JP2008066807A - Signal processing circuit - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、たとえば非接触形ICカードの読取信号などのように、クロック信号に2値信号が重畳しており、しかもノイズが混入するような入力信号を適切に処理するために特に有用な信号処理回路に関する。 The present invention is a signal that is particularly useful for appropriately processing an input signal in which a binary signal is superimposed on a clock signal and noise is mixed, such as a read signal of a non-contact type IC card. It relates to a processing circuit.
2値信号を含むアナログ信号の直流レベルがノイズによってランダムに変動する場合、アナログ信号を処理してデジタル信号に変換するために、比較器のしきい値(スレスホールド値)を適切に可変する特別な信号処理回路が用いられる。たとえば、入力信号の変動の正方向、負方向のピーク値に着目して、比較器用の適切なしきい値をリアルタイムに生成する回路が知られている(特許文献1)。また、入力信号の変化に応じて、比較器のヒステリシス特性をリアルタイムに可変する回路方式も提案されている(特許文献2)。
かかる従来技術によるときは、しきい値の生成やヒステリシス特性の可変に要する付属回路が複雑であるため、全体の回路設計が煩雑になり、製造コストが高くなりがちであるという問題があった。 According to such a conventional technique, an auxiliary circuit required for generating a threshold and changing a hysteresis characteristic is complicated, so that the entire circuit design is complicated and the manufacturing cost tends to be high.
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、逆並列接続のダイオードを介し、入力信号によりコンデンサを充放電して比較器用のしきい値を生成することにより、全体の回路構成を極端に簡単化しながら、ノイズを含む入力信号から2値信号を適確に抽出することができる信号処理回路を提供することにある。 Therefore, in view of the problems of the prior art, an object of the present invention is to charge and discharge a capacitor with an input signal via a diode connected in reverse parallel to generate a threshold value for a comparator, thereby forming an overall circuit configuration. An object of the present invention is to provide a signal processing circuit capable of accurately extracting a binary signal from an input signal including noise while being extremely simplified.
かかる目的を達成するためのこの出願に係る第1発明(請求項1に係る発明をいう、以下同じ)の構成は、逆並列接続のダイオードを介して入力信号を非反転入力端子に入力させる比較器と、非反転入力端子に接続する片端接地のコンデンサとを備えてなり、比較器の反転入力端子には、入力信号を分岐入力させることをその要旨とする。 The configuration of the first invention according to this application for achieving the above object (referring to the invention according to claim 1, the same applies hereinafter) is a comparison in which an input signal is input to a non-inverting input terminal via an anti-parallel connected diode. And a capacitor having one end grounded connected to the non-inverting input terminal, and the gist of the invention is to branch the input signal to the inverting input terminal of the comparator.
第2発明(請求項2に係る発明をいう、以下同じ)の構成は、逆並列接続のダイオードを介して入力信号を反転入力端子に入力させる比較器と、反転入力端子に接続する片端接地のコンデンサとを備えてなり、比較器の非反転入力端子には、入力信号を分岐入力させることをその要旨とする。 The configuration of the second invention (referring to the invention according to claim 2, hereinafter the same) includes a comparator that inputs an input signal to an inverting input terminal via a diode connected in reverse parallel, and a one-end grounding that is connected to the inverting input terminal. The gist of the present invention is to branch the input signal to the non-inverting input terminal of the comparator.
かかる第1発明の構成によるときは、コンデンサは、比較器の非反転入力端子に接続され、コンデンサの充電電圧は、比較器の反転入力端子に入力される入力信号に対するしきい値となっている。一方、コンデンサは、逆並列接続のダイオードを介し、入力信号によって充電され、放電されるから、入力信号の直流レベルの変化に応じて比較器のしきい値を適切に可変することができ、比較器の出力側に2値信号を抽出することができる。ただし、コンデンサの充放電時の時定数は、前段の線形増幅器の出力インピーダンスと、コンデンサの容量とによって決まり、入力信号に含まれるクロック信号の周期より十分大きく、たとえばクロック信号の周期の5〜10倍程度に設定するのがよい。 In the first aspect of the invention, the capacitor is connected to the non-inverting input terminal of the comparator, and the charging voltage of the capacitor is a threshold value for the input signal input to the inverting input terminal of the comparator. . On the other hand, since the capacitor is charged and discharged by the input signal through the diode connected in antiparallel, the threshold value of the comparator can be appropriately varied according to the change of the DC level of the input signal, and the comparison A binary signal can be extracted on the output side of the instrument. However, the time constant during charging and discharging of the capacitor is determined by the output impedance of the linear amplifier in the previous stage and the capacitance of the capacitor, and is sufficiently larger than the cycle of the clock signal included in the input signal, for example, 5-10 of the cycle of the clock signal It is better to set to about double.
第2発明の構成によるときは、第1発明に対し、比較器の反転入力端子、非反転入力端子を入れ替えただけであるから、比較器の出力信号の極性が反転することを除き、第1発明と同様に作動させることができる。 According to the configuration of the second invention, in contrast to the first invention, since the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the comparator are merely replaced, the first output except that the polarity of the output signal of the comparator is inverted. It can be operated in the same way as the invention.
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
信号処理回路10は、逆並列接続のダイオードD1 、D2 と、コンデンサCと、比較器11とを備えてなる(図1)。なお、信号処理回路10には、入力信号S1 を入力させる入力端子T1 、出力信号S2 を出力させる出力端子T2 が付設されている。
The
信号処理回路10において、入力端子T1 は、逆並列接続のダイオードD1 、D2 を介して比較器11の非反転入力端子に接続されている。また、比較器11の非反転入力端子には、片端接地のコンデンサCが接続されている。また、入力端子T1 は、比較器11の反転入力端子にも分岐接続されている。比較器11の出力側は、出力端子T2 に引き出されている。
In the
信号処理回路10の前段には、線形増幅器21が設置されている。線形増幅器21の入力側には、図示しない信号源からの入力信号So を入力させる入力端子To が設けられている。
A
信号処理回路10において、コンデンサCの充電電圧Vc は、入力信号S1 に対する比較器11のしきい値となっている。コンデンサCは、比較器11の非反転入力端子に接続され、入力信号S1 は、比較器11の反転入力端子に入力されているからである。
In the
一方、入力信号S1 の瞬時電圧Va として、Va ≧Vc のとき、順方向のダイオードD1 が導通してコンデンサCを充電し、コンデンサCの充電電圧Vc 、すなわち比較器11のしきい値を増加させる。また、Va <Vc のとき、逆方向のダイオードD2 が導通してコンデンサCを放電させ、比較器11のしきい値を減少させる。ただし、コンデンサCの充電時、放電時の時定数は、前段の線形増幅器21の出力インピーダンスと、コンデンサCの容量とによって決まる。そこで、入力信号S1 に対する比較器11のしきい値は、入力信号S1 の変動に対応して適切に可変され、比較器11は、入力信号S1 に含まれる2値信号を適確に抽出して出力信号S2 として外部に出力することができる。
On the other hand, as the instantaneous voltage Va of the input signal S1, when Va.gtoreq.Vc, the forward diode D1 conducts and charges the capacitor C, thereby increasing the charging voltage Vc of the capacitor C, that is, the threshold value of the
クロック信号S1cに2値信号S1bが重畳する入力信号S1 にノイズが混入して直流レベルがランダムに変動する場合、信号処理回路10の作動は、たとえば図2、図3のとおりであった。ただし、図3は、図2の横軸のタイムスケールを拡大し、縦軸の電圧スケールを適当に圧縮して図示する部分拡大図である。また、図2、図3において、クロック信号S1cの周波数200kHz 、2値信号S1bのパルスレート6800bps である。コンデンサCの充放電時の時定数をクロック信号S1cやノイズ成分の周期より十分大きく設定することにより、出力信号S2 として、2値信号S1bを正しく抽出することができる。なお、図2、図3の入力信号S1 は、非接触形ICカードの読取信号の実例である。
When noise is mixed in the input signal S1 in which the binary signal S1b is superimposed on the clock signal S1c and the direct current level fluctuates randomly, the operation of the
以上の説明において、図1の比較器11の非反転入力端子、反転入力端子を互いに入れ替えても、同様に作動させ、同様の性能を実現することができる。
In the above description, even if the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the
C…コンデンサ
D1 、D2 …ダイオード
S1 …入力信号
10…信号処理回路
11…比較器
特許出願人 株式会社 エフ・イー・シー
代理人 弁理士 松 田 忠 秋
C ... Capacitors D1, D2 ... Diode S1 ...
Patent applicant F.C. Co., Ltd.
Attorney Tadaaki Matsuda, Attorney
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006239678A JP2008066807A (en) | 2006-09-05 | 2006-09-05 | Signal processing circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006239678A JP2008066807A (en) | 2006-09-05 | 2006-09-05 | Signal processing circuit |
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JP2008066807A true JP2008066807A (en) | 2008-03-21 |
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JP2006239678A Pending JP2008066807A (en) | 2006-09-05 | 2006-09-05 | Signal processing circuit |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2006-09-05 JP JP2006239678A patent/JP2008066807A/en active Pending
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