JP2008187272A - 波形生成回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非正弦波から、その傾きを2段階で変化させて、第3次・第5次高調波を発生しない擬似正弦波としての三角波を生成するために、制御入力に応じて、電流の向きと、あらかじめ設定された複数の電流値とが選択可能に構成される電流源回路と、電流源回路に接続され、容量に蓄積される電荷に基づく電圧を出力する積分器と、積分器の出力をあらかじめ設定された所定値と比較する、少なくとも2つの比較器と、4つの比較器の出力と入力信号とを入力して、電流源回路の前記制御入力に対して選択信号を、積分器の出力に擬似正弦波が生成されるように出力する制御回路と、を備える。非正弦波の半周期の最初と最後の1/4期間に1−1/√2、半周期の残りの期間に1の傾きの波形を有する波形を生成するように制御回路を動作させる。
【選択図】図9
Description
一般に、周期がT、角周波数がωの関数f(t)に対してフーリエ級数展開をすると、次のような形になる。
S3(6)=0 …式(11)
となるので、A=6の場合の図2で示す台形波、すなわち、図1に示す台形波では、第3次スプリアスが抑制されるのが分かる。図1の台形波は、上述したように、特許文献1で開示されている台形波である。
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の波形生成回路であって、前記第1および第2の定電流源は、可変の定電流源として構成され、前記容量値をC、前記第1の定電流源の電流値をIとし、前記擬似正弦波のピークツーピーク値を2Vとし、前記入力信号の周期がI/(2×C×V)で表される場合、前記第2の定電流源の電流値は(√2−1)×I、前記比較器の所定値はV/4、であることを特徴とするものである。
S5(4,B,α(B))=0 …式(24)
より、
次に、図9に示した擬似正弦波を生成する回路、すなわち、回路素子の温度特性の変化にも関わらずに、図10に示すスプリアス特性を実現する回路構成を示す。図12および図13は、このような回路構成の波形生成回路を含む装置の一例を示す図である。この例では、VCOの矩形波出力から、図9に示す擬似正弦波を生成する。この回路構成は、VCOの矩形波出力を使うことからも理解されるように、固定された周波数の擬似正弦波と言うよりも、入力周波数に応じて周波数が変化する擬似正弦波を出力することを目的としている。
すなわち、
すなわち、
すなわち、
すなわち、
すなわち、
すなわち、
符号23のコンパレータは、VOUT<(AGND+2VOSC/B)で
POUT1=Lo …式(34)
を出力し、VOUT>(AGND+2VOSC/B)で
POUT1=Hi …式(35)
を出力する。
符号24のコンパレータは、VOUT<(AGND−2VOSC/B)で
POUT1=Lo …式(36)
を出力し、VOUT>(AGND−2VOSC/B)で
POUT1=Hi …式(37)
を出力する。
LIMIT_U=Lo…式(38)
を出力し、VOUT>(AGND+2VOSC/αB)で
LIMIT_U=Hi…式(39)
を出力する。ここで、AGND+2VOSC/αBは、上述した図14の時刻t4における実線の値である。
LIMIT_U=Lo…式(40)
を出力し、VOUT>(AGND−2VOSC/αB)で
LIMIT_U=Hi…式(41)
を出力する。ここで、AGND−2VOSC/αBは、上述した図14の時刻t1における実線の値である。
{N1,N2}={Lo,Lo} …式(42)
となり、LIMIT_L=L0かつFOUT=L0のときは、
{P1,P2}={Hi,Hi} …式(43)
となることが必要である。
3、6、15、16 PMOS
4、7、22 容量
5、8、17、18 NMOS
9、10 コンパレータ
21 OPアンプ
23、24、31、32 コンパレータ
25 LOGIC
26 VOUT
27 積分器
28 定電流源回路2
29 定電流源回路1
30 マルチバイブレータ
33 リミッター
Claims (5)
- 周期的な入力信号から、当該入力信号の周期に等しい周期を有する擬似正弦波を発生する波形生成回路であって、
制御入力に応じて、電流の向きと、あらかじめ設定された複数の電流値とが選択可能に構成される電流源回路と、
前記電流源回路に接続され、容量に蓄積される電荷に基づく電圧を出力する積分器と、
前記積分器の出力をあらかじめ設定された所定値と比較する、少なくとも2つの比較器と、
前記4つの比較器の出力と前記入力信号とを入力して、前記電流源回路の前記制御入力に対して選択信号を、前記積分器の出力に前記擬似正弦波が生成されるように出力する制御回路と
を備えたことを特徴とする波形生成回路。 - 前記電流源回路は、それぞれに制御入力を有する複数の定電流源であって、少なくとも、第1の電流値で、互いに異なる向きに電流を流す、2つの第1の定電流源と、少なくとも、第1の電流値よりも小さい電流値で、互いに異なる向きに電流を流す、2つの第2の定電流源と、を備え、
前記制御回路は、前記第1と第2の各定電流源の各制御入力に対して、2つの電流値のうちの一つの電流値が何れか一方の向きに流れるように前記選択信号を出力し、
前記少なくとも2つの比較器の出力は、前記制御回路が、前記第1と第2の定電流源の間で切り換える信号を生成するのに使用され、
前記入力信号は、前記制御回路が、前記第1と第2の定電流源のうちの互いに異なる電流の向きの定電流源の間を切り換える信号を生成するのに使用される
ことを特徴とする請求項1に記載の波形生成回路。 - 前記第1および第2の定電流源は、可変の定電流源として構成され、
前記容量値をC、前記第1の定電流源の電流値をIとし、前記擬似正弦波のピークツーピーク値を2Vとし、前記入力信号の周期がI/(2×C×V)で表される場合、前記第2の定電流源の電流値は(√2−1)×I、前記比較器の所定値はV/4、である
ことを特徴とする請求項2に記載の波形生成回路。 - 前記積分器の出力が所定値を超えたか否かを検出する少なくとも2つの追加の比較器をさらに備え、前記制御回路は、前記積分器の出力が前記所定値を超えたことを表す前記追加の比較器の出力を入力した際に、前記電流源回路から前記積分器への電流出力をカットすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の波形生成回路。
- 周期的な入力信号から、当該入力信号の周期に等しい周期を有する擬似正弦波を発生する波形生成回路であって、
前記擬似正弦波の周期をT、前記擬似正弦波のピークツーピーク値を2Vとした場合に、
前記波形生成回路は、
当該擬似正弦波の平均値の電圧から始まるT/4周期のうち、当該T/4周期の開始時刻0から時刻T/8までは(V/√2)/(T/8)、時刻T/8からT/4までは((1−1/√2)×V)/(T/8)の傾きを有する電圧波形の擬似正弦波を生成する
ことを特徴とする波形生成回路。
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