JP2011517898A - 台形ファイヤーパルスの発生方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
本発明に開示される台形ファイヤーパルス発生方法及び装置は、出力される台形ファイヤーパルスパラメータ値に基づいて、パルス振幅の正の直流電圧制御信号の電圧値と、負の直流電圧制御信号の電圧値と、立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値とを決定して、対応して、直流電圧制御信号を生成し、正の直流電圧制御信号と、負の直流電圧制御信号とを方形パルスに変調し、かつ、立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、立ち下がり時間における直流電圧制御信号と、方形パルスとを反転積分器へ入力して、台形ファイヤーパルスを生成する。台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値と立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値との間及び、立ち下がり時間パラメータ値と立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値との間に、それぞれ特定な数量関係がある。台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間と、立ち下がり時間とを制御して変調することを実現することによって、出力する台形ファイヤーパルスが更に安定で、精確にさせる。
【選択図】図3
【選択図】図3
Description
本発明は、波形生成技術、特に、台形ファイヤーパルスの発生方法及び装置に関するものである。
現下、圧電素子インクジェットヘッドが広く応用される。普通の圧電素子インクジェットヘッドは、インクジェットヘッドモジュールが圧電装置であり、各ノズルがそれぞれ一つの圧電セラミックス片に駆動される。あるノズルに対して、ファイヤーパルス電圧が一定の制御されたスルーレートで、対応の圧電セラミックスに印加されると、励起された圧電セラミック片が外へ偏移して、一つの負圧波が生じることによって、インクが圧力室に吸い込まれる。一つの固定パルス幅を経って、ファイヤーパルス電圧が一定の制御されたスルーレートで削除される。すると、総合された正の圧力波が、圧力室の収縮・弛緩によって、前方に伝播することによって、ノズルからインク滴が噴射される。
圧電セラミックス片のアクチュエータに印加され、当該圧電セラミックスが変形するように駆動するファイヤーパルスの電圧波形は、インクジェットヘッドのタイプによって差別がある。ある典型的な台形ファイヤーパルスの電圧波形は図1に示すようになる。当該台形ファイヤーパルスは、ファイヤーパルス振幅(Fire Pulse Amplitude, FPA)と、ファイヤーパルス幅(Fire Pulse Width,FPW)と、立ち上がり時間(Rise Time,RT)と、立ち下がり時間(Fall Time,FT)との四つのパラメータで描く。ここで、台形ファイヤーパルスの上記四つのパラメータのいずれかは、噴射されるインク滴の初期速度、ボリューム、他のインク滴との一致性に影響を及ぼす。最終に印刷品質を影響する。
任意のインクジェット、インク或いは印刷材料に対しても、最良の印刷効果を獲得するには、インクジェットヘッドに最適なファイヤーパルス電圧波形を印加する必要がある。そのため、圧電素子インクジェットヘッドを駆動するファイヤーパルスを発生するためのファイヤーパルス発生システムには、出力される波形のパラメータを自由に調整できる必要がある。即ち、発生した台形ファイヤーパルスの電圧波形のファイヤーパルス振幅、ファイヤーパルス幅、立ち上がり時間と立ち下がり時間をリアルタイムで設定できる。かつ、ファイヤーパルス発生システムに対して、高精度を確保する上、可能な限り、構造を簡素化する。
現在のインクジェットヘッド制御システムにおいて、普通に使われるファイヤーパルス発生システムの構造は図2に示すようになる。ここで、パルス振幅制御信号は、必要な出力励起振幅と一致する高電圧直流信号V+が電圧レギュレータによって発生される制御を行う。ハーフブリッジのスイッチ状態が変換することによって、ファイヤーパルスをV+或いは接地電圧で出力する。よって、インクジェットヘッドを駆動するファイヤーパルス電圧波形信号が生じる。当該ファイヤーパルス発生システムは、発生するファイヤーパルスの振幅とするパラメータを自由に調整できるが、発生するファイヤーパルスの立ち上がり時間と、立下り時間は、ファイヤーパルス発生システムの出力インピーダンスと、等価負荷容量の両者に協同で決められる。このようなファイヤーパルス発生システムの構造によって、発生されるファイヤーパルスが負荷によって変動して、最終の印刷品質に何かの影響を及ぼす。
本発明は、従来のファイヤーパルス発生システムにおいて、立ち上がり時間と立ち下がり時間がファイヤーパルス発生システムの負荷によって、発生されるファイヤーパルスの電圧波形が変動して、最終にインクジェットヘッドの印刷品質を影響する問題を解決するため、台形ファイヤーパルスの発生方法及び装置を提供する。
本発明が提供するのは、台形ファイヤーパルス発生装置であって、
第一SCM制御ユニットと、正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットと、負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットと、第一アナログスイッチングユニットと、第一台形波発生ユニットとを備え、
前記第一SCM制御ユニットは、出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、負の直流電圧制御信号の電圧値を決定して、正の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定し、または、出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、正の直流電圧制御信号の電圧値を決定して、負の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定し、
また、正の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、または、負の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値及び正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
また、正の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、または、負の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間パラメータ値及び前記正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
決定された、前記正の直流電圧制御信号の電圧値と前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、対応のデジタル信号を発生し、前記正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットへ出力し、
決定された、前記負の直流電圧制御信号の電圧値と前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、対応のデジタル信号を発生し、前記負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットへ入力し、方形或いは矩形パルスのパルス幅制御信号を発生して、前記第一アナログスイッチングユニットへ入力するに使用され、
前記正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットは、受信されたデジタル信号を、対応の正の直流電圧制御信号と立ち下がり時間における直流電圧制御信号としてDA変換して、前記正の直流電圧制御信号を第一アナログスイッチングユニットへ入力し、または、前記立下り時間における直流電圧制御信号を前記第一台形波発生ユニットへ入力するに使用され、
前記負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットは、受信されたデジタル信号を、対応の負の直流電圧制御信号と立ち上がり時間における直流電圧制御信号としてDA変換して、前記負の直流電圧制御信号を第一アナログスイッチングユニットへ入力し、または、前記立上り時間における直流電圧制御信号を前記第一台形波発生ユニットへ入力するに使用され、
前記第一アナログスイッチングユニットは、入力された前記パルス幅制御信号に基づいて、前記正の直流電圧制御信号と負の直流電圧制御信号とを、対応の方形パルスに変調して、かつ、前記第一台形波発生ユニットへ出力するに使用され、
前記第一台形波発生ユニットは、入力された前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号と、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、前記方形パルスに基づいて、台形ファイヤーパルスを発生して、出力するに使用されることを特徴とする台形ファイヤーパルス発生装置である。
第一SCM制御ユニットと、正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットと、負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットと、第一アナログスイッチングユニットと、第一台形波発生ユニットとを備え、
前記第一SCM制御ユニットは、出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、負の直流電圧制御信号の電圧値を決定して、正の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定し、または、出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、正の直流電圧制御信号の電圧値を決定して、負の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定し、
また、正の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、または、負の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値及び正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
また、正の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、または、負の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間パラメータ値及び前記正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
決定された、前記正の直流電圧制御信号の電圧値と前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、対応のデジタル信号を発生し、前記正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットへ出力し、
決定された、前記負の直流電圧制御信号の電圧値と前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、対応のデジタル信号を発生し、前記負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットへ入力し、方形或いは矩形パルスのパルス幅制御信号を発生して、前記第一アナログスイッチングユニットへ入力するに使用され、
前記正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットは、受信されたデジタル信号を、対応の正の直流電圧制御信号と立ち下がり時間における直流電圧制御信号としてDA変換して、前記正の直流電圧制御信号を第一アナログスイッチングユニットへ入力し、または、前記立下り時間における直流電圧制御信号を前記第一台形波発生ユニットへ入力するに使用され、
前記負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットは、受信されたデジタル信号を、対応の負の直流電圧制御信号と立ち上がり時間における直流電圧制御信号としてDA変換して、前記負の直流電圧制御信号を第一アナログスイッチングユニットへ入力し、または、前記立上り時間における直流電圧制御信号を前記第一台形波発生ユニットへ入力するに使用され、
前記第一アナログスイッチングユニットは、入力された前記パルス幅制御信号に基づいて、前記正の直流電圧制御信号と負の直流電圧制御信号とを、対応の方形パルスに変調して、かつ、前記第一台形波発生ユニットへ出力するに使用され、
前記第一台形波発生ユニットは、入力された前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号と、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、前記方形パルスに基づいて、台形ファイヤーパルスを発生して、出力するに使用されることを特徴とする台形ファイヤーパルス発生装置である。
本発明が更に提供するのは、台形ファイヤーパルス発生装置であって、
第二SCM制御ユニットと、正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットと、負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットと、第二アナログスイッチングユニットと、第二台形波発生ユニットとを備え、
前記第二SCM制御ユニットは、出力される正、負の台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、正の直流電圧制御信号の電圧値と負の直流電圧制御信号の電圧値とを決定し、
出力される正、負の台形ファイヤーパルスの第一立ち下がり時間パラメータ値及び正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、または、出力される正、負の台形ファイヤーパルスの第二立ち下がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
また、出力される正、負の台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値と、前記正の直流電圧制御信号の電圧値と、前記負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
決定した前記正の直流電圧制御信号の電圧値及び前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、対応のデジタル信号を発生して、前記正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットへ入力し、
決定した前記負の直流電圧制御信号の電圧値及び前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、対応のデジタル信号を発生して、前記負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットへ入力し、及び
方形或いは矩形パルスの第一パルス幅制御信号と第二パルス幅制御信号を発生して、前記第二アナログスイッチングユニットへ入力するに使用され、
前記正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットは、受信されたデジタル信号を、対応の正の直流電圧制御信号と立ち下がり時間における直流電圧制御信号としてDA変換して、前記正の直流電圧制御信号を第二アナログスイッチングユニットへ入力し、前記立下り時間における直流電圧制御信号を前記第二台形波発生ユニットへ入力するに使用され、
前記負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットは、受信されたデジタル信号を、対応の負の直流電圧制御信号と立ち上がり時間における直流電圧制御信号としてDA変換して、前記正の直流電圧制御信号を第二アナログスイッチングユニットへ入力し、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号を前記第二台形波発生ユニットへ入力するに使用され、
前記第二アナログスイッチングユニットは、入力された、前記第一パルス幅制御信号と前記第二パルス幅制御信号に基づいて、前記正の直流電圧制御信号と、負の直流電圧制御信号と、0電圧信号とを、正、負の方形パルスに変調して、前記第二台形波発生ユニットへ出力するに使用され、
前記第二台形波発生ユニットは、入力された前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号と、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、前記正、負の方形パルスに基づいて、正、負の台形ファイヤーパルスを発生して、出力するに使用されることを特徴とする台形ファイヤーパルス発生装置である。
第二SCM制御ユニットと、正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットと、負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットと、第二アナログスイッチングユニットと、第二台形波発生ユニットとを備え、
前記第二SCM制御ユニットは、出力される正、負の台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、正の直流電圧制御信号の電圧値と負の直流電圧制御信号の電圧値とを決定し、
出力される正、負の台形ファイヤーパルスの第一立ち下がり時間パラメータ値及び正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、または、出力される正、負の台形ファイヤーパルスの第二立ち下がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
また、出力される正、負の台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値と、前記正の直流電圧制御信号の電圧値と、前記負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
決定した前記正の直流電圧制御信号の電圧値及び前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、対応のデジタル信号を発生して、前記正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットへ入力し、
決定した前記負の直流電圧制御信号の電圧値及び前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、対応のデジタル信号を発生して、前記負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットへ入力し、及び
方形或いは矩形パルスの第一パルス幅制御信号と第二パルス幅制御信号を発生して、前記第二アナログスイッチングユニットへ入力するに使用され、
前記正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットは、受信されたデジタル信号を、対応の正の直流電圧制御信号と立ち下がり時間における直流電圧制御信号としてDA変換して、前記正の直流電圧制御信号を第二アナログスイッチングユニットへ入力し、前記立下り時間における直流電圧制御信号を前記第二台形波発生ユニットへ入力するに使用され、
前記負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットは、受信されたデジタル信号を、対応の負の直流電圧制御信号と立ち上がり時間における直流電圧制御信号としてDA変換して、前記正の直流電圧制御信号を第二アナログスイッチングユニットへ入力し、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号を前記第二台形波発生ユニットへ入力するに使用され、
前記第二アナログスイッチングユニットは、入力された、前記第一パルス幅制御信号と前記第二パルス幅制御信号に基づいて、前記正の直流電圧制御信号と、負の直流電圧制御信号と、0電圧信号とを、正、負の方形パルスに変調して、前記第二台形波発生ユニットへ出力するに使用され、
前記第二台形波発生ユニットは、入力された前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号と、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、前記正、負の方形パルスに基づいて、正、負の台形ファイヤーパルスを発生して、出力するに使用されることを特徴とする台形ファイヤーパルス発生装置である。
本発明が更に提供するのは、台形ファイヤーパルス発生方法であって、
出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、負の直流電圧制御信号の電圧値を決定して、正の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定し、または、出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、正の直流電圧制御信号の電圧値を決定して、負の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定し、
前記正の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値及び前記負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間パラメータ値及び前記負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
または、前記負の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値及び前記正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間パラメータ値及び前記正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定するステップと、
決定した前記負の直流電圧制御信号の電圧値と、前記正の直流電圧制御信号の電圧値と、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値と、前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、直流電圧制御信号を発生するステップと、
方形或いは矩形パルスのパルス幅制御信号を用いて、前記正の直流電圧制御信号と、負の直流電圧制御信号とを、対応の方形パルスに変調するステップと、
デュアル差動アンプ回路によりフィードバックループを構成する反転積分器に、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号と、前記方形パルスとを、入力して台形ファイヤーパルスを発生して、出力するステップとを備えることを特徴とする台形ファイヤーパルス発生方法である。
出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、負の直流電圧制御信号の電圧値を決定して、正の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定し、または、出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、正の直流電圧制御信号の電圧値を決定して、負の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定し、
前記正の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値及び前記負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間パラメータ値及び前記負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
または、前記負の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値及び前記正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間パラメータ値及び前記正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定するステップと、
決定した前記負の直流電圧制御信号の電圧値と、前記正の直流電圧制御信号の電圧値と、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値と、前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、直流電圧制御信号を発生するステップと、
方形或いは矩形パルスのパルス幅制御信号を用いて、前記正の直流電圧制御信号と、負の直流電圧制御信号とを、対応の方形パルスに変調するステップと、
デュアル差動アンプ回路によりフィードバックループを構成する反転積分器に、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号と、前記方形パルスとを、入力して台形ファイヤーパルスを発生して、出力するステップとを備えることを特徴とする台形ファイヤーパルス発生方法である。
本発明による台形ファイヤーパルス発生方法及び装置は、出力される台形ファイヤーパルスのパラメータ値に基づいて、パルス振幅の正の直流電圧制御信号の電圧値と、負の直流電圧制御信号の電圧値と、立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値とのそれぞれを決定し、決定した電圧値に基づいて、対応の直流電圧制御信号を発生し、方形或いは矩形のパルスのパルス幅制御信号に用いて、正の直流電圧制御信号及び負の直流電圧制御信号を方形パルスに変調し、デュアル差動アンプ回路による構成された反転積分器に、立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、立ち下がり時間における直流電圧制御信号と、方形波パルスとを入力して、台形ファイヤーパルスを発生して、出力する。台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間と立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値との間に、また、台形ファイヤーパルスの立下り時間と立ち下がり時間における直流盛業電圧信号の電圧値との間には、それぞれ、数量的な関係があるので、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に対する精確な制御及び変調を行うことによって、出力する台形ファイヤーパルスにおいて、前記電圧値に対応の立ち上がり時間及び立ち下がり時間に対する精確な制御と変調を行うことを実現でき、出力した台形ファイヤーパルスを更に安定で、精確にさせる。よって、従来のファイヤーパルス発生システムにおいて、負荷の変化によて、出力した台形ファイヤーパルス波形を変動させることを避けることができる。かつ、入力されるさまざまな種類の方形パルス信号に対して、さまざまな種類の台形ファイヤーパルスを発生して、それらを出力することができる。よって、さまざまな種類のインクジェットヘッドの要求に満たすことができる。
次に、図面に参照して、具体的な実施例について、本発明による台形ファイヤーパルス発生方法及び装置を詳細に説明する。
実施例一
本発明の実施例一が提供するのは、台形ファイヤーパルス発生装置であって、図3に示すように、
第一SCM制御ユニット301と、正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット302と、負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット303と、第一アナログスイッチングユニット304と、第一台形波発生ユニット305とを備え、
前記第一SCM制御ユニット301は、出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、負の直流電圧制御信号の電圧値を決定して、正の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定し、または、出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、正の直流電圧制御信号の電圧値を決定して、負の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定し、
また、正の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、または、負の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値及び正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
また、正の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、または、負の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間パラメータ値及び前記正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
決定された、正の直流電圧制御信号の電圧値と立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、対応のデジタル信号を発生し、正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット302へ出力し、
決定された、負の直流電圧制御信号の電圧値と立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、デジタル信号を発生し、負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット303へ入力し、
方形或いは矩形パルスのパルス幅制御信号を発生して、第一アナログスイッチングユニット304へ入力するに使用され、
正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット302は、受信されたデジタル信号を、対応の正の直流電圧制御信号と立ち下がり時間における直流電圧制御信号にDA変換して、正の直流電圧制御信号を第一アナログスイッチングユニット304へ入力し、または、立下り時間における直流電圧制御信号を第一台形波発生ユニット305へ入力するに使用され、
負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット303は、受信されたデジタル信号を、対応の負の直流電圧制御信号と立ち上がり時間における直流電圧制御信号にDA変換して、負の直流電圧制御信号を第一アナログスイッチングユニット304へ入力し、または、立上り時間における直流電圧制御信号を第一台形波発生ユニット305へ出力するに使用され、
第一アナログスイッチングユニット304は、入力されたパルス幅制御信号に基づいて、正の直流電圧制御信号或いは負の直流電圧制御信号を、対応の方形パルスに変調して、かつ、第一台形波発生ユニット305へ出力するに使用され、
第一台形波発生ユニット305は、入力された立ち下がり時間における直流電圧制御信号と、立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、方形パルスに基づいて、台形ファイヤーパルスを発生して、出力するに使用されることを特徴とする台形ファイヤーパルス発生装置である。
本発明の実施例一が提供するのは、台形ファイヤーパルス発生装置であって、図3に示すように、
第一SCM制御ユニット301と、正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット302と、負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット303と、第一アナログスイッチングユニット304と、第一台形波発生ユニット305とを備え、
前記第一SCM制御ユニット301は、出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、負の直流電圧制御信号の電圧値を決定して、正の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定し、または、出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、正の直流電圧制御信号の電圧値を決定して、負の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定し、
また、正の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、または、負の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値及び正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
また、正の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、または、負の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間パラメータ値及び前記正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
決定された、正の直流電圧制御信号の電圧値と立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、対応のデジタル信号を発生し、正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット302へ出力し、
決定された、負の直流電圧制御信号の電圧値と立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、デジタル信号を発生し、負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット303へ入力し、
方形或いは矩形パルスのパルス幅制御信号を発生して、第一アナログスイッチングユニット304へ入力するに使用され、
正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット302は、受信されたデジタル信号を、対応の正の直流電圧制御信号と立ち下がり時間における直流電圧制御信号にDA変換して、正の直流電圧制御信号を第一アナログスイッチングユニット304へ入力し、または、立下り時間における直流電圧制御信号を第一台形波発生ユニット305へ入力するに使用され、
負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット303は、受信されたデジタル信号を、対応の負の直流電圧制御信号と立ち上がり時間における直流電圧制御信号にDA変換して、負の直流電圧制御信号を第一アナログスイッチングユニット304へ入力し、または、立上り時間における直流電圧制御信号を第一台形波発生ユニット305へ出力するに使用され、
第一アナログスイッチングユニット304は、入力されたパルス幅制御信号に基づいて、正の直流電圧制御信号或いは負の直流電圧制御信号を、対応の方形パルスに変調して、かつ、第一台形波発生ユニット305へ出力するに使用され、
第一台形波発生ユニット305は、入力された立ち下がり時間における直流電圧制御信号と、立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、方形パルスに基づいて、台形ファイヤーパルスを発生して、出力するに使用されることを特徴とする台形ファイヤーパルス発生装置である。
前記台形ファイヤーパルス発生装置は、パルス振幅をもとのパルス振幅のM(Mは1より大きい整数である)倍に線形的に増幅させるリニアパワーアンプユニット306を更に備える。
前記台形ファイヤーパルス発生装置の第一台形波発生ユニットは、デュアル差動アンプ回路によりフィードバックループが構成される反転積分器であって、その内部回路として、図4に示すように、積分演算回路と、デュアル差動アンプ回路とが含まれており、
積分演算回路が、抵抗R1と、抵抗R2と、演算増幅器U1と、フィードバックコンデンサC1とを備え、抵抗R1と抵抗R2が直列接続され、抵抗R1が方形波の入力端子に接続され、抵抗R2が台形波の出力端子に接続され、かつ、抵抗R1が抵抗R2と同じ抵抗を有し、
デュアル差動アンプ回路は、PNP型トランジスタQ1と、Q2と、NPN型トランジスタQ3と、Q4と、抵抗R3と、R4とを備え、
トランジスタQ1とトランジスタQ3とが、抵抗R1と前記抵抗R2間のセンターノードに接続する共通ベースの入力端子を備え、トランジスタQ1とトランジスタQ2とが、抵抗R3と立ち上がり時間における直流電圧制御信号の入力端子3とに接続する共通エミッタを備え、トランジスタQ3とトランジスタQ4とが、抵抗R4と立ち下がり時間における直流電圧制御信号の入力端子2とに接続する共通エミッタを備え、トランジスタQ2とトランジスタQ4とのベースがそれぞれ接地し、トランジスタQ2とトランジスタQ4とが、前記積分演算回路における演算増幅器の反転入力端子に接続する共通コレクタを備える。
積分演算回路が、抵抗R1と、抵抗R2と、演算増幅器U1と、フィードバックコンデンサC1とを備え、抵抗R1と抵抗R2が直列接続され、抵抗R1が方形波の入力端子に接続され、抵抗R2が台形波の出力端子に接続され、かつ、抵抗R1が抵抗R2と同じ抵抗を有し、
デュアル差動アンプ回路は、PNP型トランジスタQ1と、Q2と、NPN型トランジスタQ3と、Q4と、抵抗R3と、R4とを備え、
トランジスタQ1とトランジスタQ3とが、抵抗R1と前記抵抗R2間のセンターノードに接続する共通ベースの入力端子を備え、トランジスタQ1とトランジスタQ2とが、抵抗R3と立ち上がり時間における直流電圧制御信号の入力端子3とに接続する共通エミッタを備え、トランジスタQ3とトランジスタQ4とが、抵抗R4と立ち下がり時間における直流電圧制御信号の入力端子2とに接続する共通エミッタを備え、トランジスタQ2とトランジスタQ4とのベースがそれぞれ接地し、トランジスタQ2とトランジスタQ4とが、前記積分演算回路における演算増幅器の反転入力端子に接続する共通コレクタを備える。
以下は、正の直流電圧制御信号の電圧信号の電圧値が0と設定される場合について、本発明の実施例一による台形ファイヤーパルス発生装置の実現原理を詳細に説明する。
本発明の実施例一において、台形ファイヤーパルス振幅の正の直流電圧制御信号の電圧値が+VP+であり、負の直流電圧制御信号の電圧値が−VP−であり、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値が−VRTであり、立下り時間における直流電圧制御信号の電圧値が+VFTである。
負の直流電圧制御信号の電圧値が0であり、或いは、正の直流電圧制御信号の電圧値が0であるが、本発明の実施例一による台形ファイヤーパルス発生装置が、対応の台形ファイヤーパルスを出力することを実現する原理と過程が類似なため、ここで、正の直流電圧制御信号の電圧値が0である場合を例として、詳細な説明を行う。
台形ファイヤーパルスのパルス振幅値に対応の負の値が、負の直流電圧制御信号の電圧値に等しいため、この特定な数量関係によって、正の直流電圧制御信号の電圧値が0となる場合は、第一SCM制御ユニットが、出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、負の直流電圧制御信号の電圧値を決定できる。
出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値と負の直流電圧制御信号の電圧値を下記の式(1)に代入することによって、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定する。
第一SCM制御ユニットは、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間パラメータ値と負の直流電圧制御信号の電圧値を下記の式に代入することによって、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定する。
上記式(1)と式(2)において、VRTは立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値であり、
VFTは立下り時間における直流電圧制御信号の電圧値であり、
Trは立ち上がり時間パラメータであり、Tfは立ち下がり時間パラメータであり、
C1は図4におけるフィードバックコンデンサC1の容量値であり、
VP−は負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値であり、
VP+は正の直流電圧制御信号の電圧値であり、
R3とR4はそれぞれ、図4における抵抗R3とR4の抵抗値である。
VFTは立下り時間における直流電圧制御信号の電圧値であり、
Trは立ち上がり時間パラメータであり、Tfは立ち下がり時間パラメータであり、
C1は図4におけるフィードバックコンデンサC1の容量値であり、
VP−は負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値であり、
VP+は正の直流電圧制御信号の電圧値であり、
R3とR4はそれぞれ、図4における抵抗R3とR4の抵抗値である。
本発明の実施例一における正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットと負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットは従来の技術による正/負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換器を使用できるので、ここで具体的には説明しない。
第一アナログスイッチングユニットは、入力されたパルス幅制御信号に基づいて、正の直流電圧制御信号(0電圧信号)と負の直流電圧制御信号を、対応の方形パルスに変調して、かつ、第一台形波発生ユニットへ出力する。図5はパルス幅制御信号PFPWと、対応して変調された方形パルスPSの波形対照図である。パルス幅制御信号は、パルス振幅が5Vの方形波或いは矩形波である。対応して、変調された方形パルスPSのパルス振幅は−VP−であり、方形パルスのパルス幅はパルス幅制御信号PFPWのパルス幅である。
パルス幅制御信号PFPWがロジックハイレベルとなる場合、出力する方形パルスPSのパルス振幅が負の直流電圧制御信号の電圧値−VP−である。
パルス幅制御信号PFPWがロジックローレベルとなる場合、出力する方形パルスのパルス振幅が0となる。
以下は、図4を参照して第一台形波発生ユニットの働く原理を説明する。
第一アナログスイッチングユニットは、方形パルスを、対応して反転積分器(即ち、第一台形波発生ユニット)の入力端子1に入力し、正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットは、立ち下がり時間における直流電圧制御信号を、対応して反転積分器の入力端子2に入力し、負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットは、立ち上がり時間における直流電圧制御信号を、対応して反転積分器の入力端子3に入力する。
図4に示す反転積分器の基本的な働く原理は、トランジスタQ1、Q2、Q3及びQ4から構成されるデュアル差動アンプ回路が、積分演算回路におけるフィードバックコンデンサC1の充放電の電流を供給することによって、演算増幅器のU1の出力端子から、対応の台形ファイヤーパルスを出力することである。
入力する方形パルス振幅が0である場合は、反転積分器の出力が0となる。
入力する方形パルスが0であるので、抵抗R1とR2間のセンターノードの電圧VMIDが0となり、トランジスタQ1、Q2、Q3及びQ4のベース電圧が全て0となり、デュアル差動アンプ回路が平衡状態にあり、トランジスタQ1、Q2、Q3及びQ4の電流値の関係を表示する式が下記のようになる。
上記の式において、IQ1、IQ2、IQ3及びIQ4はそれぞれ、トランジスタQ1、Q2、Q3及びQ4の電流値であり、
0.7Vはトランジスタのベース極とエミッタ極の間のPN接合電圧である。
0.7Vはトランジスタのベース極とエミッタ極の間のPN接合電圧である。
演算増幅器のフィードバックコンデンサC1に電流の流れはないため、反転積分器の出力は0になる。
入力する方形パルス振幅は、0から負の直流電圧制御信号の電圧値までジャンプした時、反転積分器の出力電圧値は一定のレートで、0から負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値まで増大して、台形ファイヤーパルスの立ち上がりエンジを生成する。
入力する方形パルス振幅は、0から負の直流電圧制御信号の電圧値−VP−までジャンプした時、抵抗R1がR2と同じ抵抗値を有するため、抵抗R1とR2のセンターノードの電圧VMIDが−VP−/2までジャンプする。この時、トランジスタQ1とQ3のベース極電位が負数の電圧になる。よって、トランジスタQ2とQ3が終端し、トランジスタQ1とQ4の電流が最大となり、トランジスタQ1、Q2、Q3とQ4の電流の関係が以下のようになる。
トランジスタQ2が終端するため、トランジスタQ4はフィードバックコンデンサC1端から電流を吸収することになる(即ち、フィードバックコンデンサC1が放電状態に入る)。よって、反転積分器の出力端から出力された電圧が増大し始めることになる。入力された方形パルスPSのパルス振幅が−VP−のままに維持される場合、台形ファイヤーパルスの立ち上がりエンジを生成する。電圧が立ち上がるレートがコンデンサC1の放電速度によって決められ、下記のコンデンサ充放電に関する式に満足する。
上記の式において、Iはコンデンサの放電する電流値、即ち、トランジスタQ4の電流値IQ4であり、Cは容量値、即ち、フィードバックコンデンサC1の容量値C1であり、Trは立ち上がり時間であり、△V/△tは演算増幅器端の出力する電圧の変化率、即ち、出力電圧の立ち上がりエッジのスロープ、つまり出力する台形ファイヤーパルスのパルス振幅の値VP−とパルスの立ち上がり時間Trとの比率を表わす。
IQ4とC1を式(9)に代入して、△V/△tがVP−/Trで引き換えられ、式(9)を下記のように変形する。
式(10)が更に変形すると、下記のようになる。
式(11)からみると、本発明の実施例一において、台形ファイヤーパルスのパルス振幅が決定されると、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値と出力する台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間との間に、特定な数量関係があり、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を精確に制御して、変調することによって、出力する台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間を精確に制御して、変調することを実現できることが分かる。
また、上記の式(11)が簡単に変形すると、下記のようになる。
即ち、式(1)になる。出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間Trとパルス振幅が既定されるので、立ち上がり時間パラメータ値と、負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値を上記の式(1)に代入すると、対応して、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定できる。
入力する方形波のパルス振幅は負の直流電圧制御信号の電圧値のままに維持される場合、反転積分器の出力は、負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値のままに維持される。
入力方形パルス振幅が負直流制御電圧の電圧値のままに維持される場合、抵抗R1とR2間のセンターノードの電圧VMIDが0であり、トランジスタQ1、Q2、Q3及びQ4のいずれかのベース極電圧が0であり、デュアル差動アンプ回路が再び平衡状態になり、トランジスタQ1、Q2、Q3及びQ4の電流の関係式が式(3)、(4)及び(5)と完全に相同し、演算増幅器のフィードバックC1には電流の流れもないため、反転積分器の出力端は一定の負直流制御電圧の電圧値の対応の正の値+VP−のままに維持する。
入力する方形パルス振幅は、負の直流電圧制御信号の電圧値から0にジャンプした時、反転積分器の出力電圧値は一定のレートで、負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値から0まで減少し、台形ファイヤーパルスの立ち下がりエンジを生成する。
入力する方形波のパルス振幅が負の直流電圧制御信号の電圧値−VP−から0に ジャンプした時、抵抗R1とR2間のセンターノードの電圧VMIDはVP−/2までジャンプする。この時、トランジスタQ1とQ3のベース極の電圧は正電圧になる。よって、Q1とQ2が終端し、Q2とQ3の電流が最大になり、トランジスタQ1、Q2,Q3及びQ4の電流値の関係式が下記のようになる。
トランジスタQ4が終端するため、トランジスタQ2はフィードバックコンデンサC1に充電し、演算増幅器の出力端子(即ち、反転積分器の出力端子)から出力する電圧が減少し始める。減少するレートはコンデンサの充電速度によって決められ、下記のコンデンサ充放電に関する式に満足する。
上記の式において、Iはコンデンサの放電する電流値、即ち、トランジスタQ2の電流値IQ2であり、CはフィードバックコンデンサC1の容量値C1であり、Tfは立ち下がり時間であり、△V/△tは演算増幅器端の出力電圧の変化率、即ち、出力する電圧立ち下がりエッジのスロープ、つまり出力する台形ファイヤーパルスのパルス振幅の値VP−と立ち下がり時間との比率に等しい。
IQ2とC1を式(9)に代入して、△V/△tをVP−/Tfで引き換えて、式(9)を下記のように変形する。
式(15)を更に変形すると、下記のようになる。
式(16)からみると、出力する台形ファイヤーパルスのパルス振幅が決定されると、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値と出力する台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間との間に、特定な数量関係があり、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を精確に制御して、変調することによって、出力する台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間を精確に制御して、変調することを実現できることが分かる。
また、上記の式(16)が簡単に変形すると、下記のようになる。
即ち、式(2)になる。出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間とパルス振幅が既定される場合、立ち下がり時間パラメータ値と、負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値を式(2)に代入すると、対応して、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定できる。
図6は立ち上がり時間における直流電圧制御信号および立ち下がり時間における直流電圧制御信号と、方形パルス及び台形ファイヤーパルスとの対応の電圧波形を示す図である。方形パルスPSのパルス振幅は−VP−であり、出力する台形ファイヤーパルスのパルス振幅は+VP−であり、Trは台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間であり、Tfは台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間であり、Twは台形ファイヤーパルスのパルス振幅である。
もちろん、上記した台形ファイヤーパルス装置が台形ファイヤーパルスを生成する原理に関する相応な説明は、正の直流電圧制御信号の電圧値が0である場合を前提とする。負の直流電圧制御信号の電圧値が0である場合は、前記の過程と類似する。例えば、第一SCM制御ユニットは立ち上がり時間パラメータ値と正の直流電圧制御信号の電圧値を下記の式に代入して、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定する。
出力される台形ファイヤーパルスの立下り時間パラメータ値と、正の直流電圧制御信号の電圧値を下記の式に代入して、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定する。
上記の式(17)と式(18)において、VP+は正流制御電圧信号の電圧値である。
上記の式(17)と式(18)からみると、負直流御電圧信号の電圧値が0である場合、出力する台形ファイヤーパルスのパルス振幅が決定されると、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値と出力する台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間との間に、特定な数量関係がある。
図6と上記した台形ファイヤーパルスを生成する原理の説明から見ると、図4に示す台形ファイヤーパルス発生装置の内部回路を利用して、出力する台形ファイヤーパルスのパルス幅が入力する方形パルスのパルス幅によって決定され、台形ファイヤーパルスのパルス振幅が入力する方形パルスのパルス振幅によって決定され、台形ファイヤーパルスの立上がり時間が立ち上がり時間における直流電圧制御信号によって決定され、台形ファイヤーパルスの立下り時間が立ち下がり時間における直流電圧制御信号によって決定され、入力する方形パルスのパラメータと、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値と立下り時間における直流電圧制御信号の電圧値を精確に制御して、変調することによって、出力する台形ファイヤーパルスの全てのパラメータを制御して、変調することを実現できることが分かる。
実施例二
本発明の実施例が提供するのは、他の台形ファイヤーパルス発生装置であって、図7に示すように
第二SCM制御ユニット701と、正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット702と、負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット703と、第二アナログスイッチングユニット704と、第二台形波発生ユニット705とを備え、
第二SCM制御ユニット701は、出力される正、負の台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、正の直流電圧制御信号の電圧値と負の直流電圧制御信号の電圧値とを決定し、
出力される正、負の台形ファイヤーパルスの第一立ち下がり時間パラメータ値及び正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、または、出力される正、負の台形ファイヤーパルスの第二立ち下がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
出力される正、負の台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値と、正の直流電圧制御信号の電圧値と、負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
決定した正の直流電圧制御信号の電圧値及び立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に対して、対応のデジタル信号を発生して、正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット702へ入力し、
決定した負の直流電圧制御信号の電圧値及び立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に対して、対応のデジタル信号を発生して、負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット703へ入力し、及び
方形パルス形或いは矩形パルス形の第一パルス幅制御信号と第二パルス幅制御信号を発生して、前記第二アナログスイッチングユニット704へ入力するに使用され、
正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット702は、受信されたデジタル信号を、対応の正の直流電圧制御信号と立ち下がり時間における直流電圧制御信号に変換して、正の直流電圧制御信号を第二アナログスイッチングユニット704へ入力し、立下り時間における直流電圧制御信号を第二台形波発生ユニット705へ入力するに使用され、
負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット703は、受信されたデジタル信号を、対応の負の直流電圧制御信号と立ち上がり時間における直流電圧制御信号に変換して、正の直流電圧制御信号を第二アナログスイッチングユニット704へ入力し、または、立ち上がり時間における直流電圧制御信号を前記第二台形波発生ユニット705へ入力するに使用され、
第二アナログスイッチングユニット704は、入力された、第一パルス幅制御信号と第二パルス幅制御信号に基づいて、正の直流電圧制御信号と、負の直流電圧制御信号と、0電圧信号とを、対応の正、負の方形パルスに変調して、第二台形波発生ユニット705へ出力するに使用され、
第二台形波発生ユニット705は、入力された立ち下がり時間における直流電圧制御信号と、立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、正、負の方形パルスに基づいて、正、負の台形ファイヤーパルスを発生して、出力するに使用されることを特徴とする台形ファイヤーパルス発生装置である。
上記台形ファイヤーパルス発生装置は更に、出力する正、負の台形ファイヤーパルスのパルス振幅を原パルス振幅のM倍のように線形拡張するリニアパワーアンプ706を備え、Mは1より大きい整数である。
本発明の実施例が提供するのは、他の台形ファイヤーパルス発生装置であって、図7に示すように
第二SCM制御ユニット701と、正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット702と、負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット703と、第二アナログスイッチングユニット704と、第二台形波発生ユニット705とを備え、
第二SCM制御ユニット701は、出力される正、負の台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、正の直流電圧制御信号の電圧値と負の直流電圧制御信号の電圧値とを決定し、
出力される正、負の台形ファイヤーパルスの第一立ち下がり時間パラメータ値及び正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、または、出力される正、負の台形ファイヤーパルスの第二立ち下がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
出力される正、負の台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値と、正の直流電圧制御信号の電圧値と、負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
決定した正の直流電圧制御信号の電圧値及び立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に対して、対応のデジタル信号を発生して、正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット702へ入力し、
決定した負の直流電圧制御信号の電圧値及び立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に対して、対応のデジタル信号を発生して、負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット703へ入力し、及び
方形パルス形或いは矩形パルス形の第一パルス幅制御信号と第二パルス幅制御信号を発生して、前記第二アナログスイッチングユニット704へ入力するに使用され、
正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット702は、受信されたデジタル信号を、対応の正の直流電圧制御信号と立ち下がり時間における直流電圧制御信号に変換して、正の直流電圧制御信号を第二アナログスイッチングユニット704へ入力し、立下り時間における直流電圧制御信号を第二台形波発生ユニット705へ入力するに使用され、
負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニット703は、受信されたデジタル信号を、対応の負の直流電圧制御信号と立ち上がり時間における直流電圧制御信号に変換して、正の直流電圧制御信号を第二アナログスイッチングユニット704へ入力し、または、立ち上がり時間における直流電圧制御信号を前記第二台形波発生ユニット705へ入力するに使用され、
第二アナログスイッチングユニット704は、入力された、第一パルス幅制御信号と第二パルス幅制御信号に基づいて、正の直流電圧制御信号と、負の直流電圧制御信号と、0電圧信号とを、対応の正、負の方形パルスに変調して、第二台形波発生ユニット705へ出力するに使用され、
第二台形波発生ユニット705は、入力された立ち下がり時間における直流電圧制御信号と、立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、正、負の方形パルスに基づいて、正、負の台形ファイヤーパルスを発生して、出力するに使用されることを特徴とする台形ファイヤーパルス発生装置である。
上記台形ファイヤーパルス発生装置は更に、出力する正、負の台形ファイヤーパルスのパルス振幅を原パルス振幅のM倍のように線形拡張するリニアパワーアンプ706を備え、Mは1より大きい整数である。
上記した台形ファイヤーパルス発生装置において、第二台形波発生ユニットが実施例一における第一台形波発生ユニットの内部回路が完全に相同する。以下は、図4に参照して、本発明の実施例二による台形ファイヤーパルス発生装置の働く原理を説明する。
出力される正、負の台形ファイヤーパルスのパルス振幅が負のパルス振幅値と正のパルス振幅値とを備え、負のパルス振幅値の対応の正の値が正の直流電圧制御信号の電圧値と同じである一方、正パルス振幅値の対応の負の値が負の直流電圧制御信号の電圧値と同じであるため、第二SCM制御ユニットは、出力される正、負の台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、正の直流電圧制御信号の電圧値と負の直流電圧制御信号の電圧値を決定できる。
また、第二SCM制御ユニットは、出力される台形ファイヤーパルスの第一立ち下がり時間パラメータ値及び正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、または、出力される台形ファイヤーパルスの第二立ち下がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定できる。決定する方法は下記のようになる。
出力される台形ファイヤーパルスの第一立ち下がり時間パラメータ値と正の直流電圧制御信号の電圧値を下記の式に代入することによって、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定する。
また、出力される台形ファイヤーパルスの第二立ち下がり時間パラメータ値と負の直流電圧制御信号の電圧値を下記の式に代入することによって、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定する。
また、第二SCM制御ユニットは、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値と、正の直流電圧制御信号の電圧値と、負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定する。具体的な過程は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値と、正の直流電圧制御信号の電圧値と、負の直流電圧制御信号の電圧値を下記の式に代入することによって、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定する。
上記下式(19)から式(21)まででは、Tf1’は正、負の台形ファイヤーパルスの第一立ち下がり時間であり、Tf2’ は正、負の台形ファイヤーパルスの第二立ち下がり時間であり、VRT’は立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値であり、VFT’立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値であり、VP−’は負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値であり、VP+’は正の直流電圧制御信号の電圧値であり、C1は第二台形波発生ユニットにおけるフィードバックコンデンサC1の容量値であり、R3とR4は、それぞれ第二台形波発生ユニットにおける抵抗R3とR4の抵抗値である。
本発明の実施例二における正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットと負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットは実施例一の対応のユニットとは完全に相同するので、ここでは詳細に説明しない。
第二アナログスイッチングユニットは第一パルス幅制御信号と第二パルス幅制御信号に基づいて、パルス振幅正の直流電圧制御信号と、負の直流電圧制御信号と、0直流電圧制御信号を、対応の正、負の方形パルスに変調する。この過程には、下記のステップを備える。
第一パルス幅制御信号がロジックハイレベルとなる場合、出力する正、負の方形パルスの振幅値が正の直流電圧制御信号の電圧値となり、
第二パルス幅制御信号がロジックハイレベルとなる場合、出力する正、負の方形パルスの振幅値が負の直流電圧制御信号の電圧値となり、
第一パルス幅制御信号と第二パルス幅制御信号のいずれかは、ロジックローレベルとなる場合、出力する正、負の方形パルスのパルス振幅が0となる。
第二パルス幅制御信号がロジックハイレベルとなる場合、出力する正、負の方形パルスの振幅値が負の直流電圧制御信号の電圧値となり、
第一パルス幅制御信号と第二パルス幅制御信号のいずれかは、ロジックローレベルとなる場合、出力する正、負の方形パルスのパルス振幅が0となる。
図8は第一パルス幅制御信号と、第二パルス幅制御信号と、正、負の方形パルスとが対応の電圧波形を示す図である。PFPW1は第一パルス幅制御信号であり、PFPW2は第二パルス幅制御信号であり、PS’は正、負の方形波である。図面からみると、第一パルス幅制御信号と第二パルス幅制御信号とが方形或いは矩形のパルスであり、第一パルス幅制御信号の立ち下がりエンジと第二パルス幅制御信号の立ち上がりエンジと重なることが分かる。
第二台形波発生ユニットの内部回路は実施例一における第一台形波発生ユニットの内部回路と相同するので、第二台形波発生ユニットは、入力による正、負の方形パルスに対して、正、負の台形ファイヤーパルスを生成する原理について、第一台形波発生ユニットに似る。具体的には、下記のようになる。
入力する正、負の方形パルス振幅が0である場合は、反転積分器の出力が0となる。
または、入力する正、負の方形パルス振幅は、0から正の直流電圧制御信号の電圧値までジャンプした時、反転積分器の出力電圧値は一定のレートで、0から正の直流電圧制御信号の電圧値の対応の負の値まで減少し、正、負の台形ファイヤーパルスの第一立ち下がりエンジを生成する。
入力する正、負の方形波のパルス振幅は正の直流電圧制御信号の電圧値のままに維持される場合、反転積分器の出力は、正の直流電圧制御信号の電圧値の対応の負の値のままに維持される。
入力する方形パルス振幅は、正の直流電圧制御信号の電圧値から負の直流電圧制御信号の電圧値までジャンプした時、反転積分器の出力電圧値は一定のレートで、正の直流電圧制御信号の電圧値の対応の負の値から負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値まで増大し、正、負の台形ファイヤーパルスの立ち上がりエンジを生成する。
入力する正、負の方形波のパルス振幅は一定の負の直流電圧制御信号の電圧値のままに維持される場合、反転積分器の出力は、一定の負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値のままに維持される。
入力する正、負の方形パルス振幅は、負の直流電圧制御信号の電圧値から0にジャンプした時、反転積分器の出力電圧値は一定のレートで、負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値から0まで減少し、正、負の台形ファイヤーパルスの第二立ち下がりエンジを生成する。
図9は、入力する正、負の方形パルスと、第二台形波発生ユニットによる生成される正、負の台形ファイヤーパルスとの電圧波形対照図である。正、負の台形ファイヤーパルスPT’は、対応の第一立ち下がり時間がTf1’である第一下がりエンジ901と、対応の立ち上がり時間がTr’である立ち上がりエンジ902と、対応の第二立ち下がり時間がTf2’である第二下がりエンジ903とを備える。Tw1は正、負の台形ファイヤーパルスの第一幅値であり、Tw2は正、負の台形ファイヤーパルスの第二幅値である。
同様に、第二台形波発生ユニットによる生成される正、負の台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間、第一立ち下がり時間、第二立ち下がり時間と、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値との間に、それぞれ下記の数量関係がある。
同様に、上記した式から見ると、正、負の台形ファイヤーパルスの正、負のパルス振幅が決定されると、正、負の台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間、第一立ち下がり時間、第二立ち下がり時間と立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値との間に、それぞれ特定な数量関係があるので、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値と、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値とを精確に制御して、変調することによって、出力する正、負の台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間、第一立ち下がり時間、第二立ち下がり時間とを精確に制御して、変調することができることが分かる
本発明の実施例一と、実施例二による台形ファイヤーパルス発生装置は、本発明の実施例を実現する一つの最良の技術案に限るが、実際に応用する場合は、多種類の具体的な実施案がある。例えば、ファイヤーパルス発生装置の各機能を更に集積してもよくて、また、更に分割してもよい。本発明の実施例による台形ファイヤーパルス発生装置の実現原理が変わらない限りでは、本発明の実施例は、台形ファイヤーパルス発生装置の内部構造を任意に変形することに対しても制限しない。
本発明の実施例一と、実施例二による台形ファイヤーパルス発生装置は、本発明の実施例を実現する一つの最良の技術案に限るが、実際に応用する場合は、多種類の具体的な実施案がある。例えば、ファイヤーパルス発生装置の各機能を更に集積してもよくて、また、更に分割してもよい。本発明の実施例による台形ファイヤーパルス発生装置の実現原理が変わらない限りでは、本発明の実施例は、台形ファイヤーパルス発生装置の内部構造を任意に変形することに対しても制限しない。
本発明の実施例一と実施例二による台形ファイヤーパルス発生装置における第一台形波発生ユニットと、第二台形波発生ユニットの内部回路は、台形ファイヤーパルス発生方法の一つの最良の実現方法に限る。実際に応用する場合は、回路を実現する多種類の方法があるため、本発明の実施例は、具体的に何種類の回路を採用することに対しては、制限ない。
実施例三
本発明の実施例三が提供するのは、台形ファイヤーパルス発生方法であって、図10に示すように、下記のステップを備える。
ステップ101: 出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、負の直流電圧制御信号の電圧値を決定して、正の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定し、または、出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、正の直流電圧制御信号の電圧値を決定して、負の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定し、
正の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
または、前記負の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値及び前記正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間パラメータ値及び前記正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定する。
本発明の実施例三が提供するのは、台形ファイヤーパルス発生方法であって、図10に示すように、下記のステップを備える。
ステップ101: 出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、負の直流電圧制御信号の電圧値を決定して、正の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定し、または、出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、正の直流電圧制御信号の電圧値を決定して、負の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定し、
正の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
または、前記負の直流電圧制御信号の電圧値が0とする場合は、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値及び前記正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間パラメータ値及び前記正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定する。
ステップ102: 決定した負の直流電圧制御信号の電圧値と、正の直流電圧制御信号の電圧値と、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値と、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、対応の直流電圧制御信号を発生する。
ステップ103: 方形パルス形或いは矩形パルス形のパルス幅制御信号を用いて、正の直流電圧制御信号と、負の直流電圧制御信号とを、対する方形パルスに変調し
変調する過程は、パルス幅制御信号がロジックハイレベルとなる場合、出力する方形パルスのパルス振幅が正の直流電圧制御信号の電圧値あるいは負の直流電圧制御信号の電圧値である。
変調する過程は、パルス幅制御信号がロジックハイレベルとなる場合、出力する方形パルスのパルス振幅が正の直流電圧制御信号の電圧値あるいは負の直流電圧制御信号の電圧値である。
パルス幅制御信号がロジックローレベルとなる場合、出力する方形パルスのパルス振幅が0となることを備える。
ステップ104: デュアル差動アンプ回路によりフィードバックループが構成される反転積分器に、立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、立ち下がり時間における直流電圧制御信号と、方形パルスとを、入力して台形ファイヤーパルスを生成して、出力する。
ステップ104を実現する具体的な過程は下記のようになる。
入力する方形パルス振幅が0である場合は、反転積分器の出力が0となる。
入力する方形パルス振幅は、0から負の直流電圧制御信号の電圧値までジャンプした時、反転積分器の出力電圧値は一定のレートで、0から負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値まで増大して、台形ファイヤーパルスの立ち上がりエンジを生成する。
入力する方形波のパルス振幅は一定の負の直流電圧制御信号の電圧値のままに維持される場合、反転積分器の出力は、一定の負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値のままに維持される。
入力する方形パルス振幅は、負の直流電圧制御信号の電圧値から0に ジャンプした時、反転積分器の出力電圧値は一定のレートで、負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値から0まで減少し、台形ファイヤーパルスの立ち下がりエンジを生成する。
または、入力する方形パルス振幅は、0から正の直流電圧制御信号の電圧値までジャンプした時、反転積分器の出力電圧値は一定のレートで、0から正の直流電圧制御信号の電圧値の対応の負の値まで減少し、台形ファイヤーパルスの立ち下がりエンジを生成する。
入力する方形波のパルス振幅は一定の正の直流電圧制御信号の電圧値のままに維持される場合、反転積分器の出力は、一定の正の直流電圧制御信号の電圧値の対応の負の値のままに維持される。
入力する方形パルス振幅は、正の直流電圧制御信号の電圧値から0にジャンプした時、反転積分器の出力電圧値は一定のレートで、正の直流電圧制御信号の電圧値の対応の負の値から0まで増大し、台形ファイヤーパルスの立ち上がりエンジを生成する。
インクジェットヘッドが電圧に対する要求に満足するため、出力する台形ファイヤーパルスのパルス振幅を、もとのパルス振幅のM倍に線形的に増幅させ、台形暦パルスのパルス振幅を向上させることによって、ノズルからインク滴が噴射されるように駆動することもできる。
拡張された台形ファイヤーパルスのパルス振幅FPAは下記の式から獲得される。
上記した式では、Mはパルス振幅が線形的に増幅される倍数であり、Mは1より大きい整数である。
線形拡張された台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間を計算する式は下記のようになる。
線形拡張された台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間を計算する式は下記のようになる。
式(26)と式(27)からみると、線形拡張された台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間、立ち下がり時間は、元の台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間、立ち下がり時間に比較して変化しないことが分かる。
実施例四
本発明の実施例四が提供するのは、正、負の台形ファイヤーパルス発生方法であって、図11に示すように、下記のステップを備える。
本発明の実施例四が提供するのは、正、負の台形ファイヤーパルス発生方法であって、図11に示すように、下記のステップを備える。
ステップ111: 出力される正、負の台形ファイヤーパルスの正、負のパルス振幅に基づいて、正の直流電圧制御信号の電圧値と、負の直流電圧制御信号の電圧値を決定して、
出力される正、負の台形ファイヤーパルスの第一立ち下がり時間パラメータ値及び正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、また、
出力される正、負の台形ファイヤーパルスの第二立ち下がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
出力される正、負の台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値及び、正の直流電圧制御信号の電圧値と、負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
出力される正、負の台形ファイヤーパルスの第一立ち下がり時間パラメータ値及び正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、また、
出力される正、負の台形ファイヤーパルスの第二立ち下がり時間パラメータ値及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
出力される正、負の台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間パラメータ値及び、正の直流電圧制御信号の電圧値と、負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
ステップ112: 決定した負の直流電圧制御信号の電圧値と、正の直流電圧制御信号の電圧値と、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値と、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、対応の直流電圧制御信号を発生する。
ステップ113: 方形パルス形或いは矩形パルス形の第一パルス幅制御信号と、第二パルス幅制御信号とを用いて、正の直流電圧制御信号と、負の直流電圧制御信号と、0電圧制御信号とを、対する政府方形パルスに変調し、第一パルス幅制御信号の下がりエンジと、第二パルス幅制御信号の増大エンジとが重合する。
変調する過程は、第一パルス幅制御信号がロジックハイレベルとなる場合、出力する正、負の方形パルスのパルス振幅が正の直流電圧制御信号の電圧値であり、
第二パルス幅制御信号がロジックハイレベルとなる場合、出力する正、負の方形パルスのパルス振幅が負の直流電圧制御信号の電圧値である。
第一パルス幅制御信号と第二パルス幅制御信号とが、全てロジックローレベルとなる場合、出力する正、負の方形パルスのパルス振幅が0となる。
第二パルス幅制御信号がロジックハイレベルとなる場合、出力する正、負の方形パルスのパルス振幅が負の直流電圧制御信号の電圧値である。
第一パルス幅制御信号と第二パルス幅制御信号とが、全てロジックローレベルとなる場合、出力する正、負の方形パルスのパルス振幅が0となる。
ステップ114: デュアル差動アンプ回路によりフィードバックループを構成する反転積分器に、立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、立ち下がり時間における直流電圧制御信号と、正、負の方形パルスとを、入力して、台形ファイヤーパルスを生成して、出力する。
ステップ114を実現する具体的な過程は下記のようになる。
入力する正、負の方形パルス振幅が0である場合は、反転積分器の出力が0となる。
入力する正、負の方形パルス振幅は、0から正の直流電圧制御信号の電圧値までジャンプした時、反転積分器の出力電圧値は一定のレートで、0から正の直流電圧制御信号の電圧値の対応の負の値まで減少し、正、負の台形ファイヤーパルスの第一立ち下がりエンジを生成する。
入力する正、負の方形波のパルス振幅は一定の正の直流電圧制御信号の電圧値のままに維持される場合、反転積分器の出力は、一定の正の直流電圧制御信号の電圧値の対応の負の値のままに維持される。
入力する方形パルス振幅は、正の直流電圧制御信号の電圧値から負の直流電圧制御信号の電圧値までジャンプした時、反転積分器の出力電圧値は一定のレートで、正の直流電圧制御信号の電圧値の対応の負の値から負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値まで増大し、正、負の台形ファイヤーパルスの立ち上がりエンジを生成する。
入力する正、負の方形波のパルス振幅は一定の負の直流電圧制御信号の電圧値のままに維持される場合、反転積分器の出力は、一定の負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値のままに維持される。
入力する正、負の方形パルス振幅は、負の直流電圧制御信号の電圧値から0に ジャンプした時、反転積分器の出力電圧値は一定のレートで、負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値から0まで減少し、正、負の台形ファイヤーパルスの第二立ち下がりエンジを生成する。
本発明の実施例による台形ファイヤーパルス発生方法は、出力される台形ファイヤーパルスパラメータ値に基づいて、パルス振幅の正の直流電圧制御信号の電圧値と、負の直流電圧制御信号の電圧値と、立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値とを決定して、対応して、直流電圧制御信号を生成し、正の直流電圧制御信号と、負の直流電圧制御信号とを方形パルスに変調し、かつ、立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、立ち下がり時間における直流電圧制御信号と、方形パルスとを反転積分器へ入力して、台形ファイヤーパルスを生成する。台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間、立ち下がり時間と、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値、立下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値との間には、それぞれ特定な数量関係があるので、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値と、立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値とを精確に制御して変調することによって、出力する台形ファイヤーパルスの対応の立ち上がり時間と、立ち下がり時間とを精確に制御して変調することができる。よって、出力する台形ファイヤーパルスが更に安定で、精確にさせ、従来のファイヤーパルス発生装置において、負荷の変化によって、出力する台形ファイヤーパルス波形の変動を避けることができる。かつ、さまざまな方形パルス信号の入力によって、さまざまな種類の台形ファイヤーパルスを生成され、出力されることができる。
更に、本発明の実施例による台形はファイヤーパルス発生装置は、立ち上がり/立ち下がり時間における直流電圧制御信号に対するデジタル変調を実現でき、構造が簡単で、変調の精度も高くて、多種類の台形ファイヤーパルスの出力を実現できる。よって、さまざまな種類のインクジェットヘッドの要求を満足できる。
発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する特許請求事項の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
Claims (22)
- 第一SCM制御ユニットと、正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットと、負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットと、第一アナログスイッチングングユニットと、第一台形波発生ユニットとを備え、
前記第一SCM制御ユニットは、出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて正の直流電圧制御信号及び負の直流電圧制御信号の電圧値を決定し、また、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間及び立下り時間のパラメータ値と、正の直流電圧制御信号及び負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、それぞれ立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値と立下り時間における直流電圧制御信号の電圧値とを決定して方形又は矩形パルスのパルス幅制御信号を発生し、
前記正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットは、前記第一SCM制御ユニットが出力した、前記正の直流電圧制御信号の電圧値と前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に対応のデジタル信号を、受信して、対応の正の直流電圧制御信号と立下り時間における直流電圧制御信号としてDA変換し、
前記負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットは、前記第一SCM制御ユニットが出力した、前記負の直流電圧制御信号の電圧値と前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値に対応のデジタル信号を、受信して、対応の負の直流電圧制御信号と立ち上がり時間における直流電圧制御信号としてDA変換し、
前記第一アナログスイッチングングユニットは、前記第一SCM制御ユニットからの前記パルス幅制御信号に基づいて、前記正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットからの正の直流電圧制御信号と前記負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットからの負の直流電圧制御信号を、それぞれ対応の方形パルスに変調して前記第一台形波発生ユニットへ出力し、
前記第一台形波発生ユニットは、前記方形パルスと、前記正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットからの立ち下がり時間における直流電圧制御信号と、前記負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットからの立ち上がり時間における直流電圧制御信号とに基づいて台形ファイヤーパルスを発生して出力することを特徴とする台形ファイヤーパルス発生装置。 - 前記第一SCM制御ユニットは、出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて負の直流電圧制御信号の電圧値を決定し、正の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定し、或いは、出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて正の直流電圧制御信号の電圧値を決定し、負の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定することを特徴とする請求項1に記載の台形ファイヤーパルス発生装置。
- 前記第一SCM制御ユニットは、正の直流電圧制御信号の電圧値が0である場合、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間のパラメータ値と負の直流電圧制御信号の電圧値とに基づいて前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、或いは、負の直流電圧制御信号の電圧値が0である場合、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間のパラメータ値と正の直流電圧制御信号の電圧値とに基づいて前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定することを特徴とする請求項2に記載の台形ファイヤーパルス発生装置。
- 前記第一SCM制御ユニットは、正の直流電圧制御信号の電圧値が0である場合、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間のパラメータ値と負の直流電圧制御信号の電圧値とに基づいて前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、或いは、負の直流電圧制御信号の電圧値が0である場合、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間のパラメータ値と正の直流電圧制御信号の電圧値とに基づいて前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定することを特徴とする請求項2に記載の台形ファイヤーパルス発生装置。
- 前記第一台形波発生ユニットは、デュアル差動アンプ回路によりフィードバックループが構成される反転積分器であって、その内部回路として積分演算回路とデュアル差動アンプ回路とが含まれており、
前記積分演算回路は、第一抵抗と、第二抵抗と、第一演算増幅器と、第一フィードバックコンデンサとを備え、前記第一抵抗と前記第二抵抗とが直列接続され、前記第一抵抗が方形パルスの第一入力端子に接続され、前記第二抵抗が台形パルスの出力端子に接続され、かつ、前記第一抵抗が前記第二抵抗と同じ抵抗値を有し、
前記デュアル差動アンプ回路は、第一PNP型トランジスタと、第二PNP型トランジスタと、第三NPN型トランジスタと、第四NPN型トランジスタと、第三抵抗と、第四抵抗とを備え、前記第一PNP型トランジスタと前記第三NPN型トランジスタとが、前記第一抵抗と前記第二抵抗間のセンターノードに接続する共通ベースの入力端子を備え、前記第一PNP型トランジスタと前記第二PNP型トランジスタとが、前記第三抵抗と立ち上がり時間における直流電圧制御信号の第三入力端子とに接続する共通エミッタを備え、前記第三NPN型トランジスタと前記第四NPN型トランジスタとが、前記第四抵抗と立ち下がり時間における直流電圧制御信号の第二入力端子とに接続する共通エミッタを備え、前記第二PNP型トランジスタと前記第四NPN型トランジスタとのベースがそれぞれ接地し、前記第二PNP型トランジスタと前記第四NPN型トランジスタとが、前記積分演算回路における演算増幅器の反転入力端子に接続する共通コレクタを備えることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の台形ファイヤーパルス発生装置。 -
前記第一SCM制御ユニットは、
前記正の直流電圧制御信号の電圧値が0である場合には、
出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間のパラメータ値と負の直流電圧制御信号の電圧値を前記式(1)に代入することによって前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
また、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間のパラメータ値と負の直流電圧制御信号の電圧値を前記式(2)に代入することによって前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
一方、前記負の直流電圧制御信号の電圧値が0である場合には、
前記立ち上がり時間のパラメータ値と正の直流電圧制御信号の電圧値を前記式(17)に代入することによって前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
また、前記立ち下がり時間のパラメータ値と正の直流電圧制御信号の電圧値を前記式(18)に代入することによって前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定することを特徴とする請求項5に記載の台形ファイヤーパルス発生装置。 - 前記台形ファイヤーパルスのパルス振幅をもとのパルス振幅のM(Mは1より大きい整数である)倍に線形的に増幅させるリニアパワーアンプユニットを更に備えることを特徴とする請求項5に記載の台形ファイヤーパルス発生装置。
- 前記台形ファイヤーパルスのパルス振幅をもとのパルス振幅のM(Mは1より大きい整数である)倍に線形的に増幅させるリニアパワーアンプユニットを更に備えることを特徴とする請求項1ないし4、6のいずれか一項に記載の台形ファイヤーパルス発生装置。
- 第二SCM制御ユニットと、正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットと、負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットと、第二アナログスイッチングングユニットと、第二台形波発生ユニットとを備え、
前記第二SCM制御ユニットは、
出力される正、負の台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて、正の直流電圧制御信号及び負の直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
出力される正、負の台形ファイヤーパルスの第一立下り時間のパラメータ値と、正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立下り時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、あるいは、出力される正、負の台形ファイヤーパルスの第二立下り時間のパラメータ値と、負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立下り時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
出力される正、負の台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間のパラメータ値と、前記正の直流電圧制御信号の電圧値と、前記負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
決定された前記正の直流電圧制御信号の電圧値と、前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値とに基づいて対応のデジタル信号を生成して前記正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットに入力し、
決定された前記負の直流電圧制御信号の電圧値と、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値とに基づいて対応のデジタル信号を生成して前記負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットに入力し、
方形又は矩形パルスの第一パルス幅制御信号及び第二パルス幅制御信号を発生して前記第二アナログスイッチングングユニットに入力し、
前記正電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットは、
受信したデジタル信号を対応の正の直流電圧制御信号と立下り時間における直流電圧制御信号としてDA変換し、前記正の直流電圧制御信号を前記第二アナログスイッチングングユニットに入力し、前記立下り時間における直流電圧制御信号を前記第二台形波発生ユニットに入力し、
前記負電圧出力用デュアルチャンネルDA変換ユニットは、
受信したデジタル信号を対応の負の直流電圧制御信号と立ち上がり時間における直流電圧制御信号としてDA変換し、前記正の直流電圧制御信号を前記第二アナログスイッチングングユニットに入力し、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号を前記第二台形波発生ユニットに入力し、
前記第二アナログスイッチングングユニットは、
入力された前記第一パルス幅制御信号及び第二パルス幅制御信号に基づいて、前記正の直流電圧制御信号と前記負の直流電圧制御信号と0電圧信号とを、対応の正、負の方形パルスに変調して前記第二台形波発生ユニットへ出力し、
前記第二台形波発生ユニットは、
入力された前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号と、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号と、前記正、負の方形パルスとに基づいて正、負の台形ファイヤーパルスを発生して出力することを特徴とする台形ファイヤーパルス発生装置。 - 前記第二台形波発生ユニットは、デュアル差動アンプ回路によりフィードバックループが構成される反転積分器であって、その内部回路として積分演算回路とデュアル差動アンプ回路とが含まれており、
前記積分演算回路は、第一抵抗と、第二抵抗と、第一演算増幅器と、第一フィードバックコンデンサとを備え、前記第一抵抗と前記第二抵抗とが直列接続され、前記第一抵抗が方形パルスの入力端子に接続され、前記第二抵抗が台形パルスの出力端子に接続され、かつ、前記第一抵抗が前記第二抵抗と同じ抵抗値を有し、
前記デュアル差動アンプ回路は、第一PNP型トランジスタと、第二PNP型トランジスタと、第三NPN型トランジスタと、第四NPN型トランジスタと、第三抵抗と、第四抵抗とを備え、前記第一PNP型トランジスタと前記第三NPN型トランジスタとが、前記第一抵抗と前記第二抵抗間のセンターノードに接続する共通ベースの入力端子を備え、前記第一PNP型トランジスタと前記第二PNP型トランジスタとが、前記第三抵抗と立ち上がり時間における直流電圧制御信号の入力端子とに接続する共通エミッタを備え、前記第三NPN型トランジスタと前記第四NPN型トランジスタとが、前記第四抵抗と立ち下がり時間における直流電圧制御信号の入力端子とに接続する共通エミッタを備え、前記第二PNP型トランジスタと前記第四NPN型トランジスタとのベースがそれぞれ接地し、前記第二PNP型トランジスタと前記第四NPN型トランジスタとが、前記積分演算回路における演算増幅器の反転入力端子に接続する共通コレクタを備えることを特徴とする請求項9に記載の台形ファイヤーパルス発生装置。 -
前記第二SCM制御ユニットは、
前記第一立ち下がり時間のパラメータ値と正の直流電圧制御信号の電圧値を前記式(19)に代入することによって前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、あるいは、前記第二立ち下がり時間のパラメータ値と負の直流電圧制御信号の電圧値を前記式(20)に代入することによって前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、
前記立ち上がり時間のパラメータ値と、正の直流電圧制御信号の電圧値と負の直流電圧制御信号の電圧値とを前記式(21)に代入することによって前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定することを特徴とする請求項10に記載の台形ファイヤーパルス発生装置。 - 前記正、負の台形ファイヤーパルスのパルス幅をもとのパルス幅のM(Mは1より大きい整数である)倍に線形的に増幅させるリニアパワーアンプユニットを更に備えることを特徴とする請求項9ないし11のいずれか一項に記載の台形ファイヤーパルス発生装置。
- 出力される台形ファイヤーパルスのパルス幅パラメータ値に基づいて正の直流電圧制御信号及び負の直流電圧制御信号の電圧値を決定するステップと、
出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間及び立下り時間のパラメータ値と、前記正の直流電圧制御信号及び前記負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、それぞれ立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値と立下り時間における直流電圧制御信号の電圧値とを決定するステップと、
決定された前記正の直流電圧制御信号の電圧値と、前記負正の直流電圧制御信号の電圧値と、前記立下り時間における直流電圧制御信号の電圧値と基づいて、対応の直流電圧制御信号を生成するステップと、
方形又は矩形パルスのパルス幅制御信号を用いて前記正の直流電圧制御信号と前記負の直流電圧制御信号をそれぞれ対応の方形パルスに変調するステップと、
デュアル差動アンプ回路によってフィードバックループが構成される反転積分器に前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号と前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号と前記方形パルスとを入力して台形ファイヤーパルスを生成して出力するステップと、
を備えることを特徴とする台形ファイヤーパルス発生方法。 - 出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて正の直流電圧制御信号及び負の直流電圧制御信号の電圧値を決定するステップは、更に、
出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて負の直流電圧制御信号の電圧値を決定し、正の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定し、或いは、出力される台形ファイヤーパルスのパルス振幅パラメータ値に基づいて正の直流電圧制御信号の電圧値を決定し、負の直流電圧制御信号の電圧値を0と設定するステップを備えることを特徴とする請求項13に記載の台形ファイヤーパルス発生方法。 - 出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間及び立下り時間のパラメータ値と、前記正の直流電圧制御信号及び前記負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、それぞれ立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値と立下り時間における直流電圧制御信号の電圧値とを決定するステップは、更に、
正の直流電圧制御信号の電圧値が0である場合、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間のパラメータ値と前記負の直流電圧制御信号の電圧値とに基づいて前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間のパラメータ値と前記負の直流電圧制御信号の電圧値とに基づいて立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定するステップを備えることを特徴とする請求項14に記載の台形ファイヤーパルス発生方法。 - 出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間及び立下り時間のパラメータ値と、前記正の直流電圧制御信号及び前記負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、それぞれ立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値と立下り時間における直流電圧制御信号の電圧値とを決定するステップは、更に、
前記負の直流電圧制御信号の電圧値が0である場合、出力される台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間のパラメータ値と前記正の直流電圧制御信号の電圧値とに基づいて立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、出力される台形ファイヤーパルスの立ち下がり時間のパラメータ値と前記正の直流電圧制御信号の電圧値とに基づいて立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定するステップを備えることを特徴とする請求項14に記載の台形ファイヤーパルス発生方法。 - 前記反転積分器によって台形ファイヤーパルスを生成して出力するステップでは、
入力された方形パルスのパルス振幅が0である場合、前記反転積分器の出力が0となり、
入力された方形パルスパルス振幅が0から前記負の直流電圧制御信号の電圧値にジャンプした時、反転積分器の出力電圧値が一定のレートで0から前記負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値まで増大し、前記台形ファイヤーパルスの立ち上がりエッジが生成され、
入力された方形パルスのパルス振幅が前記負の直流電圧制御信号の電圧値のままに維持される場合、前記反転積分器の出力が前記負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値のままに維持され、
入力された方形パルスのパルス振幅が前記負の直流電圧制御信号の電圧値から0にジャンプした時、前記反転積分器の出力電圧値が一定のレートで負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値から0まで減少し、前記台形ファイヤーパルスの立ち下がりエッジが生成され、
または、
入力された方形パルスのパルス振幅が0から前記正の直流電圧制御信号の電圧値にジャンプした時、前記反転積分器の出力電圧値が一定のレートで0から前記正の直流電圧制御信号の電圧値の対応の負の値まで減少し、前記台形ファイヤーパルスの立ち下がりエッジが生成され、
入力された方形パルスのパルス振幅が前記正の直流電圧制御信号の電圧値のままに維持される場合、前記反転積分器の出力が前記正の直流電圧制御信号の電圧値の対応の負の値のままに維持され、
入力された方形パルスのパルス振幅が前記正の直流電圧制御信号の電圧値から0にジャンプした時、前記反転積分器の出力電圧値が一定のレートで正の直流電圧制御信号の電圧値の対応の負の値から0まで増大し、前記台形ファイヤーパルスの立ち上がりエッジが生成されることを特徴とする請求項13ないし16のいずれか一項に記載の台形ファイヤーパルス発生方法。 - 前記パルス振幅の正の直流電圧制御信号と負の直流電圧制御信号をそれぞれ対応の方形パルスに変調するステップでは、
パルス幅制御信号がロジックハイレベルの場合、出力される方形パルスのパルス振幅が正の直流電圧制御信号の電圧値または負の直流電圧制御信号の電圧値となり、
パルス幅制御信号がロジックローレベルの場合、出力される方形パルスのパルス幅が0となることを特徴とする請求項13ないし16のいずれか一項に記載の台形ファイヤーパルス発生方法。 - 出力された前記台形ファイヤーパルスのパルス振幅をもとのパルス幅のM(Mは1より大きい整数である)倍に線形的に増幅させるステップを更に備えることを特徴とする請求項13ないし18のいずれか一項に記載の台形ファイヤーパルス発生方法。
- 出力される正、負の台形ファイヤーパルスのパルス振幅に基づいて、正の直流電圧制御信号及び負の直流電圧制御信号の電圧値を決定するステップと、
出力される正、負の台形ファイヤーパルスの第一立下り時間のパラメータ値と、正の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立下り時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定し、あるいは、出力される正、負の台形ファイヤーパルスの第二立下り時間のパラメータ値と、負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、前記立下り時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定するステップと、
出力される正、負の台形ファイヤーパルスの立ち上がり時間のパラメータ値と、前記正の直流電圧制御信号の電圧値と、前記負の直流電圧制御信号の電圧値に基づいて、立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値を決定するステップと、
決定された前記負の直流電圧制御信号の電圧値と、前記正の直流電圧制御信号の電圧値と、前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号の電圧値と、前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号の電圧値とに基づいて、対応の直流電圧制御信号を生成するステップと、
方形又は矩形パルスの第一パルス幅制御信号と、立ち上がりエッジが該第一パルス幅制御信号の立下りエッジと重なる第二パルス幅制御信号とを用いて、前記正の直流電圧制御信号と、前記負の直流電圧制御信号と、0電圧信号とを正、負の方形パルスとして変調するステップと、
デュアル差動アンプ回路によってフィードバックループが構成される反転積分器に前記立ち上がり時間における直流電圧制御信号と前記立ち下がり時間における直流電圧制御信号と前記正、負の方形パルスとを入力して正、負の台形ファイヤーパルスを生成して出力するステップと、
を備えることを特徴とする台形ファイヤーパルス発生方法。 - 前記パルス振幅の正の直流電圧制御信号と、前記負の直流電圧制御信号と、0電圧信号とを正、負の方形パルスとして変調するステップでは、
前記第一パルス幅制御信号がロジックハイレベルの場合、出力される正、負の方形パルスのパルス振幅が前記正の直流電圧制御信号の電圧値となり、
前記第二パルス幅制御信号がロジックハイレベルの場合、出力される正、負の方形パルスのパルス振幅が前記負の直流電圧制御信号の電圧値となり、
前記第一パルス幅制御信号と前記第二パルス幅制御信号がいずれもロジックローレベルの場合、出力される正、負の方形パルスのパルス振幅が0となることを特徴とする請求項20に記載の台形ファイヤーパルス発生方法。 - 前記反転積分器によって正、負の台形ファイヤーパルスを生成して出力するステップでは、
入力された正、負の方形パルスのパルス振幅が0である場合、前記反転積分器の出力が0となり、
入力された正、負の方形パルスパルス振幅が0から前記正の直流電圧制御信号の電圧値にジャンプした時、反転積分器の出力電圧値が一定のレートで0から前記正の直流電圧制御信号の電圧値の対応の負の値まで減少し、前記正、負の台形ファイヤーパルスの第一立ち下がりエッジが生成され、
入力された正、負の方形パルスのパルス振幅が前記正の直流電圧制御信号の電圧値のままに維持される場合、前記反転積分器の出力が前記正の直流電圧制御信号の電圧値の対応の負の値のままに維持され、
入力された方形パルスのパルス振幅が前記正の直流電圧制御信号の電圧値から前記負の直流電圧制御信号の電圧値にジャンプした時、前記反転積分器の出力電圧値が一定のレートで前記正の直流電圧制御信号の電圧値の対応の負の値から前記負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値まで増大し、前記正、負の台形ファイヤーパルスの立ち上がりエッジが生成され、
入力された正、負の方形パルスのパルス振幅が前記負の直流電圧制御信号の電圧値のままに維持される場合、前記反転積分器の出力が前記負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値のままに維持され、
入力された正、負の方形パルスのパルス振幅が前記負の直流電圧制御信号の電圧値から0にジャンプした時、前記反転積分器の出力電圧値が一定のレートで前記負の直流電圧制御信号の電圧値の対応の正の値から0まで減少し、前記正、負の台形ファイヤーパルスの第二立ち下がりエッジが生成されることを特徴とする請求項20に記載の台形ファイヤーパルス発生方法。
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