JP3169205B2 - ピーク検出回路 - Google Patents

ピーク検出回路

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JP3169205B2 JP00732596A JP732596A JP3169205B2 JP 3169205 B2 JP3169205 B2 JP 3169205B2 JP 00732596 A JP00732596 A JP 00732596A JP 732596 A JP732596 A JP 732596A JP 3169205 B2 JP3169205 B2 JP 3169205B2
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0038Circuits for comparing several input signals and for indicating the result of this comparison, e.g. equal, different, greater, smaller (comparing pulses or pulse trains according to amplitude)

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はピーク検出回路に係
わり、特に2種類の信号の大小を検出して何れか一方の
信号を出力する信号出力回路をピーク検出単位とするピ
ーク検出回路、及び複数の信号源からの信号のうちの最
小出力又は最大出力を検出するピーク検出回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】複数の信号源からの信号のうちの最小出
力又は最大出力を検出するピーク検出回路は、例えばビ
デオカメラの感度調整として用いられている。図4は従
来のピーク検出回路の一構成例を示す図である。
【0003】図4において、S1〜S4は信号源であり、
信号源S1〜S4からの出力信号はバイポーラトランジス
タTr1〜Tr4のベースに入力される。バイポーラトラ
ンジスタTr1〜Tr4のエミッタは共通接続されて抵抗
R及び出力バッファアンプBに接続される。
【0004】かかる構成のピーク検出回路では、一つの
信号源から最大ピークレベルの信号が入力すると、その
信号源が接続されるバイポーラトランジスタがON状態
となり、抵抗Rに電流が流れて共通配線の電位レベルが
上昇し、最大ピークレベルの信号が入力したバイポーラ
トランジスタ以外のバイポーラトランジスタはベース・
エミッタ間電圧の低下によりOFF状態となる。従って
出力バッファアンプBから最大ピーク出力が検出され
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ピ
ーク検出回路は、各信号源と接続される二以上のバイポ
ーラトランジスタがON状態となると(例えば、二つ以
上の信号源からレベルが近いピークレベルの信号が同時
に入力された場合には、二以上のバイポーラトランジス
タがON状態となる。)、抵抗Rにさらに多くの電流が
流れて共通配線の電位レベルがより上昇してしまい、ピ
ークレベル値が同じ信号が入力されても検出されるピー
ク出力値が異なる課題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のピーク検出回路
は、第1の信号の出力制御を行なう第1のスイッチ手段
と、第2の信号の出力制御を行なう第2のスイッチ手段
と、該第1の信号と該第2の信号とが入力される比較器
とを備え、前記比較器の出力によって、前記第1及び第
2のスイッチ手段のいずれか一方を導通させ、前記第1
の信号及び第2の信号のうちの大きい又は小さい信号を
出力する信号出力回路を、一つのピーク検出単位とし、
該ピーク検出単位を複数段直列に接続してなるピーク検
出回路であって、最初の段の前記ピーク検出単位は、第
1の信号として、信号源からの出力信号が入力され、第
2の信号として、所定の電圧が入力され、 その他の各ピ
ーク検出単位は、第1の信号として、それぞれ異なる信
号源からの出力信号が入力され、第2の信号として、前
段のピーク検出単位からの出力信号が入力されてなる
ーク検出回路である。
【0007】
【0008】なお、本発明においてピーク検出回路と
は、最大値の検出を行なう回路のみならず、最小値の検
出を行なう回路も含めるものとする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳細に説明する。 (実施形態1) 図1は本発明のピーク検出回路の第1実施形態を示す回
路構成図である。図1に示すように、X1〜X4はピーク
出力単位、S1〜S4は信号源、Bは出力バッファアンプ
である。なお、ここでは簡易化のためにピーク出力単
位,信号源は4つ示している。各ピーク出力単位は本発
明の信号出力回路を構成している。
【0010】ピーク出力単位X1〜X4には信号源S1
4から信号が入力される。そして、各ピーク出力単位
は、前段のピーク出力単位からの出力と信号源からの信
号出力とのうち、レベルの大きい出力を次段のピーク出
力単位に出力する。例えば、ピーク出力単位X2におい
ては、前段のピーク出力単位X1からの出力と信号源S2
からの出力とのうち、レベルの大きい方の出力を隣接す
るピーク出力単位X3に出力する。こうして、最終段の
ピーク出力単位X4からは信号源S1〜S4からの信号の
うち最大の信号が入力されることになる。なお、第1の
段のピーク出力単位X1には比較電圧V0が入力される。
この比較電圧V0は信号源S1〜S4から出力される信号
電圧のピーク値より小さければよいが、好ましくは信号
源S1〜S4から出力される信号電圧より低い電圧に設定
する。
【0011】以下、ピーク出力単位の構成及びその動作
についてピーク出力単位X1を例にとって説明する。
【0012】図1に示すように、ピーク出力単位X
1は、コンパレータA、インバータN、二つのNチャネ
ルMOSトランジタM1,M2から構成されており、コン
パレータAの非反転入力端子(+)には信号源S1から
の出力電圧V1が入力され、反転入力端子(−)には比
較電圧V0が入力される。今、V1>V0ならばコンパレ
ータAからは”H”レベルの信号が出力され、MOSト
ランジタM2がON状態となって、信号電圧V1が次段の
ピーク出力単位X2に出力される。一方、V1<V0なら
ばコンパレータAからは”L”レベルの信号が出力さ
れ、MOSトランジタM1がON状態となって、信号電
圧V0が次段のピーク出力単位X2に出力される。つま
り、電圧V1,V0のうち大きいレベルの信号電圧が選択
されて次段のピーク出力単位X2に出力されることにな
る。この場合、二つの電圧V1,V0の差がわずかの差で
あってもコンパレータの出力はオンかオフの状態になる
ので、大きいレベルの信号電圧が択一的に選択されて出
力される。
【0013】なお、ピーク出力単位X2以降では、反転
入力端子(−)には前段のピーク出力単位からの出力が
入力されることになる。
【0014】以上説明したように、本実施形態のピーク
検出回路では各ピーク出力単位において、前段のピーク
出力単位からの出力と信号源からの出力とのうち、レベ
ルの大きい方の出力を次段のピーク出力単位Xに出力し
ていくので、出力バッファアンプBからは常に信号源S
1〜S4からの信号のうち最大の信号が出力されることに
なる。
【0015】なお、図1に示したピーク検出回路は最大
値検出のためのものであるが、本発明は最小値検出にも
用いることができる。例えば、インバータNをMOSト
ランジタM2側に接続する、MOSトランジタM1,M2
をPチャネル型とすること等により最小値を検出する回
路とすることができる。
【0016】次に信号源の構成例について説明する。
【0017】図2(a),(b)は信号源の一例となる
MOS型センサの回路構成図である。図2(a),
(b)において、破線内はセンサセルを示し、それぞれ
フォトダイオードD1、MOSトランジスタM1〜M3
ら構成される。
【0018】図2(a)に示すMOS型センサにおいて
は、まず、MOSトランジタM1及びMOSトランジタ
4がON状態となって、フォトダイオードD1及びMO
SトランジスタM2のゲートに残留する電荷がリセット
され(リセット動作)、次にMOSトランジタM1がO
FF状態となって、MOSトランジスタM2のゲートに
フォトダイオードD1で光電変換された電荷が蓄積され
(蓄積動作)、次にMOSトランジタM3及びMOSト
ランジタM5がON状態となって、MOSトランジスタ
2のゲートに蓄積された電荷に対応する電流が流れて
信号が読み出される(読出し動作)。このようなMOS
型センサの読出し動作期間に信号が出力されて図1に示
したピーク検出回路に入力される。
【0019】図2(b)に示すMOS型センサにおいて
は、まず、MOSトランジタM1及びMOSトランジタ
4がON状態となって、フォトダイオードD1及びMO
SトランジスタM3のゲートに残留する電荷がリセット
され(リセット動作)、次にMOSトランジタM1がO
FF状態となって、MOSトランジスタM3のゲートに
フォトダイオードD1で光電変換された電荷が蓄積され
(蓄積動作)、次にMOSトランジタM2及びMOSト
ランジタM5がON状態となって、MOSトランジスタ
3のゲートに蓄積された電荷に対応する電流が流れて
信号が読み出される(読出し動作)。このようなMOS
型センサの読出し動作期間に信号が出力されて図1に示
したピーク検出回路に入力される。ただし、図2(b)
に示すMOS型センサでは信号の極性が反転して出力さ
れるので最小値を検出する。
【0020】なお、図2(a),(b)のMOS型セン
サにおいて、蓄積動作期間に信号を読み出してピーク値
を検出してもよいことは勿論である。 (実施形態2) 図3は本発明のピーク検出回路の第2実施形態を示す回
路構成図である。同図において、S1〜S4は信号源であ
り、信号源S1〜S4はスキャン回路によって順次選択さ
れるMOSトランジスタM1〜M4を介して共通出力線に
接続される。この共通出力線はコンパレータAの非反転
入力端子(+)に接続されるとともに、MOSトランジ
スタM5を介してコンパレータAの反転入力端子(−)
と蓄積手段Cに接続される。コンパレータAの出力はM
OSトランジスタM5のゲートに接続される。
【0021】以下上記ピーク検出回路の動作について説
明する。
【0022】スキャン回路によってMOSトランジスタ
1〜M4が順次選択されてON状態となると、信号源S
1〜S4からMOSトランジスタM1〜M4を介して共通出
力線に順次信号が出力される。今、信号源S1から共通
出力線に信号が出力されたとすると、この信号レベルが
蓄積手段Cの電位よりも大きい場合にはコンパレータA
から”H”レベルの信号が出力され、MOSトランジス
タM5をON状態として信号源S1からの信号を蓄積手段
Cに蓄積する。信号源S1からの信号のレベルが蓄積手
段Cの電位よりも小さい場合にはコンパレータAから”
L”レベルの信号が出力され、MOSトランジスタM5
はOFF状態を維持し蓄積手段Cの電位は維持される。
つまり、蓄積手段Cに蓄積されていた信号のレベルと信
号源から共通信号線に出力された信号のレベルのうち、
大きい方の信号が蓄積手段Cに蓄積されることになる。
【0023】なお、信号源S1からの信号を共通出力線
に出力する前に、蓄積手段Cの電位はリセット電位とし
ておく。このリセット電位は信号源S1〜S4から出力さ
れる信号電圧のピーク値より小さければよいが、好まし
くは信号源S1〜S4から出力される信号電圧より低い電
位に設定する。
【0024】さらに信号源S2〜S4から共通出力線に信
号が出力されていくと、上述した信号源S1からの信号
の処理と同様に、蓄積手段Cに蓄積されていた信号のレ
ベルと信号源から共通信号線に出力された信号のレベル
のうち大きい方が蓄積手段Cに順次蓄積されていき、最
終的に信号源S1〜S4からの信号のうち最大の信号が蓄
積手段に蓄積されることになる。この蓄積されたピーク
信号を出力することで最大値の検出を行なうことができ
る。
【0025】なお、コンパレータAからの出力をインバ
ータ等を介してMOSトランジスタM5に入力する等で
最小値の検出を行なうことができることは勿論である。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の信号源からの最小又は最大の出力を検出する場合
に、その最小値又は最大値を高速かつ高精度で検出する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のピーク検出回路の第1実施形態を示す
回路構成図である。
【図2】上記ピーク検出回路の信号源を示す構成図であ
る。
【図3】本発明のピーク検出回路の第2実施形態を示す
回路構成図である。
【図4】従来のピーク検出回路の回路構成図である。
【符号の説明】 X1〜X4 ピーク出力単位 S1〜S4 信号源 B 出力バッファアンプ A コンパレータ N インバータ M1,M2 NチャネルMOSトランジタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−123365(JP,A) 特開 昭52−37479(JP,A) 特開 昭51−146152(JP,A) 特開 昭62−254065(JP,A) 実開 昭62−100555(JP,U) 実公 昭51−20784(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 19/00 - 19/32 G01J 1/44 G06G 7/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の信号の出力制御を行なう第1のス
    イッチ手段と、第2の信号の出力制御を行なう第2のス
    イッチ手段と、該第1の信号と該第2の信号とが入力さ
    れる比較器とを備え、前記比較器の出力によって、前記
    第1及び第2のスイッチ手段のいずれか一方を導通さ
    せ、前記第1の信号及び第2の信号のうちの大きい又は
    小さい信号を出力する信号出力回路を、一つのピーク検
    出単位とし、該ピーク検出単位を複数段直列に接続して
    なるピーク検出回路であって、最初の段の前記ピーク検出単位は、第1の信号として、
    信号源からの出力信号が入力され、第2の信号として、
    所定の電圧が入力され、 その他の各ピーク検出単位は、第1の信号として、それ
    ぞれ異なる信号源からの出力信号が入力され、第2の信
    号として、前段のピーク検出単位からの出力信号が入力
    されてなる ピーク検出回路。
  2. 【請求項2】 請求項に記載のピーク検出回路におい
    て、前記信号源はフォトダイオードと、前記フォトダイ
    オードの信号を増幅して出力するMOSトランジスタと
    を含むピーク検出回路。
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