JP5659747B2 - Reset device for peak hold circuit - Google Patents

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Description

本発明は、ピークホールド回路のホールドコンデンサを放電させるリセット装置に関する。   The present invention relates to a reset device for discharging a hold capacitor of a peak hold circuit.

入力信号のピーク値をホールドするピークホールド回路では、リセット条件の成立に伴いリセット信号を入力することで、ホールドコンデンサに蓄えられたピーク値に相当する電荷を放電し、ホールドしたピーク値をリセットするようにしている。   The peak hold circuit that holds the peak value of the input signal discharges the charge corresponding to the peak value stored in the hold capacitor and resets the held peak value by inputting the reset signal when the reset condition is satisfied. I am doing so.

ところで、入力信号がパルス信号である場合、そのパルス幅(オン期間)が短いと、ピークホールド回路の入力段に設けられるオペアンプ等の回路に使用される素子の応答性能が追いつかないことがある。そのような場合には、ホールドコンデンサに入力信号の信号レベルに応じた電荷を十分にチャージさせることができない。   By the way, when the input signal is a pulse signal, if the pulse width (ON period) is short, the response performance of an element used in a circuit such as an operational amplifier provided in the input stage of the peak hold circuit may not catch up. In such a case, the hold capacitor cannot be sufficiently charged according to the signal level of the input signal.

ピークホールド回路のリセットについては、入力信号の電圧レベルとホールドコンデンサのホールド電圧との差が所定の範囲内に入るまでは、ホールドコンデンサをリセットせずにチャージを繰り返し、所定の範囲内に入るとリセット信号を入力するようにした提案が、過去に行われている(例えば、特許文献1)。   Regarding the reset of the peak hold circuit, until the difference between the voltage level of the input signal and the hold voltage of the hold capacitor falls within a predetermined range, charging is repeated without resetting the hold capacitor, and when the voltage falls within the predetermined range. Proposals for inputting a reset signal have been made in the past (for example, Patent Document 1).

特開2002−288990号公報JP 2002-288990 A

しかしながら、上述した従来の提案では、リセット信号の入力タイミングの決定に入力信号の電圧レベルを用いているため、次のような問題がある。   However, in the conventional proposal described above, the voltage level of the input signal is used to determine the input timing of the reset signal.

まず、オペアンプの応答性能が追いつかないほどパルス信号のパルス幅が短いと、ホールドコンデンサのチャージ回数を増やしてもホールド電圧が入力信号の電圧レベルと所定の範囲内の差に達しないことがある。そうすると、ホールドコンデンサがリセット信号の入力によりリセットされない状態が続き、その結果、フリーズ状態に陥る可能性がある。   First, if the pulse width of the pulse signal is so short that the response performance of the operational amplifier cannot catch up, the hold voltage may not reach a difference within a predetermined range from the voltage level of the input signal even if the number of charges of the hold capacitor is increased. As a result, the hold capacitor continues to be not reset by the input of the reset signal, and as a result, the hold capacitor may fall into a freeze state.

また、入力信号の電圧レベルが安定せず、ふらつくことがあるので、そのような場合には、ホールドコンデンサのホールド電圧との比較に基づくリセット信号入力の適否の判定ロジックが不安定なものとなってしまう。したがって、入力信号の電圧レベルが変動する場合、上述した従来の提案は適切に機能することができない。   In addition, the voltage level of the input signal may not be stable and may fluctuate. In such a case, the logic for determining whether the reset signal is appropriate based on the comparison with the hold voltage of the hold capacitor becomes unstable. End up. Therefore, when the voltage level of the input signal fluctuates, the above-described conventional proposal cannot function properly.

さらに、パルス幅の短いパルス信号のように入力信号の入力期間が短い場合は、ホールドコンデンサのホールド電圧を入力信号の電圧レベル比較できる期間が短く、応答性能に優れた高性能の比較器を用いなければ、両者を比較することができない可能性がある。 In addition, when the input period of the input signal is short, such as a pulse signal with a short pulse width, a high-performance comparator that has a short response period and can be compared with the voltage level of the input signal is excellent. If not used, it may not be possible to compare the two.

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、ピーク値をホールドする対象の入力信号が、パルス幅の短いパルス信号であったり、電圧レベルが変動する信号であっても、高性能の素子を用いない安価な構成で、リセット信号を適切なタイミングで出力することができるピークホールド回路のリセット装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to determine whether the input signal whose peak value is to be held is a pulse signal with a short pulse width or a signal whose voltage level varies. An object of the present invention is to provide a reset device for a peak hold circuit that can output a reset signal at an appropriate timing with an inexpensive configuration that does not use a high-performance element.

上記目的を達成するため、請求項1に記載した本発明のピークホールド回路のリセット装置は、
周期性を持つ入力信号のピーク値をホールドコンデンサでホールドし、リセットスイッチ素子へのリセット信号の入力により前記ホールドコンデンサを放電させるまでの間、該ホールドコンデンサのホールド電圧を出力するピークホールド回路に接続され、前記リセットスイッチ素子に前記リセット信号を出力するリセット装置において、
前記入力信号が入力される度に、前記ホールドコンデンサの出力から求めた前記ホールド電圧の増加量を検出する増加量検出手段と、
前記増加量検出手段が検出した前記増加量が所定のしきい値以下となった場合に、前記リセット信号を前記リセットスイッチ素子に出力するリセット信号出力手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a peak hold circuit reset device of the present invention described in claim 1 comprises:
Connects to the peak hold circuit that outputs the hold voltage of the hold capacitor until the peak value of the input signal with periodicity is held by the hold capacitor and the hold capacitor is discharged by the input of the reset signal to the reset switch element. In the reset device that outputs the reset signal to the reset switch element,
Every time the input signal is input, and means output increase amount detection which detects the increase amount before Symbol hold voltage obtained from the output of the hold capacitor,
When the pressurized volume before Symbol increased to the boosted pressure quantity detecting means has detected is equal to or less than a predetermined threshold, the reset signal output means for outputting the reset signal to the reset switch element,
It is characterized by providing.

請求項1に記載した本発明のピークホールド回路のリセット装置によれば、入力信号が周期性を持つことで、ホールドコンデンサのホールド電圧は、入力信号のパルス幅が短くても、入力信号の周期に応じて徐々に増加する。したがって、入力信号の入力の度にホールドコンデンサのチャージを繰り返している限り、ホールドコンデンサのホールド電圧はやがて入力電圧の電圧レベルに近づく。そして、入力信号が入力される度に検出されるホールドコンデンサのホールド電圧の増加量は、入力信号の入力が繰り返されるに連れて少なくなる。   According to the reset device of the peak hold circuit of the present invention described in claim 1, since the input signal has periodicity, the hold voltage of the hold capacitor can be set to the period of the input signal even if the pulse width of the input signal is short. Gradually increases according to Therefore, as long as the hold capacitor is repeatedly charged every time an input signal is input, the hold voltage of the hold capacitor eventually approaches the voltage level of the input voltage. The amount of increase in the hold voltage of the hold capacitor detected each time an input signal is input decreases as the input signal is repeatedly input.

このため、入力信号が入力される度に検出されるホールド電圧の増加量を確実に所定のしきい値以下に到達させて、リセットスイッチ素子にリセット信号を確実に出力することができる。   For this reason, the increase amount of the hold voltage detected each time an input signal is input can be reliably made to reach a predetermined threshold value or less, and the reset signal can be reliably output to the reset switch element.

しかも、入力信号の電圧レベルをリセットスイッチ素子に対するリセット信号の出力の判定基準としないので、入力信号の電圧レベルの変動が大きくても、ホールドコンデンサのホールド電圧が入力信号の電圧レベルに近づいた適切なタイミングでリセット信号を出力することができる。   Moreover, since the voltage level of the input signal is not used as a criterion for determining the output of the reset signal to the reset switch element, the hold voltage of the hold capacitor approaches the voltage level of the input signal even when the voltage level of the input signal varies greatly. A reset signal can be output at an appropriate timing.

さらに、リセット信号の出力に当たって比較するのが入力信号の入力に伴う増加前後のホールド電圧であることから、入力信号の入力期間の長短に拘わらず比較の時間を十分に確保することができる。そのため、安価な比較器の使用が可能となり、よって、高性能な比較器を殊更用いることなく安価な構成でリセット信号を出力することができる。   Further, since it is the hold voltage before and after the increase accompanying the input of the input signal that is compared when the reset signal is output, a sufficient comparison time can be ensured regardless of the input signal input period. Therefore, it is possible to use an inexpensive comparator, and therefore, it is possible to output a reset signal with an inexpensive configuration without particularly using a high-performance comparator.

以上により、周期性を持つ入力信号であれば、パルス幅が短い、もしくは、電圧レベルが安定しない信号であっても、高性能の素子を用いない安価な構成で、リセット信号を適切なタイミングで出力することができる。   As described above, if the input signal has periodicity, even if the signal has a short pulse width or an unstable voltage level, the reset signal can be sent at an appropriate timing with an inexpensive configuration that does not use high-performance elements. Can be output.

また、請求項2に記載した本発明のピークホールド回路のリセット装置は、請求項1に記載した本発明のピークホールド回路のリセット装置において、前記リセット信号出力手段が、前記増加量検出手段が検出した前記増加量が所定回数連続して前記所定のしきい値以下となった場合に、前記リセット信号を前記リセットスイッチ素子に出力することを特徴とする。
A peak hold circuit reset device according to a second aspect of the present invention is the peak hold circuit reset device according to the first aspect of the present invention, wherein the reset signal output means is detected by the increase amount detection means. when the increment was becomes less than the predetermined threshold value with the number series continues predetermined times, and outputs the reset signal to the reset switch element.

請求項2に記載した本発明のピークホールド回路のリセット装置によれば、請求項1に記載した本発明のピークホールド回路のリセット装置において、入力信号の入力に伴うホールド電圧の増加量が所定値以下となる条件を所定回数連続して満たすことで、リセット信号の出力条件が初めて満たされることになる。このため、ホールドコンデンサのホールド電圧がより確実に飽和したことを確認した上で、より適切なタイミングでリセット信号を出力することができる。   According to the reset device for the peak hold circuit of the present invention described in claim 2, in the reset device of the peak hold circuit of the present invention described in claim 1, the increase amount of the hold voltage accompanying the input of the input signal is a predetermined value. By satisfying the following conditions continuously a predetermined number of times, the reset signal output condition is satisfied for the first time. For this reason, after confirming that the hold voltage of the hold capacitor is more reliably saturated, the reset signal can be output at a more appropriate timing.

本発明のピークホールド回路のリセット装置によれば、ピーク値をホールドする対象の入力信号が、パルス幅の短い周期的な信号であったり、電圧レベルが安定しない信号であっても、高性能の素子を用いない安価な構成で、リセット信号を適切なタイミングで出力することができる。   According to the reset device of the peak hold circuit of the present invention, even if the input signal to hold the peak value is a periodic signal with a short pulse width or a signal whose voltage level is not stable, A reset signal can be output at an appropriate timing with an inexpensive configuration that does not use an element.

本発明の一実施形態に係るリセット装置を接続したピークホールド回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the peak hold circuit which connected the reset apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図1のピークホールド回路に入力される入力信号とホールドコンデンサのホールド電圧との関係を示すグラフである。2 is a graph showing a relationship between an input signal input to the peak hold circuit of FIG. 1 and a hold voltage of a hold capacitor. 図1のFPGA回路による動作の流れの一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of an operation flow by the FPGA circuit of FIG. 1. 図1のFPGA回路による動作の流れの他の例を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing another example of the operation flow by the FPGA circuit of FIG. 1.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態に係るリセット装置を接続したピークホールド回路を示す回路図、図2は図1のピークホールド回路に入力される入力信号とホールドコンデンサのホールド電圧との関係を示すグラフである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a peak hold circuit to which a reset device according to an embodiment of the present invention is connected, and FIG. 2 shows a relationship between an input signal inputted to the peak hold circuit of FIG. 1 and a hold voltage of a hold capacitor. It is a graph.

図1に示す本実施形態のピークホールド回路1は、入力信号Vinが入力されるオペアンプOP1をダイオードDのアノード側に接続し、ダイオードDのカソードとグラウンド(アース)との間に、ホールドコンデンサCとNPN型トランジスタT1(請求項中のリセットスイッチ素子に相当)のコレクタ−エミッタを接続すると共に、それらとダイオードDのカソードとの接続点に、ホールドコンデンサCのホールド電圧を低インピーダンスで出力するオペアンプOP2を接続した、一般的な構成を有している。   In the peak hold circuit 1 of the present embodiment shown in FIG. 1, an operational amplifier OP1 to which an input signal Vin is input is connected to the anode side of the diode D, and a hold capacitor C is connected between the cathode of the diode D and the ground (earth). Is connected to the collector-emitter of an NPN transistor T1 (corresponding to the reset switch element in the claims), and the operational amplifier outputs the hold voltage of the hold capacitor C at a low impedance at the connection point between them and the cathode of the diode D It has a general configuration with OP2 connected.

オペアンプOP1に入力される入力信号Vinの反転信号の電圧レベルがホールドコンデンサCのホールド電圧より大きいと、オペアンプOP1の出力が+(プラス)となってダイオードDを順方向にバイアスする。したがって、オペアンプOP1がゲイン1のバッファとなり、ホールドコンデンサは入力信号Vinの反転信号によりチャージされる。   When the voltage level of the inverted signal of the input signal Vin input to the operational amplifier OP1 is higher than the hold voltage of the hold capacitor C, the output of the operational amplifier OP1 becomes + (plus), and the diode D is biased in the forward direction. Therefore, the operational amplifier OP1 serves as a buffer having a gain of 1, and the hold capacitor is charged by the inverted signal of the input signal Vin.

一方、入力信号Vinの反転信号の電圧レベルがホールドコンデンサCのホールド電圧より小さくなると、オペアンプOP1の出力が−(マイナス)となってダイオードDを逆方向にバイアスする。したがって、ホールドコンデンサCがオペアンプOP1から切り離されてオープン状態になる。これにより、ホールドコンデンサCがそれまでのホールド電圧のままにホールドされる。   On the other hand, when the voltage level of the inverted signal of the input signal Vin becomes smaller than the hold voltage of the hold capacitor C, the output of the operational amplifier OP1 becomes-(minus), and the diode D is biased in the reverse direction. Therefore, the hold capacitor C is disconnected from the operational amplifier OP1 and is in an open state. As a result, the hold capacitor C is held at the hold voltage up to that time.

ところで、オペアンプOP1に入力される入力信号Vinは、図2の上半部に示すように、周期性を持つローアクティブのパルス信号であり、10ns以下のパルス幅(オン期間)を有している。   Incidentally, the input signal Vin input to the operational amplifier OP1 is a low-active pulse signal having periodicity as shown in the upper half of FIG. 2, and has a pulse width (on period) of 10 ns or less. .

このように、入力信号Vinのパルス幅(オン期間)が極めて短いので、入力信号Vinが一回(1パルス)オペアンプOP1に入力されても、図2の下半部に示すように、ホールドコンデンサCのホールド電圧は一気に入力信号Vinの反転信号の電圧レベルまでには達しない。   Thus, since the pulse width (ON period) of the input signal Vin is extremely short, even if the input signal Vin is input to the operational amplifier OP1 once (one pulse), as shown in the lower half of FIG. The hold voltage of C does not reach the voltage level of the inverted signal of the input signal Vin at once.

そこで、本実施形態では、図1に示すように、A/D変換回路3を介してオペアンプOP2に接続したFPGA(Field Programmable Gate Array )回路5(請求項中のリセット装置に相当)によって、ホールドコンデンサCのホールド電圧が入力信号Vinの反転信号の電圧レベルに近づいてから、リセット用のNPN型トランジスタT1のベースにリセット信号を出力するようにしている。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the hold is performed by an FPGA (Field Programmable Gate Array) circuit 5 (corresponding to the reset device in the claims) connected to the operational amplifier OP2 through the A / D conversion circuit 3. The reset signal is output to the base of the reset NPN transistor T1 after the hold voltage of the capacitor C approaches the voltage level of the inverted signal of the input signal Vin.

FPGA回路5は、ルックアップテーブル(LUT)とフリップフロップ(FF)とを有する多数のロジックセルを、内部配線により相互に又はI/Oインタフェース回路と接続する等して構成されている。   The FPGA circuit 5 is configured by connecting a large number of logic cells each having a look-up table (LUT) and a flip-flop (FF) to each other or an I / O interface circuit through internal wiring.

このFPGA回路5は、プログラムファイルであるビットストリームデータをコンフィギュレーションメモリにロードし、これにしたがってロジックセルを動作させることで、ビットストリームデータにより規定した所望の処理を行うように構成されている。SRAM型のFPGA回路5の場合、ビットストリームデータは外部の不揮発性メモリ7(フラッシュメモリやEEPROM等)から読み出されてコンフィギュレーションメモリにロードされる。   The FPGA circuit 5 is configured to perform a desired process defined by the bit stream data by loading the bit stream data, which is a program file, into the configuration memory and operating the logic cell according to the load. In the case of the SRAM type FPGA circuit 5, the bit stream data is read from the external nonvolatile memory 7 (flash memory, EEPROM, etc.) and loaded into the configuration memory.

そして、FPGA回路5は、A/D変換回路3からデジタル信号として入力される、ホールドコンデンサCのホールド電圧の電圧レベルが、入力信号Vinの入力(オフ期間からオン期間への移行)に伴って増加する度に、増加前後の電圧レベルの差を内部のコンパレータ5aにより求めるように設計されている。   Then, in the FPGA circuit 5, the voltage level of the hold voltage of the hold capacitor C input as a digital signal from the A / D conversion circuit 3 is changed in accordance with the input of the input signal Vin (shift from the off period to the on period). It is designed to obtain the difference between the voltage levels before and after the increase by the internal comparator 5a each time it increases.

また、FPGA回路5は、コンパレータ5aが求めた差が所定のしきい値以下となった場合に、リセット信号をNPN型トランジスタT1のベースに出力するように設計されている。   The FPGA circuit 5 is designed to output a reset signal to the base of the NPN transistor T1 when the difference obtained by the comparator 5a is equal to or less than a predetermined threshold value.

なお、所定のしきい値は、ホールドコンデンサCのホールド電圧が飽和したと判断するのに適した、「0」に近い値に設定されている。   Note that the predetermined threshold value is set to a value close to “0” suitable for determining that the hold voltage of the hold capacitor C is saturated.

次に、上述した構成によるFPGA回路5が実行する動作の流れを、図3のフローチャートを参照して説明する。まず、FPGA回路5では、電源の投入による起動に伴って初期化処理を実行する(ステップS1)。初期化処理の実行後、FPGA回路5では、電源がオンである間(ステップS3でYES)、ステップS5以降の動作を実行する。   Next, the flow of operations performed by the FPGA circuit 5 having the above-described configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the FPGA circuit 5 executes an initialization process with the start-up when the power is turned on (step S1). After execution of the initialization process, the FPGA circuit 5 executes the operations after step S5 while the power is on (YES in step S3).

まず、FPGA回路5では、A/D変換回路3からデジタル信号として入力されるホールドコンデンサCのホールド電圧の電圧レベルの増加を検出したときに(ステップS5でYES)、増加前後の電圧レベルの差をコンパレータ5aによって求める(ステップS7)。   First, in the FPGA circuit 5, when an increase in the voltage level of the hold voltage of the hold capacitor C input as a digital signal from the A / D conversion circuit 3 is detected (YES in step S5), the difference in voltage level before and after the increase is detected. Is obtained by the comparator 5a (step S7).

そして、求めた差が所定のしきい値以下でない場合は(ステップS9でNO)、ステップS3にリターンする。一方、求めた差が所定のしきい値以下である場合は(ステップS9でYES)、リセット信号を出力した後(ステップS11)、ステップS3にリターンする。   If the obtained difference is not less than the predetermined threshold value (NO in step S9), the process returns to step S3. On the other hand, if the obtained difference is equal to or smaller than the predetermined threshold value (YES in step S9), a reset signal is output (step S11), and the process returns to step S3.

以上の説明からも明らかなように、本実施形態では、請求項中の増加検出手段が、図3のフローチャートにおけるステップS5の動作を行うときのFPGA回路5によって構成されている。また、本実施形態では、請求項中のリセット信号出力手段が、図3のステップS7乃至ステップS11の動作を行うときのFPGA回路5によって構成されている。   As apparent from the above description, in the present embodiment, the increase detection means in the claims is constituted by the FPGA circuit 5 when performing the operation of step S5 in the flowchart of FIG. Further, in the present embodiment, the reset signal output means in the claims is constituted by the FPGA circuit 5 when performing the operations of steps S7 to S11 in FIG.

このように構成した本実施形態のFPGA回路5を、ピークホールド回路1へのリセット信号の出力に用いると、入力信号Vinの入力に伴うホールドコンデンサCのホールド電圧の増加量が、ホールド電圧の飽和判断に適した所定のしきい値以下になった時点で、初めてホールドコンデンサCがリセットされてホールド電圧が放電される。   When the FPGA circuit 5 of this embodiment configured as described above is used for outputting a reset signal to the peak hold circuit 1, the amount of increase in the hold voltage of the hold capacitor C accompanying the input of the input signal Vin is saturated with the hold voltage. The hold capacitor C is reset for the first time and the hold voltage is discharged when the value falls below a predetermined threshold suitable for determination.

例えば、図2の下半部のグラフでは、入力信号Vinの周期的な入力によりホールドコンデンサCが連続6回チャージされると、増加前後のホールド電圧の差が所定のしきい値以下となって、リセット信号によりホールドコンデンサCがリセットされる。ホールドコンデンサCのリセット時点におけるホールド電圧は、例えば、ホールドコンデンサCの1回目のチャージ時点におけるホールド電圧に比べてはるかに、図2の下半部のグラフの左端に示す入力信号Vinの反転信号の電圧レベルのピーク値に近い値となる。   For example, in the lower half of the graph of FIG. 2, when the hold capacitor C is continuously charged six times by the periodic input of the input signal Vin, the difference between the hold voltages before and after the increase becomes less than a predetermined threshold value. The hold capacitor C is reset by the reset signal. The hold voltage at the time of reset of the hold capacitor C is far more than the hold voltage at the time of the first charge of the hold capacitor C, for example, and is the inverted signal of the input signal Vin shown at the left end of the lower half graph of FIG. The value is close to the peak value of the voltage level.

即ち、入力信号の周期的な入力が繰り返されることで、ホールドコンデンサCのホールド電圧は、例え入力信号Vinの入力期間が短くても徐々に増加する。したがって、入力信号Vinの入力の度にホールドコンデンサCのチャージを繰り返している限り、ホールドコンデンサCのホールド電圧はやがて入力信号Vinの電圧レベルに近づく。そして、入力信号Vinが入力される度に検出されるホールドコンデンサCのホールド電圧の増加量は、入力信号Vinの入力が繰り返されるに連れて少なくなる。   That is, when the input signal is periodically input, the hold voltage of the hold capacitor C gradually increases even if the input period of the input signal Vin is short. Therefore, as long as the charging of the hold capacitor C is repeated every time the input signal Vin is input, the hold voltage of the hold capacitor C eventually approaches the voltage level of the input signal Vin. The increase amount of the hold voltage of the hold capacitor C detected each time the input signal Vin is input decreases as the input of the input signal Vin is repeated.

このため、入力信号VinがオペアンプOP1に入力される度にFPGA回路5で検出されるホールド電圧の増加量を確実に所定のしきい値以下に到達させることができる。これにより、ホールドコンデンサCの1回目のチャージ時点におけるホールド電圧に比べてはるかに、入力信号Vinの反転信号の電圧レベルのピーク値に近い値にホールド電圧が達するまで、ホールドコンデンサCをチャージさせた時点で、リセット用のNPN型トランジスタT1にリセット信号を確実に出力することができる。   For this reason, every time the input signal Vin is input to the operational amplifier OP1, the increase amount of the hold voltage detected by the FPGA circuit 5 can be surely reached below a predetermined threshold value. As a result, the hold capacitor C is charged until the hold voltage reaches a value that is much closer to the peak value of the voltage level of the inverted signal of the input signal Vin than the hold voltage at the first charging time of the hold capacitor C. At this point, the reset signal can be reliably output to the reset NPN transistor T1.

しかも、入力信号Vinの電圧レベルをNPN型トランジスタT1に対するリセット信号の出力の判定基準としないので、入力信号Vinの電圧レベルの変動が大きくても、ホールドコンデンサCのホールド電圧が入力信号Vinの電圧レベルに近づいた適切なタイミングでリセット信号を出力することができる。   In addition, since the voltage level of the input signal Vin is not used as a criterion for determining the output of the reset signal for the NPN transistor T1, the hold voltage of the hold capacitor C is the voltage of the input signal Vin even if the voltage level of the input signal Vin varies greatly. A reset signal can be output at an appropriate timing approaching the level.

さらに、リセット信号の出力に当たってFPGA回路5のコンパレータ5aで比較するのが、入力信号VinのオペアンプOP1への入力に伴う増加前後のホールド電圧であることから、入力信号Vinの入力期間(オン期間)の長短に拘わらず比較の時間を十分に確保することができる。そのため、安価な比較器をコンパレータ5aとして使用することが可能となり、よって、高性能な比較器を殊更用いることなく安価な構成でリセット信号を出力することができる。   Further, since the comparator 5a of the FPGA circuit 5 compares the reset signal output with the hold voltage before and after the increase accompanying the input of the input signal Vin to the operational amplifier OP1, the input period of the input signal Vin (ON period) Regardless of the length, it is possible to ensure sufficient time for comparison. Therefore, it is possible to use an inexpensive comparator as the comparator 5a. Therefore, it is possible to output a reset signal with an inexpensive configuration without particularly using a high-performance comparator.

以上により、入力信号Vinが、パルス幅の短い信号であったり、電圧レベルが安定しない信号であっても、高性能の素子を用いない安価な構成で、リセット信号を適切なタイミングで出力することができる。   As described above, even if the input signal Vin is a signal with a short pulse width or a voltage level that is not stable, the reset signal can be output at an appropriate timing with an inexpensive configuration that does not use a high-performance element. Can do.

なお、上述した実施形態では、入力信号Vinの入力に伴うホールドコンデンサCのホールド電圧の電圧レベルの増加量が所定のしきい値以下になると、即座にリセット信号を出力するように、FPGA回路5を構成した場合について説明した。しかし、ホールド電圧の電圧レベルの増加量が所定回数連続して所定のしきい値以下となった場合に初めて、リセット信号を出力するように、FPGA回路5を構成してもよい。   In the above-described embodiment, the FPGA circuit 5 is configured to output a reset signal immediately when the increase in the voltage level of the hold voltage of the hold capacitor C due to the input of the input signal Vin falls below a predetermined threshold value. The case where was configured was explained. However, the FPGA circuit 5 may be configured so that the reset signal is output only when the increase amount of the voltage level of the hold voltage is continuously equal to or less than a predetermined threshold value a predetermined number of times.

そのように構成した場合にFPGA回路5が実行する動作の流れを、図4のフローチャートを参照して説明する。   The flow of operations performed by the FPGA circuit 5 in such a configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、FPGA回路5では、ステップS1の初期化処理において、内部のカウンタのカウント値をゼロリセットする処理などを行う。初期化処理の実行後、FPGA回路5では、電源がオンである間(ステップS3でYES)、ステップS5以降の動作を実行する。   First, the FPGA circuit 5 performs a process of resetting the count value of the internal counter to zero in the initialization process of step S1. After execution of the initialization process, the FPGA circuit 5 executes the operations after step S5 while the power is on (YES in step S3).

そして、図3のステップS5及びステップS7の動作を行った後、コンパレータ5aによって求めた増加前後のホールド電圧の電圧レベルの差が所定のしきい値以下でない場合には(ステップS9でNO)、内部のカウンタのカウント値をゼロリセットした後(ステップS10a)、ステップS3にリターンする。一方、求めた差が所定のしきい値以下である場合は(ステップS9でYES)、内部のカウンタのカウント値を「1」インクリメントする(ステップS10b)。   Then, after performing the operations of step S5 and step S7 in FIG. 3, if the difference in voltage level of the hold voltage before and after the increase obtained by the comparator 5a is not less than a predetermined threshold value (NO in step S9), After resetting the count value of the internal counter to zero (step S10a), the process returns to step S3. On the other hand, when the obtained difference is equal to or smaller than the predetermined threshold value (YES in step S9), the count value of the internal counter is incremented by “1” (step S10b).

さらに、カウント値が規定値(請求項中の所定回数を規定する値)に達していない場合は(ステップS10cでNO)、ステップS3にリターンし、カウント値が規定値に達した場合は(ステップS10cでYES)、リセット信号を出力すると共に(ステップS11)、内部のカウンタのカウント値をゼロリセットした後(ステップS13)、ステップS3にリターンする。   Furthermore, if the count value has not reached the specified value (the value specifying the predetermined number of times in the claims) (NO in step S10c), the process returns to step S3, and if the count value has reached the specified value (step In step S10c, a reset signal is output (step S11). After the count value of the internal counter is reset to zero (step S13), the process returns to step S3.

以上の説明からも明らかなように、この場合には、請求項中のリセット信号出力手段が、図4のステップS7乃至ステップS13の一連の動作を行うときのFPGA回路5によって構成されることになる。   As is clear from the above description, in this case, the reset signal output means in the claims is constituted by the FPGA circuit 5 when performing a series of operations from step S7 to step S13 in FIG. Become.

FPGA回路5をこのように構成すれば、入力信号Vinの入力に伴うホールド電圧の増加量が所定値以下となる条件を所定回数連続して満たすことで、リセット信号の出力条件が初めて満たされることになる。このため、ホールドコンデンサCのホールド電圧がより確実に飽和したことを確認した上で、より適切なタイミングでリセット信号を出力することができる。   If the FPGA circuit 5 is configured in this way, the reset signal output condition is satisfied for the first time by continuously satisfying the condition that the increase amount of the hold voltage accompanying the input of the input signal Vin is a predetermined value or less continuously. become. For this reason, after confirming that the hold voltage of the hold capacitor C is more reliably saturated, the reset signal can be output at a more appropriate timing.

なお、上述した実施形態では、FPGA回路5によりリセット装置を構成したが、例えばマイクロコンピュータ等のFPGA回路5以外のプログラマブルデバイスとコンパレータ(比較器)との組み合わせで、リセット装置を構成するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the reset device is configured by the FPGA circuit 5. However, the reset device is configured by a combination of a programmable device other than the FPGA circuit 5 such as a microcomputer and a comparator (comparator). Also good.

1 ピークホールド回路
3 A/D変換回路
5 FPGA回路
5a コンパレータ
7 不揮発性メモリ
C ホールドコンデンサ
D ダイオード
OP1 オペアンプ
OP2 オペアンプ
T1 NPN型トランジスタ
Vin 入力信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Peak hold circuit 3 A / D conversion circuit 5 FPGA circuit 5a Comparator 7 Non-volatile memory C Hold capacitor D Diode OP1 Operational amplifier OP2 Operational amplifier T1 NPN type transistor Vin Input signal

Claims (2)

周期性を持つ入力信号のピーク値をホールドコンデンサでホールドし、リセットスイッチ素子へのリセット信号の入力により前記ホールドコンデンサを放電させるまでの間、該ホールドコンデンサのホールド電圧を出力するピークホールド回路に接続され、前記リセットスイッチ素子に前記リセット信号を出力するリセット装置において、
前記入力信号が入力される度に、前記ホールドコンデンサの出力から求めた前記ホールド電圧の増加量を検出する増加量検出手段と、
前記増加量検出手段が検出した前記増加量が所定のしきい値以下となった場合に前記リセット信号を前記リセットスイッチ素子に出力するリセット信号出力手段と、
を備えることを特徴とするピークホールド回路のリセット装置。
Connects to the peak hold circuit that outputs the hold voltage of the hold capacitor until the peak value of the input signal with periodicity is held by the hold capacitor and the hold capacitor is discharged by the input of the reset signal to the reset switch element. In the reset device that outputs the reset signal to the reset switch element,
Every time the input signal is input, an increase amount detecting means for detecting an increase amount before Symbol hold voltage obtained from the output of the hold capacitor,
Reset signal output means for outputting the reset signal to the reset switch element when the increase amount detected by the increase amount detection means is less than or equal to a predetermined threshold;
A reset device for a peak hold circuit, comprising:
前記リセット信号出力手段は、前記増加量検出手段が検出した前記増加量が所定回数連続して前記所定のしきい値以下となった場合に、前記リセット信号を前記リセットスイッチ素子に出力することを特徴とする請求項1記載のピークホールド回路のリセット装置。   The reset signal output means outputs the reset signal to the reset switch element when the increase amount detected by the increase amount detection means continuously falls below the predetermined threshold value a predetermined number of times. The peak hold circuit resetting device according to claim 1, wherein:
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