JPH03233369A - Frequency detector - Google Patents

Frequency detector

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JPH03233369A
JPH03233369A JP7222190A JP7222190A JPH03233369A JP H03233369 A JPH03233369 A JP H03233369A JP 7222190 A JP7222190 A JP 7222190A JP 7222190 A JP7222190 A JP 7222190A JP H03233369 A JPH03233369 A JP H03233369A
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JP
Japan
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signal
output
input
comparator
frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP7222190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masatoshi Komatsu
小松 政敏
Ryuichi Takahashi
竜一 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
NEC Miyagi Ltd
Original Assignee
NEC Corp
NEC Miyagi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, NEC Miyagi Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH03233369A publication Critical patent/JPH03233369A/en
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  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)

Abstract

PURPOSE:To detect a frequency without the effect of offset amount by providing a comparator to compare the signal outputted from a subtracting device with a reference value and to convert it to a rectangular wave consisting of two level values. CONSTITUTION:By a phase difference branching filter 2 furnished with phase shifters 4 and 6, an inputted digital signal (a) is divided to signals K and I having the phase difference of 90 deg. and sent out to the subtracting device 8. By the subtracting device 8, the signal I is subtracted from the signal K and a signal (m) is sent out. Next, the signal (m) is compared with zero volt by the comparator 10 and converted to the rectangular wave consisting of two level values. That is, when the signal (m) is higher than zero volt, it is sent out to an edge counter 12 as a signal (n) of the rectangular wave of +1, and the rectangular wave of -1 when the signal (m) is less than zero volt. After a reset signal is inputted, the edge of signal (n) is counted for one second by the edge counter 12 to send out the counted value to a dividing device 16 as a signal 0. The frequency of signal (a) obtained by dividing the counted value of signal 0 by 2 is outputted by the dividing device 16 as a signal P.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] 本発明は周波数検出器に関し、特にディジタル信号処理
による周波数検出器に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a frequency detector, and more particularly to a frequency detector using digital signal processing.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第5図は、第1の従来の周波数検出器の構成を示す。こ
の構成の周波数検出器において、周波数を検出しようと
するディジタル信号aが入力されると、入力信号がOポ
ルト以上の場合+1を、0ボルトより小さい場合−1を
出力するコンパレータ40へ入力し、その出力すと、コ
ンパレータ40の出力にサンプリング間隔の遅延を与え
て出力する遅延器42の出力Cとを、乗算器44へ入力
し、その出力dのエッヂをエッヂカウンタ46でカウン
トする。その出力eを除算器48に入力し、入力信号e
を2で除算すると除算結果fが出力される。以上の動作
をエッヂカウンタのリセット信号RSTの入力後1秒間
で行うことにより、出力fが入力ディジタル信号aの周
波数として得られる。
FIG. 5 shows the configuration of a first conventional frequency detector. In the frequency detector with this configuration, when the digital signal a whose frequency is to be detected is input, it is input to the comparator 40 which outputs +1 if the input signal is O port or more, and -1 if it is less than 0 volts, Once output, the output C of the delay device 42 which delays the output of the comparator 40 by the sampling interval and outputs the result is input to the multiplier 44, and the edges of the output d are counted by the edge counter 46. The output e is input to the divider 48, and the input signal e
When divided by 2, the division result f is output. By performing the above operation within one second after the edge counter reset signal RST is input, the output f is obtained as the frequency of the input digital signal a.

第6図は、第2の従来の周波数検出器の構成を示す。こ
の構成の周波数検出器において、周波数を検出しようと
するディジタル信号aが入力されると、先ず、入力が0
ボルト以上の場合1を、Oボルトより小さい場合Oを出
力するコンパレータ50へ入力し、その出力gと、コン
パレータ50の出力にサンプリング間隔の遅延を与えて
出力する遅延器52の出力りとを、2つの入力の排他的
論理和を出力する排他的論理和回路54へ入力し、その
出力iの立上りエッヂをエッヂカウンタ56で1秒間カ
ウントすることにより、出力jが入力ディジタル信号a
の周波数として得られる。
FIG. 6 shows the configuration of a second conventional frequency detector. In a frequency detector with this configuration, when a digital signal a whose frequency is to be detected is input, the input is first set to 0.
Input g to a comparator 50 which outputs 1 if the voltage is greater than or equal to 0 volts, and O if it is less than O volts. The output j is input to the exclusive OR circuit 54 which outputs the exclusive OR of two inputs, and the rising edge of the output i is counted for 1 second by the edge counter 56, so that the output j becomes the input digital signal a.
is obtained as the frequency of

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

前述した第1および第2の従来の周波数検出器とも、入
力信号のゼロクロスポイントをカウントすることにより
周波数を検出するため、第7図(A)のように入力信号
についてオフセットがない場合問題なく周波数を検出で
きるが、第7図(B)のように入力信号についてオフセ
ット量が大きくゼロクロスポイントが存在しない場合に
はカウントできず、したがって周波数を検出できないと
いう欠点がある。
Both the first and second conventional frequency detectors described above detect the frequency by counting the zero-crossing points of the input signal, so if there is no offset for the input signal as shown in FIG. 7(A), the frequency can be detected without any problem. However, if the input signal has a large offset amount and there is no zero cross point, as shown in FIG. 7(B), it cannot be counted, and therefore the frequency cannot be detected.

本発明の目的は、このような欠点を解消し、オフセット
量の影響を受けることな(周波数を検出できる周波数検
出器を提供することにある。
An object of the present invention is to eliminate such drawbacks and provide a frequency detector that can detect frequencies without being affected by the amount of offset.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第1の発明の周波数検出器は、 周波数を検出しようとする入力信号を、位相差を有する
一方の信号と他方の信号とに分ける位相差分波器と、 前記一方の信号から前記他方の信号を減算し、前記入力
信号のオフセットの影響を受けない信号を形成する減算
器と、 この減算器から出力される信号を、基準値と比較して、
2つのレベル値よりなる矩形波に変換するコンパレータ
と、 前記矩形波のエッヂを一定時間カウントすることにより
、前記入力信号の周波数を検出するカウンタとを有して
いる。
The frequency detector of the first invention includes: a phase difference duplexer that divides an input signal whose frequency is to be detected into one signal and the other signal having a phase difference; a subtracter for subtracting and forming a signal unaffected by the offset of the input signal; and comparing the signal output from the subtracter with a reference value;
It has a comparator that converts it into a rectangular wave consisting of two level values, and a counter that detects the frequency of the input signal by counting the edges of the rectangular wave for a certain period of time.

第2の発明の周波数検出器は、 周波数を検出しようとする入力信号の極大値を検出する
極大値検出器と、 周波数を検出しようとする入力信号の極小値を検出する
極小値検出器と、 前記極大値検出器の出力と前記極小値検出器の出力とを
加算する加算器と、 この加算器の出力を2で除算して前記入力信号のオフセ
ット量を求める除算器と、 前記オフセット量をスレッショルド値として、前記入力
信号と比較するコンパレータと、このコンパレータの出
力信号が入力される遅延器と、 前記コンパレータの出力信号と前記遅延器の出力信号と
の排他的論理和をとる排他的論理和回路と、 この排他的論理和回路の出力信号のエッヂを一定時間カ
ウントすることにより、前記入力信号の周波数を検出す
るカウンタとを有している。
The frequency detector of the second invention includes: a local maximum value detector that detects a local maximum value of an input signal whose frequency is to be detected; a local minimum value detector which detects a local minimum value of an input signal whose frequency is to be detected; an adder that adds the output of the maximum value detector and the output of the minimum value detector; a divider that divides the output of the adder by 2 to obtain an offset amount of the input signal; and a divider that calculates the offset amount of the input signal. A comparator to compare with the input signal as a threshold value, a delay device to which the output signal of the comparator is input, and an exclusive OR to take an exclusive OR of the output signal of the comparator and the output signal of the delay device. and a counter that detects the frequency of the input signal by counting the edges of the output signal of the exclusive OR circuit for a certain period of time.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、第1の発明の一実施例を示す回路ブロック図
である。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing an embodiment of the first invention.

この周波数検出器は、位相差分波器2と、減算器8と、
コンパレータ10と、エッヂカウンタ12と、除算器1
6とから構成されている。
This frequency detector includes a phase difference converter 2, a subtracter 8,
Comparator 10, edge counter 12, and divider 1
It consists of 6.

位相差分波器2は、移相器4と移相器6とを有し、入力
されたディジタル信号aを90” の位相差のある信号
におよび信号lに分けて減算器8に送出する。
The phase difference converter 2 includes a phase shifter 4 and a phase shifter 6, and divides the input digital signal a into a signal with a phase difference of 90'' and a signal l, and sends the divided signals to a subtracter 8.

減算器8は、信号kから信号1を減算し、信号mを送出
する。
Subtractor 8 subtracts signal 1 from signal k and sends out signal m.

コンパレータ10は、信号mをOボルトと比較し、信号
mがOポルト以上の場合は+1、また0ボルトより小さ
い場合は−1の矩形波の信号nとしてエッヂカウンタ1
2に送出する。
The comparator 10 compares the signal m with O volts, and outputs a rectangular wave signal n of +1 if the signal m is O volts or more and -1 if it is less than 0 volts to the edge counter 1.
Send to 2.

エッヂカウンタ12は、リセット信号R3Tの入力後、
1秒間信号nのエッヂをカウントし、カウント値を信号
0として除算器16に送出する。
After inputting the reset signal R3T, the edge counter 12
The edges of the signal n are counted for one second, and the count value is sent to the divider 16 as a signal 0.

除算器16は、信号Oのカウント値を2で除算し、得ら
れた信号aの周波数値を信号pとして出力する。
The divider 16 divides the count value of the signal O by 2 and outputs the resulting frequency value of the signal a as the signal p.

次に、本実施例の動作を第2図の波形図をも参照しなが
ら説明する。なお、第2図(A)は移相器4の出力信号
k、(B)は移相器6の出力信号l、(C)は減算器8
の出力信号m、(D)はコンパレータ10の出力信号n
を示している。
Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to the waveform diagram of FIG. 2. 2(A) is the output signal k of the phase shifter 4, (B) is the output signal l of the phase shifter 6, and (C) is the output signal of the subtracter 8.
output signal m, (D) is the output signal n of the comparator 10
It shows.

周波数を測定すべき入力信号aは、 Ya =As in (ωt) +a:で表されるもの
とする。ただし、αはオフセット量である。
It is assumed that the input signal a whose frequency is to be measured is expressed as Ya = As in (ωt) + a:. However, α is the offset amount.

信号aは、位相差分波器2に入力され、移相器4で位相
φ5、移相器6で位相(φ1+π/2)だけ移相され、
位相差が90゛の2つの信号におよび信号lに分けられ
る。これら信号に、1は、次式で表される。
The signal a is input to the phase difference waveform filter 2, and the phase shifter 4 shifts the phase by φ5, the phase shifter 6 shifts the phase by the phase (φ1+π/2),
It is divided into two signals with a phase difference of 90° and a signal l. In these signals, 1 is expressed by the following equation.

Yk=As in (ωt+φ1)+αYL =As 
in (ωt+φ++π/2)+α=Acos(ωt+
φ1)+α 信号kを示しているのが第2図(A)であり、信号1を
示しているのが第2図(B)である。これらの信号には
、オフセット量αが含まれている。
Yk=As in (ωt+φ1)+αYL=As
in (ωt+φ++π/2)+α=Acos(ωt+
φ1)+α FIG. 2(A) shows the signal k, and FIG. 2(B) shows the signal 1. These signals include an offset amount α.

信号にと信号lは減算器8に入力され、減算器8により
、信号kから信号lが減算される。つまり信号mは、 Y、=Yk  −Yt =Asin(ωt+φ、)+α −Acos(ωt+φ1)−α =As in  (ωt+φ、)−Acos  (ωt
+φI)=11/TAsin (ωL+φ1+φ2)と
なる。減算によりオフセット量αが消去され、信号mは
オフセット量αの影響を受けない信号となっている。こ
の信号mを示しているのが、第2図(C)である。
The signal l is input to a subtracter 8, and the subtracter 8 subtracts the signal l from the signal k. In other words, the signal m is Y, = Yk - Yt = Asin (ωt + φ,) + α - Acos (ωt + φ1) - α = As in (ωt + φ,) - Acos (ωt
+φI)=11/TAsin (ωL+φ1+φ2). The offset amount α is eliminated by the subtraction, and the signal m becomes a signal that is not affected by the offset amount α. This signal m is shown in FIG. 2(C).

信号mはコンパレータ10に入力され、コンパレータ1
0は、0ボルト以上の信号を+1.0ボルトより小さい
信号を−1とする矩形波の信号nをエッヂカウンタ12
に送出する。この信号nを示しているのが第2図(D)
である。明らかなように、この矩形波信号nの周波数は
、入力信号aの周波数に等しい。
Signal m is input to comparator 10, and comparator 1
0 is a square wave signal n in which a signal of 0 volts or more is +1.0 volts or less is -1, and the edge counter 12
Send to. Figure 2 (D) shows this signal n.
It is. As is clear, the frequency of this rectangular wave signal n is equal to the frequency of the input signal a.

この信号nはエッヂカウンタI2に入力される。This signal n is input to edge counter I2.

エッヂカウンタ12には、1秒毎にリセット信号R3T
が入力されており、したがってエッヂカウンタ12はリ
セット後、1秒間矩形波信号nのエッヂをカウントし、
そのカウント値は信号Oとして除算器16に入力される
The edge counter 12 receives a reset signal R3T every second.
is input, so the edge counter 12 counts the edges of the square wave signal n for 1 second after being reset,
The count value is input to the divider 16 as a signal O.

除算器16は、カウント値信号Oを2で除算し、除算し
た結果を信号pとして出力する。信号pは、入力信号a
の周波数値を表している。
The divider 16 divides the count value signal O by 2 and outputs the division result as a signal p. The signal p is the input signal a
represents the frequency value of

以上説明したように本実施例の周波数検出器は、入力さ
れたディジタル信号を、位相差分波器に入力し、一方の
出力信号から他方の出力信号を減算器で減算し、その出
力をコンパレータで矩形波にし、矩形波のエッヂをエッ
ヂカウンタでカウントし、1/2除算することにより周
波数を検出する。
As explained above, the frequency detector of this embodiment inputs the input digital signal to the phase difference waver, subtracts one output signal from the other output signal using the subtracter, and outputs the output signal from the comparator. The frequency is detected by converting it into a rectangular wave, counting the edges of the rectangular wave with an edge counter, and dividing by 1/2.

尚、本実施例では、除算器16を用いているが、エッヂ
カウンタ及び除算器は、立上りエッヂカウンタまたは立
下りエッヂカウンタで置き換えることも可能である。
Although the divider 16 is used in this embodiment, the edge counter and divider can be replaced with a rising edge counter or a falling edge counter.

第3図は、第2の発明の一実施例を示す回路ブロック図
である。
FIG. 3 is a circuit block diagram showing an embodiment of the second invention.

この周波数検出器は、極大値検出器20と、極小値検出
器22と、2入力加算器24と、除算器26と、オフセ
ット制御回路28と、コンパレータ30と、遅延器32
と、排他的論理和回路34と、エッヂカウンタ36と、
論理積回路38とから構成されている。
This frequency detector includes a local maximum value detector 20, a local minimum value detector 22, a two-input adder 24, a divider 26, an offset control circuit 28, a comparator 30, and a delay device 32.
, an exclusive OR circuit 34, an edge counter 36,
It is composed of an AND circuit 38.

この周波数検出器は、入力ディジタル信号の極大値と極
小値を検出し、これを加算した後、2で除算して得た結
果を入力ディジタル信号のオフセット量とし、入力ディ
ジタル信号とオフセット量の値とのクロスポイントをカ
ウントすることにより周波数を検出し、またオフセット
量の検出について入力ディジタル信号の1周期毎に検出
のサイクルを繰り返してオフセット量の値を更新して、
入力ディジタル信号のオフセット量の変動に応じて周波
数を検出する構成としている。
This frequency detector detects the maximum value and minimum value of the input digital signal, adds these values, divides by 2, uses the obtained result as the offset amount of the input digital signal, and calculates the offset amount of the input digital signal and the value of the offset amount. The frequency is detected by counting the cross points with the input digital signal, and the offset amount is updated by repeating the detection cycle every cycle of the input digital signal.
The structure is such that the frequency is detected according to fluctuations in the amount of offset of the input digital signal.

以下、各構成要素について説明する。Each component will be explained below.

極大値検出器20は、入力信号aの入力値がその時の出
力値以上であれば、入力値を出力し、そうでなければ出
力値は保持し、イニシャライズ信号INITの立下りで
無条件に入力値を出力する。
The maximum value detector 20 outputs the input value if the input value of the input signal a is equal to or greater than the output value at that time, otherwise holds the output value, and inputs it unconditionally at the falling edge of the initialization signal INIT. Output the value.

極小値検出器22は、入力信号aの入力値がその時の出
力値以下なら入力値を出力し、そうでなければ出力値は
保持し、イニシャライズ信号INITの立下りで無条件
に入力値を出力する。
The minimum value detector 22 outputs the input value if the input value of the input signal a is less than the output value at that time, otherwise holds the output value and outputs the input value unconditionally at the falling edge of the initialization signal INIT. do.

加算器24は、極大値検出器20の出力信号qと極小値
検出器22の出力信号rとを加算し、信号Sとして出力
する。
The adder 24 adds the output signal q of the maximum value detector 20 and the output signal r of the minimum value detector 22, and outputs the result as a signal S.

除算器26は、入力値を2で除算し、信号tとして出力
する。この信号tは、入力信号aのオフセット量を表し
ている。
The divider 26 divides the input value by 2 and outputs the result as a signal t. This signal t represents the amount of offset of the input signal a.

オフセット制御回路5は、入力信号CLKの立下りで入
力信号tを取り込んで出力し、入力信号CLKの立下り
以外では出力を保持し、またイニシャライズ信号TNI
TにOが入力したら、無条件に入力信号tをそのまま出
力する。オフセット制御回路の出力信号Uは、スレッシ
ョルド値としてコンパレータ30に供給される。
The offset control circuit 5 takes in and outputs the input signal t at the falling edge of the input signal CLK, holds the output at other times than the falling edge of the input signal CLK, and also outputs the input signal t when the input signal CLK falls.
When O is input to T, the input signal t is output as is unconditionally. The output signal U of the offset control circuit is supplied to a comparator 30 as a threshold value.

コンパレータ30は、入力信号の値がスレッショルド入
力の値以上なら1を、スレッショルド入力の値より小さ
いならOを信号Vとして出力する。
The comparator 30 outputs 1 as a signal V if the value of the input signal is greater than or equal to the value of the threshold input, and outputs O if it is smaller than the value of the threshold input.

遅延器7は、コンパレータ30の出力信号Vに対しサン
プリング間隔分の遅延を与え、信号Wとして排他的論理
和回路34に加える。
The delay device 7 delays the output signal V of the comparator 30 by a sampling interval, and applies it as a signal W to the exclusive OR circuit 34 .

排他的論理和回路34は、信号Vと信号Wとの排他的論
理和をとり、出力信号Xをエッヂカウンタ36に加える
The exclusive OR circuit 34 performs an exclusive OR on the signal V and the signal W, and adds the output signal X to the edge counter 36.

エッヂカウンタ36は、入力信号Xの立上りエッヂでカ
ウントアツプし、そのカウント数を出力し、イニシャラ
イズ信号INITにOが入力するとカウント数を0にリ
セットする。
The edge counter 36 counts up at the rising edge of the input signal X, outputs the counted number, and resets the counted number to 0 when O is input to the initialization signal INIT.

論理積回路38は、イニシャライズINIT信号とコン
パレータ30の出力信号Vとの論理積をとり、極大値検
出器20および極小値検出器22のイニシャライズ信号
INITを与える。
The AND circuit 38 performs a logical product of the initialize INIT signal and the output signal V of the comparator 30 and provides an initialize signal INIT for the maximum value detector 20 and the minimum value detector 22.

この構成の回路において、ディジタル信号aは極大値検
出器20.極小値検出器22およびコンパレータ30へ
入力される。極大値検出器20および極小値検出器22
の各出力q、rは加算器24で加算され、その出力Sを
除算器26において2で除算して得られたオフセット量
りをオフセット制御回路28へ入力する。ここでコンパ
レータ30の出力Vは、オフセント制御回路28の入力
信号CLKおよび論理積回路38の2入力の一方へ入力
し、また論理積回路38の2入力の他方には、イニシャ
ライズ信号INITを入力する。またこのイニシャライ
ズ信号INITはオフセット制御回路28のINIT端
子へ入力し、論理積回路38の出力は極大値検出器20
および極小値検出器22の各INIT端子へ入力してい
る。このため、コンパレータ30の出力信号Vが立下る
と、オフセット制御回路28の入力信号tが取り込まれ
信号Uとして出力され、コンパレータ30の出力信号V
の立下り以外の時は、出力Uは保持される。同時にコン
パレータ30の出力信号Vの立下りでは、極大値検出器
20および極小値検出器22の各入力aは、そのまま無
条件に出力され、新たに極大・極小値検出のサイクルに
入る。このように、オフセット制御回路28からコンパ
レータ30への出力Uは、コンパレータ30の出力■の
帰還により、入力ディジタル信号aの1周期毎に更新さ
れる。
In the circuit with this configuration, the digital signal a is sent to the maximum value detector 20. It is input to a minimum value detector 22 and a comparator 30. Local maximum value detector 20 and local minimum value detector 22
The respective outputs q and r are added in an adder 24, and the output S is divided by 2 in a divider 26, and the obtained offset measurement is input to the offset control circuit 28. Here, the output V of the comparator 30 is input to the input signal CLK of the offset control circuit 28 and one of the two inputs of the AND circuit 38, and the initialization signal INIT is input to the other of the two inputs of the AND circuit 38. . Further, this initialization signal INIT is input to the INIT terminal of the offset control circuit 28, and the output of the AND circuit 38 is input to the local maximum value detector 20.
and input to each INIT terminal of the minimum value detector 22. Therefore, when the output signal V of the comparator 30 falls, the input signal t of the offset control circuit 28 is captured and output as the signal U, and the output signal V of the comparator 30
At times other than the falling edge of , the output U is held. At the same time, when the output signal V of the comparator 30 falls, each input a of the maximum value detector 20 and the minimum value detector 22 is unconditionally output as is, and a new cycle of maximum and minimum value detection begins. In this way, the output U from the offset control circuit 28 to the comparator 30 is updated every cycle of the input digital signal a by feedback of the output (2) of the comparator 30.

一方、コンパレータ30へ入力したディジタル信号aは
、オフセット制御回路28の出力Uをスレッショルド値
としてコンパレートされ、その出力Vと、出力Vを遅延
器32へ入力して得た出力Wとを排他的論理和回路34
へ入力し、その出力Xの立上りを立上りエッヂカウンタ
36でカウントし、カウント数yを得る。なお、この立
上りエッヂカウンタは、イニシャライズ信号INITの
入力によりカウント数0にリセットされる。
On the other hand, the digital signal a input to the comparator 30 is compared using the output U of the offset control circuit 28 as a threshold value, and the output V and the output W obtained by inputting the output V to the delay device 32 are exclusively OR circuit 34
The rising edge of the output X is counted by the rising edge counter 36 to obtain the count number y. Note that this rising edge counter is reset to count number 0 by inputting the initialization signal INIT.

以上のような構成による機能シミュレーションの結果を
第4図に示す。
FIG. 4 shows the results of functional simulation using the above configuration.

このような動作をイニシャライズ信号INIT入力後、
一定時間行うことにより入力ディジタル信号aの周波数
として、出力yが得られる。
After inputting the initialization signal INIT,
By performing this for a certain period of time, an output y is obtained as the frequency of the input digital signal a.

以上説明したように本実施例の周波数検出器は、周波数
を検出する外部からのディジタル信号と、論理積回路3
8の出力が入力される極大値検出器20および極小値検
出器22と、極大値検出器の出力と極小値検出器の出力
が入力される加算器24と、加算器24の出力が入力さ
れる除算器26と、除算器26の出力と外部からのイニ
シャライズ信号とコンパレータ30の出力が入力される
オフセット制御回路28と、前記ディジタル信号とオフ
セット制御回路28の出力が入力されるコンパレータ3
0と、前記イニシャライズ信号とコンパレータ30の出
力が入力される論理積回路38と、コンパレータ30の
出力が入力される遅延器32と、コンパレータ30の出
力と遅延器32の出力が入力される排他的論理和回路3
4と、前記イニシャライズ信号と排他的論理和回路34
の出力が入力される立上りエッヂカウンタ36によって
構成されている。
As explained above, the frequency detector of this embodiment uses an external digital signal for frequency detection and an AND circuit 3.
A local maximum value detector 20 and a local minimum value detector 22 to which the output of 8 is input, an adder 24 to which the output of the local maximum value detector and the output of the local minimum value detector are input, and an adder 24 to which the output of the adder 24 is input. an offset control circuit 28 to which the output of the divider 26, an external initialization signal, and the output of the comparator 30 are input, and a comparator 3 to which the digital signal and the output of the offset control circuit 28 are input.
0, an AND circuit 38 to which the initialization signal and the output of the comparator 30 are input, a delay circuit 32 to which the output of the comparator 30 is input, and an exclusive circuit to which the output of the comparator 30 and the output of the delay circuit 32 are input. OR circuit 3
4, the initialization signal and the exclusive OR circuit 34
The rising edge counter 36 receives the output of the rising edge counter 36.

すなわち、本実施例の周波数検出器は、周波数を求めよ
うとする入力ディジタル信号の極大値および極小値を求
め、これを加算器で加算した結果を除算器を用いて2で
除算して、入力ディジタル信号のオフセット量を求め、
これをオフセット制御回路へ入力し、この出力をコンパ
レータへ出力するために、コンパレータの出力をオフセ
ット制御回路へ帰還し、その立下りでスレッショルド値
としてコンパレータへ出力すると共に、極大値・極小値
検出器にもコンパレータの出力を帰還し、新たな検出の
サイクルへ入る構成を持つことにより、入力ディジタル
信号の1周期毎に入力ディジタル信号のオフセット量の
変動に応じたスレッショルド値へ更新することで、オフ
セット量の変動の影響なく周波数を検出する構成を有し
ている。
In other words, the frequency detector of this embodiment calculates the maximum and minimum values of the input digital signal whose frequency is to be determined, adds these values using an adder, divides the result by 2 using a divider, and calculates the input signal by dividing the result by 2 using a divider. Find the offset amount of the digital signal,
Input this to the offset control circuit, and in order to output this output to the comparator, the output of the comparator is fed back to the offset control circuit, and at the falling edge, it is output to the comparator as a threshold value, and the maximum value/minimum value detector By having a configuration in which the output of the comparator is fed back and a new detection cycle is entered, the offset value is updated every cycle of the input digital signal to a threshold value that corresponds to fluctuations in the amount of offset of the input digital signal. It has a configuration that detects frequency without being affected by fluctuations in quantity.

このような構成の周波数検出器によれば、入力ディジタ
ル信号のオフセット量およびその時間的変動による影響
を受けることなく、その周波数を検出できる。
According to the frequency detector having such a configuration, the frequency of the input digital signal can be detected without being affected by the amount of offset of the input digital signal and its temporal fluctuation.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、入力信号のオフセット量
の影響を受けることなく、その信号の周波数を検出でき
る効果がある。
As explained above, the present invention has the effect of being able to detect the frequency of an input signal without being affected by the offset amount of the input signal.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、第1の発明の一実施例を示す回路ブロック図
、 第2図は、第1図の回路の各部の波形を示す図、第3図
は、第2の発明の一実施例を示す回路ブロック図、 第4図は、第3図の構成による機能シミュレーション結
果を示す図、 第5図は、第1の従来例の回路ブロック図、第6図は、
第2の従来例の回路ブロック図、第7図は、オフセット
のない入力信号例、オフセットがある場合の入力信号例
を示す図である。 2・・・・・位相差分波器 8・・・・・減算器 10・ ・・・・コンパレータ 12・・・・・エッヂカウンタ 16・・・・・除算器 20・・・・・極大値検出器 22・・・・・極小値検出器 24・・・・・2入力加算器 26・・・・・除算器 28・・・・・オフセット制御回路 30・・・・・コンパレータ 32・・・・・遅延器 34・・・・・排他的論理和回路 36・・・・・立上りエッヂカウンタ 38・・・・・論理積回路
FIG. 1 is a circuit block diagram showing an embodiment of the first invention, FIG. 2 is a diagram showing waveforms of each part of the circuit in FIG. 1, and FIG. 3 is an embodiment of the second invention. 4 is a diagram showing the functional simulation results using the configuration shown in FIG. 3, FIG. 5 is a circuit block diagram of the first conventional example, and FIG.
FIG. 7, a circuit block diagram of the second conventional example, is a diagram showing an example of an input signal without an offset and an example of an input signal with an offset. 2... Phase difference waveform generator 8... Subtractor 10... Comparator 12... Edge counter 16... Divider 20... Maximum value detection unit 22... Minimum value detector 24... 2-input adder 26... Divider 28... Offset control circuit 30... Comparator 32...・Delay unit 34...Exclusive OR circuit 36...Rising edge counter 38...AND circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)周波数を検出しようとする入力信号を、位相差を
有する一方の信号と他方の信号とに分ける位相差分波器
と、 前記一方の信号から前記他方の信号を減算し、前記入力
信号のオフセットの影響を受けない信号を形成する減算
器と、 この減算器から出力される信号を、基準値と比較して、
2つのレベル値よりなる矩形波に変換するコンパレータ
と、 前記矩形波のエッヂを一定時間カウントすることにより
、前記入力信号の周波数を検出するカウンタとを有する
周波数検出器。
(1) A phase difference duplexer that divides an input signal whose frequency is to be detected into one signal and the other signal having a phase difference, and subtracts the other signal from the one signal, and A subtracter that forms a signal that is not affected by offset, and a signal output from this subtracter that is compared with a reference value,
A frequency detector comprising: a comparator that converts the signal into a rectangular wave consisting of two level values; and a counter that detects the frequency of the input signal by counting edges of the rectangular wave for a certain period of time.
(2)周波数を検出しようとする入力信号の極大値を検
出する極大値検出器と、 周波数を検出しようとする入力信号の極小値を検出する
極小値検出器と、 前記極大値検出器の出力と前記極小値検出器の出力とを
加算する加算器と、 この加算器の出力を2で除算して前記入力信号のオフセ
ット量を求める除算器と、 前記オフセット量をスレッショルド値として、前記入力
信号と比較するコンパレータと、このコンパレータの出
力信号が入力される遅延器と、 前記コンパレータの出力信号と前記遅延器の出力信号と
の排他的論理和をとる排他的論理和回路と、 この排他的論理和回路の出力信号のエッヂを一定時間カ
ウントすることにより、前記入力信号の周波数を検出す
るカウンタとを有する周波数検出器。
(2) a local maximum value detector that detects the local maximum value of the input signal whose frequency is to be detected; a local minimum value detector that detects the local minimum value of the input signal whose frequency is to be detected; and an output of the local maximum value detector. and the output of the minimum value detector; a divider that divides the output of the adder by 2 to obtain an offset amount of the input signal; a comparator for comparing the output signal of the comparator, a delay device to which the output signal of the comparator is input, an exclusive OR circuit that takes an exclusive OR of the output signal of the comparator and the output signal of the delay device, and this exclusive logic A frequency detector comprising: a counter that detects the frequency of the input signal by counting edges of the output signal of the summation circuit for a certain period of time.
JP7222190A 1989-12-18 1990-03-23 Frequency detector Pending JPH03233369A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010127914A (en) * 2008-12-01 2010-06-10 Seiko Epson Corp Frequency measurement device
JP2014109534A (en) * 2012-12-04 2014-06-12 Hioki Ee Corp Device and method for measuring frequency

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