JPH03263914A - 信号整形回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 入力信号に含まれるスパイク状のノイズを除去した出力
信号を形成する信号整形回路に関し、簡単な回路構成で
入力の論理レベル固定時に重畳するノイズを充分に除去
することが可能な信号整形回路を提供することを目的と
し、 入力信号受信用の第一のフリップフロップと、出力信号
送信用の第二のフリップフロップと、前記入力信号と前
記第一のフリップフロップの出力とが入力され、第二の
フリップフロップの出力信号に応じて、ＯＲ論理または
ＡＮＤ論理を演算するようムこ切替制御され、演算結果
を該第二のフリップフロップに入力するゲート手段とか
ら構成される。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、入力信号に含まれるスパイク状のノイズを除
去した出力信号を形成する信号整形回路に関する。

スイッチやリレー等の機械接点の開閉により二次電源等
をオンオフして作成した電気信号を入力して電子回路を
制御する場合においては、電気信号にはチャツタリング
や電源ノイズ等によりヒゲ状のスパイクノイズが重畳す
るので、そのまま電子回路に入力すると誤動作の原因と
なる。こみスパイクノイズを除去するため、通常はフリ
ップフロップ回路が用いられるが、信号の立上り・立下
り・“Ｌ”または“Ｈ”固定時に発生する全てのスパイ
クノイズを除去するには、比較的大規模な整形回路を必
要とする。本発明は上記を簡単な回路構成で実現すもの
である。

〔従来の技術〕

第４図は従来の信号整形回路を示す図である。

図（ａ）において、１，３はＤタイプのフリップフロッ
プ、２１はＡＮＤゲートである。

入力信号ＩＮは、クロックＣＬＫの立上りで動作する第
一のフリップフロップ１に入力されて、その整形出力Ａ
はＡＮＤゲート２１に供給され、入力信号ＩＮとでＡＮ
Ｄがとられる。そしてＡＮＤゲート２１の出力を第二の
フリップフロップでクロックＣＬＫにより更に整形して
出力信号ＯＵＴを得るものである。

入力信号ＩＮには、クロックＣＬＫの周期や入力信号の
オンオフ継続時間にくらべて充分短い継続時間を有する
スパイク状のノイズが、立上り、立下り、レベル固定時
に重畳されているものとする。

次に図（ｂ）によりノイズ除去動作を説明する。

入力信号が“Ｌ”レベル継続時に正極性のパルスノイズ
ａがたまたまクロックＣＬＫの立上りと同期して重畳さ
れた場合には、第一のフリップフロップ１は状態が反転
して出力Ａが立上り、直接印加された入力信号ＩＮの“
Ｈ”レベルによりイネーブル状態にあるＡＮＤゲート２
１を通過して、第二のフリップフロップの入力Ｂにノイ
ズパルスが現れる。しかし、同一クロック立上りでは第
二のフリップフロップ３は状態変化を生じないので出力
信号にはノイズは現れず、ノイズ除去される。

入力信号立上り時にチャックノイズｂが重畳されても、
第一のフリップフロップ１は次のクロック立上り時まで
“Ｌ”状態で、ＡＮＤゲート２１はディスエイプルであ
り、第二のフリップフロップ３にはノイズは入力されな
い。

また入力立下り時のチャックノイズｄも、クロックＣＬ
Ｋの周期に比べて短い継続時間の場合は、第一のフリッ
プフロップにより除去される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の回路において、入力信号の“Ｈ”レベル固定
時には、第一のフリップフロップ１の出力は“Ｈ”でＡ
ＮＤゲート２１はイネーブルであり、このとき入力信号
に重畳した負極性のノイズＣはＡＮＤゲート２１を通過
し第二のフリップフロップ３に直接入力される。このた
めこのノイズＣの発生時点がクツロックＣＬＫの立上り
とたまたま一致すると第二のフリップフロップ３はノイ
ズによって反転し、次のクロック立上りまでの聞出力信
号が“Ｌ”となり、入力信号が“Ｈ”継続であるのに出
力信号が”Ｌ”とういう回路の誤動作が発生する。

このようにフリップフリップの出力Ａと入力信号ＩＮと
の　論理和をとると、入力信号が“Ｈ”固定時のノイズ
を除去しきれない。これを防止するには同様な回路構成
でＡＮＤゲートの代わりにＯＲゲートを用いた整形回路
をバラに接続しそれぞれの整形出力を論理演算すれば良
いがフリップフロップを含む回路素子数が２倍以上必要
となり、回路が大規模になるため大型かつ高価になると
いう問題がある。

本発明は上記問題点に鑑み創出されたもので、簡単な回
路構成で入力の論理レベル固定時に重畳するノイズを充
分ムこ除去することが可能な信号整形回路を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の信号整形回路の原理図である。

上記問題点は第１図に示す如く、 入力信号ＩＮ受信用の第一のフリップフロップ１と、 出力信号ＯＵＴ送信用の第二のフリップフロップ３と、 前記入力信号ＩＮと前記第一のフリップフロツプ１の出
力Ａとが入力され、第二のフリップフロップ３の出力信
号ＯＵＴに応じて、ＯＲ論理またはＡＮＤ論理を演算す
るように切替制御され、演算結果を該第二のフリップフ
ロップ３に入力するゲート手段２と、 からなることを特徴とする本発明の信号整形回路により
解決される。

〔作用〕

入力信号ＩＮが“Ｈ”レベル継続時に重畳した負極性ノ
イズは、出力信号が“Ｈ”レベルのためにＯＲ論理とな
っているゲート手段２に阻止されて、第二のフリップフ
ロップ３には伝わらない。。

また入力信号ＩＮが“Ｌ”レベル継続時に重畳された正
極性ノイズは、出力信号が“Ｌ”レベルのためＡＮＤ論
理となっているゲート手段２で阻止されて第二のフリッ
プフロップ３には伝わらない。

従って、これらのノイズがたまたまクロックＣＬＫの立
上り時点で発生しても、第二のフリップフロップ３が反
転することはなく、ノイズは出力信号に現れず、フリッ
プフロップの数を増加させることなく、入力信号の立上
り、立下り、“Ｌ”■”固定論理時のノイズの全てが除
去される。

〔実施例〕

以下添付図により本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の実施例の構成図、第３図はその動作タ
イムチャートである。

１はＤタイプのフリップフロップ回路で、Ｄ端子には入
力信号ＩＮが入力され、対象となるスパイク状のノイズ
のパルス幅や発生期間に比べて充分長い周期のクロック
ＣＬＫがＣＬ端子に供給されている。

２はゲート手段で、ＡＮＤゲート２１と該ＡＮＤゲート
２１の入出力線に挿入された三つのＥ−ＯＲ（排他的論
理和）ゲート２２．２３．２４から構成されている。入
力信号ＩＮと、第一のフリップフロップ１の出力Ａはそ
れぞれＥ−ＯＲゲート２２．２３を介してＡＮＤゲート
２１に入力され、ＡＮＤゲート２１の出力はＥ−ＯＲゲ
ート２４を介して第二のフリップフロップ３のＤ端子に
入力されている。３はＤタイプの第二のフリップフロッ
プで、クロック端子ＣＬには前記クロックＣＬＫが供給
され、その出力信号ＯＵＴは前記３つのＥ−ＯＲゲート
の一方の入力端子に接続されている。

上記構成になるゲート手段２は以下の機能を有する。

出力信号ＯＵＴが“ルベルの時は、Ｅ−ＯＲゲート２２
，２３．２４の制御端子には“Ｌ”が入力されるので、
Ｅ−ＯＲゲートは単なるバッファとして動作し他方の入
力端子へ供給された信号をそのまま通過させるので、ゲ
ート手段２は入力信号ＩＮと、第一のフリップフロップ
の出力ＡのＡＮＤ論理をとりその出力Ｂを第二のフリッ
プフロップに供給する。従って入力ＩＮまたはＡの一方
が“Ｌｌのときは、他方のレベルには無関係に第二のフ
リップフロップ３には“Ｌ”レベルが入力される。

出力信号ＯＵＴが“Ｈ”レベルにある時は、Ｅ−ＯＲゲ
ート２２，２３．２４はインバータとして動作し、入力
端子に供給された信号を反転して出力する。

このためゲート手段２は、入力信号ＩＮと第一のフリッ
プフロップの出力Ａそれぞれの否定の論理積の否定、即
ち二つの入力の論理和信号を出力するＯＲゲートとして
機能する。従って入力信号ＩＮとフリップフロップ３の
出力Ａの何れか一方が“Ｈ“レベルにあれば他方に無関
係に、第二のフリップフロップ３には、Ｅ−ＯＲゲート
２４の出力Ｂである“Ｈ”が入力される。

次に第３図により、上記構成になる実施例の回路のノイ
ズ除去動作を説明する。

５■二次電源等を機械接点等でオンオフして生成された
入力信号ＩＮには、立上り、立下り時のチャツタノイズ
ｂ、ｄや二次電源に重畳されたスパイク状のノイズａ、
Ｃが重畳している。入力が“ビの状態では、出力信号も
“Ｌ”レベルである。

この状態で、たまたまクロックＣＬＫの立上りと同期し
た正極性のノイズａによって、第一のフリップフロップ
１が立ち上がったとする。しかしゲート手段２はＡＮＤ
論理となっているため、このノイズがバッファ２２を介
してＡＮＤゲート２１の−方に入力されても、第一のフ
リップフロップ１が立ち上がって他方の入力が“Ｈ”と
なった後でしかゲート出力Ｂに現われないので、同一ク
ロック立上りで第二のフリップフロップ３は立上ること
はなく、出力ＯＵＴからノイズａを除去できる。

入力信号ＩＮの立上りの時には、次のクロック立上りで
第一のフリップフロップ１が立上る。この際に入力信号
の立上りの前後に含まれるチャツタノイズｂは、第一の
フリップフロップ１の出力が“Ｌ”である間は、ゲート
出力Ｂには現れないので出力信号に影響を与えることは
ない。

そして第一のフリップフロップ１の立上りにより、ゲー
ト出力Ｂが立ち上がって第二のフリップフロップ３に“
Ｈ”レベルが入力される。第２のフリップフロップ３は
次のクロックＣＬＫの立上りで立上って出力ＯＵＴは“
Ｈ”となり、次段に出力されると共に、三つのＥ−ＯＲ
ゲートをインバータ機能に変える。これによりゲート手
段２は論理和回路となる。

この状態で（出力“Ｈ”レベル固定時）、クロックに同
期した負極性の電源ノイズＣが重畳して、ゲート手段２
に入力されても、第一のフリップフロップ１の出力Ａが
反転するまでは、ゲート出力Ｂには現れないので第２の
フリップフロップ３は立下ることがなく、このノイズＣ
も出力信号ＯＵＴには影響しない。

入力信号の立下り時は、チャツタノイズｄは、次のクロ
ック立上りにより第一のフリップフロップ１の出力Ａが
立下るまではゲート出力Ｂに現れないので、第二のフリ
ップフロップ３を反転させることはなくその出力Ｂから
チャックノイズｄが除去される。そして第一のフリップ
フロップ１が立下り、次のクロックで第二のフリップフ
ロップも立下がって出力信号ＯＵＴは“Ｌ”レベルとな
り、Ｅ−ＯＲゲートをバッファ動作に戻し、ゲート手段
２は論理積回路となる。

このように本発明によると、出力信号により制御される
Ｅ−ＯＲゲートを介してＡＮＤゲートに入出力すること
により、ゲート手段をＡＮＤ論理とＯＲ論理とに切替え
て使用するので、フリップフロップの個数を増やすこと
なく、“Ｈ＃、“Ｌ＃画論理固定時ともにクロックに同
期して発生するノイズを含む全ノイズを除去することが
ことができ、信号整形回路を小型安価に構成することが
可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によると、立上り時、立下り
時、信号論理固定時のノイズの全てについて、ノイズ除
去が可能な信号整形回路を、少ないフリップフロップで
実現することが可能となり、装置の小型化、低コスト化
ができるという効果がある。

である。

図において、 １．３−Ｄタイプのフリップフロップ、２−ゲート手段
、　　　２１−Ａ　Ｎ　Ｄゲート、２２．２３　＃−，
Ｅ　−ＯＲゲート、である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の信号整形回路の原理図、第２図は、
本発明の実施例の構成図、 第３図は、本発明の実施例の動作タイムチャート、 第４図は、従来の信号整形回路を示す図、杢完明の信号
整形回路の原理図 第　１ｔ２１１ （α）フ゛ロ１，７７図 従来の信号！形回跡と示す図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力信号（ＩＮ）受信用の第一のフリップフロップ（１
   ）と、 出力信号（ＯＵＴ）送信用の第二のフリップフロップ（
   ３）と、 前記入力信号（ＩＮ）と前記第一のフリップフロップ（
   １）の出力（Ａ）とが入力され、第二のフリップフロッ
   プ（３）の出力信号（ＯＵＴ）に応じて、ＯＲ論理また
   はＡＮＤ論理を演算するように切替制御され、演算結果
   を該第二のフリップフロップ（３）に入力するゲート手
   段（２）と、 からなることを特徴とする信号整形回路。