JPH0338774B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0338774B2 JPH0338774B2 JP56155352A JP15535281A JPH0338774B2 JP H0338774 B2 JPH0338774 B2 JP H0338774B2 JP 56155352 A JP56155352 A JP 56155352A JP 15535281 A JP15535281 A JP 15535281A JP H0338774 B2 JPH0338774 B2 JP H0338774B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- square wave
- phase
- signal
- counter
- wave signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 5
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/099—Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop
- H03L7/0991—Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop the oscillator being a digital oscillator, e.g. composed of a fixed oscillator followed by a variable frequency divider
- H03L7/0992—Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop the oscillator being a digital oscillator, e.g. composed of a fixed oscillator followed by a variable frequency divider comprising a counter or a frequency divider
Landscapes
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は周波数及びデユーテイが互いに等しい
2つの繰返し方形波信号が位相ズレを生じていた
場合に先行する信号の位相を後行する信号の位相
に自動的にあわせ込んで両者の位相ズレを解消す
る位相校正方法及びその装置に関する。
2つの繰返し方形波信号が位相ズレを生じていた
場合に先行する信号の位相を後行する信号の位相
に自動的にあわせ込んで両者の位相ズレを解消す
る位相校正方法及びその装置に関する。
周波数及びデユーテイが互いに等しい2つの繰
返し信号を用いる回路としては例えば同期整流回
路があげられる。該回路において一方の信号であ
る整流されるべき信号と他方の信号である同期化
クロツクとが位相ズレを生じることがある。従来
においてこのような2つの信号の位相をあわせ込
む技術がなく、そのために出力信号の絶対量が少
なくなつたり、SN比が悪くなつたりする等の不
都合を生じている。
返し信号を用いる回路としては例えば同期整流回
路があげられる。該回路において一方の信号であ
る整流されるべき信号と他方の信号である同期化
クロツクとが位相ズレを生じることがある。従来
においてこのような2つの信号の位相をあわせ込
む技術がなく、そのために出力信号の絶対量が少
なくなつたり、SN比が悪くなつたりする等の不
都合を生じている。
本発明はかかる不都合を解消する一手法及び一
手段たり得る自動位相校正方法及び装置を提供す
るもので、以下に本発明方法及び装置を図面に示
す実施例に基づき説明する。
手段たり得る自動位相校正方法及び装置を提供す
るもので、以下に本発明方法及び装置を図面に示
す実施例に基づき説明する。
第1図は本発明方法及び装置の原理図を示し、
図中、1は周波数及びデユーテイが互いに等しい
先行する繰返し方形波信号bと後行する繰返し方
形波信号aとの位相差を検出する検出手段、2は
この検出手段1にて検出された位相差を前記方形
波信号の所定サイクル間積算すると共に、その積
算値から単位サイクル当りの平均値を算出する手
段、3は該手段2にて得られた平均値に相当する
位相差だけ先行する繰返し方形波信号bの位相を
後行する繰返し方形波信号aの位相にあわせ込む
手段である。前記手段2は負帰還回路構成により
常時作動させることもできるが、一般にはオペレ
ーターが押釦を押したときに作動するようにする
ことが望ましい。何故ならいずれか一方の信号
a,bが変動してノイズ成分より微弱となつた場
合には、正確な位相差検出ができないので、この
ような場合、誤つた位相差で位相あわせがなされ
るのを避けた方が良いからである。よつて所定の
信号量以上の値は入力されている場合のみ位相合
わせを行なうように構成する。
図中、1は周波数及びデユーテイが互いに等しい
先行する繰返し方形波信号bと後行する繰返し方
形波信号aとの位相差を検出する検出手段、2は
この検出手段1にて検出された位相差を前記方形
波信号の所定サイクル間積算すると共に、その積
算値から単位サイクル当りの平均値を算出する手
段、3は該手段2にて得られた平均値に相当する
位相差だけ先行する繰返し方形波信号bの位相を
後行する繰返し方形波信号aの位相にあわせ込む
手段である。前記手段2は負帰還回路構成により
常時作動させることもできるが、一般にはオペレ
ーターが押釦を押したときに作動するようにする
ことが望ましい。何故ならいずれか一方の信号
a,bが変動してノイズ成分より微弱となつた場
合には、正確な位相差検出ができないので、この
ような場合、誤つた位相差で位相あわせがなされ
るのを避けた方が良いからである。よつて所定の
信号量以上の値は入力されている場合のみ位相合
わせを行なうように構成する。
前記各手段1,2,3の具体的実施例を第2図
に示す。検出手段1は例えばイクスクルーシブオ
ア回路から構成されている。この回路1の入力に
加えられる信号a,bとしては例えば被同期整流
信号と同期化クロツクを選ぶことができる。但
し、被同期整流信号の場合方形波信号ではないの
で、比較器を通し、方形波信号に変換して後、こ
の回路1に加えるようにする必要がある。第3図
a,bに前記2つの方形波信号を同図cに前記イ
クスクルーシブオア回路1より発せられる位相差
検出信号cを示す。
に示す。検出手段1は例えばイクスクルーシブオ
ア回路から構成されている。この回路1の入力に
加えられる信号a,bとしては例えば被同期整流
信号と同期化クロツクを選ぶことができる。但
し、被同期整流信号の場合方形波信号ではないの
で、比較器を通し、方形波信号に変換して後、こ
の回路1に加えるようにする必要がある。第3図
a,bに前記2つの方形波信号を同図cに前記イ
クスクルーシブオア回路1より発せられる位相差
検出信号cを示す。
位相差を積算して平均化する手段2は、例えば
タイミングクロツク4、発振器5、分周器6、カ
ウンタ7、ラツチ回路8で構成される。タイミン
グクロツク4は方形波信号a,bが所定サイクル
変化する間だけ前記位相差検出信号cをカウンタ
7に加える回路で、図示例ではこの回路の作動開
始時期を同期あわせ押釦9によつて制御できるよ
うにしている。この押釦9はまた、カウンタ7と
も接続されていて、押釦を押すとその時までにカ
ウンタ7内に記憶されていたカウント値をリセツ
トするようにしてある。第3図dに押釦9の押し
タイミングを、同図eに押釦9を押すことにより
タイミングクロツク4からカウンタ7に発せられ
るスタート、ストツプ信号を、同図fに押釦9を
押すことによりカウンタ7に直接加えられるリセ
ツト信号を示す。同図eにみられるように、カウ
ンタ7のスタートは押釦9を押しカウント値をリ
セツトした後、最初の位相差検出信号cがタイミ
ングクロツク4に加えられるまでの期間内に行な
われる。一方、カウンタストツプは、方形波信号
a又はbがカウンタスタート時より所定のサイク
ル数変化した時点に発するように設定してある。
所定のサイクル数として図示例では16サイクルに
定めている。従つてカウンタ7の作動中カウンタ
7には16個の位相差検出信号cが入力されること
になる(第3図g参照)。またタイミングクロツ
ク4はカウンタストツプ信号を発すると同時にラ
ツチ回路8にラツチ指令S(第3図h)を発する
ようにしてある。
タイミングクロツク4、発振器5、分周器6、カ
ウンタ7、ラツチ回路8で構成される。タイミン
グクロツク4は方形波信号a,bが所定サイクル
変化する間だけ前記位相差検出信号cをカウンタ
7に加える回路で、図示例ではこの回路の作動開
始時期を同期あわせ押釦9によつて制御できるよ
うにしている。この押釦9はまた、カウンタ7と
も接続されていて、押釦を押すとその時までにカ
ウンタ7内に記憶されていたカウント値をリセツ
トするようにしてある。第3図dに押釦9の押し
タイミングを、同図eに押釦9を押すことにより
タイミングクロツク4からカウンタ7に発せられ
るスタート、ストツプ信号を、同図fに押釦9を
押すことによりカウンタ7に直接加えられるリセ
ツト信号を示す。同図eにみられるように、カウ
ンタ7のスタートは押釦9を押しカウント値をリ
セツトした後、最初の位相差検出信号cがタイミ
ングクロツク4に加えられるまでの期間内に行な
われる。一方、カウンタストツプは、方形波信号
a又はbがカウンタスタート時より所定のサイク
ル数変化した時点に発するように設定してある。
所定のサイクル数として図示例では16サイクルに
定めている。従つてカウンタ7の作動中カウンタ
7には16個の位相差検出信号cが入力されること
になる(第3図g参照)。またタイミングクロツ
ク4はカウンタストツプ信号を発すると同時にラ
ツチ回路8にラツチ指令S(第3図h)を発する
ようにしてある。
カウンタ7は、タイミングクロツク4を通じて
位相差検出信号cが加えられると、その信号cが
加えられているときのみアツプカウントが可能な
状態となり、分周器6を通じて入力されるクロツ
ク信号(第3図i参照)をアツプカウントする
(第3図j参照)。ここで、クロツク信号は周波
数が一定であるから、カウンタストツプがかけら
れるまでの間カウンタ7がカウントしたクロツク
信号の数nは、カウンタ7に入力された16個の
位相差検出信号cのパルス幅の総和に相当した値
であり、これは2つの方形波信号a,bの位相差
を16サイクルに亘つて積算した値に相当する。図
示例において前記カウンタ7としては12ビツトの
アツプカウンタを用い、またクロツク信号は
1024Hzの周波数をもつたパルスを用いている。カ
ウンタのビツト数は2Hzの周波数を有する2つの
方形波信号a,bの位相差が180゜あつたとする位
相差最大の場合においても16サイクル間クロツク
信号をカウントできるように考慮されている。
位相差検出信号cが加えられると、その信号cが
加えられているときのみアツプカウントが可能な
状態となり、分周器6を通じて入力されるクロツ
ク信号(第3図i参照)をアツプカウントする
(第3図j参照)。ここで、クロツク信号は周波
数が一定であるから、カウンタストツプがかけら
れるまでの間カウンタ7がカウントしたクロツク
信号の数nは、カウンタ7に入力された16個の
位相差検出信号cのパルス幅の総和に相当した値
であり、これは2つの方形波信号a,bの位相差
を16サイクルに亘つて積算した値に相当する。図
示例において前記カウンタ7としては12ビツトの
アツプカウンタを用い、またクロツク信号は
1024Hzの周波数をもつたパルスを用いている。カ
ウンタのビツト数は2Hzの周波数を有する2つの
方形波信号a,bの位相差が180゜あつたとする位
相差最大の場合においても16サイクル間クロツク
信号をカウントできるように考慮されている。
カウンタ7が16サイクル間カウントし、やがて
カウンタストツプがかけられると、タイミングク
ロツク4からのラツチ指令が発せられ、カウンタ
7内のカウントの値をラツチ回路8に移すが、こ
の場合、カウンタ7の下位4桁のカウント値を除
く上位8桁のカウント値だけをラツチ回路8に移
転することにより、カウンタ内のカウント値であ
る16サイクル間の位相差の積算値を単位サイクル
当りの平均値に変換するようにしている。即ち、
カウンタ内において下位4桁から5桁目に桁上げ
されるのは、クロツク信号が16個入力される度
であり、従つて、5桁目より上位の桁のカウント
内容をそのままラツチ回路8に移転すればラツチ
回路8にラツチされている値はカウンタ7のカウ
ント値の1/16に相当する値となる。よつて、カウ
ント値が16サイクル間の位相差の積算値であるか
ら、ラツチ回路8にラツチされる値は単位サイク
ル当りの平均値となるのである。これを数学的に
あらわすと次のようになる。
カウンタストツプがかけられると、タイミングク
ロツク4からのラツチ指令が発せられ、カウンタ
7内のカウントの値をラツチ回路8に移すが、こ
の場合、カウンタ7の下位4桁のカウント値を除
く上位8桁のカウント値だけをラツチ回路8に移
転することにより、カウンタ内のカウント値であ
る16サイクル間の位相差の積算値を単位サイクル
当りの平均値に変換するようにしている。即ち、
カウンタ内において下位4桁から5桁目に桁上げ
されるのは、クロツク信号が16個入力される度
であり、従つて、5桁目より上位の桁のカウント
内容をそのままラツチ回路8に移転すればラツチ
回路8にラツチされている値はカウンタ7のカウ
ント値の1/16に相当する値となる。よつて、カウ
ント値が16サイクル間の位相差の積算値であるか
ら、ラツチ回路8にラツチされる値は単位サイク
ル当りの平均値となるのである。これを数学的に
あらわすと次のようになる。
いま、2進数で12ビツトの数を
n12212+n11211+…+n020
(ここでni=1又は0、i=0〜12)
とあらわし、2m(m≦12)でわると
n12212+n11211+…+n020/2m(=I)
I=n12212-m+n11211-m+…+n02-m
となる。m=4とすると
I(m=4)=n1228+n1127+…+n420
+n32-1+n22-2+n12-3+n02-4
となる。即ちバイナリの12ビツトカウンタで積算
したカウント値の8ビツトをとれば元の値を24=
16で割つて下位4ビツトの値を切り捨てたことと
等価になるわけである。
したカウント値の8ビツトをとれば元の値を24=
16で割つて下位4ビツトの値を切り捨てたことと
等価になるわけである。
このラツチ回路8にラツチされた値は位相をあ
わせ込む手段3に加えられる。該手段3はダウン
カウンタ10と位相シフト回路11とからなる。
位相シフト回路11は第4図に示すように2つの
Dラツチ12,13を主体として構成されてい
る。前記ダウンカウンタ10にはラツチ回路8に
ラツチされた値がプリセツト値として加えられ、
そのプリセツト値から前記分周器6より加えられ
るクロツク信号をダウンカウントする。但し、
ダウンカウントするタイミングはDラツチ13の
Q端子の出力Sにより制御される。Dラツチ1
3のC端子には、一方の方形波信号aに位相あわ
されるべき他方の方形波信号bが微分回路14を
通じて加えられている。このC端子に加えられる
微分信号Sdを第5図dに示す。この微分信号が
C端子に加えられることによつて端子にあらわ
れる信号Sが同図cに示すようにローレベルに
転じる。この信号Sは前記ダウンカウンタ10
にスタート、ストツプ信号として加えられている
ため、該信号Sがローレベルに転じた時点から
ダウンカウンタ10がカウントダウンを始める。
そして、やがてカウンタ10内のカウント値が零
になると該カウンタ10がキヤリアウト信号C0
を発し、Dラツチ13のR端子に加える。すると
該Dラツチ13の端子出力Sが再びハイレベ
ルに復帰し、ダウンカウンタ10のカウントを停
止する。ダウンカウンタ10にはS信号によつ
て次にカウンタスタート指令がかかるまでにラツ
チ回路8にラツチされた値がプリセツトされ、ス
タート指令がかかると再びダウンカウントし、以
後上記と同様の動作を行なう。
わせ込む手段3に加えられる。該手段3はダウン
カウンタ10と位相シフト回路11とからなる。
位相シフト回路11は第4図に示すように2つの
Dラツチ12,13を主体として構成されてい
る。前記ダウンカウンタ10にはラツチ回路8に
ラツチされた値がプリセツト値として加えられ、
そのプリセツト値から前記分周器6より加えられ
るクロツク信号をダウンカウントする。但し、
ダウンカウントするタイミングはDラツチ13の
Q端子の出力Sにより制御される。Dラツチ1
3のC端子には、一方の方形波信号aに位相あわ
されるべき他方の方形波信号bが微分回路14を
通じて加えられている。このC端子に加えられる
微分信号Sdを第5図dに示す。この微分信号が
C端子に加えられることによつて端子にあらわ
れる信号Sが同図cに示すようにローレベルに
転じる。この信号Sは前記ダウンカウンタ10
にスタート、ストツプ信号として加えられている
ため、該信号Sがローレベルに転じた時点から
ダウンカウンタ10がカウントダウンを始める。
そして、やがてカウンタ10内のカウント値が零
になると該カウンタ10がキヤリアウト信号C0
を発し、Dラツチ13のR端子に加える。すると
該Dラツチ13の端子出力Sが再びハイレベ
ルに復帰し、ダウンカウンタ10のカウントを停
止する。ダウンカウンタ10にはS信号によつ
て次にカウンタスタート指令がかかるまでにラツ
チ回路8にラツチされた値がプリセツトされ、ス
タート指令がかかると再びダウンカウントし、以
後上記と同様の動作を行なう。
一方、前記S信号は、Dラツチ12のC端子
にも加えられており、S信号が立上つた時、該
DラツチのD端子に加えられている方形波信号b
がハイレベルかローレベルかによつてQ端子の出
力SQをハイレベル又はローレベルに転ずる。従
つてSQ信号は第5図bに示すように、方形波信
号bより所定量位相が遅れた信号となる。ここ
に、この位相の遅れは、ダウンカウンタ10がカ
ウントスタートしてからクロツク信号によつて
カウント内容が零にされるまでの期間に相当し、
それは同一のクロツク信号を用いてカウントし
ラツチ回路8にラツチした値に等しい。しかる
に、ラツチ回路8にラツチした値は前述の如く方
形波の単位サイクル当りの位相差の平均値に等し
いから、前記方形波信号bとSQ信号の位相差は
この位相差の平均値に等しくなる。この結果、
SQ信号は自動的に一方の方形波信号aと同位相
に位相あわせされることとなる。
にも加えられており、S信号が立上つた時、該
DラツチのD端子に加えられている方形波信号b
がハイレベルかローレベルかによつてQ端子の出
力SQをハイレベル又はローレベルに転ずる。従
つてSQ信号は第5図bに示すように、方形波信
号bより所定量位相が遅れた信号となる。ここ
に、この位相の遅れは、ダウンカウンタ10がカ
ウントスタートしてからクロツク信号によつて
カウント内容が零にされるまでの期間に相当し、
それは同一のクロツク信号を用いてカウントし
ラツチ回路8にラツチした値に等しい。しかる
に、ラツチ回路8にラツチした値は前述の如く方
形波の単位サイクル当りの位相差の平均値に等し
いから、前記方形波信号bとSQ信号の位相差は
この位相差の平均値に等しくなる。この結果、
SQ信号は自動的に一方の方形波信号aと同位相
に位相あわせされることとなる。
尚、第5図eはDラツチ13のR端子入力を示
す。尚、第2図中、15は電源断時においてもラ
ツチ回路8の動作を補償するためのバツクアツプ
電源、16は電源断によるバツクアツプ電源15
の電圧降下用モニタである。このモニタには同期
合わせ押釦9からの信号が加えてあり、同期合わ
せ中であることもモニタできるようにしてある。
す。尚、第2図中、15は電源断時においてもラ
ツチ回路8の動作を補償するためのバツクアツプ
電源、16は電源断によるバツクアツプ電源15
の電圧降下用モニタである。このモニタには同期
合わせ押釦9からの信号が加えてあり、同期合わ
せ中であることもモニタできるようにしてある。
上記実施例では押釦9をオペレータが押すよう
にしているが、タイマー等で適当なタイミングで
同期合わせをスタートするようにすることもでき
るし、或いは2つの方形波信号a,bの位相差が
生じ或いはある一定量より大きくなつたときそれ
を検出して同期合わせをスタートするよう構成す
ることも可能である。
にしているが、タイマー等で適当なタイミングで
同期合わせをスタートするようにすることもでき
るし、或いは2つの方形波信号a,bの位相差が
生じ或いはある一定量より大きくなつたときそれ
を検出して同期合わせをスタートするよう構成す
ることも可能である。
以上説明したように本発明によれば周波数及び
デユーテイが互いに等しい2つの繰返し方形波信
号が位相ズレを生じていた場合に先行する信号の
位相を後行する信号の位相に自動的にあわせ込ん
で両者の位相ズレを解消できるから、例えば同期
整流回路等2つの信号の位相が一致することが望
まれる回路に適用することにより、その回路の特
性を最大限に発揮させることができるという効果
がある。
デユーテイが互いに等しい2つの繰返し方形波信
号が位相ズレを生じていた場合に先行する信号の
位相を後行する信号の位相に自動的にあわせ込ん
で両者の位相ズレを解消できるから、例えば同期
整流回路等2つの信号の位相が一致することが望
まれる回路に適用することにより、その回路の特
性を最大限に発揮させることができるという効果
がある。
第1図は本発明の原理図を示すブロツク図、第
2図は第1図の具体的な一実施例を示すブロツク
図、第3図は第2図の各部の波形図、第4図は第
2図中の一部を詳細に示す回路図、第5図は第4
図の各部の波形図である。 1…検出手段、2…積算し平均値を算出する手
段、3…位相をあわせ込む手段、a,b…方形波
信号。
2図は第1図の具体的な一実施例を示すブロツク
図、第3図は第2図の各部の波形図、第4図は第
2図中の一部を詳細に示す回路図、第5図は第4
図の各部の波形図である。 1…検出手段、2…積算し平均値を算出する手
段、3…位相をあわせ込む手段、a,b…方形波
信号。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 周波数及びデユーテイが互いに等しい先行す
る繰返し方形波信号bと後行する繰返し方形波信
号aとの位相差を検出し、その位相差を前記方形
波信号a,bの所定のサイクル間積算すると共に
その積算値から単位サイクル当りの平均値を算出
し、該平均値で先行する繰返し方形波信号bの位
相を後行する繰返し方形波信号aの位相にあわせ
込むようにした自動位相校正方法。 2 周波数及びデユーテイが互いに等しい先行す
る繰返し方形波信号bと後行する繰返し方形波信
号aとの位相差を検出する手段と、その位相差を
前記方形波信号a,bの所定のサイクル間積算す
ると共にその積算値から単位サイクル当りの平均
値を算出する手段と、該平均値に相当する位相差
だけ先行する繰返し方形波信号bの位相を後行す
る繰返し方形波信号aの位相にあわせ込む手段と
を備えてなる自動位相校正装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56155352A JPS5854724A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | 自動位相校正方法及び装置 |
US06/418,179 US4559492A (en) | 1981-09-28 | 1982-09-14 | Apparatus for automatically phase-calibrating |
DE3235695A DE3235695C2 (de) | 1981-09-28 | 1982-09-27 | Verfahren und Einrichtung zur Phasenregelung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56155352A JPS5854724A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | 自動位相校正方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5854724A JPS5854724A (ja) | 1983-03-31 |
JPH0338774B2 true JPH0338774B2 (ja) | 1991-06-11 |
Family
ID=15604015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56155352A Granted JPS5854724A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | 自動位相校正方法及び装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
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