JPH043125B2 - - Google Patents
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- JPH043125B2 JPH043125B2 JP56198193A JP19819381A JPH043125B2 JP H043125 B2 JPH043125 B2 JP H043125B2 JP 56198193 A JP56198193 A JP 56198193A JP 19819381 A JP19819381 A JP 19819381A JP H043125 B2 JPH043125 B2 JP H043125B2
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
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- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
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- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D1/00—Demodulation of amplitude-modulated oscillations
- H03D1/08—Demodulation of amplitude-modulated oscillations by means of non-linear two-pole elements
- H03D1/10—Demodulation of amplitude-modulated oscillations by means of non-linear two-pole elements of diodes
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
この発明は広い温度範囲に亘つて出力電圧の変
動が極めて少なく、特に、高周波信号の検波に有
効な振幅検波器に関する。
動が極めて少なく、特に、高周波信号の検波に有
効な振幅検波器に関する。
発明の技術的背景
近年、振幅検波素子としては殆んど半導体ダイ
オードが使用されている。これは、他の素子、例
えば2極管に比較して、(a)整流効率の周波数特性
が高い周波数まで一定である。(b)カソードを熱す
るためのエネルギーが不要である。などの特長を
有することによるものである。また、ダイオード
の特性は周知の如く(a)電圧を少し印加しないと電
流が流れ始めない。(b)第1図に示す如く温度によ
つて電圧−電流特性が大幅に変わる特徴を有して
いる。第1図において、点線は理想的な電流特性
を示すものであり、 I=Is〔exp(qV/nKT)−1〕 但し、 Is:逆方向飽和電流(0.75nA) q:電子の電荷(1.602×10-19C) V:ダイオードの端子間電圧 n:ダイオード固有の値(1.05) K:ボルツマン定数(1.38×10-23J/〓) T:絶対温度(〓) 使用ダイオード:HP5082−2811 である。また、ΔVは電圧の変動分であり、ΔV
=IRs(Rsはダイオードの直列抵抗)である。
オードが使用されている。これは、他の素子、例
えば2極管に比較して、(a)整流効率の周波数特性
が高い周波数まで一定である。(b)カソードを熱す
るためのエネルギーが不要である。などの特長を
有することによるものである。また、ダイオード
の特性は周知の如く(a)電圧を少し印加しないと電
流が流れ始めない。(b)第1図に示す如く温度によ
つて電圧−電流特性が大幅に変わる特徴を有して
いる。第1図において、点線は理想的な電流特性
を示すものであり、 I=Is〔exp(qV/nKT)−1〕 但し、 Is:逆方向飽和電流(0.75nA) q:電子の電荷(1.602×10-19C) V:ダイオードの端子間電圧 n:ダイオード固有の値(1.05) K:ボルツマン定数(1.38×10-23J/〓) T:絶対温度(〓) 使用ダイオード:HP5082−2811 である。また、ΔVは電圧の変動分であり、ΔV
=IRs(Rsはダイオードの直列抵抗)である。
そこで、温度変化による出力変動を少なくする
ため、特性の揃つたダイオードを2個使用した振
幅検波器が提案されている。即ち、第2図におい
て、11は交流信号源であり、この信号源11は
抵抗12を介してトランス13の一次巻線14に
接続される。このトランス13の二次巻線15の
一端部および他端部にはそれぞれ検波用第1の半
導体ダイオード16および電圧発生用第2の半導
体ダイオード17のアノードが接続される。この
ダイオード16のカソードにはコンデンサ18,
19およびコイル20からなるフイルタ回路21
が接続され、このフイルタ回路21を介して検波
出力信号が取出される。また、ダイオード17の
アノードおよびダイオード16,17のカソード
にはそれぞれ可変抵抗22、抵抗23,24を介
して直流バイアス電圧(+)VCCおよび(−)
VEEが供給される。さらに、ダイオード17のア
ノードと接地間にはコンデンサ25が設けられ
る。この第2図に示す構成においては、ダイオー
ド16,17には、(VCC−VEE−VD)/(2R1+
R2)で表わされる電流がそれぞれ流れる。ただ
し、VDはダイオード16,17の順方向直流電
圧、R1は可変抵抗22、R2は抵抗23,24の
それぞれ抵抗値である。ダイオード17の負極側
の電位が0となるように、最初、可変抵抗22が
調整されているのでダイオード16の負極側電位
も0である。しかし、温度変化例えば温度上昇に
よりダイオードの順方向直流電圧VDが減少した
場合、ダイオード16,17に流れる電流は上式
より増加することになり、その結果、抵抗23,
24の電圧降下分が増加し、ダイオード16,1
7の負極側電位が変動してしまう。つまり、温度
変動により、検波器の直流電圧出力は第4図の実
線Aで示されるように変動する。一方、検波器の
交流電圧出力特性は、ダイオード17の電圧電流
特性の動作点での傾きに依存しており、この傾き
は、第1図の順方向直流電流例えば0.01mA〜
0.1mAの範囲においては温度によつてそれ程大
きくは変化しない。
ため、特性の揃つたダイオードを2個使用した振
幅検波器が提案されている。即ち、第2図におい
て、11は交流信号源であり、この信号源11は
抵抗12を介してトランス13の一次巻線14に
接続される。このトランス13の二次巻線15の
一端部および他端部にはそれぞれ検波用第1の半
導体ダイオード16および電圧発生用第2の半導
体ダイオード17のアノードが接続される。この
ダイオード16のカソードにはコンデンサ18,
19およびコイル20からなるフイルタ回路21
が接続され、このフイルタ回路21を介して検波
出力信号が取出される。また、ダイオード17の
アノードおよびダイオード16,17のカソード
にはそれぞれ可変抵抗22、抵抗23,24を介
して直流バイアス電圧(+)VCCおよび(−)
VEEが供給される。さらに、ダイオード17のア
ノードと接地間にはコンデンサ25が設けられ
る。この第2図に示す構成においては、ダイオー
ド16,17には、(VCC−VEE−VD)/(2R1+
R2)で表わされる電流がそれぞれ流れる。ただ
し、VDはダイオード16,17の順方向直流電
圧、R1は可変抵抗22、R2は抵抗23,24の
それぞれ抵抗値である。ダイオード17の負極側
の電位が0となるように、最初、可変抵抗22が
調整されているのでダイオード16の負極側電位
も0である。しかし、温度変化例えば温度上昇に
よりダイオードの順方向直流電圧VDが減少した
場合、ダイオード16,17に流れる電流は上式
より増加することになり、その結果、抵抗23,
24の電圧降下分が増加し、ダイオード16,1
7の負極側電位が変動してしまう。つまり、温度
変動により、検波器の直流電圧出力は第4図の実
線Aで示されるように変動する。一方、検波器の
交流電圧出力特性は、ダイオード17の電圧電流
特性の動作点での傾きに依存しており、この傾き
は、第1図の順方向直流電流例えば0.01mA〜
0.1mAの範囲においては温度によつてそれ程大
きくは変化しない。
したがつて、第4図一点破線Aで示されるよう
に交流電圧出力特性の温度変化による変動は直流
電圧出力特性の変動よりも小さい。
に交流電圧出力特性の温度変化による変動は直流
電圧出力特性の変動よりも小さい。
背景技術の問題点
上記振幅検波器において、ダイオード16,1
7を例えばHP5082−2811、抵抗23,24を
470kΩ、コンデンサ25を0.01μF、電源電圧VCC,
VEEをそれぞれ+15V、−15V、コンデンサ18,
19を56PF、コイル20を220μH、信号源11
の周波数を10MHz、変調度mを0.3(1000Hz)とし
た場合、第4図にAで示す特性の如く−60℃から
+100℃で 直流(実線)の変化分:約2dB 交流(一点破線)の変化分:約0.3dB とからなり出力変動を少なくすることが可能であ
る。しかし、航空機搭載用機器の如く使用温度範
囲が広い用途や、測定器の如く高精度を要する機
器に適用するには依然として不満足なものであ
る。
7を例えばHP5082−2811、抵抗23,24を
470kΩ、コンデンサ25を0.01μF、電源電圧VCC,
VEEをそれぞれ+15V、−15V、コンデンサ18,
19を56PF、コイル20を220μH、信号源11
の周波数を10MHz、変調度mを0.3(1000Hz)とし
た場合、第4図にAで示す特性の如く−60℃から
+100℃で 直流(実線)の変化分:約2dB 交流(一点破線)の変化分:約0.3dB とからなり出力変動を少なくすることが可能であ
る。しかし、航空機搭載用機器の如く使用温度範
囲が広い用途や、測定器の如く高精度を要する機
器に適用するには依然として不満足なものであ
る。
また、この検波器では無信号時の出力電圧を0
にするため、可変抵抗22を調整しておくが、常
温で0であつても温度の変化によつて、 V=nKT/qln(I/IS+1) 9.6×10-4T なる出力電圧の変化が生ずる欠点を有している。
にするため、可変抵抗22を調整しておくが、常
温で0であつても温度の変化によつて、 V=nKT/qln(I/IS+1) 9.6×10-4T なる出力電圧の変化が生ずる欠点を有している。
発明の目的
この発明は上記事情に基づいてなされたもの
で、広い温度範囲に亘つて出力電圧特性を一定と
することが可能であり、しかも、これを簡単な回
路構成で実現し得る振幅検波器を提供しようとす
るものである。
で、広い温度範囲に亘つて出力電圧特性を一定と
することが可能であり、しかも、これを簡単な回
路構成で実現し得る振幅検波器を提供しようとす
るものである。
発明の概要
即ち、この発明では第2図における可変抵抗2
2に代えて増幅素子を設け、両ダイオード16,
17に同一の電圧を供給して検波出力電圧を一定
にしようとするものである。
2に代えて増幅素子を設け、両ダイオード16,
17に同一の電圧を供給して検波出力電圧を一定
にしようとするものである。
発明の実施例
以下、この発明の一実施例について図面を参照
して説明する。尚、第3図において第2図と同一
部分には同一符号を付す。
して説明する。尚、第3図において第2図と同一
部分には同一符号を付す。
第3図において、第2図と異なるのは可変抵抗
22に代えてダイオード17の両端に増幅素子例
えば演算増幅器30を設けた点である。即ち、こ
の演算増幅器30の負入力端はダイオード17の
カソードに接続され、正入力端は接地される。こ
の演算増幅器30には電源VCCおよびVEEが供給
され、出力端はダイオード17のアノードに接続
される。この演算増幅器30は一定の電流に対応
し、温度に依存する電圧をダイオード17の両端
に生じさせ、これをダイオード16にバイアス電
圧として供給するものである。
22に代えてダイオード17の両端に増幅素子例
えば演算増幅器30を設けた点である。即ち、こ
の演算増幅器30の負入力端はダイオード17の
カソードに接続され、正入力端は接地される。こ
の演算増幅器30には電源VCCおよびVEEが供給
され、出力端はダイオード17のアノードに接続
される。この演算増幅器30は一定の電流に対応
し、温度に依存する電圧をダイオード17の両端
に生じさせ、これをダイオード16にバイアス電
圧として供給するものである。
この第3図の構成において、トランス13を介
して供給された入力信号は検波用のダイオード1
6で検波されダイオード16のカソード側に出力
される。一方、演算増幅器30の正入力端は接地
されているので、負入力端も0電位になるよう動
作する。
して供給された入力信号は検波用のダイオード1
6で検波されダイオード16のカソード側に出力
される。一方、演算増幅器30の正入力端は接地
されているので、負入力端も0電位になるよう動
作する。
すなわち、ダイオード17のカソードと抵抗2
4の接続端の電位は常に0電位になるよう動作す
る。したがつて、ダイオード17のカソードから
の電流は演算増幅器30の負入力端には流れず抵
抗24を介して電源VEEに流れ込む。この回路は
演算増幅器30の正負入力電位が等しくなると安
定する。このためダイオード17のカソードの電
位は常に0電位に保持されるように動作し、電源
VEEは固定電位であるから、抵抗24の両端間の
電位差が一定すなわち抵抗24を流れる電流は一
定となる。この電流は温度変動によるダイオード
の電圧電流特性の変化にかかわらず一定である。
例えば第1図に示すダイオードの順方向直流電圧
が温度変動に起因して変化したとしても順方向直
流電流は一定で変化しないように動作する。ダイ
オード17に生じる電圧は二次巻線15を介して
直流的に接続された検波用のダイオード16に印
加される。ダイオード16,17としては特性が
揃つているので、ダイオード16にはダイオード
17に流れる直流電流と同じ値の直流電流が流
れ、抵抗23,24は同じ抵抗値を有するのでダ
イオード16のカソード電位はダイオード17の
カソード電位と同電位になる。
4の接続端の電位は常に0電位になるよう動作す
る。したがつて、ダイオード17のカソードから
の電流は演算増幅器30の負入力端には流れず抵
抗24を介して電源VEEに流れ込む。この回路は
演算増幅器30の正負入力電位が等しくなると安
定する。このためダイオード17のカソードの電
位は常に0電位に保持されるように動作し、電源
VEEは固定電位であるから、抵抗24の両端間の
電位差が一定すなわち抵抗24を流れる電流は一
定となる。この電流は温度変動によるダイオード
の電圧電流特性の変化にかかわらず一定である。
例えば第1図に示すダイオードの順方向直流電圧
が温度変動に起因して変化したとしても順方向直
流電流は一定で変化しないように動作する。ダイ
オード17に生じる電圧は二次巻線15を介して
直流的に接続された検波用のダイオード16に印
加される。ダイオード16,17としては特性が
揃つているので、ダイオード16にはダイオード
17に流れる直流電流と同じ値の直流電流が流
れ、抵抗23,24は同じ抵抗値を有するのでダ
イオード16のカソード電位はダイオード17の
カソード電位と同電位になる。
すなわち、第3図に示す回路構成は、ダイオー
ド17、演算増幅器30、抵抗24等を温度補償
用として用い、温度変動に起因してダイオード1
6の順方向直流電圧が変化した場合でも一定電流
が流れるようにしてダイオード16のカソード電
位(検波用ダイオードの出力電位)が温度変化に
よつては変動しないようにし、検波器として出力
電圧が変動しないようにしたものである。この構
成では、温度変動にかかわらず一定の電流がダイ
オード17を流れ、これに対応する電圧がダイオ
ード16に印加される。電源VEEが変化した場合
でも、ダイオード17は対応する電圧をダイオー
ド16に印加し、電源VEEの変動によつて検波器
出力電圧が変動しないように動作する。また、抵
抗23及び抵抗24は同じ抵抗値を有し、ダイオ
ード16のカソード電位はダイオード17のカソ
ード電位と等しく0電位となるので、無信号時、
温度変化によらず振幅検波器の出力電圧は0にな
る。入力信号があるときには入力信号に比例した
電圧が検波器の出力に現れる。
ド17、演算増幅器30、抵抗24等を温度補償
用として用い、温度変動に起因してダイオード1
6の順方向直流電圧が変化した場合でも一定電流
が流れるようにしてダイオード16のカソード電
位(検波用ダイオードの出力電位)が温度変化に
よつては変動しないようにし、検波器として出力
電圧が変動しないようにしたものである。この構
成では、温度変動にかかわらず一定の電流がダイ
オード17を流れ、これに対応する電圧がダイオ
ード16に印加される。電源VEEが変化した場合
でも、ダイオード17は対応する電圧をダイオー
ド16に印加し、電源VEEの変動によつて検波器
出力電圧が変動しないように動作する。また、抵
抗23及び抵抗24は同じ抵抗値を有し、ダイオ
ード16のカソード電位はダイオード17のカソ
ード電位と等しく0電位となるので、無信号時、
温度変化によらず振幅検波器の出力電圧は0にな
る。入力信号があるときには入力信号に比例した
電圧が検波器の出力に現れる。
尚、第2図と同様の回路素子を用いた場合、前
記ダイオード17に流れる順方向電流は約0.03m
Aとなり、第1図から判るように温度によつて電
圧は大幅に変化する。
記ダイオード17に流れる順方向電流は約0.03m
Aとなり、第1図から判るように温度によつて電
圧は大幅に変化する。
しかし、第3図の構成によれば、ダイオード1
6の順方向直流電流は一定(0.03mA)となるの
で、抵抗23には一定の電流が流れる。したがつ
て従来(第2図)変動してしたダイオード16の
カソードと抵抗23の接続端の電位が一定となる
ので、第2図の場合と比べ温度変動によるダイオ
ード16の直流電圧出力の変化は極めて小さくな
る。
6の順方向直流電流は一定(0.03mA)となるの
で、抵抗23には一定の電流が流れる。したがつ
て従来(第2図)変動してしたダイオード16の
カソードと抵抗23の接続端の電位が一定となる
ので、第2図の場合と比べ温度変動によるダイオ
ード16の直流電圧出力の変化は極めて小さくな
る。
また、第1図において例えば順方向直流電流が
0.01mAと0.1mAの範囲で、第2図と第3図の
場合を比較すると、温度変化があつた場合、ダイ
オードの動作点における順方向直流電圧電流曲線
の傾きの変化は、第2図(抵抗23を流れる電流
が変動する)の構成よりも第3図(抵抗23を一
定の電流が流れる)の構成の方が少なくなるの
で、それだけ交流電圧出力特性についても改善さ
れる。例えば、演算増幅器30としてμA740を設
けた場合、第4図にBで示す如く−60℃から+
100℃の範囲で 直流(実線)の変化分:約0.4dB 交流(一点破線)の変化分:約0.1dB と非常に小さな値とすることができる。
0.01mAと0.1mAの範囲で、第2図と第3図の
場合を比較すると、温度変化があつた場合、ダイ
オードの動作点における順方向直流電圧電流曲線
の傾きの変化は、第2図(抵抗23を流れる電流
が変動する)の構成よりも第3図(抵抗23を一
定の電流が流れる)の構成の方が少なくなるの
で、それだけ交流電圧出力特性についても改善さ
れる。例えば、演算増幅器30としてμA740を設
けた場合、第4図にBで示す如く−60℃から+
100℃の範囲で 直流(実線)の変化分:約0.4dB 交流(一点破線)の変化分:約0.1dB と非常に小さな値とすることができる。
この振幅検波器によれば、入力信号がないとき
には出力電圧は0で、入力信号があるときには入
力信号に比例し、かつ温度や電源変動による変動
が極めて少ない出力電圧を得ることができる。し
たがつて、この振幅検波器は航空機搭載用機器や
高精度な測定器に十分適用できる。
には出力電圧は0で、入力信号があるときには入
力信号に比例し、かつ温度や電源変動による変動
が極めて少ない出力電圧を得ることができる。し
たがつて、この振幅検波器は航空機搭載用機器や
高精度な測定器に十分適用できる。
なお、増幅素子は演算増幅器だけに限るもので
はなく他の増幅器でもよい。また、第3図に示す
ダイオード16,17について極性を逆にして接
続してもよい。この場合、電源VCC,VEEの極性
もそれぞれ逆にすれば第3図の場合と同様にダイ
オード16の出力端の電位を一定にすることがで
き検波器の出力特性を一定にできる。
はなく他の増幅器でもよい。また、第3図に示す
ダイオード16,17について極性を逆にして接
続してもよい。この場合、電源VCC,VEEの極性
もそれぞれ逆にすれば第3図の場合と同様にダイ
オード16の出力端の電位を一定にすることがで
き検波器の出力特性を一定にできる。
発明の効果
以上、詳述したようにこの発明によれば、増幅
素子によつて第2のダイオードの出力電圧を検出
し、温度変化に対応した電圧を発生してこれを第
1、第2のダイオードに供給することにより、広
い温度範囲に亘つて出力特性(直流電圧及び交流
電圧)を一定とすることが可能であり、しかも、
これを簡単な回路構成で実現し得る振幅検波器を
提供できる。
素子によつて第2のダイオードの出力電圧を検出
し、温度変化に対応した電圧を発生してこれを第
1、第2のダイオードに供給することにより、広
い温度範囲に亘つて出力特性(直流電圧及び交流
電圧)を一定とすることが可能であり、しかも、
これを簡単な回路構成で実現し得る振幅検波器を
提供できる。
第1図はダイオードの温度に対する特性を示す
図、第2図は従来の振幅検波器の一例を示す回路
構成図、第3図はこの発明に係わる振幅検波器の
一実施例を示す回路構成図、第4図は従来および
この発明に係わる振幅検波器の温度に対する出力
電圧の特性を示す図である。 11……交流信号源、16,17……ダイオー
ド、21……フイルタ回路、30……演算増幅
器、VCC,VEE……電源電圧。
図、第2図は従来の振幅検波器の一例を示す回路
構成図、第3図はこの発明に係わる振幅検波器の
一実施例を示す回路構成図、第4図は従来および
この発明に係わる振幅検波器の温度に対する出力
電圧の特性を示す図である。 11……交流信号源、16,17……ダイオー
ド、21……フイルタ回路、30……演算増幅
器、VCC,VEE……電源電圧。
Claims (1)
- 1 第1の極に入力信号が供給され入力信号を検
波して第2の極から出力する第1のダイオード
と、この第1のダイオードと同一特性を有しかつ
この第1のダイオードの前記第1の極と同極性の
一方の極が前記第1の極に直流的に接続された第
2のダイオードと、この第2のダイオードの前記
一方の極に出力端が接続され、かつ正入力端が0
電位に保持されるとともに負入力端が前記第2の
ダイオードの他方の極に接続された増幅素子と、
前記第1のダイオードの前記第2の極に一端が接
続された第1の抵抗と、この第1の抵抗と同一特
性を有しかつ前記第2のダイオードの前記他方の
極に一端が接続されるとともに他端が前記第1の
抵抗の他端に接続された第2の抵抗と、前記第
1、第2の抵抗の他端に前記第1のダイオードの
前記第2の極と同極性の電圧を印加する手段とを
具備する振幅検波器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19819381A JPS5899009A (ja) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | 振幅検波器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19819381A JPS5899009A (ja) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | 振幅検波器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5899009A JPS5899009A (ja) | 1983-06-13 |
JPH043125B2 true JPH043125B2 (ja) | 1992-01-22 |
Family
ID=16387013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19819381A Granted JPS5899009A (ja) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | 振幅検波器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5899009A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63283214A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-21 | Nec Corp | 高周波検出回路 |
JP2586495B2 (ja) * | 1987-07-02 | 1997-02-26 | 日本電気株式会社 | 高周波検出回路 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5619210A (en) * | 1979-07-25 | 1981-02-23 | Mitsubishi Electric Corp | Wave detecting circuit |
-
1981
- 1981-12-09 JP JP19819381A patent/JPS5899009A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5619210A (en) * | 1979-07-25 | 1981-02-23 | Mitsubishi Electric Corp | Wave detecting circuit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5899009A (ja) | 1983-06-13 |
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