JPH0470121A - 分周回路 - Google Patents
分周回路Info
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- JPH0470121A JPH0470121A JP18245990A JP18245990A JPH0470121A JP H0470121 A JPH0470121 A JP H0470121A JP 18245990 A JP18245990 A JP 18245990A JP 18245990 A JP18245990 A JP 18245990A JP H0470121 A JPH0470121 A JP H0470121A
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- Japan
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- circuit
- latch
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- reset means
- flip
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Links
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000220225 Malus Species 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、低消費電力の分周回路に関するものである。
従来より、分周回路は標準信号発生器などの広い分野で
用いられている。そ・してこれらの機器の小型化か進む
に従い、機器を構成する半導体回路の低消費電力化を望
む声が増えてきた。特に高速動作か要求される分野にお
いては、従来のSiバイポーラトランジスタを用いたI
Cでは低消費電力化を図ることか困難である。そこで、
低消費電力・高速動作の特徴を持っGaAs1Cが近年
開発され、実用に供されている。
用いられている。そ・してこれらの機器の小型化か進む
に従い、機器を構成する半導体回路の低消費電力化を望
む声が増えてきた。特に高速動作か要求される分野にお
いては、従来のSiバイポーラトランジスタを用いたI
Cでは低消費電力化を図ることか困難である。そこで、
低消費電力・高速動作の特徴を持っGaAs1Cが近年
開発され、実用に供されている。
第8図は、このGaAs I Cの従来例である17ク
ロツクの周期を持つ17分の1分周固定分周回路の論理
回路図である。同図において、符号51.55は2人力
OR回路の機能を持つD−ラッチ、符号52.54.5
6.58.60はリセット手段を持つD−ラッチ、符号
53.57.59はD−ラッチ、符号61は2人力OR
回路をそれぞれ示している。
ロツクの周期を持つ17分の1分周固定分周回路の論理
回路図である。同図において、符号51.55は2人力
OR回路の機能を持つD−ラッチ、符号52.54.5
6.58.60はリセット手段を持つD−ラッチ、符号
53.57.59はD−ラッチ、符号61は2人力OR
回路をそれぞれ示している。
従来例では、出力の初期位相を調整するために各フリッ
プフロップ回路にリセット手段を持たせている。そして
、この機能によって分周器を用いたPLL回路の高速引
き込み・同期確立を可能にしている。ところで、マスタ
争スレーブ型フリップフロップ回路を初期化するための
リセット手段は、マスク・ラッチまたはスレーブ・ラッ
チのどちらか一方に備わっていれば十分である。そこで
、従来例ではスレーブ・ラッチにこのリセット手段を持
たせ、マスク・ラッチには主として2人力OR回路の機
能を持たせた。そして、このマスク・ラッチとスレーブ
・ラッチの機能の分担化によって、各ラッチ回路の縦積
み段数の減少を可能とし2ている。
プフロップ回路にリセット手段を持たせている。そして
、この機能によって分周器を用いたPLL回路の高速引
き込み・同期確立を可能にしている。ところで、マスタ
争スレーブ型フリップフロップ回路を初期化するための
リセット手段は、マスク・ラッチまたはスレーブ・ラッ
チのどちらか一方に備わっていれば十分である。そこで
、従来例ではスレーブ・ラッチにこのリセット手段を持
たせ、マスク・ラッチには主として2人力OR回路の機
能を持たせた。そして、このマスク・ラッチとスレーブ
・ラッチの機能の分担化によって、各ラッチ回路の縦積
み段数の減少を可能とし2ている。
また、従来例の17分の1分周固定分周回路では、従来
システムと電源電圧の親和性があること、NOR回路、
NAND回路などのいずれの論理回路でも構成できるこ
とから5 CF L (SourceCoupled
FET Logic )回路が用いられることか多い。
システムと電源電圧の親和性があること、NOR回路、
NAND回路などのいずれの論理回路でも構成できるこ
とから5 CF L (SourceCoupled
FET Logic )回路が用いられることか多い。
この5CFL回路を用いた単純なり一ラッチの回路図を
第4図に、2人力OR回路の機能を持ったD−ラッチの
回路図を第5図に、リセット手段を持ったD〜クラッチ
回路図を第6図に、2人力OR回路の回路図を第7図に
それぞれ示す。
第4図に、2人力OR回路の機能を持ったD−ラッチの
回路図を第5図に、リセット手段を持ったD〜クラッチ
回路図を第6図に、2人力OR回路の回路図を第7図に
それぞれ示す。
前述した従来回路では、2人力OR回路をD−ランチ内
に取り込むことによってゲート数の削減を図った。しか
し、それてもD−ラッチ外に2人力OR回路61を用い
なければ回路を構成できなかった。回路中にこの2人力
OR回路が残ると、消費電流の削減が図れず、また、信
号遅延時間か増加することにより、動作余裕度か減少し
た。
に取り込むことによってゲート数の削減を図った。しか
し、それてもD−ラッチ外に2人力OR回路61を用い
なければ回路を構成できなかった。回路中にこの2人力
OR回路が残ると、消費電流の削減が図れず、また、信
号遅延時間か増加することにより、動作余裕度か減少し
た。
このため、従来回路の動作電圧を低減させることは容易
ではなかった。
ではなかった。
前記課題を解決するために、本発明の分周回路の最終段
フリップフロップ回路のスレーブ・ラッチには、リセッ
ト手段の代わりにリセット入力レベルを利用した縦積ろ
型多段入力手段を備えたラッチ回路を用いている。
フリップフロップ回路のスレーブ・ラッチには、リセッ
ト手段の代わりにリセット入力レベルを利用した縦積ろ
型多段入力手段を備えたラッチ回路を用いている。
本発明に係る分周回路の構成では、リセ2)状態に於て
D−ラッチ14の反転出力がハイレベルとなるためD−
ラッチ16の出力かどのような状態であってもD−ラッ
チ11への入力はハイレベルとなり、動作に影響を及ぼ
さないので最終段フリップフロップ回路のスレーブ・ラ
ッチには、リセット手段は不要である。そこで、このス
レーブ・ラッチのリセット手段に割り当てられていたト
ランジスタに多入力OR回路の機能を割り当て直し、縦
積るのゲート論理段数を増加することなく2人力OR回
路をD−ラッチ内に取り込ませている。
D−ラッチ14の反転出力がハイレベルとなるためD−
ラッチ16の出力かどのような状態であってもD−ラッ
チ11への入力はハイレベルとなり、動作に影響を及ぼ
さないので最終段フリップフロップ回路のスレーブ・ラ
ッチには、リセット手段は不要である。そこで、このス
レーブ・ラッチのリセット手段に割り当てられていたト
ランジスタに多入力OR回路の機能を割り当て直し、縦
積るのゲート論理段数を増加することなく2人力OR回
路をD−ラッチ内に取り込ませている。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例である17
分の1分周固定分周回路について説明する。
分の1分周固定分周回路について説明する。
第1図はD−ラッチ11〜20から構成される本実施例
の分周回路の電気回路図、第2図はその回路各部の動作
を示すタイムチャートである。なお、これらの図面にお
いて、CLKはクロック入力端子、CLRはリセット端
子、Dはデータ入力端子、Qはデータ出力端子、Qは反
転のデータ出力端子を示している。
の分周回路の電気回路図、第2図はその回路各部の動作
を示すタイムチャートである。なお、これらの図面にお
いて、CLKはクロック入力端子、CLRはリセット端
子、Dはデータ入力端子、Qはデータ出力端子、Qは反
転のデータ出力端子を示している。
第1図に示す分周回路は、フリップフロップ回路4.5
.6からなる基本回路部1とフリップフロップ回路7か
らなる拡張回路部2とフリップフロップ回路8からなる
拡張回路部3とで構成されている。
.6からなる基本回路部1とフリップフロップ回路7か
らなる拡張回路部2とフリップフロップ回路8からなる
拡張回路部3とで構成されている。
基本回路部】では、2人力OR回路の機能を持つD−ラ
・ソチ11とリセット手段を持つD−ラッチ12からな
るフリップフロップ回路4とD−ラッチ13とリセット
手段を持つD−ラッチ14からなるフリップフロップ回
路5が直列に接続され、D−ラッチ14の反転(5た出
力端子と2人力OR回路の機能を持つD−ラッチ11の
一方の入力端子とが接続されて分周回路が構成されてい
る。
・ソチ11とリセット手段を持つD−ラッチ12からな
るフリップフロップ回路4とD−ラッチ13とリセット
手段を持つD−ラッチ14からなるフリップフロップ回
路5が直列に接続され、D−ラッチ14の反転(5た出
力端子と2人力OR回路の機能を持つD−ラッチ11の
一方の入力端子とが接続されて分周回路が構成されてい
る。
さらにD−ラッチ14の出力が入力される2人力OR回
路の機能を持っD−ラッチ15と2人力OR回路の機能
を持つD−ラッチ16からなる)リップフロップ回路6
の反転した出力端子とD−ラッチ11のもう一方の入力
端子とが接続されて、基本回路部1は全体として2重構
造の分周回路となっている。
路の機能を持っD−ラッチ15と2人力OR回路の機能
を持つD−ラッチ16からなる)リップフロップ回路6
の反転した出力端子とD−ラッチ11のもう一方の入力
端子とが接続されて、基本回路部1は全体として2重構
造の分周回路となっている。
次に拡張回路部2では、D−ラッチエアとリセット手段
を持つD−ラッチ18からなるフリップフロップ回路7
の反転した出力端子と入力端子とが接続されて分周回路
が構成されている。この分周回路へのクロック信号には
D−ラッチ11の反転の出力が与えられ、D−ラッチ1
8の出力端子と2人力OR回路の機能を持つD−ラッチ
15の一方の入力端子とが接続されている。
を持つD−ラッチ18からなるフリップフロップ回路7
の反転した出力端子と入力端子とが接続されて分周回路
が構成されている。この分周回路へのクロック信号には
D−ラッチ11の反転の出力が与えられ、D−ラッチ1
8の出力端子と2人力OR回路の機能を持つD−ラッチ
15の一方の入力端子とが接続されている。
次に拡張回路部3では、D−ラッチ19.20からなる
フリップフロップ回路8の反転した出力端子と入力端子
とが接続されて分周回路が構成されている。この分周回
路へのクロック信号としてD−ラッチ18の出力が与え
られ、D−ラッチ20の出力端子は2人力OR回路の機
能を持つD−ラッチ16の一方の入力端子と接続されて
いる。
フリップフロップ回路8の反転した出力端子と入力端子
とが接続されて分周回路が構成されている。この分周回
路へのクロック信号としてD−ラッチ18の出力が与え
られ、D−ラッチ20の出力端子は2人力OR回路の機
能を持つD−ラッチ16の一方の入力端子と接続されて
いる。
従来例において、拡張回路部2へのクロック入力に、D
−ラッチ14の出力が与えられていたが、D−ラッチ1
1の反転の出力が与えられるよう変更した。これは、拡
張回路部2または拡張回路部3から基本回路部1への帰
還信号X X に対10ゝ 13 する回路動作余裕を確保するためである。
−ラッチ14の出力が与えられていたが、D−ラッチ1
1の反転の出力が与えられるよう変更した。これは、拡
張回路部2または拡張回路部3から基本回路部1への帰
還信号X X に対10ゝ 13 する回路動作余裕を確保するためである。
また、拡張回路部2と拡張回路部3にはそれぞれパルス
信号X −X toがタロツク信号として与えられ、
これらの回路部ではクロック信号の2倍の周期のパルス
信号が生成される。したがって、本実施例では基本回路
部1から与えられるパルス信号の2倍の周期のパルス信
号が拡張回路部2で生成され、4倍の周期のパルス信号
が拡張回路部3で生成される。
信号X −X toがタロツク信号として与えられ、
これらの回路部ではクロック信号の2倍の周期のパルス
信号が生成される。したがって、本実施例では基本回路
部1から与えられるパルス信号の2倍の周期のパルス信
号が拡張回路部2で生成され、4倍の周期のパルス信号
が拡張回路部3で生成される。
第1図の中で、D−ラッチ13.17.19は第4図で
示される回路構成を、またD−ラッチ11.15.16
は第5図で示される回路構成を、さらにD−ラッチ12
.14.18.20は第6図で示される回路構成を有す
る。
示される回路構成を、またD−ラッチ11.15.16
は第5図で示される回路構成を、さらにD−ラッチ12
.14.18.20は第6図で示される回路構成を有す
る。
ところで、最終段であるD−ラッチ16の反転した出力
はD−ラッチ14の反転した出力と共にD−ラッチ11
の2人力OR回路に与えられている。D−ラッチ14は
リセット手段を持っているので、リセット時にはD−ラ
・イチ14の反転した出力にハイレベルの信号が与えら
れる。従って、D−ラッチ16の反転した出力に関係な
くD−ラッチ11の2人力OR回路は必ずハイレベルに
なる。よって、回路全体のリセット時にD−ラッチ16
の出力および反転した出力の初期化をしなくても、その
後の動作に同等影響を与えない。ゆえに、Dラッチ−1
6の初期化は不要となる。本実施例ではこの点に着目し
て、D−ラッチ16からリセット機能を取り除いた。そ
して、このリセット用のトランジスタを2人力OR機能
に割り当て直すことによって、第8図の従来回路で用い
られた2人力OR回路61を削減した。これによって、
回路の専有面積の縮小化が図れ、また消費電流の削減が
可能になった。
はD−ラッチ14の反転した出力と共にD−ラッチ11
の2人力OR回路に与えられている。D−ラッチ14は
リセット手段を持っているので、リセット時にはD−ラ
・イチ14の反転した出力にハイレベルの信号が与えら
れる。従って、D−ラッチ16の反転した出力に関係な
くD−ラッチ11の2人力OR回路は必ずハイレベルに
なる。よって、回路全体のリセット時にD−ラッチ16
の出力および反転した出力の初期化をしなくても、その
後の動作に同等影響を与えない。ゆえに、Dラッチ−1
6の初期化は不要となる。本実施例ではこの点に着目し
て、D−ラッチ16からリセット機能を取り除いた。そ
して、このリセット用のトランジスタを2人力OR機能
に割り当て直すことによって、第8図の従来回路で用い
られた2人力OR回路61を削減した。これによって、
回路の専有面積の縮小化が図れ、また消費電流の削減が
可能になった。
次に、第2図(a)〜(0)を用いて、前記第1図に示
す分周回路の動作について説明する。
す分周回路の動作について説明する。
まず、基本回路部1について説明する。前述したように
基本回路部1はD−ラッチ11〜14のループとD−ラ
ッチ11〜16のループの2重の分周回路から構成され
ているので、D−ラッチ11〜14では4〜6クロツク
で1周期のパルス信号か生成される。D−ラッチ15に
ついてはD−ラッチ14の出力と拡張回路部2の出力の
論理和が入力されるので変形したパルス信号が生成され
る。またD−ラッチ16についてもD−ラッチ15の出
力と拡張回路部3の出力の論理和が入力されるので変形
したパルス信号が生成される。
基本回路部1はD−ラッチ11〜14のループとD−ラ
ッチ11〜16のループの2重の分周回路から構成され
ているので、D−ラッチ11〜14では4〜6クロツク
で1周期のパルス信号か生成される。D−ラッチ15に
ついてはD−ラッチ14の出力と拡張回路部2の出力の
論理和が入力されるので変形したパルス信号が生成され
る。またD−ラッチ16についてもD−ラッチ15の出
力と拡張回路部3の出力の論理和が入力されるので変形
したパルス信号が生成される。
これらのパルス信号についてXlを中心に説明すると、
まずX2はD−ラッチ11の反転の出力なので、X2は
Xlと逆相の波形を持つパルス信号となる(第2図(a
)、(b))。そしてD−ラッチ11〜D−ラッチ14
は直列に接続されているので、X 、X 、x5は
それぞれXlより1クロツク、2クロツク、3クロツク
遅延したパルス信号となる(第2図(C)〜(e))。
まずX2はD−ラッチ11の反転の出力なので、X2は
Xlと逆相の波形を持つパルス信号となる(第2図(a
)、(b))。そしてD−ラッチ11〜D−ラッチ14
は直列に接続されているので、X 、X 、x5は
それぞれXlより1クロツク、2クロツク、3クロツク
遅延したパルス信号となる(第2図(C)〜(e))。
ざらにX6はD−ラッチ11の反転の出力なので、X
はX5の逆相の波形を持つパルス信号となる(第2図(
f))。X、X8は前述したようにX、 −X6とは
まったく異なった波形のクロック信号となる(第2図(
g)、(h))。
はX5の逆相の波形を持つパルス信号となる(第2図(
f))。X、X8は前述したようにX、 −X6とは
まったく異なった波形のクロック信号となる(第2図(
g)、(h))。
次に、拡張回路部2について説明する。D−ラッチ17
はX2をクロック信号とL2て入力し、X の2倍の周
期を持つX9を出力する(第2図(1))。D−ラッチ
17とD−ラッチ18は直列に接続されているので、X
10はX9より1クロツク遅延したパルス信号となる(
第2図(j))。
はX2をクロック信号とL2て入力し、X の2倍の周
期を持つX9を出力する(第2図(1))。D−ラッチ
17とD−ラッチ18は直列に接続されているので、X
10はX9より1クロツク遅延したパルス信号となる(
第2図(j))。
またXi!D−ラッチ]8の反転の出力なので、l
X11はXloの逆相の波形を持つパルス信号となる(
第2図(k))。
第2図(k))。
次に、拡張回路部3について説明する。D−ラッチ19
はX1oをり「ノック信号として入力し、X の2倍の
周期を持つX12を出力する(第2図O (m))、D−ラッチ19とD−ラッチ20は直列に接
続されているので、X13はX12より1クロツク遅延
した・マルス信号となる(第2図(n))。
はX1oをり「ノック信号として入力し、X の2倍の
周期を持つX12を出力する(第2図O (m))、D−ラッチ19とD−ラッチ20は直列に接
続されているので、X13はX12より1クロツク遅延
した・マルス信号となる(第2図(n))。
またX14はD−ラッチ20の反転の出力なので、X1
4はX13の逆相の波形を持つパルス信号となるく第2
図(O))。
4はX13の逆相の波形を持つパルス信号となるく第2
図(O))。
本実施例では、各回路部か以上のような動きをすること
によって、D−ラッチ20の出力X13で1問期17ク
ロツクのパルス信号か生成される。
によって、D−ラッチ20の出力X13で1問期17ク
ロツクのパルス信号か生成される。
なお、本実施例は17分の]分周固定分周回路を用いて
説明し、たか、本発明はこれ以外の固定分周回路、可変
分周囲路、より一般的にマスタ・スし・−ブ構成のフリ
ップ・フロップを用いた分周回路にも適用がある。また
、説明に用いた構成の正論理・負論理の変換等によって
得られる他の構成も本発明に含まれる。さらに、本実施
例では拡張回路部2・\のクロック信号の取り出し点を
D−ラッチ14の出力からD−ラッチ1]の反転の出力
へと変更したが、それ以外の出力(例えばD−ラッチ1
2の出力等)を用いてもよい。
説明し、たか、本発明はこれ以外の固定分周回路、可変
分周囲路、より一般的にマスタ・スし・−ブ構成のフリ
ップ・フロップを用いた分周回路にも適用がある。また
、説明に用いた構成の正論理・負論理の変換等によって
得られる他の構成も本発明に含まれる。さらに、本実施
例では拡張回路部2・\のクロック信号の取り出し点を
D−ラッチ14の出力からD−ラッチ1]の反転の出力
へと変更したが、それ以外の出力(例えばD−ラッチ1
2の出力等)を用いてもよい。
また、本実施例では5CFL回路で構成されるフリップ
フロップ回路か用いられているか、5CFL回路以外の
縦積み論理型の回路で構成されていてもよい。
フロップ回路か用いられているか、5CFL回路以外の
縦積み論理型の回路で構成されていてもよい。
本発明に係る分周回路であれば、1セット手段の不要な
り一ラッチを2人力OR機能付きD−ラッチと置き換え
ることにより、縦積みのゲート論理段数を増加させるこ
となく論理ゲート回路か削減できる。これによって、回
路の高速化、消費電力の削減が図れる。
り一ラッチを2人力OR機能付きD−ラッチと置き換え
ることにより、縦積みのゲート論理段数を増加させるこ
となく論理ゲート回路か削減できる。これによって、回
路の高速化、消費電力の削減が図れる。
6.7.8・フリップフロップ回路、11.15.16
・2人力OR回路の機能を持つD−ラッチ回路、12.
14、コ8.2n・・リセット手段を持−つD−ランチ
回路、コ3.17.19・・D−ラッチ回路。
・2人力OR回路の機能を持つD−ラッチ回路、12.
14、コ8.2n・・リセット手段を持−つD−ランチ
回路、コ3.17.19・・D−ラッチ回路。
第1図は本発明の一実施例である分周回路を示す回路図
、第2図は第1図の実施例の動作を示す波形図、第3図
は本発明の応用例である分周回路を示す回路図、第4図
は5CFL回路によるD−ラッチの回路図、第5図は5
CFL回路による2人力OR回路の機能を持つD−ラッ
チの回路図、第6図は5CFL回路によるリセット手段
を持つD−ラッチの回路図、第7図は5CFL回路によ
る2人力OR回路を示す回路図、第8図は従来例の分周
回路を示す回路図である。
、第2図は第1図の実施例の動作を示す波形図、第3図
は本発明の応用例である分周回路を示す回路図、第4図
は5CFL回路によるD−ラッチの回路図、第5図は5
CFL回路による2人力OR回路の機能を持つD−ラッ
チの回路図、第6図は5CFL回路によるリセット手段
を持つD−ラッチの回路図、第7図は5CFL回路によ
る2人力OR回路を示す回路図、第8図は従来例の分周
回路を示す回路図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 スレーブ・ラッチがリセット手段を有するマスタ・スレ
ーブ型のフリップフロップ回路を複数個備え、最終段フ
リップフロップ回路からの帰還信号以外に、少なくとも
1つの中段フリップフロップ回路からの帰還信号が初段
フリップフロップ回路の入力に与えられる分周回路にお
いて、 前記最終段フリップフロップ回路のスレーブ・ラッチは
リセット手段の代わりにリセット入力レベルを利用した
縦積み型多段入力手段を備えたラッチ回路であることを
特徴とする分周回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18245990A JPH0470121A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | 分周回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18245990A JPH0470121A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | 分周回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0470121A true JPH0470121A (ja) | 1992-03-05 |
Family
ID=16118643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18245990A Pending JPH0470121A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | 分周回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0470121A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006263492A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Sharp Corp | 空気清浄機 |
JP2008082285A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Techno Takatsuki Co Ltd | エアポンプの集塵機構 |
-
1990
- 1990-07-10 JP JP18245990A patent/JPH0470121A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006263492A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Sharp Corp | 空気清浄機 |
JP2008082285A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Techno Takatsuki Co Ltd | エアポンプの集塵機構 |
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