JPH05323055A - Measuring device of time interval - Google Patents

Measuring device of time interval

Info

Publication number
JPH05323055A
JPH05323055A JP4154396A JP15439692A JPH05323055A JP H05323055 A JPH05323055 A JP H05323055A JP 4154396 A JP4154396 A JP 4154396A JP 15439692 A JP15439692 A JP 15439692A JP H05323055 A JPH05323055 A JP H05323055A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
interval
pulses
clock
input
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.)
Pending
Application number
JP4154396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Noma
隆嗣 野間
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP4154396A priority Critical patent/JPH05323055A/en
Publication of JPH05323055A publication Critical patent/JPH05323055A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To measure accurately a time interval between two pulses by a method wherein a triangular wave is generated synchronously with the pulses, analog-to-digital conversion is executed at a first clock and a conversion constant is corrected by inputting a known-interval pulse. CONSTITUTION:A known-interval pulse generator 1 generates known-interval pulses of a prescribed interval and these pulses are inputted together with unknown-interval pulses to an OR gate 2 and then to a flip-flop(FF) 3 and FF 5. A triangular wave generating circuit 4 receives an output of the OR gate 2 and generates a triangular wave. A clock pulse generating circuit 6 generates a clock pulse of a prescribed frequency and inputs it to the FF 5 and an AND gate 8. A counter 10 counts the number A of the clock pulses included between first and second pulses. A Q output of the FF 5 gives the timing of conversion to a conversion start signal generating circuit 9, and based on this timing, an analog-digital converter 7 converts an output voltage of the triangular wave generating circuit into a digital value. With values at the time of the first and second pulses denoted by B and C, a pulse interval TPP is computed by an equation TPP=ATCL+(B-C)/m. The known-interval pulse being inputted, the multiplication rate (m) of conversion of the converter 7 is corrected by a known fractional time.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、2つのパルスの時間
間隔を正確に測定する装置に関する。ここでパルスの間
隔というのは、第1のパルスの立ち上がりから第2のパ
ルスの立ち上がりまで、または第1のパルスの立ち下が
りから第2のパルスの立ち下がりまでということであ
る。立ち上がりまたは立ち下がりであって基準になるタ
イミングを与える時をパルス入力時ということにする。
本発明は第1、第2パルスのパルス入力時の間隔を計測
するものである。立ち上がり立ち下がりのどちらでも良
いが以後は簡単のために、第1のパルスの立ち上がりか
ら第2のパルスの立ち上がりまでを測定するのを例とし
て説明する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for accurately measuring the time interval between two pulses. Here, the pulse interval means from the rising edge of the first pulse to the rising edge of the second pulse, or from the falling edge of the first pulse to the falling edge of the second pulse. The time when the reference timing is given at the time of rising or falling is referred to as pulse input.
The present invention measures the interval at the time of pulse input of the first and second pulses. Either rising or falling may be used, but for simplicity, the measurement from the rising of the first pulse to the rising of the second pulse will be described below as an example.

【0002】通常は周波数の高いクロックパルスを常時
発生させて、パルスの立ち上がりからクロックパルスを
数え始め、次のパルスの立ち上がりで数えるのを止める
という方法が行われる。クロックパルスの計数は立ち上
がりでも良いし立ち下がりでもよい。立ち上がりまたは
立ち下がりであって計時の基準となるタイミングをクロ
ック入力時ということにする。ここでは簡単のためにク
ロック入力時はクロック立ち上がりとして説明する。つ
まりクロックパルスは立ち上がりで数えるものとする。
本発明はもちろん反対の場合も同様に適用できる。クロ
ックパルスの周期をTCLとすると、これの整数A倍とし
てパルス間隔TPPが求められる。
Usually, a method is used in which a clock pulse having a high frequency is constantly generated, counting clock pulses from the rising edge of the pulse, and stopping counting at the rising edge of the next pulse. The counting of clock pulses may be rising or falling. The timing that rises or falls and serves as a reference for timing is referred to as clock input. Here, for the sake of simplicity, it is assumed that the clock rises when the clock is input. That is, clock pulses are counted at the rising edge.
The invention is of course applicable to the opposite case as well. When the cycle of the clock pulse is T CL , the pulse interval T PP is obtained as an integral multiple of this.

【0003】 TPP=ATCL (1) これは通常最も良くなされている計時方法である。これ
は回路も単純で製作容易である。クロック時間TCLが短
かければかなりの精度になる。しかしこの方法では二つ
のパルスの立ち上がり時の端数の時間が分からないの
で、最大1クロック時間TCLの誤差が出る。クロックパ
ルスと被計測パルスとが同期していないので、第1、第
2のパルスの立ち上がりが1クロックのどの部位に当た
るかということで不確定性がある。またクロックを早く
すれば良いのであるがデジタルロジックICの動作周波
数の限界より早くすることはできない。
T PP = AT CL (1) This is usually the best timekeeping method. The circuit is simple and easy to manufacture. If the clock time T CL is short, the accuracy will be considerable. However, in this method, the fractional time at the rising edge of the two pulses cannot be known, so an error of up to 1 clock time T CL occurs. Since the clock pulse and the pulse to be measured are not synchronized, there is uncertainty in which part of one clock the rising edges of the first and second pulses fall. Further, the clock can be made faster, but it cannot be made faster than the limit of the operating frequency of the digital logic IC.

【0004】[0004]

【従来の技術】より細かく、第1パルスがクロックパル
スに対してどういう関係にあるのか、また、第2パルス
がクロックパルスに対してどういう関係にあるのかとい
うことが分かればより精度の高い時間計測が可能とな
る。このようなものとして特開昭60−225027号
は、超音波の送信波と受信波の時間間隔を計時するため
に端数をより正確に計時する装置を提案している。これ
はパルスの立ち上がりからこれに続く始めてのクロック
パルスまでの端数時間を測定するためにパルス立ち上が
りの瞬間に三角波を発生させる。三角波というのは時間
に比例して電圧の上昇または下降する波形である。そし
て最初のクロックの立ち上がりに於いてこの三角波の電
圧を求めこれをm(1/s)倍でアナログデジタル変換
して端数を求める。
2. Description of the Related Art More precise time measurement is possible if it is known more in detail how the first pulse is related to the clock pulse and what the second pulse is related to the clock pulse. Is possible. As such, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-225027 proposes a device for measuring the fraction more accurately in order to measure the time interval between the transmitted wave and the received wave of ultrasonic waves. It generates a triangular wave at the moment of pulse rise to measure the fractional time from the pulse rise to the first clock pulse that follows. The triangular wave is a waveform in which the voltage rises or falls in proportion to time. Then, the voltage of this triangular wave is obtained at the first rising of the clock, and this is analog-digital converted by m (1 / s) times to obtain the fraction.

【0005】計時すべきパルスの立ち上がりから最初の
クロックパルスのパルス立ち上がりまでを端数時間とい
うことにする。第1パルスでの端数時間をT1 、第2パ
ルスでの端数時間をT2 とする。正確なパルス間隔は TPP=ATCL+T1 −T2 (2) である。T1 とT2 が分かれば良いのであるが、これは
1 とT2 を三角波の電圧として求めこれをm倍でアナ
ログデジタル変換している。つまりT1 でのデジタル出
力をB、T2 でのデジタル出力をCとすると、T1 =T
CLB/m、T2 =TCLC/mである。デジタル値として
B、Cを求めて、
It is assumed that the time from the rise of the pulse to be clocked to the rise of the first clock pulse is a fractional time. The fractional time of the first pulse is T 1 , and the fractional time of the second pulse is T 2 . The exact pulse interval is T PP = AT CL + T 1 −T 2 (2). It suffices if T 1 and T 2 are known, but this is obtained by taking T 1 and T 2 as triangular wave voltages and performing analog-to-digital conversion at m times. That is, if the digital output at T 1 is B and the digital output at T 2 is C, then T 1 = T
CL B / m and T 2 = T CL C / m. Obtain B and C as digital values,

【0006】 TPP=ATCL+(B−C)TCL/m (3) としてパルス間隔をより正確に求めている。図8と図9
により前記の特開昭60−225027号を説明する。
図8は回路図である。図9はこれに対応した波形図であ
る。
The pulse interval is more accurately calculated as T PP = AT CL + (B−C) T CL / m (3). 8 and 9
The above-mentioned JP-A-60-225027 will be described below.
FIG. 8 is a circuit diagram. FIG. 9 is a waveform diagram corresponding to this.

【0007】第1パルスはPからフリップフロップ81
のS入力に入る。第2パルスはRからフリップフロップ
81のR入力に入る。図9の(a)が第1パルスP1
(b)が第2パルスR1 を示す。これはSRフリップフ
ロップであるからセット入力によって立ち上がり、リセ
ット入力によって立ち下がる。フリップフロップ81の
出力Qは、第1パルスの立ち上がりで立ち上がり、第2
パルスの立ち上がりで立ち下がる。これが図9の(c)
の波形である。
The first pulse is from P to flip-flop 81.
Enter S input. The second pulse enters the R input of flip-flop 81 from R. 9A shows the first pulse P 1 and FIG. 9B shows the second pulse R 1 . Since this is an SR flip-flop, it rises with a set input and falls with a reset input. The output Q of the flip-flop 81 rises at the rising edge of the first pulse
It falls at the rising edge of the pulse. This is (c) of FIG.
Is the waveform of.

【0008】この広いパルスの幅が二つのパルスのパル
ス間隔TPPである。クロックパルスCLKと幅広パルス
Cとがアンドゲ−ト83に入る。両者の積が演算され
る。つまり幅広パルスCが存在している間、クロックパ
ルスCLKがこれを通過しアップダウンカウンタ84に
入力される。これは幅広パルスCに含まれるクロックパ
ルスの数Aを数えている。カウンタ84の入力は、図9
の(d)に示す。
The width of this wide pulse is the pulse interval T PP between the two pulses. The clock pulse CLK and the wide pulse C enter the AND gate 83. The product of both is calculated. That is, while the wide pulse C is present, the clock pulse CLK passes through it and is input to the up / down counter 84. This counts the number A of clock pulses included in the wide pulse C. The input of the counter 84 is as shown in FIG.
(D) of.

【0009】さて端数であるが、これを計測するために
もうひとつのフリップフロップ82を設けている。フリ
ップフロップ82のセット入力Sには第1、第2パルス
の和を演算するオアゲ−ト86が接続される。つまり第
1、第2パルスの立ち上がりでセットされる。フリップ
フロップ82のリセット入力にはクロックCLKが接続
される。つまりフリップフロップ82は、第1、第2パ
ルスによってセットされ出力Q=1となり、最初のクロ
ックCLKによってリセットされるのである。端数時間
1 、T2 だけ出力Q=1である。
Although it is a fractional number, another flip-flop 82 is provided to measure this. The set input S of the flip-flop 82 is connected to the oaget 86 for calculating the sum of the first and second pulses. That is, it is set at the rising edges of the first and second pulses. The clock CLK is connected to the reset input of the flip-flop 82. That is, the flip-flop 82 is set by the first and second pulses to have the output Q = 1, and is reset by the first clock CLK. The output Q = 1 only for the fractional times T 1 and T 2 .

【0010】これが図9における波形(e)である。こ
れを積分回路87によって積分する。Q=1を時間で積
分するから、出力は時間に比例して増加する三角波であ
る。図9の(f)がその波形である。T1 、T2 の時間
で増加する三角波である。これをアナログデジタル変換
器88でデジタル値に変換する。この時の変換の比率が
mである。T1 に於ける積分値がBであり、T2 に於け
る積分値がCであるとする。当然のことであるが、Bは
1 に、CはT2 に比例している。減算器85は、Bを
記憶し、幅広パルスの終においてCが入力されるので、
BからCを減算する。結局出力としてAと(B−C)/
mが得られる。これを(3)に代入して、パルス間隔T
PPを得る。
This is the waveform (e) in FIG. This is integrated by the integrating circuit 87. Since Q = 1 is integrated over time, the output is a triangular wave that increases in proportion to time. FIG. 9 (f) shows the waveform. It is a triangular wave that increases with time T 1 and T 2 . This is converted into a digital value by the analog-digital converter 88. The conversion ratio at this time is m. It is assumed that the integrated value at T 1 is B and the integrated value at T 2 is C. Obviously, B is proportional to T 1 and C is proportional to T 2 . The subtractor 85 stores B and inputs C at the end of the wide pulse,
Subtract C from B. Eventually A and (BC) / as output
m is obtained. Substituting this into (3), the pulse interval T
Get PP .

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】アナログデジタル変換
器(A/Dコンバ−タ)88での変換が問題である。端
数時間をTe (e=1,2)とすると、これは図3のよ
うに切片がtb で傾きが1/mであるような直線で表現
される。A/Dコンバ−タの出力をXとして、 Te =(X/m)+tb (4) である。mが一定でなければならない。これは比例定数
であり、結果を与える式(3)にも含まれるからであ
る。
The conversion in the analog-digital converter (A / D converter) 88 is a problem. When the fractional time is T e (e = 1, 2), this is represented by a straight line having an intercept t b and an inclination 1 / m as shown in FIG. Letting the output of the A / D converter be X, T e = (X / m) + t b (4). m must be constant. This is because it is a proportional constant and is also included in the equation (3) that gives the result.

【0012】ところがこれが一定し難い。図3の切片t
b や傾きmが温度とともに変動する。積分回路は図7に
示すようにオペアンプと抵抗、コンデンサ等からなる。
抵抗の値は素子によってばらついているし、コンデンサ
の値はもっと甚だしくばらついている。ために抵抗、コ
ンデンサの正確な値を予め測定してA/Dコンバ−タの
変換比率を調整することにより、mを所定の値にしなけ
ればならない。
However, this is difficult to keep constant. Intercept t of FIG.
b and the slope m change with temperature. The integrating circuit is composed of an operational amplifier, a resistor, a capacitor, etc., as shown in FIG.
The value of the resistor varies depending on the element, and the value of the capacitor varies even more drastically. Therefore, m must be set to a predetermined value by measuring the exact value of the resistor and the capacitor in advance and adjusting the conversion ratio of the A / D converter.

【0013】それだけではない。前例の回路ではフリッ
プフロップ82の出力Q=1の電圧にも比例する。これ
は出力の高レベルの電圧であるが、許容範囲が勿論決ま
っているがこの範囲は広い。電源が5Vの素子でも出力
が高レベルの範囲は数百mV〜1Vのばらつきがある。
mを所定の一定値にしなければならない。このために
は、素子毎に出力高レベルの範囲を測定しこれに合うよ
うにA/Dコンバ−タの変換比率を調整する必要があ
る。このように製作時に調整が必要である。たとえ製作
時の初期調整ができたとしても、温度変動がある。温度
により抵抗、コンデンサ、フリップフロップの高レベル
電圧の値等が変動する。すると変換比率mが変化する。
Not only that. In the circuit of the previous example, it is also proportional to the output Q = 1 voltage of the flip-flop 82. Although this is a high level voltage of the output, the allowable range is of course determined, but this range is wide. Even in an element with a power supply of 5V, the range of high output has a variation of several hundred mV to 1V.
m must be a predetermined constant value. For this purpose, it is necessary to measure the output high level range for each element and adjust the conversion ratio of the A / D converter so as to match the range. In this way, adjustment is necessary during production. Even if the initial adjustment at the time of manufacture is possible, there are temperature fluctuations. The values of high-level voltage of resistors, capacitors, and flip-flops change with temperature. Then, the conversion ratio m changes.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の時間間隔測定装
置は、第1、第2の二つのパルスの立ち上がりから立ち
上がりまでまたは立ち下がりから立ち下がりまでの時間
間隔を測定するための装置であって、一定周期TCLのク
ロックパルスを発生するクロック発生器と、第1パルス
の入力時から第2パルスの入力時までに含まれるクロッ
クパルスの数Aを数えるカウンタと、第1、第2パルス
入力時に三角波を発生する三角波発生回路と、三角波発
生回路の出力電圧をある比率mでアナログデジタル変換
するアナログデジタル変換器と、前記第1、第2パルス
入力後、最初のクロックが入力された時に三角波発生回
路の出力電圧をデジタル信号に変換するようアナログデ
ジタル変換器に指示を下す変換開始信号生成回路と、一
定間隔の間隔既知パルスを発生する間隔既知パルス発生
器とを含み、第1パルス、第2パルスによって発生した
三角波のデジタル変換した信号をB、Cとして前記第
1、第2パルスのパルス間隔TPPを、TPP=ATCL
(B−C)/mによって求めることとし、間隔既知パル
スWk を入力して既知の端数時間Dk によって(B−
C)の除数mを補正するようにしたことを特徴とする。
The time interval measuring device of the present invention is a device for measuring the time interval from the rising edge to the rising edge or from the falling edge to the falling edge of the first and second pulses. A clock generator for generating a clock pulse having a constant period T CL, a counter for counting the number A of clock pulses included from the input of the first pulse to the input of the second pulse, and the first and second pulses. A triangular wave generating circuit that generates a triangular wave at the time of input, an analog-digital converter that performs analog-digital conversion of the output voltage of the triangular wave generating circuit at a certain ratio m, and when the first clock is input after the first and second pulses are input. A conversion start signal generation circuit that instructs the analog-to-digital converter to convert the output voltage of the triangular wave generation circuit into a digital signal, and a fixed interval is known And a distance known pulse generator for generating a pulse, first pulse, the digital converted signal of the triangular wave generated by the second pulse B, Examples C first, the pulse interval T PP of the second pulse, T PP = AT CL +
And it is determined by the (B-C) / m, by entering the spacing known pulse W k by known fractional time D k (B-
It is characterized in that the divisor m of C) is corrected.

【0015】図1は前記のTPPを求める回路の概略構成
図である。間隔既知パルス発生器1があり、これがオア
ゲ−ト2に入力されうるようになっている。オアゲ−ト
2には他の端子から間隔が未知の被測定パルスが入力さ
れる。オアゲ−ト2によって間隔未知パルスも間隔既知
パルスも同様に第1のフリップフロップ3のクロック端
子に導かれる。三角波発生回路4はオアゲ−ト2の出力
を受けて時間に比例する電圧を持つ三角波を生ずる。第
1フリップフロップのQ出力は第2のフリップフロップ
5のD入力につながる。クロックパルス発生回路6は一
定周波数のクロックパルスを発生する。これはフリップ
フロップ5のクロック端子とアンドゲ−ト8の一方の端
子に入る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the circuit for obtaining the above T PP . There is a pulse generator 1 of known interval, which can be input to the ogate 2. The pulse to be measured whose interval is unknown is input to the ogate 2 from another terminal. The unknown interval pulse and the interval known pulse are similarly guided to the clock terminal of the first flip-flop 3 by the ogate 2. The triangular wave generator 4 receives the output of the ogate 2 and generates a triangular wave having a voltage proportional to time. The Q output of the first flip-flop 5 is connected to the D input of the second flip-flop 5. The clock pulse generation circuit 6 generates a clock pulse having a constant frequency. This enters the clock terminal of the flip-flop 5 and one terminal of the AND gate 8.

【0016】アンドゲ−ト8の出力はカウンタ10に接
続される。第2フリップフロップのQ出力は第1のパル
スで立ち上がり第2のパルスで立ち下がる。カウンタ1
0は結局第1パルスと第2パルスの間に含まれるクロッ
クパルスの数を数えることになる。前記の三角波発生回
路4はアナログデジタル変換器7に接続される。フリッ
プフロップ5のQ出力は変換開始信号生成回路9に変換
のタイミングを与える。このタイミングは第1、第2の
パルスが入力された後、最初のクロックがフリップフロ
ップ5に入力された時である。つまり三角波が発生し始
めたときからT1 、T2 後である。
The output of the AND gate 8 is connected to the counter 10. The Q output of the second flip-flop rises with the first pulse and falls with the second pulse. Counter 1
Zero eventually counts the number of clock pulses contained between the first and second pulses. The triangular wave generating circuit 4 is connected to the analog-digital converter 7. The Q output of the flip-flop 5 gives the conversion start signal generation circuit 9 conversion timing. This timing is when the first clock is input to the flip-flop 5 after the first and second pulses are input. In other words, it is T 1 , T 2 after the triangular wave starts to be generated.

【0017】このタイミングによってアナログデジタル
変換器7は三角波発生回路の出力電圧をデジタル値に変
換する。第1のパルスの時の値をB、第2のパルスの時
の値をCとする。出力としてA、B、Cを得る。これら
から式TPP=ATCL+(B−C)/mによってパルス間
隔TPPを計算する。
At this timing, the analog-digital converter 7 converts the output voltage of the triangular wave generating circuit into a digital value. The value at the time of the first pulse is B, and the value at the time of the second pulse is C. As outputs, A, B, and C are obtained. From these, the pulse interval T PP is calculated by the formula T PP = AT CL + (B−C) / m.

【0018】三角波発生回路は結局積分回路であるが、
この倍率mは必ずしも固定した値なのではない。本発明
ではこれを補正するようにすることもできる。つまりア
ナログデジタル変換器の変換の倍率mを、間隔既知パル
スの入力によって補正するようになっている。これが特
徴である。倍率mを補正するといっても二つの手段があ
る。 ひとつは三角波発生回路の入力と出力の関係を決める
比例定数またはアナログデジタル変換器の定数を直接に
補正するということである。 もうひとつはそうではなく、アナログデジタル変換器
の出力を除算する際に除数を補正するという方法であ
る。
Although the triangular wave generating circuit is an integrating circuit after all,
This magnification m is not always a fixed value. In the present invention, this can be corrected. That is, the conversion magnification m of the analog-digital converter is corrected by the input of the pulse having the known interval. This is a feature. There are two means to correct the magnification m. One is to directly correct the proportional constant or the analog-digital converter constant that determines the relationship between the input and output of the triangular wave generation circuit. The other is not, but a method of correcting the divisor when dividing the output of the analog-digital converter.

【0019】何れであっても差し支えない。前者の場合
は、積分回路の抵抗を変化させるとか、積分回路のコン
デンサの容量を変化させるとかアナログデジタル変換器
の制御変数を変化させることによって除数mを直接に修
正することができる。後者の場合は、積分回路やアナロ
グデジタル変換器の補正はせず、出力を割るべき除数m
を変化させるのである。これについてより詳しく述べ
る。
Any of these may be used. In the former case, the divisor m can be directly corrected by changing the resistance of the integrating circuit, changing the capacitance of the capacitor of the integrating circuit, or changing the control variable of the analog-digital converter. In the latter case, the output of the divisor m should be divided without correcting the integration circuit or analog-digital converter.
To change. This will be described in more detail.

【0020】間隔既知パルスをこの回路に入力する。こ
れは二つの試験パルスでありそれらの間隔Wk が既知で
あるということである。これは、間隔TPPを測定すべき
間隔未知パルスと同様に、クロックパルスTCLの整数倍
の成分NTCLと、端数時間Dk とよりなる。つまりWk
=NTCL+Dk である。端数時間は第1パルスの端数時
間T1kと、第2パルスの端数時間T2kの差(T1k
2k)である。
A pulse with a known interval is input to this circuit. This is two test pulses and their spacing W k is known. This is similar to the spacing unknown pulses to be measured interval T PP, becomes more and an integer multiple of the components NT CL clock pulse T CL, a fractional time D k. That is, W k
= NT CL + D k . The fractional time is the difference between the fractional time T 1k of the first pulse and the fractional time T 2k of the second pulse (T 1k
T 2k ).

【0021】但し未知パルスと違い補正のための間隔既
知パルスであるから、端数時間をT1 、T2 の代わり
に、T1k、T2kと書くことにする。クロックパルス数も
AではなくNとする。パルス間隔もTPPではなく、Wk
と記している。kは間隔既知パルスに付けた番号であ
る。これは一組のパルスでも良いし、異なるパルス間隔
を持つ複数組のパルスでも良い。第1パルスの端数時間
に於けるアナログデジタル変換器の出力をBk 、第2パ
ルスの端数時間に於けるアナログデジタル変換器の出力
をCk とする。これらは直ちに測定できる。
[0021] However, since the interval known pulse for correction Unlike the unknown pulse, the fractional time instead of T 1, T 2, T 1k , to be written as T 2k. The number of clock pulses is N instead of A. The pulse interval is also W k instead of T PP
Is written. k is a number given to a pulse with a known interval. This may be a set of pulses or a plurality of sets of pulses with different pulse intervals. Let B k be the output of the analog-digital converter in the fractional time of the first pulse, and C k be the output of the analog-digital converter in the fractional time of the second pulse. These can be measured immediately.

【0022】全パルス幅Wk は既知、TCLも確定してい
る。端数時間T1 、T2 に於けるアナログデジタル変換
器の出力Bk 、Ck も分かっている。これらから除数m
を確定することができる。これによって間隔未知パルス
の測定に於けるアナログデジタル変換器の出力に対する
除数mの値を調整することができる。
The total pulse width W k is known, and T CL is also fixed. The outputs B k , C k of the analog-to-digital converter in the fractional times T 1 , T 2 are also known. Divisor m from these
Can be confirmed. This makes it possible to adjust the value of the divisor m with respect to the output of the analog-digital converter in the measurement of the pulse with unknown interval.

【0023】[0023]

【作用】間隔未知パルスに対しては、第1のパルスの入
力時から、第2パルスの入力時までの広幅パルスに含ま
れるクロックパルスの数Aを計数し、第1、第2パルス
の入力時から三角波を発生させ最初のクロックパルスが
入力した時の三角波の電圧を倍率がmのアナログデジタ
ル変換器でデジタル値に変換し、これをB、Cとする。
そしてパルス間隔TPPを、ATCL+(B−C)/mによ
って求める。除数mが素子により温度により変動するか
ら、間隔が既知の試験パルスの組を用いて除数mを調整
する。これが本発明の特徴点である。1組の間隔既知試
験パルスを用いてmを調整する方法を説明する。
With respect to the unknown interval pulse, the number A of clock pulses included in the wide pulse from the input of the first pulse to the input of the second pulse is counted to input the first and second pulses. A triangular wave is generated from time, and the voltage of the triangular wave when the first clock pulse is input is converted into a digital value by an analog-digital converter with a magnification of m, and these are B and C.
Then, the pulse interval T PP is obtained by AT CL + (B−C) / m. Since the divisor m varies with temperature depending on the element, the divisor m is adjusted using a set of test pulses with known intervals. This is the feature of the present invention. A method of adjusting m with a set of known test pulses is described.

【0024】図2は試験パルスを示す。試験パルスの既
知の時間間隔をWk とする。これは予め与えている定数
である。これをクロック周期TCLで割った商をnとし余
りをEk とする。当然0<Ek <TCLである。これを用
いてWk は、 Wk =nTCL+Ek (5) と書くことができる。ここでnというのはこれまで用い
てきたNとは少し意味が違う。Ek もDk と少し意味が
違う。NはT2k、T1kの大小に拘らず、次の式で定義さ
れる。
FIG. 2 shows the test pulse. Let W k be the known time interval of the test pulse. This is a constant given in advance. The quotient obtained by dividing this by the clock cycle T CL is n, and the remainder is E k . Naturally, 0 <E k <T CL . W k with which can be written as W k = nT CL + E k (5). Here, the meaning of n is slightly different from that of N used so far. E k also has a slightly different meaning than D k . N is defined by the following equation regardless of the magnitude of T 2k and T 1k .

【0025】 Wk =NTCL+(T1k−T2k) (6) これは右辺の第2項が正のことも負のこともある。図2
は二つの場合を示す。(A)は右辺第2項が正の場合を
示す。つまり第1パルスの端数時間が第2パルスの端数
時間よりも長い。第2項が正であるから、N=nであ
り、しかもEk =Dk である。 Wk =nTCL+Ek =NTCL+Dk =NTCL+(T1k−T2k) (7)
W k = NT CL + (T 1k −T 2k ) (6) This means that the second term on the right side may be positive or negative. Figure 2
Indicates two cases. (A) shows the case where the second term on the right side is positive. That is, the fractional time of the first pulse is longer than the fractional time of the second pulse. Since the second term is positive, N = n and E k = D k . W k = nT CL + E k = NT CL + D k = NT CL + (T 1k -T 2k) (7)

【0026】(B)は右辺第2項が負である場合を示
す。つまり第1パルスの端数時間が第2パルスの端数時
間よりも短い。第2項が負であるから、N−1=n、D
k +TCL=Ek である。Dk が−TCL〜0の間の負数で
あるから、TCLを足して余りEkを正にしている。その
代わり1項からひとつ分のクロックTCLを差し引く。 Wk =nTCL+Ek =(N−1)TCL+(Dk +TCL) (8)
(B) shows the case where the second term on the right side is negative. That is, the fractional time of the first pulse is shorter than the fractional time of the second pulse. Since the second term is negative, N-1 = n, D
k + T CL = E k . Since D k is negative between -T CL ~0, positively the remainder E k by adding the T CL. Instead, one clock T CL is subtracted from the first term. W k = nT CL + E k = (N-1) T CL + (D k + T CL) (8)

【0027】重要なことは、この式のなかで、nとEk
は確定した定数であるということである。端数時間を測
定した結果、Bk とCk を得る。試験パルスとクロック
パルスは同期していないから、Bk 、Ck は予め決まら
ない。つまりBk とCk は確率変数である。しかしこれ
らの差は予め殆ど決まっているはずである。これらの差
を除数mで割ればDk になるはずだからである。
It is important to note that in this equation, n and E k
Is a fixed constant. As a result of measuring the fractional time, B k and C k are obtained. Since the test pulse and the clock pulse are not synchronized, B k and C k are not predetermined. That is, B k and C k are random variables. However, these differences should be almost fixed in advance. This is because if these differences are divided by the divisor m, D k should be obtained .

【0028】しかし除数mが最適値からずれていること
もあるから必ずしもそうはならない。最適値をMとする
と、 (Bk −Ck )/M=Dk (9) である。これは常に成り立つ。M=mであれば(9)の
Mを現在の除数mで置き換えた式も成立する。しかしm
が最適値Mからずれていると、これをMに戻すように調
整しなければならない。これは積分回路やアナログデジ
タル変換器の変換定数を変えて内部的に調整する方法
と、アナログデジタル変換器の出力に割るべき除数を正
しく決めるという方法とがある。両者について説明す
る。
However, this is not always the case because the divisor m may deviate from the optimum value. When the optimum value is M, a (B k -C k) / M = D k (9). This always holds. If M = m, the expression in which M in (9) is replaced by the current divisor m is also established. But m
If is deviated from the optimum value M, it must be adjusted to return it to M. There are a method of internally adjusting by changing the conversion constant of the integrating circuit and the analog-digital converter, and a method of correctly determining the divisor to be divided by the output of the analog-digital converter. Both will be explained.

【0029】[方法]内部変数の調整 (1)Bk >Ck ならば、定数Ek =Dk である。これ
と、測定から得られた値(Bk −Ck )/mとを比較す
る。 (a)もしも(Bk −Ck )/m>Ek であればこれは
mが小さ過ぎるのである。それで積分回路またはアナロ
グデジタル変換器の定数を調整して倍率mを大きくし最
適値Mに近付ける。 (b)反対に(Bk −Ck )/m<Ek であれば、これ
はmが大きすぎるのである。積分回路またはアナログデ
ジタル変換器の定数を調整して倍率mを小さくし、最適
値Mに近付ける。
[Method] Adjustment of internal variables (1) If B k > C k , the constant E k = D k . And, the value obtained from the measurement (B k -C k) is compared with / m. (A) which if if (B k -C k) / m > E k is the m is too small. Therefore, the constant of the integrating circuit or the analog-digital converter is adjusted to increase the magnification m and bring it closer to the optimum value M. (B) On the contrary, if (B k −C k ) / m <E k , this means that m is too large. The constant m of the integrating circuit or the analog-digital converter is adjusted to reduce the magnification m so that it approaches the optimum value M.

【0030】(2)Bk ≦Ck ならば、定数Ek =Dk
+TCLである。これと、測定から得られた値にTCLを加
えた、TCL+(Bk −Ck )/mとを比較する。 (a)もしもTCL+(Bk −Ck )/m<Ek であれば
これはmが小さ過ぎるのである。それで積分回路または
アナログデジタル変換器の定数を調整して倍率mを大き
くし最適値Mに近付ける。 (b)反対に(Bk −Ck )/m>Ek であれば、これ
はmが大き過ぎるのである。積分回路またはアナログデ
ジタル変換器の定数を調整して倍率mを小さくし、最適
値Mに近付ける。
(2) If B k ≤C k , the constant E k = D k
+ T CL . This is compared with T CL + (B k −C k ) / m obtained by adding T CL to the value obtained from the measurement. (A) If T CL + (B k −C k ) / m <E k , this means that m is too small. Therefore, the constant of the integrating circuit or the analog-digital converter is adjusted to increase the magnification m and bring it closer to the optimum value M. (B) On the contrary, if (B k −C k ) / m> E k , this means that m is too large. The constant m of the integrating circuit or the analog-digital converter is adjusted to reduce the magnification m and bring it closer to the optimum value M.

【0031】[方法]外部変数の調整 (1)Bk ≧Ck ならば、定数Ek =Dk である。これ
は除数の最適値Mと、(9)式の関係にある。これから
最適値Mを求めることができる。 M=(Bk −Ck )/Dk (10) である。通常の測定時にはアナログデジタル変換器の出
力のBとCの差を求めこれを除数Mで割ってパルス間隔
を求めるが、この時の定数として前述のMを用いる。
(3)の代わりに、 TPP=ATCL+(B−C)TCL/M (11) とするのである。mが試験パルスの入力で分かった最適
値Mで置き換えられる。積分回路等の定数はそのままで
調整しない。アナログデジタル変換器の出力に対する除
数を最適値Mで置き換えるのである。
[Method] Adjustment of external variables (1) If B k ≧ C k , the constant E k = D k . This has a relationship with the optimum value M of the divisor and the expression (9). From this, the optimum value M can be obtained. M = (B k −C k ) / D k (10). During normal measurement, the difference between the outputs B and C of the analog-digital converter is calculated, and this is divided by the divisor M to calculate the pulse interval, and the above M is used as the constant at this time.
Instead of (3), T PP = AT CL + (B−C) T CL / M (11). m is replaced by the optimum value M found at the input of the test pulse. Do not adjust the constants of the integrator circuit as they are. The divisor for the output of the analog-digital converter is replaced with the optimum value M.

【0032】間隔既知パルスを用いて較正するから中間
の回路定数の調整は不要になる。試験パルスの入力によ
って分かる値と予め与えた定数のみによって(10)を
書き換えると、 TPP=ATCL+(B−C)TCLk /(Bk −Ck ) (12) となる。
Since the calibration is performed by using the pulse having the known interval, it is not necessary to adjust the intermediate circuit constant. If (10) is rewritten only by the value known by the input of the test pulse and the constant given in advance, then T PP = AT CL + (B−C) T CL D k / (B k −C k ) (12)

【0033】(2)Bk <Ck ならば、定数Ek =Dk
+TCLである。(9)式にTCLを加えて, Ek =Dk +TCL=(Bk −Ck )/M+TCL (13) の関係にある。これから最適値Mを求めることができ
る。 M=(Ck −Bk )/(TCL−Ek ) (14) である。ここが(10)と異なるだけである。あとは同
様で、通常の測定時にはアナログデジタル変換器の出力
のBとCの差を求め、(11)のように、これを除数M
で割ってパルス間隔を求めるが、この時の定数として
(14)のMを用いる。いずれの場合であっても、積分
回路等の定数mはそのままでこれを調整しない。アナロ
グデジタル変換器の出力に対する除数を(10)または
(14)によって置き換える。
(2) If B k <C k , the constant E k = D k
+ T CL . By adding T CL to the equation (9), there is a relation of E k = D k + T CL = (B k −C k ) / M + T CL (13). From this, the optimum value M can be obtained. M is = (C k -B k) / (T CL -E k) (14). This is only different from (10). After the same, the difference between B and C of the output of the analog-digital converter is calculated during normal measurement, and this is divided by the divisor M as shown in (11).
The pulse interval is obtained by dividing by, and M of (14) is used as a constant at this time. In any case, the constant m of the integrating circuit or the like is left unchanged and is not adjusted. Replace the divisor for the output of the analog-to-digital converter with (10) or (14).

【0034】内部変数を変更する方法でも外部変数を
変更する方法でも同様に正確なパルス間隔を得ること
ができる。しかし温度の変化は恒常的に起こるものであ
るから、前記の調整は度々行わなくてはならない。また
間隔既知パルスの数は1組みでも良いし、複数でもよ
い。1組みの場合でも、較正を行うことは可能である。
1組みの間隔既知パルスを一定時間置きにまたは随時本
発明の装置に入力して倍率の較正を行う。たとえば1時
間おきにこの間隔既知パルスを使って較正する。
Accurate pulse intervals can be obtained by either the method of changing the internal variable or the method of changing the external variable. However, since the temperature changes constantly occur, the above-mentioned adjustment must be frequently performed. Further, the number of pulses with known intervals may be one set or plural. It is possible to calibrate even with one set.
A set of known spaced pulses are input to the apparatus of the present invention at regular intervals or at any time to perform magnification calibration. For example, calibration is performed using known pulses at intervals of 1 hour.

【0035】1組みであるからといって較正の精度が落
ちるわけではない。確率論の教える通り、1組みの間隔
既知パルスを繰り返し使って較正することによって較正
精度を高揚できる。間隔既知パルスが1組みであれば、
k 、n、Dk などが唯ひとつある。しかしこれを入力
して端数時間を求めると、Bk 、Ck が得られるがこれ
らは0〜TCLの間の任意の数を取る。これらが異なるの
で、この間隔既知パルスを何度も本発明の装置に入力し
較正を繰り返すとその精度は向上してゆく。
The accuracy of the calibration does not deteriorate just because the number of sets is one. As taught by probability theory, calibration accuracy can be improved by repeatedly calibrating a set of known pulses. If there are one set of pulses with known intervals,
There is only one such as W k , n, D k . However, when inputting this and obtaining the fractional time, B k and C k are obtained, but these take any number between 0 and T CL . Since these are different, the accuracy is improved by repeatedly inputting this known interval pulse to the apparatus of the present invention and repeating the calibration.

【0036】複数組の間隔既知パルスを用いることも可
能である。これを表示するのにサフィックスkを付して
いるのはもとより、複数組の間隔既知パルスのある場合
にも適用できるためである。図4は3の間隔既知パルス
k (k=1〜3)用いたときの端数時間Dk と、アナ
ログデジタル変換器の出力Bk 、Ck を示している。こ
れらは何回も間隔既知パルスを入力して測定を繰り返し
たものである。
It is also possible to use multiple sets of known spaced pulses. This is because the suffix k is added to indicate this, and it is also applicable to the case where there are a plurality of sets of known pulse intervals. FIG. 4 shows the fractional time D k and the outputs B k and C k of the analog-digital converter when the interval known pulse W k (k = 1 to 3) of 3 is used. These are measurements in which a pulse with a known interval is input many times and the measurement is repeated.

【0037】k=1の場合を黒丸で、k=2の場合を白
丸で、k=3の場合を三角で表現している。それぞれに
ついて(Bk −Ck )の値が唯二つに決まる。正の値と
負の値である。Bk 、Ck 自体は入力するたびに異なる
値をとるのであるが、差は一定になる。また正の値と負
の値の差はTCLである。
The case of k = 1 is represented by a black circle, the case of k = 2 is represented by a white circle, and the case of k = 3 is represented by a triangle. Only two (B k −C k ) values are determined for each. Positive and negative values. B k and C k themselves take different values each time they are input, but the difference becomes constant. The difference between the positive value and the negative value is T CL .

【0038】もうひとつこのグラフで指摘しておかなく
てはならないことがある。それは端数時間の差(Bk
k )に対する安定性である。比例定数は前述のmであ
る。この図では6つの点が示される。これは測定数が6
回ということではない。多数回の測定を行っているので
あるが、多くの測定がほぼ一致するということである。
しかもこれらの測定点は一本の直線にのっており、その
傾きが1/Mである。しかし実際の較正時には、積分回
路やアナログデジタル変換器の誤差のため、すべての測
定点が正確に1本の直線にのるわけではない。しかし、
多くの測定点デ−タより最小二乗法等を使って、誤差が
最小となる直線を近似すればよい。
There is another point that must be pointed out in this graph. It is the difference of fractional time (B k
Stability for C k ). The proportionality constant is m described above. Six points are shown in this figure. This has 6 measurements
It doesn't mean times. It means that many measurements are almost the same, although they are measured many times.
Moreover, these measurement points are on a straight line, and the inclination is 1 / M. However, at the time of actual calibration, not all measurement points are exactly on one straight line due to errors in the integration circuit and the analog-digital converter. But,
A straight line that minimizes the error may be approximated by using the least squares method from many measurement point data.

【0039】[0039]

【実施例】図5は本発明の実施例に係る回路の例を示
す。図1と対応して番号を付している。オアゲ−ト2は
間隔既知パルスと間隔未知パルスを入力するためのもの
である。第1フリップフロップは反転出力−QがD入力
に接続される。前記のオアゲ−トの出力はフリップフロ
ップ3のクロック端子に入る。このフリップフロップは
クロックが入った時にDの値がQ出力に現れるものであ
る。従って第1フリップフロップ3は第1のパルスで出
力Qが立ち上がり第2のパルスで出力Qが立ち下がる。
図9の(c)のような時間間隔を作製するためのもので
ある。
FIG. 5 shows an example of a circuit according to an embodiment of the present invention. The numbers are attached corresponding to FIG. Ogate 2 is for inputting a pulse with a known interval and a pulse with an unknown interval. The first flip-flop has the inverting output -Q connected to the D input. The output of the above-mentioned gate enters the clock terminal of the flip-flop 3. This flip-flop is such that the value of D appears at the Q output when the clock is applied. Therefore, in the first flip-flop 3, the output Q rises with the first pulse and the output Q falls with the second pulse.
This is for producing a time interval as shown in FIG. 9 (c).

【0040】これの出力Qが第2フリップフロップ5の
D入力に入る。第2フリップフロップ5は前記の第1第
2パルス間に含まれるクロックパルスを作り出すための
ものである。クロックパルス発生回路6のクロックがこ
のフリップフロップのクロック入力端子に接続される。
第2フリップフロップの出力Qがアンドゲ−ト8を経て
カウンタ10に入る。アンドゲ−ト8にはクロックが遅
延素子21を経て入力される。遅延素子21はフリップ
フロップの伝搬遅延時間を与える。
The output Q of this is input to the D input of the second flip-flop 5. The second flip-flop 5 is for producing a clock pulse included between the first and second pulses. The clock of the clock pulse generation circuit 6 is connected to the clock input terminal of this flip-flop.
The output Q of the second flip-flop passes through the AND gate 8 and enters the counter 10. A clock is input to the AND gate 8 via the delay element 21. The delay element 21 gives the propagation delay time of the flip-flop.

【0041】カウンタ10は結局第1パルスと第2パル
スの間に含まれるクロックの数Aを計数する。これは図
9の(d)に対応する。第1フリップフロップ3の出力
Qが遅延素子22を経てアンドゲ−ト24の一方の入力
端子に入る。もう一方の端子にはフリップフロップの反
転出力−Qが入る。反転出力−Qは遅延素子23を経て
アンドゲ−ト25の一方の入力端子に入る。出力Qはア
ンドゲ−ト25のもう一方の入力端子に入る。
The counter 10 eventually counts the number A of clocks included between the first pulse and the second pulse. This corresponds to (d) of FIG. The output Q of the first flip-flop 3 enters the one input terminal of the AND gate 24 through the delay element 22. The inverted output -Q of the flip-flop is input to the other terminal. The inverted output -Q passes through the delay element 23 and enters one input terminal of the AND gate 25. The output Q enters the other input terminal of the AND gate 25.

【0042】遅延素子22、23、アンドゲ−ト24、
25、オアゲ−ト26、積分回路27は三角波発生回路
4に対応する。遅延素子は1クロック周期分の遅延を与
える。積分回路27はオアゲ−ト信号により積分を開始
し、時間に比例した出力を作り出す。つまり三角波を生
成する。これは図9の(f)の三角波を意味する。遅延
素子やアンドゲ−トが2つあるのは正パルスにも負パル
スにも同様に動作するようにするためである。
The delay elements 22, 23, the AND gate 24,
Reference numeral 25, the o'clock gate 26, and the integrating circuit 27 correspond to the triangular wave generating circuit 4. The delay element gives a delay of one clock cycle. The integrator circuit 27 starts integration with the oaget signal and produces an output proportional to time. That is, a triangular wave is generated. This means the triangular wave of FIG. 9 (f). The reason why there are two delay elements and two gates is that the same operation is performed for both positive and negative pulses.

【0043】第2フリップフロップ5の出力も同様にな
っている。出力Qと、反転出力−Qとは、一方が直接に
他方が遅延素子を経てアンドゲ−ト30、31に入力す
るようになっている。これをオアゲ−ト32で論理和す
る。これは第1、第2パルスが入力してからクロックパ
ルスが第2フリップフロップのクロック端子に入力する
までのタイミングを計測している。クロックパルスが入
力した時、アナログデジタル変換器7に積分回路27の
出力をアナログデジタル変換するように指示を下すので
ある。デジタル変換は前記の主パルスAのm倍になるよ
うになっている。こうして第1パルスについては信号B
を第2パルスについては信号Cを得るのである。この回
路図には除数mの補正回路は含まれていない。mの補正
は前述のように、出力A、B、Cを得てから行うことも
できるし、直接に積分回路の定数を変化させることによ
って行うこともできる。
The output of the second flip-flop 5 is similar. One of the output Q and the inverted output -Q is directly input to the AND gates 30 and 31 via the delay element of the other. This is logically ORed with the oaget 32. This measures the timing from the input of the first and second pulses to the input of the clock pulse to the clock terminal of the second flip-flop. When a clock pulse is input, the analog-digital converter 7 is instructed to convert the output of the integration circuit 27 into an analog-digital signal. The digital conversion is set to be m times the main pulse A. Thus for the first pulse the signal B
And the signal C is obtained for the second pulse. This circuit diagram does not include a correction circuit for the divisor m. As described above, m can be corrected after the outputs A, B and C are obtained, or can be directly changed by changing the constant of the integrating circuit.

【0044】間隔既知パルスは例えば図6の回路によっ
て発生することができる。スイッチ40と抵抗41の直
列体が電源Vccとア−スの間に接続される。この接続点
にフリップフロップ42のD入力が接続される。クロッ
クパルス発生回路44がフリップフロップ42のクロッ
ク入力に接続される。このクロックと前述の図5のクロ
ックとは別のクロックである。パルス幅も違うし同期も
していない。フリップフロップ42のQ出力と、クロッ
クの遅延素子43を経た信号とがアンドゲ−ト45に入
力される。遅延素子43は、フリップフロップの伝搬遅
延分の遅延時間を持つ。第2のフリップフロップ46は
反転出力−QとD入力とが接続される。これはクロック
入力に信号が与えられる毎に出力が反転する。2倍分周
器になっている。反転出力−Qは、遅延素子47を通
り、フリップフロップ48のクロック入力に入る。これ
のD入力は電源電圧につながれる。反転出力−Qがアン
ドゲ−ト49の一方の端子に入る。アンドゲ−ト49の
他方の端子には、前記のアンドゲ−ト45の出力が繋が
れる。フリップフロップ42、46、48は一斉にリセ
ットできる。
The pulse with a known interval can be generated by the circuit shown in FIG. 6, for example. A series body of switch 40 and resistor 41 is connected between the power supply Vcc and the ground. The D input of the flip-flop 42 is connected to this connection point. The clock pulse generation circuit 44 is connected to the clock input of the flip-flop 42. This clock is different from the clock shown in FIG. The pulse widths are different and they are not synchronized. The Q output of the flip-flop 42 and the signal passed through the clock delay element 43 are input to the AND gate 45. The delay element 43 has a delay time corresponding to the propagation delay of the flip-flop. The second flip-flop 46 has the inverting output −Q and the D input connected to each other. The output is inverted every time a signal is applied to the clock input. It is a double frequency divider. The inverting output −Q passes through the delay element 47 and enters the clock input of the flip-flop 48. Its D input is tied to the power supply voltage. The inverted output -Q enters one terminal of the AND gate 49. The output of the AND gate 45 is connected to the other terminal of the AND gate 49. The flip-flops 42, 46 and 48 can be reset all at once.

【0045】図6に示す回路の各部の波形図を図10に
示し、動作説明をする。リセットすると、すべてのフリ
ップフロップのQ出力は0、−Q出力は1となる。まず
スイッチ40を閉じるとフリップフロップ42のD入力
が1に上がる。これが図10(a)波形である。次に図
10(b)に示すクロックパルスがクロック入力に入る
と、tdの伝搬遅延時間の後、Q出力が1に上がる。こ
れが図10(d)の波形である。遅延素子43は図10
(c)に示すように、クロックパルスをtdの時間分だ
け遅延させる。アンドゲ−ド45にはフリップフロップ
42のQ出力と遅延素子43の出力が入るので、アンド
ゲ−ト出力は図10(e)に示すようになる。遅延素子
43は、アンドゲ−ト出力の第1パルスのパルス幅が狭
くならないような働きをする。また図10ではアンドゲ
−トの遅延は無視して描いてある。
A waveform diagram of each part of the circuit shown in FIG. 6 is shown in FIG. 10, and the operation will be described. Upon reset, all flip-flops have a Q output of 0 and a -Q output of 1. First, when the switch 40 is closed, the D input of the flip-flop 42 goes up to 1. This is the waveform in FIG. Next, when the clock pulse shown in FIG. 10B enters the clock input, the Q output rises to 1 after the propagation delay time of td. This is the waveform of FIG. 10 (d). The delay element 43 is shown in FIG.
As shown in (c), the clock pulse is delayed by the time td. Since the Q output of the flip-flop 42 and the output of the delay element 43 are input to the AND gate 45, the AND gate output is as shown in FIG. The delay element 43 functions so that the pulse width of the first pulse of the AND gate output does not become narrow. In FIG. 10, the delay of the AND gate is neglected.

【0046】アンドゲ−ト45の出力は、2倍分周器で
あるフリップフロップ46に入力され、その−Q出力は
図10(f)のようになる。遅延素子47は、クロック
パルスの1/2周期分程度、1周期より小さい遅延を与
える。これが図10(g)に示す波形である。フリップ
フロップ48のD入力はVccに固定されているので、ク
ロック入力の立ち上がりで−Q出力は0に下がる。これ
を図10(h)に示す。アンドゲ−ト49の入力は、ア
ンドゲ−ト45の出力(図10(e))とフリップフロ
ップ48のQ出力(図10(h))であるから、その出
力は図10(i)に示すような2連パルスとなる。遅延
素子47は2番目のパルス幅が狭くならないような働き
をする。ここに示した回路はクロックをそのまま間隔既
知パルスとするものである。しかし間隔既知パルスはこ
れ以外にさまざまな回路で作ることができる。
The output of the AND gate 45 is input to the flip-flop 46 which is a frequency divider, and its -Q output is as shown in FIG. The delay element 47 gives a delay of about 1/2 cycle of the clock pulse and less than 1 cycle. This is the waveform shown in FIG. Since the D input of flip-flop 48 is fixed at Vcc , the -Q output drops to 0 at the rising edge of the clock input. This is shown in FIG. Since the inputs of the AND gate 49 are the output of the AND gate 45 (FIG. 10 (e)) and the Q output of the flip-flop 48 (FIG. 10 (h)), their outputs are as shown in FIG. 10 (i). It becomes 2 consecutive pulses. The delay element 47 works so that the second pulse width does not become narrow. The circuit shown here uses the clock as it is as pulses with known intervals. However, the known interval pulse can be generated by various circuits other than this.

【0047】積分回路は図7の回路で作りうる。これは
オペアンプ50の非反転入力を接地し、反転入力と出力
とをコンデンサで接続し、反転入力に抵抗51を介して
信号を入力するものである。抵抗値をR、コンデンサ容
量をCとすると、反転入力と出力間の電流はVin/Rで
あり、出力の電圧がこれを積分した∫(Vin/CR)d
tであるから、これは積分回路として機能する。
The integrating circuit can be formed by the circuit shown in FIG. This is one in which the non-inverting input of the operational amplifier 50 is grounded, the inverting input and the output are connected by a capacitor, and a signal is input to the inverting input via the resistor 51. When the resistance value is R and the capacitor capacity is C, the current between the inverting input and the output is V in / R, and the output voltage is integrated ∫ (V in / CR) d
Since it is t, it functions as an integrating circuit.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明は、第1パルスと第2パルスの入
力時から最初のクロックの入力時まで三角波を発生させ
これをアナログデジタル変換して端数時間を測定できる
ようにしている。本発明によれば、1クロックパルスの
周期未満の時間間隔を精度良く測定できる。間隔既知パ
ルスを使って積分回路の定数またはアナログデジタル変
換器の倍率を補正することができる。温度による倍率の
変化があってもこれを簡単に補正できる。また製造出荷
の調整作業時間も短縮できる。実用的な効果が大きい。
According to the present invention, a triangular wave is generated from the input of the first pulse and the second pulse to the input of the first clock, and this is analog-digital converted to measure the fractional time. According to the present invention, it is possible to accurately measure a time interval less than one clock pulse cycle. The constant interval pulse can be used to correct the constant of the integrating circuit or the scaling factor of the analog-digital converter. Even if there is a change in magnification due to temperature, this can be easily corrected. Also, the adjustment work time for manufacturing and shipping can be shortened. Great practical effect.

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

【図1】本発明のパルス間隔測定装置を示す概略回路
図。
FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing a pulse interval measuring device of the present invention.

【図2】本発明の回路で試験パルスを入力した時の端数
時間の大小の例を示す波形図。(A)はT1 >T2
(B)はT1 <T2 の場合を示す。
FIG. 2 is a waveform chart showing an example of the magnitude of a fractional time when a test pulse is input in the circuit of the present invention. (A) has T 1 > T 2 ,
(B) shows the case where T 1 <T 2 .

【図3】パルス立ち上がりから最初のクロックまでの端
数時間において積分回路を作動させ積分回路の出力をア
ナログデジタル変換器でデジタル値に変換した時の端数
時間とアナログデジタル変換器の出力の関係を示すグラ
フ。
FIG. 3 shows the relationship between the fractional time and the output of the analog-digital converter when the integration circuit is operated and the output of the integration circuit is converted into a digital value by the analog-digital converter in the fractional time from the pulse rising to the first clock. Graph.

【図4】アナログデジタル変換器の出力B、Cの差と端
数時間の関係を示すグラフ。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a difference between outputs B and C of an analog-digital converter and a fractional time.

【図5】本発明の実施例に係るパルス時間間隔測定回路
の回路図。
FIG. 5 is a circuit diagram of a pulse time interval measuring circuit according to an embodiment of the present invention.

【図6】間隔既知パルスの一例を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of known interval pulses.

【図7】積分回路の一例を示す回路図。FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of an integrating circuit.

【図8】特開昭60−225027号のパルス間隔測定
装置の回路図。
FIG. 8 is a circuit diagram of a pulse interval measuring device disclosed in JP-A-60-225027.

【図9】特開昭60−225027号の回路に於いて各
部位の電圧波形を示す波形図。
FIG. 9 is a waveform diagram showing voltage waveforms at various portions in the circuit of Japanese Patent Laid-Open No. 60-225027.

【図10】図6の回路に於いて各部位の電圧波形を示す
波形図。
10 is a waveform diagram showing voltage waveforms at various portions in the circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 間隔既知パルス発生器 2 オアゲ−ト 3 フリップフロップ 4 三角波発生回路 5 フリップフロップ 6 クロックパルス発生回路 7 アナログデジタル変換器 8 アンドゲ−ト 9 変換開始信号生成回路 10 カウンタ 1 Interval Known Pulse Generator 2 Ogate 3 Flip Flop 4 Triangular Wave Generation Circuit 5 Flip Flop 6 Clock Pulse Generation Circuit 7 Analog-to-Digital Converter 8 And Gate 9 Conversion Start Signal Generation Circuit 10 Counter

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1、第2の二つのパルスの立ち上がり
から立ち上がりまでまたは立ち下がりから立ち下がりま
での時間間隔を測定するための装置であって、一定周期
CLのクロックパルスを発生するクロック発生器と、第
1パルスの入力時から第2パルスの入力時までに含まれ
るクロックパルスの数Aを数えるカウンタと、第1、第
2パルス入力時に三角波を発生する三角波発生回路と、
三角波発生回路の出力電圧をある比率mでアナログデジ
タル変換するアナログデジタル変換器と、前記第1、第
2パルス入力後、最初のクロックが入力された時に三角
波発生回路の出力電圧をデジタル信号に変換するようア
ナログデジタル変換器に指示を下す変換開始信号生成回
路と、一定間隔の間隔既知パルスを発生する間隔既知パ
ルス発生器とを含み、第1パルス、第2パルスによって
発生した三角波のデジタル変換した信号をB、Cとして
前記第1、第2パルスのパルス間隔TPPを、TPP=AT
CL+(B−C)/mによって求めることとし、間隔既知
パルスWkを入力して既知の端数時間Dk によって(B
−C)の除数mを補正するようにしたことを特徴とする
時間間隔測定装置。
1. A device for measuring a time interval from a rising edge to a rising edge or a falling edge to a falling edge of a first pulse and a second pulse, the clock generating a clock pulse having a constant period T CL. A generator, a counter for counting the number A of clock pulses included from the time of inputting the first pulse to the time of inputting the second pulse, and a triangular wave generation circuit for generating a triangular wave at the input of the first and second pulses,
An analog-digital converter for analog-digital converting the output voltage of the triangular wave generating circuit at a certain ratio m, and converting the output voltage of the triangular wave generating circuit into a digital signal when the first clock is input after the first and second pulses are input. A conversion start signal generation circuit for instructing the analog-digital converter to perform the above, and a known interval pulse generator for generating a known interval pulse at a constant interval. The triangular wave generated by the first pulse and the second pulse is digitally converted. Assuming that the signals are B and C, the pulse interval T PP of the first and second pulses is T PP = AT
CL + (B−C) / m is used, and the interval known pulse W k is input and the known fractional time D k is calculated as (B
A time interval measuring device characterized by correcting the divisor m of -C).
JP4154396A 1992-05-20 1992-05-20 Measuring device of time interval Pending JPH05323055A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4154396A JPH05323055A (en) 1992-05-20 1992-05-20 Measuring device of time interval

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4154396A JPH05323055A (en) 1992-05-20 1992-05-20 Measuring device of time interval

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05323055A true JPH05323055A (en) 1993-12-07

Family

ID=15583232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4154396A Pending JPH05323055A (en) 1992-05-20 1992-05-20 Measuring device of time interval

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05323055A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6864833B2 (en) Time-base generator with self-compensating control loop
JP2757600B2 (en) Time A / D conversion circuit
JPH01502933A (en) Frequency counting device and method
JP5472243B2 (en) AD converter
US4118698A (en) Analog-to-digital converter recalibration method and apparatus
JPH06347569A (en) Frequency multiplier circuit and pulse time interval measuring device
CN113922813A (en) Frequency calibration method of numerical control oscillator
US4559521A (en) Calibration of a multi-slope A-D converter
Raisanen-Ruotsalainen et al. A time digitizer with interpolation based on time-to-voltage conversion
JPH05323055A (en) Measuring device of time interval
US4045658A (en) Digitized linearizing correction apparatus with frequency modulation
US20130013254A1 (en) Self temperature-compensated high precision event timer using standard time reference frequency and its method
JP3271323B2 (en) Time measurement circuit
US20050057312A1 (en) Built-in jitter measurement circuit for voltage controlled oscillator and phase locked loop
RU2617172C1 (en) Precision digital cymometer
RU2099865C1 (en) Method for measuring of time intervals
Chavan et al. A new method of time interval measurement with high resolution over wide dynamic range for nuclear timing spectroscopy applications
GB2106732A (en) Signal generator
JP2969892B2 (en) Period determination method in time measurement device
JPH039268A (en) Measuring instrument for phase characteristic
JPH01143978A (en) Delay time measuring circuit
JPH02246622A (en) Multiple integration type a/d converter
SU1499512A1 (en) Device for measuring phase fluctations
JP3216303B2 (en) Sphygmomanometer pressure measuring device
SU834560A1 (en) Average pulse frequency digital non-linear meter

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees