JPH0563572A - 自動ゲイン切替機能付信号処理装置 - Google Patents
自動ゲイン切替機能付信号処理装置Info
- Publication number
- JPH0563572A JPH0563572A JP22394891A JP22394891A JPH0563572A JP H0563572 A JPH0563572 A JP H0563572A JP 22394891 A JP22394891 A JP 22394891A JP 22394891 A JP22394891 A JP 22394891A JP H0563572 A JPH0563572 A JP H0563572A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amplifier
- converter
- output
- signal processing
- signal
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- Pending
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ｍsec オーダーの短い間隔で、広いダイナミッ
クレンジを持つ、信号処理装置を提供する。 【構成】検知器１の出力は、並列に配置された複数の増
幅器に入力される。各増幅器のゲインは、各々ある決め
られた比率に設定されている。各増幅器の出力は初めに
粗い分解でＡ／Ｄ変換され、変換値が出力範囲の中央値
に最も近い増幅器を選択する。次に、選択された増幅器
の出力を、高分解のＡ／Ｄコンバータ１０でデジタル値
に変換する。最後に、選択した増幅器のゲインに対して
決められた補正係数を、デジタル値に掛け合わせて、最
終的なデータとする。 【効果】１ｍsec 以下の間隔で、２１bit の広いダイナ
ミックレンジを持つデータを得ることができる。
クレンジを持つ、信号処理装置を提供する。 【構成】検知器１の出力は、並列に配置された複数の増
幅器に入力される。各増幅器のゲインは、各々ある決め
られた比率に設定されている。各増幅器の出力は初めに
粗い分解でＡ／Ｄ変換され、変換値が出力範囲の中央値
に最も近い増幅器を選択する。次に、選択された増幅器
の出力を、高分解のＡ／Ｄコンバータ１０でデジタル値
に変換する。最後に、選択した増幅器のゲインに対して
決められた補正係数を、デジタル値に掛け合わせて、最
終的なデータとする。 【効果】１ｍsec 以下の間隔で、２１bit の広いダイナ
ミックレンジを持つデータを得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、広いダイナミックレン
ジを持つ信号処理装置に係り、特に、短い間隔で信号を
得るために、高速ゲイン切替を必要とする、自動ゲイン
切替機能付信号処理装置に関する。
ジを持つ信号処理装置に係り、特に、短い間隔で信号を
得るために、高速ゲイン切替を必要とする、自動ゲイン
切替機能付信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の、自動ゲイン切替機能付信号処理
装置としては、１つの増幅器を用いて、そのゲインを切
り替えることにより、ダイナミックレンジを拡げること
が知られている。
装置としては、１つの増幅器を用いて、そのゲインを切
り替えることにより、ダイナミックレンジを拡げること
が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、１
個の増幅器を用いて、その出力が、ある一定の値を超え
る、または、下回る場合にゲインを切り替える。このゲ
イン切替時に、増幅器の出力が落ち着くまで待つ必要が
ある。最近の蛍光光度計に対する市場要求では、１ｍse
c 以下というデータ間隔が求められているが、この待ち
時間のために、高速で連続したデジタル信号を得ること
ができない。
個の増幅器を用いて、その出力が、ある一定の値を超え
る、または、下回る場合にゲインを切り替える。このゲ
イン切替時に、増幅器の出力が落ち着くまで待つ必要が
ある。最近の蛍光光度計に対する市場要求では、１ｍse
c 以下というデータ間隔が求められているが、この待ち
時間のために、高速で連続したデジタル信号を得ること
ができない。
【０００４】本発明の目的は、上記の市場要求に対応し
て、１ｍsec 以下の間隔で連続したデジタル信号を得る
ことができる、信号処理装置を提供することにある。
て、１ｍsec 以下の間隔で連続したデジタル信号を得る
ことができる、信号処理装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、複数の増幅
器を用いることにより、ゲイン切替時の待ち時間を省略
することにより達成される。複数の増幅器を用いる場
合、どの増幅器の出力をＡ／Ｄ変換に使用するかを、ど
のようにして選択するかが問題となる。この問題を解決
するため、１０ビット程度の粗い分解で、各増幅器の出
力を一度Ａ／Ｄ変換し、その結果から、どの増幅器を使
用するかを決定するように構成した。これにより、従来
の方法より高速で、信号処理を行える。
器を用いることにより、ゲイン切替時の待ち時間を省略
することにより達成される。複数の増幅器を用いる場
合、どの増幅器の出力をＡ／Ｄ変換に使用するかを、ど
のようにして選択するかが問題となる。この問題を解決
するため、１０ビット程度の粗い分解で、各増幅器の出
力を一度Ａ／Ｄ変換し、その結果から、どの増幅器を使
用するかを決定するように構成した。これにより、従来
の方法より高速で、信号処理を行える。
【０００６】
【作用】検知器の出力は、並列に配置された複数の増幅
器に入力される。各増幅器のゲインは、各々ある決めら
れた比率に設定されている。各増幅器の出力は初めに粗
い分解でＡ／Ｄ変換され、変換値が出力範囲の中央値に
最も近い増幅器を選択する。次に、選択された増幅器の
出力を、高分解のＡ／Ｄコンバータでデジタル値に変換
する。最後に、選択した増幅器のゲインに対して決めら
れた補正係数を、デジタル値に掛け合わせて、最終的な
データとする。以上の処理は、１ｍsec 以内で実行可能
である。
器に入力される。各増幅器のゲインは、各々ある決めら
れた比率に設定されている。各増幅器の出力は初めに粗
い分解でＡ／Ｄ変換され、変換値が出力範囲の中央値に
最も近い増幅器を選択する。次に、選択された増幅器の
出力を、高分解のＡ／Ｄコンバータでデジタル値に変換
する。最後に、選択した増幅器のゲインに対して決めら
れた補正係数を、デジタル値に掛け合わせて、最終的な
データとする。以上の処理は、１ｍsec 以内で実行可能
である。
【０００７】これにより、従来不可能であったデータ間
隔で連続したデータを得ることができる。
隔で連続したデータを得ることができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
明する。
【０００９】図１において、検知器１からの信号は、Ａ
からＤまでの複数の増幅器に、並列に入力される。各増
幅器の出力は、増幅器選択回路６に入力される。増幅器
選択回路６は、一つの増幅器の出力のみを取り出し、次
のＡ／Ｄコンバータ選択回路７に送る。Ａ／Ｄコンバー
タ選択回路７は、受け取った信号を、低分解Ａ／Ｄコン
バータ８、または、積分器９を介して高分解Ａ／Ｄコン
バータ１０のいずれかに送る。Ａ／Ｄコンバータの出力
は、コンピュータ１１に送られ、データ処理された後、
コンピュータ１１の中の記憶装置に保存される。増幅器
選択回路６，Ａ／Ｄコンバータ選択回路７は、いずれも
コンピュータ１１により制御されており、コンピュータ
１１からの指令により、増幅器、またはＡ／Ｄコンバー
タを選択する。また、ＡからＤまでの四個の増幅器のゲ
インはあらかじめ、一定の倍率（例 Ａ：Ｂ：Ｃ：Ｄ＝
１：８：６４：５１２）に調整されており、この倍率
は、コンピュータ１１内に記憶されている。ここでは低
分解Ａ／Ｄコンバータ８は１０bit，高分解Ａ／Ｄコン
バータ１０は１４bitを使用する。
からＤまでの複数の増幅器に、並列に入力される。各増
幅器の出力は、増幅器選択回路６に入力される。増幅器
選択回路６は、一つの増幅器の出力のみを取り出し、次
のＡ／Ｄコンバータ選択回路７に送る。Ａ／Ｄコンバー
タ選択回路７は、受け取った信号を、低分解Ａ／Ｄコン
バータ８、または、積分器９を介して高分解Ａ／Ｄコン
バータ１０のいずれかに送る。Ａ／Ｄコンバータの出力
は、コンピュータ１１に送られ、データ処理された後、
コンピュータ１１の中の記憶装置に保存される。増幅器
選択回路６，Ａ／Ｄコンバータ選択回路７は、いずれも
コンピュータ１１により制御されており、コンピュータ
１１からの指令により、増幅器、またはＡ／Ｄコンバー
タを選択する。また、ＡからＤまでの四個の増幅器のゲ
インはあらかじめ、一定の倍率（例 Ａ：Ｂ：Ｃ：Ｄ＝
１：８：６４：５１２）に調整されており、この倍率
は、コンピュータ１１内に記憶されている。ここでは低
分解Ａ／Ｄコンバータ８は１０bit，高分解Ａ／Ｄコン
バータ１０は１４bitを使用する。
【００１０】次に、図２により信号処理手順を説明す
る。
る。
【００１１】最初に、Ａ／Ｄコンバータ選択回路７を低
分解Ａ／Ｄコンバータ８側にセットし、ＡからＤまでの
各増幅器の出力を、増幅器選択回路６を切り替えなが
ら、Ａ／Ｄ変換する。この時、各増幅器に対するＡ／Ｄ
変換値をコンピュータ１１がモニタし、Ａ／Ｄ変換値
が、増幅器の出力範囲にたいして、最も中央値に近いも
のを選択する。この選択に要する時間は、約１００μｓ
である。次に、Ａ／Ｄコンバータ選択回路７を高分解Ａ
／Ｄコンバータ１０側にセットする。選択された増幅器
の出力は積分器９に入り、データのＳ／Ｎ向上のため一
定時間積算される。本実施例では、積分時間を０.５ｍ
ｓ としている。積算された値は、高分解Ａ／Ｄコンバ
ータ１０によりＡ／Ｄ変換される。最後に、このＡ／Ｄ
変換値に、あらかじめコンピュータ１１内に記憶されて
いる、増幅器のゲインに対する補正処理を行い、最終デ
ータとする。本実施例では、高分解Ａ／Ｄコンバータ１
０によるＡ／Ｄ変換時間は４０μｓであり、以上の全処
理に要する時間は約７００μｓとなる。またダイナミッ
クレンジは、高分解Ａ／Ｄコンバータ１０による１４bi
tに、４段の増幅器使用による９bit（５１２）の拡張分
が加わり、２１bitとなる。
分解Ａ／Ｄコンバータ８側にセットし、ＡからＤまでの
各増幅器の出力を、増幅器選択回路６を切り替えなが
ら、Ａ／Ｄ変換する。この時、各増幅器に対するＡ／Ｄ
変換値をコンピュータ１１がモニタし、Ａ／Ｄ変換値
が、増幅器の出力範囲にたいして、最も中央値に近いも
のを選択する。この選択に要する時間は、約１００μｓ
である。次に、Ａ／Ｄコンバータ選択回路７を高分解Ａ
／Ｄコンバータ１０側にセットする。選択された増幅器
の出力は積分器９に入り、データのＳ／Ｎ向上のため一
定時間積算される。本実施例では、積分時間を０.５ｍ
ｓ としている。積算された値は、高分解Ａ／Ｄコンバ
ータ１０によりＡ／Ｄ変換される。最後に、このＡ／Ｄ
変換値に、あらかじめコンピュータ１１内に記憶されて
いる、増幅器のゲインに対する補正処理を行い、最終デ
ータとする。本実施例では、高分解Ａ／Ｄコンバータ１
０によるＡ／Ｄ変換時間は４０μｓであり、以上の全処
理に要する時間は約７００μｓとなる。またダイナミッ
クレンジは、高分解Ａ／Ｄコンバータ１０による１４bi
tに、４段の増幅器使用による９bit（５１２）の拡張分
が加わり、２１bitとなる。
【００１２】図１において、低分解Ａ／Ｄコンバータ８
は、増幅器の出力がある一定値に対して上か下かのみを
判断するコンパレータに置き換えることもできる。その
場合には、各増幅器のゲインに応じた値を持つコンパレ
ータを各々の増幅器に対して設ける。そして、図２に示
した信号処理手順では、コンピュータ１１による増幅器
選択の内容を、各コンパレータからの出力を逐次比較
し、出力が飽和しない中で、最もゲインの高い増幅器を
選ぶようにすれば良い。
は、増幅器の出力がある一定値に対して上か下かのみを
判断するコンパレータに置き換えることもできる。その
場合には、各増幅器のゲインに応じた値を持つコンパレ
ータを各々の増幅器に対して設ける。そして、図２に示
した信号処理手順では、コンピュータ１１による増幅器
選択の内容を、各コンパレータからの出力を逐次比較
し、出力が飽和しない中で、最もゲインの高い増幅器を
選ぶようにすれば良い。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、広いレンジにわたる高
速信号処理が可能となる。
速信号処理が可能となる。
【図１】本発明の信号処理装置の一実施例を示す構成図
である。
である。
【図２】信号処理手順を示すフローチャートである。
１…検知器、２…増幅器Ａ、３…増幅器Ｂ、４…増幅器
Ｃ、５…増幅器Ｄ、６…増幅器選択回路、７…Ａ／Ｄコ
ンバータ選択回路、８…低分解Ａ／Ｄコンバータ、９…
積分器、１０…高分解Ａ／Ｄコンバータ、１１…コンピ
ュータ。
Ｃ、５…増幅器Ｄ、６…増幅器選択回路、７…Ａ／Ｄコ
ンバータ選択回路、８…低分解Ａ／Ｄコンバータ、９…
積分器、１０…高分解Ａ／Ｄコンバータ、１１…コンピ
ュータ。
Claims (3)
- 【請求項１】光などの強度を測定する検知器と、検知器
からの信号を増幅する複数の増幅器と、増幅器からの出
力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、増幅
器の選択，Ａ／Ｄコンバータの制御などを行うコンピュ
ータとからなる信号処理装置において、各増幅器からの
信号強度をモニターするための低分解能のＡ／Ｄコンバ
ータを設け、このＡ／Ｄコンバータの出力によって、高
分解のデジタル信号を得るためのＡ／Ｄ変換に使用する
増幅器を、自動的に選択することを特徴とする自動ゲイ
ン切替機能付信号処理装置。 - 【請求項２】光などの強度を測定する検知器と、検知器
からの信号を増幅する複数の増幅器と、増幅器からの出
力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、増幅
器の選択，Ａ／Ｄコンバータの制御などを行うコンピュ
ータとからなる信号処理装置において、各増幅器からの
信号を各増幅器について定められたある一定レベルと比
較するためのコンパレータを設け、これらのコンパレー
タの出力によって、コンピュータがＡ／Ｄ変換に使用す
る増幅器を自動的に選択することを特徴とする自動ゲイ
ン切替機能付信号処理装置。 - 【請求項３】請求項２の信号処理装置において、各増幅
器のゲインをあらかじめコンピュータ内に記憶してお
き、得られたデジタル信号値に、使用した増幅器のゲイ
ンから得られた補正係数を掛け合わせることを特徴とす
る自動ゲイン切替機能付信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22394891A JPH0563572A (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 自動ゲイン切替機能付信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22394891A JPH0563572A (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 自動ゲイン切替機能付信号処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0563572A true JPH0563572A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=16806211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22394891A Pending JPH0563572A (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 自動ゲイン切替機能付信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0563572A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1034417A2 (en) * | 1997-11-26 | 2000-09-13 | Imaging Diagnostic Systems, Inc. | Time-resolved breast imaging device |
| US7214922B2 (en) | 2004-09-17 | 2007-05-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor photosensor device and information apparatus with sensitivity region for wide dynamic range |
| JP2007116514A (ja) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 瞬時応答振幅制限増幅回路 |
| WO2008111186A1 (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-18 | Fujitsu Limited | 光検出回路、光伝送装置および光検出方法 |
| EP2565628A1 (en) * | 2011-09-02 | 2013-03-06 | Arkray, Inc. | Nucleic acid detection apparatus, method and program |
| US9250129B2 (en) | 2011-05-27 | 2016-02-02 | Seiko Epson Corporation | Optical filter device |
| JP2018205223A (ja) * | 2017-06-08 | 2018-12-27 | 三菱電機株式会社 | ゲイン制御増幅装置 |
| JP2019082354A (ja) * | 2017-10-30 | 2019-05-30 | 株式会社デンソー | レーダレーザ装置 |
-
1991
- 1991-09-04 JP JP22394891A patent/JPH0563572A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1034417A2 (en) * | 1997-11-26 | 2000-09-13 | Imaging Diagnostic Systems, Inc. | Time-resolved breast imaging device |
| US7696467B2 (en) | 2004-09-17 | 2010-04-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor photosensor device with sensitivity region for wide dynamic range and information apparatus |
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| JPWO2008111186A1 (ja) * | 2007-03-14 | 2010-06-24 | 富士通株式会社 | 光検出回路、光伝送装置および光検出方法 |
| WO2008111186A1 (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-18 | Fujitsu Limited | 光検出回路、光伝送装置および光検出方法 |
| US20100166437A1 (en) * | 2007-03-14 | 2010-07-01 | Fujitsu Limited | Optical detecting circuit, optical transmitting apparatus, and optical detecting method |
| US9250129B2 (en) | 2011-05-27 | 2016-02-02 | Seiko Epson Corporation | Optical filter device |
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| US11561293B2 (en) | 2017-10-30 | 2023-01-24 | Denso Corporation | Laser radar device |
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