JPH06209264A - 正弦波信号処理回路 - Google Patents

正弦波信号処理回路

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JPH06209264A
JPH06209264A JP320493A JP320493A JPH06209264A JP H06209264 A JPH06209264 A JP H06209264A JP 320493 A JP320493 A JP 320493A JP 320493 A JP320493 A JP 320493A JP H06209264 A JPH06209264 A JP H06209264A
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JP
Japan
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wave signal
circuit
sine wave
voltage
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP320493A
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English (en)
Inventor
Asao Yoshikawa
朝夫 吉川
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 大規模なローパスフィルタを用いることなく
ノイズの影響を除去し得る正弦波信号処理回路を得る。 【構成】 図示しない電磁ピックアップセンサから出力
された正弦波信号4はセンサ入力端子11から入力さ
れ、ACカップリングコンデンサ12によりAC成分の
みが透過され、上限下限クリップ回路13に入力され
る。この回路では、内部基準電圧源15からの直流電圧
DCが足し込まれ、ベースクリップ回路14に入力され
る。ベースクリップ回路14では、所定のスレッショル
ドレベルVTHを中心として所定範囲内の信号レベルを全
てこのスレッショルドレベル電圧に置換するベースクリ
ップ処理を行い、波形整形バッファ16に出力する。こ
の波形整形バッファ16には内部基準電圧源15からス
レッショルドレベル電圧VTHが供給され、両者の大小関
係に応じた矩形波信号8が出力端子17から出力され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、入力された正弦波信号
を処理しその入力周波数に応じた矩形波信号を出力する
正弦波信号処理回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、車両の速度を検出するには、例
えばロータ駆動式電磁ピックセンサが用いられることが
多い。このセンサは、車輪に同期して回転するロータに
磁石を取り付け、その回転に伴う信号を検出するもので
ある。このようなセンサからは、例えば図9に示すよう
な正弦波信号が得られる。以下、このような正弦波信号
を処理するための従来回路を説明する。
【0003】図8は、従来の正弦波信号処理回路を表し
たものである。この回路において、センサ入力端子10
1からは、図9(a)に示すような正弦波信号107が
入力される。この信号は、ロータの偏心に伴うAC変動
分110を含んでいる。この正弦波信号は、ローパスフ
ィルタ102に入力され、ここで高周波成分を除去さ
れ、上限下限クリップ回路103へと入力される。この
回路では、図9(b)に示すように、上限クリップ電圧
H と下限クリップ電圧VL によりクリップ処理が行わ
れ、同図(b)に示すようなクリップ波形の信号108
となる。この信号108は、さらに波形整形回路104
に入力され、スレッショルドレベルVTHを基準として図
9(c)に示すような矩形波信号109となり出力端子
105から出力される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の正弦波信号は上
記したように処理されていたため、以下のような問題が
あった。すなわち、通常、センサ出力信号には、ノイズ
成分が重畳されているため、ロータの電磁ピック間距離
及び回転速度によっては、そのノイズ成分が初段のロー
パスフィルタ102で十分にカットされずに通過してし
まい、波形整形に悪影響を与える場合があった。この状
況を、図10に示す。この図の(a)は、図9(b)の
領域120における信号波形を拡大したものである。こ
の図に示すように、領域111及び領域112において
は、ノイズ成分116や117が存在していても、これ
がスレッショルドレベルVTHと交差することはなく問題
がないが、領域113及び領域114のようにスレッシ
ョルドレベルVTH付近においては同図(b)に示すよう
にノイズ成分115が、スレッショルドレベルVTHと交
差する場合があり、これにより出力波形にエラーが生じ
ることになる。このため、従来は、初段のローパスフィ
ルタを高性能のもので構成する必要があったが、一般に
このような高性能フィルタはサイズ的にも大きなものと
なってしまい、部品点数の増大や設置スペースの増大と
いう問題を招いていた。
【0005】この発明は、係る課題を解決するために成
されたものであり、初段のローパスフィルタを不要とし
かつノイズ成分の影響を除去してエラーのない波形整形
を行うことができる正弦波信号処理回路を得ることを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る正弦波信号処理回路は、入力された正弦波信号をこれ
と同一周波数の矩形波信号に変換する回路であって、
(i) 前記正弦波信号の振幅のほぼ中心の直流基準電圧で
あるベースクリップ電圧を出力する基準電源と、(ii)正
弦波信号に対し、前記ベースクリップ電圧のレベルから
所定の電圧範囲内にある信号レベル間をすべて該ベース
クリップ電圧に置換するクリップ処理を施すクリップ回
路と、(iii) 前記ベースクリップ電圧を閾値として、前
記クリップ回路の出力から矩形波を生成する矩形波生成
手段と、を有するものである。
【0007】請求項2記載の発明に係る正弦波信号処理
回路は、請求項1において、さらに、前記クリップ処理
の対象となる前記所定の電圧範囲を可変としたことを特
徴とするものである。
【0008】
【作用】請求項1記載の発明に係る正弦波信号処理回路
では、矩形波生成手段で用いられる閾値を中心電圧とす
る所定範囲内に属する期間の信号レベルがすべて閾値レ
ベルに置換されるベースクリップ処理が行われ、この処
理された信号に対して矩形波生成が行われる。
【0009】請求項2記載の発明に係る正弦波信号処理
回路では、ベースクリップが行われる期間が可変とな
る。
【0010】
【実施例】以下図面とともに本発明の実施例を詳細に説
明する。
【0011】図1は、本発明の一実施例における正弦波
信号処理回路を表したものである。この図において、従
来例(図8)と同一の部分には同一の符号を付し、適宜
説明を省略する。この図で、センサ入力端子11から入
力されるセンサ入力は、ACカップリングコンデンサ1
2を介して、上限下限クリップ回路13に入力される。
上限下限クリップ回路13の出力側は、ベースクリップ
回路14に接続され、このベースクリップ回路14はさ
らに波形整形バッファ16の一方の入力端子に接続され
る。またこの回路には、一定の直流電圧を出力するため
の内部基準電圧源15が備えられ、上限下限クリップ回
路13,ベースクリップ回路14,及び波形整形バッフ
ァ16に接続されている。波形整形バッファ16の出力
は、出力端子17へと接続される。
【0012】このような正弦波信号処理回路の動作を図
4及び図5とともに説明する。図示しない電磁ピックセ
ンサからは図4(a)に示すような正弦波信号4が出力
され、センサ入力端子11に入力される。この図に示す
ように、この正弦波信号には、ロータ偏心に起因するA
C変動分41とDC変動分42とが含まれている。この
センサ入力信号は、ACカップリングコンデンサ12の
作用により、AC信号成分のみが取り出され、図4
(c)に示すような波形の信号5となって上限下限クリ
ップ回路13へと入力される。上限下限クリップ回路1
3の前段においては、この入力された信号5(図4
(c))に対して、内部基準電圧源15から供給される
直流電圧VDCが足し込まれ、図4(d)に示すような信
号波形5´となる。このように、本実施例では、ローパ
スフィルタに代えてACカップリングコンデンサ12を
設けることとしているのは、次のような理由による。す
なわち、図4(a)に示したようなDC変動分42を含
むセンサ入力に対して、後述するような波形整形を行っ
た場合には、領域31及び32において、信号レベルが
スレッショルドレベルVTHを複数周期分下回りあるいは
上回ることがあり、これにより、後述する波形整形回路
の出力が、同図(b)に示すように正しい矩形波を示さ
なくなる恐れがある。このため、本実施例にように、A
Cカップリングコンデンサ12を配することにより、直
流変動分の影響を完全に除去することができる。
【0013】図5(a)は、上記した上限下限クリップ
回路13の前段において直流電圧分を足し込まれた後の
信号波形(図4(d))の一部を拡大して表したもので
ある。この図に示すように、この信号には多くのノイズ
成分が重畳されている。なお、図5においては0Vレベ
ルを省略してある。
【0014】図5(b)は図5(a)の領域31を部分
拡大したものである。上限下限クリップ回路13は、こ
の信号波形に対して上限クリップ電圧VH と下限クリッ
プ電圧VL を設定し、この範囲外の信号レベルを全てカ
ットする。
【0015】これにより、ノイズによるサージ電圧等も
カットされICの破壊を保護することができる。このよ
うにして上限下限クリップが行われた信号6はベースク
リップ回路14に入力され、ここでベースクリップ処理
が行われる。すなわち、図5(d)に示すように、スレ
ッショルドレベルVTHをほぼ中心として所定幅のベース
クリップ電圧VBCの範囲内において、信号レベルを全て
スレッショルドレベルVTHに置換する処理が行われる。
これにより、同図に示すようにt1 〜t6 に示す期間に
おいては、信号レベルがすべてスレッシュホールドレベ
ルと同一となる。このようなベースクリップ処理を受け
た信号7は波形整形バッファ16に入力され、内部基準
電圧源15から入力されている基準電圧(スレッショル
ドレベルVTH)と比較される。そして、スレッショルド
レベルVTHを越える期間は5Vに対応付けられ、それ以
外の期間は0Vに対応付けられた矩形波8(図5
(e))が出力され、出力端子17から出力される。こ
れにより、入力された正弦波信号と同一周波数の矩形波
信号が得られることとなる。
【0016】図2は、図1におけるベースクリップ回路
14及び内部基準電圧源15を詳細に表したものであ
る。このベースクリップ回路14には、入力される信号
6のレベルを調整するための初段アンプ21が設けら
れ、その出力レベルを、処理しやすいレベルにまで全体
的に圧縮処理を行う信号圧縮部22に接続されている。
信号圧縮部22は、電圧を一旦電流に変換しさらにこれ
を増幅した後電圧へと変換して出力するV/A変換アン
プ23へと接続されている。
【0017】またこの回路には、AC信号バイパス部2
4及びDC信号バイパス部25が設けられ、内部基準電
圧源15からの基準電圧に基づき、それぞれAC成分及
びDC成分の信号処理を行う。
【0018】図3は、図2に示したベースクリップ回路
14及び内部基準電圧源15をより詳細に表したもので
ある。この図で、端子32には動作電圧VCCが印加さ
れ、端子33は接地接続されている。入力端子31に
は、前段の上限下限クリップ回路13からの信号6が入
力されるようになっており、出力端子34からはベース
クリップされた信号7が出力され、また、端子35から
は基準電圧(VTH)が入力されるようになっている。な
おこの図で示した各符号は、図2の各ブロックに付した
符号と対応するものである。この図において、AC信号
バイパス部24内に設けられた2つのコンデンサC1
2 の容量値は、図5(d)に示したベースクリップ電
圧VBCの幅と関係している。すなわちコンデンサの容量
値を大きくした場合にはクリップ電圧幅VBCが大とな
り、各クリップ期間t1 〜t6 等も増大する。
【0019】上記実施例においては、ベースクリップ期
間を固定的なものとしているがこれを可変とすることも
できる。すなわち図6にその第2実施例を示したよう
に、V/A変換アンプ23にクリップ量コントロール部
26を接続し、制御端子27への印加電圧を変化させる
ことにより、クリップ電圧幅を変化させることができ
る。すなわち、V/A変換アンプ部23においてV/A
変換された後の電流量の引き抜きが行われ、クリップ電
圧幅VBCを変化させることができる。
【0020】図7は、このようなクリップ量可変型のベ
ースクリップ回路14及びその周辺部を詳細に表したも
のである。この回路においてはDC信号バイパス部25
の後段にクリップ量コントロール部26を配置し、制御
端子27からの入力される制御電圧を変化させることが
できるようになっている。その他の回路構成は、図2に
示したものと同様である。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、入力信号の交流接地点付近においてベース
クリップ処理を行うこととしたので、スレッシュホール
ドレベルでのノイズによる悪影響を完全に除去すること
ができ、従来必要であった大規模なローパスフィルタを
要することなく、ノイズによるエラー出力を効果的に排
除することができるという効果がある。
【0022】また請求項2記載の発明によれば、ベース
クリップの電圧幅を可変できることとしたので、正弦波
入力信号に重畳したノイズ成分の大きさ等に応じてクリ
ップ期間を変化させることができ、より効果的にノイズ
除去を行いつつ正弦波信号を矩形波信号へと変化するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における正弦波信号処理回路
を示すブロック図である。
【図2】図1におけるベースクリップ回路及び内部基準
電圧源を詳細に示すブロック図である。
【図3】図2におけるベースクリップ回路及び内部基準
電圧源をさらに詳細に示す回路図である。
【図4】図1における正弦波信号処理回路の前段部分に
おいて行われる信号処理の内容を説明するための説明図
である。
【図5】図1の正弦波信号処理回路の後段部分において
行われる信号処理の内容を示す説明図である。
【図6】本発明の第2の実施例における正弦波信号処理
回路におけるベースクリップ回路を示すブロック図であ
る。
【図7】図6の回路をさらに詳細に示す回路図である。
【図8】従来の正弦波信号処理回路を示すブロック図で
ある。
【図9】図8の回路の動作を示す説明図である。
【図10】従来の正弦波信号処理回路の問題点を示すた
めの説明図である。
【符号の説明】
11 センサ入力端子 12 ACカップリングコンデンサ 13 上限下限クリップ回路 14 ベースクリップ回路 15 内部基準電圧源 16 波形整形バッファ 21 初段アンプ 22 信号圧縮部 23 V/A変換アンプ 24 AC信号バイパス部 25 DC信号バイパス部 26 クリップ量コントロール部 27 制御端子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力された正弦波信号をこれと同一周波
    数の矩形波信号に変換する回路であって、 前記正弦波信号の振幅のほぼ中心の直流基準電圧である
    ベースクリップ電圧を出力する基準電源と、 正弦波信号に対し、前記ベースクリップ電圧のレベルか
    ら所定の電圧範囲内にある信号レベル間をすべて該ベー
    スクリップ電圧に置換するクリップ処理を施すクリップ
    回路と、 前記ベースクリップ電圧を閾値として、前記クリップ回
    路の出力から矩形波を生成する矩形波生成手段と、を具
    備することを特徴とする正弦波信号処理回路。
  2. 【請求項2】 請求項1において、さらに、前記クリッ
    プ処理の対象となる前記所定の電圧範囲を可変としたこ
    とを特徴とする正弦波信号処理回路。
JP320493A 1993-01-12 1993-01-12 正弦波信号処理回路 Pending JPH06209264A (ja)

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JP320493A JPH06209264A (ja) 1993-01-12 1993-01-12 正弦波信号処理回路

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JP320493A JPH06209264A (ja) 1993-01-12 1993-01-12 正弦波信号処理回路

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ID=11550914

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JP320493A Pending JPH06209264A (ja) 1993-01-12 1993-01-12 正弦波信号処理回路

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JP (1) JPH06209264A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106680242A (zh) * 2017-03-22 2017-05-17 重庆川仪自动化股份有限公司 激光气体分析仪调制信号正弦波产生电路、方法及系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106680242A (zh) * 2017-03-22 2017-05-17 重庆川仪自动化股份有限公司 激光气体分析仪调制信号正弦波产生电路、方法及系统

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