JPH0637609A - パルス発生回路 - Google Patents

パルス発生回路

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JPH0637609A
JPH0637609A JP4187232A JP18723292A JPH0637609A JP H0637609 A JPH0637609 A JP H0637609A JP 4187232 A JP4187232 A JP 4187232A JP 18723292 A JP18723292 A JP 18723292A JP H0637609 A JPH0637609 A JP H0637609A
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Nobutoki Kadowaki
信諭 門脇
Masaharu Kitadou
正晴 北堂
Hisaharu Ito
久治 伊藤
Minoru Kuroda
稔 黒田
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】1回路で複数の制御形式での動作を可能にした
パルス発生回路を提供する。 【構成】プリセッタブルカウンタである2個のカウンタ
3a,3bを備え、カウンタ3a,3bは設定された個
数のクロック信号clk を計数するとキャリー信号を出力
する。出力回路5は2個の入力端子を備え一方の入力信
号によって出力信号をHレベルに設定し他方の入力信号
によって出力信号をLレベルに設定する。カウンタ3
a,3bへのデータの入力元およびキャリー信号の出力
先を選択回路7a〜7cによって切り換えることによっ
て、3種類の制御形式で動作する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、PWM方式で制御され
るインバータ回路などにおける制御用のパルスを発生す
るパルス発生回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、クロック信号を基準として出
力パルスのオン期間とオフ期間とを設定できるようにし
たパルス発生回路が提供されている。この種のパルス発
生回路は、たとえば図8のように、マイクロコンピュー
タ等のデータ発生器1から出力されるオン期間およびオ
フ期間のデータDtを、それぞれタイミング信号ta,
tbに同期させて取り込むラッチ回路2a,2bを備え
る。ラッチ回路2a,2bに取り込まれたオン期間およ
びオフ期間のデータDtによって、プリセッタブルカウ
ンタであるカウンタ3a,カウンタ3bのカウントアッ
プの設定値をそれぞれ設定し、カウンタ3a,3bで
は、設定値に対応する個数のクロック信号clk を計数す
る。また、各カウンタ3a,3bは、それぞれオーバー
フロー時にキャリー端子CYより出力されるキャリー信号
を反転回路4a,4bにより反転してロード端子LOADへ
の入力としており、設定された個数のクロック信号clk
の計数が終了してキャリー信号が立ち上がると、ロード
端子LOADへの入力が立ち下がり、次のオン期間やオフ期
間のデータDtを取り込む。
【0003】カウンタ3aのキャリー信号はJKフリッ
プフロップよりなる出力回路5のJ端子に入力され、カ
ウンタ3bのキャリー信号は出力回路5のK端子に入力
される。したがって、出力回路5は、カウンタ3aから
の入力がHレベルであるときに非反転出力端子の出力を
Hレベルに設定し、カウンタ3bからの入力がHレベル
であるときに非反転出力端子の出力をLレベルに設定す
る。また、出力回路5の非反転出力端子はカウンタ3b
のイネーブル端子EPに接続され、出力回路5の反転出力
端子はカウンタ3aのイネーブル端子EPに接続される。
その結果、出力回路5の非反転出力端子からの出力がH
レベルである期間にはカウンタ3bがクロック信号clk
を計数して非反転出力端子からの出力がHレベルである
期間の長さを決定し、出力回路5の非反転出力端子がL
レベルである期間にはカウンタ3aがクロック信号clk
を計数して非反転出力端子からの出力がLレベルである
期間の長さを決定する。
【0004】上述した構成によって、ラッチ回路2a,
2bにオン期間およびオフ期間のデータDtを設定すれ
ば、出力パルスのオン期間およびオフ期間をクロック信
号clk の整数倍である範囲で任意に設定できることにな
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、放電灯点灯
回路やモータ制御回路等においてPWM方式で制御され
るインバータ回路を用いる場合に、負荷の種類等に応じ
てパルス発生回路の制御形式を変更する必要が生じる。
たとえば、出力パルスのオン期間とオフ期間とをともに
調節する制御形式、出力パルスの周期を一定にしてオン
デューティのみを調節する制御形式、外部から入力され
るタイミング信号に基づいてオン期間の開始点やオフ期
間の開始点が決定される制御形式などが要求される。上
述した従来構成では、オン期間とオフ期間とをともに設
定する制御形式にしか対応できず、他の制御形式での制
御が必要な場合には対応できないという問題がある。
【0006】すなわち、従来構成では各制御形式ごとに
別の回路を構成する必要があり、類似した回路を構成す
るにもかかわらず、組立時において多種類の部品を管理
することになって部品管理が面倒であるという問題が生
じる。本発明は上記問題点の解決を目的とするものであ
り、外部信号や外部データの種類に応じて複数種類の制
御形式での動作を可能とし、1回路を複数機能に共用す
ることができるようにしたパルス発生回路を提供しよう
とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、ロード端子を備えロード端子に入力さ
れるロード信号に同期してデータを取り込むとともにそ
のデータに対応する個数のクロック信号を計数するとキ
ャリー信号を出力する2個のカウンタと、2個の入力端
子を備え一方の入力信号によって出力信号をHレベルに
設定し他方の入力信号によって出力信号をLレベルに設
定する出力回路と、各カウンタにロード信号を入力する
入力元およびキャリー信号を出力する出力先、出力回路
への入力信号の入力元をそれぞれ選択する選択回路とを
備え、選択回路は、各カウンタのキャリー信号を互いに
他のカウンタのロード信号とするとともに出力回路の各
入力信号とする第1の動作状態と、一方のカウンタのキ
ャリー信号を出力回路の一方の入力信号としそのカウン
タに外部から入力されるロード信号を出力回路の他方の
入力信号とする第2の動作状態と、一方のカウンタのキ
ャリー信号を出力回路の一方の入力信号とし他方のカウ
ンタのキャリー信号を両カウンタのロード信号および出
力回路の他方の入力信号とする第3の動作状態とを択一
的に選択するのである。
【0008】
【作用】上記構成によれば、第1の動作状態では、各カ
ウンタに取り込まれるそれぞれデータによって、出力回
路の出力信号のオン期間とオフ期間とが決定されること
になり、また第2の動作状態では、ロード信号の発生間
隔が出力回路の出力信号の周期になるとともに、カウン
タに取り込まれたデータが出力信号のオン期間もしくは
オフ期間を設定することになり、さらに第3の動作状態
では、一方のカウンタに取り込まれたデータによって出
力回路の出力信号の周期が決定され他方のカウンタに取
り込まれたデータによって出力信号のオン期間もしくは
オフ期間を設定することになる。このように、カウン
タ、出力回路を共用し選択回路によって動作状態を選択
することにより、3種類の動作が可能になるのであっ
て、1つの回路を3種類の異なる制御形式で共用できる
のである。
【0009】
【実施例】図1に示すように、基本的には、2個のデー
タを保持することができるラッチ回路2と、一対のカウ
ンタ3a,3bと、Dフリップフロップよりなる出力回
路5とを備える。各カウンタ3a,3bは、ロード端子
LOADに入力される信号が立ち下がるとD端子に入力され
ているデータを取込み、取り込んだデータ値からクロッ
ク信号clk を計数するようにオーバーフローまでのクロ
ック数の設定値を設定することができるプリセッタブル
カウンタよりなる。各カウンタ3a,3bでは、設定値
に相当する個数のクロック信号clk を計数してオーバー
フローすると、キャリー端子CYから出力されるキャリー
信号をHレベルに立ち上げる。また、クリア端子CLR に
入力されるリセット信号rst がLレベルになると設定値
および出力値を解除する。一方のカウンタ3aには、ラ
ッチ回路2から設定値が入力され、他方のカウンタ3b
には、ラッチ回路2と内部データを設定したデータ設定
部6との一方から択一的に設定値が入力される。カウン
タ3bに入力される設定値を、ラッチ回路2とデータ設
定部6とのどちらから入力するかは論理回路よりなる選
択回路7aで選択される。
【0010】選択回路7aは、一対のアンド回路A
11,AN12と、両アンド回路AN11,AN12の出力の
論理和を出力するオア回路OR1 と、一方のアンド回路
AN11の一方の入力を反転させる反転回路NT1 とから
なる。他方のアンド回路AN12の一方の入力端と反転回
路NT1 の入力端とは共通に接続されて選択信号sel が
入力される。したがって、選択信号sel がLレベルであ
るときにはアンド回路AN 11が通過可能となり、選択信
号sel がHレベルであるときにはアンド回路AN12が通
過可能となる。すなわち、選択信号sel に応じて一方の
アンド回路AN11,AN12が択一的に通過可能となるの
である。ここに、アンド回路AN11にはラッチ回路2が
接続され、アンド回路AN12にはデータ設定部6が接続
され、オア回路ORの出力はカウンタ3bに入力されて
いるから、選択信号sel によってカウンタ3aの設定値
をラッチ回路2とデータ設定部6とのどちらから入力す
るかを選択することができるのである。
【0011】両カウンタ3a,3bのキャリー端子CYか
ら出力されるキャリー信号は選択回路7bを通して出力
回路5のクロック端子に択一的に入力され、また選択回
路7cを通してナンド回路NAおよび排他的ノア回路X
ORに入力される。出力回路5ではD端子に電源電圧が
印加されているから、選択回路7bの出力であるクロッ
ク端子への入力が立ち上がると、非反転出力端子の出力
をHレベルに設定する。
【0012】選択回路7b,7cは、上述した選択回路
7aと同じ構成を有し、それぞれ一対のアンド回路AN
21,AN22、AN31,AN32、オア回路OR2 、O
3 、反転回路NT2 、NT3 により構成される。選択
回路7bは、選択信号sel がLレベルのときに、カウン
タ3bのキャリー信号を出力回路5に入力し、選択信号
sel がHレベルのときに、カウンタ3aのキャリー信号
を出力回路5に入力する。また、選択回路7cは、選択
信号sel がLレベルのときに、カウンタ3aのキャリー
信号を出力し、選択信号sel がHレベルのときに、カウ
ンタ3bのキャリー信号を出力する。さらに、カウンタ
3bのキャリー信号はカウンタ3aのロード端子LOADに
入力されるとともに、オア回路ORを通してカウンタ3
bのロード端子LOADに入力される。
【0013】ナンド回路NAには、選択回路7cの出力
とともにリセット信号rst が入力され、ナンド回路NA
の出力はアンド回路ANを通して出力回路5のリセット
端子Rに入力される。このアンド回路ANには、ロード
信号発生部8からのロード信号ldも入力される。ロード
信号発生部8は外部からのロード要求信号に応じて出力
を一定期間だけLレベルにしたロード信号ldを発生す
る。排他的ノア回路XORには、選択回路7cの出力と
ともに起動信号stが入力される。カウンタ3bのキャリ
ー信号、排他的ノア回路XORの出力信号、ロード信号
ldはオア回路ORを通してカウンタ3bのロード端子LO
ADに入力される。
【0014】図1に示した回路は、集積回路として構成
することが可能であって、1つの部品として扱うことが
できる。また、選択信号sel およびロード要求信号の組
み合わせによって、以下に説明する3種類の制御形式で
の動作が可能である。すなわち、選択信号sel がLレベ
ルであってロード要求信号がロード信号発生部8の出力
をHレベルに保っている相互ロード形式、選択信号sel
がLレベルであってロード要求信号に応じてロード信号
発生部8から所望のタイミングでロード信号ldが出力さ
れる外部ロード形式、選択信号sel がHレベルであって
ロード要求信号がロード信号発生部8の出力をHレベル
に保っている自己ロード形式の3種類を選択することが
できる。
【0015】相互ロード形式では、図2に示す接続関係
になる。すなわち、両カウンタ3a,3bには、それぞ
れラッチ回路2からのデータが入力され、かつキャリー
端子CYから出力されるキャリー信号を互いに他方のロー
ド端子LOADに入力することになる。また、出力回路5か
らの出力パルスout は、カウンタ3aのキャリー信号が
立ち上がるとHレベルになり、カウンタ3aのキャリー
信号が立ち上がるとLレベルになる。
【0016】各部の信号のタイミングを示すと、図3の
ようになる。すなわち、始動時に図3(b)のようにリ
セット信号rst が立ち上がると、カウンタ3a,3bの
設定値が解除され、また出力回路5の出力パルスout が
Lレベルになる。この状態で、ラッチ回路2に2個のデ
ータを順次入力する。すなわち、図3(a)のようにデ
ータ(10,01)を順次発生させ、図3(c)(d)
のようにタイミング信号ta,tbを順次発生させて、
各データをラッチ回路2に取り込む。
【0017】ラッチ回路2にデータが設定された状態
で、図3(e)のように起動信号stを発生させると、カ
ウンタ3bにデータが取り込まれて図3(f)のように
計数が開始される。カウンタ3bがオーバーフローする
と、図3(g)のようにカウンタ3bのキャリー信号が
立ち上がり、出力回路5の出力パルスout がHレベルに
なる。また、カウンタ3bのキャリー信号はすぐに立ち
下がるから、図3(h)のように、カウンタ3aのロー
ド端子LOADへの入力が立ち下がり、カウンタ3aはラッ
チ回路2からデータを取り込んで計数を開始する。その
後、カウンタ3aがオーバーフローすると、図3(i)
のようにキャリー信号がHレベルになって、図3(j)
のように出力回路5の出力パルスout がLレベルにな
る。また、カウンタ3aのキャリー信号の立ち下がりに
よって、カウンタ3bはラッチ回路2のデータを取り込
んで計数を開始することになる。このように、両カウン
タ3a,3bが交互に計数動作を繰り返し、出力パルス
out のオン期間とオフ期間とが、ラッチ回路2に保持さ
れている2個のデータによって決定されるのである。こ
こに、図3(k)はクロック信号clk を示す。
【0018】外部ロード形式では、図4に示す接続関係
になる。この構成の場合、所望時点でロード要求信号を
発生させると、カウンタ3bが計数を開始し、ラッチ回
路2に設定されたデータに対応する個数のクロック信号
を計数した後に、カウンタ3bのキャリー信号がHレベ
ルになって出力回路5の出力パルスout をHレベルに立
ち上げ、次にロード要求信号が入力された時点で出力パ
ルスout をLレベルに立ち下げるようになっている。す
なわち、出力パルスout の周期をロード要求信号の発生
間隔によって設定し、かつ出力パルスout のオフ期間を
ラッチ回路2に設定する外部データにより設定できるよ
うになっている。
【0019】各部の信号のタイミングを示すと、図5の
ようになる。すなわち、始動時に図5(b)のようにリ
セット信号rst が立ち上がると、カウンタ3bの設定値
が解除され、また図5(g)のように出力回路5の出力
パルスout がLレベルになる。この状態でラッチ回路2
に1個のデータを入力する。すなわち、図5(a)のよ
うにデータ(01)を発生させ、図5(c)のようにタ
イミング信号tbを発生させて、データをラッチ回路2
に取り込む。
【0020】ラッチ回路2にデータが設定された状態
で、図5(d)のようにロード信号ldを発生させると、
カウンタ3bにデータが取り込まれて図5(e)のよう
に計数が開始される。カウンタ3bがタイムアップする
と、図5(f)のようにカウンタ3bのキャリー信号が
立ち上がり、図5(g)のように出力回路5の出力パル
スout がHレベルになる。その後、出力回路5の出力パ
ルスout はHレベルに維持される。一方、図5(d)の
ように次のロード信号ldがロード信号発生部8から発生
すると、ロード信号ldの立ち上がりによって出力回路5
がリセットされてLレベルになると同時に、カウンタ3
bに次のデータが入力されることになる。以上の動作を
繰り返すことによって、外部からのロード要求信号に基
づくロード信号ldの発生間隔によって出力パルスout の
周期が決定され、出力パルスout のオフ期間がラッチ回
路2に保持されたデータにより決定されることになる。
ここに、図5(h)はクロック信号clk を示す。
【0021】自己ロード形式では、図6に示す接続関係
になる。この構成の場合、一方のカウンタ3aにはラッ
チ回路2からデータが入力され、他方のカウンタ3bに
はデータ設定部6からのデータが入力される。また、一
方のカウンタ3aのキャリー端子CYは出力回路5のクロ
ック端子に接続され、他方のカウンタ3bのキャリー端
子CYはカウンタ3aのロード端子LOADに接続される。カ
ウンタ3bのキャリー信号はカウンタ3bのロード端子
LOADに対して起動信号stとともに排他的オア回路XOR
を通して入力される。したがって、起動信号stとカウン
タ3bのキャリー信号との一方だけがHレベルになる
と、ロード端子LOADへの入力が立ち下がってデータ設定
部6からカウンタ3bにデータを取り込む。また、カウ
ンタ3bのキャリー信号が立ち下がると、カウンタ3a
にラッチ回路2からのデータが取り込まれる。さらに、
カウンタ3bのキャリー信号は、リセット信号rst とと
もにナンド回路NAを通して出力回路5のリセット端子
Rに入力される。すなわち、リセット信号rst は起動後
にはHレベルになっているから、カウンタ3bのキャリ
ー信号が立ち上がると出力回路5がリセットされて出力
回路5からの出力パルスout はLレベルになる。また、
出力回路5からの出力パルスout はカウンタ3aのキャ
リー信号が立ち上がるとHレベルになる。結局、出力パ
ルスout は、カウンタ3bに取り込まれるデータ発生部
6からのデータによって周期が決定され、カウンタ3a
に取り込まれるラッチ回路2からのデータによってオフ
期間が決定されることになる。
【0022】各部の信号のタイミングを示すと、図7の
ようになる。ここに、ラッチ回路2には図7(a)のよ
うにデータ(10)が設定され、データ設定部6では図
7(f)のようにデータ(01)が設定されているもの
とする。始動時に図7(b)のようにリセット信号rst
が立ち上がると、図7(j)のように出力回路5がリセ
ットされる。リセット後には、図7(g)のように起動
信号stが立ち上げられて、カウンタ3bにデータ設定部
6からデータ(01)が取り込まれ、また図7(c)の
ようにタイミング信号taによって、ラッチ回路2にデ
ータ(10)が取り込まれる。カウンタ3bは(01)
からクロック信号clk を計数し、計数値が次に(00)
となるときに(すなわち、クロック信号を3個計数する
と)、図7(i)のようにキャリー信号を立ち上げる。
このとき、カウンタ3bはデータ設定部6のデータを再
び取り込むとともに、出力回路5をリセットする。ただ
し、出力パルスout はもともとLレベルであるから、出
力パルスout に変化はない。また、カウンタ3bのキャ
リー信号が立ち下がるときには、カウンタ3aにラッチ
回路2のデータが取り込まれ、カウンタ3aが(10)
からクロック信号を計数する。したがって、図7(d)
のようにクロック信号clk を2個計数すると、図7
(e)のようにカウンタ3aのキャリー信号が立ち上が
り、図7(j)に示すように、出力回路5からの出力パ
ルスout を立ち上げる。その後、図7(i)のようにカ
ウンタ3bのキャリー信号が立ち上がると、出力パルス
out は立ち下がる。このように、カウンタ3bは出力パ
ルスout の周期を決定し、カウンタ3aは出力パルスou
t のオフ期間を決定する。ここに、図7(k)はクロッ
ク信号clk を示す。
【0023】以上説明したように、ラッチ回路2、2個
のカウンタ3a,3b、選択回路4a,4b,4c、出
力回路5、データ設定部6を用いて、相互ロード形式、
外部ロード形式、自己ロード形式の3種類の動作形式を
選択することができ、従来は用途に応じた各形式の動作
について各別に異なる構成部品を用いていたのに対し
て、1つの回路を3種類の動作形式に兼用できるという
利点を有する。とくに、上記回路を集積回路として1つ
の部品とすれば、1部品を各種用途に兼用できることに
なり、部品管理が容易になる。
【0024】
【発明の効果】本発明は上述のように、ロード端子を備
えロード端子に入力されるロード信号に同期してデータ
を取り込むとともにそのデータに対応する個数のクロッ
ク信号を計数するとキャリー信号を出力する2個のカウ
ンタと、2個の入力端子を備え一方の入力信号によって
出力信号をHレベルに設定し他方の入力信号によって出
力信号をLレベルに設定する出力回路と、各カウンタに
ロード信号を入力する入力元およびキャリー信号を出力
する出力先、出力回路への入力信号の入力元をそれぞれ
選択する選択回路とを備え、選択回路は、各カウンタの
キャリー信号を互いに他のカウンタのロード信号とする
とともに出力回路の各入力信号とする第1の動作状態
と、一方のカウンタのキャリー信号を出力回路の一方の
入力信号としそのカウンタに外部から入力されるロード
信号を出力回路の他方の入力信号とする第2の動作状態
と、一方のカウンタのキャリー信号を出力回路の一方の
入力信号とし他方のカウンタのキャリー信号を両カウン
タのロード信号および出力回路の他方の入力信号とする
第3の動作状態とを択一的に選択するものであり、第1
の動作状態では、各カウンタに取り込まれるそれぞれデ
ータによって、出力回路の出力信号のオン期間とオフ期
間とが決定されることになり、また第2の動作状態で
は、ロード信号の発生間隔が出力回路の出力信号の周期
になるとともに、カウンタに取り込まれたデータが出力
信号のオン期間もしくはオフ期間を設定することにな
り、さらに第3の動作状態では、一方のカウンタに取り
込まれたデータによって出力回路の出力信号の周期が決
定され他方のカウンタに取り込まれたデータによって出
力信号のオン期間もしくはオフ期間を設定することにな
る。すなわち、カウンタ、出力回路を共用し選択回路に
よって動作状態を選択することにより、3種類の動作が
可能になるのであって、1つの回路を3種類の異なる制
御形式で共用できるという利点を有するのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例を示す回路図である。
【図2】実施例において相互ロード形式を選択した状態
での接続関係を示す回路図である。
【図3】実施例における相互ロード形式の動作説明図で
ある。
【図4】実施例において外部ロード形式を選択した状態
での接続関係を示す回路図である。
【図5】実施例における外部ロード形式の動作説明図で
ある。
【図6】実施例において自己ロード形式を選択した状態
での接続関係を示す回路図である。
【図7】実施例における自己ロード形式の動作説明図で
ある。
【図8】従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
2 ラッチ回路 3a カウンタ 3b カウンタ 5 出力回路 6 データ設定部 7a 選択回路 7b 選択回路 7c 選択回路 8 ロード信号発生部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 稔 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロード端子を備えロード端子に入力され
    るロード信号に同期してデータを取り込むとともにその
    データに対応する個数のクロック信号を計数するとキャ
    リー信号を出力する2個のカウンタと、2個の入力端子
    を備え一方の入力信号によって出力信号をHレベルに設
    定し他方の入力信号によって出力信号をLレベルに設定
    する出力回路と、各カウンタにロード信号を入力する入
    力元およびキャリー信号を出力する出力先、出力回路へ
    の入力信号の入力元をそれぞれ選択する選択回路とを備
    え、選択回路は、各カウンタのキャリー信号を互いに他
    のカウンタのロード信号とするとともに出力回路の各入
    力信号とする第1の動作状態と、一方のカウンタのキャ
    リー信号を出力回路の一方の入力信号としそのカウンタ
    に外部から入力されるロード信号を出力回路の他方の入
    力信号とする第2の動作状態と、一方のカウンタのキャ
    リー信号を出力回路の一方の入力信号とし他方のカウン
    タのキャリー信号を両カウンタのロード信号および出力
    回路の他方の入力信号とする第3の動作状態とを択一的
    に選択することを特徴とするパルス発生回路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2418392A2 (en) 2008-01-08 2012-02-15 JTEKT Corporation Torque limiter

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