JPH0843464A - パルス信号測定装置 - Google Patents

パルス信号測定装置

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JPH0843464A
JPH0843464A JP18165894A JP18165894A JPH0843464A JP H0843464 A JPH0843464 A JP H0843464A JP 18165894 A JP18165894 A JP 18165894A JP 18165894 A JP18165894 A JP 18165894A JP H0843464 A JPH0843464 A JP H0843464A
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level
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pulse signal
gate
capacitor
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JP18165894A
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Yasuyoshi Sawada
康嘉 澤田
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Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 1個の充放電回路でパルス信号のパルス幅を
測定する。 【構成】 コンデンサの充放電電圧に基づいて、パルス
信号の幅を測定するパルス信号測定装置において、パル
ス信号のエッジを検出するエッジ検出手段と、前記エッ
ジ検出手段により前記パルス信号のエッジが検出される
毎に、前記コンデンサを所定電圧レベルまで放電させて
から充電させる充放電手段と、前記充電時のコンデンサ
の電圧に基づきパルス信号の幅を測定する測定手段とを
有することを特徴とするパルス幅測定装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パルス信号の幅を測定
するパルス信号測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、パルス信号の幅を測定する場合、
コンデンサの充放電を利用したパルス信号測定装置が多
く使用されている。従来のパルス信号測定回路の構成図
を図3に示す。入力端子31には、例えば図示せぬマイ
コンからマイコンの異常を検出するための専用のパルス
信号が入力される。スイッチ32は、パルス信号のHレ
ベル時に閉状態になり、Lレベル時に開状態になる。コ
ンデンサClは、スイッチ32が開状態になると、定電
流電源33から定電流が与えられ充電を始め、スイッチ
32が閉状態になると、コンデンサClの+側の電極が
直接スイッチ32を介してアースされるので充電された
電荷を放電する。
【0003】第1コンパレータ34、第2コンパレータ
35、第1ORゲート36でウィンドコンパレータ37
が構成され、第1コンパレータ34は、コンデンサCl
の充電電圧と基準電圧Vhを比較する。コンデンサCl
の充電電圧が基準電圧Vh以上であるときは第1ORゲ
ート36にHレベルを出力し、基準電圧Vh以下である
ときはLレベルを出力する。コンデンサClの充電電圧
が基準電圧Vh以上になるときはパルス信号のLレベル
時間が長すぎるので、マイコンの異常を意味する。第2
コンパレータ35は、コンデンサClの充電電圧の基準
電圧Vlを比較する。コンデンサClの充電電圧が基準
電圧Vl以下であるときは第1ORゲート36にHレベ
ルを出力し、基準電圧Vl以上であるときはLレベルを
出力する。コンデンサClの充電電圧が基準電圧Vl以
下になるときはパルス信号のLレベル時間が現段階では
まだ短いことを意味する。第1ORゲート36は、第1
コンパレータ34、第2コンパレータ35の出力の論理
和をとり、結果を第1保持回路38に出力する。つま
り、ウィンドコンパレータ37は、コンデンサClの充
電電圧が基準電圧Vl以下又は基準電圧Vh以上になる
とき第1保持回路38にHレベルを出力し、基準電圧V
l以上、基準電圧Vh以下にあるときはLレベルを出力
する。
【0004】第1保持回路38は、前記パルス信号がL
レベルのときはウィンドコンパレータ37の出力を読み
込みそのまま第2保持回路39に出力し、前記パルス信
号がHレベルのときは、前記パルス信号の立ち上がり時
のウィンドコンパレータ37の出力を保持し、第2保持
回路39に出力し続ける。第2保持回路39は、前記パ
ルス信号の立ち上がり時の第1保持回路38の出力を次
のパルス信号の立ち上がりを検出するまで保持し、第2
ORゲート42に出力し続ける。以上の構成でLレベル
判定回路40を構成する。尚、Hレベル判定回路41つ
いてはLレベル判定回路40とパルス信号を反転して入
力し、Hレベル時について測定するが、充放電のタイミ
ング及び保持のタイミングが逆になるが構成上同様であ
るので説明を省略する。
【0005】第2ORゲート42は、Lレベル判定回路
40とHレベル判定回路41の出力の論理和を取り、L
レベル判定回路40またはHレベル判定回路41からH
レベルが出力されると、図示せぬマイコンに異常と判定
してリセット信号(Hレベル)を出力し、マイコンを初
期化する。次に、従来のパルス信号測定装置の動作を簡
単に説明する。マイコンから前記パルス信号が入力され
ると、Lレベル時にはスイッチ32が開状態であるので
コンデンサClは定電流電源33から定電流が与えられ
充電されている。パルス信号がHレベルになると、スイ
ッチ32が閉状態になり、コンデンサClの電荷は放電
する。コンデンサClの充電電圧はウィンドコンパレー
タ37で基準電圧Vh、Vlと比較され、コンデンサC
lの充電電圧が基準電圧Vh以上又は基準電圧Vl以下
になると第1保持回路38にHレベルを出力し、基準電
圧Vh以下、基準電圧Vl以上にあるときはLレベルを
出力する。
【0006】そして、第1保持回路38でパルス信号の
Lレベル時にはウィンドコンパレータ37の比較結果が
読み込まれ、そのまま第2保持回路39に出力され、パ
ルス信号のHレベル時にはパルス信号の立ち上がり時の
ウィンドコンパレータ37の比較結果が保持され、第2
保持回路39に出力し続ける。第2保持回路39でパル
ス信号の立ち上がり時の第1保持回路の出力が保持さ
れ、次のパルス信号の立ち上がりを検出するまで第2O
Rゲート42に出力し続ける。尚、Hレベル判定回路4
1、Lレベル判定回路40とパルス信号を反転して入力
されるため充放電のタイミング及び保持のタイミングが
逆になるが同様の動作を行うので説明を省略する。Lレ
ベル判定回路40、Hレベル判定回路41の出力は、第
2ORゲート42で論理和が取られ、Lレベル判定回路
40またはHレベル判定回路41からHレベルが出力さ
れると異常と判定してリセット信号(Hレベル)を図示
せぬマイコンに出力して、マイコンを初期化する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来、パルス幅を測定
する場合、図3に示すようにHレベル用の検出回路、L
レベル用の検出回路を別々に設けていたため回路規模が
大きくなる、外付け部品が多くなるという問題があっ
た。これはコンデンサの充放電を利用した測定装置を数
多く採用する中で大きな障害となっていた。
【0008】また、図3の回路では、パルス幅が長すぎ
てもパルス信号のエッジが到来して始めてリセット信号
を出力するので、時間遅れが生じ応答性が悪いという問
題も生ずる。また、パルス信号の信号レベルが固定され
ると、パルス信号のエッジが発生しないためリセット信
号を出力することが出来ないので、長時間の長いパルス
幅の検出も不可能である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上述のような課
題を解決するために、コンデンサの充放電電圧に基づい
て、パルス信号の幅を測定するパルス信号測定装置にお
いて、パルス信号のエッジを検出するエッジ検出手段
と、前記エッジ検出手段により前記パルス信号のエッジ
が検出される毎に、前記コンデンサを所定電圧レベルま
で放電させてから充電させる充放電手段と、前記充電時
のコンデンサの電圧の値に基づき、パルス信号の幅を測
定する測定手段とを有することを特徴とする。
【0010】また、前記測定手段は、コンデンサの充電
電圧が予め定めた所定レベルを越えると即パルス信号の
幅が長すぎ、異常と判定して信号を出力する異常判定手
段であることを特徴とする。
【0011】
【作用】パルス信号のエッジを検出する毎に、コンデン
サの電荷を所定電圧レベルまで放電させた後、該所定電
圧レベルから充電を開始させることにより、1個の充放
電回路でパルス信号のHレベル、Lレベルそれぞれで放
電、充電を繰り返す。そして、充電時のコンデンサの充
電電圧を検出することにより、パルス信号のHレベル、
Lレベルの幅を測定する。
【0012】また、コンデンサの充電電圧がしきい値を
越えると即パルス幅が長すぎ、異常と判定し、(例えば
後段のマイコンへ)信号(例えばリセット信号)を出力
する。
【0013】
【実施例】本発明の一実施例を示すパルス信号測定装置
の構成図を図1に示す。入力端子1は、図示せぬマイコ
ンに接続されており、マイコンからの異常を検出するた
めの専用のパルス信号が入力される。このパルス信号は
マイコンの正常時、一定のパルス幅で出力するようにプ
ログラムされており、Hレベル検出回路2のセット端子
(S)及びLレベル検出回路3のセット端子(S)、第
1ANDゲート13及び第2ANDゲート14、そして
第1保持回路15のクロック端子(CK)及び第2保持
回路16のクロック端子(CK)に入力パルス信号とし
て供給される。Hレベル検出回路2は、入力パルス信号
のHレベルへのエッジを検出するとセットされ、リセッ
ト信号が入力されるまでHレベルを第1ORゲート4に
出力し続ける。またHレベル検出回路2は、第1コンパ
レータ7のリセット信号でリセットされ、リセットされ
ると次の入力パルス信号のHレベルへのエッジが検出さ
れ、セットされるまでLレベルを第1ORゲート4に出
力し続ける。Lレベル検出回路3は、入力パルス信号の
Lレベルへのエッジを検出すると反転入力端子によりH
レベルへのエッジに反転して入力されることによりセッ
トされ、リセット信号が入力されるまでHレベルを第1
ORゲート4に出力し続ける。またLレベル検出回路3
は、第1コンパレータ7のリセット信号でリセットさ
れ、リセットされると次の入力パルス信号のLレベルへ
のエッジが検出され、セットされるまでLレベルを第1
ORゲート4に出力し続ける。尚、Hレベル検出回路
2、Lレベル検出回路3は、RSフリップフロップ等で
構成され、エッジ検出手段の一例に相当する。
【0014】第1ORゲート4は、Hレベル検出回路2
とLレベル検出回路3の出力が入力され、論理和をとり
結果をスイッチ5に出力する。スイッチ5は、第1OR
ゲート4の出力がHレベルのときON状態になり、Lレ
ベルのときOFF状態になる。尚、スイッチ5はトラン
ジスタ等で構成される。コンデンサCは、スイッチ5が
OFF状態になると、定電流電源6から定電流が与えら
れ充電を開始し、ON状態になると、コンデンサCの+
側の電極が直接スイッチ5を介してアースされるのでコ
ンデンサCの電荷が放電される。
【0015】第1コンパレータ7は、コンデンサCの放
電電圧と基準電圧Vrを比較して、コンデンサCの放電
電圧が基準電圧Vr以下になると、Hレベル検出回路2
及びLレベル検出回路3にリセット信号を出力する。
尚、第1ORゲート4、スイッチ5、定電流電源6、第
1コンパレータ7、コンデンサCから構成される充放電
回路8は充放電手段の一例に相当する。充放電回路8
は、スイッチ5がトランジスタで構成されているため、
トランジスタが抵抗分を含んでいるので、放電電圧が0
Vになることはないため、コンデンサCの電荷が確実に
放電されるレベル(例えば1V)にVrを設定してい
る。
【0016】第2コンパレータ9は、コンデンサCの充
電電圧と基準電圧Vh(予め定めた所定レベル)を比較
して、コンデンサCの充電電圧が基準電圧Vh以上であ
るときは第2ORゲート11、第1ANDゲート13、
第2ANDゲート14にHレベルを出力し、基準電圧V
h以下であるときはLレベルを出力する。充電電圧が基
準電圧Vh以上になるときは入力パルス信号のHレベル
時間、Lレベル時間が長すぎるので、マイコンの異常を
意味する。
【0017】第3コンパレータ10は、コンデンサCの
充電電圧と基準電圧Vlを比較して、コンデンサCの充
電電圧が基準電圧Vl以下であるときは第2ORゲート
11にHレベルを出力し、基準電圧Vl以上であるとき
はLレベルを出力する。充電電圧が基準電圧Vl以下に
なるときは入力パルス信号のHレベル時間、Lレベル時
間が現段階では短いことを意味する。
【0018】第2ORゲート11は、第2コンパレータ
9、第3コンパレータ10と共にウィンドコンパレータ
12を構成し、第2コンパレータ9、第3コンパレータ
10の出力の論理和をとり入力パルス信号の長すぎる時
(第2コンパレータ9の出力Hレベル)あるいは現段階
ではまだ短い時(第3コンパレータ10の出力Hレベ
ル)にHレベルを第1保持回路15の入力端子(D)と
第2保持回路16の入力端子(D)に出力し、第2コン
パレータ9と第3コンパレータ10の出力が共にLレベ
ルの時にLレベルを第1保持回路15の入力端子(D)
と第2保持回路16の入力端子(D)に出力する。第1
ANDゲート13は、入力パルス信号(Hレベル)と、
第1ウィンドコンパレータ9の出力が入力され、論理積
をとり、入力パルス信号のHレベル時間が長すぎるとき
(第2コンパレータ9の出力がHレベルのとき)にセッ
ト信号(Hレベル)を第1保持回路15に出力するもの
で、入力パルス信号のHレベル時のパルス幅の長すぎを
専用に監視するものである。第2ANDゲート14は、
入力パルス信号(Lレベル)と第2コンパレータ9の出
力が入力され、論理積をとり、入力パルス信号のLレベ
ル時間が長すぎるとき(第2コンパレータ9の出力がH
レベルのとき)にセット信号(Hレベル)を第2保持回
路16に出力するもので、入力パルス信号のLレベル時
のパルス幅の長すぎを専用に監視するものである。
【0019】第1保持回路15は、そのクロック端子
(CK)に入力パルス信号、その入力端子(D)に第2
ORゲート11からの判定結果、そのセット端子(S)
に第1ANDゲート13からのセット信号が入力され
る。第1保持回路15は、入力パルス信号の立ち下がり
時に第2ORゲート11からの出力を取込み、この出力
がHレベルであれば入力パルス信号のパルス幅が長すぎ
あるいはこの立ち下がり時点(入力パルス信号のHレベ
ルが終了した時点)を経過してもまだパルス幅が短く、
異常と判断して、第3ORゲート17にHレベルを次の
入力パルス信号の立ち下がりを検出するまで出力し続
け、第2ORゲート11の出力がLレベルであれば正常
と判断して、第3ORゲート17にLレベルを次の入力
パルス信号の立ち下がりを検出するまで出力し続ける。
また、これとは別に第1ANDゲート13からセット信
号(Hレベル)が入力されたときには第1保持回路15
はセットされ、入力パルス信号のパルス幅が長すぎ、異
常と判断して即第3ORゲート17にHレベルを出力
し、このHレベルを次に到来する立ち下がりを検出する
まで出力し続けるもので、パルス信号のHレベル時間を
検出、判定する回路である。第2保持回路16は、その
クロック端子(CK)に入力パルス信号、その入力端子
(D)に第2ORゲート11からの判定結果、そのセッ
ト端子(S)に第2ANDゲート14からのセット信号
が入力される。第2保持回路16は、入力パルス信号の
立ち上がり時に第2ORゲート11からの出力を取込
み、この出力がHレベルであれば入力パルス信号のパル
ス幅が長すぎあるいはこの立ち上がり時点(入力パルス
信号のLレベルが終了した時点)を経過してもまだパル
ス幅が短く、異常と判断して、第3ORゲート17にH
レベルを次の入力パルス信号の立ち上がりを検出するま
で出力し続け、第2ORゲート11の出力がLレベルで
あれば正常と判断して、第3ORゲート17にLレベル
を次の入力パルス信号の立ち上がりを検出するまで出力
し続ける。また、これとは別に第2ANDゲート14か
らセット信号(Hレベル)が入力されたときには第2保
持回路16はセットされ、入力パルス信号のパルス幅が
長すぎるので、異常と判断して即第3ORゲート17に
Hレベルを出力し、このHレベルを次に到来する立ち上
がりを検出するまで出力し続けるもので、パルス信号の
Lレベル時間を検出、判定する回路である。尚、第1保
持回路15、第2保持回路16はDフリップフロップ等
で構成される。
【0020】第3ORゲート17は、第1保持回路1
5、第2保持回路16の出力の論理和をとり、Hレベル
のパルス幅またはLレベルのパルス幅どちらか一方でも
異常(出力Hレベル)と判断した場合、リセット信号
(Hレベル)を出力端子18に出力するもので、第1保
持回路15、第2保持回路16両方が正常と判定した場
合のみ正常と判定するための回路である。出力端子18
は、図示せぬマイコンに接続されており、第3ORゲー
ト17からのリセット信号(Hレベル)をマイコンに出
力してマイコンを初期化する。尚、第2コンパレータ
9、第3コンパレータ10、第2ORゲート11、第1
ANDゲート13、第2ANDゲート14、第1保持回
路15、第2保持回路16、第3ORゲート17から構
成される異常検出回路18は測定手段の一例に相当す
る。
【0021】次に、本実施例の動作を図2を用いて説明
する。図2は、本実施例の動作を示すタイムチャートで
ある。(1)は入力パルス信号、(C)はコンデンサC
の充放電電圧、(2)〜(17)は各回路2〜17の出
力信号を示す。まず入力パルス信号のHレベル時のパル
ス幅が正常な場合の動作を説明する。図2(1)に示す
ように時刻t0で入力パルス信号はHレベルへのエッジ
が発生し、時刻t2でLレベルへのエッジが発生する。
時刻t0の入力パルス信号のHレベルへのエッジの発生
を受け、Hレベル検出回路2はセットされHレベルを第
1ORゲート4に出力する。一方Lレベル検出回路3は
入力パルス信号のHレベルへのエッジの発生ではセット
されないため、図2(3)に示すようにLレベルを第1
ORゲート4に出力し続けている。第1ORゲート4は
Hレベル検出回路2のHレベルの出力とLレベル検出回
路3のLレベルの出力の論理和をとり、Hレベルを出力
してスイッチ5をON状態に制御してコンデンサCの電
荷を放電させる。第1コンパレータ7はこのコンデンサ
Cの放電電圧と基準電圧Vrを比較するが、コンデンサ
Cの放電電圧は即基準電圧Vrに達するためリセット信
号(Hレベル)を出力する。このリセット信号(Hレベ
ル)を受けて、Hレベル検出回路2はリセットされるた
め、Hレベル検出回路2の出力は図2(2)に示すよう
に瞬時にHレベルからLレベルに変化し、次の入力パル
ス信号の立ち上がりを検出するまでLレベルを第1OR
ゲート4に出力し続ける。これを受けて第1ORゲート
4の出力も図2(4)に示すように瞬時にHレベルから
Lレベルに変化する。第1ORゲート4がLレベルに変
化するとスイッチ5はOFF状態に制御されコンデンサ
Cは充電を開始する。時刻t1は入力パルス発生時では
ないので、Hレベル検出回路2、Lレベル検出回路3は
セットされず、共にLレベルを出力し続けるため、スイ
ッチ5はOFF状態のままなので、図2(C)に示すよ
うにコンデンサCは充電を続けている。時刻t2になる
と入力パルス信号のLレベルへのエッジが発生するので
反転端子によりLレベル検出回路3がセットされHレベ
ルを第1ORゲート4に出力する。一方Hレベル検出回
路2は入力パルス信号のLレベルへのエッジの発生では
セットされないため、図2(2)に示すようにLレベル
を第1ORゲート4に出力し続けている。第1ORゲー
ト4はHレベル検出回路2のLレベルの出力とLレベル
検出回路3のHレベルの出力の論理和をとり、Hレベル
を出力してスイッチ5をON状態に制御してコンデンサ
Cの電荷を放電させる。第1コンパレータ7はこのコン
デンサCの放電電圧と基準電圧Vrを比較するが、コン
デンサCの放電電圧は即基準電圧Vrに達するためリセ
ット信号(Hレベル)を出力する。このリセット信号
(Hレベル)を受けて、Lレベル検出回路3はリセット
されるため、Lレベル検出回路3の出力は図2(3)に
示すように瞬時にHレベルからLレベルに変化し、次の
入力パルス信号の立ち下がりを検出するまでLレベルを
出力し続ける。これを受けて第1ORゲート4の出力も
図2(4)に示すように瞬時にHレベルからLレベルに
変化する。第1ORゲート4がLレベルに変化するとス
イッチ5はOFF状態に制御されコンデンサCは充電を
開始する。
【0022】第2コンパレータ9、第3コンパレータ1
0はコンデンサCの充電電圧を監視し、時刻t0(放電
前)ではコンデンサCの充電電圧は基準電圧Vh以下V
l以上であるため、第2コンパレータ9、第3コンパレ
ータ10共にLレベルを出力している。従って、第2O
Rゲート11、第1ANDゲート13、第2ANDゲー
ト14はLレベルを出力している。コンデンサCの電荷
が放電されると、コンデンサCの充電電圧は基準電圧V
l以下になるため、第3コンパレータ10の出力はLレ
ベルからHレベルに変わり、第2ORゲート11の出力
もLレベルからHレベルに変わる。時刻t1になると、
このコンデンサCの充電電圧は基準電圧Vl以上になる
ので、第3コンパレータ10の出力はHレベルからLレ
ベルに変わり、第2ORゲート11の出力もHレベルか
らLレベルに変わるが、第1ANDゲート13、第2A
NDゲート14の出力は第2コンパレータ9の出力がL
レベルのままのためLレベルを出力している。時刻t2
(放電前)になっても、コンデンサCの充電電圧は基準
電圧Vh以下Vl以上であるため、第2コンパレータ
9、第3コンパレータ10の出力は時刻t1と同じであ
り、第2ORゲート11の出力も時刻t1と同じであ
る。また第1ANDゲート13、第2ANDゲート14
の出力は第2コンパレータ9の出力がLレベルのままの
ため図2(13)(14)に示すようにLレベルを出力
し続けている。
【0023】時刻t0は入力パルス信号の立ち上がり時
であるため、第2ORゲート11の出力(Lレベル)が
第2保持回路16で保持され、次の入力パルス信号の立
ち上がり時を検出するまで図2(16)に示すようにL
レベルを第3ORゲート17に出力し続ける。時刻t0
は入力パルス信号の立ち下がり時ではないので、第1保
持回路15は前の状態(Lレベル)を第3ORゲート1
7に出力している。時刻t1は入力パルス信号のエッジ
発生時ではないため第1保持回路15、第2保持回路1
6は共に第2ORゲート11の出力を読み込まず、前の
状態(共にLレベル)を保持し、第3ORゲート17に
出力している。時刻t2は入力パルス信号の立ち下がり
時であるため、第2ORゲート11の出力(Lレベル)
が第1保持回路15で保持され、次の入力パルス信号の
立ち下がりを検出するまで図2(15)に示すようにL
レベルを出力し続ける。時刻t2は入力パルス信号の立
ち上がり時ではないので、第2保持回路16は前の状態
(Lレベル)を出力している。第1保持回路15の出力
(Lレベル)、第2保持回路16の出力(Lレベル)を
受けて、第3ORゲート17は第1保持回路15の出
力、第2保持回路16の出力が共にLレベルなので、正
常と判定してLレベルを出力する。尚、Lレベル時のと
きは、Hレベル検出回路2、Lレベル検出回路3のセッ
トタイミング、第1保持回路15、第2保持回路16の
保持するタイミングが逆になるだけであるので説明を省
略する。
【0024】次に、入力パルス信号のLレベル時のパル
ス幅が長すぎる場合の動作を説明する。図2(1)に示
すように時刻t3で入力パルス信号はLレベルへのエッ
ジが発生し、時刻t6でHレベルへのエッジが発生す
る。時刻t3の入力パルス信号のLレベルへのエッジの
発生を受け、Lレベル検出回路3はセットされHレベル
を第1ORゲート4に出力する。一方Hレベル検出回路
2は入力パルス信号のLレベルへのエッジの発生ではセ
ットされないため、図2(2)に示すようにLレベルを
第1ORゲート4に出力し続けている。第1ORゲート
4はHレベル検出回路2のLレベルの出力とLレベル検
出回路3のHレベルの出力の論理和をとり、Hレベルを
出力してスイッチ5をON状態に制御してコンデンサC
の電荷を放電させる。第1コンパレータ7はこのコンデ
ンサCの放電電圧と基準電圧Vrを比較するが、コンデ
ンサCの放電電圧は即基準電圧Vrに達するためリセッ
ト信号(Hレベル)を出力する。このリセット信号(H
レベル)を受けて、Lレベル検出回路3はリセットされ
るため、Lレベル検出回路3の出力は図2(3)に示す
ように瞬時にHレベルからLレベルに変化し、次の入力
パルス信号の立ち下がりを検出するまでLレベルを第1
ORゲート4に出力し続ける。これを受けて第1ORゲ
ート4の出力も図2(4)に示すように瞬時にHレベル
からLレベルに変化する。第1ORゲート4がLレベル
に変化するとスイッチ5はOFF状態に制御されコンデ
ンサCは充電を開始する。時刻t4、t5は入力パルス
発生時ではないため、Hレベル検出回路2、Lレベル検
出回路3はセットされず、共にLレベルを出力し続ける
ため、スイッチ5はOFF状態のままなので、図2
(C)に示すようにコンデンサCは充電を続けている。
時刻t6になると入力パルス信号のHレベルへのエッジ
が発生するのでHレベル検出回路2がセットされHレベ
ルを第1ORゲート4に出力する。一方Lレベル検出回
路3は入力パルス信号のHレベルへのエッジの発生では
セットされないため、図2(3)に示すようにLレベル
を第1ORゲート4に出力し続けている。第1ORゲー
ト4はHレベル検出回路2のHレベルの出力とLレベル
検出回路3のLレベルの出力の論理和をとり、Hレベル
を出力してスイッチ5をON状態に制御してコンデンサ
Cの電荷を放電させる。第1コンパレータ7はこのコン
デンサCの放電電圧と基準電圧Vrを比較するが、コン
デンサCの放電電圧は即基準電圧Vrに達するためリセ
ット信号(Hレベル)を出力する。このリセット信号
(Hレベル)を受けて、Hレベル検出回路2はリセット
されるため、Hレベル検出回路2の出力は図2(2)に
示すように瞬時にHレベルからLレベルに変化し、次の
入力パルス信号の立ち下がりを検出するまでLレベルを
出力し続ける。これを受けて第1ORゲート4の出力も
図2(4)に示すように瞬時にHレベルからLレベルに
変化する。第1ORゲート4がLレベルに変化するとス
イッチ5はOFF状態に制御されコンデンサCは充電を
開始する。
【0025】第2コンパレータ9、第3コンパレータ1
0はコンデンサCの充電電圧を監視し、時刻t3(放電
前)ではコンデンサCの充電電圧は基準電圧Vh以下V
l以上であるため、第2コンパレータ9、第3コンパレ
ータ10共にLレベルを出力している。従って、第2O
Rゲート11、第1ANDゲート13、第2ANDゲー
ト14はLレベルを出力している。コンデンサCの電荷
が放電されると、コンデンサCの充電電圧は基準電圧V
l以下になるため、第3コンパレータ10の出力はLレ
ベルからHレベルに変わり、第2ORゲート11の出力
もLレベルからHレベルに変わる。時刻t4になると、
このコンデンサCの充電電圧は基準電圧Vl以上になる
ので、第3コンパレータ10の出力はHレベルからLレ
ベルに変わり、第2ORゲート11の出力もHレベルか
らLレベルに変わるが、第1ANDゲート13、第2A
NDゲート14の出力は第2コンパレータ9の出力がL
レベルのままのためLレベルを出力している。時刻t5
では、入力パルス信号のパルス幅が規定の長さを越える
ため、このコンデンサCの充電電圧は基準電圧Vh以上
になるので、図2(9)に示すように、第2コンパレー
タ9の出力はLレベルからHレベルに変わり、第3コン
パレータの出力(Lレベル)と論理和をとり、図2(1
1)に示すように、第2ORゲート11の出力もLレベ
ルからHレベルに変わる。また時刻t5は入力パルス信
号のLレベル時であるので、第2ANDゲート14の出
力は第2コンパレータ9の出力(Hレベル)を受けてH
レベルを第2保持回路16に出力する。時刻t6(放電
前)になっても、コンデンサCの充電電圧は基準電圧V
h以上であるため、第2コンパレータ9、第3コンパレ
ータ10の出力は時刻t5と同じであり、第2ORゲー
ト11の出力も時刻t5と同じである。従って第2AN
Dゲート14の出力は時刻t6の時点においても図2
(14)に示すようにHレベルを出力している。
【0026】時刻t3は入力パルス信号の立ち下がり時
であるため、第2ORゲート11の出力(Lレベル)が
第1保持回路15で保持され、図2(15)に示すよう
にLレベルを第3ORゲート17に出力している。時刻
t3は入力パルス信号の立ち上がり時ではないので、第
2保持回路16は前の状態(Lレベル)を第3ORゲー
ト17に出力している。時刻t4は入力パルス信号のエ
ッジ発生時ではないため第1保持回路15、第2保持回
路16は共に第2ORゲート11の出力を読み込まず、
前の状態(共にLレベル)を保持し、第3ORゲート1
7に出力している。時刻t5も入力パルス信号のエッジ
発生時ではないが、第2ANDゲート14からのHレベ
ルを受けて、第2保持回路16はセットされ、異常と判
断して図2(16)に示すようにHレベルを次の立ち上
がり(時刻t6)を検出するまで第3ORゲート17に
出力し続ける。また時刻t6は上述の入力パルス信号の
立ち上がり時であるが、第2ORゲート11の出力がH
レベルであるため、第2保持回路16はこのHレベルを
保持する。従って、第2保持回路16は図2(16)に
示すようにHレベルを次の入力パルス信号の立ち上がり
(時刻t7)を検出するまで引き続き第3ORゲート1
7に出力し続ける。
【0027】すなわち入力パルス信号のパルス幅が長す
ぎた時点(t5)から次の立ち上がり(t7)まで第2
保持回路16、第3ORゲート17からHレベルが出力
されることになる。以上により第3ORゲート17は時
刻t3、t4では第1保持回路15、第2保持回路16
の出力は共にLレベルであるため、正常と判定して図2
(17)に示すようにLレベルを出力しているが、時刻
t5になると、第2保持回路16からの出力(Hレベ
ル)を受けて、異常と判定して図2(17)に示すよう
にリセット信号(Hレベル)を出力する。従って、入力
パルス信号のパルス幅が長くなった時点(時刻t5)で
即第3ORゲート17を介して第2保持回路16からH
レベルが出力されるため、応答性良くマイコンをリセッ
トできる。尚、Hレベル時のパルス幅が長すぎる場合の
動作は、Hレベル検出回路2、Lレベル検出回路3のセ
ットタイミング、第1ANDゲート13、第2ANDゲ
ート14の動作、第1保持回路15、第2保持回路16
のセットが逆になるだけであるので説明を省略する。
【0028】次に、入力パルス信号のHレベル時のパル
ス幅が短い場合の動作を説明する。図2(1)に示すよ
うに時刻t8で入力パルス信号はHレベルへのエッジが
発生し、時刻t9でLレベルへのエッジが発生する。時
刻t8の入力パルス信号のHレベルへのエッジの発生を
受け、Hレベル検出回路2はセットされHレベルを第1
ORゲート4に出力する。一方Lレベル検出回路3は入
力パルス信号のHレベルへのエッジの発生ではセットさ
れないため、図2(3)に示すようにLレベルを第1O
Rゲート4に出力し続けている。第1ORゲート4はH
レベル検出回路2のHレベルの出力とLレベル検出回路
3のLレベルの出力の論理和をとり、Hレベルを出力し
てスイッチ5をON状態に制御してコンデンサCの電荷
を放電させる。第1コンパレータ7はこのコンデンサC
の放電電圧と基準電圧Vrを比較するが、コンデンサC
の放電電圧は即基準電圧Vrに達するためリセット信号
(Hレベル)を出力する。このリセット信号(Hレベ
ル)を受けて、Hレベル検出回路2はリセットされるた
め、Hレベル検出回路2の出力は図2(2)に示すよう
に瞬時にHレベルからLレベルに変化し、次の入力パル
ス信号の立ち上がりを検出するまでLレベルを第1OR
ゲート4に出力し続ける。これを受けて第1ORゲート
4の出力も図2(4)に示すように瞬時にHレベルから
Lレベルに変化する。第1ORゲート4がLレベルに変
化するとスイッチ5はOFF状態に制御されコンデンサ
Cは充電を開始する。時刻t9になると入力パルス信号
のLレベルへのエッジが発生するので反転端子によりL
レベル検出回路3がセットされHレベルを第1ORゲー
ト4に出力する。一方Hレベル検出回路2は入力パルス
信号のLレベルへのエッジの発生ではセットされないた
め、図2(2)に示すようにLレベルを第1ORゲート
4に出力し続けている。第1ORゲート4はHレベル検
出回路2のLレベルの出力とLレベル検出回路3のHレ
ベルの出力の論理和をとり、Hレベルを出力してスイッ
チ5をON状態に制御してコンデンサCの電荷を放電さ
せる。第1コンパレータ7はこのコンデンサCの放電電
圧と基準電圧Vrを比較するが、コンデンサCの放電電
圧は即基準電圧Vrに達するためリセット信号(Hレベ
ル)を出力する。このリセット信号(Hレベル)を受け
て、Lレベル検出回路3はリセットされるため、Lレベ
ル検出回路3の出力は図2(3)に示すように瞬時にH
レベルからLレベルに変化し、次の入力パルス信号の立
ち下がりを検出するまでLレベルを出力し続ける。これ
を受けて第1ORゲート4の出力も図2(4)に示すよ
うに瞬時にHレベルからLレベルに変化する。第1OR
ゲート4がLレベルに変化するとスイッチ5はOFF状
態に制御されコンデンサCは充電を開始する。
【0029】第2コンパレータ9、第3コンパレータ1
0はコンデンサCの充電電圧を監視し、時刻t8(放電
前)ではコンデンサCの充電電圧は基準電圧Vh以下V
l以上であるため、第2コンパレータ9、第3コンパレ
ータ10共にLレベルを出力している。従って、第2O
Rゲート11、第1ANDゲート13、第2ANDゲー
ト14はLレベルを出力している。コンデンサCの電荷
が放電されると、コンデンサCの充電電圧は基準電圧V
l以下になるため、第3コンパレータ10の出力はLレ
ベルからHレベルに変わり、第2ORゲート11の出力
もLレベルからHレベルに変わる。時刻t9(放電前)
になっても、コンデンサCの充電電圧は基準電圧Vl以
下であるため、第2コンパレータ9の出力はLレベルの
ままであり、第3コンパレータ10の出力はHレベルの
ままであるため、第2ORゲート11の出力もHレベル
のままである。また第1ANDゲート13、第2AND
ゲート14の出力は第2コンパレータ9の出力がLレベ
ルのままのため図2(13)(14)に示すようにLレ
ベルを出力し続けている。
【0030】時刻t8は入力パルス信号の立ち上がり時
であるため、第2ORゲート11の出力(Lレベル)が
第2保持回路16で保持され、次の入力パルス信号の立
ち上がり時を検出するまで図2(16)に示すようにL
レベルを第3ORゲート17に出力し続ける。時刻t8
は入力パルス信号の立ち下がり時ではないので、第1保
持回路15は前の状態(Lレベル)を第3ORゲート1
7に出力している。時刻t9は入力パルス信号の立ち下
がり時であるため、第2ORゲート11の出力(Hレベ
ル)が第1保持回路15で保持され、次の入力パルス信
号の立ち下がりを検出するまで図2(15)に示すよう
にHレベルを出力し続ける。時刻t9は入力パルス信号
の立ち上がり時ではないので、第2保持回路16は前の
状態(Lレベル)を出力している。時刻t8では第3O
Rゲート17は第1保持回路15、第2保持回路16の
出力が共にLレベルであるため、正常と判断してLレベ
ルを出力している。時刻t9では第1保持回路15から
の出力はHレベルであるため、異常と判定して図2(1
7)に示すようにリセット信号(Hレベル)を次の入力
パルス信号の立ち下がり(時刻t10)を検出するまで
出力し続ける。尚、Lレベル時のパルス幅が短い場合の
動作は、Hレベル検出回路2、Lレベル検出回路3のセ
ットタイミング、第1保持回路15、第2保持回路16
の保持するタイミングが逆になるだけであるので説明を
省略する。
【0031】本実施例によれば、1個の充放電回路で入
力パルス信号がHレベル、Lレベルそれぞれで充放電を
繰り返し、充放電電圧を監視することで、パルス幅が測
定でき、マイコンの異常検出を行えるので、回路素子の
削減及び外付け部品の削減が可能になる。また、パルス
幅が規定幅より長すぎた時点で、すぐに保持回路をセッ
トするので、異常検出時の遅れ時間を削減できる。ま
た、入力パルス信号の信号レベルが固定された場合で
も、パルス幅が規定幅を越えた時点で、すぐに保持回路
をセットするので、入力パルス信号の信号レベルが固定
されても異常の検出が出来る。
【0032】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、入力パルス信号のエッジを検出する毎にコンデン
サの電荷を所定レベルまで放電させた後に充電させるの
で、充放電回路を1個にすることが可能になり回路素子
の削減及び外付け部品の削減が可能になる。また、コン
デンサの充電電圧を監視し、この充電電圧が予め定めた
所定レベルを越えると即パルス幅が規定幅を越えたと判
断し、異常と判定して、すぐにリセット信号等を出力す
ることも可能である。
【0033】更に本発明では、パルス信号の信号レベル
が固定されたままエッジが到来しない状態であっても確
実にリセット信号を出力することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例のパルス信号測定装置を示
す構成図
【図2】 図1のパルス信号測定装置の動作を示すタイ
ムチャート
【図3】 従来のパルス信号測定装置を示す構成図
【符号の説明】
2・・・Hレベル検出回路 3・・・Lレベル検出回路 4、11、17・・・ORゲート 7、9、10・・・コンパレータ 8・・・充放電回路 13、14・・ANDゲート 15、16・・・保持回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンデンサの充放電電圧に基づいて、パ
    ルス信号の幅を測定するパルス信号測定装置において、 パルス信号のエッジを検出するエッジ検出手段と、 前記エッジ検出手段により前記パルス信号のエッジが検
    出される毎に、前記コンデンサを所定電圧レベルまで放
    電させてから充電させる充放電手段と、 前記充電時のコンデンサの電圧の値に基づき、パルス信
    号の幅を測定する測定手段とを有することを特徴とする
    パルス幅測定装置。
  2. 【請求項2】 前記測定手段は、コンデンサの充電電圧
    が予め定めた所定レベルを越えると即パルス信号の幅が
    長すぎ、異常と判定して信号を出力する異常判定手段で
    あることを特徴とする請求項1記載のパルス信号測定装
    置。
JP18165894A 1994-08-02 1994-08-02 パルス信号測定装置 Withdrawn JPH0843464A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012186771A (ja) * 2011-03-08 2012-09-27 Nippon Soken Inc 復号回路およびノード
CN115065334A (zh) * 2022-07-28 2022-09-16 苏州贝克微电子股份有限公司 一种可调的逻辑信号滤波电路及方法

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JP2012186771A (ja) * 2011-03-08 2012-09-27 Nippon Soken Inc 復号回路およびノード
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