JPH1062461A - Signal spectrum measuring apparatus - Google Patents

Signal spectrum measuring apparatus

Info

Publication number
JPH1062461A
JPH1062461A JP8233668A JP23366896A JPH1062461A JP H1062461 A JPH1062461 A JP H1062461A JP 8233668 A JP8233668 A JP 8233668A JP 23366896 A JP23366896 A JP 23366896A JP H1062461 A JPH1062461 A JP H1062461A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
time
signal
frequency
pass
band
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.)
Granted
Application number
JP8233668A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2974129B2 (en
Inventor
Shinichi Akita
晋一 秋田
Toshiya Takeuchi
俊也 竹内
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.)
New Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
New Japan Radio Co 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 New Japan Radio Co Ltd filed Critical New Japan Radio Co Ltd
Priority to JP8233668A priority Critical patent/JP2974129B2/en
Publication of JPH1062461A publication Critical patent/JPH1062461A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2974129B2 publication Critical patent/JP2974129B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten the measuring time of an entire band by setting the measuring time selecting the pass frequency of a BPF circuit so as to make the same shorter than the min. time necessary for the pass frequency and correcting a peak signal level in a direction increasing the same. SOLUTION: The measuring time of the pass band of a BPF circuit is set so as to be shorter than a necessary min. time and correction is applied to the peak hold signal outputted from a peak hold circuit corresponding to the difference between a set measuring time and a necessary min. time or a ratio of both of them to set an accurate signal level. For example, level conversion ratios correcting the peak hold signal levels of center frequencies f1-fn successively lowering in a half ratio are set to A1-An and, for example, the values thereof are set so as to successively redouble like An=2<n-1> . When a measuring time is set to T1 along with respective pass bands, a measuring time of a frequency round becomes Tt=nTi and, as the number of measuring bands increase from Tt=Σ2<n-1> NT1 in a usual case, a time can be shortened and the lowering of measuring accuracy can be also prevented by level correction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数の通過帯域の周波
数スペクトル成分を時分割的に得ることができるように
したバンドパスフィルタ回路とそのバンドパスフィルタ
回路の出力信号の各通過帯域のピーク値を検出して保持
するピークホールド回路を有する信号スペクトラム計測
装置に係り、特にその計測時間の短縮化と高精度化の両
方を追及した技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bandpass filter circuit capable of obtaining frequency spectrum components of a plurality of passbands in a time-division manner, and a peak of each passband of an output signal of the bandpass filter circuit. The present invention relates to a signal spectrum measuring apparatus having a peak hold circuit for detecting and holding a value, and more particularly to a technique for pursuing both a reduction in measurement time and an increase in accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、音声信号の複数の離散的な周波
数の個々の信号レベルを検出し表示する装置としてスペ
クトラム計測表示装置がある。これは、図10に示すよ
うに、入力音声信号を通過周波数が巡回的に逐次高速で
切り替わるバンドパスフィルタ回路1に取り込み、ピー
クホールド回路2でその通過周波数信号のピーク値を検
出して保持し、これを制御/ドライブ部3によりデジタ
ル信号に変換し液晶表示装置4を駆動して音声信号の周
波数スペクトルを表示するものである。
2. Description of the Related Art For example, there is a spectrum measuring and displaying apparatus as an apparatus for detecting and displaying individual signal levels of a plurality of discrete frequencies of an audio signal. As shown in FIG. 10, the input audio signal is taken into a band-pass filter circuit 1 whose passing frequency switches at high speed in a cyclic manner, and a peak hold circuit 2 detects and holds the peak value of the passing frequency signal. This is converted into a digital signal by the control / drive unit 3 and the liquid crystal display device 4 is driven to display the frequency spectrum of the audio signal.

【0003】バンドパスフィルタ回路1の出力信号は、
ある通過帯域の中心周波数foをfo=f1としたと
き、そのf1の周波数の出力信号(実線で示した。)
は、図9の(a)に示すように、入力時点から時間td
1だけ経過したとき始めて入力信号(破線で示した。)
と同じレベルの信号となり、ピークホールド回路2はこ
の信号のピークレベル(一点鎖線で示した。)をホール
ドする。一方、通過帯域の中心周波数foをfo=f1
/2と半分にしたとき、その周波数での出力信号は、図
9の(b)に示すように、入力時点から時間td2(=
td1×2)だけ経過したときに始めて入力信号と同じ
レベルの信号となり、ピークホールド回路2はこの信号
のピークレベルをホールドする。
The output signal of the band-pass filter circuit 1 is
Assuming that the center frequency fo of a certain pass band is fo = f1, an output signal at the frequency of f1 (shown by a solid line).
Is a time td from the input time, as shown in FIG.
An input signal (shown by a broken line) only when 1 has elapsed.
, And the peak hold circuit 2 holds the peak level of this signal (indicated by a dashed line). On the other hand, the center frequency fo of the pass band is fo = f1
/ 2, the output signal at that frequency is time td2 (=
Only when td1 × 2) has elapsed, the signal becomes the same level as the input signal, and the peak hold circuit 2 holds the peak level of this signal.

【0004】このように、バンドパスフィルタ回路1の
出力信号は、所定の時間が経過すれば入力信号と同じレ
ベルになり、入力信号に対応したピークレベル信号をピ
ークホールド回路2で得ることができるが、通過帯域の
中心周波数によって経過時間が異なり、その経過時間は
中心周波数が低いほど大きくなる。この経過時間は所定
の計測精度を得るために最低必要な計測時間であり、バ
ンドパスフィルタ回路1内の素子(コンデンサや等価抵
抗等)や内部能動素子の駆動能力によって決まり、ほぼ
周波数の逆数に比例した時間となる。この計測時間は、
前記のように、通過帯域の中心周波数が半分になれば、
約2倍になる。つまり、中心周波数の最も低い通過帯域
の当該周波数fnが、fn=f1/2n- 1 とすると、こ
の計測時間は最高の中心周波数f1の通過帯域の場合の
計測時間に対して、約n−1倍に達する。
As described above, the output signal of the band-pass filter circuit 1 becomes the same level as the input signal after a lapse of a predetermined time, and a peak level signal corresponding to the input signal can be obtained by the peak hold circuit 2. However, the elapsed time differs depending on the center frequency of the pass band, and the elapsed time increases as the center frequency decreases. This elapsed time is the minimum required measurement time to obtain a predetermined measurement accuracy, and is determined by the driving capability of the elements (capacitors, equivalent resistances, etc.) in the bandpass filter circuit 1 and the internal active elements. The time is proportional. This measurement time is
As described above, if the center frequency of the pass band is halved,
Approximately double. That is, assuming that the frequency fn of the lowest pass band of the center frequency is fn = f1 / 2 n− 1 , this measurement time is about n−about the measurement time in the case of the pass band of the highest center frequency f1. Reaches 1x.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このように、特定の通
過帯域の信号の正確なピークレベルを計測するために最
低必要な計測時間は、その周波数が低くなるほど長くな
るため、各通過帯域の中心周波数f1、f2、f3、・
・・、fnをf1>f2>f3>・・・>fnとする
と、それに対応する最低必要な計測時間T1、T2、T
3、・・・、TnはT1<T2<T3<・・・・<Tn
にする必要がある。このとき、中心周波数と計測時間の
関係は、次の式(1)に示すようになる。 f1・T1≒f2・T2≒f3・T3≒・・・・・・≒fn・Tn ・・・・(1)
As described above, the minimum measurement time required for measuring an accurate peak level of a signal in a specific pass band becomes longer as the frequency becomes lower. Frequencies f1, f2, f3,.
.., Fn, where f1>f2>f3>...> Fn, the corresponding minimum required measurement time T1, T2, T
, Tn are T1 <T2 <T3 <... <Tn
Need to be At this time, the relationship between the center frequency and the measurement time is as shown in the following equation (1). f1 · T1 ≒ f2 · T2 ≒ f3 · T3 ≒ ········· fn · Tn ··· (1)

【0006】したがって、例えば、各通過帯域の中心周
波数を、f2=f1/2、f3=f1/4、f4=f1
/8、・・・・・・、fn=f1/2n- 1 のように、逐
次半分になるように設定すると、各通過帯域で最低必要
な計測時間は、T2=2T1、T3=4T1、・・・・
・、Tn=2n- 1 T1のように、逐次倍々の関係で長く
なる。よって、全帯域を計測するための1サイクルの合
計時間Ttは、次の式(2)で示す通りとなり、非常に
長くなる。 Tt≒T1+2T1+4T1+・・・・+2n- 1 ・T1=Σ2n- 1 ・T1 ・・・・(2)
Therefore, for example, the center frequency of each pass band is defined as f2 = f1 / 2, f3 = f1 / 4, f4 = f1
/ 8,..., Fn = f1 / 2 n− 1 , the minimum required measurement time in each pass band is T2 = 2T1, T3 = 4T1, ...
.., Tn = 2 n− 1 As in the case of T1, the length becomes longer successively. Therefore, the total time Tt of one cycle for measuring the entire band is as shown by the following equation (2), and is very long. Tt ≒ T1 + 2T1 + 4T1 +... +2 n- 1 · T1 = Σ2 n- 1 · T1 (2)

【0007】以上のように、従来の信号スペクトラム計
測装置では、特に低域での計測時間が長くなるので、リ
アルタイムでスペクトラムを表示するとその内容が不自
然なものとなる問題があり、これを解消しようとして計
測時間を短くすると低域の信号を正確に計測できないと
いう別の問題が発生する。
As described above, in the conventional signal spectrum measuring apparatus, since the measuring time especially in the low frequency band becomes long, there is a problem that the contents are unnatural when displaying the spectrum in real time. If an attempt is made to shorten the measurement time, another problem arises in that a low-frequency signal cannot be measured accurately.

【0008】本発明は上記した点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、全帯域の計測に要する時間を短くし、
且つ低域でも正確な計測ができるようにした信号スペク
トラム計測装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to reduce the time required for measuring the entire band,
Another object of the present invention is to provide a signal spectrum measuring device capable of performing accurate measurement even in a low frequency range.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、複数の通
過帯域を切り替えて該各通過帯域の周波数スペクトル信
号を時分割的に出力するバンドパスフィルタ回路と、該
バンドパスフィルタ回路の各通過帯域の出力信号のピー
ク値を検出して保持するピークホールド回路とを有する
信号スペクトラム計測装置において、前記バンドパスフ
ィルタ回路の少なくもと1つの通過周波数について、該
通過周波数を選択する計測時間を当該通過周波数に要求
される必要最小時間よりも短い時間に設定すると共に、
前記ピークホールド回路で得られるピーク信号レベルに
対してそのレベルを大きくする補正を加えることを特徴
とする信号スペクトラム計測装置として構成した。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a band pass filter circuit for switching a plurality of pass bands and outputting a frequency spectrum signal of each pass band in a time division manner. And a peak hold circuit for detecting and holding the peak value of the output signal of the pass band, wherein at least one pass frequency of the band pass filter circuit is measured for selecting the pass frequency. While setting the time shorter than the required minimum time required for the pass frequency,
A signal spectrum measuring apparatus is characterized in that a peak signal level obtained by the peak hold circuit is corrected to increase the level.

【0010】第2の発明は、第1の発明において、前記
補正が、前記必要最小時間と前記計測時間との時間差に
対応した補正であることを特徴とする信号スペトクラム
計測装置として構成した。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the correction is a signal spectrum measuring apparatus, wherein the correction is a correction corresponding to a time difference between the required minimum time and the measurement time.

【0011】第3の発明は、第1又は第2の発明におい
て、各通過帯域の計測時間をほぼ同一に設定すると共
に、該各計測時間に応じて各通過帯域のピーク信号レベ
ルに前記補正を加えることを特徴とする信号スペクトラ
ム計測装置として構成した。
In a third aspect based on the first or second aspect, the measurement time of each pass band is set to be substantially the same, and the correction is made to the peak signal level of each pass band in accordance with each measurement time. The signal spectrum measuring device is characterized in that it is added.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】まず、同一の信号について、パン
ドパスフィルタ回路1に信号が入力した時点からピーク
ホールド回路2のピークホールド信号が変化する状態を
検討してみると、図3に示すように、ピークホールド信
号が入力信号と同じ電圧レベルVinになった時点まで
の時間Taと、その電圧レベルVinの1/2のレベル
Vin/2の時間Tbとは、Tb=Ta/2の関係があ
る。すなわち、必要最小の計測時間(ほぼTa)に対し
て、それよりも短い計測時間を設定したときは、両時間
の差や比率に対応する分だけピークホールド回路2の出
力信号のレベルが小さいことが分かる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, with respect to the same signal, a state in which the peak hold signal of a peak hold circuit 2 changes from the time when the signal is input to the bandpass filter circuit 1 is shown in FIG. The relationship between the time Ta until the peak hold signal reaches the same voltage level Vin as that of the input signal and the time Tb of the level Vin / 2, which is の of the voltage level Vin, is expressed as Tb = Ta / 2. is there. That is, when a shorter measurement time is set for the minimum required measurement time (approximately Ta), the level of the output signal of the peak hold circuit 2 must be smaller by the amount corresponding to the difference or ratio between the two times. I understand.

【0013】そこで、本発明では、このバンドパスフィ
ルタ回路1のすくなくとも低域側の1又は2以上の通過
帯域の計測時間を必要最小時間よりも短い時間に設定し
て、周波数一巡計測のための時間を短くすると共に、ピ
ークホールド回路2から出力るすピークホールド信号の
レベルについて、該設定した計測時間と必要最小時間と
の差分あるいは比率に対応して、その後段の回路部分に
おいて補正(レベル変換)を加えて正確な信号レベルが
得られるようにしている。
Therefore, in the present invention, the measurement time of at least one or more pass bands on the low frequency side of the band-pass filter circuit 1 is set to a time shorter than the required minimum time, and the measurement is performed for the frequency loop measurement. In addition to shortening the time, the level of the peak hold signal output from the peak hold circuit 2 is corrected (level conversion) in a subsequent circuit in accordance with the difference or ratio between the set measurement time and the required minimum time. ) To obtain an accurate signal level.

【0014】例えば、逐次半分の関係で周波数が低くな
る関係にある中心周波数f1〜fnのピークホールド信
号レベルの補正のためのレベル変換比をA1〜Anと
し、その値をA1=1、A2=2、A3=4、・・・・
・・、An=2n- 1 のように逐次倍々の関係で大きくす
るように設定すると、計測時間は各通過帯域ともにT1
に設定することができ、周波数一巡の計測時間Ttは、 Tt=nT1 ・・・(3) となる。この式(3)を前記した式(2)と比較する
と、 nT1<Σ2n- 1 ・T1 (n>1) ・・・・(4) であるので、全通過帯域の信号計測時間を計測帯域数が
多くなるほど大幅に時間短縮でき、低域において計測時
間を短縮しても、表示レベルの補正により測定精度の低
下を解消することができる。
For example, assume that the level conversion ratios for correcting the peak hold signal levels of the center frequencies f1 to fn, in which the frequencies are successively reduced by half, are A1 to An, and the values are A1 = 1 and A2 = 2, A3 = 4, ...
..., setting so as to increase in a sequential bye relationship as An = 2 n-1, the measurement time for both the passband T1
The measurement time Tt for one cycle of the frequency is as follows: Tt = nT1 (3) When this equation (3) is compared with the above-mentioned equation (2), since nT1 <-2 n− 1 · T1 (n> 1) (4), the signal measurement time of the entire pass band is measured. As the number increases, the time can be significantly reduced, and even if the measurement time is reduced in the low frequency range, the decrease in measurement accuracy can be eliminated by correcting the display level.

【0015】以下、本発明の実施の形態について詳しく
説明する。図4はバンドパスフィルタ回路1の回路構成
を示す図である。このバンドパスフィルタ回路1はスイ
ッチドキャパシタ型のものである。OP1は積分器とし
て機能する演算増幅器であって、その出力端子と反転入
力端子との間に、コンデンサC11〜C1nのいずれか
1つが選択的に接続される。このコンデンサの選択は、
複数対のアナログスイッチX11、X12、・・・・、
X1nのうちのいずれかの一対スイッチがスイッチ信号
M1〜Mnに制御されてオンすることにより行われる。
このコンデンサC11〜C1nにより積分定数が決定さ
れる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration of the bandpass filter circuit 1. This bandpass filter circuit 1 is of a switched capacitor type. OP1 is an operational amplifier that functions as an integrator, and one of the capacitors C11 to C1n is selectively connected between the output terminal and the inverting input terminal. The choice of this capacitor is
A plurality of pairs of analog switches X11, X12,.
This is performed by turning on one of the paired switches of X1n under the control of the switch signals M1 to Mn.
The integration constants are determined by the capacitors C11 to C1n.

【0016】OP2も同様の演算増幅器であって、その
出力端子と反転入力端子との間に、コンデンサC21〜
C2nのいずれか1つが選択的に接続される。このコン
デンサの選択は、複数対のアナログスイッチX21、X
22、・・・・・、X2nのうちのいずれかの一対スイ
ッチがスイッチ信号M1〜Mnに制御されてオンするこ
とにより行われる。ここでも、コンデンサC21〜C2
nにより積分定数が決定される。
OP2 is a similar operational amplifier and has capacitors C21 to C21 between its output terminal and an inverted input terminal.
Any one of C2n is selectively connected. The selection of this capacitor is based on a plurality of pairs of analog switches X21, X21.
, X2n is turned on under the control of the switch signals M1 to Mn. Again, capacitors C21-C2
The integration constant is determined by n.

【0017】アナログスイッチS1〜S4とコンデンサ
Cbからなる回路、アナログスイッチS5〜S8とコン
デンサC3からなる回路、アナログスイッチXS9〜S
14とコンデンサCa、Ciからなる回路は、各々スイ
ッチドキャパシタ回路であり、クロックφ1、φ2で駆
動されることにより等価抵抗として機能する。クロック
φ1は、それらスイッチS1〜S14の奇数番目のスイ
ッチ(S1、S3、S5、S7、S9、S11、S1
3)を駆動し、クロックφ2は偶数番目のスイッチ(S
2、S4、S6、S8、S10、S12、S14)を駆
動する。
A circuit comprising analog switches S1 to S4 and a capacitor Cb, a circuit comprising analog switches S5 to S8 and a capacitor C3, and analog switches XS9 to S
14 and capacitors Ca and Ci are switched capacitor circuits, respectively, and function as equivalent resistances when driven by clocks φ1 and φ2. The clock φ1 is an odd-numbered switch (S1, S3, S5, S7, S9, S11, S1) of the switches S1 to S14.
3), and the clock φ2 is driven by the even-numbered switch (S
2, S4, S6, S8, S10, S12, S14).

【0018】これらクロックφ1、φ2は、相互に位相
が反転した同一周波数の2相クロックであり、入力音声
信号の2倍以上の例えば、50KHz〜100KHzの
周波数に設定され、図5に示すように、一方がアクティ
ブ(「H」でスイッチをオンさせる)のとき他方が完全
に非アクティブ(「L」でスイッチをオフさせる)とな
るようにデューティが設定されている。つまりクロック
φ1、φ2は同時にはアクティブとはならない。
These clocks φ1 and φ2 are two-phase clocks having the same frequency and inverted in phase with each other, and are set to a frequency of, for example, 50 KHz to 100 KHz which is twice or more of the input audio signal, as shown in FIG. The duty is set such that when one is active ("H" turns on the switch), the other is completely inactive ("L" turns off the switch). That is, the clocks φ1 and φ2 do not become active at the same time.

【0019】このバンドパスフィルタ回路1では、図6
に示すようにスイッチ信号M1〜Mnのタイミングを設
定する。これにより、スイッチ信号M1がアクティブに
なることによりコンデンサC11とC21が選択的に同
時に接続され、次にスイッチ信号M2がアクティブにな
ることによりコンデンサC12とC22が選択的に同時
に接続され、・・・・・、次にスイッチ信号Mnがアク
ティブになることによりコンデンサC1nとC2nが選
択的に同時に接続され、次にスイッチ信号M1がアクテ
ィブになることによりコンデンサC11とC21が選択
的に同時に接続されるというように、逐次巡回的に積分
用のコンデンサが切り替えられて、演算増幅器OP1、
OP2の積分定数の切り替えが行われ、通過周波数が切
り替えられる。すなわち、単位時間内に複数の通過帯域
が時分割的に設定されるバンドパスフィルタ回路が実現
される。このバンドパスフィルタ回路1の通過帯域の中
心周波数foは、次の式(5)により決定される。fck
はクロックφ1、φ2の周波数である。 fo=(fck/2π)・{(Ca・Cb)/(C1n・C2n)}1/ 2 ・・・・(5)
In this band pass filter circuit 1, FIG.
The timing of the switch signals M1 to Mn is set as shown in FIG. As a result, when the switch signal M1 becomes active, the capacitors C11 and C21 are selectively connected at the same time. Next, when the switch signal M2 becomes active, the capacitors C12 and C22 are selectively connected at the same time. ... Next, when the switch signal Mn becomes active, the capacitors C1n and C2n are selectively connected at the same time, and when the switch signal M1 becomes active, the capacitors C11 and C21 are selectively connected at the same time. As described above, the integration capacitors are sequentially and cyclically switched, and the operational amplifiers OP1 and OP1 are switched.
Switching of the integration constant of OP2 is performed, and the passing frequency is switched. That is, a bandpass filter circuit in which a plurality of pass bands are set in a unit time in a time-division manner is realized. The center frequency fo of the pass band of the band-pass filter circuit 1 is determined by the following equation (5). fck
Are the frequencies of the clocks φ1 and φ2. fo = (fck / 2π) · {(Ca · Cb) / (C1n · C2n)} 1/2 ···· (5)

【0020】図7はピークホールド回路2の回路構成を
を示す図であり、演算増幅器OP3とその出力側に接続
されたpMOSトランジスタMP1、抵抗R1、R2、
ホールド用コンデンサCp、リセット用のnMOSトラ
ンジスタMN1、ボルテージホロワとして機能する演算
増幅器OP4から構成されている。演算増幅器OP3と
トランジスタMP1の組み合せもボルテージホロワを構
成する。
FIG. 7 is a diagram showing a circuit configuration of the peak hold circuit 2, in which an operational amplifier OP3 and a pMOS transistor MP1 connected to its output side, resistors R1, R2,
It comprises a holding capacitor Cp, a reset nMOS transistor MN1, and an operational amplifier OP4 functioning as a voltage follower. The combination of the operational amplifier OP3 and the transistor MP1 also constitutes a voltage follower.

【0021】このピークホールド回路2では、図4に示
したバンドパスフィルタ回路1の通過帯域切り替えのタ
イミング(スイッチ信号M1〜Mnの切り替えタイミン
グ)に発生するリセット信号(RST)によりトランジ
スタMN1を一時的に導通させると、それまでに蓄積さ
れたコンデンサCpの電荷が放電される。この後、バン
ドパスフィルタ回路1の出力信号が入力して演算増幅器
PO3の反転入力端子(IN)の電圧が上昇すると、そ
の電圧に対応して出力電圧が低下し、トランジスタMP
1の導通度が高くなり、コンデンサCpへの電荷充電が
加速度的に行われることにより、そのコンデンサCpに
前記反転入力端子に印加する電圧に対応した電圧が発生
する。この後、コンデンサCpの電圧レベルがその反転
入力端子に印加する電圧のレベルよりも高くなると、演
算増幅器OP3の出力電圧が高くなる方向に変化するの
で、トランジスタMP1の導通度が低下してコンデンサ
Cpへの充電電流が少なくなる。かくして、コンデンサ
Cpには、反転入力端子に入力する電圧のピーク値に相
当する電圧が充電され、リセットされるまでホールドさ
れることになる。抵抗R1、R2はコンデンサCpへの
充電電流のオーバーシュート防止用である。
In the peak hold circuit 2, the transistor MN1 is temporarily turned off by a reset signal (RST) generated at the pass band switching timing (switching timing of the switch signals M1 to Mn) of the band pass filter circuit 1 shown in FIG. , The electric charge of the capacitor Cp accumulated up to that point is discharged. Thereafter, when the output signal of the band-pass filter circuit 1 is input and the voltage of the inverting input terminal (IN) of the operational amplifier PO3 increases, the output voltage decreases corresponding to the voltage, and the transistor MP3
1 is increased, and the charge on the capacitor Cp is accelerated, so that a voltage corresponding to the voltage applied to the inverting input terminal is generated on the capacitor Cp. Thereafter, when the voltage level of the capacitor Cp becomes higher than the level of the voltage applied to its inverting input terminal, the output voltage of the operational amplifier OP3 changes in a direction to increase, so that the conductivity of the transistor MP1 decreases and the capacitor Cp The charging current to the battery decreases. Thus, the capacitor Cp is charged with the voltage corresponding to the peak value of the voltage input to the inverting input terminal, and is held until reset. The resistors R1 and R2 are for preventing overshoot of the charging current to the capacitor Cp.

【0022】図8は制御/ドライブ部3の内部構成を示
すブロック図である。31はA/D変換器で、ピークホ
ールド回路2から出力するピークホールド信号をデジタ
ル信号に変換する。32はマイクロコンピュータからな
る制御部であって、A/D変換器31で得られたデジタ
ル信号を取り込んで表示のためのデータに変換する処理
や、前記したバンドパスフィルタ回路1の制御信号M1
〜Mn、クロックφ1、φ2、ピークホールド回路2の
リセット信号RST等を発生する。33は液晶表示装置
4を駆動させるための表示ドライバである。
FIG. 8 is a block diagram showing the internal configuration of the control / drive unit 3. As shown in FIG. An A / D converter 31 converts a peak hold signal output from the peak hold circuit 2 into a digital signal. A control unit 32 includes a microcomputer. The control unit 32 takes in a digital signal obtained by the A / D converter 31 and converts the digital signal into data for display, and a control signal M1 of the bandpass filter circuit 1 described above.
, Mn, clocks φ1 and φ2, a reset signal RST of the peak hold circuit 2, and the like. Reference numeral 33 denotes a display driver for driving the liquid crystal display device 4.

【0023】次に動作を説明する。ここでは簡単のた
め、通過帯域の数が5の場合、すなわち、中心周波数が
f1〜f5であって、f2=f1/2、f3=f1/
4、f4=f1/8、f5=f1/16の場合について
説明する。また、バンドパスフィルタ回路1において、
中心周波数f1を計測するに必要な最低計測時間をT
1、中心周波数f2を計測するに必要な最低計測時間を
T2(=2T1)、中心周波数f3を計測するに必要な
最低計測時間をT3(=4T1)、中心周波数f4を計
測するに必要な最低計測時間をT4(=8T1)、中心
周波数f5を計測するに必要な最低計測時間をT5(=
16T1)とする。
Next, the operation will be described. Here, for simplicity, when the number of passbands is 5, that is, when the center frequencies are f1 to f5, f2 = f1 / 2 and f3 = f1 /
4, a case where f4 = f1 / 8 and f5 = f1 / 16 will be described. In the band-pass filter circuit 1,
The minimum measurement time required to measure the center frequency f1 is T
1. The minimum measurement time required for measuring the center frequency f2 is T2 (= 2T1), the minimum measurement time necessary for measuring the center frequency f3 is T3 (= 4T1), and the minimum necessary for measuring the center frequency f4. The measurement time is T4 (= 8T1), and the minimum measurement time required to measure the center frequency f5 is T5 (= 8T1).
16T1).

【0024】なお、これらの計測時間は、中心周波数f
1はスイッチ信号M1のオン継続時間で、中心周波数f
2はスイッチ信号M2のオン継続時間で、中心周波数f
3はスイッチ信号M3のオン継続時間で、中心周波数f
4はスイッチ信号M4のオン継続時間で、中心周波数f
5はスイッチ信号M5のオン継続時間で、各々設定す
る。
Note that these measurement times correspond to the center frequency f
1 is the ON duration of the switch signal M1, and the center frequency f
2 is the ON duration of the switch signal M2, and the center frequency f
3 is the ON duration time of the switch signal M3, and the center frequency f
4 is the ON duration of the switch signal M4, and the center frequency f
Reference numeral 5 denotes an ON duration of the switch signal M5, which is set.

【0025】このような条件下において、従来方法で
は、図2の(a)に示すように、各中心周波数f1〜f
5の通過帯域に対して、計測時間T1〜T5を割り当て
ていたのでバンドパスフィルタ回路1の周波数スキャン
が一巡する合計の計測時間Ttは、 Tt=T1+T2+T3+T4+T5 =31T1 ・・・(6) となっていた。
Under such conditions, in the conventional method, as shown in FIG. 2A, each of the center frequencies f1 to f
Since the measurement times T1 to T5 are assigned to the 5 passbands, the total measurement time Tt in which the frequency scan of the band-pass filter circuit 1 makes one cycle is: Tt = T1 + T2 + T3 + T4 + T5 = 31T1 (6) Was.

【0026】そこで、本実施の形態では、中心周波数f
1〜f5の通過帯域に対して、図1に示すように、計測
時間をf1→T1、f2→T2、f3〜f5→T3に設
定する。そして、その各々の計測時間で得られたピーク
ホールド回路2のピークホールド信号のレベルを、制御
/ドライ部3の制御部32においてレベル変換してか
ら、ドライバ33に表示データとして送るようにした。
この変換比は、f1〜f3→1、f4→2、f5→4で
ある。すなわち、計測時間を短縮した比率に対応して、
表示データのレベルが大きくなるよう変換している。
Therefore, in the present embodiment, the center frequency f
As shown in FIG. 1, the measurement time is set to f1 → T1, f2 → T2, and f3 to f5 → T3 for the pass bands 1 to f5. Then, the level of the peak hold signal of the peak hold circuit 2 obtained at each measurement time is converted into a level by the control section 32 of the control / dry section 3 and then sent to the driver 33 as display data.
The conversion ratios are f1 to f3 → 1, f4 → 2, and f5 → 4. In other words, corresponding to the ratio of reduced measurement time,
The conversion is performed so that the level of the display data is increased.

【0027】したがって、本実施の形態においてバンド
パスフィルタ回路1の周波数スキャンが一巡する合計の
計測時間Ttは、 Tt=T1+T2+T3+T3+T3 =15T1 ・・・(7) となり、従来の場合の式(6)に比べて約半分に短縮さ
れる。しかも、表示されるデータは、計測時間が短縮さ
れた分に対応して大きな値に補正・変換されているの
で、精度が劣化することもない。図2の(b)はこの場
合を説明するための図である。
Therefore, in the present embodiment, the total measurement time Tt in which the frequency scan of the band-pass filter circuit 1 makes one cycle is as follows: Tt = T1 + T2 + T3 + T3 + T3 = 15T1 (7) It is reduced to about half compared to Moreover, the displayed data is corrected and converted into a large value corresponding to the reduced measurement time, so that the accuracy does not deteriorate. FIG. 2B is a diagram for explaining this case.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上から本発明によれば、ピークホール
ド信号のレベルを計測時間の短縮に応じて補正してスペ
クトラム信号としているので、計測時間の短縮化による
全通過帯域の合計計測時間の短縮化を図ることができる
と同時に、得られるスペクトラム信号も正確な信号とな
るという利点がある。よって、低域においても計測精度
を損なうことなく、短時間で信号計測を行うことがで
き、切り替え帯域数が多くなるほどこの効果が顕著に現
われ、多数の帯域の自然なスペクトル表示を実現できる
ようになる。
As described above, according to the present invention, the level of the peak hold signal is corrected in accordance with the reduction of the measurement time to obtain a spectrum signal. Therefore, the total measurement time of all passbands can be reduced by shortening the measurement time. And at the same time, the obtained spectrum signal is also an accurate signal. Therefore, it is possible to perform signal measurement in a short time without deteriorating the measurement accuracy even in a low frequency band, and this effect becomes more conspicuous as the number of switching bands increases, so that natural spectrum display of a large number of bands can be realized. Become.

【0029】また、各通過帯域での計測時間を共通にす
ることにより、バンドパスフィルタの通過帯域切り替え
が単純化されるので、その切り替えのためのスイッチ信
号の制御が簡素化されるという利点もある。
Further, by making the measurement time common in each pass band, the pass band switching of the band-pass filter is simplified, so that the control of the switch signal for the switching is also simplified. is there.

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

【図1】 本発明の実施の形態のスペクトラム計測装置
の制御/ドライブ部によるレベル変換と計測時間短縮の
説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of level conversion and measurement time reduction by a control / drive unit of a spectrum measurement device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同実施の形態のスペクトラム計測装置による
全通過帯域の一巡の合計の計測時間を従来方法による場
合と比較した説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram in which the total measurement time of one round of the entire pass band by the spectrum measuring apparatus of the embodiment is compared with the case of the conventional method.

【図3】 バンドパスフィルタ回路の出力信号とピーク
ホールド回路のピークホールド信号の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an output signal of a band-pass filter circuit and a peak hold signal of a peak hold circuit.

【図4】 バンドパフィルタ回路の回路構成を示す回路
図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a bandpass filter circuit.

【図5】 バンドパスフィルタ回路を制御する2相クロ
ックの波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram of a two-phase clock for controlling a band-pass filter circuit.

【図6】 バンドパスフィルタ回路を制御するスイッチ
信号の波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram of a switch signal for controlling a bandpass filter circuit.

【図7】 ピークホールド回路の回路構成を示す回路図
である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a peak hold circuit.

【図8】 制御/ドライ部部の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a control / dry unit.

【図9】 バンドパスフィルタ回路の出力信号の周波数
による違いを説明するための波形図である。
FIG. 9 is a waveform chart for explaining a difference between frequencies of output signals of the band-pass filter circuit.

【図10】 スペクトラム計測装置の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a spectrum measurement device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:バンドパスフィルタ回路、2:ピークホールド回
路、3:制御/ドライブ部、31:A/D変換器、3
2:制御部、33:表示ドライバ、4:液晶表示装置。
1: bandpass filter circuit, 2: peak hold circuit, 3: control / drive unit, 31: A / D converter, 3
2: control unit, 33: display driver, 4: liquid crystal display device.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の通過帯域を切り替えて該各通過帯域
の周波数スペクトル信号を時分割的に出力するバンドパ
スフィルタ回路と、該バンドパスフィルタ回路の各通過
帯域の出力信号のピーク値を検出して保持するピークホ
ールド回路とを有する信号スペクトラム計測装置におい
て、 前記バンドパスフィルタ回路の少なくもと1つの通過周
波数について、該通過周波数を選択する計測時間を当該
通過周波数に要求される必要最小時間よりも短い時間に
設定すると共に、前記ピークホールド回路で得られるピ
ーク信号レベルに対してそのレベルを大きくする補正を
加えることを特徴とする信号スペクトラム計測装置。
1. A bandpass filter circuit for switching a plurality of passbands and outputting a frequency spectrum signal of each passband in a time division manner, and detecting a peak value of an output signal of each passband of the bandpass filter circuit. A signal spectrum measuring apparatus having a peak hold circuit for holding the frequency as a minimum, and for at least one pass frequency of the band-pass filter circuit, a measurement time for selecting the pass frequency is a necessary minimum time required for the pass frequency. A signal spectrum measuring apparatus, wherein a shorter time is set and a correction is made to increase the peak signal level obtained by the peak hold circuit.
【請求項2】前記補正が、前記必要最小時間と前記計測
時間との時間差に対応した補正であることを特徴とする
請求項1に記載の信号スペトクラム計測装置。
2. The signal spectrum measuring apparatus according to claim 1, wherein the correction is a correction corresponding to a time difference between the required minimum time and the measurement time.
【請求項3】各通過帯域の計測時間をほぼ同一に設定す
ると共に、該各計測時間に応じて各通過帯域のピーク信
号レベルに前記補正を加えることを特徴とする請求項1
又は2に記載の信号スペクトラム計測装置。
3. The measurement time of each pass band is set to be substantially the same, and the correction is applied to the peak signal level of each pass band according to each measurement time.
Or the signal spectrum measuring device according to 2.
JP8233668A 1996-08-16 1996-08-16 Signal spectrum measurement device Expired - Fee Related JP2974129B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8233668A JP2974129B2 (en) 1996-08-16 1996-08-16 Signal spectrum measurement device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8233668A JP2974129B2 (en) 1996-08-16 1996-08-16 Signal spectrum measurement device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1062461A true JPH1062461A (en) 1998-03-06
JP2974129B2 JP2974129B2 (en) 1999-11-08

Family

ID=16958667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8233668A Expired - Fee Related JP2974129B2 (en) 1996-08-16 1996-08-16 Signal spectrum measurement device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2974129B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010097606A (en) * 2008-09-19 2010-04-30 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device and wireless tag using the same
CN105652083A (en) * 2015-12-31 2016-06-08 上海创远仪器技术股份有限公司 Circuit structure and method for improving frequency measurement accuracy of superheterodyne spectrum analyzer

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010097606A (en) * 2008-09-19 2010-04-30 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device and wireless tag using the same
US9607975B2 (en) 2008-09-19 2017-03-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and wireless tag using the same
CN105652083A (en) * 2015-12-31 2016-06-08 上海创远仪器技术股份有限公司 Circuit structure and method for improving frequency measurement accuracy of superheterodyne spectrum analyzer
CN105652083B (en) * 2015-12-31 2019-03-01 上海创远仪器技术股份有限公司 Improve the circuit structure and method of superhet spectrum analyzer frequency measurement accuracy

Also Published As

Publication number Publication date
JP2974129B2 (en) 1999-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4489342A (en) MOSFET Integrated delay circuit for digital signals and its use in color-televison receivers
US4163193A (en) Battery voltage detecting apparatus for an electronic timepiece
JP2974129B2 (en) Signal spectrum measurement device
EP0535124B1 (en) Analog-to-digital converter
JP3802968B2 (en) Bandpass filter device
JP2971400B2 (en) Signal spectrum measurement device
JP3636264B2 (en) Signal spectrum measuring device
JPS5829891B2 (en) A/D conversion circuit
JPH0225525B2 (en)
JP3037502B2 (en) Switched capacitor sample and hold delay circuit
JPH0415564A (en) Capacitance measuring circuit
JPS61230522A (en) Sample holding circuit
JPS59161908A (en) Compensator for requency characteristics
JPS58162127A (en) Timer device
JP2671762B2 (en) Electronic timer
JPH08327675A (en) Band-pass filter circuit
JPH06505135A (en) Time/voltage conversion method and device
JPH03283912A (en) Variable delay circuit
JPS6355109B2 (en)
JPS62277517A (en) Displacement converter
JPH08292217A (en) Spectrum analyzer
JPH04334969A (en) Voltage divider
JPS6221090A (en) Timer apparatus
JPH0795690B2 (en) A / D converter
KR970017736A (en) Switched Capacitor with Variable Resistance

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990803

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080903

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090903

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100903

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110903

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120903

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees