JPS58206227A - パルス周波数逓倍回路 - Google Patents
パルス周波数逓倍回路Info
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- JPS58206227A JPS58206227A JP57090063A JP9006382A JPS58206227A JP S58206227 A JPS58206227 A JP S58206227A JP 57090063 A JP57090063 A JP 57090063A JP 9006382 A JP9006382 A JP 9006382A JP S58206227 A JPS58206227 A JP S58206227A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/00006—Changing the frequency
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔発明の詳細な説明〕
本発明は、バイポーラトランジスタケ使用して入力パル
スQ)周波数を逓倍するパルス周波数逓倍回路に関する
。 〔発明の仮術的背景〕 バイポーラトランジスタを使用した周波数逓倍装置には
、各種の構成θ1ものが知られでいるが、回路構成が比
較的簡単で*!檜回路化が容易なものとして特公昭56
−45459号公報に開示されている。すなわち、′@
1図に示すように定4E流源lとコンデンサ2とで三角
波電圧Bヶ発生させ、それラミ圧しペルスイ・ソチ3で
パルス化したのちフリ・ツブフロ゛ツブ回路4で分1固
シテパルス信号A、A?作り、一方のパルス信号Aによ
り導流制御スイッチ5を制御して三角1 波電圧
Bの1M期を制御している。そして、上記三角波電圧B
を差動増幅器6に導いて互い(二逆相υ)一対Q)三角
波信号B、Bを作り、この三肉碩偵号1s、Bおよび前
記パルス信号Δ、Aをニア、8の各出力パルスC1,C
2?F’バツフア用トランジスタ9で結付して収り出す
よう(ニしている。 〔背景技的の間1点〕 しかし、上記逓倍!!置では、三角波電圧ケ発生させて
それV逓倍しているだけであ
スQ)周波数を逓倍するパルス周波数逓倍回路に関する
。 〔発明の仮術的背景〕 バイポーラトランジスタを使用した周波数逓倍装置には
、各種の構成θ1ものが知られでいるが、回路構成が比
較的簡単で*!檜回路化が容易なものとして特公昭56
−45459号公報に開示されている。すなわち、′@
1図に示すように定4E流源lとコンデンサ2とで三角
波電圧Bヶ発生させ、それラミ圧しペルスイ・ソチ3で
パルス化したのちフリ・ツブフロ゛ツブ回路4で分1固
シテパルス信号A、A?作り、一方のパルス信号Aによ
り導流制御スイッチ5を制御して三角1 波電圧
Bの1M期を制御している。そして、上記三角波電圧B
を差動増幅器6に導いて互い(二逆相υ)一対Q)三角
波信号B、Bを作り、この三肉碩偵号1s、Bおよび前
記パルス信号Δ、Aをニア、8の各出力パルスC1,C
2?F’バツフア用トランジスタ9で結付して収り出す
よう(ニしている。 〔背景技的の間1点〕 しかし、上記逓倍!!置では、三角波電圧ケ発生させて
それV逓倍しているだけであ
【)、任意のパルス信号ケ
入力してそれケ逓倍することも二ついてはその方法が示
されておらず、また三角波電圧の発生は開ループ制御で
あるので、入力パルスに比例した三角波゛電圧を発生さ
せることができない。神言丁れば、任意の入力パルスに
討して周波数ケ逓倍させることは不可能である。 〔発明Q)目EFJ) 不発明は上記σ)事情に亀みてなされたもQ)で、デユ
ーティ比が任意υ1人カパルスに対して同波数が逓倍さ
れた出力パルスを発生し得るパルス自波数逓倍回路を提
供するものである。 〔発明の鎧要〕 丁なわち、不発明Q)パルス周波数逓倍回路は、入力パ
ルスをフリツブフロプブ回路で分周し、こQ1分局パル
ス出力によりコンデンサの充放電べ#を切換制薊して上
記分周パルスと同じ周期の三角波電圧を上記コンデンサ
に発生させ、この三角波1j田を複数の反転電圧ケ持つ
多重ウィンドフンパレータに入力しで、前記三角波電圧
θ1−鳴期に複¥1iQ)パルスを発生させるようにし
たものである。 したがって、上記逓倍回路によれば、任意の入力パルス
に関連した三角波電圧を発生し、こい三角波′IM圧ケ
復−依Q)パルスに変僕しているQ)で、任意の入力パ
ルスに対して逓倍が可能であり、また入力パルスを分局
して得た分膓パルスにより三角波遡王の発生を制御して
いるので、任fi<(/1デユーティ比01人カパルス
に対して逓倍が可能である。 〔発明い実施4yll ) 以下、IA面を参瞭[て本発明を詳細に悦dμする、。 第2図は木忙明Q1パルス問波攻逓倍回路U)基本構成
ケ示している。即ち、へカパルス?フリヅプフa゛ツブ
回路lOで2分周し、こ01分分局カバパルによりJL
′//f方向切伊スイッチZ7?Il馴してフンデンサ
Cθ1光収゛濱を制御でること(二よって上記分局パル
スと同じ周期、したがって前記入力パルスい@期012
倍(711向期Q)三角伎這土′?発生させ、これ!た
とえは手つQ)反転i圧?持つ多事ウィンドフンパレー
タ12に入カスること(二よって逓倍パルス出力v1尋
る。ここで、13は三%4彼発生回路を形成している。 第LL・ユ不健明の一冥弛例を示すもQ)で、先ず金体
Q)構by、(1)概要ケ説明でる。30は正緘源電圧
−t G t3が供給さnる第I U)醒源ライン、3
1はたとえば接地峨位の9PJ20’磁源ライン、32
はパルス入力喘子33から01人カパルスA?2分周で
るフリ゛ツブフロ゛ツブ回路、34はこのフリップフロ
゛ツブ回路32の出力(二よi)スイッチング駆動さ4
るトランジスタQtztおよび抵抗R1雪tかうなる電
流方向切迦スイ゛ソチ、35ハコo1’JJ%スインチ
34によ1】出力(冶り)万)司7[1;切換制御され
る′電流源回路、C2はこの電流−源回路35の出力端
と接地ライン31との間に接続されて充7fi礒を行な
い三角波′電圧V、を発生する三角波発生用コンデンサ
、36はこのコンデンサC2からの三角波電圧が導かれ
る多重ウィンドコンパレータである。一方、37は前記
フリ・ツブフロップ回路32Q)出力パルスBが導かれ
そQ1立上り蒔にたとえば13.1μsの細い微分パル
スDv発生させる単安定マルチバイブレータ、38は上
記微分パルスDが導かれ、このパルス期間オンになり、
前記コンデンサC2の両端問題圧?初期値(たとえばN
PN形トランジスタのベース・エミッタl’tLi4圧
V B E )に設定する初期値設定回路、39は前記
三角波電圧v2のピーク値を設定するだめの基d!!!
1電土vRたとえば9Vag′?発生させる極隼シ庄発
生回路、40は上記基準゛シ圧■Rと削記三肉波礪田■
2とを比較してV22VRのと大にハイレベルの出刃′
72発主7る礪圧比転回路、4IはこいI颯土比穀1司
路40の出力が導かれ、こり)出力がハイレベル0)M
間オンになるトランジスタQ+otおよび抵抗h to
tからなり、制a電圧発生用コンデンw Clσ)端子
(圧ν1を低Fさせる毫圧劉1回路である。上記コンデ
ンサC1は、@記1源ライン30から抵抗)< tt
′?通じて構成されるもので、そcI′X両端間(:発
生する制別イ圧v1はQv−VqCの笥囲内である。4
2は上記側a ”74. + V tが導かれるトラン
ジスタQ目1およびそのエミヅダ鴫:接続された抵抗R
111からなり、上記側・卸蔓王Vli:応じた゛電蒲
II=変換でる確出題流変換回路であり、その出力4済
Iにより前記11K!fr源回路35Q)出力纜fiI
の大きさが定まるようになっている。 次に、上記各部の詳細な構成および”動作を説明でる。 シ/Iw源回路35において、トランジスタQ+st
、 Q133 ・Q134はそれぞれエミ゛7りが
抵抗R131〜R133を介して電源丹イン30に接続
され、互いのベース同志が共通にトランジスタQ、+5
zCI’エミッタに接続されている。このトランジスタ
Q112のコレゲタは接地さ4、ベースは前記トランジ
スタQ1stQ)フレゲタと共通に前記電圧’IE流変
換回路42の出力端に接続されている。前記トランジス
タQ133”’コレゲタにはトランジスタQ135”’
フレゲタおよびトランジスタQsssのベースが接続さ
れ、前記トランジスタQ134のコレゲタにはエミッタ
が2個のマルチェミ゛ツタトランジスタQ137のコレ
ゲタに接続されている。このトランジスタQ137のベ
ースは前記トランジスタQ 135のベースおよびトラ
ンジスタQ136のエミ゛ソダに接続され、またトラン
ジスタQ、 + a sのコレゲタは前記切換スイ゛ソ
チ34の出力端(二接続されている。したがって、切換
スイ・ソチ34がオフσ1ときには、前記トランジスタ
Q131 、 Qtsa 。 Q134 * Q13Sにはそれぞれ電流Iが浦れ、
トランジスタQ、3.cは4f7M2tが流れるQlで
、三角波発生用コンデンサC2からトランジスタQ、1
37万回へ!?7WIが流れ込む。これに対して、自j
I記tJJ停スイ・ソチ34がオンのときシニは、マル
チェミヅタトランジスタQ137(二ベース磁流が流れ
なくなってオフになるから、トランジスタQ134の電
流l力桶11記三角彼発主用コンデンサC2に詐れ込む
。 前記初期値設定回路38において、トランジスタQ 1
81およびQIS2によってレベルシフト回路が形成さ
れてお蚤)、トランジスタQ、5li1は抵抗R181
およびトランジスタQlsa′?直列に介して接地さf
i、 トランジスタQ taxはコレゲタが抵抗R1
52’%’介して@源うイン30に接続さ4、そのエミ
゛ソダはベース・コレゲタ相互が接続されたトランジス
タQtsa’if介して接地されている。そして、前記
トランジスタ0.11i3υ1ベースは抵抗に1sa?
介して前記単安定マルチパイブレーク37Q)出力端に
接続され、@記トラン’i)スタG’tstのエミ゛シ
タが前記コンデンサC2に接続されている。したがって
、単安定マルチバイブレータ37から正極性02領分パ
ルスDが入力したとさ、トランジスタQ153がオンに
なって前記コンデンサc、Q’を端子(圧を初期Ira
(トffン9.;CfC+!+st C)1エミ・/9
M匣でJR+1、これはVBEである)に設定し、その
他の期間はトランジスタQ153−はオフになっている
。 ii+記!Qs電圧発生回路39においては、電源ライ
ン30と接地ライン31との間に抵抗R鵞41 、
R142、R143が直列に接続され、上記抵抗R14
2の両端にトランジスタQ 141のコレクタおよびベ
ースが対応して接続され、このトランジスタQ14+の
エミ・ツタは接地さ4ている。ここで、抵抗R14tと
R143との抵抗値比V(R: 1 )に設定している
ので、トランジスタQ 141のコレツ・り電圧はベー
ス層圧、丁なわちV BE (/N9 (=1 +8
)倍C7’rッティ6.、一方、前記多重ウィンドコン
パレーダ36において、 Qrssは4個θ)エミヅタ
ケ持っマルチエミッタトランジスタであjl、そのコレ
ゲタは4諒ライン30に接続され、第lエミッタは抵i
坑8・・・ パ・・・からなる抵抗分圧回路′介
して接地さ・れ、第2エミ・ソダは抵抗R15a・R1
114を直ソリニ介して接地され、男:3エミ′ソダは
抵抗Rlll5 ・R+s11?介して僧厘され、纂
4エミヅる。上記抵抗”161 、 R162の接続
点(分圧点)にはトランジスタQ sstのベースが接
続され、抵抗RI63 、 R1640)接続点には
トランジスタ(JtstQ)コレクタおよびトランジス
タQ162のベースが接続され、抵抗R1m% 、
R186の接続点にはトランジスタQ!62のコレクタ
およびトランジスタQ163のベースが接続され、抵抗
R167@ R168の接続点にはトランジスタQ16
3のコレクタおよびトランジスタQ164のベースカ接
続され、こ(、I))ランジスタQta+&’ゴレグタ
はパルス出力端子43に接続されると共に抵抗R169
を介して電源ライン3oに接続され、上記トランジスタ
Q1ss −Q1640’各エミヅタは接地されている
。さらに、前記マルチェミ゛ツタトランジスタQ161
+のベースは抵抗R1?。を介して″電源ライン3o1
:接攪され、上J己ヘースにはトランジスタQ1611
のエミ・ソダが接続されている。このトランジスタQ1
66”コレクタは接地さね、ベースは抵抗R171’2
介して前記エミ゛ソダ(:接普され、このベースにはト
ランジスタQ167のエミッタが接続されている。 そして、このトランジスタQ167のコレクタは接地さ
れ、ベースには前記コ・ンデンサC2−から三角波型F
Ev2が印加されている。ところで、前記抵抗R167
とR16Bとの抵抗値比は〔2:13、抵抗Rtss
& Rtssと01抵抗値比は〔4:1〕、抵抗R16
3とR164との抵抗値比は〔6:1〕、抵抗R161
とR162との抵抗値比は〔s:t)になっている。し
たがつて、マルチェミ′ツタトランジスタQ 166の
ベース電圧VBが4VBFL以下0)ときはトランジス
タQ 161〜Q 164はオフ、パルス出力端子43
Q)出力電圧はハイレベルであを)、前記ベース電圧V
B カ4’V BE < vr3≦6 V BE (
1’ト?fi ) FンンヌタQ164のみオンに反転
し、出力電圧はa−レベルに反転する。前記ベース電圧
VBが6VBE<νB≦8 vBEのときはトランジス
タQ163がオンになり、こス1.によってトランジス
タ(シ、64はオフに反転し、を上刃@ i−1,&す
ハイレベルζ二反転する。前記ベース電圧vBがδVB
E<Vs≦11)VBEのときはトランジスタQ1g□
がオンにな昏】、これによってトランジスタQ 163
はオフ、トランジスタQ164はオンに反転し、出力電
圧(・すローレベルに反転する。前記ベース電圧V、が
l(JVBg<Vsのと彦はトランジスタQ 161が
オンにな1)、これによってトランジスタQ!62はオ
フ、トランジスタQ +63はオン、トランジスタQ1
64は万フに反転し、出力電圧はハイレベルに反転する
。丁なわち、前記マルチェミ゛ツタトランジスタQ16
5g、−s−スN圧VBが4Vgg 、6VBE 。 8 V Bw 、 l U V BE ?勉L7z毎
ニ出力電圧が反転する。したがって、多事ウィンドコン
パレータ36U)人力@六−前記ベース電圧νBよ0ト
ラ:/ ;yス9 Q1611 、 Q167012
V sz分タケ1氏イ2Vsg 、4Vsz 、+5
Vsg 、8VBE ?越える苺に出力電圧が反転する
ので、多重ウインドコンパレーダ36は4個の反転@
E y持っている。 次に、第;3図の動作について第4図を参照して説明す
る。いま、パルス入力端子33に入力パルスAが入力す
ると、こわはフリ゛lブフロ゛ツブ回路32で2分周さ
れ、こり洩分周パルスBが単安定マルチバイブレータ3
7(=入力して伎分パルスDが発生する。この微分パル
スDによって初期値設定回路3dが三角波発生用コンデ
ンサC,+CI”4子4圧V20’fA期値?VgE(
,40、7V )に設定でる。−万、目1!記分周パル
スBがハイレベルの期(hlは、切停スイッチ340)
4+?1Ill I=よって竜;扉ン非回FM!r35
刀)り電廂I?自弓己コンデン+C2に1弁丁0)テ、
””jンデン7−C2υ)端子電圧v2は蛍誠に増加す
る。これに対して、前記分1MパルスBがローレベルO
)期間は、切換スイツチ34い制御によって蚤清源回路
35蕃ニフンデン4−C2から電流■が梳れ込むように
なるので、コンデンサC2υ)端子電圧V2は単−周に
減少でる。したがって、分局パルスBと同じ川明で、#
18でztは入力パルスA 01Q @ (1” 1倍
の1開明でコンデン+l−C2ζ二三円液電圧−、+
2.zls廼生でる。 上記三角波電圧v2Q)ピーク値は、定冨状、西では幕
準慰圧発王回路39で発生する基準1i8:9VBg(
’563V)になるようにフィードバック制御が行なわ
れる。丁なわち、電圧制御回路40Z・す三角&電圧入
力が基準゛飛圧入力?陽えると出力がハイレベルになり
、これによって層圧制御回路4 J O)トランジスタ
Qlolがオンにな0.制御電圧発生用コンデンサCI
の端子電圧Vlが下がり、電圧電流変換回路42Q)出
力電’/jf 1が小さくなり、三角波発生用コンデン
サC2Q)充放電電流Iが小さくな1)、こQ1フンテ
ンサC2のピーク電圧が下がる。なお、定常状態(二な
るまでは、電圧比較回路40の出力はローレベル、電圧
制御回路41はオ°)状態、制御電圧発生用コンデンサ
C,の端子電圧V!は抵抗”11ケ通じてQ)充゛礪4
弥により徐々に上昇し、電圧電流変換回路42Q1出力
電流Iも徐々C二上昇する。こυ1出力電涜I (/N
大ささは1=v、−vHE R1□ で定まる。 そして、前記多重フィンドコンバレータ、76は三TA
波電圧入力がlV、3g(初期値)〜9vs=(ピーク
値)〜1vらE!:変化する過程で、tii’14Lり
、Cウ1: 2 V Bp 、 4=\’ B E
+6VBE、、8VBEの反死電比で出力@田が反転し
、−1司期の三角仮に討して4Fillr、nパルス出
力を発生する。この三角波は前述したように入力パルス
Aの半分の凋彼激であり、この4倍の周波数の上記パル
ス出力は、入力パルスAQ)2倍の周波数に逓倍さセた
ものである。こり)場合、多重ワインドフンパレータ3
6σ)各反転電圧を三角e振幅I V az 〜9 V
BB 内テ2VBE。 4VBE、6シBE8V13gの如<VBEケ単位とし
て上、旦 立 L 88.8.8 に設定し、反転磁圧 間隔?等しい直(2Vbz )としているC)で、パル
ス出力のデユーテイ比は50%とな))、整った出力パ
ルスが(尋らねる。 また、上記逓磨回路では、入力I<ルス!\7フリヅブ
フaヅブ回路32で分周して得た分力パルスBによ(1
切寝スイツチ34ン切換制御しているQ)で、入力パル
スA O)デユーティ比は任意のものでよく、デユーテ
ィ比が比較的小さい細い入力パルスであってもパルス逓
倍が可能でメリ、前記分局パルスBによって三角波電圧
V2の初期値設定を行なって簡明をとっているので、正
確な逓倍動作が得られる。第3図Q)回路をブレヅドボ
ードl二より実験した結果、電圧電流変換回路42の出
力電流Iを1μA、1tllIA。 1(JUμA、1mAに設定L、入力パルスAQ)r!
i1波数を101JHz 、1KHz 、1QKHz
。 l CI IJ K Hz O>如く広い範囲(100
0倍)にわたって変化させてもパルス逓倍動作が安定(
=得らtた。ここで、第5図に人力用波数f1ムqと出
力電波数foじ゛の測定結果を示す。なお、入力パルス
Aのむl゛は、三角波発生用フンデン−+C2Q)容量
値と元放電電講Iの電流値とi端間ピーク電圧V(=8
〜Bz )で決まl)、である。したがって、V’H(
i3Vであり、C2=0.1JU2μFとした@ひに、
上記逓倍回路01人力周仮数fIN (71範囲は 89 )1 z < f IN < 89 K Hzで
あを)、第5図Q1屓11定結果と良く一致する。この
ように上記逓倍回路は、コンデンサC2の容量値を大傘
く丁れば低l1il彼用、小さくてれば高尚波用として
使用でよる。 第6図は多重ウィンドフンパレータの変形例を示すもの
であり、それぞれ基準電圧入力vr1 、Vr2 、
Vr3 、Vr4 (但L V r 1(Vr、(
Vr3(Vr4 )′(/有する埴土比較回路61.6
2.63.64に共通に入カシ圧V INケは」加し、
各電圧比較回路61〜64Q)出力を対応して抵抗R1
%R,を介してトランジスタQ1〜Q4のベース(二導
き、こQ1各トラ1 ンンスタQ1〜Q2+sn
エミ゛ツタを接地し、トランジスタQ4のフレフタをト
ランジスダQ3Q1ペースに、こ(/% )ランンスタ
QsC)’フレフタをりC2のづレクタをトランジスタ
Q1(1)ベースに接続し、トランジスタQrのフレフ
タから出カパルスン取曝)出でようにしたものである。 こ0)ように複数υ)電圧比較回路と、櫛浬回格?用い
た回路(二おいても、前述したと同様ζ:4−固の反転
電圧vrl 、Vr2 、v「3 、vr4fy−待つ
多重ウィンドコンパレータ動作が得られる。 〔発明の効果〕 上述したよう(二本発明Q)パルス川波数逓倍回路によ
れば、デユーティ比が任意0)入力パルスに対して闇波
数が逓倍された出力パルスを発生でき、パイボーモトラ
ンジスタケ便用した逓倍回路として帰広い用途を有する
。
入力してそれケ逓倍することも二ついてはその方法が示
されておらず、また三角波電圧の発生は開ループ制御で
あるので、入力パルスに比例した三角波゛電圧を発生さ
せることができない。神言丁れば、任意の入力パルスに
討して周波数ケ逓倍させることは不可能である。 〔発明Q)目EFJ) 不発明は上記σ)事情に亀みてなされたもQ)で、デユ
ーティ比が任意υ1人カパルスに対して同波数が逓倍さ
れた出力パルスを発生し得るパルス自波数逓倍回路を提
供するものである。 〔発明の鎧要〕 丁なわち、不発明Q)パルス周波数逓倍回路は、入力パ
ルスをフリツブフロプブ回路で分周し、こQ1分局パル
ス出力によりコンデンサの充放電べ#を切換制薊して上
記分周パルスと同じ周期の三角波電圧を上記コンデンサ
に発生させ、この三角波1j田を複数の反転電圧ケ持つ
多重ウィンドフンパレータに入力しで、前記三角波電圧
θ1−鳴期に複¥1iQ)パルスを発生させるようにし
たものである。 したがって、上記逓倍回路によれば、任意の入力パルス
に関連した三角波電圧を発生し、こい三角波′IM圧ケ
復−依Q)パルスに変僕しているQ)で、任意の入力パ
ルスに対して逓倍が可能であり、また入力パルスを分局
して得た分膓パルスにより三角波遡王の発生を制御して
いるので、任fi<(/1デユーティ比01人カパルス
に対して逓倍が可能である。 〔発明い実施4yll ) 以下、IA面を参瞭[て本発明を詳細に悦dμする、。 第2図は木忙明Q1パルス問波攻逓倍回路U)基本構成
ケ示している。即ち、へカパルス?フリヅプフa゛ツブ
回路lOで2分周し、こ01分分局カバパルによりJL
′//f方向切伊スイッチZ7?Il馴してフンデンサ
Cθ1光収゛濱を制御でること(二よって上記分局パル
スと同じ周期、したがって前記入力パルスい@期012
倍(711向期Q)三角伎這土′?発生させ、これ!た
とえは手つQ)反転i圧?持つ多事ウィンドフンパレー
タ12に入カスること(二よって逓倍パルス出力v1尋
る。ここで、13は三%4彼発生回路を形成している。 第LL・ユ不健明の一冥弛例を示すもQ)で、先ず金体
Q)構by、(1)概要ケ説明でる。30は正緘源電圧
−t G t3が供給さnる第I U)醒源ライン、3
1はたとえば接地峨位の9PJ20’磁源ライン、32
はパルス入力喘子33から01人カパルスA?2分周で
るフリ゛ツブフロ゛ツブ回路、34はこのフリップフロ
゛ツブ回路32の出力(二よi)スイッチング駆動さ4
るトランジスタQtztおよび抵抗R1雪tかうなる電
流方向切迦スイ゛ソチ、35ハコo1’JJ%スインチ
34によ1】出力(冶り)万)司7[1;切換制御され
る′電流源回路、C2はこの電流−源回路35の出力端
と接地ライン31との間に接続されて充7fi礒を行な
い三角波′電圧V、を発生する三角波発生用コンデンサ
、36はこのコンデンサC2からの三角波電圧が導かれ
る多重ウィンドコンパレータである。一方、37は前記
フリ・ツブフロップ回路32Q)出力パルスBが導かれ
そQ1立上り蒔にたとえば13.1μsの細い微分パル
スDv発生させる単安定マルチバイブレータ、38は上
記微分パルスDが導かれ、このパルス期間オンになり、
前記コンデンサC2の両端問題圧?初期値(たとえばN
PN形トランジスタのベース・エミッタl’tLi4圧
V B E )に設定する初期値設定回路、39は前記
三角波電圧v2のピーク値を設定するだめの基d!!!
1電土vRたとえば9Vag′?発生させる極隼シ庄発
生回路、40は上記基準゛シ圧■Rと削記三肉波礪田■
2とを比較してV22VRのと大にハイレベルの出刃′
72発主7る礪圧比転回路、4IはこいI颯土比穀1司
路40の出力が導かれ、こり)出力がハイレベル0)M
間オンになるトランジスタQ+otおよび抵抗h to
tからなり、制a電圧発生用コンデンw Clσ)端子
(圧ν1を低Fさせる毫圧劉1回路である。上記コンデ
ンサC1は、@記1源ライン30から抵抗)< tt
′?通じて構成されるもので、そcI′X両端間(:発
生する制別イ圧v1はQv−VqCの笥囲内である。4
2は上記側a ”74. + V tが導かれるトラン
ジスタQ目1およびそのエミヅダ鴫:接続された抵抗R
111からなり、上記側・卸蔓王Vli:応じた゛電蒲
II=変換でる確出題流変換回路であり、その出力4済
Iにより前記11K!fr源回路35Q)出力纜fiI
の大きさが定まるようになっている。 次に、上記各部の詳細な構成および”動作を説明でる。 シ/Iw源回路35において、トランジスタQ+st
、 Q133 ・Q134はそれぞれエミ゛7りが
抵抗R131〜R133を介して電源丹イン30に接続
され、互いのベース同志が共通にトランジスタQ、+5
zCI’エミッタに接続されている。このトランジスタ
Q112のコレゲタは接地さ4、ベースは前記トランジ
スタQ1stQ)フレゲタと共通に前記電圧’IE流変
換回路42の出力端に接続されている。前記トランジス
タQ133”’コレゲタにはトランジスタQ135”’
フレゲタおよびトランジスタQsssのベースが接続さ
れ、前記トランジスタQ134のコレゲタにはエミッタ
が2個のマルチェミ゛ツタトランジスタQ137のコレ
ゲタに接続されている。このトランジスタQ137のベ
ースは前記トランジスタQ 135のベースおよびトラ
ンジスタQ136のエミ゛ソダに接続され、またトラン
ジスタQ、 + a sのコレゲタは前記切換スイ゛ソ
チ34の出力端(二接続されている。したがって、切換
スイ・ソチ34がオフσ1ときには、前記トランジスタ
Q131 、 Qtsa 。 Q134 * Q13Sにはそれぞれ電流Iが浦れ、
トランジスタQ、3.cは4f7M2tが流れるQlで
、三角波発生用コンデンサC2からトランジスタQ、1
37万回へ!?7WIが流れ込む。これに対して、自j
I記tJJ停スイ・ソチ34がオンのときシニは、マル
チェミヅタトランジスタQ137(二ベース磁流が流れ
なくなってオフになるから、トランジスタQ134の電
流l力桶11記三角彼発主用コンデンサC2に詐れ込む
。 前記初期値設定回路38において、トランジスタQ 1
81およびQIS2によってレベルシフト回路が形成さ
れてお蚤)、トランジスタQ、5li1は抵抗R181
およびトランジスタQlsa′?直列に介して接地さf
i、 トランジスタQ taxはコレゲタが抵抗R1
52’%’介して@源うイン30に接続さ4、そのエミ
゛ソダはベース・コレゲタ相互が接続されたトランジス
タQtsa’if介して接地されている。そして、前記
トランジスタ0.11i3υ1ベースは抵抗に1sa?
介して前記単安定マルチパイブレーク37Q)出力端に
接続され、@記トラン’i)スタG’tstのエミ゛シ
タが前記コンデンサC2に接続されている。したがって
、単安定マルチバイブレータ37から正極性02領分パ
ルスDが入力したとさ、トランジスタQ153がオンに
なって前記コンデンサc、Q’を端子(圧を初期Ira
(トffン9.;CfC+!+st C)1エミ・/9
M匣でJR+1、これはVBEである)に設定し、その
他の期間はトランジスタQ153−はオフになっている
。 ii+記!Qs電圧発生回路39においては、電源ライ
ン30と接地ライン31との間に抵抗R鵞41 、
R142、R143が直列に接続され、上記抵抗R14
2の両端にトランジスタQ 141のコレクタおよびベ
ースが対応して接続され、このトランジスタQ14+の
エミ・ツタは接地さ4ている。ここで、抵抗R14tと
R143との抵抗値比V(R: 1 )に設定している
ので、トランジスタQ 141のコレツ・り電圧はベー
ス層圧、丁なわちV BE (/N9 (=1 +8
)倍C7’rッティ6.、一方、前記多重ウィンドコン
パレーダ36において、 Qrssは4個θ)エミヅタ
ケ持っマルチエミッタトランジスタであjl、そのコレ
ゲタは4諒ライン30に接続され、第lエミッタは抵i
坑8・・・ パ・・・からなる抵抗分圧回路′介
して接地さ・れ、第2エミ・ソダは抵抗R15a・R1
114を直ソリニ介して接地され、男:3エミ′ソダは
抵抗Rlll5 ・R+s11?介して僧厘され、纂
4エミヅる。上記抵抗”161 、 R162の接続
点(分圧点)にはトランジスタQ sstのベースが接
続され、抵抗RI63 、 R1640)接続点には
トランジスタ(JtstQ)コレクタおよびトランジス
タQ162のベースが接続され、抵抗R1m% 、
R186の接続点にはトランジスタQ!62のコレクタ
およびトランジスタQ163のベースが接続され、抵抗
R167@ R168の接続点にはトランジスタQ16
3のコレクタおよびトランジスタQ164のベースカ接
続され、こ(、I))ランジスタQta+&’ゴレグタ
はパルス出力端子43に接続されると共に抵抗R169
を介して電源ライン3oに接続され、上記トランジスタ
Q1ss −Q1640’各エミヅタは接地されている
。さらに、前記マルチェミ゛ツタトランジスタQ161
+のベースは抵抗R1?。を介して″電源ライン3o1
:接攪され、上J己ヘースにはトランジスタQ1611
のエミ・ソダが接続されている。このトランジスタQ1
66”コレクタは接地さね、ベースは抵抗R171’2
介して前記エミ゛ソダ(:接普され、このベースにはト
ランジスタQ167のエミッタが接続されている。 そして、このトランジスタQ167のコレクタは接地さ
れ、ベースには前記コ・ンデンサC2−から三角波型F
Ev2が印加されている。ところで、前記抵抗R167
とR16Bとの抵抗値比は〔2:13、抵抗Rtss
& Rtssと01抵抗値比は〔4:1〕、抵抗R16
3とR164との抵抗値比は〔6:1〕、抵抗R161
とR162との抵抗値比は〔s:t)になっている。し
たがつて、マルチェミ′ツタトランジスタQ 166の
ベース電圧VBが4VBFL以下0)ときはトランジス
タQ 161〜Q 164はオフ、パルス出力端子43
Q)出力電圧はハイレベルであを)、前記ベース電圧V
B カ4’V BE < vr3≦6 V BE (
1’ト?fi ) FンンヌタQ164のみオンに反転
し、出力電圧はa−レベルに反転する。前記ベース電圧
VBが6VBE<νB≦8 vBEのときはトランジス
タQ163がオンになり、こス1.によってトランジス
タ(シ、64はオフに反転し、を上刃@ i−1,&す
ハイレベルζ二反転する。前記ベース電圧vBがδVB
E<Vs≦11)VBEのときはトランジスタQ1g□
がオンにな昏】、これによってトランジスタQ 163
はオフ、トランジスタQ164はオンに反転し、出力電
圧(・すローレベルに反転する。前記ベース電圧V、が
l(JVBg<Vsのと彦はトランジスタQ 161が
オンにな1)、これによってトランジスタQ!62はオ
フ、トランジスタQ +63はオン、トランジスタQ1
64は万フに反転し、出力電圧はハイレベルに反転する
。丁なわち、前記マルチェミ゛ツタトランジスタQ16
5g、−s−スN圧VBが4Vgg 、6VBE 。 8 V Bw 、 l U V BE ?勉L7z毎
ニ出力電圧が反転する。したがって、多事ウィンドコン
パレータ36U)人力@六−前記ベース電圧νBよ0ト
ラ:/ ;yス9 Q1611 、 Q167012
V sz分タケ1氏イ2Vsg 、4Vsz 、+5
Vsg 、8VBE ?越える苺に出力電圧が反転する
ので、多重ウインドコンパレーダ36は4個の反転@
E y持っている。 次に、第;3図の動作について第4図を参照して説明す
る。いま、パルス入力端子33に入力パルスAが入力す
ると、こわはフリ゛lブフロ゛ツブ回路32で2分周さ
れ、こり洩分周パルスBが単安定マルチバイブレータ3
7(=入力して伎分パルスDが発生する。この微分パル
スDによって初期値設定回路3dが三角波発生用コンデ
ンサC,+CI”4子4圧V20’fA期値?VgE(
,40、7V )に設定でる。−万、目1!記分周パル
スBがハイレベルの期(hlは、切停スイッチ340)
4+?1Ill I=よって竜;扉ン非回FM!r35
刀)り電廂I?自弓己コンデン+C2に1弁丁0)テ、
””jンデン7−C2υ)端子電圧v2は蛍誠に増加す
る。これに対して、前記分1MパルスBがローレベルO
)期間は、切換スイツチ34い制御によって蚤清源回路
35蕃ニフンデン4−C2から電流■が梳れ込むように
なるので、コンデンサC2υ)端子電圧V2は単−周に
減少でる。したがって、分局パルスBと同じ川明で、#
18でztは入力パルスA 01Q @ (1” 1倍
の1開明でコンデン+l−C2ζ二三円液電圧−、+
2.zls廼生でる。 上記三角波電圧v2Q)ピーク値は、定冨状、西では幕
準慰圧発王回路39で発生する基準1i8:9VBg(
’563V)になるようにフィードバック制御が行なわ
れる。丁なわち、電圧制御回路40Z・す三角&電圧入
力が基準゛飛圧入力?陽えると出力がハイレベルになり
、これによって層圧制御回路4 J O)トランジスタ
Qlolがオンにな0.制御電圧発生用コンデンサCI
の端子電圧Vlが下がり、電圧電流変換回路42Q)出
力電’/jf 1が小さくなり、三角波発生用コンデン
サC2Q)充放電電流Iが小さくな1)、こQ1フンテ
ンサC2のピーク電圧が下がる。なお、定常状態(二な
るまでは、電圧比較回路40の出力はローレベル、電圧
制御回路41はオ°)状態、制御電圧発生用コンデンサ
C,の端子電圧V!は抵抗”11ケ通じてQ)充゛礪4
弥により徐々に上昇し、電圧電流変換回路42Q1出力
電流Iも徐々C二上昇する。こυ1出力電涜I (/N
大ささは1=v、−vHE R1□ で定まる。 そして、前記多重フィンドコンバレータ、76は三TA
波電圧入力がlV、3g(初期値)〜9vs=(ピーク
値)〜1vらE!:変化する過程で、tii’14Lり
、Cウ1: 2 V Bp 、 4=\’ B E
+6VBE、、8VBEの反死電比で出力@田が反転し
、−1司期の三角仮に討して4Fillr、nパルス出
力を発生する。この三角波は前述したように入力パルス
Aの半分の凋彼激であり、この4倍の周波数の上記パル
ス出力は、入力パルスAQ)2倍の周波数に逓倍さセた
ものである。こり)場合、多重ワインドフンパレータ3
6σ)各反転電圧を三角e振幅I V az 〜9 V
BB 内テ2VBE。 4VBE、6シBE8V13gの如<VBEケ単位とし
て上、旦 立 L 88.8.8 に設定し、反転磁圧 間隔?等しい直(2Vbz )としているC)で、パル
ス出力のデユーテイ比は50%とな))、整った出力パ
ルスが(尋らねる。 また、上記逓磨回路では、入力I<ルス!\7フリヅブ
フaヅブ回路32で分周して得た分力パルスBによ(1
切寝スイツチ34ン切換制御しているQ)で、入力パル
スA O)デユーティ比は任意のものでよく、デユーテ
ィ比が比較的小さい細い入力パルスであってもパルス逓
倍が可能でメリ、前記分局パルスBによって三角波電圧
V2の初期値設定を行なって簡明をとっているので、正
確な逓倍動作が得られる。第3図Q)回路をブレヅドボ
ードl二より実験した結果、電圧電流変換回路42の出
力電流Iを1μA、1tllIA。 1(JUμA、1mAに設定L、入力パルスAQ)r!
i1波数を101JHz 、1KHz 、1QKHz
。 l CI IJ K Hz O>如く広い範囲(100
0倍)にわたって変化させてもパルス逓倍動作が安定(
=得らtた。ここで、第5図に人力用波数f1ムqと出
力電波数foじ゛の測定結果を示す。なお、入力パルス
Aのむl゛は、三角波発生用フンデン−+C2Q)容量
値と元放電電講Iの電流値とi端間ピーク電圧V(=8
〜Bz )で決まl)、である。したがって、V’H(
i3Vであり、C2=0.1JU2μFとした@ひに、
上記逓倍回路01人力周仮数fIN (71範囲は 89 )1 z < f IN < 89 K Hzで
あを)、第5図Q1屓11定結果と良く一致する。この
ように上記逓倍回路は、コンデンサC2の容量値を大傘
く丁れば低l1il彼用、小さくてれば高尚波用として
使用でよる。 第6図は多重ウィンドフンパレータの変形例を示すもの
であり、それぞれ基準電圧入力vr1 、Vr2 、
Vr3 、Vr4 (但L V r 1(Vr、(
Vr3(Vr4 )′(/有する埴土比較回路61.6
2.63.64に共通に入カシ圧V INケは」加し、
各電圧比較回路61〜64Q)出力を対応して抵抗R1
%R,を介してトランジスタQ1〜Q4のベース(二導
き、こQ1各トラ1 ンンスタQ1〜Q2+sn
エミ゛ツタを接地し、トランジスタQ4のフレフタをト
ランジスダQ3Q1ペースに、こ(/% )ランンスタ
QsC)’フレフタをりC2のづレクタをトランジスタ
Q1(1)ベースに接続し、トランジスタQrのフレフ
タから出カパルスン取曝)出でようにしたものである。 こ0)ように複数υ)電圧比較回路と、櫛浬回格?用い
た回路(二おいても、前述したと同様ζ:4−固の反転
電圧vrl 、Vr2 、v「3 、vr4fy−待つ
多重ウィンドコンパレータ動作が得られる。 〔発明の効果〕 上述したよう(二本発明Q)パルス川波数逓倍回路によ
れば、デユーティ比が任意0)入力パルスに対して闇波
数が逓倍された出力パルスを発生でき、パイボーモトラ
ンジスタケ便用した逓倍回路として帰広い用途を有する
。
′@1・徊は従来の周波−a逓倍回路を示す薄酸説明[
く、第2図は本発明のパルスt!4 el牧逓倍回路の
基本構成ケ示す図、第3図は本発明Q1−芙池例ケ示す
回路図、@4囚は第3因の)作悦−U)ために示でダイ
ミングチャート、第5図は48■の回路の実験結果であ
る人力周波数対出カM波2iI[虞==#尊;特性を示
1−図、駕tS図は第2因の多重ウィンドフンパレータ
Q1変形例ン示す回路図である。 10.32・・・フリヅブフロヅブ回路、12I36・
・・多1フインドコンパL/−9,11,34・・・電
流方(ロ)切換スイ・ソチ、13・・・三%4波発生回
路、35・・・電流源回路、32・・・IJi女定マル
チバイブレータ、38・・・初期値設定回路、39・・
・基準電圧発生回路、4o・・・電圧比較回路、41・
・・電圧制御回路、42・・・電圧電済矩撲回路、C2
・・・三角坂発生用フンデンサ、C1・・・郷、制御電
圧発生用コンデンサ、Q!ts・・・マルチェミ・ツタ
トランジスタ% Q161〜Q、I64・・・トランジ
スタ、l<161 ′” 11118°1°抵抗。
く、第2図は本発明のパルスt!4 el牧逓倍回路の
基本構成ケ示す図、第3図は本発明Q1−芙池例ケ示す
回路図、@4囚は第3因の)作悦−U)ために示でダイ
ミングチャート、第5図は48■の回路の実験結果であ
る人力周波数対出カM波2iI[虞==#尊;特性を示
1−図、駕tS図は第2因の多重ウィンドフンパレータ
Q1変形例ン示す回路図である。 10.32・・・フリヅブフロヅブ回路、12I36・
・・多1フインドコンパL/−9,11,34・・・電
流方(ロ)切換スイ・ソチ、13・・・三%4波発生回
路、35・・・電流源回路、32・・・IJi女定マル
チバイブレータ、38・・・初期値設定回路、39・・
・基準電圧発生回路、4o・・・電圧比較回路、41・
・・電圧制御回路、42・・・電圧電済矩撲回路、C2
・・・三角坂発生用フンデンサ、C1・・・郷、制御電
圧発生用コンデンサ、Q!ts・・・マルチェミ・ツタ
トランジスタ% Q161〜Q、I64・・・トランジ
スタ、l<161 ′” 11118°1°抵抗。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (11人力パルスを分局するフリップフロップ回路と、
こQ)フリップフロップ回路の分周出力パルスによりコ
ンデンサの充放電電流が切換制御され上記コンデンサに
前記分局出力パルスと同じ周期Q)三角波電圧を発生す
る三角波発生回路と、この三角波発生回路の三肉波出力
濱圧が入力し、複数σ)反転電圧を持ち、上記三角波尾
出入力の一周期に複数のパルスを発生でる多重ウィンド
フンパレータとを具備でること?#徴とでるパルス局波
数逓倍回路。 (2)前記三角波発生回路の三角岐竜圧出力の最小値お
よび最大!I!if′?決める回路をさらに具備でるこ
とを特徴とする特許請求の、−1第1項記載01パルス
1彼叡逓偕(目1路。 に++ n;i記多東ウィンドフンパレータは、使用
トランジスタ0)ベース・エミ・ツタ1i−z’i i
liV b Eを単位とでる所定の大きさ関係を有で
る種数ノ)反転電圧ケ持つことを特徴とする特許請求Q
1植艷第l墳記ao1パルス凋波数逓倍回路。 (4) 前記多重ウインドゴンバレータ回路ハ、マル
チェミ・ツタトランジスタと、このマルチェミ・ツタト
ランジスタ01各工ミ′ツタ回路にそれぞれ挿入される
分圧比が順次異なる抵抗分圧回路と、こQ1抵抗分圧回
路それぞれの分圧点に対応してベースが接続され、各エ
ミ゛ツタは共通接続される複数(7)f、ランンスタと
、これらのトランジスタ相互において分圧比Q)大きい
抵抗分圧回路(二ペースが接続されたトランジスタを隣
りの分圧比が小さい抵抗分圧回路に接続されたトランジ
スタQ)ベースに桜餅し、分圧比が最も小さい分圧抵抗
回路にベースが接続されたトランジスタのフレフタから
出力パルスを取り出てようにしてなることを特徴とする
特許請求の閣西第1項記戦のパルスPIU7H1数逓倍
回路。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57090063A JPS58206227A (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | パルス周波数逓倍回路 |
EP83104977A EP0095672A1 (en) | 1982-05-27 | 1983-05-19 | Pulse frequency multiplier |
US06/497,138 US4570089A (en) | 1982-05-27 | 1983-05-23 | Pulse frequency multiplier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57090063A JPS58206227A (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | パルス周波数逓倍回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58206227A true JPS58206227A (ja) | 1983-12-01 |
JPH0368570B2 JPH0368570B2 (ja) | 1991-10-29 |
Family
ID=13988093
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57090063A Granted JPS58206227A (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | パルス周波数逓倍回路 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4570089A (ja) |
EP (1) | EP0095672A1 (ja) |
JP (1) | JPS58206227A (ja) |
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