JPS583607B2 - 周波数変換器 - Google Patents

周波数変換器

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JPS583607B2
JPS583607B2 JP49121288A JP12128874A JPS583607B2 JP S583607 B2 JPS583607 B2 JP S583607B2 JP 49121288 A JP49121288 A JP 49121288A JP 12128874 A JP12128874 A JP 12128874A JP S583607 B2 JPS583607 B2 JP S583607B2
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    • G06F7/60Methods or arrangements for performing computations using a digital non-denominational number representation, i.e. number representation without radix; Computing devices using combinations of denominational and non-denominational quantity representations, e.g. using difunction pulse trains, STEELE computers, phase computers
    • G06F7/62Performing operations exclusively by counting total number of pulses ; Multiplication, division or derived operations using combined denominational and incremental processing by counters, i.e. without column shift
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
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    • F02P7/06Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
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  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば内燃機関の回転数を測定するために入力
パルス列を、比較的高い周波数を有する出力パルス列に
変換する周波数変換器であって、周期計数器を有し、入
力パルス列と第1クロツク周波数とが周期計数器に供給
されるようになっており、更に割算計数器を有し、該割
算計数器によって周期計数器の計数結果が第2のクロツ
ク周波数でカウントダウンされるようにした周波数変換
器に関する。
例えば内燃機関の点火装置において、内燃機関のクラン
ク軸の位置に依存しかつ回転数に依存して信号を発生す
る角度発信器が必要である。
デイジタル式点火制御においてはこれらの信号は周波数
の形で発生しなげればならない。
この形式の公知の装置が第5図に示されており、角度発
信器1は強磁性材料の歯車1aがクランク軸によって駆
動され、その歯車の歯の通過の度ごとに信号が誘導的に
発生される。
2つの信号間の時間間隔が、歯車の角速度即ち内燃機関
の回転数の大きさの尺度となる。
これらの信号はクロツク周波数f1 の供給される周期
計数器2に供給される。
1周期即ち2つの歯相互間の期間中クロックパルスが計
数され、その計数結果は中間記憶装置3を介して割算計
数器4に伝送され、そこで第2のより高いクロツク周波
数f2でカウントダウンされる。
歯車によって生ずる周波数が2つのクロツク周波数f1
,f2間の周波数比で増大する。
公知の装置は高い回転数の場合周期計数器2の計数期間
が非常に短かくなる欠点を有する。
十分大きな精度を達成するためにはクロック周波数f1
を非常に大きくして、十分大きな計数結果が得られるよ
うにしなければならず、それに応じて第2のクロツク周
!波数f2をより一層高くする必要がある。
ただし斯様にクロック周波数f1,f2を大きくすると
常に回路素子の費用が増大するから、実際にはクロツク
周波数の増大には制限がある。
よって周期計数器20計倣結果を十分な大きさにできず
、高い回転数においては過度に大きな角度誤差が生ずる
本発明の課題は、簡単に実現できるクロツク周波数にお
いて生ずる角度誤差を補正でき一層良好な分解能を有す
るデイジタル周波数変換器を提供することである。
回転数に比例する角度発信器の出力周波数の精度をでき
るだけ少ない部品材料コストで、できるだけ高くしよう
とするものである。
本発明によればこの課題は周期計数器の前段にアツプカ
ウンタを接続し、割算計数器の零点通過の計数のために
補正計数器を設け、補正計数器とアツプカウンタの計数
内容の比較のために第1の比較装置を設け、補正計数器
の計数内容一零を検出するために第2の比較装置を設け
、第1の比較装置の信号を、周期計数器の計数結果のカ
ウントダウン入力側に、また第2の比較装置の信号を、
周期計数器の計数結果のカウントアップ入力側に供給す
るようにして解決される。
できるだけ規則性の大きな出力周波数を得るために本発
明の別の実施例において割算計数器と補正計数器間にパ
ルス倍周装置を接続する。
本発明においては例えば市販の集積回路の形の計数器を
用いて安価でスペースの節減された構成にできる利点が
ある。
クロック周波数は、集積回路を用いて安価でスペースの
節減できるように実現できる程度に小さくできる。
余分の回路素子を大して使用しなくとも、出力周波数に
よって回転数を検出する精度を非常に高くできる。
次に本発明を図示の実施例につき詳しく説明する。
第1図に示したブロック図において内燃機関の回転数に
依存して変化するパルス発信器10の出力側はアツプカ
ウンタ11と周期計数器12とのリセット入力側rと同
時に、第1の中間記憶器13と第2の中間記憶器14と
のセット入力側に接続されている。
計数器11の2進計数出力側は中間記憶器13の2進計
数入力側に接続されておりまた計数器12の2進計数出
力側は、中間記憶器14の2進計数入力側に接続されて
いる。
また中間記憶器14の2進計数出力側は、2進計数出力
側が零一比較装置16に接続された割算計数器15の2
進計数入力側に接続されている。
出力周波数fAが生ずる零−比較装置16の出力側は、
割算計数器150セット入力側と同時に、出力端子17
と、補正計数器18の2進計数入力側に接続されている
補正計数器18の2進計数出力側は零〜比較装置19と
同時に、比較装置20にも接続されている。
また中間記憶器13の2進計数出力側は比較装置20の
別の2進計数入力側に接続されている。
比較装置20の出力側は中間記憶器14のダウンカウン
ト入力側Z1に接続され、零−比較装置19の出力側は
中間記憶器14のアップカウント入力側Z2に接続され
ている。
図示されてない発振器で発生されて端子21に加わるク
ロツク周波数f0は、アップカウンタ11の計数入力側
と同時に、割算計数器15の計数入力側にも供給される
クロック周波数f1の送出されるアツプカウンタ11の
オーバフロー出力側は周期計数器12の計数入力側に接
続されている。
次に第2図の線図によって本発明の装置の動作説明の際
ディジタル技術で用いられている0−信号および1−信
号の表示を用いる。
その場合0−信号は略アース電位に等しい電位に相応し
、1−信号は給電電圧の大きさの電位に相応する。
また次にわかり易くするために10進計数の実施例につ
いても説明するが、実際には計数器には2進数が計数ま
たは記憶される。
パルス発信器10は入力周波数fEを発生する。
そのパルス発信器の最も簡単な形式によれば、強磁性材
料の歯車が内燃機関のクランク軸によって駆動され、そ
の歯車の歯の通過する度ごとに誘導的にパルスを発生す
るのである。
このパルスは公知の回路によって矩形パルスに変換され
、タイミングパルス列形成段を介して導かれる。
斯様なパルスをクロックパルスと同期させてタイミング
パルス列を形成するタイミングパルス列形成段は、殆ん
どすべてのデイジタル回路に入用のものであって、公知
の回路素子である。
パルスfEによって計数器11と12は零にセットされ
る。
クロツク周波数f。はアツプカウンタ11でカウントア
ップされる。
アツプカウンタ11が最大計数状態を上回ると出力側に
オーバフローパルスf1が生じ、それによって計数器は
零にリセットされ、新たにクロツク周波数f0をカウン
トアップする。
周期計数器12はオーバーフローパルスf1によってカ
ウントアンプする。
新たな入力パルスfEが生ずると、その都度計数器11
または12の計数状態は中間記憶器13と14に受継が
れ、その直後再び計数器11と12は零にリセットされ
る。
これらのすぐ順次に連続する過程を、入力信号fEの立
上り縁部と立下り縁部を用いて行なわせることができる
が、すぐ順次連続するパルスを発生するタイミングパル
ス形成段を設けることもできる。
割算計数器15の計数状態が零の場合零−比較装置16
の出力側に1−信号が現われる。
この零−比較装置16は、割算計数器15の2進計数出
力側に接続された入力側を有するNOR−ゲートとして
構成できる。
前記1一信号は割算計数器15のセット入力側に供給さ
れ、それによって割算計数器15に中間記憶器14の計
数値が転送される。
次に割算計数器15はクロツク周波数f0によってカウ
ントダウンされる。
それによって割算計数器15の零点通過の度ごとに1一
信号が発生して出力端子17に出力周波数fAが発生す
る。
それ故出力周波数fAは、比f0:f1に比例する、即
ちクロツク周波数と、アツプカウンタ11の最大計数状
態として応じた値をとる。
内燃機関の回転数が高いとき、即ち入力周波数fEが大
きいとき、周期計数器12の計数状態は非常に小さな計
数値をとる場合がある。
例えばアソプカウンタ11が9を計数すると次に、オー
バーフローパルスf1を生じるものとし、所定の周波数
f0において計数結果は3.2、即ち周期計数器12は
3を計数し、アツプカウンタ11は2を計数したとする
補正計数器18は出力パルスfAをカウントアンプする
この補正計数器18は、リングカウンタとして構成され
ている、即ち最大計数状態に到達の際再び自動的に零か
らカウントアップし始める。
この実施例において前記最大計数状態を9とする。
ひきつづぎ本発明の装置の動作を第2図の線図を用いて
説明する。
時点t1において補正計数器18の最大計数状態を超過
しかつ計数状態が零にリセットされると零−比較装置1
9が応動する。
零−比較装置19は、NOR 一ゲートとして構成され
ていて、補正計数器18の計数状態零の際、中間記憶器
14のアップカウント入力側Z2に1−信号を供給する
それによって中間記憶器の計数状態は3から4に上り、
出力周波数fAは小さくなる。
補正計数器18はその小さくなった周波数fAをカウン
トアップする。
補正計数器の計数状態が数値2に達すると、比較装置2
0が応動する、それは中間記憶器13にも同様に数値2
が記憶されているからである。
比較装置20の出力側に1一信号が生じ、この1−信号
は中間記憶器14のダウンカウント入力側Z1に供給さ
れて中間記憶器14の記憶状態は再び4から3に下がる
それ故時点t2にて再び出力周波数fAが増加する。
この場合周期計数器12は3と3.9間の計数値を区別
できないから、補正計数器18がないと出力周波数fA
の大きな誤差が生ずる。
アツプカウンタ11は小数を有し、相当する補正パルス
を発生する。
使用回路部品は通常の、市販の集積回路部品で:ある。
その場合計数器11,12,15,18に集積回路素子
SN74191、中間記憶器13に.回路素子SN74
174、中間記憶器14に回路素子SN74193、お
よび比較装置20に回路素子SN7486を使用できる
第3図に示した回路装置は端子17と補正計数器18間
に接続されたパルス倍周装置100である。
その場合端子17は倍周計数器101のセット入力側に
接続されている。
倍周計数器10102進数入力側には固定の2進数Nが
加わる。
2進計数出力側は零−比較装置102を介してAND一
ゲート103の1つの入力側に接続されている。
AND−ゲート103の別の入力側は、クロツク周波数
f。
が供給される端子21に接続されている。
AND−ゲート103の出力側は、倍周計数器101と
補正計数器18との計数入力側に接続されている。
次に第3図の回路装置の動作を、第1区め回路と関連し
て第4図の線図を用いて説明する。
1つのパルスfAによって倍周計数器101に固定の2
進数Nが供給される。
この実施例においては前記固定2進数は3である。
倍周計数器の後段に接続された零−比較装置102はO
R−ゲートとして実現でき、AND−ゲート103の入
力側に1一信号パルスを供給する。
クロツクパルスf0によって倍周計数器101の計数状
態Nは零までカウントダウンされるから、零−比較装置
102の出力側に零−信号が発生し、零−信号によって
AND−ゲート103でクロツクパルスf0が遮断され
る。
従って各出力パルスfAごとに倍周計数器101と補正
計数器18にN個のパルスが供給される。
即ちパルス倍周回路を設けることによって、入力パルス
fAは係数Nで倍周される。
上述の実施例においては各出力パルスfAごとに補正計
数器18は数3だけカウントアップされる。
これを第4図に1ステップとして示してあるのは、クロ
ツクパルスf0が出力パルスfAより遥かに高い周波数
を有するからである。
したがって時点t3に3つのパルスで、計数状態8は計
数状態1にカウントアップされる。
第1図の動作説明に相応して零点通過の際周波数fAは
減少する。
時点t4には1から4にカウントアップされ、やはりよ
り高い周波数fAが生ずる。
第4図には4つの計数周期が示してあり、また第4図か
らパルスfAのパルス分布は、第2図のパルス分布より
均一であることがわかる。
比較的に低いパルス周波数は別々に生じ、その場合のパ
ルス分布はより均一である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による装置の1つの実施例を示すブロッ
ク図、第2図は第1図の実施例の動作を説明するための
線図、第3図は第1図に示してブロック図とともに本発
明によるもう1つの実施例を示すブロック図、第4図は
第3図のブロック図の動作を説明するための線図、第5
図は本発明に供する公知の周波数変換器を示すブロック
図である。 10・・・・・・パルス発信器、11・・・・・・アツ
プカウンタ、12・・・・・・周期計数器、13,14
・・・・・・中間記憶器、15・・・・・・割算計数器
、16,19,102・・・・・・零一比較装置、18
・・・・・・補正計数器、20・・・・・・比較装置、
100・・・・・・パルス倍周装置、101・・・・・
・倍周計数器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 入力パルス列を、比較的高い周波数を有する出力パ
    ルス列に変換する周波数変換器であって、周期計数器を
    有し、入力パルス列と第1クロツク周波数とが前期周期
    計数器に供給されるようになっており、更に割算計数器
    を有し、該割算計数器によって周期計数器の計数結巣が
    第2のクロツク周波数でカウントダウンされるようにし
    た周波数変換器において、周期計数器12の前段にアツ
    プカウンタ11を接続し、割算計数器15の零点通過の
    計数のために補正計数器18を設け、補正計数器18と
    アップカウンタ11の計数内容の比較のために第1の比
    較装置20を設け、補正計数器18の計数内容一零を検
    出するために第20比較装置19を設け、第1の比較装
    置20の信号を、周期計数器12の計数結果のカウント
    ダウン入力側に、また第2の比較装置19の信号を、周
    期計数器12の計数結果のカウントアップ入力側に供給
    するようにしたことを特徴とする周波数変換器。 2 入力パルス列を、比較的高い周波数を有する出力パ
    ルス列に変換する周波数変換器であって、周期計数器を
    有し、入力パルス列と第1クロツク周波数とが前記周期
    計数器に供給されるようになっており、更に割算計数器
    を有し、該割算計数器によって周期計数器の計数結果が
    第2のクロツク周波数でカウントダウンされるようにし
    、その場合周期計数器の前段にアッグカウンタを接続し
    、割算計数器の零点通過の計数のために補正計数器を設
    け、補正計数器とアツプカウンタの計数内容の比較のた
    めに第1の比較装置を設け、補正計数器の計数内容一零
    を検出するために第2の比較装置を設け、第1の比較装
    置の信号を、周期計数器の計数結果のカウントダウン入
    力側に、また第2の比較装置の信号を、周期計数器の計
    数結果のカウントアップ入力側に供給するようにした周
    波数変換器において、できるだけ規則性の大きな出力周
    波数fAを得るために割算計数器15の出力側端子17
    と補正計数器18との間にパルス倍周装置100を接続
    したことを特徴とする周波数変換器。
JP49121288A 1973-10-20 1974-10-21 周波数変換器 Expired JPS583607B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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Publication Number Publication Date
JPS5066619A JPS5066619A (ja) 1975-06-05
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6045509U (ja) * 1983-09-02 1985-03-30 東京電波株式会社 水晶発振基板

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DE2352772C2 (de) 1982-02-18
DE2352772A1 (de) 1975-04-30
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