JPS584488B2 - Ａｄ ヘンカンソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気エネルギーのアナログ変化信号をデジタル
信号５変換するためのＡＤ変換装置に関するものである
。

従来、一般的にＡＤ変換装置として用いられる装置は種
々の方法があるが、例えばデジタルカウンターを用いる
計数方式、帰還回路を用いた比較方式、無帰還回路によ
る比較力式等であり、これらは何れも能動素子とラダー
回路網を用いて回路を構成しており、ＡＤ変換精度を高
めるためには各素子の精度並びに装置を駆動する電源装
置の安定度を高くする必要があり、回路構成が複雑とな
り従って価額が高くなる等の不都合な点があった。

本発明は上記の如き従来の方式によるＡＤ変換装置とは
異なる方式によるＡＤ変換装置を得るためのもので、従
来より安定な周波数発生源として用いられている水晶振
動子の固有発振周波数を発熱素子により変化させ、かつ
この発熱素子に前記アナログ信号を流すことにより、水
晶発振回路の発振周波数をアナログ入力信号の振幅に対
応して変化させ、その出力をパルス化して計数すること
によりデジタル信号を得るＡＤ変換装置である。

すなわちアナログ信号の振幅に対応する熱源のセンサー
として水晶振動子を用い、その安定な温度特性並びに精
度を利用して温度変化を周波数変化に変換するものであ
り、アナログ信号を何らかの方法で熱エネルギーに変換
できれば、その量に対応したデジタル信号を得ることは
可能であり、かつ熱変換によるエネルギー蓄積効果を利
用して入力信号の積分作用を範なし得る−ものである。

以下図面によって本発明を説明する。

第１図は周知の水晶振動子の二例を示す構造図であり、
第２図は本発明のＡＤ変換装置を用いる水晶振動子の実
施例を示す構造図である。

図において１は水晶振動片、２は１の両面に何らかの方
法で装着された電極、３は２からの導線、４はウケット
に挿入するための脚部、５は絶縁材科よりなる支持ベー
スである。

以上により構成される水晶振動子は、例えば送信機、受
信機等の安定周波数発生源として一般に使用されている
周知の構造のもので、図示のほかにも各種の構造を取り
得る。

つぎに第２図ａは本発明のＡＤ変換器に用いる水晶振動
子の構造を示し、第１図と同じ部分は同一符号で示して
ある。

図に８いて、６は電極２上に絶縁して密着配置された抵
抗素手で、７は６の端子、８は７の脚部である。

また第２図ｂは他の実施例を示す構造図で、第１，２図
と同様の電極２を水晶振動片１の両面に構成し、その上
にネサコート９を設けたもので、ネサコートを抵抗体と
して使用する構造のものである。

１０は２の抵抗体の両端子を示している。

第２図ａの脚部８より抵抗素子６に電流を流すことによ
り素子６が発熱し、これが電極２を介して水晶振動片１
の温度を変化させる。

なお発熱抵抗素子６の形状は図示の如きものの他任意パ
ターンのものを用いてもよい。

な２抵抗素子６は振動子１の両面に設け、これらを直列
または並列に接続して給電する。

第２図ｂのものは電極２上にネサコート９を施してこれ
を発熱抵抗体として利用するものであり、図ではネサコ
ートを電極の上に設けてあるが、これらを反対にして水
晶振動片１の両面にネサコートを施し、その上に電極を
設けることも可能である。

図ｂにおいてもアナログ信号による電流は脚部８よりネ
サコートの両極１０に流し、その発熱によって水晶片１
の温度を変化させる。

つぎに第３図は本発明によるＡＤ変換装置の一応用例を
示す回路系統図で、電気エネルギーのアナログ変化をデ
ジタル表示するための装置である。

図においてＳは検知用素子で周知の方法によりアナログ
電気信号を検出する。

Ａは増幅器でセンサーＳの出力を適当に増幅してその出
力に低インピーダンスの出力電流を得る。

Ｃｏは、本発明によるＡＤ変換器で前記第２図の如き構
造のもの、ＯはＣｏの水晶振動子によりその温度に対応
して周波数の高周波を発振する発振回路、ＣはＯの出力
周波数をカウントするカウンター、Ｄは表示用デコーダ
ー、■は表示装置で例えば７セグメント表示装置であり
、発生ダイオード等により文字、記号で表示する。

図においてセンサーＳにより検出されたアナログ信号は
増幅器Ａで増幅されその出力は低インピーダンスの負荷
に大電流を流すような電力とされる。

この増幅器よりの電流は、第２図に示すような発熱用抵
抗素子に流れ、素子の発熱量は入力アナログ信号の振幅
に応じて変化する。

従って水晶振動子の温度もこれに応じて変化し、発振回
路Ｏの出力周波数は入力アナログ信号の振幅に応じて変
化する。

この周波数変化を検出してカウントしデジタル信号とす
る。

図の装置ではこのカウンターからヂジタル信号を読み出
してデコードしデジタル表示装置で表示させるようにな
っている。

つぎに第４図は本発明によるＡＤ変換装置を用いたデジ
タル露光計の一実施例を示す回路構成図である。

図においてＳＰＣは受光素子で例えばシリコンフオトセ
ルの如きもの、ＯＰは演算増幅器、Ｄ，は対数圧縮特性
を得るためのダイオードで、これらで測光回路を構成し
、その出力へは対数圧縮された輝度信号が得られる。

このアナログ信号はＯＰの出力インピーダンスが低いた
め多くの電流をＡＤ変換素子の発熱素子ＲＨに流し、こ
れによって水晶振動子Ｘの温度が測光出力に対応して変
化する。

従って水晶振動子Ｘを含む発振回路ＯＳＣの出力周波数
は測光出力に対応して変化することになり、この周波数
信号をパルス化してカウントすることによりデジタル情
報が得られる。

パルスカウントはタイムベース信号発振器ＴＰの出力を
適当に分周ＤＦし、これでマルチバイブレークーＭＶを
トリガーすることにより一定パルス幅の矩形波信号を得
、これでゲート回路Ｇを開閉して前記測光回路からのパ
ルスを一定時間ゲートしてその出力パルスの数をカウン
トすればよい。

カウントされたデジタル情報は測光回路の出力アナログ
信号の振幅に対応したデジタル量であり、これを第３図
と同様な方法でデコードしてデジタル表示させる。

以上の如く本発明のＡＤ変換装置は水晶振動子の極めて
安定な温度変化特性を利用してアナログ信号の振幅に対
応した周波数のパルス信号を得るものであるから、その
変換精度は極めて高く、かつ装置は比較的簡単に構成し
得るものであり、各種電気エネルギーのデジタル変換装
置として有用な装置となし得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の水晶振動子の一例を示す略線図、第２図
は本発明によるＡＤ変換用水晶振動子の実施例を示す略
線図、第３図および第４図は本発明のＡＤ変換装置の応
用例を示す回路構成図である。 １・・・・・・水晶振動片、２・・・・・・電極、３・
・・・・・導線、４・・・・・・脚部、５・・・・・・
支持ベース、６・・・・・・発熱素子、抵抗体、７・・
・・・・６の端子、８・・・・・・脚部、９・・・・・
・ネサコート被膜抵抗体、１０・・・・・・９の端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アナログ電気信号をその振幅に苅応した周波数のパ
   ルス信号に変換するＡＤ変換竺置において、前記アナロ
   グ信号電流を発熱手段に流して熱エネルギーに変換する
   手段と、該発熱手段により水晶振動子の温度令変化させ
   ることにより水晶振動子の固有発振周波数を変化させ、
   前記アナログ信号に対応した周波数の信号を一生させる
   発振手段と一定時間に含まれる該発振手段の出力パルス
   数を計数する手段とを具備したことを特徴とするＡＤ変
   換装置。