JPS6080786A - 時間間隔測定装置 - Google Patents
時間間隔測定装置Info
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- JPS6080786A JPS6080786A JP58188778A JP18877883A JPS6080786A JP S6080786 A JPS6080786 A JP S6080786A JP 58188778 A JP58188778 A JP 58188778A JP 18877883 A JP18877883 A JP 18877883A JP S6080786 A JPS6080786 A JP S6080786A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
- G01R23/02—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
- G04F10/00—Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means
- G04F10/04—Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means by counting pulses or half-cycles of an ac
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Power Engineering (AREA)
- Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
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
この発明は時間間隔測定装置に関し、1J1にFめ規定
した時間間隔のトロ囲に入る測定データとその範囲から
外れる測定データとを弁別し、正規の測定データだけを
取込むことができる時間間隔測定装置を提供しようとす
るものである。 〈発明の背景〉 例えばディジタル方式のオーディオプレーヤではそのピ
ックアップ部の品賃を評価する上でピックアップから得
られるパルスの幅のゆらぎ(ジッタ)を測定する必要が
あるーディジタルオーディオで1はピンクアップから得
られるパルスのパルス幅が音情報を持つものであるため
、多数の段階的なパルス幅がランダムに存在する。従っ
て内生信号のジッタを測定するには成る特定したパルス
幅金持つパルスだけを抽出し、そのパルスのジッタを測
定しなけれは1ピしいジッタjlを得ることはできない
。 〈従来技術〉 従来既存の測定器によりディジクルオーディーオのN’
l生信号のノックを測定しようとした場合、第1図に示
す」:うにピックアップ101から肉牛されるパルス信
号102を時間間隔測定器103に!jえ、この時間間
隔測定器103において無作為に抽出して測定したパル
ス幅データ104を制御器105に転送する。制御器1
05i1″1.マイクロコンピュータによって構成され
、この制御:÷:÷105において特定したパルス幅の
データだけを抽出し、このパルス幅データからパルスの
ジッタti)を統計的にめることがイjなわれる。つま
りρ1]え(1抽出された測定値の中からパルス幅の最
小値と最大額をめることが?−jなわれる。 〈従来の欠点〉 種々のXjcitにを測定値からめる場合V↓多くのす
/プルを必要とする(少なくとも100個り、上)。 ところが第1図で示す従来の構成であると、1回の測定
に114i間問](1”・1A測測定間’rXと、デー
タ転送時間Toと、制(、’ilI器における判別l”
? :ii] ’1’cの総Tu ’r、 + TR+
TOが必要となる。このように1回当りの測定時間が
長くなると必要個数のサンプルを得るのに11′!1間
が掛る欠点がある。然も1回当りの測定11ノ1間が例
えば100 ミ’J秒程度になるものとすれは、100
個のサンプル数を得るには測定時間か10秒程度となる
;然も100個のサンプルの中の全てのデータが適正範
囲に屈するデータであることはなく、その中には多くの
不適IJJなデータが含まれると見なければならない。 従って実際VCiは釘に多くのサンプルを得てその中か
ら適正範囲に属するサンプルを抽出しなりればならない
。よって適正範囲に属するデータを100個得るために
例えば1,000=10.000個のサンプルを得なけ
ればならないものとすると、測定時間は100〜100
0秒となりジッタの測定のために多くの時間を青さ耽け
れはならない不都合が牛しる。 ?発明の目的〉 この発明はパルス幅が各種火なるパルスのパルス列でI
=3えられる1皮測定パルスのジッタy、−f44時間
に測定することができる時間量隔測5ji ’A ’i
を提1j1しようとするものである。 (発明の概要〉 この発明では与えられるパルスのパルス幅がrめ設定し
た範囲に属するか否かをパルス幅の測定と平行して実時
間で弁別し、適正範囲にl[する場合だけパルス幅の測
定値をデータとして取込むように構成したものである。 従つ−にの発明によれば1則定値を転送し7たり、転送
された測定値が予め設定したパルス幅に属するか否かを
判定しなくて済むため、1個の測定値を得るための時間
ン二短かくすることができる。このため[」的とするパ
ルス幅を持つパルスが入力される毎にそのパルスのパル
ス幅をもれなく測定することができる。よって短時間に
多くのデータを無駄なく得ることができ、この結果ンノ
タ計を短時間に測定することかできる。 (発明の実施例〕〉 第2図にこの発明による時間間隔測定装置の一実施例を
示す。図中201は入力端子を示す。入力端子201に
は第:3図BにtJeず彼1測定バlレス302が供給
される。被測定パルスはゲート手段202に供給され、
このシ′−1・手段202において被測定パルスのパル
ス幅区間だけり
した時間間隔のトロ囲に入る測定データとその範囲から
外れる測定データとを弁別し、正規の測定データだけを
取込むことができる時間間隔測定装置を提供しようとす
るものである。 〈発明の背景〉 例えばディジタル方式のオーディオプレーヤではそのピ
ックアップ部の品賃を評価する上でピックアップから得
られるパルスの幅のゆらぎ(ジッタ)を測定する必要が
あるーディジタルオーディオで1はピンクアップから得
られるパルスのパルス幅が音情報を持つものであるため
、多数の段階的なパルス幅がランダムに存在する。従っ
て内生信号のジッタを測定するには成る特定したパルス
幅金持つパルスだけを抽出し、そのパルスのジッタを測
定しなけれは1ピしいジッタjlを得ることはできない
。 〈従来技術〉 従来既存の測定器によりディジクルオーディーオのN’
l生信号のノックを測定しようとした場合、第1図に示
す」:うにピックアップ101から肉牛されるパルス信
号102を時間間隔測定器103に!jえ、この時間間
隔測定器103において無作為に抽出して測定したパル
ス幅データ104を制御器105に転送する。制御器1
05i1″1.マイクロコンピュータによって構成され
、この制御:÷:÷105において特定したパルス幅の
データだけを抽出し、このパルス幅データからパルスの
ジッタti)を統計的にめることがイjなわれる。つま
りρ1]え(1抽出された測定値の中からパルス幅の最
小値と最大額をめることが?−jなわれる。 〈従来の欠点〉 種々のXjcitにを測定値からめる場合V↓多くのす
/プルを必要とする(少なくとも100個り、上)。 ところが第1図で示す従来の構成であると、1回の測定
に114i間問](1”・1A測測定間’rXと、デー
タ転送時間Toと、制(、’ilI器における判別l”
? :ii] ’1’cの総Tu ’r、 + TR+
TOが必要となる。このように1回当りの測定時間が
長くなると必要個数のサンプルを得るのに11′!1間
が掛る欠点がある。然も1回当りの測定11ノ1間が例
えば100 ミ’J秒程度になるものとすれは、100
個のサンプル数を得るには測定時間か10秒程度となる
;然も100個のサンプルの中の全てのデータが適正範
囲に屈するデータであることはなく、その中には多くの
不適IJJなデータが含まれると見なければならない。 従って実際VCiは釘に多くのサンプルを得てその中か
ら適正範囲に属するサンプルを抽出しなりればならない
。よって適正範囲に属するデータを100個得るために
例えば1,000=10.000個のサンプルを得なけ
ればならないものとすると、測定時間は100〜100
0秒となりジッタの測定のために多くの時間を青さ耽け
れはならない不都合が牛しる。 ?発明の目的〉 この発明はパルス幅が各種火なるパルスのパルス列でI
=3えられる1皮測定パルスのジッタy、−f44時間
に測定することができる時間量隔測5ji ’A ’i
を提1j1しようとするものである。 (発明の概要〉 この発明では与えられるパルスのパルス幅がrめ設定し
た範囲に属するか否かをパルス幅の測定と平行して実時
間で弁別し、適正範囲にl[する場合だけパルス幅の測
定値をデータとして取込むように構成したものである。 従つ−にの発明によれば1則定値を転送し7たり、転送
された測定値が予め設定したパルス幅に属するか否かを
判定しなくて済むため、1個の測定値を得るための時間
ン二短かくすることができる。このため[」的とするパ
ルス幅を持つパルスが入力される毎にそのパルスのパル
ス幅をもれなく測定することができる。よって短時間に
多くのデータを無駄なく得ることができ、この結果ンノ
タ計を短時間に測定することかできる。 (発明の実施例〕〉 第2図にこの発明による時間間隔測定装置の一実施例を
示す。図中201は入力端子を示す。入力端子201に
は第:3図BにtJeず彼1測定バlレス302が供給
される。被測定パルスはゲート手段202に供給され、
このシ′−1・手段202において被測定パルスのパル
ス幅区間だけり
【−7ノクバルス4p 203かららえ
られる第3図ト1に示すクロックパルス30614V出
す。この1収出さ7土たクロックパルスを第3図Gに示
−ノー。 ゲート手段202ばこの例では波形整形用として二つの
D形フリップソロツブ204.205と1個のインバー
タ207を用い、本来のゲート手段と17では1個のア
ンド回路20Gを用いた場合を示す。 一方の1〕形フリツプソロツブ204のデータVJ子り
には)]論浬信号を4TJえ、) l) −)f端子T
に入力端子201を直接接続する。出力端子1まアンド
回路206の−・つの入力端子と1゛1u方のD形フリ
ップフロップ205のデータ螺子I〕に接続する。 他方のD形フリップフロップ205のトリガ瑞子T(は
インバータ207全介して入力端子201に接続する。 出力端子Qをアンド回路206の一つの入力偏1子と後
述する演見制fi1局i:ζ208に接続する。 二つのD形ノリノブノロノフ204 、2 F) 5の
谷リセット端子Rには演’i’+1f1il制御:シ:
ン208から第3図Aに示すリセット信号301がりえ
られ同時にリセットされる。 、209はH1尖!手段を示す。このil叡手段209
は例えばブリャノ) ’ijj能な同期式1o進カウン
タを用いることができ、ゲート手段202で取出し/乙
りロックパルスを計数する。d1数手段209にはその
計数値が被測定パルスの許容最小パルス幅に対1,51
.た値に達した時点で桁上は信号を出力するような設定
饋全プリレットする。 ここでd1数手段209にプリセット いて説明する。例えは1マイクロ秒のパルス幅’を持つ
パルスのジッタを測定しようとする場合、クロックパル
スのクロ、ツク周期が例えは25ナノ秒であったとする
と、j;(iH,+−のパルス幅1マイクロ秒を持つパ
ルスが人力され/ζ場合1はゲート手段202から1
>: 1 0−6秒/25X10ー9秒=40個のパル
スが取出されるは才で,ちる。4斂11ン209が10
進カウンタでその段数NがN=5であったとすると、d
1斂手段209に10進敢で9 9’ 9 6 1:l
をプリセットすれば市1見のパルス幅1マイクロ(↓を
l−=’iつパルスか!−〕えられると術」二げ信号か
得られる。 ところでジッタはIF規のパルス幅に対して市と負の両
方向にゆらぎとして発生する。このためシック犀がいく
つのパルスまでを弁別して取出ずかを規定する必“皮が
ある。例えばジッタ量が土50ナノ秒以内に入るパルス
だけ全取出すことにすると、弁別幅ば17・rクロ秒を
j+−、 +1,+とすれば1マイクロ秒を中心に±5
0ナノ秒の中量を持つことになる。従ってパルス幅か9
5()ナノ秒思上、1050ナノ秒以1J((入るパル
スのパルス幅1則定値だけ全弁別して集成すればよいこ
とになる。 計数手段209tユクロツクパルス源2 0 3から勺
えられる既知の周期を持つりじツクパルスに21゛2タ
ターるものであるからその計数値は時間に対応する。従
って計数手段209のa]数値(てより被測定パルスの
立」−りからの時間を知ることができる。 よってこの化1男ではdl数手段209が被を則’ji
パルス幅の11′1容・匝囲の最小値に対1心する値
−社,11数したときiff敏」゛,1ン2 0 9か
ら桁上げ1凸−けを出力さぜるように構成するものであ
る、 このためには計数手段209にプリセットする値Pを次
のように規定する。 P=((A−δ)/’ro)のtoNの補I’lt −
−=(1)尚Aは基糸パルス幅、δはジッタの弁別許容
範囲、Toはクロック周期である。例えば基檗パルス幅
A ’e A = 1マイクロ秒、ジッタの弁別許容範
囲δをδ=±50ナノ秒,To=25ナノ秒とした場合
950X10−9抄/ 2 5 X 1 0−’秒=3
8となり、プリセット1直Pは38のtONの相口汐、
っまり171斂手段209の段数NをN−5とすればP
−100、000−38=99,962となる。JI(
lX(パルス幅の値A及びジッタの井別N′F容軸囲δ
は操作部212から演見制側+ H;7÷208に入力
され、演算制御抑型208において入力された(直を第
1式に従ってliji呻処1里L7て1.I数丁’ l
l& 2 0 9にプリセットこの発明において(ま計
数手段2 0 9 1t’Cおいてr出側5’JEパル
スの立トリから許容される最小パルス幅に対応するII
l[点分検出J−ると桁上け1g号により171時手段
2[2を起φIコさせる。計時手段2 1 21よ例え
ば屯安定マルチバイブレータを用いることができる。こ
こでg−l’ l’−41手手段12の動作時間TK
id 7ノクの許容1范囲からクロック周期の1周期分
の111′1111Toを差し引いた時間に選定する。 つまりこの例では許容範囲をδ=±50ナノ秒としたか
らTK=(100−25)ナノ秒とする。 計時手段212は動作している状態では第3図1に示す
ように出力端子QにH in理を出力している。計1皆
手没212の出力信号をこの例ではD形フリノグフロノ
プ213のデータ螺子DK勾え、被測定パルスの終了時
点でD形フリップフロップ205の出力端子点の立上り
信号をD形フリップフロップ213のトリが唱子T(l
こ与え計時手段212の動作状態をD形フリップノロツ
ブ213に[収込むように構成した場合を示す。 D形ノリノブノロソプ213に取込んだN時手段212
の状1ルは出力端子Qから演Iし′i1−制御器208
に〜えられ、θυ1則定パルスの1% j=のタイミン
グで波算制(iill :l:4 2 0 8に読込ま
れる,41(ν1し制御器208は例えはマ・rクロコ
ンピユータによって構成することができる。被測定パル
スの終了のタイミングにおいてD形フリップフロップ2
13の出力がFi論II+11であった場合(・ま、そ
の被測定パルスのパルス幅は許容範囲に入っているもの
と判定し、そのとき計数手段209に計数されている計
数値を正規のデータとして取込む。この取込んだ刷数値
から次式の演算により被測定時間間隔値TXをめる。 TX = (1−ONP + B ) ・ T ・・
・・・・−・(2)(−こで13は計数手段209から
[1込んだ計数値である。 演算により曙られた被測定時間間隔値’rX4句演ルー
1h(制御i!is 203に内蔵した記1.@手股に
記憶すると共にその記憶され/こ測定値の倣が所定(l
liLQこ達すると、例えは測定にCiが100個収集
されると、100個の測定値から最大と最小飴をめ表示
器2]4に表示する。 〈発明の動作〉 演算制狽j器208から第3図へに示すリセット信−号
31〕1か出力されるとゲート+段202を(h成する
D形ソリツブソロノブ20.1 、205と、R1時手
1?# 2 L 2の状態を取込むD形フリノプフ1j
ツブ213がリセットされ初期状態に設足する。 初期状13虎において入力端子201に第3図Bに示す
被測定パルス302が入力されると、その被測定パルス
302の立上りによりD形フリッププロップ204の出
力端子Qは第3図りに示すようにH論理信号304を出
力する。 一方初期状態ではD形フリップフロップ205はリセッ
ト状1序にあるから出力端予算からH論理箔号を出力[
7ている。従ってアンド回路206はD形)’)ソゾフ
ロソゾ204がI」、論理を出力するのと同1.liに
開に制イ卸され、クロックパルス源203から出力され
るクロックパルス306 f出力する。 被測定パルス302か終了するとD形フリノプフUノブ
205は信号303の立」−りeこよシD形ノリノブフ
「jツブ205の出力(j: ij’+“1込む4、っ
まり1−1論p1(を読込むから出力端予算(l−j:
第3図Eに示すようにL 、+iii l′!l!信号
305を出力する。■〕形ラフリップフロップ205L
論理信号;305を出力するとアンド回;1°8206
は閉となる一結局アンド回路206の出力に蝶第3図G
に示すように被測定パルス302のパルス幅に和尚する
1〆間だけゲートされたパルス出力306 A 、 :
306 B 、 :306 Cが取出される。 第3区IGに示ずゲート出力306A1.306B。 306C8はそノ9.ぞれ被測定パルス302のパルス
幅が短かい場合と、適正範囲内の場合と、長が過ぎる場
合の各状態を示している。 被測定パルス302のパルス幅が先に設シヒした許容範
囲950ナノ秒より短かい場合にはゲート手段202か
ら出力されるクロックパルスの数は38個に満ない。こ
のため被測>Jfパルスか終rする時点に達しても1ξ
1故:f−股209は桁」二は信号4.−出力しない。 よってi、’l’ ll:1手段212は起動されない
からr皮7則定パルス302の終J’ll古にD形ソリ
ツブソロノブ213のトリガ・端子Tに立上り信号7ハ
ーえられると、この■〕形フリノプノロノプ213は言
1時手段212の状態を読込むスノf、このときQj:
訓)11I−f一段212 i−J、動作していないか
ら1)形ソリツブソロノブ213は17論PiIを読込
む、3よって演算市II ?iNI ”d降208にL
論P111δ号が!−ノえらね、るグζめ、このとき。 l故手段20gで占1故し!乙測定値は不惑と判定し+
41.、込みを県庁し7、これと共にリセット信刊30
1を出力する。 次に被測定パルス302のパルス幅が許容範囲に入って
いる場合を説明する。被測定パルス302のパルス幅が
許容範囲に入っている場合はグー1手段202から出力
されるクロックパルス306Bは肢側定パルス302の
終了端点で規定の数に達する。つまり取出されるクロッ
クパルス306Bは38個jす、上に達する。38個り
、上のクロックパルスが訓敏手段209に勾えられると
計数手段2I〕9から桁上は信号307(第3図1−1
)が出力されi41’ l”1丁し2[2を起動させる
。1+時手段212は先に説明したように許容範囲2δ
から1クロック周期分の時間′1゛oを差し引いた期間
1゛にだけ第3図■に示すようにH論理イあ号308を
出力する。計数手段209が動作している状態で被測定
パルス302が終J′するから、■)形フリップノロツ
ブ21:l;l:H論理を読込み、第31′、−v、I
J K示ずようにH,:iii晶1コij 1呂ら30
9を出カッ−る。(Lii i;’、l匍l餌[:セ:
3208CiD形フリツプフロツプ213か11論理6
′:出力している状態で被測定パルスの終r全知らされ
るがら被測定パルス31)2が正規のiNQ囲に入って
いるものと判定し、計敷手段209に記数され/ζ値を
14V、込む。M1時手手段12がH論理を出力してい
る状態の髄子を第4図に示す。 R111^]−、段212が動作している間の時間はT
Ki−1:TK−2δ−T。となるように設定するから
δ=50ナノ秒、’1”。= 25ナノ秒とするとTK
=75ナノ秒となる。被測定パルスの立上りとクロック
パルス3’06は同期していないから、41手1石09
か(1t」二げ化けを111力するI+’0′率は第4
図に示すように、被測定パルス302の立」こりから5
)50ナノ秒経過1〜だ時点と975ナノ秒経過した1
1![点の間に分布ずにととなる。こハ、ばいわゆる:
11r−化j’;’3i差が生じる11.li因と同じ
であり、この・・ラノキにより950ナノ秒・〜971
5リ−)秒及iJ” l O25ノ一ノ秒〜1050ナ
ノ秒のパルス幅の1lll1足イII゛1は1反に彼1
測定信号とクロックパルスとの間の関1糸が完全にラン
ダムであるならは50俯の6(li−釡で弁別されると
考えることができる。、すなわちこの領項のパルス幅側
′iJ=値は2回に1回の、<1t合で取込まれること
となる。然し実際の1!l・1.li K内しては測定
値の捕捉率が50係であってもそh自体(・;↓支障に
なら々い。 つまり適正範囲に入った測定値ン・全て取込むことを主
な目的とするものでなく、成る峙間内に所1”1り数の
測定値を収集できれtコ゛よいからである。ま、を測定
値を捕捉する率が50%の領域はクロック周期T。を短
かくすれば小さくすることができること(は明らかであ
る。 これに対しパルス幅が975〜1025ナノ秒の(u′
1域で−、1lilJ 定値t 100 %捕lid
−+−ルl トカf @る。 このよう(/(パルス幅が975〜1025ナノ秒ノ+
1fll定値i’:j 100 % i、i 鱈’制御
ft11 ik 20 ’3 K 取込マレ、またパル
ス幅か950〜975ナノ秒及?−) 1025〜10
50す゛ノ抄のiltり定植i・;i 5IIφの11
″1゛1′イ′て演t11制御卸丁、I之208に11
y、IΔまれる。 猷口)1.制fi111丁段2I〕8では先に1jcl
’、明し7た第2式の演算を31ない被測定11−1間
間隔T8をめる。この被測定1141問間隔TXは例え
ば第1回1」に取込まれた値を基111(に2回目り、
後に取込まれるifl、!I 定値からめられる破開定
時間間隔とのl1iii差をめ、その111i差イ直の
正と負の没太1直を記1意する。これと共にf測定値の
取込同数をifl故り、取込回vtが例えシま100回
に達するとll1Ii差価の11−と[〕の最大顧から
7ツクO最人値ど最小値をめに示器214に表示する。 表示器214に?〈示する(1aとしては最大値と最小
値の1mに例えばイiX−測定値の・12均値を表示す
ることもできる。 被測定パルス:302のパルス幅が規定より長が過ぎた
」場合にはゲ−1・手段202から第31ヌIGに示す
クロックパルス306 Cyj:出力される。この場合
には、dll!F手段212が動作を停市(7た後に被
ホ’I 5jlパルス302が終了することとなる。よ
ってD形フリノプフロノゾ213にトリガ信号がIjえ
られるIB、点ではtil’ II′1 :T:、 L
ジ212+−1[J作を停止1−2ておす、出力QゴL
論哩に1)さっている。よって(〕形ノリツソ°フ[j
ツブ213はt皮7測定パルδ302の終了時点で17
論1.Tlj全j)ε込むから、演算側[卸十設208
は刷噂汐」−没209の1.1故舶をr(〕凶と判定し
、14ゾ込を禁止し、リセット信号30】を出力する。 〈発明の効j1% > +J、上説明l−たようにこの発明によれば被測定パル
スのパルス幅を測定するのと同11(i Kそのパルス
幅が設戻した範囲内(r(あるが11rかを判定し、1
1′1容i1+u囲内Vこある測5Jl値だけを弁別し
てfl!l!込む(74バーとしたからりえられるパル
ス列にj・fって実111間で目的とするパルス幅を持
つパルスのパルス幅側′7JlIll11を身叉Iへむ
ことができる。よって[」0勺とするパルス11吊をC
iつパルスのパルス幅をも)1−なく〆則5j: L、
て11ゾ込むことかできるから短1141間に多くのサ
ンプルを取込むことかできる。よって1ilX頓j・“
1.の)1゜°、い例えはジッタI11の測定1直ヲ知
1肖1ii] &こイ尋ることができる利点がある。 また計ル9手段209の1−、’i f;v値(・・二
よ−)で段冨した・ζルス幅の1、′1容1i+’+を
プ「別する4:、7.14Thとしたから弁別t1.’
+ 1ffi &ま高い。つまり11′1容・田囲外の
測定顧る・;jllj 、J、って11′l込むことは
ないため/ツク:1:のIIk人顧と]″1÷小面のイ
11頓性は4=iハめて商い。よってlf’l朋の商い
/ツタ11)の測定を行なうことができる。 尚上述の実施例において(・:i、?111□1ゴ’1
R212を中安定−フルナバイグレータケ月1い/こ例
を説1明し〜たが、その(]1Lのカイ去としてカウン
タt 11’、lいカウンタに既知の周波;γ父を持つ
・ソロツクペルスをlノえ、現足しグこ時l!!1のイ
多に柘−十−げ信号を出力するJ−うに構1戊(〜でイ
)よい。 またi?’l数丁段2:19としては必ずしも10進n
1数藷でなくともよく、その選択+711:F意になし
1畳ることは容易に浬)’i!fできよう。 また7ノタのC測定以外にも]・11 Illてきるこ
とも容ぢ請に11下月イできよう。
られる第3図ト1に示すクロックパルス30614V出
す。この1収出さ7土たクロックパルスを第3図Gに示
−ノー。 ゲート手段202ばこの例では波形整形用として二つの
D形フリップソロツブ204.205と1個のインバー
タ207を用い、本来のゲート手段と17では1個のア
ンド回路20Gを用いた場合を示す。 一方の1〕形フリツプソロツブ204のデータVJ子り
には)]論浬信号を4TJえ、) l) −)f端子T
に入力端子201を直接接続する。出力端子1まアンド
回路206の−・つの入力端子と1゛1u方のD形フリ
ップフロップ205のデータ螺子I〕に接続する。 他方のD形フリップフロップ205のトリガ瑞子T(は
インバータ207全介して入力端子201に接続する。 出力端子Qをアンド回路206の一つの入力偏1子と後
述する演見制fi1局i:ζ208に接続する。 二つのD形ノリノブノロノフ204 、2 F) 5の
谷リセット端子Rには演’i’+1f1il制御:シ:
ン208から第3図Aに示すリセット信号301がりえ
られ同時にリセットされる。 、209はH1尖!手段を示す。このil叡手段209
は例えばブリャノ) ’ijj能な同期式1o進カウン
タを用いることができ、ゲート手段202で取出し/乙
りロックパルスを計数する。d1数手段209にはその
計数値が被測定パルスの許容最小パルス幅に対1,51
.た値に達した時点で桁上は信号を出力するような設定
饋全プリレットする。 ここでd1数手段209にプリセット いて説明する。例えは1マイクロ秒のパルス幅’を持つ
パルスのジッタを測定しようとする場合、クロックパル
スのクロ、ツク周期が例えは25ナノ秒であったとする
と、j;(iH,+−のパルス幅1マイクロ秒を持つパ
ルスが人力され/ζ場合1はゲート手段202から1
>: 1 0−6秒/25X10ー9秒=40個のパル
スが取出されるは才で,ちる。4斂11ン209が10
進カウンタでその段数NがN=5であったとすると、d
1斂手段209に10進敢で9 9’ 9 6 1:l
をプリセットすれば市1見のパルス幅1マイクロ(↓を
l−=’iつパルスか!−〕えられると術」二げ信号か
得られる。 ところでジッタはIF規のパルス幅に対して市と負の両
方向にゆらぎとして発生する。このためシック犀がいく
つのパルスまでを弁別して取出ずかを規定する必“皮が
ある。例えばジッタ量が土50ナノ秒以内に入るパルス
だけ全取出すことにすると、弁別幅ば17・rクロ秒を
j+−、 +1,+とすれば1マイクロ秒を中心に±5
0ナノ秒の中量を持つことになる。従ってパルス幅か9
5()ナノ秒思上、1050ナノ秒以1J((入るパル
スのパルス幅1則定値だけ全弁別して集成すればよいこ
とになる。 計数手段209tユクロツクパルス源2 0 3から勺
えられる既知の周期を持つりじツクパルスに21゛2タ
ターるものであるからその計数値は時間に対応する。従
って計数手段209のa]数値(てより被測定パルスの
立」−りからの時間を知ることができる。 よってこの化1男ではdl数手段209が被を則’ji
パルス幅の11′1容・匝囲の最小値に対1心する値
−社,11数したときiff敏」゛,1ン2 0 9か
ら桁上げ1凸−けを出力さぜるように構成するものであ
る、 このためには計数手段209にプリセットする値Pを次
のように規定する。 P=((A−δ)/’ro)のtoNの補I’lt −
−=(1)尚Aは基糸パルス幅、δはジッタの弁別許容
範囲、Toはクロック周期である。例えば基檗パルス幅
A ’e A = 1マイクロ秒、ジッタの弁別許容範
囲δをδ=±50ナノ秒,To=25ナノ秒とした場合
950X10−9抄/ 2 5 X 1 0−’秒=3
8となり、プリセット1直Pは38のtONの相口汐、
っまり171斂手段209の段数NをN−5とすればP
−100、000−38=99,962となる。JI(
lX(パルス幅の値A及びジッタの井別N′F容軸囲δ
は操作部212から演見制側+ H;7÷208に入力
され、演算制御抑型208において入力された(直を第
1式に従ってliji呻処1里L7て1.I数丁’ l
l& 2 0 9にプリセットこの発明において(ま計
数手段2 0 9 1t’Cおいてr出側5’JEパル
スの立トリから許容される最小パルス幅に対応するII
l[点分検出J−ると桁上け1g号により171時手段
2[2を起φIコさせる。計時手段2 1 21よ例え
ば屯安定マルチバイブレータを用いることができる。こ
こでg−l’ l’−41手手段12の動作時間TK
id 7ノクの許容1范囲からクロック周期の1周期分
の111′1111Toを差し引いた時間に選定する。 つまりこの例では許容範囲をδ=±50ナノ秒としたか
らTK=(100−25)ナノ秒とする。 計時手段212は動作している状態では第3図1に示す
ように出力端子QにH in理を出力している。計1皆
手没212の出力信号をこの例ではD形フリノグフロノ
プ213のデータ螺子DK勾え、被測定パルスの終了時
点でD形フリップフロップ205の出力端子点の立上り
信号をD形フリップフロップ213のトリが唱子T(l
こ与え計時手段212の動作状態をD形フリップノロツ
ブ213に[収込むように構成した場合を示す。 D形ノリノブノロソプ213に取込んだN時手段212
の状1ルは出力端子Qから演Iし′i1−制御器208
に〜えられ、θυ1則定パルスの1% j=のタイミン
グで波算制(iill :l:4 2 0 8に読込ま
れる,41(ν1し制御器208は例えはマ・rクロコ
ンピユータによって構成することができる。被測定パル
スの終了のタイミングにおいてD形フリップフロップ2
13の出力がFi論II+11であった場合(・ま、そ
の被測定パルスのパルス幅は許容範囲に入っているもの
と判定し、そのとき計数手段209に計数されている計
数値を正規のデータとして取込む。この取込んだ刷数値
から次式の演算により被測定時間間隔値TXをめる。 TX = (1−ONP + B ) ・ T ・・
・・・・−・(2)(−こで13は計数手段209から
[1込んだ計数値である。 演算により曙られた被測定時間間隔値’rX4句演ルー
1h(制御i!is 203に内蔵した記1.@手股に
記憶すると共にその記憶され/こ測定値の倣が所定(l
liLQこ達すると、例えは測定にCiが100個収集
されると、100個の測定値から最大と最小飴をめ表示
器2]4に表示する。 〈発明の動作〉 演算制狽j器208から第3図へに示すリセット信−号
31〕1か出力されるとゲート+段202を(h成する
D形ソリツブソロノブ20.1 、205と、R1時手
1?# 2 L 2の状態を取込むD形フリノプフ1j
ツブ213がリセットされ初期状態に設足する。 初期状13虎において入力端子201に第3図Bに示す
被測定パルス302が入力されると、その被測定パルス
302の立上りによりD形フリッププロップ204の出
力端子Qは第3図りに示すようにH論理信号304を出
力する。 一方初期状態ではD形フリップフロップ205はリセッ
ト状1序にあるから出力端予算からH論理箔号を出力[
7ている。従ってアンド回路206はD形)’)ソゾフ
ロソゾ204がI」、論理を出力するのと同1.liに
開に制イ卸され、クロックパルス源203から出力され
るクロックパルス306 f出力する。 被測定パルス302か終了するとD形フリノプフUノブ
205は信号303の立」−りeこよシD形ノリノブフ
「jツブ205の出力(j: ij’+“1込む4、っ
まり1−1論p1(を読込むから出力端予算(l−j:
第3図Eに示すようにL 、+iii l′!l!信号
305を出力する。■〕形ラフリップフロップ205L
論理信号;305を出力するとアンド回;1°8206
は閉となる一結局アンド回路206の出力に蝶第3図G
に示すように被測定パルス302のパルス幅に和尚する
1〆間だけゲートされたパルス出力306 A 、 :
306 B 、 :306 Cが取出される。 第3区IGに示ずゲート出力306A1.306B。 306C8はそノ9.ぞれ被測定パルス302のパルス
幅が短かい場合と、適正範囲内の場合と、長が過ぎる場
合の各状態を示している。 被測定パルス302のパルス幅が先に設シヒした許容範
囲950ナノ秒より短かい場合にはゲート手段202か
ら出力されるクロックパルスの数は38個に満ない。こ
のため被測>Jfパルスか終rする時点に達しても1ξ
1故:f−股209は桁」二は信号4.−出力しない。 よってi、’l’ ll:1手段212は起動されない
からr皮7則定パルス302の終J’ll古にD形ソリ
ツブソロノブ213のトリガ・端子Tに立上り信号7ハ
ーえられると、この■〕形フリノプノロノプ213は言
1時手段212の状態を読込むスノf、このときQj:
訓)11I−f一段212 i−J、動作していないか
ら1)形ソリツブソロノブ213は17論PiIを読込
む、3よって演算市II ?iNI ”d降208にL
論P111δ号が!−ノえらね、るグζめ、このとき。 l故手段20gで占1故し!乙測定値は不惑と判定し+
41.、込みを県庁し7、これと共にリセット信刊30
1を出力する。 次に被測定パルス302のパルス幅が許容範囲に入って
いる場合を説明する。被測定パルス302のパルス幅が
許容範囲に入っている場合はグー1手段202から出力
されるクロックパルス306Bは肢側定パルス302の
終了端点で規定の数に達する。つまり取出されるクロッ
クパルス306Bは38個jす、上に達する。38個り
、上のクロックパルスが訓敏手段209に勾えられると
計数手段2I〕9から桁上は信号307(第3図1−1
)が出力されi41’ l”1丁し2[2を起動させる
。1+時手段212は先に説明したように許容範囲2δ
から1クロック周期分の時間′1゛oを差し引いた期間
1゛にだけ第3図■に示すようにH論理イあ号308を
出力する。計数手段209が動作している状態で被測定
パルス302が終J′するから、■)形フリップノロツ
ブ21:l;l:H論理を読込み、第31′、−v、I
J K示ずようにH,:iii晶1コij 1呂ら30
9を出カッ−る。(Lii i;’、l匍l餌[:セ:
3208CiD形フリツプフロツプ213か11論理6
′:出力している状態で被測定パルスの終r全知らされ
るがら被測定パルス31)2が正規のiNQ囲に入って
いるものと判定し、計敷手段209に記数され/ζ値を
14V、込む。M1時手手段12がH論理を出力してい
る状態の髄子を第4図に示す。 R111^]−、段212が動作している間の時間はT
Ki−1:TK−2δ−T。となるように設定するから
δ=50ナノ秒、’1”。= 25ナノ秒とするとTK
=75ナノ秒となる。被測定パルスの立上りとクロック
パルス3’06は同期していないから、41手1石09
か(1t」二げ化けを111力するI+’0′率は第4
図に示すように、被測定パルス302の立」こりから5
)50ナノ秒経過1〜だ時点と975ナノ秒経過した1
1![点の間に分布ずにととなる。こハ、ばいわゆる:
11r−化j’;’3i差が生じる11.li因と同じ
であり、この・・ラノキにより950ナノ秒・〜971
5リ−)秒及iJ” l O25ノ一ノ秒〜1050ナ
ノ秒のパルス幅の1lll1足イII゛1は1反に彼1
測定信号とクロックパルスとの間の関1糸が完全にラン
ダムであるならは50俯の6(li−釡で弁別されると
考えることができる。、すなわちこの領項のパルス幅側
′iJ=値は2回に1回の、<1t合で取込まれること
となる。然し実際の1!l・1.li K内しては測定
値の捕捉率が50係であってもそh自体(・;↓支障に
なら々い。 つまり適正範囲に入った測定値ン・全て取込むことを主
な目的とするものでなく、成る峙間内に所1”1り数の
測定値を収集できれtコ゛よいからである。ま、を測定
値を捕捉する率が50%の領域はクロック周期T。を短
かくすれば小さくすることができること(は明らかであ
る。 これに対しパルス幅が975〜1025ナノ秒の(u′
1域で−、1lilJ 定値t 100 %捕lid
−+−ルl トカf @る。 このよう(/(パルス幅が975〜1025ナノ秒ノ+
1fll定値i’:j 100 % i、i 鱈’制御
ft11 ik 20 ’3 K 取込マレ、またパル
ス幅か950〜975ナノ秒及?−) 1025〜10
50す゛ノ抄のiltり定植i・;i 5IIφの11
″1゛1′イ′て演t11制御卸丁、I之208に11
y、IΔまれる。 猷口)1.制fi111丁段2I〕8では先に1jcl
’、明し7た第2式の演算を31ない被測定11−1間
間隔T8をめる。この被測定1141問間隔TXは例え
ば第1回1」に取込まれた値を基111(に2回目り、
後に取込まれるifl、!I 定値からめられる破開定
時間間隔とのl1iii差をめ、その111i差イ直の
正と負の没太1直を記1意する。これと共にf測定値の
取込同数をifl故り、取込回vtが例えシま100回
に達するとll1Ii差価の11−と[〕の最大顧から
7ツクO最人値ど最小値をめに示器214に表示する。 表示器214に?〈示する(1aとしては最大値と最小
値の1mに例えばイiX−測定値の・12均値を表示す
ることもできる。 被測定パルス:302のパルス幅が規定より長が過ぎた
」場合にはゲ−1・手段202から第31ヌIGに示す
クロックパルス306 Cyj:出力される。この場合
には、dll!F手段212が動作を停市(7た後に被
ホ’I 5jlパルス302が終了することとなる。よ
ってD形フリノプフロノゾ213にトリガ信号がIjえ
られるIB、点ではtil’ II′1 :T:、 L
ジ212+−1[J作を停止1−2ておす、出力QゴL
論哩に1)さっている。よって(〕形ノリツソ°フ[j
ツブ213はt皮7測定パルδ302の終了時点で17
論1.Tlj全j)ε込むから、演算側[卸十設208
は刷噂汐」−没209の1.1故舶をr(〕凶と判定し
、14ゾ込を禁止し、リセット信号30】を出力する。 〈発明の効j1% > +J、上説明l−たようにこの発明によれば被測定パル
スのパルス幅を測定するのと同11(i Kそのパルス
幅が設戻した範囲内(r(あるが11rかを判定し、1
1′1容i1+u囲内Vこある測5Jl値だけを弁別し
てfl!l!込む(74バーとしたからりえられるパル
ス列にj・fって実111間で目的とするパルス幅を持
つパルスのパルス幅側′7JlIll11を身叉Iへむ
ことができる。よって[」0勺とするパルス11吊をC
iつパルスのパルス幅をも)1−なく〆則5j: L、
て11ゾ込むことかできるから短1141間に多くのサ
ンプルを取込むことかできる。よって1ilX頓j・“
1.の)1゜°、い例えはジッタI11の測定1直ヲ知
1肖1ii] &こイ尋ることができる利点がある。 また計ル9手段209の1−、’i f;v値(・・二
よ−)で段冨した・ζルス幅の1、′1容1i+’+を
プ「別する4:、7.14Thとしたから弁別t1.’
+ 1ffi &ま高い。つまり11′1容・田囲外の
測定顧る・;jllj 、J、って11′l込むことは
ないため/ツク:1:のIIk人顧と]″1÷小面のイ
11頓性は4=iハめて商い。よってlf’l朋の商い
/ツタ11)の測定を行なうことができる。 尚上述の実施例において(・:i、?111□1ゴ’1
R212を中安定−フルナバイグレータケ月1い/こ例
を説1明し〜たが、その(]1Lのカイ去としてカウン
タt 11’、lいカウンタに既知の周波;γ父を持つ
・ソロツクペルスをlノえ、現足しグこ時l!!1のイ
多に柘−十−げ信号を出力するJ−うに構1戊(〜でイ
)よい。 またi?’l数丁段2:19としては必ずしも10進n
1数藷でなくともよく、その選択+711:F意になし
1畳ることは容易に浬)’i!fできよう。 また7ノタのC測定以外にも]・11 Illてきるこ
とも容ぢ請に11下月イできよう。
第1図は?jC来の/ツタ測定手段?7説明するための
ブロック図、第2図にこの究明の一実施列を示すグ[j
ツク図、第31ヌ1及び帛417:l &ゴこlh =
;仁11j1の動作を説明するlこめの波形図である。 202 ニゲ−1・Tl、9′、2 +) :3 :ク
ロノクパルス諒、208 :演算制御器、209:+i
l数F段、2 + 2 : ;−1ll!i4=没、2
14:表示器。 特、i′l出願人 タケダ即萌」L業(」(式会1佳代
理 人 位 jlii、 4i 手続補正書(自発) 1.事件の表示 特願昭58−1887782発明の名
称 時間間隔測定装置 3補正をする者 事件との関1糸 特許出願人 タケタ理研工業株式会社 4、代 理 人 束児都やr宿区新宿4−2−21 相
模ビル5、補正の対象 発明の詳、l州な説明の楓及び
図面6、補正の内在 (1) 明細書中第5頁8付「もれなく測定す」を1効
率よく測定ず」と「J正する。 (2)同誓第6頁2行「波形整形用」ケ「パルス幅測定
モード」と削正する。 (3)回書第9頁10行「操作部212」を「操作部2
11」と削正する。 (4)同書第10頁9イI「立上り信号」を「立下り信
号」と言」正する。 (5) 同書同頁15何、18行「タイミング」を「後
」とそれぞれ石]止する。 (6)同書第11頁5行の式 %式%(2) (2) と訂正する。 (7)同書同頁19行「設定する。」を「設定される。 」と訂正する。 (8)四鞠第12頁13行[フリラフフロップ205」
を「フリラフフロツブ204」と削正する。 (9) 同1第14頁19行〜第15頁1行「はD形フ
リツフ・・φ・ip囲に入っている」4次の如く絢正す
ゐ。 [はD形フリップ70ツブ205のQ出力の立下りて被
1lIIII尾パルスの終了を知ら訟れるからその後り
形フリップフロップ213のQ出力が■]論理であるこ
とを確認して被gl定パルス302か正規の4・1」7
囲に人っている」 (10)四m第1505rrr時IBjはl’には」r
「時間’l−” Kは」と訂正うる。 (1])同省同頁19 ’rr r卸填のパルス」を「
頭載のパルス」と削正する。゛ (12)四畳第18頁9付「もれなく」ケ「効率よく」
とΔJ正する。 (13)同唯19貞10行「1叩解できより。」の仄に
下記を加入する。 「寸だ入力端−子201の外に別の人力p面子を設け、
更にインバータ207を除去(〜て功たに設けた入力端
子から悟−号303’、(Djレフリップフロップ20
5に供給する&q J灰とずれはパルス11輸d1り定
1’L 1羽らす一般的り時間間隔4川′)iど+/C
I心川1き用ことも容易に理)jイできよう。」 (14)図面中第2図においてフリツプフロノフ205
の中のイ:3号Q k rjs例図のようにQに削正す
る。 以 上
ブロック図、第2図にこの究明の一実施列を示すグ[j
ツク図、第31ヌ1及び帛417:l &ゴこlh =
;仁11j1の動作を説明するlこめの波形図である。 202 ニゲ−1・Tl、9′、2 +) :3 :ク
ロノクパルス諒、208 :演算制御器、209:+i
l数F段、2 + 2 : ;−1ll!i4=没、2
14:表示器。 特、i′l出願人 タケダ即萌」L業(」(式会1佳代
理 人 位 jlii、 4i 手続補正書(自発) 1.事件の表示 特願昭58−1887782発明の名
称 時間間隔測定装置 3補正をする者 事件との関1糸 特許出願人 タケタ理研工業株式会社 4、代 理 人 束児都やr宿区新宿4−2−21 相
模ビル5、補正の対象 発明の詳、l州な説明の楓及び
図面6、補正の内在 (1) 明細書中第5頁8付「もれなく測定す」を1効
率よく測定ず」と「J正する。 (2)同誓第6頁2行「波形整形用」ケ「パルス幅測定
モード」と削正する。 (3)回書第9頁10行「操作部212」を「操作部2
11」と削正する。 (4)同書第10頁9イI「立上り信号」を「立下り信
号」と言」正する。 (5) 同書同頁15何、18行「タイミング」を「後
」とそれぞれ石]止する。 (6)同書第11頁5行の式 %式%(2) (2) と訂正する。 (7)同書同頁19行「設定する。」を「設定される。 」と訂正する。 (8)四鞠第12頁13行[フリラフフロップ205」
を「フリラフフロツブ204」と削正する。 (9) 同1第14頁19行〜第15頁1行「はD形フ
リツフ・・φ・ip囲に入っている」4次の如く絢正す
ゐ。 [はD形フリップ70ツブ205のQ出力の立下りて被
1lIIII尾パルスの終了を知ら訟れるからその後り
形フリップフロップ213のQ出力が■]論理であるこ
とを確認して被gl定パルス302か正規の4・1」7
囲に人っている」 (10)四m第1505rrr時IBjはl’には」r
「時間’l−” Kは」と訂正うる。 (1])同省同頁19 ’rr r卸填のパルス」を「
頭載のパルス」と削正する。゛ (12)四畳第18頁9付「もれなく」ケ「効率よく」
とΔJ正する。 (13)同唯19貞10行「1叩解できより。」の仄に
下記を加入する。 「寸だ入力端−子201の外に別の人力p面子を設け、
更にインバータ207を除去(〜て功たに設けた入力端
子から悟−号303’、(Djレフリップフロップ20
5に供給する&q J灰とずれはパルス11輸d1り定
1’L 1羽らす一般的り時間間隔4川′)iど+/C
I心川1き用ことも容易に理)jイできよう。」 (14)図面中第2図においてフリツプフロノフ205
の中のイ:3号Q k rjs例図のようにQに削正す
る。 以 上
Claims (1)
- (1)A、既知の周期を持つクロックパルスを被測定時
間に対応(7た個数だけ取出すゲート手段と、B、この
ゲート手段で取出されたクロックパルスを計数する81
故手段と、 C4この計数手段〃・測定すべき時間間隔の最小値に対
応する計数値に達したとき動作を始め測定すべき時間間
IIAの最大値に対応する時点で動作を停止する計時手
段と、 D、この計時手段が計時動作している間に被測定時間間
隔の終j′を検出したときだけ上記1?1数手段のjl
’>5!幀を11:、現のデータとして収込む制御手段
と、 を具flfi″iして成る時間間隔測定装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58188778A JPS6080786A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 時間間隔測定装置 |
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JP58188778A JPS6080786A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 時間間隔測定装置 |
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JPS6080786A true JPS6080786A (ja) | 1985-05-08 |
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Family Applications (1)
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- 1983-10-07 JP JP58188778A patent/JPS6080786A/ja active Pending
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- 1984-10-02 US US06/656,853 patent/US4611926A/en not_active Expired - Fee Related
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