JPS61145928A - 位相比較器 - Google Patents

位相比較器

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JPS61145928A
JPS61145928A JP27011684A JP27011684A JPS61145928A JP S61145928 A JPS61145928 A JP S61145928A JP 27011684 A JP27011684 A JP 27011684A JP 27011684 A JP27011684 A JP 27011684A JP S61145928 A JPS61145928 A JP S61145928A
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JP
Japan
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output
input
phase
phase difference
signal
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Pending
Application number
JP27011684A
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English (en)
Inventor
Sadahira Asazuma
浅妻 定平
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS61145928A publication Critical patent/JPS61145928A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は位相比較器に係り、特にサーボモータなどに
用いて、その引込特性および応答性を改善することがで
きる位相比較器に関するものである。
〔従来の技術〕
従来の進相位相差表示の2出力毎号をもつ位相比較器の
一例會第4図(a)に示し説明すると、図において、R
,Sは位相差全比較される第1および第2の入力信号、
U、Dはそれぞれは第1および第2の入力信号R,Sの
位相入力に対応°」°る進相位相差信号である。
1.2,3,4tjR87リツグ7C17グ(以下、7
リツプ70ツブと略称する)、5.6はアンド機能を有
するノア回路、Tは7リツプ70ツブ1の出力Q++7
リツプフaツブ2の出力Q鵞 、フリッグ70ツブ3の
出力Q3および7リッグフロツブ4の出力Q4 を入力
とするナンド回路である。
そして、7リツプフロツプ1,4の各セット入力SI、
S4にはそれぞれ第1および第2の入力信号R,Sが供
給され、谷出力Q1.Q4はそれぞれ出力U、Dとして
送出されるように構成されている。
また、7リツプ70ツブ1の出力Q+t17リツプ70
ツブ2のセット入力Ssに供給され、フリップ70ツブ
4の出力Qat4フリップ70ツブ3のセット入力S3
に供給されるように構成され、フリップフロップ2,3
の各リセット人力Rx 、 H。
にはナンド回路Tの出力が供給されるように構成されて
いる。また、ノア回路5は7リツプ70ツブ2の出力Q
iとナンド回路Tの出力を入力とし出力を7リツプフロ
ツグ1のリセット人力R+に送出するように構成され、
ノア回路6は7リツプ70ツブ3の出力Q3とナンド回
路7の出力を入力とし出力全フリップフロップ4のリセ
ット人力R4に送出するように構成されている。
このように構成された回路の動作は一般によく知られて
いるので、その詳細な説明は省略するが、位相を比較す
べき第1および第2の入力信号R9Sの位相入力は7リ
ツプフロツプ1〜4とノア回路5,6およびナンド回路
7からなる位相差検出部によってその位相差が検出され
、出力U、Dには進相位相差表示の2出力値号が得られ
る。
第4図(b)は横軸に第1の入力信号RK対する第2の
入力信号Sの遅相角を、縦軸に出力U、Dの平滑出力電
圧をとって表わした特性図で、これら各出力U、Dは2
π周期で同一出力値を有することになり、これを用いた
サーボ系は整数倍周波数に同期する場合がでてくる。
そこで、第4図(c)に示す工うな構成のミキシング回
路で、出力U、Dの2出力を混合し7’(場合の平滑出
力電圧Mt−第4図(d)に示す。この第4図(d)は
横軸に第1の入力信号Rに対する第2の入力信号Sの遅
相角全、縦軸に出力■、′5の平滑出力電圧Mt−とっ
て表わしたミキシング回路による平滑出力特性を示す特
性図である。この第4図(d)に示す特性から明らかガ
ように、整数倍周波数に同期することはなくなるが、引
込時間が長いという不都合を生じる。
これは第4図(e)に示すような構成のチャージポンプ
回路を用いることにより、第4図(f)に示すような特
性を実現することができる。この第4図(f)は横軸に
第1の入力信号Rに対する第2の入力信号Sの遅相角を
、縦軸に整流平滑出力電圧Cをとって表わしたチャージ
ポンプ回路による整流平滑出力特性を示す特性図である
しかるに、このような構成の回路においても、例えは、
遅相角が負から正へ大きく変化する場合には、第4図(
f)に示すような点線の特性になり、十分な引込み特性
が得られない。
上記のような点を改良したものとして、例えば[特公昭
55−37711号公報」に示すような回路が提案され
ている。第5図(a)はその構成を示す回路図である。
この第5図(a)において第411(a)と同一符号の
ものは相当部分全示し、このフリップ70ツブ1〜4と
ノア回路5.6およびナンド回路Tによって位相差検出
部10’!l−構成している。201〜203および2
07〜209は入力開閉ゲート、204〜206は切替
制御ラッチ、301〜303は切替出力部である。
このように構成された回路において、位相比較出力Ot
−平滑した出力は、横軸に第1の入力信号Rに対する第
2の入力信号Sの遅相角を、縦軸に位相比較出力Oの平
滑出力電圧をとって表わした特性図である第5111(
b)に示すように、2πの範囲でのみ傾斜出力を持ち、
他の領域でtlil)I”(無出力)まfcは’L“(
有田力)に固定される。この結果、従来の回路に比して
引込時間の短縮全図ることができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕 上記のような従来の位相比較器においては、本来、位相
差検出部10がもってい交響性の片側だけを使用してい
ることになり、モータについて言えば、例えば、減速(
ブレーキ〕信号が出ないということになり、応答性の面
で依然難点を残しているという問題点がめった。
〔問題点を解決するiめの手段〕
この発明による位相比較器は、第1の入力信号の位相入
力を前縁とし、第2の入力信号の位相入力を後縁として
有出力である第1の進相位相差信号を得、上記第1の入
力信号が第2の入力信号に対し遅相の場合は無出力であ
る第1の進相位相差信号と、上記第2の入力信号の位相
入力を前縁とし、第1の入力信号の位相入力を後縁とし
て有出力である第2の進相位相差信号が得られ、上記第
2の入力信号が上記第1の入力信号に対し遅相の場合は
無出力である第2の進相位相差信号が得られる進相位相
差検出手段と、上記第1および第2の進相位相差信号と
強制連続有田力信号とを切替えて出力する切替出力手段
と、進相位相差信号が有出力の期間に再度進相入力信号
の位相入力が入力するときは強制連続有田力信号全出力
し、無出力の期間((他方の位相入力が入力するときに
元の出力形式に切替る指示を上記切替出力手段に対して
行う切替制御手段とを備えてなるようにしたものである
[作用] 進相位相差信号が有出力のときに進相の位相入力が入る
と、出力すべき進相位相差信号全切替え、また、人力信
号の位相関係によジ、通常の位相出力と強制M出力とに
切替えることによって、位相差±2πの範囲で傾斜出力
をもち、他の領域では嘔H#ま友rL’L“に固定でき
る。
〔夷織例〕
第1図は仁の始期による位相比較器の一実施例の基本的
構成1示すブロック図である。
この第1図において、106位相を比較すべき第1およ
び第2の入力信号R,S’t−人力としこれら両人力の
位相差を検出し、出力U、D(第1および第2の進相位
相差信号)t−出力する機能tもつ位相差検出部で、こ
の位相差検出部10は前述の第5図<a)に示す位相差
検出部10に対応する。
30.50t:tそれぞn位相差検出部10からの第1
および第2の進相位相差信号U、Dt−人力とし、仁の
第1および第2の進相位相差信号U、Dと強制連続有出
力と全切替えて位相比較出力U’、D’をそれぞれ出力
する切替出力部、20お工び40はそれぞれ第1および
第2の入力信号R,Sと位相検出部10からの第1およ
び第2の進相位相差信号U、Et−人力とし、その出力
である切替制御信号Su、Soによって切替出力部30
.50にそれぞれ制御する切替制御部である。
第2図はこの発明の笑捲例の具体的構成を示す回路図で
、第1図のブロック図に示されたこの発明の概念を具体
化した!l!施例全示すものである。
この第2図において一点鎖線で囲んだ部分10゜20.
30,40.50はそれぞれ第1図の10゜20.30
,40.50に対応する。
211/iff相検出部10の7リツフ′フロツ7“1
の出力Q+t”入力とするインバータ、22はこのイン
バータ21の出力と第2の入力信号St−人力とするオ
ア回路、23はインバータ21の出力と第1の入力信号
R’を入力とするオア回路、24はセット人力百υ、リ
セット人力にυにそれぞれオア回路22.23の各出力
を入力とするRSフリップフロップ(以下、フリップ7
0ツブと略称する)で、これらflU系出力出力替制御
部20t−構成している。31は上記7リツプフaツブ
1の出力り。
とフリツプフロツプ24の出力QU ’fr入力とする
ナンド回路、32はこのナンド回路31の出力を入力と
するインバータで、これらはU系の切替出力部30を構
成し、この切替出力部30のインバータ32から位相比
較出力U?H出力するように構成されている。
41は位相差検出部10の7リツプ70ツブ4の出力Q
4 k入力とするインバータ、42はこのインバータ4
1の出力と第1の入力信号Rt−人力とするオア回路、
43は上記フリツプフロツプ4の出力Q4と第2の入力
信号St全入力するオア回路、44はセット入力SDI
  リセット入力R。
にそれぞれオア回路42.43の各出力全入力とするR
Sフリップ70ツブ(PJ、下、フリップ70ツブと略
称する)で、これらはD系出力の切替制御部40金構成
している。51け7リツプ7aツブ44の出力QDと上
記フリップ70ツブ4の出力Q4 ”を入力とするナン
ド回路、52はこのナンド回路51の出力全入力とする
インバータで、これらUD系の切替出力部50を構成し
、この切替出力部50のインバータ52から位相比較出
力り全出力するように構成されている。
そして、位相差検出部10は、第1の入力信号Rの位相
入力全前縁とし、第2の入力信号Sの位相入力を後縁と
して有田力でろる第1の進相位相差信号Uが得られ、そ
のWJlの入力信号Rが第2の入力信号Sに対し遅相の
場合は無出力である第1の進相位相差信号Uと第2の入
力信号Sの位相人力′!!−荊縁、第1の入力信号Rの
位相入力を後縁として有田力である第2の進相位相差信
号りが得られ、その第2の入力信号Sか第1の入力信号
Rに対し遅相の場合には無出力である第2の進相位相差
信号りが得られるように構成され、また、切替制御部2
0.4QH進相位相差信号が有田力の期間に、再度、進
相入力信号の位相入力が入力するときは、強制連続有田
力信号を出力し、無出力の期間に他方の位相入力が入力
するときに元の出力形式に切替える指示を上記切替出力
部30.5’0に対して行うように構成されている。
つぎにこの第2図に示す実施例の動作を説明する。
(1)第1および第2の入力信号R,Sの位相入力が交
互に入るときは、位相検出部10と切替制御部20.4
0および切替出力部30.50の動作によって第1およ
び第2の位相比較出力U、Dの各出力に、入力位相差に
もとすく位相差出力(位相比較出力(位相比較出力U’
、D’は何れかが有田力で他方が無出力)全出力しつづ
ける。
(2)遅相の位相入力が進相の位相入力に対して、進相
入力の11期以上遅れるとき、すなわち、遅相の位相入
力の前に進相の位相入力が2回以上入るときには、進相
入力に対応した方の出力會強制連続有出力として出力す
るよう切替制御部20゜40によってそれ゛ぞれ切替出
力部30.50′t−制御する。。
(3)  上記(2)で行った強制連続有田力から通常
の位相差出力形態への切替は次のようにして制御される
。すなわち、進相に対し1lff1期以上遅れていた遅
相入力が進相側に移行し、位相関係が逆転したときに、
切替制御部20.40によってそれぞれ強制連続有田力
から脱するように切替出力部30.50管制御する。
(4)  上記(2)の強制連続有田力への切替は、次
の条件による。丁なわち、進相入力対応の位相差検出部
10の出力が有田力で、仁の状態で進相入力が入ったと
きに切替動作がおこる。
(5)  上記(3)の強制連続有田力から通常の位相
差出力への切替は次の条件による。丁なわぢ、強制連続
有田力へ移行したときの進相人力が遅相人力となり、そ
の入力対応の位相差検出部10の出力が無出力である状
態で、その時点での進相入力が入ったときに切替動作が
おこる。
第3図は第2図の回路における位相比較器の2出力全混
合し平滑した出力電圧全入力位相差に対して示した特性
図である。
以上、この発明の回路の動作を、モータ速度制御を例に
とって説明したが、このほか、シンセサイザなどの一般
的なPLL (Phase LockedLoop)に
おける位相比較器として用いることができる。そして、
この発明による回路は集積回路において容易に実現でき
、その用途は極めて広範囲である。
〔発明の効果〕
以上説明し友ように、この発明によれば、進相位相差信
号が有田力のときに進相の位相入力が入ると、出力すべ
き進相位相差信号を切替え、力・り入力信号の位相関係
により、通常の位相差出力と強制■出力とに切替えるこ
とによって、位相差±2πの範囲で傾斜出力をもち、他
の領域でi’H’ま友はsL″に固定できるようにした
ものでめるから、例えば、サーボモータの引込特性およ
び応答性の改善に顕著な効果を発揮することができ、ま
た、この発明になる回路は、集積回路化することができ
、広範囲の用途に適用できるので、実用上の効果は極め
て大である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明による位相比較器の−!!施例基本的
構成金示すブロック図、第2図は第1図の実施例の具体
的構成を示−丁回路図、第3図は第2図の回路における
位相比較器の2出力全混合し平滑した出力電圧全入力位
相差に対して示した特性図、第4図は従来の位相比較器
の説明に供する図、第5図は一定の改良全行った従来の
位相比較器の説明に供する図である。   ゛ 10・・・・位相差検出部、20・・・・濁替制御部、
30・・・・切替出力部、40・・・−切替制御部、5
0・・・・切替出力部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1の入力信号の位相入力を前縁とし、第2の入力信号
    の位相入力を後縁として有出力である第1の進相位相差
    信号を得、前記第1の入力信号が第2の入力信号に対し
    遅相の場合は無出力である第1の進相位相差信号と、前
    記第2の入力信号の位相入力を前縁とし、第1の入力信
    号の位相入力を後縁として有出力である第2の進相位相
    差信号が得られ、前記第2の入力信号が前記第1の入力
    信号に対し遅相の場合は無出力である第2の進相位相差
    信号が得られる進相位相差検出手段と、前記第1および
    第2の進相位相差信号と強制連続有出力信号とを切替え
    て出力する切替出力手段と、進相位相差信号が有出力の
    期間に再度進相入力信号の位相入力が入力するときは強
    制連続有出力信号を出力し、無出力の期間に他方の位相
    入力が入力するときに元の出力形式に切替る指示を前記
    切替出力手段に対して行う切替制御手段とを備えてなる
    ことを特徴とする位相比較器。
JP27011684A 1984-12-19 1984-12-19 位相比較器 Pending JPS61145928A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4751469A (en) * 1986-05-23 1988-06-14 Hitachi Ltd. Phase coincidence detector
US7477384B2 (en) 2001-12-12 2009-01-13 Proimmune Limited Device and method for investigating analytes in liquid suspension or solution

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5537711A (en) * 1978-09-06 1980-03-15 Fujikura Ltd Radiationproof cable

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