JPS62136123A - ノイズ除去回路 - Google Patents

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】 Ａ産業上の利用分野 本発明はノイズ除去回路に関し、特にディジタル信号に
含まれるノイズ成分を除去しようとするものである。

Ｂ発明の概要 本発明はディジタル信号に含まれるノイズ成分を除去す
るノイズ除去回路において、充電及び放電の一方を瞬時
に行なう第１の充放電回路により入力ディジタル信号に
応じた充放電信号？得、これを基準信号と比較すると共
に、充電及び放電の一方を瞬時に行なう第２の充放電回
路により比較出力信号に応じた充放電信号を得、これを
基準信号と比較するようにすることにより、ノイズの混
入位置に拘らずノイズを除去できると共に、除去後のデ
ィジタル信号として入力ディジタル信号のデユーティと
等しいデユーティを有するものな得るようにしたもので
ある。

Ｃ従来の稜イ打 伝送系を介して到来した人力ディジタル信号Ｓ１に第５
囲いに示すようにノイズＮ８が混入する場合があり、こ
のようなノイズＮＳを除去すべく。

従来、第４図に示すような抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１と
でなる積分回路構成のフィルタ１が用いられていた。す
なわち１人力デイジタル信号Ｓ１をこのフィルタ１を介
して第５図（刊のように積分し。

この積分信号Ｓ２’＆後段回路で所定のスＶシホールド
レベルを有する基準信号ｖＴＨで２値化することにより
ノイズＮ６が除去されたディジタル信号８３（第５図（
０）を得るようにしていた。

Ｄ発明が解決しようとする問題点 しかしながら、この回路に第６図（４）に示すように、
立下りエツジの近傍にノイズＮＳが混入された入力ディ
ジタル信号Ｓ１が到来すると、放電が十分でなく、積分
信号Ｓ２が十分に立下っていない状態でノイズＮ、Ｓが
到来して再度充電することになり、第６図（Ｂ）に示す
ようにノイズＮＳの朝間による充電で基準信号ｆｖＴＨ
を越えてしまい、出力ディジタル信号Ｓ３にノイズＮＳ
が除去されずに残るという問題がある。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、入力ディ
ジタル信号の波形を維持しつつ、ノイズをその混入され
た位置に関係なく除去することのできるノイズ除去回路
を提供しようとするものである。

Ｅ問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては。

入力ディジタル信号Ｓ１に応じて充放電すると共電回路
（Ｑｌ　、　Ｒ３、Ｃ２）と、この第１の充放電回路（
Ｑｌ　、Ｒ３、Ｃ２）による充放電信号Ｓａと所定レベ
ルの基準信号ＴＨとを比較し、入力ディジタル信号Ｓ１
に含まれるノイズＮＳＬ’ａ’除去した比較出力信号を
送出する第１の比較回路５と。

比較出力信号に応じて充放電すると共に、充電及び放電
の一方を瞬時に行ない、他方を所定の時定数（Ｒ６・Ｃ
３）に応じて行なう第２の充放電回路（Ｑ２．Ｒ６，Ｃ
３）と、この第２の充放電回路（Ｑ２．Ｒ６，Ｃ３）に
よる充放電信号Ｓｂｋ所定レベルの基準信号ＴＨとを比
較し、第１の比較回路５からの比較出力信号のデユーテ
ィを入力ディジタル信号Ｓ１のデユーティに補償した出
力ディジタル信号５３１ｆ送出する第２の比較回路６と
を具えた。

２作用 入力ディジタル信号Ｓ１に応じた充放電信号（積分信号
）Ｓａを第１の充放電回路（Ｑｌ、Ｒ３゜Ｃ２）におい
て形成し、これを比較回路５で基準信号ＴＨと比較して
ノイズＮＳＬが除去されたディジタル信号を得るように
した。その際、充放電回路（Ｑｌ　、Ｒ３、Ｃ２）によ
る充電及び放電の一方の動作（放電）を一時に行なうよ
うにさせて。

ノイズＮＩＬによる他方の動作（充’ｉｌ）が行なわれ
るときに前の状態が影響しないようにしてノイズＮＳＬ
の混入位置に関係なくノイズを除去できるようにした。

しかし、充電及び放電の一方だけを瞬時に行なうように
すると、充電及び放電動作を開始してから基準信号ＴＨ
のレベルになるまでの時間が充電及び放電で異なり、そ
のためノイズ除去後のディジタル信号は人力ディジタル
信号とデユーティが異なるものとなる。

そこで、　ｖＸ２（７）充放電回路（Ｑ２．Ｒ６，Ｃ３
）及び比較回路６を設けて、ノイズ除去後のディジタル
信号の立上りエツジ又は立下りエツジの一方だけな遅延
させて入力ディジタル信号Ｓ１のデユーティと等しい出
力ディジタル信号５３ｆｆ得るようにした。

Ｇ実施例 以下、図面について本発明によるノイズ除去回路の一実
施例を説明する。

第１図において、入力ディジタル信号Ｓ１は立下りノイ
ズ除去回路２及び立上りノイズ除去回路３に与えられる
。立下りノイズ除去回路２は人力ディジタル信号Ｓ１の
論理ｒＨＪの立上り期間に倉まれる立下りノイズＮ５Ｌ
（第２図囚）を除去するものであり、また、立上りノイ
ズ除去回路３は入力ディジタル信号Ｓ１の論理ｒＬＪの
立下り期間に含まれる立上りノイズを除去するものであ
る。両ノイズ除去回路２及び３からの出力信号Ｓ３及び
Ｓ４はゲート回路４に与えられる。

ゲート回路４は出力信号Ｓ３及びＳ４に基づき。

立下りノイズＮＳＬが除去された立上り期間、及び立上
りノイズが除去された立下り期間を選択して送出するよ
うに信号処理し、かくして、両方向のノイズが除去され
た出力ディジタル信号Ｓ５を出力する。

立下りノイズ除去回路２においては入力ディジタル信号
Ｓ１はゲート抵抗Ｒ２’に介してスイッチング素子とし
てのＮＰＮＭＩランジスタＱ１のゲートに与えられる。

トランジスタＱ１のコレクタは、電源Ｖ。。とアース間
に直列に接続された抵抗Ｒ３及びコンデンサＣ２でなる
第１の時定数回路の抵抗Ｒ３及びコンデンサＣ２の接続
中点Ａに接続されている。従って、トランジスタＱｌの
オフ状態においてはコンデンサＣ２は゛電源Ｖ。０から
矢印ａのように流れる’＠、ｆｉにより抵抗Ｒ３及びコ
ンデンサＣ２で定まる時定ａＲ３・Ｃ２で充電され。

これに対してトランジスタＱ１のオン状態においては矢
印すに示すようにトランジスタＱＩＹ介してアースに電
流が流れ、コンデンサＣ２は瞬時に放電される（第２図
（Ｂ））。すなわち、トランジスの反転入力端子に接続
され、接続中点Ａにおける充放電信号Ｓａ（第２図（Ｂ
Ｊ）が比較回路５に第１の入力信号として与えられる。

比較回路５の非反転入力端子には電源Ｖ。０を抵抗Ｒ４
及びＲ５で分圧した基準信号ＴＨ（第２図（Ｂ））が与
えられる。

かくして、充放電信号Ｓａ　が基準信号ＴＨより大きい
ときに論理「Ｌ」に立下がり、充放電信号Ｓａが基準信
号ＴＨより小さいときに論理ｒＨＪに立上がる比較出力
信号が比較回路５において得られる。比較回路５はオー
プンコレクタのＮＰＮ型の出力用トランジスタＱ２を具
え、この出力用トランジスタＱ２ｆｆ比較出力信号に応
じてオンオフ制御する。

比較回路５の出力端子は、電源Ｖ。０とアース間に直列
に接続された抵抗Ｒ６及びコンデンサＣ３でなる第２の
時定数回路の抵抗Ｒ６及びコンデンサＣ３の接続中点Ｂ
に接続されている。この時定数回路は比較出力信号が論
理ｒＬＪで出力用トランジスタＱ２がオフしているとき
時定数Ｒ６・Ｃ３に従が５充電動作を行ない、Ｉｔ！ｌ
！方、比較出力信号が論理ｒＨＪのときは出力用トラン
ジスタＱ２をオン動作し、コンデンサＣ３の充電電荷ケ
出力用トランジスタＱ２を介して瞬時に放電するように
なされている。すなわち、トランジスタＱ２、抵抗Ｒ６
，コンデンサＣ３により充放電回路が形成されている。

接続中点Ｂは演算増幅器構成の比較回路６の非反転入力
端子に接続され、接続中点ＢＶｒ：おける充放電信号ｓ
ｂ　（第２図（Ｃ）　）を比較回路６の非反転入力端子
に与えるようになされている。この比較回路６０反転入
力端子には上述した基準信号ＴＨが与えられる。かくし
て、充放電信号Ｓｂが基準信号ＴＨより大きいときにオ
ン信号が得られ、充放電信号Ｓｂが基準信号ＴＨより小
さいときにオフ信号が得られ、これらオン、オフ信号に
従い抵抗Ｒ７によって論理ｒｆ（Ｊ　　、　ｒＬＪに変
換された出力ディジタル信号Ｓ３が出力される。

ここで、第２の時定数回路における時定数Ｒ６・Ｃ３は
第１の時定数回路における時定数Ｒ３・Ｃ２と等しく選
定されている。また、基準信号Ｔｌ（は例えば完全に充
電されているときの充電電圧値（電源電圧Ｖ。。）の手
分に選定されている。すなわち、コンデンサＣ２が充電
され始めてから充電電圧が基準信号ＴＨＪの値に達する
までの時間（第２図の時間ｔ１〜ｔ２）、及びコンデン
サＣ３が充電され始めてから充′に電圧が基準信号ＴＨ
ンの値に達するまでの時間（第２図の時間ｔ３〜ｔ４）
が等しくなるようになされている。

立上りノイズ除去回路３はインバータ回路７と・上述し
た詳細構成を有する立下りノイズ除去回路２と同一構成
を有する立下りノイズ除去回路８と・インバータ回路９
とからなり、入力ディジタル信号Ｓ１をインバータ回路
７を介して立下りノイズ除去回路８に与え１人力デイジ
タル信号Ｓ１の反転信号Ｓ１における立下りノイズを立
下りノイズ除去回路８において除去し、その除去信号Ｓ
４＆インバ一タ回路９を介して反転することにより人力
ディジタル信号Ｓ１における立上りノイズを除去した出
力ディジタル信号Ｓ４Ｙゲート回路４に送出する。

以上の構成において、第２図（４）に示すような入力デ
ィジタル信号Ｓ１が到来すると、立下りノイズ除去回路
２においてはトランジスタＱ１が入力ディジタル信号Ｓ
１の論理レベルに応じてオンオフ動作し、これにより、
第１の時定数回路におけるコンデンサＣ２が充放電し、
第２図（Ｑに示すような充放電信号Ｓａが得られる。

この充放電信号Ｓａは比較回路５において基準信号ＴＨ
と比較される。この際、立下りノイズＮＳＬにより充放
電信号Ｓ３のレベルは第２図（Ｂ）に示すように基準信
号ＴＨを越えることができず。

比較出力信号として立下りノイズＮＳＬが除去された信
号（入力ディジタル信号Ｓ１に対して論理レベルは反転
している）が得られる。

ここで、トランジスタＱ１及び第１の時定数回路（Ｒ３
，Ｃ２）でなる充放電回路は充電を時定数Ｒ３・０２に
従い行ない、放電を瞬時に行なうように構成されている
ので、充電が開始されてから充放電信号Ｓａが基準信号
ＴＨのレベルまでに所定時間ｔｌ−ｔ２だけかかり、他
方、放電は直ちに行なわれる。

従って、比較出力信号は入力ディジタル信号Ｓ１の立下
り期間ｔ１〜ｔ４に対厄する期間ｔ２〜ｔ４が短く、入
力ディジタル信号Ｓ１の立上り期間ｔ３〜ｔ５に対応す
る期間ｔ３〜ｔ６が長（なる。すなわち、入力ディジタ
ル信号Ｓ１とデユーティが異なるものとなる。

このような比較出力信号は出力用トランジスタＱ２のペ
ースに与えられてトランジスタＱ２をオンオフ制御する
ことにより、第２の時定数回路のコンデンサＣ３を充放
電制御する。このときの充放電回路も充電は時定数Ｒ６
−Ｃ３（＝Ｒ３・Ｃ２）に従い行ない、放電は瞬時に行
なうようにしているので、その充放電信号Ｓｂは第２図
Ｃ）に示すようになる。

この充放電信号ｓｂを比較回路６において基準信号ＴＨ
と比較すると、比較出力としての出力ディジタル信号Ｓ
３は放電時点ｔ２に同期して立下がると共に、充電開始
より所定時間ｔ３〜ｔ４だけ遅れて立上がるものとなる
。

すなわち、この第２の時定数回路及び比較回路６により
、立下りノイズ除去動作のため変化したデユーティを補
償するようにしている。かくして。

立下りノイズが除去され、人力ディジタル信号Ｓ１と同
一のデユーティを有する出力ディジタル信号Ｓ３が得ら
れ、これがゲート回路４に与えられる。

他方、入力ディジタル信号Ｓ１が到来すると、立上りノ
イズ除去回路３はこれをインバータ回路７で反転し、立
下りノイズに変換して立下りノイズ除去回路８で上述と
同様にしてノイズ除去し。

その後インバータ回路９で反転して立上りノイズが除去
された出力ディジタル信号８４？ゲート回路４に与える
。

これらの出力ディジタル信号Ｓ３及びＲ４はゲート回路
４において適宜選択され、ゲート回路４からは立上りノ
イズ、立下りノイズ共に除去された出力ディジタル信号
Ｓ５が出力される。

上述の実施例によれば、放電を瞬時に行なうようにした
ので、従来のような充放電信号Ｓａが下がりきらないう
ちにノイズに応じて再充電されるようなことはなく、ノ
イズの発生位置に関係なくノイズを除去することができ
る。かくするにつき、放電を瞬時に行なうために生じた
デユーティの変化を、ノイズ除去用に設けた時定数回路
の時定数と等しい時定数を有する時定数回路を利用して
補償するようにしており、出力ディジタル信号として入
力ディジタル信号のデユーティと等しいものを得ること
ができる。

なお、上述においては充電を所定の時定数により行なう
と共に、放電を瞬時に行なうものを示したが、逆に、充
電を瞬時に行ない、放電を所定の時定数に従がい行なう
ようにしてノイズを除去するようにしても良く、９のよ
うな充放電回路として、例えば第３図に示すようなＰＮ
Ｐ型トランジスタＱ３と、このトランジスＪＱ３のコレ
クタ及びアース間に並列に接続されたコンデンサＣ４と
抵抗Ｒ８とでなる時定数回路と？具えたものを適用し得
る。このようにしても上述と同様の効果を得ることがで
きる。

また、上述においてはノイズ除去用の比較回路５を反転
入力端子に比較入力が与えられるものとし、デユーティ
補償用の比較回路６乞非反転入力端子に比較入力が与え
られるものとしたが、比較回路５及び６に対する比較入
力の仕方は第１及び第２の時定数回路として充電ｆｆ瞬
時に行なうものを選択したか、又は及び放電？瞬時に行
なうものを選択したかに応じて定めれば良く、上述のも
のに限られることはない。

さらにまた、上述においては立下りノイズ除去回路２と
立上りノイズ除去回路３とを並列に設け、並列に処理し
、ゲート回路４でノイズ除去がなされている出力デイジ
タル信号′４ｆＪＩＴＩ宜選択して送出するものを示し
たが、立下りノイズ除去回路２及び立上りノイズ除去回
路３を直列に接続して両ノイズを除去するようにしても
良い。

Ｈ発明の効果 以上のように本発明によれば、入力ディジタル信号にノ
イズが混入されている場合にノイズの混入位置に拘らず
ノイズを除去でき、しかも、入力ディジタル信号と等し
いデユーティを有する出力ディジタル信号を送出するこ
とのできるノイズ除去回路を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるノイズ除去回路の一実施例を示す
ブロック図、第２図は第１図の回路の各部信号波形図、
第３図は本発明の他の実施例に適用し得る充放電回路を
示す接続図、第４図は従来回路に適用されていたＲＣフ
ィルタを示す接続図。 第５図及び第６図は従来回路の欠点の説明に供する各部
波形図である。 Ｑｌ　、Ｑ２・・・トランジスタ、Ｒ３，Ｒ６・・・抵
抗、Ｃ２，Ｃ３・・・コンデンサ、５．６・・・比較回
路、Ｓｌ・・・入力ディジタル信号、Ｓ　ａ　＃　Ｓ　
ｂ・・・充放電信号。 Ｓ３・・・出力ディジタル信号、ＴＨ・・・基準信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力ディジタル信号に応じて充放電すると共に、充電及
   び放電の一方を瞬時に行ない、他方を所定の時定数に応
   じて行なう第１の充放電回路と、この第１の充放電回路
   による充放電信号と所定レベルの基準信号とを比較し、
   上記入力ディジタル信号に含まれるノイズを除去した比
   較出力信号を送出する第１の比較回路と、 上記比較出力信号に応じて充放電すると共に、充電及び
   放電の一方を瞬時に行ない、他方を所定の時定数に応じ
   て行なう第２の充放電回路と、この第２の充放電回路に
   よる充放電信号と所定レベルの基準信号とを比較し、上
   記第１の比較回路からの上記比較出力信号のデューティ
   を上記入力ディジタル信号のデューティに補償した出力
   ディジタル信号を送出する第２の比較回路と を具えたことを特徴とするノイズ除去回路。