JPS6360343B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は各種制御装置における目標周波数に
対する周波数差を検出する周波数差検出回路に関
する。

〔発明の技術的背景及び問題点〕

従来の周波数差検出回路はリアクトルとコンデ
ンサとの並列共振を利用していた。

しかし、この様な方式によるとリアクトル及び
コンデンサ共に大きなものが必要であり、しかも
温度変化に敏感であり精度が悪かつた。また、波
形歪による誤差が大きく、リツプルも大きかつ
た。

〔発明の目的〕

この発明は、以上の従来技術の欠点を除去しよ
うとして成されたものであり、安定した精度のよ
い動作の期待できる周波数差検出回路を提供する
ことを目的とする。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため、この発明によれば、
アクテイヴフイルタで周波数差信号を取出し、こ
の信号の波高値をサンプリング及びホールドする
ことにより、半周期の応答時間を持つ出力を得る
様にする。

〔発明の実施例〕

以下、添付図面に従つてこの発明の実施例を説
明する。尚、各図において同一の符号は同様の対
象を示すものとする。

第１図はこの発明の一実施例を示す系統図であ
る。

同図によれば、それぞれ並列に接続されたアク
テイヴ・ハイパスフイルタ１、アクテイヴ・ロー
パスフイルタ２およびタイミングパルス発生回路
３が示され、さらにこれらフイルタ１，２に直列
接続された全波整流器４，５が示されている。ま
た全波整流器４，５の出力側にはアナログスイツ
チ６を介して接続されたホールド回路７，８、反
転増幅器９，１２、比較器１０、及びアナログス
イツチ１１が示されている。

ハイパスフイルタ１及びローパスフイルタ２の
特性はそれぞれ第２図の曲線Ｂ，Ａで示す様であ
り、曲線Ａ，Ｂの交点が基準周波数Ｃである。
尚、第２図は横軸Ｅが周波数、縦軸Ｄが利得であ
る。

タイミングパルス発生回路３は、いわゆるワン
シヨツトであり、入力信号S_iの微分値が「０」と
なつたときワンシヨツトパルスを送出する。

全波整流器４，５、及びアナログスイツチ６，
１１は周知のものである。

ホールド回路７，８は、タイミングパルス発生
回路３の出力信号PSで導通するアナログスイツ
チ６の各通路６ａ，６ｂを通過してくる整流信号
Ｓ_H，_Lの波高値を順次記憶する。

比較器１０は、ホールド回路７のホールド値Ｌ
がホールド回路８のホールド値Ｈより小さいとき
負の出力指令信号CCを送出し、アナログスイツ
チ１１の通路１１ａは導通状態、通路１１ｂは非
導通状態となる。ホールド値の大小が、逆のとき
は比較器１０の出力信号CCは正であり、アナロ
グスイツチ１１の通路１１ａは非導通状態、通路
１１ｂは導通状態となる。また、双方の回路７，
８のホールド値が等しいときは各通路１１ａ，１
１ｂ共に非導通となる。

以上からも分かる様に、アナログスイツチ６は
各通路６ａ，６ｂが連通して共に開閉するもので
あり、一方アナログスイツチ１１は各通路１１
ａ，１１ｂが連通し互いに逆の状態にあるもので
ある。すなわち、アナログスイツチ１１は通路１
１ａが導通状態にあるとき通路１１ｂが非導通状
態にあり、通路１１ａが非導通状態にあるときに
は通路１１ｂは導通状態にある。ただし、通路１
１ａ，１１ｂが共に非導通となる場合もある。

次に、第３図によつてこの実施例の動作を説明
する。

ここで、入力信号S_iは第３図ａに示す様に、基
準周波数Ｃへ向つて次第に周波数が高くなる方向
に変化していき、更に基準周波数Ｃを超えて周波
数が高くなるものとする。

入力信号S_iは、先ずハイパスフイルタ１及びロ
ーパスフイルタ２を通過するがそれぞれの出力信
号S_H，S_Lは第３図ｃ，ｂに示す様である。

各信号S_H，S_Lはそれぞれ全波整流器４，５を経
て整流されそれぞれ第３図ｅ，ｄで示す信号_H，
Ｓ_Lとなる。

一方、タイミングパルス発生回路３は入力信号
S_iを微分した信号S_D（第３図ｆ）が「０」となる
時点でワンシヨツトのタイミングパルスPSを発
生する（第３図ｆ）。

このタイミングパルスPSのタイミングでアナ
ログスイツチ６は導通状態となるため、ホールド
回路７，８は信号_L，_Hのその時点における電
圧値をホールドする。ホールド値はパルスPSの
到来する度毎に更新される。

しかも、比較器１０でホールド回路７，８の出
力従つて信号_L，_Hの最大値Ｌ、Ｈの大小が常
に比較されており、最大値L1、H1（第３図ｄ，
ｅ）の期間ではL1＞H1である。このため、比較
器１０は出力CC＝“１”を送出し、アナログスイ
ツチ１１の通路１１ａは非導通状態、通路１１ｂ
は導通状態となる。

従つて、ホールド回路７の出力が反転増幅器１
２で反転されて負の出力信号S₀を形成する（第３
図ｇ）。

最大値L2、H2の期間ではL2＝H2すなわち基
準周波数Ｃにあり、比較器１０の出力CC＝０で
ある。このため、通路１１ａ，１１ｂは共に非導
通状態となり、出力S₀＝０である（第３図ｇ）。

最大値L3、H3の期間ではL3＜H3であり、比
較器１０は出力＝“−１”を送出し、アナログス
イツチ１１の通路１１ａは導通状態、通路１１ｂ
は非導通状態となる。従つて、ホールド回路８の
出力は２つの反転増幅器９，１２を通過して正の
出力信号S₀を形成する（第３図ｇ）。

この出力信号S₀の大小が周波数差△ｆの大小に
比例する。

〔発明の効果〕

この発明によれば、以上の様に構成することに
より次の様な効果を奏する周波数差検出回路を提
供することができる。

(1) 電解コンデンサ等温度の影響を受け易い部品
を使用しないため、安定がよい。

(2) 入力信号の半周期毎にサンプリングをするた
め、応答性がよい。

(3) 周波数変動を波高値の変化としてサンプリン
グするため、入力信号の周波数が低くても使用
でき、また出力にリツプルを含まない。

(4) 周波数検出の精度はフイルタの減衰率で定ま
るため、フイルタのゲインを上げることで容易
に検出精度を向上できる。

(5) 回路の構成要素のほとんどを半導体部品で構
成できるため、小型化が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の系統図、第２図は
この発明の動作原理の説明図、第３図は第１図の
各部の動作を説明するための波形図である。 １……アクテイヴ・ハイパスフイルタ、２……
アクテイヴ・ローパスフイルタ、３……タイミン
グパルス発生回路、４，５……全波整流器、６…
…アナログスイツチ、７，８……ホールド回路、
９……反転増幅器、１０……比較器、１１……ア
ナログスイツチ、１２……反転増幅器、９，１
０，１１，１２……検出信号形成回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力信号の周波数変動を減衰率に置換え、双
   方の減衰率の等しくなる点を基準周波数とするア
   クテイヴ・ローパスフイルタ及びアクテイヴ・ハ
   イパスフイルタと、この２つのフイルタの出力最
   大値を前記入力信号の周波数に応じた所定のタイ
   ミングでそれぞれホールドする２つのホールド回
   路と、この２つのホールド回路のホールド値の大
   小を比較し、この比較結果に応じた正、負、又は
   零のいずれかの出力を送出する検出信号形成回路
   とを備えてなり、前記検出信号形成回路は、前記
   入力信号の周波数と前記基準周波数との周波数差
   に比例する信号を出力することを特徴とする周波
   数差検出回路。