KR0156434B1 - Frequency fourth-multiplication circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 90°위상 차를 가지는 2개의 펄스 신호를 4체배하기 위한 4체배 회로에 관한 것으로서, 4개의 D-플립플럽과 오아 게이트를 이용하여 A상 펄스 및 B상 펄스의 4체배 펄스를 출력할수 있으므로 간단한 구성으로 설계하여 비용 절감 및 조립 공정의 감소를 이룰 수 있고, 엔코더의 오차에 민감하지 않으며, 디지털 소자로만 구성되어 디지털 시스템과 용이하게 인터페이스할 수 있는 효과가 있는 것이다.The present invention relates to a quadruple circuit for quadrupling two pulse signals having a phase difference of 90 °, and outputs a quadruple pulse of A phase pulse and B phase pulse using four D-flip flops and an OR gate. It can be designed with a simple configuration to reduce costs and reduce the assembly process, is not sensitive to the error of the encoder, it is composed only of digital elements and can easily interface with the digital system.
Description
제1도는 종래의 4체배 회로의 구성도.1 is a block diagram of a conventional multiplication circuit.
제2도는 제1도의 각 부 타이밍도.FIG. 2 is a part timing diagram of FIG. 1.
제3도는 종래의 4체배 회로의 구성도.3 is a block diagram of a conventional multiplication circuit.
제4도는 제3도의 각 부 타이밍도.4 is a part timing diagram of FIG.
제5도는 본 발명에 의한 4체배 회로의 구성도.5 is a configuration diagram of a quadruple circuit according to the present invention.
제6도는 제5도의 각 부 타이밍도이다.6 is a part timing diagram of FIG. 5.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 제1D-플립플럽 2 : 제2D-플립플럽1: 1D-flip flop 2: 2D-flip flop
3 : 제3D-플립플럽 4 : 제4D-플립플럽3: 3D-flip flop 4: 4D-flip flop
5 : 오아 게이트 6 : 제5D-플립플럽5: ORA gate 6: 5D-flip flop
본 발명은 4체배 회로에 관한 것으로서, 특히 90°위상 차를 가지는 2개의 펄스 신호를 4체배하기 위한 4체배 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to quadrupling circuits, and more particularly to quadrupling circuits for quadrupling two pulse signals having a 90 [deg.] Phase difference.
종래의 4체배 회로는 제1도에 도시된 바와 같이 A상 펄스(Fa)가 입력단자(D)로 입력되고 클럭 신호가 클럭단자(CLOCK)로 입력되는 제1D-플립플럽(51)과, 상기 제1D-플립플럽(51)의 출력단자(Q1)와 입력단자(D)가 접속되고 상기 클럭 신호가 클럭 단자(CLOCK)로 입력되는 제2D-플립플럽(52)과, 상기 A상 펄스(Fa)와 90°위상 차를 가지는 B상 펄스(Fb)가 입력단자(D)로 입력되고 상기 클럭 신호가 클럭단자(CLOCK)로 입력되는 제3D-플립플럽(53)과, 상기 제3D-플립플럽(53)의 출력단자(Q1)와 입력단자(D)가 접속되고 상기 클럭 신호가 클럭단자(CLOCK)로 입력되는 제4D-플립플럽(54)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the conventional four-multiplier circuit includes a first D-flip flop 51 in which an A-phase pulse Fa is input to an input terminal D and a clock signal is input to a clock terminal CLOCK. An output terminal Q1 of the first D-flop flop 51 and an input terminal D, and a second D-flip flop 52 through which the clock signal is input to a clock terminal CLOCK; A 3D-flip-flop 53 in which a B-phase pulse Fb having a 90 ° phase difference from Fa is input to the input terminal D, and the clock signal is input to the clock terminal CLOCK, and the 3D The output terminal Q1 and the input terminal D of the flip flop 53 are connected, and the fourth D-flip flop 54 is inputted with the clock signal CLOCK.
또한, 상기 A상 펄스(Fa), B상 펄스(Fb) 및 제1, 제2, 제3, 제4D-플립플럽(51, 52, 53, 54)의 출력신호(Fa1, Fa2, Fb1, Fb2)를 반전시키는 다수의 인버터(55)와, 상기 A상 펄스(Fa), B상 펄스(Fb), 제1, 제2, 제3, 제4D-플립플럽(51, 52, 53, 54)의 출력신호(Fa1, Fa2, Fb1, Fb2)및 상기 다수의 인버터(55)의 출력신호가 입력되는 다수의 앤드 게이트(56)와, 상기 앤드 게이트(56)의 출력 신호가 입력되는 다수의 오아 게이트(57)와, 상기 오아 게이트(57)의 출력 신호가 입력 단자(J, K)로 입력되고 상기 클럭 신호가 클럭단자(CLOCK)로 입력되어 업/다운 신호를 출력하는 JK-플립플럽(58)으로 구성된다.Further, the output signals Fa1, Fa2, Fb1, of the A-phase pulse Fa, the B-phase pulse Fb, and the first, second, third, and fourth D-flop flops 51, 52, 53, and 54 A plurality of inverters 55 for inverting Fb2, and the A-phase pulse Fa, the B-phase pulse Fb, the first, second, third, and fourth D-flop flops 51, 52, 53, 54 Output signals Fa1, Fa2, Fb1, Fb2 and a plurality of AND gates 56 to which the output signals of the plurality of inverters 55 are input, and a plurality of AND gates 56 to which the output signals of the AND gate 56 are input. JK-flip-flop that outputs an up / down signal by inputting an OR gate 57 and an output signal of the OR gate 57 to input terminals J and K, and the clock signal to a clock terminal CLOCK. It consists of 58.
상기와 같이 구성된 4체배 회로의 동작을 제2도의 타이밍도를 참조하여 설명하면, A상 펄스(Fa), B상 펄스(Fb)는 각각 클럭 신호의 상승에지에서 상승하고, 제1D-플립플럽(51)의 출력신호(Fa1)는 상기 A상 펄스(Fa)가 한 클럭 지연되는 신호이며, 제2D-플립플럽(52)의 출력신호(Fa2)는 상기 A상 펄스(Fa)가 두 클럭 지연되는 신호이다.Referring to the operation of the quadruple circuit configured as described above with reference to the timing diagram of FIG. 2, the A-phase pulse Fa and the B-phase pulse Fb respectively rise at the rising edge of the clock signal, and the 1D-flip-flop An output signal Fa1 of 51 is a signal in which the A-phase pulse Fa is delayed by one clock, and an output signal Fa2 of the second D-flip flop 52 is two clocks of the A-phase pulse Fa. This is a delayed signal.
또한, 제3D-플립플럽(53)은 B상 펄스(Fb)가 한 클럭 지연되는 신호이고, 제4D-플립플럽(54)의 출력신호(Fa2)는 상기 B상 펄스(Fb)가 두 클럭 지연되는 신호이다.In addition, the 3D-flip flop 53 is a signal in which the B-phase pulse Fb is delayed by one clock, and the output signal Fa2 of the 4D-flip flop 54 is the two-phase pulse Fb in two clocks. This is a delayed signal.
상기한 A상 펄스(Fa)와 B상 펄스(Fb)는 인버터(55), 앤드 게이트(56) 및 오아 게이트(57)를 통과한 후 4체배 펄스로 출력되고, JK-플립플럽(58)은 업/다운 신호를 출력하게 된다.The A-phase pulse Fa and the B-phase pulse Fb are passed through the inverter 55, the AND gate 56, and the OR gate 57, and then output as quadrupled pulses. The JK-flip flop 58 Will output an up / down signal.
그러나, 상기한 종래의 4체배 회로는 구성이 복잡하여 부품으로 인한 가격이 상승하게 되고, 입력과 출력 사이의 다단 게이트에 의해 시간지연을 가지며, 엔코더의오차에 민감한 반응을 하게 되는 문제점이 있었다.However, the conventional multiplier circuit has a problem in that the complexity of the configuration increases the cost due to components, has a time delay due to the multi-stage gate between the input and the output, and reacts sensitively to the error of the encoder.
또 다른 종래의 4체배 회로는 제3동 도시된 바와 같이 90°의 위상 차를 가지는 A상 펄스와 B상 펄스가 입력되는 다수의 배타적 오아 게이트(61, 62, 63)와, 시간을 지연시키기 위한 저항(R) 및 콘덴서(C)와, 다수의 D-플립플럽(64, 65)과, 펄스 신호를 반전시키기 위한 인버터(66, 67, 68, 69)와, 업 4체배 펄스 및 다운 4체배 펄스를 출력하는 다수의 앤드 게이트(70, 71)로 구성되어 있으며, 상기한 4체배 회로의 각 부 타이밍도가 제4도에 도시되어 있다.Another conventional quadrature circuit has a plurality of exclusive oar gates 61, 62, and 63, in which phase A and B phase pulses having a phase difference of 90 ° are input as shown in FIG. Resistors (R) and capacitors (C), a plurality of D-flip flops (64, 65), inverters (66, 67, 68, 69) for inverting the pulse signal, up 4 multiply pulses and down 4 4 is composed of a plurality of AND gates 70 and 71 for outputting a multiplication pulse. FIG.
그러나, 상기한 종래의 4체배 회로는 저항과 콘덴서로 시간 지연을 만들기 때문에 온도에 따라 지연 시간이 달라져 출력되는 4체배 펄스의 듀티비가 일정치 않게 되는 문제점이 있었다.However, the conventional multiplication circuit of the related art has a problem in that the duty ratio of the output multiplication pulse is not constant because the delay time varies depending on the temperature because the delay is made by the resistor and the condenser.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 간단한 구성으로 설계하여 비용 절감 및 조립 공정을 감소시키고, 엔코더의 오차에 민감하지 않으며, 디지털 소자로만 구성되어 디지털 시스템과 용이하게 인터페이스할 수 있는 4체배 회로를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and designed with a simple configuration to reduce the cost and assembly process, and is not sensitive to the error of the encoder, it is composed only of digital elements and easy to use digital system The purpose of the present invention is to provide a quadrupling circuit that can interface easily.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 4체배 회로는, 입력 단자로 '하이' 레벨의 신호가 인가되고 클럭 단자로 A상 펄스가 입력되며 클럭 신호에 의해 크리어되는 제1D-플립플럽과; 입력 단자로 '하이'레벨의 신호가 인가되고 클럭 단자로 반전된 A상 펄스가 입력되며 클럭 신호에 의해 크리어되는 제2D-플립플럽; 입력 단계로 '하이' 레벨의 신호가 인가되고 클럭 단자로 B상 펄스가 입력되며 클럭 신호에 의해 크리어되는 제3D-플립플럽; 입력 단자로 '하이'레벨의 신호가 인가되고 클럭 단자로 반전된 B상 펄스가 입력되며 클럭 신호에 의해 크리어되는 제4D-플립플럽; 및 상기 제1, 제2, 제3, 제4D-플립플럽의 출력 단자의 신호가 입력되고 4체배 펄스를 출력하는 오아 게이트로 구성된 것을 특징으로 한다.The multiplication circuit of the present invention for achieving the above object comprises a first D-flip flop is applied a signal of the 'high' level to the input terminal, the A-phase pulse is input to the clock terminal and cleared by the clock signal; A second D flip-flop that is applied with a signal of a 'high' level to an input terminal and to an inverted A-phase pulse to a clock terminal and is cleared by a clock signal; A 3D-flip-flop that is applied with a 'high' level signal as an input step, a B-phase pulse is input to the clock terminal, and is cleared by the clock signal; A fourth D flip-flop that is applied with a 'high' level signal to an input terminal and is inverted to a clock terminal with a B-phase pulse input and cleared by a clock signal; And an OR gate for inputting a signal of an output terminal of the first, second, third, and fourth 4D flip-flops and outputting a multiplication pulse.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명에 의한 4체배 회로를 도시하고 있는 바, 입력단자(D)로 '하이'레벨의 신호가 인가되고 클럭 단자(CLOCK)로 A상 펄스가 입력되며 클럭 신호가 크리어 단자(CLEAR)로 입력되는 제1D-플립플럽(1)과; 입력 단자(D)로 '하이'레벨의 신호가 인가되고 클럭단자(CLOCK)로 반전된 A상 펄스(A/상 펄스)가 입력되며 클럭 신호가 크리어단자(CLEAR)로 입력되는 제2D-플립플럽(2)으로 구성되어 있다.FIG. 1 shows a four-multiplier circuit according to the present invention, in which a signal of the 'high' level is applied to the input terminal D, an A phase pulse is input to the clock terminal CLOCK, and the clock signal is the clear terminal CLEAR. 1D-flip flop (1) input to; A 2D-flip where a 'high' level signal is applied to the input terminal D, an A phase pulse (A / phase pulse) inverted to the clock terminal CLOCK, and a clock signal is input to the clear terminal CLEAR. It is comprised by the flop 2.
아울러, 입력 단자(D)로 하이 레벨의 신호가 인가되고 클럭 단자(CLOCK)로 B상 펄스가 입력되며 클럭 신호가 크리어 단자(CLEAR)로 입력되는 제3D-플립플럽(3)과; 입력 단자(D)로 하이 레벨의 신호가 인가되고 클럭 단자(CLOCK)로 반전된 B상 펄스(B/상 펄스)가 입력되며 클럭 신호가 크리어 단자(CLEAR)로 입력되는 제4D-플립플럽(4); 및 상기 제1, 제2, 제3, 제4D-플립플럽(1, 2, 3, 4)의 출력 단자(Q1, Q2, Q3, Q4)의 신호가 입력되고 4체배 펄스를 출력하는 오아 게이트(5)로 구성되어 있다.In addition, the 3D-flip-flop (3) to which a high level signal is applied to the input terminal (D), the B-phase pulse is input to the clock terminal (CLOCK), and the clock signal is input to the clear terminal (CLEAR); The 4D-flip-flop (where the high level signal is applied to the input terminal D, the B-phase pulse (B / phase pulse) inverted to the clock terminal CLOCK) is input, and the clock signal is input to the clear terminal CLEAR ( 4); And an OR gate for inputting signals of the output terminals Q1, Q2, Q3, and Q4 of the first, second, third, and fourth D flip-flops 1, 2, 3, and 4, and outputting a multiplication pulse. It consists of (5).
또한, 상기한 4체배 회로는 입력 단자(D)로 A상 펄스가 입력되고 클럭 단자(CLOCK)로 B상 펄스가 입력되며 출력 단자(Q)로 업/다운 신호를 출력하는 제5D-플립플럽(6)을 포함하여 구성되어 있다.In addition, the four-multiplier circuit described above has a fifth D flip-flop that inputs an A phase pulse to an input terminal D, an B phase pulse to a clock terminal CLOCK, and outputs an up / down signal to an output terminal Q. It is comprised including (6).
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 제6도의 타이밍도를 참조하여 설명하면, 제1D-플립플럽(1)의 출력단자(Q1)는 '로우'레벨의 신호를 출력하다가 A상 펄스가 상승 에지일 때 '하이'레벨로 반전되고, 클럭 신호가 하강 에지일 때 크리어되어 '하이'레벨에서 '로우'레벨로 반전되는 신호를 출력한다.Referring to the operation and effect of the present invention configured as described above with reference to the timing diagram of Figure 6, the output terminal (Q1) of the 1D-flip flop (1) outputs a signal of the 'low' level while the A-phase pulse When the rising edge is inverted to the 'high' level, when the clock signal is falling, it is creeped and outputs a signal inverted from the 'high' level to the 'low' level.
또한, 제2D-플립플럽(2)의 출력단자(Q2)는 '로우'레벨의 신호를 출력하다가 A/상 펄스가 상승 에지일 때 '하이'레벨로 반전되고, 클럭 신호가 하강에지일 때 크리어되어 '하이'레벨에서 '로우'레벨로 반전되는 신호를 출력하게 된다.In addition, the output terminal Q2 of the 2D flip-flop 2 outputs a 'low' level signal and is inverted to a 'high' level when the A / phase pulse is a rising edge, and when the clock signal is a falling edge. Cree outputs a signal that is inverted from the 'high' level to the 'low' level.
아울러, 제3D-플립플럽(3) 및 제4D-플립플럽(4)의 출력단자(Q3, Q4)도 각각 B상 펄스 및 B/상 펄스의 상승 에지에서 '하이'레벨로 반전되고 클럭 신호의 하강 에지에서 '로우'레벨로 반전되는 신호를 출력하게 된다.In addition, the output terminals Q3 and Q4 of the 3D-flip-flop 3 and the 4D-flip-flop 4 are also inverted to the 'high' level at the rising edges of the B-phase pulse and the B / phase pulse, respectively, and are clock signals. It outputs a signal inverted to the 'low' level at the falling edge of.
상기한 제1, 제2, 제3, 제4D-플립플럽(1, 2, 3, 4)의 출력 단자(Q1, Q2, Q3, Q4)에서 출력되는 신호는 오아 게이트(5)에서 합쳐지고 상기 오아 게이트(5)는 상기 A상 펄스 및 B상 펄스의 4체배 펄스를 출력하게 된다.The signals output from the output terminals Q1, Q2, Q3, and Q4 of the first, second, third and fourth D flip-flops 1, 2, 3, and 4 described above are combined at the OR gate 5, and The OR gate 5 outputs a multiplication pulse of the A-phase pulse and the B-phase pulse.
이때, 제5D-플립플럽(6)은 A상 펄스가 B상 펄스보다 앞서면 업/다운 신호로 '하이'레벨의 신호를 출력하고, B상 펄스가 A상 펄스보다 앞서면 업/다운 신호로 '로우'레벨의 신호를 출력하여 모터의 회전방향을 지시하는 역할을 담당한다.At this time, the 5D-flip flop 6 outputs a 'high' level signal as an up / down signal when the A-phase pulse precedes the B-phase pulse, and as an up / down signal when the B-phase pulse precedes the A-phase pulse. It outputs a low level signal and indicates the direction of rotation of the motor.
이상과 같이 본 발명은 4개의 D-플립플럽과 오아 게이트를 이용하여 A상 펄스 및 B상 펄스의 4체배 펄스를 출력할 수 있으므로 간단한 구성으로 설계하여 비용 절감 및 조립 공정의 감소를 이룰 수 있고, 엔코더의 오차에 민감하지 않으며, 디지털 소자로만 구성되어 디지털 시스템과 용이하게 인터페이스할 수 있는 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention can output four multiply pulses of A-phase pulse and B-phase pulse by using four D-flip flops and OR gates, thereby reducing costs and reducing the assembly process by designing a simple configuration. In addition, it is not sensitive to the error of encoder and consists only of digital elements, so it can easily interface with digital system.
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