JPS63236975A - Duty ratio measuring device - Google Patents
Duty ratio measuring deviceInfo
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- JPS63236975A JPS63236975A JP7070087A JP7070087A JPS63236975A JP S63236975 A JPS63236975 A JP S63236975A JP 7070087 A JP7070087 A JP 7070087A JP 7070087 A JP7070087 A JP 7070087A JP S63236975 A JPS63236975 A JP S63236975A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はデユーティ比測定装置に係り、特に、高周波信
号のデユーティ比を測定するに好適なデユーティ比測定
装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a duty ratio measuring device, and particularly to a duty ratio measuring device suitable for measuring the duty ratio of a high frequency signal.
パルス波形のデユーティ比は周期に対するハイレベルの
比として表わされ、デユーティ比の測定法としてはタイ
ムメジャーメント法が知られている。The duty ratio of a pulse waveform is expressed as a ratio of a high level to a period, and a time measurement method is known as a method for measuring the duty ratio.
従来のタイムメジャーメント法では、被測定パルスとク
ロックパルス信号との論理積をとり、被測定パルス信号
がハイレベルにあるときのクロックパルス信号を計数し
、この計数値からデユーティ比を測定する方法であった
ため、クロックパルス信号として、たとえ100100
Oの信号を用いてもinsの分解能しか−られず、高速
パルス信号のデユーティ比を精度良く測定することがで
きなかった。即ち、100100Oの周期はinsであ
り、クロックパルス信号の周期がinsのときにはIn
s以下のパルス信号に追従することはできない。In the conventional time measurement method, the pulse to be measured and the clock pulse signal are ANDed, the clock pulse signals are counted when the pulse signal to be measured is at a high level, and the duty ratio is measured from this counted value. Therefore, even if the clock pulse signal is 100100
Even if an O signal is used, only an ins resolution can be obtained, and the duty ratio of a high-speed pulse signal cannot be measured with high precision. That is, the period of 100100O is ins, and when the period of the clock pulse signal is ins, In
It is not possible to follow pulse signals smaller than s.
又周期がIonsで、デユーティ比が0.5のパルス信
号のデユーティ比を1%の精度で測定するためには、ク
ロックパルス信号の周期として50pSのものが必、要
であるが、このようなりロックパルス信号を発生させる
ことは困難である。In addition, in order to measure the duty ratio of a pulse signal with a cycle of Ions and a duty ratio of 0.5 with an accuracy of 1%, a clock pulse signal with a cycle of 50 pS is required. It is difficult to generate a lock pulse signal.
本発明の目的は、高速パルス信号にも、応答してデユー
ティ比に応じた信号を発生させることができるデユーテ
ィ比測定装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a duty ratio measuring device that can generate a signal according to the duty ratio in response to a high-speed pulse signal.
前記目的を達成するために、本発明は被測定信号の最大
値を検出する最大値検出手段と、被測定信号の最小値を
検出する最小値検出手段と、被測定信号の平均値を検出
する平均値検出手段と、最大値検出手段の出力と最小値
検出手段の出力から被測定信号の中間値を検出する中間
値検出手段と。To achieve the above object, the present invention includes maximum value detection means for detecting the maximum value of the signal under measurement, minimum value detection means for detecting the minimum value of the signal under measurement, and detection means for detecting the average value of the signal under measurement. an average value detection means; and an intermediate value detection means for detecting an intermediate value of the signal under measurement from the output of the maximum value detection means and the output of the minimum value detection means.
中間値検出手段の出力と平均値検出手段の出力tの偏差
を求め、該偏差に応じた信号を出力する偏差検出手段と
、を含むデユーティ比測定装置を構成したものである。The duty ratio measuring device includes a deviation detecting means for determining the deviation between the output of the intermediate value detecting means and the output t of the average value detecting means and outputting a signal corresponding to the deviation.
被測定信号の最大値と最小値を求め、これらの値から被
測定信号の中間値を算出する。さらに被測定信号の平均
値を検出し、中間値と平均値の偏差を求め、該偏差に応
じた信号を出力する。The maximum and minimum values of the signal under test are determined, and the intermediate value of the signal under test is calculated from these values. Furthermore, the average value of the signal to be measured is detected, the deviation between the intermediate value and the average value is determined, and a signal corresponding to the deviation is output.
以下、本発明の一実施例を第1図に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
第1図において、デユーティ比測定装置は最大値検出手
段としての最大値ピークホールド回路10と、平均値検
出手段としての平均値検出回路20と、最小値検出手段
としての最小値ピークホールド回路30と、中間値検出
手段としての中間値検出手段40と、偏差検出手段とし
ての差動増幅回路50から構成されており、最大値ピー
クホールド回路10.平均値検出回路20.最小値ピー
クホールド回路30の各入力端子にはパルス信号源10
0から被測定信号としての高速パルス信号が入力される
ようになっている。In FIG. 1, the duty ratio measuring device includes a maximum value peak hold circuit 10 as maximum value detection means, an average value detection circuit 20 as average value detection means, and a minimum value peak hold circuit 30 as minimum value detection means. , an intermediate value detecting means 40 as an intermediate value detecting means, a differential amplifier circuit 50 as a deviation detecting means, and a maximum value peak hold circuit 10 . Average value detection circuit 20. A pulse signal source 10 is connected to each input terminal of the minimum value peak hold circuit 30.
A high-speed pulse signal as a signal to be measured is input from 0 onwards.
最大値ピークホールド回路10は、第2図に示されるよ
うに、演算増幅器11.ダイオード12゜13、コンデ
ンサ14.抵抗15,16から構成されており、端子1
7がパルス信号源100に接続され、端子18が中間値
検出回路40に接続され、端子19がマイナス電源に接
続されている。As shown in FIG. 2, the maximum value peak hold circuit 10 includes an operational amplifier 11. Diode 12゜13, capacitor 14. It consists of resistors 15 and 16, and terminal 1
7 is connected to the pulse signal source 100, the terminal 18 is connected to the intermediate value detection circuit 40, and the terminal 19 is connected to the negative power supply.
端子17に入力したパルス信号はコンデンサ14に充電
され、パルス信号のピーク値が演算増幅器11を介して
出力端子18へ出力されるようになっている。即ち、第
4図に示されるようなパルス信号が端子17に入力した
とき、端子18にはパルス信号のピーク値Voの信号が
端子18から出力されるようになっている。The pulse signal input to the terminal 17 is charged in the capacitor 14, and the peak value of the pulse signal is outputted to the output terminal 18 via the operational amplifier 11. That is, when a pulse signal as shown in FIG. 4 is input to the terminal 17, a signal having the peak value Vo of the pulse signal is output from the terminal 18.
ここで、ダイオード13は演算増幅器11の帰還回路を
構成すると共に、ダイオード12の順方向電圧補償用と
して用いられている。さらに各ダイオード12,13は
抵抗15,16を介して順方向にバイアスされているた
め、各ダイオード12.13の直流抵抗分を無視するこ
とができる。Here, the diode 13 constitutes a feedback circuit of the operational amplifier 11 and is also used to compensate for the forward voltage of the diode 12. Furthermore, since each of the diodes 12 and 13 is biased in the forward direction via the resistors 15 and 16, the DC resistance of each of the diodes 12 and 13 can be ignored.
又各ダイオード12.13は同一品種の高速ダイオード
で構成されているため、高速パルス信号にも応答するこ
とができる。即ちダイオード12゜13としては蓄積効
果、端子間容量、順方向電圧差の少ないものが用いられ
ている。又、コンデンサ14は電圧ホールド用として用
いられており。Furthermore, since each of the diodes 12 and 13 is composed of high-speed diodes of the same type, they can also respond to high-speed pulse signals. That is, as the diodes 12 and 13, those having a small storage effect, capacitance between terminals, and forward voltage difference are used. Further, the capacitor 14 is used for voltage holding.
抵抗15とにより定まる時定数は被測定パルス信号の周
期に比較して十分大きく1例えば数100〜数1000
倍に設定されている。The time constant determined by the resistor 15 is sufficiently large compared to the period of the pulse signal to be measured, for example, several hundred to several thousand.
It is set to double.
最小値ピークホールド回路30は、第3図に示されるよ
うに、演算増幅器31.ダイオード32゜33、コンデ
ンサ341.抵抗35.36から構成されており、端子
37がパルス信号源100に接続され、端子38が中間
値検出回路40に接続され、端子39がプラス電源に接
続されている。最小値ピークホールド回路30は、第4
図に示されるようなパルス信号が入力されたときパルス
信号の最小値vしの信号を保持し、保持した信号を端子
38から出力するようになっている。ダイオード32.
33は抵抗35.36を介して常時バイアスされており
、ダイオード32.33の直流抵抗分を無視することが
できる。As shown in FIG. 3, the minimum value peak hold circuit 30 includes an operational amplifier 31. Diode 32°33, capacitor 341. The terminal 37 is connected to the pulse signal source 100, the terminal 38 is connected to the intermediate value detection circuit 40, and the terminal 39 is connected to the positive power supply. The minimum value peak hold circuit 30 has a fourth
When a pulse signal as shown in the figure is input, a signal with the minimum value v of the pulse signal is held, and the held signal is output from the terminal 38. Diode 32.
33 is always biased through resistors 35 and 36, and the direct current resistance of diodes 32 and 33 can be ignored.
中間値検出回路4oは、抵抗41,42、可変抵抗43
から構成されており、可変抵抗43の調整によって出力
端子18.38間の電圧が電圧比1/2となるように設
定されている。このため可変抵抗33の出力、は端子4
6から最大値VHと最小値VLの中間値VPの直流信号
が出力される。The intermediate value detection circuit 4o includes resistors 41 and 42, and a variable resistor 43.
By adjusting the variable resistor 43, the voltage between the output terminals 18 and 38 is set to be a voltage ratio of 1/2. Therefore, the output of variable resistor 33 is terminal 4
6 outputs a DC signal having an intermediate value VP between the maximum value VH and the minimum value VL.
即ち中間値Vpは次の(1)式によって表される。That is, the intermediate value Vp is expressed by the following equation (1).
VP:VL+ −(VH−VL) −
(1)平均値検出回路20は抵抗とコンデンサからなる
パルス信号の周期よりも十分長いCR時定数回路から構
成されており、パルス信号を平滑し、平滑した信号を第
4図に示される平均値の信号Vの信号を出力するように
なっている。この平均値Vは次の第(2)式によって表
される。VP:VL+ −(VH−VL) −
(1) The average value detection circuit 20 is composed of a CR time constant circuit which is made up of a resistor and a capacitor and is sufficiently longer than the period of the pulse signal, and smoothes the pulse signal and converts the smoothed signal into the average value shown in FIG. The signal V is output. This average value V is expressed by the following equation (2).
T o + T L ここに、 TH:パルス信号の50%振幅より大の期間。T o + T L Here, TH: period greater than 50% amplitude of the pulse signal.
Tし :パルス信号の50%振幅より小Φ期間。T: Φ period smaller than 50% amplitude of the pulse signal.
差動増幅回路50は抵抗51,52,53゜54、演算
増幅器55から構成されており、端子45が平均値検出
回路2oに接続され、端子46が中間値検出回路40に
接続されている。差動増幅回路50は中間値Vpと平均
値Vの信号を取り込み、これらの信号の偏差に応じた電
圧Vを端子56から出力するようになっている。この電
圧Vは次の第(3) Xによって表される。The differential amplifier circuit 50 is composed of resistors 51, 52, 53.degree. 54 and an operational amplifier 55, and a terminal 45 is connected to the average value detection circuit 2o, and a terminal 46 is connected to the intermediate value detection circuit 40. The differential amplifier circuit 50 takes in the signals of the intermediate value Vp and the average value V, and outputs a voltage V from a terminal 56 according to the deviation of these signals. This voltage V is expressed by the following (3) X.
・・・(3)
ここにに=G (VH−VL)であり、Gは差動増幅器
50の増幅度を示す。(3) Here, =G (VH-VL), where G indicates the amplification degree of the differential amplifier 50.
第(3)式においてTH/ (TH+TL) はパル
ス信号のデユーティ比を表しているから、出力電圧Vo
はデユーティ比0.5 からの偏差を拡大して示すこ
とになる。即ち、被測定用のパルス信号のデユーティ比
を0.5 としたとき、出力電圧V。In equation (3), TH/(TH+TL) represents the duty ratio of the pulse signal, so the output voltage Vo
indicates the enlarged deviation from the duty ratio of 0.5. That is, when the duty ratio of the pulse signal to be measured is 0.5, the output voltage V.
がOvになったとき、入力パルス信号のデユーティ比が
0.5 であることを測定することができる。When becomes Ov, it can be measured that the duty ratio of the input pulse signal is 0.5.
ここに、パルス信号として32MHzのデユーティ比を
測定したところ、第5図に示されるような測定結果を得
ることができた。この測定結果から1本実施例による装
置によれば32MHzのパルス信号に対して約80mV
/%のデユーティ比利得が得られた。この時の直流出力
の安定度は約10mVであったから、精度はデユーティ
比換算で0.12%1時間換算で40pSとなる。Here, when a duty ratio of 32 MHz was measured as a pulse signal, measurement results as shown in FIG. 5 could be obtained. From this measurement result, according to the device according to this embodiment, the voltage is about 80 mV for a 32 MHz pulse signal.
A duty ratio gain of /% was obtained. Since the stability of the DC output at this time was about 10 mV, the accuracy was 0.12% in terms of duty ratio and 40 pS in terms of 1 hour.
このように1本実施例においては、被測定用パルス信号
をアナログ値に変換してパルス信号のデユーティ比を測
定するようにしたため、高速パルス信号でもデユーティ
比を精度良く測定することができる。しかも従来のよう
なりロックジェネレータは不要であると共にGHz以上
で作動する論理回路も不要となる。As described above, in this embodiment, the duty ratio of the pulse signal is measured by converting the pulse signal to be measured into an analog value, so that even high-speed pulse signals can be accurately measured. Moreover, there is no need for a lock generator as in the prior art, and there is no need for a logic circuit that operates at GHz or higher.
本発明によれば、高速パルス信号の信号成分を平均値と
中間値のアナログ信号に変換し、中間値と平均値の偏差
を基にデユーティ比を測定するようにしたため、高速パ
ルスのデユーティ比でも精度良く測定することができ、
測定装置の小型化及び簡素化を図ることができる。According to the present invention, the signal component of a high-speed pulse signal is converted into an analog signal of an average value and an intermediate value, and the duty ratio is measured based on the deviation between the intermediate value and the average value. Can be measured with high precision,
The measuring device can be downsized and simplified.
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は最大
値ピークホールド回路の回路図、第3図は最小値ピーク
ホールド回路の回路図、第4図は第1図に示す各部の波
形図、第5図はデユーティ比と出力電圧の関係を示す特
性図である。
10・・・最大値ピークホールド回路、20・・・平均
値検出回路、30・・・最小値ピークホールド回路、4
0・・・中間値検出回路、50・・・差動増幅回路、1
00・・・パルス信号源。Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram of a maximum value peak hold circuit, Fig. 3 is a circuit diagram of a minimum value peak hold circuit, and Fig. 4 is shown in Fig. 1. The waveform diagram of each part and FIG. 5 are characteristic diagrams showing the relationship between duty ratio and output voltage. 10... Maximum value peak hold circuit, 20... Average value detection circuit, 30... Minimum value peak hold circuit, 4
0...Intermediate value detection circuit, 50...Differential amplifier circuit, 1
00...Pulse signal source.
Claims (1)
被測定信号の最小値を検出する最小値検出手段と、被測
定信号の平均値を検出する平均値検出手段と、最大値検
出手段の出力と最小値検出手段の出力から被測定信号の
中間値を検出する中間値検出手段と、中間値検出手段の
出力と平均値検出手段の出力との偏差を求め、該偏差に
応じた信号を出力する偏差検出手段と、を含むことを特
徴とするデューティ比測定装置。1. Maximum value detection means for detecting the maximum value of the signal under test;
Minimum value detection means for detecting the minimum value of the signal under measurement, average value detection means for detecting the average value of the signal under measurement, and intermediate value of the signal under measurement from the output of the maximum value detection means and the output of the minimum value detection means. and a deviation detection means that determines the deviation between the output of the intermediate value detection means and the output of the average value detection means and outputs a signal according to the deviation. Ratio measuring device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7070087A JPS63236975A (en) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | Duty ratio measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7070087A JPS63236975A (en) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | Duty ratio measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63236975A true JPS63236975A (en) | 1988-10-03 |
| JPH0575354B2 JPH0575354B2 (en) | 1993-10-20 |
Family
ID=13439149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7070087A Granted JPS63236975A (en) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | Duty ratio measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63236975A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007121289A (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Duty cycle measuring instrument, and on-chip system and method (duty cycle measuring instrument and method) |
-
1987
- 1987-03-25 JP JP7070087A patent/JPS63236975A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007121289A (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Duty cycle measuring instrument, and on-chip system and method (duty cycle measuring instrument and method) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0575354B2 (en) | 1993-10-20 |
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