JPH01268221A - Phase comparator - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a phase difference detecting output which is suitable for automatic control by converting two signals to be compared in phase with each other into suitably compared signals by using the 3rd signal synchronized to one of the two signals to be compared. CONSTITUTION:Two bistable multivibrators 1 and 6 which are respectively triggered by the 1st and 2nd signals (a) and (b) and one signal generator (monostable multivibrator) 11 are provided. The signal generator 11 generates the 3rd signal (c) which is synchronized to and has an arbitrary phase difference with the signal supplied to one of the multivibrators 1 and 6 and the two multivibrators 1 and 6 are simultaneously triggered by using the 3rd signal (c). Therefore, the two signals (a) and (b) can be converted into pulse signals and the rising or falling time of each pulse can be made coincident with each other by using two pulse trains and, as a result, the difference in pulse width of the converted signals becomes equal to the phase difference between the two input signals. Thus a phase difference detecting output which is suitable for automatic control can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は通信機器等に内蔵される発振器の出力を外来信
号と同期させる為、外来信号と発振出力の位相差を検出
する位相比較器に関するものである。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention relates to a phase comparator that detects the phase difference between an external signal and an oscillation output in order to synchronize the output of an oscillator built in a communication device or the like with an external signal. be.

従来の技術 従来の一方式としてエッヂトリガ方式と呼ばれるものが
ある。これは１つのマルチバイブレータを、第１の信号
でセットし、第２の信号でリセットすることにより、２
信号の到達時間の差をパルス幅とするパルスを出力する
ものである。このパルスから直流電圧を得る。BACKGROUND ART One of the conventional methods is called an edge trigger method. This is done by setting one multivibrator with the first signal and resetting it with the second signal.
It outputs a pulse whose pulse width is the difference in arrival time of the signals. A DC voltage is obtained from this pulse.

又、第２の方式として排他的論理和方式と呼ばれるもの
がある。とれは第１と第２の信号が２値信号（ＬとＨで
表わされるもの）である場合、第３図に示すように２つ
の信号が互に逆にＬ信号かＨ信号を示す時にＨ信号を出
力する回路を用いることによシ、２信号の到達時間の差
をパルス幅とするパルスを１対にして出力するものであ
る。There is also a second method called an exclusive OR method. The problem is that when the first and second signals are binary signals (represented by L and H), as shown in Figure 3, when the two signals are opposite to each other and indicate L signal or H signal, H By using a circuit that outputs a signal, a pair of pulses whose pulse width is the difference in arrival time of two signals is output.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来例の第１のエッヂトリガ方式では第
２の信号の位相が第１の信号と一致すると出力は零にな
るが、少しだけ位相が進むと出力は最大になる。従って
位相差を変数とする出力の関数は不連続なものになシ、
自動制御に使うには大変な困難が伴うという問題があっ
た。Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional first edge trigger method, when the phase of the second signal matches the first signal, the output becomes zero, but when the phase advances a little, the output reaches the maximum. . Therefore, the output function with the phase difference as a variable is discontinuous.
The problem was that it was very difficult to use it for automatic control.

壕だ、従来例の第２の排他的論理和方式では、３１、−
ノ 第２の信号の位相が第１の信号と一致すると出力は零に
なるが、少しだけ進んでも遅れても、その時間差に応じ
た出力が出る。つまシ、位相差を変数とする出力の関数
は連続であるが変曲点を持つことになる。これを自動制
御に使うのは容易であるので、第１の従来例に見られる
問題は無い。Well, in the conventional second exclusive OR method, 31, -
When the phase of the second signal matches that of the first signal, the output becomes zero, but even if the second signal advances or lags a little, an output corresponding to the time difference is produced. Although the output function with the phase difference as a variable is continuous, it has inflection points. Since it is easy to use this for automatic control, there is no problem seen in the first conventional example.

しかしこの方式では、２つの信号のパルス幅が異る時、
その差の時間よシ少ない位相ずれは検出されないことが
ある。従って自動制御に使う為には、調整手段によシパ
ルス幅の等しい信号に変換しなければならないという問
題があった。However, in this method, when the pulse widths of the two signals are different,
Phase shifts that are smaller than the time difference may not be detected. Therefore, in order to use it for automatic control, there was a problem in that it had to be converted into a signal having the same pulse width by adjusting means.

本発明はかかる点に鑑み、自動制御に適した位相差の検
出出力を得ることができる位相比較器を提供することを
目的とするものである。In view of this, an object of the present invention is to provide a phase comparator that can obtain a phase difference detection output suitable for automatic control.

課題を解決するための手段 従来例の問題点を解決する手段として、本発明の位相比
較器は第１．第２の信号によりそれぞれトリガされる２
つのマルチバイブレータと１つの信号発生器を備え、こ
の信号発生器は、一方のマルチバイブレータに加わる信
号と同期しかつ任意の位相差をもつ第３の信号を発生し
、この第３の信号により２つのマルチバイブレータを同
時にトリガするようにしたことを特徴とする。Means for Solving the Problems As a means for solving the problems of the conventional example, the phase comparator of the present invention is provided as follows. 2 each triggered by a second signal
Equipped with two multivibrators and one signal generator, this signal generator generates a third signal that is synchronized with the signal applied to one of the multivibrators and has an arbitrary phase difference. The feature is that two multi-vibrators are triggered simultaneously.

作　　用 以上の構成によシ本発明の位相比較器は２つの信号をパ
ルス信号に変換し、その各パルスの立上がる時間又は立
下がる時間を２つのパルス列で一致させることができる
。即ち、変換された信号のパルス幅の差が、２つの入力
信号の位相差と同じになるという優れた作用を有する。Operation With the above-described configuration, the phase comparator of the present invention can convert two signals into pulse signals and make the rise time or fall time of each pulse coincide with the two pulse trains. That is, it has an excellent effect in that the difference in pulse width of the converted signal is the same as the phase difference between the two input signals.

実施例 第１図に本発明の一実施例を示す。以下第１図に基づき
本実施例の構成について説明を行なう。Embodiment FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. The configuration of this embodiment will be explained below based on FIG.

第１図に於いて、１，６は双安定マルチバイブレータ、
１１は信号発生器を構成する単安定マルチバイブレータ
、１５は差動増幅器である。In Figure 1, 1 and 6 are bistable multivibrators,
11 is a monostable multivibrator constituting a signal generator, and 15 is a differential amplifier.

双安定マルチバイブレータ１のリセット端子３には、第
２図に示す第１の信号ａが供給され、双安定マルチバイ
ブレータ６のリセット端子８と単安定マルチバイブレー
タのトリガ端子１２とは接５７、−ノ 続されて、共通に第２の信号が供給される。単安定マル
チバイブレータ１１の反転出力端子１４と双安定マルチ
バイブレータ１，６のセット端子２゜７とは共通に接続
されている。さらに双安定マルチパイプレーク１，６０
反転出力端子５，１ｏはそれぞれ差動増幅器１６の入力
端子１６．１７に接続されている。１８は差動増幅器１
６の出力端子である。The reset terminal 3 of the bistable multivibrator 1 is supplied with the first signal a shown in FIG. are connected to each other, and a second signal is commonly supplied. The inverting output terminal 14 of the monostable multivibrator 11 and the set terminals 2.7 of the bistable multivibrators 1 and 6 are commonly connected. Furthermore, bistable multipipe lake 1,60
The inverting output terminals 5, 1o are connected to input terminals 16, 17 of the differential amplifier 16, respectively. 18 is differential amplifier 1
6 output terminal.

以上の様に構成した本実施例の位相比較器につき、図面
に基づいて詳細な動作説明を行なう。The detailed operation of the phase comparator of this embodiment configured as described above will be explained based on the drawings.

第１図の各端子に於ける信号波形を第２図に示す。FIG. 2 shows signal waveforms at each terminal in FIG. 1.

各マルチバイブレータはトリガ信号が”Ｌ”から°°Ｈ
″レベルに変わる時にセット又はリセットするものとす
る。Each multivibrator has a trigger signal from “L” to °°H.
``It shall be set or reset when changing to the level.

まず、単安定マルチバイブレータ１１のトリガ端子１２
に、第２図すに示す第２の信号が入力されると、出力電
圧は同図Ｃに示す様にＨＩＩから＋＋　Ｌ　Ｉ＋レベル
になり、一定時間ｔ１　後＋＋　Ｈ１１レベルに復帰す
る。この電圧を双安定マルチノくイブレ６、、、、−； 一タ１，６０セット端子２，７に加える。この電圧が”
Ｌ　＋＋から”ＨＩ＋レベルに変わる時、双安定マルチ
バイブレータ１，６がセットされ、出力は“ＨＩＩから
Ｌ　Ｉ＋レベルに変わり、リセット信号が入力される迄
、ａ　Ｌ　１″レベルの状態を保持する。First, the trigger terminal 12 of the monostable multivibrator 11
When the second signal shown in FIG. 2 is inputted, the output voltage changes from HII to ++L I+ level as shown in FIG. 2C, and returns to ++H11 level after a certain period of time t1. This voltage is applied to the bistable terminals 6, 1, 60 set terminals 2, 7. This voltage is
When changing from L++ to HI+ level, bistable multivibrators 1 and 6 are set, the output changes from HII to L I+ level, and maintains the a L 1 level until a reset signal is input. .

双安定マルチバイブレータ１のリセット端子３に加える
第２図ａに示す第１の信号が１　＝　１２で：［、＋＋
から°′Ｈ”レベルになった時、その反転出力端子６の
電圧は”Ｌ”から“Ｈ１１レベルになシ、同図ｄに示す
出力が得られる。The first signal shown in Fig. 2a applied to the reset terminal 3 of the bistable multivibrator 1 is 1 = 12: [, ++
When the voltage at the inverting output terminal 6 changes from "L" to "H11" level, the output shown in the figure d is obtained.

同様に双安定マルチバイブレータ６の反転出力端子１ｏ
には第２図ｅに示す出力が得られる。Similarly, the inverting output terminal 1o of the bistable multivibrator 6
The output shown in FIG. 2e is obtained.

差動増幅器１６の２つの入力端子１６．１７に、それぞ
れ第２図ｄ、　　ｅに示す電圧を加えると、出力端子１
８に同図ｆに示す出力電圧が得られる。When the voltages shown in FIG. 2d and e are applied to the two input terminals 16 and 17 of the differential amplifier 16, the output terminal 1
8, the output voltage shown in f of the figure is obtained.

この電圧を整流すると第１の信号と第２の信号の位相差
に応じた検出出力が得られる。When this voltage is rectified, a detection output corresponding to the phase difference between the first signal and the second signal is obtained.

第２図では第１の信号の位相が第２の信号より進んでい
る場合を示しているので、同図ｆの直流電圧は正である
が、逆の場合にはそれが負となる７　・＼−７ ことが同図より明らかである。即ち、位相差を変数とす
る出力の関数は連続且つ単調増加関数と々シ、自動制御
に使うには好都合々ものとなる。Figure 2 shows a case in which the phase of the first signal is ahead of the second signal, so the DC voltage in figure f is positive, but in the opposite case it becomes negative7. ＼−7 It is clear from the figure. That is, the output function with the phase difference as a variable is a continuous and monotonically increasing function, which is convenient for use in automatic control.

双安定マルチバイブレータ１，６のトリガ信号をセット
／リセットを逆に接続し、単安定マルチバイブレータ１
１の出力をリセット信号とすることもでき、この場合に
は、位相が進むと検出出力が負になるので極性反転が容
易に行なえる。Connect the set/reset trigger signals of bistable multivibrator 1 and 6 in reverse, and connect monostable multivibrator 1.
The output of 1 can also be used as a reset signal, and in this case, as the phase advances, the detection output becomes negative, so polarity reversal can be easily performed.

第２の実施例として第２の従来例の如く、差動増幅器１
５の替シに排他的論理和を出力する回路を用いることが
考えられる。この場合、第２図ｄ。As a second embodiment, as in the second conventional example, a differential amplifier 1
It is conceivable to use a circuit that outputs an exclusive OR as an alternative to step 5. In this case, Figure 2d.

ｅの信号と第３図の信号を比較することにより、第２の
１従来例と同様々出力関数が得られることが分る。By comparing the signal of e and the signal of FIG. 3, it can be seen that the same output function as in the second prior art example can be obtained.

発明の効果 以上に述べた様に本発明によれば、位相比較を行なう２
つの信号の一方と同期した第３の信号を用いて、比較す
べき２つの信号を比較に適した信号に変換することによ
り、位相差の検出出力を自動制御に適したものとするこ
とができ、通信機器の同期性能を高める上で極めて優れ
た位相比較器を提供できるものである。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, two
By using a third signal synchronized with one of the two signals to convert the two signals to be compared into a signal suitable for comparison, the phase difference detection output can be made suitable for automatic control. , it is possible to provide an extremely excellent phase comparator for improving the synchronization performance of communication equipment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例における位相比較器のブロッ
ク図、第２図はその動作説明のだめの波形図、第３図は
従来例の動作説明のだめの波形図である。 １．６　・・・・双安定マルチバイブレータ、１１・・
・・・・単安定マルチパイプレーク、１５・・・・・・
差動増幅器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名蜆　
　　　　　　　　　　　へ　収 転　５FIG. 1 is a block diagram of a phase comparator in an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram for explaining its operation, and FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of a conventional example. 1.6... Bistable multivibrator, 11...
...Monostable multipipe lake, 15...
Differential amplifier. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other person
to turn around 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 第１の信号によりトリガされる第１のマルチバイブレー
タと、第２の信号によりトリガされる第２のマルチバイ
ブレータを備えた位相比較器であって、第２の信号と同
期し任意の位相差を持つ第３の信号を発生させる信号発
生器を設け、この第３の信号により２つのマルチバイブ
レータを同時にトリガし、各マルチブイブレータの出力
を演算した出力を得ることを特徴とした位相比較器。A phase comparator comprising a first multivibrator triggered by a first signal and a second multivibrator triggered by a second signal, the phase comparator being synchronized with the second signal and detecting an arbitrary phase difference. 1. A phase comparator comprising: a signal generator that generates a third signal, which simultaneously triggers two multivibrators, and obtains an output obtained by calculating the output of each multivibrator.