JPH0792280A - 時間測定装置 - Google Patents
時間測定装置Info
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- JPH0792280A JPH0792280A JP23440393A JP23440393A JPH0792280A JP H0792280 A JPH0792280 A JP H0792280A JP 23440393 A JP23440393 A JP 23440393A JP 23440393 A JP23440393 A JP 23440393A JP H0792280 A JPH0792280 A JP H0792280A
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- Japan
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- time
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- clock
- counter
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、被測定パルスの測定精度を上げ，高
精度な時間測定を可能にする時間測定装置を提供するこ
とにある。 【構成】スタート信号が与えられてからストップ信号が
与えられるまでの間に第１の基準クロックのクロック数
をカウントする第１のカウント手段１２と、第１の基準
クロックと異なる周波数の第２の基準クロックを前記ス
トップ信号が与えられるのと同時に発生させる手段１７
と、前記ストップ信号が与えられてから第１の基準クロ
ックと第２の基準クロックとが完全に重なり合うまでの
間に前記第２の基準クロックのクロック数をカウントす
る第２のカウント手段１６と、前記第１および第２のカ
ウント手段１２，１６の各カウント値と前記第１の基準
クロックと第２の基準クロックの１周期の時間差とから
前記スタート信号から前記ストップ信号までの時間を算
出する手段とを具備して構成される。
精度な時間測定を可能にする時間測定装置を提供するこ
とにある。 【構成】スタート信号が与えられてからストップ信号が
与えられるまでの間に第１の基準クロックのクロック数
をカウントする第１のカウント手段１２と、第１の基準
クロックと異なる周波数の第２の基準クロックを前記ス
トップ信号が与えられるのと同時に発生させる手段１７
と、前記ストップ信号が与えられてから第１の基準クロ
ックと第２の基準クロックとが完全に重なり合うまでの
間に前記第２の基準クロックのクロック数をカウントす
る第２のカウント手段１６と、前記第１および第２のカ
ウント手段１２，１６の各カウント値と前記第１の基準
クロックと第２の基準クロックの１周期の時間差とから
前記スタート信号から前記ストップ信号までの時間を算
出する手段とを具備して構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被測定パルスのパルス
幅を規定するスタート信号からストップ信号が与えられ
るまでの時間を測定するための時間測定装置に関する。
幅を規定するスタート信号からストップ信号が与えられ
るまでの時間を測定するための時間測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、宇宙から地球に飛んでくるニ
ュートリノという素粒子を捕らえて、超新星の爆発や太
陽の中心等を観測する宇宙線観測装置がある。この宇宙
線観測装置は、地下１０００ｍ程度のところに水槽を設
置し、測定空間を形成する水槽の底面および側面に光電
子増倍管等の検出器を多数設け、各検出器の出力を解析
装置に入力するようにしたものである。
ュートリノという素粒子を捕らえて、超新星の爆発や太
陽の中心等を観測する宇宙線観測装置がある。この宇宙
線観測装置は、地下１０００ｍ程度のところに水槽を設
置し、測定空間を形成する水槽の底面および側面に光電
子増倍管等の検出器を多数設け、各検出器の出力を解析
装置に入力するようにしたものである。
【０００３】水槽に入射したニュートリノが、電子など
の荷電粒子に衝突して、荷電粒子が水中を高速で走った
ときに、青白いチェレンコフ光を放出する。このチェレ
ンコフ光の検出に応じて各検出器から出力されるパルス
信号を解析装置に入力し、チェレンコフ光の強さから荷
電粒子のエネルギーを求め、またチェレンコフ光が光電
子増倍管に届く時間等から荷電粒子の位置や進行方向を
決定する。
の荷電粒子に衝突して、荷電粒子が水中を高速で走った
ときに、青白いチェレンコフ光を放出する。このチェレ
ンコフ光の検出に応じて各検出器から出力されるパルス
信号を解析装置に入力し、チェレンコフ光の強さから荷
電粒子のエネルギーを求め、またチェレンコフ光が光電
子増倍管に届く時間等から荷電粒子の位置や進行方向を
決定する。
【０００４】以上の宇宙線観測装置では、チェレンコフ
光が光電子増倍管に届くまでの時間に対応したパルス幅
を有する被測定パルスを生成し、その被測定パルスのパ
ルス幅を時間測定することにより到達時間を求めてい
る。
光が光電子増倍管に届くまでの時間に対応したパルス幅
を有する被測定パルスを生成し、その被測定パルスのパ
ルス幅を時間測定することにより到達時間を求めてい
る。
【０００５】図５は、宇宙線観測装置などにおいて、被
測定パルスのパルス幅を高精度に測定するのに使用され
る時間測定回路である。この時間測定回路は、被測定パ
ルスをカウンタ１に入力すると共に、発振器２で発生し
た基準クロックをカウンタ１に入力し、被測定パルスの
パルス幅の間、クロック数をカウントして被測定パルス
のハイレベル期間の時間を測定するものである。
測定パルスのパルス幅を高精度に測定するのに使用され
る時間測定回路である。この時間測定回路は、被測定パ
ルスをカウンタ１に入力すると共に、発振器２で発生し
た基準クロックをカウンタ１に入力し、被測定パルスの
パルス幅の間、クロック数をカウントして被測定パルス
のハイレベル期間の時間を測定するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示す時間測定回路は、時間測定の精度が発振器２の発振
周波数に依存しているため、現在ある発振器では１００
ＭＨｚ程度までの性能しかないことから１０ｎｓｅｃ程
度の精度を実現するのが限界であった。
示す時間測定回路は、時間測定の精度が発振器２の発振
周波数に依存しているため、現在ある発振器では１００
ＭＨｚ程度までの性能しかないことから１０ｎｓｅｃ程
度の精度を実現するのが限界であった。
【０００７】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたもので、一つの発振器が持つ周波数分解能よりも高
い精度で被測定パルスの時間を測定できる時間測定装置
を提供することを目的とする。
れたもので、一つの発振器が持つ周波数分解能よりも高
い精度で被測定パルスの時間を測定できる時間測定装置
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の時間測定装置は、スタート信号が与えられ
てからストップ信号が与えられるまでの間に第１の基準
クロックのクロック数をカウントする第１のカウント手
段と、第１の基準クロックと異なる周波数の第２の基準
クロックを前記ストップ信号が与えられるのと同時に発
生させる手段と、前記ストップ信号が与えられてから第
１の基準クロックと第２の基準クロックとが完全に重な
り合うまでの間に前記第２の基準クロックのクロック数
をカウントする第２のカウント手段と、前記第１および
第２のカウント手段の各カウント値と前記第１の基準ク
ロックと第２の基準クロックの１周期の時間差とから前
記スタート信号から前記ストップ信号までの時間を算出
する手段とを具備する構成とした。
に、本発明の時間測定装置は、スタート信号が与えられ
てからストップ信号が与えられるまでの間に第１の基準
クロックのクロック数をカウントする第１のカウント手
段と、第１の基準クロックと異なる周波数の第２の基準
クロックを前記ストップ信号が与えられるのと同時に発
生させる手段と、前記ストップ信号が与えられてから第
１の基準クロックと第２の基準クロックとが完全に重な
り合うまでの間に前記第２の基準クロックのクロック数
をカウントする第２のカウント手段と、前記第１および
第２のカウント手段の各カウント値と前記第１の基準ク
ロックと第２の基準クロックの１周期の時間差とから前
記スタート信号から前記ストップ信号までの時間を算出
する手段とを具備する構成とした。
【０００９】
【作用】本発明の時間測定装置では、第１のカウント手
段では、スタート信号が与えられてからストップ信号が
与えられるまでの時間が第１の基準クロックで測定され
る。また、第２のカウント手段では、ストップ信号が与
えられてから第１の基準クロックと第２の基準クロック
とが完全に重なり合うまでの時間が第２の基準クロック
で測定される。そして第１および第２のカウント手段の
各カウント値と第１の基準クロックと第２の基準クロッ
クの１周期の時間差とからスタート信号からストップ信
号までの時間が算出される。
段では、スタート信号が与えられてからストップ信号が
与えられるまでの時間が第１の基準クロックで測定され
る。また、第２のカウント手段では、ストップ信号が与
えられてから第１の基準クロックと第２の基準クロック
とが完全に重なり合うまでの時間が第２の基準クロック
で測定される。そして第１および第２のカウント手段の
各カウント値と第１の基準クロックと第２の基準クロッ
クの１周期の時間差とからスタート信号からストップ信
号までの時間が算出される。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は、本発明の一実施例に係る時間測定
装置の構成図である。本実施例の時間測定装置は、第１
のフリップフロップ１１で被測定パルスを生成する。第
１のフリップフロップ１１は、スタート信号がセット端
子に印加されると共にストップ信号がリセット端子に印
加され、スタート信号を印加してからストップ信号が印
加されるまでの期間ハイレベルとなるＱ出力を被測定パ
ルスとして発生する。第１のフリップフロップ１１のＱ
出力端子は第１のカウンタ１２の一方の入力端子に接続
されている。第１のカウンタ１２の他方の入力端子には
第１の発振器１３が接続されている。第１の発振器１３
は、被測定パルスの時間測定のための第１の基準クロッ
クを発生する。この第１の基準クロックを発生する第１
の発振器１３には、第１のカウンタ１２の他にコンパレ
ータ１４が並列接続されている。
て説明する。図１は、本発明の一実施例に係る時間測定
装置の構成図である。本実施例の時間測定装置は、第１
のフリップフロップ１１で被測定パルスを生成する。第
１のフリップフロップ１１は、スタート信号がセット端
子に印加されると共にストップ信号がリセット端子に印
加され、スタート信号を印加してからストップ信号が印
加されるまでの期間ハイレベルとなるＱ出力を被測定パ
ルスとして発生する。第１のフリップフロップ１１のＱ
出力端子は第１のカウンタ１２の一方の入力端子に接続
されている。第１のカウンタ１２の他方の入力端子には
第１の発振器１３が接続されている。第１の発振器１３
は、被測定パルスの時間測定のための第１の基準クロッ
クを発生する。この第１の基準クロックを発生する第１
の発振器１３には、第１のカウンタ１２の他にコンパレ
ータ１４が並列接続されている。
【００１１】また、上記ストップ信号がセット端子に印
加される第２のフリップフロップ１５のリセット端子に
コンパレータ１４の出力が印加されるようになってい
る。この第２のフリップフロップ１５のＱ出力端子は第
２のカウンタ１６の一方の入力端子に接続されている。
そして第２のカウンタ１６のもう一方の入力端子に上記
第１の基準クロックとは周波数の異なる第２の基準クロ
ックを発生する第２の発振器１７が接続されている。こ
の第２の発振器１７は上記ストップ信号が発振動作開始
のためのトリガ信号として与えられている。
加される第２のフリップフロップ１５のリセット端子に
コンパレータ１４の出力が印加されるようになってい
る。この第２のフリップフロップ１５のＱ出力端子は第
２のカウンタ１６の一方の入力端子に接続されている。
そして第２のカウンタ１６のもう一方の入力端子に上記
第１の基準クロックとは周波数の異なる第２の基準クロ
ックを発生する第２の発振器１７が接続されている。こ
の第２の発振器１７は上記ストップ信号が発振動作開始
のためのトリガ信号として与えられている。
【００１２】第１のカウンタ１２と第２のカウンタ１６
のカウント値は不図示の演算回路へ与えられる。演算回
路は、後述する演算により被測定パルスの発生期間であ
るスタート信号からストップ信号までの時間を測定す
る。
のカウント値は不図示の演算回路へ与えられる。演算回
路は、後述する演算により被測定パルスの発生期間であ
るスタート信号からストップ信号までの時間を測定す
る。
【００１３】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について、図２のタイムチャートを参照して説明す
る。第１のフリップフロップ１１にスタート信号が印加
されると、第１のフリップフロップ１１のＱ出力がハイ
レベルとなり被測定パルスが立ち上がる。そして所定時
間経過後に、ストップ信号が第１のフリップフロップ１
１に印加されると、第１のフリップフロップ１１のＱ出
力がローレベルとなり被測定パルスが立ち下がる。この
様にしてスタート信号からストップ信号までの期間に対
応したパルス幅の被測定パルスが生成されて第１のカウ
ンタ１２へ与えられる。
動作について、図２のタイムチャートを参照して説明す
る。第１のフリップフロップ１１にスタート信号が印加
されると、第１のフリップフロップ１１のＱ出力がハイ
レベルとなり被測定パルスが立ち上がる。そして所定時
間経過後に、ストップ信号が第１のフリップフロップ１
１に印加されると、第１のフリップフロップ１１のＱ出
力がローレベルとなり被測定パルスが立ち下がる。この
様にしてスタート信号からストップ信号までの期間に対
応したパルス幅の被測定パルスが生成されて第１のカウ
ンタ１２へ与えられる。
【００１４】第１のカウンタ１２では、被測定パルスが
ハイレベルとなっている期間、第１の発振器１３からの
第１の基準クロックをカウントし、そのカウント値Ａを
後段の演算回路へ出力する。この結果、第１のカウンタ
１２により第１の基準クロックの周波数分解能で被測定
パルスの時間が測定されたことになる。
ハイレベルとなっている期間、第１の発振器１３からの
第１の基準クロックをカウントし、そのカウント値Ａを
後段の演算回路へ出力する。この結果、第１のカウンタ
１２により第１の基準クロックの周波数分解能で被測定
パルスの時間が測定されたことになる。
【００１５】ここで、被測定パルスの立ち下がり時が、
第１の基準クロックの一周期の終りのところに一致すれ
ばよいが、図２に示すように、第１の基準クロックの最
後のクロックをカウントしてからストップ信号が来るま
でに時間ΔＴがある場合がある。この時間ΔＴは、第１
のカウンタ１２のカウント値Ａからは測定できない。本
実施例では演算回路において第２のカウンタ１６のカウ
ント値を使って、上記時間ΔＴを測定している。
第１の基準クロックの一周期の終りのところに一致すれ
ばよいが、図２に示すように、第１の基準クロックの最
後のクロックをカウントしてからストップ信号が来るま
でに時間ΔＴがある場合がある。この時間ΔＴは、第１
のカウンタ１２のカウント値Ａからは測定できない。本
実施例では演算回路において第２のカウンタ１６のカウ
ント値を使って、上記時間ΔＴを測定している。
【００１６】すなわち、被測定パルスの立ち下がりタイ
ミングとなるストップ信号によって第２のフリップフロ
ップ１５のＱ出力を立ち上げ、かつ、第２の発振器１７
で第２の基準クロックの発振を開始する。第２のカウン
タ１６が、第２のフリップフロップ１５のＱ出力のハイ
レベル期間を第２の基準クロックでカウントする。そし
て被測定パルスが立ち下がってから、第１の基準クロッ
クと第２の基準クロックとが初めて完全に重なったなら
ば、その時点でコンパレータ１４の出力により第２のフ
リップフロップ１５のＱ出力を立ち下げる。すなわち、
第２のカウンタでは、第１の基準クロックの最後のクロ
ックをカウントしてから、第１の基準クロックと第２の
基準クロックとが完全に重なるまでの時間を測定し、カ
ウント値Ｂとして出力する。
ミングとなるストップ信号によって第２のフリップフロ
ップ１５のＱ出力を立ち上げ、かつ、第２の発振器１７
で第２の基準クロックの発振を開始する。第２のカウン
タ１６が、第２のフリップフロップ１５のＱ出力のハイ
レベル期間を第２の基準クロックでカウントする。そし
て被測定パルスが立ち下がってから、第１の基準クロッ
クと第２の基準クロックとが初めて完全に重なったなら
ば、その時点でコンパレータ１４の出力により第２のフ
リップフロップ１５のＱ出力を立ち下げる。すなわち、
第２のカウンタでは、第１の基準クロックの最後のクロ
ックをカウントしてから、第１の基準クロックと第２の
基準クロックとが完全に重なるまでの時間を測定し、カ
ウント値Ｂとして出力する。
【００１７】演算回路では、第１の基準クロックと第２
の基準クロックの１クロックの差ΔＳと、第２のフリッ
プフロップ１５のカウント値Ｂとを掛け合わせて、第１
の基準クロックの最後のクロックをカウントしてからス
トップ信号が来るまでの時間ΔＴを求める。そして、第
１のカウンタ１２のカウント値Ａに第１の基準クロック
の（１／周波数）を掛けて得られた時間Ｔａに上記ΔＴ
を加算した値を測定時間Ｔとして出力する。正確には、
被測定パルスのパルス幅の測定時間Ｔｒは、 Ｔｒ＝Ｔ〜Ｔ＋｛（ΔＳ×（Ｂ＋１）−（ΔＳ×Ｂ）｝ となる。
の基準クロックの１クロックの差ΔＳと、第２のフリッ
プフロップ１５のカウント値Ｂとを掛け合わせて、第１
の基準クロックの最後のクロックをカウントしてからス
トップ信号が来るまでの時間ΔＴを求める。そして、第
１のカウンタ１２のカウント値Ａに第１の基準クロック
の（１／周波数）を掛けて得られた時間Ｔａに上記ΔＴ
を加算した値を測定時間Ｔとして出力する。正確には、
被測定パルスのパルス幅の測定時間Ｔｒは、 Ｔｒ＝Ｔ〜Ｔ＋｛（ΔＳ×（Ｂ＋１）−（ΔＳ×Ｂ）｝ となる。
【００１８】このように本実施例によれば、互いに周波
数の異なる第１，第２の基準クロックでパルス幅を測定
する第１，第２のカウンタ１２，１６を設け、第１のカ
ウンタ１２で被測定パルスのパルス幅を第１の基準クロ
ックで測定し、第２のカウンタ１６では被測定パルスが
立ち下がってから第１，第２の基準クロックが完全に重
なるまでの時間を第２の基準クロックで測定するように
したので、第１の基準クロックでは測定することのでき
なかった、第１の基準クロックの最後のクロックをカウ
ントしてからストップ信号が来るまでの時間ΔＴを測定
することができ、より高精度な時間測定が可能になっ
た。
数の異なる第１，第２の基準クロックでパルス幅を測定
する第１，第２のカウンタ１２，１６を設け、第１のカ
ウンタ１２で被測定パルスのパルス幅を第１の基準クロ
ックで測定し、第２のカウンタ１６では被測定パルスが
立ち下がってから第１，第２の基準クロックが完全に重
なるまでの時間を第２の基準クロックで測定するように
したので、第１の基準クロックでは測定することのでき
なかった、第１の基準クロックの最後のクロックをカウ
ントしてからストップ信号が来るまでの時間ΔＴを測定
することができ、より高精度な時間測定が可能になっ
た。
【００１９】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。図３には他の実施例に係る時間測定装置の構成が示
されている。同図に示す実施例は、前述した一実施例に
おけるコンパレータ１４の回路構成を具体化したもので
あり、その他の部分は同じ構成となっている。
る。図３には他の実施例に係る時間測定装置の構成が示
されている。同図に示す実施例は、前述した一実施例に
おけるコンパレータ１４の回路構成を具体化したもので
あり、その他の部分は同じ構成となっている。
【００２０】本実施例では、第１の発振器１３が１０Ｍ
Ｈｚの第１の基準クロックを発生し、第２の発振器１７
が１１．１ＭＨｚの第２の基準クロックを発生するもの
とする。
Ｈｚの第１の基準クロックを発生し、第２の発振器１７
が１１．１ＭＨｚの第２の基準クロックを発生するもの
とする。
【００２１】コンパレータ１４は、第１の発振器１３か
らの第１の基準クロックと、第２の発振器１７からの第
２の基準クロックとの論理積を出力するゲート回路２１
を備えている。一方、一端が接地している電流源２２に
スイッチＳ１，スイッチＳ２からなる直列回路が接続さ
れ、スイッチＳ２の両端間にコンデンサ２３が接続され
ている。スイッチＳ１は、ゲート回路２１の出力により
オン，オフされる。またスイッチＳ２は、第２の発振器
１７の第２の基準クロックによりオン，オフされる。こ
の２つのスイッチＳ１，Ｓ２の接続点は、電圧フォロワ
２４を介してコンパレータ２５の一方の入力端子に接続
されている。そしてコンパレータ２５の他方の入力端子
にディスクリレベルが印加されており、コンパレータ２
５の出力端子が第２のフリップフロップ１５のリセット
端子に接続されている。
らの第１の基準クロックと、第２の発振器１７からの第
２の基準クロックとの論理積を出力するゲート回路２１
を備えている。一方、一端が接地している電流源２２に
スイッチＳ１，スイッチＳ２からなる直列回路が接続さ
れ、スイッチＳ２の両端間にコンデンサ２３が接続され
ている。スイッチＳ１は、ゲート回路２１の出力により
オン，オフされる。またスイッチＳ２は、第２の発振器
１７の第２の基準クロックによりオン，オフされる。こ
の２つのスイッチＳ１，Ｓ２の接続点は、電圧フォロワ
２４を介してコンパレータ２５の一方の入力端子に接続
されている。そしてコンパレータ２５の他方の入力端子
にディスクリレベルが印加されており、コンパレータ２
５の出力端子が第２のフリップフロップ１５のリセット
端子に接続されている。
【００２２】以上のように構成された本実施例の動作に
ついて図４のタイムチャートを参照して説明する。被測
定パルスを発生する第１のフリップフロップ１１のＱ出
力と第１の発振器１３の第１の基準クロックを第１のカ
ウンタ１２へ入力し、被測定パルスのハイレベル期間の
クロック数をカウントし、第１の基準クロックの周波数
に応じた分解能で被測定パルスの測定を行う。例えば、
第１の基準クロックが１０ＭＨｚで第１のカウンタ１２
のカウント値が３２だとすると、１／１０ＭＨｚ×３２
＝３２００ｎｓｅｃから１／１０ＭＨｚ×３３＝３３０
０ｎｓｅｃまでの時間だとわかる。このように第１の基
準クロックだけで測定したのでは、最大１００ｎｓｅｃ
の誤差ΔＴが発生する。
ついて図４のタイムチャートを参照して説明する。被測
定パルスを発生する第１のフリップフロップ１１のＱ出
力と第１の発振器１３の第１の基準クロックを第１のカ
ウンタ１２へ入力し、被測定パルスのハイレベル期間の
クロック数をカウントし、第１の基準クロックの周波数
に応じた分解能で被測定パルスの測定を行う。例えば、
第１の基準クロックが１０ＭＨｚで第１のカウンタ１２
のカウント値が３２だとすると、１／１０ＭＨｚ×３２
＝３２００ｎｓｅｃから１／１０ＭＨｚ×３３＝３３０
０ｎｓｅｃまでの時間だとわかる。このように第１の基
準クロックだけで測定したのでは、最大１００ｎｓｅｃ
の誤差ΔＴが発生する。
【００２３】一方、第２のカウンタ１６では、第１の基
準クロックの最後のクロックをカウントしてからストッ
プ信号が来るまでの時間を測定する。ここで、コンパレ
ータ１４での動作について詳しく説明する。
準クロックの最後のクロックをカウントしてからストッ
プ信号が来るまでの時間を測定する。ここで、コンパレ
ータ１４での動作について詳しく説明する。
【００２４】第１の基準クロックと第２の基準クロック
の互いのパルスが完全に重なったこと検出するため、ゲ
ート回路２１で第１の基準クロックと第２の基準クロッ
クの論理積を求め、そのゲート回路２１の出力でスイッ
チＳ１をＯＮし、第２の基準クロックでスイッチＳ２を
ＯＦＦする。これにより、コンデンサ２３にチャージさ
れていた電荷が、スイッチＳ１がＯＮしている間放電さ
れ、ゲート回路２１の出力パルスのパルス幅に比例して
電圧が下がる。そして、スイッチＳ１がＯＦＦした時点
で、電圧はホールドされ、スイッチＳ２がＯＮするとま
た充電される。よって、電圧フォロワ２４の出力端には
第１の基準クロックと第２の基準クロックの重なり程度
に応じた電圧値が現れる。コンパレータ２５には第１の
基準クロックと第２の基準クロックとが完全に重なった
ときの電圧をディスクリレベルに設定しておき、電圧フ
ォロワ２４の電圧値とディスクリレベルとをコンパレー
タ２５で比較することにより、両クロックが完全に重な
った時の電圧値になっているか検出する。完全に重なっ
ていればなっていればコンパレータ２５からパルスを出
力する。この場合、ゲート回路２１の出力パルスは、第
１の基準クロックと第２の基準クロックとの差分だけパ
ルス幅が変化するので、十分、重なったことを検出でき
る。第２のカウンタ１６では，ストップ信号が与えられ
てから両クロックが完全に重なりコンパレータ２５から
パルスが与えられるまでの期間第２の基準クロックをカ
ウントする。
の互いのパルスが完全に重なったこと検出するため、ゲ
ート回路２１で第１の基準クロックと第２の基準クロッ
クの論理積を求め、そのゲート回路２１の出力でスイッ
チＳ１をＯＮし、第２の基準クロックでスイッチＳ２を
ＯＦＦする。これにより、コンデンサ２３にチャージさ
れていた電荷が、スイッチＳ１がＯＮしている間放電さ
れ、ゲート回路２１の出力パルスのパルス幅に比例して
電圧が下がる。そして、スイッチＳ１がＯＦＦした時点
で、電圧はホールドされ、スイッチＳ２がＯＮするとま
た充電される。よって、電圧フォロワ２４の出力端には
第１の基準クロックと第２の基準クロックの重なり程度
に応じた電圧値が現れる。コンパレータ２５には第１の
基準クロックと第２の基準クロックとが完全に重なった
ときの電圧をディスクリレベルに設定しておき、電圧フ
ォロワ２４の電圧値とディスクリレベルとをコンパレー
タ２５で比較することにより、両クロックが完全に重な
った時の電圧値になっているか検出する。完全に重なっ
ていればなっていればコンパレータ２５からパルスを出
力する。この場合、ゲート回路２１の出力パルスは、第
１の基準クロックと第２の基準クロックとの差分だけパ
ルス幅が変化するので、十分、重なったことを検出でき
る。第２のカウンタ１６では，ストップ信号が与えられ
てから両クロックが完全に重なりコンパレータ２５から
パルスが与えられるまでの期間第２の基準クロックをカ
ウントする。
【００２５】例えば、第２のクロックの周波数が１１．
１ＭＨｚで第２のカウンタ１６のカウント値が４だとす
る。この場合は、（１／１０ＭＨｚ−１／１１．１ＭＨ
ｚ）×４＝４０ｎｓｅｃから（１／１０ＭＨａ−１／１
１．１ＭＨｚ）×５＝５０ｎｓｅｃまでの時間だとわか
る。従って、被測定パルスの時間は、３２４０ｎｓｅｃ
の誤差１０ｎｓｅｃといえる。
１ＭＨｚで第２のカウンタ１６のカウント値が４だとす
る。この場合は、（１／１０ＭＨｚ−１／１１．１ＭＨ
ｚ）×４＝４０ｎｓｅｃから（１／１０ＭＨａ−１／１
１．１ＭＨｚ）×５＝５０ｎｓｅｃまでの時間だとわか
る。従って、被測定パルスの時間は、３２４０ｎｓｅｃ
の誤差１０ｎｓｅｃといえる。
【００２６】以上のような本実施例によれば、第１の基
準クロックと第２の基準クロックとの差を小さくするこ
とにより高精度化を図ることができ、理論的には１ｎｓ
ｅｃにすれば１ｎｓｅｃオーダーの精度を実現できる。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲内で種々変形実施可能である。
準クロックと第２の基準クロックとの差を小さくするこ
とにより高精度化を図ることができ、理論的には１ｎｓ
ｅｃにすれば１ｎｓｅｃオーダーの精度を実現できる。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲内で種々変形実施可能である。
【００２７】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、周
波数が違う第１，第２のクロックを用いるといった極め
て簡単な構成により、その１クロックのパルス幅の差か
らなる時間幅の精度で時間測定が可能となる。
波数が違う第１，第２のクロックを用いるといった極め
て簡単な構成により、その１クロックのパルス幅の差か
らなる時間幅の精度で時間測定が可能となる。
【図１】本発明の一実施例に係る時間測定装置の構成図
である。
である。
【図２】図１に示す時間測定装置のタイムチャートを示
す図である。
す図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る時間測定装置の構成
図である。
図である。
【図４】図３に示す時間測定装置のタイムチャートを示
す図である。
す図である。
【図５】従来の時間測定回路の構成図である。
１１…第１のフリップフロップ、１２…第１のカウン
タ、１３…第１の発振器、１４…コンパレータ、１５…
第２のフリップフロップ、１６…第２のカウンタ、１７
…第２の発振器。
タ、１３…第１の発振器、１４…コンパレータ、１５…
第２のフリップフロップ、１６…第２のカウンタ、１７
…第２の発振器。
Claims (1)
- 【請求項１】 スタート信号が与えられてからストップ
信号が与えられるまでの間に第１の基準クロックのクロ
ック数をカウントする第１のカウント手段と、第１の基
準クロックと異なる周波数の第２の基準クロックを前記
ストップ信号が与えられるのと同時に発生させる手段
と、前記ストップ信号が与えられてから第１の基準クロ
ックと第２の基準クロックとが完全に重なり合うまでの
間に前記第２の基準クロックのクロック数をカウントす
る第２のカウント手段と、前記第１および第２のカウン
ト手段の各カウント値と前記第１の基準クロックと第２
の基準クロックの１周期の時間差とから前記スタート信
号から前記ストップ信号までの時間を算出する手段とを
具備したことを特徴とする時間測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23440393A JPH0792280A (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | 時間測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23440393A JPH0792280A (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | 時間測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0792280A true JPH0792280A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=16970464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23440393A Pending JPH0792280A (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | 時間測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792280A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001141853A (ja) * | 1999-11-11 | 2001-05-25 | Communication Research Laboratory Mpt | タイムインターバルカウンタ装置 |
| JP2006003312A (ja) * | 2004-06-21 | 2006-01-05 | Tokyo Gas Co Ltd | ガスメータ |
| JP2006276017A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-12 | Samsung Electronics Co Ltd | 低周波クロック信号を利用した距離測定方法及び装置 |
| JP2018054352A (ja) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | セイコーエプソン株式会社 | 回路装置、物理量測定装置、電子機器及び移動体 |
| JP2019049423A (ja) * | 2017-09-08 | 2019-03-28 | ローム株式会社 | 超音波流量計 |
-
1993
- 1993-09-21 JP JP23440393A patent/JPH0792280A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001141853A (ja) * | 1999-11-11 | 2001-05-25 | Communication Research Laboratory Mpt | タイムインターバルカウンタ装置 |
| JP2006003312A (ja) * | 2004-06-21 | 2006-01-05 | Tokyo Gas Co Ltd | ガスメータ |
| JP2006276017A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-12 | Samsung Electronics Co Ltd | 低周波クロック信号を利用した距離測定方法及び装置 |
| JP2018054352A (ja) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | セイコーエプソン株式会社 | 回路装置、物理量測定装置、電子機器及び移動体 |
| JP2019049423A (ja) * | 2017-09-08 | 2019-03-28 | ローム株式会社 | 超音波流量計 |
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