JPH11326404A - 周波数微少誤差検出器 - Google Patents
周波数微少誤差検出器Info
- Publication number
- JPH11326404A JPH11326404A JP13686098A JP13686098A JPH11326404A JP H11326404 A JPH11326404 A JP H11326404A JP 13686098 A JP13686098 A JP 13686098A JP 13686098 A JP13686098 A JP 13686098A JP H11326404 A JPH11326404 A JP H11326404A
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- JP
- Japan
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- frequency
- counter
- signal
- output
- oscillators
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- Pending
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- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発振器の発振周波数間の差分を極めて簡単な
回路で、短時間に、しかも高精度で計測することができ
る周波数微少誤差検出器を提供する。 【解決手段】 酷似周波数を発生させる２台以上の発振
器１，２の内、ある１台の発振器１の出力信号をあらか
じめ設定された分周回数で分周し出力する分周回路５
と、分周回路５の出力信号に基づいて、スタート及びス
トップ動作し、２台以上の発振器の出力信号をそれぞれ
カウントするカウンタ３，４と、カウンタ３，４がスト
ップ動作したとき、カウンタ３，４の各カウンタ値を比
較し、その差分を周波数微少誤差信号として出力する比
較器６とを備えたものである。
回路で、短時間に、しかも高精度で計測することができ
る周波数微少誤差検出器を提供する。 【解決手段】 酷似周波数を発生させる２台以上の発振
器１，２の内、ある１台の発振器１の出力信号をあらか
じめ設定された分周回数で分周し出力する分周回路５
と、分周回路５の出力信号に基づいて、スタート及びス
トップ動作し、２台以上の発振器の出力信号をそれぞれ
カウントするカウンタ３，４と、カウンタ３，４がスト
ップ動作したとき、カウンタ３，４の各カウンタ値を比
較し、その差分を周波数微少誤差信号として出力する比
較器６とを備えたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２つ以上の酷似し
た周波数の発振源からの信号を入力し、それらの周波数
偏差を求める周波数微少誤差検出器に関するものであ
る。
た周波数の発振源からの信号を入力し、それらの周波数
偏差を求める周波数微少誤差検出器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、酷似した、同一発振仕様の２つ以
上の発振源がある場合、それらの差分周波数を求める周
波数微少誤差検出器としては、位相検出器や周波数比較
器などを用いて、差分周波数を求めるものがあった。
上の発振源がある場合、それらの差分周波数を求める周
波数微少誤差検出器としては、位相検出器や周波数比較
器などを用いて、差分周波数を求めるものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
周波数微少誤差検出器では、差分周波数を検出するの
に、位相検出器や周波数比較器を用いており、複雑な回
路構成となってしまうという問題点があった。
周波数微少誤差検出器では、差分周波数を検出するの
に、位相検出器や周波数比較器を用いており、複雑な回
路構成となってしまうという問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る周波数微少
誤差検出器は、酷似周波数を発生させる２台以上の発振
器の内、ある１台の発振器の出力信号をあらかじめ設定
された分周回数で分周し出力する分周回路と、分周回路
の出力信号に基づいて、スタート及びストップ動作し、
２台以上の発振器の出力信号をそれぞれカウントするカ
ウンタと、カウンタがストップ動作したとき、カウンタ
の各カウンタ値を比較し、その差分を周波数微少誤差信
号として出力する比較器とを備えたものである。
誤差検出器は、酷似周波数を発生させる２台以上の発振
器の内、ある１台の発振器の出力信号をあらかじめ設定
された分周回数で分周し出力する分周回路と、分周回路
の出力信号に基づいて、スタート及びストップ動作し、
２台以上の発振器の出力信号をそれぞれカウントするカ
ウンタと、カウンタがストップ動作したとき、カウンタ
の各カウンタ値を比較し、その差分を周波数微少誤差信
号として出力する比較器とを備えたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態に係
る周波数微少誤差検出器の構成を示すブロック図であ
る。図において、１は本来ｆHzの発振周波数仕様が、現
実にはｆ1 Hzとなっている発振器、２は本来ｆHzの発振
周波数仕様が、現実にはｆ2 Hzとなっている発振器で、
３は発振器１出力をカウントするカウンタＡであり、ス
タート信号の入力があると、カウンタをリセットしてカ
ウントを開始し、ストップ信号の入力があるまでサイク
リックに周波数ｆ1 のクロックでカウントし続ける。４
は発振器２出力をカウントするカウンタＢであり、スタ
ート信号の入力があると、カウンタをリセットし、スト
ップ信号の入力があるまでサイクリックに周波数ｆ2 の
クロックでカウントし続ける。
る周波数微少誤差検出器の構成を示すブロック図であ
る。図において、１は本来ｆHzの発振周波数仕様が、現
実にはｆ1 Hzとなっている発振器、２は本来ｆHzの発振
周波数仕様が、現実にはｆ2 Hzとなっている発振器で、
３は発振器１出力をカウントするカウンタＡであり、ス
タート信号の入力があると、カウンタをリセットしてカ
ウントを開始し、ストップ信号の入力があるまでサイク
リックに周波数ｆ1 のクロックでカウントし続ける。４
は発振器２出力をカウントするカウンタＢであり、スタ
ート信号の入力があると、カウンタをリセットし、スト
ップ信号の入力があるまでサイクリックに周波数ｆ2 の
クロックでカウントし続ける。
【０００６】５は発振器１出力のクロックを分周し、カ
ウンタＡ３、カウンタＢ４へのスタート信号、ストップ
信号を作成する分周回路である。ここで、このスタート
信号とストップ信号の間隔をＴ秒とする。なお、分周回
路５でのスタート信号及びストップ信号の作成として
は、例えば、分周したクロックの立ち上がりで、スター
ト信号を作成し、分周したクロックの次の立ち上がりで
ストップ信号を作成して各カウンタに出力する。
ウンタＡ３、カウンタＢ４へのスタート信号、ストップ
信号を作成する分周回路である。ここで、このスタート
信号とストップ信号の間隔をＴ秒とする。なお、分周回
路５でのスタート信号及びストップ信号の作成として
は、例えば、分周したクロックの立ち上がりで、スター
ト信号を作成し、分周したクロックの次の立ち上がりで
ストップ信号を作成して各カウンタに出力する。
【０００７】６はカウンタＡ３及びカウンタＢ４がカウ
ントストップした段階で、カウンタＡ３の示す値Ａとカ
ウンタＢ４の示す値Ｂの差をとり、値Ｃとして出力する
比較器である。
ントストップした段階で、カウンタＡ３の示す値Ａとカ
ウンタＢ４の示す値Ｂの差をとり、値Ｃとして出力する
比較器である。
【０００８】次に、この実施の形態の動作について説明
する。まず、具体的な例１として、動作概略を説明す
る。図１の構成において、発振器１、発振器２の仕様上
の発振周波数ｆを１０MHzとする。この公称精度Ｓを１
×１０-7とする。この時、ｆ1 ＝10000000.0Hz、ｆ2 ＝
999999.6Hzとする。
する。まず、具体的な例１として、動作概略を説明す
る。図１の構成において、発振器１、発振器２の仕様上
の発振周波数ｆを１０MHzとする。この公称精度Ｓを１
×１０-7とする。この時、ｆ1 ＝10000000.0Hz、ｆ2 ＝
999999.6Hzとする。
【０００９】そして、分周回路５にて、スタート信号と
ストップ信号の間隔を、発振器１を１×１０8 分周して
作成し、スタート信号、ストップ信号間隔Ｔ＝１×１０
8 ／ｆ1 とし、Ｔ＝１０sec とする。すると、カウンタ
Ａ３は、ｆ1 ×Ｔ＝100000000 回カウントされることと
なる
ストップ信号の間隔を、発振器１を１×１０8 分周して
作成し、スタート信号、ストップ信号間隔Ｔ＝１×１０
8 ／ｆ1 とし、Ｔ＝１０sec とする。すると、カウンタ
Ａ３は、ｆ1 ×Ｔ＝100000000 回カウントされることと
なる
【００１０】同様に、カウンタＢ４はｆ2 ×Ｔ＝999999
6 回力ウントされることとなる。カウンタＡ３、カウン
タＢ４は、せいぜい８bit 程度のサイクリックカウンタ
で十分であり、比較器６により、その差Ｃが＋４として
出力される。これは、この場合、ｆ1 の方がｆ2 より、
0.4 Hz周波数が高いことを表していることになる。
6 回力ウントされることとなる。カウンタＡ３、カウン
タＢ４は、せいぜい８bit 程度のサイクリックカウンタ
で十分であり、比較器６により、その差Ｃが＋４として
出力される。これは、この場合、ｆ1 の方がｆ2 より、
0.4 Hz周波数が高いことを表していることになる。
【００１１】上記の結果から周波数微少誤差の検出動作
を一般化すると以下のようになる。まず、発振器１、発
振器２の精度から有効桁が分かり、分周回路での分周回
数Ｎを決める。ここで、精度Ｓを、Ｓ＝ａ×１０-b（１
≦ａ＜１０，ｂは自然数）とし、分周回数Ｎ＝１×１０
b+n （ｎは自然数）とする。その時、スタート信号とス
トップ信号の間隔Ｔを、Ｔ＝Ｎ／ｆ1 とした時、得られ
る周波数差Δｆは、Δｆ＝ｆ（公称周波数）×１０
-(b+n)×Ｃ（比較器出力）Hzとなる。なお、ここで、ｎ
を大きくすればするほど、カウンタＡ３，カウンタＢ４
の規模が大きくなる（つまり、Ｃの値が大きくなる）
が、通常は、ｎ＝１で十分である。
を一般化すると以下のようになる。まず、発振器１、発
振器２の精度から有効桁が分かり、分周回路での分周回
数Ｎを決める。ここで、精度Ｓを、Ｓ＝ａ×１０-b（１
≦ａ＜１０，ｂは自然数）とし、分周回数Ｎ＝１×１０
b+n （ｎは自然数）とする。その時、スタート信号とス
トップ信号の間隔Ｔを、Ｔ＝Ｎ／ｆ1 とした時、得られ
る周波数差Δｆは、Δｆ＝ｆ（公称周波数）×１０
-(b+n)×Ｃ（比較器出力）Hzとなる。なお、ここで、ｎ
を大きくすればするほど、カウンタＡ３，カウンタＢ４
の規模が大きくなる（つまり、Ｃの値が大きくなる）
が、通常は、ｎ＝１で十分である。
【００１２】次に、上記の一般化の動作に基づいた具体
的な例２について説明する。まず、ｆ＝２０kHz ，Ｓ＝
４×１０-6，ｆ1 ＝20000.03Hz，ｆ2 ＝19999.97Hzとす
る。ここで、上記の一般化の動作に基づいて、分周回数
Ｎは、ｎ＝１とし、１×１０7 とし、スタート信号、ス
トップ信号間隔Ｔを、Ｔ＝１×１０7 ／ｆ1 ＝499.9992
secとする。
的な例２について説明する。まず、ｆ＝２０kHz ，Ｓ＝
４×１０-6，ｆ1 ＝20000.03Hz，ｆ2 ＝19999.97Hzとす
る。ここで、上記の一般化の動作に基づいて、分周回数
Ｎは、ｎ＝１とし、１×１０7 とし、スタート信号、ス
トップ信号間隔Ｔを、Ｔ＝１×１０7 ／ｆ1 ＝499.9992
secとする。
【００１３】この時、カウンタＡ３はｆ1 ×Ｔ＝100000
00カウント、カウンタＢ４は、ｆ2×Ｔ＝9999970 カウ
ントされ、よって、Ｃ＝３０となる。この時、ｆ1 とｆ
2 の差Δｆは、Δｆ＝ｆ×１０-(b+1)×Ｃ＝２０×１０
3 ×１×１０-7 ×３０＝＋0.06Hzとなり、ｆ1 の方が
ｆ2 より、0.06Hz高いことを検出することができる。
00カウント、カウンタＢ４は、ｆ2×Ｔ＝9999970 カウ
ントされ、よって、Ｃ＝３０となる。この時、ｆ1 とｆ
2 の差Δｆは、Δｆ＝ｆ×１０-(b+1)×Ｃ＝２０×１０
3 ×１×１０-7 ×３０＝＋0.06Hzとなり、ｆ1 の方が
ｆ2 より、0.06Hz高いことを検出することができる。
【００１４】なお、この実施の形態でのカウンタＡ３及
びカウンタＢ４の規模（最大カウント値）は、最終的に
得られる最大Ｃの最低でも２倍以上は必要となるが、実
際には、規模は８bit カウンタ程度でも十分である。
びカウンタＢ４の規模（最大カウント値）は、最終的に
得られる最大Ｃの最低でも２倍以上は必要となるが、実
際には、規模は８bit カウンタ程度でも十分である。
【００１５】また、比較器６では、カウンタＡ３及びカ
ウンタＢ４の差を求めているが、例えば、カウンタＡ３
及びカウンタＢ４を０〜２５５の８bit サイクリックカ
ウンタとすると、単純にＡ−Ｂを比較器６の出力Ｃとす
ると、２５５近傍の大きな数値を出力することがある
が、これは、例えば、カウンタＡ３及びカウンタＢ４の
差がある値Ｋ以上の値をとった時は、Ｃ＝−（２５６−
（Ａ−Ｂ））とし、比較器６の出力Ｃとすることで解決
する。
ウンタＢ４の差を求めているが、例えば、カウンタＡ３
及びカウンタＢ４を０〜２５５の８bit サイクリックカ
ウンタとすると、単純にＡ−Ｂを比較器６の出力Ｃとす
ると、２５５近傍の大きな数値を出力することがある
が、これは、例えば、カウンタＡ３及びカウンタＢ４の
差がある値Ｋ以上の値をとった時は、Ｃ＝−（２５６−
（Ａ−Ｂ））とし、比較器６の出力Ｃとすることで解決
する。
【００１６】ここで、Ｋの値は予想される２５６−（最
大Ｃ＋１）以下とする。ちなみにこの予想最大Ｃは、上
述した一般化の式において、精度Ｓから、最大偏差を考
慮して計算して簡単に求まるものである。また、このＫ
の値としては、２５６という数値を、カウンタＡ３及び
カウンタＢ４の最大カウント値＋１とすれば、８bit カ
ウンタのみならず、任意のカウンタＡ３及びカウンタＢ
４に対応可能である。
大Ｃ＋１）以下とする。ちなみにこの予想最大Ｃは、上
述した一般化の式において、精度Ｓから、最大偏差を考
慮して計算して簡単に求まるものである。また、このＫ
の値としては、２５６という数値を、カウンタＡ３及び
カウンタＢ４の最大カウント値＋１とすれば、８bit カ
ウンタのみならず、任意のカウンタＡ３及びカウンタＢ
４に対応可能である。
【００１７】また、この実施の形態での検出誤差として
は、この実施の形態では、発振器１、発振器２の位相差
は、まったく任意のため、比較器６の出力Ｃにおいて、
最大±１カウントの誤差となり、高精度の検出を行うこ
とが可能となる。
は、この実施の形態では、発振器１、発振器２の位相差
は、まったく任意のため、比較器６の出力Ｃにおいて、
最大±１カウントの誤差となり、高精度の検出を行うこ
とが可能となる。
【００１８】この実施の形態では、２台の発振器の出力
クロックをそれぞれカウンタでカウントし、各カウンタ
のスタート及びストップを一方の発振器の出力を分周し
た信号に基づいて行い、各カウンタのカウント値を比較
し、その差分を出力することにより、各発振器の周波数
微少誤差を検出するようにしたので、それぞれの発振周
波数間の差分を極めて簡単な回路で、短時間に、しかも
高精度で計測することが可能となる。さらに、周波数の
差分はプラス／マイナス結果として得られ、どちらの周
波数がどれだけ高いか低いかの判断も可能となる。ま
た、１つの発振器を既知の標準発振源とすれば、校正用
器材としても使用可能となり、あらゆる分野での応用が
期待できる。
クロックをそれぞれカウンタでカウントし、各カウンタ
のスタート及びストップを一方の発振器の出力を分周し
た信号に基づいて行い、各カウンタのカウント値を比較
し、その差分を出力することにより、各発振器の周波数
微少誤差を検出するようにしたので、それぞれの発振周
波数間の差分を極めて簡単な回路で、短時間に、しかも
高精度で計測することが可能となる。さらに、周波数の
差分はプラス／マイナス結果として得られ、どちらの周
波数がどれだけ高いか低いかの判断も可能となる。ま
た、１つの発振器を既知の標準発振源とすれば、校正用
器材としても使用可能となり、あらゆる分野での応用が
期待できる。
【００１９】さらに、この実施の形態では、２台の発振
器の例で説明したが、同様に複数の発振器の出力クロッ
クを複数のカウンタでカウントし、各カウンタのスター
ト及びストップを、複数の発振器の内のある１つの発振
器の出力を分周した信号に基づいて行い、各カウンタの
カウント値を比較することにより、各発振器の周波数微
少誤差を検出することが可能である。
器の例で説明したが、同様に複数の発振器の出力クロッ
クを複数のカウンタでカウントし、各カウンタのスター
ト及びストップを、複数の発振器の内のある１つの発振
器の出力を分周した信号に基づいて行い、各カウンタの
カウント値を比較することにより、各発振器の周波数微
少誤差を検出することが可能である。
【００２０】また、この実施の形態では、発振器１，２
はデジタルクロックを出力発振器の例で説明したが、ア
ナログの発振器の場合は、各発振器の出力信号をアナロ
グ・デジタル変換器などにより、デジタル信号化するこ
とにより、同様に各発振器の出力周波数の周波数微少誤
差を検出することが可能である。
はデジタルクロックを出力発振器の例で説明したが、ア
ナログの発振器の場合は、各発振器の出力信号をアナロ
グ・デジタル変換器などにより、デジタル信号化するこ
とにより、同様に各発振器の出力周波数の周波数微少誤
差を検出することが可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、分周回
路により、酷似周波数を発生させる２台以上の発振器の
内、ある１台の発振器の出力信号をあらかじめ設定され
た分周回数で分周し出力し、カウンタにより、分周回路
の出力信号に基づいて、スタート及びストップ動作し、
２台以上の発振器の出力信号をそれぞれカウントし、比
較器により、カウンタがストップ動作したとき、カウン
タの各カウンタ値を比較し、その差分を周波数微少誤差
信号として出力するようにしたので、それぞれ発振器の
発振周波数間の差分を極めて簡単な回路で、短時間に、
しかも高精度で計測することができるという効果を有す
る。
路により、酷似周波数を発生させる２台以上の発振器の
内、ある１台の発振器の出力信号をあらかじめ設定され
た分周回数で分周し出力し、カウンタにより、分周回路
の出力信号に基づいて、スタート及びストップ動作し、
２台以上の発振器の出力信号をそれぞれカウントし、比
較器により、カウンタがストップ動作したとき、カウン
タの各カウンタ値を比較し、その差分を周波数微少誤差
信号として出力するようにしたので、それぞれ発振器の
発振周波数間の差分を極めて簡単な回路で、短時間に、
しかも高精度で計測することができるという効果を有す
る。
【図１】本発明の一実施の形態に係る周波数微少誤差検
出器の構成を示すブロック図である。
出器の構成を示すブロック図である。
１、２発振器 ３ カウンタＡ ４ カウンタＢ ５ 分周回路 ６ 比較器
Claims (3)
- 【請求項１】 酷似周波数を発生させる２台以上の発振
器の内、ある１台の発振器の出力信号をあらかじめ設定
された分周回数で分周し出力する分周回路と、 前記分周回路の出力信号に基づいて、スタート及びスト
ップ動作し、前記２台以上の発振器の出力信号をそれぞ
れカウントするカウンタと、 前記カウンタがストップ動作したとき、前記カウンタの
各カウンタ値を比較し、その差分を周波数微少誤差信号
として出力する比較器とを備えたことを特徴とする周波
数微少誤差検出器。 - 【請求項２】 酷似周波数を発生させる２台以上の発振
器の内、ある１台の発振器の出力信号をあらかじめ設定
された分周回数で分周し、その分周した周波数の周期に
基づいて、スタート信号及びストップ信号を生成し、出
力する分周回路と、 前記分周回路からスタート信号が出力されると、スター
ト動作し、前記分周回路からストップ信号が出力される
と、ストップ動作し、前記２台以上の発振器の出力信号
をそれぞれカウントするカウンタと、 前記分周回路から出力されたストップ信号が出力したと
きの前記カウンタの各カウンタ値を比較し、その差分を
周波数微少誤差信号として出力する比較器とを備えたこ
とを特徴とする周波数微少誤差検出器。 - 【請求項３】 前記発振器の公称周波数をｆ、その精度
Ｓを、 Ｓ＝ａ×１０-b（１≦ａ＜１０，ｂは自然数）、 前記分周回路の分周回数Ｎを、Ｎ＝１×１０b+n （ｎは
自然数）とし、 前記２台以上の発振器のそれぞれの周波数偏差Δｆを、
前記比較器のそれぞれの発振器に対応する周波数微少誤
差信号Ｃを用いて、 Δｆ＝ｆ×１０-(b+n)×Ｃ とすることを特徴とする請求項１又は２記載の周波数微
少誤差検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13686098A JPH11326404A (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | 周波数微少誤差検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13686098A JPH11326404A (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | 周波数微少誤差検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11326404A true JPH11326404A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=15185217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13686098A Pending JPH11326404A (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | 周波数微少誤差検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11326404A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008252864A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体装置及びその駆動方法 |
| JP2011080911A (ja) * | 2009-10-08 | 2011-04-21 | Seiko Epson Corp | 周波数測定装置及び同周波数測定装置を備えた電子機器 |
| JP2013088281A (ja) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | Denso Corp | 周波数測定装置 |
| JP2015161567A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 株式会社メガチップス | 周波数比較器 |
| JP2018509831A (ja) * | 2015-02-25 | 2018-04-05 | クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 電圧コンパレータを備えたパワーアップシステム |
-
1998
- 1998-05-19 JP JP13686098A patent/JPH11326404A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008252864A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体装置及びその駆動方法 |
| JP2011080911A (ja) * | 2009-10-08 | 2011-04-21 | Seiko Epson Corp | 周波数測定装置及び同周波数測定装置を備えた電子機器 |
| JP2013088281A (ja) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | Denso Corp | 周波数測定装置 |
| JP2015161567A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 株式会社メガチップス | 周波数比較器 |
| JP2018509831A (ja) * | 2015-02-25 | 2018-04-05 | クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 電圧コンパレータを備えたパワーアップシステム |
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