JPS5997077A - Time-voltage converter - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は時間に比例した電圧を得るところの時間電圧変
換器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a time-voltage converter for obtaining a voltage proportional to time.
この種の変換器は、例えば測定試料をパルス光で励起し
て試料から発される螢光を検出し、試料の発光寿命を測
定する場合等において用いられる。This type of converter is used, for example, when exciting a measurement sample with pulsed light and detecting fluorescence emitted from the sample to measure the luminescence lifetime of the sample.
というのは発光寿命の測定では試料をパルス励起してか
ら螢光の光子が発されるまでの時間が重要な意味をもつ
が、時間のままでは後の信号処理に不便であり、これを
電圧値に変換する必要があるからである。This is because when measuring the luminescence lifetime, the time from pulse excitation of the sample to the emission of fluorescent photons is important, but leaving the time as it is is inconvenient for later signal processing, and this is This is because it needs to be converted into a value.
従来においてこの種の時間電圧変換器は基本的にはコン
デンサの充電或いは放電特性を利用しているといえる。Conventionally, this type of time-voltage converter basically utilizes the charging or discharging characteristics of a capacitor.
第１図に従来の時間電圧変換器の一例を示す。この変換
器の動作は、先ずスタートパルスＰＡが外部から加えら
れることによってフリップフロップＦＦがセットされ、
スイッチＳを閉じてコンデンサＣの充電を開始する。次
にストップパルスＰＢが加えられると、フリップフロッ
プＦＦがリセットされてスイッチＳを開き、コンいう時
間ｔの関数となるから、この電圧ｖｃをサンプルホール
ド回路ＳＨで保持して出力すれば、スタートパルスから
ストップパルスが加えられるまでの時間に相当した′電
圧を得ることができる。FIG. 1 shows an example of a conventional time-voltage converter. The operation of this converter is as follows: First, a start pulse PA is applied externally to set the flip-flop FF.
Switch S is closed to start charging capacitor C. Next, when the stop pulse PB is applied, the flip-flop FF is reset and the switch S is opened, and since it becomes a function of the time t, the start pulse is It is possible to obtain a voltage corresponding to the time from when the stop pulse is applied.
図中、Ｍはモノマルチでサンプルホールド回路の動作を
確実にするためのものである。In the figure, M is a monomulti to ensure the operation of the sample and hold circuit.
ところで、この時間電圧変換器の場合、取扱う時間が長
いと問題はないが、試料の発光寿命の測定のようにナノ
セカンドオーダーの短かい時間になると、コンデンサＣ
の充電電圧が第２図に示すようにスイッチの開閉に伴な
って歪を生じ、そのための時間と電圧の比例関係が損な
われて無視できなり誤差を生じることとなる。By the way, in the case of this time-voltage converter, there is no problem if the handling time is long, but when the time is short on the nanosecond order, such as when measuring the luminescence lifetime of a sample, the capacitor C
As shown in FIG. 2, the charging voltage is distorted as the switch opens and closes, and the proportional relationship between time and voltage is impaired and cannot be ignored, resulting in an error.
本発明はこのような点にあって、時間がナノセカンドオ
ーダーというように短かくても誤差なく時間に比例した
電圧を出力し得る極めて有用な時間電圧変換器を提供す
るものである。In view of this, the present invention provides an extremely useful time-voltage converter that can output a voltage proportional to time without error even if the time is as short as nanosecond order.
而して、本発明に係る時間電圧変換器のうち第、。発明
は、位相のずれた２相の連続波形を発振する発振器と、
スタートパルスが入力されたとき、発振器の発する連続
波形の電圧値を記憶するスタート時記憶回路と、ストッ
プパルスが入力されたとき、発振器の発するｉ型読波形
の電圧値を記憶するストップ時記憶回路と、スタート時
記憶回路とストップ時記憶回路の記憶している電圧値の
差を求める減算器と、正しい時間電圧変換値を出力とし
て取出すための選択手段とからなり、該選択手段は、前
記減算器出力のうち、２つの連続波形のいずれを用いた
電圧値の差をとり出すべきか選択するように構成されて
いることを要旨としている。Accordingly, the following is a time-voltage converter according to the present invention. The invention includes an oscillator that oscillates two-phase continuous waveforms that are out of phase;
A start memory circuit stores the voltage value of the continuous waveform generated by the oscillator when a start pulse is input, and a stop memory circuit stores the voltage value of the i-type reading waveform generated by the oscillator when a stop pulse is input. , a subtracter for calculating the difference between the voltage values stored in the start time storage circuit and the stop time storage circuit, and selection means for taking out the correct time-voltage conversion value as an output, and the selection means is configured to The gist of the present invention is that it is configured to select which of two continuous waveforms should be used to extract the difference in voltage value from among the device outputs.
又、第２の発明は、位相のずれた２相の連続波形を発振
する発振器と、スタートパルスが入力されたとき、発振
器の発する連続波形の電圧値を記憶するスタート時記憶
回路と、ストップパルスが入力されたとき、発振器の発
する連続波形の電圧値を記憶するストップ時記憶回路と
、スタート時記憶回路とストップ時記憶回路の記憶して
いる電圧値の差を求める減算器と、正しい時間電圧変換
値を出力として取出すための選択手段とからなり、該選
択手段は、前記スタート時記憶回路とストップ時記憶回
路とが発振器の発する２つの連続波形のうちいずれの波
形の電圧値を記憶すべきかを選択するように構成したど
とを要旨としている。The second invention also provides an oscillator that oscillates a two-phase continuous waveform whose phase is shifted, a start memory circuit that stores the voltage value of the continuous waveform generated by the oscillator when a start pulse is input, and a stop pulse. When input, there is a stop memory circuit that stores the voltage value of the continuous waveform generated by the oscillator, a subtracter that calculates the difference between the voltage values stored in the start memory circuit and the stop memory circuit, and the correct time voltage. The selection means selects the voltage value of which waveform of the two continuous waveforms generated by the oscillator should be stored in the start time storage circuit and the stop time storage circuit. The main points are that the system is configured to select the following.
以下に図面に示す実施例に基づき本発明を詳述する。第
３図は本発明のうち第１の発明の一実施例を示し、図中
、ｌは位相のずれた２相の連続波形を発振する発振器で
ある。この発振器は発振方式のいかんは問わないが、再
現性の良い波形を発振できるものを用いる必要がある。The present invention will be described in detail below based on embodiments shown in the drawings. FIG. 3 shows an embodiment of the first aspect of the present invention, and in the figure, l is an oscillator that oscillates two phase continuous waveforms with different phases. Although the oscillation method of this oscillator does not matter, it is necessary to use one that can oscillate a waveform with good reproducibility.
各相の連続波形としてこの実施例では第４図に示すよう
に三角波Ｖ、、 ｖ２採用している。但し、経時的に電
圧値が変化するものであればいかなる波形でも用いるこ
とができる。また各相の連続波形の位相差はこの実施例
ではＶ２としている。但し、正確に号の位相差をもたせ
なくても多少ズしていてもかまわない。このように位相
のずれた２つの連続波形を用いるのは、スタートパルス
、ストップパルスがいつ入力されるかわからないのでそ
れに対処するた′めである。即ち、この理由を詳述する
と、本発明では従来のようにコンデンサの充放電を利用
する方式でなく、発振器から発せられる連続波形を用い
、スタートパルス及びストップパルスが入力すれたとき
の連続波形の電圧値を記憶し、その電圧の差を出力する
という方式をとる。従って、この電圧の差が時間に比例
するためには、連続波形（例えば三角波）が一つの傾斜
を変化しつつあるとキニスタートパルス及びストップパ
ルスが入力される必要がある。しかるにスタートパルス
、ストップパルスは何時入力されるかわからないから、
単一の連続波形を用いることはできない。そこで、２つ
の位相の異なる連続波形を用い、スタートパルス、スト
ップパルスが何時入力されてもスタートパルスが入力さ
れてからストップパルスが入力されるまでの時間の間は
必ず一方の連続波形が一つの傾斜を変化しつつあるよう
にしたのである。In this embodiment, triangular waves V, , v2 as shown in FIG. 4 are used as continuous waveforms for each phase. However, any waveform can be used as long as the voltage value changes over time. Further, the phase difference between the continuous waveforms of each phase is set to V2 in this embodiment. However, even if the phase difference of the signals is not accurate, it does not matter if there is a slight deviation. The reason for using two continuous waveforms with a phase shift in this way is to cope with the situation since it is not known when the start pulse and stop pulse will be input. That is, to explain the reason in detail, the present invention uses a continuous waveform emitted from an oscillator instead of a conventional method that uses charging and discharging of a capacitor, and uses a continuous waveform when a start pulse and a stop pulse are input. It uses a method of storing voltage values and outputting the difference between the voltages. Therefore, in order for this voltage difference to be proportional to time, a start pulse and a stop pulse must be input when a continuous waveform (eg, a triangular wave) is changing one slope. However, since we do not know when the start and stop pulses will be input,
A single continuous waveform cannot be used. Therefore, by using two continuous waveforms with different phases, no matter when the start pulse and stop pulse are input, one continuous waveform is always one during the time from when the start pulse is input until when the stop pulse is input. The slope was made to appear to be changing.
従ってこの意味で、実施例のように２つの連続波形が責
の位相差をもっていることは最も望ましいといえる。Therefore, in this sense, it is most desirable that the two continuous waveforms have a significant phase difference as in the embodiment.
前記発振器ｌはこの実施例では、上記２つの連続波形Ｖ
、、 Ｖ２の他に、その連続波形のＶ２周期の矩形波Ｖ
３も発振している。この矩形波ｖ３はスタートパルスが
入力される時期によっていずれの連続波形Ｖ、、 Ｖ２
の電圧値をと必べきか選択する基準となるものである。In this embodiment, the oscillator l generates the two continuous waveforms V
,, In addition to V2, a rectangular wave V of V2 period of the continuous waveform
3 is also oscillating. This rectangular wave v3 can be either continuous waveform V, V2 depending on when the start pulse is input.
This serves as a standard for selecting the voltage value of .
２，３はスタートパルスＰＡが入力されたときの各相の
連続波形Ｖｌ＋ Ｖ２の電圧値Ｖ、Ａ、 ｖ２Ａを記憶
するスタート時記憶回路として例えばサンプルホールド
回路、４，５はストップパルスＰＢが入力されたとき各
相の連続波形の電圧値Ｖ、Ｂ、Ｖ、、Ｂを記憶するスト
ップ時記憶回路として例えばサンプルホールド回路、６
． ７． ８゜９は各記憶回路２． ３． ４． ５（
７）出力電圧Ｖ、 Ａ 。2 and 3 are sample and hold circuits, for example, as start memory circuits that store the voltage values V, A, and v2A of the continuous waveform Vl+V2 of each phase when the start pulse PA is input, and 4 and 5 are sample and hold circuits where the stop pulse PB is input. For example, a sample hold circuit 6 is used as a stop memory circuit that stores the voltage values V, B, V, , B of the continuous waveform of each phase when
．． 7. 8°9 indicates each memory circuit 2. 3. 4. 5(
7) Output voltage V, A.
Ｖ、Ｂ、 Ｖ２Ａ、 Ｖ２Ｂをディジタル量に変換する
Ａ−Ｄ変換器、ｔｏ、ｔｔはスタート時記憶回路２゜３
とストップ時記憶回路４，５が記憶している電圧値の差
を求める減算器である。一方の減算器ＩＯは、２つの連
続波形のうちｖｌの方を用いた場合におけるスタート時
記憶回路２の記憶している電圧値Ｖ、Ａとストップ時記
憶回路４の記憶している電圧値Ｖ、Ｂとの差を求め、他
方の減算器１１は、Ｖ２の方を用いた場合におけるスタ
ート時記憶回路３の記憶している電圧値ｖ２Ａとストッ
プ時記憶回路５の記憶している電圧値Ｖ２Ｂの差を求め
る１２は正しい時間電圧変換値を出力として取出すため
の選択手段である。ここに時間電圧変換値とはスタート
パルスが入力されてからストップパルスが入力されるま
での時間に比例した電圧値をいう。この第１の発明にお
いて選択手段１２は前記減算器１０．１１の出力のうち
、２つの連続波形ＶＩ＋ ｖ２のいずれを用いた電圧値
の差を取り出すべきか選択するように構成しである。実
施例においては、この選択手段１２として切換スイッチ
ＳＷを用い、該スイッチＳＷの切換を発振器１の発する
矩形波ｖ３とスタートパルスＰＡとが加られたアンド回
路Ａによって行なっている。A-D converter that converts V, B, V2A, V2B into digital quantities, to and tt are memory circuits at start 2゜3
This is a subtracter that calculates the difference between the voltage values stored in the stop storage circuits 4 and 5. One subtracter IO uses the voltage values V and A stored in the start time storage circuit 2 and the voltage value V stored in the stop time storage circuit 4 when vl is used among the two continuous waveforms. , B, and the other subtracter 11 calculates the difference between the voltage value v2A stored in the start memory circuit 3 and the voltage value V2B stored in the stop memory circuit 5 when V2 is used. 12 is a selection means for extracting a correct time-voltage conversion value as an output. Here, the time-voltage conversion value refers to a voltage value proportional to the time from when a start pulse is input until when a stop pulse is input. In this first invention, the selection means 12 is configured to select which of the two continuous waveforms VI+v2 should be used to extract the difference in voltage value from among the outputs of the subtracter 10.11. In the embodiment, a selector switch SW is used as the selection means 12, and the switch SW is switched by an AND circuit A to which a rectangular wave v3 generated by the oscillator 1 and a start pulse PA are added.
アンド回路Ａは、矩形波ｖ３が０〜−５π〜−π。The AND circuit A has a rectangular wave v3 of 0 to -5π to -π.
２
２π〜且π・・の間にスタートパルスＰＡが入力される
と、■２相側の電圧の差を計算する減算器１２の出力を
取り、他方、矩形波ｖ３が匹〜π、ｉπ〜２π・・・の
間にスタートパルスＰＡが入力されると、■１相側の電
圧の差を計算する減算器１１の出力を取るようスイッチ
ＳＷを切換える。2. When the start pulse PA is input between 2π and π..., the output of the subtracter 12 that calculates the voltage difference on the two phase side is taken, and on the other hand, the rectangular wave v3 is When the start pulse PA is input between 2π..., the switch SW is changed to take the output of the subtracter 11 that calculates the voltage difference on the 1-phase side.
このようなタイミングでスイッチＳＷを切換えると、常
に正しい時間電圧変換値を出力として取出すことができ
る。というのは、ストップパルスＰＢが何時入力される
かわからないから、スタートパルスＰＡが入力されてか
ら一つの傾斜を変化し終えるまでの時間がなるべく多い
側の連続波形を用いた時間電圧変換値の方が正しい時間
電圧変換値を示すと考えられ、前記切換スイッチＳＷの
切換タイミングはその考えに沿ったものだからである。By switching the switch SW at such timing, a correct time-voltage conversion value can always be taken out as an output. This is because we do not know when the stop pulse PB will be input, so it is better to use the time-voltage conversion value using the continuous waveform that takes as much time as possible from the input of the start pulse PA to the end of changing one slope. is considered to indicate a correct time-voltage conversion value, and the switching timing of the changeover switch SW is based on this idea.
この理由を具体例をあげて説明すると、例えば第４図に
示すようにスタートパルスＰＡが時刻ｔｏに入力され、
ストップパルスＰＢが時刻ｔ１に入力されたとする。こ
の場合、連続波形ｖ１はｔ。To explain the reason for this with a specific example, for example, as shown in FIG. 4, the start pulse PA is input at time to,
Assume that the stop pulse PB is input at time t1. In this case, the continuous waveform v1 is t.
後１１までの間の暦の位相の時、頂点に達し、その前後
で傾きをかえるから、この波形Ｖ１を用いた電圧値の差
（ＶＩＡ−ＶＩＢ ） ハ時間（ｔｔ−ｔｏ）に比例し
た電圧値となっておらず、従って正確な時間電圧変換値
を示すものではない。一方、連続波形■２はｔｏ後ｔ１
までは直線で傾斜しているから、この波形ｖ２を用いた
電圧値の差（Ｖ２Ａ ％Ｂ ）は時間（ｔｌ−ｔｏ）
に比例する。従って、もしこのときスイッチＳＷが連続
波形ｖ１を用いた電圧値の差（Ｖ、Ａ−Ｖ、Ｂ）を取り
出すようになっていると正確な時間電圧変換値を得るこ
とはできないが、ｌにはスタートパルスＦＡが入力され
る時刻ｔｏが０〜二の間であるためスイッチＳＷが連続
波形■２を用いた電圧値の差（Ｖ２Ａ−Ｖ２Ｂ）を取出
すように切換わっているから、正確な時間電圧変換値を
得ることができるのである。そして、スタートパルスＰ
Ａが入力される時点が０〜−の間に限らず、匹〜π、π
〜−π・・・の間においてもス２
インチＳＷは、スタートパルスが入力されてから一つの
傾斜を変化する時間が長い連続波形Ｖ、、 ｖ２の側の
電圧の差をとり出すように切換わっているから、スター
トパルスが入力される時点がいつであっても常に正しい
時間電圧変換値を出力できるのである。The peak is reached at the phase of the calendar up to 11, and the slope changes before and after that, so the difference in voltage value using this waveform V1 (VIA-VIB) is the voltage proportional to time (tt-to). Therefore, it does not indicate an accurate time-voltage conversion value. On the other hand, continuous waveform ■2 is t1 after to
Since it is a straight line and slopes up to
is proportional to. Therefore, if the switch SW is configured to take out the difference in voltage values (V, A-V, B) using the continuous waveform v1 at this time, it will not be possible to obtain an accurate time-voltage conversion value, but if l Since the time to when the start pulse FA is input is between 0 and 2, the switch SW is switched to extract the difference in voltage value (V2A-V2B) using the continuous waveform 2, so it is accurate. It is possible to obtain a time-voltage conversion value. And start pulse P
The time point at which A is input is not limited to between 0 and -, but between ~π, π
Even between ~-π..., the 2 inch SW switches to extract the voltage difference on the side of the continuous waveform V, v2, which takes a long time to change one slope after the start pulse is input. Therefore, the correct time-voltage conversion value can always be output no matter when the start pulse is input.
尚、上記説明からも明らかなように正しい時間電圧変換
値は２つの減算器の出力電圧のうち常に大きい値の方で
あるから、選択手段１２としては上記実施例のスイッチ
ＳＷに代えて、電圧の大小を比較する比較器を用いるこ
ともできる。その場合はアンド回路Ａや、矩形波■３は
不要となる。第３図中、１３はモノマルチである。該モ
ノマルチ１３はスタートパルスＰＡが入力されてからス
トップパルスＰＢが入力されるまでの時間を、連続波形
Ｖ、、 ｖ２の周期に基づいて制限する作用をなす。As is clear from the above explanation, the correct time-voltage conversion value is always the larger value of the output voltages of the two subtracters. It is also possible to use a comparator that compares the magnitude of . In that case, the AND circuit A and the rectangular wave 3 are unnecessary. In FIG. 3, 13 is a monomulti. The monomulti 13 functions to limit the time from when the start pulse PA is input until when the stop pulse PB is input based on the period of the continuous waveforms V, , v2.
次に第５図は％ｌの発明の他の一実施例を示したもので
ある。第３図に示した実施例は、１個のストップパルス
が入力されるまでの時間を電圧値に変換するものであり
、続いて２個３個という複数のストップパルスが入力さ
れてもスタートパルスから？ｌのストップパルスまでの
時間を電圧変換処理することができない。しかしながら
、試料の発光寿命を測定する場合には一回のパルス励起
によって複数の螢光の光子を観測することもできる。か
かる場合スタートパルスが入力されてから複数のストッ
プパルスが入力されるまでの各時間を電圧変換する必要
がある。第５図はこのような場合に対処するために構成
された回路である。即ち、この回路は第３図に示した構
成に加えて、ストップ時記憶回路４，５を複数並列的に
接続し、各ストップ時記憶回路４・・・、５・・・をシ
フトレジスタ等の切換手段Ｌ４によってストップパルス
が入力される度に択一的に作動させるようにしている。Next, FIG. 5 shows another embodiment of the invention of %l. The embodiment shown in FIG. 3 converts the time taken until one stop pulse is input into a voltage value, and even if two or three stop pulses are subsequently input, the start pulse is from? It is not possible to perform voltage conversion processing on the time until the stop pulse of l. However, when measuring the luminescence lifetime of a sample, it is also possible to observe a plurality of fluorescent photons with one pulse excitation. In such a case, it is necessary to convert the voltage at each time period from input of a start pulse to input of a plurality of stop pulses. FIG. 5 shows a circuit constructed to deal with such a case. That is, in addition to the configuration shown in FIG. 3, this circuit has a plurality of stop memory circuits 4, 5 connected in parallel, and each stop memory circuit 4..., 5... is connected to a shift register or the like. The switching means L4 selectively operates each time a stop pulse is input.
この実施例においても選択手段１２としてはスイッチＳ
Ｗに代えて比較器を用いてもよいことは前記実施例と同
様である。In this embodiment as well, the selection means 12 is the switch S.
As in the previous embodiment, a comparator may be used instead of W.
第６図は、本発明のうち第２の発明の一実施例を示す。FIG. 6 shows an embodiment of the second aspect of the present invention.
第１の発明において、正しい時間型ＥＥ変換値を出力と
して取出すための選択手段１２は、２つの減算器１０．
１１の出力のうちいずれを取出すべきか選択するという
構成としていたが、この第２の発明においては、スター
ト時記憶回路２１とストップ時記憶回路２２とが発振器
１の発する２つの連続波形Ｖ、、 Ｖ２のうちいずれの
波形の電圧値を記憶すべきかを選択するように構成した
ものである。つまり、いうなれば第１の発明において選
択手段１２は減算器出力という最終的に処理された値か
ら正しい方を選択するといった作用をなすのに対し、第
２の発明は記憶回路２１．２２でいずれの連続波形Ｖ７
．ｖ２の電圧値を記憶するかという処理の前段階におい
て正しい時間電圧変換値が得られるであろうものを選択
するといった作用をなすのである。こうしていずれの発
明においても、発振器、スタート時記憶回路、ストップ
時記憶回路、減算器及び選択手段という主要構成は共通
し、かつ常に正しい時間電圧変換値が得られるという効
果も同じである。In the first invention, the selection means 12 for extracting the correct time type EE converted value as an output includes two subtracters 10.
However, in this second invention, the start time storage circuit 21 and the stop time storage circuit 22 store the two continuous waveforms V generated by the oscillator 1. The configuration is such that it is possible to select which waveform voltage value of V2 should be stored. In other words, in the first invention, the selection means 12 functions to select the correct one from the finally processed values, which are the outputs of the subtracter, whereas in the second invention, the selection means 12 selects the correct one from the finally processed values, which are the subtractor outputs, Continuous waveform V7
．． The function is to select a value that will yield a correct time-voltage conversion value before the process of storing the voltage value of v2. In this way, both inventions have the same main components, ie, an oscillator, a start memory circuit, a stop memory circuit, a subtracter, and a selection means, and also have the same effect of always obtaining a correct time-voltage conversion value.
第６図において、選択手段１２は、第３図における同じ
く切換スイッチＳＷを用い、かつこのスイッチＳ Ｗの
切換えを第３図と同じく矩形波■３とスタートパルスＰ
Ａとが加えられたアンド回路Ａによって行なっている。In FIG. 6, the selection means 12 uses the changeover switch SW in the same way as in FIG.
This is performed by an AND circuit A to which A and A are added.
従って、スイッチＳＷの切換えのタイミングは第３，４
図に説明した場合と同じタイミングとなる。ただ、この
発明においては、切換スイッチＳＷによって２つの連続
波形Ｖ、、 Ｖ２を択一的に切替え、その切換えによっ
て選択された連続波形をスタート時記憶回路２１及びス
トップ時記憶回路２２に加えるようにしている。Therefore, the switching timing of the switch SW is 3rd and 4th.
The timing is the same as in the case explained in the figure. However, in this invention, the changeover switch SW selectively switches between the two continuous waveforms V, V2, and the continuous waveform selected by the switching is added to the start time storage circuit 21 and the stop time storage circuit 22. ing.
スタート時記憶回路２１は、スタートパルスＰＡが加え
られたとき、前記スイッチＳＷで選択された連続波形の
電圧値Ｖ、Ａ又はＶ２Ａを記憶し、ストップ時記憶回路
２２はストップパルスＦＢが加えられたとき、スイッチ
ＳＷで選択された連続波形の電圧値Ｖ、Ｂ又は■２Ｂを
記憶する。この場合、切換スイッチＳＷの切換えはスタ
ートパルスＰＡが入力された時点で行なわれるから、ス
タート時記憶回路２１がスタートパルスが入力された瞬
時の連続波形の電圧値を記憶すると、切換スイッチＳＷ
の切換直後という過渡的部分の電圧を記憶することにな
り、正確な電圧値でないことがある。そのため、この実
施例では、スタートパルスが入力されてから一定時間経
過後の電圧値をスタート時記憶回路２１が記憶するよう
に遅延回路２３を挿入している。また、この遅延回路２
３を設けることによって、ストップパルスＰＢが入力さ
れるまでの時間が短縮されることとなるので、ストップ
時記憶回路２２もストップパルスＰＢが入ってから一定
時間後の電圧値を記憶するように前記遅延回路２３と同
じ遅低時間をもった遅延回路２４を設けている。２つの
記憶回路２１，２２の出力はＡ−Ｄ変換器２５．２６に
よってディジタル量に変換され、減算器２７によって両
電圧値の差を求め、出力する。この発明においては、２
つの連続波形Ｖ、、 Ｖ、、のどちらの電圧値を記憶す
べきかを選択手段１２が予じめ選択するため、減算器２
７からは常に正しい時間電圧変換値が得られ、従って、
減算器出力がデータとして取出すべき出力となる。The start memory circuit 21 stores the voltage value V, A, or V2A of the continuous waveform selected by the switch SW when the start pulse PA is applied, and the stop memory circuit 22 stores the voltage value V, A, or V2A of the continuous waveform selected by the switch SW, and the stop memory circuit 22 stores the voltage value V, A, or V2A of the continuous waveform selected by the switch SW. Then, the voltage value V, B or 2B of the continuous waveform selected by the switch SW is stored. In this case, the switching of the changeover switch SW is performed at the time when the start pulse PA is input, so when the start time memory circuit 21 stores the voltage value of the continuous waveform at the moment when the start pulse is input, the changeover switch SW
Since the voltage in the transient part immediately after switching is stored, the voltage value may not be accurate. Therefore, in this embodiment, a delay circuit 23 is inserted so that the start memory circuit 21 stores the voltage value after a certain period of time has elapsed since the start pulse was input. Also, this delay circuit 2
3, the time until the stop pulse PB is input is shortened. Therefore, the stop memory circuit 22 also stores the voltage value after a certain period of time after the stop pulse PB is input. A delay circuit 24 having the same delay time as the delay circuit 23 is provided. The outputs of the two memory circuits 21 and 22 are converted into digital quantities by A-D converters 25 and 26, and the difference between the two voltage values is determined by a subtracter 27 and output. In this invention, 2
Since the selection means 12 selects in advance which voltage value of the two continuous waveforms V, , V, , should be stored, the subtracter 2
7 always gives the correct time-voltage conversion value, so
The subtracter output becomes the output to be extracted as data.
尚、図示はしないが、この発明においても、ストップ時
記憶回路２２を並列的に多数接続し、それをシフトレジ
スタ等によって択一切換えするようにすれば、第５図に
示したと同様な多チャンネル化が可能である。Although not shown, in this invention, if a large number of stop memory circuits 22 are connected in parallel and selectively switched by a shift register or the like, a multi-channel structure similar to that shown in FIG. 5 can be realized. It is possible to
本発明に係る時間電圧変換器は以上説明したように構成
したため、発振器１として再現性のよい連続波形Ｖ、、
Ｖ２を発振するものを用いさえすれば、時間がナノセ
カンドオーダーというように短かいものであっても、誤
差なく時間に比例した電圧を得ることができるという効
果がある。Since the time-voltage converter according to the present invention is configured as described above, the continuous waveform V with good reproducibility is used as the oscillator 1.
As long as a device that oscillates V2 is used, it is possible to obtain a voltage proportional to time without error even if the time is as short as nanosecond order.
加えて、第５図に示した実施例のようにストップ時記憶
回路を並列的に複数接続しそれを択一的に動作させるよ
うにするだけで、複歓の異なった時間を電圧に変換する
ことができ、従って多チャンネル化が容易であるという
効果もある。又取扱う信号が連続波形Ｖ、、 Ｖ２とい
う交流であるため、発振器のＤＣドリフト対策をたてる
必要がないといった効果もある。In addition, just by connecting a plurality of stop time memory circuits in parallel and operating them selectively as in the embodiment shown in FIG. 5, it is possible to convert different times into voltages. Therefore, there is also the effect that multi-channelization is easy. Also, since the signals handled are alternating current with continuous waveforms V, V2, there is no need to take measures against DC drift of the oscillator.
第１図は従来の時間電圧変換器の回路図、第２図はその
従来回路の欠点を説明する図、第３図は本発明のうち第
１の発明の一実施例としての時間電圧変換器の回路図、
第４図は第３図の回路の動作を説明する図、第５図は第
１の発明の他の一実施例を示す図、第６図は第２の発明
の一実施例を示す図である。
１・・・発振器、２． ３． ２１・・・スタート時記
憶回路、４，５．２２・・ストップ時記憶回路、１０゜
１１．２７・・・減算器、１２・・・選択手段、Ｖ、、
Ｖ２・・連続波形。Fig. 1 is a circuit diagram of a conventional time-voltage converter, Fig. 2 is a diagram explaining the drawbacks of the conventional circuit, and Fig. 3 is a time-voltage converter as an embodiment of the first invention of the present invention. circuit diagram,
FIG. 4 is a diagram explaining the operation of the circuit in FIG. 3, FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the first invention, and FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of the second invention. be. 1... oscillator, 2. 3. 21...Start memory circuit, 4,5.22...Stop memory circuit, 10°11.27...Subtractor, 12...Selection means, V,
V2...Continuous waveform.
Claims (4)
、スタートパルスが入力されたとき、発振器の発する連
続波形の電圧値を記憶するスタート時記憶回路と、スト
ップパルスが入力されたとき、発振器の発する連続波形
の電圧値を記憶するストップ時記憶回路と、スタート時
記憶回路とストップ時記憶回路の記憶している電圧値の
差を求める減算器と、正しい時間電圧変換値を出力とし
て取出すための選択手段とからなり、該選択手段は、前
記減算器出力のうち、２つの連続波形のいずれを用いた
電圧値の差をとり出すべきか選択するように構成されて
いることを特徴とする時間電圧変換器。(1) An oscillator that oscillates a two-phase continuous waveform with a phase shift, a start memory circuit that stores the voltage value of the continuous waveform generated by the oscillator when a start pulse is input, and a start memory circuit that stores the voltage value of the continuous waveform generated by the oscillator when a stop pulse is input. , a stop memory circuit that stores the voltage value of the continuous waveform generated by the oscillator, a subtracter that calculates the difference between the voltage values stored in the start memory circuit and the stop memory circuit, and a correct time-voltage conversion value as an output. a selection means for extracting the voltage value, and the selection means is configured to select which of the two continuous waveforms should be used to extract the difference in voltage value from among the outputs of the subtracter. and time-voltage converter.
請求の範囲第（１）項に記載の時間電圧変換器。(2) The time-voltage converter according to claim (1), wherein the phase shift is π/2.
特許請求の範囲第（１）項若しくは第（２）項のいずれ
かに記載の時間電圧変換器。(3) The time-voltage converter according to claim 1 or 2, wherein the continuous waveform of each phase is a triangular wave.
、スタートパルスが入力されたとき、発振器の発する連
続波形の電圧値を記憶するスタート時記憶回路と、スト
ップパルスが入力されたとき、発振器の発する連続波形
の電圧値を記憶するストップ時記憶回路と、スタート時
記憶回路とストップ時記憶憶回路の記憶している電圧値
の差を求める減算器と、正しい時間電圧変換値を出力と
して取出すための選択手段とからなり、該選択手段は、
前記スタート時記憶回路とストップ時記憶回路とが発振
器の発する２つの連続波形のうちいずれの波形の電圧値
を記憶すべきかを選択するように構成されていることを
特徴とする時間電圧変換器。(4) An oscillator that oscillates a two-phase continuous waveform with a phase shift, a start memory circuit that stores the voltage value of the continuous waveform generated by the oscillator when a start pulse is input, and a start memory circuit that stores the voltage value of the continuous waveform generated by the oscillator when a stop pulse is input. , a stop memory circuit that stores the voltage value of the continuous waveform generated by the oscillator, a subtracter that calculates the difference between the voltage values stored in the start memory circuit and the stop memory circuit, and outputs the correct time-voltage conversion value. and a selection means for extracting the
A time-voltage converter, characterized in that the start time storage circuit and the stop time storage circuit are configured to select which of two continuous waveforms generated by an oscillator should store the voltage value of the waveform.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20739782A JPS5997077A (en) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | Time-voltage converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20739782A JPS5997077A (en) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | Time-voltage converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5997077A true JPS5997077A (en) | 1984-06-04 |
| JPS633273B2 JPS633273B2 (en) | 1988-01-22 |
Family
ID=16539060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20739782A Granted JPS5997077A (en) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | Time-voltage converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5997077A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62144088A (en) * | 1985-12-18 | 1987-06-27 | Yokogawa Electric Corp | Time measuring apparatus |
| JPS62228189A (en) * | 1986-03-29 | 1987-10-07 | Asia Electron Kk | Time measuring apparatus |
| JPS62228191A (en) * | 1986-03-29 | 1987-10-07 | Asia Electron Kk | Time measuring apparatus |
| JPH01104593U (en) * | 1987-12-30 | 1989-07-14 | ||
| JP2004179951A (en) * | 2002-11-27 | 2004-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Time voltage converter and method |
| JP2011027621A (en) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Mitsubishi Electric Corp | Clocking circuit |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5978266B2 (en) * | 2014-09-03 | 2016-08-24 | 浜松ホトニクス株式会社 | Time measuring device, time measuring method, light emitting lifetime measuring device, and light emitting lifetime measuring method |
-
1982
- 1982-11-25 JP JP20739782A patent/JPS5997077A/en active Granted
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| JPH0424676B2 (en) * | 1986-03-29 | 1992-04-27 | Asia Electronics | |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS633273B2 (en) | 1988-01-22 |
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