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JPH0530084B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0530084B2
JPH0530084B2 JP57209751A JP20975182A JPH0530084B2 JP H0530084 B2 JPH0530084 B2 JP H0530084B2 JP 57209751 A JP57209751 A JP 57209751A JP 20975182 A JP20975182 A JP 20975182A JP H0530084 B2 JPH0530084 B2 JP H0530084B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
digital signal
output
switching
input
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP57209751A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59100609A (en
Inventor
Masaru Hashirano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP57209751A priority Critical patent/JPS59100609A/en
Publication of JPS59100609A publication Critical patent/JPS59100609A/en
Publication of JPH0530084B2 publication Critical patent/JPH0530084B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は2進数の入力デイジタル信号に周波数
特性を付加した2進数の出力デイジタル信号を得
るデイジタルフイルタに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a digital filter that obtains a binary output digital signal by adding frequency characteristics to a binary input digital signal.

従来例の構成とその問題点 昨今の家庭用VTR、特にサーボ系のデイジタ
ル化は活発であり、既にデイジタルサーボ用の
IC(集積回路)として商品化され、導入されるに
至つている。このデイジタル化の狙いは、調整箇
所、周辺部品の削減や消費電力の低減、信頼性の
向上、多機能化対応等であり、かなり大幅なデイ
ジタル化が計られている。しかし、回転サーボ系
等のサーボ系の特性を決める位相補償回路(以後
フイルタと称す)だけは依然として抵抗と大形の
電界コンデンサで構成されている。
Conventional configurations and their problems Recently, the digitalization of home VTRs, especially the servo system, has been active, and digital servo systems have already been developed.
It has been commercialized and introduced as an IC (integrated circuit). The aim of this digitalization is to reduce the number of adjustment parts and peripheral parts, reduce power consumption, improve reliability, and support multi-functionality, and a fairly large scale digitalization is being planned. However, only the phase compensation circuit (hereinafter referred to as a filter) that determines the characteristics of a servo system such as a rotary servo system is still composed of a resistor and a large electrolytic capacitor.

係るフイルタの従来例として、第1図にアナロ
グ式積分回路を示す。第2図はその動作説明に供
する波形図である。
As a conventional example of such a filter, an analog integration circuit is shown in FIG. FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation.

アナログ式積分回路の構成要素は、オペアンプ
1、入力抵抗2、帰還コンデンサ3である。今、
入力電圧E1,E2に電位差が生じると入力抵抗2
に電流が流れ、コンデンサ3に電荷が充電されて
出力電圧E0が変化する。出力電圧E0は、 E1>E1のとき電位が下降(〜t1、t4〜t5)し、 E1=E2のとき電位が停止(t1〜t2、t5〜)し、 E1<E2のとき電位が上昇(t2〜t3)する特性を持
つている。この回路の伝達関数G(s)は、 G(s)=1/ST1 ……(1) 但し、T1=C1R1、C1は帰還コンデンサ3の容
量、R1は入力抵抗2の抵抗値である。即ち、積
分要素としての機能を持つている。
The components of the analog integrating circuit are an operational amplifier 1, an input resistor 2, and a feedback capacitor 3. now,
When a potential difference occurs between input voltages E 1 and E 2 , input resistance 2
A current flows through the capacitor 3, and the output voltage E 0 changes. The potential of the output voltage E 0 drops when E 1 > E 1 (~t 1 , t 4 ~ t 5 ), and stops when E 1 = E 2 (t 1 ~ t 2 , t 5 ~) However, when E 1 <E 2 , the potential increases (t 2 to t 3 ). The transfer function G(s) of this circuit is G(s)=1/ST 1 ...(1) However, T 1 = C 1 R 1 , C 1 is the capacitance of the feedback capacitor 3, and R 1 is the input resistance 2. is the resistance value of That is, it functions as an integral element.

第3図は第1図の構成要素に帰還抵抗4を追加
したものであり、伝達関数Gsは、 G(s)=1+ST2/ST1 ……(2) 但し、T1=C1R1、T2=C1R2、R2は帰還抵抗4
の抵抗値である。(2)式を変形すると、 G(s)=1/ST1+T2/T1 ……(3) となり、積分要素と比例要素とを持つている。
In Figure 3, a feedback resistor 4 is added to the components in Figure 1, and the transfer function Gs is G(s) = 1 + ST 2 /ST 1 ... (2) However, T 1 = C 1 R 1 , T 2 = C 1 R 2 , R 2 is the feedback resistor 4
is the resistance value of When formula (2) is transformed, it becomes G(s)=1/ST 1 +T 2 /T 1 (3), which has an integral element and a proportional element.

なお、入力抵抗2を流れる電流の大きさは入力
電圧E1,E2の電位差に比例するため、帰還コン
デンサ3の電荷の充放電も比例する。しかるに、
第2図に示す出力電圧E0の電位の傾きはE1,E2
の電位差に比例して変化する。
Note that since the magnitude of the current flowing through the input resistor 2 is proportional to the potential difference between the input voltages E 1 and E 2 , charging and discharging of the charge in the feedback capacitor 3 is also proportional. However,
The slope of the potential of the output voltage E 0 shown in Fig. 2 is E 1 , E 2
It changes in proportion to the potential difference between.

なお、第1図、第3図の具体回路例において、
入力電圧E1は入力アナログ信号、入力電圧E2
基準アナログ信号、出力電圧E0は出力アナログ
信号であり、出力アナログ信号は入力アナログ信
号に積分または比例積分の特性が付与された信号
である。
In addition, in the specific circuit examples shown in FIGS. 1 and 3,
Input voltage E 1 is an input analog signal, input voltage E 2 is a reference analog signal, output voltage E 0 is an output analog signal, and the output analog signal is a signal with integral or proportional integral characteristics added to the input analog signal. .

以上説明した第1図の積分回路、第3図の比例
+積分回路をIC化する場合には、オペアンプ1
の入出力用ピンが3個と外付けのCR部品2〜3
個必要であり、外付部品及びピン数を削減できな
い問題点があつた。
When integrating the integral circuit in Figure 1 and the proportional + integral circuit in Figure 3 explained above, the operational amplifier 1
3 input/output pins and 2 to 3 external CR components
There was a problem that the number of external parts and pins could not be reduced.

発明の目的 本発明は前記従来の問題点を解消するもので、
全ての構成要素をデイジタル化したデイジタルフ
イルタを提供することを目的とするものである。
Purpose of the Invention The present invention solves the above-mentioned conventional problems.
The object of the present invention is to provide a digital filter in which all components are digitized.

発明の構成 本発明は、Nビツト(Nは自然数)の基準デイ
ジタル信号を発生して出力する基準信号発生手段
と、Nビツトの入力デイジタル信号を前記基準デ
イジタル信号と比較して大小判別し、「大」を表
す第1の切換信号と「小」を表す第2の切換信号
を出力する大小判別手段と、クロツクパルスの2N
個の期間を単位期間とし、その単位期間毎に、前
記入力デイジタル信号と前記基準デイジタル信号
との差の絶対値に比例した数のパルスを出力する
分周手段と、前記2つの切換信号の一方でアツプ
の計数方向を切り換え、他方でダウンの計数方向
を切り換え、かつ、前記分周手段の出力を計数
し、Mビツト(Mは自然数)の出力デイジタル信
号を得る可逆計数手段と、を備えたことを特徴と
するデイジタルフイルタであり、比較的簡単な構
成でデイジタル式積分回路を実現できる。
Structure of the Invention The present invention includes a reference signal generating means for generating and outputting an N-bit (N is a natural number) reference digital signal, and a means for comparing the N-bit input digital signal with the reference digital signal to determine the magnitude thereof. a first switching signal representing " large" and a second switching signal representing "small";
a frequency dividing means for outputting a number of pulses proportional to the absolute value of the difference between the input digital signal and the reference digital signal for each unit period, and one of the two switching signals; reversible counting means which switches the up counting direction with one and the down counting direction with the other, counts the output of the frequency dividing means, and obtains an output digital signal of M bits (M is a natural number). This digital filter is characterized by the following, and a digital integration circuit can be realized with a relatively simple configuration.

また、本発明は、Nビツト(Nは自然数)の基
準デイジタル信号を発生して出力する基準信号発
生手段と、Nビツトの入力デイジタル信号を前記
基準デイジタル信号と比較して大小判別し、「大」
を表す第1の切換信号と「小」を表す第2の切換
信号を出力する大小判別手段と、クロツクパルス
の2N個の期間を単位期間とし、その単位期間毎
に、前記入力デイジタル信号と前記基準デイジタ
ル信号との差の絶対値に比例した数のパルスを出
力する分周手段と、前記2つの切換信号の一方で
アツプの計数方向を切り換え、他方でダウンの計
数方向を切り換え、かつ、前記分周手段の出力を
計数し、Mビツト(Mは自然数)のデイジタル出
力を得る可逆計数手段と、前記入力デイジタル信
号に係数を乗じる乗算手段と、前記可逆計数手段
の出力と前記乗算手段の出力とを加算または減算
し、出力デイジタル信号を得る加算または減算手
段と、を備えたことを特徴とするデイジタルフイ
ルタであり、比較的簡単な構成でデイジタル式比
例積分回路を実現できる。
The present invention also provides a reference signal generating means for generating and outputting an N-bit (N is a natural number) reference digital signal, and a means for comparing the N-bit input digital signal with the reference digital signal to determine whether it is large or small. ”
a first switching signal representing "small" and a second switching signal representing "small"; a frequency dividing means for outputting a number of pulses proportional to the absolute value of the difference from the reference digital signal; one of the two switching signals switches an up counting direction and the other switches a down counting direction; reversible counting means for counting the output of the frequency dividing means and obtaining a digital output of M bits (M is a natural number); multiplication means for multiplying the input digital signal by a coefficient; an output of the reversible counting means; and an output of the multiplication means. This digital filter is characterized in that it is equipped with an addition or subtraction means for adding or subtracting and obtaining an output digital signal, and it is possible to realize a digital proportional-integral circuit with a relatively simple configuration.

以上のように、全面的にデイジタル化すること
によりコンデンサや抵抗などの外付部品を不要に
できると共に、ICの内蔵回路とすることにより
入出力ピンをも削減できるものである。
As described above, by completely digitalizing the device, external components such as capacitors and resistors can be eliminated, and by incorporating the circuit into the IC, the number of input and output pins can also be reduced.

実施例の説明 第4図は本発明の第1の実施例であり、第5図
はその動作波形図である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS FIG. 4 shows a first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an operating waveform diagram thereof.

第4図において。5はNビツト(Nは自然数)
の入力デイジタル信号を基準となるNビツトの基
準デイジタル信号を発生する基準信号発生手段、
6は大小判別手段、7は分周手段、8は可逆計数
手段(アツプダウンカウンタという。)であり、
D1は2進数の入力デイジタル信号、D2は前記基
準信号発生手段5で発生した基準デイジタル信
号、D3はアツプダウンカウンタ8の出力、S1
S2は大小判別手段6の前記デイジタル信号D1
D2の大、小を表す出力(この出力は、アツプダ
ウンカウンタ8のアツプ・ダウンの計数方向を切
り換える切換信号である。)、S3はクロツクパル
ス、S4は分周手段7の出力である。2進数の入力
デイジタル信号R1と基準デイジタルD2とを大小
判別手段6の入力として大小判別を行う。大小判
別手段6の前記デイジタル信号D1とD2の大小に
応じた出力S1,S2はアツプダウンカウンタ8の計
数方向を切り換える入力とし、分周手段7の出力
S4をクロツク入力として、アツプダウンカウンタ
8よりMビツト(Mは自然数)の出力デイジタル
信号D3を得る構成にしている。分周手段7では
入力されるクロツクパルスS3を分周して基準デイ
ジタル信号D2と入力デイジタル信号D1との差の
絶対値に比例した数のパルスを作成して出力しア
ツプダウンカウンタ8のクロツク入力としてい
る。ここで、分周手段7にて基準デイジタル信号
D2と入力デイジタル信号D1との差の絶対値に比
例した数のパルスを作成するのは、出力デイジタ
ル信号D3を入力デイジタル信号D1に比例させる
ためである。この操作は、丁度従来例の入力抵抗
2に流れる電流がE1とE2との電位差に比例して
いるのに対応している。
In Fig. 4. 5 is N bits (N is a natural number)
a reference signal generating means for generating an N-bit reference digital signal based on the input digital signal;
6 is a size discrimination means, 7 is a frequency dividing means, 8 is a reversible counting means (referred to as an up-down counter),
D1 is a binary input digital signal, D2 is a reference digital signal generated by the reference signal generating means 5, D3 is the output of the up-down counter 8, S1 ,
S 2 is the digital signal D 1 of the size determining means 6.
An output representing the largeness or smallness of D2 (this output is a switching signal that switches the up/down counting direction of the up-down counter 8), S3 is a clock pulse, and S4 is the output of the frequency dividing means 7. . The binary input digital signal R 1 and the reference digital signal D 2 are inputted to a size determining means 6 for size determination. The outputs S 1 and S 2 corresponding to the magnitude of the digital signals D 1 and D 2 of the magnitude determining means 6 are used as inputs for switching the counting direction of the up-down counter 8, and the outputs of the frequency dividing means 7
S4 is used as a clock input, and an M-bit (M is a natural number) output digital signal D3 is obtained from the up-down counter 8. The frequency dividing means 7 divides the input clock pulse S 3 to create a number of pulses proportional to the absolute value of the difference between the reference digital signal D 2 and the input digital signal D 1 and outputs them. It is used as a clock input. Here, the reference digital signal is
The purpose of creating a number of pulses proportional to the absolute value of the difference between D 2 and the input digital signal D 1 is to make the output digital signal D 3 proportional to the input digital signal D 1 . This operation corresponds to the fact that the current flowing through the input resistor 2 in the conventional example is proportional to the potential difference between E1 and E2 .

第5図により第4図に動作を説明すれば、大小
判別手段6において入力デイジタル信号D1と基
準デイジタル信号D2との大小判別で、D2に比べ
てD1の値が大が小かによりアツプダウンカウン
タ8の動作をアツプかダウン(またはダウンかア
ツプ)に切換えている。D1,D2の関係から、D1
>D2(またはD1<D2)ならアツプカウント(t2
t3)、 D1=D2ならカウント停止(t1〜t2、t3〜t4
t5)、 D1<D2(またはD1>D2)ならダウンカウント
(〜t1、t4〜t5)、 する構成にしている。なお、図示のアツプダウン
カウンタ8の出力D3の動作は、D1≠D2のときD2
とD1との差の絶対値が特定の場合を示している
が、実際の動作ではD2とD1との差の絶対値に比
例した数のパルスを分周手段7により入力するの
で傾きは変化する。これにより、全面的にデイジ
タル化された第4図の本発明の第1実施例によ
り、積分要素の機能を持つたデイジタルフイルタ
を実現することができる。(1)式に対応する時定数
T1は、 T1=1/fck ……(4) 但し、fckは分周手段7の出力であるクロツク
パルスS4の最低周波数、即ち、D2とD1との差の
絶対値が1のときの周波数である。として求める
ことができる。
To explain the operation in FIG. 4 with reference to FIG. 5, the magnitude determining means 6 determines whether the input digital signal D 1 and the reference digital signal D 2 are large or small, and whether the value of D 1 is larger or smaller than that of D 2 . The operation of the up-down counter 8 is switched between up and down (or down and up). From the relationship between D 1 and D 2 , D 1
> D 2 (or D 1 < D 2 ), up count (t 2 ~
t 3 ), if D 1 = D 2 , stop counting (t 1 ~ t 2 , t 3 ~ t 4 ,
t 5 ), and if D 1 < D 2 (or D 1 > D 2 ), the count is down (~t 1 , t 4 ~ t 5 ). Note that the operation of the output D 3 of the up-down counter 8 shown in the figure is as follows when D 1 ≠ D 2
This shows a specific case where the absolute value of the difference between changes. As a result, the first embodiment of the present invention shown in FIG. 4, which is completely digitalized, makes it possible to realize a digital filter having the function of an integral element. Time constant corresponding to equation (1)
T 1 is T 1 = 1/fck ... (4) However, fck is the lowest frequency of the clock pulse S4 which is the output of the frequency dividing means 7, that is, when the absolute value of the difference between D 2 and D 1 is 1. is the frequency of It can be found as

第6図は第4図のアツプダウンカウンタ8の具
体回路例である9はクロツクパルス入力端子、1
0はアツプ信号入力端子、11はダウン信号入力
端子、12〜15はデイジタル信号出力端子であ
る。ANDゲート16,17及びORゲート18で
成る複合ゲートとフリツプフロツプ19とでアツ
プダウンカウンタの単位ビツトを形成し、これを
必要ビツト数だけ接続してアツプダウンカウンタ
8を構成できる。この回路は、入力端子10が
“H”で入力端子11が“L”のとき前段フリツ
プフロツプのQバー出力をクロツク入力とするア
ツプカウンタとして動作し、入力端子10が
“L”で入力端子11が“H”のとき前段フリツ
プフロツプのQ出力を入力とするダウンカウンタ
として動作する。また、入力端子10,11が共
に“L”の場合は各フリツプフロツプへのクロツ
ク入力がなされずカウンタは停止する。デイジタ
ル信号出力は出力端子12〜15から得ることが
できる。
FIG. 6 shows a specific circuit example of the up-down counter 8 shown in FIG. 4. 9 is a clock pulse input terminal;
0 is an up signal input terminal, 11 is a down signal input terminal, and 12 to 15 are digital signal output terminals. A composite gate consisting of AND gates 16, 17 and OR gate 18 and a flip-flop 19 form a unit bit of an up-down counter, and the up-down counter 8 can be constructed by connecting the required number of bits. When the input terminal 10 is "H" and the input terminal 11 is "L", this circuit operates as an up counter that uses the Q-bar output of the previous stage flip-flop as the clock input, and when the input terminal 10 is "L" and the input terminal 11 is "L". When it is "H", it operates as a down counter that receives the Q output of the previous stage flip-flop as an input. Further, when both input terminals 10 and 11 are at "L", no clock is input to each flip-flop and the counter stops. Digital signal outputs can be obtained from output terminals 12-15.

第7図は第4図の分周手段7の具体回路例であ
り、第8図はその動作説明のための波形図であ
る。
FIG. 7 shows a specific circuit example of the frequency dividing means 7 shown in FIG. 4, and FIG. 8 is a waveform diagram for explaining its operation.

第7図において、20はクロツクパルスS3の入
力端子、21〜24は入力デイジタル信号D1
基準デイジタル信号D2との差の絶対値のLSB〜
MSBの入力端子、25は分周したクロツクパル
スS4の出力端子、26〜29は分周カウンタを形
成するフリツプフロツプ、30はクロツクパルス
S3を反転するインパータ、31〜34はD1とD2
の差の絶対値とインバータ30の出力とフリツプ
フロツプ26〜29の出力とを入力としてデコー
ドするANDゲート、35はANDゲート31〜3
4の出力の和をとるORゲートである。
In FIG. 7, 20 is the input terminal of the clock pulse S3 , and 21 to 24 are the LSB of the absolute value of the difference between the input digital signal D1 and the reference digital signal D2 .
MSB input terminal, 25 is the output terminal of the divided clock pulse S4 , 26 to 29 are flip-flops forming a frequency division counter, 30 is the clock pulse
Inperter that inverts S 3 , 31 to 34 are D 1 and D 2
An AND gate 35 decodes the absolute value of the difference between the outputs of the inverter 30 and the flip-flops 26 to 29; 35 is an AND gate 31 to 3;
This is an OR gate that calculates the sum of the outputs of 4.

第8図により第7図の動作を説明する。S3は分
周カウンタ26〜19に入力するクロツクパルス
であり、Q1〜Q4はそれぞれQ出力である。G1
G2は入力端子21〜24が全て“H”のときの
ANDゲート31〜34の出力である。今、基準
デイジタル信号D2が「1000」で入力デイジタル
信号D1が「1101」または「0011」であるとする
と、D1とD2の差の絶対値|D1−D2|は「0101」
であるから、ANDゲート31,33が開き、3
2,34が閉じ、ORゲート35の出力S4として
は分周カウンタの1サイクルで5個のクロツクパ
ルスを出力することがでくる。即ち、D1とD2
差の絶対値|D1−D2|に比例した数のパルスを
分周出力S4として得ることができる。
The operation shown in FIG. 7 will be explained with reference to FIG. S3 is a clock pulse input to frequency division counters 26-19, and Q1 - Q4 are Q outputs, respectively. G1〜
G 2 is when input terminals 21 to 24 are all “H”
These are the outputs of AND gates 31-34. Now, assuming that the reference digital signal D 2 is "1000" and the input digital signal D 1 is "1101" or "0011", the absolute value of the difference between D 1 and D 2 |D 1 −D 2 | is "0101". ”
Therefore, AND gates 31 and 33 open, and 3
2 and 34 are closed, and five clock pulses can be output as the output S4 of the OR gate 35 in one cycle of the frequency division counter. That is, a number of pulses proportional to the absolute value |D 1 −D 2 | of the difference between D 1 and D 2 can be obtained as the frequency-divided output S 4 .

ここで、分周手段7をより一般的に説明する。
基準デイジタル信号および入力デイジタル信号の
ビツト数をNとしたとき、分周カウンタのビツト
数はNビツトあればよい。そして、クロツクパル
スS3と分周カウンタの出力とでデコード(AND
ゲート31〜34)して、分周カウンタが計数を
一巡する単位期間(1サイクル)に、2A個(ただ
し、A=0、1、……、N−1)のパルスをN種
類(G1〜G4)作成し、そのN種類のパルスを差
の絶対値(|D1−D2|)に応じて選択(ANDゲ
ート31〜34とORゲート35)して出力S4
成としている。これにより、分周手段は、クロツ
クパルスの2N個の期間を単位期間とし、その単位
期間毎に、前記入力デイジタル信号と前記基準デ
イジタル信号との差の絶対値に比例した数のパル
スを出力することができる。
Here, the frequency dividing means 7 will be explained more generally.
When the number of bits of the reference digital signal and the input digital signal is N, the number of bits of the frequency division counter needs to be N bits. Then, the clock pulse S3 and the output of the frequency division counter are decoded (AND
gates 31 to 34), 2 A pulses (A = 0, 1, ..., N-1) of N types (G 1 to G 4 ) are created, and the N types of pulses are selected (AND gates 31 to 34 and OR gate 35) according to the absolute value of the difference (|D 1 −D 2 |) to form an output S 4 configuration. . As a result, the frequency dividing means takes 2 N periods of clock pulses as a unit period, and outputs a number of pulses in proportion to the absolute value of the difference between the input digital signal and the reference digital signal for each unit period. be able to.

第9図は本発明の第2実施例であり、第4図の
第1実施例に乗算手段36、加算手段37を付加
したものである。即ち、乗算手段36において入
力デイジタル信号D1に系数Kを乗じた出力D4
加算手段37においてアツプダウンカウンタ8の
出力D3と加算し、得られた出力D5を出力デイジ
タル信号とするものである。これにより、第1実
施例の積分要素に比例要素を付加した比例+積分
回路を具現できる。(3)式のT2/T1は、 T2/T1=K ……(5) として求めることができる。
FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention, in which multiplication means 36 and addition means 37 are added to the first embodiment shown in FIG. That is, the output D 4 obtained by multiplying the input digital signal D 1 by the coefficient K in the multiplication means 36 is added to the output D 3 of the up-down counter 8 in the addition means 37, and the obtained output D 5 is used as the output digital signal. It is. This makes it possible to realize a proportional+integral circuit in which a proportional element is added to the integral element of the first embodiment. T 2 /T 1 in equation (3) can be obtained as T 2 /T 1 =K (5).

なお、乗算手段36は2のべき乗の乗算であれ
ば、特に複雑な乗算回路を必要とせず、単に入力
デイジタル信号D1のビツトをシフトするだけで
対処できる。またアツプダウンカウンタ8の極性
が負の場合、即ち、D1<D2でアプカウントし、
D1>D2でダウンカウントする場合は、加算手段
37を減算手段とし、D3からD4を減算する構成
にすればよい。また、基準信号発生手段5は特に
ゲート回路等を必要とせず、単に“H”が“L”
かの固定した2進数のデイジタル信号を発生させ
るだけで済ませることができる。
Note that the multiplication means 36 does not require a particularly complicated multiplication circuit as long as it is a power of 2 multiplication, and can be handled by simply shifting the bits of the input digital signal D1 . In addition, when the polarity of the up-down counter 8 is negative, that is, when D 1 < D 2 , the up-down counter 8 counts up;
When counting down when D 1 >D 2 , the addition means 37 may be used as a subtraction means to subtract D 4 from D 3 . Further, the reference signal generating means 5 does not require any particular gate circuit, and simply changes "H" to "L".
All that is required is to generate a fixed binary digital signal.

発明の効果 本発明のデイジタルフイルタは基準信号発生手
段、大小判別手段、分周手段、可逆計数手段(ア
ツプダウンカウンタ)を用いるだけの比較的簡単
な構成で積分回路を構成でき、さらに乗算手段、
加算手段(または減算手段)を用いることにより
比例+積分回路を実現でき周辺部品を何ら必要と
せず、IC内部回路として用いることできピン数
は不要にできる等、その実用的効果は大である。
Effects of the Invention The digital filter of the present invention can configure an integrating circuit with a relatively simple configuration using only a reference signal generation means, a magnitude discrimination means, a frequency division means, and a reversible counting means (up-down counter), and further includes a multiplication means,
By using addition means (or subtraction means), a proportional + integral circuit can be realized, no peripheral components are required, and the circuit can be used as an internal IC circuit, eliminating the need for pins, which has great practical effects.

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

第1図は従来フイルタの1例を示すブロツク
図、第2図はその動作波形図、第3図は従来のフ
イルタの他の例を示すブロツク図、第4図は本発
明のデイジタルフイルタの第1実施例を示すブロ
ツク図、第5図はその動作波形図、第6図はアツ
プダウンカウンタの1例を示す具体回路図、第7
図は分周手段の1例を示す具体回路図、第8図は
その動作波形図、第9図は本発明デイジタルフイ
ルタの第2実施例を示すブロツク図である。 5……基準信号発生手段、6……大小判別手
段、7……分周手段、8……アツプダウンカウン
タ、36……乗算手段、37……加算手段(また
は減算手段)。
FIG. 1 is a block diagram showing one example of a conventional filter, FIG. 2 is an operating waveform diagram thereof, FIG. 3 is a block diagram showing another example of a conventional filter, and FIG. 4 is a diagram of a digital filter of the present invention. FIG. 5 is a block diagram showing one embodiment, FIG. 5 is an operation waveform diagram thereof, FIG. 6 is a specific circuit diagram showing one example of an up-down counter, and FIG.
FIG. 8 is a specific circuit diagram showing one example of the frequency dividing means, FIG. 8 is an operating waveform diagram thereof, and FIG. 9 is a block diagram showing a second embodiment of the digital filter of the present invention. 5... Reference signal generating means, 6... Size determining means, 7... Frequency dividing means, 8... Up/down counter, 36... Multiplying means, 37... Adding means (or subtracting means).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 Nビツト(Nは自然数)の基準デイジタル信
号を発生して出力する基準信号発生手段と、 Nビツトの入力デイジタル信号を前記基準デイ
ジタル信号と比較して大小判別し、「大」を表す
第1の切換信号と「小」を表す第2の切換信号を
出力する大小判別手段と、 クロツクパルスの2N個の期間を単位期間とし、
その単位期間毎に、前記入力デイジタル信号と前
記基準デイジタル信号との差の絶対値に比例した
数のパルスを出力する分周手段と、 前記2つの切換信号の一方でアツプの計数方向
を切り換え、他方でダウンの計数方向を切り換
え、かつ、前記分周手段の出力を計数し、Mビツ
ト(Mは自然数)の出力デイジタル信号を得る可
逆計数手段 とを備えたことを特徴とするデイジタルフイル
タ。 2 Nビツト(Nは自然数)の基準デイジタル信
号を発生して出力する基準信号発生手段と、 Nビツトの入力デイジタル信号を前記基準デイ
ジタル信号と比較して大小判別し、「大」を表す
第1の切換信号と「小」を表す第2の切換信号を
出力する大小判別手段と、 クロツクパルスの2N個の期間を単位期間とし、
その単位期間毎に、前記入力デイジタル信号と前
記基準デイジタル信号との差の絶対値に比例した
数のパルスを出力する分周手段と、 前記2つの切換信号の一方でアツプの計数方向
を切り換え、他方でダウンの計数方向を切り換
え、かつ、前記分周手段の出力を計数し、Mビツ
ト(Mは自然数)のデイジタル出力を得る可逆計
数手段と、 前記入力デイジタル信号に係数を乗じる乗算手
段と、 前記可逆計数手段の出力と前記乗算手段の出力
とを加算または減算し、出力デイジタル信号を得
る加算または減算手段 とを備えたことを特徴とするデイジタルフイル
タ。
[Claims] 1. Reference signal generating means for generating and outputting a reference digital signal of N bits (N is a natural number); a size discrimination means for outputting a first switching signal representing "large" and a second switching signal representing "small"; a unit period of 2N clock pulses;
frequency dividing means for outputting a number of pulses proportional to the absolute value of the difference between the input digital signal and the reference digital signal for each unit period; and switching the up counting direction of one of the two switching signals; On the other hand, a digital filter comprising reversible counting means for switching the down counting direction and counting the output of the frequency dividing means to obtain an M-bit (M is a natural number) output digital signal. 2. a reference signal generating means for generating and outputting an N-bit (N is a natural number) reference digital signal; a switching signal indicating "small" and a second switching signal representing " small ";
frequency dividing means for outputting a number of pulses proportional to the absolute value of the difference between the input digital signal and the reference digital signal for each unit period; and switching the up counting direction of one of the two switching signals; on the other hand, reversible counting means for switching the down counting direction and counting the output of the frequency dividing means to obtain a digital output of M bits (M is a natural number); and multiplication means for multiplying the input digital signal by a coefficient; A digital filter comprising: an addition or subtraction means for adding or subtracting the output of the reversible counting means and the output of the multiplication means to obtain an output digital signal.
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