TOP > 国内特許検索 > 同期検波回路、フラックスゲートセンサ、及びFM復調装置

同期検波回路、フラックスゲートセンサ、及びFM復調装置

国内特許コード P110005999
整理番号 QP090064
掲載日 2011年11月28日
出願番号 特願2009-183634
公開番号 特開2011-040823
登録番号 特許第5557181号
出願日 平成21年8月6日(2009.8.6)
公開日 平成23年2月24日(2011.2.24)
登録日 平成26年6月13日(2014.6.13)
発明者
  • 笹田 一郎
  • 中野 雅俊
出願人
  • 国立大学法人九州大学
発明の名称 同期検波回路、フラックスゲートセンサ、及びFM復調装置
発明の概要 【課題】十分な電荷を確保しつつ、回路を構成する部品数を減らして小規模化することで、集積化を優位にすることができる同期検波回路等を提供する。
【解決手段】スイッチトキャパシタを用いた同期検波回路において、入力信号と当該入力信号に同期し、ハイレベル状態とローレベル状態との2つの異なる状態を有する参照信号とを入力し、スイッチの制御に応じて電荷の充放電を行う第1のスイッチトキャパシタ7aと、当該第1のスイッチトキャパシタ7aと相補的に充放電を行う第2のスイッチトキャパシタ7bとを備え、入力された参照信号がハイレベルの場合に、第1のスイッチトキャパシタ7aに入力信号の電荷を充電すると共に、第2のスイッチトキャパシタ7bに充電されている電荷を放電し、参照信号がローレベルの場合に、第1のスイッチトキャパシタ7aに充電されている電荷を放電すると共に、第2のスイッチトキャパシタ7bに入力信号の電荷を充電する。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要



同期検波回路の基本的な構成として、数個のアナログスイッチと反転増幅器を用いた構成のものがある。しかし、回路構成に必要な部品数が多く、平滑回路も必要となるため、回路の集積化において問題がある。また、スイッチトキャパシタを用いた同期検波回路が広く知られているが、数個のアナログスイッチとオペアンプが必要となるため、ここでも回路構成に必要な部品が多くなり、回路の集積化において問題がある。





一方、高精度の平衡型変調器を用いて少ない部品数で同期検波回路を構成することが可能であるが、高精度の平衡型変調器は高価で、且つ消費電力が多くなってしまうという問題がある。





上記問題に関連して、整流・平滑回路や同期検波装置が開示されている。特許文献1に示す整流・平滑回路は、少なくとも一方が被整流信号電圧に応じた電圧を出力する第1、第2のスイッチトキャパシタと、該被整流信号電圧が基準電圧以上となる第1の期間に、第1のスイッチトキャパシタの出力電圧を選択し、第1の期間以外の第2の期間に、第2のスイッチトキャパシタの出力電圧を選択する選択手段と、該選択手段の出力電圧が供給され第3のスイッチトキャパシタを有する積分器とからなり、被整流信号電圧を整流して平滑した信号電圧を得ることができるように構成したものである。





特許文献2に示す同期検波回路は、単一のスイッチトキャパシタ回路への2相クロックの供給形態を入力信号に応じて切り替えることにより、上記単一のスイッチトキャパシタ回路が選択的に正相積分器及び逆相積分器として機能し得るように構成したものである。

産業上の利用分野



本発明は、スイッチトキャパシタを用いた同期検波回路等に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
スイッチトキャパシタを用いた同期検波回路において、
所定の周期を有する入力信号を入力する入力手段と、
前記入力信号に同期し、少なくともハイレベル状態とローレベル状態との2つの異なる状態を有する参照信号を入力する参照信号入力手段と、
スイッチの制御に応じて、一方の電極である第1電極について前記入力手段側の端子と放電先側の端子との間でスイッチングすると共に、他方の電極である第2電極について接地間でスイッチングして電荷の充放電を行う第1のスイッチトキャパシタと、
前記スイッチの制御に応じて、前記第1のスイッチトキャパシタと相補的な充放電動作を行い、一方の電極である第3電極について、入力手段側の端子と接地との間でスイッチングすると共に、他方の電極である第4電極について、前記第3電極が入力手段側の端子に接続されている場合に接地され、前記第3電極が接地されている場合に放電先側の端子と接続されるようにスイッチングして充放電を行う第2のスイッチトキャパシタとを備え、
前記参照信号入力手段が入力する参照信号がハイレベルの場合に、前記第1のスイッチトキャパシタの前記第1電極が入力手段側の端子に接続すると共に前記第2電極が接地されて前記入力信号の電荷を充電、前記第2のスイッチトキャパシタの前記第3電極が接地されると共に前記第4電極が放電先側の端子に接続されて前記第2のスイッチトキャパシタに充電されている電荷を放電し、
前記参照信号がローレベルの場合に、前記第1のスイッチトキャパシタの前記第1電極が放電先側の端子に接続すると共に第2電極が接地されて前記第1のスイッチトキャパシタに充電されている電荷を放電、前記第2のスイッチトキャパシタの前記第3電極が入力手段側の端子に接続すると共に前記第4電極が接地されて前記入力信号の電荷を充電することを特徴とする同期検波回路。

【請求項2】
請求項1に記載の同期検波回路において、
前記入力信号、及び参照信号が同一の信号発振器により生成される信号であることを特徴とする同期検波回路。

【請求項3】
請求項1又は2に記載の同期検波回路において、
前記入力信号の位相の進相に応じて、前記参照信号と入力信号との位相差を調整する位相調整手段を備えることを特徴とする同期検波回路。

【請求項4】
請求項1ないし3のいずれかに記載の同期検波回路において、
前記入力信号の電荷が充電された前記第1のスイッチトキャパシタ、及び第2のスイッチトキャパシタから放電された電荷を充電する充電手段を備えることを特徴とする同期検波回路。

【請求項5】
請求項1ないし4のいずれかに記載の同期検波回路を有するフラックスゲートセンサにおいて、
磁束変化を検知するセンサヘッドと、
前記センサヘッドに交流励磁電流、及び直流バイアス電流を供給する発振器とを備え、
前記発振器が、前記交流励磁電流と同期した参照信号を前記同期検波回路に供給することを特徴とするフラックスゲートセンサ。

【請求項6】
請求項5に記載のフラックスゲートセンサにおいて、
前記位相調整手段が、前記センサヘッドで発生する誘導電圧と前記参照信号との位相差を調整することを特徴とするフラックスゲートセンサ。

【請求項7】
請求項6に記載のフラックスゲートセンサにおいて、
前記位相調整手段が、前記センサヘッドを構成するインダクタンス成分に対して接続されたコンデンサであることを特徴とするフラックスゲートセンサ。

【請求項8】
請求項1ないし4のいずれかに記載の同期検波回路を有するFM復調装置において、
前記入力信号がFM変調信号であり、前記参照信号がFM変調信号のゼロクロスに基づいて生成された矩形波であることを特徴とするFM復調装置。
国際特許分類(IPC)
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2009183634thum.jpg
出願権利状態 登録
上記の特許・技術に関心のある方は、下記問合せ先にご相談下さい。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close