JP4538508B2 - Receiver, electronic device - Google Patents
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Description
本発明は、受信機に関し、特に、光信号を、既知のパルス幅を有するパルス列であって、少なくともパルス幅が短い第1のパルスとパルス幅が長い第2のパルスとを有するパルス列であるデジタル信号として受信可能な受信機に関する。 The present invention relates to a receiver, and in particular, a digital signal in which an optical signal is a pulse train having a known pulse width and having at least a first pulse having a short pulse width and a second pulse having a long pulse width. The present invention relates to a receiver that can receive signals.
赤外線通信は、携帯電話端末、ワイヤレスイヤホン等の様々な電子機器において適用されている通信手段である。中でも、赤外線通信における世界標準規格であるIrDA(Infra-red Data Association)に準拠した赤外線通信デバイスであるIrDA通信デバイスは、ユーザー間の情報交換手段として、多くの携帯電話端末に適用されている。 Infrared communication is a communication means applied in various electronic devices such as mobile phone terminals and wireless earphones. Among them, an IrDA communication device that is an infrared communication device compliant with IrDA (Infra-red Data Association), which is a global standard in infrared communication, is applied to many mobile phone terminals as an information exchange means between users.
こうしたIrDA通信デバイスを備える電子機器の一般的な接続構成の一例を図13に示す。 An example of a general connection configuration of an electronic apparatus including such an IrDA communication device is shown in FIG.
図13に示すとおり、電子機器130では、受信機としてIrDA通信デバイス131を備え、その後段に制御システム132が接続されている。制御システム132は、IrDA通信デバイス131に対して各種制御を行っている。なお、制御システム132としては、アプリケーション・プロセッサ、UART(universal Asynchronous Receiver/Transmitter)等が挙げられる。なお、図13に示す「RX」は、IrDA通信デバイス131が赤外線通信により外部から取得した光信号を示しており、図13に示す「TX」は、制御システム132により、IrDA通信デバイス131を制御するための制御信号を示している。
As shown in FIG. 13, the
また、近年では、通信速度が最大4Mbpsと高速なFIR(Fast Infra Red)規格に準拠したIrDA通信デバイスの普及が著しい。 In recent years, the use of IrDA communication devices conforming to the FIR (Fast Infra Red) standard with a maximum communication speed of 4 Mbps is remarkable.
上記のFIR規格に準拠した赤外線通信では、伝送される光信号の変調方式として、4値PPM(Pulse Position Modulation)変調方式が採用されている。4値PPM変調方式では、光信号を、パルス位置が2ビット単位で規定されたデータ列に変調して伝送する。このパルス位置が2ビット単位で規定されたデータ列は、互いに同一である既知のパルス幅を有し、かつパルス位置がそれぞれ異なる、「00」、「01」、「10」、及び「11」という4種類のパルスを有するパルス列である(図14参照)。ここで、図14に示すとおり、上記パルス列において、「11」のパルスの次に「00」のパルスが伝送される場合には、「11」のパルスと「00」のパルスとが合体することで、既知のパルス幅の2倍に相当するパルス幅を有するパルスが発生する。FIR規格では、既知のパルス幅の2倍に相当するパルス幅を有する(即ち、上記合体が発生している)パルスをダブルパルス、既知のパルス幅を有する(即ち、上記合体が発生していない)パルスをシングルパルス、と称している。 In infrared communication compliant with the above FIR standard, a four-value PPM (Pulse Position Modulation) modulation method is employed as a modulation method of a transmitted optical signal. In the 4-level PPM modulation method, an optical signal is transmitted after being modulated into a data string whose pulse position is defined in units of 2 bits. “00”, “01”, “10”, and “11” have a known pulse width that is the same as each other and the pulse positions are different from each other. This is a pulse train having four types of pulses (see FIG. 14). Here, as shown in FIG. 14, in the above pulse train, when the “00” pulse is transmitted after the “11” pulse, the “11” pulse and the “00” pulse are combined. Thus, a pulse having a pulse width corresponding to twice the known pulse width is generated. In the FIR standard, a pulse having a pulse width corresponding to twice the known pulse width (that is, the above-mentioned coalescence is generated) is a double pulse, and a pulse having a known pulse width (that is, the above-mentioned coalescence is not generated). ) The pulse is called a single pulse.
ところで、IrDA通信デバイスをはじめとする赤外線通信デバイスでは、その特性上、パルス列(データ列)の伝送時において、パルス幅の変動が発生する虞がある。なお、本願で「パルス幅の変動」とは、受信側の通信デバイスが受信するパルス列が、送信側の通信デバイスが送信するパルス列と、時間軸上で互いに異なるパルス列となる現象を意味する。このパルス幅の変動としては、例えば、パルス太り(特定のパルスのパルス幅が広がる現象)、パルス細り(パルスの部分的欠損により、特定のパルスのパルス幅が狭まる現象)、パルス割れ(パルスの部分的欠損により、1つのパルスが複数のパルスに分離する現象)、誤パルス(本来存在すべきでないパルス)の発生が挙げられる。このパルス幅の変動は、パルス位置が2ビット単位で規定されたデータ列においても発生し、データ通信の距離が長くなる程頻繁に発生する。また、このパルス幅の変動は、外乱光等の影響によって発生する場合もある。 By the way, in infrared communication devices such as an IrDA communication device, the pulse width may vary during transmission of a pulse train (data train) due to its characteristics. In the present application, “pulse width variation” means a phenomenon in which a pulse train received by a communication device on the receiving side is different from a pulse train transmitted by the communication device on the transmitting side on the time axis. Examples of fluctuations in the pulse width include pulse thickening (a phenomenon in which the pulse width of a specific pulse widens), pulse thinning (a phenomenon in which the pulse width of a specific pulse narrows due to partial loss of the pulse), and pulse cracking (a pulse The phenomenon of one pulse being separated into a plurality of pulses due to partial defects) and the generation of false pulses (pulses that should not exist originally) can be mentioned. This fluctuation of the pulse width also occurs in a data string in which the pulse position is defined in units of 2 bits, and occurs more frequently as the distance of data communication becomes longer. In addition, the fluctuation of the pulse width may occur due to the influence of disturbance light or the like.
FIR規格に準拠した赤外線通信において、パルス位置が2ビット単位で規定されたデータ列に、上述したパルス幅の変動が発生すると、赤外線通信デバイスを受信機として備える電子機器では、シングルパルスとダブルパルスとを誤認識する虞がある。例えば、シングルパルスにパルス太りが発生すると、電子機器では、当該シングルパルスをダブルパルスと誤認識してしまう虞がある。逆に、ダブルパルスにパルス細りが発生すると、電子機器では、当該ダブルパルスを、シングルパルスと誤認識してしまう虞がある。こうしたシングルパルスとダブルパルスとの誤認識が発生すると、電子機器では、正確なデータ受信が困難となる。そのため、こうした電子機器では、シングルパルス及びダブルパルスの判別を実施する必要がある。 In the infrared communication conforming to the FIR standard, when the above-described fluctuation of the pulse width occurs in the data string in which the pulse position is defined in units of 2 bits, an electronic device including the infrared communication device as a receiver has a single pulse and a double pulse. There is a possibility of misrecognizing. For example, when a pulse fatness occurs in a single pulse, the electronic device may erroneously recognize the single pulse as a double pulse. On the contrary, when the pulse narrows in the double pulse, the electronic device may erroneously recognize the double pulse as a single pulse. When such erroneous recognition of a single pulse and a double pulse occurs, it becomes difficult for an electronic device to receive accurate data. For this reason, in such an electronic device, it is necessary to distinguish between a single pulse and a double pulse.
従来、上記電子機器におけるシングルパルス及びダブルパルスの判別は、主に制御システム側で行ってきた。しかしながら、制御システム側で判別を行う場合は、制御システムの性能が低いと、判別ミスが発生する。つまり、データ通信の距離が長くなる程に、制御システムでは、パルス太りが発生したシングルパルスを、ダブルパルスとして誤認識してしまう、あるいは、パルス細りが発生したダブルパルスを、シングルパルスとして誤認識してしまう虞が増大する。結果、制御システムは、誤ったデータを受信してしまう。 Conventionally, discrimination of single pulse and double pulse in the electronic apparatus has been mainly performed on the control system side. However, when discrimination is performed on the control system side, a discrimination error occurs if the performance of the control system is low. In other words, as the distance of data communication increases, the control system misrecognizes a single pulse with a fat pulse as a double pulse, or misrecognizes a double pulse with a thin pulse as a single pulse. The risk of doing so increases. As a result, the control system receives incorrect data.
また、上記制御システムの実現にあたっては、赤外線通信デバイスとの相性を十分に考慮する必要がある。そのため、赤外線通信デバイスとの相性が良好な制御システムを実現することは決して容易でない。 In realizing the above control system, it is necessary to fully consider compatibility with an infrared communication device. Therefore, it is never easy to realize a control system that is compatible with the infrared communication device.
そこで、特許文献1には、シングルパルスとダブルパルスとの判別を誤ることなく、これらを受信することが可能な技術として、以下のパルスデータ復調装置が提案されている。
Therefore,
特許文献1に開示されている復調装置では、パケット単位毎に、パケットフォーマットで規定される、シングルパルス及びダブルパルスのパルス幅を解析し、その解析結果に基づいて、シングルパルスとダブルパルスとを区別するための閾値を決定している。そして、特許文献1に開示されている復調装置では、パルスデータを閾値と比較することで、シングルパルスとダブルパルスとの判別を行う。これにより、特許文献1に開示されている復調装置では、パルスデータにパルス幅の変動が発生する場合であっても、シングルパルスとダブルパルスとの判別を誤ることなく、当該パルスデータを受信することが可能である。
特許文献1に開示されている技術では、パケットフォーマットで規定されるシングルパルス及びダブルパルスに基づいて決定された閾値により、シングルパルスとダブルパルスとの判別を行っている。なお、特許文献1に開示されている復調装置では、特に、閾値の決定に用いるシングルパルスとしてプリアンブルを、閾値の決定に用いるダブルパルスとしてスタートフラグを用いている。
In the technique disclosed in
しかしながら、受信機の受信特性が急激に変化し、上記パケットフォーマットで規定されるシングルパルス及びダブルパルスにパルス幅の変動が発生する場合には、決定された閾値自体が、上記パルスデータにおけるシングルパルスとダブルパルスとの判別に不適切な値となってしまい、これにより、正確な判別に支障をきたしてしまう虞がある。これにより、特許文献1に開示されている技術では、シングルパルスとダブルパルスとの判別ミスが発生する虞がある。そして、当該判別ミスにより受信機が誤った信号を制御システムに送信することで、制御システムは、受信機を適切に制御することができなくなってしまい、電子機器全体では、受信エラーが発生してしまう虞があるという問題が発生する。
However, when the reception characteristics of the receiver change drastically and fluctuations in the pulse width occur in the single pulse and the double pulse specified in the packet format, the determined threshold value itself is the single pulse in the pulse data. Therefore, it may be an inappropriate value for the discrimination between the double pulse and the double pulse, which may hinder accurate discrimination. As a result, in the technique disclosed in
また、特許文献1に開示されている技術では、調整回路により、シングルパルス及びダブルパルスを有するパルス列のパルス幅を調整している。
In the technique disclosed in
しかしながら、上記調整回路によるパルス幅の調整後に、受信機の受信特性が急激に変化した場合には、当該調整後のパルス列に、パルス幅の変動が発生する虞がある。こうしてパルス幅の変動が発生すると、受信機は、結局、後段の制御システムに誤った信号を送信こととなってしまう。これにより、誤った信号を受信した制御システムは、受信機を適切に制御することができなくなってしまい、電子機器全体では、受信エラーが発生してしまう虞があるという問題が発生する。 However, when the reception characteristics of the receiver change rapidly after the adjustment of the pulse width by the adjustment circuit, there is a possibility that the fluctuation of the pulse width occurs in the adjusted pulse train. When the fluctuation of the pulse width occurs in this way, the receiver eventually transmits an incorrect signal to the subsequent control system. As a result, a control system that has received an erroneous signal cannot properly control the receiver, and a problem arises that a reception error may occur in the entire electronic device.
本発明は、上記の問題に鑑みて為されたものであり、その目的は、既知のパルス幅を2種類有する光信号によりデータ伝送を行う受信機において、誤った信号を外部に送信する虞を低減することが可能な受信機、及び当該受信機を備える電子機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to prevent a wrong signal from being transmitted to the outside in a receiver that performs data transmission using two types of optical signals having known pulse widths. It is an object of the present invention to provide a receiver that can be reduced and an electronic device including the receiver.
本発明に係る受信機は、上記の問題を解決するために、伝送された光信号を、既知のパルス幅を有する第1のパルスと、既知のパルス幅を有し、かつ、当該第1のパルスよりもパルス幅が長い第2のパルスと、を有するパルス列であるデジタル信号として受信する受信機であって、上記受信した光信号に基づいて、第1基準デジタル信号及び第2基準デジタル信号を生成し、これらの基準デジタル信号同士を比較することにより、当該受信した光信号に発生したパルス幅の変動を検出し、当該パルス幅の変動を検出した場合には、当該受信した光信号の外部出力を所定の期間停止するパルス幅変動検出手段を備えている。なお、上記第1基準デジタル信号は、受信した光信号の立ち下がり直後に高レベルとなるデジタル信号であるエッジ検出信号の立ち上がり直後に高レベルとなるデジタル信号である第1基準パルスと、当該エッジ検出信号の立ち上がり直後に高レベルとなるデジタル信号であると共に、当該第1基準パルスとは高レベルの期間が異なる第2基準パルスと、の排他的論理和を示す信号であり、上記第2基準デジタル信号は、上記受信した光信号の立ち上がり直後に高レベルとなるデジタル信号である。 In order to solve the above problem, a receiver according to the present invention transmits a transmitted optical signal to a first pulse having a known pulse width, a known pulse width, and the first pulse. A receiver that receives a second pulse having a pulse width longer than that of the pulse as a digital signal that is a pulse train, wherein the first reference digital signal and the second reference digital signal are received based on the received optical signal. By generating and comparing these reference digital signals, the fluctuation of the pulse width generated in the received optical signal is detected. When the fluctuation of the pulse width is detected, the external of the received optical signal is detected. Pulse width variation detecting means for stopping output for a predetermined period is provided . The first reference digital signal includes a first reference pulse that is a digital signal that becomes high immediately after the rising edge of the edge detection signal that is a digital signal that becomes high immediately after the falling edge of the received optical signal, and the edge It is a digital signal that is at a high level immediately after the rise of the detection signal, and is a signal that indicates an exclusive OR with a second reference pulse having a high level period different from that of the first reference pulse. The digital signal is a digital signal that becomes a high level immediately after the rising of the received optical signal.
上記の構成によれば、本発明に係る受信機は、伝送された光信号を、既知のパルス幅を有するパルス列であって、第1のパルスと、当該第1のパルスよりもパルス幅が長い第2のパルスとを有するパルス列であるデジタル信号として受信する受信機である。なお、本発明に係る受信機が、IrDAのFIR規格に準拠した方式により信号を受信する受信機である場合は、シングルパルスが第1のパルスに対応し、ダブルパルスが第2のパルスに対応する。 According to said structure, the receiver which concerns on this invention is a pulse train which has a known pulse width for the transmitted optical signal, Comprising: A pulse width is longer than the said 1st pulse. It is a receiver which receives as a digital signal which is a pulse train having a second pulse. When the receiver according to the present invention is a receiver that receives a signal in accordance with a method conforming to the IrDA FIR standard, the single pulse corresponds to the first pulse, and the double pulse corresponds to the second pulse. To do.
また、本発明に係る受信機は、パルス幅変動検出手段を備える。このパルス幅変動検出手段は、受信した光信号に発生するパルス幅の変動を検出した場合、当該受信した光信号の外部出力を所定の期間停止するものである。 In addition, the receiver according to the present invention includes pulse width variation detection means. This pulse width fluctuation detecting means stops the external output of the received optical signal for a predetermined period when the fluctuation of the pulse width generated in the received optical signal is detected.
上記の構成によれば、例えば受信機の受信特性の急激な変化により、光信号にパルス幅の変動が発生する場合には、当該光信号の外部出力自体を停止させる。そのため、本発明に係る受信機では、誤った信号を外部に送信する虞を大幅に低減させることができる。 According to the above configuration, when the fluctuation of the pulse width occurs in the optical signal due to, for example, a sudden change in the reception characteristics of the receiver, the external output itself of the optical signal is stopped. Therefore, the receiver according to the present invention can greatly reduce the possibility of transmitting an erroneous signal to the outside.
また、上記パルス幅変動検出手段は、受信した光信号に基づいて、第1基準デジタル信号及び第2基準デジタル信号を生成し、これらの基準デジタル信号同士を比較することにより、当該受信した光信号に発生したパルス幅の変動を検出する処理を行うものである。 The pulse width variation detection means generates a first reference digital signal and a second reference digital signal based on the received optical signal, and compares the reference digital signals with each other, thereby receiving the received optical signal. The processing for detecting the fluctuation of the pulse width generated in the above is performed.
そのため、パルス幅の変動が発生するパルスが、上記パケットフォーマットで規定されるシングルパルス及びダブルパルスである場合は、上記の処理により、当該パケットフォーマットで規定されるシングルパルス及びダブルパルスに発生するパルス幅の変動を検出することができる。また、パルス幅の変動が発生するパルスが、上記パルスデータにおけるシングルパルス及びダブルパルスである場合は、上記の処理により、当該パルスデータにおけるシングルパルス及びダブルパルスに発生するパルス幅の変動を検出することができる。つまり、上記パケットフォーマットで規定されるシングルパルス及びダブルパルスに発生するパルス幅の変動は、上記パルスデータにおけるシングルパルスとダブルパルスとの正確な判別に支障をきたさない。結果、本発明に係る受信機では、誤った信号を外部に送信する虞をさらに低減させることができる。 Therefore, when the pulse that causes fluctuations in the pulse width is a single pulse and a double pulse specified in the packet format, the pulse generated in the single pulse and the double pulse specified in the packet format by the above processing. Variations in width can be detected. In addition, when the pulse in which the fluctuation of the pulse width occurs is a single pulse and a double pulse in the pulse data, the above processing detects the fluctuation in the pulse width generated in the single pulse and the double pulse in the pulse data. be able to. That is, the fluctuation of the pulse width generated in the single pulse and the double pulse defined by the packet format does not hinder accurate discrimination between the single pulse and the double pulse in the pulse data. As a result, the receiver according to the present invention can further reduce the possibility of transmitting an erroneous signal to the outside.
従って、既知のパルス幅を2種類有する光信号によりデータ伝送を行う受信機において、誤った信号を外部に送信する虞を低減することが可能であるという効果を奏する。 Therefore, in a receiver that performs data transmission using optical signals having two types of known pulse widths, it is possible to reduce the possibility of transmitting an erroneous signal to the outside.
また、本発明に係る受信機は、上記受信した光信号は、負論理のデジタル信号であり、上記パルス幅変動検出手段は、上記エッジ検出信号を生成し出力する開始エッジ検出手段と、上記開始エッジ検出手段が出力したエッジ検出信号に基づいて、上記第1基準デジタル信号を生成し出力する第1基準デジタル信号生成手段と、上記第2基準デジタル信号を生成し出力する第2基準デジタル信号生成手段と、上記第1基準デジタル信号と第2基準デジタル信号との論理積を示す信号の立ち上がり直後に高レベルとなるデジタル信号である停止信号を生成し出力する停止信号生成手段と、上記停止信号生成手段が出力した停止信号が高レベルである期間、上記受信した光信号の外部出力を停止する出力信号停止装置と、を備えることを特徴としている。 In the receiver according to the present invention, the received optical signal is a negative logic digital signal, the pulse width variation detecting means generates a start edge detection signal and outputs the start edge detection signal , and the start edge First reference digital signal generation means for generating and outputting the first reference digital signal based on an edge detection signal output by the edge detection means; and second reference digital signal generation for generating and outputting the second reference digital signal And a stop signal generating means for generating and outputting a stop signal which is a digital signal that becomes a high level immediately after the rise of a signal indicating a logical product of the first reference digital signal and the second reference digital signal, and the stop signal stop signal generating means is output is high level period, as characterized by and an output signal stop unit for stopping an external output of the optical signal thus received That.
上記の構成によれば、開始エッジ検出手段は、受信した光信号の立ち下がり直後に高レベルとなるデジタル信号であるエッジ検出信号を出力し、第1基準デジタル信号生成手段は、当該エッジ検出信号に基づいて第1基準デジタル信号を出力する。一方、第2基準デジタル信号生成手段は、上記受信した光信号の立ち上がり直後に高レベルとなるデジタル信号である上記第2基準デジタル信号を出力する。ここで、第1基準デジタル信号は、開始エッジ検出手段が出力したエッジ検出信号の立ち上がり直後から高レベルとなるデジタル信号である第1基準パルスと、当該エッジ検出信号の立ち上がり直後から高レベルとなるデジタル信号であると共に、当該第1基準パルスとは高レベルの期間が異なる第2基準パルスと、の排他的論理和を示す信号とする。 According to the above configuration, the start edge detection unit outputs an edge detection signal that is a digital signal that becomes high immediately after the fall of the received optical signal, and the first reference digital signal generation unit outputs the edge detection signal. Based on the first reference digital signal. On the other hand, the second reference digital signal generating means outputs the second reference digital signal which is a digital signal that becomes high level immediately after the rising of the received optical signal. Here, the first reference digital signal becomes a high level immediately after the first reference pulse, which is a digital signal that becomes a high level immediately after the rising edge of the edge detection signal output from the start edge detection means, and the rising edge of the edge detection signal. In addition to being a digital signal, the first reference pulse is a signal indicating an exclusive OR with a second reference pulse having a high level period different from that of the first reference pulse.
そして、停止信号生成手段は、第1基準デジタル信号及び第2基準デジタル信号の論理積を求めることで、これらの基準デジタル信号同士の比較を行う。つまり、第1基準デジタル信号と第2基準デジタル信号との論理積を示す信号が高レベルとなる場合、即ち、第1基準デジタル信号と第2基準デジタル信号とが同時に出力される場合、停止信号生成手段は、当該論理積を示す信号の立ち上がり直後に高レベルとなるデジタル信号である停止信号を生成し出力する。これにより、上記第1基準デジタル信号における高レベルの期間が、パルス幅の変動が発生した光信号が立ち上がる期間と等しくなるように、第1基準パルス及び第2基準パルスにおける高レベルの期間を設定することで、停止信号生成手段では、当該パルス幅の変動を検出することが可能であることが分かる。 Then, the stop signal generation means compares these reference digital signals by obtaining a logical product of the first reference digital signal and the second reference digital signal. That is, when the signal indicating the logical product of the first reference digital signal and the second reference digital signal is at a high level, that is, when the first reference digital signal and the second reference digital signal are output simultaneously, the stop signal The generating means generates and outputs a stop signal which is a digital signal that becomes high level immediately after the rise of the signal indicating the logical product. Thus, the high level period in the first reference pulse and the second reference pulse is set so that the high level period in the first reference digital signal is equal to the period in which the optical signal in which the pulse width variation occurs rises. Thus, it can be seen that the stop signal generation means can detect the fluctuation of the pulse width.
そして、出力信号停止装置は、停止信号生成手段が出力した停止信号が高レベルである期間、受信した光信号の外部出力を停止する。 Then, the output signal stop device stops the external output of the received optical signal for a period in which the stop signal output from the stop signal generating means is at a high level.
なお、開始エッジ検出手段は、自身に入力されるデジタル信号の立ち下がりの直後に高レベルの信号を出力することが可能な構成でさえあればよい。そのため、開始エッジ検出手段は、周知の微分回路等を用いた非常に簡素かつシンプルな構成を採用することができる。同様の理由により、第2基準デジタル信号生成手段は、周知の微分回路等を用いた非常に簡素かつシンプルな構成を採用することができる。 The start edge detecting means only needs to have a configuration capable of outputting a high level signal immediately after the falling edge of the digital signal input to itself. Therefore, the start edge detection means can adopt a very simple and simple configuration using a known differentiation circuit or the like. For the same reason, the second reference digital signal generation unit can adopt a very simple and simple configuration using a known differentiation circuit or the like.
また、第1基準デジタル信号生成手段及び停止信号生成手段については、自身に入力されるデジタル信号における高レベルの期間を、所定の期間に設定することが可能な構成でさえあればよい。そのため、第1基準デジタル信号生成手段及び停止信号生成手段は、周知の単安定マルチバイブレータ等を用いた非常に簡素かつシンプルな構成を採用することができる。 Further, the first reference digital signal generation unit and the stop signal generation unit need only have a configuration capable of setting a high-level period in the digital signal input to itself to a predetermined period. Therefore, the first reference digital signal generation unit and the stop signal generation unit can adopt a very simple and simple configuration using a known monostable multivibrator or the like.
さらに、出力信号停止装置は、停止信号生成手段からの停止信号が高レベルの期間において、受信した光信号の外部出力を停止することが可能な構成でさえあればよい。そのため、出力信号停止装置は、論理回路及びインバータを組み合わせて構成することにより、簡素かつシンプルな構成により実現可能である。 Furthermore, the output signal stop device only needs to be configured to be able to stop the external output of the received optical signal during a period in which the stop signal from the stop signal generating means is at a high level. Therefore, the output signal stop device can be realized with a simple and simple configuration by combining the logic circuit and the inverter.
従って、パルス幅変動検出手段を構成する上記の部材はいずれも、周知の回路により簡素かつシンプルな構成により実現可能である。 Therefore, any of the above-described members constituting the pulse width variation detecting means can be realized with a simple and simple configuration by a known circuit.
また、本発明に係る受信機は、上記第1基準パルスのパルス幅は、上記第2基準パルスのパルス幅よりも短いと共に、上記第1のパルスのパルス幅よりも長く、上記第2基準パルスのパルス幅は、上記第2のパルスのパルス幅よりも短いことを特徴としている。 In the receiver according to the present invention, the pulse width of the first reference pulse is shorter than the pulse width of the second reference pulse and longer than the pulse width of the first pulse. The pulse width is shorter than the pulse width of the second pulse.
上記の構成によれば、第1基準パルスと第2基準パルスとの排他的論理和を示す信号は、第1のパルスの立ち上がりから第2のパルスの立ち上がりまでの間において高レベルの期間を有する信号となる。第1基準パルス及び第2基準パルスをこうして設定することにより、本発明に係る受信機では、第1のパルスに発生するパルス太りと、第2のパルスに発生するパルス細りとを同時に検出することが可能となる。 According to the above configuration, the signal indicating the exclusive OR of the first reference pulse and the second reference pulse has a high level period from the rising edge of the first pulse to the rising edge of the second pulse. Signal. By setting the first reference pulse and the second reference pulse in this way, the receiver according to the present invention can simultaneously detect the pulse fatness generated in the first pulse and the pulse thinness generated in the second pulse. Is possible.
また、本発明に係る受信機は、上記停止信号のパルス幅は、上記受信した光信号の1周期に対応するパルス幅よりも長いことを特徴としている。 The receiver according to the present invention is characterized in that a pulse width of the stop signal is longer than a pulse width corresponding to one period of the received optical signal.
上記の構成によれば、受信した光信号の1周期に対応するパルス幅よりも長くすることにより、パルス幅の変動が発生している光信号の外部出力を、より確実に停止することが可能である。 According to the above configuration, it is possible to more reliably stop the external output of the optical signal in which the fluctuation of the pulse width occurs by making the pulse width longer than the pulse width corresponding to one period of the received optical signal. It is.
また、本発明に係る受信機は、上記第1基準デジタル信号生成手段は、単安定マルチバイブレータを含んで構成され、上記単安定マルチバイブレータは、上記第1基準デジタル信号のパルス幅を調整するための、可変電流供給手段を備えることを特徴としている。 In the receiver according to the present invention, the first reference digital signal generation means includes a monostable multivibrator, and the monostable multivibrator adjusts the pulse width of the first reference digital signal. The variable current supply means is provided.
上記の構成によれば、可変電流供給手段により第1基準デジタル信号のパルス幅を調整することができるため、設計変更を行うことなく、第1基準デジタル信号のパルス幅を適宜制御することができる。 According to the above configuration, since the pulse width of the first reference digital signal can be adjusted by the variable current supply means, the pulse width of the first reference digital signal can be appropriately controlled without changing the design. .
また、本発明に係る受信機は、上記第1基準デジタル信号生成手段は、単安定マルチバイブレータを含んで構成され、上記単安定マルチバイブレータは、比較器を備え、上記比較器の反転入力端には、バンドギャップ電圧源からの電圧が印加されていることを特徴としている。 Further, in the receiver according to the present invention, the first reference digital signal generation means includes a monostable multivibrator, and the monostable multivibrator includes a comparator and is connected to an inverting input terminal of the comparator. Is characterized in that a voltage from a band gap voltage source is applied.
上記の構成によれば、第1基準デジタル信号を出力する、第1基準デジタル信号生成手段の単安定マルチバイブレータの比較器の反転入力端には、バンドギャップ電圧源からの電圧が印加されている。そのため、当該比較器の反転入力端には、電源電圧及び温度に依存することのない電圧を印加することができる。従って、本発明に係る受信機自身が使用される環境の変化に起因する、第1基準デジタル信号のパルス幅の変動を抑制することができる。 According to said structure, the voltage from a band gap voltage source is applied to the inverting input terminal of the comparator of the monostable multivibrator of the 1st reference digital signal generation means which outputs a 1st reference digital signal. . Therefore, a voltage that does not depend on the power supply voltage and temperature can be applied to the inverting input terminal of the comparator. Therefore, fluctuations in the pulse width of the first reference digital signal due to changes in the environment in which the receiver according to the present invention is used can be suppressed.
また、本発明に係る電子機器は、上記のいずれかの受信機を備え、当該受信機により、伝送された光信号を受信するものである。 An electronic apparatus according to the present invention includes any one of the receivers described above, and receives a transmitted optical signal by the receiver.
上記の構成によれば、本発明に係る受信機を備える電子機器では、受信機の後段に誤った信号を送信してしまう虞を低減できる。例えば、本発明に係る電子機器の後段に、受信機を制御するための制御システムが接続されている場合は、当該制御システムに、誤った信号を送信する虞を低減することが可能となる。これにより、当該制御システムでは、受信機を適切に制御することができなくなってしまう虞を低減することが可能となり、電子機器全体においては、受信エラーが発生してしまう虞を低減することが可能となる。 According to said structure, in an electronic device provided with the receiver which concerns on this invention, a possibility that an incorrect signal may be transmitted to the back | latter stage of a receiver can be reduced. For example, when a control system for controlling the receiver is connected to the subsequent stage of the electronic apparatus according to the present invention, it is possible to reduce the possibility of transmitting an erroneous signal to the control system. As a result, the control system can reduce the possibility that the receiver cannot be appropriately controlled, and can reduce the possibility that a reception error will occur in the entire electronic device. It becomes.
以上のとおり、本発明に係る受信機は、伝送された光信号を、既知のパルス幅を有する第1のパルスと、既知のパルス幅を有し、かつ、当該第1のパルスよりもパルス幅が長い第2のパルスと、を有するパルス列であるデジタル信号として受信する受信機であって、上記受信した光信号に基づいて、第1基準デジタル信号及び第2基準デジタル信号を生成し、これらの基準デジタル信号同士を比較することにより、当該受信した光信号に発生したパルス幅の変動を検出し、当該パルス幅の変動を検出した場合には、当該受信した光信号の外部出力を所定の期間停止するパルス幅変動検出手段を備える構成である。なお、上記第1基準デジタル信号は、受信した光信号の立ち下がり直後に高レベルとなるデジタル信号であるエッジ検出信号の立ち上がり直後に高レベルとなるデジタル信号である第1基準パルスと、当該エッジ検出信号の立ち上がり直後に高レベルとなるデジタル信号であると共に、当該第1基準パルスとは高レベルの期間が異なる第2基準パルスと、の排他的論理和を示す信号であり、上記第2基準デジタル信号は、上記受信した光信号の立ち上がり直後に高レベルとなるデジタル信号である。さらに、本発明に係る受信機は、上記第1基準パルスのパルス幅は、上記第2基準パルスのパルス幅よりも短いと共に、上記第1のパルスのパルス幅よりも長く、上記第2基準パルスのパルス幅は、上記第2のパルスのパルス幅よりも短い構成である。 As described above, the receiver according to the present invention can transmit a transmitted optical signal by using a first pulse having a known pulse width, a known pulse width, and a pulse width larger than that of the first pulse. Is a receiver that receives a digital signal that is a pulse train having a long second pulse, and generates a first reference digital signal and a second reference digital signal based on the received optical signal, and By comparing the reference digital signals with each other, a variation in the pulse width generated in the received optical signal is detected. When the variation in the pulse width is detected, the external output of the received optical signal is output for a predetermined period. The pulse width variation detecting means for stopping is provided. The first reference digital signal includes a first reference pulse that is a digital signal that becomes high immediately after the rising edge of the edge detection signal that is a digital signal that becomes high immediately after the falling edge of the received optical signal, and the edge It is a digital signal that is at a high level immediately after the rise of the detection signal, and is a signal that indicates an exclusive OR with a second reference pulse having a high level period different from that of the first reference pulse. The digital signal is a digital signal that becomes a high level immediately after the rising of the received optical signal. In the receiver according to the present invention, the pulse width of the first reference pulse is shorter than the pulse width of the second reference pulse and longer than the pulse width of the first pulse. The pulse width is shorter than the pulse width of the second pulse.
従って、既知のパルス幅を2種類有する光信号によりデータ伝送を行う受信機において、誤った信号を外部に送信する虞を低減することが可能であるという効果を奏する。さらに、本発明に係る受信機では、第1のパルスに発生するパルス太りと、第2のパルスに発生するパルス細りとを同時に検出することが可能となる。 Therefore, in a receiver that performs data transmission using optical signals having two types of known pulse widths, it is possible to reduce the possibility of transmitting an erroneous signal to the outside. Furthermore, in the receiver according to the present invention, it is possible to simultaneously detect the pulse fatness generated in the first pulse and the pulse thinness generated in the second pulse.
本発明の一実施形態について図1〜図12に基づいて説明すると以下の通りである。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1は、本発明に係る受信機の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to the present invention.
図1に示す光受信機(受信機)1は、受信装置11、及びパルス幅監視装置(パルス幅変動検出手段)12を備える構成である。なお、パルス幅監視装置12の後段には例えば、アプリケーション・プロセッサ、UART等の図示しない制御システムが接続される。
An optical receiver (receiver) 1 shown in FIG. 1 includes a receiving
受信装置11は、例えば図示しない送信機から送信された信号を受信して、パルス幅監視装置12に出力する。
For example, the receiving
ここで、受信装置11としては例えば、IrDAのFIR規格に準拠したIrDA通信デバイスが好適に用いられる。そして、受信装置11がIrDA通信デバイスである場合、受信装置11が受信する信号は例えば、4値PPM変調方式による変調が行われた光信号である。
Here, for example, an IrDA communication device compliant with the IrDA FIR standard is preferably used as the receiving
但し、受信装置11として好適に用いられる装置は、上記に限定されるものではない。即ち、受信装置11は、光信号を、既知のパルス幅を有するパルス列であって、互いにパルス幅が異なる2種類のパルスを有するパルス列であるデジタル信号として受信する装置であれば特に限定されない。こうした受信装置11としては例えば、16値PPM変調方式による変調が行われた光信号を受信する装置が挙げられる。
However, the apparatus suitably used as the receiving
パルス幅監視装置12は、受信装置11からの信号に基づいて、以下の処理を行うものである。
The pulse
即ち、パルス幅監視装置12は、受信装置11からの信号に基づいて、第1基準デジタル信号及び第2基準デジタル信号という2種類の基準デジタル信号を生成し、これらの基準デジタル信号同士を比較する。そして、その比較結果から、受信装置11からの信号に発生したパルス幅の変動を検出する。当該パルス幅の変動を検出した場合、パルス幅監視装置12は、後段の回路、例えば、上記制御システムへの外部出力を停止する。パルス幅監視装置12に関する詳細な説明については、後述する。
That is, the pulse
なお、パルス幅監視装置12は、受信装置11からの信号に発生するパルス幅の変動を検出しない場合、上記後段の回路に対し、受信装置11からの信号をそのまま出力する。
Note that the pulse
本発明に係るパルス幅変動検出手段の構成について、図2に基づいて説明する。 The configuration of the pulse width variation detecting means according to the present invention will be described with reference to FIG.
なお、ここで本発明に係るパルス幅変動検出手段は、既知のパルス幅を有するパルス列であって、互いにパルス幅が異なる2種類のパルスを有するパルス列であるデジタル信号、即ち、後述する入力信号a1を受信する。本願では、本発明の説明をより好適に行うため、当該2種類のパルスのうち、パルス幅が短い方のパルスを「第1のパルス」と称し、パルス幅が長い方のパルスを「第2のパルス」と称する。即ち、第1のパルス及び第2のパルスは、共に既知のパルス幅を有するパルスであるが、第2のパルスのパルス幅は、第1のパルスのパルス幅よりも長い。なお、本発明に係るパルス幅変動検出手段が、IrDAのFIR規格に準拠したIrDA通信デバイスからの信号を受信する場合は、シングルパルスが第1のパルスに対応し、ダブルパルスが第2のパルスに対応する。 Here, the pulse width variation detecting means according to the present invention is a digital signal which is a pulse train having a known pulse width and having two kinds of pulses having different pulse widths, that is, an input signal a1 which will be described later. Receive. In the present application, in order to more suitably explain the present invention, of the two types of pulses, a pulse having a shorter pulse width is referred to as a “first pulse”, and a pulse having a longer pulse width is referred to as a “second pulse”. Referred to as “pulses”. That is, the first pulse and the second pulse are both pulses having a known pulse width, but the pulse width of the second pulse is longer than the pulse width of the first pulse. When the pulse width variation detecting means according to the present invention receives a signal from an IrDA communication device compliant with the IrDA FIR standard, the single pulse corresponds to the first pulse and the double pulse corresponds to the second pulse. Corresponding to
また、本願では、一例として、入力信号a1の周期が500(nsec)であり、第1のパルスのパルス幅に対応する期間が125(nsec)であり、第2のパルスのパルス幅に対応する期間が250(nsec)であるものとして説明を行う。 Further, in the present application, as an example, the cycle of the input signal a1 is 500 (nsec), the period corresponding to the pulse width of the first pulse is 125 (nsec), and corresponds to the pulse width of the second pulse. The description will be made assuming that the period is 250 (nsec).
さらに、ここでは、入力信号a1が負論理の信号であるものとして説明を行う。 Further, here, the description will be made assuming that the input signal a1 is a negative logic signal.
図2は、パルス幅監視装置12の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the pulse
図2に示すパルス幅監視装置12は、開始エッジ検出回路(開始エッジ検出手段)20、基準パルス生成回路(第1基準デジタル信号生成手段)21、終了エッジ検出回路(第2基準デジタル信号生成手段)22、停止信号生成回路(停止信号生成手段)23、及び出力信号停止装置24を備える構成である。
2 includes a start edge detection circuit (start edge detection means) 20, a reference pulse generation circuit (first reference digital signal generation means) 21, and an end edge detection circuit (second reference digital signal generation means). ) 22, a stop signal generation circuit (stop signal generation means) 23, and an output
開始エッジ検出回路20には、受信装置11からの入力信号a1が入力される。そして、開始エッジ検出回路20は、入力信号a1の立ち下がりエッジを検出するエッジ検出信号a3を生成し、当該エッジ検出信号a3を基準パルス生成回路21に出力する。なお、ここで、信号の立ち下がりエッジとは、当該信号におけるパルスの立ち下がりの瞬間を意味する。
An input signal a <b> 1 from the receiving
基準パルス生成回路21は、開始エッジ検出回路20の後段に接続されるものである。この基準パルス生成回路21は、エッジ検出信号a3に基づいて基準パルス(第1基準デジタル信号)c4を生成し、当該基準パルスc4を停止信号生成回路23に出力する。
The reference
終了エッジ検出回路22は、開始エッジ検出回路20と並列に接続されるものであり、当該開始エッジ検出回路20と同様に、入力信号a1が入力される。終了エッジ検出回路22は、入力信号a1の立ち上がりエッジを検出するエッジ検出信号b3を生成し、当該エッジ検出信号b3を停止信号生成回路23に出力する。なお、このエッジ検出信号b3は、本発明に係る第2基準デジタル信号である。また、ここで、信号の立ち上がりエッジとは、当該信号におけるパルスの立ち上がりの瞬間を意味する。
The end
停止信号生成回路23は、基準パルス生成回路21及び終了エッジ検出回路22の後段に接続されるものである。この停止信号生成回路23は、基準パルスc4及びエッジ検出信号b3に基づいて、即ち、基準パルスc4とエッジ検出信号b3とを比較することで、停止信号d2を生成し、当該停止信号d2を出力信号停止装置24に出力する。
The stop
出力信号停止装置24は、開始エッジ検出回路20及び終了エッジ検出回路22と同様に、入力信号a1が入力される。さらに、出力信号停止装置24は、停止信号生成回路23が生成した停止信号d2が入力される。出力信号停止装置24は、停止信号d2に応じて、入力信号a1をそのまま上記後段の回路に出力する状態と、入力信号a1の当該後段の回路への出力を所定の期間停止させる状態とを切り替える。ここでは、出力信号停止装置24が出力する信号をeとする。
Similarly to the start
ここからは、図3〜図10に基づいて、上記パルス幅監視装置を構成する各部材の構成及び動作について、より詳細に説明する。 From here, based on FIGS. 3-10, the structure and operation | movement of each member which comprise the said pulse width monitoring apparatus are demonstrated in detail.
図3(a)は、開始エッジ検出回路20の構成例を示す回路図である。また、図3(b)〜(d)は、開始エッジ検出回路20を通過する信号の波形を示すグラフである。なお、図3(b)〜(d)に示すグラフはいずれも、縦軸が信号のレベルであり、横軸が時間である。
FIG. 3A is a circuit diagram illustrating a configuration example of the start
図3(a)に示すとおり、開始エッジ検出回路20は、コンデンサ31、抵抗32、及びインバータ33を備える構成である。コンデンサ31の一端は、受信装置11に接続される。コンデンサ31の他端は、インバータ33の入力端に接続される。インバータ33の出力端は、基準パルス生成回路21に接続される。また、抵抗32の一端は、コンデンサ31の他端とインバータ33の入力端との間である接続点34に接続され、抵抗32の他端は、駆動電圧源(図3(a)の「電源電圧」参照)に接続される。
As shown in FIG. 3A, the start
開始エッジ検出回路20の、コンデンサ31及び抵抗32は、一般的な微分回路を構成する。また、図3(b)に示す波形を有する入力信号a1は、パルスの立ち上がり及び立ち下がりの瞬間において、非常に高い周波数成分を有している。このため、入力信号a1の立ち下がりの瞬間において、接続点34における電圧は、コンデンサ31及び抵抗32の微分作用により、ハイレベルから、ローレベルへと急激に変化する。なお、本願では、ハイレベルは、本発明に係る各部材における電源電圧(例えば、開始エッジ検出回路20の場合は、上記駆動電圧源の電圧)のレベルであり、ローレベルは、グランドレベルであるものとする。
The
そしてその後、入力信号a1は、定常的にローレベルとなるため、接続点34における電圧は、ローレベルからハイレベルへと徐々に上昇する。
Then, since the input signal a1 is constantly at a low level, the voltage at the
一方、入力信号a1の立ち上がりの瞬間において、接続点34における電圧は、上記微分作用により、ハイレベルを超える電圧へと急激に変化する。このとき、接続点34にはハイレベルを超える電圧が発生するが、入力信号a1は、定常的にハイレベルとなっている。そのため、接続点34における電圧は、ハイレベルを超える電圧からハイレベルへと徐々に降下する。
On the other hand, at the moment when the input signal a1 rises, the voltage at the
以上の動作により、入力信号a1は、接続点34において、図3(c)に示す波形を有する信号a2に変換される。 With the above operation, the input signal a1 is converted to the signal a2 having the waveform shown in FIG.
そして、信号a2を、インバータ33を介して出力することにより、開始エッジ検出回路20は、図3(d)に示す波形を有するエッジ検出信号a3を出力する。即ち、インバータ33は、信号a2を、自身が有する所定の閾値(通常は、ローレベル以上、かつ、ハイレベル以下の電圧値)と比較する。そして、信号a2のレベルが当該閾値以上であればローレベルを出力し、信号a2のレベルが当該閾値未満であればハイレベルを出力する。これにより、開始エッジ検出回路20では、信号a2を、インバータ33を介して出力することにより、図3(d)に示す波形を有するエッジ検出信号a3を生成し、出力する。開始エッジ検出回路20は、生成したエッジ検出信号a3を基準パルス生成回路21に出力する。
Then, by outputting the signal a2 via the
なお、ここでエッジ検出信号a3は、入力信号a1の立ち下がりの瞬間よりも若干遅延して、電圧がローレベルからハイレベルへと上昇する信号となる。当該遅延時間は、コンデンサ31の静電容量、及び抵抗32の抵抗値に応じてわずかに調整が可能であるが、概ね5(nsec)程度の時間となる。
Here, the edge detection signal a3 is a signal whose voltage rises from a low level to a high level with a slight delay from the falling edge of the input signal a1. The delay time can be slightly adjusted according to the capacitance of the
図4(a)は、基準パルス生成回路21の構成例を示すブロック図である。また、図4(b)〜(e)は、基準パルス生成回路21を通過する信号の波形を示すグラフである。なお、図4(b)〜(e)に示すグラフはいずれも、縦軸が信号のレベルであり、横軸が時間である。
FIG. 4A is a block diagram illustrating a configuration example of the reference
基準パルス生成回路21は、ワンショット回路41、42の並列回路の各出力がEXOR(排他的論理和)回路43の入力端に接続される構成である。EXOR(排他的論理和)回路43の出力端は、停止信号生成回路23に接続される。
The reference
基準パルス生成回路21に入力された、図4(b)に示す波形を有するエッジ検出信号a3は、ワンショット回路41、42に入力される。ワンショット回路41は、エッジ検出信号a3の立ち上がり直後にハイレベルとなるパルスであって、ハイレベルである期間がt1である、図4(c)に示す波形を有するパルス信号(第1基準パルス)c2を生成し、出力する。ワンショット回路42は、上記エッジ検出信号a3の立ち上がり直後にハイレベルとなるパルスであって、ハイレベルである期間がt2である、図4(d)に示す波形を有するパルス信号(第2基準パルス)c3を生成し、出力する。なお、ここで、上記期間t1と期間t2とは、互いに異なる期間とする。
The edge detection signal a3 having the waveform shown in FIG. 4B input to the reference
ワンショット回路41から出力されたパルス信号c2、及びワンショット回路42から出力されたパルス信号c3は、EXOR回路43に入力される。EXOR回路43は、パルス信号c2とパルス信号c3との排他的論理和を示す、図4(e)に示す波形を有するパルス信号を、基準パルスc4として生成し、停止信号生成回路23に出力する。
The pulse signal c2 output from the one-
ここで、ワンショット回路において好適である構成について、図5〜図7に基づいて説明する。 Here, a configuration suitable for the one-shot circuit will be described with reference to FIGS.
図5は、本発明において好適に用いられるワンショット回路の構成を示す回路図である。 FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a one-shot circuit suitably used in the present invention.
図5に示すワンショット回路50は、トランジスタ51、電流源52、コンデンサ53、基準電圧源54、比較器55、及びインバータ56を備える、いわゆる、単安定マルチバイブレータ回路(モノステーブル・マルチバイブレータ)である。トランジスタ51のベース端子は、開始エッジ検出回路20のインバータ33(図3参照)の出力端に接続される。トランジスタ51のコレクタ端子は、電流源52に接続される。トランジスタ51のエミッタ端子は、接地される。トランジスタ51のコレクタ端子と、電流源52との間には、比較器55の非反転入力端が接続される。コンデンサ53の一端は、上記トランジスタ51のコレクタ端子と電流源52との間の後段、かつ、比較器55の非反転入力端の前段に接続される。コンデンサ53の他端は、トランジスタ51のエミッタ端子とその接地面との間に接続される。基準電圧源54の正極側の端子は、比較器55の反転入力端に接続され、基準電圧源54の負極側の端子は、接地される。比較器55の出力端は、インバータ56の入力端に接続される。インバータ56の出力端は、EXOR回路43(図4参照)の入力端に接続される。
The one-
トランジスタ51のベース端子にパルス信号(例えば、ワンショット回路41の場合は、エッジ検出信号a3)が入力されると、トランジスタ51は、入力された信号がハイレベルの間のみ導通状態となる。このときコンデンサ53は、自身が蓄積する電荷を、トランジスタ51を介して放電する。またこのとき、コンデンサ53が接続される電源ラインは、グランドレベルとなり、比較器55の非反転入力端に印加される電圧は0となる。一方、比較器55の反転入力端には、基準電圧源54の基準電圧vref1が印加される。結果、比較器55の非反転入力端の電圧は、比較器55の反転入力端の電圧未満となるため、比較器55の出力はローレベルとなる。
When a pulse signal (for example, the edge detection signal a3 in the case of the one-shot circuit 41) is input to the base terminal of the
次に、上記トランジスタ51のベース端子に入力される信号がハイレベルからローレベルへと変化すると、トランジスタ51は非導通状態となる。このとき、トランジスタ51のコレクタ端子には、電流源52からの電流が供給される。そして、これにより、コンデンサ53では、電流源52による充電が行われる。またこのとき、コンデンサ53が接続される電源ラインの電圧は徐々に上昇し、これに伴い、比較器55の非反転入力端に印加される電圧は徐々に上昇する。そして、比較器55の非反転入力端に印加される電圧が、基準電圧vref1の電圧以上となると、比較器55の出力はハイレベルに変化する。
Next, when the signal input to the base terminal of the
なお、比較器55の出力がローレベルである期間tは、以下の数式(1)により、設定可能である。
Note that the period t during which the output of the
t=(C・vref1)/Ia (nsec) ・・・(1)
(なお、C:コンデンサ53の静電容量、vref1:基準電圧源54の基準電圧値、Ia:トランジスタ51のコレクタ端子に供給される電流値)
以上の動作により得られる比較器55の出力は、インバータ56を介して出力される。例えば、ワンショット回路41の場合、インバータ56が出力する信号は、図4(c)に示す信号c2である。
t = (C · vref1) / Ia (nsec) (1)
(C: capacitance of
The output of the
結果として、ワンショット回路50は、トランジスタ51のベース端子に入力されるパルス信号に基づいて、当該信号の立ち上がり直後にハイレベルとなるパルスであって、ハイレベルである期間がtであるパルス信号を生成する。
As a result, the one-
このワンショット回路50を、図4(a)に示すワンショット回路41として用いる場合は、上記期間tが、ワンショット回路41が出力するパルス信号c2がハイレベルである期間t1に該当する。また、このワンショット回路50を、図4(a)に示すワンショット回路42として用いる場合は、上記期間tが、ワンショット回路42が出力するパルス信号c3がハイレベルである期間t2に該当する。さらに、このワンショット回路50を、後述する図9に示すワンショット回路91として用いる場合は、上記期間tが、ワンショット回路91が出力する停止信号d2がハイレベルである期間t3に該当する。
When the one-
図6は、本発明において好適に用いられるワンショット回路の別の構成を示す回路図である。 FIG. 6 is a circuit diagram showing another configuration of a one-shot circuit suitably used in the present invention.
図6に示すワンショット回路60は、図5に示すワンショット回路50の構成において、トリミング回路(可変電流供給手段)61をさらに備える構成である。
The one-
トリミング回路61は、図6に示すとおり、電流源63とスイッチDo[0]との直列回路、電流源64とスイッチDo[1]との直列回路、及び電流源65とスイッチDo[2]との直列回路を、互いに並列に接続した回路を、電流源52の一端から他端へと接続して構成される。なお、電流源63とスイッチDo[0]との直列回路、電流源64とスイッチDo[1]との直列回路、及び電流源65とスイッチDo[2]との直列回路はいずれも、スイッチ側が、トランジスタ51のコレクタ端子に接続され、電流源63〜65側が、駆動電圧源(図6の「電源電圧」参照)に接続される。
As shown in FIG. 6, the trimming
ここで、電流源63〜65の電流値は、例えば以下の関係を有する。
Here, the current values of the
(電流源64の電流値)=(電流源63の電流値)・2
(電流源65の電流値)=(電流源63の電流値)・4
そして、ワンショット回路60では、電流源63〜65に直列に接続されるスイッチDo[0]〜Do[2]のオン/オフの切り替えに応じて、トランジスタ51のコレクタ端子に供給する電流値を適宜変更することができる。
(Current value of current source 64) = (Current value of current source 63) · 2
(Current value of current source 65) = (Current value of current source 63) · 4
In the one-
これにより、ワンショット回路60では、トランジスタ51のコレクタ端子に供給する電流値を適宜変更することで、設計変更を行うことなく、比較器55の出力がローレベルである期間tを制御することが可能となるため、より柔軟なシステム設計が可能となる。
Thereby, in the one-
なお、ワンショット回路60において、電流源52の電流値をI1、電流源63の電流値をI2とすると、比較器55の出力がローレベルである期間t´は、以下の数式(2)により、設定可能である。
In the one-
t´=(C・vref1)/(I1+n・I2) (nsec) ・・・(2)
即ち、この場合、上記スイッチDo[0]〜Do[2]のオン/オフの切り替えは、上記数式(2)の変数「n」の数値変更を意味していると言える。
t ′ = (C · vref1) / (I1 + n · I2) (nsec) (2)
That is, in this case, it can be said that the on / off switching of the switches Do [0] to Do [2] means changing the numerical value of the variable “n” in the above equation (2).
因みに、図6に示すワンショット回路60では、電流源として、電流値が上記の関係を有する電流源63〜65を用いることで、トランジスタ51のコレクタ端子に供給する電流値を、8値(3ビット)の変数として制御しているが、これに限定されない。即ち、図6に示す形態に係るワンショット回路では、ワンショット回路60のトランジスタ51に対応するトランジスタのコレクタ端子に供給する電流値を、8値以外の変数として制御してもよい。なお、当該変数が多いほどに、図6に示す形態に係るワンショット回路では、自身が生成する基準パルスのハイレベルの期間を、精緻に設定することができる。
Incidentally, in the one-
図7は、本発明において好適に用いられるバンドギャップ電圧源の構成を示す回路図である。 FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a bandgap voltage source preferably used in the present invention.
図7に示すバンドギャップ電圧源70は、図5に示すワンショット回路50、図6に示すワンショット回路60における基準電圧源54として、基準電圧vref1を出力するためのものである。バンドギャップ電圧源70は、基準電圧源54として用いることにより、温度変化に関係なく、基準電圧vref1として、概ね1.25Vの電圧を発生することができるものである。
The band
図7に示すバンドギャップ電圧源70には、PNP型のMOS(Metal Oxide Semiconductor)電界効果トランジスタQP1〜QP3が設けられる。トランジスタQP1のベース端子、トランジスタQP2のベース端子、及びトランジスタQP3のベース端子は、互いに接続される。トランジスタQP1〜QP3のエミッタ端子はいずれも、電源ラインに接続される。トランジスタQP1のベース端子はさらに、トランジスタQP1自身のコレクタ端子に接続される。
The band
また、図7に示すバンドギャップ電圧源70には、NPN型のMOS電界効果トランジスタQN1、QN2が設けられる。トランジスタQN1のベース端子及びトランジスタQN2のベース端子は、互いに接続される。トランジスタQN1のエミッタ端子は、接地される。トランジスタQN2のエミッタ端子は、抵抗R0を介して接地される。トランジスタQN2のベース端子はさらに、トランジスタQN2自身のコレクタ端子に接続される。トランジスタQN1のコレクタ端子は、トランジスタQP1のコレクタ端子に接続される。トランジスタQN2のコレクタ端子は、トランジスタQP2のコレクタ端子に接続される。
The band
また、図7に示すバンドギャップ電圧源70には、NPN型のMOS電界効果トランジスタQN3が設けられる。トランジスタQN3のコレクタ端子は、トランジスタQP3のコレクタ端子に接続される。トランジスタQN3のコレクタ端子はさらに、トランジスタQN3自身のベース端子と接続される。トランジスタQN3のエミッタ端子は、抵抗R1を介して接地される。
The band
そして、図7に示すバンドギャップ電圧源70は、トランジスタQP3のコレクタ端子と、トランジスタQN3のコレクタ端子との間に、出力端子71が設けられる。この出力端子71は、図5に示すワンショット回路50または図6に示すワンショット回路60における、基準電圧源54の正極側の端子に対応する。
In the band
一般的に、モノリシックICを用いて、PTAT(proportional to absolute temperature)電流を発生することは容易である。 In general, it is easy to generate a PTAT (Proportional to Absolute Temperature) current using a monolithic IC.
PTAT電流Iref1は、以下の数式(3)・(4)により表される。 The PTAT current Iref1 is expressed by the following mathematical formulas (3) and (4).
Iref1= Vt・(ln N)/R0 ・・・(3)
Vt=k・T/q ・・・(4)
(なお、k:ボルツマン定数、T:絶対温度、q:電子の素電荷、N:トランジスタQP1、QN1と、トランジスタQP2、QN2とのサイズ比)
ここで、基準電圧vref1を、「vref1=R1・Iref1+Vbe」によって構成すると、基準電圧vref1は、以下の数式(5)により表される。
Iref1 = Vt · (ln N) / R0 (3)
Vt = k · T / q (4)
(K: Boltzmann constant, T: absolute temperature, q: elementary charge of electrons, N: size ratio of transistors QP1, QN1 and transistors QP2, QN2)
Here, when the reference voltage vref1 is configured by “vref1 = R1 · Iref1 + Vbe”, the reference voltage vref1 is expressed by the following formula (5).
vref1=R1・Vt・(ln N)/R0+Vbe ・・・(5)
また、温度係数は、以下の数式(6)〜(9)により表される。
vref1 = R1 · Vt · (ln N) / R0 + Vbe (5)
The temperature coefficient is expressed by the following mathematical formulas (6) to (9).
(∂vref1/∂T)={R1・Vt・(ln N)/R0}/T+(∂Vbe/∂T) ・・・(6)
(∂vref1/∂T)/vref1=A・(1/T)+B・(∂Vbe/∂T)/Vbe ・・・(7)
A={R1・Vt・(ln N)/R0}/vref1 ・・・(8)
B=Vbe/vref1 ・・・(9)
ここで、数式(7)においては、(1/T)が正である。一方、通常、数式(7)においては、(∂Vbe/∂T)/Vbeが負である。このため、Aの値を上記の数式(8)により、Bの値を上記の数式(9)により、調整することで、温度係数は、0に近づけることが可能である。
(∂vref1 / ∂T) = {R1 · Vt · (ln N) / R0} / T + (∂Vbe / ∂T) (6)
(∂vref1 / ∂T) / vref1 = A · (1 / T) + B · (∂Vbe / ∂T) / Vbe (7)
A = {R1 · Vt · (ln N) / R0} / vref1 (8)
B = Vbe / vref1 (9)
Here, in Equation (7), (1 / T) is positive. On the other hand, (∂Vbe / ∂T) / Vbe is usually negative in Equation (7). Therefore, the temperature coefficient can be brought close to 0 by adjusting the value of A by the above equation (8) and the value of B by the above equation (9).
そして、温度係数が0に漸近した場合、基準電圧vref1の電圧は、概ね1.25Vとなる。この基準電圧vref1は、本発明に係る各種ワンショット回路における基準電圧として用いられる。 When the temperature coefficient is asymptotic to 0, the voltage of the reference voltage vref1 is approximately 1.25V. This reference voltage vref1 is used as a reference voltage in various one-shot circuits according to the present invention.
これにより、基準電圧源として、上記のバンドギャップ電圧源を適用する場合は、電源電圧及び温度に依存することなく基準電圧を設定することができるため、本発明に係る受信機が使用される環境の変化に起因する、基準パルスのパルス幅の変動を抑制することができる。 As a result, when the band gap voltage source is applied as the reference voltage source, the reference voltage can be set without depending on the power supply voltage and the temperature, and therefore the environment in which the receiver according to the present invention is used. It is possible to suppress fluctuations in the pulse width of the reference pulse caused by the change in.
図8(a)は、終了エッジ検出回路22の構成例を示す回路図である。また、図8(b)〜(d)は、終了エッジ検出回路22を通過する信号の波形を示すグラフである。なお、図8(b)〜(d)に示すグラフはいずれも、縦軸が信号のレベルであり、横軸が時間である。
FIG. 8A is a circuit diagram showing a configuration example of the end
図8(a)に示すとおり、終了エッジ検出回路22は、図3(a)に示す開始エッジ検出回路20の構成において、抵抗32の他端が接地される構成である。抵抗32の他端は、駆動電圧源には接続されていない。また、図8(a)に示す終了エッジ検出回路22において、インバータ33の後段には、インバータ35がさらに設けられている。
As shown in FIG. 8A, the end
なお、図8(a)に示す終了エッジ検出回路22におけるコンデンサ31の一端は、受信装置11に接続されており、インバータ33の出力端は、インバータ35の入力端に接続されており、インバータ35の出力端は、停止信号生成回路23に接続されている。
Note that one end of the
終了エッジ検出回路22は、開始エッジ検出回路20と同様に入力信号a1(図8(b)参照)が入力される。そして、終了エッジ検出回路22では、開始エッジ検出回路20と同様の動作が為される。
The end
ここで、抵抗32の他端が接地されているため、終了エッジ検出回路22の接続点34は、通常、グランドレベル、即ち、ローレベルに保持されることとなる。そのため、接続点34において得られる信号b2は、図8(c)に示す波形を有する信号となる。そして、信号b2を、インバータ33およびインバータ35を介して出力することで信号b2を2度論理反転させ、終了エッジ検出回路22は、図8(d)に示す波形を有するエッジ検出信号b3を生成する。そして、終了エッジ検出回路22は、エッジ検出信号b3を停止信号生成回路23に出力する。
Here, since the other end of the
なお、ここで、エッジ検出信号b3は、入力信号a1の立ち上がりの瞬間よりも若干遅延して、電圧がローレベルからハイレベルへと上昇する信号となる。当該遅延時間は、コンデンサ31の静電容量、及び抵抗32の抵抗値に応じてわずかに調整が可能であるが、概ね5(nsec)程度の時間となる。
Here, the edge detection signal b3 is a signal whose voltage rises from a low level to a high level with a slight delay from the rising edge of the input signal a1. The delay time can be slightly adjusted according to the capacitance of the
図9は、停止信号生成回路23の構成例を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the stop
図9に示す停止信号生成回路23は、AND(論理積)回路90、ワンショット回路91を備える構成である。
The stop
AND回路90は、一方の入力端が基準パルス生成回路21の出力に接続され、他方の入力端が終了エッジ検出回路22の出力に接続され、出力端がワンショット回路91に接続される。そして、AND回路90は、基準パルス生成回路21が出力する基準パルスc4及び終了エッジ検出回路22が出力するエッジ検出信号b3が入力されると、これらの論理積を示す信号d1を生成し、ワンショット回路91に出力する。
The AND
ワンショット回路91は例えば、図5に示すワンショット回路50、図6に示すワンショット回路60と同一の構成を有する回路である。また、当然ワンショット回路91は、バンドギャップ電圧源70を有する構成であってもよい。そのため、ここでは、ワンショット回路91についての詳細な説明については、省略する。ワンショット回路91は、AND回路90から出力される信号d1の立ち上がり直後にハイレベルとなるパルスであって、ハイレベルである期間がt3である、停止信号d2を生成する。なお、停止信号d2の波形については、図11を参照されたい。ワンショット回路91は、停止信号d2を、図10に示す出力信号停止装置24に出力する。
The one-
図10は、出力信号停止装置24の構成例を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the output
図10に示す出力信号停止装置24は、インバータ100、NAND(否定論理積)回路101、及びインバータ102を備える構成である。
The output
インバータ100の入力端は、停止信号生成回路23の出力に接続される。インバータ100の出力端は、NAND回路101の一方の入力端に接続される。NAND回路101の他方の入力端は、受信装置11に接続される。NAND回路101の出力端は、インバータ102の入力端に接続される。インバータ102の出力端は、後段の回路(例えば、図10に示す後段のシステム)に接続される。
The input terminal of the
NAND回路101には、停止信号d2が、インバータ100を介して入力されると共に、入力信号a1が入力される。そして、NAND回路101は、インバータ100を通過した停止信号d2と入力信号a1とが入力されると、これらの否定論理積を示す信号を生成し、インバータ102を介して出力する。なお、インバータ102から出力された信号は、信号eとなる。
The
これにより、出力信号停止装置24は、停止信号d2がローレベルである間、入力信号a1の波形とインバータ102から出力された信号eの波形とが同一となる。一方、出力信号停止装置24は、停止信号d2がハイレベルである間、入力信号a1の波形に関わらず、インバータ102から出力された信号eの波形がハイレベルに保持される。
Thus, the output
以上の構成を有する本発明に係るパルス幅変動検出手段の、具体的な動作原理を説明するタイミングチャートを図11に示す。なお、図11に示すタイミングチャートにおいて、縦軸は、信号のレベルであり、横軸は、時間(期間)である。以下では、本発明に係るパルス幅変動検出手段が、パルス幅の変動を検出し、外部出力を停止するまでの動作原理について説明を行う。 FIG. 11 shows a timing chart for explaining a specific operation principle of the pulse width variation detecting means according to the present invention having the above configuration. In the timing chart shown in FIG. 11, the vertical axis represents the signal level, and the horizontal axis represents time (period). Hereinafter, the operation principle until the pulse width variation detecting means according to the present invention detects the variation of the pulse width and stops the external output will be described.
図11に示す入力信号a1は、4値PPM変調方式による変調が行われた光信号である。この場合、入力信号a1は、第1のパルスN1であって、かつパルス位置がそれぞれ異なる、「00」、「01」、「10」、及び「11」という4種類のパルス(但し、ここでは便宜上、入力信号a1が「10」を除く3種類のパルスからなっているものとする)を有することとなる。ここで、入力信号a1において、「11」のパルスの次に「00」のパルスが出力される部分では、「11」のパルスにおける第1のパルスN1と、「00」のパルスにおける第1のパルスN1とが隣接することで、第2のパルスN2が発生する。 An input signal a1 shown in FIG. 11 is an optical signal that has been modulated by a four-value PPM modulation method. In this case, the input signal a1 is the first pulse N1 and has four types of pulses “00”, “01”, “10”, and “11”, each having a different pulse position (however, here, For the sake of convenience, it is assumed that the input signal a1 is made up of three types of pulses except “10”). Here, in the portion of the input signal a1 where the “00” pulse is output after the “11” pulse, the first pulse N1 in the “11” pulse and the first pulse in the “00” pulse. Adjacent to the pulse N1 generates the second pulse N2.
図11に示すエッジ検出信号a3は、入力信号a1の立ち下がりエッジを検出する。具体的に、エッジ検出信号a3は、入力信号a1の立ち下がり直後において、わずかの期間ハイレベルとなる信号となる。 An edge detection signal a3 shown in FIG. 11 detects a falling edge of the input signal a1. Specifically, the edge detection signal a3 is a signal that is at a high level for a short period of time immediately after the input signal a1 falls.
図11に示すワンショット回路41の出力c2は、エッジ検出信号a3の立ち上がり直後にハイレベルとなるパルスである。また、ワンショット回路41の出力c2がハイレベルに保持される期間はt1である。
The output c2 of the one-
なお、図11に示すワンショット回路41の出力c2では、期間t1として、期間ta及びtbという2種類の期間を採用している。これは、ワンショット回路41として、図6に示すワンショット回路60を用いて、上述した要領で、期間t1を制御することで為し得る。但し、期間t1としては、1種類の期間のみを採用しても当然構わないし、3種類以上の期間を採用しても構わない。
In the output c2 of the one-
また、上記期間t1は、第1のパルスN1のパルス幅に対応する期間よりも長く、後述する期間t2よりも短い期間であるのが好適である。上述したとおり、第1のパルスN1のパルス幅に対応する期間は、125(nsec)である。そのため、上記期間t1としては例えば、期間taを、第1のパルスN1のパルス幅に対応する期間の1.2倍に相当する150(nsec)とし、期間tbを、期間taよりも若干長い160(nsec)とすればよい。 The period t1 is preferably longer than a period corresponding to the pulse width of the first pulse N1 and shorter than a period t2 described later. As described above, the period corresponding to the pulse width of the first pulse N1 is 125 (nsec). Therefore, as the period t1, for example, the period ta is set to 150 (nsec) corresponding to 1.2 times the period corresponding to the pulse width of the first pulse N1, and the period tb is slightly longer than the period ta. (Nsec) may be used.
図11に示すワンショット回路42の出力c3は、エッジ検出信号a3の立ち上がり直後にハイレベルとなるパルスである。また、ワンショット回路42の出力c3がハイレベルに保持される期間はt2である。
The output c3 of the one-
なお、図11に示すワンショット回路42の出力c3では、ワンショット回路41の出力c2と同様に、期間t2として、期間tc及びtdという2種類の期間を採用しているが、これに限定されない。期間t2としては、1種類の期間のみを採用しても当然構わないし、3種類以上の期間を採用しても構わない。
Note that the output c3 of the one-
また、上記期間t2は、上述した期間t1よりも長く、第2のパルスN2のパルス幅に対応する期間よりも短い期間であるのが好適である。上述したとおり、第2のパルスN2のパルス幅に対応する期間は、250(nsec)である。そのため、上記期間t2としては例えば、期間tcを、第2のパルスN2のパルス幅に対応する期間の0.8倍に相当する200(nsec)とし、期間tdを、期間tcよりも若干長い210(nsec)とすればよい。 The period t2 is preferably longer than the period t1 described above and shorter than the period corresponding to the pulse width of the second pulse N2. As described above, the period corresponding to the pulse width of the second pulse N2 is 250 (nsec). Therefore, as the period t2, for example, the period tc is set to 200 (nsec) corresponding to 0.8 times the period corresponding to the pulse width of the second pulse N2, and the period td is slightly longer than the period tc. (Nsec) may be used.
これにより、図11に示すEXOR回路43の出力(基準パルス)c4は、50(nsec)に対応する期間だけハイレベルとなるパルスが、入力信号a1の各周期内につき1パルスずつ出力されることとなる。
As a result, the output (reference pulse) c4 of the
一方、図11に示すエッジ検出信号b3は、入力信号a1の立ち上がりエッジを検出する。具体的に、エッジ検出信号b3は、入力信号a1の立ち上がり直後において、わずかの期間ハイレベルとなる信号となる。 On the other hand, the edge detection signal b3 shown in FIG. 11 detects the rising edge of the input signal a1. Specifically, the edge detection signal b3 is a signal that remains high for a short period of time immediately after the rising of the input signal a1.
図11に示すAND回路90の出力d1は、上述したとおり、基準パルスc4とエッジ検出信号b3との論理積を示す信号である。
The output d1 of the AND
ここで、入力信号a1にパルス幅の変動が発生していない場合、図11に示すEXOR回路43の出力c4とエッジ検出信号b3とが共にハイレベルとなる期間は発生しない。なお、入力信号a1にパルス幅の変動が発生していない場合とは、図11の場合、入力信号a1に、正常な第2のパルス110または正常な第1のパルス111が出力されている場合を意味する。このとき、AND回路90の出力d1は、ローレベルに保持される。
Here, when the fluctuation of the pulse width does not occur in the input signal a1, a period in which both the output c4 of the
一方、入力信号a1にパルス幅の変動が発生している場合、図11に示すEXOR回路43の出力c4とエッジ検出信号b3とが共にハイレベルとなる期間が発生することとなる。なお、入力信号a1にパルス幅の変動が発生している場合とは、図11の場合、入力信号a1に、パルス細りが発生している第2のパルス112またはパルス太りが発生している第1のパルス113が出力されている場合を意味する。このとき、AND回路90の出力d1は、図11に示すEXOR回路43の出力c4とエッジ検出信号b3とが共にハイレベルとなる当該期間においてハイレベルとなる。
On the other hand, when the pulse width fluctuates in the input signal a1, a period in which both the output c4 of the
図11に示す停止信号d2は、AND回路90の出力d1の立ち上がり直後にハイレベルとなるパルスである。また、停止信号d2がハイレベルに保持される期間はt3である。この期間t3は、少なくとも入力信号a1の1周期以上の期間であればよいが、入力信号a1の1パケットに対応する期間とするのがより好ましい。
The stop signal d2 shown in FIG. 11 is a pulse that goes high immediately after the rise of the output d1 of the AND
図11に示すインバータ102の出力eは、本発明に係る受信機が、後段の回路(例えば、図10に示す後段のシステム)へと供給する信号の波形と同一の波形を有する。つまり、信号eは、光受信機1の外部出力である。
The output e of the
停止信号d2がローレベルに保持されている状態において、図11に示すインバータ102の出力eは、入力信号a1と同一の波形の信号を出力する。
In a state where the stop signal d2 is held at a low level, the output e of the
一方、停止信号d2がハイレベルに保持されている状態において、図11に示すインバータ102の出力eは、停止信号d2と同様にハイレベルに保持される。
On the other hand, in a state where the stop signal d2 is held at the high level, the output e of the
入力信号a1は、元々負論理の信号として入力される。そのため、図11に示すインバータ102の出力eがハイレベルに保持されている間は、実質的に受信装置11から上記後段の回路へと入力される信号が存在しないということとなる。つまり、図11に示すインバータ102の出力eがハイレベルに保持されている間、入力信号a1の外部出力は、停止される。
The input signal a1 is originally input as a negative logic signal. For this reason, while the output e of the
結果、図2等に示す、パルス幅監視装置12の出力信号停止装置24では、停止信号生成回路23が出力した停止信号d2がハイレベルに保持される期間t3において、入力信号a1の外部出力を停止することができることが分かる。
As a result, in the output
こうして、本発明に係る受信機では、パルス幅監視装置により、受信装置からの信号に発生したパルス幅の変動を検出した場合、後段の回路への外部出力を停止することができる。 Thus, in the receiver according to the present invention, when the pulse width monitoring device detects fluctuations in the pulse width generated in the signal from the receiving device, external output to the subsequent circuit can be stopped.
なお、本願では、受信装置からの信号、即ち、入力信号a1が、負論理の信号であるものとして説明を行ってきた。 In the present application, the signal from the receiving device, that is, the input signal a1 has been described as a negative logic signal.
しかしながら、本発明に係る受信機では、受信装置からの信号が、正論理の信号である場合であっても、上記と同様の要領により、当該受信装置からの信号に発生するパルス幅の変動を検出し、パルス幅の変動を検出した場合に、後段の回路への外部出力を停止することができる。 However, in the receiver according to the present invention, even if the signal from the receiving device is a positive logic signal, the variation in the pulse width generated in the signal from the receiving device is performed in the same manner as described above. When the pulse width variation is detected, the external output to the subsequent circuit can be stopped.
即ち、受信装置からの信号が、正論理の信号である場合は、図2に示すパルス幅監視装置12の最前段にインバータ120を設けた、図12に示すパルス幅監視装置12´を用いる。パルス幅監視装置12´では、受信装置からの信号である入力信号a1が、論理反転された状態で、開始エッジ検出回路20、終了エッジ検出回路22、及び出力信号停止装置24に入力される。即ち、開始エッジ検出回路20、終了エッジ検出回路22、及び出力信号停止装置24に入力される信号a1´は、正論理の信号である入力信号a1が、負論理の信号に変換された信号であると言える。そして、図12に示すパルス幅監視装置12´では、開始エッジ検出回路20、基準パルス生成回路21、終了エッジ検出回路22、停止信号生成回路23、及び出力信号停止装置24が、信号a1´に対して、上述した一連の処理を行う。これにより、本発明に係る受信機では、受信装置からの信号が、正論理の信号である場合であっても、上記と同様の要領により、当該受信装置からの信号に発生するパルス幅の変動を検出し、パルス幅の変動を検出した場合に、後段の回路への外部出力を停止することができる。
That is, when the signal from the receiving device is a positive logic signal, the pulse
図15は、本発明の実施形態を示すものであり、電子機器の構成例を示すブロック図である。なお、説明の便宜上、すでに図面を用いて説明した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記してその説明を省略する。 FIG. 15 illustrates an embodiment of the present invention and is a block diagram illustrating a configuration example of an electronic device. For convenience of explanation, members having the same functions as those already described with reference to the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図15に示すとおり、本電子機器は、例えばIrDA規格に準拠した赤外線通信機能を具備しており、赤外線によって他の通信デバイスとの間でデータ通信を行うものである。図15に示す電子機器は、IrDAモジュール700と、インターフェース回路702と、電池703と、筐体704と、を備える構成である。
As shown in FIG. 15, the electronic apparatus has an infrared communication function compliant with, for example, the IrDA standard, and performs data communication with other communication devices using infrared rays. The electronic device illustrated in FIG. 15 includes an
赤外線通信素子であるIrDAモジュール700は、送信回路711および受信回路712を内蔵すると共に、発光素子715および受光素子701を有しており、発光素子715および受光素子701を外部に露出させるように筐体704に取り付けられている。筐体704の内部には、インターフェース回路702および電池703が設けられている。
The
インターフェース回路702は、送信情報に基づいて変調処理等を行うことにより、送信回路711に与えるための送信データ(送信信号)を生成する。また、インターフェース回路702は、受信回路712からの受信データ(受信信号)に基づいて復調処理等を行うことにより受信情報を出力する。
The
電池703は、IrDAモジュール700に電力を供給するために設けられており、電源ライン(Vcc)およびGNDラインを介して、IrDAモジュール700に接続されている。なお、この電池703は、インターフェース回路702に電力を供給していてもよい。なお、説明を省略している参照符号Iccの部材は、図示しない保護回路用の電源ラインである。
The
受信回路712は、受光素子701によって受信した光信号を光電変換して得られた電気信号を、増幅して受信データを出力する回路である。受信回路712としては、光受信機1(図1参照)が用いられている。
The receiving
送信回路711は、送信信号(電気信号)を、発光素子715によって光信号に変換して外部に送信するために、発光素子715を駆動する駆動回路を含んでいる。
The
受信回路712に光受信機1を適用することにより、既知のパルス幅を2種類有する光信号によりデータ伝送を行う受信機において、誤った信号を外部に送信する虞を低減することが可能な受信機が実現可能である。
By applying the
このように、本発明に係る受信機は、伝送された光信号を受信する電子機器における受信機として、好適に適用することができる。こうした電子機器としては、伝送された光信号をワイヤレスで受信する、携帯電話機をはじめとする携帯端末、赤外線ワイヤレスイヤホン等が挙げられる。 Thus, the receiver according to the present invention can be suitably applied as a receiver in an electronic apparatus that receives a transmitted optical signal. Examples of such electronic devices include mobile terminals such as mobile phones and infrared wireless earphones that wirelessly receive transmitted optical signals.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、光信号を、既知のパルス幅を有するパルス列であって、少なくともパルス幅が短い第1のパルスとパルス幅が長い第2のパルスとを有するパルス列であるデジタル信号として受信可能な受信機として好適に利用できるものである。 The present invention can receive an optical signal as a digital signal that is a pulse train having a known pulse width and having at least a first pulse having a short pulse width and a second pulse having a long pulse width. It can be suitably used as a machine.
1 光受信機(受信機)
11 受信装置
12 パルス幅監視装置(パルス幅変動検出手段)
20 開始エッジ検出回路(開始エッジ検出手段)
21 基準パルス生成回路(第1基準デジタル信号生成手段)
22 終了エッジ検出回路(第2基準デジタル信号生成手段)
23 停止信号生成回路(停止信号生成手段)
24 出力信号停止装置
41、42、50、60、91
ワンショット回路(単安定マルチバイブレータ)
61 トリミング回路(可変電流供給手段)
70 バンドギャップ電圧源
712 受信回路
1 Optical receiver (receiver)
11
20 Start edge detection circuit (start edge detection means)
21 Reference pulse generation circuit (first reference digital signal generation means)
22 End edge detection circuit (second reference digital signal generation means)
23 Stop signal generation circuit (stop signal generation means)
24 Output
One-shot circuit (monostable multivibrator)
61 Trimming circuit (variable current supply means)
70
Claims (6)
上記受信した光信号に基づいて、第1基準デジタル信号及び第2基準デジタル信号を生成し、これらの基準デジタル信号同士を比較することにより、当該受信した光信号に発生したパルス幅の変動を検出し、当該パルス幅の変動を検出した場合には、当該受信した光信号の外部出力を所定の期間停止するパルス幅変動検出手段を備え、
上記第1基準デジタル信号は、受信した光信号の立ち下がり直後に高レベルとなるデジタル信号であるエッジ検出信号の立ち上がり直後に高レベルとなるデジタル信号である第1基準パルスと、当該エッジ検出信号の立ち上がり直後に高レベルとなるデジタル信号であると共に、当該第1基準パルスとは高レベルの期間が異なる第2基準パルスと、の排他的論理和を示す信号であり、
上記第2基準デジタル信号は、上記受信した光信号の立ち上がり直後に高レベルとなるデジタル信号であり、
上記第1基準パルスのパルス幅は、上記第2基準パルスのパルス幅よりも短いと共に、上記第1のパルスのパルス幅よりも長く、
上記第2基準パルスのパルス幅は、上記第2のパルスのパルス幅よりも短いことを特徴とする受信機。 The transmitted optical signal is a pulse train having a first pulse having a known pulse width and a second pulse having a known pulse width and a longer pulse width than the first pulse. A receiver that receives as a digital signal,
Based on the received optical signal, a first reference digital signal and a second reference digital signal are generated, and these reference digital signals are compared with each other to detect a variation in pulse width generated in the received optical signal. And when the fluctuation of the pulse width is detected, it comprises a pulse width fluctuation detecting means for stopping the external output of the received optical signal for a predetermined period ,
The first reference digital signal includes a first reference pulse that is a digital signal that becomes high immediately after the rising edge of the edge detection signal that is a digital signal that becomes high immediately after the falling edge of the received optical signal, and the edge detection signal Is a digital signal that is at a high level immediately after the rise of the signal, and a signal that indicates an exclusive OR with a second reference pulse having a high-level period different from the first reference pulse,
The second reference digital signal is a digital signal that becomes a high level immediately after the rising of the received optical signal,
The pulse width of the first reference pulse is shorter than the pulse width of the second reference pulse and longer than the pulse width of the first pulse,
The receiver , wherein a pulse width of the second reference pulse is shorter than a pulse width of the second pulse .
上記パルス幅変動検出手段は、
上記エッジ検出信号を生成し出力する開始エッジ検出手段と、
上記開始エッジ検出手段が出力したエッジ検出信号に基づいて、上記第1基準デジタル信号を生成し出力する第1基準デジタル信号生成手段と、
上記第2基準デジタル信号を生成し出力する第2基準デジタル信号生成手段と、
上記第1基準デジタル信号と第2基準デジタル信号との論理積を示す信号の立ち上がり直後に高レベルとなるデジタル信号である停止信号を生成し出力する停止信号生成手段と、
上記停止信号生成手段が出力した停止信号が高レベルである期間、上記受信した光信号の外部出力を停止する出力信号停止装置と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の受信機。 The received optical signal is a negative logic digital signal,
The pulse width variation detecting means is
Start edge detection means for generating and outputting the edge detection signal ;
First reference digital signal generation means for generating and outputting the first reference digital signal based on the edge detection signal output by the start edge detection means;
A second reference digital signal generating means for generating and outputting the second reference digital signal,
Stop signal generating means for generating and outputting a stop signal that is a digital signal that becomes a high level immediately after the rise of the signal indicating the logical product of the first reference digital signal and the second reference digital signal;
The receiver according to claim 1, characterized in that it comprises a period stop signal the stop signal generating means outputs is high, the output signal stop device for stopping an external output of the optical signal thus received, a.
上記単安定マルチバイブレータは、上記第1基準デジタル信号のパルス幅を調整するための、可変電流供給手段を備えることを特徴とする請求項2または3に記載の受信機。 The first reference digital signal generating means includes a monostable multivibrator,
4. The receiver according to claim 2, wherein the monostable multivibrator includes variable current supply means for adjusting a pulse width of the first reference digital signal .
上記単安定マルチバイブレータは、比較器を備え、
上記比較器の反転入力端には、バンドギャップ電圧源からの電圧が印加されていることを特徴とする請求項2または3に記載の受信機。 The first reference digital signal generating means includes a monostable multivibrator,
The monostable multivibrator includes a comparator,
4. The receiver according to claim 2, wherein a voltage from a band gap voltage source is applied to an inverting input terminal of the comparator .
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