(57)【要約】【課題】様々な環境温度毎に、ルックアップテーブルＬＵＴを作成することなく、環境温度が変化しても、周波数の正確な検出結果を出力することができるようにする。【解決手段】周波数が既知である周波数Ｆ＿ｒｆ２ａの信号が入力されたときに電圧測定器４により測定された電圧ＶＯ２ａを取得し、ルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯ２ａに対応する周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’を特定し、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと異なっていれば、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと一致するように、ＦＶ変換回路１，２のＶＦ特性を調整する制御回路６を設ける。【選択図】図１
2014187599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号の周波数に対応する時間がオン時間になるパルス信号を発生するパルス信号発生回路と、上記パルス信号発生回路から発生されるパルス信号がオン時間である期間中、内部の電流源から発生される電流によって内部のキャパシタを充電する充電回路とからなる第１の周波数電圧変換回路と、
上記第１の周波数電圧変換回路と回路構成が同一である第２の周波数電圧変換回路と、
上記第１の周波数電圧変換回路における充電回路内のキャパシタに印加されている電圧を測定する第１の電圧測定器と、
上記第２の周波数電圧変換回路における充電回路内のキャパシタに印加されている電圧を測定する第２の電圧測定器と、
上記第２の周波数電圧変換回路に入力される信号の周波数を切り換えながら、上記第２の電圧測定器により測定された電圧を取得して、周波数と電圧の対応関係を示すテーブルを作成するテーブル作成手段と、
周波数が既知である入力信号が上記第２の周波数電圧変換回路に入力されたときに上記第２の電圧測定器により測定された電圧を取得し、上記テーブル作成手段により作成されたテーブルを参照して、上記電圧に対応する周波数を特定し、その特定した周波数である特定周波数が上記入力信号の周波数と異なっていれば、上記特定周波数が上記入力信号の周波数と一致するように、上記第１及び第２の周波数電圧変換回路の電圧周波数特性を調整する調整手段と、
上記調整手段により調整が行われたのち、上記第１の電圧測定器により測定された電圧を取得し、上記テーブル作成手段により作成されたテーブルを参照して、上記電圧に対応する周波数を特定し、上記周波数を検出結果として出力する周波数検出手段と
を備えた周波数検出回路。
【請求項２】
第１の周波数電圧変換回路及び第１の電圧測定器がＮ（Ｎは２以上の整数）個実装されていることを特徴とする請求項１記載の周波数検出回路。
【請求項３】
第１の周波数電圧変換回路と第１の電圧測定器の間に接続され、上記第１の周波数電圧変換回路における充電回路内のキャパシタに印加されている電圧のレベルを変換し、レベル変換後の電圧を上記第１の電圧測定器に出力する第１の電圧変換回路と、
第２の周波数電圧変換回路と第２の電圧測定器の間に接続され、上記第２の周波数電圧変換回路における充電回路内のキャパシタに印加されている電圧のレベルを変換し、レベル変換後の電圧を上記第２の電圧測定器に出力する第２の電圧変換回路とを備え、
調整手段は、特定周波数が入力信号の周波数と一致するように、上記第１及び第２の周波数電圧変換回路の電圧周波数特性を調整するとともに、上記第１及び第２の電圧変換回路の電圧変換特性を調整することを特徴とする請求項１記載の周波数検出回路。
【請求項４】
第１の周波数電圧変換回路、第１の電圧測定器及び第１の電圧変換回路がＮ（Ｎは２以上の整数）個実装されていることを特徴とする請求項３記載の周波数検出回路。
【請求項５】
入力信号の周波数に対応する時間がオン時間になるパルス信号を発生するパルス信号発生回路と、上記パルス信号発生回路から発生されるパルス信号がオン時間である期間中、内部の電流源から発生される電流によって内部のキャパシタを充電する充電回路とからなる第１の周波数電圧変換回路と、
上記第１の周波数電圧変換回路と回路構成が同一である第２の周波数電圧変換回路と、
上記第１の周波数電圧変換回路又は上記第２の周波数電圧変換回路を選択する選択スイッチと、
上記選択スイッチにより選択された周波数電圧変換回路における充電回路内のキャパシタに印加されている電圧を測定する電圧測定器と、
上記選択スイッチにより上記第２の周波数電圧変換回路が選択されている状態で、上記第２の周波数電圧変換回路に入力される信号の周波数を切り換えながら、上記電圧測定器により測定された電圧を取得して、周波数と電圧の対応関係を示すテーブルを作成するテーブル作成手段と、
上記選択スイッチにより上記第２の周波数電圧変換回路が選択されている状態で、周波数が既知である入力信号が上記第２の周波数電圧変換回路に入力されたときに上記電圧測定器により測定された電圧を取得し、上記テーブル作成手段により作成されたテーブルを参照して、上記電圧に対応する周波数を特定し、その特定した周波数である特定周波数が上記入力信号の周波数と異なっていれば、上記特定周波数が上記入力信号の周波数と一致するように、上記第１及び第２の周波数電圧変換回路の電圧周波数特性を調整する調整手段と、
上記調整手段により調整が行われたのち、上記選択スイッチにより上記第１の周波数電圧変換回路が選択されている状態で、上記電圧測定器により測定された電圧を取得し、上記テーブル作成手段により作成されたテーブルを参照して、上記電圧に対応する周波数を特定し、上記周波数を検出結果として出力する周波数検出手段と
を備えた周波数検出回路。
【請求項６】
第１の周波数電圧変換回路がＮ（Ｎは２以上の整数）個実装されており、
選択スイッチがＮ個の第１の周波数電圧変換回路及び第２の周波数電圧変換回路の中から、いずれか１つの周波数電圧変換回路を選択することを特徴とする請求項５記載の周波数検出回路。
【請求項７】
入力信号の周波数に対応する時間がオン時間になるパルス信号を発生するパルス信号発生回路と、上記パルス信号発生回路から発生されるパルス信号がオン時間である期間中、内部の電流源から発生される電流によって内部のキャパシタを充電する充電回路とからなる第１の周波数電圧変換回路と、
上記第１の周波数電圧変換回路と回路構成が同一である第２の周波数電圧変換回路と、
上記第１の周波数電圧変換回路における充電回路内のキャパシタに印加されている電圧を測定する電圧測定器と、
上記第１の周波数電圧変換回路に入力される信号の周波数を切り換えながら、上記電圧測定器により測定された電圧を取得して、周波数と電圧の対応関係を示すテーブルを作成するテーブル作成手段と、
上記テーブルの作成時に、上記第１の周波数電圧変換回路に信号が入力されることで、上記第１の周波数電圧変換回路における充電回路内のキャパシタに印加されている電圧を基準電圧とし、上記信号と同一周波数の信号が上記第２の周波数電圧変換回路に入力されることで、上記第２の周波数電圧変換回路における充電回路内のキャパシタに印加されている電圧が、上記基準電圧と一致するように、上記第１及び第２の周波数電圧変換回路の電圧周波数特性を調整する調整手段と、
上記電圧測定器により測定された電圧を取得し、上記テーブル作成手段により作成されたテーブルを参照して、上記電圧に対応する周波数を特定し、上記周波数を検出結果として出力する周波数検出手段と
を備えた周波数検出回路。
【請求項８】
第１の周波数電圧変換回路、電圧測定器、テーブル作成手段及び周波数検出手段がＮ（Ｎは２以上の整数）個実装されていることを特徴とする請求項７記載の周波数検出回路。
【請求項９】
検出対象信号又は周波数が既知である周波数既知信号を選択する選択スイッチと、
上記選択スイッチにより選択された検出対象信号又は周波数既知信号が入力され、その入力信号の周波数に対応する時間がオン時間になるパルス信号を発生するパルス信号発生回路と、上記パルス信号発生回路から発生されるパルス信号がオン時間である期間中、内部の電流源から発生される電流によって内部のキャパシタを充電する充電回路とからなる周波数電圧変換回路と、
上記周波数電圧変換回路における充電回路内のキャパシタに印加されている電圧を測定する電圧測定器と、
上記選択スイッチにより周波数既知信号が選択されている状態で、上記周波数既知信号の周波数を切り換えながら、上記電圧測定器により測定された電圧を取得して、周波数と電圧の対応関係を示すテーブルを作成するテーブル作成手段と、
上記選択スイッチにより周波数既知信号が選択されている状態で、上記電圧測定器により測定された電圧を取得し、上記テーブル作成手段により作成されたテーブルを参照して、上記電圧に対応する周波数を特定し、その特定した周波数である特定周波数が上記周波数既知信号の周波数と異なっていれば、上記特定周波数が上記周波数既知信号の周波数と一致するように、上記第１及び第２の周波数電圧変換回路の電圧周波数特性を調整する調整手段と、
上記調整手段により調整が行われたのち、上記電圧測定器により測定された電圧を取得し、上記テーブル作成手段により作成されたテーブルを参照して、上記電圧に対応する周波数を特定し、上記周波数を検出結果として出力する周波数検出手段と
を備えた周波数検出回路。
【請求項１０】
選択スイッチ、周波数電圧変換回路、電圧測定器、テーブル作成手段、調整手段及び周波数検出手段がＮ（Ｎは２以上の整数）個実装されていることを特徴とする請求項９記載の周波数検出回路。
【請求項１１】
周波数が既知である局部発振信号を生成する局部発振源と、
検出対象信号の周波数と上記局部発振源により生成された局部発振信号の周波数との差分の周波数を有する信号を出力するミキサとを備え、
上記ミキサの出力信号が第１の周波数電圧変換回路に入力され、上記局部発振源により生成された局部発振信号が第２の周波数電圧変換回路に入力されることを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の周波数検出回路。
【請求項１２】
周波数電圧変換回路における充電回路は、
電流を発生する電流源と、
一端が電流源と接続されており、パルス信号発生回路から発生されるパルス信号がオン時間である期間中、オン状態になる第１のスイッチと、
一端が上記第１のスイッチの他端と接続され、他端が接地されているキャパシタと、
一端が上記第１のスイッチの他端と接続され、他端が接地されている第２のスイッチと
を備え、
調整手段によって上記電流源から発生される電流、上記キャパシタの容量値、または、上記パルス信号発生回路の周期数が調整されることを特徴とする請求項１から請求項１１のうちのいずれか１項記載の周波数検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力信号の周波数に反比例するアナログ電圧を出力する周波数検出回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下の特許文献１には、入力信号の周波数に反比例するアナログ電圧を出力する周波数検出回路が開示されている。
図９は特許文献１に開示されている周波数検出回路を示す構成図である。
図９の周波数検出回路は、パルス発生回路１０２及び充電回路１０３からなるＦＶ変換回路１０１と、電圧測定器１０４と、ＶＦ変換部１０５とから構成されている。
以下、図９の周波数検出回路の処理内容を説明する。
【０００３】
この周波数検出回路では、検出信号入力端子１１１から入力される信号の周波数を検出する処理を実施する前に、周波数が既知である信号を入力して、周波数と電圧の対応関係を示すルックアップテーブルＬＵＴを作成する処理を実施する。
即ち、ＦＶ変換回路１０１のパルス発生回路１０２は、検出信号入力端子１１１から周波数が既知である信号が入力されると、その入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆに対応する時間（入力信号のＮ周期に対応する時間）がオン時間ＴＯＮになるパルス信号を発生する。この入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆは、順次切り換えられる。
入力信号の１周期の時間がＴＦであるとすると、パルス信号のオン時間ＴＯＮと入力信号の周期ＴＦの関係は、下記の式（１）で表される。
ＴＯＮ＝ＴＦ×Ｎ                                              （１）
【０００４】
ＦＶ変換回路１０１の充電回路１０３は、下記の要素から構成されている。
（１）電流ＩＣを発生する電流源１０３ａ
（２）一端が電流源１０３ａと接続されており、パルス発生回路１０２から発生され
るパルス信号がオン時間ＴＯＮである期間中、オン状態になる充電スイッチ１０３ｂ
（３）一端が充電スイッチ１０３ｂの他端と接続され、他端が接地されているキャパシタ
１０３ｃ
（４）一端が充電スイッチ１０３ｂの他端と接続され、他端が接地されており、周波数Ｆ
＿ｒｆが検出されたのち、放電制御端子１１２から放電指令が入力されるとオン状態
になる放電スイッチ１０３ｄ
【０００５】
したがって、パルス信号がオン時間ＴＯＮである期間中、充電スイッチ１０３ｂがオン状態になるため、電流源１０３ａから発生された電流ＩＣによってキャパシタ１０３ｃが充電される。
電圧測定器１０４は、ＦＶ変換回路１０１の電圧出力端子１１３から出力された電圧ＶＯ（充電回路１０３内のキャパシタ１０３ｃに印加されている電圧）を測定する。
ＦＶ変換回路１０１の電圧出力端子１１３から出力された電圧ＶＯは、下記の式（２）で表される。
2014187599.tif 000003
式（２）において、Ｃはキャパシタ１０３ｃの容量値である。
【０００６】
ＶＦ変換部１０５は、検出信号入力端子１１１から入力される信号の周波数Ｆ＿ｒｆが切り換えられる毎に、電圧測定器１０４により測定された電圧ＶＯを取得して、周波数Ｆ＿ｒｆと電圧ＶＯの対応関係を示すルックアップテーブルＬＵＴを作成する。
【０００７】
ルックアップテーブルＬＵＴの作成が完了すると、検出信号入力端子１１１から周波数未知の信号を入力する。
ＦＶ変換回路１０１のパルス発生回路１０２は、検出信号入力端子１１１から周波数未知の信号が入力されると、その入力信号の周波数ｆに対応する時間（入力信号のＮ周期に対応する時間）がオン時間ＴＯＮになるパルス信号を発生する（式（１）を参照）。
これにより、そのパルス信号がオン時間ＴＯＮである期間中、充電スイッチ１０３ｂがオン状態になるため、電流源１０３ａから発生された電流ＩＣによってキャパシタ１０３ｃが充電される。
【０００８】
電圧測定器１０４は、ＦＶ変換回路１０１の電圧出力端子１１３から電圧ＶＯが出力されると、その電圧ＶＯを測定する（式（２）を参照）。
ＶＦ変換部１０５は、電圧測定器１０４が電圧ＶＯを測定すると、作成済みのルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯに対応する周波数ｆを特定し、その周波数ｆを検出結果として出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−１１２８７３号公報（段落番号［００１８］から［００３４］、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の周波数検出回路は以上のように構成されているので、ルックアップテーブルＬＵＴの作成時の環境温度と、入力信号の周波数検出時の環境温度とが一致していれば、周波数の正確な検出結果が得られる。しかし、電流源１０３ａから発生される電流ＩＣや、キャパシタ１０３ｃの容量値Ｃは、環境温度が変動すると変化する温度特性を有している。このため、ルックアップテーブルＬＵＴの作成時の環境温度と、入力信号の周波数検出時の環境温度とが異なると、作成済みのルックアップテーブルＬＵＴを参照しても、周波数の正確な検出結果が得られなくなる課題があった。
なお、環境温度変化が生じても、周波数の正確な検出結果が得られるようにするために、様々な環境温度毎に、ルックアップテーブルＬＵＴを作成する方法が考えられるが、ルックアップテーブルＬＵＴを格納するメモリの容量が膨大になるとともに、ルックアップテーブルＬＵＴを作成する手間が増えてしまう課題がある。
【００１１】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、様々な環境温度毎に、ルックアップテーブルＬＵＴを作成することなく、環境温度が変化しても、周波数の正確な検出結果を出力することができる周波数検出回路を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る周波数検出回路は、入力信号の周波数に対応する時間がオン時間になるパルス信号を発生するパルス信号発生回路と、そのパルス信号発生回路から発生されるパルス信号がオン時間である期間中、内部の電流源から発生される電流によって内部のキャパシタを充電する充電回路とからなる第１の周波数電圧変換回路と、第１の周波数電圧変換回路と回路構成が同一である第２の周波数電圧変換回路と、第１の周波数電圧変換回路における充電回路内のキャパシタに印加されている電圧を測定する第１の電圧測定器と、第２の周波数電圧変換回路における充電回路内のキャパシタに印加されている電圧を測定する第２の電圧測定器と、第２の周波数電圧変換回路に入力される信号の周波数を切り換えながら、第２の電圧測定器により測定された電圧を取得して、周波数と電圧の対応関係を示すテーブルを作成するテーブル作成手段と、周波数が既知である入力信号が第２の周波数電圧変換回路に入力されたときに第２の電圧測定器により測定された電圧を取得し、テーブル作成手段により作成されたテーブルを参照して、上記電圧に対応する周波数を特定し、その特定した周波数である特定周波数が入力信号の周波数と異なっていれば、その特定周波数が入力信号の周波数と一致するように、第１及び第２の周波数電圧変換回路の電圧周波数特性を調整する調整手段とを設け、周波数検出手段が、調整手段により調整が行われたのち、第１の電圧測定器により測定された電圧を取得し、テーブル作成手段により作成されたテーブルを参照して、上記電圧に対応する周波数を特定し、その周波数を検出結果として出力するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、周波数が既知である入力信号が第２の周波数電圧変換回路に入力されたときに第２の電圧測定器により測定された電圧を取得し、テーブル作成手段により作成されたテーブルを参照して、上記電圧に対応する周波数を特定し、その特定した周波数である特定周波数が入力信号の周波数と異なっていれば、その特定周波数が入力信号の周波数と一致するように、第１及び第２の周波数電圧変換回路の電圧周波数特性を調整する調整手段を設け、周波数検出手段が、調整手段により調整が行われたのち、第１の電圧測定器により測定された電圧を取得し、テーブル作成手段により作成されたテーブルを参照して、上記電圧に対応する周波数を特定し、その周波数を検出結果として出力するように構成したので、様々な環境温度毎に、ルックアップテーブルＬＵＴを作成することなく、環境温度が変化しても、周波数の正確な検出結果を出力することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１による周波数検出回路を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による周波数検出回路のＦＶ変換回路１，２を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１による周波数検出回路のＦＶ変換回路１，２を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態２による周波数検出回路を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態３による周波数検出回路を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態４による周波数検出回路を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態５による周波数検出回路を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態６による周波数検出回路を示す構成図である。
【図９】特許文献１に開示されている周波数検出回路を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による周波数検出回路を示す構成図である。
また、図２はこの発明の実施の形態１による周波数検出回路のＦＶ変換回路１，２を示す構成図である。
図１及び図２において、ＦＶ変換回路１は入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ１に対応する時間（入力信号のＮ周期に対応する時間）がオン時間ＴＯＮになるパルス信号を発生するパルス信号発生回路１１と、パルス信号発生回路１１から発生されるパルス信号がオン時間ＴＯＮである期間中、内部の電流源１２ａから発生される電流ＩＣによって内部のキャパシタ１２ｃを充電する充電回路１２とからなる第１の周波数電圧変換回路である。
ＦＶ変換回路２はＦＶ変換回路１と回路構成が同一であり、ルックアップテーブルＬＵＴの作成時と、ＦＶ変換回路１，２におけるＶＦ特性（電圧周波数特性）の調整時に動作する第２の周波数電圧変換回路である。
【００１６】
ＦＶ変換回路１，２のパルス発生回路１１は検出信号入力端子１３（１３−１，１３−２）から信号が入力されると、その入力信号の周波数に対応する時間（入力信号のＮ周期に対応する時間）がオン時間ＴＯＮになるパルス信号を発生する回路である。
ＦＶ変換回路１，２における充電回路１２の電流源１２ａは電流ＩＣを発生する回路であり、制御端子１５（１５−１，１５−２）から入力される制御信号（制御回路６から出力された制御信号）によって、発生する電流ＩＣが調整される。
充電回路１２の充電スイッチ１２ｂは一端が電流源１２ａと接続されており、パルス信号発生回路１１から発生されるパルス信号がオン時間ＴＯＮである期間中、オン状態になる第１のスイッチである。
【００１７】
充電回路１２のキャパシタ１２ｃは一端が充電スイッチ１２ｂの他端と接続され、他端が接地されている容量値Ｃの容量である。
充電回路１２の放電スイッチ１２ｄは一端が充電スイッチ１２ｂの他端と接続され、他端が接地されており、周波数が検出されたのち、放電制御端子１６から放電指令が入力されるとオン状態になる第２のスイッチである。
充電回路１２の電圧出力端子１４（１４−１，１４−２）は充電スイッチ１２ｂとキャパシタ１２ｃの間に接続されている。
【００１８】
電圧測定器３はＦＶ変換回路１の電圧出力端子１４−１から出力された電圧ＶＯ１（充電回路１２内のキャパシタ１２ｃに印加されている電圧）を測定する処理を実施する。なお、電圧測定器３は第１の電圧測定器を構成している。
電圧測定器４は電圧測定器３と回路構成が同一であり、ＦＶ変換回路２の電圧出力端子１４−２から出力された電圧ＶＯ２（充電回路１２内のキャパシタ１２ｃに印加されている電圧）を測定する処理を実施する。なお、電圧測定器４は第２の電圧測定器を構成している。
【００１９】
ＶＦ変換部５はＦＶ変換回路２の検出信号入力端子１３−２から入力される信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２を切り換えながら、電圧測定器４により測定された電圧ＶＯ２を取得して、周波数Ｆ＿ｒｆ２と電圧ＶＯ２の対応関係を示すルックアップテーブルＬＵＴを作成する処理を実施する。
また、ＶＦ変換部５は制御回路６によるＶＦ特性の調整処理が完了したのち、電圧測定器３により測定された電圧ＶＯ１を取得し、作成済みのルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯ１に対応する周波数Ｆ＿ｒｆ１を特定し、その周波数Ｆ＿ｒｆ１を検出結果として出力する処理を実施する。
なお、ＶＦ変換部５はテーブル作成手段及び周波数検出手段を構成している。
【００２０】
制御回路６は周波数が既知の信号（周波数Ｆ＿ｒｆ２ａの信号）が検出信号入力端子１３−２から入力されたときに電圧測定器４により測定された電圧ＶＯ２ａを取得し、ＶＦ変換部５により作成されたルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯ２ａに対応する周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’を特定し、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと異なっていれば、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと一致するように、ＦＶ変換回路１，２のＶＦ特性（例えば、ＦＶ変換回路１，２における充電回路１２内の電流源１２ａから発生される電流ＩＣ）を調整する処理を実施する。なお、制御回路６は調整手段を構成している。
【００２１】
次に動作について説明する。
図１の周波数検出回路では、検出信号入力端子１３−１から入力される信号の周波数Ｆ＿ｒｆ１を検出する処理を実施する前に、検出信号入力端子１３−２から周波数が既知の信号（周波数Ｆ＿ｒｆ２の信号）を入力して、周波数Ｆ＿ｒｆ２と電圧ＶＯの対応関係を示すルックアップテーブルＬＵＴを作成する処理を実施する。
【００２２】
まず、ＦＶ変換回路２のパルス発生回路１１は、検出信号入力端子１３−２から周波数が既知の信号（周波数Ｆ＿ｒｆ２の信号）が入力されると、その入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２に対応する時間（入力信号のＮ周期に対応する時間）がオン時間ＴＯＮになるパルス信号を発生する。この入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２は順次切り換えられながら、図示せぬ外部の回路から入力される。
入力信号の１周期の時間がＴＦであるとすると、パルス信号のオン時間ＴＯＮと入力信号の周期ＴＦの関係は、下記の式（３）で表される。
ＴＯＮ＝ＴＦ×Ｎ                                              （３）
これにより、そのパルス信号がオン時間ＴＯＮである期間中、充電スイッチ１２ｂがオン状態になるため、電流源１２ａから発生された電流ＩＣによってキャパシタ１２ｃが充電される。
【００２３】
電圧測定器４は、ＦＶ変換回路２の電圧出力端子１４−２から出力された電圧ＶＯ２（充電回路１２内のキャパシタ１２ｃに印加されている電圧）を測定する。
ＦＶ変換回路２の電圧出力端子１４−２から出力された電圧ＶＯ２は、下記の式（４）で表される。
2014187599.tif 000004
【００２４】
ＶＦ変換部５は、検出信号入力端子１３−２から入力される信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２が切り換えられる毎に、電圧測定器４により測定された電圧ＶＯ２を取得して、周波数Ｆ＿ｒｆ２と電圧ＶＯ２の対応関係を示すルックアップテーブルＬＵＴを作成する。
なお、入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２が切り換えられる際、充電回路１２の放電スイッチ１２ｄがオン状態になり、キャパシタ１２ｃにより充電されている電荷が一旦放電される。
【００２５】
次に、ルックアップテーブルＬＵＴの作成時の環境温度と、入力信号の周波数検出時の環境温度とが異なっている場合でも、周波数の正確な検出結果が得られるようにするため、制御回路６が、ＦＶ変換回路１，２におけるＶＦ特性の調整処理を実施する。
即ち、制御回路６は、検出信号入力端子１３−１から入力される信号の周波数Ｆ＿ｒｆ１の検出処理を開始する前に、図示せぬ外部の回路から、周波数が既知である周波数Ｆ＿ｒｆ２ａの信号を検出信号入力端子１３−２に入力させる。この入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａは、どのような周波数でもよいが、ルックアップテーブルＬＵＴに記録されている周波数Ｆ＿ｒｆ２に近い周波数が望ましい。
【００２６】
制御回路６は、検出信号入力端子１３−２から周波数Ｆ＿ｒｆ２ａの信号が入力されたときに電圧測定器４により測定された電圧ＶＯ２ａを取得する。
制御回路６は、電圧測定器４により測定された電圧ＶＯ２ａを取得すると、ＶＦ変換部５により作成されたルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯ２ａに対応する周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’を特定し、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと異なっていれば、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと一致するように、ＦＶ変換回路１，２における充電回路１２内の電流源１２ａから発生される電流ＩＣを調整することで、ＦＶ変換回路１，２のＶＦ特性を調整する。
【００２７】
ＦＶ変換回路２の電圧出力端子１４−２から出力される電圧ＶＯ２は、式（４）に示すように、電流源１２ａから発生される電流ＩＣの一次関数であるため、今回、電圧測定器４により測定された電圧ＶＯ２ａと、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａに対応する電圧ＶＯ２との差分Δｖを求めれば、電流源１２ａから発生される電流ＩＣの調整量ΔＩが分かるので、その調整量ΔＩだけ電流源１２ａを制御すればよい。
上記のようにして、電流源１２ａから発生される電流ＩＣを調整すると、検出信号入力端子１３−２から周波数Ｆ＿ｒｆ２ａの信号が入力されたときに電圧測定器４により測定された電圧ＶＯ２ａからルックアップテーブルＬＵＴによって特定される周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’は、入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと一致する。
【００２８】
また、ＦＶ変換回路２の電圧出力端子１４−２から出力される電圧ＶＯ２は、式（４）に示すように、電流源１２ａから発生される電流ＩＣの一次関数であるため、周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと異なる周波数Ｆ＿ｒｆ２ｂの信号が検出信号入力端子１３−２から入力された場合でも、電圧測定器４により測定された電圧ＶＯ２ｂからルックアップテーブルＬＵＴによって特定される周波数Ｆ＿ｒｆ２ｂ’は、入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ｂと一致する。
さらに、ＦＶ変換回路１とＦＶ変換回路２は回路構成が同一であり、制御回路６によって、同様に電流源１２ａから発生される電流ＩＣが調整されるため、ＦＶ変換回路１とＦＶ変換回路２は、電流調整後も同一のＶＦ特性を有する。
【００２９】
ＦＶ変換回路１，２におけるＶＦ特性の調整処理が完了すると、検出信号入力端子１３−１から入力される周波数未知の信号の検出処理を開始する。
ＦＶ変換回路１のパルス発生回路１１は、検出信号入力端子１３−１から周波数未知の信号（周波数Ｆ＿ｒｆ１の信号）が入力されると、その入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ１に対応する時間（入力信号のＮ周期に対応する時間）がオン時間ＴＯＮになるパルス信号を発生する（式（３）を参照）。
これにより、そのパルス信号がオン時間ＴＯＮである期間中、充電スイッチ１２ｂがオン状態になるため、電流源１２ａから発生された電流ＩＣによってキャパシタ１２ｃが充電される。
【００３０】
電圧測定器３は、ＦＶ変換回路１の電圧出力端子１４−１から出力された電圧ＶＯ１（充電回路１２内のキャパシタ１２ｃに印加されている電圧）を測定する。
ＦＶ変換回路１の電圧出力端子１４−１から出力された電圧ＶＯ１は、下記の式（５）で表される。
2014187599.tif 000005
【００３１】
ＶＦ変換部５は、電圧測定器３が電圧ＶＯ１を測定すると、作成済みのルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯ１に対応する周波数Ｆ＿ｒｆ１を特定し、その周波数Ｆ＿ｒｆ１を検出結果として出力する。
【００３２】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、周波数が既知である周波数Ｆ＿ｒｆ２ａの信号が検出信号入力端子１３−２から入力されたときに電圧測定器４により測定された電圧ＶＯ２ａを取得し、ＶＦ変換部５により作成されたルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯ２ａに対応する周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’を特定し、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと異なっていれば、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと一致するように、ＦＶ変換回路１，２のＶＦ特性を調整する制御回路６を設け、ＶＦ変換部５が、制御回路６により調整が行われたのち、電圧測定器３により測定された電圧ＶＯ１を取得し、作成済みのルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯ１に対応する周波数Ｆ＿ｒｆ１を特定し、その周波数Ｆ＿ｒｆ１を検出結果として出力するように構成したので、様々な環境温度毎に、ルックアップテーブルＬＵＴを作成することなく、環境温度が変化しても、周波数の正確な検出結果を出力することができる効果を奏する。
【００３３】
この実施の形態１では、制御回路６が、電圧ＶＯ２ａに対応する周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと異なっている場合、ＶＦ特性の調整処理として、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと一致するように、ＦＶ変換回路１，２における充電回路１２内の電流源１２ａから発生される電流ＩＣを調整するものを示したが、図３に示すように、制御回路６が、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと一致するように、ＦＶ変換回路１，２における充電回路１２内のキャパシタ１２ｅの容量値Ｃを調整するようにしてもよい。
この場合、キャパシタ１２ｅは、制御端子１５（１５−１，１５−２）から入力される制御信号（制御回路６から出力された制御信号）によって、容量値Ｃが変化する可変容量である必要がある。
また、制御回路６が、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと一致するように、ＦＶ変換回路１，２におけるパルス信号発生回路１１の周期数Ｎを調整するようにしてもよい。
【００３４】
この実施の形態１では、ルックアップテーブルＬＵＴの作成時とＶＦ特性の調整時に動作するＦＶ変換回路２の他に、周波数未知の信号の周波数を検出する際に動作するＦＶ変換回路１が１個だけ実装されているものを示したが、ルックアップテーブルＬＵＴの作成時とＶＦ特性の調整時に動作するＦＶ変換回路２の他に、ＦＶ変換回路１をＮ（Ｎは２以上の整数）個実装するとともに、各ＦＶ変換回路１に接続される電圧測定器３をＮ個実装するようにしてもよい。
この場合、制御回路６がＮ個のＦＶ変換回路１とＦＶ変換回路２のＶＦ特性を調整するようにする。
これにより、周波数未知の信号を複数入力して、複数の信号の周波数を同時に検出することができる。
【００３５】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による周波数検出回路を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
電圧変換回路２１はＦＶ変換回路１と電圧測定器３の間に接続され、ＦＶ変換回路１の電圧出力端子１４−１から出力された電圧ＶＯ１のレベルを変換し、レベル変換後の電圧を電圧測定器３に出力する処理を実施する。なお、電圧変換回路２１は第１の電圧変換回路を構成している。
制御端子２１ａは制御回路２４から出力される制御信号を入力する電圧変換回路２１の端子である。
【００３６】
電圧変換回路２２はＦＶ変換回路２と電圧測定器４の間に接続され、ＦＶ変換回路２の電圧出力端子１４−２から出力された電圧ＶＯ２のレベルを変換し、レベル変換後の電圧を電圧測定器４に出力する処理を実施する。なお、電圧変換回路２２は第２の電圧変換回路を構成している。
制御端子２２ａは制御回路２４から出力される制御信号を入力する電圧変換回路２２の端子である。
ここで、電圧変換回路２１と電圧変換回路２２とは、回路構成が同一である。
電圧変換回路２１，２２は環境温度の変動によって電圧変換特性が変化するが、電圧変換回路２１と電圧変換回路２２は回路構成が同一であるため、同一の電圧変換特性を有しており、環境温度の変動による電圧変換特性の変化の度合も同一である。
【００３７】
制御回路２３は周波数が既知の信号（周波数Ｆ＿ｒｆ２ａの信号）が検出信号入力端子１３−２から入力されたときに電圧測定器４により測定された電圧ＶＯ２ａを取得し、ＶＦ変換部５により作成されたルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯ２ａに対応する周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’を特定し、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと異なっていれば、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと一致するように、ＦＶ変換回路１，２のＶＦ特性（例えば、ＦＶ変換回路１，２における充電回路１２内の電流源１２ａから発生される電流ＩＣ）を調整する処理を実施する。
制御回路２４は周波数Ｆ＿ｒｆ２ａの信号が検出信号入力端子１３−２から入力されたときに電圧測定器４により測定された電圧ＶＯ２ａを取得し、ＶＦ変換部５により作成されたルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯ２ａに対応する周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’を特定し、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと異なっていれば、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと一致するように、電圧変換回路２１，２２の電圧変換特性を調整する処理を実施する。
なお、制御回路２３，２４は調整手段を構成している。
【００３８】
上記実施の形態１では、制御回路６が、電圧ＶＯ２ａに対応する周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと異なっている場合、ＦＶ変換回路１，２のＶＦ特性を調整するものを示したが、その調整パラメータが複数存在することがある。
そこで、この実施の形態２では、電圧ＶＯ２ａに対応する周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと異なっている場合、制御回路２３が、図１の制御回路６と同様に、ＦＶ変換回路１，２のＶＦ特性を調整するほかに、制御回路２４が、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと一致するように、電圧変換回路２１，２２の電圧変換特性を調整するようにしている。
【００３９】
例えば、ＦＶ変換回路１，２の入力信号がＸ、電圧変換回路２１，２２の出力信号がＹであるとき、入力信号Ｘと出力信号Ｙの関係が、下記の式（６）で表される場合を想定する。
Ｙ＝ａＸ＋ｂ                                                （６）
このとき、式（６）の変数ａがＦＶ変換回路１，２のＶＦ特性に関する変数であり、式（６）の変数ｂが電圧変換回路２１，２２の電圧変換特性に関する変数であるとすれば、制御回路２３におけるＦＶ変換回路１，２のＶＦ特性の調整は式（６）の変数ａの調整に相当し、制御回路２４における電圧変換回路２１，２２の電圧変換特性の調整は式（６）の変数ｂの調整に相当する。
【００４０】
この実施の形態２によれば、ＦＶ変換回路１，２のＶＦ特性と、電圧変換回路２１，２２の電圧変換特性を独立に調整することができるため、調整の自由度が高められる。その結果、調整パラメータが複数存在する場合でも、適正に調整して、周波数の正確な検出結果を出力することができる効果を奏する。
【００４１】
この実施の形態２では、ＦＶ変換回路１、電圧測定器３及び電圧変換回路２１が１組実装されているものを示したが、ＦＶ変換回路１、電圧測定器３及び電圧変換回路２１がＮ（Ｎは２以上の整数）組実装されていてもよい。
この場合、制御回路２３がＮ個のＦＶ変換回路１とＦＶ変換回路２のＶＦ特性を調整し、制御回路２４がＮ個の電圧変換回路２１と電圧変換回路２２の電圧変換特性を調整するようにする。
これにより、周波数未知の信号を複数入力して、複数の信号の周波数を同時に検出することができる。
【００４２】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３による周波数検出回路を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
経路切替スイッチ３１はＦＶ変換回路１又はＦＶ変換回路２を選択する選択スイッチである。
電圧測定器３２は経路切替スイッチ３１によりＦＶ変換回路１が選択されている場合、ＦＶ変換回路１の電圧出力端子１４−１から出力された電圧ＶＯ１を測定し、経路切替スイッチ３１によりＦＶ変換回路２が選択されている場合、ＦＶ変換回路２の電圧出力端子１４−２から出力された電圧ＶＯ２を測定する処理を実施する。
【００４３】
ＶＦ変換部３３は経路切替スイッチ３１によりＦＶ変換回路２が選択されている状態で、ＦＶ変換回路２の検出信号入力端子１３−２から入力される信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２を切り換えながら、電圧測定器３２により測定された電圧ＶＯ２を取得して、周波数Ｆ＿ｒｆ２と電圧ＶＯ２の対応関係を示すルックアップテーブルＬＵＴを作成する処理を実施する。
また、ＶＦ変換部３３は制御回路３４によるＶＦ特性の調整処理が完了したのち、経路切替スイッチ３１によりＦＶ変換回路１が選択されている状態で、電圧測定器３２により測定された電圧ＶＯ１を取得し、作成済みのルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯ１に対応する周波数Ｆ＿ｒｆ１を特定し、その周波数Ｆ＿ｒｆ１を検出結果として出力する処理を実施する。
なお、ＶＦ変換部３３はテーブル作成手段及び周波数検出手段を構成している。
【００４４】
制御回路３４は経路切替スイッチ３１によりＦＶ変換回路２が選択されている状態で、周波数が既知である周波数Ｆ＿ｒｆ２ａの信号が検出信号入力端子１３−２から入力されたときに電圧測定器３２により測定された電圧ＶＯ２ａを取得し、ＶＦ変換部３３により作成されたルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯ２ａに対応する周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’を特定し、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと異なっていれば、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと一致するように、ＦＶ変換回路１，２のＶＦ特性（例えば、ＦＶ変換回路１，２における充電回路１２内の電流源１２ａから発生される電流ＩＣ）を調整する処理を実施する。なお、制御回路３４は調整手段を構成している。
【００４５】
上記実施の形態１，２では、２つの電圧測定器３，４を実装している周波数検出回路を示したが、この実施の形態３では、１つの電圧測定器３２を実装している周波数検出回路について説明する。
図５の周波数検出回路でも、検出信号入力端子１３−１から入力される信号の周波数Ｆ＿ｒｆ１を検出する処理を実施する前に、検出信号入力端子１３−２から周波数が既知の信号（周波数Ｆ＿ｒｆ２の信号）を入力して、周波数Ｆ＿ｒｆ２と電圧ＶＯの対応関係を示すルックアップテーブルＬＵＴを作成する処理を実施する。
【００４６】
まず、ＦＶ変換回路２のパルス発生回路１１は、検出信号入力端子１３−２から周波数が既知の信号（周波数Ｆ＿ｒｆ２の信号）が入力されると、上記実施の形態１と同様に、その入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２に対応する時間（入力信号のＮ周期に対応する時間）がオン時間ＴＯＮになるパルス信号を発生する（式（３）を参照）。この入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２は順次切り換えられながら、図示せぬ外部の回路から入力される。
これにより、そのパルス信号がオン時間ＴＯＮである期間中、充電スイッチ１２ｂがオン状態になるため、電流源１２ａから発生された電流ＩＣによってキャパシタ１２ｃが充電される。
【００４７】
経路切替スイッチ３１は、ルックアップテーブルＬＵＴの作成期間中、ＦＶ変換回路２を選択して、そのＦＶ変換回路２と電圧測定器３２を接続する。
なお、経路切替スイッチ３１におけるＦＶ変換回路２の選択は、制御回路３４又は外部の回路の指示の下で行われる。
電圧測定器３２は、経路切替スイッチ３１によってＦＶ変換回路２と接続されると、ＦＶ変換回路２の電圧出力端子１４−２から出力された電圧ＶＯ２を測定する（式（４）を参照）。
ＶＦ変換部３３は、検出信号入力端子１３−２から入力される信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２が切り換えられる毎に、電圧測定器３２により測定された電圧ＶＯ２を取得して、周波数Ｆ＿ｒｆ２と電圧ＶＯ２の対応関係を示すルックアップテーブルＬＵＴを作成する。
なお、入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２が切り換えられる際、充電回路１２の放電スイッチ１２ｄがオン状態になり、キャパシタ１２ｃにより充電されている電荷が一旦放電される。
【００４８】
次に、ルックアップテーブルＬＵＴの作成時の環境温度と、入力信号の周波数検出時の環境温度とが異なっている場合でも、周波数の正確な検出結果が得られるようにするため、制御回路３４が、ＦＶ変換回路１，２におけるＶＦ特性の調整処理を実施する。
即ち、制御回路３４は、検出信号入力端子１３−１から入力される信号の周波数Ｆ＿ｒｆ１の検出処理を開始する前に、図示せぬ外部の回路から、周波数が既知である周波数Ｆ＿ｒｆ２ａの信号を検出信号入力端子１３−２に入力させる。この入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａは、どのような周波数でもよいが、ルックアップテーブルＬＵＴに記録されている周波数Ｆ＿ｒｆ２に近い周波数が望ましい。
このとき、経路切替スイッチ３１は、ＦＶ変換回路２を選択している状態を維持している。
【００４９】
制御回路３４は、検出信号入力端子１３−２から周波数Ｆ＿ｒｆ２ａの信号が入力されたときに電圧測定器３２により測定された電圧ＶＯ２ａを取得する。
制御回路３４は、電圧測定器３２により測定された電圧ＶＯ２ａを取得すると、ＶＦ変換部３３により作成されたルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯ２ａに対応する周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’を特定し、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと異なっていれば、図１の制御回路６と同様に、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと一致するように、ＦＶ変換回路１，２における充電回路１２内の電流源１２ａから発生される電流ＩＣを調整することで、ＦＶ変換回路１，２のＶＦ特性を調整する。
【００５０】
ＦＶ変換回路１，２におけるＶＦ特性の調整処理が完了すると、検出信号入力端子１３−１から入力される周波数未知の信号の検出処理を開始する。
ＦＶ変換回路１のパルス発生回路１１は、検出信号入力端子１３−１から周波数未知の信号（周波数Ｆ＿ｒｆ１の信号）が入力されると、その入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ１に対応する時間（入力信号のＮ周期に対応する時間）がオン時間ＴＯＮになるパルス信号を発生する（式（３）を参照）。
これにより、そのパルス信号がオン時間ＴＯＮである期間中、充電スイッチ１２ｂがオン状態になるため、電流源１２ａから発生された電流ＩＣによってキャパシタ１２ｃが充電される。
【００５１】
経路切替スイッチ３１は、周波数未知の信号の検出処理中、ＦＶ変換回路１を選択して、そのＦＶ変換回路１と電圧測定器３２を接続する。
なお、経路切替スイッチ３１におけるＦＶ変換回路１の選択は、制御回路３４又は外部の回路の指示の下で行われる。
電圧測定器３２は、経路切替スイッチ３１によってＦＶ変換回路１と接続されると、ＦＶ変換回路１の電圧出力端子１４−１から出力された電圧ＶＯ１を測定する（式（５）を参照）。
ＶＦ変換部３３は、電圧測定器３２が電圧ＶＯ１を測定すると、作成済みのルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯ１に対応する周波数Ｆ＿ｒｆ１を特定し、その周波数Ｆ＿ｒｆ１を検出結果として出力する。
【００５２】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、ルックアップテーブルＬＵＴの作成期間中及びＦＶ変換回路１，２におけるＶＦ特性の調整処理中、ＦＶ変換回路２と電圧測定器３２を接続し、周波数未知の信号の検出処理中、ＦＶ変換回路１と電圧測定器３２を接続する経路切替スイッチ３１を設けるように構成したので、上記実施の形態１と同様の効果を奏するほか、電圧測定器の数を削減することができる効果を奏する。
【００５３】
この実施の形態３では、ＦＶ変換回路１が１組実装されているものを示したが、ＦＶ変換回路１がＮ（Ｎは２以上の整数）組実装されていてもよい。
この場合、経路切替スイッチ３１がＮ個のＦＶ変換回路１及びＦＶ変換回路２の中から、いずれか１つのＦＶ変換回路を選択して、そのＦＶ変換回路を電圧測定器３２と接続するようにする。
また、制御回路３４がＮ個のＦＶ変換回路１とＦＶ変換回路２のＶＦ特性を調整するようにする。
これにより、周波数未知の信号を複数入力して、複数の信号の周波数を検出することができる。
【００５４】
実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４による周波数検出回路を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
ＶＦ変換部４１はＦＶ変換回路１の検出信号入力端子１３−１から入力される信号の周波数Ｆ＿ｒｆ１を切り換えながら、電圧測定器３により測定された電圧ＶＯ１を取得して、周波数Ｆ＿ｒｆ１と電圧ＶＯ１の対応関係を示すルックアップテーブルＬＵＴを作成する処理を実施する。
また、ＶＦ変換部４１は電圧測定器３により測定された電圧ＶＯ１を取得し、作成済みのルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯ１に対応する周波数Ｆ＿ｒｆ１を特定し、その周波数Ｆ＿ｒｆ１を検出結果として出力する処理を実施する。
なお、ＶＦ変換部４１はテーブル作成手段及び周波数検出手段を構成している。
【００５５】
電圧比較器４２はＦＶ変換回路２の電圧出力端子１４−２から出力された電圧ＶＯ２と、基準電圧入力端子４２ａから入力された基準電圧Ｖｒｅｆとの電圧差ΔＶを出力する処理を実施する。
制御回路４３は電圧比較器４２から出力された電圧差ΔＶがゼロになるように、ＦＶ変換回路１，２のＶＦ特性（例えば、ＦＶ変換回路１，２における充電回路１２内の電流源１２ａから発生される電流ＩＣ）を調整する処理を実施する。
なお、電圧比較器４２及び制御回路４３から調整手段が構成されている。
【００５６】
上記実施の形態３では、ＦＶ変換回路１，２におけるＶＦ特性の調整処理時に、制御回路３４が、電圧測定器３２により測定された電圧ＶＯ２ａを取得し、ルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯ２ａに対応する周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’を特定するなどの処理を実施するものを示したが、電圧ＶＯ２ａの測定処理や、その電圧ＶＯ２ａに対応する周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’の特定処理などを行わずに、ＦＶ変換回路１，２におけるＶＦ特性を調整するようにしてもよい。
具体的には、以下の通りである。
【００５７】
図６の周波数検出回路では、検出信号入力端子１３−１から入力される信号の周波数Ｆ＿ｒｆ１を検出する処理を実施する前に、検出信号入力端子１３−１から周波数が既知の信号（周波数Ｆ＿ｒｆ１ａの信号）を入力して、周波数Ｆ＿ｒｆ１ａと電圧ＶＯ１の対応関係を示すルックアップテーブルＬＵＴを作成する処理を実施する。
【００５８】
まず、ＦＶ変換回路１のパルス発生回路１１は、検出信号入力端子１３−１から周波数Ｆ＿ｒｆ１ａの信号が入力されると、その入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ１ａに対応する時間（入力信号のＮ周期に対応する時間）がオン時間ＴＯＮになるパルス信号を発生する（式（３）を参照）。この入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ１ａは順次切り換えられながら、図示せぬ外部の回路から入力される。
これにより、そのパルス信号がオン時間ＴＯＮである期間中、充電スイッチ１２ｂがオン状態になるため、電流源１２ａから発生された電流ＩＣによってキャパシタ１２ｃが充電される。
【００５９】
電圧測定器３は、上記実施の形態１と同様に、ＦＶ変換回路１の電圧出力端子１４−１から出力された電圧ＶＯ１を測定する（式（５）を参照）。
ＶＦ変換部４１は、検出信号入力端子１３−１から入力される信号の周波数Ｆ＿ｒｆ１ａが切り換えられる毎に、電圧測定器３により測定された電圧ＶＯ１を取得して、周波数Ｆ＿ｒｆ１ａと電圧ＶＯ１の対応関係を示すルックアップテーブルＬＵＴを作成する。
なお、入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ１ａが切り換えられる際、充電回路１２の放電スイッチ１２ｄがオン状態になり、キャパシタ１２ｃにより充電されている電荷が一旦放電される。
【００６０】
ルックアップテーブルＬＵＴの作成が完了すると、ルックアップテーブルＬＵＴの作成時において、ＦＶ変換回路１の検出信号入力端子１３−１から周波数が既知の信号（周波数Ｆ＿ｒｆ１ａの信号）が入力されたときに、ＦＶ変換回路１の電圧出力端子１４−１から出力された電圧ＶＯ１を基準電圧Ｖｒｅｆとして、基準電圧入力端子４２ａから入力する。基準電圧入力端子４２ａから入力する電圧ＶＯ１は、温度で変化しないものとする。
環境温度が変化した後、未知周波数の検出動作時に、ＦＶ変換回路２の検出信号入力端子１３−２から周波数Ｆ＿ｒｆ１ａの信号が入力される。
これにより、ＦＶ変換回路２の電圧出力端子１４−２から電圧ＶＯ２が出力される。
【００６１】
電圧比較器４２は、ＦＶ変換回路２の電圧出力端子１４−２から出力された電圧ＶＯ２と、基準電圧入力端子４２ａから入力された基準電圧Ｖｒｅｆとの電圧差ΔＶを検出し、その電圧差ΔＶを制御回路４３に出力する。
制御回路４３は、電圧比較器４２から出力された電圧差ΔＶが常にゼロになるように、ＦＶ変換回路１，２のＶＦ特性（例えば、ＦＶ変換回路１，２における充電回路１２内の電流源１２ａから発生される電流ＩＣ）を調整する。
【００６２】
この実施の形態４では、ルックアップテーブルＬＵＴの作成が完了すると、制御回路４３が、周波数未知の信号の検出処理中でも、電圧ＶＯ２と基準電圧Ｖｒｅｆとの電圧差ΔＶが発生している場合、ＦＶ変換回路１，２のＶＦ特性を調整するので、ルックアップテーブルＬＵＴの作成が完了すると、ＶＦ特性の調整処理を待つことなく、検出信号入力端子１３−１から入力される周波数未知の信号の検出処理を開始する。
【００６３】
ＦＶ変換回路１のパルス発生回路１１は、検出信号入力端子１３−１から周波数未知の信号（周波数Ｆ＿ｒｆ１の信号）が入力されると、その入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ１に対応する時間（入力信号のＮ周期に対応する時間）がオン時間ＴＯＮになるパルス信号を発生する（式（３）を参照）。
これにより、そのパルス信号がオン時間ＴＯＮである期間中、充電スイッチ１２ｂがオン状態になるため、電流源１２ａから発生された電流ＩＣによってキャパシタ１２ｃが充電される。
【００６４】
電圧測定器３は、上記実施の形態１と同様に、ＦＶ変換回路１の電圧出力端子１４−１から出力された電圧ＶＯ１を測定する（式（５）を参照）。
ＶＦ変換部４１は、電圧測定器３が電圧ＶＯ１を測定すると、作成済みのルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯ１に対応する周波数Ｆ＿ｒｆ１を特定し、その周波数Ｆ＿ｒｆ１を検出結果として出力する。
【００６５】
以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、ＦＶ変換回路２の電圧出力端子１４−２から出力された電圧ＶＯ２と、基準電圧入力端子４２ａから入力された基準電圧Ｖｒｅｆとの電圧差ΔＶを出力する電圧比較器４２を設け、制御回路４３が、電圧比較器４２から出力された電圧差ΔＶがゼロになるように、ＦＶ変換回路１，２のＶＦ特性を調整するように構成したので、上記実施の形態３と同様の効果を奏するほか、ＦＶ変換回路１，２のＶＦ特性を調整する際の処理の簡単化を図ることができる効果を奏する。
【００６６】
この実施の形態４では、ＦＶ変換回路１、電圧測定器３及びＶＦ変換部４１が１組実装されているものを示したが、ＦＶ変換回路１、電圧測定器３及びＶＦ変換部４１がＮ（Ｎは２以上の整数）組実装されていてもよい。
この場合、制御回路４３がＮ個のＦＶ変換回路１とＦＶ変換回路２のＶＦ特性を調整するようにする。
これにより、周波数未知の信号を複数入力して、複数の信号の周波数を同時に検出することができる。
【００６７】
実施の形態５．
図７はこの発明の実施の形態５による周波数検出回路を示す構成図であり、図において、図５と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
経路切替スイッチ５１は周波数が未知の信号である検出対象信号を入力する検出信号入力端子５１ａと、周波数が既知の信号である周波数既知信号を入力する既知信号入力端子５１ｂを有しており、検出対象信号又は周波数既知信号を選択する選択スイッチである。
ＦＶ変換回路５２は図１のＦＶ変換回路１と同様の周波数電圧変換回路であり、入力信号の周波数に対応する時間がオン時間ＴＯＮになるパルス信号を発生するパルス信号発生回路１１と、パルス信号発生回路１１から発生されるパルス信号がオン時間ＴＯＮである期間中、内部の電流源１２ａから発生される電流ＩＣによって内部のキャパシタ１２ｃを充電する充電回路１２とを備えている。
【００６８】
上記実施の形態１〜４では、ＦＶ変換回路１とＦＶ変換回路２が実装されている周波数検出回路を示したが、この実施の形態５では、１つのＦＶ変換回路５２だけを実装している周波数検出回路について説明する。
ルックアップテーブルＬＵＴの作成期間中では、経路切替スイッチ５１が、既知信号入力端子５１ｂから周波数が既知の信号（周波数Ｆ＿ｒｆ２の信号）を入力して、この入力信号をＦＶ変換回路５２に出力する。この入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２は順次切り換えられながら、図示せぬ外部の回路から入力される。
なお、経路切替スイッチ５１における信号の選択は、制御回路３４又は外部の回路の指示の下で行われる。
【００６９】
ＦＶ変換回路５２のパルス発生回路１１は、経路切替スイッチ５１から出力された周波数Ｆ＿ｒｆ２の入力信号を入力すると、図１のＦＶ変換回路２と同様に、その入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２に対応する時間（入力信号のＮ周期に対応する時間）がオン時間ＴＯＮになるパルス信号を発生する（式（３）を参照）。この入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２は順次切り換えられながら、図示せぬ外部の回路から入力される。
これにより、そのパルス信号がオン時間ＴＯＮである期間中、充電スイッチ１２ｂがオン状態になるため、電流源１２ａから発生された電流ＩＣによってキャパシタ１２ｃが充電される。
【００７０】
電圧測定器３２は、ＦＶ変換回路５２の電圧出力端子１４−３から出力された電圧ＶＯ２を測定する（式（４）を参照）。
ＶＦ変換部３３は、経路切替スイッチ５１の既知信号入力端子５１ｂから入力される信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２が切り換えられる毎に、電圧測定器３２により測定された電圧ＶＯ２を取得して、周波数Ｆ＿ｒｆ２と電圧ＶＯ２の対応関係を示すルックアップテーブルＬＵＴを作成する。
なお、入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２が切り換えられる際、充電回路１２の放電スイッチ１２ｄがオン状態になり、キャパシタ１２ｃにより充電されている電荷が一旦放電される。
【００７１】
次に、ルックアップテーブルＬＵＴの作成時の環境温度と、入力信号の周波数検出時の環境温度とが異なっている場合でも、周波数の正確な検出結果が得られるようにするため、制御回路３４が、ＦＶ変換回路１，２におけるＶＦ特性の調整処理を実施する。
即ち、制御回路３４は、経路切替スイッチ５１の検出信号入力端子５１ａから入力される信号の周波数Ｆ＿ｒｆ１の検出処理を開始する前に、図示せぬ外部の回路から、周波数が既知である周波数Ｆ＿ｒｆ２ａの信号を検出信号入力端子１３−２に入力させる。この入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａは、どのような周波数でもよいが、ルックアップテーブルＬＵＴに記録されている周波数Ｆ＿ｒｆ２に近い周波数が望ましい。
このとき、経路切替スイッチ５１は、既知信号入力端子５１ｂから入力される信号の選択状態を維持している。
【００７２】
制御回路３４は、既知信号入力端子５１ｂから周波数Ｆ＿ｒｆ２ａの信号が入力されたときに電圧測定器３２により測定された電圧ＶＯ２ａを取得する。
制御回路３４は、電圧測定器３２により測定された電圧ＶＯ２ａを取得すると、ＶＦ変換部３３により作成されたルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯ２ａに対応する周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’を特定し、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと異なっていれば、図１の制御回路６と同様に、その周波数Ｆ＿ｒｆ２ａ’が入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ２ａと一致するように、ＦＶ変換回路１，２における充電回路１２内の電流源１２ａから発生される電流ＩＣを調整することで、ＦＶ変換回路１，２のＶＦ特性を調整する。
【００７３】
ＦＶ変換回路１，２におけるＶＦ特性の調整処理が完了すると、経路切替スイッチ５１の検出信号入力端子５１ａから入力される周波数未知の信号の検出処理を開始する。
経路切替スイッチ５１は、制御回路３４又は外部の回路の指示の下、検出信号入力端子５１ａから周波数未知の信号（周波数Ｆ＿ｒｆ１の信号）を入力し、その入力信号をＦＶ変換回路５２に出力する。
ＦＶ変換回路５２のパルス発生回路１１は、経路切替スイッチ５１から出力された周波数Ｆ＿ｒｆ１の入力信号を入力すると、その入力信号の周波数Ｆ＿ｒｆ１に対応する時間がオン時間ＴＯＮになるパルス信号を発生する（式（３）を参照）。
これにより、そのパルス信号がオン時間ＴＯＮである期間中、充電スイッチ１２ｂがオン状態になるため、電流源１２ａから発生された電流ＩＣによってキャパシタ１２ｃが充電される。
【００７４】
電圧測定器３２は、ＦＶ変換回路５２の電圧出力端子１４−３から出力された電圧ＶＯ１を測定する（式（５）を参照）。
ＶＦ変換部３３は、電圧測定器３２が電圧ＶＯ１を測定すると、作成済みのルックアップテーブルＬＵＴを参照して、その電圧ＶＯ１に対応する周波数Ｆ＿ｒｆ１を特定し、その周波数Ｆ＿ｒｆ１を検出結果として出力する。
【００７５】
以上で明らかなように、この実施の形態５によれば、周波数が未知の信号である検出対象信号を入力する検出信号入力端子５１ａと、周波数が既知の信号である周波数既知信号を入力する既知信号入力端子５１ｂとを有する経路切替スイッチ５１を設け、検出対象信号又は周波数既知信号を選択するように構成したので、上記実施の形態３と同様の効果を奏する他に、ＦＶ変換回路の数を削減することができる効果を奏する。
【００７６】
この実施の形態５では、経路切替スイッチ５１、ＦＶ変換回路５２、電圧測定器３２、ＶＦ変換部３３及び制御回路３４が１組実装されているものを示したが、経路切替スイッチ５１、ＦＶ変換回路５２、電圧測定器３２、ＶＦ変換部３３及び制御回路３４がＮ（Ｎは２以上の整数）組実装されていてもよい。
これにより、周波数未知の信号を複数入力して、複数の信号の周波数を同時に検出することができる。
【００７７】
実施の形態６．
図８はこの発明の実施の形態６による周波数検出回路を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
局部発振源６１は周波数が既知である局部発振信号を生成する。
ミキサ６３は高周波信号入力端子６２から入力された高周波信号（検出対象信号）の周波数と局部発振源６１により生成された局部発振信号の周波数との差分の周波数を有する信号をＦＶ変換回路１に出力する処理を実施する。
ここでは、局部発振源６１及びミキサ６３が、図１の周波数検出回路に適用されている例を示しているが、図４〜６の周波数検出回路に適用されていてもよい。
【００７８】
ＦＶ変換回路１，２の動作周波数には制限があり、動作周波数より高い周波数の信号が入力された場合、ＦＶ変換回路１，２は動作することができない。
この実施の形態６では、ＦＶ変換回路１，２の動作周波数より高い周波数の信号が入力されても、周波数の検出結果を出力することができるようにしている。
即ち、この実施の形態６では、ＦＶ変換回路１，２の前段に局部発振源６１とミキサ６３を実装することで、ＦＶ変換回路１，２の動作周波数より高い高周波信号が入力されると、その高周波信号の周波数をダウンコンバートして、ＦＶ変換回路１，２の動作周波数の範囲内の信号がＦＶ変換回路１，２に入力されるようにしている。
【００７９】
具体的には、ミキサ６３は、高周波信号入力端子６２から入力された高周波信号（検出対象信号）の周波数と、局部発振源６１により生成された局部発振信号の周波数との差分の周波数を有する信号をＦＶ変換回路１に出力するようにする。
このとき、ＦＶ変換回路２には、局部発振源６１により生成された局部発振信号（周波数が既知の信号）が入力される。
これにより、ＦＶ変換回路１，２の動作周波数より高い周波数の信号が入力される場合でも、周波数の検出結果を出力することができる。
【００８０】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１  ＦＶ変換回路（第１の周波数電圧変換回路）、２  ＦＶ変換回路（第２の周波数電圧変換回路）、３  電圧測定器（第１の電圧測定器）、４  電圧測定器（第２の電圧測定器）、５  ＶＦ変換部（テーブル作成手段、周波数検出手段）、６  制御回路（調整手段）、１１  パルス信号発生回路、１２  充電回路、１２ａ  電流源、１２ｂ  充電スイッチ（第１のスイッチ）、１２ｃ，１２ｅ  キャパシタ、１２ｄ  放電スイッチ（第２のスイッチ）、１３−１，１３−２，１３−３  検出信号入力端子、１４−１，１４−２，１４−３  電圧出力端子、１５−１，１５−２，１５−３  制御端子、１６  放電制御端子、２１  電圧変換回路（第１の電圧変換回路）、２１ａ  制御端子、２２  電圧変換回路（第２の電圧変換回路）、２２ａ  制御端子、２３，２４  制御回路（調整手段）、３１  経路切替スイッチ（選択スイッチ）、３２  電圧測定器、３３  ＶＦ変換部（テーブル作成手段、周波数検出手段）、３４  制御回路（調整手段）、４１  ＶＦ変換部（テーブル作成手段、周波数検出手段）、４２  電圧比較器（調整手段）、４２ａ  基準電圧入力端子、４３  制御回路（調整手段）、５１  経路切替スイッチ（選択スイッチ）、５１ａ  検出信号入力端子、５１ｂ  既知信号入力端子、５２  ＦＶ変換回路（周波数電圧変換回路）、６１  局部発振源、６２  高周波信号入力端子、６３  ミキサ、１０１  ＦＶ変換回路、１０２  パルス発生回路、１０３  充電回路、１０３ａ  電流源、１０３ｂ  充電スイッチ、１０３ｃ  キャパシタ、１０３ｄ  放電スイッチ、１０４  電圧測定器、１０５  ＶＦ変換部、１１１  検出信号入力端子、１１２  放電制御端子、１１３  電圧出力端子。
【図１】
2014187599.tif 000006
【図２】
2014187599.tif 000007
【図３】
2014187599.tif 000008
【図４】
2014187599.tif 000009
【図５】
2014187599.tif 000010
【図６】
2014187599.tif 000011
【図７】
2014187599.tif 000012
【図８】
2014187599.tif 000013
【図９】
2014187599.tif 000014