(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイレベルである第１の論理値"1"とローレベルである第２の論理値"0"によって定められた二値の信号により情報を伝達し、入力信号の特性として論理値"1"と見なす範囲は、ディジタル素子の動作と特性を確保するために論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いて論理値"1"の入力最小値から電源の値までを第１の論理値"1"と、且つ、論理値"0"と見なす範囲は、前記論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いて論理値"0"の入力最大値からグランドレベルの値までを第２の論理値"0"と、それぞれ見なすことが規定され、
論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値は、論理値"1"の入力最小値と論理値"0"の入力最大値の中間の値であることが規定されており、
更に、出力信号の特性として論理値"1"の出力最小値は、ノイズマージンを確保するために入力信号の規定の論理値"1"の入力最小値より高い値に、且つ、論理値"0"の出力最大値は、ノイズマージンを確保するために入力信号の規定の論理値"0"の入力最大値より低い値に、それぞれ規定されてなるディジタル回路において、
論理値"1"の出力最小値である第１基準値を発生する手段、入力信号が前記第１基準値以上であるかを比較する第１の比較部、その第１の比較部によって入力信号と前記第１基準値との比較結果に基づき制御信号を生成する第１の制御部、一端がグランド側に接続されて入力信号の時定数を変えるように作動する第１のコンデンサ素子、前記第１の制御部から前記入力信号が前記第１基準値を越えて論理値"1"と見なす範囲であることを示す制御信号に基づき制御されることで前記第１のコンデンサ素子の影響を出力信号に加えることを有効にするための前記第１のコンデンサ素子と出力信号ライン間に介在する第１のスイッチ素子、により入力信号に時定数を持たせる第１の時定数部を有してなる第１の波形加工部と、
論理値"0"の出力最大値である第２基準値を発生する手段、入力信号が前記第２基準値以下であるかを比較する第２の比較部、その第２の比較部によって入力信号と前記第２基準値との比較結果に基づき制御信号を生成する第２の制御部、一端が電源側に接続されて入力信号の時定数を変えるように作動する第２のコンデンサ素子、前記第２の制御部から前記入力信号が前記第２基準値以下で論理値"0"と見なす範囲であることを示す制御信号に基づき制御されることで前記第２のコンデンサ素子の影響を出力信号に加えることを有効にするための前記第２のコンデンサ素子と出力信号ライン間に介在する第２のスイッチ素子により入力信号に時定数を持たせる第２の時定数部を有してなる第２の波形加工部と、
入力端子と出力端子間に介在され前記第１の時定数部と第２の時定数部に共用の時定数に関与する抵抗素子と、が接続されて構成された波形加工手段を備え、
前記入力信号の値と前記各基準値とを比較する比較部と前記比較部の比較結果に基づき、前記入力信号の値が前記各基準値を越え且つ前記各論理値と見なす範囲の何れか一方の範囲内にあることを検出した場合に該当する制御部が該当する時定数部を有効にして前記入力信号の波形の変化率を特定するように時定数を変更する波形加工を実行することにより出力波形の高調波成分を除去する波形加工を行って出力し、且つ、前記各基準値を越え且つ前記各論理値と見なす範囲のいずれか一方から他方の前記論理値と見なす範囲へ移行する期間では前記波形加工部の影響を受けないため入力波形の急峻さを確保したまま出力する、ことを特徴とするディジタル回路。
【請求項２】
ハイレベルである第１の論理値"1"とローレベルである第２の論理値"0"によって定められた二値の信号により情報を伝達し、入力信号の特性として論理値"1"と見なす範囲は、ディジタル素子の動作と特性を確保するために論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いて論理値"1"の入力最小値から電源の値までを第１の論理値"1"と、且つ、論理値"0"と見なす範囲は、前記論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いて論理値"0"の入力最大値からグランドレベルの値までを第２の論理値"0"と、それぞれ見なすことが規定され、
論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値は、論理値"1"の入力最小値と論理値"0"の入力最大値の中間の値であることが規定されており、
更に、出力信号の特性として論理値"1"の出力最小値は、ノイズマージンを確保するために入力信号の規定の論理値"1"の入力最小値より高い値に、且つ、論理値"0"の出力最大値は、ノイズマージンを確保するために入力信号の規定の論理値"0"の入力最大値より低い値に、それぞれ規定されてなるディジタル回路において、
論理値"1"の出力最小値である第１基準値を発生する手段と入力信号が前記第１基準値以上であるかを比較する第１の比較部、論理値"0"の入力最大値である第２基準値を発生する手段と入力信号が前記第２基準値以下であるかを比較する第２の比較部、前記二つの比較結果に基づいて制御信号を生成する制御部、その制御部からの制御に基づき制御されることにより前記各基準値を越えて各論理値と見なす範囲の何れか一方から他方の論理値と見なす範囲へ移行する期間の場合には入力信号が通過して出力されるスイッチ素子と、その前記スイッチ素子と電磁干渉除去（EMI:Electro Magnetic Interference）フィルタと、が入力端子と出力端子の間に介在され、且つ、並列に接続されて構成された波形加工部を備え、
前記制御部は前記入力信号の値が前記各基準値を越え且つ前記論理値と見なす範囲内にあることを比較部が検出した比較結果に基づきスイッチ素子をOFFにすることにより、前記入力信号は電磁干渉除去フィルタを通過して高調波成分を除去する波形加工を行って出力し、且つ、前記制御部は何れかの前記前記各基準値を越え且つ前記論理値と見なす範囲から他の前記各基準値を越え且つ前記論理値と見なす範囲へ移行する期間ではあることを比較部が検出した比較結果に基づきスイッチ素子をONにすることにより、前記入力信号はインピーダンスが小さく通過しやすいスイッチ素子を通過することにより入力波形の急峻さを確保したまま出力する、ことを特徴とするディジタル回路。
【請求項３】
ハイレベルである第１の論理値"1"とローレベルである第２の論理値"0"によって定められた二値の信号により情報を伝達し、入力信号の特性として論理値"1"と見なす範囲は、ディジタル素子の動作と特性を確保するために論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いて論理値"1"の入力最小値から電源の値までを第１の論理値"1"と、且つ、論理値"0"と見なす範囲は、前記論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いて論理値"0"の入力最大値からグランドレベルの値までを第２の論理値"0"と、それぞれ見なすことが規定され、
論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値は、論理値"1"の入力最小値と論理値"0"の入力最大値の中間の値であることが規定されており、
更に、出力信号の特性として論理値"1"の出力最小値は、ノイズマージンを確保するために入力信号の規定の論理値"1"の入力最小値より高い値に、且つ、論理値"0"の出力最大値は、ノイズマージンを確保するために入力信号の規定の論理値"0"の入力最大値より低い値に、それぞれ規定されてなるディジタル回路において、
グランドラインから信号ラインの方向に、ツェナー電圧値の特性が論理値"1"の出力最小値と等しい第１のツェナーダイオードが順方向接続され、且つ、信号ラインから電源ラインの方向に、ツェナー電圧値の特性が電源電圧値から論理値"0"の出力最大値を引いた値と等しい第２のツェナーダイオードが順方向で接続されて構成された波形加工部を備え、
前記入力信号が、論理値"1"の出力最小値から電源電圧までの範囲の中では第１のツェナーダイオードのツェナー電圧値を越えることにより逆方向電流が流れるため出力信号とグランド間の電圧は第１のツェナーダイオードのツェナー電圧値に固定されることにより高調波成分の値（レベル）が低減される波形加工を行って出力し、且つ、前記入力信号が、論理値"0"の出力最大値からグランドレベルの範囲の中では第２のツェナーダイオードのツェナー電圧値を越えることにより逆方向電流が流れるため出力信号と電源間の電圧値は第２のツェナーダイオードのツェナー電圧値に固定されるつまり出力信号とグランド間の電圧値は論理値"0"の出力最大値に固定されることにより高調波成分の値（レベル）が低減される波形加工を行って出力し、更に前記入力信号が、論理値"1"の出力最小値から論理値"0"の出力最大値の間の範囲では何れのツェナーダイオードにも逆方向電流は流れないため入力波形の急峻さを確保したままで出力する、ことを特徴とするディジタル回路。
【請求項４】
ハイレベルである第１の論理値"1"とローレベルである第２の論理値"0"によって定められた二値の信号により情報を伝達し、入力信号の特性として論理値"1"と見なす範囲は、ディジタル素子の動作と特性を確保するために論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いて論理値"1"の入力最小値から電源の値までを第１の論理値"1"と、且つ、論理値"0"と見なす範囲は、前記論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いて論理値"0"の入力最大値からグランドレベルの値までを第２の論理値"0"と、それぞれ見なすことが規定され、
論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値は、論理値"1"の入力最小値と論理値"0"の入力最大値の中間の値であることが規定されており、
更に、出力信号の特性として論理値"1"の出力最小値は、ノイズマージンを確保するために入力信号の規定の論理値"1"の入力最小値より高い値に、且つ、論理値"0"の出力最大値は、ノイズマージンを確保するために入力信号の規定の論理値"0"の入力最大値より低い値に、それぞれ規定されてなるディジタル回路において、
論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の電圧を発生させる基準電圧発生部と信号ラインを有し、その基準電圧発生部の基準電圧出力端及び信号ラインに、互いに逆向きの直列接続された２つのツェナーダイオードの一端及び他端がそれぞれ接続されて構成され、且つ、前記ツェナーダイオードのツェナー電圧値は前記閾値と論理値"1"の出力最小値との差分若しくは前記閾値と論理値"0"の出力最大値との差分と等しいツェナー電圧値である波形加工部を備え、
前記入力信号が、前記論理値"1"の出力最小値以上若しくは論理値"0"の出力最大値以下の場合では、基準電圧発生部で発生された基準電圧と入力信号との電位差が、ツェナー電圧値を越えるため逆方向電流が流れ始めるため、基準電圧発生部の基準電圧出力端と信号ライン間の電圧はツェナーダイオードのツェナー電圧値に固定され高調波成分の値（レベル）が低減された波形加工を行って出力し、且つ、前記入力信号が、論理値"1"の出力最小値から論理値"0"の出力最大値の間の範囲では、基準電圧発生部の基準電圧端と信号ライン間の電位差はツェナー電圧値を越えないため入力波形の急峻さを確保したままで出力する、ことを特徴とするディジタル回路。
【請求項５】
論理値として３種類以上の論理値が定められた多値の信号により情報を伝達し、ディジタル素子の動作と特性を確保するためにいずれかの論理値から他の論理値への切り替わる閾値の近傍を除いて、それぞれの論理値と見なされる電圧の範囲が規定されてなるディジタル回路において、
入力端子と制御部の間に、互いに相異なる論理値と見なされる範囲の電圧を発生する手段、その論理値と見なされる範囲の電圧を発生する手段からの論理値と見なされる電圧と入力信号とを比較する比較部が３以上並列接続の状態で介在され、前記制御部は前記各比較部の比較結果に基づき制御信号を生成し、その前記制御部からの制御に基づき制御されるスイッチ素子と、その前記スイッチ素子と電磁干渉除去フィルタとが入力端子と出力端子の間に並列に接続されて介在され構成された波形加工部を備え、
前記入力信号の値と前記各論理値と見なされる範囲の電圧とを比較する前記比較部の比較結果に基づいて、前記制御部は前記入力信号の値が前記何れかの論理値と見なされる電圧の範囲内にあることを検出した場合にスイッチ素子をOFFにすることにより、前記入力信号が電磁干渉除去フィルタを通過することにより高調波成分を除去する波形加工を行って出力し、且つ、前記制御部は何れかの前記論理値と見なされる電圧の範囲から他の前記論理値と見なされる電圧の範囲へ移行する期間ではスイッチ素子をONにすることにより、前記入力信号はインピーダンスが小さく通過しやすいスイッチ素子を通過することにより入力波形の急峻さを確保したままで出力する、ことを特徴とするディジタル回路。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、相異なる第１の値と第２の値とに定められた二値信号により情報を伝達する、若しくは、相異なる多数の定められた値である多値により情報を伝達するディジタル回路に関し、特に不要輻射の軽減のために入出力の信号波形を加工するディジタル回路に関する。
背景技術
ディジタル回路では、例えば、二値信号、即ち第１の値（ハイレベル＝論理値"1"）と第２の値（ローレベル＝論理値"0"）を用いて信号処理及び情報伝達がなされる。このようなディジタルICの一般的な例として、TTL−IC（以下、単にディジタルICと言う）が挙げられる。一般に、ディジタルICで取り扱われる二値信号は、信号の出力特性として二値信号を識別できる様に雑音余裕度（ノイズマージン）や入力範囲や出力範囲等が規定されている。
一般的なディジタルICで取り扱われる二値信号の基本波形を第10図に示す。第10図（ａ）に示すように、０〜＋5Vの間で二値信号の値が変化する場合、二値信号を受け入れる入力側では、入力信号の値が第１の値と見なす電圧の範囲内を示す場合、第１の値の入力つまり論理値"1"の入力であると判定する。同様に入力信号の値が第２の値と見なされる電圧の範囲内を示す場合、第２の値の入力つまり論理値"0"の入力であると判定する。なお、一般的TTL−ICの入力側の場合の第１の値と見なされる電圧の範囲は、例えば＋2.0V〜電源電圧（＋5V）の範囲で、第２の値と見なされる電圧の範囲はグランドレベル（0V）〜＋0.8Vの範囲である。
又、二値信号を出力する出力側では、ノイズマージンを考慮し、第１の値の場合は論理値"1"の出力最小値（＋2.4V）と出力最大値の間の値を、そして第２の値の場合は、グランドレベル（0V）と論理値"0"の出力最大値（＋0.4V）との間の値を出力信号として出力する。
つまりハイレベルである第１の論理値"1"とローレベルである第２の論理値"0"によって定められた二値の信号により情報を伝達し、入力信号の特性として論理値"1"と見なす範囲は、ディジタル素子の動作と特性を確保するために論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いて、論理値"1"の入力最小値から電源の値までを第１の論理値"1"と、且つ、論理値"0"と見なす範囲は、前記論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いてグランドレベル（0V）と論理値"0"の入力最大値までを第２の論理値"0"と、それぞれ見なすことが規定され、
論理値“1"と論理値“0"が切り替わる閾値は、論理値"1"の入力最小値と論理値"0"の入力最大値の中間の値であることが規定されており、
更に、出力信号の特性として論理値"1"の出力最小値は、ノイズマージンを確保するために入力信号の規定の論理値"1"の入力最小値より高い値に、且つ、論理値"0"の出力最大値は、ノイズマージンを確保するために入力信号の規定の論理値"0"の入力最大値より低い値に、それぞれ規定されていることは、ディジタル素子の一般的特性として良く知られています。
又三値の論理値を用いて信号処理及び情報伝達がなされる場合も同様に、第１の論理値“1"と第２の論理値“0"と第３の論理値“−1"とによって定められた三値の信号により情報を伝達し、ディジタル素子の動作と特性を確保するために論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いて論理値"1"と見なす最小値である論理値"1"の入力最小値からプラス電源の値までを第１の論理値"1"と、且つ、前記論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍と前記論理値"0"と論理値“−1"が切り替わる閾値の近傍とを除いて論理値"0"の入力最大値から論理値"0"の入力最小値までを第２の論理値"0"と、且つ、前記論理値"0"と論理値“−1"が切り替わる閾値の近傍を除いて論理値“−1"の入力最大値からマイナス電源の値までを第３の論理値“−1"と、それぞれ見なすことと規定されていることは、ディジタル素子の一般的特性として良く知られている。
更に三値若しくは三値以上の論理値を用いて信号処理及び情報伝達がなされる場合も同様に、論理値として３種類以上の多数の論理値が定められた多値の信号により情報を伝達し、ディジタル素子の動作と特性を確保するために何れかの論理値から他の論理値への切り替わる閾値の近傍を除いて、それぞれの論理値と見なされる電圧の範囲が規定されていることは、ディジタル素子の一般的特性として良く知られています。
ところで二値の論理値を用いる場合において或る入力信号（例えば演算結果）に基づいて出力信号を生成する際、この入力信号の値が論理値"1"（ハイレベル）でも論理値"0"（ローレベル）の何れでもない閾値付近（例えば、TTLの場合では1.2V〜1.4V）である場合、ハイレベルの出力信号を生成する論理１出力手段とローレベルの出力信号を生成する論理０出力手段が同時に起動する。これらの手段が同時に起動すると、電源電流の増大、即ち電源のスパイク電流が増大し、結果として回路の動作が不安定になる。このような事態は、入力信号の値が前述の閾値付近を示す時間を短縮することで略々解決する。即ち、ディジタルICが取り扱う二値信号の波形形状は、立ち上がり及び立ち上がりを略々垂直に設定することが望ましい。又、この立ち上がり及び立ち下がりが緩やかであると、ジッタ発生の原因にもなる。
又、立ち上がり及び立ち下がりの波形は、急峻な程、即ち垂直に近づく程、高調波成分が増大する。この高調波成分は、不要輻射の原因となる。このような高調波成分を含んだ信号をそのまま出力すると、出力信号の伝達経路から不要輻射（電磁波）が空間に放射される。この電磁波は、周囲の電子機器に悪影響を及ぼす恐れがある。このため従来は不要輻射対策として、信号を出力する際、高調波成分（不要輻射）を低減する目的で、波形を成形していた。
高調波成分を低減するために実施される成形は、具体的には、急峻な波形変化を除去する処理である。このような処理は、出力信号の波形全体に対して一様に実施される。即ち、出力信号は、緩やかな変化を示す波形、言い換えれば全体的に鈍った波形になる。
第10図（ｂ）に波形成形の例を示す。図に示すように、高調波成分を除去するための波形成形を実施すると、急峻な変化が望まれるハイレベルとローレベルとの間の変化が、なめらかな曲線で結ばれ、急峻な変化を示す時期が極僅かな時期に制限されてしまう。波形がこのような変化を示すと、ディジタル信号のタイミング（値の切替り時期）が正確に伝達されない、という問題が生じる。
以上、述べてきた不要輻射対策の問題は、二値信号を伝達信号としたディジタル回路と同様に、“１、０、−1"といった三値、若しくはそれ以上の多値を取り扱うことによって信号処理等を行う多値のディジタル回路についても同様の問題が生じることが知られている。
従って、本発明は、以上の問題に着目してなされたものであって、ディジタル信号の値が変化するタイミング、即ち値の切替り時期を正確に伝達できかつ、高調波成分（不要輻射成分）若しくは高調波成分の値（不要輻射の値）を低減できるディジタル回路を提供することを目的としている。
発明の開示
本発明の第１の発明は、ハイレベルである第１の論理値"1"とローレベルである第２の論理値"0"によって定められた二値の信号により情報を伝達し、入力信号の特性として論理値"1"と見なす範囲は、ディジタル素子の動作と特性を確保するために論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いて論理値"1"の入力最小値から電源の値までを第１の論理値"1"と、且つ、論理値"0"と見なす範囲は、前記論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いて論理値"0"の入力最大値からグランドレベルの値までを第２の論理値"0"と、それぞれ見なすことが推定され、
論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値は、論理値"1"の入力最小値と論理値"0"の入力最大値の中間の値であることが規定されており、
更に、出力信号の特性として論理値"1"の出力最小値は、ノイズマージンを確保するために入力信号の規定の論理値"1"の入力最小値より高い値に、且つ、論理値"0"の出力最大値は、ノイズマージンを確保するために入力信号の規定の論理値"0"の入力最大値より低い値に、それぞれ規定されてなるディジタル回路において、
論理値"1"の出力最小値である第１基準値を発生する手段、入力信号が前記第１基準値以上であるかを比較する第１の比較部、その第１の比較部によって入力信号と前記第１基準値との比較結果に基づき制御信号を生成する第１の制御部、一端がグランド側に接続されて入力信号の時定数を変えるように作動する第１のコンデンサ素子、前記第１の制御部から前記入力信号が前記第１基準値を越えて論理値"1"と見なす範囲であることを示す制御信号に基づき制御されることで前記第１のコンデンサ素子の影響を出力信号に加えることを有効にするための前記第１のコンデンサ素子と出力信号ライン間に介在する第１のスイッチ素子、により入力信号に時定数を持たせる第１の時定数部を有してなる第１の波形加工部と、
論理値"0"の出力最大値である第２基準値を発生する手段、入力信号が前記第２基準値以下であるかを比較する第２の比較部、その第２の比較部によって入力信号と前記第２基準値との比較結果に基づき制御信号を生成する第２の制御部、一端が電源側に接続されて入力信号の時定数を変えるように作動する第２のコンデンサ素子、前記第２の制御部から前記入力信号が前記第２基準値以下で論理値"0"と見なす範囲であることを示す制御信号に基づき制御されることで前記第２のコンデンサ素子の影響を出力信号に加えることを有効にするための前記第２のコンデンサ素子と出力信号ライン間に介在する第２のスイッチ素子により入力信号に時定数を持たせる第２の時定数部を有してなる第２の波形加工部と、
入力端子と出力端子間に介在され前記第１の時定数部と第２の時定数部に共用の時定数に関与する抵抗素子と、が接続されて構成された波形加工手段を備え、
前記入力信号の値と前記各基準値とを比較する比較部と前記比較部の比較結果に基づき、前記入力信号の値が前記各基準値を越え且つ前記各論理値と見なす範囲のいずれか一方の範囲内にあることを検出した場合に該当する制御部が該当する時定数部を有効にして前記入力信号の波形の変化率を特定するように時定数を変更する波形加工を実行することにより出力波形の高調波成分を除去する波形加工を行って出力し、且つ、前記各基準値を越え且つ前記各論理値と見なす範囲の何れか一方から他方の前記論理値と見なす範囲へ移行する期間では前記波形加工部の影響を受けないため入力波形の急峻さを確保したまま出力する、ことを特徴とするディジタル回路である。
第２の発明は、ハイレベルである第１の論理値"1"とローレベルである第２の論理値"0"によって定められた二値の信号により情報を伝達し、入力信号の特性として論理値"1"と見なす範囲は、ディジタル素子の動作と特性を確保するために論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いて論理値"1"の入力最小値から電源の値までを第１の論理値"1"と、且つ、論理値"0"と見なす範囲は、前記論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いて論理値"0"の入力最大値からグランドレベルの値までを第２の論理値"0"と、それぞれ見なすことが規定され、
論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値は、論理値"1"の入力最小値と論理値"0"の入力最大値の中間の値であることが規定されており、
更に、出力信号の特性として論理値"1"の出力最小値は、ノイズマージンを確保するために入力信号の規定の論理値"1"の入力最小値より高い値に、且つ、論理値"0"の出力最大値は、ノイズマージンを確保するために入力信号の規定の論理値"0"の入力最大値より低い値に、それぞれ規定されてなるディジタル回路において、
論理値"1"の出力最小値である第１基準値を発生する手段と入力信号が前記第１基準値以上であるかを比較する第１の比較部、論理値"0"の入力最大値である第２基準値を発生する手段と入力信号が前記第２基準値以下であるかを比較する第２の比較部、前記二つの比較結果に基づいて制御信号を生成する制御部、その制御部からの制御に基づき制御されることにより前記各基準値を越えて各論理値と見なす範囲の何れか一方から他方の論理値と見なす範囲へ移行する期間の場合には入力信号が通過して出力されるスイッチ素子と、その前記スイッチ素子と電磁干渉除去（EMI:Electro Magnetic Interference）フィルタと、が入力端子と出力端子の間に介在され、且つ、並列に接続されて構成された波形加工部を備え、
前記制御部は前記入力信号の値が前記各基準値を越え且つ前記論理値と見なす範囲内にあることを比較部が検出した比較結果に基づきスイッチ素子をOFFにすることにより、前記入力信号は電磁干渉除去フィルタを通過して高調波成分を除去する波形加工を行って出力し、且つ、前記制御部は何れかの前記前記各基準値を越え且つ前記論理値と見なす範囲から他の前記各基準値を越え且つ前記論理値と見なす範囲へ移行する期間ではあることを比較部が検出した比較結果に基づきスイッチ素子をONにすることにより、前記入力信号はインピーダンスが小さく通過しやすいスイッチ素子を通過することにより入力波形の急峻さを確保したまま出力する、ことを特徴とするディジタル回路である。
第３の発明は、ハイレベルである第１の論理値"1"とローレベルである第２の論理値"0"によって定められた二値の信号により情報を伝達し、入力信号の特性として論理値"1"と見なす範囲は、ディジタル素子の動作と特性を確保するために論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いて論理値"1"の入力最小値から電源の値までを第１の論理値"1"と、且つ、論理値"0"と見なす範囲は、前記論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いて論理値"0"の入力最大値からグランドレベルの値までを第２の論理値"0"と、それぞれ見なすことが規定され、
論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値は、論理値"1"の入力最小値と論理値"0"の入力最大値の中間の値であることが規定されており、
更に、出力信号の特性として論理値"1"の出力最小値は、ノイズマージンを確保するために入力信号の規定の論理値"1"の入力最小値より高い値に、且つ、論理値"0"の出力最大値は、ノイズマージンを確保するために入力信号の規定の論理値"0"の入力最大値より低い値に、それぞれ規定されてなるディジタル回路において、
グランドラインから信号ラインの方向に、ツェナー電圧値の特性が論理値"1"の出力最小値と等しい第１のツェナーダイオードが順方向接続され、且つ、信号ラインから電源ラインの方向に、ツェナー電圧値の特性が電源電圧値から論理値"0"の出力最大値を引いた値と等しい第２のツェナーダイオードが順方向で接続されて構成された波形加工部を備え、
前記入力信号が、論理値"1"の出力最小値から電源電圧までの範囲の中では第１のツェナーダイオードのツェナー電圧値を越えることにより逆方向電流が流れるため出力信号とグランド間の電圧は第１のツェナーダイオードのツェナー電圧値に固定されることにより高調波成分の値（レベル）が低減される波形加工を行って出力し、且つ、前記入力信号が、論理値"0"の出力最大値からグランドレベルの範囲の中では第２のツェナーダイオードのツェナー電圧値を越えることにより逆方向電流が流れるため出力信号と電源間の電圧値は第２のツェナーダイオードのツェナー電圧値に固定されるつまり出力信号とグランド間の電圧値は論理値"0"の出力最大値に固定されることにより高調波成分の値（レベル）が低減される波形加工を行って出力し、更に前記入力信号が、論理値"1"の出力最小値から論理値"0"の出力最大値の間の範囲では何れのツェナーダイオードにも逆方向電流は流れないため入力波形の急峻さを確保したままで出力する、ことを特徴とするディジタル回路である。
第４の発明は、ハイレベルである第１の論理値"1"とローレベルである第２の論理値"0"によって定められた二値の信号により情報を伝達し、入力信号の特性として論理値"1"と見なす範囲は、ディジタル素子の動作と特性を確保するために論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いて論理値"1"の入力最小値から電源の値までを第１の論理値"1"と、且つ、論理値"0"と見なす範囲は、前記論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の近傍を除いて論理値"0"の入力最大値からグランドレベルの値までを第２の論理値"0"と、それぞれ見なすことが規定され、
論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値は、論理値"1"の入力最小値と論理値"0"の入力最大値の中間の値であることが規定されており、
更に、出力信号の特性として論理値"1"の出力最小値は、ノイズマージンを確保するために入力信号の規定の論理値"1"の入力最小値より高い値に、且つ、論理値"0"の出力最大値は、ノイズマージンを確保するために入力信号の規定の論理値"0"の入力最大値より低い値に、それぞれ規定されてなるディジタル回路において、
論理値"1"と論理値"0"が切り替わる閾値の電圧を発生させる基準電圧発生部と信号ラインを有し、その基準電圧発生部の基準電圧出力端及び信号ラインに、互いに逆向きの直列接続された２つのツェナーダイオードの一端及び他端がそれぞれ接続されて構成され、且つ、前記ツェナーダイオードのツェナー電圧値は前記閾値と論理値"1"の出力最小値との差分若しくは前記閾値と論理値"0"の出力最大値との差分と等しいツェナー電圧値である波形加工部を備え、
前記入力信号が、前記論理値"1"の出力最小値以上若しくは論理値"0"の出力最大値以下の場合では、基準電圧発生部で発生された基準電圧と入力信号との電位差が、ツェナー電圧値を越えるため逆方向電流が流れ始めるため、基準電圧発生部の基準電圧出力端と信号ライン間の電圧はツェナーダイオードのツェナー電圧値に固定され高調波成分の値（レベル）が低減された波形加工を行って出力し、且つ、前記入力信号が、論理値"1"の出力最小値から論理値"0"の出力最大値の間の範囲では、基準電圧発生部の基準電圧端と信号ライン間の電位差はツェナー電圧値を越えないため入力波形の急峻さを確保したままで出力する、ことを特徴とするディジタル回路である。
第５の発明は、論理値として３種類以上の論理値が定められた多値の信号により情報を伝達し、ディジタル素子の動作と特性を確保するためにいずれかの論理値から他の論理値への切り替わる閾値の近傍を除いて、それぞれの論理値と見なされる電圧の範囲が規定されてなるディジタル回路において、
入力端子と制御部の間に、互いに相異なる論理値と見なされる範囲の電圧を発生する手段、その論理値と見なされる範囲の電圧を発生する手段からの論理値と見なされる電圧と入力信号とを比較する比較部が３以上並列接続の状態で介在され、前記制御部は前記各比較部の比較結果に基づき制御信号を生成し、その前記制御部からの制御に基づき制御されるスイッチ素子と、その前記スイッチ素子と電磁干渉除去フィルタとが入力端子と出力端子の間に並列に接続されて介在され構成された波形加工部を備え、
前記入力信号の値と前記各論理値と見なされる範囲の電圧とを比較する前記比較部の比較結果に基づいて、前記制御部は前記入力信号の値が前記何れかの論理値と見なされる電圧の範囲内にあることを検出した場合にスイッチ素子をOFFにすることにより、前記入力信号が電磁干渉除去フィルタを通過することにより高調波成分を除去する波形加工を行って出力し、且つ、前記制御部は何れかの前記論理値と見なされる電圧の範囲から他の前記論理値と見なされる電圧の範囲へ移行する期間ではスイッチ素子をONにすることにより、前記入力信号はインピーダンスが小さく通過しやすいスイッチ素子を通過することにより入力波形の急峻さを確保したままで出力する、ことを特徴とするディジタル回路である。
以上のように構成した結果、ディジタル信号の送信，受信において信号変化タイミングを正確に伝達するとともに、不要輻射を低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明にかかる好ましい第１の実施の形態のブロック図であり、第２図は、この発明にかかる好ましい第１の実施の形態の動作説明図であり、第３図は、この発明にかかる好ましい第２の実施の形態のブロック図であり、第４図は、この発明にかかる好ましい第２の実施の形態の動作説明図であり、第５図は、この発明にかかる好ましい第３の実施の形態のブロック図であり、第６図は、この発明にかかる好ましい第３の実施の形態の動作説明図であり、第７図は、この発明にかかる好ましい第４の実施の形態のブロック図であり、第８図は、この発明にかかる好ましい第５の実施の形態のブロック図であり、第９図は、この発明にかかる好ましい第５の実施の形態の動作説明図であり、第10図は、一般的なディジタルICで取り扱われる二値信号の基本波形図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明をより詳細に説明するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
第１図は、本発明にかかるディジタル回路の第１の実施の形態を示すブロック図である。この図において、ディジタル回路１は、論理回路部３と波形加工部８とを有する。
なお、ここでは、論理回路部３と波形加工部８とが一体に構成されたディジタル回路１を例にして説明を行うが、波形加工部８だけが外付け部品の不要輻射対策を目的としたディジタル回路（不要輻射対策回路）である場合も略同様である。
論理回路部３は、出力信号の値（レベル）の決定及び生成を行う既知の回路で、例えばインバータ素子等の論理回路である。なおこの論理回路部３は、本出願の請求範囲ではなくディジタル回路の一例である。論理回路部３には、入力判別部４と、出力制御部５と、論理１出力部（ハイレベル出力）６と、論理０出力部（ローレベル出力部）７とを有する。
入力判別部４は、入力端子２に入力する入力信号の値（レベル）を判別する判別回路である。出力制御部５は、入力判別部４の判別結果に基づいて、後段の出力部6,7の起動制御を行う演算手段である。論理１出力部６は、論理値“1"（ハイレベル）を生成する回路である。論理０出力部７は、論理値"0"（ローレベル）を生成する回路である。出力部6,7から出力される論理値（波形）は、後段の波形加工部８で成形された後、出力端子20から出力される。
波形加工部８は、比較部9,10と、抵抗19と、制御部11,12と、時定数部13,16とを有する。比較部９は、論理回路部３の出力つまり波形加工部８の入力信号が、前述の第２の値と見なされる電圧の範囲内の値であるか否かを特定する第２基準値と入力信号とを比較する比較器を有する。
比較部10は、論理回路部３の出力つまり波形加工部８の入力信号が、前述の第１の値と見なされる電圧の範囲内の値であるか否かを特定する第１基準値と入力信号とを比較する比較器を有する。制御部11,12は、それぞれ比較部9,10の出力を基に時定数部13,16のスイッチ15,17のON/OFFを制御する回路である。時定数部13は、プラスの電源電圧に接続されたコンデンサ14と、制御部11に制御されるスイッチ15とが直列に接続され信号ラインとの間に介在されて接続される。同様に時定数部16は、制御部12に制御されるスイッチ17と、接地電圧（グランド）に接続されたコンデンサ18とが直列に接続され信号ラインとの間に介在されて接続される。抵抗19は、時定数部13,16に共有される素子で、時定数部13,16により設定される波形の変化率（信号の時定数）の調整に寄与する。なお、スイッチ15,17は、ゲート回路等からなる既知の半導体スイッチである。更に時定数部13,16は、信号の時定数を調整可能な素子、例えばコンデンサ以外に、可変容量コンデンサ、抵抗、コイル、その他トランジスタ等の半導体素子で実現することができる。出力端子20から出力される信号の波形の成形、即ち波形の変化率（信号の時定数）を調整する回路である。この時定数部13及び時定数部16は、信号の時定数を調整できる素子ならば、コンデンサ、抵抗、コイル、更には半導体のそれぞれ若しくは複合部品で構成され、所定の時定数とスイッチング機能を実現する回路である。そして、論理回路部３の出力抵抗を利用して前記時定数が設定可能である場合、抵抗19を省略できる場合もある。
ここで、第１図に示した本発明のディジタル回路１の動作を、第２図を参照しながら説明する。第２図は、この発明にかかる好ましい第１の実施の形態の動作説明図である。入力端子２に入力した入力信号は、その値のレベルが入力判別部４において判別される。出力制御部５は、入力判別部４の判別結果により定められた論理演算を行い、その結果がハイレベルの場合、論理１出力部６を起動し、論理演算結果がローレベルの場合、論理０出力部７を起動する。論理１出力部６が起動すると、波形加工部８には論理値"1"（ハイレベル）の信号（方形波）が入力する。同様に論理０出力部７が起動すると、波形加工部８には論理値"0"（ローレベル）の信号（方形波）が入力する。
さて、論理回路部３から出力される方形波が、論理値"0"から論理値"1"に、即ちローレベルからハイレベルに向けて変化する場合に着目する。比較部10の比較器は、常時入力信号と基準値とを比較している。このため、比較部10では入力信号が論理値"1"の出力最小値以上の値であることを検出し、その出力を有効に設定する。制御部12は、有効を示す比較結果を受け入れると、時定数部16を起動する信号、即ちイネーブル信号（enable）を出力する。
時定数部16は、制御部12の制御の基で起動すると、スイッチ17を閉じる（ON）。スイッチ17が閉じることにより、出力端子20と接地端子がコンデンサ18を介して結合されコンデンサ18と抵抗19の相互作用により、具体的にはコンデンサ18への充電作用により、出力端子20から出力される出力信号の値（レベル）が所定の時定数で変化する。
即ち、第２図▲１▼に示すように、論理値"1"の出力最小値から論理値"1"の出力最大値に向けて所定の時定数で緩やかに変化する。緩やかな変化とは、言い換えれば、ハイレベル最大値近傍の角が丸められる。このような緩やかな変化を示す波形は、高調波成分が低減し、結果として不要輻射が低減される。
次に、論理回路部３から立ち下がり波形の信号、即ちハイレベルからローレベルに向けて変化する方形波が出力される場合に着目する。まず、比較部10の比較器は、入力信号と基準値とを比較し、入力信号が論理値"1"の出力最小値以上である範囲を示す場合、スイッチ17が閉じた状態を維持するため、コンデンサ18が放電を開始する。即ち、所定の時定数で緩やかに変化する波形の出力信号が出力端子20から出力される（第２図▲１▼′）。
入力信号の値が更に低下すると、比較部10は、入力信号の値が論理値"1"の出力最小値未満の値であることを検出する。この結果、比較部10の出力が無効に設定される。制御部12は、比較部10の出力に応じて、ディセーブル信号（disable）を出力する。
時定数部16は、制御部12が出力するディセーブル信号に応じてスイッチ17を開く（OFF）。このため、出力端子20とグランドレベルとの間からコンデンサ18が切離され、出力端子20の出力信号に対する時定数部16の作用が解除される。この結果、この出力信号は、入力信号の変化に応じた急峻な変化を示す。
一方、比較部９の比較器は、入力信号と基準値の比較を常時実施している。このため、入力信号の値が更に低下すると、比較部９の比較器は、入力信号が論理値"0"の出力最大値に達したことを検出する。この結果、比較部９の出力は有効に設定される。制御部11は、比較部９の出力に応じて、イネーブル信号（enable）を時定数部13に向けて出力する。
時定数部13は、制御部11が出力するイネーブル信号に応じてスイッチ15を閉じる（ON）。スイッチ15が閉じることにより、出力端子20と電源端子（プラス電圧）がコンデンサ14を介して結合され、コンデンサ14と抵抗19の相互作用により、具体的にはコンデンサ14への充電作用により、出力端子20から出力される出力信号の値（レベル）が所定の時定数で変化する。
即ち、第２図▲２▼に示すように論理値"0"の出力最大値から論理値"0"の出力最小値に向けて所定の時定数で緩やかに変化する。緩やかな変化とは、言い換えれば、論理値"0"の出力最大値近傍の角が丸められる。このような緩やかな変化を示す波形は、高調波成分が低減し、結果として不要輻射が低減される。
更に再び、論理回路部３から立ち上がり波形の信号、即ちローレベルからハイレベルに向けて変化する方形波が出力される場合を着目する。この場合、比較部９では入力信号が論理値"0"の出力最大値以下の範囲であることが検出されていれば、その出力を有効に設定する。即ち、制御部11は、イネーブル信号（enable）を出力し続ける。結果として、コンデンサ13の放電が開始され、出力端子20から出力される出力信号の波形が緩やかに変化する。
即ち、第２図▲２▼′に示すように、論理値"0"の出力最小値から論理値"0"の出力最大値に向けて所定の時定数で緩やかに変化する。緩やかな変化とは、言い換えれば、論理値"0"の出力最小近傍の角が丸められる。このような緩やかな変化を示す波形は、高調波成分が低減し、結果として不要輻射が低減される。
入力信号のレベルが更に上昇して論理値"0"の出力最大値を越えると、比較部９は、その出力を無効に設定する。この出力に応じて、制御部11は、ディセーブル信号（disable）を時定数部13に向けて出力する。
時定数部13は、ディセーブル信号に応じて、スイッチ15を開く（OFF）。このため、出力端子20と電源端子との間からコンデンサ14が切離され、出力端子20の出力信号に対する時定数部13の作用が解除される。この結果、出力信号は、入力信号の変化に応じた急峻な変化を示す。
尚、ハイレベルとローレベル、即ち、論理値"1"と０が交互に繰り返されるディジタル信号の場合、時定数部13,16のコンデンサ14,18は、スイッチ15,17が開いている場合（OFF）、スイッチが開いた直後の状態を保持しているため（電荷を蓄えていているため）、スイッチが開いた場合と同等の電圧を維持する。即ち、コンデンサが電荷を蓄えた状態を維持したまま、時定数部13,16が起動停止を繰返すと、スイッチ15,17によるスイッチングノイズは、動作上問題にならないレベルである。
以上の説明のように、本願発明にかかる第１の実施の形態では、出力側の論理値“1"、出力側の論理値"0"の範囲では信号の波形を鈍らせ、何れかの出力側の論理値から他方の出力側の論理値へ移行する範囲では急峻な波形を維持する。
この結果、ディジタル信号を伝送する際、信号の変化タイミングを正確に伝達するとともに、高調波成分の低減、言い換えれば不要輻射を低減することができる。なお、各制御部は、比較部が時定数部（スイッチ）を直接駆できる場合、省略しても良い。
次に本発明のディジタル回路にかかる第２の実施の形態を第３図及び第４図を参照して説明する。第３図は本発明のディジタル回路にかかる第２の実施の形態を示すブロック図である。この図において、第１図と同一部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。第４図はこの発明にかかる好ましい第２の実施の形態の動作説明図である。
第３図に示したディジタル回路1aは、第１図に示したディジタル回路１と比べると、波形加工部8aの構成が相違する。波形加工部8aは、比較部9,10と、制御部21と、スイッチ22と、EMIフィルタ236とを有する。
制御部21は、それぞれの比較部9,10の出力を基にスイッチ22のON/OFFを制御する回路である。制御部21の出力は、制御部21の入力の論理和つまり何れかの制御部21の入力がディセーブルであれば、出力もディセーブル信号（disable）を出力する。スイッチ22は、第１図において説明したスイッチ同様に、半導体スイッチ等からなる素子である。EMIフィルタ23は、高調波成分を減衰する既知のフィルタ等からなる素子である。
入力端子２に信号が入力し、論理回路部３から信号が出力される課程は、先に第１図及び第２図を参照して説明した第１の実施の形態と同様である。ここでは、論理回路部３の出力信号に対する波形加工部8aの動作について詳細に説明する。
まず、論理回路部３から出力され波形加工部8aに入力される方形パルス信号が、論理値"0"から論理値"1"に、即ちローレベルからハイレベルに変化する場合に着目する。比較部10の比較器は、常時、入力信号と基準値とを比較している。このため、比較部10では入力信号が論理値"1"の出力最小値以上の値であることを検出し、その出力を無効に設定する。この出力に応じて、制御部21は、ディセーブル信号（disable）をスイッチ22に向けて出力する。
制御部21からディセーブル信号が出力されると、スイッチ22が開く（OFF）。即ち、波形加工部8aが受け入れた入力信号は、EMIフィルタ23を介して出力端子20に出力される。
第４図▲１▼に示すように、論理回路部３から出力される信号が論理値"1"の出力最小値を越えて論理値"1"の出力最大値に達するまでの間は、EMIフィルタ23の作用により出力端子20から出力される出力信号の波形変化が緩やかになる。即ち、信号から高調波成分が除去若しくは低減され、結果として不要輻射が低減される。
次に、論理回路部３から出力され波形加工部8aに入力される信号が論理値"1"から論理値"0"に変化する場合に着目する。この場合もスイッチ22が開いたままのため、方形パルスの立下がり開始後、即ち信号の値が論理値"1"の出力最大値から論理値"1"の出力最小値に到るまで、出力端子20に表れる波形変化が緩やかになる（第４図▲１▼′）。
一方、比較部10は、入力信号と基準信号を比較した結果、入力信号が論理値"1"の出力最小値未満の値であることが検出されると、その出力を有効に設定する。この出力に応じて、制御部21は、イネーブル信号（enable）をスイッチ22に向けて出力する。
制御部21からイネーブル信号が出力されると、スイッチ22が閉じる（ON）。即ち、波形加工部8aが受け入れた入力信号は、スイッチ22を介して出力端子20に出力される。この結果、信号の値が論理値"0"の出力最大値の範囲に到らない場合、信号変化が急峻であることを維持した出力信号が出力端子20から出力される。
次に入力信号が論理値"0"の出力最大値以下の範囲を示す場合、比較部９は、その出力を無効に設定する。この出力に応じて、制御部21は、ディセーブル信号（disable）をスイッチ22に向けて出力する。
制御部21からディセーブル信号が出力されると、スイッチ22が開く（OFF）。即ち、波形加工部8aが受け入れた入力信号は、EMIフィルタ23を介して出力端子20に出力される。
第４図▲２▼に示すように、入力信号は、その値が論理値"0"の出力最大値を越えて論理値"0"の出力最小値に達するまでの間、EMIフィルタ23を通過するため、出力端子20から出力される波形変化が緩やかになる。即ち、信号から高調波成分が除去若しくは低減され、結果として不要輻射が低減される。
次に、論理回路部３が出力する信号が、論理値"0"から論理値"1"に変化する場合に着目する。この場合、方形パルス波の立ち上がり開始後、即ちその値が論理値"0"の出力最小値から論理値"0"の出力最大値に到るまで、出力端子20から出力される出力信号の波形変化が緩やかになる（第４図▲２▼′）。
以上の説明のように、本願発明にかかる第２の実施の形態では、出力側の論理値“1"、出力側の論理値"0"の範囲では信号の波形を鈍らせ、何れかの出力側の論理値から他方の出力側の論理値へ移行する範囲では急峻な波形を維持する。この結果、ディジタル信号を伝送する際、信号の変化タイミングを正確に伝送するとともに、高調波成分の低減、言い換えれば不要輻射を低減することができる。
次に本発明のディジタル回路にかかる第３の実施の形態を第５図及び第６図を参照して説明する。第５図は本発明のディジタル回路にかかる第３の実施の形態を示すブロック図である。この図において、第１図と同一部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
第５図に示したディジタル回路1bは、第１図に示したディジタル回路１と比べると、波形加工部8bの構成が相違する。波形加工部8bは、プラス電源と入力信号ライン（出力端子20）との間に直列接続された、抵抗25bとツェナーダイオード26bとを有する。尚、ツェナーダイオード26bは、入力信号ライン（出力端子20）からプラス電源へ向けて順方向接続されている。又同様に、入力信号ライン（出力端子20）とグランドレベル（接地端子）との間に直列接続された、ツェナーダイオード29bと抵抗30bとを有する。尚、ツェナーダイオード29bは、グランドレベル（接地端子）から入力信号ライン（出力端子20）へ向けて順方向接続されている。
上記ツェナーダイオード26bは、波形加工部8bの入力信号の値が論理値"0"の出力最大値未満の場合、逆方向電流が流れる特性を持つ素子である。尚、一般的なTTL−ICの場合ではツェナーダイオード26bのツェナー電圧は4.6ボルトつまり電源電圧値から論理値"0"の出力最大値を引いた値とする。
同様にツェナーダイオード29bは、波形加工部8bの入力信号の値が論理値"1"の出力最小値を越えた場合、逆方向電流が流れる特性を持つ素子である。尚、一般的なTTL−ICの場合ではツェナーダイオード29bのツェナー電圧は2.4ボルトとする。
波形加工部8bに、論理回路部３から論理値"0"から論理値"1"に変化する方形パルス信号を受け入れる場合に着目する。この信号の値が論理値"1"の出力最小値に到らない場合、ツェナーダイオード29bは、逆方向電圧の印加であるが高抵抗を維持する。結果として、ツェナーダイオード29bには電流がほとんど流れず出力端子20の信号には殆ど影響を与えない。しかし、論理回路部３からの入力信号の値が論理値"1"の出力最小値を越えたことを示す場合、ツェナーダイオード29bは、そのツェナー効果により、電流がグランド側に向けて流れ初める。
第６図に示すように、ツェナーダイオード29bのツェナー効果により出力端子20の出力端子は、論理値"1"の出力最小値を越えた付近からは上がらず、ほぼツェナー電圧値を維持する。つまり、TTL−ICの場合においては出力端子20と接地端子間は、2.4ボルトを維持する。即ち出力信号からは高調波成分の値（レベル）が低減され、結果として不要輻射の値（レベル）が低減される。例えば、論理値"1"の出力最大値を４ボルトと仮定した場合、次の様に低減される。
20log（論理値"1"の出力最大値／論理値"1"の出力最小値）＝20log（4/2.4）＝4.4dB
振幅が4.4dB低減されたことに準じて高調波成分の値（レベル）低減され、従って不要輻射の値（レベル）も低減される。
次に、波形加工部8bに、論理回路部３から論理値"1"から論理値"0"に変化する信号を受け入れる場合に着目する。
入力信号の値が論理値"1"の出力最小値以下に到る場合は、ツェナーダイオード29bの電流が減少し、結果として高抵抗状態になり出力端子20の信号に対する影響が少なくなる。この結果、論理値"1"の出力最小値から論理値"0"の出力最大値への移行期間では、信号の変化が急峻であることを維持する。
次に入力信号の値が論理値"0"の出力最大値以下を示す場合に着目する。第６図に示すように、ツェナーダイオード26bのツェナー効果により入力信号の値が論理値"0"出力最大値を越えた付近からは下がらず、ほぼツェナー電圧値を維持する。つまり、プラス電源と出力端子20間は、4.6ボルトを維持する。即ち出力端子20と接地端子間の値に読替えると0.4ボルトを維持する。
従って、出力信号からは高調波成分の値（レベル）が低減され、結果として不要輻射の値（レベル）が低減される。例えば、論理値"0"の出力最小値を0.2ボルトと仮定した場合、論理値"0"の出力最大値と論理値"0"の出力最小値とを電源側を基準に振幅の大きさに言い換えると次の様になる。
５ボルト（電源電圧）−0.4ボルト（論理値"0"の出力最大値）＝4.6ボルト
５ボルト（電源電圧）−0.2ボルト（論理値"0"の出力最小値）＝4.8ボルト
これの、振幅の低減は、
20log（4.8/4.6）＝0.3697dBとなる。
つまり、振幅が0.3697dB低減されたことに準じて高調波成分の値（レベル）低減され、従って不要輻射の値（レベル）も低減される。
次に、入力信号が、論理値"0"から論理値"1"に再び変化する場合に着目する。信号が論理値"0"の出力最大値以下の場合、ツェナーダイオード26bは動作状態を継続するため、ほぼツェナー電圧値を維持している。つまり、出力端子20と接地端子間は、0.4ボルトを維持する。
なお、入力信号の値が論理値"0"の出力最大値の範囲外に到る際に、ツェナーダイオード26bには電流が流れない高抵抗状態となる。即ちツェナーダイオード26bには電流がほとんど流れず、結果として出力端子20の出力信号に対する影響が弱まり、論理値"0"の出力最大値から論理値"1"の出力最小値への移行期間では、信号の変化が急峻であることを維持する。
以上説明のように、波形加工を行う期間以外の範囲、つまり論理値"0"の出力最大値から論理値"1"の出力最小値への移行期間では、波形形状を急峻に保てる。即ち、ディジタル信号の送受信において信号変化のタイミングの正確な伝達が可能で、更に不要輻射の値（レベル）も低減できる。
なお、抵抗25b、30bは電流制限用の抵抗であるが、ツェナーダイオードの定格電流が十分に大きい場合、省略できる。
次にこの発明にかかる好ましい第４の実施の形態について第７図を参照して説明する。第７図は本発明にかかる第４の実施の形態のブロック図である。この図において、第１図を重複する箇所には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
波形加工部8cは、＋電源と接地端子との間に設けられた論理値"0"と論理値"1"とが切り替わる閾値、つまりTTL−ICの場合では論理値"0"の最大値と論理値"1"の最小値との中間の値である1.4ボルトを発生する基準電圧発部33c有する。この基準電圧発生部33cの出力端と出力端子20との間には、抵抗34c、ツェナーダイオード35c,36cとが直列接続されている。なお、ツェナーダイオード35c,36cは、逆方向を向く形で接続されている。なお、ツェナーダイオード35c,36cのツェナー電圧は、第１の値と第２の値の差（2.4−0.4ボルト）を２分した値（１ボルト）が設定されるものとして説明する。
しかし、実際にはツェナーダイオードに順方向電流を流したときの電圧降下の値（0.7ボルト）が影響を与えるため前記ツェナー電圧は、第１の値と第２の値の差82.4−0.4ボルト）を２分した値（１ボルト）から、ツェナーダイオードに順方向電流を流したときの電圧降下の値（およそ0.7ボルト）を引いた値が設定される。
さて、波形加工部8cに入力する入力信号が、論理値"0"から論理値"1"に変化する場合に着目する。入力信号の値が論理値"1"の出力最小値未満の場合、ツェナーダイオード35cが高抵抗を示すため、電流がほとんど流れず、結果として出力端子20の出力にはほとんど影響が無い。即ち、入力信号の波形変化が、そのまま出力信号に反映する。一方、波形加工部8cに入力した信号の値が論理値"1"の出力最小値を越えた場合、ツェナーダイオード35cのツェナー効果により逆方向電流が流れるため論理値"1"の出力最小値以上は上がらない。
第６図に示すように、論理値"1"の出力最小値を越えた付近より上昇しない。即ち、高調波成分の値（レベル）が制限され、結果として不要輻射の値（レベル）が低減される。
信号が、論理値"1"の出力最小値以上を示す場合、ツェナーダイオード35cは動作を続ける。
次に、入力信号の値が論理値"1"から論理値"0"に変化する場合に着目する。
波形加工部8cに入力する信号の値が論理値"1"の出力最小値を下回る値を示す場合、ツェナーダイオード35cが高抵抗となる。この結果、電流がほとんど流れず、結果として出力端子20から出力される信号に対する作用が無くなる。即ち、論理値"1"の出力最小値から論理値"0"の出力最大値への移行する際、信号波形は急峻な変化を維持する。
同様に、ツェナーダイオード36cも高抵抗を示すため、電流がほとんど流れない。この結果、出力端子20から出力される信号に対する作用がほとんど無くなる。一方、波形加工部8cに入力する信号の値が論理値"0"の出力最大値以下を示す場合、ツェナーダイオード36cのツェナー効果により逆方向電流が流れるため論理値"0"の出力最大値付近より下がらない。
第６図に示すように、論理値"0"の出力最大値付近より下降しない。即ち、出力端子20から出力される信号の高調波成分の値（レベル）の低減、すなわち不要輻射の値（レベル）が低減される。信号が論理値"0"の出力最大値以下に在る場合、ツェナーダイオード36cは動作を続ける。
次に、入力信号が論理値"0"から論理値"1"に変化する場合に着目する。
入力信号の値が論理値"0"の出力最大値以上の値になった場合、ツェナーダイオード36cが高抵抗状態となり、電流がほとんど流れなくなる。よって、出力端子20から出力される信号は、ほとんど影響を受けない。即ち、論理値"0"の出力最大値から論理値"1"の出力最小値への移行期間において、信号は急峻な変化を維持する。
以上説明のように、波形加工を行わない期間である論理値"0"の出力最大値から論理値"1"の出力最小値へ移行する場合、波形変化が急峻に保たれる。この結果、ディジタル信号の送受信において、信号変化タイミングを正確に伝達でき、更に不要輻射の値（レベル）を低減できる。
なお、ツェナーダイオードの定格電流が十分である場合、抵抗34cを省略できる。
以上は一般的なディジタル回路であるTTL−IC等で取り扱われる二値のディジタル信号を例に説明したが、多値のディジタル信号にも本発明を利用できる。以下に三値のディジタル信号を取扱う場合の本発明の実施の形態について説明する。
第８図はこの発明にかかる好ましい第５の実施の形態のブロック図である。図中、第１図及び第３図と同一部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図に示したディジタル回路1dは、論理回路部38d、波形加工部8dを有する。論理回路部38dは、入力判別部39d、出力制御部40d、論理出力部41dを有する。論理出力部41dは、出力制御部40dの制御により、論理値"1",“0",“−1"を出力する回路である。入力判別部39d及び出力制御部40dは、論理値“−1"にも対応して動作する点が、第１図に示したものと異なる。
波形加工部8dは、論理回路部38dの論理出力部41dの出力を受入れる比較部9,10,42dと、この比較部の比較結果を受入れる制御部21dと、制御部21dによって起動制御されるスイッチ22と、そのスイッチ22と並列に接続され、高周波成分を減衰させるEMIフィルタ部23とから構成されている。
比較部９は、入力信号と論理値"0"の出力最大値から論理値"0"出力最小値の範囲であることを比較し、その比較結果を制御部21dに向けて出力する回路である。比較部10は、入力信号と論理値"1"の出力最小値以上であることを比較し、その比較結果を制御部21dに出力する回路である。比較部42dは、入力信号と論理値“−1"の出力最大値以下であることを比較し、その比較結果を制御部21dに出力する回路である。制御部21dは、比較部９、10、42dの比較結果に基づいてスイッチ22を駆動する回路であり、何れか一つでも比較結果が無効（ディーセブル）であればスイッチ22を非導通（OFF）とする。スイッチ22及びEMIフィルタ23は、先に第３図に示したものと同じ素子である。
入力端子２に入力した信号は、入力判別部39dで判別され、出力制御部40dにおいて所定の出力状態が選択される。そして論理出力部41dから論理値"1"、論理値"0"若しくは論理値“−1"が選択的に出力される。
ここで、波形加工部8dの入力信号が論理値"0"から論理値"1"に変化する場合に着目する。比較部10は、入力信号と基準値とを比較し、信号が論理値"1"の出力最小値に達したことが検出すると、比較結果出力を無効に設定する。
制御部21dは、比較部10の出力に応じて、ディセーブル信号（disable）をスイッチ22に向けて出力する。制御部21dからディセーブル信号が出力されると、スイッチ22が開く（OFF）。スイッチ22は、制御部21dからの制御信号に応じて非導通（OFF）になる。即ち、波形加工部8dが受け入れた入力信号は、EMIフィルタ23を介して出力端子20に出力される。
第９図▲１▼に示すように、論理値"1"の出力最小値以上の範囲では、EMIフィルタ23の作用により出力端子20から出力される出力信号の波形変化が緩やかになる。即ち、高調波成分が除去され、結果として不要輻射が軽減される。信号が論理値"1"の出力最小値以上の範囲内に在る場合、比較部10は引続き論理値"1"の出力最小値以上の範囲であることを検出し続ける。このため、スイッチ22も引続き開いた状態を維持する。
次に、入力信号が論理値"1"から論理値"0"に変化する場合に着目する。パルス波の立下がる場合も、スイッチ22が開いているため、EMIフィルタ23の作用により、出力端子20から出力される波形が、緩やかに変化する（第９図▲１▼′）。更に入力信号の値が低下すると、比較部10は、入力信号が論理値"1"の出力最小値以下であることを検出し、出力を有効に設定する。
制御部21dは、比較部10の出力に応じて、イネーブル信号（enable）をスイッチ22に向けて出力する。制御部21dからイネーブル信号が出力されると、スイッチ22が閉じる（ON）。即ち、波形加工部8dが受け入れた入力信号は、スイッチ22を介して出力端子20に出力される。入力信号がスイッチ22を通過することにより、入力信号が論理値"1"の出力最小値から論理値"0"の出力最大値に移行する期間においては、出力信号は急峻な波形変化を維持する。
入力信号が更に変化してその値が論理値"0"の出力最大値以下の場合に比較部９は、その出力を無効に設定する。制御部21dは、その比較結果に応じてディセーブル信号をスイッチ22に向けて出力する。制御部21dからディセーブル信号が出力されると、スイッチ22が開く（OFF）。この結果、入力信号がEMIフィルタ23を介して出力端子20に出力される。
第９図▲２▼に示すように、論理値"0"の出力最大値から論理値"0"の出力最小値の範囲では、EMIフィルタ23の作用により出力端子20から出力される信号の波形変化が緩やかになる。即ち出力信号から高調波成分が除去され、この結果、不要輻射が低減される。
次に、入力信号が論理値"0"から論理値“−1"に変化する場合に着目する。この場合、パルス波の立上がり開始の部分において、EMIフィルタ23の作用により出力端子20から出力される信号の波形変化が緩やかになる（第９図▲２▼′）。
更に入力信号の値が低下すると、比較部９は、入力信号の値が論理値"0"の出力最小値以下であることを検出する。比較部９は、比較結果としてその出力を有効に設定する。制御部21dは、比較部９の出力が有効に設定されると、イネーブル信号（enable）をスイッチ22に向けて出力する。制御部21dからイネーブル信号が出力されると、スイッチ22が閉じる（ON）。即ち、入力信号は、スイッチ22を介して出力端子20に出力される。結果として、入力信号が論理値"0"の出力最小値から論理値“−1"の出力最大値に移行する期間では、出力信号は急峻な波形変化を維持する。
更に入力信号の値が下がると、比較部42dは、入力信号が論理値“−1"の出力最大値以下であることを示すことを検出する。比較部42dは、その出力を無効に設定する。制御部21dは、その比較部42dの出力が無効に設定されると、ディセーブル信号（disable）をスイッチ22に向けて出力する。制御部21dのからディセーブル信号が出力されると、スイッチ22が開く（OFF）。この結果、入力信号は、EMIフィルタ23を介して出力端子20に出力される。
第９図▲３▼に示すように、論理“−1"の出力最大値以下の範囲では、EMIフィルタ23を信号が通過するため、出力端子20から出力される信号の波形変化が緩やかになる。即ち、高調波成分が除去され、この結果として不要輻射が低減される。
次に入力信号が論理値“−1"から論理値"0"に変化する場合に着目する。パルス波の立ち上がり部分においても、この場合もEMIフィルタ23の作用により、出力端子20に表れる波形が緩やかになる（第９図▲３▼′）。
更に入力信号の値が上昇すると、比較部42dは、入力信号が論理値“−1"の出力最大値以上であること検出する。比較部42dは、その出力を有効に設定する。制御部21dは、その比較部42dの出力が有効に設定されると、イネーブル信号（enable）をスイッチ22に向けて出力する。制御部21dからイネーブル信号を出力すると、スイッチ22が閉じる（ON）。入力信号は、スイッチ22を介して出力端子20に出力される。即ち、入力信号が論理値“−1"の出力最大値から論理値"0"の出力最小値に移行する期間を示す場合、出力信号の波形は急峻な変化を維持する。
更に入力信号の値が上昇すると、比較部９は、入力信号の値が論理値"0"の出力最小値から論理値"0"の出力最大値の範囲であることを検出する。比較部９は、その出力を無効に設定する。制御部21dは、無効に設定された比較部９の出力に応じて、ディセーブル信号（disable）をスイッチ22に向けて出力する。制御部21dからディセーブル信号が出力されると、スイッチ22が開く（OFF）。この結果、入力信号は、EMIフィルタ23を介して出力端子20に出力される。
第９図▲４▼に示すように、論理値"0"の出力最小値から論理値"0"の出力最大値の範囲では、EMIフィルタ23を介して出力端子20に出力された信号は、その波形変化が緩やかである。即ち、高調波成分が除去され、結果として不要輻射が低減される。
次に論理回路部38dからの信号が論理値"0"から論理値“1"に再び変化に着目する。この場合、先に説明した状況と同様に、パルス波の立ち上がり開始の部分で出力端子20から出力される信号が緩やかな波形変化を示す（第９図▲４▼′）。
以上の説明のように、何れかの論理値と見なされる電圧の範囲から他の論理値と見なされる電圧の範囲へ移行する間では急峻な波形変化が維持され、各論理値と見なされる電圧の範囲内では緩やかな波形変化が形成されると同時に高調波成分が除去される。結果として、ディジタル信号の信号変化タイミングを正確に伝達できると共に、不要輻射を低減できる。
以上説明した実施の形態において、二値の例としてTTL−ICの出力規格である論理値“1"の出力最小値と、論理値"0"の出力最大値とを例に挙げた、しかしながら、信号を受信した際に二値を正常に判別することを目的として受信側の入力部に本発明を適用した場合、二値の値は、入力側の規格である論理“1"の入力最小値と、論理値"0"の入力最大値でも同等の効果が得られる。
すなわち、二値の値“0",“1"によって情報を伝送する場合、ディジタル回路の入力部においては、論理値“1"の入力最小値と論理値"0"の入力最大値との間の立ち上がり及び立ち下がりは垂直に近似できるほどに急峻になる。一方、論理値“1"の入力最小値から論理値“1"の入力最大値の間、論理値"0"の入力最大値から論理値"0"の入力最小値との間は、緩やかな波形変形を示す。即ち、高調波成分が除去若しくは低減され、結果として不要輻射が低減される。
又、各実施の形態例においてTTL−ICと共に説明に使用した値は一例であって、他の値例えばCMOS−IC等であってもよい。更に、この値とは、電圧だけでなく、電流の場合であっても同様な構成と動作により良好な結果が得られる。したがって、本発明のディジタル回路は、論理回路に限らず、二値や多値の信号を用いる各種のディジタル回路に使用することが可能である。
又、論理値“1"の出力最小値以上である第１の値と見なされる電圧の範囲、論理値"0"の入力最大値から論理値"0"の入力最小値である第２の値と見なされる電圧の範囲、論理値“−1"の入力最大値以下の第３の値と見なされる電圧の範囲のいずれかで波形加工を行っても不要輻射軽減の効果は得られる。
又、それぞれ論理値と見なされる電圧の範囲においては高調波成分が除去された波形に整形する方法は本実施例の形態のみに限定されるものでなく、その他の当業者が容易に実現可能な変形例を含むものと理解されたい。
又、それぞれの論理値と見なされる電圧値に振幅制限された波形に整形する方法は本実施の形態のみに限定されるものでなく、その他の当業者が容易に実現可能な変形例を含むものと理解されたい。
又、二値の間の移行期間、更には多値の間の移行期間において、波形加工を行わずに出力する手段は、即ち実施の形態中のスイッチも当業者が容易に実現可能な変形例を含むものと理解されたい。
又、以上の実施の形態では論理回路部３の出力側に波形加工部を一体もしくは別体で取り付ける場合を想定して説明したが、例えば、波形加工部を論理回路部の構成要素を利用する形で論理回路部内に併合させても良い。併合させた場合、不要輻射低減の他に、部品点数の削減及び信頼性が向上するという効果が期待できる。
又、波形加工部の入力部として、シュミットトリガ、つまりヒステリシス特性を持たせた回路を組込むことも考えられる。鈍っている入力信号が入力された場合、特に何れかの二値若しくは多値と見なす範囲から他の二値若しくは多値と見なす範囲への移行期間が鈍った入力信号が入力されても、何れかの二値若しくは多値と見なす範囲から他の二値若しくは多値と見なす範囲への移行期間は急峻な波形変化となるように生成でき、且つ、各論理値と見なす範囲内においては緩やかな波形変化を実現できる。
又、以上の実施の形態では論理回路部３の出力側の波形加工部８を一体で取り付ける場合を想定して説明したが、波形加工部８を論理回路部３の入力段に設けて構成してもよい。このようにすることで論理回路部３の入力段で不要輻射対策が行われる。従って、ディジタル信号の送信，受信において信号変化タイミングを正確に伝達するとともに、不要輻射を軽減することが可能になる。
更に、波形加工部８を論理回路部３の入力段と出力段とに設けて構成してもよい。このようにすることで論理回路部３の入力段と出力段との両方で不要輻射対策が行われる。従って、ディジタル信号の送信，受信において信号変化タイミングを正確に伝達するとともに、不要輻射を更に軽減することが可能になる。
又、以上の実施の形態では論理回路部３の出力側に波形加工部を一体で取り付ける場合を想定して説明したが、例えば波形加工部８だけが外付け部品の不要輻射対策を目的としたディジタル回路（不要輻射対策回路）であってもよい。
以上、各種の実施の形態と共に詳細に説明したように、本発明にかかるディジタル回路は、何れかの二値若しくは多値と見なす範囲から他の二値若しくは多値と見なす範囲への移行期間においては急峻な波形変化を維持し、各論理値と見なす範囲内においては緩やかな波形変化を実現でき、正確な波形変化のタイミング伝達と、高調波成分の除去若しくは低減や高調波成分の値（レベル）の低減、即ち不要輻射の低減が実現できる。又、オーバーシュートやアンダーシュートも低減することが可能になる。結果として回路の動作が安定になる。
なお、制御部11と制御部12は、比較部が時定数部を直接起動する場合、省略できる。
又、抵抗19は、論理１出力部６と論理０出力部７の出力抵抗によって所望の時定数が得られる場合、省略できる。
産業上の利用可能性
以上詳細に説明したように、本発明にかかるディジタル回路は、二値又は多値により情報を伝達するディジタル回路において、不要輻射を低減させつつ正確なタイミング伝達が可能であるため、信号処理や信号伝達の回路として有用であり、各種の回路に用いるのに適している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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