TTL信号のパルス率(パルス/sec)を電圧に変…

Question

TTL信号のパルス率(パルス/sec)を電圧に変換するアナログ回路

時間幅500nsのＴＴＬパルスがランダムでやってきます。
単位時間当たりにやってきたこのパルスの個数を
出力電圧に変換するような回路はどういうものになるのでしょう？

やってくるパルスは通常、数10パルス/secですが、
数1000パルス/secでやってきたりします。

０のとき、出力電圧０Ｖで、200000パルス/sのとき10Vの出力を考えており、
なるべく精度が高いと助かります。

予算の都合上、抵抗やコンデンサーなどの簡単な部品のみでできる
アナログ回路で作りたいです。

Answer

毎度JOです。
500nsのパルス→０－１０Vでは、既に良い回答が出ています、
各氏の回答のように、抵抗やコンデンサーなどの簡単な部品のみでは実現できません、
今回の質問はシステムの一部で「インターフェース」としての信号変換とお見受けしました、
質問者の頭の中では、この機器とこの機器を、このインターフェースで組み合わせれば実現できそう・・・・と読み取れます、
しかし各氏の回答のように簡単には実現できそうにありません。

そこで提案ですが、もう少し全体像を提示されれば、質問者の予想だにしない良い回答が得られるかもしれません、

例）リニアエンコーダ、或いはロータリーエンコーダから。最高500nsのパルスが出力されます、このパルス数を表示したい、今は０－１０V入力できる機器での表示を考えている！

以上のような質問内容であれば、全く違った回答が寄せられる事でしょう！！

Answer

通常はＦ／Ｖコンバータを使います
特に今回のように入力される周波数が半端じゃあなくバラバラの場合の計測は難しい
ラジオ電波のように一定周波数の計測で良いならまだ回路はシンプルですが

F/Vコンバータ製品
http://www.cocores.co.jp/search.php?cate_str=g01
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/keisoku/tach/fv5300.html

F/Vコンバータ素子
http://www.analog.com/jp/prod/0,2877,AD650,00.html

F/V変換 回路
http://www.geocities.co.jp/Technopolis/5348/00-10fv.html
http://cba.sakura.ne.jp/sub05/refdat18.htm

http://akizukidenshi.com/

Answer

回転計(回転数→電圧値)というイメージで良いでしょうか?

アナログで処理ということであれば、
一般にはFVコンバータICを使用するのが良いと思います。
参考URLのようなFVコンバータICが各社から発売されています。

また、自作するということであれば、おおよそのブロックは次のようになると思います。
入力パルス→微分(いわゆるワンショットタイマ)→
定電流回路→CR積分→フィルタ→電圧拡大→10V FS

どちらの方法にしても、予想される問題はダイナミックレンジが広いということです。
・精度
　　　数10pps～200kppsと、10000倍の範囲を0～10Vとなりますので、
　　　1mV/puls程度の微小信号レベルになるため回路上の注意が必要です。
・リプルと応答性
　　　数10pps～200kppsですから、50ms～5usとなりフィルターの肩を
　　　どこに持ってくるかを注意する必要があります。
　　　フィルタ外の周波数では、リプルが出てしまいます。

もし手段を選ばなければ、
　　パルスをFPGAに取り込み、単位時間当たりのパルス数を数え
　　DAでアナログに戻せば、なんとかなりそうです。
　　　　　　　　　　　　　　(200kHzがうまく処理できればマイコンでも)

参考URLのFVコンバータICのデータシートには、
アプリケーションが多数載っていますので、参考になると思います。

TTL信号のパルス率を電圧に変換するアナログ回路