JPH01199170A - 電流検出器のレンジ切り換え回路 - Google Patents
電流検出器のレンジ切り換え回路Info
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- JPH01199170A JPH01199170A JP63024666A JP2466688A JPH01199170A JP H01199170 A JPH01199170 A JP H01199170A JP 63024666 A JP63024666 A JP 63024666A JP 2466688 A JP2466688 A JP 2466688A JP H01199170 A JPH01199170 A JP H01199170A
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- Japan
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- switch
- resistor
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- mosfet
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
この発明は、電流信号を電圧信号に変換する電流検出器
のレンジ切り換え回路の改良に関するものである。
のレンジ切り換え回路の改良に関するものである。
〈従来技術〉
電流信号を電圧信号に変換する電流検出器において、電
流信号のダイナミックレンジが広い場合は電流検出器の
利得を変えてそのレンジを切り換える必要がある。第5
図に電流源として光強度を電流信号に変換する受光素子
を用いた例を示す。
流信号のダイナミックレンジが広い場合は電流検出器の
利得を変えてそのレンジを切り換える必要がある。第5
図に電流源として光強度を電流信号に変換する受光素子
を用いた例を示す。
第5図において、受光素子1のアノードは共通電位点に
、カソードは増幅器2の反転入力端子に接続される。こ
の受光素子1には測定光P1が入射される。また増幅器
2の非反転入力端子は共通電位点に接続される。さらに
増幅器2の反転端子と出力端子との間には抵抗3及び抵
抗4とMOSFET5の直列回路が並列に接続される。
、カソードは増幅器2の反転入力端子に接続される。こ
の受光素子1には測定光P1が入射される。また増幅器
2の非反転入力端子は共通電位点に接続される。さらに
増幅器2の反転端子と出力端子との間には抵抗3及び抵
抗4とMOSFET5の直列回路が並列に接続される。
MOSFET5のゲートGにはスイッチ6により一■、
の電圧が選択的に供給され、またゲートGとソースSは
抵抗7を介して接続される。抵抗3は高抵抗値が、抵抗
4は低抵抗値が選択される。
の電圧が選択的に供給され、またゲートGとソースSは
抵抗7を介して接続される。抵抗3は高抵抗値が、抵抗
4は低抵抗値が選択される。
この様な回路において、増幅器2の出力電圧Vは受光素
子1の出力電流Iに対して V=−I−R・・・・・・・・・・・・(1)の関係が
ある。但し、Rは増幅器2の反転入力端子と出力端子と
の間に接続される抵抗の抵抗値である。受光素子1に入
射する光の強度が弱いときにはスイッチ6、をオフにす
る0M03FET5はオフになり、増幅器2の利得は抵
抗3の抵抗値で決定され、高感度になる。スイッチ6を
オンにするとFE75のゲートGには−Vsの電圧が加
わり、オンになる。増幅器2の利得は抵抗4の抵抗値で
決定されるので、低感度になる。このようにしてレンジ
切り換えを行う。
子1の出力電流Iに対して V=−I−R・・・・・・・・・・・・(1)の関係が
ある。但し、Rは増幅器2の反転入力端子と出力端子と
の間に接続される抵抗の抵抗値である。受光素子1に入
射する光の強度が弱いときにはスイッチ6、をオフにす
る0M03FET5はオフになり、増幅器2の利得は抵
抗3の抵抗値で決定され、高感度になる。スイッチ6を
オンにするとFE75のゲートGには−Vsの電圧が加
わり、オンになる。増幅器2の利得は抵抗4の抵抗値で
決定されるので、低感度になる。このようにしてレンジ
切り換えを行う。
〈発明が解決すべき課題〉
しかしながら、この様なレンジ切り換え回路では、特に
高感度のレンジにおいて誤差が大きくなるという欠点が
あった。すなわち、MOSFET5のゲートGとソース
Sには増幅器2の出力の電位が加わり、またドレインD
には共通電位点の電位が加わる。その為、ドレインDと
ソースS及びゲート0間には増幅器2の出力の電圧がか
かるためにソース−トレイン間、ゲート−ドレイン間に
リーク電流が流れる。このリーク電流を1、抵抗3の抵
抗値をRとすると、1・Rの誤差が発生し、特に微少電
流が正確に測定できないという欠点があった。
高感度のレンジにおいて誤差が大きくなるという欠点が
あった。すなわち、MOSFET5のゲートGとソース
Sには増幅器2の出力の電位が加わり、またドレインD
には共通電位点の電位が加わる。その為、ドレインDと
ソースS及びゲート0間には増幅器2の出力の電圧がか
かるためにソース−トレイン間、ゲート−ドレイン間に
リーク電流が流れる。このリーク電流を1、抵抗3の抵
抗値をRとすると、1・Rの誤差が発生し、特に微少電
流が正確に測定できないという欠点があった。
〈発明の目的〉
この発明の目的は、半導体スイッチが使用でき、かつ微
少電流が正確に測定できる電流検出器のレンジ切り換え
回路を提供することにある。
少電流が正確に測定できる電流検出器のレンジ切り換え
回路を提供することにある。
く課題を解決する為の手段〉
前記問題点を解決するために本発明では、増幅器の入力
と出力の間に少なくとも1つの抵抗とMOSFETの直
列回路を接続し、このMOSFETをオンオフして前記
増幅器の利得を変化させる電流検出器のレンジ切り換え
回路において、このMOSFETがオフのときに、この
MOSFETのドレンとゲートとソースの電位を同一に
するようにしたものである。
と出力の間に少なくとも1つの抵抗とMOSFETの直
列回路を接続し、このMOSFETをオンオフして前記
増幅器の利得を変化させる電流検出器のレンジ切り換え
回路において、このMOSFETがオフのときに、この
MOSFETのドレンとゲートとソースの電位を同一に
するようにしたものである。
〈実施例〉
第1図に本発明に係る電流検出器のレンジ切り換え回路
の一実施例を示す、この実施例は光強度を測定する受光
回路に応用したものである。なお、第5図と同じ要素に
は同一符号を付し、説明を省略する。第1図において、
抵抗3の抵抗値は10MΩ〜IGΩ、抵抗4の抵抗値は
1にΩ〜IMΩの値を選択する。また、MOSFET5
はPMO8のエンハンスメント型を使用する。10はス
イッチであり、その共通接点CはMOSFET5のゲー
トGに、接点Aは−v8の電位に、接点Bは共通電位点
に接続される。11はスイッチであり、その一端は増幅
器2の出力端子に、他端はMOSFET5のソースSに
接続される。12は抵抗であり、MOSFET5のソー
スと共通電位点の間に接続される。スイッチ10.11
は半導体スイッチを用いる。また、増幅器2は電流検出
器として働く。
の一実施例を示す、この実施例は光強度を測定する受光
回路に応用したものである。なお、第5図と同じ要素に
は同一符号を付し、説明を省略する。第1図において、
抵抗3の抵抗値は10MΩ〜IGΩ、抵抗4の抵抗値は
1にΩ〜IMΩの値を選択する。また、MOSFET5
はPMO8のエンハンスメント型を使用する。10はス
イッチであり、その共通接点CはMOSFET5のゲー
トGに、接点Aは−v8の電位に、接点Bは共通電位点
に接続される。11はスイッチであり、その一端は増幅
器2の出力端子に、他端はMOSFET5のソースSに
接続される。12は抵抗であり、MOSFET5のソー
スと共通電位点の間に接続される。スイッチ10.11
は半導体スイッチを用いる。また、増幅器2は電流検出
器として働く。
次にこの実施例の動作を説明する。高感度測定の場合は
スイッチ10を接点B側にしてMOSFET5のゲート
Gの電位を共通電位点の電位にし、かつスイッチ11を
オフにする。その為、MOSFET5のソースSは増幅
器2の出力と切り離され、抵抗12を介して共通電位点
に接続されるので、その電位は共通電位点の電位になる
。PMOSエンハンスメント型FETは第2図に示した
特性を有するので、MOSFET5はオフになり電流検
出器の利得は抵抗3の抵抗値で決定される。
スイッチ10を接点B側にしてMOSFET5のゲート
Gの電位を共通電位点の電位にし、かつスイッチ11を
オフにする。その為、MOSFET5のソースSは増幅
器2の出力と切り離され、抵抗12を介して共通電位点
に接続されるので、その電位は共通電位点の電位になる
。PMOSエンハンスメント型FETは第2図に示した
特性を有するので、MOSFET5はオフになり電流検
出器の利得は抵抗3の抵抗値で決定される。
またドレインDは抵抗4を介して増幅器2の非反転入力
端子に接続されるので、その電位は共通電位点の電位に
等しくなる。すなわち、MO8PF。
端子に接続されるので、その電位は共通電位点の電位に
等しくなる。すなわち、MO8PF。
T5のドレインD、ゲートG、ソースSは同電位になり
、従ってリーク電流は発生しない、また、増幅器2にオ
フセット電圧V。、があるとゲートGからドレインDヘ
リーク電流1 、及びソースSからドレインDヘリーク
電流1.が流れるが、この値はMOSFET5のゲート
−ドレイン間抵抗をR、ソース−ドレイン間抵抗をRO
8とすると、l 中v OF / R。
、従ってリーク電流は発生しない、また、増幅器2にオ
フセット電圧V。、があるとゲートGからドレインDヘ
リーク電流1 、及びソースSからドレインDヘリーク
電流1.が流れるが、この値はMOSFET5のゲート
−ドレイン間抵抗をR、ソース−ドレイン間抵抗をRO
8とすると、l 中v OF / R。
IS:voE/R5
になる。しかしながら、”OFは数十μV、Rg、RS
は数十〜数百GΩなので、この影響は無視できる。スイ
ッチ10.11はリーク電流が問題にならないので、半
導体スイッチを使用する事が出来る。低感度を選択する
ときはスイッチ10を接点A側にし、スイッチ11をオ
ンにする。MOSFET5はオンになり、電流検出器の
利得は抵抗4の抵抗値で決定される。この抵抗値は小さ
いので、リーク電流の影響は無視できる。
は数十〜数百GΩなので、この影響は無視できる。スイ
ッチ10.11はリーク電流が問題にならないので、半
導体スイッチを使用する事が出来る。低感度を選択する
ときはスイッチ10を接点A側にし、スイッチ11をオ
ンにする。MOSFET5はオンになり、電流検出器の
利得は抵抗4の抵抗値で決定される。この抵抗値は小さ
いので、リーク電流の影響は無視できる。
第3図に本発明の他の実施例を示す、なお、第1図と同
じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。この実施
例は、MOSFET5のソースSを抵抗12を介さない
で直接共通電位点に接続するようにしたものである。第
3図において、13はスイッチであり、その共通接点C
はMO8FF。
じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。この実施
例は、MOSFET5のソースSを抵抗12を介さない
で直接共通電位点に接続するようにしたものである。第
3図において、13はスイッチであり、その共通接点C
はMO8FF。
T5のソースSに、接点Aは増幅器2の出力端子に、接
点Bは共通電位点に接続される。高感度のレンジを選択
する時はスイッチ13を接点B側にし、低感度を選択す
る時は接点A側にする。動作は第1図と同じなので、説
明を省略する。
点Bは共通電位点に接続される。高感度のレンジを選択
する時はスイッチ13を接点B側にし、低感度を選択す
る時は接点A側にする。動作は第1図と同じなので、説
明を省略する。
第4図にさらに他の実施例を示す、この実施例はレンジ
を3段とし、かつ増幅器2にオフセット調整、温度ドリ
フト調整を行ったものである。なお、第1図と同じ要素
には同一符号を付し、説明を省略する。第4図において
、14は可変抵抗であり、増幅器2のオフセット調整端
子に接続されてこの増幅器の温度ドリフトが最小になる
ように調整される。15は可変電源であり、その出力が
増幅器2の非反転入力端子に接続され、増幅器2のオフ
セットがゼロになるように調整される。16.17は抵
抗であり、その一端は増幅器2の反転入力端子に接続さ
れ、他端はMOSFET18.19のドレインDに接続
される。このMOSFET18.19のゲートGはそれ
ぞれ抵抗20.21を介して共通電位点に接続され、ま
たスイッチ22.23の一端に接続される。スイッチ2
2.23の他端には−V、の電圧が印加される0M03
FBT18.19のソースSはそれぞれスイッチ24.
25の一端、及び抵抗26.27の一端に接続される。
を3段とし、かつ増幅器2にオフセット調整、温度ドリ
フト調整を行ったものである。なお、第1図と同じ要素
には同一符号を付し、説明を省略する。第4図において
、14は可変抵抗であり、増幅器2のオフセット調整端
子に接続されてこの増幅器の温度ドリフトが最小になる
ように調整される。15は可変電源であり、その出力が
増幅器2の非反転入力端子に接続され、増幅器2のオフ
セットがゼロになるように調整される。16.17は抵
抗であり、その一端は増幅器2の反転入力端子に接続さ
れ、他端はMOSFET18.19のドレインDに接続
される。このMOSFET18.19のゲートGはそれ
ぞれ抵抗20.21を介して共通電位点に接続され、ま
たスイッチ22.23の一端に接続される。スイッチ2
2.23の他端には−V、の電圧が印加される0M03
FBT18.19のソースSはそれぞれスイッチ24.
25の一端、及び抵抗26.27の一端に接続される。
スイッチ24.25の他端は増幅器2の出力端子に、抵
抗26.27の他端は共通電位点に接続される。28は
MOSFETであり、そのドレインDは抵抗17とMO
SFET19のドレインDの接続点に、ゲートGはMO
SFET19のゲートGに、ソースSはスイッチ30の
一端及び抵抗29を介して共通電位点に接続される。
抗26.27の他端は共通電位点に接続される。28は
MOSFETであり、そのドレインDは抵抗17とMO
SFET19のドレインDの接続点に、ゲートGはMO
SFET19のゲートGに、ソースSはスイッチ30の
一端及び抵抗29を介して共通電位点に接続される。
31はスイッチであり、その一端は増幅器2の出力端子
に接続される。スイッチ30と31の他端は共通接続さ
れ、この回路の出力となる。抵抗16と17は抵抗4に
、MOSFET18と19はMOSFET5に、スイッ
チ24と25はスイッチ11に、抵抗26と27は抵抗
12に、スイッチ22と23はスイッチ10に対応する
。また、スイッチ22〜25.30.31は半導体スイ
ッチを用いる。
に接続される。スイッチ30と31の他端は共通接続さ
れ、この回路の出力となる。抵抗16と17は抵抗4に
、MOSFET18と19はMOSFET5に、スイッ
チ24と25はスイッチ11に、抵抗26と27は抵抗
12に、スイッチ22と23はスイッチ10に対応する
。また、スイッチ22〜25.30.31は半導体スイ
ッチを用いる。
次に、この実施例の動作を説明する。高感度レンジを選
択する時はスイッチ22〜25及び30をオフにし、ス
イッチ31をオンにする。このときの動作は第1図と同
じである。中感度レンジを選択するにはスイッチ22.
24.31をオン、23.25.30をオフにする。こ
の時はMOSFET18がオンし、レンジ切り換え回路
の利得は抵抗16の抵抗値により決定される。低感度レ
ンジを選択するときはスイッチ23.25.30をオン
、22.24.31をオフにする。この場合はMOSF
ET19.28がオンし、レンジ切り換え回路の利得は
抵抗17の抵抗値で決定される。また、抵抗17の抵抗
値は通常率さいのでMOSFET19のオン抵抗を無視
できない場合がある。この場合はこの実施例のようにM
OSFET28、スイッチ30により抵抗17の両端電
圧を取り出してオン抵抗による誤差を防止するようにす
る。スイッチ22〜25.30.31はそのリーク電流
が問題にならないので、半導体スイッチを使用すること
が出来る。
択する時はスイッチ22〜25及び30をオフにし、ス
イッチ31をオンにする。このときの動作は第1図と同
じである。中感度レンジを選択するにはスイッチ22.
24.31をオン、23.25.30をオフにする。こ
の時はMOSFET18がオンし、レンジ切り換え回路
の利得は抵抗16の抵抗値により決定される。低感度レ
ンジを選択するときはスイッチ23.25.30をオン
、22.24.31をオフにする。この場合はMOSF
ET19.28がオンし、レンジ切り換え回路の利得は
抵抗17の抵抗値で決定される。また、抵抗17の抵抗
値は通常率さいのでMOSFET19のオン抵抗を無視
できない場合がある。この場合はこの実施例のようにM
OSFET28、スイッチ30により抵抗17の両端電
圧を取り出してオン抵抗による誤差を防止するようにす
る。スイッチ22〜25.30.31はそのリーク電流
が問題にならないので、半導体スイッチを使用すること
が出来る。
なお、MOSFET5.18.19.28はPMOSエ
ンハンスメント型でなくてもよく、他のMOSFETで
もよい。
ンハンスメント型でなくてもよく、他のMOSFETで
もよい。
〈発明の効果〉
以上実施例に基づいて具体的に説明したように、この発
明ではPETがオフのときにそのドレイン、ゲート、ソ
ースの電位が同じになるようにした。
明ではPETがオフのときにそのドレイン、ゲート、ソ
ースの電位が同じになるようにした。
その為、MOSFETがオフの時のリーク電流を無視で
きる程度に小さくすることが出来るので、微少電流を正
確に測定することが出来るという効果がある。
きる程度に小さくすることが出来るので、微少電流を正
確に測定することが出来るという効果がある。
また、従来では微少電流を測定する回路ではMOSFE
Tの代わりにリードリレーを使用していたが、本発明に
よると半導体スイッチを使用できるので小型化が可能で
あり、かつ信頼性を高くする事が出来るという効果もあ
る。
Tの代わりにリードリレーを使用していたが、本発明に
よると半導体スイッチを使用できるので小型化が可能で
あり、かつ信頼性を高くする事が出来るという効果もあ
る。
第1図は本発明に係る電流検出器のレンジ切り換え回路
の一実施例を示す構成図、第2図はMOSFETの特性
を示す特性曲線図、第3図、第4図は本発明の他の実施
例を示す構成図、第5図は従来のレンジ切り換え回路の
構成図である。 2・・・増幅器、3,4,12.16.17,26゜2
7・・・抵抗、5.18.19.28・・・MOSFE
T、10,11.13.22〜25,30.31・・・
スイッチ。 り・′ 1 リ1 ””;l f;N
の一実施例を示す構成図、第2図はMOSFETの特性
を示す特性曲線図、第3図、第4図は本発明の他の実施
例を示す構成図、第5図は従来のレンジ切り換え回路の
構成図である。 2・・・増幅器、3,4,12.16.17,26゜2
7・・・抵抗、5.18.19.28・・・MOSFE
T、10,11.13.22〜25,30.31・・・
スイッチ。 り・′ 1 リ1 ””;l f;N
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 検出する電流が入力される増幅器と、この増幅器の入力
と出力の間に接続された少なくとも1つの抵抗とMOS
FETの直列回路を有し、このMOSFETをオンオフ
して前記増幅器の利得を変化させる電流検出器のレンジ
切り換え回路において、 前記MOSFETがオフのときに、このMOSFETの
ドレンとゲートとソースの電位を同一にするようにした
事を特徴とする電流検出器のレンジ切り換え回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63024666A JPH0769352B2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 電流検出器のレンジ切り換え回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63024666A JPH0769352B2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 電流検出器のレンジ切り換え回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01199170A true JPH01199170A (ja) | 1989-08-10 |
| JPH0769352B2 JPH0769352B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=12144464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63024666A Expired - Fee Related JPH0769352B2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 電流検出器のレンジ切り換え回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0769352B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7479999B2 (en) | 2002-03-26 | 2009-01-20 | National Institute Of Information And Communications Technology | Photodetection device and method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5058770U (ja) * | 1973-09-27 | 1975-05-31 | ||
| JPS5554448A (en) * | 1978-06-23 | 1980-04-21 | Minolta Camera Co Ltd | Setter for measurement range of measuring instrument |
-
1988
- 1988-02-04 JP JP63024666A patent/JPH0769352B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5058770U (ja) * | 1973-09-27 | 1975-05-31 | ||
| JPS5554448A (en) * | 1978-06-23 | 1980-04-21 | Minolta Camera Co Ltd | Setter for measurement range of measuring instrument |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7479999B2 (en) | 2002-03-26 | 2009-01-20 | National Institute Of Information And Communications Technology | Photodetection device and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0769352B2 (ja) | 1995-07-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |