JPH0130324B2 - - Google Patents
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- JPH0130324B2 JPH0130324B2 JP4461181A JP4461181A JPH0130324B2 JP H0130324 B2 JPH0130324 B2 JP H0130324B2 JP 4461181 A JP4461181 A JP 4461181A JP 4461181 A JP4461181 A JP 4461181A JP H0130324 B2 JPH0130324 B2 JP H0130324B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- converter
- signal
- microcomputer
- range
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/001—Digital control of analog signals
Landscapes
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は入力信号の変化範囲に応じて利得を
切替え変更するようにしたレンジ切替増幅器に関
する。
切替え変更するようにしたレンジ切替増幅器に関
する。
一般に外部から電気信号を入力して表示したり
変換したり増幅するなどを行う電子装置において
はその装置を使用する使用者に別利なように幾種
類かの入力レンジを選択できるようにされてい
る。例えばmmＶ、10mmＶ、100mmＶ、1V又１ｍ／
秒、５ｍ／秒、10ｍ／秒又ｇ／cm2、100ｇ／cm2、
Kg／cm2などその入力の変化範囲いわゆる入力レン
ジに応じて切替えてその入力信号を表示したり変
換したり増幅することができるようにされてい
る。
変換したり増幅するなどを行う電子装置において
はその装置を使用する使用者に別利なように幾種
類かの入力レンジを選択できるようにされてい
る。例えばmmＶ、10mmＶ、100mmＶ、1V又１ｍ／
秒、５ｍ／秒、10ｍ／秒又ｇ／cm2、100ｇ／cm2、
Kg／cm2などその入力の変化範囲いわゆる入力レン
ジに応じて切替えてその入力信号を表示したり変
換したり増幅することができるようにされてい
る。
従来においてそのようなレンジ切替えは例えば
第１図に示すように、入力端子１１よりの入力信
号を利得が異なる増幅器１２，１３，１４に供給
し、これら互に利得の異なる増幅器１２，１３，
１４の出力をスイツチ１５で切替えられてその一
つを表示或は変換などを行う主電子回路１６に供
給するようにしていた。主電子回路１６の出力は
出力端子１７に必要に応じて供給される。
第１図に示すように、入力端子１１よりの入力信
号を利得が異なる増幅器１２，１３，１４に供給
し、これら互に利得の異なる増幅器１２，１３，
１４の出力をスイツチ１５で切替えられてその一
つを表示或は変換などを行う主電子回路１６に供
給するようにしていた。主電子回路１６の出力は
出力端子１７に必要に応じて供給される。
或は第２図に示すように入力端子１１よりの入
力信号は可変利得増幅器１８に供給され、可変利
得増幅器は演算増幅器１９の入出力端間に切替ス
イツチ２０により抵抗器２１，２２，２３の何れ
か一つを選択して接続することによつてこの増幅
利得を変更するように構成され、この可変利得増
幅器１８の出力を主電子回路１６に供給するよう
に構成される。或は第３図に示すように入力端子
１１の入力信号は可変減衰器２４に供給され、そ
の可変減衰器２４の異なる減衰率のタツプを切替
スイツチ２５で切替えて減衰出力を取出し主電子
回路１６に供給するように構成されている。
力信号は可変利得増幅器１８に供給され、可変利
得増幅器は演算増幅器１９の入出力端間に切替ス
イツチ２０により抵抗器２１，２２，２３の何れ
か一つを選択して接続することによつてこの増幅
利得を変更するように構成され、この可変利得増
幅器１８の出力を主電子回路１６に供給するよう
に構成される。或は第３図に示すように入力端子
１１の入力信号は可変減衰器２４に供給され、そ
の可変減衰器２４の異なる減衰率のタツプを切替
スイツチ２５で切替えて減衰出力を取出し主電子
回路１６に供給するように構成されている。
これら従来のレンジ切替手段は次のような欠点
があつた。即ち精度の高い安定な利得を各レンジ
において得るためには増幅器１２，１３，１４，
１８を構成する演算増幅器や抵抗器、減衰器２４
を構成する抵抗器などとしてその特性や抵抗値な
どの定数の精度が高いものを用いる必要があり、
切替レンジの数が多くなるとそのような高い精度
の素子の数が多くなり高価なものとなる欠点があ
つた。更に切替レンジの数が多くなると切替スイ
ツチ１５，２０，２５の切替接点の数が増加して
信頼性が低下し、又価格も高くなるし、更にスイ
ツチとして半導体スイツチを用いることもできる
が、その場合はスイツチ回路が複雑になるなどの
欠点があつた。
があつた。即ち精度の高い安定な利得を各レンジ
において得るためには増幅器１２，１３，１４，
１８を構成する演算増幅器や抵抗器、減衰器２４
を構成する抵抗器などとしてその特性や抵抗値な
どの定数の精度が高いものを用いる必要があり、
切替レンジの数が多くなるとそのような高い精度
の素子の数が多くなり高価なものとなる欠点があ
つた。更に切替レンジの数が多くなると切替スイ
ツチ１５，２０，２５の切替接点の数が増加して
信頼性が低下し、又価格も高くなるし、更にスイ
ツチとして半導体スイツチを用いることもできる
が、その場合はスイツチ回路が複雑になるなどの
欠点があつた。
この発明の目的は構成素子数が少なく、切替レ
ンジ数が多くてもその素子数を増加する必要がな
く、安定で高い精度のものを比較的容易に安価に
得ることができるレンジ切替増幅器を提供するこ
とにある。
ンジ数が多くてもその素子数を増加する必要がな
く、安定で高い精度のものを比較的容易に安価に
得ることができるレンジ切替増幅器を提供するこ
とにある。
この発明によればマイクロコンピユータを用い
ることによつてそのマイクロコンピユータより任
意のアナログ値をDA変換器を通じて出力するこ
とができ、そのDA変換器の出力によつて可変利
得増幅器の利得を制御するように構成し、又その
対応レンジを設定するためにマイクロコンピユー
タよりDA変換器にデジタル信号を設定し、その
変換した基準信号を可変利得増幅器に供給してそ
の可変利得増幅器の出力と基準値とを比較し、そ
の比較結果に応じて前記可変利得増幅器の利得を
制御するように成す。このような制御はマイクロ
コンピユータにより自動的に行う。このようにし
てレンジに対応した利得を可変利得増幅器に設定
し、その増幅に対して先のマイクロコンピユータ
より設定したDA変換器の出力と切替えて入力信
号を供給するようにする。
ることによつてそのマイクロコンピユータより任
意のアナログ値をDA変換器を通じて出力するこ
とができ、そのDA変換器の出力によつて可変利
得増幅器の利得を制御するように構成し、又その
対応レンジを設定するためにマイクロコンピユー
タよりDA変換器にデジタル信号を設定し、その
変換した基準信号を可変利得増幅器に供給してそ
の可変利得増幅器の出力と基準値とを比較し、そ
の比較結果に応じて前記可変利得増幅器の利得を
制御するように成す。このような制御はマイクロ
コンピユータにより自動的に行う。このようにし
てレンジに対応した利得を可変利得増幅器に設定
し、その増幅に対して先のマイクロコンピユータ
より設定したDA変換器の出力と切替えて入力信
号を供給するようにする。
例えば第４図に示すようにマイクロコンピユー
タ２６が設けられ、マイクロコンピユータ２６よ
りDA変換器２７，２８のそれぞれに対してデジ
タル値をセツトすることができるように構成され
る。DA変換器２７はセツトされたデジタル信号
をアナログ信号に変換して基準信号を発生するも
のであり、その基準信号は切替スイツチ２９によ
り入力端子１１よりの入力信号と切替えられて可
変利得増幅器３１に供給される。又DA変換器２
８はマイクロコンピユータ２６よりセツトされた
デジタル信号をアナログ信号に変換して可変利得
増幅器３１へその利得を制御する信号として与え
られる。
タ２６が設けられ、マイクロコンピユータ２６よ
りDA変換器２７，２８のそれぞれに対してデジ
タル値をセツトすることができるように構成され
る。DA変換器２７はセツトされたデジタル信号
をアナログ信号に変換して基準信号を発生するも
のであり、その基準信号は切替スイツチ２９によ
り入力端子１１よりの入力信号と切替えられて可
変利得増幅器３１に供給される。又DA変換器２
８はマイクロコンピユータ２６よりセツトされた
デジタル信号をアナログ信号に変換して可変利得
増幅器３１へその利得を制御する信号として与え
られる。
尚この実施例においては設定器３２によつてマ
イクロコンピユータ２６に対して入力してDA変
換器２７に対する基準信号を手動によりセツトす
ることができ、つまり設定器３２によつて希望す
るレンジに設定することができるようにされる。
可変利得増幅器３１は電圧によつてその利得が制
御されるもので、つまり電圧制御可変利得増幅器
であつて、例えば米国のフエアチヤイルド社製の
μA757を使用することができる。
イクロコンピユータ２６に対して入力してDA変
換器２７に対する基準信号を手動によりセツトす
ることができ、つまり設定器３２によつて希望す
るレンジに設定することができるようにされる。
可変利得増幅器３１は電圧によつてその利得が制
御されるもので、つまり電圧制御可変利得増幅器
であつて、例えば米国のフエアチヤイルド社製の
μA757を使用することができる。
可変利得増幅器３１の増幅出力は、この例にお
いてはスイツチ３３により比較器３４と主電子回
路１６に切替供給される。比較器３４においては
端子３５に与えられた基準値と可変利得増幅器３
１よりの増幅出力とを比較し、その比較結果はマ
イクロコンピユータ２６に入力される。その比較
結果をマイクロコンピユータ２６で判定してDA
変換器２８に対する設定デジタル値を変更して増
幅器３１の出力が端子３５の基準値と一致するよ
うに制御される。又マイクロコンピユータ２６は
スイツチ２９，３３に対する切替制御も行う。
いてはスイツチ３３により比較器３４と主電子回
路１６に切替供給される。比較器３４においては
端子３５に与えられた基準値と可変利得増幅器３
１よりの増幅出力とを比較し、その比較結果はマ
イクロコンピユータ２６に入力される。その比較
結果をマイクロコンピユータ２６で判定してDA
変換器２８に対する設定デジタル値を変更して増
幅器３１の出力が端子３５の基準値と一致するよ
うに制御される。又マイクロコンピユータ２６は
スイツチ２９，３３に対する切替制御も行う。
この構成において主電子回路１６の入力レンジ
は０乃至10Vであつて端子３５に与える基準値と
して10Vの電圧を与え、又設定器３２では０乃至
９に対応して１桁の入力端子１１の入力レンジが
10V、5V、1V…などに対応して10種類の数値を
設定することができるようにされた場合とする。
は０乃至10Vであつて端子３５に与える基準値と
して10Vの電圧を与え、又設定器３２では０乃至
９に対応して１桁の入力端子１１の入力レンジが
10V、5V、1V…などに対応して10種類の数値を
設定することができるようにされた場合とする。
この装置において例えば入力信号のレンジが
1Vの場合に設定器３２によりこれと対応した数
値が設定されると、マイクロコンピユータ２６は
その設定器より入力されたことを読み取つてそれ
に対応した値をDA変換器２７にセツトする。ま
たスイツチ２９をDA変換器２７の出力側に接続
しスイツチ３３を比較器３４の入力側に接続する
制御もマイクロコンピユータ２６が行う。これに
よりDA変換器２７から1Vのアナログ信号が出力
されて可変利得増幅器３１に入力される。この可
変利得増幅器３１の出力は端子３５の10Vと比較
器３４で比較される。この比較器３４の出力をマ
イクロコンピユータ２６でチエツクしてDA変換
器２８の設定値を変更して可変利得増幅器３１の
利得を制御し可変利得増幅器３１の出力が10Vに
なるようにする。これが10Vになると比較器３４
の出力が反転し、例えば高レベルとなつてこれに
よりマイクロコンピユータ２６は比較器３４の両
入力が一致したことを知りDA変換器２８に対す
る設定値の変更を停止し、更にスイツチ２９を入
力端子１１側に、スイツチ３３を主電子回路１６
側に切替える。これにより入力端子１１よりの入
力信号が０乃至1Vのレンジに対しては主電子回
路１６の０乃至10Vの信号に変換されて入力され
る。設定器３２における設定を１桁のみならず２
桁にすればレンジを100段階に切替えることもで
き殆んど任意の利得に設定することが可能であ
る。
1Vの場合に設定器３２によりこれと対応した数
値が設定されると、マイクロコンピユータ２６は
その設定器より入力されたことを読み取つてそれ
に対応した値をDA変換器２７にセツトする。ま
たスイツチ２９をDA変換器２７の出力側に接続
しスイツチ３３を比較器３４の入力側に接続する
制御もマイクロコンピユータ２６が行う。これに
よりDA変換器２７から1Vのアナログ信号が出力
されて可変利得増幅器３１に入力される。この可
変利得増幅器３１の出力は端子３５の10Vと比較
器３４で比較される。この比較器３４の出力をマ
イクロコンピユータ２６でチエツクしてDA変換
器２８の設定値を変更して可変利得増幅器３１の
利得を制御し可変利得増幅器３１の出力が10Vに
なるようにする。これが10Vになると比較器３４
の出力が反転し、例えば高レベルとなつてこれに
よりマイクロコンピユータ２６は比較器３４の両
入力が一致したことを知りDA変換器２８に対す
る設定値の変更を停止し、更にスイツチ２９を入
力端子１１側に、スイツチ３３を主電子回路１６
側に切替える。これにより入力端子１１よりの入
力信号が０乃至1Vのレンジに対しては主電子回
路１６の０乃至10Vの信号に変換されて入力され
る。設定器３２における設定を１桁のみならず２
桁にすればレンジを100段階に切替えることもで
き殆んど任意の利得に設定することが可能であ
る。
第４図においては比較器３４を設けてその比較
結果をマイクロコンピユータ２６に取込んだが、
そのような比較動作をマイクロコンピユータ２６
内で行うようにすることもできる。例えば第５図
に示すようにスイツチ２９をDA変換器２７の出
力側に接続して、つまりレンジ設定を行う状態に
おいて可変利得増幅器３１の出力をAD変換器３
６によりデジタル信号に変換してマイクロコンピ
ユータ２６に取込み、マイクロコンピユータ２６
内でAD変換器３６よりのデジタル値と内蔵され
た例えば先の実施例においては10Vに対応する基
準値との比較を行い、その結果に応じてDA変換
器２８のデジタル値を変更し、これによりAD変
換器３６よりの出力デジタル信号が内部の10Vと
対応したデジタルの基準値と一致するまでDA変
換器２８に対する変更制御を行う。このようにし
てレンジ設定時の比較動作をマイクロコンピユー
タ２６で行うことができる。又この例においては
スイツチ２９を入力端子１１側に切替えて入力端
子１１よりの入力信号を可変利得増幅器３１で増
幅し、AD変換器３６でデジタル信号に変換して
マイクロコンピユータ２６に取込みマイクロコン
ピユータ２６によつて第４図における主電子回路
１６における処理も行い、その処理結果を出力回
路３７を通じて出力端子１７に供給するようにし
た場合である。
結果をマイクロコンピユータ２６に取込んだが、
そのような比較動作をマイクロコンピユータ２６
内で行うようにすることもできる。例えば第５図
に示すようにスイツチ２９をDA変換器２７の出
力側に接続して、つまりレンジ設定を行う状態に
おいて可変利得増幅器３１の出力をAD変換器３
６によりデジタル信号に変換してマイクロコンピ
ユータ２６に取込み、マイクロコンピユータ２６
内でAD変換器３６よりのデジタル値と内蔵され
た例えば先の実施例においては10Vに対応する基
準値との比較を行い、その結果に応じてDA変換
器２８のデジタル値を変更し、これによりAD変
換器３６よりの出力デジタル信号が内部の10Vと
対応したデジタルの基準値と一致するまでDA変
換器２８に対する変更制御を行う。このようにし
てレンジ設定時の比較動作をマイクロコンピユー
タ２６で行うことができる。又この例においては
スイツチ２９を入力端子１１側に切替えて入力端
子１１よりの入力信号を可変利得増幅器３１で増
幅し、AD変換器３６でデジタル信号に変換して
マイクロコンピユータ２６に取込みマイクロコン
ピユータ２６によつて第４図における主電子回路
１６における処理も行い、その処理結果を出力回
路３７を通じて出力端子１７に供給するようにし
た場合である。
上述においては設定器３２を操作してレンジを
設定したが、自動的にレンジ切替えが行われるよ
うにすることもできる。例えば第６図に第４図と
対応する部分に同一符号を付けて示すように可変
利得増幅器３１は比較器３４及び主電子回路１６
に常時供給され、比較器３４の出力の状態をマイ
クロコンピユータ２６で周期的に監視し入力端子
１１よりの入力信号が現在設定しているレンジを
越えたことを検出するとスイツチ２９を切替えて
現在設定されているレンジと異なる次のレンジに
対応したデジタルの基準信号をDA変換器２７に
設定し、その出力を可変利得増幅器３１へ供給し
その出力を比較器３４により端子３５の基準値と
比較し、その結果に応じてDA変換器２８のデジ
タル信号を変更し、可変利得増幅器３１の増幅利
得を変更し新しいレンジに設定する。この新しく
設定したレンジをマイクロコンピユータ２６より
端子３８に対しレンジ情報として出力する。尚こ
れらレンジ切替増幅器は電子装置の入力部のみな
らず電子装置の回路の途中に挿入してもよい。
設定したが、自動的にレンジ切替えが行われるよ
うにすることもできる。例えば第６図に第４図と
対応する部分に同一符号を付けて示すように可変
利得増幅器３１は比較器３４及び主電子回路１６
に常時供給され、比較器３４の出力の状態をマイ
クロコンピユータ２６で周期的に監視し入力端子
１１よりの入力信号が現在設定しているレンジを
越えたことを検出するとスイツチ２９を切替えて
現在設定されているレンジと異なる次のレンジに
対応したデジタルの基準信号をDA変換器２７に
設定し、その出力を可変利得増幅器３１へ供給し
その出力を比較器３４により端子３５の基準値と
比較し、その結果に応じてDA変換器２８のデジ
タル信号を変更し、可変利得増幅器３１の増幅利
得を変更し新しいレンジに設定する。この新しく
設定したレンジをマイクロコンピユータ２６より
端子３８に対しレンジ情報として出力する。尚こ
れらレンジ切替増幅器は電子装置の入力部のみな
らず電子装置の回路の途中に挿入してもよい。
以上述べたようにこの発明によるレンジ切替増
幅器においてはその切替レンジ数が増えても構成
素子数は増加することがなく、DA変換器２７，
２８、比較器３４など比較的少ない素子に対して
安定で高精度のものを使用すればよく、これは切
替レンジ数に関係がなく、従つて切替レンジの数
が多い場合においてこの発明装置は有利なものと
なる。更に必要に応じてマイクロコンピユータに
より自動的にスイツチ２９をDA変換器２７側に
切替えて校正することができ、つまり増幅器３１
の利得などがドリフトしてもその補正をさせるこ
とが簡単にでき、そのような補正が自動的に行わ
れるように構成することもできる。
幅器においてはその切替レンジ数が増えても構成
素子数は増加することがなく、DA変換器２７，
２８、比較器３４など比較的少ない素子に対して
安定で高精度のものを使用すればよく、これは切
替レンジ数に関係がなく、従つて切替レンジの数
が多い場合においてこの発明装置は有利なものと
なる。更に必要に応じてマイクロコンピユータに
より自動的にスイツチ２９をDA変換器２７側に
切替えて校正することができ、つまり増幅器３１
の利得などがドリフトしてもその補正をさせるこ
とが簡単にでき、そのような補正が自動的に行わ
れるように構成することもできる。
第１図乃至第３図はそれぞれ従来のレンジ切替
器を示す構成図、第４図はこの発明によるレンジ
切替増幅器の一例を示すブロツク図、第５図及び
第６図はそれぞれこの発明によるレンジ切替増幅
器の他の例を示すブロツク図である。 １１：入力端子、１６：主電子回路、１７：出
力端子、２６：マイクロコンピユータ、２７，２
８：DA変換器、３１：可変利得増幅器、３４：
比較器、３２：設定器、３５：基準値入力端子、
３６：AD変換器。
器を示す構成図、第４図はこの発明によるレンジ
切替増幅器の一例を示すブロツク図、第５図及び
第６図はそれぞれこの発明によるレンジ切替増幅
器の他の例を示すブロツク図である。 １１：入力端子、１６：主電子回路、１７：出
力端子、２６：マイクロコンピユータ、２７，２
８：DA変換器、３１：可変利得増幅器、３４：
比較器、３２：設定器、３５：基準値入力端子、
３６：AD変換器。
Claims (1)
- １ 利得を変化することができる可変利得増幅器
と、入力されたデジタル信号をアナログ信号に変
換して上記可変利得増幅器にその利得を制御する
信号として供給する第1DA変換器と、入力され
たデジタル信号をアナログ信号に変換して基準信
号として出力する第2DA変換器と、増幅すべき
入力信号と上記基準信号とを切替えて上記可変利
得増幅器へ供給するスイツチと、上記可変利得増
幅器の出力と基準値とを比較する比較手段と、上
記第2DA変換器に基準デジタル信号を設定する
とともに上記比較手段の比較結果に応じて上記第
1DA変換器に与えられるデジタル信号を変更す
るマイクロコンピユータとを具備するレンジ切替
増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4461181A JPS57159107A (en) | 1981-03-25 | 1981-03-25 | Range changeover amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4461181A JPS57159107A (en) | 1981-03-25 | 1981-03-25 | Range changeover amplifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57159107A JPS57159107A (en) | 1982-10-01 |
| JPH0130324B2 true JPH0130324B2 (ja) | 1989-06-19 |
Family
ID=12696231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4461181A Granted JPS57159107A (en) | 1981-03-25 | 1981-03-25 | Range changeover amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57159107A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6372208A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-04-01 | Nippon Colin Co Ltd | 信号増幅方式 |
| JP5050210B2 (ja) * | 2006-10-25 | 2012-10-17 | タイコ エレクトロニクス サーヴィシズ ゲーエムベーハー | 自動利得制御回路、そのような回路を具備したシステム、及び自動利得制御方法 |
-
1981
- 1981-03-25 JP JP4461181A patent/JPS57159107A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57159107A (en) | 1982-10-01 |
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