JPH02213783A

JPH02213783A - 自動零点調整回路

Info

Publication number: JPH02213783A
Application number: JP1034535A
Authority: JP
Inventors: Naoki Wada; 直樹和田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1989-02-14
Filing date: 1989-02-14
Publication date: 1990-08-24
Anticipated expiration: 2009-07-20
Also published as: JPH0654853B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野二の発明は、高性能計測機器等における広範囲零点補正
機能を必要とする分野で使用される自動零点調整回路に
関する。

（ロ）従来の技術一般のアンプにおける簡易な零点補正は零点からのずれ
（オフセット）電圧をコンデンサにグ・ヤーンさせて、
常にその電圧を記憶させ、入力回路にフィードバックす
るものであった。しかし、この方式は筒車であるが、コ
ンデンサのディスチャージがあるので、長時間に亘りオ
フセット電圧を一定に補正するのは無理であった。

そのため、従来は第２図に示すようにオフセットが発生
するアンプ１の出力をＡ／Ｄ変換器２でデジタル信号に
変換し、さらにＤ／Ａ変換器３でアナログ信号に変換し
、これをアンプ１の入力側にフィードバックするように
していた。この零点調整回路では、長時間のドリフトを
防止できる。

なお、コンパレータ４は、アンプ１のオフセット出力が
所定値以上の場合にＡ／Ｄ変換器２及びＤ／Ａ変換器３
を動作させるために設けられている。

（バ）発明が解決しようとする課題上記従来の自動零点調整回路では、アンプ１の出力が一
定範囲内に入ったか否か、コンパレータ４でチエツクさ
れ、その範囲内に入るまでＡ／Ｄ変換器２及びＤ／Ａ変
換器３が動作し、フィードバックによる補正動作が継続
する。

ところで、零点補正を行うアンプにはローパスフィルタ
が付いているものがあり、これが遅れ要素となる。一方
、回路を安価にするためにＡ／Ｄ変換器の分解能をコン
パレータの範囲ぎりぎりに設定すると、上記したアンプ
の遅れ要素の遅れ時間が効き、第３図に示すように、補
正値がハンチングし、いつまでも安定しない、このハツ
チングをなくすためにＡ／Ｄ変換速度を遅くすればよい
が、零点が太き（ずれていると、補正終了まで長く時間
を要する０、この発明は、上記問題点に着目してなされたちであって
、オフセット値の大きさに応じて変換速度が連続可変と
なるようにすることにより、オフセット値が大でも、短
時間で補正し得る自動零点調整回路を提供することを目
的としている。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用この発明の自
動零点、ＪＩＪ整回路は、零点調整されるアンプと、こ
のアンプ出力の絶対値を導出する絶対値検波回路と、こ
の絶対値検波回路の出力電圧を周波数信号に変換する電
圧／周波数変換回路と、前記アンプ出力の基準レベルに
対するずれが所定値以上であり、かつ正側へのずれか負
側へのずれかを判別する正／負判別回路と、この正／ｆ
Ｌ判別結果に応じ、前記電圧／周波数変換器からの周波
数信号をダウンカウントあるいはアップカウントする可
逆カウンタと、この可逆カウンタ出力をアナログ値に変
換するＤ／Ａ変１ａ器と、このＤ／Ａ変換器の出力を前
記アンプの零点ずれを補正するように前記アンプの入力
側にフィードバックするフィードバック回路とから構成
されている。

この自動零点ｙ４整回路では、アンプの出力の絶対値が
絶対値検波回路より導出され、電圧／周波数変換回路で
零点のずれに応じた周波数信号が可逆カウンタに入力さ
れる。また、アンプの出力が所定値を越えており、かつ
正側のずれの場合には、正／負判別回路より正を示す信
号が出力され、逆に負側のずれの場合には、負を示す信
号が出力される。可逆カウンタでは正を示す信号に応答
して、電圧／周波数変換回路からの周波数信号（パルス
信号）゛をダウンカウントし、逆に負を示す信号に応答
して、周波数信号をアップカウントする。この可逆カウ
ンタのカウント値はＤ／Ａ変換器でアナログ信号に変換
され、フィードバック回路によりアンプ１にフィードバ
ックされ、零点ずれが所定値以下になるように補正され
る。

（ホ）実施例以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、この発明の一実施例を示す自動零点調整回路
の回路図である。この実施例回路では検出器１１の出力
が抵抗Ｒ６を介して、アンプ１２で増幅され、出力され
る。アンプ１２の出力端と入力端に抵抗Ｒとコンデンサ
Ｃの並列接続からなるローパスフィルタが接続されてい
る。また、アンプ１２の出力端は絶対値検波回路１３と
、正負コンパレータ１４の入力端に接続されている。絶
対値検波回路１３は、アンプ１２の出力が正負いずれの
極性であっても、その直流分の絶対値を出力する。正負
コンパレータ１４は、アンプ１２の出力が零点±Ｖ、の
範囲外にあるか否かを判別する機能、そして、零点±ｖ
０を越えている場合には、零点より正側である々１負側
にあるかを判別するｎ能を備えており、正判別信号、負
判別信月をアンドゲート１６とアンドゲート１７の入力
端に加えるようになっている。絶対値検波回路１３の出
力は、電圧／周波数変換器１４の人力に接続されている
。電圧／周波数変換器１４は、入力される電圧値に応じ
た周波数のパルス信号（周波数信号）を出力し、アント
ゲ−）１Ｇ、１７の他の入力端に加えられる。アンドゲ
ート１６の出力端は、可逆カウンタ１８のＵＰ入力端に
、またアンドゲート１７の出力端は、可逆カウンタ１８
のＤＯＷＮ入力端に接続されている。可逆カウンタ１日
の出力はＤ／Ａ変換２ｉ１９の入力部に接続され、Ｄ／
Ａ変換器１９の出力は抵抗Ｒ３を介してアンプ１２の入
力端に接続されており、Ｄ／Ａ変換器１９の出力をアン
プ１２にフィードバックしている。

次に、以上のように構成される実施例自動零点調整回路
の動作について説明する。

今、検出器１１からの検出信号入力がアンプ１２に出力
されず、しかも、アンプ１２の出力が所定の士■。値よ
りも小さい場合には、そのアンプ１２の出力が、絶対値
検波回路１３よりそのまま絶対値が導出されるが、正負
コンパレータ１４では、±Ｖ０以内であることを判別し
、正判別信号及び負判別信号のいずれをも出力しない、
したがって、絶対値検波回路１３から導出され、電圧／
周波数変換器１５で周波数信号に変換されたパルス信号
は、アンドゲート１６．１７を介して導出されず、可逆
カウンタ１８は、アップ、ダウンのいずれのカウントも
しない、そのため、Ｄ／Ａ変！ＡＩ器１９からのフィー
ドバック信号は零であり、零点補正はなされない。

しかし、アンプ１２の出力が、つまり零点が±■。を越
えて大きくずれた場合、例えば、第３図に示すようにオ
フセット値が大になった場合に、この大なるオフセット
値、つまりアンプ１２の出力値は、絶対値検波回路１３
で導出され、電圧／周波数変換器１５で大なる周波数の
パルス信号にｉＪＡされ、アンドゲート１６．１７の入
力端に入力される。一方、正負コンパレータ１４では、
入力信号が士■。を越えており、しかも正であることを
判別するので正判別信号をアンドゲート１７に入力する
。これにより、電圧／周波数変換器１５の周波数信号は
アントゲ−）１７を介して可逆カウンタ１８のＤＯＷＮ
入力端に加えられ、可逆カウンタは入力されるパルス信
号をダウンカウントする。このカウント値がＤ／Ａ変換
器１９でアナログ信号に変換され、抵抗Ｒ１を介して、
アンプ１２にフィードバックされる。このフィードバッ
クは、可逆カウンタ１８の内容がダウンカウントである
ため、それまでのオフセット値を大きく減少させるよう
な方向に入力するため、第３図に示すようにオフセット
値は急激に減少する。しかし、それにより、アンプ１２
の出力は補正され、オフセット値がかなり小さくなると
、それでも正負コンパレーク１４では、なお、オフセッ
ト値が±Ｖ・以上の場合では、正なる信号を出している
ので、アンドゲート１７は開いたままである。もっとも
、アンプ１２の出力は太き（減少しているので、絶対値
検波回路１３から導出される電圧信号は小さくなり、こ
れに応じて電圧／周波数変換器１５の出力、つまり周波
数信号のパルス数は減少し、可逆カウンタ１８でダウン
カウントされるカウント値は大きく減少し、従って、Ｄ
／Ａ変換器１９からフィードバックされる信号電圧も小
さくなり、補正の傾向が緩やかになる。つまり補正が進
み、オフセット値が小さくなることに応じて、電圧／周
波数変ｔＡ器１５で出力されるパルス信号も応じて小さ
くなり、補正の度合が小さくなる。

そのため、この実施例回路では、第４図に示した従来例
のように、オフセット値がプラスマイナスに変動し、ハ
ンチングするおそれがな（、早期に安定することになる
。

なお、アンプ１２の出力が負側にずれている場合には、
正負コンパレータ１４で負判別がなされることになり、
ずれの値が絶対値検波回路１３で導出され、電圧／周波
数変換器１５で上記と同様にして周波数信号に変換され
るが、このパルス信号は、アンドゲート１６を介して可
逆カウンタ゛１８のアップカウンタに入力されるため、
可逆カウンタ１８では、パルス信号をカウントアツプし
、そのカウント値がＤ／Ａ変換器１９で抵抗Ｒ１を介し
て、アンプ１２にフィードバックされる。この場合のフ
ィードバックは、Ｏよりも負側のオフセット値を小さく
するようにフィードバックすることになる。

（へ）発明の効果この発明によれば、アンプ出力を絶対値検波回路を介し
て導出するとともに、電圧／周波数変換器で周波数信号
に変換し、オフセット値が大きい場合には大なる周波数
で、つまり高速でオフセットを零とするように補正し、
逆にオフセット値が小さくなれば、電圧／周波数変換器
の出力周波数が小さくなり、ゆっ（りとした補正がなさ
れるようになるので、オフセット値が大きい場合には、
太き（高速に補正ができ、かつ零点に比較的接近すると
、それに追随して微小に変化させるので、ハンチングを
生じることなく、最低限の時間で零点調整をなすことが
できる。

そのため、この発明の自動零点ｉｊ！ｌ整回路を用いれ
ば、例えばガスクロマトグラフの広ダイナミツクレンジ
を有するＦＩＤ等のオフセット調整を高速で高安定に自
動補正することができ、極めて便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す自動零点調整回路
を示す回路図、第２図は、従来の自動零点調整回路を示
す回路図、第３図は、第１図に示した本発明の実施例の
動作を説明するための波形図、第４図は、従来の自動零
点調整の動作を説明するための波形図である。１２：アンプ、　　　１３：絶対値検波回路、工４：正
負コンパレータ、１５：電圧／周波数変換器、１８＋可逆カウンク、１９　：　Ｄ／Ａ変換器、Ｒ３８
フイードバツク用抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　零点調整されるアンプと、このアンプ出力の絶
対値を導出する絶対値検波回路と、この絶対値検波回路
の出力電圧を周波数信号に変換する電圧／周波数変換回
路と、前記アンプ出力の基準レベルに対するずれが所定
値以上であり、かつ正側へのずれか負側へのずれかを判
別する正／負判別回路と、この正／負判別結果に応じ、
前記電圧／周波数変換器からの周波数信号をダウンカウ
ントあるいはアップカウントする可逆カウンタと、この
可逆カウンタ出力をアナログ値に変換するＤ／Ａ変換器
と、このＤ／Ａ変換器の出力を前記アンプの零点ずれを
補正するように前記アンプの入力側にフィードバックす
るフィードバック回路とからなる自動零点調整回路。