JPH0427214Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この考案は、非直線性を有するセンサ等の特性
を改善するためのリニアライザアンプの改良に関
するものである。

＜従来技術＞ 圧力や温度などの物理量を測定するセンサには
数多くの種類があるが、この様なセンサにはその
出力と被測定量である圧力や温度が比例しないも
のがある。この様なセンサは、その出力をそのセ
ンサと逆特性を有するリニアライザアンプに通し
てその非直線性誤差を改善する。この様なリニア
ライザアンプを第３図にしめす。第３図におい
て、入力電圧は入力端子１に印加され、抵抗を介
して増幅器２に入力される。この増幅器２の出力
は抵抗を介して増幅器３に入力される。この増幅
器２と増幅器３で第１の増幅器を構成している。
入力端子１に印加された電圧または第２の増幅器
４〜７に入力される。第２の増幅器４〜７にはま
た端子５に印加された基準電圧が入力される。第
２の増幅器４，６はそれぞれ抵抗を介して２つの
出力が、第２の増幅器５，７はそれぞれ抵抗を介
して一つの出力が出力される。第２の増幅器４の
出力の一方はスイツチ８の接点ａに入力され、第
２の増幅器４の出力の他方および第２の増幅器
５，６の出力は加算されてスイツチ８の接点ｂに
入力される。また、第２の増幅器６，７の出力は
加算され、スイツチ９の接点ａに入力される。ス
イツチ８，９で選択された信号はそれぞれ増幅器
２，３に入力される。

次に第２の増幅器４の構成を説明する。１０は
増幅器であり、その反転入力端子には入力抵抗１
１，１２を介して入力電圧および基準電圧が入力
される。増幅器１０の出力端子にはダイオード１
３のカソードおよびダイオード１４のアノードが
接続される。ダイオード１４のカソードは増幅器
１０の反転入力端子に接続され、ダイオード１３
のアノードは抵抗を介して増幅器１０の反転入力
端子に接続される。出力はダイオード１３のアノ
ード側から抵抗１５，１６を介して出力される。
この様な構成において、増幅器１０の出力がマイ
ナスの範囲ではダイオード１３は導通、ダイオー
ド１４は不導通になり増幅器１０はその帰還抵抗
と入力抵抗の比で増幅動作をするが、プラスにな
るとダイオード１３は不導通、ダイオード１４は
導通になり、増幅器１０はダイオード１４でその
入出力が短絡されるので出力はゼロになる。第２
の増幅器５〜７も同様な構成になつている。

この様な構成において、第２の増幅器４〜７の
基準電圧が入力される側の入力抵抗を調整してこ
れらが増幅動作する入力電圧の範囲を変えると、
入力電圧が増加するに従つて第２の増幅器４〜７
が次々に増幅動作を開始する。この出力はスイツ
チ８，９を介して増幅器２，３の入力端子に印加
されるので、このリニアライザアンプのゲインは
その入力によつて変化し、その出力は非直線とな
る。この第２の増幅器４〜７の入力抵抗を調整し
てその非直線特性をセンサの非直線性と逆になる
ようにすると、センサの非直線性が補償される。
なお、スイツチ８，９は増幅器２，３の入力端子
に接続する第２の増幅器の数を変えてリニアライ
ザアンプの特性を変え、複数の入力に対応させる
ためのものである。

＜考案が解決すべき問題点＞ しかしながら、この様なリニアライザアンプに
は次のような問題点がある。第４図に、第２の増
幅器４のみが増幅動作している場合の等価回路を
しめす。第４図において、２１〜２３はそれぞれ
第２の増幅器５〜７内の増幅器の帰還抵抗、１
７，２０は第２の増幅器５，７の出力抵抗１８，
１９は第２の増幅器６の出力抵抗である。すなわ
ち、第２の増幅器５〜７内の増幅器は動作せず、
かつ増幅器の反転入力端子の電位は共通電位に等
しくなるので、その帰還抵抗２１〜２３は共通電
位点に接続された形になる。一方、抵抗１７，１
８の共通接続点は第２の増幅器４によつて所定の
電圧に保たれるので、第３図に示すように抵抗２
１，２２にはI₂，I₃の電流が流れ、抵抗１８と２
２の交点の電圧がゼロでなくなる。この電圧が抵
抗１９を介して増幅器３に入力されて増幅される
ので、リニアライザアンプの出力に誤差が発生
し、特性が悪化する。

＜考案の目的＞ この考案の目的は、動作していない増幅器の帰
還抵抗に流れる電流による誤差が発生しないリニ
アライザアンプを提供することにある。

＜問題点を解決するための手段＞ 前記問題点を解決するために、本考案では第１
の増幅器と、所定の電圧範囲でのみ動作し、その
出力がスイツチを介して第１の増幅器に入力され
る第２の増幅器を有する構成のリニアライザアン
プにおいて、前記第２の増幅器の出力のうち前記
スイツチによつて選択されない出力を共通電位点
に接続するようにしたものである。

＜実施例＞ 第１図に本考案に係るリニアライザアンプの一
実施例を示す。なお、第２図と同じ要素には同一
符号を付し、説明を省略する。この実施例は第２
図と同様に、増幅器２，３からなる第１の増幅器
と、所定の入力電圧範囲でのみ動作する第２の増
幅器４〜７から構成され、この第２の増幅器４〜
７の出力を前記第１の増幅器へ入力するようにし
ている。第２の増幅器４〜７の動作は第２図と同
じである。２４はスイツチであり、接点ｃ，c₁，
c₂からなるスイツチと接点ｄ，d₁，d₂からなるス
イツチの２連スイツチとなつている。接点ｃ，ｄ
は共通接点であり、それぞれスイツチ操作により
接点c₁，c₂および接点d₁，d₂に接続される。すな
わち、接点ｃがc₁と接続されるときは接点ｄはd₂
と、接点ｃがc₂と接続されるときは接点ｄはd₁に
接続される。c₁，d₁は増幅器２の反転入力端子に
接続され、接点c₂，d₂は共通電位点に接続されて
いる。また、接点ｃは第２の増幅器４の出力の一
つが接続され、接点ｄには第２の増幅器４〜６の
加算出力が接続される。

この様な構成において、第４図と同様に第２の
増幅器４のみが動作し、かつスイツチ２４の接点
ｃとc₁，ｄとd₂が接続されている場合の等価回路
を第２図にしめす。この図から明らかなように、
抵抗１６〜１８の共通接続点はスイツチ２４の接
点d₂により共通電位点に接続されるので、抵抗２
１，２２には電流が流れることはなく、抵抗２２
と１８の接続点の電位もまた共通電位となる。そ
のため、増幅器３には不要な入力が加わることは
ない。

なお、この実施例では第２の増幅器を４個とし
たが、適当な個数でよい。また各第２の増幅器の
出力も１〜２個に限らず、適当な値でよい。

また、スイツチ９をｂ側にし、かつ第２の増幅
器７のみ動作しない場合は、第２の増幅器７の出
力が第２の増幅器６の出力によつて引張られる
が、その影響は増幅器３の出力には現れない。そ
のため、スイツチ９は従来のままとしているが、
スイツチ２４と同様な構成にしてｂ側にしたとき
は接点ａが共通電位になるようにしてもよい。

また、第１、第２の増幅器の構成は第１図実施
例に限定されるものではない。すなわち、第１の
増幅器の段数は任意でよく、また第２の増幅器は
所定の入力電圧範囲でのみ動作するものであれ
ば、他の構成であつてもよい。

さらに、スイツチ９，２４による各第２の増幅
器の出力の選択は本実施例に限定されるものでは
なく、任意に構成できる。

＜考案の効果＞ 以上、実施例に基づいて具体的に説明したよう
に、本考案では第２の増幅器の出力のうち、スイ
ツチによつて選択されない出力を共通電位点に接
続するようにした。そのため、選択されない第２
の増幅器の出力の電位は確実に共通電位に等しく
なり、動作しない第２の増幅器の抵抗に電流が流
れることがなくなる。そのため、この電流に起因
する不要な入力が第１の増幅器に印加されること
がなくなるので、誤差の少ないリニアライザアン
プを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るリニアライザアンプの一
実施例を示す構成図、第２図は第１図実施例の等
価回路を示す構成図、第３図は従来のリニアライ
ザアンプの構成を示す構成図、第４図は帯３図従
来例の等価回路を示す構成図である。 ２，３，１０……増幅器、４〜７……第２の増
幅器、８，９，２４……スイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 入力電圧が入力される第１の増幅器と、前記入
   力電圧および基準電圧が入力され、前記入力電圧
   の所定の電圧範囲でのみ動作する少なくとも１つ
   の第２の増幅器と、これら第２の増幅器の出力を
   選択するスイツチとを有し、このスイツチの出力
   を前記第１の増幅器に入力するリニアライザアン
   プにおいて、 前記第２の増幅器の出力のうち前記スイツチに
   より選択されない出力を共通電位点に接続するこ
   とを特徴とするリニアライザアンプ。