JPH0454460Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は高インピーダンス入力切換回路に関す
るもので、特に計測器の入力回路として使用され
るものである。

（従来の技術） 計測器の入力回路は測定時に流れる電流の影響
を押えるためできるだけ高インピーダンスである
ことが望ましい。一方、測定レンジは通常1/10、
１／１００……の1/10ずつのステツプとなつており、
これを実現するため第４図に示すような回路が使
用されている。

これは７つの接点を有する中継端子アセンブリ
２０を用い、２芯の短絡ソケツトで短絡位置を変
えることにより１、1/10、1/100の３レンジを実
現するものである。すなわち、２つの入力端子２
１のハイ側は中継端子アセンブリ２０の２番ピン
と接続され、接地されたロー側は出力端子２４の
ロー側をなしている。中継端子アセンブリ２０の
３番ピンとロー側入出力端子との間にはR₂＝
9MΩ、R₃＝900KΩ、R₄＝100KΩの３つの抵抗が
直列に接続され、R₂とR₃の接続点は４番ピンに
それぞれ接続されている。また、１番ピン、５番
ピン、７番ピンは演算増幅器２３の入力側と接続
され、この演算増幅器２３の出力側は全体の出力
端子のハイ側をなしている。なお、１番ピンと演
算増幅器２３の入力側との間には保護抵抗として
100KΩの抵抗R₁が挿入されている。

この切換回路は次のようにして使用される。

まず減衰率１を得るときには、第４図において
破線２２で示されるように、中継端子アセンブリ
２０の１番ピン−２番ピン、３番ピン−４番ピン
をそれぞれ短絡ソケツトで短絡させる。なお、３
番ピン−４番ピン−間の短絡は回路上は無関係と
なる。これにより100KΩの直列抵抗R₁を介して
信号が演算増幅器２３に入力される。このとき減
衰器をなす直列抵抗R₂〜R₄は入力回路から切り
離されるため入力インピーダンスは100MΩ以上
となる。

次に減衰度1/10のレンジを得るには、中継端子
アセンブリ２０の２番ピン−３番ピン、および４
番ピン−５番ピン間をそれぞれ短絡する。これに
より、入力端子２１と演算増幅器２３との間には
直列抵抗R₂＝9MΩと並列抵抗R₃＋R₄＝900KΩ＋
100KΩ＝1MΩが挿入されたことになり、これら
による分圧の結果、演算増幅器２３には R₃＋R₄／R₂＋R₃＋R₄＝２／10の減衰率で信号が入力され
る。

この際の入力インピーダンスは10MΩである。

次に減衰度1/100のレンジを得るには、中継端
子の２番ピン−３番ピン、および６番ピン−７番
ピン間をそれぞれ短絡するようにする。これによ
り、入力端子２１と演算増幅器２３との間には直
列抵抗R₂＋R₃＝9.9MΩと並列抵抗R₄＝0.1MΩが
挿入されたことになり、これらによる分圧の結果
演算増幅器２３には R₄／R₂＋R₃＋R₄＝１／100の減衰率で信号が入力され る。この際の入力インピーダンスは10MΩであ
る。

このような回路はロータリースイツチ、プツシ
ユボタンスイツチでも容易に実現できる。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら簡便な切換手段としての中継端子
アセンブリと短絡ソケツトを使用した場合、短絡
ソケツトは２個必要であり、レンジ切換にあたつ
てこの２個の短絡ソケツトを動かさなければなら
ないことから操作性が良好でなく切換ミス等も誘
発しやすいという問題がある。

本考案はこのような問題を解決するためなされ
たもので、部品点数を減少させ、操作性を向上さ
せた高インピーダンス切換回路を提供することを
目的とする。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本考案にかかる高インピーダンス入力切換回路
は、一対の入力端子と、複数の端子を所定ピツチ
で配設した中継端子アセンブリと、前記所定ピツ
チに対応した長さを有し、前記中継端子アセンブ
リにおける任意の隣接端子を短絡させる単一の短
絡部材と、前記入力端子の一方側に接続された前
記中継端子アセンブリの第１の端子と信号を入力
すべき信号処理部の一方側入力端子との間に接続
された高抵抗値抵抗と、前記第１の端子に隣接し
た第２の端子にその一端が接続されるとともに、
他端が前記信号処理部の一方側入力端子と接続さ
れ、前記第１および第２の端子が前記短絡部材に
より短絡されたときに前記高抵抗値抵抗との合成
抵抗値が前記信号処理部の入力抵抗値をなす入力
調整抵抗とを備え、前記中継端子アセンブリは、
前記信号処理部の一方側入力端子に接続された１
または複数の第３の端子と、この端子に隣接して
位置し、前記入力端子の他方側との間にそれぞれ
異なる値の抵抗値を有する分圧用抵抗が接続され
た端子群を含み、この端子群の端子の一つとこれ
に隣接する第３の端子間を前記短絡部材で順次切
換えて短絡させることにより、前記高抵抗値抵抗
と前記分圧用抵抗により所望の減衰率を与えるよ
うに、前記抵抗の抵抗値が選択されたことを特徴
とするものである。

（作用） この入力切換回路では、単一の短絡部材（短絡
ソケツト）を用いて、中継端子アセンブリ上の端
子間の短絡状態を順次切換えることにより、高い
インピーダンスを有しながら減衰率を変えること
ができる。すなわち、減衰率１に対しては、入力
て第１と第２の端子を短絡することにより入力端
子間が切り離されるために、非常に高いインピー
ダンスが得られ、他の減衰率に対しては、中継端
子アセンブリ上の第３の端子とこれに隣接した端
子を順次切換えて短絡させることにより、分圧用
抵抗と高抵抗値抵抗によつて分圧回路が形成さ
れ、しかもこの時の入力インピーダンスは高抵抗
値抵抗により支配されるため、高いインピーダン
スを維持することができる。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本考案の実施例のい
くつかを詳細に説明する。

第１図ないし第３図はそれぞれ本考案の実施例
を示す回路図であつて、第１図は３レンジ、第２
図は２レンジ、第３図は４レンジの場合を示して
いる。

まず第１図によれば一対の入力端子１１のハイ
側には中継端子アセンブリ１０の２番ピンが常時
接続されており、この２番ピンは9MΩの抵抗R₂
を介して演算増幅器１３と接続されている。中継
端子アセンブリ１０は５本の接続ピンを支持板上
に等ピツチに配設したもので、１番ピンには演算
増幅器１３の入力端子との間に入力抵抗値を調整
するための抵抗R₁が接続され、４番ピンは演算
増幅器２３の入力端子と直接接続され、３番ピン
および５番ピンはそれぞれ入出力端子のロー側
（接地側）と抵抗R₃＝1MΩおよび抵抗R₄＝
90.9KΩを介して接続されている。なお、２番ピ
ンは実用新案登録請求の範囲における第１の端
子、１番ピンは第２の端子、４番ピンは第３の端
子にそれぞれ対応するものである。

このような構成における動作を説明すると、ま
ず減衰率１の場合には中継端子アセンブリの１番
ピンと２番ピン間が短絡部材である短絡用ソケツ
ト１２により短絡される。これにより、演算増幅
器１３に対する保護抵抗としての入力抵抗は並列
接続となつた２つの抵抗R₁およびR₂の合成抵抗
となる。この合成抵抗値は演算増幅器１３の特性
に準じるように抵抗R₁の値を選択すればよく、
例えば100KΩ〜1MΩの範囲の値である。このよ
うに減衰率１に対して高抵抗とこれに並列接続さ
れる抵抗を用いるのは次の理由に基づく。減衰率
に１以外の場合には分圧が行われるために高抵抗
が必要である一方で、減衰率１に対してはこの高
抵抗のみが電流制限を行うことになる。しかし、
高抵抗は誘導を受けやすく、また、入力フイルタ
を構成した場合に時定数が大きくなりすぎること
から、抵抗値を低減させる必要があるためであ
る。

この場合の入力インピーダンスは演算増幅器の
特性によつて定まり、例えば100MΩ以上である。

次に減衰率1/10を得るには中継端子アセンブリ
１０の３番ピンと４番ピンを短絡用ソケツト１２
を用いて短絡する。これにより入力端子１１と演
算増幅器１３との間には9MΩの直列抵抗R₂と
1MΩの分圧抵抗R₃が接続されたことになり、こ
れらの分圧効果により演算増幅器１３には R₃／R₂＋R₃＝１／10の減衰率で信号が入力されること になる。この場合における入力インピーダンスは
R₂＋R₃＝10MΩである。

次に減衰率1/100を得るには、短絡用ソケツト
１２を中継端子アセンブリ１０の４番ピンと５番
ピンとを短絡するように挿入する。これにより、
入力端子１１と演算増幅器１３との間には9MΩ
の直列抵抗R₂と90.9KΩの分圧抵抗R₄が接続され
たことになり、これらの分圧効果により演算増幅
器１３には R₄／R₂＋R₄≒１／100の減衰率で信号が入力される。な お、この場合の入力インピーダンスはR₂＋R₄＝
9.0909MΩである。

第２図は本考案の他の実施例を説明するもので
減衰率１および1/10を得る２レンジの入力切換回
路を示す回路図である。この場合は第１図におけ
る構成から中継端子の５番ピンと1/100レンジ用
の抵抗R₅を除去した他は第１図の場合と同じ構
成と動作であるので詳細な説明は省略する。

第３図は本考案のさらに他の実施例を示す回路
図であつて減衰率１，1/10，1/100，1/1000の４
レンジを有する入力切換回路を示している。

同図によれば、第１図の構成に加えて、減衰率
１／１０００を形成するための分圧抵抗として9.009KΩ
の抵抗R₅が中継端子アセンブリ１０の７番ピン
と入力端子１１のロー側との間に接続され、この
７番ピンと1/1000レンジ選択時に短絡される６番
ピンは演算増幅器１３の入力端子に接続されてい
る。

この構成における減衰率１から1/100までの動
作は第１図の場合と同様であるので省略し、減衰
率1/1000のレンジにおける動作を説明すると、短
絡用ソケツト１２により中継端子アセンブリ１０
の６番ピンおよび７番ピンを短絡することによ
り、入力端子１１と演算増幅器１３の入力との間
には9MΩの直列抵抗R₂と0.009KΩの分圧抵抗R₅
が接続されたことになり、これらの分圧効果によ
り、演算増幅器１３には R₅／R₂＋R₅≒１／1000の減衰率で信号が入力されるこ とになる。この場合入力インピーダンスはR₂＋
R₅＝9.009MΩである。なお、この実施例では４
番ピンと６番ピンが第３の端子に対応する。

以上の説明からわかるように直列抵抗となる抵
抗R₂は入力インピーダンスの値を支配するため、
十分に高い抵抗値を選択する必要がある。

また、二芯短絡用ソケツトを使用しているた
め、分圧回路を形成するために演算増幅器の入力
端子から引き出された端子に隣接した２つの端子
にそれぞれ抵抗を接続することができる。この事
実を考慮してｎレンジの場合の必要端子数Ｎを求
める。

まずｎが偶数である場合には、減衰度１のため
に必ず２接点が必要であり、レンジ数より１少な
い並列抵抗を接続する端子、この並列抵抗と演算
増幅器を接続するための引出し線を接続する ｎ／２個の端子が必要になるため、 Ｎ＝２＋（ｎ−１）＋ｎ／２＝3n＋２／２ ……(1) となる。

次にｎが奇数である場合には、同様に減衰度１
のために２接点、並列抵抗用として（ｎ−１）接
点、引出し線用としてｎ−１／２接点必要であるか ら、 Ｎ＝２＋（ｎ−１）＋ｎ−１／２＝3n＋１／２ ……(2) となる。

また減衰率１／Ｄを得るための抵抗R_o（ｎ≧
３）の値は R_o／R₂＋R_o＝１／Ｄ より、R_o＝R₂／Ｄ−１ ……(3) として求められる。

以上により、所望の減衰率とレンジ数を有する
高インピーダンス入力切換回路を得ることができ
る。

〔考案の効果〕

以上実施例に基づいて詳細に説明したように、
本考案によれば減衰度１においては入力端子間抵
抗を切離して非常に高いインピーダンスを得、減
衰度１以外では高抵抗値を有する直列抵抗と短絡
により形成される分圧抵抗により所望の減衰率を
得るようにしており、ただ１つの短絡用ソケツト
の使用でレンジを容易に切換えることができ、部
品点数の減少、省スペース化、切換ミスの減少を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本願考案にかかる高イン
ピーダンス入力切換回路の実施例を示す回路図、
第４図は従来の入力切換回路の一例を示す回路図
である。 １０，２０……中継端子、１１，２１……入力
端子、１３，２３……演算増幅器、１４，２４…
…出力端子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 一対の入力端子と、複数の端子を所定ピツチで
   配設した中継端子アセンブリと、 前記所定ピツチに対応した長さを有し、前記中
   継端子アセンブリにおける任意の隣接端子を短絡
   させる単一の短絡部材と、 前記入力端子の一方側に接続された前記中継端
   子アセンブリの第１の端子と信号を入力すべき信
   号処理部の一方側入力端子との間に接続された高
   抵抗値抵抗と、 前記第１の端子に隣接した第２の端子にその一
   端が接続されるとともに、他端が前記信号処理部
   の一方側入力端子と接続され、前記第１および第
   ２の端子が前記短絡部材により短絡されたときに
   前記高抵抗値抵抗との合成抵抗値が前記信号処理
   部の入力抵抗値をなす入力調整抵抗とを備え、 前記中継端子アセンブリは、前記信号処理部の
   一方側入力端子に接続された１または複数の第３
   の端子と、この端子に隣接して位置し、前記入力
   端子の他方側との間にそれぞれ異なる値の抵抗値
   を有する分圧用抵抗が接続された端子群を含み、
   この端子群の端子の一つとこれに隣接する第３の
   端子間を前記短絡部材で順次切換えて短絡させる
   ことにより、前記高抵抗値抵抗と前記分圧用抵抗
   により所望の減衰率を与えるように、前記抵抗の
   抵抗値が選択された高インピーダンス入力切換回
   路。