JPH0480667A - 交流ベクトル検波装置 - Google Patents

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】 「産業上の利用分野」 この発明は各種の回路のインピーダンス特性、伝達特性
等を測定することに用いることができる交流ベクトル検
波装置に関する。

［従来の技術〕 第４図に従来の交流ベクトル検波装置を示す。

図中１は基準信号発生部を示す。この基準信号発生部１
から例えば正弦波の基準信号ｖ、、、＝Ｓｉｎωｔが測
定対象２に与えられる。

測定対象２の応答出力信号はバッファ増幅器３を通して
位相検波器４Ａ、４Ｂに入力される０位相検波器４Ａ、
４Ｂの基準信号入力端子には基準信号発生部１から互に
直交する位相差を持つ、例えば正弦波ｓｉｎωｔと余弦
波ｃｏｓωを又は直交する位相差を持つ方形波を与える
。

位相検波器４Ａ、４Ｂの検波出力は積分器５Ａ。

５Ｂで積分され実数ベクトル成分ＶＲ，と、虚数ベクト
ル成分Ｖ１．とに分離され、スイッチＳ。

で選択されてＡＤ変換器６でＡＤ変換され、演夏表示器
７で演頁し、インピーダンス特性等が算出され表示され
る。尚８は積分器５Ａ、５Ｂを構成するスイッチＳ、−
Ｓ、及びスイ、７チＳ、を切替制御する制御器を示す。

「発明が解決しようとする課題」 積分器５Ａ、５Ｂにおいて、積分開始に先だってスイッ
チＳ２及びＳ、がオンに制御され、積分コンデンサＣ１
及びＣ２の電荷を放電させ初期化する。

然し乍ら、積分コンデンサＣ１及びＣ２は理想コンデン
サでないから初期化しても初期化以前の電圧値によって
誘電体吸収電荷が残り、この誘電体吸収電荷によって測
定の安定度を悪化させたり、精度を悪くさせる。

またリーク電流誤差、クロストーク誤差等も受は易い。

因みに実数ベクトル成分ＶＲ，と虚数ベクトル成分Ｖｌ
、は ＶＲ，＝Ａ−ｃｏｓ　ａ＋６１ Ｖ　［、＝Ａ−ｓｉｎθ＋ε２ で表わされ、Ｃ１，Ｃ２が誘電体吸収電荷及びリーク電
流誤差、クロストーク誤差の総和である。

「課題を解決するための手段」 この発明では積分器に与える位相検波出力信号の極性を
１積分動作毎に反転させる極性切替手段を設ける。この
発明の構成によれば積分器に与えられる位相検波出力信
号の極性が１積分動作毎に反転されるから、積分器に積
分させる積分電圧は１積分動作毎に極性が反転する。

従って平均すると積分コンデンサに生しる誘電体吸収電
荷は除去され、またリーク電流誤差及びクロストーク誤
差も演算上で除去される。

よってこの発明によれば測定の安定度を向上させること
ができ、また測定精度を高めることができる。

「実施例」 第１図にこの発明の一実施例を示す。第１図において、
１は基準信号発生部、２は測定対象、３はバッファ増幅
器、４Ａ、４Ｂは位相検波器、５Ａ、５Ｂは積分器、６
はＡＤ変換器、７は演算表示器、８は制御器を示す点は
従来の説明と同しである。

この発明においては積分器５Ａ、５Ｂに入力する位相検
波出力信号の極性を１積分動作毎に反転させる極性切替
手段７を設けた構成を特徴とするものである。

つまりこの例ではバッファ増幅器３として差動出力型の
バッファ増幅器を用い、このバッファ増幅器３の出力側
に極性切替手段９を設けた場合を示す、この例では極性
切替手段９をスイッチＳ。

によって構成した場合を示す、スイッチＳ、を積分器Ｉ
Ａ、１Ｂの１積分動作毎に切替ることにより位相検波器
４Ａと４Ｂの出力電圧の極性を切替ることかできる。

第２図に各スイッチＳ、〜Ｓ、の動作と、積分器５Ａ、
５Ｂの動作を示す、積分器５Ａと５Ｂに設けたスイッチ
Ｓ！とＳ、及びＳｌとＳ、、Ｓ。

とＳ、は第２図Ａ、Ｂ、Ｃに示すように同時にオン、オ
フ動作し、積分器５Ａと５Ｂは同時に積分とリセット動
作を繰返す。

つまりスイッチＳ、とＳｈがオンになる毎に積分器５Ａ
と５Ｂの積分電圧はリセットされる。このリセットの周
期Ｔが積分器５Ａと５Ｂの１動作周期となる。積分動作
はスイッチＳ２とＳ、がオン、スイッチＳ１と３４がオ
フの状態で実行される。

極性切替手段９を構成するスイッチＳ、は第２図Ｅに示
すように積分器５Ａと５Ｂを構成するスイッチＳ、とＳ
、がオンの状態に戻され積分動作が終了したタイミング
で切替られる。

位相検波器４Ａと４Ｂに入力される信号ｖｌｌは第２図
Ｆに示すように極性切替手段９の切替によってＡ−ｓｉ
ｎ（ωｔ−＋θ）と−Ａ−ｓｉｎ（ωｔ、＋θ）に極性
が切替られる。

位相検波器４Ａと４Ｂの位相検波出力は極性切替器９の
切替動作に連動して正と負に反転し、この結集積分器５
Ａと５Ｂの積分電圧は第２図ＧとＨに示すように１動作
毎に極性が反転する。

スイッチＳ、により積分器５Ａと５Ｂに積分させた電圧
ＶＲ，とＶｌ、をＡＤ変換器６に取込みＡＤ変換し、そ
のＡＤ変換結果を演夏器７に送り込む。

演算器７では前回の測定値ＶＲ□、Ｖ１１と今回の測定
値ＶＲ，２，Ｖ　１．ｚを平均化演算し真の実数部ベク
トル成分ＶＲ，と虚数部ベクトル成分Ｖ１、を算出する
。

ＶＲ−＝ｙ２ＣＶＲ＊＋−ＶＲ−＊） ｖ　１．−’Ａ　（Ｖ　１．＋−ｖ　ｒ、ｚ）（変形実
施例） 第３図にこの発明の変形実施例を示す。この例では極性
切替手段９として、位相検波器４Ａと４Ｂに与える基準
信号の極性を反転さセるように構成した場合を示す。

このように構成しても上述と同様に動作することは容易
に理解できよう。

尚、上述の実施例では極性切替手段９の切替周期を積分
器５Ａ、５Ｂの１積分周期毎として説明したが、必ずし
も１周期毎でなくてもよく、２〜３周期毎に切替えても
よい。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば積分器５Ａと５
Ｂの積分電圧の極性を１積分動作毎に切替るように構成
したがら、積分コンデンサｃ１と０２の積分電圧は直流
的に０レヘルとなる。

このために積分コンデンサｃｌとＣｔに誘電体吸収が起
きることを阻止され、誘電体９収による誤差が除去され
る。

また積分器５Ａと５Ｂを構成する演算増幅器の電流加箕
点に流れ込むリークｉｔ流によるリーク誤差及びクロス
トーク誤差は演算器７において平均化演算により打消さ
れ除去される。

従って、この発明によれば測定の安定度が向上し、精度
の高い交流ベクトル検波装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す接続図、第２図は第
１図の動作を説明するための波形図、第３図はこの発明
の変形実施例を示す接続図、第４図は従来の技術を説明
するための接続図である。 １：基準信号発生部、２：測定対象、３：バッファ増幅
器、４Ａ、４Ｂ：位相検波器、５Ａ、５Ｂ；積分器、６
：ＡＤ変換器、７：演算器、８：制御器、 ９：極性切替手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ、被測定回路に正弦波信号を与える基準信号発
   生部と、 Ｂ、被測定回路の応答出力信号を互に直交する位相差を
   持つ基準信号で位相検波する二つの位相検波器と、 Ｃ、二つの位相検波器の検波出力を積分する二つの積分
   器と、 Ｄ、この二つの積分器の積分電圧を除算し、該測定回路
   のインピーダンスを算出する演算器と、 Ｅ、上記二つの位相検波器の出力信号の極性を上記積分
   器の積分動作毎に反転させる極性切替手段と、 によって構成した交流ベクトル検波装置。