JPH0645263Y2 - 電流−電流変換回路 - Google Patents
電流−電流変換回路Info
- Publication number
- JPH0645263Y2 JPH0645263Y2 JP1985118444U JP11844485U JPH0645263Y2 JP H0645263 Y2 JPH0645263 Y2 JP H0645263Y2 JP 1985118444 U JP1985118444 U JP 1985118444U JP 11844485 U JP11844485 U JP 11844485U JP H0645263 Y2 JPH0645263 Y2 JP H0645263Y2
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- Japan
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- current
- voltage
- output
- operational amplifier
- inverting
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 26
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は電流を入力し、この電流と対応した大きさを
異にした電流を出力し、又は入力インピーダンスと出力
インピーダンスとを異ならせるために用いられる電流−
電流変換回路に関する。
異にした電流を出力し、又は入力インピーダンスと出力
インピーダンスとを異ならせるために用いられる電流−
電流変換回路に関する。
「従来の技術」 従来において電流を入力して、これと対応した電圧を出
力する電流−電圧変換回路や、逆に電圧を入力して、こ
れと対応した電流を出力する電圧−電流変換回路は用い
られていた。しかし電流を入力して、これと対応した異
なる電流を出力する電流−電流変換回路は知られていな
い。
力する電流−電圧変換回路や、逆に電圧を入力して、こ
れと対応した電流を出力する電圧−電流変換回路は用い
られていた。しかし電流を入力して、これと対応した異
なる電流を出力する電流−電流変換回路は知られていな
い。
しかしこのような電流−電流変換回路が在れば例えば微
弱な電流の測定に頗る便利である。すなわち、第２図に
示すように測定ユニット11の電圧−電流印加用端子12,1
3はそれぞれ電圧−電流印加用導線14,15を通じて被測定
物16の両端に接続され、かつ電圧検出用端子17,18はそ
れぞれ電圧検出用導線21,22を通じて被測定物16の両端
に接続される。測定ユニット11内においてDA変換器23か
ら設定した電圧Vsを発生し、その電圧Vsは抵抗器24を通
じて演算増幅器25の反転入力側へ供給される。演算増幅
器25の非反転入力側は電圧検出用端子18に接続され、出
力側は電流検出用抵抗器26を通じて電圧−電流印加用端
子12に接続される。電圧検出用端子17はバッファ回路27
を通じ、更に抵抗器28を通じて演算増幅器25の反転入力
側に接続される。
弱な電流の測定に頗る便利である。すなわち、第２図に
示すように測定ユニット11の電圧−電流印加用端子12,1
3はそれぞれ電圧−電流印加用導線14,15を通じて被測定
物16の両端に接続され、かつ電圧検出用端子17,18はそ
れぞれ電圧検出用導線21,22を通じて被測定物16の両端
に接続される。測定ユニット11内においてDA変換器23か
ら設定した電圧Vsを発生し、その電圧Vsは抵抗器24を通
じて演算増幅器25の反転入力側へ供給される。演算増幅
器25の非反転入力側は電圧検出用端子18に接続され、出
力側は電流検出用抵抗器26を通じて電圧−電流印加用端
子12に接続される。電圧検出用端子17はバッファ回路27
を通じ、更に抵抗器28を通じて演算増幅器25の反転入力
側に接続される。
被測定物16の一端の電圧がバッファ回路27を介して演算
増幅器25に帰還され、被測定物16の両端間に設定電圧Vs
が印加される。この電圧印加により被測定物16に流れる
電流IMは電流検出用抵抗器26を通り、その電流検出用抵
抗器26の両端電圧が電流検出回路29で検出され、その検
出電圧がAD変換器31でディジタル値に変換されて、被測
定物16に流れた電流が測定される。
増幅器25に帰還され、被測定物16の両端間に設定電圧Vs
が印加される。この電圧印加により被測定物16に流れる
電流IMは電流検出用抵抗器26を通り、その電流検出用抵
抗器26の両端電圧が電流検出回路29で検出され、その検
出電圧がAD変換器31でディジタル値に変換されて、被測
定物16に流れた電流が測定される。
被測定物16を流れる電流が例えば1nAのように微弱な上
に、測定ユニット11及び被測定物16間の距離が例えば10
mのように長い場合は、導線14の対地容量が比較的大き
くなり、高速度に高精度の測定を行うことは困難とな
る、また導線14の絶縁を十分保持することも難しく、雑
音の影響も受け易いなどの問題が生じる。
に、測定ユニット11及び被測定物16間の距離が例えば10
mのように長い場合は、導線14の対地容量が比較的大き
くなり、高速度に高精度の測定を行うことは困難とな
る、また導線14の絶縁を十分保持することも難しく、雑
音の影響も受け易いなどの問題が生じる。
しかし、点線で示すように導線14,21と被測定物16との
間に電流−電流変換回路32を挿入し、導線14を流れる電
流が、被測定物16を流れる電流より大きくなるように電
流変換すれば、前述した問題が解消される。
間に電流−電流変換回路32を挿入し、導線14を流れる電
流が、被測定物16を流れる電流より大きくなるように電
流変換すれば、前述した問題が解消される。
「問題点を解決するための手段」 この考案によれば測定ユニットに電圧−電流印加用導線
を介して接続された入力端子は演算増幅器の非反転入力
側に接続され、その演算増幅器の反転入力側は出力端子
に接続され、出力側は電流−電圧変換用抵抗器を通じて
出力端子に接続される。また演算増幅器の出力側は反転
増幅器の反転入力側に接続され、反転増幅器の非反転入
力側は出力端子に接続され、出力側は電圧−電流変換用
抵抗器を通じて入力端子に接続される。この構成により
演算増幅器は印加される入力電圧に等しい出力電圧を発
生するから、入力端子に供給される電流と対応し、これ
と異なる電流が出力端子に得られる。
を介して接続された入力端子は演算増幅器の非反転入力
側に接続され、その演算増幅器の反転入力側は出力端子
に接続され、出力側は電流−電圧変換用抵抗器を通じて
出力端子に接続される。また演算増幅器の出力側は反転
増幅器の反転入力側に接続され、反転増幅器の非反転入
力側は出力端子に接続され、出力側は電圧−電流変換用
抵抗器を通じて入力端子に接続される。この構成により
演算増幅器は印加される入力電圧に等しい出力電圧を発
生するから、入力端子に供給される電流と対応し、これ
と異なる電流が出力端子に得られる。
「実施例」 第１図はこの考案による電流−電流変換回路の実施例を
示す。入力端子41は演算増幅器42の非反転入力側に接続
され、演算増幅器42の反転入力側は出力端子43に接続さ
れ、出力側は電流−電圧変換用抵抗器44を通じて出力端
子43に接続される。演算増幅器42の出力側は反転増幅器
45の反転入力側にも接続され、また、出力端子43は反転
増幅器45の非反転入力側にも接続される。反転増幅器45
の出力側は電圧−電流変換用抵抗器46を通じて入力端子
41に接続される。反転増幅器45は、本例では、演算増幅
器47とこの演算増幅器47の出力側と反転入力側間に接続
された抵抗器49と反転入力側に直列に接続された抵抗器
48とから構成されており、上記演算増幅器42の出力側は
この抵抗器48を介して演算増幅器47の反転入力側に接続
され、出力端子43は演算増幅器47の非反転入力側に直接
接続されている。
示す。入力端子41は演算増幅器42の非反転入力側に接続
され、演算増幅器42の反転入力側は出力端子43に接続さ
れ、出力側は電流−電圧変換用抵抗器44を通じて出力端
子43に接続される。演算増幅器42の出力側は反転増幅器
45の反転入力側にも接続され、また、出力端子43は反転
増幅器45の非反転入力側にも接続される。反転増幅器45
の出力側は電圧−電流変換用抵抗器46を通じて入力端子
41に接続される。反転増幅器45は、本例では、演算増幅
器47とこの演算増幅器47の出力側と反転入力側間に接続
された抵抗器49と反転入力側に直列に接続された抵抗器
48とから構成されており、上記演算増幅器42の出力側は
この抵抗器48を介して演算増幅器47の反転入力側に接続
され、出力端子43は演算増幅器47の非反転入力側に直接
接続されている。
入力端子41の電圧をVi、電流をIi、出力端子43の電圧を
Vo、電流をIo、抵抗器44,46,48,49の各抵抗値をそれぞ
れR1,R2,R3,R4とすると、入力端子41に定電圧Viを印加
すると、演算増幅器42の反転入力側に出力端子43の出力
電圧Voが帰還され、演算増幅器42はその両入力側の入力
の差がゼロになるように作用するため、出力端子43の出
力電圧Voは、 Vo＝Vi ……（１） となる。また電流−電圧変換用抵抗器44における降下電
圧IoR1が、出力端子43を基準として反転増幅器45で増幅
され、反転増幅器45の利得はR4/R3であり、かつ反転増
幅器45の出力側の電圧は演算増幅器42の非反転入力側、
つまり出力端子43に対し、抵抗器46の降下電圧IiR2だけ
低下しているから次式が成立つ。
Vo、電流をIo、抵抗器44,46,48,49の各抵抗値をそれぞ
れR1,R2,R3,R4とすると、入力端子41に定電圧Viを印加
すると、演算増幅器42の反転入力側に出力端子43の出力
電圧Voが帰還され、演算増幅器42はその両入力側の入力
の差がゼロになるように作用するため、出力端子43の出
力電圧Voは、 Vo＝Vi ……（１） となる。また電流−電圧変換用抵抗器44における降下電
圧IoR1が、出力端子43を基準として反転増幅器45で増幅
され、反転増幅器45の利得はR4/R3であり、かつ反転増
幅器45の出力側の電圧は演算増幅器42の非反転入力側、
つまり出力端子43に対し、抵抗器46の降下電圧IiR2だけ
低下しているから次式が成立つ。
また、入力端子41に定電流Iiを供給すると、同様にして Vi＝Vo＝IoRL ……（４） が成立つ。RLは被測定物16の抵抗値である。これらから
入力電流Iiと出力電流Ioとの比ｎは、 となる。従ってこれら抵抗値R1〜R4を適当に選ぶことに
より任意の入出力電流比ｎが得られる。この電流比ｎを
変化する場合、演算増幅器42の出力側は低インピーダン
スであるから抵抗値R1を変化させることが好ましい。な
お出力電流Ioを微小電流にする場合は演算増幅器42,47
の各入力インピーダンスを十分高くすることが好まし
く、出力電流Ioを大電流にする場合は演算増幅器42は電
流供給能力が大であることが望ましい。
入力電流Iiと出力電流Ioとの比ｎは、 となる。従ってこれら抵抗値R1〜R4を適当に選ぶことに
より任意の入出力電流比ｎが得られる。この電流比ｎを
変化する場合、演算増幅器42の出力側は低インピーダン
スであるから抵抗値R1を変化させることが好ましい。な
お出力電流Ioを微小電流にする場合は演算増幅器42,47
の各入力インピーダンスを十分高くすることが好まし
く、出力電流Ioを大電流にする場合は演算増幅器42は電
流供給能力が大であることが望ましい。
（１）式，（２）式また（３）式，（４）式から理解さ
れるように、この考案の電流−電流変換回路は入力電圧
Viと出力電圧Voとは等しいが、入力電流Iiと出力電流Io
とが異なっているから、入力インピーダンスと出力イン
ピーダンスとが異なったものとなり、この電流−電流変
換回路はインピーダンス変換回路としても動作する。
れるように、この考案の電流−電流変換回路は入力電圧
Viと出力電圧Voとは等しいが、入力電流Iiと出力電流Io
とが異なっているから、入力インピーダンスと出力イン
ピーダンスとが異なったものとなり、この電流−電流変
換回路はインピーダンス変換回路としても動作する。
「考案の効果」 以上述べたようにこの考案によれば演算増幅器から発生
される出力電圧は印加される入力電圧に等しくなるか
ら、この演算増幅器に印加される入力電流に対して、そ
の出力電流は電流−電圧変換用抵抗器と電圧−電流変換
用抵抗器との抵抗比のみで正確に決まる電流となる。よ
って、任意の電流比の出力電流が得られるから、例えば
電流比を大きくすることによって被測定物に流れる微弱
な電流でも高い精度でかつ高速で測定することができる
という顕著な効果があり、各種の被測定物の電流測定に
適用してすこぶる好便である。またこの考案の回路はイ
ンピーダンス変換回路としても用いることができる。
される出力電圧は印加される入力電圧に等しくなるか
ら、この演算増幅器に印加される入力電流に対して、そ
の出力電流は電流−電圧変換用抵抗器と電圧−電流変換
用抵抗器との抵抗比のみで正確に決まる電流となる。よ
って、任意の電流比の出力電流が得られるから、例えば
電流比を大きくすることによって被測定物に流れる微弱
な電流でも高い精度でかつ高速で測定することができる
という顕著な効果があり、各種の被測定物の電流測定に
適用してすこぶる好便である。またこの考案の回路はイ
ンピーダンス変換回路としても用いることができる。
第１図はこの考案による電流−電流変換回路の一例を示
す接続図、第２図は電流−電流変換回路の適用例として
電圧印加電流測定器を示す図である。 41:入力端子、42:演算増幅器、43:出力端子、44:電流−
電圧変換用抵抗器、45:反転増幅器、46:電圧−電流変換
用抵抗器。
す接続図、第２図は電流−電流変換回路の適用例として
電圧印加電流測定器を示す図である。 41:入力端子、42:演算増幅器、43:出力端子、44:電流−
電圧変換用抵抗器、45:反転増幅器、46:電圧−電流変換
用抵抗器。
Claims (1)
- 【請求項１】測定ユニットに電圧−電流印加用導線を介
して接続された入力端子と、 被測定物に接続された出力端子と、 非反転入力側が前記入力端子に接続され、かつ反転入力
側が前記出力端子に接続された演算増幅器と、 該演算増幅器の出力側と前記出力端子間に接続された電
流−電圧変換用抵抗器と、 非反転側が前記出力端子に接続され、かつ反転入力側が
前記演算増幅器の出力側に接続された反転増幅器と、 該反転増幅器の出力側と前記入力端子間に接続された電
圧−電流変換用抵抗器とを具備し、 前記測定ユニットから前記入力端子を介して前記演算増
幅器の入力側に印加される入力電圧とその出力側から生
じる出力電圧とを同電圧にし、前記演算増幅器の入力側
に印加される電流とその出力側からの電流との比が、前
記電流−電圧変換用抵抗器と前記電圧−電流変換用抵抗
器との抵抗比と前記反転増幅器の利得との積のみで決ま
るようにしたことを特徴とする電流−電流変換回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985118444U JPH0645263Y2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 電流−電流変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985118444U JPH0645263Y2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 電流−電流変換回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6267273U JPS6267273U (ja) | 1987-04-27 |
| JPH0645263Y2 true JPH0645263Y2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=31004900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985118444U Expired - Lifetime JPH0645263Y2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 電流−電流変換回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645263Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5718112A (en) * | 1980-07-08 | 1982-01-29 | Sony Corp | Current amplifier |
| JPS6329290Y2 (ja) * | 1980-11-27 | 1988-08-08 |
-
1985
- 1985-07-31 JP JP1985118444U patent/JPH0645263Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6267273U (ja) | 1987-04-27 |
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