JPS6128084B2

JPS6128084B2 -

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Publication number: JPS6128084B2
Application number: JP52051959A
Authority: JP
Inventors: Burorude Kuruto
Original assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date: 1976-05-07
Filing date: 1977-05-06
Publication date: 1986-06-28
Also published as: NL7704982A; SE7705316L; FR2350730A1; JPS52154653A; IT1075099B; CH615504A5; US4147989A; FR2350730B1; DE2620282C3; DE2620282A1; DE2620282B2; GB1575556A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、測定用非直線直流増幅器に関する。
この増幅器には、主増幅器が設けられ、該主増幅
器の入力側が加算増幅器を介して測定信号源と接
続され、また該主増幅器の出力側と入力側が、そ
の総合利得を決定する相互に並列な複数の帰還分
路を介して接続され、該帰還分路の各々が精密整
流器として構成された演算増幅器を有し、該演算
増幅器の入力側が抵抗分圧器のタツプと接続さ
れ、該抵抗分圧器が、主増幅器の出力側と基準電
圧の印加される回路点との間に接続されている。

任意の物理的測定量を電気信号（電圧、電流）
に変換するため使われる測定変換器は、ほとんど
の場合非直線であり、すなわち送出される電気信
号は、測定量に比例していない。測定量と測定変
換器から供給される電気信号との間の関係は、測
定変換器の校正曲線によつて示される。この校正
曲線は、測定変換器の種々の種類に対して異つて
いる。同種の測定変換器においても、製品個有の
オフセツト係数および／または感度により不可避
の製品のばらつきのために校正曲線は異る。多く
の用途に対して、例えば直線表示装置上に測定量
を表示するため、物理的測定量と電気信号との間
に比例関係が存在しなければならない。そのため
測定変換器の後に非直線直流増幅器を接続し、こ
の増幅器の特性を正確な逆特性（逆関数または鏡
像関数）にすることは公知である。

そのため初めに述べたような非直線直流増幅器
を使用することができ、これらの増幅器は、例え
ば「ハンドブツク・アンド・カタログ・オブ・オ
ペレーシヨナル・アンプリフアイヤーズ」、バ
ー・ブラウン・リサーチ・コーポレーシヨン、
1969年、48頁、および雑誌「インタナシヨナレ・
エレクトロニツシエ・ルンドシヤウ」、1970年、
No.10，265〜269頁、特に267頁の第８図から公知
であり、かつ非直線関数発生器とも呼ばれる。こ
れら非直線増幅器の動作は、所望の非直線増幅特
性を直線部分によつて近似するということを基に
しており、その際屈曲点は、非直線構成された演
算増幅器素子の動作開始点に相当している。これ
ら公知の非直線直流増幅器において、精密整流器
として接続され従つて理想ダイオードの特性を示
す演算増幅器素子の反転入力端子は、分圧器のタ
ツプに接続されており、これらの分圧器は、入力
端子と基準電位との間に互いに並列接続されてい
る。分圧器の分圧比は異つている。測定変換器の
出力信号が信号入力端子に加わると、演算増幅器
素子は、分圧比に応じて入力信号の種々の値で導
通になり、従つてこれらの演算増幅器素子は、加
算抵抗に依存する電流を、増幅器入力端子の接続
点に供給する。それにより帰還結合された演算増
幅器により構成された主増幅器の増幅特性が決め
られる。

この公知の非直線直流増幅器を、測定変換器の
校正曲線を直線化するために使用すると、非直線
演算増幅器素子の動作開始点は、従つて増幅器特
性の屈曲点は、測定量に対して非直線関係を有す
る測定変換器出力信号の所定の値によつて決めら
れる。従つて所定の変換器の校正曲線がオフセツ
ト係数を含んでいると、測定量に関する増幅器特
性も誤差を含む。それ故に増幅器特性の単なるシ
フトではオフセツトの修正はできない。

同様に非直線直流増幅器の電気構成素子自身に
よつて生じるオフセツトおよび利得変動も現われ
る。

これらの欠点は、校正曲線、従つてこの校正曲
線に対して逆の増幅器特性曲線が大幅にわん曲し
ている程強く現われる。この時非直線直流増幅器
の構成は、それぞれの測定変換器に合わせるた
め、入念な個々の調節を必要とする。

本発明の課題は、大幅にわん曲した特性曲線も
正確に近似できかつ種々の測定変換器に簡単に整
合できる、初めに述べたような非直線直流増幅器
を提供することにある。

本発明によれば、この課題は次のようにして解
決される。演算増幅器素子の少くとも一部分に対
して、主増幅器の出力側と基準電圧の印加される
回路点との間に接続されかつ複数のタツプを有す
る分圧器を設け、該複数のタツプを前記主増幅器
の出力側と前記基準電圧の印加される回路点との
間に順次配置し、また該複数のタツプの各々に演
算増幅器の入力側を接続する、のである。

本発明により構成された非直線直流増幅器にお
いて演算増幅器素子の動作開始点は、測定変換器
の出力電圧によつて決まるのではなく、すでにか
なりの程度まで測定量と直接関係をなしている主
増幅器の出力信号によつて決まる。それにより特
に強度な特性曲線わん曲を換算する際、電子構成
素子によつて非直線演算増幅器に生じるオフセツ
トおよび利得変化が、主増幅器の出力端子に、公
知の非直線直流増幅器におけるよりもずつとわず
かな誤差しか生じないという利点が得られる。非
直線演算増幅器素子の動作開始点が主増幅器の出
力電圧に依存し、この出力電圧が、すでに校正曲
線に対して測定量とは逆に径過をたどることによ
り、非直線演算増幅器素子に対する基準電圧も常
に測定量と関連している。従つてオフセツト係数
に相当するオフセツト電流を主増幅器チエーンの
入力端子の加算点に供給することにより、基準電
圧を再調節することなく、オフセツト係数を含ん
だ校正曲線を直線にすることができる。この処置
により増幅器特性曲線の簡単な平行移動が得られ
る。

なるべく主増幅器は、この主増幅器の出力信号
が入力信号と同方向に変化するように構成されて
いる。本発明の有利な実施例によれば、このこと
は次のようにして行うことができる。すなわち主
増幅器が２つの演算増幅器を含み、また第１の演
算増幅器の反転入力端子が主増幅器の入力端子を
なしており、また第２の演算増幅器の出力端子が
主増幅器の出力端子をなしており、また第２の演
算増幅器の反転入力端子が、第１の演算増幅器の
出力端子に接続されている。

本発明の有利な実施例によれば、演算増幅器素
子の出力端子と主増幅器の入力端子との間のそれ
ぞれの接続部内に半導体ダイオードがある。それ
により演幅器特性曲線を丸めることができる。

主増幅器の利得変化は、本発明の実施例によれ
ば次のようにして簡単に行うことができる。すな
わち主増幅器の出力端子に、直線演算増幅器素子
の反転入力端子が接続されており、この演算増幅
器素子の出力端子に分圧器が接続されており、こ
の分圧器の出力端子が、加算抵抗を介して主増幅
器の入力端子に接続されている。

本発明の別の実施例によれば、それぞれの演算
増幅器素子の出力端子に、少なくとも１つの分圧
器が接続されており、この分圧器のタツプが、加
算抵抗を介して主増幅器の入力端子に接続されて
いる。これによりさらに増幅器特性を調節するこ
とができる。

本発明により得られた利点によれば、特にあら
かじめ設定された種々の非直線特性に切換可能な
ように非直線直流増幅器を構成することができ
る。このことは、本発明の有利な実施例によれば
次のようにして行うことができる。すなわちそれ
ぞれの演算増幅器素子の出力端子に、複数の分圧
器が並列接続されており、またそれぞれの分圧器
のタツプに、それぞれ加算抵抗の一方の端子が接
続されており、また加算抵抗の他方の端子が群毎
にまとめられており、またそれぞれの群の接続点
が、スイツチを介して主増幅器の入力端子に接続
されている。その際スイツチは、なるべく半導体
回路素子によつて、例えば電界効果トランジスタ
によつて形成されている。

本発明の実施例を以下図面によつて説明する。

第１図は本発明の前提となる非直線直流増幅器
を示している。

第１図に示された非直線直流増幅器は、主増幅
器１０を含み、この主増幅器は、カスケード接続
した２つの演算増幅器１１および１２から形成さ
れている。演算増幅器の外部結線のうち、それぞ
れ帰還抵抗１３または１４だけが示されており、
この帰還抵抗は、演算増幅器の出力端子を反転入
力端子に接続している。両方の演算増幅器それぞ
れの非反転入力端子は接地されている。さらに第
１の演算増幅器１１の出力端子は、抵抗１５を介
して第２の演算増幅器１２の反転入力端子に接続
されている。第１の演算増幅器１１の反転入力端
子は、抵抗１６を介して入力端子１７に接続され
ており、この入力端子に、測定変換器の出力信号
が加えられ、この出力信号は、非直線直流増幅器
によつて直線化するようにする。第２の演算増幅
器１２の出力端子は、回路の出力端子１８に接続
されている。

それにより第１の演算増幅器１１の反転入力端
子は、主増幅器１０の入力端子１９をなしてお
り、かつ第２の演算増幅器１２の出力端子は、主
増幅器１０の出力端子２０をなしている。

主増幅器１０の出力端子２０は、複数の並列接
続分路A₁…Ａ_oを介して主増幅器の入力端子１９
に接続されており、これら並列接続分路のうち第
１図には第１の接続分路A₁および最後の接続分
路Ａ_oだけが示されている。これらの接続分路
は、すべて同一構成をなしている。それ故に接続
分路A₁の構成だけを説明する。この接続分路
は、外部結線を有する演算増幅器２１から成る非
直線演算増幅器素子を含み、この外部結線は、演
算増幅器素子に非直線特性を与える。この外部結
線に２つのダイオード２２および２３が属し、こ
れらダイオードのうちダイオード２２は、演算増
幅器２１の出力端子をこの増幅器の反転入力端子
に接続し、一方ダイオード２３は、帰還抵抗２４
に直列接続して帰還回路内にあり、この帰還回路
は、演算増幅器の出力端子から反転入力端子へと
通じている。この回路は、理想ダイオードの特性
を示すいわゆる精密整流器をなしている。演算増
幅器２１の非反転入力端子は接地されている。反
転入力端子は、一方において抵抗２５を介して主
増幅器１０の出力端子２０に接続されており、ま
た他方において抵抗２６を介して接続点２７に接
続されており、この接続点は、負の基準電圧−Ｕ
_Ref1に接続されている。従つて抵抗２５および２
６は、分圧器をなしており、この分圧器は、主増
幅器１０の出力端子２０と負の基準電圧に接続さ
れた接続点２０との間に接続されており、かつこ
の分圧器のタツプが、演算増幅器２１の反転入力
端子に接続されている。

帰還抵抗２４とダイオード２３との接続点によ
つて形成された非直線直流増幅器素子の出力端子
は、加算抵抗２８を介して主増幅器１０の入力端
子１９に接続されている。すべての接続分路の加
算抵抗および抵抗１６をまとめたこの入力端子
は、従つて主増幅器１０に供給される電流のため
の加算点を形成している。

この加算点１９に別の加算抵抗３０を介して、
直流電圧Ｕ_Ref0に接続された可調節分圧器２９の
タツプも接続されている。

従つて非直線演算属幅器素子を含む接続分路
A₁…Ａ_oは、主増幅器１０の出力端子２０と入力
端子１９との間に互いに並列にして接続されてい
る。カスケード接続された２つの演算増幅器から
成る主増幅器の構成のため、出力端子２０におけ
る信号は、入力端子１９に供給される信号と同方
向に変化する。入力電圧Ｕ_eが正の値だけをとる
ので、出力電圧Ｕ_aも常に正であるものと仮定す
る。

この非直線直流増幅器の動作を第２図によつて
説明する。その際第２図は、増幅器特性、すなわ
ち入力電圧Ｕ_eの関数としての出力電圧Ｕ_aの経過
を示している。

種々の接続分路A₁…Ａ_oの端子２７に加えられ
る基準電圧Ｕ_Ref1…Ｕ_Refoはすべて負なので、す
べての接続分路の理想ダイオードのように動作す
る非直線演算増幅器素子は、出力電圧Ｕ_aの値が
０である時しや断されている。第２図の特性曲線
図において、この線図が入力電圧Ｕ_e＝０の値に
対する場合であるものと仮定している。

それ故に初期状態においてすべての接続分路
A₁…Ａ_oはしや断されており、従つて増幅器の機
能に対して何の作用も及ぼさない。入力電圧Ｕ_e
が値０から正の方向へ上昇すると、出力電圧Ｕ_a
はこれに比例し、第２図の特性曲線の線分に相
応して変化し、この部分の傾斜は、主増幅器１０
の内部構成と関連して抵抗１６によつて決まる。

出力電圧Ｕ_aが、接続分路A₁の抵抗２５，２６
の値、およびこの接続分路の端子２７に加わる基
準電圧−Ｕ_Ref1に依存する所定の値Ｕ_a1に達する
と、この接続分路の非直線直流増幅器素子は、電
流流通を開始するようになり、従つて加算抵抗２
８を介して加算点１９へ電流を供給し始める。こ
れにより増幅器特性曲線の傾斜が変化するので、
出力電圧Ｕ_aのこれ以上の上昇は、増幅器特性曲
線の線分に相応して行われる。

出力電圧Ｕ_aが値Ｕ_a2に達すると、別の接続分
路が電流流通するようになり、かつ増幅器特性曲
線の傾斜は、この時第２図の線分に相応してい
る。

このようにｎ個の屈曲点を有する増幅器特性を
得ることができ、この特性は、所望の曲線を近似
的に再現することができる。屈曲点は、種々の接
続分路A₁…Ａ_oの抵抗２５，２６を決め、かつ基
準電圧Ｕ_Ref1…Ｕ_Refoを調節することによつて選
択可能であり、また増幅器特性曲線の種々の線分
の傾斜は、抵抗２４，２５および加算抵抗２８の
値によつて調節可能であり、従つて図示された回
路によつて、第２図に示すように傾斜が減少する
ことが可能であることに限定すれば、あらゆる任
意の特性曲線を近似することができる。

第２図に関連した上記の説明から明らかなよう
に、この回路は、特性曲線の屈曲点の位置が出力
電圧Ｕ_aの所定の値だけに依存し、出力電圧Ｕ_aの
この値を得る入力電圧Ｕ_eの値には無関係であ
る、という重要な性質を示す。

これにより得られる有利な作用は、第７図およ
び第８図によつて説明する。

第７図の線図は、測定変換器の校正曲線を示し
ており、従つて測定量Ｍの関数としての測定変換
器出力電圧を示している。この電圧は、同時に非
直線直流増幅器の入力電圧Ｕ_eをなしている。こ
の校正曲線はわん曲している。従つて電圧Ｕ_e
は、測定量Ｍに対して直線関係にない。測定量Ｍ
に関して直線的な電圧を得るため、測定変換器の
後に接続された直流増幅器は、第８図のｃで示す
ような増幅器特性を持つていなければならない。
すなわちこの特性曲線は、校正曲線ａに対する逆
関数または鏡像関係である。この特性曲線は、前
記のように第１図の回路装置の増幅器特性曲線の
屈曲点および傾斜を調節することにより近似的に
得ることができる。

ここで増幅器が測定変換器に接続されており、
この測定変換器が、第７図の曲線ｂに相当する校
正曲線を有するものと仮定する。この曲線は、縦
軸方向へ一定値（オフセツト係数）だけ曲線ａを
平行移動したものに相当する。この時測定変換器
の出力電圧は、測定量の０点において値０を持た
ず、値Ｕ_pを持つ。出力電圧Ｕ_aにおけるこのオフ
セツト係数を除去するため、従つて出力電圧を測
定値０に対して同様に値０にするため、第８図の
増幅器特性曲線は、矢印で示したように平行移動
しなければならない。

この平行移動は、第１図の回路において分圧器
２９の調節によつて簡単に行うことができ、従つ
てこの分圧器は、特性曲線の始点を点Ｕ_pへずら
すオフセツト電流を加算点１９に供給する。特性
曲線の屈曲点が入力電圧Ｕ_eの値に依存せず、出
力電圧Ｕ_aの値に依存するという前記のことのた
め、この移動の際に特性曲線の形は変わらずに維
持されるので、出力電圧Ｕ_aと測定量との間の直
接関係は維持されたままである。

第３図は、第４図に示すように傾斜が増大する
増幅器特性曲線を得るための非直線直流増幅器の
実施例を示している。

演算増幅器１１，１２および抵抗１３，１４，
１５を含む主増幅器１０の構成、抵抗１６を介し
た入力端子１７とおよび出力端子１８と主増幅器
１０の接続、およびオフセツト補償のための回路
２９，３０は、第１図の回路装置に対して変化せ
ずに残つている。これに対して第３図の回路は、
非直線演算増幅器素子を含む接続分路B₁…Ｂ_oの
構成に関して第１図の回路と相違している。その
際これら接続分路のうち、第１の接続分路B₁と
最後の接続分路Ｂ_oだけが図示されている。

これら接続分路は同一構成を有するので、ここ
でも接続分路B₁の構成だけを説明する。この接
続分路は演算増幅器３１を含み、この演算増幅器
は、外部結線によつて非直線に構成されている。
そのため演算増幅器の後にダイオード３２が接続
されており、このダイオードは、帰還抵抗３３と
直列にして、増幅器の反転入力端子へ通じる帰還
回路内にある。帰還抵抗３３とダイオード３２と
の間の接続点は、非直線演算増幅器素子の出力端
子をなしており、この出力端子は、加算抵抗３４
を介して主増幅器１０の入力端子１９における加
算点を接続されている。

主増幅器１０の出力端子２０と負の基準電圧−
Ｕ_Refに接続された端子３５との間に、抵抗R₁，
R₂…Ｒ_o，Ｒ_o+1から成る分圧器チエーンが接続さ
れている。演算増幅器３１の非反転入力端子は、
分圧器チエーンの第１のタツプP₁に接続されてい
る。同様に残りの接続分路B₂…Ｂ_oの演算増幅器
の非反転入力端子は、分圧器チエーンの連続した
タツプP₂…Ｐ_oに接続されている。

この回路の動作は、第１図の回路の前記の動作
と全く同じであるが、増幅器特性曲線の連続した
線分，，，……の傾斜が減少するのではな
く、増加する（第４図）という相違点を有する。

この回路も第７図および第８図により説明した
すべての利点を有する。特に分圧器２９の適当な
調節によつて、直線性の明らかな悪化なしにオフ
セツト係数を補償することができ、かつ主増幅器
１０の利得を調節することにより倍率の変化を考
慮することができる。

第５図は、第１図および第３図の回路をまとめ
た非直線直流増幅器を示しており、従つて例えば
第６図に示すように、上昇度の方向が変化しかつ
変曲点を有する増幅器特性曲線を得ることができ
る。

演算増幅器１１，１２を有する主増幅器１０の
構成、および入力端子１７および出力端子１８と
主増幅器の接続は、ここでも変化せずに維持され
ている。演算増幅器１１，１２の非反転入力端子
をアースに接続する付加的な抵抗３７および３８
は、演算増幅器の温度特性を改善する公知の処置
をなしている。

この場合接続分路C₁…Ｃ_oおよびD₁…Ｄ_oの２つ
の群が設けられており、これらの群のそれぞれ第
１の接続分路C₁またはD₁だけが図示されてい
る。接続分路Ｃは、第１図の方式に相応してお
り、かつそれにより順に応答した時に傾斜が減少
する増幅器特性曲線を与える。接続分路Ｄは、第
３図の方式に相応しており、かつ順に応答した時
に傾斜が増加する増幅器特性曲線を与える。まず
すべての接続分路Ｃが、それからすべての接続分
路Ｄが順に応答するような構成では、第６図ｍに
示されたような特性曲線が得られ、この特性曲線
の傾斜は、まず減少し、それから変曲点を通つた
後に再び増加する。この逆にまずすべての接続分
路Ｄが、それからすべての接続分路Ｃが順に応答
すると、増幅器特性曲線は、ほぼ第６図ｎに示さ
れた経過をたどる。増幅器特性曲線のさらに複雑
な形を得ることもできる。

さらに第５図の回路は、一連の別の処置を含ん
でおり、これらの処置は、回路の特性を改善し、
かつ回路用途を拡大する。

それぞれの接続分路Ｃは、第１図の接続分路Ａ
のように非直線演算増幅器素子を含み、この素子
は、精密整流器として接続されており、演算増幅
器４１、ダイオード４２および４３、および出力
端子を反転入力端子に接続する帰還抵抗４４から
成つている。さらに反転入力端子は、抵抗４５を
介して主増幅器の出力端子に、また抵抗４６を介
して可調節分圧器４７のタツプに接続されてお
り、この分圧器は、当該の接続分路に対する基準
電圧を調節するため使われる。演算増幅器４１の
非反転入力端子は、温度特性を改善する抵抗４８
を介して接地されている。もちろんそれぞれの接
続分路C₁…Ｃ_oに対して、対応する基準電圧を独
立に調節する固有の分圧器４７が設けられてい
る。

それぞれの接続分路Ｄは、第３図のそれぞれの
接続分路のように、演算増幅器５１、ダイオード
５２および反転入力端子へ通じる帰還抵抗５３を
有する非直線演算増幅器素子を含んでいる。接続
分路D₁…Ｄ_oの演算増幅器の非反転入力端子は、
分圧器チエーンのタツプP₁…Ｐ_oに接続されてお
り、この分圧器チエーンは、直列接続された抵抗
R₁，R₂…Ｒ_o+1から成り、かつ主増幅器１０の出
力端子２０と基準電圧に接続された接続点５５と
の間に接続されている。

第５図の組合せ回路において、第１図および第
３図の回路に対してさらに次の付加的な処置がと
られている。

(1) 接続分路の加算抵抗は、非直線演算増幅器素
子の出力端子に直接接続されておらず、可調節
分圧器のタツプに接続されており、これらの分
圧器は、非直線演算増幅器素子の出力端子に接
続されており、これにより、増幅器特性曲線に
対する付加的な調節可能性が得られる。

(2) それぞれの接続分路に、加算抵抗を接続した
複数の分圧器が設けられており、かつ加算抵抗
は、複数の異つた接続分路の１つづつの加算抵
抗を含んだ群にまとめられており、さらに電子
スイツチが設けられており、これらの電子スイ
ツチによつて加算抵抗の１つづつの群が、主増
幅器の入力端子１９にある加算点に接続でき
る。これにより非直線増幅器をあらかじめプロ
グラム化された種々の増幅器特性曲線に切換る
ことができる。

(3) それぞれの非直線演算増幅器素子のそれぞれ
の出力回路内にダイオードがあり、このダイオ
ードが、当該の接続分路によつて発生される特
性曲線屈曲点を丸める。

(4) 非直線演算増幅器素子それぞれの入力回路
に、丸めダイオードにより生じる温度依存性を
補償するダイオードがある。

(5) 非直線接続分路C₁…Ｃ_o，D₁…Ｄ_oに対して並
列に、主増幅器の出力端子と入力端子との間の
直線演算増幅器素子を有する接続分路Ｅがあ
る。この接続分路Ｅによれば、種々の倍率に合
わせるために主増幅器の利得を調節することが
できる。

第５図から、これらの処置がどのように行われ
るかがわかる。

接続分路C₁の非直線演算増幅器素子の出力端
子に、それぞれダイオード６１ａ…６１ｋを介し
て複数の可調節分圧器６０ａ…６０ｋが並列接続
されている。ダイオード６１ａ…６１ｋは丸めダ
イオードである。演算増幅器４１の反転入力端子
と分圧器４７のタツプとの間に、丸めダイオード
の温度補償を行う別のダイオード６２がある。そ
れぞれの分圧器６０ａ…６０ｋのタツプは、所属
の加算抵抗６３ａ…６３ｋの端子の１つに接続さ
れている。

同様に接続分路D₁の非直線演算増幅器素子の
出力端子に、それぞれ丸めダイオード７１ａ…７
１ｋを介して複数の可調節分圧器７０ａ…７０ｋ
が並列接続されている。この場合温度補償は、ダ
イオード７２によつて行われ、このダイオード
は、抵抗R₁に直列にして分圧器チエーン内にあ
る。それぞれの分圧器７０ａ…７０ｋのタツプ
は、所属の加算抵抗７３ａ…７３ｋの端子の１つ
に接続されている。

接続分路Ｅは、帰還抵抗８２を有する直線演算
増幅器８１を含み、この帰還抵抗は、この演算増
幅器の出力端子を反転入力端子に接続し、さらに
この反転入力端子は、抵抗８３を介して主増幅器
１０の出力端子２０に接続されている。非反転入
力端子とアースとの間に、温度特性を改善する抵
抗８４がある。演算増幅器８１の出力端子に、複
数の可調節分圧器８５ａ…８５ｋが並列接続され
ており、これら分圧器のタツプは、それぞれ付属
の加算抵抗８６ａ…８６ｋの端子に接続されてい
る。

最後にオフセツト補償のため複数の分圧器２９
ａ…２９ｋが設けられており、これら分圧器のタ
ツプは、それぞれ所属の加算抵抗３０ａ…３０ｋ
の端子に接続されている。

加算抵抗３０ａ，６３ａ，７３ａ，８６ａ，お
よび残りの接続分路C₂…Ｃ_o，D₂…Ｄ_oの相応する
加算抵抗は、群にまとめられており、かつこの群
の接続点９０ａは、電界効果トランジスタ９１ａ
のドレン端子に接続されており、この電界効果ト
ランジスタのソース端子は、増幅器入力端子１９
の加算点に接続されており、またゲート端子は、
抵抗９２ａを介して負の電圧−Ｕに接続されてい
る。同様に接続分路の別の加算抵抗も群にまとめ
られており、かつそれぞれ所属の電界効果トラン
ジスタに接続されており、すなわち第５図におい
てなお加算抵抗３０ｋ，６３ｋ，７３ｋ，８６
ｋ，およびバイアス電圧抵抗９２ｋを有する電界
効果トランジスタ９１ｋに対してだけ示したよう
に接続されている。

ゲート端子に加えられた負の電圧は、電界効果
トランジスタ９１ａ…９１ｋを通常しや断してい
る。切換スイツチ９３により電界効果トランジス
タの１つのゲート端子をそれぞれアースに接続す
ることができ、それにより当該の電界効果トラン
ジスタは導通になり、この電界効果トランジスタ
に所属の群の加算抵抗を増幅器入力端子に接続す
る。この時非直線直流増幅器は、当該の加算抵抗
および付属の分圧器の調節によつて決まる増幅器
特性を有する。切換スイツチ９３を操作すると、
増幅器を種々の異つた所定の増幅器特性に切換る
ことができる。

接続分路Ｅの分圧器８５ａ…８５ｋによつて、
それぞれの増幅器特性に対して主増幅器１０の利
得を調節できる。別の増幅器特性へ切換る際、こ
の利得はいつしよに自動切換される。利得調節の
この方法によれば、抵抗３７，３８，４８，８４
によつて行われる温度補償に実質的に影響を及ぼ
さないという利点を有する。

同様にそれぞれの増幅器特性に対してオフセツ
ト係数を修正する電流も、分圧器２９ａ…２９ｋ
によつて独立に調節でき、また同様にオフセツト
補償の切換は、増幅器特性の切換といつしよに自
動的に行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の前提となる非直線直流増幅器
を示す図、第２図は第１図の増幅器の特性を示す
図、第３図は本発明による非直線直流増幅器の実
施例を示す図、第４図は第３図の増幅器の特性を
示す図、第５図は第１図および第３図をまとめた
本発明による非直線直流増幅器の別の実施例を示
す図、第６図は、第５図の増幅器で可能な増幅器
特性の例を示す図、第７図および第８図は、本発
明により得られる有利な作用を説明する種々の特
性曲線の図である。１０……主増幅器、A₁…Ａ_o，B₁…Ｂ_o，C₁…
Ｃ_o，D₁…Ｄ_o，Ｅ……並列接続分路。

Claims

【特許請求の範囲】１主増幅器が設けられ、該主増幅器の入力側が
加算増幅器を介して測定信号源と接続され、また
該主増幅器の出力側と入力側が、その総合利得を
決定する相互に並列な複数の帰還分路を介して接
続され、該帰還分路の各々が精密整流器として構
成された演算増幅器を有し、該演算増幅器の入力
側ぎ抵抗分圧器のタツプと接続され、該抵抗分圧
器が、主増幅器の出力側と基準電圧の印加される
回路点との間に接続されている、測定用非直線直
流増幅器において、演算増幅器素子の少くとも一
部分に対して、主増幅器の出力側と基準電圧の印
加される回路点との間に接続されかつ複数のタツ
プを有する分圧器が設けられ、該複数のタツプが
前記主増幅器の出力側と前記基準電圧の印加され
る回路点との間に順次配置され、また該複数のタ
ツプの各々に演算増幅器の入力側が接続されてい
る、ことを特徴とする測定用非直線直流増幅器。２各演算増幅器の非反転入力側が分圧器の各タ
ツプと接続されている特許請求の範囲第１項記載
の測定用非直線直流増幅器。３主増幅器の出力側と、異なる基準電圧の加わ
る複数の回路点との間に、相互に並列な複数の別
の分圧器が設けられ、また主増幅器が並列接続さ
れた別の帰還分路を有し、該帰還分路の各々が、
精密整流器として接続された演算増幅器を有し、
該演算増幅器の１つの入力側が前記分圧器の１つ
のタツプと接続されている特許請求の範囲第１項
または第２項記載の測定用非直線直流増幅器。４各演算増幅器素子の出力側が少くとも１つの
分圧器と接続され、該分圧器のタツプが加算抵抗
を介して主増幅器の入力側と接続されている特許
請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項
記載の測定用非直線直流増幅器。５各演算増幅器素子の出力側に複数の分圧器が
並列に接続され、各分圧器のタツプが加算抵抗の
１つの端子と接続され、加算抵抗のもう１つの端
子がグループごとにまとめて接続され、各グルー
プの接続点がスイツチを介して主増幅器の入力側
と接続されている特許請求の範囲第４項記載の測
定用非直線直流増幅器。６スイツチが半導体回路素子から成つている特
許請求の範囲第５項記載の測定用非直線直流増幅
器。７演算増幅器素子の出力側と接続された分圧器
が調整可能である特許請求の範囲第４項から第６
項までのいずれか１項記載の測定用非直線直流増
幅器。８主増幅器の出力側に直線演算増幅器素子の反
転入力側が接続され、該演算増幅器素子の出力側
に分圧器が接続され、該分圧器の出力側が、加算
抵抗を介して主増幅器の入力側に接続されてい
る、特許請求の範囲第１項から第７項までのいず
れか１項に記載の測定用非直線直流増幅器。９オフセツト係数を除去するために、主増幅器
の入力側が、別の加算抵抗を介して、基準電圧の
印加される分圧器のタツプに接続されている、特
許請求の範囲第１項から第８項までのいずれか１
項に記載の測定用非直線直流増幅器。１０主増幅器が２つの演算増幅器を有し、また
第１の演算増幅器の反転入力側が主増幅器の入力
側を形成し、また第２の演算増幅器の出力側が主
増幅器の出力側を形成し、さらに第２の演算増幅
器の反転入力側が第１の演算増幅器の出力端側に
接続されている、特許請求の範囲第１項から第９
項までのいずれか１項記載の測定用非直線直流増
幅器。