JPS63209311A - 増幅装置 - Google Patents

増幅装置

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JPS63209311A
JPS63209311A JP62043446A JP4344687A JPS63209311A JP S63209311 A JPS63209311 A JP S63209311A JP 62043446 A JP62043446 A JP 62043446A JP 4344687 A JP4344687 A JP 4344687A JP S63209311 A JPS63209311 A JP S63209311A
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JP
Japan
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amplifier
output signal
signal
bias current
filter
Prior art date
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Pending
Application number
JP62043446A
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English (en)
Inventor
Nobuhisa Kawamura
河村 信久
Yoshihiro Okano
岡野 芳洋
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
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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) 本発明は、例えば計測器で用いられる増幅装置に関する
ものである。
(従来の技術) 従来、計測器で用いられる増幅装置は、高精度で温度ド
リフトが小さく、経年変化も少ない増幅器、コンデンサ
、抵抗などの回路部品で構成されていた。
このために、回路のコストが高くなるという欠点があっ
た。
これに対し、マイクロプロセッサを用いて回路か一 部品のコストを下げるようにした増幅装置φ実用化され
ている。
第5図は、このような装置の一例を示すブロック図であ
る。第5図において、1は測定信号Esを出力する信号
源であり、その出力信号Esは抵抗値がRsの信号源抵
抗2および抵抗値がR9の装置の内部抵抗3との直列回
路を介してマルチプレクサ5に加えられている。4はフ
ルスケール電圧FSを出力する基準電圧源であり、その
出力信号「Sも接地電圧Zとともにマルチプレクサ5に
加えられている。マルチプレクサ5の出力信号は増幅器
6に加えられ、増幅器6の出力信号はA/D変換器7に
加えられてデジタル信号に変換された後マイクロプロセ
ッサ8に加えられる。マイクロプロセッサ8はマルチプ
レクサ5を切換制御し、増幅器6にマルチプレクサ5に
加えられているいずれかの電圧Es、FSまたは2を選
択的に加える。
このような構成において、フルスケール電圧FSと接地
電圧Zを測定することにより増幅器6および△/D変換
器7を含む特性が校正できて特性補償できることから、
回路部品として精度、温疫特性、経年変化などが多少大
きなものを用いても精度の高い測定を行うことができる
。
(発明が解決しようとする問題点) しかし、このような装置の増幅器6にはバイアス電流I
sが存在することから、測定信@Esの測定時における
マルチプレクサ5の出力信号V。
は、 i =Es + (RL+Rs ) Ia     −
(1)になり、バイアス電流Isに起因する誤差を含む
ことになる。
本発明は、このような点に着目したものであって、その
目的は、比較的簡単な回路構成で増幅器のバイアス電流
に起因する誤差の影響を除去して高精度の測定が行える
増幅装置を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明の増幅装置は、 増幅器の入力信号として、測定信号の外に、接地信号を
直接および抵抗を介して間接的に加える入力切換手段と
、 これら接地信号の直接入力に対応した出力信号と間接入
力に対応した出力信号および間接入力の抵抗値に基づい
て増幅器のバイアス電流を求め、このバイアス電流に基
づいて測定信号に対応した出力信号にバイアス電流によ
る誤差を補正するための演算を施す演算手段、 とを設けたことを特徴とする。
(実施例) 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。
第1図において、9は接地電圧Zとマルチプレクサ5の
入力端子との間に接続された抵抗であり、その抵抗値を
RBとする。
このように構成された装置の動作について説明する。
まず、マルチプレクサ5で直接接地電圧Zを選択し、そ
の測定値をA/D変換して得られた値をVzとする。次
に、マルチプレクサ5で抵抗9を介して接地電圧Zを選
択し、その測定値をA/D変換して得られた値をVRと
する。ここで、増幅器6のバイアス電流をIsとすると
、 VR=Vz + Is −Re の関係が成立することから、 Is = (VR−Vz ) /Re       −
(2)となる。一方、マルチプレクサ5で測定信号Es
を選択し、その測定値をA/D変換して得られた値をV
Mとすると、 VM =Es + (Rs +RL) ・Is +Vz
の関係が成立することから、 Es =Vry −Vz −(Rs +Ri )  (
VR−Vz)/Rs・・・(3) となる。
この(3)式は、信号源抵抗2の抵抗値Rsが既知なら
ばバイアス電流Isの影響を完全に補正できることを示
しているが、実際には抵抗値Rsは未知である。しかし
、R8maXを規定し、RL= n−R5max   
        =(4)として、 EsキVM −Vz −(VR−Vz ) Ri /R
e・・・(5) として校正することにより、バイアス電流IQの影響を
校正しない場合に比べてほぼ1/nに軽減することがで
きる。なお、これら一連の演算処理は、マイクロプロセ
ッサ8で行う。
第2図は本発明の他の一実施例を示すブロック図であり
、第1図と同一部分には同一符号を付けている。第2図
において、10は第1のスイッチであり、測定信号Mの
外に、接地電圧Zを直接または抵抗9を介してRとして
間接的に第1の増幅器11に切換出力する。12は第2
のスイッチであり、 第1のスイッチ10と同様に測定信@Mの外に、接地電
圧Zを直接または抵抗9を介してRとして間接的に第2
の増幅器13に切換出力する。14は第1の増幅器11
の出力端子に接続された第1のフィルタ、15は第2の
増幅器13の出力端子に接続された第2のフィルタであ
る。16はこれら第1のフィルタ14の出力信号F、お
よび第2のフィルタ15の出力信@F2を選択的に切換
出力する第3のスイッチであり、その出力信号S3はA
/D変換器17に加えられてデジタル信号りに変換され
る。A/D変換器17で変換されたデジタル信号りは各
種の演算制御を行うマイクロプロセッサ18に加えられ
ている。19は各スイッチ10.12.16を切換制御
するスイッチ制御回路であり、マイクロプロセッサ18
により制御される。20はマイクロプロセッサ18に接
続されたメモリである。すなわら、本実施例では、スィ
ッチ10→増幅器11→フィルタ14で第1の増幅系A
+が形成されるとともにスィッチ12→増幅器13→フ
ィルタ15で第2の増幅系A2が形成されていて、これ
ら各増幅系A1.A2の出力信号はスイッチ16を介し
てA/D変換器17に加えられている。
第3図は、このような装置の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。第3図において、<8)はスィ
ッチ10の出力信号S1を示し、(b)はスイッチ12
の出力信号S2を示し、(C)はフィルタ14の出力信
号F1を示し、(d)はフィルタ15の出力信号F2を
示し、(e)はスイッチ16の出力信@S3を示してい
る。
電源投入直後には、スイッチ10.12をいずれも接地
電圧Z側に切り換える。この状態でスイッチ16をフィ
ルタ14側に切り換えてフィルタ14の出力信号F+を
A/D変換器17に加え、A/D変換器17で変換され
たデジタル信号りを校正データVZI としてメモリ2
0に一時格納する。その後、スイッチ16をフィルタ1
5側に切り換えてフィルタ15の出力信号F2をA/D
変換器17に加え、A/D変換器17で変換されたデジ
タル信号りを校正データVZ2としてメモリ20に一時
格納する。
このようにして校正データV z + * V Z 2
を格納した後、スイッチ10.12をいずれも抵抗9側
の端子Rに切り換える。そして、スイッチ16をフィル
タ14側に切り換えてフィルタ14の出力信号F、をA
/D変換器17に加え、A/D変換器17で変換された
デジタル信号りを校正データVRIとしてメモリ20に
一時格納する。その後、スイッチ16をフィルタ15側
に切り換えてフィルタ15の出力信号F2をA/D変換
器17に加え、A/D変換器17で変換されたデジタル
信@Dを校正データVR2としてメモリ20に一時格納
する。
各校正データをメモリ20に格納した後、例えばまずス
イッチ10のみを測定信号M側に切り換えてフィルタ1
4の静定時間経過後増幅系A1による測定シーケンスを
実行する。
測定シーケンスにおいて、フィルタ14の静定時間経過
後スイッチ16をフィルタ14側に切り一〇− 換えてフィルタ14の出力信号F、をA/D変換器17
に加え、A/D変換器17で変換されたデジタル信号り
を測定データMとしてマイクロプロセッサ18に加える
。マイクロプロセッサ18はメモリ20に格納されてい
る各校正データを用いて前述のような増幅器11のバイ
アス電流に起因する誤差の補正を含む所定の補正演算を
行う。
ずなわら、増幅器11のバイアス電流をIa+とすると
、 VR+ =Vz+ +Is +  ”RBの関係が成立
することから、 Is + = (VR+  Vz + ) /Rs  
  =(6)となる。一方、増幅器13のバイアス電流
をIs2とすると、 VR2=VZ2 +Is 2°Rs の関係が成立することから、 Is 2 = (VR2Vz 2 > /Ra    
・=(7)となる。
そして、第1の増幅系△1での測定信号Fsの測定値を
A/D変換して(りられた値をVMI とすると、 VM + =Es +(Rs +Rt ) +Ia +
 +Vzの関係が成立することから、 Es+ =VM+  Vz+−(Rs+Rt)(VR+
  −Vz  +   )  /Rs  ・=(El)
となる。そして、前述(4)式のようにRS ll1a
Xを規定して、 Es+   ”:Vm  +   −Vz+   −(
VR+−Vz+   )Rt / Ra  ・・・(9
) として校正することにより、バイアス電流IB+の影響
を校正しない場合に比べてほぼ1/nに軽減することが
できる。また、このような補正演算により、第1の増幅
系A+を構成する増幅器71およびフィルター4に存在
するオフセット電圧。
オフセット電流などに起因する零誤差も除去することが
できる。
このような第1の増幅系A1による測定シーケンスと並
行して、第2の増幅系A2の校正も行われる。すなわち
、第1の増幅系A1の補正演粋が終わった後、スイッチ
16をフィルタ15側に切り換え、メモリ20に格納さ
れている校正データVZ21VR2を更新する。これら
校正データVZ21VR2の更新が終わった後、スイッ
チ12も測定信号M側に切り換える。この間、第1の増
幅系A1を用いて2回に1回の割合いで測定シーケンス
を続行する。
フィルタ15の静定時間経過後、第2の増幅系A2を用
いて2回に1回の割合いで測定シーケンスを続行する。
すなわち、スイッチ16をフィルタ15側に切り換えて
フィルタ15の出力信号F2をA/D変換器17に加え
、A/D変換器17で変換されたデジタル信号りを測定
データMとしてマイクロプロセッサ18に加える。マイ
クロプロセッサ18はメモリ20に格納されている校正
データVZ2.VR2を用いて第1の増幅系A1と同様
な補正演舜を行う。この補正演算により、第2の増幅系
A2を構成する増幅器13およびフィルタ15に存在す
るオフセット電圧、オフセット電流、バイアス電流など
に起因する誤差を除去することができる。このような第
2の増幅系A2による測定シーケンスと並行して、第1
の増幅系A、の校正も行われる。すなわち、第2の増幅
系A2の補正演算が終わった後、スイッチ16をフィル
タ14側に切り換え、メモリ20に格納されている校正
データVz + * VRtを更新する。これら校正デ
ータVZIIVRIの更新が終わった後、スイッチ10
も測定信号M側に切り換える。
この間、第1の増幅系A2を用いて2回に1回の割合い
で測定シーケンスを続行する。
なお、各測定シーケンスにおいて一時的にスイッチ10
.12が共に測定信号M側に切り換えられる状態が存在
するが、この場合には各増幅器11.13から流れるバ
イアス電流の誤差を補正する必要がある。ここで、バイ
アス電流の総和Issumは、 ■B Sum = Ia + + Is 2になる。そ
して、例えば増幅系A+の測定シーケンスが実行中とす
ると、 Es =Vrt + −Vz + −(Rs +Rc 
)(VRI   VZI+VR2−VZ2>/Re・・
・00) となり、前述(4)式のようにRs maxを規定して
、Es+ 中Vr++  VZI   (VRI  V
Zl+VR2−VZ 2 ) Rt /Re −(It
)として校正することができる。
以下、各増幅系A1.A2による測定シーケンスと校正
とを相補的に繰り返すことになる。
このように構成することにより、バイアス電流に起因す
る誤差が補正できるだけではなく、フィルタの静定RI
Jとは無関係に測定円11JTを設定することができ、
フィルタを設けることによって測定速度が制限されるこ
とはなく、高速で高精度の測定が実現できる。
なお、周波数fの信号を測定するための周期Tは、 T<1/(2f) にする必要があり、少なくとも、 T≦1/(10f> にしないと誤差が大きくなってしまう。
また、上記実施例ではA/D変換器17を2つの増幅系
AI、A2で共用する例を示したが、各増幅系AI、A
2にそれぞれA/D変換器を設けてもよい。
また、スイッチ10.12として3接点構造のものを用
いる例を示したが、第4図に示すように2接点構造のス
イッチを3個用いるようにしてもよい。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、比較的簡単な回
路構成で増幅器のバイアス電流に起因する誤差の影響を
除去して高精度の測定が行える増幅装置が実現でき、実
用上の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
本発明の他の実施例を示すブロック図、第3図は第2図
の動作を説明するためのタイミングヂャート、第4図は
他の実施例の要部を示す回路図、第5図は従来の装置の
一例を示すブロック図である。 1・・・信号源、2・・・信号源抵抗、3・・・装置の
内部抵抗、5・・・マルチプレクサ、6.11.13・
・・増幅器、7.17・・・A/D変換器、8,18・
・・マイクロプロセッサ、9・・・抵抗、10.12.
16゜21.22.23・・・スイッチ、14.15・
・・フィルタ、1つ・・・スイッチ制御回路、20・・
・メ干り。 第3図 ((3)y、3   FrFFt    FtF−Fr
    FZ    FzFtF    rFtF  
  Fr    Fr第4図 第5図 3 5 ム  7  ε 〈パ斗岨や l后

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 増幅器の入力信号として、測定信号の外に、接地信号を
    直接および抵抗を介して間接的に加える入力切換手段と
    、 これら接地信号の直接入力に対応した出力信号と間接入
    力に対応した出力信号および間接入力の抵抗値に基づい
    て増幅器のバイアス電流を求め、このバイアス電流に基
    づいて測定信号に対応した出力信号にバイアス電流によ
    る誤差を補正するための演算を施す演算手段、 とを設けたことを特徴とする増幅装置。
JP62043446A 1987-02-26 1987-02-26 増幅装置 Pending JPS63209311A (ja)

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JP62043446A JPS63209311A (ja) 1987-02-26 1987-02-26 増幅装置

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ID=12663927

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3410599A1 (en) * 2017-06-02 2018-12-05 Nxp B.V. Method and system for amplifier calibration
JP2022033647A (ja) * 2020-08-17 2022-03-02 横河電機株式会社 増幅装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59154598A (ja) * 1983-02-23 1984-09-03 三菱電機株式会社 微少信号の測定装置
JPS60145710A (ja) * 1984-01-10 1985-08-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd ドリフト補正増幅装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59154598A (ja) * 1983-02-23 1984-09-03 三菱電機株式会社 微少信号の測定装置
JPS60145710A (ja) * 1984-01-10 1985-08-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd ドリフト補正増幅装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3410599A1 (en) * 2017-06-02 2018-12-05 Nxp B.V. Method and system for amplifier calibration
CN108988810A (zh) * 2017-06-02 2018-12-11 恩智浦有限公司 用于放大器校准的方法和系统
CN108988810B (zh) * 2017-06-02 2024-05-24 恩智浦有限公司 用于放大器校准的方法和系统
JP2022033647A (ja) * 2020-08-17 2022-03-02 横河電機株式会社 増幅装置

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