JPS648310B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS648310B2 JPS648310B2 JP55094288A JP9428880A JPS648310B2 JP S648310 B2 JPS648310 B2 JP S648310B2 JP 55094288 A JP55094288 A JP 55094288A JP 9428880 A JP9428880 A JP 9428880A JP S648310 B2 JPS648310 B2 JP S648310B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- circuit
- amplifier
- load circuit
- resistor
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/08—Circuits for altering the measuring range
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は抵抗器切換え回路に係り、特に抵抗器
を切換える際に負荷回路に発生するスパイクノイ
ズを抑制することができる回路に関するものであ
る。
を切換える際に負荷回路に発生するスパイクノイ
ズを抑制することができる回路に関するものであ
る。
第１図は従来の抵抗器切換え回路付負荷電流検
出回路のブロツク図である。この回路は高利得増
幅器３、並列接続された電流検出抵抗器５，７，
負荷回路１５，負荷回路１５に生ずる電圧を電圧
ホロワ１１を介して増幅器３に負帰還する回路お
よび電流検出抵抗器に生じた電圧を抽出する回路
２１により構成される。この回路は負荷回路１５
に（端子１３に）入力電圧、抵抗器１７，１９の
抵抗値で決まる所望電圧を発生させ、そして負荷
回路１５に流れる電流を電流検出抵抗器５または
７により電圧に変換して検出、監視するものであ
る。かかる回路において、負荷回路１５（抵抗値
Rx）に流れる電流の大きさに応じて電流感度を
変えるため電流検出抵抗器を切換えることが通常
行なわれる。この切換えは例えばスイツチ（リー
ドリレー）９をオン、オフし、抵抗器７（抵抗値
R1）を抵抗器５（抵抗値R2、例えばR2＝100R1）
に並列接続するか否かにより行なわれる。しかし
ながら、例えばスイツチ９をオンにした瞬間を考
えると、増幅器３がこの変化に応答するのにどう
してもある期間が必要で、切換えの瞬間には増幅
器３の出力電圧は変化しない。よつて端子１３に
新しい抵抗器と負荷回路とで分圧された電圧変化
が発生する。この電圧変化がスパイクノイズとな
る。このスパイクノイズは通常数Ｖにもなり、負
荷回路１５として半導体素子を接続する場合は測
定条件を変えてしまう等特に有害となり、またス
イツチ９の寿命にも悪影響を及ぼす。
出回路のブロツク図である。この回路は高利得増
幅器３、並列接続された電流検出抵抗器５，７，
負荷回路１５，負荷回路１５に生ずる電圧を電圧
ホロワ１１を介して増幅器３に負帰還する回路お
よび電流検出抵抗器に生じた電圧を抽出する回路
２１により構成される。この回路は負荷回路１５
に（端子１３に）入力電圧、抵抗器１７，１９の
抵抗値で決まる所望電圧を発生させ、そして負荷
回路１５に流れる電流を電流検出抵抗器５または
７により電圧に変換して検出、監視するものであ
る。かかる回路において、負荷回路１５（抵抗値
Rx）に流れる電流の大きさに応じて電流感度を
変えるため電流検出抵抗器を切換えることが通常
行なわれる。この切換えは例えばスイツチ（リー
ドリレー）９をオン、オフし、抵抗器７（抵抗値
R1）を抵抗器５（抵抗値R2、例えばR2＝100R1）
に並列接続するか否かにより行なわれる。しかし
ながら、例えばスイツチ９をオンにした瞬間を考
えると、増幅器３がこの変化に応答するのにどう
してもある期間が必要で、切換えの瞬間には増幅
器３の出力電圧は変化しない。よつて端子１３に
新しい抵抗器と負荷回路とで分圧された電圧変化
が発生する。この電圧変化がスパイクノイズとな
る。このスパイクノイズは通常数Ｖにもなり、負
荷回路１５として半導体素子を接続する場合は測
定条件を変えてしまう等特に有害となり、またス
イツチ９の寿命にも悪影響を及ぼす。
本発明は上述欠点を除去するためになされたも
ので、本発明の目的は電流検出抵抗器の切換え時
に発生するスパイクノイズを抑制することができ
る、且つその大きさおよび切換え時間を制御でき
る回路を提供することである。以下図面を用いて
本発明を詳述する。
ので、本発明の目的は電流検出抵抗器の切換え時
に発生するスパイクノイズを抑制することができ
る、且つその大きさおよび切換え時間を制御でき
る回路を提供することである。以下図面を用いて
本発明を詳述する。
第２図は本発明による抵抗器切換え回路付負荷
電流検出回路のブロツク図である。第１図と同一
部分には同一符号を付して示した。第１図と異な
る部分のみ説明する。抵抗器７と直列に半導体ス
イツチ、例えば接合形FET、MOSFET、バイボ
ーラトランジスタ等が接続される。半導体スイツ
チ２５の制御端子（例えばFETのゲート）には
鋸歯状波信号発生器２７の一方の端子が接続さ
れ、そして該発生器２７の他方の端子はスイツチ
２９の共通端子ｓに接続される。共通端子Ｓは増
幅器３の出力端子に接続された接点ａ、電圧ホロ
ワ１１の出力端子に接続された接点ｂまたは基準
電位点に接続された接点ｃに後述するように選択
的に接続される。以下動作を説明する。
電流検出回路のブロツク図である。第１図と同一
部分には同一符号を付して示した。第１図と異な
る部分のみ説明する。抵抗器７と直列に半導体ス
イツチ、例えば接合形FET、MOSFET、バイボ
ーラトランジスタ等が接続される。半導体スイツ
チ２５の制御端子（例えばFETのゲート）には
鋸歯状波信号発生器２７の一方の端子が接続さ
れ、そして該発生器２７の他方の端子はスイツチ
２９の共通端子ｓに接続される。共通端子Ｓは増
幅器３の出力端子に接続された接点ａ、電圧ホロ
ワ１１の出力端子に接続された接点ｂまたは基準
電位点に接続された接点ｃに後述するように選択
的に接続される。以下動作を説明する。
負荷回路１５に生ずる電圧が電圧ホロワ１１を
介して増幅器３の入力に負帰還され、端子１３に
入力電圧に対応した一定電圧が生ずる動作は第１
図に示した回路と同一である。以下半導体スイツ
チ２５の極性および電流検出抵抗器に流れる電流
方向をそれぞれ区別して動作を説明する。
介して増幅器３の入力に負帰還され、端子１３に
入力電圧に対応した一定電圧が生ずる動作は第１
図に示した回路と同一である。以下半導体スイツ
チ２５の極性および電流検出抵抗器に流れる電流
方向をそれぞれ区別して動作を説明する。
ＮチヤンネルFETを使用する場合
―１ 電流がＡからＢに流れており且つ電流検
出抵抗器７を電流検出抵抗器５に並列接続する
場合 なお抵抗器５を例えば100KΩ、抵抗器７は1K
Ωである。第３図はこの場合の点Ｇ，Ａ，Ｂにお
ける電圧波形を示したものである。スイツチ２９
はｓ―ａに接続される。まず鋸歯状波信号発生器
（以下単に発生器という）２７の出力電圧をの
最大にしてFET２５をオフにした状態でスイツ
チ９をオンにする。次に発生器２７を動作させ、
その出力電圧をからに一定のスルー・レート
（slew rate，傾斜の大きさ、電圧／時間）で変化
させる。FET２５のゲート電圧VGが上昇し、
FET２５がオンになりかけ電流が流れはじめる
と、VBは以前よりになる。この電圧変化は増
幅器３の入力に帰還されVAは方向に変化する。
ここでＡは発生器２７の他方の端子に接続されて
いるので（発生器２７はフローテングの状態で動
作する）、FET２５のソース（ｓ）に対してゲー
トの電圧が下がり、FET２５をオフする方向に
働く。即ち負帰還がかかる。増幅器３のスルー・
レートは発生器２７のスルー・レートより充分大
きいのでVGs＝一定＝ピンチオフ電圧になるよう
にＡの電圧が変化する。FET２５が完全にオン
になり、それ以上抵抗変化ができなくなるとVB
の変化はなくなり、VAは一定となる。以上の動
作におけるVG，VA，VBの変化が第３図に示して
ある。したがつて電流検出抵抗器は緩慢に切換え
られ負荷回路１５にスパイクノイズが生ずること
はない。
出抵抗器７を電流検出抵抗器５に並列接続する
場合 なお抵抗器５を例えば100KΩ、抵抗器７は1K
Ωである。第３図はこの場合の点Ｇ，Ａ，Ｂにお
ける電圧波形を示したものである。スイツチ２９
はｓ―ａに接続される。まず鋸歯状波信号発生器
（以下単に発生器という）２７の出力電圧をの
最大にしてFET２５をオフにした状態でスイツ
チ９をオンにする。次に発生器２７を動作させ、
その出力電圧をからに一定のスルー・レート
（slew rate，傾斜の大きさ、電圧／時間）で変化
させる。FET２５のゲート電圧VGが上昇し、
FET２５がオンになりかけ電流が流れはじめる
と、VBは以前よりになる。この電圧変化は増
幅器３の入力に帰還されVAは方向に変化する。
ここでＡは発生器２７の他方の端子に接続されて
いるので（発生器２７はフローテングの状態で動
作する）、FET２５のソース（ｓ）に対してゲー
トの電圧が下がり、FET２５をオフする方向に
働く。即ち負帰還がかかる。増幅器３のスルー・
レートは発生器２７のスルー・レートより充分大
きいのでVGs＝一定＝ピンチオフ電圧になるよう
にＡの電圧が変化する。FET２５が完全にオン
になり、それ以上抵抗変化ができなくなるとVB
の変化はなくなり、VAは一定となる。以上の動
作におけるVG，VA，VBの変化が第３図に示して
ある。したがつて電流検出抵抗器は緩慢に切換え
られ負荷回路１５にスパイクノイズが生ずること
はない。
次にVBの電圧変化の大きさ、切換時間につい
て考察する。VAの変化を△Ａ，VBの変化を△Ｂ，
切換時間を△ｔとする。増幅器３が周波数oで
利得が１になる一次系の増幅器とすると、次式が
成立する。
て考察する。VAの変化を△Ａ，VBの変化を△Ｂ，
切換時間を△ｔとする。増幅器３が周波数oで
利得が１になる一次系の増幅器とすると、次式が
成立する。
2πo・△ｔ・△Ｂ＝△Ａ
△Ｂ＝△Ａ／2πo・△ｔ
例えば△Ａ＝10V，△ｔ＝2mS，o＝200KHz
とすると、△Ｂ≒4mVとなる。そして発生器２
７のスルー・レートは10V／2mS＝5V／mSとな
る。発生器２７のスルー・レートより増幅器３、
電圧ホロワ１１等を含むループのスルー・レート
が充分大きいから、VAの変化は発生器２７のス
ルー・レートにほぼ一致する。したがつて、発生
器２７を5V／mSで動かせば△Ｂ≒4mVになり、
負荷回路１５には非常に小さな電圧変化しか発生
しない。そして発生器２７のスルー・レートを適
当に選択することにより△Ｂおよび△ｔを制御す
ることができ、これらの最適値を選択できる。
とすると、△Ｂ≒4mVとなる。そして発生器２
７のスルー・レートは10V／2mS＝5V／mSとな
る。発生器２７のスルー・レートより増幅器３、
電圧ホロワ１１等を含むループのスルー・レート
が充分大きいから、VAの変化は発生器２７のス
ルー・レートにほぼ一致する。したがつて、発生
器２７を5V／mSで動かせば△Ｂ≒4mVになり、
負荷回路１５には非常に小さな電圧変化しか発生
しない。そして発生器２７のスルー・レートを適
当に選択することにより△Ｂおよび△ｔを制御す
ることができ、これらの最適値を選択できる。
―２ 電流がＡからＢに流れており且つ電流検
出抵抗器を５のみにする場合。
出抵抗器を５のみにする場合。
第３図にVG，VA，VBの電圧波形が示してあ
る。スイツチ２９はｓ―ａに接続したままであ
る。発生器２７の出力電圧を最大から最大に
向つて一定のスルー・レートで変化させる。
FET２５がオフになり始めるとVBが変化し、こ
の変化は増幅器３を介して発生器２７に負帰還さ
れる。したがつて―１の場合と同様にVBが一
定時間だけ変化し、FET２５が完全にオフにな
ると△Ｂは零になる。その後スイツチ９をオフに
する。スイツチ９は必須要件ではなく、微少電流
測定の場合、FET２５のオフが充分ではないと
考えられる場合があるから、設けられているもの
である。上記場合も発生器２７のスルー・レート
を適当に選択することにより、△Ｂ，△ｔを制御
できることは勿論である。
る。スイツチ２９はｓ―ａに接続したままであ
る。発生器２７の出力電圧を最大から最大に
向つて一定のスルー・レートで変化させる。
FET２５がオフになり始めるとVBが変化し、こ
の変化は増幅器３を介して発生器２７に負帰還さ
れる。したがつて―１の場合と同様にVBが一
定時間だけ変化し、FET２５が完全にオフにな
ると△Ｂは零になる。その後スイツチ９をオフに
する。スイツチ９は必須要件ではなく、微少電流
測定の場合、FET２５のオフが充分ではないと
考えられる場合があるから、設けられているもの
である。上記場合も発生器２７のスルー・レート
を適当に選択することにより、△Ｂ，△ｔを制御
できることは勿論である。
―３ 電流がＢからＡに流れており且つ電流検
出抵抗器７を電流検出抵抗器５に並列接続する
場合 第４図のｄにVG，VA，VBの電圧波形が示して
ある。スイツチ９をｓ―ｂに接続する。FET２
５がオンになり始め、VBがに変化し、VAが
に変化する時点までは―１の場合と同様であ
る。ここでｓ―ｂであるため、VBの変化よりも
VAの変化が大きく、ゲートに対してドレインが
急激に方向に大きくなる。したがつて負帰還が
かかりFET２５はオフの方向に動作する。VAの
変化は発生器２７のスルー・レートとほぼ同じに
制御される。―１と同様に△Ｂ、△ｔを制御で
きる。なおｓ―ｂで説明したが、ｓ―ｃにしても
同様な動作、効果が得られることは勿論である。
FET２５をオフする場合もｓ―ｂまたはｓ―ｃ
とし、その動作は―２の場合と同様である。
出抵抗器７を電流検出抵抗器５に並列接続する
場合 第４図のｄにVG，VA，VBの電圧波形が示して
ある。スイツチ９をｓ―ｂに接続する。FET２
５がオンになり始め、VBがに変化し、VAが
に変化する時点までは―１の場合と同様であ
る。ここでｓ―ｂであるため、VBの変化よりも
VAの変化が大きく、ゲートに対してドレインが
急激に方向に大きくなる。したがつて負帰還が
かかりFET２５はオフの方向に動作する。VAの
変化は発生器２７のスルー・レートとほぼ同じに
制御される。―１と同様に△Ｂ、△ｔを制御で
きる。なおｓ―ｂで説明したが、ｓ―ｃにしても
同様な動作、効果が得られることは勿論である。
FET２５をオフする場合もｓ―ｂまたはｓ―ｃ
とし、その動作は―２の場合と同様である。
第４図は上記の動作を要約し、FET２５の極
性、電流方向およびスイツチ２９の設定位置に対
応したVG，VA，VBの電圧波形を示したものであ
る。図により明らかなように、ｂ，ｃ，ｅ，ｈの
場合は負荷回路（VB）にスパイクノイズが発生
するから、ａ，ｄ，ｆ，ｇの構成を使用すること
が判かる。これを要約すると以下のとおりであ
る。
性、電流方向およびスイツチ２９の設定位置に対
応したVG，VA，VBの電圧波形を示したものであ
る。図により明らかなように、ｂ，ｃ，ｅ，ｈの
場合は負荷回路（VB）にスパイクノイズが発生
するから、ａ，ｄ，ｆ，ｇの構成を使用すること
が判かる。これを要約すると以下のとおりであ
る。
イ Ｎチヤンネルを使用し、電流がのときはｓ
―ａ、のときはｓ―ｂまたはｓ―ｃとする
（ａ，ｄ）。
―ａ、のときはｓ―ｂまたはｓ―ｃとする
（ａ，ｄ）。
ロ Ｐチヤンネルを使用し、電流がのときはｓ
―ｂまたはｓ―ｃ、のときはｓ―ａとする
（ｇ，ｆ） ハ ｓ―ａに接続したまま電流がのときはＮチ
ヤンネルを、のときはＰチヤンネルを使用す
る（ａ，ｆ） ニ ｓ―ｂまたはｓ―ｃに接続したまま電流が
のときはＰチヤンネルを、のときはＮチヤン
ネルを使用する（ｇ，ｄ） なおハ）、ニ）の場合にはＮ，Ｐチヤンネルの
FETを並列接続してそれを抵抗器７に直列接続
し、電流方向に対応して一方のFETのみを動作
させるようにすればよい。
―ｂまたはｓ―ｃ、のときはｓ―ａとする
（ｇ，ｆ） ハ ｓ―ａに接続したまま電流がのときはＮチ
ヤンネルを、のときはＰチヤンネルを使用す
る（ａ，ｆ） ニ ｓ―ｂまたはｓ―ｃに接続したまま電流が
のときはＰチヤンネルを、のときはＮチヤン
ネルを使用する（ｇ，ｄ） なおハ）、ニ）の場合にはＮ，Ｐチヤンネルの
FETを並列接続してそれを抵抗器７に直列接続
し、電流方向に対応して一方のFETのみを動作
させるようにすればよい。
以上の説明より明らかなように、本発明によれ
ば抵抗器切換時に発生するスパイクノイズを抑制
することができ、且つスパイクの大きさ、切換時
間を所望値に適宜選択することができる。したが
つて、特に負荷回路として半導体素子を接続して
もその測定に悪影響を与えることはなく、多大な
効果が得られるものである。
ば抵抗器切換時に発生するスパイクノイズを抑制
することができ、且つスパイクの大きさ、切換時
間を所望値に適宜選択することができる。したが
つて、特に負荷回路として半導体素子を接続して
もその測定に悪影響を与えることはなく、多大な
効果が得られるものである。
第１図は従来の抵抗器切換え回路付負荷電流検
出回路のブロツク図、第２図は本発明による抵抗
器切換え回路付負荷電流検出回路のブロツク図、
第３図は第２図の回路の一動作態様における各部
電圧波形図、第４図は第２図の回路の種々の動作
態様における各部電圧波形図である。 １５…負荷回路、２５…半導体スイツチ、２７
…鋸歯状波信号発生器、２９…スイツチ。
出回路のブロツク図、第２図は本発明による抵抗
器切換え回路付負荷電流検出回路のブロツク図、
第３図は第２図の回路の一動作態様における各部
電圧波形図、第４図は第２図の回路の種々の動作
態様における各部電圧波形図である。 １５…負荷回路、２５…半導体スイツチ、２７
…鋸歯状波信号発生器、２９…スイツチ。
Claims (1)
- １ 増幅器の出力端子と負荷回路との間に電流検
出用抵抗器を設けると共に該負荷回路に生ずる電
圧を該増幅器の入力に帰還して該負荷回路に該増
幅器の入力電圧に応じた出力電圧を発生する回路
において、前記増幅器の出力端子と前記負荷回路
との間に接続された半導体スイツチと抵抗器との
直列回路と、前記半導体スイツチの制御入力端に
一方の端子が接続された鋸歯状波信号発生器と、
前記鋸歯状波信号発生器の他方の端子に前記増幅
器の出力電圧、前記負荷回路の電圧または基準電
圧のうちの少なくとも一つを供給する手段とを備
えたことを特徴とする抵抗器切換え回路付電流検
出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9428880A JPS5719673A (en) | 1980-07-10 | 1980-07-10 | Electric current detector with resistance change-over circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9428880A JPS5719673A (en) | 1980-07-10 | 1980-07-10 | Electric current detector with resistance change-over circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5719673A JPS5719673A (en) | 1982-02-01 |
| JPS648310B2 true JPS648310B2 (ja) | 1989-02-13 |
Family
ID=14106066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9428880A Granted JPS5719673A (en) | 1980-07-10 | 1980-07-10 | Electric current detector with resistance change-over circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5719673A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61169770A (ja) * | 1985-01-23 | 1986-07-31 | Chuo Riken:Kk | 試験装置の電源回路 |
| JPH0317581U (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-21 |
-
1980
- 1980-07-10 JP JP9428880A patent/JPS5719673A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5719673A (en) | 1982-02-01 |
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