JP2000081455A - 振幅算出回路 - Google Patents

振幅算出回路

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JP2000081455A
JP2000081455A JP10251583A JP25158398A JP2000081455A JP 2000081455 A JP2000081455 A JP 2000081455A JP 10251583 A JP10251583 A JP 10251583A JP 25158398 A JP25158398 A JP 25158398A JP 2000081455 A JP2000081455 A JP 2000081455A
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JP
Japan
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circuit
amplitude
sample
amplifier
output
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JP10251583A
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Masaatsu Ito
正厚 伊藤
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NEC Corp
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 振幅の調整時間が短く、人的誤差が解消され
た振幅算出回路を提供する。 【解決手段】 増幅器2の出力端に2個のサンプリング
ホールド回路5a,5bを接続し、このサンプルホール
ド回路5a,5bにより、増幅器の出力を、時間的に位
相がずれたサンプリング信号により互いに異なる電圧で
サンプリングする。減算器7はこのサンプルホールド回
路5a,5bの出力電圧の差を求め、これを電圧計10
により測定することにより、振幅が求まる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は振幅調整をする信号
処理回路においてこの信号処理回路の出力電圧の振幅を
算出する振幅算出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図9は従来の信号処理回路を示す回路図
である。入力信号3は、信号処理回路1内の増幅器2で
基準電圧9に基づいて増幅されて出力信号4となる。こ
の信号処理回路1における振幅調整は以下のようにして
行われる。即ち、時間的に変化する入力信号3を、信号
処理回路1内の増幅器2で増幅して出力し、この出力信
号4をオシロスコープ24で観測し、規定の振幅値にな
るように、基準電圧9をマニュアルで調整する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の振
幅調整回路は、信号処理回路1の出力が、時間的に変化
する電圧であるために、オシロスコープ24を使用して
振幅を観測しながら、基準電圧9をマニュアルで調整し
ていた。このため、振幅の調整に時間がかかっていた。
また、振幅は波形として観測しているので、人的誤差を
含んで調整されることになる。このため、従来、振幅の
調整時間の短縮と、人的誤差の解消が要望されている。
【0004】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、振幅の調整時間が短く、人的誤差が解消さ
れた振幅算出回路を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る振幅算出回
路は、増幅器の振幅を得る振幅算出回路において、前記
増幅器の出力端に接続され異なるタイミングでサンプリ
ングする2個のサンプルホールド回路と、これらのサン
プルホールド回路の出力が入力されてこれを減算処理す
る減算回路と、を有することを特徴とする。
【0006】この振幅算出回路において、前記サンプル
ホールド回路は、例えば、時間的に位相がずれたサンプ
リング信号により制御されて互いに異なる電圧をサンプ
リングするものである。また、前記減算回路の出力に基
づいて前記増幅器の基準電圧を変化させることにより前
記増幅器の振幅を調整する基準電圧調整回路を設けるこ
とにより、振幅を自動調整することができる。
【0007】本発明に係る振幅算出回路は、増幅器の振
幅を得る振幅算出回路において、前記増幅器の出力端に
接続され異なるタイミングでサンプリングする複数個の
サンプルホールド回路と、これらのサンプルホールド回
路の出力が入力されて隣り合うサンプルホールド回路の
出力を減算処理する複数個の減算回路と、を有すること
を特徴とする。
【0008】この振幅算出回路において、前記サンプル
ホールド回路は、例えば、時間的に位相がずれたサンプ
リング信号により制御されて互いに異なる電圧をサンプ
リングするものである。また、前記各減算回路の出力に
基づいて前記増幅器の基準電圧を変化させることにより
前記増幅器の振幅を調整する基準電圧調整回路を設ける
ことにより、振幅を自動調整することができる。
【0009】本発明においては、増幅器の出力を異なる
タイミングでサンプリングし、そのサンプリング電圧を
減算処理してサンプリングホールド回路の出力電圧の差
を電圧計等で測定することにより、振幅を求めることが
できる。このため、振幅の調整時間が短く、また振幅を
求める際に人的誤差がない。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
発明の実施例について具体的に説明する。図1は本発明
の第1実施例に係る信号処理回路101を示す回路図で
ある。入力信号3は増幅回路2に入力され、増幅回路2
は基準電圧9に基づいて入力信号を増幅する。増幅回路
2の出力信号4はサンプルホールド回路5a,5bに入
力される。サンプルホールド回路5a、5bは増幅回路
2の出力信号4をサンプリング信号6a,6bに基づい
て互いに異なる電圧でサンプリングし、保持する。サン
プルホールド回路5a,5bの出力信号11a,11b
は直流電圧となり、2入力の減算回路7に入力されてい
る。減算回路7はその直流電圧を減算し、その出力信号
8を外部の電圧計10に出力する。
【0011】図3は増幅器2の一例を示し、基本的な差
動増幅回路である。トランジスタ12a、12bは電源
(Vcc)15と接地16との間に、定電流源(I0)
14を介してエミッタカップリングで接続されている。
トランジスタ12aのベースに入力信号3が入力され、
トランジスタ12aとエミッタカップリングで対をなす
トランジスタ12bのベースに基準電圧9が入力され
る。電源15とトランジスタ12bとの間には、抵抗1
3が接続されている。そして、この抵抗13とトランジ
スタ12bとの間の接続点から増幅器2の出力信号4が
出力され、この出力信号4は次段のサンプルホールド回
路5a、5bに入力される。
【0012】図4はサンプルホールド回路の一例を示
す。サンプリング信号6によりスイッチ17を制御し、
ホールドコンデンサ18に入力される電圧(出力信号
4)のサンプリングと保持動作を行う。サンプルホール
ド回路5a、5bで保持された電圧(サンプルホールド
回路出力信号11(11a,11b))は、次段に接続
される2入力の減算回路7にて、減算される。
【0013】図5は減算回路の一例で、基本的なOPア
ンプで構成した回路である。即ち、サンプルホールド回
路出力信号11a,11bは夫々抵抗20a、20bを
介してOPアンプ22の夫々反転入力端及び非反転入力
端に入力される。OPアンプ22の非反転入力端は抵抗
21bを介して接地16に接続されており、OPアンプ
22の出力端と反転入力端との間は抵抗21aを介して
接続されている。このように構成された減算回路は、入
力される信号(サンプルホールド回路出力信号11a,
11b)の差を、出力信号8として出力する。
【0014】次に、本実施例の動作について説明する。
図2のタイムチャートに示すように、増幅器2で増幅さ
れた信号は、時間的に位相がずれたサンプリング信号6
a、6bに制御されて、サンプルホールド回路5a、5
bにおいて、互いに異なる電圧でサンプリングされ、保
持される。サンプルホールド回路出力信号11a、11
bは、直流電圧となり、減算回路7でその直流電圧を減
算する。
【0015】以下に、入力信号3から減算回路7の出力
される電圧(減算回路出力信号8)の動作ついて説明す
る。図2のタイミングチャートに示すように、入力信号
3の電圧値は、時間的に変化している。図3に示す差動
増幅器は、基準電圧に対しての入出力は図6に示すよう
になる。これを式で表すと、下記数式1に示すようにな
る。
【0016】
【数1】Vout=Vcc−R0×I0/(1+exp
((Vin−Vref)/Vt)) ここで、Vinは入力信号3、Vrefは基準電圧9、
Voutは出力信号4、R0は抵抗13の抵抗値、I0
は定電流源14の電流値、Vccは電源15の電圧値、
Vtは熱電圧である。
【0017】図6と数式(1)から入力する電圧値が同
じでも、基準電圧の値によっては、出力値を変化させる
ことができ、expの特性であるから、出力の振幅を変
化させることができる。
【0018】図2では、入力信号3の電圧V1はV1’
に、V2はV2’に増幅されているとしている。増幅器
2の出力信号4は、次段のサンプルホールド回路5a、
5bで、サンプリングと保持が行われる。
【0019】図4のサンプルホールド回路のスイッチ1
7は、サンプリング信号6が”H”レベルの時に閉
じ、”L”レベルの時に開くとすると、図2のタイミン
グチャートのように、サンプリング信号6aが”H”レ
ベルの時に、サンプルホールド回路5aは出力信号4の
V1’の電圧をサンプリングして、”L”レベルになる
と保持し、出力する。同様に、サンプリング信号6b
が”H”レベルの時に、サンプルホールド回路5bは出
力信号4のV2’の電圧をサンプリングして、”L”レ
ベルになると保持し、出力する。
【0020】サンプルホールド回路出力信号11a、1
1bは、次段の減算回路7に入力される。図5の減算回
路を参照して動作を説明する。OPアンプ22の非反転
入力端子の電圧Vpは、抵抗20b(抵抗値をR1とす
る)と抵抗21b(抵抗R2とする)の抵抗分割で求ま
り下記数式2にて示すようになる。
【0021】
【数2】Vp=V2’×R2/(R1+R2)
【0022】反転入力端子の電圧Vmは、OPアンプの
仮想接地の原理により、非反転端子の電圧Vpとなり、
抵抗20a(抵抗値をR1とする)と抵抗21b(抵抗
値をR2とする)により、減算回路出力信号8をVsと
して下記数式3にて示すようになる。
【0023】
【数3】Vs=Vm−(V1’−Vm)×R2/R1=
(V2’−V1’)×R2/R1 但し、V2’≧V1’とする。
【0024】抵抗20a,20b、21a及び21bを
同じ抵抗値とすると、式(3)から減算回路出力信号の
電圧Vsは下記数式4にて表される。
【0025】
【数4】Vs=V2’−V1’
【0026】以上の動作から時間的に変化する入力信号
3は、直流電圧の振幅値として得られ、電圧計10で数
値として読むことができる。
【0027】また、図5のようなOPアンプ22による
減算回路7を示したが、その減算回路に電圧計を用い
て、電圧計の一方の端子をサンプルホールド回路11a
の出力に接続して、もう一方をサンプルホールド回路1
1bの出力に接続すれば、電圧差、即ち振幅値として得
ることができる。
【0028】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。この基本的構成は前述の第1実施例と同一である
が、サンプルホールド回路を複数個接続して、更に減算
回路7を複数個接続した所である。その構成を図7に示
す。図7において、サンプルホールド回路11が複数個
あるので、サンプリング信号6により、それぞれのサン
プルホールド回路11で、異なる電圧を保持することが
できる。保持された電圧は、次段の複数個の減算回路で
減算の処理がされる。
【0029】次いで、本発明の第3実施例について説明
する。本発明の目的に振幅算出した値から、基準電圧値
を変化させて出力の振幅値を調整することがある。図8
はこの第3の実施例の構成を示す回路図である。減算回
路出力信号8を基準電圧調整回路23に接続し、基準電
圧調整回路23が減算回路出力信号8の値に応じて基準
電圧9が変化するような動作をすれば、自動的に振幅が
調整できる回路となる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
時間的に変化する信号処理回路の出力信号の振幅を、
直流電圧値として検出できる。
【0031】その理由は、信号処理回路の出力に、サン
プルホールド回路を設け、そのサンプルホールド回路
で、時間的に変化する電圧を、サンプリング及び保持
し、異なる電圧値で保持したサンプルホールド回路の出
力を減算回路で、減算したためである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る信号処理回路101
を示すブロック図である。
【図2】同じくそのタイミングチャート図である。
【図3】同じくその増幅器を示す回路図である。
【図4】同じくそのサンプルホールド回路を示す回路図
である。
【図5】同じくその減算回路を示す回路図である。
【図6】差動増幅器の特性を示す図である。
【図7】本発明の第2実施例に係る信号処理装置102
を示すブロック図である。
【図8】本発明の第3実施例に係る信号処理装置103
を示すブロック図である。
【図9】従来の信号処理装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
2:増幅器 3:入力信号 4:出力信号 5,5a,5b:サンプルホールド回路 6a,6b:サンプリング信号 7:減算回路 8:減算回路出力信号 9:基準電圧 10:電圧計 11,11a,11b:サンプルホールド回路出力信号 101,102,103:信号処理装置
フロントページの続き Fターム(参考) 2G035 AA01 AB01 AB11 AB13 AC01 AC05 AC11 AC21 AD02 AD10 AD11 AD17 AD20 AD22 AD46 AD48 AD56 5J100 AA21 AA22 BA01 BB01 BB07 BB21 BC05 CA00 CA32 GA04 JA01 KA05 LA08 LA13 MA01 QA01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 増幅器の振幅を得る振幅算出回路におい
    て、前記増幅器の出力端に接続され異なるタイミングで
    サンプリングする2個のサンプルホールド回路と、これ
    らのサンプルホールド回路の出力が入力されてこれを減
    算処理する減算回路と、を有することを特徴とする振幅
    算出回路。
  2. 【請求項2】 前記サンプルホールド回路は、時間的に
    位相がずれたサンプリング信号により制御されて互いに
    異なる電圧をサンプリングすることを特徴とする請求項
    1に記載の振幅算出回路。
  3. 【請求項3】 前記減算回路の出力に基づいて前記増幅
    器の基準電圧を変化させることにより前記増幅器の振幅
    を調整する基準電圧調整回路を有することを特徴とする
    請求項1又は2に記載の振幅算出回路。
  4. 【請求項4】 増幅器の振幅を得る振幅算出回路におい
    て、前記増幅器の出力端に接続され異なるタイミングで
    サンプリングする複数個のサンプルホールド回路と、こ
    れらのサンプルホールド回路の出力が入力されて隣り合
    うサンプルホールド回路の出力を減算処理する複数個の
    減算回路と、を有することを特徴とする振幅算出回路。
  5. 【請求項5】 前記サンプルホールド回路は、時間的に
    位相がずれたサンプリング信号により制御されて互いに
    異なる電圧をサンプリングすることを特徴とする請求項
    4に記載の振幅算出回路。
  6. 【請求項6】 前記各減算回路の出力に基づいて前記増
    幅器の基準電圧を変化させることにより前記増幅器の振
    幅を調整する基準電圧調整回路を有することを特徴とす
    る請求項4又は5に記載の振幅算出回路。
JP10251583A 1998-09-04 1998-09-04 振幅算出回路 Pending JP2000081455A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113310396A (zh) * 2021-05-20 2021-08-27 西安电子科技大学 具有双采样结构的正余弦信号幅值计算电路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113310396A (zh) * 2021-05-20 2021-08-27 西安电子科技大学 具有双采样结构的正余弦信号幅值计算电路
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