JP2001183396A - Differential probe - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、オシロスコープや
記録計などに用いられる高電圧を入力可能な差動プロー
ブに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a differential probe capable of inputting a high voltage used for an oscilloscope or a recorder.
【０００２】[0002]
【従来の技術】差動プローブは、それぞれ所定の比率で
分圧された２つの入力を差動増幅器で受け、その差出力
をオシロスコープや記録計などに入力するプローブであ
り、その引き算機能により外部からのノイズ（同相信
号）を除去することができる。2. Description of the Related Art A differential probe is a probe which receives two inputs divided by a predetermined ratio by a differential amplifier and inputs the difference output to an oscilloscope, a recorder, or the like. (In-phase signal) can be removed.
【０００３】図３により、その構成を具体的に説明する
と、一対の測定リード１，２と差動増幅器３とを備え、
一方の測定リード１からの入力Ｖ１＋Ｖ２は、抵抗Ｒ１
と抵抗Ｒ２で分圧されて差動増幅器３の例えば＋入力端
子に印加される。同様に、他方の測定リード２からの入
力Ｖ２は抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４で分圧されて差動増幅器３
の例えば−入力端子に印加される。なお、入力Ｖ２は測
定リード１，２に同じ大きさで加わる同相電圧である。[0003] Referring to FIG. 3, the configuration will be described in detail. A pair of measurement leads 1 and 2 and a differential amplifier 3 are provided.
An input V1 + V2 from one measurement lead 1 is connected to a resistor R1
Is divided by the resistor R2 and applied to, for example, the + input terminal of the differential amplifier 3. Similarly, the input V2 from the other measurement lead 2 is divided by the resistors R3 and R4, and
For example, to the-input terminal. The input V2 is a common-mode voltage applied to the measurement leads 1 and 2 with the same magnitude.
【０００４】これにより、差動増幅器３からその差出力
Ｖ３が出力されるが、Ｒ１＝Ｒ３，Ｒ２＝Ｒ４とする
と、差出力Ｖ３は、 Ｖ３＝（Ｖ１＋Ｖ２）×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）−Ｖ２×Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４） ＝Ｖ１×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２） となる。As a result, the differential output V3 is output from the differential amplifier 3. If R1 = R3 and R2 = R4, the differential output V3 is: V3 = (V1 + V2) × R2 / (R1 + R2) −V2 × R4 / (R3 + R4) = V1 × R2 / (R1 + R2)
【０００５】この従来例においては、小信号でも対応可
能とするため、差動増幅器３の出力段に出力用増幅器４
が接続されている。すなわち、この出力用増幅器４はス
イッチＳＷ１がオフのとき増幅率１であり、差動増幅器
３の差出力Ｖ３はそのまま出力される。これに対して、
スイッチＳＷ１をオンにすると、差動増幅器３の差出力
Ｖ３は（Ｒ５＋Ｒ６）／Ｒ５倍に増幅されて出力される
ことになる。In this conventional example, an output amplifier 4 is provided at the output stage of the differential amplifier 3 so that even a small signal can be handled.
Is connected. That is, the output amplifier 4 has an amplification factor of 1 when the switch SW1 is off, and the difference output V3 of the differential amplifier 3 is output as it is. On the contrary,
When the switch SW1 is turned on, the differential output V3 of the differential amplifier 3 is amplified and output (R5 + R6) / R5 times.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】この差動プローブによ
れば、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の比および抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ
４の比を大きくすることにより、高電圧を発生する例え
ば商用電圧を安全にオシロスコープや記録計に取り込む
ことができる。According to this differential probe, the ratio of the resistance R1 to the resistance R2 and the resistance R3 to the resistance R
By increasing the ratio of 4, for example, a commercial voltage that generates a high voltage can be safely taken into an oscilloscope or a recorder.
【０００７】しかしながら、差動プローブから得られる
のは、差出力Ｖ３のみであるため、例えば商用電源のレ
ベル変化を見たい場合には、別途にその実効値変換回路
を必要とする。また、商用電源に重畳されているサージ
電圧を検出したい場合にも、別途にその検出回路が必要
となる。これは、作業者にとって不便である。However, since only the difference output V3 is obtained from the differential probe, if it is desired to see a change in the level of a commercial power supply, for example, a separate effective value conversion circuit is required. Also, when a surge voltage superimposed on a commercial power supply is to be detected, a separate detection circuit is required. This is inconvenient for the operator.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するためになされたもので、その目的は、スイ
ッチを切り替えるだけで、差出力のほかに、その実効値
や所定周波数のＡＣ出力が得られるようにした多機能の
差動プローブを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem. The purpose of the present invention is to merely switch a switch, and in addition to a difference output, an effective value of the difference output and a predetermined frequency. An object of the present invention is to provide a multifunctional differential probe capable of obtaining an AC output.
【０００９】上記目的を達成するため、本発明は、一対
の測定リードより取り込まれる２つの入力をそれぞれ分
圧して差動増幅器に与え、同差動増幅器により上記２つ
の入力の差出力を得る差動プローブにおいて、上記差動
増幅器の出力側には、その差出力端子の他に、上記差出
力を実効値に変換する実効値変換回路と、所定のカット
オフ周波数を有するＡＣ出力用のフィルタ回路とが並列
に接続されており、スイッチにより上記差出力端子、上
記実効値変換回路もしくは上記フィルタ回路のいずか一
つを選択可能としたことを特徴としている。In order to achieve the above object, the present invention provides a differential amplifier in which two inputs taken in from a pair of measurement leads are respectively divided and supplied to a differential amplifier, and a differential output of the two inputs is obtained by the differential amplifier. In the dynamic probe, on the output side of the differential amplifier, in addition to the difference output terminal, an effective value conversion circuit for converting the difference output to an effective value, and an AC output filter circuit having a predetermined cutoff frequency Are connected in parallel, and one of the difference output terminal, the effective value conversion circuit and the filter circuit can be selected by a switch.
【００１０】この場合、上記フィルタ回路をカットオフ
周波数が商用周波数以上のハイパスフィルタとすること
により、商用周波数を除去し、商用電源に重畳されてい
るサージ電圧を検出することができる。In this case, by using a high-pass filter having a cutoff frequency equal to or higher than the commercial frequency as the filter circuit, the commercial frequency can be removed and a surge voltage superimposed on the commercial power can be detected.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１により、本発明の実施例を説
明する。この実施例においても、差動増幅器３の＋入力
端子には、一方の測定リード１からの入力Ｖ１＋Ｖ２が
抵抗Ｒ１とＲ２とにより分圧されて入力される。また、
差動増幅器３の−入力端子には、他方の測定リードから
の同相電圧である入力Ｖ２が抵抗Ｒ３とＲ４とにより分
圧されて入力される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Also in this embodiment, the input V1 + V2 from one measurement lead 1 is divided and input to the positive input terminal of the differential amplifier 3 by the resistors R1 and R2. Also,
An input V2, which is a common-mode voltage from the other measurement lead, is divided and input to the negative input terminal of the differential amplifier 3 by the resistors R3 and R4.
【００１２】Ｒ１＝Ｒ３，Ｒ２＝Ｒ４とすると、差動増
幅器３からはＶ１×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）なる差出力Ｖ
３が得られる。この実施例においても、差動増幅器３の
出力段に出力用増幅器４が接続されており、その帰還回
路内のスイッチＳＷ１がオフの場合、差動増幅器３の差
出力Ｖ３がそのまま出力され、スイッチＳＷ１がオンの
ときには差出力Ｖ３が（Ｒ５＋Ｒ６）／Ｒ５倍に増幅さ
れて出力される。この出力用増幅器４の出力端子をＯＵ
Ｔ１とする。When R1 = R3 and R2 = R4, the differential amplifier 3 outputs a differential output V1 × R2 / (R1 + R2).
3 is obtained. Also in this embodiment, the output amplifier 4 is connected to the output stage of the differential amplifier 3, and when the switch SW1 in the feedback circuit is off, the differential output V3 of the differential amplifier 3 is output as it is, When SW1 is on, the difference output V3 is amplified by (R5 + R6) / R5 times and output. The output terminal of the output amplifier 4 is OU
Let it be T1.
【００１３】本発明によると、差動増幅器３の出力側に
は、実効値変換回路５とフィルタ回路６とが出力用増幅
器４に対してそれぞれ並列的に接続されている。実効値
変換回路５は例えば商用電源のレベル変化を見るときに
用いられるもので、その出力端子をＯＵＴ２とする。According to the present invention, on the output side of the differential amplifier 3, the effective value conversion circuit 5 and the filter circuit 6 are connected in parallel to the output amplifier 4, respectively. The effective value conversion circuit 5 is used, for example, when observing a level change of a commercial power supply, and its output terminal is set to OUT2.
【００１４】この実施例において、フィルタ回路６は商
用周波数を除去し、商用電源に重畳されているサージ電
圧だけを抽出するためのもので、コンデンサＣ１と抵抗
Ｒ７とを備えている。このフィルタ回路６の出力端子を
ＯＵＴ３とする。In this embodiment, the filter circuit 6 removes a commercial frequency and extracts only a surge voltage superimposed on a commercial power supply, and includes a capacitor C1 and a resistor R7. The output terminal of the filter circuit 6 is referred to as OUT3.
【００１５】フィルタ回路６のカットオフ周波数ｆｃは
５０Ｈｚ，６０Ｈｚに対して十分減衰する値になるよう
にＣ１×Ｒ７が選ばれる。すなわち、カットオフ周波数
ｆｃは次式により求められる。 ｆｃ＝１／２×π×Ｃ１×Ｒ７＞６０ＨｚThe cutoff frequency fc of the filter circuit 6 is selected to be C1.times.R7 so as to be sufficiently attenuated at 50 Hz and 60 Hz. That is, the cutoff frequency fc is obtained by the following equation. fc = 1/2 × π × C1 × R7> 60 Hz
【００１６】このように、この差動プローブは３つの出
力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２，ＯＵＴ３を備え、これらの
各出力端子はスイッチＳＷ２によりその一つが選択され
て、差出力Ｖ３、実効値Ｖ４もしくはサージ電圧（ＡＣ
出力）Ｖ５のいずれか一つが図示しないオシロスコープ
や記録計に入力される。As described above, this differential probe has three output terminals OUT1, OUT2, and OUT3. One of these output terminals is selected by the switch SW2, and the differential output V3, the effective value V4, or the surge voltage is output. (AC
Output) One of V5 is input to an oscilloscope or recorder not shown.
【００１７】上記実施例において、出力用増幅器４は任
意的構成要素である。すなわち、差動増幅器３の出力を
直接的に出力端子ＯＵＴ１に接続してもよい。また、フ
ィルタ回路６にしても、そのカットオフ周波数は任意に
設定することができる。In the above embodiment, the output amplifier 4 is an optional component. That is, the output of the differential amplifier 3 may be directly connected to the output terminal OUT1. Also, the cutoff frequency of the filter circuit 6 can be set arbitrarily.
【００１８】また、差動増幅器３の他の例としては図２
のものがある。この差動増幅器によると、出力差電圧Ｖ
３は、 Ｖ３＝｛Ｖ１×Ｒ９／（Ｒ８＋Ｒ９）｝×（Ｒ１０＋Ｒ
１１）／Ｒ１０−Ｖ２×Ｒ１１／Ｒ１０ で表される。したがって、Ｒ８＝Ｒ９＝Ｒ１０＝Ｒ１１
であるならば、 Ｖ３＝Ｖ１−Ｖ２ となる。FIG. 2 shows another example of the differential amplifier 3.
There are things. According to this differential amplifier, the output difference voltage V
3, V3 = {V1 × R9 / (R8 + R9)} × (R10 + R
11) / R10−V2 × R11 / R10 Therefore, R8 = R9 = R10 = R11
Then, V3 = V1-V2.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
差動増幅器の出力側に、その差出力端子の他に、差出力
を実効値に変換する実効値変換回路と、所定のカットオ
フ周波数を有するＡＣ出力用のフィルタ回路とを並列に
接続し、これらの各出力端子をスイッチにより選択可能
としたことにより、差出力のほかに、その実効値や所定
周波数のＡＣ出力が得られる多機能の差動プローブが提
供される。As described above, according to the present invention,
On the output side of the differential amplifier, in addition to the difference output terminal, an effective value conversion circuit for converting the difference output to an effective value, and an AC output filter circuit having a predetermined cutoff frequency are connected in parallel, By making each of these output terminals selectable by a switch, there is provided a multifunctional differential probe that can obtain an effective value and an AC output of a predetermined frequency in addition to the differential output.
【図１】本発明による差動プローブの一実施例を示した
回路構成図。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a differential probe according to the present invention.
【図２】本発明に適用可能な他の差動増幅器を示した回
路図。FIG. 2 is a circuit diagram showing another differential amplifier applicable to the present invention.
【図３】従来の差動プローブを示した回路構成図。FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional differential probe.
１，２ 測定リード ３ 差動増幅器 ４ 出力用増幅器 ５ 実効値変換回路 ６ フィルタ回路 ＳＷ１，ＳＷ２ スイッチ 1, 2 measurement lead 3 differential amplifier 4 output amplifier 5 effective value conversion circuit 6 filter circuit SW1, SW2 switch
Claims (2)
の入力をそれぞれ分圧して差動増幅器に与え、同差動増
幅器により上記２つの入力の差出力を得る差動プローブ
において、 上記差動増幅器の出力側には、その差出力端子の他に、
上記差出力を実効値に変換する実効値変換回路と、所定
のカットオフ周波数を有するＡＣ出力用のフィルタ回路
とが並列に接続されており、スイッチにより上記差出力
端子、上記実効値変換回路もしくは上記フィルタ回路の
いずか一つを選択可能としたことを特徴とする差動プロ
ーブ。1. A differential probe which divides two inputs taken from a pair of measurement leads and supplies the divided voltages to a differential amplifier, and obtains a differential output between the two inputs by the differential amplifier. On the output side, besides the difference output terminal,
An effective value conversion circuit for converting the difference output into an effective value, and a filter circuit for AC output having a predetermined cutoff frequency are connected in parallel, and the difference output terminal, the effective value conversion circuit or A differential probe characterized in that any one of the filter circuits can be selected.
が商用周波数以上のハイパスフィルタであることを特徴
とする請求項１に記載の差動プローブ。2. The differential probe according to claim 1, wherein the filter circuit is a high-pass filter having a cutoff frequency equal to or higher than a commercial frequency.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37214999A JP2001183396A (en) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | Differential probe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37214999A JP2001183396A (en) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | Differential probe |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001183396A true JP2001183396A (en) | 2001-07-06 |
Family
ID=18499939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37214999A Pending JP2001183396A (en) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | Differential probe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001183396A (en) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2008544250A (en) * | 2005-06-13 | 2008-12-04 | カスケード マイクロテック インコーポレイテッド | Wideband active / passive differential signal probe |
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| CN107782942A (en) * | 2016-08-31 | 2018-03-09 | 北京普源精电科技有限公司 | Oscilloscope measurement circuit and its Active Front End, test system, measuring method |
-
1999
- 1999-12-28 JP JP37214999A patent/JP2001183396A/en active Pending
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