JP2002139520A - 電圧印加電流測定装置 - Google Patents
電圧印加電流測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、測定電流レンジを切り換えたと
き、オーバーシュート性の電圧が負荷に発生しない電圧
印加電流測定装置を提供する。 【解決手段】 非反転増幅器の出力と負荷との間に複数
の抵抗を設け、該複数の抵抗の接続をスイッチ手段で切
り換えて測定電流レンジを変更する電圧印加電流測定装
置において、負荷電圧を前記非反転増幅器にフィードバ
ック出力するボルテージフォロワと、該ボルテージフォ
ロワの出力と前記非反転増幅器の出力との接続をＯＮ／
ＯＦＦするスイッチ手段とを設ける。
き、オーバーシュート性の電圧が負荷に発生しない電圧
印加電流測定装置を提供する。 【解決手段】 非反転増幅器の出力と負荷との間に複数
の抵抗を設け、該複数の抵抗の接続をスイッチ手段で切
り換えて測定電流レンジを変更する電圧印加電流測定装
置において、負荷電圧を前記非反転増幅器にフィードバ
ック出力するボルテージフォロワと、該ボルテージフォ
ロワの出力と前記非反転増幅器の出力との接続をＯＮ／
ＯＦＦするスイッチ手段とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、測定電流レンジ切
換時に発生するオーバシュート性のスパイクの発生を防
止した電圧印加電流測定装置に関する。
換時に発生するオーバシュート性のスパイクの発生を防
止した電圧印加電流測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の電圧印加電流測定装置につい
て、図３を参照して構成と動作について説明する。図３
に示すように、従来の電圧印加電流測定装置は、電圧源
１０と、オペアンプＡ１と、アンプ部Ａ２と、スイッチ
Ｓ１と、抵抗ＲＭ１、ＲＭ２と、Ａ／Ｄ変換器２０とで
構成している。
て、図３を参照して構成と動作について説明する。図３
に示すように、従来の電圧印加電流測定装置は、電圧源
１０と、オペアンプＡ１と、アンプ部Ａ２と、スイッチ
Ｓ１と、抵抗ＲＭ１、ＲＭ２と、Ａ／Ｄ変換器２０とで
構成している。
【０００３】ここで、電圧源１０の電圧をＶｉ、オペア
ンプＡ１の出力電圧をＶ１、アンプ部Ａ２の出力電圧を
Ｖ２、負荷３０に印加する電圧をＶｏ、負荷３０に流れ
る電流をｉＬとする。
ンプＡ１の出力電圧をＶ１、アンプ部Ａ２の出力電圧を
Ｖ２、負荷３０に印加する電圧をＶｏ、負荷３０に流れ
る電流をｉＬとする。
【０００４】スイッチＳ１は、スイッチ手段であり、信
号接続をＯＮ／ＯＦＦする。負荷３０は、被測定デバイ
スであり、抵抗や半導体等である。
号接続をＯＮ／ＯＦＦする。負荷３０は、被測定デバイ
スであり、抵抗や半導体等である。
【０００５】オペアンプＡ１は、フィードバックループ
ＬＰ１により、非反転増幅器を構成する。従って、負荷
電圧Ｖｏは、オペアンプＡ１の応答速度で電圧源１０の
電圧Ｖｉに収束する。オペアンプＡ１出力と負荷３０間
に接続された抵抗ＲＭ１、ＲＭ２は、負荷３０に流れる
電流ｉＬを電圧に変換し、その変換電圧をアンプ部Ａ２
により電圧Ｖ２として出力する。アンプ部Ａ２の出力電
圧Ｖ２は、Ａ／Ｄ変換器２０によりデジタル電圧に変換
出力して、負荷３０に流れる電流ｉＬとして測定する。
ＬＰ１により、非反転増幅器を構成する。従って、負荷
電圧Ｖｏは、オペアンプＡ１の応答速度で電圧源１０の
電圧Ｖｉに収束する。オペアンプＡ１出力と負荷３０間
に接続された抵抗ＲＭ１、ＲＭ２は、負荷３０に流れる
電流ｉＬを電圧に変換し、その変換電圧をアンプ部Ａ２
により電圧Ｖ２として出力する。アンプ部Ａ２の出力電
圧Ｖ２は、Ａ／Ｄ変換器２０によりデジタル電圧に変換
出力して、負荷３０に流れる電流ｉＬとして測定する。
【０００６】電流測定レンジは、抵抗ＲＭ２と直列に接
続したスイッチＳ１をＯＮ／ＯＦＦして、抵抗ＲＭ１と
抵抗ＲＭ２との並列接続と、抵抗ＲＭ１のみの接続とに
切り換えて行う。
続したスイッチＳ１をＯＮ／ＯＦＦして、抵抗ＲＭ１と
抵抗ＲＭ２との並列接続と、抵抗ＲＭ１のみの接続とに
切り換えて行う。
【０００７】次に、従来の図３に示す電圧印加電流測定
装置のレンジを切り換えるときの波形について、図４を
参照して具体的な下記の数値例で説明する。 電圧源１０の電圧Ｖｉ＝１０Ｖ 抵抗ＲＭ１＝１００Ω 抵抗ＲＭ２＝１１．１Ω 負荷３０を抵抗としたときの抵抗値ＲＬ＝１００Ω
装置のレンジを切り換えるときの波形について、図４を
参照して具体的な下記の数値例で説明する。 電圧源１０の電圧Ｖｉ＝１０Ｖ 抵抗ＲＭ１＝１００Ω 抵抗ＲＭ２＝１１．１Ω 負荷３０を抵抗としたときの抵抗値ＲＬ＝１００Ω
【０００８】図４の（ａ）に示すように、スイッチＳ１
がＯＦＦのとき、負荷電圧Ｖｏは１０Ｖで、負荷電流ｉ
Ｌは下記式（１）で求められる。 ｉＬ＝Ｖｏ／ＲＬ＝０．１Ａ ・・・・・（１）
がＯＦＦのとき、負荷電圧Ｖｏは１０Ｖで、負荷電流ｉ
Ｌは下記式（１）で求められる。 ｉＬ＝Ｖｏ／ＲＬ＝０．１Ａ ・・・・・（１）
【０００９】また、スイッチＳ１がＯＦＦのとき、負荷
電流ｉＬ＝０．１Ａで、アンプ部Ａ２をゲイン１とする
と、出力電圧Ｖ２は抵抗ＲＭ１の両端電圧となり下記式
（２）で求められる。 Ｖ２＝ＲＭ１×ｉＬ＝１０Ｖ ・・・・・（２）
電流ｉＬ＝０．１Ａで、アンプ部Ａ２をゲイン１とする
と、出力電圧Ｖ２は抵抗ＲＭ１の両端電圧となり下記式
（２）で求められる。 Ｖ２＝ＲＭ１×ｉＬ＝１０Ｖ ・・・・・（２）
【００１０】また、スイッチＳ１がＯＦＦのとき、負荷
電圧Ｖｏ＝１０Ｖ、負荷電流ｉＬ＝０．１Ａで、オペア
ンプＡ１の出力電圧Ｖ１は下記式（３）で求められる。 Ｖ１＝ＲＭ１×ｉＬ＋Ｖｏ＝２０Ｖ ・・・・・（３）
電圧Ｖｏ＝１０Ｖ、負荷電流ｉＬ＝０．１Ａで、オペア
ンプＡ１の出力電圧Ｖ１は下記式（３）で求められる。 Ｖ１＝ＲＭ１×ｉＬ＋Ｖｏ＝２０Ｖ ・・・・・（３）
【００１１】図４の（ａ）に示すように、スイッチＳ１
をＯＦＦからＯＮに切り換えたとき、抵抗ＲＭ１と抵抗
ＲＭ２との並列抵抗値は下記式（４）となる。 ＲＭ１／／ＲＭ２≒１０Ω ・・・・・（４）
をＯＦＦからＯＮに切り換えたとき、抵抗ＲＭ１と抵抗
ＲＭ２との並列抵抗値は下記式（４）となる。 ＲＭ１／／ＲＭ２≒１０Ω ・・・・・（４）
【００１２】図４の（ｃ）に示すように、定常状態の負
荷電流ｉＬは、０．１Ａなので、アンプ部Ａ２の出力電
圧Ｖ２は、アンプ部Ａ２の応答速度で１０Ｖから下記式
（５）の電圧に収束する。 Ｖ２＝ＲＭ１×ｉＬ＝１Ｖ ・・・・・（５）
荷電流ｉＬは、０．１Ａなので、アンプ部Ａ２の出力電
圧Ｖ２は、アンプ部Ａ２の応答速度で１０Ｖから下記式
（５）の電圧に収束する。 Ｖ２＝ＲＭ１×ｉＬ＝１Ｖ ・・・・・（５）
【００１３】図４の（ｂ）に示すように、定常状態の負
荷電圧Ｖｏは１０Ｖ、負荷電流ｉＬは０．１Ａで、オペ
アンプＡ１の出力電圧Ｖ１は、オペアンプＡ１の応答速
度で２０Ｖから下記式（６）の電圧に収束する。 Ｖ１＝ＲＭ１×ｉＬ＋Ｖｏ＝１１Ｖ ・・・・・（６）
荷電圧Ｖｏは１０Ｖ、負荷電流ｉＬは０．１Ａで、オペ
アンプＡ１の出力電圧Ｖ１は、オペアンプＡ１の応答速
度で２０Ｖから下記式（６）の電圧に収束する。 Ｖ１＝ＲＭ１×ｉＬ＋Ｖｏ＝１１Ｖ ・・・・・（６）
【００１４】図４の（ｄ）に示すように、スイッチＳ１
をＯＦＦからＯＮに切り換えた瞬間の負荷電圧Ｖｏは一
瞬下記式（７）の電圧となり、オペアンプＡ１の応答速
度で１０Ｖに収束する。 Ｖｏ＝Ｖ１×ＲＬ／（ＲＬ１＋ＲＭ１／／ＲＭ２）≒１８．２Ｖ・・・（７）
をＯＦＦからＯＮに切り換えた瞬間の負荷電圧Ｖｏは一
瞬下記式（７）の電圧となり、オペアンプＡ１の応答速
度で１０Ｖに収束する。 Ｖｏ＝Ｖ１×ＲＬ／（ＲＬ１＋ＲＭ１／／ＲＭ２）≒１８．２Ｖ・・・（７）
【００１５】従って、負荷に流れる電流が増加して測定
電流レンジを切り換えたとき、オーバーシュート性の電
圧が負荷端に発生して、その後所定の電圧に収束する。
そのため、オーバシュートの電圧により負荷を誤動作さ
せたり、損傷させる可能性がある。
電流レンジを切り換えたとき、オーバーシュート性の電
圧が負荷端に発生して、その後所定の電圧に収束する。
そのため、オーバシュートの電圧により負荷を誤動作さ
せたり、損傷させる可能性がある。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】上記説明のように、負
荷に流れる電流が増加して測定電流レンジを切り換えた
とき、瞬間的にオーバーシュート性の電圧が負荷端に発
生することがあり実用上の問題があった。そこで、本発
明は、こうした問題に鑑みなされたもので、その目的
は、測定電流レンジを切り換えたとき、オーバーシュー
ト性の電圧が負荷に発生しない電圧印加電流測定装置を
提供することにある。
荷に流れる電流が増加して測定電流レンジを切り換えた
とき、瞬間的にオーバーシュート性の電圧が負荷端に発
生することがあり実用上の問題があった。そこで、本発
明は、こうした問題に鑑みなされたもので、その目的
は、測定電流レンジを切り換えたとき、オーバーシュー
ト性の電圧が負荷に発生しない電圧印加電流測定装置を
提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】即ち、上記目的を達成す
るためになされた本発明の第１は、非反転増幅器の出力
と負荷との間に複数の抵抗を設け、該複数の抵抗の接続
をスイッチ手段で切り換えて測定電流レンジを変更する
電圧印加電流測定装置において、負荷電圧を前記非反転
増幅器にフィードバック出力するボルテージフォロワ
と、該ボルテージフォロワの出力と前記非反転増幅器の
出力との接続をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、を設
けたことを特徴とした電圧印加電流測定装置を要旨とし
ている。
るためになされた本発明の第１は、非反転増幅器の出力
と負荷との間に複数の抵抗を設け、該複数の抵抗の接続
をスイッチ手段で切り換えて測定電流レンジを変更する
電圧印加電流測定装置において、負荷電圧を前記非反転
増幅器にフィードバック出力するボルテージフォロワ
と、該ボルテージフォロワの出力と前記非反転増幅器の
出力との接続をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、を設
けたことを特徴とした電圧印加電流測定装置を要旨とし
ている。
【００１８】また、上記目的を達成するためになされた
本発明の第２は、電圧を発生する電圧源と、該電圧源の
電圧を受けて非反転増幅して出力する非反転増幅器と、
該非反転増幅器の出力を受けて、負荷に出力する複数の
抵抗と、該複数の抵抗の接続を切り換えて測定電流のレ
ンジを変更するスイッチ手段と、を設けて、負荷電圧を
前記非反転増幅器にフィードバックして負荷に流れる電
流を測定する電圧印加電流測定装置において、負荷電圧
を前記非反転増幅器にフィードバック出力するボルテー
ジフォロワと、該ボルテージフォロワの出力と、前記非
反転増幅器の出力とをＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段
と、を設けたことを特徴とした電圧印加電流測定装置を
要旨としている。
本発明の第２は、電圧を発生する電圧源と、該電圧源の
電圧を受けて非反転増幅して出力する非反転増幅器と、
該非反転増幅器の出力を受けて、負荷に出力する複数の
抵抗と、該複数の抵抗の接続を切り換えて測定電流のレ
ンジを変更するスイッチ手段と、を設けて、負荷電圧を
前記非反転増幅器にフィードバックして負荷に流れる電
流を測定する電圧印加電流測定装置において、負荷電圧
を前記非反転増幅器にフィードバック出力するボルテー
ジフォロワと、該ボルテージフォロワの出力と、前記非
反転増幅器の出力とをＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段
と、を設けたことを特徴とした電圧印加電流測定装置を
要旨としている。
【００１９】また、上記目的を達成するためになされた
本発明の第３は、反転増幅器の出力と負荷との間に複数
の抵抗を設け、該複数の抵抗の接続をスイッチ手段で切
り換えて測定電流レンジを変更する電圧印加電流測定装
置において、負荷電圧を前記反転増幅器にフィードバッ
ク出力する第１のボルテージフォロワと、該ボルテージ
フォロワの出力と前記反転増幅器の出力との接続をＯＮ
／ＯＦＦするスイッチ手段と、該第１のボルテージフォ
ロワの出力を受けて前記反転増幅器のフィードバック抵
抗に出力する第２のボルテージフォロワと、を設けたこ
とを特徴とした電圧印加電流測定装置を要旨としてい
る。
本発明の第３は、反転増幅器の出力と負荷との間に複数
の抵抗を設け、該複数の抵抗の接続をスイッチ手段で切
り換えて測定電流レンジを変更する電圧印加電流測定装
置において、負荷電圧を前記反転増幅器にフィードバッ
ク出力する第１のボルテージフォロワと、該ボルテージ
フォロワの出力と前記反転増幅器の出力との接続をＯＮ
／ＯＦＦするスイッチ手段と、該第１のボルテージフォ
ロワの出力を受けて前記反転増幅器のフィードバック抵
抗に出力する第２のボルテージフォロワと、を設けたこ
とを特徴とした電圧印加電流測定装置を要旨としてい
る。
【００２０】また、上記目的を達成するためになされた
本発明の第４は、電圧を発生する電圧源と、該電圧源の
電圧を受けて反転増幅して出力する反転増幅器と、該反
転増幅器の出力を受けて、負荷に出力する複数の抵抗
と、該複数の抵抗の接続を切り換えて測定電流のレンジ
を変更するスイッチと、を設けて、負荷に流れる電流を
測定する電圧印加電流測定装置において、負荷電圧を前
記反転増幅器にフィードバック出力する第１のボルテー
ジフォロワと、該第１のボルテージフォロワの出力と、
前記反転増幅器の出力との接続をＯＮ／ＯＦＦするスイ
ッチ手段と、該第１のボルテージフォロワの出力を受け
て前記反転増幅器のフィードバック抵抗に出力する第２
のボルテージフォロワと、を設けたことを特徴とした電
圧印加電流測定装置を要旨としている。
本発明の第４は、電圧を発生する電圧源と、該電圧源の
電圧を受けて反転増幅して出力する反転増幅器と、該反
転増幅器の出力を受けて、負荷に出力する複数の抵抗
と、該複数の抵抗の接続を切り換えて測定電流のレンジ
を変更するスイッチと、を設けて、負荷に流れる電流を
測定する電圧印加電流測定装置において、負荷電圧を前
記反転増幅器にフィードバック出力する第１のボルテー
ジフォロワと、該第１のボルテージフォロワの出力と、
前記反転増幅器の出力との接続をＯＮ／ＯＦＦするスイ
ッチ手段と、該第１のボルテージフォロワの出力を受け
て前記反転増幅器のフィードバック抵抗に出力する第２
のボルテージフォロワと、を設けたことを特徴とした電
圧印加電流測定装置を要旨としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、下記の実
施例において説明する。
施例において説明する。
【００２２】
【実施例】本発明の電圧印加電流測定装置の実施例１に
ついて、図１を参照して構成と動作につて説明する。図
１に示すように、本実施例１の電圧印加電流測定装置
は、電圧源１０と、オペアンプＡ１と、アンプ部Ａ２
と、スイッチＳ１と、抵抗ＲＭ１、ＲＭ２と、Ａ／Ｄ変
換器２０との従来構成に、オペアンプＡ３と、抵抗Ｒ１
と、スイッチＳ２とを追加して構成している。
ついて、図１を参照して構成と動作につて説明する。図
１に示すように、本実施例１の電圧印加電流測定装置
は、電圧源１０と、オペアンプＡ１と、アンプ部Ａ２
と、スイッチＳ１と、抵抗ＲＭ１、ＲＭ２と、Ａ／Ｄ変
換器２０との従来構成に、オペアンプＡ３と、抵抗Ｒ１
と、スイッチＳ２とを追加して構成している。
【００２３】ここで、電圧源１０の電圧をＶｉ、オペア
ンプＡ１の出力電圧をＶ１、アンプ部Ａ２の出力電圧を
Ｖ２、負荷３０に印加する電圧をＶｏ、負荷３０に流れ
る電流をｉＬとする。
ンプＡ１の出力電圧をＶ１、アンプ部Ａ２の出力電圧を
Ｖ２、負荷３０に印加する電圧をＶｏ、負荷３０に流れ
る電流をｉＬとする。
【００２４】従来構成と同じオペアンプＡ１と、アンプ
部Ａ２と、スイッチＳ１と、抵抗ＲＭ１、ＲＭ２と、Ａ
／Ｄ変換器２０との個々の動作については、従来技術に
おいて説明したので説明を省略する。オペアンプＡ３
は、ゲイン１の高入力低インピーダンス出力のボルテー
ジフォロワを構成している。スイッチＳ２は、信号線を
ＯＮ／ＯＦＦできるリレーなどのスイッチ手段である。
部Ａ２と、スイッチＳ１と、抵抗ＲＭ１、ＲＭ２と、Ａ
／Ｄ変換器２０との個々の動作については、従来技術に
おいて説明したので説明を省略する。オペアンプＡ３
は、ゲイン１の高入力低インピーダンス出力のボルテー
ジフォロワを構成している。スイッチＳ２は、信号線を
ＯＮ／ＯＦＦできるリレーなどのスイッチ手段である。
【００２５】本実施例１の電圧印加電流測定装置は、負
荷３０からのフィードバックループＬＰ１にオペアンプ
Ａ３を設け、さらにスイッチＳ２を設けて、オペアンプ
Ａ３の出力とオペアンプＡ１との出力を接続し、フィー
ドバックループＬＰ２と、フィードバックループＬＰ３
とを形成できるようにしている。抵抗Ｒ１は、例えば１
０ｋΩの抵抗値を使用し、フィードバックループＬＰ１
とフィードバックループＬＰ２との２つのループのアイ
ソレーションとして機能する。
荷３０からのフィードバックループＬＰ１にオペアンプ
Ａ３を設け、さらにスイッチＳ２を設けて、オペアンプ
Ａ３の出力とオペアンプＡ１との出力を接続し、フィー
ドバックループＬＰ２と、フィードバックループＬＰ３
とを形成できるようにしている。抵抗Ｒ１は、例えば１
０ｋΩの抵抗値を使用し、フィードバックループＬＰ１
とフィードバックループＬＰ２との２つのループのアイ
ソレーションとして機能する。
【００２６】次に、図１に示す本発明の電圧印加電流測
定装置の電流測定レンジを切り換えるときの波形につい
て、具体的な下記の数値例で図２を参照して説明する。 電圧源１０の電圧Ｖｉ＝１０Ｖ 抵抗ＲＭ１＝１００Ω 抵抗ＲＭ２＝１１．１Ω 負荷３０を抵抗としたときの抵抗値ＲＬ＝１００Ω
定装置の電流測定レンジを切り換えるときの波形につい
て、具体的な下記の数値例で図２を参照して説明する。 電圧源１０の電圧Ｖｉ＝１０Ｖ 抵抗ＲＭ１＝１００Ω 抵抗ＲＭ２＝１１．１Ω 負荷３０を抵抗としたときの抵抗値ＲＬ＝１００Ω
【００２７】図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、スイ
ッチＳ１、Ｓ２が共にＯＦＦのとき、図２の（ｅ）に示
すように、負荷電圧Ｖｏ＝Ｖｉ＝１０Ｖとなり、負荷電
流ｉＬは下記式（１）で求められる。 ｉＬ＝Ｖｏ／ＲＬ＝０．１Ａ ・・・・・（１）
ッチＳ１、Ｓ２が共にＯＦＦのとき、図２の（ｅ）に示
すように、負荷電圧Ｖｏ＝Ｖｉ＝１０Ｖとなり、負荷電
流ｉＬは下記式（１）で求められる。 ｉＬ＝Ｖｏ／ＲＬ＝０．１Ａ ・・・・・（１）
【００２８】また、スイッチＳ１、Ｓ２が共にＯＦＦの
とき、図２の（ｄ）に示すように、負荷電流ｉＬ＝０．
１Ａで、アンプ部Ａ２の出力電圧Ｖ２は、抵抗ＲＭ１の
両端電圧となり下記式（２）で求める電圧となる。 Ｖ２＝ＲＭ１×ｉＬ＝１０Ｖ ・・・・・（２）
とき、図２の（ｄ）に示すように、負荷電流ｉＬ＝０．
１Ａで、アンプ部Ａ２の出力電圧Ｖ２は、抵抗ＲＭ１の
両端電圧となり下記式（２）で求める電圧となる。 Ｖ２＝ＲＭ１×ｉＬ＝１０Ｖ ・・・・・（２）
【００２９】スイッチＳ１、Ｓ２が共にＯＦＦのとき、
図２の（ｃ）に示すように、負荷電圧Ｖｏ＝１０Ｖ、負
荷電流ｉＬ＝０．１Ａで、オペアンプＡ１の出力電圧Ｖ
１は、オペアンプＡ１の応答速度で下記式（３）で求め
る電圧に収束する。 Ｖ１＝ＲＭ１×ｉＬ＋Ｖｏ＝２０Ｖ ・・・・・（３）
図２の（ｃ）に示すように、負荷電圧Ｖｏ＝１０Ｖ、負
荷電流ｉＬ＝０．１Ａで、オペアンプＡ１の出力電圧Ｖ
１は、オペアンプＡ１の応答速度で下記式（３）で求め
る電圧に収束する。 Ｖ１＝ＲＭ１×ｉＬ＋Ｖｏ＝２０Ｖ ・・・・・（３）
【００３０】スイッチＳ１がＯＦＦの状態で、スイッチ
Ｓ２をＯＦＦからＯＮに切り換えたとき、図２の（ｅ）
に示すように、Ｖ１＝Ｖｉ＝１０Ｖとなり、オペアンプ
Ａ３の応答速度で負荷電圧Ｖｏは下記式（４）の電圧に
収束する。 Ｖｏ＝Ｖｉ×ＲＬ／（ＲＭ１＋ＲＬ）＝５Ｖ ・・・・・（４）
Ｓ２をＯＦＦからＯＮに切り換えたとき、図２の（ｅ）
に示すように、Ｖ１＝Ｖｉ＝１０Ｖとなり、オペアンプ
Ａ３の応答速度で負荷電圧Ｖｏは下記式（４）の電圧に
収束する。 Ｖｏ＝Ｖｉ×ＲＬ／（ＲＭ１＋ＲＬ）＝５Ｖ ・・・・・（４）
【００３１】スイッチＳ１がＯＦＦの状態で、スイッチ
Ｓ２をＯＦＦからＯＮに切り換えたとき、オペアンプＡ
３の応答速度で負荷電流ｉＬは下記式（５）の電流に収
束する。 ｉＬ＝Ｖ１／（ＲＭ１＋ＲＬ）＝０．０５Ａ ・・・・・（５）
Ｓ２をＯＦＦからＯＮに切り換えたとき、オペアンプＡ
３の応答速度で負荷電流ｉＬは下記式（５）の電流に収
束する。 ｉＬ＝Ｖ１／（ＲＭ１＋ＲＬ）＝０．０５Ａ ・・・・・（５）
【００３２】スイッチＳ１がＯＦＦの状態で、スイッチ
Ｓ２をＯＦＦからＯＮに切り換えたとき、図２の（ｄ）
に示すように、アンプ部Ａ２の出力電圧Ｖ２は、アンプ
部Ａ２の応答速度で１０Ｖから下記式（６）の電圧に収
束する。 Ｖ２＝ＲＭ１×ｉＬ＝５Ｖ ・・・・・（６）
Ｓ２をＯＦＦからＯＮに切り換えたとき、図２の（ｄ）
に示すように、アンプ部Ａ２の出力電圧Ｖ２は、アンプ
部Ａ２の応答速度で１０Ｖから下記式（６）の電圧に収
束する。 Ｖ２＝ＲＭ１×ｉＬ＝５Ｖ ・・・・・（６）
【００３３】スイッチＳ１がＯＦＦの状態で、スイッチ
Ｓ２をＯＦＦからＯＮに切り換えたとき、図２の（ｅ）
に示すように、オペアンプＡ１の出力電圧Ｖ１はオペア
ンプＡ１の応答速度でＶ１＝Ｖｉ＝１０Ｖに収束し、オ
ペアンプＡ３の応答速度で負荷電圧Ｖｏは下記式（７）
の電圧に収束する。 Ｖｏ＝Ｖｉ×ＲＬ／（ＲＭ１＋ＲＬ）＝５Ｖ ・・・・・（７）
Ｓ２をＯＦＦからＯＮに切り換えたとき、図２の（ｅ）
に示すように、オペアンプＡ１の出力電圧Ｖ１はオペア
ンプＡ１の応答速度でＶ１＝Ｖｉ＝１０Ｖに収束し、オ
ペアンプＡ３の応答速度で負荷電圧Ｖｏは下記式（７）
の電圧に収束する。 Ｖｏ＝Ｖｉ×ＲＬ／（ＲＭ１＋ＲＬ）＝５Ｖ ・・・・・（７）
【００３４】スイッチＳ２がＯＮの状態で、スイッチＳ
１をＯＦＦからＯＮに切り換えたとき、図２の（ｅ）に
示すように、負荷電圧Ｖｏは抵抗分割されて下記式
（８）の電圧となる。 Ｖｏ＝Ｖ１−ｉＬ（ＲＭ１／／ＲＭ２）≒９．１Ｖ ・・・・（８）
１をＯＦＦからＯＮに切り換えたとき、図２の（ｅ）に
示すように、負荷電圧Ｖｏは抵抗分割されて下記式
（８）の電圧となる。 Ｖｏ＝Ｖ１−ｉＬ（ＲＭ１／／ＲＭ２）≒９．１Ｖ ・・・・（８）
【００３５】スイッチＳ２がＯＮの状態で、スイッチＳ
１をＯＦＦからＯＮに切り換えたとき、図２の（ｄ）に
示すように、アンプ部Ａ２の出力電圧Ｖ２はアンプ部Ａ
２の応答速度で下記式（９）の電圧に収束する。 Ｖ２＝Ｖ１−Ｖｏ≒０．９Ｖ ・・・・（９）
１をＯＦＦからＯＮに切り換えたとき、図２の（ｄ）に
示すように、アンプ部Ａ２の出力電圧Ｖ２はアンプ部Ａ
２の応答速度で下記式（９）の電圧に収束する。 Ｖ２＝Ｖ１−Ｖｏ≒０．９Ｖ ・・・・（９）
【００３６】スイッチＳ１がＯＮの状態で、スイッチＳ
２をＯＮからＯＦＦに切り換えたとき、図２の（ｅ）に
示すように、オペアンプＡ１、Ａ３の応答速度で負荷電
圧Ｖｏは下記式（１０）の電圧に収束する。 Ｖｏ＝Ｖｉ＝１０Ｖ ・・・・（１０）
２をＯＮからＯＦＦに切り換えたとき、図２の（ｅ）に
示すように、オペアンプＡ１、Ａ３の応答速度で負荷電
圧Ｖｏは下記式（１０）の電圧に収束する。 Ｖｏ＝Ｖｉ＝１０Ｖ ・・・・（１０）
【００３７】スイッチＳ１がＯＮの状態で、スイッチＳ
２をＯＮからＯＦＦに切り換えたとき、図２の（ｃ）に
示すように、オペアンプＡ１、Ａ３の応答速度でオペア
ンプＡ１の出力電圧Ｖ１は下記式（１１）の電圧に収束
する。 Ｖ１＝Ｖｏ＋ｉＬ（ＲＭ１／／ＲＭ２）≒１１Ｖ ・・・・（１１）
２をＯＮからＯＦＦに切り換えたとき、図２の（ｃ）に
示すように、オペアンプＡ１、Ａ３の応答速度でオペア
ンプＡ１の出力電圧Ｖ１は下記式（１１）の電圧に収束
する。 Ｖ１＝Ｖｏ＋ｉＬ（ＲＭ１／／ＲＭ２）≒１１Ｖ ・・・・（１１）
【００３８】スイッチＳ２がＯＮの状態で、スイッチＳ
１をＯＦＦからＯＮに切り換えたとき、図２の（ｄ）に
示すように、アンプ部Ａ２の出力電圧Ｖ２はオペアンプ
Ａ１、Ａ３の応答速度で下記式（１２）の電圧に収束す
る。 Ｖ２＝Ｖ１−Ｖｏ＝１Ｖ ・・・・（１２）
１をＯＦＦからＯＮに切り換えたとき、図２の（ｄ）に
示すように、アンプ部Ａ２の出力電圧Ｖ２はオペアンプ
Ａ１、Ａ３の応答速度で下記式（１２）の電圧に収束す
る。 Ｖ２＝Ｖ１−Ｖｏ＝１Ｖ ・・・・（１２）
【００３９】従って、本発明の電圧印加電流測定回路
は、回路内で電圧源１０の電圧Ｖｉよりも大きな電圧を
発生するところがなく、測定電流レンジを切り換えたと
きに負荷にオーバシュート性のパルスを発生しない。
は、回路内で電圧源１０の電圧Ｖｉよりも大きな電圧を
発生するところがなく、測定電流レンジを切り換えたと
きに負荷にオーバシュート性のパルスを発生しない。
【００４０】ところで、本実施例１では、負荷３０を抵
抗として説明したが、負荷は抵抗以外の半導体などであ
っても同様に実施できる。また、スイッチ手段のスイッ
チＳ１、Ｓ２は、メカニカルなリレーでも半導体等のリ
レーでも実現できる。なお、電流測定レンジは、２つの
場合で説明したが、３レンジ以上でも同様に実施でき
る。
抗として説明したが、負荷は抵抗以外の半導体などであ
っても同様に実施できる。また、スイッチ手段のスイッ
チＳ１、Ｓ２は、メカニカルなリレーでも半導体等のリ
レーでも実現できる。なお、電流測定レンジは、２つの
場合で説明したが、３レンジ以上でも同様に実施でき
る。
【００４１】上記、実施例１ではオペアンプＡ１は電圧
Ｖｉに対して非反転増幅器として構成したが、反転増幅
器として構成した場合でも同様に実施できる。
Ｖｉに対して非反転増幅器として構成したが、反転増幅
器として構成した場合でも同様に実施できる。
【００４２】例えば、図５に示すように、本実施例２の
電圧印加電流測定装置は、電圧源１０と、オペアンプＡ
１と、アンプ部Ａ２と、スイッチＳ１と、抵抗ＲＭ１、
ＲＭ２と、Ａ／Ｄ変換器２０と、オペアンプＡ３と、抵
抗Ｒ１と、スイッチＳ２との実施例１の構成に、オペア
ンプＡ４と、抵抗Ｒ２、Ｒ３とを追加して構成してい
る。
電圧印加電流測定装置は、電圧源１０と、オペアンプＡ
１と、アンプ部Ａ２と、スイッチＳ１と、抵抗ＲＭ１、
ＲＭ２と、Ａ／Ｄ変換器２０と、オペアンプＡ３と、抵
抗Ｒ１と、スイッチＳ２との実施例１の構成に、オペア
ンプＡ４と、抵抗Ｒ２、Ｒ３とを追加して構成してい
る。
【００４３】本実施例２では、オペアンプＡ１と、抵抗
Ｒ２、Ｒ３とで反転増幅回路を構成している。また、反
転増幅器のフィードバックループにボルテージフォロワ
を構成するオペアンプＡ４を設け、アイソレーション用
抵抗Ｒ１の影響を考慮せずにフィードバック抵抗Ｒ３の
抵抗値を決められるようにしている。その他の本実施例
２の動作は、実施例１と同様であるので説明を省略す
る。
Ｒ２、Ｒ３とで反転増幅回路を構成している。また、反
転増幅器のフィードバックループにボルテージフォロワ
を構成するオペアンプＡ４を設け、アイソレーション用
抵抗Ｒ１の影響を考慮せずにフィードバック抵抗Ｒ３の
抵抗値を決められるようにしている。その他の本実施例
２の動作は、実施例１と同様であるので説明を省略す
る。
【００４４】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。即ち、
回路内で電圧源の電圧よりも大きな電圧を発生するとこ
ろがなく、測定電流レンジを切り換えたときに負荷にオ
ーバシュート性のパルスを発生しないので負荷を誤動作
させたり、損傷させない効果がある。
施され、以下に記載されるような効果を奏する。即ち、
回路内で電圧源の電圧よりも大きな電圧を発生するとこ
ろがなく、測定電流レンジを切り換えたときに負荷にオ
ーバシュート性のパルスを発生しないので負荷を誤動作
させたり、損傷させない効果がある。
【図１】本発明の電圧印加電流測定回路の回路例であ
る。
る。
【図２】本発明の電圧印加電流測定回路の波形図であ
る。
る。
【図３】従来の電圧印加電流測定回路図である。
【図４】従来の電圧印加電流測定回路の波形図である。
【図５】本発明の電圧印加電流測定回路の他の回路図例
である。
である。
１０ 電圧源 ２０ Ａ／Ｄ変換器 ３０ 負荷 Ａ１、Ａ３ オペアンプ Ａ２ アンプ部 ＲＭ１、ＲＭ２ 抵抗 Ｓ１、Ｓ２ スイッチ
Claims (4)
- 【請求項１】 非反転増幅器の出力と負荷との間に複数
の抵抗を設け、該複数の抵抗の接続をスイッチ手段で切
り換えて測定電流レンジを変更する電圧印加電流測定装
置において、 負荷電圧を前記非反転増幅器にフィードバック出力する
ボルテージフォロワと、 該ボルテージフォロワの出力と前記非反転増幅器の出力
との接続をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、 を設けたことを特徴とした電圧印加電流測定装置。 - 【請求項２】 電圧を発生する電圧源と、 該電圧源の電圧を受けて非反転増幅して出力する非反転
増幅器と、 該非反転増幅器の出力を受けて、負荷に出力する複数の
抵抗と、 該複数の抵抗の接続を切り換えて測定電流のレンジを変
更するスイッチ手段と、 を設けて、負荷電圧を前記非反転増幅器にフィードバッ
クして負荷に流れる電流を測定する電圧印加電流測定装
置において、 負荷電圧を前記非反転増幅器にフィードバック出力する
ボルテージフォロワと、 該ボルテージフォロワの出力と、前記非反転増幅器の出
力とをＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、 を設けたことを特徴とした電圧印加電流測定装置。 - 【請求項３】 反転増幅器の出力と負荷との間に複数の
抵抗を設け、該複数の抵抗の接続をスイッチ手段で切り
換えて測定電流レンジを変更する電圧印加電流測定装置
において、 負荷電圧を前記反転増幅器にフィードバック出力する第
１のボルテージフォロワと、 該ボルテージフォロワの出力と前記反転増幅器の出力と
の接続をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、 該第１のボルテージフォロワの出力を受けて前記反転増
幅器のフィードバック抵抗に出力する第２のボルテージ
フォロワと、 を設けたことを特徴とした電圧印加電流測定装置。 - 【請求項４】 電圧を発生する電圧源と、 該電圧源の電圧を受けて反転増幅して出力する反転増幅
器と、 該反転増幅器の出力を受けて、負荷に出力する複数の抵
抗と、 該複数の抵抗の接続を切り換えて測定電流のレンジを変
更するスイッチと、 を設けて、負荷に流れる電流を測定する電圧印加電流測
定装置において、 負荷電圧を前記反転増幅器にフィードバック出力する第
１のボルテージフォロワと、 該第１のボルテージフォロワの出力と、前記反転増幅器
の出力との接続をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、 該第１のボルテージフォロワの出力を受けて前記反転増
幅器のフィードバック抵抗に出力する第２のボルテージ
フォロワと、 を設けたことを特徴とした電圧印加電流測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000340398A JP2002139520A (ja) | 2000-11-02 | 2000-11-02 | 電圧印加電流測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000340398A JP2002139520A (ja) | 2000-11-02 | 2000-11-02 | 電圧印加電流測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002139520A true JP2002139520A (ja) | 2002-05-17 |
Family
ID=18815320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000340398A Ceased JP2002139520A (ja) | 2000-11-02 | 2000-11-02 | 電圧印加電流測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002139520A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009270942A (ja) * | 2008-05-08 | 2009-11-19 | Hioki Ee Corp | インピーダンス測定装置およびインピーダンス測定方法 |
| JP2015529332A (ja) * | 2012-09-07 | 2015-10-05 | コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト | 電流を案内するための回路 |
-
2000
- 2000-11-02 JP JP2000340398A patent/JP2002139520A/ja not_active Ceased
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009270942A (ja) * | 2008-05-08 | 2009-11-19 | Hioki Ee Corp | インピーダンス測定装置およびインピーダンス測定方法 |
| JP2015529332A (ja) * | 2012-09-07 | 2015-10-05 | コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト | 電流を案内するための回路 |
| US9651586B2 (en) | 2012-09-07 | 2017-05-16 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Method and circuit for checking the plausibility of a current sensor measurement result |
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070907 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090901 |
|
| A045 | Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment] |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 Effective date: 20100126 |