JP2606813B2 - Ideal output processor for operational amplifier - Google Patents

Ideal output processor for operational amplifier

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JP2606813B2 JP60127986A JP12798685A JP2606813B2 JP 2606813 B2 JP2606813 B2 JP 2606813B2 JP 60127986 A JP60127986 A JP 60127986A JP 12798685 A JP12798685 A JP 12798685A JP 2606813 B2 JP2606813 B2 JP 2606813B2
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operational amplifier
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ideal output
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茂 廣井
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は任意の入力電圧に対して最適のゲイン調整
及びオフセット調整を行った理想出力を得ることができ
る演算増幅器の理想出力処理装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ideal output processing device of an operational amplifier that can obtain an ideal output obtained by performing optimum gain adjustment and offset adjustment for an arbitrary input voltage.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第2図は従来の演算増幅器の理想出力処理装置を具体
的に示すブロック接続図であり、図において、1は演算
増幅器、2は演算増幅器1の信号入力端子、3は同じく
コモン端子、R1、R2は演算増幅器1の理想出力を設定す
る外付けインピーダンス、VR1はゲイン調整用ボリュー
ム、R3、R4、R5はゲイン設定用抵抗、VR2はオフセット
調整用ボリューム、4は演算増幅器1の出力側に接続さ
れたA/Dコンバータである。
FIG. 2 is a block diagram specifically showing a conventional ideal output processing device of an operational amplifier. In the figure, reference numeral 1 denotes an operational amplifier, 2 denotes a signal input terminal of the operational amplifier 1, 3 denotes a common terminal, and R 1 denotes a common terminal. , R 2 is an external impedance that sets the ideal output of the operational amplifier 1, VR 1 is the gain adjustment knob, R 3, R 4, R 5 is the resistance for the gain setting, VR 2 is offset adjustment knob, 4 operation An A / D converter connected to the output side of the amplifier 1.

次に動作について説明する。 Next, the operation will be described.

上記回路において、オフセット調整用ボリュームVR2
がなく、外付けインピーダンスR2が演算増幅器1の出力
側に接続されているとし、信号入力端子2に任意の入力
信号Eiを印加した場合、理想的に演算増幅器1の出力E
の関係となり、その出力特性は第3図に示すようにな
る。
In the above circuit, the offset adjustment volume VR 2
No, the external impedance R 2 is connected to the output terminal of the operational amplifier 1, the case of applying an arbitrary input signal Ei to the signal input terminal 2, ideally the operational amplifier 1 outputs E
Is And the output characteristics are as shown in FIG.

しかし、実際には回路素子のバラツキや抵抗の有する
誤差によって理想出力が得られず、任意の入力信号Ei=
0のときの出力E及び傾きR2′/R1′が変わり、出力特
性が第4図に示すように変わってしまう。
However, in practice, an ideal output cannot be obtained due to variations in circuit elements or errors in resistors, and any input signal Ei =
The output E and the slope R 2 ′ / R 1 ′ at 0 change, and the output characteristics change as shown in FIG.

そこで、従来は第2図に示すように外付けインピーダ
ンスR2と直列にオフセット調整用ボリュームVR2を接続
し、オフセット調整をする場合には、上記2入力端子
2、3を短絡し、これらの間の入力電位差を零にして、
出力が零になるようにオフセット調整用ボリュームVR2
を調整操作する。
Therefore, conventionally connects the offset adjusting volume VR 2 to an external impedance R 2 in series as shown in FIG. 2, when the offset adjustment is short-circuited the second input terminal 2 and 3, these Input potential difference between the zero,
Offset adjustment volume VR 2 so that the output becomes zero
Adjusting operation.

次に、ゲイン調整を行う場合には、信号入力端子2に
一定の電圧(例えば10V)を印加し、外付けインピーダ
ンスR1、R2の値によって決まる演算増幅器1の理想出力
(この場合10×R2/R1〔V〕)が得られるように、ゲイ
ン調整用ボリュームVR1で出力調整を行うようにする。
このように、従来は外付けインピーダンス調整によっ
て、個々にオフセット調整、ゲイン調整を行っている。
Next, when performing gain adjustment, a constant voltage (for example, 10 V) is applied to the signal input terminal 2, and the ideal output of the operational amplifier 1 determined by the values of the external impedances R 1 and R 2 (in this case, 10 × R 2 / R 1 V) so obtained, to perform the output adjustment by the gain adjustment knob VR 1.
As described above, conventionally, offset adjustment and gain adjustment are individually performed by external impedance adjustment.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

従来の演算増幅器の理想出力処理装置は以上のように
構成されているので、理想出力を得るために行われるオ
フセット調整及びゲイン調整のために、それぞれ独自の
高価なボリュームVR1、VR2が必要となる。したがって、
かかる理想出力処理の回路を多数必要とする装置では、
そのボリュームVR1、VR2の使用数が増大し、上記の各調
整作業が面倒になるほか、そのボリューム設置のために
十分広い設置空間を必要とするとともに、著しいコスト
アップが避けられないという問題点があった。
Since the conventional ideal output processing device of the operational amplifier is configured as described above, its own expensive volumes VR 1 and VR 2 are required for the offset adjustment and the gain adjustment performed to obtain the ideal output. Becomes Therefore,
In a device that requires many circuits for such ideal output processing,
Increases the number of use of the volume VR 1, VR 2, except that the adjustment operation described above becomes cumbersome, a problem with requiring a sufficiently large installation space for the volume installation, unavoidable significant cost increase There was a point.

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、ボリュームを用いずにオフセット調整及び
ゲイン調整を自動的に実行させ、任意の入力に対する所
期の理想出力を簡単かつ安価に得ることができる演算増
幅器の理想出力処理装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and automatically executes offset adjustment and gain adjustment without using a volume to easily and inexpensively obtain a desired ideal output for an arbitrary input. It is an object to obtain an ideal output processing device of an operational amplifier that can be obtained.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この発明にかかる演算増幅器の理想出力処理装置は、
信号入力端子とコモン端子を2入力端子とする演算増幅
器と、この演算増幅器の出力を調整する外付けインピー
ダンスと、上記2入力端子を短絡して得た上記演算増幅
器のオフセット出力E0、上記2入力端子間にフルスケー
ル電圧を印加して得た上記演算増幅器の出力E2、上記フ
ルスケール電圧を印加して得た外付けインピーダンスに
もとづいて決定される上記演算増幅器の理想出力E3の、
E0、E2、E3をあらかじめ記憶する不揮発性メモリと、こ
の不揮発性メモリから読出した上記それぞれの出力E0
E2、E3及び上記2入力端子間に印加した任意の入力電圧
Eiに対する上記演算増幅器の出力E01にもとづき、上記
任意の入力電圧Eiに対する理想出力E00 を演算するコンピュータとを備えたものである。
An ideal output processing device for an operational amplifier according to the present invention includes:
An operational amplifier having a signal input terminal and a common terminal as two input terminals, an external impedance for adjusting the output of the operational amplifier, and an offset output E 0 of the operational amplifier obtained by short-circuiting the two input terminals; The output E 2 of the operational amplifier obtained by applying a full-scale voltage between the input terminals, the ideal output E 3 of the operational amplifier determined based on the external impedance obtained by applying the full-scale voltage,
A non-volatile memory for storing E 0 , E 2 , E 3 in advance, and the respective outputs E 0 ,
E 2 , E 3 and any input voltage applied between the two input terminals
Based on the output E 01 of the operational amplifier for Ei, the ideal output E 00 for the arbitrary input voltage Ei And a computer that computes

〔作用〕[Action]

この発明におけるコンピュータは、自動的に行ったオ
フセット調整及びゲイン調整によって測定したオフセッ
ト出力、フルスケール電圧印加時の出力及び理想出力を
記憶し、そのデータに基づいて、任意の入力信号に対し
高速に演算することにより、理想出力を得るように作用
し、かつ上記各調整誤差を小さく抑えるように作用す
る。
The computer according to the present invention stores the offset output measured by the offset adjustment and the gain adjustment automatically performed, the output at the time of applying the full-scale voltage, and the ideal output, and based on the data, rapidly outputs an arbitrary input signal. The calculation acts to obtain an ideal output and acts to suppress each of the adjustment errors.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図において、5はコンピュータであり、A/Dコン
バータ4の出力側に接続されている。6はA/Dコンバー
タ4とコンピュータ5とを結ぶ回路中に接続した不揮発
性メモリである。7はオフセット調整をコンピュータ5
に指示するオフセット指示スイッチ、8はゲイン調整を
コンピュータ5に指示するフルスケール指示スイッチで
あり、これらの各指示スイッチ7、8の操作により演算
増幅器1のオフセット及びゲインを自動的に演算処理
し、2入力端子を短絡して得た上記演算増幅器のオフセ
ット出力E0、上記2入力端子間にフルスケール電圧を印
加して得た上記演算増幅器の出力E2、上記フルスケール
電圧を印加して得た外付けインピーダンスにもとづいて
決定される上記演算増幅器の理想出力E3の、E0、E2、E3
を不揮発性メモリ6に記憶させる。なお、このほかの第
2図に示したものと同一の構成部分には同一符号を付し
て、その重複する説明を省略する。
In FIG. 1, reference numeral 5 denotes a computer, which is connected to the output side of the A / D converter 4. Reference numeral 6 denotes a nonvolatile memory connected in a circuit connecting the A / D converter 4 and the computer 5. 7 is a computer 5 for offset adjustment
Are full scale instruction switches for instructing the computer 5 to perform gain adjustment, and the operation of these instruction switches 7 and 8 automatically calculates the offset and gain of the operational amplifier 1; The offset output E 0 of the operational amplifier obtained by short-circuiting two input terminals, the output E 2 of the operational amplifier obtained by applying a full-scale voltage between the two input terminals, and the output E 2 obtained by applying the full-scale voltage E 0 , E 2 , E 3 of the ideal output E 3 of the operational amplifier determined based on the external impedance
Is stored in the nonvolatile memory 6. The same components as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

次に動作について説明する。 Next, the operation will be described.

まず、オフセット調整する場合には、2入力端子2、
3を短絡して入力電圧を零にするとともに、オフセット
指示スイッチ7をオン操作する。このため、コンピュー
タ5は演算増幅器1のオフセット出力E0をA/D変換器4
を介して読み取る。このオフセット出力E0は、入力電圧
E1が零に対し、出力が零でなければならないところの演
算増幅器1の出力のずれと考えられ、このずれつまりオ
フセット量が不揮発性メモリ6に記憶される。
First, when adjusting the offset, two input terminals 2,
3, the input voltage is reduced to zero, and the offset instruction switch 7 is turned on. Therefore, the computer 5 outputs the offset output E 0 of the operational amplifier 1 to the A / D converter 4.
Read through. This offset output E 0 is the input voltage
E 1 is to zero, the output is considered to shift the output of the operational amplifier 1 where must be zero, the deviation, i.e. the offset amount is stored in the nonvolatile memory 6.

次に、ゲイン調整する場合には、2入力端子2、3間
にフルスケール入力E1を印加するとともに、フルスケー
ル指示スイッチ8をオン操作する。このとき演算増幅器
1の出力はE2となり、コンピュータ5はこの出力E2を読
み取るとともに、不揮発性メモリ6はこの出力E2を記憶
する。なお、この演算増幅器1の理想出力E3で決定され、この理想出力E3もあらかじめマイクロコン
ピュータに教えておき、不揮発性メモリ6に記憶させて
おく。
Then, when the gain adjustment is applied with a full-scale input E 1 between 2 input terminals 2 and 3, turns on the full scale indication switch 8. The output of the operational amplifier 1 at this time is E 2, and the with the computer 5 reads the output E 2, the nonvolatile memory 6 stores the output E 2. Note that the ideal output E 3 of the operational amplifier 1 is In is determined, the ideal output E 3 also previously taught in advance microcomputer and stored in the nonvolatile memory 6.

コンピュータ5は上記各出力E0、E2にもとづき演算増
幅器1のオフセット調整及びゲイン調整の処理を自動的
に実行する。また、この調整後において、2入力端子
2、3間に任意の入力信号電圧Eiが印加されると、コン
ピュータはこのときの演算増幅器1に得られる出力E01
と上記出力E0、E2、E3に基づいて、理想出力E00導き出
すと、 考えられる。すなわち、 故に、 すなわち、この実施例ではコンピュータで自動的に求
めたオフセットデータ、ゲインデータの測定値及び外付
けインピーダンスにより決定される理想出力の計算値
と、実際の演算増幅器の入力値に対する出力値とを不揮
発性メモリに記憶させ、以後はこの不揮発性メモリに記
憶されたデータに基づいて演算処理を行うため、高速に
この演算増幅器の最適の理想出力を得ることができる。
The computer 5 automatically executes offset adjustment and gain adjustment of the operational amplifier 1 based on the outputs E 0 and E 2 . When an arbitrary input signal voltage Ei is applied between the two input terminals 2 and 3 after this adjustment, the computer outputs the output E 01 obtained by the operational amplifier 1 at this time.
Based on the above outputs E 0 , E 2 , E 3 , an ideal output E 00 is derived, Conceivable. That is, Therefore, That is, in this embodiment, the calculated value of the ideal output determined by the measured value of the offset data and the gain data and the external impedance automatically obtained by the computer, and the output value with respect to the actual input value of the operational amplifier are nonvolatile. Since the data is stored in the memory, and thereafter, the arithmetic processing is performed based on the data stored in the nonvolatile memory, the optimum ideal output of the operational amplifier can be obtained at high speed.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、この発明によれば、オフセット
出力及びゲイン出力に基づいてコンピュータが最適のオ
フセット調整及びゲイン調整の処理を自動的に実施する
ようにするとともに、上記オフセット出力、ゲイン出
力、外付けインピーダンスによって設定される理想出力
を不揮発性メモリに記憶させ、以後はこの不揮発性メモ
リに記憶されたデータに基づいて、任意の入力信号電圧
に対する演算増幅器出力ごとの理想出力を得るような構
成としたので、従来におけるごときボリュームによる煩
わしいオフセット調整、ゲイン調整の操作を省くことが
できるほか、ボリュームの使用を避けて構成の簡素化、
ローコスト化を図ることができる等の効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the computer automatically performs the optimal offset adjustment and gain adjustment processing based on the offset output and the gain output, and performs the offset output, the gain output, A configuration in which an ideal output set by an external impedance is stored in a nonvolatile memory, and thereafter, an ideal output for each operational amplifier output for an arbitrary input signal voltage is obtained based on data stored in the nonvolatile memory. As a result, it is possible to omit the cumbersome operations of offset adjustment and gain adjustment using the volume as in the past, simplify the configuration by avoiding the use of a volume,
Effects such as reduction in cost can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の一実施例による演算増幅器の理想出
力処理装置を示すブロック接続図、第2図は従来の演算
増幅器の理想出力装置を示すブロック接続図、第3図、
第4図は任意の入力信号に対する演算増幅器の出力特性
図である。 1は演算増幅器、2は信号入力端子、3はコモン端子、
5はコンピュータ。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing an ideal output processing device of an operational amplifier according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a conventional ideal output device of an operational amplifier, FIG.
FIG. 4 is an output characteristic diagram of the operational amplifier for an arbitrary input signal. 1 is an operational amplifier, 2 is a signal input terminal, 3 is a common terminal,
5 is a computer. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−37826(JP,A) 特開 昭58−43031(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-60-37826 (JP, A) JP-A-58-43031 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】信号入力端子とコモン端子を2入力端子と
する演算増幅器と、この演算増幅器の出力を調整する外
付けインピーダンスと、上記2入力端子を短絡して得た
上記演算増幅器のオフセット出力E0、上記2入力端子間
にフルスケール電圧を印加して得た上記演算増幅器の出
力E2、上記フルスケール電圧を印加して得た外付けイン
ピーダンスにもとづいて決定される上記演算増幅器の理
想出力E3の、E0、E2、E3をあらかじめ記憶する不揮発性
メモリと、この不揮発性メモリから読出した上記それぞ
れの出力E0、E2、E3及び上記2入力端子間に印加した任
意の入力電圧Eiに対する上記演算増幅器の出力E01にも
とづき、上記任意の入力電圧Eiに対する理想出力E00 を演算するコンピュータとを備えた演算増幅器の理想出
力処理装置。
An operational amplifier having a signal input terminal and a common terminal as two input terminals, an external impedance for adjusting the output of the operational amplifier, and an offset output of the operational amplifier obtained by short-circuiting the two input terminals. E 0 , the output E 2 of the operational amplifier obtained by applying a full-scale voltage between the two input terminals, and the ideal of the operational amplifier determined based on the external impedance obtained by applying the full-scale voltage A non-volatile memory for storing E 0 , E 2 , E 3 of the output E 3 in advance, and the output E 0 , E 2 , E 3 read from the non-volatile memory and applied between the two input terminals based on the output E 01 of the operational amplifier for any input voltage Ei, the ideal output E with respect to the given input voltage Ei 00 An ideal output processing device for an operational amplifier comprising:
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