JP2917777B2 - 演算増幅器の故障検出回路 - Google Patents
演算増幅器の故障検出回路Info
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- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は演算増幅器の故障検出
装置に関するものである。
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は例えば特開昭５７−９１０６号公
報に示された従来の演算増幅器の故障検出装置を示す回
路であり、図において１は演算増幅器、２は演算増幅器
１の入力に接続された入力インピーダンス、３は演算増
幅器１の入出力間に接続された帰還インピーダンス、８
は故障検出回路である。
報に示された従来の演算増幅器の故障検出装置を示す回
路であり、図において１は演算増幅器、２は演算増幅器
１の入力に接続された入力インピーダンス、３は演算増
幅器１の入出力間に接続された帰還インピーダンス、８
は故障検出回路である。
【０００３】次に動作について説明する。演算増幅器１
が正常に動作しているときはその２つの入力端子間電圧
はほゞ零ボルトになるように制御されている（イマジナ
ル・ショートと呼ばれる）。故障時には上記制御が不可
能になり、演算増幅器１の２つの入力端子間電圧にある
電圧が現れる。故障検出回路８はその２つの入力電圧の
差が数十ミリボルトを超えたとき故障と判断して、故障
発生信号を出力をする。
が正常に動作しているときはその２つの入力端子間電圧
はほゞ零ボルトになるように制御されている（イマジナ
ル・ショートと呼ばれる）。故障時には上記制御が不可
能になり、演算増幅器１の２つの入力端子間電圧にある
電圧が現れる。故障検出回路８はその２つの入力電圧の
差が数十ミリボルトを超えたとき故障と判断して、故障
発生信号を出力をする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の演算増幅器故障
検出装置は以上のように構成されているので、演算増幅
器の入力端子がグランドに短絡されているときは検出で
きない。また演算増幅器の出力端子がグランドに短絡さ
れた場合も検出できないか、あるいは検出時間遅れが発
生するなどの問題点があった。この発明は上記のような
課題を解決するためになされたものであり、演算増幅器
の故障を確実にしかも速やかに検出できる故障検出装置
を得ることを目的とする。
検出装置は以上のように構成されているので、演算増幅
器の入力端子がグランドに短絡されているときは検出で
きない。また演算増幅器の出力端子がグランドに短絡さ
れた場合も検出できないか、あるいは検出時間遅れが発
生するなどの問題点があった。この発明は上記のような
課題を解決するためになされたものであり、演算増幅器
の故障を確実にしかも速やかに検出できる故障検出装置
を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る演算増幅
器の故障検出装置は、直列に接続された複数の演算増幅
器と、この複数の演算増幅器の最終段出力端子と初段入
力端子との間に設けられた帰還回路と、演算増幅器の内
の少なくとも１個の出力端子にウインドコンパレータを
用いた故障検出回路を設けるように構成したものであ
る。また、直列に接続された複数の演算増幅器の初段入
力端子と最終段出力端子の間に設ける帰還回路にリミッ
タを含むものである。
器の故障検出装置は、直列に接続された複数の演算増幅
器と、この複数の演算増幅器の最終段出力端子と初段入
力端子との間に設けられた帰還回路と、演算増幅器の内
の少なくとも１個の出力端子にウインドコンパレータを
用いた故障検出回路を設けるように構成したものであ
る。また、直列に接続された複数の演算増幅器の初段入
力端子と最終段出力端子の間に設ける帰還回路にリミッ
タを含むものである。
【０００６】
【作用】この発明における演算増幅器の故障検出装置
は、複数個の演算増幅器を直列に接続することにより、
演算増幅器の故障による異常出力電圧が増幅されるの
で、故障を確実にしかも速やかに検出することができ
る。また、初段の演算増幅器の入力端子と最終段の演算
増幅器の出力端子間にリミッタを設けたので、演算増幅
器は飽和することがなくなり演算増幅器の故障だけを検
出することができる。
は、複数個の演算増幅器を直列に接続することにより、
演算増幅器の故障による異常出力電圧が増幅されるの
で、故障を確実にしかも速やかに検出することができ
る。また、初段の演算増幅器の入力端子と最終段の演算
増幅器の出力端子間にリミッタを設けたので、演算増幅
器は飽和することがなくなり演算増幅器の故障だけを検
出することができる。
【０００７】
実施例１．以下、この発明の実施例１を図に基づいて説
明する。図１において１１と１２は直列に接続された演
算増幅器、２は初段の演算増幅器１１の入力端子に接続
された入力インピーダンス、３は初段の演算増幅器１１
の入力端子と最終段の演算増幅器１２の出力端子間に接
続された帰還インピーダンス、５は初段の演算増幅器１
１の出力端子に接続された故障検出回路である。
明する。図１において１１と１２は直列に接続された演
算増幅器、２は初段の演算増幅器１１の入力端子に接続
された入力インピーダンス、３は初段の演算増幅器１１
の入力端子と最終段の演算増幅器１２の出力端子間に接
続された帰還インピーダンス、５は初段の演算増幅器１
１の出力端子に接続された故障検出回路である。
【０００８】次に動作について説明する。演算増幅器１
１、１２が正常な場合は演算増幅器１１の出力はほゞ零
ボルトである。故障検出回路５は例えばそれぞれ異なる
比較電圧レベルを持つ２個のアナログコンパレータで構
成され、その入力電圧が上記２つの比較電圧の範囲内で
は出力を発生せず、２つの比較電圧の範囲を超えると動
作し検出出力を発生する、いわゆるウインドコンパレー
タであり、その検出範囲はほゞ零ボルト付近であるが演
算増幅器１１が通常出力する電圧範囲よりも少し広く設
定されている。演算増幅器１１あるいは１２が故障する
と演算増幅器１１の出力は通常零ボルト付近から大きく
はずれるため故障検出回路５が動作する。この結果、演
算増幅器１１あるいは１２の故障を速やかに検出でき
る。なお、演算増幅器１１の入力端子がグランドに短絡
されても故障が検出できる。
１、１２が正常な場合は演算増幅器１１の出力はほゞ零
ボルトである。故障検出回路５は例えばそれぞれ異なる
比較電圧レベルを持つ２個のアナログコンパレータで構
成され、その入力電圧が上記２つの比較電圧の範囲内で
は出力を発生せず、２つの比較電圧の範囲を超えると動
作し検出出力を発生する、いわゆるウインドコンパレー
タであり、その検出範囲はほゞ零ボルト付近であるが演
算増幅器１１が通常出力する電圧範囲よりも少し広く設
定されている。演算増幅器１１あるいは１２が故障する
と演算増幅器１１の出力は通常零ボルト付近から大きく
はずれるため故障検出回路５が動作する。この結果、演
算増幅器１１あるいは１２の故障を速やかに検出でき
る。なお、演算増幅器１１の入力端子がグランドに短絡
されても故障が検出できる。
【０００９】図１の構成では、演算増幅器１１の出力端
子がグランドに短絡した場合は故障検出回路５が動作し
ない。このような状態においても故障を検出するために
は図２のように構成すればよい。図２において、６は５
と同様の構成の故障検出回路であるが、その検出範囲は
演算増幅器１２が通常出力する電圧範囲よりも少し広く
設定されている。故障検出範囲５または６の少なくとも
一方が故障を検出するとオア回路７が故障信号を出力す
る。この場合、演算増幅器１１の出力がグランドに短絡
されれば演算増幅器１２が通常出力する範囲を超えた電
圧を発生するため故障検出回路６が動作し演算増幅器の
故障が検出される。
子がグランドに短絡した場合は故障検出回路５が動作し
ない。このような状態においても故障を検出するために
は図２のように構成すればよい。図２において、６は５
と同様の構成の故障検出回路であるが、その検出範囲は
演算増幅器１２が通常出力する電圧範囲よりも少し広く
設定されている。故障検出範囲５または６の少なくとも
一方が故障を検出するとオア回路７が故障信号を出力す
る。この場合、演算増幅器１１の出力がグランドに短絡
されれば演算増幅器１２が通常出力する範囲を超えた電
圧を発生するため故障検出回路６が動作し演算増幅器の
故障が検出される。
【００１０】また、図２の構成では、演算増幅器１１が
飽和するようなレベルの入力があると故障検出回路５は
動作しない。このような状態においても故障を検出する
ためには図３のように構成すればよい。図３において
は、演算増幅器１１の入力端子と演算増幅器１２の出力
端子間にリミッタを設けている。このように構成するこ
とによって、故障検出回路６の検出レベルをリミッタ４
より少し高く設定すればよく、故障検出値を設定しやす
くなるという利点がある。また、このような構成をとる
ことによって、演算増幅器が飽和しなくなるので、演算
増幅器の故障だけを検出することができる。
飽和するようなレベルの入力があると故障検出回路５は
動作しない。このような状態においても故障を検出する
ためには図３のように構成すればよい。図３において
は、演算増幅器１１の入力端子と演算増幅器１２の出力
端子間にリミッタを設けている。このように構成するこ
とによって、故障検出回路６の検出レベルをリミッタ４
より少し高く設定すればよく、故障検出値を設定しやす
くなるという利点がある。また、このような構成をとる
ことによって、演算増幅器が飽和しなくなるので、演算
増幅器の故障だけを検出することができる。
【００１１】また、図３の構成で、演算増幅器１２が通
常出力する電圧範囲が大きい場合で故障検出回路６が動
作して故障が検出されるケースでは、演算増幅器１２が
出力する電圧範囲を超えた電圧を発生し故障検出回路６
の検出レベルに達するまでに時間遅れを生じる。図４は
このような点を改善して、故障を速やかに検出するよう
にしたものである。図４において演算増幅器１１、１
２、１３を３段直列に接続し最終段を除く２つの演算増
幅器に故障検出回路を設けたものである。このような構
成によると、すべての演算増幅器が正常な場合は最終段
の演算増幅器を除く他の演算増幅器はいずれも出力電圧
がほゞ零ボルトであるため２つの故障検出回路の検出電
圧範囲はほゞ零ボルトに設定できるので検出速度が高速
になる。
常出力する電圧範囲が大きい場合で故障検出回路６が動
作して故障が検出されるケースでは、演算増幅器１２が
出力する電圧範囲を超えた電圧を発生し故障検出回路６
の検出レベルに達するまでに時間遅れを生じる。図４は
このような点を改善して、故障を速やかに検出するよう
にしたものである。図４において演算増幅器１１、１
２、１３を３段直列に接続し最終段を除く２つの演算増
幅器に故障検出回路を設けたものである。このような構
成によると、すべての演算増幅器が正常な場合は最終段
の演算増幅器を除く他の演算増幅器はいずれも出力電圧
がほゞ零ボルトであるため２つの故障検出回路の検出電
圧範囲はほゞ零ボルトに設定できるので検出速度が高速
になる。
【００１２】以上に説明した図１、２、４の場合は、い
ずれも演算増幅器が正常な場合は帰還インピーダンス３
と入力インピーダンス２と入力インピーダンス２に与え
られる入力電圧に応じた電圧を最終段の演算増幅器が出
力し、その出力電圧が出力飽和電圧に達しない範囲内で
使用できる。演算増幅器が正常であっても、最終段の演
算増幅器が出力飽和電圧に達すると、演算増幅器が正常
でも直列に接続された他の演算増幅器も飽和するため故
障と区別できない。また、図３の場合にあっては上述し
たとおり高速に故障が検出できない。図５はこのよう欠
点を改善したもので、初段の演算増幅器の入力端子と最
終段の演算増幅器の出力端子間にリミッタを設けたもの
である。このような構成にすることで演算増幅器は飽和
することがなくなるため演算増幅器の故障だけを検出す
ることができる。また、故障が速やかに検出できる。な
お直列に接続される演算増幅器の数は２個以上であれば
いくつでもよく、設置される故障検出回路は１個以上で
あればいくつでもよい。
ずれも演算増幅器が正常な場合は帰還インピーダンス３
と入力インピーダンス２と入力インピーダンス２に与え
られる入力電圧に応じた電圧を最終段の演算増幅器が出
力し、その出力電圧が出力飽和電圧に達しない範囲内で
使用できる。演算増幅器が正常であっても、最終段の演
算増幅器が出力飽和電圧に達すると、演算増幅器が正常
でも直列に接続された他の演算増幅器も飽和するため故
障と区別できない。また、図３の場合にあっては上述し
たとおり高速に故障が検出できない。図５はこのよう欠
点を改善したもので、初段の演算増幅器の入力端子と最
終段の演算増幅器の出力端子間にリミッタを設けたもの
である。このような構成にすることで演算増幅器は飽和
することがなくなるため演算増幅器の故障だけを検出す
ることができる。また、故障が速やかに検出できる。な
お直列に接続される演算増幅器の数は２個以上であれば
いくつでもよく、設置される故障検出回路は１個以上で
あればいくつでもよい。
【００１３】
【発明の効果】以上のように、本発明の演算増幅器の故
障検出回路によれば、直列に接続された複数の演算増幅
器と、この複数の演算増幅器の最終段出力端子と初段入
力端子との間に設けられた帰還回路と、演算増幅器の内
の少なくとも１個の出力端子にウインドコンパレータを
用いた故障検出回路を設けるように構成したので、演算
増幅器の故障状態が増幅検出され、確実にかつ高速に演
算増幅器の故障が検出できる効果がある。また、初段の
演算増幅器の入力端子と最終段の演算増幅器の出力端子
間にリミッタを付加したので、演算増幅器は飽和するこ
とがなくなり演算増幅器の故障だけを検出することがで
きる。
障検出回路によれば、直列に接続された複数の演算増幅
器と、この複数の演算増幅器の最終段出力端子と初段入
力端子との間に設けられた帰還回路と、演算増幅器の内
の少なくとも１個の出力端子にウインドコンパレータを
用いた故障検出回路を設けるように構成したので、演算
増幅器の故障状態が増幅検出され、確実にかつ高速に演
算増幅器の故障が検出できる効果がある。また、初段の
演算増幅器の入力端子と最終段の演算増幅器の出力端子
間にリミッタを付加したので、演算増幅器は飽和するこ
とがなくなり演算増幅器の故障だけを検出することがで
きる。
【図１】この発明の演算増幅器の故障検出装置の実施例
を示す接続図である。
を示す接続図である。
【図２】この発明の変形例の接続図である。
【図３】この発明の第２の変形例の接続図である。
【図４】この発明の第３の変形例の接続図である。
【図５】この発明の第４の変形例の接続図である。
【図６】従来の演算増幅器の故障検出装置を示す。
１１、１２ 演算増幅器 ２ 入力インピーダンス ３ 帰還インピーダンス ４ リミッタ ５、６ 故障検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01R 31/00 G01R 31/316
Claims (2)
- 【請求項１】 演算増幅器の故障検出回路において、直
列に接続された複数の演算増幅器と、上記複数の演算増
幅器の最終段出力端子と初段入力端子との間に設けられ
た帰還回路と、上記複数の演算増幅器の内の少なくとも
１個の前記演算増幅器の出力端子にウインドコンパレー
タを用いた故障検出回路を設けたことを特徴とする演算
増幅器の故障検出回路。 - 【請求項２】 前記帰還回路はリミッタを含むことを特
徴とする請求項１記載の演算増幅器の故障検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5298093A JP2917777B2 (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 演算増幅器の故障検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5298093A JP2917777B2 (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 演算増幅器の故障検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07151805A JPH07151805A (ja) | 1995-06-16 |
| JP2917777B2 true JP2917777B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=17855078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5298093A Expired - Fee Related JP2917777B2 (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 演算増幅器の故障検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2917777B2 (ja) |
-
1993
- 1993-11-29 JP JP5298093A patent/JP2917777B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07151805A (ja) | 1995-06-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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