JP2953950B2

JP2953950B2 - 出力信号生成装置

Info

Publication number: JP2953950B2
Application number: JP6081111A
Authority: JP
Inventors: スコットナードザグレグ
Original assignee: AT&T Corp
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1993-03-30
Filing date: 1994-03-29
Publication date: 1999-09-27
Anticipated expiration: 2014-09-27
Also published as: EP0618452A1; SG42328A1; JPH06324089A; DE69431688D1; EP0618452B1; TW272256B; DE69431688T2; US5376880A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気回路に関し、特
に、電気信号から得られた平均パワーを測定する装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】所定の信号の平均パワー（ピーク値では
なく）を測定する必要がしばしば生ずる。これは、交流
（「ＡＣ」信号）特に無線周波数のＡＣ信号に対して
は、ダイオード検知回路を用いて行われている。このダ
イオード検知回路は、測定されるべきパワーの信号をダ
イオードにかけて生成する。そして、このダイオードに
は、二乗則の領域でバイアスがかかって、信号の発振
が、このダイオードを二乗則領域内で動作させる限り、
このダイオードにかかる電圧は、信号から得られたパワ
ーを表す（例えば、比例）。しかし、測定されるべき信
号が複雑（すなわち、複数のシヌソイド成分を有してい
る場合）であると、それぞれのシヌソイド要素は相乗作
用し、その結果、ダイオードを二乗則領域からはみ出さ
せて、回路の値を不正確とする。さらに、ダイオード検
知回路は、この回路が信号から得られたパワーを測定す
る精度は、周囲の温度変化に誤差を生ぜしめる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、電気信号の平均パワーを測定する際に、周囲の温度
変化に影響されない装置を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の一実施例によれ
ば、信号が直流あるいは交流であるかを問わず、さらに
従来の装置に対し、余分のコストや制限をかけずに、信
号から得られたパワーを測定する。本発明の利点は以下
の通りである。第１に、本発明の装置は周囲の温度変化
に無関係に信号からのパワーを測定できる。第２に、複
合信号の存否に影響されない点である。第３に、容易に
製造することができる点であり、さらに最後に、本発明
の装置は無線周波数（「ＲＦ」）において優れた特性を
有する。

【０００５】本発明の装置は第１の温度検知器と第２の
温度検知器と誤差生成増幅器と総和器とを有する。この
第１の温度検知器は、基準信号を誤差生成増幅器に提供
する。この総和器は測定されるべき入力信号と誤差生成
増幅器からの信号出力を受信し、第２の熱検知器に入力
信号から得られたパワーと誤差生成増幅器から得られた
出力信号との和を表す合成信号を送る。この第２の熱検
知装置は合成信号を受信し、合成信号のパワーを表すフ
ィードバック信号を誤差生成増幅器に出力する。入力信
号のパワーを表す出力信号は誤差生成増幅器の出力であ
る。この誤差生成増幅器は基準信号からフィードバック
信号を引き算し、増幅された差分を総和器に出力する。

【０００６】

【実施例】図１に示された本発明の装置は、第１温度検
知器１０３と誤差生成増幅器１０７と総和器１１３と第
２温度検知器１１７とを有する。この第１温度検知器１
０３はリード１０１上の「ベンチマーク信号」を受信す
る。このベンチマーク信号の二乗平均（root-mean-squa
red「ＲＭＳ」）の値は、入力信号が測定される間隔の
温度に対しては無関係であるのが望ましい。このベンチ
マーク信号は、ＤＣ信号が望ましいが、当業者は信号が
ＡＣであるように本発明を容易に変形することができ
る。

【０００７】第１温度検知器１０３はリード１０５上に
「基準信号」を生成し、この基準信号はベンチマーク信
号から得られ、周囲温度により変形されたパワーを表
す。リード１０５上の基準信号は、誤差生成増幅器１０
７に入力される。

【０００８】第２温度検知器１１７はリード１１５上の
「合成信号」を受信し、リード１１９上に「フィードバ
ック信号」を生成する。このフィードバック信号は、合
成信号から得られたパワーと周囲温度により変形された
ものを表す。合成信号の発生については以下に述べる。
第２温度検知器１１７は周囲温度の変化に応じて、第１
温度検知器１０３が基準信号を変調したようにフィード
バック信号が変調するのが好ましい。第２温度検知器１
１７はこのフィードバック信号を誤差生成増幅器１０７
に入力する。

【０００９】この誤差生成増幅器１０７はリード１０５
上の基準信号とリード１１９上のフィードバック信号と
を受信し、リード１０９上に「出力信号」を生成する。
この出力信号はそのパワーが測定されるべき信号から得
られた平均パワーを表す。誤差生成増幅器１０７は基準
信号からフィードバック信号を引算し、この差を増幅す
ることにより出力信号を生成する。本発明の装置ができ
るだけ正確に動作するためには、誤差生成増幅器１０７
のゲインは実際にできるだけ高いのが望ましい。この誤
差生成増幅器１０７の製造方法は、当業者には公知であ
る。リード１０９上の出力信号は本発明の実施例の最終
目標信号であり、これが総和器１１３に入力される。

【００１０】この総和器１１３は、リード１０９上の出
力信号とリード１１１上の「入力信号」とを受信し、リ
ード１１５上に合成信号を生成し、それは第２温度検知
器１１７に入力される。この入力信号は本発明の装置に
より測定されるべきパワーの信号であり、ＡＣまたはＤ
Ｃの何れでも良い。リード１１５上の合成信号は、リー
ド１０９上の出力信号とリード１１１上の入力信号とを
加えることにより生成される。リード１１９上のフィー
ドバック信号の範囲は、リード１１１上の入力信号の変
動に起因して、リード１０５上の基準信号の絶対値を超
えないのが望ましい。

【００１１】図２において、リード１０１上のベンチマ
ーク信号は温度に対し、安定なＤＣ電圧基準（例、抵抗
／ダイオード対）から得られるのが好ましい。本明細書
においては、抵抗値はオームで、キャパシタの値はμＦ
（マイクロファラッド）で、インダクタの値はμＨ（マ
イクロヘンリ）で表す。第１温度検知器１０３はベンチ
マーク信号をオペアンプ２０１で保存し、この保存され
た信号を５０オームの抵抗５０であるラジエータを駆動
するのに使用する。この抵抗５０内で、消費されるパワ
ーは周囲温度に無関係で、時間に経過しても一定である
のが望ましい。サーミスタ２１１は抵抗５０により発生
する熱の少なくとも一部を検知し、周囲温度と第１温度
検知器１０３内の抵抗５０により発生する熱量の両方に
依存して、リード１０５の上の基準信号を変調する。サ
ーミスタ２１１は負性温度係数を有するのが好ましい。
サーミスタ２１１及びサーミスタ２１５の何れまたは両
方とも他の温度検知トランデューサ（サーモカップル、
温度検知集積回路、半導体ダイオード）で置換可能であ
る。

【００１２】誤差生成増幅器１０７はリード１０５の上
の基準信号を受信し、それをオペアンプ２０３の非反転
入力に供給する。誤差生成増幅器１０７はリード１１９
からのフィードバック信号を受信し、それを５．１１Ｋ
オームの抵抗５．１１を介して、オペアンプ２０３の反
転入力に供給する。オペアンプ２０３はこの実施例の装
置を安定化させるための５１１Ｋオームの抵抗と２個の
キャパシタを有する。この抵抗とキャパシタの値は、第
２温度検知器１１７内のサーミスタ２１５と５０オーム
の抵抗５０の熱伝達特性に主に依存する。オペアンプ２
０３の出力はリード１０９上の出力信号で、入力信号か
ら得られたパワーと反比例する。

【００１３】総和器１１３はリード１０９の上の出力信
号を受信し、それをオペアンプ２０５に保存する。総和
器１１３はまたリード１１１上の入力信号を受信し、そ
れをキャパシタを介して、リード１１５上に供給する。
オペアンプ２０５の出力はインダクタを介して供給さ
れ、このインダクタで入力信号に加えられて、リード１
１５の上の合成信号を生成する。総和器１１３内のキャ
パシタとインダクタとは、入力信号がＡＣ信号の場合に
用いられる。総和器１１３内のキャパシタとインダクタ
は、入力信号がＤＣ信号の時には抵抗で置換可能であ
る。

【００１４】第２温度検知器１１７はリード１１５の上
の合成信号を受信し、この信号はサーミスタ２１５に関
連する抵抗５０に流れる。サーミスタ２１５はこの抵抗
５０により生成されたエネルギーの少なくとも一部を検
知し、周囲温度と抵抗５０により生成されたエネルギー
量の両方に応じて、リード１１９の上のフィードバック
信号を変調する。サーミスタ２１５はサーミスタ２１１
と同一の電気的特性あるいは熱的特性を有する。

【００１５】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の装置は温
度検知器を用い、その入力信号のパワーを抵抗で消失
し、その消失したエネルギーをサーミスタで検知するこ
とにより周囲温度を補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるブロック図を表す図で
ある。

【図２】図１に示された実施例のブロックのより詳細な
説明図である。

【符号の説明】

１０１リード１０３第１温度検知器１０５リード１０７誤差生成増幅器１１３総和器１１５リード１１７第２温度検知器１１９リード２０１、２０３、２０５オペアンプ２１１、２１５サーミスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭52−129570（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−23266（ＪＰ，Ａ) 特開平３−110481（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01R 19/00 - 19/32 G01R 21/00 - 21/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力信号から得られたパワーを表す出力
信号を生成する装置において、（１）基準信号を生成する第１温度検知器（１０３）
と、前記第１温度検知器（１０３）は（ａ）ベンチマー
ク信号を受信する第１ラジエータ（５０）と、（ｂ）前
記第１ラジエータ（５０）からの発生エネルギーの少な
くとも一部を感知し、基準信号を調整する第１温度セン
サ（２１１）と、を有し、（２）フィードバック信号を生成する第２温度検知器
（１１７）と、前記第２温度検知器（１１７）は（ａ）
合成信号を受信する第２ラジエータ（５０）と、（ｂ）
前記第２ラジエータ（５０）からの発生エネルギーの少
なくとも一部を感知し、フィードバック信号を調整する
第２温度センサ（２１５）と、を有し、（３）前記基準信号と前記フィードバック信号との差
を表す出力信号を生成する誤差生成増幅器（１０７）
と、（４）前記入力信号と前記出力信号との和を表す合成
信号を形成し、この合成信号を前記第２温度検知器（１
１７）にする出力する総和器（１１３）と、からなるこ
とを特徴とする出力信号生成装置。
【請求項２】前記第１ラジエータは、抵抗からなり、前記第２ラジエータも、抵抗からなることを特徴とする
請求項１の装置。
【請求項３】前記第１温度検知器（１０３）は、サー
ミスタからなり、前記第２温度検知器（１１７）は、サーミスタからなる
ことを特徴とする請求項１の装置。
【請求項４】前記出力信号は、前記入力信号により生
成されるパワーに比例して変化することを特徴とする請
求項１の装置。