JP3178558B2 - Measurement input circuit - Google Patents
Measurement input circuitInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は測定入力回路に関し、詳
しくは、コモンモードノイズの影響の改善に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a measurement input circuit, and more particularly to improvement of the influence of common mode noise.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は従来の測定入力回路の一例を示す
接続図であり、多点入力形のレコーダにおける入力回路
の例を示している。図において、プリアンプＰＡの入力
系統はシングルエンドのフローティング回路として形成
されている。すなわち、プリアンプＰＡの非反転入力端
子はコンデンサＣを介して共通電位点に接続されるとと
もに抵抗Ｒ１を介して各測定チャンネルＣＨ１〜ＣＨｎ
の一方の入力端子を選択する一方のスイッチ素子ＳＷＡ
１，ＳＷＡ２，…，ＳＷＡｎの出力端に共通に接続され
ている。プリアンプＰＡの出力端子は抵抗Ｒ２とＲ３の
直列回路で構成される分圧回路を介して共通電位点に接
続され、抵抗Ｒ２とＲ３の接続点はプリアンプＰＡの反
転入力端子に接続されている。各測定チャンネルＣＨ１
〜ＣＨｎの他方の入力端子を選択する他方のスイッチ素
子ＳＷＢ１，ＳＷＢ２，…，ＳＷＢｎの出力端は共通に
共通電位点に接続されている。ＰＴは回路各部を駆動す
るための電源を供給するトランスであり、回路の共通電
位点に接続されたシールドＳが設けられている。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a connection diagram showing an example of a conventional measurement input circuit, and shows an example of an input circuit in a multipoint input type recorder. In the figure, the input system of the preamplifier PA is formed as a single-ended floating circuit. That is, the non-inverting input terminal of the preamplifier PA is connected to the common potential point via the capacitor C, and is connected to each of the measurement channels CH1 to CHn via the resistor R1.
Switch element SWA for selecting one input terminal of
, SWA2,..., SWAn are commonly connected. The output terminal of the preamplifier PA is connected to a common potential point via a voltage dividing circuit composed of a series circuit of resistors R2 and R3, and the connection point of the resistors R2 and R3 is connected to the inverting input terminal of the preamplifier PA. Each measurement channel CH1
The output terminals of the other switch elements SWB1, SWB2,..., SWBn for selecting the other input terminals of .about.CHn are commonly connected to a common potential point. PT is a transformer for supplying power for driving each part of the circuit, and has a shield S connected to a common potential point of the circuit.
【０００３】このような回路において、測定信号にコモ
ンモードノイズＣＭが重畳された場合を考える。ここ
で、プリアンプＰＡの入力インピーダンスは高く設定さ
れているので、プリアンプＰＡの入力端子の一方の系統
Ａ（フローティング入力系統）の配線などの容量ＣA，
他方の系統Ｂの配線などの容量ＣBおよびトランスＰＴ
の浮遊容量ＣTなどにより、コモンモードノイズＣＭに
起因したノイズ電流が流れる。In such a circuit, consider a case where a common mode noise CM is superimposed on a measurement signal. Here, since the input impedance of the preamplifier PA is set high, the capacitance C A , such as the wiring of one system A (floating input system) of the input terminal of the preamplifier PA, is set.
Capacitor C B and transformer PT such as the wiring of the other system B
Of the stray capacitance C T, it flows noise current due to common mode noise CM.
【０００４】ところで、トランスＰＴのシールドＳは、
前述のように回路の共通電位点、すなわちプリアンプＰ
Ａの入力端子の系統Ｂに接続されているので、コモンモ
ードノイズＣＭに起因したノイズ電流は主に入力端子の
系統Ｂを流れることになる。By the way, the shield S of the transformer PT is
As described above, the common potential point of the circuit, that is, the preamplifier P
Since it is connected to the system B of the input terminal of A, the noise current caused by the common mode noise CM mainly flows through the system B of the input terminal.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ここで、系統Ａに流れ
るノイズ電流をＩAとして系統Ｂに流れるノイズ電流を
ＩBとし、スイッチ素子ＳＷＡ，ＳＷＢとしてオン抵抗
ＲA，ＲBの大きい半導体スイッチを用いるとすると、系
統ＡにはＩA×ＲA，系統ＢにはＩB×ＲBのノイズ電圧が
発生する。そして、これらノイズ電圧の差分は線間ノイ
ズ電圧（ノルマルモードノイズ）としてプリアンプＰＡ
に入力され、測定誤差になってしまう。図２の場合には
ＩA×ＲA<<ＩB×ＲBになっているのでプリアンプＰＡに
入力されるノイズ電圧はほぼＩB×ＲBと等しくなり、比
較的大きなノルマルモードノイズとして悪影響を及ぼす
という問題がある。Here INVENTION Problem to be Solved] The noise current flowing through the line B noise current flowing through the system A as I A and I B, the on-resistance R A switching element SWA, as SWB, large semiconductor switches of R B When used, the system a I a × R a, the system B noise voltage I B × R B is generated. The difference between these noise voltages is determined as a line noise voltage (normal mode noise) by the preamplifier PA.
Input to the device, resulting in a measurement error. In the case of FIG. 2, since I A × R A << I B × R B , the noise voltage input to the preamplifier PA is substantially equal to I B × R B, and is adversely affected as a relatively large normal mode noise. There is a problem that exerts.
【０００６】本発明はこのような問題点を解決するもの
であり、その目的は、コモンモードノイズの影響を低減
できる測定入力回路を実現することにある。The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to realize a measurement input circuit capable of reducing the influence of common mode noise.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題点を解決するために、複数の測定チャンネルの入力端
子がシングルエンドのフローティング回路として形成さ
れた入力アンプにオン抵抗Ｒ A ，Ｒ B （Ｒ A ＝Ｒ B ）を有す
るスイッチ素子を介して選択的に接続される測定入力回
路において、前記入力アンプの一方の入力系統Ａに流れ
るノイズ電流をＩ A 、他方の入力系統Ｂに流れるノイズ
電流をＩ B 、一方の入力系統Ａの配線を含む容量をＣ A 、
他方の入力系統Ｂの配線を含む容量をＣ B 、前記入力ア
ンプの電源トランスの浮遊容量をＣ T とし、Ｒ A ＝Ｒ B と
したとき、 Ｒ A （Ｃ A ＋Ｃ C ）＝Ｒ B （Ｃ T ＋Ｃ B ） または （Ｒ A ＋Ｒ C ）Ｃ A ＝Ｒ B （Ｃ T ＋Ｃ B ） の関係が成立するように、Ａ，Ｂいずれかの入力系統に
ノイズ電圧補償素子としてコンデンサＣ C または抵抗Ｒ C
を接続し、 入力系統Ａと入力系統Ｂにおけるノイズ電流
による発生電圧を等しく したことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve such a problem, the present invention solves such a problem by providing input terminals for a plurality of measurement channels.
The input amplifier has on-resistances R A and R B (R A = R B ) in the input amplifier formed as a single-ended floating circuit.
In a measurement input circuit selectively connected through a switch element , a current flows to one input system A of the input amplifier.
I A , the noise flowing through the other input system B
The current is I B , the capacitance including the wiring of one input system A is C A ,
The capacitance including the wiring of the other input system B is C B ,
The stray capacitance of the power transformer amplifier and C T, and R A = R B
When, as relation of R A (C A + C C ) = R B (C T + C B) or (R A + R C) C A = R B (C T + C B) is satisfied, A, either B Input system
Capacitor C C or resistor R C as noise voltage compensating element
And noise currents in the input systems A and B
Are characterized in that the voltages generated by them are equalized .
【０００８】[0008]
【作用】入力アンプのフローティング入力系統と他方の
入力系統におけるノイズ電流による発生電圧は、いずれ
かの入力系統にノイズ電圧補償素子を接続することによ
り等しくなる。これにより、入力アンプに入力されるコ
モンモードノイズは打ち消されてノルマルモードノイズ
は小さくなり、高精度の測定が可能になる。The voltage generated by the noise current in the floating input system of the input amplifier and the other input system becomes equal by connecting a noise voltage compensating element to one of the input systems. As a result, the common mode noise input to the input amplifier is canceled, the normal mode noise is reduced, and high-precision measurement is possible.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の一実施例の接続図であり、図２と共
通する部分には同一符号を付けている。図１と図２の異
なる点は、プリアンプＰＡの入力端子の一方の系統Ａ
（フローティング入力系統）とアース間に、ノイズ電圧
補償素子として機能するコンデンサＣCを接続している
ことにある。すなわち、コンデンサＣCはプリアンプＰ
Ａの入力端子の一方の系統Ａ（フローティング入力系
統）の配線などの容量ＣAと並列に接続されている。こ
こで、コンデンサＣCは、その静電容量が、 ＣT＋ＣB＝ＣA＋ＣC になるように選定されたものを用いる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a connection diagram of an embodiment of the present invention, and portions common to FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. The difference between FIG. 1 and FIG. 2 is that one system A of the input terminals of the preamplifier PA.
(Floating input system) and a capacitor C C that functions as a noise voltage compensating element is connected between the ground and the ground. That is, the capacitor C C is connected to the preamplifier P
The input terminal A is connected in parallel with a capacitor C A such as a wiring of one system A (floating input system). Here, the capacitor C C used is selected so that its capacitance is C T + C B = C A + C C.
【００１０】このような構成において、スイッチ素子Ｓ
ＷＡ，ＳＷＢのオン抵抗をそれぞれＲA，ＲBとしてＲA
＝ＲBとすると、 ＲA（ＣA＋ＣC）＝ＲB（ＣT＋ＣB） になる。ここで、図２と同様に測定信号にコモンモード
ノイズＣＭが重畳された場合を考えると、系統Ａに流れ
るノイズ電流ＩAと系統Ｂに流れるノイズ電流ＩBはほぼ
等しくなるので、系統Ａに発生するノイズ電圧ＩA×ＲA
と系統Ｂに発生するノイズ電圧ＩB×ＲBも等しくなる。In such a configuration, the switching element S
WA, SWB on-resistance of each R A, as R B R A
= When R B, becomes R A (C A + C C ) = R B (C T + C B). Here, considering the case where the common mode noise CM is superimposed on the measurement signal in the same manner as FIG. 2, the noise current I B flowing through the noise current I A and the system B flowing through the system A is substantially equal, the system A Generated noise voltage I A × R A
And also equal noise voltage I B × R B generated in the system B.
【００１１】この結果、プリアンプＰＡに線間ノイズ電
圧（ノルマルモードノイズ）として入力されるこれらノ
イズ電圧の差分はほぼ零になり、ノルマルモードノイズ
に起因する測定誤差がほぼ零になることから高精度の測
定が行える。なお、ノイズ電圧補償素子としてはコンデ
ンサＣCのかわりに図２に示すように抵抗ＲCをスイッチ
ＳＷＡと直列に接続し、 （ＲA＋ＲC）ＣA＝ＲB（ＣT＋ＣB） が成立するように抵抗ＲCの抵抗値を選定すればよい。
このように抵抗のみでノイズ電圧を等しくできれば、耐
圧の高い高価なコンデンサが不要になるので、回路部品
コスト面での効果も得られる。As a result, the difference between these noise voltages input to the preamplifier PA as a line noise voltage (normal mode noise) becomes almost zero, and the measurement error caused by the normal mode noise becomes almost zero, so that high precision is achieved. Can be measured. As a noise voltage compensating element, a resistor R C is connected in series with the switch SWA as shown in FIG. 2 instead of the capacitor C C , and (R A + R C ) C A = R B (C T + C B ) What is necessary is just to select the resistance value of the resistor RC so as to be satisfied.
If the noise voltage can be equalized only by the resistor in this way, an expensive capacitor with a high withstand voltage is not required, and an effect in terms of circuit component cost can be obtained.
【００１２】また、上記実施例ではプリアンプＰＡのフ
ローティング入力系統にノイズ電圧補償素子を接続して
いるが、測定信号源の構成によってはプリアンプＰＡの
フローティング入力系統に発生するノイズ電圧の方が大
きくなることもある。この場合には、他方の入力系統に
ノイズ電圧補償素子を接続して各系統に発生するノイズ
電圧を等しくすればよい。In the above embodiment, the noise voltage compensating element is connected to the floating input system of the preamplifier PA. However, depending on the configuration of the measurement signal source, the noise voltage generated in the floating input system of the preamplifier PA becomes larger. Sometimes. In this case, a noise voltage compensating element may be connected to the other input system to equalize the noise voltage generated in each system.
【００１３】[0013]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、コモンモードノイズの影響を低減できる測定入力
回路を実現することができ、多点記録計の測定入力回路
などに有効である。As described above in detail, according to the present invention, a measurement input circuit capable of reducing the influence of common mode noise can be realized, and is effective for a measurement input circuit of a multipoint recorder. .
【図１】本発明の一実施例の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of one embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施例の要部の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a main part of another embodiment of the present invention.
【図３】従来の測定入力回路の一例を示す接続図であ
る。FIG. 3 is a connection diagram illustrating an example of a conventional measurement input circuit.
ＰＡ プリアンプ ＰＴ 電源トランス ＳＷＡ，ＳＷＢ スイッチ ＣC ノイズ電圧補償用コンデンサ ＲC ノイズ電圧補償用抵抗PA Preamplifier PT Power transformer SWA, SWB switch C C Noise voltage compensation capacitor R C Noise voltage compensation resistor
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 15/00 - 15/06 H04B 1/10 - 1/14 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04B 15/00-15/06 H04B 1/10-1/14
Claims (1)
ルエンドのフローティング回路として形成された入力ア
ンプにオン抵抗Ｒ A ，Ｒ B （Ｒ A ＝Ｒ B ）を有するスイッチ
素子を介して選択的に接続される測定入力回路におい
て、 前記入力アンプの一方の入力系統Ａに流れるノイズ電流
をＩ A 、他方の入力系統Ｂに流れるノイズ電流をＩ B 、一
方の入力系統Ａの配線を含む容量をＣ A 、他方の入力系
統Ｂの配線を含む容量をＣ B 、前記入力アンプの電源ト
ランスの浮遊容量をＣ T とし、Ｒ A ＝Ｒ B としたとき、 Ｒ A （Ｃ A ＋Ｃ C ）＝Ｒ B （Ｃ T ＋Ｃ B ） または （Ｒ A ＋Ｒ C ）Ｃ A ＝Ｒ B （Ｃ T ＋Ｃ B ） の関係が成立するように、Ａ，Ｂいずれかの入力系統に
ノイズ電圧補償素子としてコンデンサＣ C または抵抗Ｒ C
を接続し、 入力系統Ａと入力系統Ｂにおけるノイズ電流による発生
電圧を等しく したことを特徴とする測定入力回路。 A switch having on-resistances R A and R B (R A = R B ) in an input amplifier in which input terminals of a plurality of measurement channels are formed as a single-ended floating circuit.
In a measurement input circuit selectively connected via an element, a noise current flowing through one input system A of the input amplifier
Is I A , the noise current flowing through the other input system B is I B ,
The capacitance including the wiring of the input system A is C A , and the other input system is
C B is the capacitance including the wiring of system B , and the power supply of the input amplifier is
When the stray capacitance of the lance is C T and R A = R B , R A (C A + C C ) = R B (C T + C B ) or (R A + R C ) C A = R B (C T + C B ) so that the input system A or B
Capacitor C C or resistor R C as noise voltage compensating element
To generate noise due to noise currents in input system A and input system B.
A measurement input circuit characterized in that the voltages are equalized .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP23711192A JP3178558B2 (en) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | Measurement input circuit |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0685769A JPH0685769A (en) | 1994-03-25 |
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1992
- 1992-09-04 JP JP23711192A patent/JP3178558B2/en not_active Expired - Fee Related
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