JP5465554B2 - Signal generator - Google Patents
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Description
本発明は、出力信号の周波数を変更可能に構成された信号生成装置に関するものである。 The present invention relates to a signal generation device configured to be able to change the frequency of an output signal.
この種の信号生成装置として、下記特許文献１に開示された信号生成装置（波形生成装置）が知られている。この信号生成装置は同特許文献１の従来の技術において開示された装置であって、この信号生成装置では、まず、波形読出用クロック信号に同期して波形データメモリから波形データを読み出し、その読み出した波形データをＤ／Ａ変換回路がディジタル−アナログ変換することによりアナログ信号を生成する。次いで、アナログ信号をカットオフ周波数可変型のスムージングフィルタに入力することにより、そのアナログ信号に含まれている波形読出用クロック信号成分を除去してＳ／Ｎ比の良いアナログ信号を生成している。
As this type of signal generation apparatus, a signal generation apparatus (waveform generation apparatus) disclosed in
このようなスムージングフィルタとしては、下記特許文献１に開示されているような、複数のローパスフィルタと、複数のローパスフィルタを切り替えるためのマルチプレクサなどの電子式スイッチとを備えて構成されたフィルタが一般的に使用されている。この場合、各ローパスフィルタは、複数のＲＣ型一次ローパスフィルタの直列接続、またはＬＣ型二次ローパスフィルタで構成されると共にカットオフ周波数が互いに異なるようにそれぞれ規定されている。したがって、この信号生成装置によれば、電子式スイッチを切替制御することにより、Ｄ／Ａ変換回路によって生成されたアナログ信号の周波数に応じたカットオフ周波数のローパスフィルタを選択することができるため、アナログ信号に含まれている読出用クロック信号成分や不要スプリアス成分を除去して、Ｓ／Ｎ比の良いアナログ出力信号を生成することが可能となっている。
As such a smoothing filter, a filter including a plurality of low-pass filters and an electronic switch such as a multiplexer for switching the plurality of low-pass filters as disclosed in
ところが、上記の信号生成装置には、以下の解決すべき課題が存在している。すなわち、一般的に、カットオフ周波数の異なる各フィルタでは、フィルタを信号が通過する際に生じる位相遅れが相違する。このため、この信号生成装置には、複数のフィルタのうちの使用している一のフィルタを他のフィルタに切り替える際に、図６に示すように信号の位相に不連続が発生し、この位相の不連続に起因して、信号生成装置から信号の供給を受ける負荷が例えばインダクタンス成分を有するものである場合には、瞬間的に大きな逆起電力が発生したり、また信号生成装置から信号の供給を受ける負荷が例えば容量成分を有するものである場合には、瞬間的に過大な電流が流れたりすることから、信号生成装置自体や負荷に対して悪影響を与えるおそれがあるという解決すべき課題が存在している。 However, the signal generation apparatus has the following problems to be solved. That is, in general, each filter having a different cutoff frequency has a different phase delay that occurs when a signal passes through the filter. For this reason, in this signal generation device, when one of the plurality of filters used is switched to another filter, a discontinuity occurs in the signal phase as shown in FIG. For example, when the load supplied with a signal from the signal generation device has an inductance component, a large back electromotive force is generated instantaneously or the signal generation device If the load to be supplied has, for example, a capacitive component, an excessive current flows instantaneously, which may cause an adverse effect on the signal generator itself and the load. Is present.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、位相に不連続を生じさせずに信号を生成する信号生成装置を提供することを主目的とする。また、この信号生成装置を用いたインピーダンス測定装置を提供することを他の主目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and a main object of the present invention is to provide a signal generation device that generates a signal without causing discontinuity in the phase. Another main object is to provide an impedance measuring device using the signal generating device.
上記目的を達成すべく請求項１記載の信号生成装置は、通過帯域同士が部分的に重複するように規定された複数のフィルタと、設定された周波数の一の信号を生成して出力すると共に当該一の信号の位相を変更可能に構成された一のＤＤＳと、設定された周波数の他の信号を生成して出力すると共に当該他の信号の位相を変更可能に構成された他のＤＤＳと、前記一のＤＤＳを前記複数のフィルタのうちから選択された一のフィルタに接続すると共に、前記他のＤＤＳを当該一のフィルタを除く他の１つのフィルタに接続する第１切替部と、前記一のフィルタから出力される前記一の信号および前記他のフィルタから出力される前記他の信号のうちの１つを選択して出力信号として出力する第２切替部と、すべての前記ＤＤＳに対して同一の周波数を同時に設定する周波数設定制御、当該各ＤＤＳに対して前記位相を設定する位相設定制御、並びに前記第１切替部および前記第２切替部に対する切替制御を実行する処理部とを備え、前記処理部は、前記周波数設定制御を実行することによって前記複数のフィルタの前記複数の通過帯域のうちの一の通過帯域に含まれる一の周波数の前記一の信号を前記一のＤＤＳから出力させると共に当該一の周波数の前記他の信号を前記他のＤＤＳから出力させ、かつ前記第１切替部および前記第２切替部に対する切替制御を実行することによって当該一の信号を前記複数のフィルタのうちの前記通過帯域が前記一の通過帯域である一のフィルタを介して前記出力信号として出力させている状態において、当該一の信号に代えて前記複数の通過帯域のうちの当該一の通過帯域と部分的に重複する他の通過帯域に含まれる他の周波数の前記他の信号を当該出力信号として出力させる際に、前記第１切替部に対する切替制御を実行して前記他のＤＤＳを前記複数のフィルタのうちの前記通過帯域が前記他の通過帯域である他のフィルタに接続すると共に、前記周波数設定制御を実行することによって前記各ＤＤＳから出力される前記一の信号および前記他の信号の周波数を前記一の通過帯域と前記他の通過帯域との重複する帯域に含まれる共通周波数に設定し、次いで、当該他のＤＤＳに対する前記位相設定制御を実行して当該他のフィルタから出力されている前記他の信号の位相を前記一のフィルタから出力されている前記一の信号の位相に一致させた後に、前記第２切替部に対する切替制御を実行して、前記出力信号を前記一の信号から前記他の信号に切り替える。
In order to achieve the above object, the signal generation device according to
また、請求項２記載の信号生成装置は、通過帯域同士が部分的に重複するように規定された複数のフィルタと、前記複数のフィルタの各々に対応して配設されて、設定された周波数の信号を生成して出力すると共に当該信号の位相を変更可能に構成された複数のＤＤＳと、前記複数のフィルタから出力される前記信号のうちの１つを選択して出力信号として出力する切替部と、すべての前記ＤＤＳに対して同一の周波数を同時に設定する周波数設定制御、当該各ＤＤＳに対して前記位相を設定する位相設定制御、並びに前記切替部に対する切替制御を実行する処理部とを備え、前記処理部は、前記周波数設定制御を実行することによって前記複数のフィルタの前記複数の通過帯域のうちの一の通過帯域に含まれる一の周波数の前記信号を前記複数のＤＤＳから出力させると共に、前記切替制御を実行することによって前記複数のフィルタのうちの前記通過帯域が前記一の通過帯域である一のフィルタに対応して配設された前記複数のＤＤＳのうちの一のＤＤＳから出力されている一の前記信号を前記出力信号として出力させている状態において、当該一の信号に代えて前記複数の通過帯域のうちの当該一の通過帯域と部分的に重複する他の通過帯域に含まれている他の周波数の他の前記信号を当該出力信号として出力させる際に、前記周波数設定制御を実行することによって前記複数のＤＤＳから出力される前記信号の周波数を前記一の通過帯域と前記他の通過帯域との重複する帯域に含まれる共通周波数に設定し、次いで、前記複数のフィルタのうちの前記通過帯域が前記他の通過帯域である他のフィルタに対応して配設された前記複数のＤＤＳのうちの他のＤＤＳに対する前記位相設定制御を実行して当該他のフィルタから出力されている前記他の信号の位相を前記一の信号の位相に一致させた後に、前記切替部に対する切替制御を実行して、前記出力信号を前記一の信号から前記他の信号に切り替える。
The signal generation device according to
また、請求項３記載の信号生成装置は、請求項１または２記載の信号生成装置において、前記処理部は、前記他のＤＤＳに対する前記位相設定制御を実行して前記他のフィルタから出力されている前記他の信号の位相を前記一のフィルタから出力されている前記一の信号の位相に一致させる際に、前記一のＤＤＳと前記他のＤＤＳの前記各位相の差が、前記共通周波数における前記一のフィルタおよび前記他のフィルタの各位相シフト量の差分と等しくなるように当該他のＤＤＳの位相を設定する。
The signal generation device according to
また、請求項４記載の信号生成装置は、請求項１から３のいずれかに記載の信号生成装置において、前記処理部は、前記共通周波数として、前記一の通過帯域内に規定された一の使用帯域と前記他の通過帯域内に規定された他の使用帯域との重複する帯域に含まれる周波数を設定する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the signal generating device according to any one of the first to third aspects, the processing unit is one of the ones defined in the one passband as the common frequency. A frequency included in an overlapping band between the used band and the other used band defined in the other pass band is set.
また、請求項５記載のインピーダンス測定装置は、請求項１から４のいずれかに記載の信号生成装置と、前記信号生成装置から出力される出力信号を測定対象体に印加したときに前記測定対象体に流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流が流れているときに前記測定対象体の両端間に発生する電圧を検出する電圧検出部とを備え、前記処理部は、前記電流検出部によって検出された前記電流、および前記電圧検出部によって検出された前記電圧に基づいて前記測定対象体のインピーダンスを測定する。
An impedance measuring apparatus according to
請求項１記載の信号生成装置および請求項２記載の信号生成装置では、一の信号に代えて複数の通過帯域のうちの一の通過帯域と部分的に重複する他の通過帯域に含まれる他の周波数の他の信号を出力信号として出力させる際に、他のＤＤＳを通過帯域が他の通過帯域である他のフィルタに接続すると共に、周波数設定制御を実行することによって各ＤＤＳから出力される一の信号および他の信号の周波数を一の通過帯域と他の通過帯域との重複する帯域に含まれる共通周波数に設定し、次いで、他のＤＤＳに対する位相設定制御を実行して他のフィルタから出力されている他の信号の位相を一のフィルタから出力されている一の信号の位相に一致させた後に、第２切替部に対する切替制御を実行して、出力信号を一の信号から他の信号に切り替える。
In the signal generation device according to
したがって、これらの信号生成装置によれば、一のフィルタから出力されている一の信号および他のフィルタから出力されている他の信号の周波数が同一であって、かつ位相が一致した状態にあるため、一の信号から他の信号に切り替える際に、出力信号に生じる位相の不連続を大幅に低減させることができる。つまり、実質的に、位相に不連続を生じさせることなく一の信号から他の信号に切り替えて、出力信号を出力させることができる。 Therefore, according to these signal generation devices, the frequency of one signal output from one filter and the other signal output from another filter are the same and in phase with each other. Therefore, when switching from one signal to another, the phase discontinuity that occurs in the output signal can be greatly reduced. That is, the output signal can be output by switching from one signal to another without causing a phase discontinuity substantially.
また、請求項３記載の信号生成装置によれば、処理部が、他のＤＤＳに対する位相設定制御を実行して他のフィルタから出力されている他の信号の位相を一のフィルタから出力されている一の信号の位相に一致させる際に、各ＤＤＳの位相の差が、共通周波数における一のフィルタおよび他のフィルタの各位相シフト量の差分と等しくなるように他のＤＤＳの位相を設定するため、他のフィルタから出力されている他の信号の位相を一のフィルタから出力されている一の信号の位相に確実に一致させることができる。
According to the signal generation device of
また、請求項４記載の信号生成装置によれば、一の通過帯域内に規定された一の使用帯域と他の通過帯域内に規定された他の使用帯域との重複する帯域に含まれる周波数を共通周波数として設定するため、この状態において、他のＤＤＳに対する位相設定制御を実行して、この他のＤＤＳに接続された他のフィルタから出力されている他の信号の位相を一のフィルタから出力されている一の信号の位相に一致させた後に、切替部（第２切替部）に対する切替制御を実行して、出力信号を一の信号から他の信号に切り替えることができるため、出力信号として各フィルタから出力される信号の周波数を、各フィルタにおいて不要スプリアス成分を適切に除去し得る使用帯域内に常に維持することができる結果、出力信号に含まれる不要スプリアス成分を大幅に低減することができる。 According to the signal generating device of claim 4, the frequency included in the overlapping band of the one used band defined in the one pass band and the other used band defined in the other pass band. In this state, phase setting control for another DDS is executed, and the phase of another signal output from another filter connected to this other DDS is set from one filter. Since it is possible to switch the output signal from one signal to another by executing switching control for the switching unit (second switching unit) after matching the phase of the one signal being output, the output signal As a result, it is possible to always maintain the frequency of the signal output from each filter within the use band in which the unnecessary spurious component can be appropriately removed in each filter. It is possible to significantly reduce the components.
また、請求項５記載のインピーダンス測定装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載の信号生成装置を備え、この信号生成装置からの出力信号に基づく測定用信号を測定対象体に印加する構成を採用したことにより、測定用信号の周波数の変更時に測定用信号に位相の不連続が生じないため、測定対象体がインダクタンス成分を有するものであったとしても、瞬間的に大きな逆起電力が発生することを確実に回避することができ、また測定対象体が容量成分を有するものであったとしても、瞬間的に過大な電流が流れることを確実に回避することができる。
In addition, according to the impedance measuring device according to
以下、信号生成装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、一例として、信号生成装置をインピーダンス測定装置に適用した例を挙げて説明する。 Hereinafter, embodiments of a signal generation device will be described with reference to the accompanying drawings. As an example, an example in which the signal generation device is applied to an impedance measurement device will be described.
最初に、信号生成装置２の構成をインピーダンス測定装置１の構成と併せて、図面を参照して説明する。
First, the configuration of the
図１に示すインピーダンス測定装置１は、信号生成装置２、増幅部３、電圧検出部４、電流検出部５、処理部６、記憶部７および出力部８を備え、信号生成装置２から出力される出力信号Ｓｏを測定用信号Ｓｍに増幅すると共にプローブ９を介して測定対象体２１に印加して、このときに測定対象体２１の両端間に発生する電圧Ｖｄを一対のプローブ１０，１１を介して検出すると共に、測定対象体２１に流れる電流Ｉｄをプローブ１２を介して検出して、検出された電圧Ｖｄおよび電流Ｉｄに基づいて、測定対象体２１のインピーダンスＺを測定する。
1 includes a
信号生成装置２は、基準信号生成部３１、第１ＤＤＳ（Direct Digital Synthesizer）３２、第２ＤＤＳ３３、第１切替部３４、複数（本例では４つ）のフィルタ３５，３６，３７，３８および第２切替部３９を備え、後述する複数（フィルタの個数と同数（本例では４つ））の使用帯域（使用周波数帯域）Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４内の任意の１つの周波数の出力信号Ｓｏを生成して出力し得るように構成されている。なお、処理部６は、信号生成装置２における処理部としても機能する。
The
基準信号生成部３１は、例えば水晶発振器（図示せず）を備え、予め決められた周波数の基準信号（クロック信号）Ｓｃを生成して、各ＤＤＳ３２，３３に出力する。また、図示はしないが、基準信号生成部３１は、後述するようにＣＰＵを含んで構成される処理部６に対しても、作動用のクロック信号を生成して出力する。
The reference
第１ＤＤＳ３２は、基準信号Ｓｃに同期して作動して、処理部６によって設定された周波数データＤｆａで示される周波数ｆａの第１信号（一例として正弦波信号）Ｓ１を生成して出力する。また、第１ＤＤＳ３２は、位相シフトレジスタ（不図示）を備え、処理部６によってこの位相シフトレジスタに設定された位相シフト量θａだけ位相をシフトして第１信号Ｓ１を出力する。
The
第２ＤＤＳ３３も、基準信号Ｓｃに同期して作動して、処理部６によって設定された周波数データＤｆｂで示される周波数ｆｂの第２信号（一例として正弦波信号）Ｓ２を生成して出力する。また、第２ＤＤＳ３３は、位相シフトレジスタ（不図示）を備え、処理部６によってこの位相シフトレジスタに設定された位相シフト量θｂだけ位相をシフトして第２信号Ｓ２を出力する。
The
第１切替部３４は、処理部６によって切替制御されて、２つのＤＤＳ３２，３３のうちの一方を複数のフィルタ３５，３６，３７，３８のうちから選択された１つのフィルタに接続すると共に、２つのＤＤＳ３２，３３のうちの他方を１つのフィルタ（一方のＤＤＳと接続されたフィルタ）を除く他のフィルタ（残りのフィルタ）のうちから選択された他の１つのフィルタに接続する機能を備えている。一例として、第１切替部３４は、処理部６によって切替制御される２つの切替スイッチ３４ａ，３４ｂを備え、切替スイッチ３４ａが第１ＤＤＳ３２と各フィルタ３５，３６，３７，３８との間に配設され、切替スイッチ３４ｂが第２ＤＤＳ３３と各フィルタ３５，３６，３７，３８との間に配設されて構成されている。
The
この構成により、第１切替部３４は、各切替スイッチ３４ａ，３４ｂが処理部６によって切替制御されることにより、第１ＤＤＳ３２を切替スイッチ３４ａを介してフィルタ３５，３６，３７，３８のうちから選択された１つのフィルタに接続することで、第１信号Ｓ１をこの選択された１つのフィルタに出力し、また第２ＤＤＳ３３を切替スイッチ３４ｂを介してフィルタ３５，３６，３７，３８のうちから選択された他の１つのフィルタ（第１ＤＤＳ３２に接続されたフィルタ以外のフィルタ）に接続することで、第２信号Ｓ２をこの選択された他の１つのフィルタに出力する。
With this configuration, the
フィルタ３５，３６，３７，３８は、一例として、図２の周波数特性図で示されるように、通過帯域がそれぞれ異なるローパスフィルタで構成されている。一例として、フィルタ３５，３６，３７，３８は、それぞれのカットオフ周波数ｆｃ１，ｆｃ２，ｆｃ３，ｆｃ４がｆｃ１＜ｆｃ２＜ｆｃ３＜ｆｃ４となるように規定されることで、フィルタ３５の通過帯域よりもフィルタ３６の通過帯域がより高域側に拡がり、フィルタ３６の通過帯域よりもフィルタ３７の通過帯域がより高域側に拡がり、フィルタ３７の通過帯域よりもフィルタ３８の通過帯域がより高域側に拡がるように構成されている。
As an example, the
この場合、図２に示すように、各使用帯域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４は、使用帯域Ｗ１の高域側と使用帯域Ｗ２の低域側とが部分的に重複し、使用帯域Ｗ２の高域側と使用帯域Ｗ３の低域側とが部分的に重複し、使用帯域Ｗ３の高域側と使用帯域Ｗ４の低域側とが部分的に重複するように規定されることで、隣接する帯域同士が部分的に重複するように規定されている。なお、使用帯域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４同士が重複する周波数帯域を、以下では重複帯域ともいう。 In this case, as shown in FIG. 2, in each of the use bands W1, W2, W3, and W4, the high band side of the use band W1 partially overlaps the low band side of the use band W2, and the high band of the use band W2 The band side and the low band side of the use band W3 are partially overlapped, and the high band side of the use band W3 and the low band side of the use band W4 are partially overlapped. It is defined that the bands partially overlap. A frequency band in which the use bands W1, W2, W3, and W4 overlap is also referred to as an overlap band below.
フィルタ３５は、これらの使用帯域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４のうちの使用帯域Ｗ１に対応して配設されている。具体的には、フィルタ３５は、自らの通過帯域内における自らのカットオフ周波数ｆｃ１の近傍に使用帯域Ｗ１の上限周波数が位置するようにカットオフ周波数ｆｃ１が規定されることで、使用帯域Ｗ１に対応して配設されている。また、フィルタ３６は、自らの通過帯域内における自らのカットオフ周波数ｆｃ２の近傍に使用帯域Ｗ２の上限周波数が位置するようにカットオフ周波数ｆｃ２が規定されることで、使用帯域Ｗ２に対応して配設されている。また、フィルタ３７は、自らの通過帯域内における自らのカットオフ周波数ｆｃ３の近傍に使用帯域Ｗ３の上限周波数が位置するようにカットオフ周波数ｆｃ３が規定されることで、使用帯域Ｗ３に対応して配設されている。また、フィルタ３８は、自らの通過帯域内における自らのカットオフ周波数ｆｃ４の近傍に使用帯域Ｗ４の上限周波数が位置するようにカットオフ周波数ｆｃ４が規定されることで、使用帯域Ｗ４に対応して配設されている。これにより、各フィルタ３５，３６，３７，３８は、それぞれの通過帯域に含まれる使用帯域の上限周波数がそれぞれのカットオフ周波数の近くになるように規定されることで、通過する各信号Ｓ１，Ｓ２に含まれている不要スプリアス成分を適切に除去し得るように構成されている。
The
第２切替部３９は、処理部６によって切替制御されることにより、２つのＤＤＳ３２，３３に接続された２つのフィルタから出力される第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２のいずれか一方を選択して出力信号Ｓｏとして出力する。具体的には、第２切替部３９は、フィルタと同数（本例では４つ）であって、処理部６によってオン・オフ状態が制御されるスイッチ３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄを備え、スイッチ３９ａの一端がフィルタ３５の出力端子に接続され、スイッチ３９ｂの一端がフィルタ３６の出力端子に接続され、スイッチ３９ｃの一端がフィルタ３７の出力端子に接続され、スイッチ３９ｄの一端がフィルタ３８の出力端子に接続され、かつスイッチ３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄの各他端が共通接続されて信号生成装置２における出力端子として構成されている。また、各スイッチ３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄの他端（信号生成装置２の出力端子）は、増幅部３の入力端子に接続されている。
The
この構成により、第２切替部３９は、各スイッチ３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄが処理部６によってオン・オフ状態が制御されることにより、各フィルタ３５，３６，３７，３８のうちの任意の１つ（具体的には、第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２をそれぞれ出力している２つのフィルタのうちの任意の１つ）を選択して、選択したフィルタから出力されている信号Ｓ１，Ｓ２の一方を出力信号Ｓｏとして出力する。
With this configuration, the
増幅部３は、信号生成装置２から出力された出力信号Ｓｏを利得Ｇ（Ｇは適宜決定される値であり１以上でも１以下でもよい）で増幅して測定用信号Ｓｍとして出力すると共に、プローブ９を介して測定対象体２１の一端に測定用信号Ｓｍを印加（供給）する。なお、利得Ｇが１以下でよいときには、増幅部３の配設を省略して、出力信号Ｓｏを測定用信号Ｓｍとして測定対象体２１に印加することができる。電圧検出部４は、プローブ１０，１１を介して測定対象体２１の各端部に接続される。また、電圧検出部４は、測定用信号Ｓｍの印加によって測定対象体２１の両端間に発生する電圧Ｖｄをプローブ１０，１１を介して検出して、電圧Ｖｄの信号波形を示す電圧データＤｖを処理部６に出力する。電流検出部５は、測定対象体２１の他端と基準電位（グランド）との間に配設されている。また、電流検出部５は、測定用信号Ｓｍの印加によって測定対象体２１に流れる電流Ｉｄを検出して、電流Ｉｄの信号波形を示す電流データＤｉを処理部６に出力する。
The amplifying
処理部６は、ＣＰＵを含んで構成されて、記憶部７に記憶されている動作プログラムに従って作動して、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３に対して同一の周波数を同時に設定する周波数設定制御、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３に対して位相シフト量θａ，θｂを個別に設定する位相設定制御、並びに第１切替部３４および第２切替部３９に対する切替制御を実行する。また、処理部６は、使用するフィルタ３５，３６，３７，３８をこの順で順次切り替えつつ、出力信号Ｓｏの周波数を上昇させるフィルタ切替処理（周波数上昇時のフィルタ切替処理）、および使用するフィルタ３８，３７，３６，３５をこの順で順次切り替えつつ、出力信号Ｓｏの周波数を低下させるフィルタ切替処理（周波数低下時のフィルタ切替処理）を実行する。また、処理部６は、電圧データＤｖと電流データＤｉとに基づいてインピーダンスＺを測定する測定処理を実行する。
The
記憶部７は、処理部６の動作プログラムを記憶すると共に、処理部６のワークメモリとして機能する。また、記憶部７には、正弦波信号がフィルタ３５を通過する際に生じる正弦波信号の周波数と位相シフト量との関係を示す位相についての周波数特性データテーブルＤｔｐ１、正弦波信号がフィルタ３６を通過する際に生じる正弦波信号の周波数と位相シフト量との関係を示す位相の周波数特性データテーブルＤｔｐ２、正弦波信号がフィルタ３７を通過する際に生じる正弦波信号の周波数と位相シフト量との関係を示す位相の周波数特性データテーブルＤｔｐ３、および正弦波信号がフィルタ３８を通過する際に生じる正弦波信号の周波数と位相シフト量との関係を示す位相の周波数特性データテーブルＤｔｐ４が予め記憶されている。また、記憶部７には、出力信号Ｓｏの周波数を低下させる際の共通周波数ｆ１２，ｆ２３，ｆ３４が記憶されている。
The
出力部８は、一例としてＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置で構成されて、測定したインピーダンスＺを画面に表示させる。
The
次いで、インピーダンス測定装置１の動作について説明する。なお、フィルタ３５，３６，３７，３８の仕様（各周波数特性および各使用帯域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４）が決定された時点で、例えば不図示の操作部から処理部６に対して、上記の各周波数特性データテーブルＤｔｐ１，Ｄｔｐ２，Ｄｔｐ３，Ｄｔｐ４と共に、出力信号Ｓｏの周波数を低下させる際の共通周波数、つまり、フィルタ３８からフィルタ３７に切り替える際の周波数ｆ３４（使用帯域Ｗ３と使用帯域Ｗ４との重複帯域内に規定された周波数）、フィルタ３７からフィルタ３６に切り替える際の周波数ｆ２３（使用帯域Ｗ２と使用帯域Ｗ３との重複帯域内に規定された周波数）、フィルタ３６からフィルタ３５に切り替える際の周波数ｆ１２（使用帯域Ｗ１と使用帯域Ｗ２との重複帯域内に規定された周波数）が入力され、処理部６がこれらの各データを記憶部７に記憶するものとする。また、各プローブ９，１０は測定対象体２１の一端に、各プローブ１１，１２は測定対象体２１の他端に予め接続されているものとする。
Next, the operation of the
また、処理部６は、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３に対して、第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２の周波数を同一に設定した状態で同時に起動し、かつ起動後における各信号Ｓ１，Ｓ２の周波数の変更に際しても、同一の周波数に同時に切り替える周波数設定制御を実行する。このため、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３は、両者に対して処理部６から特段の位相設定制御が個別に実行されていない状態では、同一の周波数で、かつ各位相シフトレジスタに設定された位相シフト量θａ，θｂが一致した状態（本例では共にゼロの状態）で第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２を出力しているものとする。
The
インピーダンス測定装置１の作動状態では、基準信号生成部３１は基準信号Ｓｃの出力を開始している。この状態において、処理部６は、最初に、測定用信号Ｓｍの周波数をｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４というように順次上昇させつつ、各周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４の測定用信号Ｓｍを測定対象体２１に印加したときの測定対象体２１のインピーダンスＺの測定を実行する。
In the operating state of the
この測定では、処理部６は、まず、第１切替部３４に対する切替制御を実行することにより、切替スイッチ３４ａを介してフィルタ３５（この場合には、一のフィルタ）に第１ＤＤＳ３２（この場合には、一のＤＤＳ）を接続する。また、処理部６は、第２切替部３９に対する切替制御を実行することにより（具体的には、スイッチ３９ａをオン状態に移行させ、他のスイッチ３９ｂ〜３９ｄをオフ状態に移行させることにより）、第２切替部３９のスイッチ３９ａを介してフィルタ３５を増幅部３に接続する。これにより、第１ＤＤＳ３２から出力される第１信号Ｓ１（この場合には、一の信号）が、第１切替部３４、フィルタ３５および第２切替部３９を介して出力信号Ｓｏとして出力可能な状態となる。
In this measurement, the
次いで、処理部６は、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３に対して、周波数ｆ１（同一の周波数）を示す周波数データＤｆａ，Ｄｆｂをそれぞれ出力して設定する（周波数設定制御を実行する）。また、処理部６は、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３の位相シフトレジスタの値をリセットする。具体的には、処理部６は、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３に対して、位相シフト量θａ，θｂ（共にゼロ）をそれぞれ出力して設定する（位相設定制御を実行する）。引き続いて、処理部６は、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３を同時に作動させる。
Next, the
これにより、第１ＤＤＳ３２（一のＤＤＳ）が、複数のフィルタ３５〜３８の複数の通過帯域（図２に示される４つの通過帯域）のうちのフィルタ３５の通過帯域（一の通過帯域）に含まれる周波数ｆ１（一の周波数）の第１信号Ｓ１（一の信号）の出力を開始し、第２ＤＤＳ３３（この場合、他のＤＤＳ）が、第１信号Ｓ１と同一の周波数ｆ１（一の周波数）で、かつ同位相の第２信号Ｓ２（この場合、他の信号）の出力を開始する。また、第１切替部３４および第２切替部３９に対して上記のような切替制御が処理部６によってなされているため、第１ＤＤＳ３２から出力されている第１信号Ｓ１が、図２に示す通過帯域（この場合、一の通過帯域）に規定されたフィルタ３５を介して第２切替部３９から出力信号Ｓｏとして出力される（つまり、信号生成装置２から第１信号Ｓ１が出力信号Ｓｏとして出力される）。
Accordingly, the first DDS 32 (one DDS) is included in the pass band (one pass band) of the
増幅部３は、この出力信号Ｓｏを増幅して測定用信号Ｓｍとして出力し、プローブ９を介して測定対象体２１に印加する。これにより、電流Ｉｄが測定対象体２１に流れて、電圧Ｖｄが測定対象体２１の両端間に発生する。電圧検出部４は電圧Ｖｄを検出して電圧データＤｖを処理部６に出力し、電流検出部５は電流Ｉｄを検出して電流データＤｉを処理部６に出力する。
The amplifying
続いて、処理部６は、インピーダンスＺの測定処理を実行する。この測定処理では、処理部６は、まず、電圧データＤｖおよび電流データＤｉを入力しつつ、記憶部７に予め決められたデータ数（例えば、測定用信号Ｓｍの１周期分のデータ数）を記憶させる。次いで、処理部６は、記憶部７に記憶されている電圧データＤｖおよび電流データＤｉに基づいて、電圧データＤｖで示される電圧Ｖｄおよび電流データＤｉで示される電流Ｉｄの各振幅（電圧Ｖｄの電圧振幅および電流Ｉｄの電流振幅）と、電圧Ｖｄおよび電流Ｉｄ間の位相差とを算出し、算出した各振幅と位相差とに基づいて、測定対象体２１のインピーダンスＺを算出する。続いて、処理部６は、算出したインピーダンスＺを、測定用信号Ｓｍの周波数（この例では、上昇時の周波数ｆ１）に対応させて記憶部７に記憶させる。これにより、周波数ｆ１の測定用信号Ｓｍを測定対象体２１に印加したときのインピーダンスＺの測定についても完了する。
Subsequently, the
次いで、このように両ＤＤＳ３２，３３がフィルタ３５の通過帯域に含まれている周波数ｆ１（一の周波数）の第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２を出力し、これらの信号Ｓ１，Ｓ２のうちの第１信号Ｓ１（この場合、一の信号）がフィルタ３５を介して出力信号Ｓｏとして出力されている状態において、信号生成装置２では、処理部６は、周波数ｆ２（この場合、他の周波数）の測定用信号Ｓｍを測定対象体２１に印加したときのインピーダンスＺの測定を行うため、第１信号Ｓ１（一の信号）に代えて、フィルタ３５の通過帯域（この場合、一の通過帯域）と部分的に重複する他の通過帯域（この場合、フィルタ３６の通過帯域）に含まれる周波数ｆ２の第２信号Ｓ２（この場合、他の信号）を出力信号Ｓｏとして出力させる処理を開始する。
Next, both the
この処理では、処理部６は、まず、第１切替部３４に対する切替制御を実行して第２ＤＤＳ３３（この場合、他のＤＤＳ）をフィルタ３６〜３８のうちの通過帯域が上記のようにフィルタ３５（一のフィルタ）と部分的に重複するフィルタ３６（他のフィルタ）に接続する。本例では、各フィルタ３５〜３８は共にローパスフィルタであって、図２に示すように、カットオフ周波数がこの順に高くなるように規定されているため、カットオフ周波数の低いフィルタの通過帯域が、カットオフ周波数のより高いフィルタの通過帯域内に包含される構成となっている。したがって、最もカットオフ周波数の低いフィルタ３５の通過帯域が他のすべてのフィルタ３６〜３８の通過帯域に包含される構成となっていることから、フィルタ３５の通過帯域と通過帯域が部分的に重複するフィルタとしては、他のすべてのフィルタ３６〜３８が該当するが、出力信号Ｓｏとして次に出力させる第２信号Ｓ２の周波数ｆ２が、フィルタ３５の使用帯域Ｗ１に隣接するフィルタ３６の使用帯域Ｗ２に含まれるものであるため、第２ＤＤＳ３３をこのフィルタ３６に接続する。
In this process, the
次いで、処理部６は、図３に示すフィルタ切替処理５０を実行することにより、出力信号Ｓｏとして信号生成装置２から出力される信号を、周波数ｆ１の第１信号Ｓ１から周波数ｆ２の第２信号Ｓ２に、実質的に位相に不連続を生じさせることなく切り替える。
Next, the
このフィルタ切替処理５０では、処理部６は、まず、周波数前変更処理５１を実行する。この周波数前変更処理５１では、処理部６は、両ＤＤＳ３２，３３に対する周波数設定制御を実行することにより、第１ＤＤＳ３２（一のＤＤＳ）から出力される第１信号Ｓ１（一の信号）および第２ＤＤＳ３３（他のＤＤＳ）から出力される第２信号Ｓ２（他の信号）の各周波数を、フィルタ３５の通過帯域（一の通過帯域）およびフィルタ３６の通過帯域（他の通過帯域）の重複する帯域に含まれる共通周波数に設定する。本例では、上記したように各フィルタ３５〜３８が図２に示す周波数特性のローパスフィルタに構成されているため、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３が周波数ｆ１の第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２を出力している状態において、この周波数ｆ１が、既にフィルタ３５の通過帯域とフィルタ３６の通過帯域との重複する帯域に含まれた状態となっており、実質的に周波数前変更処理５１を実行した状態となっている。このため、処理部６は、出力信号Ｓｏの周波数を上昇させる際のフィルタ切替処理５０では、この周波数前変更処理５１を実行したものとして、次に処理に移行する。
In the
続いて、処理部６は、位相補正処理５２を実行する。この位相補正処理５２では、処理部６は、第２ＤＤＳ３３（他のＤＤＳ）に対する位相設定制御を実行して、第２ＤＤＳ３３に接続されているフィルタ３６（他のフィルタ）から出力されている第２信号Ｓ２（他の信号）の位相を、フィルタ３５（一のフィルタ）から出力されている第１信号Ｓ１（一の信号）の位相に一致させる。
Subsequently, the
具体的には、処理部６は、まず、周波数ｆ１における各フィルタ３５，３６の位相シフト量ｂ１，ｂ２を記憶部７に記憶されている各フィルタ３５，３６についての周波数特性データテーブルＤｔｐ１，Ｄｔｐ２を参照して特定する。次いで、処理部６は、現在、出力信号Ｓｏとしての第１信号Ｓ１を出力している第１ＤＤＳ３２（一のＤＤＳ）の位相シフトレジスタに設定されている現時点での位相シフト量θａ（＝０）、周波数ｆ１（各フィルタ３５，３６での共通周波数）におけるフィルタ３５（一のフィルタ）の位相シフト量ｂ１、および周波数ｆ１におけるフィルタ３６（他のフィルタ）の位相シフト量ｂ２に基づき、第２ＤＤＳ３３（他のＤＤＳ）の位相シフトレジスタに新たに位相シフト量θｂを設定した場合に、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３の各位相シフト量θａ（＝０），θｂの差（θｂ−０）が、共通周波数ｆ１におけるフィルタ３５，３６の各位相シフト量ｂ１，ｂ２の差分（ｂ１−ｂ２）と等しくなるように第２ＤＤＳ３３に対する位相シフト量θｂを設定する。
Specifically, the
この場合、θｂ−０＝ｂ１−ｂ２との関係式から、処理部６は、第２ＤＤＳ３３の位相シフトレジスタに設定すべき位相シフト量θｂを（ｂ１−ｂ２）と算出して、これを第２ＤＤＳ３３に設定する（図４参照）。これにより、第２ＤＤＳ３３での第２信号Ｓ２の位相シフト量θｂは（ｂ１−ｂ２）となり、この第２信号Ｓ２はフィルタ３６を通過することによってフィルタ３６の位相シフト量ｂ２だけ遅延する。このため、第１ＤＤＳ３２から出力されている第１信号Ｓ１の位相を基準として、フィルタ３６から出力される第２信号Ｓ２の位相は、ｂ１（＝（ｂ１−ｂ２）＋ｂ２）だけ遅延する。一方、第１ＤＤＳ３２から出力されている第１信号Ｓ１の位相を基準として、フィルタ３５から出力される第１信号Ｓ１の位相は、フィルタ３５の位相シフト量ｂ１（＝０＋ｂ１）だけ遅延する。したがって、フィルタ３５から出力されている第１信号Ｓ１の位相と、フィルタ３６から出力されている第２信号Ｓ２の位相とが一致した状態となる。
In this case, from the relational expression θb−0 = b1−b2, the
なお、各ＤＤＳ３２，３３では、各信号Ｓ１，Ｓ２の周波数が変更されることにより、周波数の変更の前後における各信号Ｓ１，Ｓ２の位相も変化するが、同一の周波数から他の同一の周波数に同時に変更される場合には、両ＤＤＳ３２，３３から出力される信号Ｓ１，Ｓ２間の位相関係は変更されずに一定に保たれる。このため、位相補正処理において、切替後に使用されるＤＤＳに対する位相シフト量の算出に際しては、それ以前に行った周波数変更の際に生じた位相シフト量を考慮する必要はない。
In each
次いで、処理部６は、信号切替処理５３を実行する。この信号切替処理５３では、処理部６は、第２切替部３９に対する切替制御を実行して、出力信号Ｓｏを第１信号Ｓ１から第２信号Ｓ２に切り替える。具体的には、処理部６は、第２切替部３９に対して、スイッチ３９ａをオン状態からオフ状態に移行させると同時に、オフ状態にある残りのスイッチ３９ｂ〜３９ｄのうちのスイッチ３９ｂのみをオン状態に移行させる切替制御を実行する。これにより、フィルタ３５から出力されている第１信号Ｓ１に代えて、フィルタ３６から出力されている第２信号Ｓ２が第２切替部３９を介して出力信号Ｓｏとして信号生成装置２から出力される。この場合、上記したように、各フィルタ３５，３６から出力されている第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２の周波数が同一であって、かつ位相が一致した状態にあるため、第１信号Ｓ１から第２信号Ｓ２に切り替える際に生じる位相の不連続が、理論的にはゼロに、また第２切替部３９において生じる各スイッチ３９ａ〜３９ｄのオンからオフへ、オフからオンへの遷移時間のばらつきを考慮したとしても大幅に低減されている。つまり、第１信号Ｓ１から第２信号Ｓ２に、実質的に位相に不連続を生じさせることなく切り替えられる。
Next, the
続いて、処理部６は、周波数変更処理５４を実行する。この周波数変更処理５４では、処理部６は、各ＤＤＳ３２，３３に対して周波数設定制御を同時に実行することにより、各ＤＤＳ３２，３３から出力される第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２の周波数をフィルタ３６の通過帯域内に規定された使用帯域Ｗ２内における周波数ｆ２に設定する。具体的には、処理部６は、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３に対して、周波数ｆ２を示す周波数データＤｆａ，Ｄｆｂをそれぞれ出力して同時に設定する。これにより、第２ＤＤＳ３３から出力されている第２信号Ｓ２が、図２に示す通過帯域（この場合、他の通過帯域）に規定されたフィルタ３６を介して第２切替部３９から出力信号Ｓｏとして出力される（つまり、信号生成装置２から第２信号Ｓ２が出力信号Ｓｏとして出力される）。
Subsequently, the
これにより、この周波数ｆ２の出力信号Ｓｏが増幅部３において増幅されて、測定用信号Ｓｍとして測定対象体２１に印加される。次いで、処理部６は、上記した周波数がｆ１の出力信号Ｓｏを印加したときのインピーダンスＺの測定処理と同様にして、測定対象体２１のインピーダンスＺを算出し、算出したインピーダンスＺを、測定用信号Ｓｍの周波数（この例では上昇時の周波数ｆ２）に対応させて記憶部７に記憶させる。これにより、周波数ｆ２の測定用信号Ｓｍを測定対象体２１に印加したときのインピーダンスＺの測定についても完了する。
As a result, the output signal So having the frequency f2 is amplified by the amplifying
次いで、このように両ＤＤＳ３２，３３がフィルタ３６の通過帯域に含まれている周波数ｆ２（一の周波数）の第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２を出力し、これらの信号Ｓ１，Ｓ２のうちの第２信号Ｓ２がフィルタ３６を介して出力信号Ｓｏとして出力されている状態において、信号生成装置２では、処理部６は、周波数ｆ３の測定用信号Ｓｍを測定対象体２１に印加したときのインピーダンスＺの測定を行うため、第２信号Ｓ２（この場合、一の信号）に代えて、フィルタ３６（一のフィルタ）の通過帯域（この場合、一の通過帯域）と部分的に重複する他の通過帯域（この場合、フィルタ３７の通過帯域）に含まれる周波数ｆ３（この場合、他の周波数）の第１信号Ｓ１（この場合、他の信号）を出力信号Ｓｏとして出力させる処理を開始する。
Next, both the
この処理では、処理部６は、まず、第１切替部３４に対する切替制御を実行して第１ＤＤＳ３２（この場合、他のＤＤＳ）をフィルタ３７（他のフィルタ）に接続する。本例では、カットオフ周波数の低いフィルタ３６の通過帯域が、カットオフ周波数のより高い他のフィルタ３７，３８の通過帯域に包含される構成となっていることから、フィルタ３６の通過帯域と通過帯域が部分的に重複するこの種のフィルタとしては、２つのフィルタ３７，３８が該当するが、出力信号Ｓｏとして次に出力させる第１信号Ｓ１の周波数ｆ３が、フィルタ３６の使用帯域Ｗ２に隣接するフィルタ３７の使用帯域Ｗ３に含まれるものであるため、第１ＤＤＳ３２をこのフィルタ３７に接続する。
In this process, the
次いで、処理部６は、図３に示すフィルタ切替処理５０を実行することにより、出力信号Ｓｏとして信号生成装置２から出力される信号を、周波数ｆ２の第２信号Ｓ２から周波数ｆ３の第１信号Ｓ１に、実質的に位相に不連続を生じさせることなく切り替える。
Next, the
このフィルタ切替処理５０では、処理部６は、まず、周波数前変更処理５１を実行する。この周波数前変更処理５１では、処理部６は、両ＤＤＳ３２，３３に対する周波数設定制御を実行することにより、第２ＤＤＳ３３（この場合、一のＤＤＳ）から出力される第２信号Ｓ２（この場合、一の信号）および第１ＤＤＳ３２（この場合、他のＤＤＳ）から出力される第１信号Ｓ１（この場合、他の信号）の各周波数を、フィルタ３６の通過帯域（一の通過帯域）およびフィルタ３７の通過帯域（他の通過帯域）の重複する帯域に含まれる共通周波数に設定する。本例では、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３が周波数ｆ２の第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２を出力している状態において、この周波数ｆ２が、既にフィルタ３６の通過帯域とフィルタ３７の通過帯域との重複する帯域に含まれた状態となっている。このため、処理部６は、この周波数前変更処理５１を実行したものとして、次に処理に移行する。
In the
続いて、処理部６は、位相補正処理５２を実行する。この位相補正処理５２では、処理部６は、第１ＤＤＳ３２（他のＤＤＳ）に対する位相設定制御を実行して、第１ＤＤＳ３２に接続されているフィルタ３７（他のフィルタ）から出力されている第１信号Ｓ１（他の信号）の位相を、フィルタ３６（一のフィルタ）から出力されている第２信号Ｓ２（一の信号）の位相に一致させる。
Subsequently, the
具体的には、処理部６は、まず、周波数ｆ２における各フィルタ３６，３７の位相シフト量ｂ２，ｂ３を記憶部７に記憶されている各フィルタ３６，３７についての周波数特性データテーブルＤｔｐ２，Ｄｔｐ３を参照して特定する。次いで、処理部６は、現在、出力信号Ｓｏとしての第２信号Ｓ２を出力している第２ＤＤＳ３３（一のＤＤＳ）の位相シフトレジスタに設定されている現時点での位相シフト量θｂ（＝ｂ１−ｂ２）、周波数ｆ２（各フィルタ３６，３７での共通周波数）におけるフィルタ３６（一のフィルタ）の位相シフト量ｂ２、および周波数ｆ２におけるフィルタ３７（他のフィルタ）の位相シフト量ｂ３に基づき、第１ＤＤＳ３２（他のＤＤＳ）の位相シフトレジスタに新たに位相シフト量θａを設定した場合に、第２ＤＤＳ３３および第１ＤＤＳ３２の各位相シフト量θｂ，θａの差（θａ−（ｂ１−ｂ２））が、共通周波数ｆ２におけるフィルタ３６，３７の各位相シフト量ｂ２，ｂ３の差分（ｂ２−ｂ３）と等しくなるように第１ＤＤＳ３２に対する位相シフト量θａを設定する。
Specifically, the
この場合、θａ−（ｂ１−ｂ２）＝ｂ２−ｂ３との関係式から、処理部６は、第１ＤＤＳ３２の位相シフトレジスタに設定すべき位相シフト量θａを（ｂ１−ｂ３）と算出して、これを第１ＤＤＳ３２に設定する（図４参照）。これにより、第１ＤＤＳ３２での第１信号Ｓ１の位相シフト量θａは（ｂ１−ｂ３）となり、この第１信号Ｓ１はフィルタ３７を通過することによってフィルタ３７の位相シフト量ｂ３だけ遅延する。このため、第１ＤＤＳ３２がフィルタ３５に出力していた第１信号Ｓ１の位相を基準として、フィルタ３７から出力される第１信号Ｓ１の位相は、ｂ１（＝（ｂ１−ｂ３）＋ｂ３）だけ遅延する。一方、第２ＤＤＳ３３から出力されている第２信号Ｓ２の位相は、第１ＤＤＳ３２がフィルタ３５に出力していた第１信号Ｓ１の位相を基準として、上記したようにｂ１だけ遅延している。したがって、フィルタ３６から出力されている第２信号Ｓ２の位相と、フィルタ３７から出力されている第１信号Ｓ１の位相とが一致した状態となる。
In this case, from the relational expression of θa− (b1−b2) = b2−b3, the
次いで、処理部６は、信号切替処理５３を実行する。この信号切替処理５３では、処理部６は、第２切替部３９に対する切替制御を実行して、出力信号Ｓｏを第２信号Ｓ２から第１信号Ｓ１に切り替える。具体的には、処理部６は、第２切替部３９に対して、スイッチ３９ｂをオン状態からオフ状態に移行させると同時に、オフ状態にある残りのスイッチ３９ａ，３９ｃ，３９ｄのうちのスイッチ３９ｃのみをオン状態に移行させる切替制御を実行する。これにより、フィルタ３６から出力されている第２信号Ｓ２に代えて、フィルタ３７から出力されている第１信号Ｓ１が第２切替部３９を介して出力信号Ｓｏとして信号生成装置２から出力される。この場合、上記したように、各フィルタ３６，３７から出力されている第２信号Ｓ２および第１信号Ｓ１の周波数が同一であって、かつ位相が一致した状態にあるため、第２信号Ｓ２から第１信号Ｓ１に切り替える際に生じる位相の不連続が大幅に低減されている。つまり、第２信号Ｓ２から第１信号Ｓ１に、実質的に位相に不連続を生じさせることなく切り替えられる。
Next, the
続いて、処理部６は、周波数変更処理５４を実行する。この周波数変更処理５４では、処理部６は、周波数設定制御を各ＤＤＳ３２，３３に対して同時に実行することによって各ＤＤＳ３２，３３から出力される第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２の周波数を、フィルタ３７の通過帯域内に規定された使用帯域Ｗ３内における周波数ｆ３に設定する。具体的には、処理部６は、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３に対して、周波数ｆ３を示す周波数データＤｆａ，Ｄｆｂをそれぞれ出力して同時に設定する。これにより、第１ＤＤＳ３２から出力されている第１信号Ｓ１が、図２に示す通過帯域（この場合、他の通過帯域）に規定されたフィルタ３７を介して第２切替部３９から出力信号Ｓｏとして出力される（つまり、信号生成装置２から第１信号Ｓ１が出力信号Ｓｏとして出力される）。
Subsequently, the
これにより、この周波数ｆ３の出力信号Ｓｏが増幅部３において増幅されて、測定用信号Ｓｍとして測定対象体２１に印加される。次いで、処理部６は、上記した周波数がｆ１の出力信号Ｓｏを印加したときのインピーダンスＺの測定処理と同様にして、測定対象体２１のインピーダンスＺを算出し、算出したインピーダンスＺを、測定用信号Ｓｍの周波数（この例では上昇時の周波数ｆ３）に対応させて記憶部７に記憶させる。これにより、周波数ｆ３の測定用信号Ｓｍを測定対象体２１に印加したときのインピーダンスＺの測定についても完了する。
As a result, the output signal So having the frequency f3 is amplified by the amplifying
次いで、このように両ＤＤＳ３２，３３がフィルタ３７の通過帯域に含まれている周波数ｆ３（一の周波数）の第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２を出力し、これらの信号Ｓ１，Ｓ２のうちの第１信号Ｓ１がフィルタ３７を介して出力信号Ｓｏとして出力されている状態において、信号生成装置２では、処理部６は、周波数ｆ４の測定用信号Ｓｍを測定対象体２１に印加したときのインピーダンスＺの測定を行うため、第１信号Ｓ１（この場合、一の信号）に代えて、フィルタ３７の通過帯域（この場合、一の通過帯域）と部分的に重複する他の通過帯域（この場合、フィルタ３８の通過帯域）に含まれる周波数ｆ４（この場合、他の周波数）の第２信号Ｓ２（この場合、他の信号）を出力信号Ｓｏとして出力させる処理を開始する。
Next, both the
この処理では、処理部６は、まず、第１切替部３４に対する切替制御を実行して第２ＤＤＳ３３（この場合、他のＤＤＳ）を通過帯域がフィルタ３７（一のフィルタ）と部分的に重複するフィルタ３８（他のフィルタ）に接続する。
In this process, the
次いで、処理部６は、図３に示すフィルタ切替処理５０を実行することにより、出力信号Ｓｏとして信号生成装置２から出力される信号を、周波数ｆ３の第１信号Ｓ１から周波数ｆ４の第２信号Ｓ２に、実質的に位相に不連続を生じさせることなく切り替える。
Next, the
このフィルタ切替処理５０では、処理部６は、まず、周波数前変更処理５１を実行する。この周波数前変更処理５１では、処理部６は、両ＤＤＳ３２，３３に対する周波数設定制御を実行することにより、第１ＤＤＳ３２（この場合、一のＤＤＳ）から出力される第１信号Ｓ１（この場合、一の信号）および第２ＤＤＳ３３（この場合、他のＤＤＳ）から出力される第２信号Ｓ２（この場合、他の信号）の各周波数をフィルタ３７の通過帯域（一の通過帯域）とフィルタ３８の通過帯域（他の通過帯域）との重複する帯域に含まれる共通周波数に設定する。本例では、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３が周波数ｆ３の第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２を出力している状態において、この周波数ｆ３が、既にフィルタ３７の通過帯域とフィルタ３８の通過帯域との重複する帯域に含まれた状態となっている。このため、処理部６は、この周波数前変更処理５１を実行したものとして、次に処理に移行する。
In the
続いて、処理部６は、位相補正処理５２を実行する。この位相補正処理５２では、処理部６は、第２ＤＤＳ３３（他のＤＤＳ）に対する位相設定制御を実行して、第２ＤＤＳ３３に接続されているフィルタ３８（他のフィルタ）から出力されている第２信号Ｓ２（他の信号）の位相を、フィルタ３７（一のフィルタ）から出力されている第１信号Ｓ１（一の信号）の位相に一致させる。
Subsequently, the
具体的には、処理部６は、まず、周波数ｆ３における各フィルタ３７，３８の位相シフト量ｂ３，ｂ４を記憶部７に記憶されている各フィルタ３７，３８についての周波数特性データテーブルＤｔｐ３，Ｄｔｐ４を参照して特定する。次いで、処理部６は、現在、出力信号Ｓｏとしての第１信号Ｓ１を出力している第１ＤＤＳ３２（一のＤＤＳ）の位相シフトレジスタに設定されている現時点での位相シフト量θａ（＝ｂ１−ｂ３）、周波数ｆ３（各フィルタ３７，３８での共通周波数）におけるフィルタ３７（一のフィルタ）の位相シフト量ｂ３、および周波数ｆ３におけるフィルタ３８（他のフィルタ）の位相シフト量ｂ４に基づき、第２ＤＤＳ３３（他のＤＤＳ）の位相シフトレジスタに新たに位相シフト量θｂを設定した場合に、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３の各位相シフト量θａ，θｂの差（θｂ−（ｂ１−ｂ３））が、共通周波数ｆ３におけるフィルタ３７，３８の各位相シフト量ｂ３，ｂ４の差分（ｂ３−ｂ４）と等しくなるように第２ＤＤＳ３３に対する位相シフト量θｂを設定する。
Specifically, the
この場合、θｂ−（ｂ１−ｂ３）＝ｂ３−ｂ４との関係式から、処理部６は、第２ＤＤＳ３３の位相シフトレジスタに設定すべき位相シフト量θｂを（ｂ１−ｂ４）と算出して、これを第２ＤＤＳ３３に設定する（図４参照）。これにより、第２ＤＤＳ３３での第２信号Ｓ２の位相シフト量θｂは（ｂ１−ｂ４）となり、この第２信号Ｓ２はフィルタ３８を通過することによってフィルタ３８の位相シフト量ｂ４だけ遅延する。このため、第１ＤＤＳ３２がフィルタ３５に出力していた第１信号Ｓ１の位相を基準として、フィルタ３８から出力される第２信号Ｓ２の位相は、ｂ１（＝（ｂ１−ｂ４）＋ｂ４）だけ遅延する。一方、第１ＤＤＳ３２から出力されている第１信号Ｓ１の位相は、第１ＤＤＳ３２がフィルタ３５に出力していた第１信号Ｓ１の位相を基準として、上記したようにｂ１だけ遅延している。したがって、フィルタ３７から出力されている第１信号Ｓ１の位相と、フィルタ３８から出力されている第２信号Ｓ２の位相とが一致した状態となる。
In this case, from the relational expression θb− (b1−b3) = b3−b4, the
次いで、処理部６は、信号切替処理５３を実行する。この信号切替処理５３では、処理部６は、第２切替部３９に対する切替制御を実行して、出力信号Ｓｏを第１信号Ｓ１から第２信号Ｓ２に切り替える。具体的には、処理部６は、第２切替部３９に対して、スイッチ３９ｃをオン状態からオフ状態に移行させると同時に、オフ状態にある残りのスイッチ３９ａ，３９ｂ，３９ｄのうちのスイッチ３９ｄのみをオン状態に移行させる切替制御を実行する。これにより、フィルタ３７から出力されている第１信号Ｓ１に代えて、フィルタ３８から出力されている第２信号Ｓ２が第２切替部３９を介して出力信号Ｓｏとして信号生成装置２から出力される。この場合、上記したように、各フィルタ３７，３８から出力されている第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２の周波数が同一であって、かつ位相が一致した状態にあるため、第１信号Ｓ１から第２信号Ｓ２に切り替える際に生じる位相の不連続が大幅に低減されている。つまり、第１信号Ｓ１から第２信号Ｓ２に、実質的に位相に不連続を生じさせることなく切り替えられる。
Next, the
続いて、処理部６は、周波数変更処理５４を実行する。この周波数変更処理５４では、処理部６は、周波数設定制御を各ＤＤＳ３２，３３に対して同時に実行することによって各ＤＤＳ３２，３３から出力される第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２の周波数を、フィルタ３８の通過帯域内に規定された使用帯域Ｗ４内における周波数ｆ４に設定する。具体的には、処理部６は、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３に対して、周波数ｆ４を示す周波数データＤｆａ，Ｄｆｂをそれぞれ出力して同時に設定する。これにより、第２ＤＤＳ３３から出力されている第２信号Ｓ２が、図２に示す通過帯域（この場合、他の通過帯域）に規定されたフィルタ３８を介して第２切替部３９から出力信号Ｓｏとして出力される（つまり、信号生成装置２から第２信号Ｓ２が出力信号Ｓｏとして出力される）。
Subsequently, the
これにより、この周波数ｆ４の出力信号Ｓｏが増幅部３において増幅されて、測定用信号Ｓｍとして測定対象体２１に印加される。次いで、処理部６は、上記した周波数がｆ１の出力信号Ｓｏを印加したときのインピーダンスＺの測定処理と同様にして、測定対象体２１のインピーダンスＺを算出し、算出したインピーダンスＺを、測定用信号Ｓｍの周波数（この例では周波数ｆ４）に対応させて記憶部７に記憶させる。これにより、周波数ｆ４の測定用信号Ｓｍを測定対象体２１に印加したときのインピーダンスＺの測定についても完了する。
As a result, the output signal So having the frequency f4 is amplified by the amplifying
次に、インピーダンス測定装置１では、処理部６が引き続いて、測定用信号Ｓｍの周波数を現在の周波数ｆ４から、周波数ｆ３，ｆ２，ｆ１というように順次低下させつつ、各周波数ｆ３，ｆ２，ｆ１の測定用信号Ｓｍを測定対象体２１に印加したときの測定対象体２１のインピーダンスＺの測定を実行する。
Next, in the
上記のようにして、両ＤＤＳ３２，３３がフィルタ３８の通過帯域に含まれている周波数ｆ４（一の周波数）の第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２を出力し、これらの信号Ｓ１，Ｓ２のうちの第２信号Ｓ２がフィルタ３８を介して出力信号Ｓｏとして出力されている状態において、信号生成装置２では、処理部６は、周波数ｆ３の測定用信号Ｓｍを測定対象体２１に印加したときのインピーダンスＺの測定を行うため、第２信号Ｓ２（この場合、一の信号）に代えて、フィルタ３８の通過帯域（この場合、一の通過帯域）と部分的に重複する他の通過帯域（この場合、フィルタ３７の通過帯域）に含まれる周波数ｆ３（この場合、他の周波数）の第１信号Ｓ１（この場合、他の信号）を出力信号Ｓｏとして出力させる処理を開始する。
As described above, both the
この処理では、処理部６は、まず、第１切替部３４に対する切替制御を実行して第１ＤＤＳ３２（この場合、他のＤＤＳ）をフィルタ３５〜３７のうちの通過帯域が上記のようにフィルタ３８（一のフィルタ）と部分的に重複するフィルタ３７（他のフィルタ）に接続する。本例では、フィルタ３８の通過帯域は、他のすべてのフィルタ３５〜３７の通過帯域を包含する形態で、これらフィルタ３５〜３７と通過帯域が部分的に重複する構成となっているが、出力信号Ｓｏとして次に出力させる第１信号Ｓ１の周波数ｆ３がフィルタ３７の使用帯域Ｗ３に含まれるものであるため、第１ＤＤＳ３２をこのフィルタ３７に接続する。
In this processing, the
次いで、処理部６は、図３に示すフィルタ切替処理５０を実行することにより、出力信号Ｓｏとして信号生成装置２から出力される信号を、周波数ｆ４の第２信号Ｓ２から周波数ｆ３の第１信号Ｓ１に、実質的に位相に不連続を生じさせることなく切り替える。
Next, the
このフィルタ切替処理５０では、処理部６は、まず、周波数前変更処理５１を実行する。この周波数前変更処理５１では、処理部６は、周波数設定制御を各ＤＤＳ３２，３３に対して同時に実行することによって各ＤＤＳ３３，３２から出力される第２信号Ｓ２（一の信号）および第１信号Ｓ１（他の信号）の周波数を、フィルタ３８の通過帯域（一の通過帯域）とフィルタ３７の通過帯域（他の通過帯域）との重複する帯域に含まれる共通周波数に設定する。
In the
本例では、上記したようにフィルタ３８の通過帯域にフィルタ３７の通過帯域が包含されるため、共通周波数はフィルタ３７の通過帯域に含まれるいずれの周波数であってもよいが、本例では一例として、フィルタ３８，３７の各通過帯域内に規定された各使用帯域Ｗ４，Ｗ３における重複帯域に含まれる周波数ｆ３４が、フィルタ３８からフィルタ３７に切り替える際（周波数を低下させる際）の周波数として記憶部７に予め記憶されている。このため、処理部６は、記憶部７からこの周波数ｆ３４を読み出して、共通周波数に設定する。
In this example, since the pass band of the
続いて、処理部６は、位相補正処理５２を実行する。この位相補正処理５２では、処理部６は、第１ＤＤＳ３２（他のＤＤＳ）に対する位相設定制御を実行して、第１ＤＤＳ３２に接続されているフィルタ３７（他のフィルタ）から出力されている第１信号Ｓ１（他の信号）の位相を、フィルタ３８（一のフィルタ）から出力されている第２信号Ｓ２（一の信号）の位相に一致させる。
Subsequently, the
具体的には、処理部６は、まず、変更後の共通周波数ｆ３４における各フィルタ３７，３８の位相シフト量ｂ３，ｂ４を記憶部７に記憶されている各フィルタ３７，３８についての周波数特性データテーブルＤｔｐ３，Ｄｔｐ４を参照して特定する。次いで、処理部６は、現在、出力信号Ｓｏとしての第２信号Ｓ２を出力している第２ＤＤＳ３３（一のＤＤＳ）の位相シフトレジスタに設定されている現時点での位相シフト量θｂ（＝ｂ１−ｂ４）、共通周波数ｆ３４（各フィルタ３７，３８での共通周波数）におけるフィルタ３８（一のフィルタ）の位相シフト量ｂ４、および共通周波数ｆ３４におけるフィルタ３７（他のフィルタ）の位相シフト量ｂ３に基づき、第１ＤＤＳ３２（他のＤＤＳ）の位相シフトレジスタに新たに位相シフト量θａを設定した場合に、フィルタ３８とフィルタ３７の各位相シフト量の差（（ｂ１−ｂ４）−θａ）が、共通周波数ｆ３４におけるフィルタ３７，３８の各位相シフト量ｂ３，ｂ４の差分（ｂ３−ｂ４）と等しくなるように第１ＤＤＳ３２に対する位相シフト量θａを設定する。
Specifically, the
この場合、（ｂ１−ｂ４）−θａ＝ｂ３−ｂ４との関係式から、処理部６は、第１ＤＤＳ３２の位相シフトレジスタに設定すべき位相シフト量θａを（ｂ１−ｂ３）と算出して、これを第１ＤＤＳ３２に設定する（図４参照）。これにより、第１ＤＤＳ３２での第１信号Ｓ１の位相シフト量θａは（ｂ１−ｂ３）となり、この第１信号Ｓ１はフィルタ３７を通過することによってフィルタ３７の位相シフト量ｂ３だけ遅延する。このため、第１ＤＤＳ３２がフィルタ３５に出力していた第１信号Ｓ１の位相を基準として、フィルタ３７から出力される第１信号Ｓ１の位相は、ｂ１（＝（ｂ１−ｂ３）＋ｂ３）だけ遅延する。一方、第２ＤＤＳ３３から出力されている第２信号Ｓ２の位相は、第１ＤＤＳ３２がフィルタ３５に出力していた第１信号Ｓ１の位相を基準として、上記したようにｂ１だけ遅延している。したがって、フィルタ３８から出力されている第２信号Ｓ２の位相と、フィルタ３７から出力されている第１信号Ｓ１の位相とが一致した状態となる。
In this case, from the relational expression of (b1−b4) −θa = b3−b4, the
次いで、処理部６は、信号切替処理５３を実行する。この信号切替処理５３では、処理部６は、第２切替部３９に対する切替制御を実行して、出力信号Ｓｏを第２信号Ｓ２から第１信号Ｓ１に切り替える。具体的には、処理部６は、第２切替部３９に対して、スイッチ３９ｄをオン状態からオフ状態に移行させると同時に、オフ状態にある残りのスイッチ３９ａ，３９ｂ，３９ｃのうちのスイッチ３９ｃのみをオン状態に移行させる切替制御を実行する。これにより、フィルタ３８から出力されている第２信号Ｓ２に代えて、フィルタ３７から出力されている第１信号Ｓ１が第２切替部３９を介して出力信号Ｓｏとして信号生成装置２から出力される。この場合、上記したように、各フィルタ３８，３７から出力されている第２信号Ｓ２および第１信号Ｓ１の周波数が同一であって、かつ位相が一致した状態にあるため、第２信号Ｓ２から第１信号Ｓ１に切り替える際に生じる位相の不連続が大幅に低減されている。つまり、第２信号Ｓ２から第１信号Ｓ１に、実質的に位相に不連続を生じさせることなく切り替えられる。
Next, the
続いて、処理部６は、周波数変更処理５４を実行する。この周波数変更処理５４では、処理部６は、周波数設定制御を各ＤＤＳ３２，３３に対して同時に実行することによって各ＤＤＳ３２，３３から出力される第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２の周波数を、フィルタ３７の通過帯域内に規定された使用帯域Ｗ３内における周波数ｆ３に設定する。具体的には、処理部６は、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３に対して、周波数ｆ３を示す周波数データＤｆａ，Ｄｆｂをそれぞれ出力して同時に設定する。これにより、第１ＤＤＳ３２から出力されている第１信号Ｓ１が、図２に示す通過帯域（この場合、他の通過帯域）に規定されたフィルタ３７を介して第２切替部３９から出力信号Ｓｏとして出力される（つまり、信号生成装置２から第１信号Ｓ１が出力信号Ｓｏとして出力される）。
Subsequently, the
これにより、この周波数ｆ３の出力信号Ｓｏが増幅部３において増幅されて、測定用信号Ｓｍとして測定対象体２１に印加される。次いで、処理部６は、上記した周波数がｆ１の出力信号Ｓｏを印加したときのインピーダンスＺの測定処理と同様にして、測定対象体２１のインピーダンスＺを算出し、算出したインピーダンスＺを、測定用信号Ｓｍの周波数（この例では低下時の周波数ｆ３）に対応させて記憶部７に記憶させる。これにより、周波数ｆ３の測定用信号Ｓｍを測定対象体２１に印加したときのインピーダンスＺの測定についても完了する。
As a result, the output signal So having the frequency f3 is amplified by the amplifying
次いで、このように両ＤＤＳ３２，３３がフィルタ３７の通過帯域に含まれている周波数ｆ３（一の周波数）の第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２を出力し、これらの信号Ｓ１，Ｓ２のうちの第１信号Ｓ１がフィルタ３７を介して出力信号Ｓｏとして出力されている状態において、信号生成装置２では、処理部６は、周波数ｆ２の測定用信号Ｓｍを測定対象体２１に印加したときのインピーダンスＺの測定を行うため、第１信号Ｓ１（この場合、一の信号）に代えて、フィルタ３７の通過帯域（この場合、一の通過帯域）と部分的に重複する他の通過帯域（この場合、フィルタ３６の通過帯域）に含まれる周波数ｆ２（この場合、他の周波数）の第２信号Ｓ２（この場合、他の信号）を出力信号Ｓｏとして出力させる処理を開始する。
Next, both the
この処理では、処理部６は、まず、第１切替部３４に対する切替制御を実行して第２ＤＤＳ３３（この場合、他のＤＤＳ）をフィルタ３６（他のフィルタ）に接続する。本例では、フィルタ３７の通過帯域は、フィルタ３５，３６の通過帯域を包含する形態で、各フィルタ３５，３６と通過帯域が部分的に重複する構成となっているが、出力信号Ｓｏとして次に出力させる第２信号Ｓ２の周波数ｆ２がフィルタ３６の使用帯域Ｗ２に含まれるものであるため、第２ＤＤＳ３３をこのフィルタ３６に接続する。
In this process, the
次いで、処理部６は、図３に示すフィルタ切替処理５０を実行することにより、出力信号Ｓｏとして信号生成装置２から出力される信号を、周波数ｆ３の第１信号Ｓ１から周波数ｆ２の第２信号Ｓ２に、実質的に位相に不連続を生じさせることなく切り替える。
Next, the
このフィルタ切替処理５０では、処理部６は、まず、周波数前変更処理５１を実行する。この周波数前変更処理５１では、処理部６は、周波数設定制御を各ＤＤＳ３２，３３に対して同時に実行することによって各ＤＤＳ３２，３３から出力される第１信号Ｓ１（一の信号）および第２信号Ｓ２（他の信号）の周波数を、フィルタ３７の通過帯域（一の通過帯域）とフィルタ３６の通過帯域（他の通過帯域）との重複する帯域に含まれる共通周波数に設定する。
In the
本例では、上記したようにフィルタ３７の通過帯域にフィルタ３６の通過帯域が包含されるため、共通周波数はフィルタ３６の通過帯域に含まれるいずれの周波数であってもよいが、本例では一例として、フィルタ３７，３６の各通過帯域内に規定された各使用帯域Ｗ３，Ｗ２における重複帯域に含まれる周波数ｆ２３が、フィルタ３７からフィルタ３６に切り替える際（周波数を低下させる際）の周波数として記憶部７に予め記憶されている。このため、処理部６は、記憶部７からこの周波数ｆ２３を読み出して、共通周波数に設定する。
In this example, since the pass band of the
続いて、処理部６は、位相補正処理５２を実行する。この位相補正処理５２では、処理部６は、第２ＤＤＳ３３（他のＤＤＳ）に対する位相設定制御を実行して、第２ＤＤＳ３３に接続されているフィルタ３６（他のフィルタ）から出力されている第２信号Ｓ２（他の信号）の位相を、フィルタ３７（一のフィルタ）から出力されている第１信号Ｓ１（一の信号）の位相に一致させる。
Subsequently, the
具体的には、処理部６は、まず、変更後の共通周波数ｆ２３における各フィルタ３６，３７の位相シフト量ｂ２，ｂ３を記憶部７に記憶されている各フィルタ３６，３７についての周波数特性データテーブルＤｔｐ２，Ｄｔｐ３を参照して特定する。次いで、処理部６は、現在、出力信号Ｓｏとしての第１信号Ｓ１を出力している第１ＤＤＳ３２（一のＤＤＳ）の位相シフトレジスタに設定されている現時点での位相シフト量θａ（＝ｂ１−ｂ３）、共通周波数ｆ２３（各フィルタ３６，３７での共通周波数）におけるフィルタ３７（一のフィルタ）の位相シフト量ｂ３、および共通周波数ｆ２３におけるフィルタ３６（他のフィルタ）の位相シフト量ｂ２に基づき、第２ＤＤＳ３３（他のＤＤＳ）の位相シフトレジスタに新たに位相シフト量θｂを設定した場合に、フィルタ３７とフィルタ３６の各位相シフト量の差（（ｂ１−ｂ３）−θｂ）が、共通周波数ｆ２３におけるフィルタ３６，３７の各位相シフト量ｂ２，ｂ３の差分（ｂ２−ｂ３）と等しくなるように第２ＤＤＳ３３の位相シフト量θｂを設定する。
Specifically, the
この場合、（ｂ１−ｂ３）−θｂ＝ｂ２−ｂ３との関係式から、処理部６は、第２ＤＤＳ３３の位相シフトレジスタに設定すべき位相シフト量θｂを（ｂ１−ｂ２）と算出して、これを第２ＤＤＳ３３に設定する（図４参照）。これにより、第２ＤＤＳ３３での第２信号Ｓ２の位相シフト量θｂは（ｂ１−ｂ２）となり、この第２信号Ｓ２はフィルタ３６を通過することによってフィルタ３６の位相シフト量ｂ２だけ遅延する。このため、第１ＤＤＳ３２がフィルタ３５に出力していた第１信号Ｓ１の位相を基準として、フィルタ３６から出力される第２信号Ｓ２の位相は、ｂ１（＝（ｂ１−ｂ２）＋ｂ２）だけ遅延する。一方、第１ＤＤＳ３２から出力されている第１信号Ｓ１の位相は、第１ＤＤＳ３２がフィルタ３５に出力していた第１信号Ｓ１の位相を基準として、上記したようにｂ１だけ遅延している。したがって、フィルタ３７から出力されている第１信号Ｓ１の位相と、フィルタ３６から出力されている第２信号Ｓ２の位相とが一致した状態となる。
In this case, from the relational expression of (b1-b3) -θb = b2-b3, the
次いで、処理部６は、信号切替処理５３を実行する。この信号切替処理５３では、処理部６は、第２切替部３９に対する切替制御を実行して、出力信号Ｓｏを第１信号Ｓ１から第２信号Ｓ２に切り替える。具体的には、処理部６は、第２切替部３９に対して、スイッチ３９ｃをオン状態からオフ状態に移行させると同時に、オフ状態にある残りのスイッチ３９ａ，３９ｂ，３９ｄのうちのスイッチ３９ｂのみをオン状態に移行させる切替制御を実行する。これにより、フィルタ３７から出力されている第１信号Ｓ１に代えて、フィルタ３６から出力されている第２信号Ｓ２が第２切替部３９を介して出力信号Ｓｏとして信号生成装置２から出力される。この場合、上記したように、各フィルタ３７，３６から出力されている第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２の周波数が同一であって、かつ位相が一致した状態にあるため、第１信号Ｓ１から第２信号Ｓ２に切り替える際に生じる位相の不連続が大幅に低減されている。つまり、第１信号Ｓ１から第２信号Ｓ２に、実質的に位相に不連続を生じさせることなく切り替えられる。
Next, the
続いて、処理部６は、周波数変更処理５４を実行する。この周波数変更処理５４では、処理部６は、周波数設定制御を各ＤＤＳ３２，３３に対して同時に実行することによって各ＤＤＳ３２，３３から出力される第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２の周波数を、フィルタ３６の通過帯域内に規定された使用帯域Ｗ２内における周波数ｆ２に設定する。具体的には、処理部６は、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３に対して、周波数ｆ２を示す周波数データＤｆａ，Ｄｆｂをそれぞれ出力して同時に設定する。これにより、第２ＤＤＳ３３から出力されている第２信号Ｓ２が、図２に示す通過帯域（この場合、他の通過帯域）に規定されたフィルタ３６を介して第２切替部３９から出力信号Ｓｏとして出力される（つまり、信号生成装置２から第２信号Ｓ２が出力信号Ｓｏとして出力される）。
Subsequently, the
これにより、この周波数ｆ２の出力信号Ｓｏが増幅部３において増幅されて、測定用信号Ｓｍとして測定対象体２１に印加される。次いで、処理部６は、上記した周波数がｆ１の出力信号Ｓｏを印加したときのインピーダンスＺの測定処理と同様にして、測定対象体２１のインピーダンスＺを算出し、算出したインピーダンスＺを、測定用信号Ｓｍの周波数（この例では低下時の周波数ｆ２）に対応させて記憶部７に記憶させる。これにより、周波数ｆ２の測定用信号Ｓｍを測定対象体２１に印加したときのインピーダンスＺの測定についても完了する。
As a result, the output signal So having the frequency f2 is amplified by the amplifying
次いで、このように両ＤＤＳ３２，３３がフィルタ３６の通過帯域に含まれている周波数ｆ２（一の周波数）の第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２を出力し、これらの信号Ｓ１，Ｓ２のうちの第２信号Ｓ２がフィルタ３６を介して出力信号Ｓｏとして出力されている状態において、信号生成装置２では、処理部６は、周波数ｆ１の測定用信号Ｓｍを測定対象体２１に印加したときのインピーダンスＺの測定を行うため、第２信号Ｓ２（この場合、一の信号）に代えて、フィルタ３６の通過帯域（この場合、一の通過帯域）と部分的に重複する他の通過帯域（この場合、フィルタ３５の通過帯域）に含まれる周波数ｆ１（この場合、他の周波数）の第１信号Ｓ１（この場合、他の信号）を出力信号Ｓｏとして出力させる処理を開始する。
Next, both the
この処理では、処理部６は、まず、第１切替部３４に対する切替制御を実行して第１ＤＤＳ３２（この場合、他のＤＤＳ）をフィルタ３５（他のフィルタ）に接続する。
In this process, the
次いで、処理部６は、図３に示すフィルタ切替処理５０を実行することにより、出力信号Ｓｏとして信号生成装置２から出力される信号を、周波数ｆ２の第２信号Ｓ２から周波数ｆ１の第１信号Ｓ１に、実質的に位相に不連続を生じさせることなく切り替える。
Next, the
このフィルタ切替処理５０では、処理部６は、まず、周波数前変更処理５１を実行する。この周波数前変更処理５１では、処理部６は、周波数設定制御を各ＤＤＳ３３，３２に対して同時に実行することによって各ＤＤＳ３３，３２から出力される第２信号Ｓ２（一の信号）および第１信号Ｓ１（他の信号）の周波数を、フィルタ３６の通過帯域（一の通過帯域）とフィルタ３５の通過帯域（他の通過帯域）との重複する帯域に含まれる共通周波数に設定する。
In the
本例では、上記したようにフィルタ３６の通過帯域にフィルタ３５の通過帯域が包含されるため、共通周波数はフィルタ３５の通過帯域に含まれるいずれの周波数であってもよいが、本例では一例として、フィルタ３６，３５の各通過帯域内に規定された各使用帯域Ｗ２，Ｗ１における重複帯域に含まれる周波数ｆ１２が、フィルタ３６からフィルタ３５に切り替える際（周波数を低下させる際）の周波数として記憶部７に予め記憶されている。このため、処理部６は、記憶部７からこの周波数ｆ１２を読み出して、共通周波数に設定する。
In this example, since the pass band of the
続いて、処理部６は、位相補正処理５２を実行する。この位相補正処理５２では、処理部６は、第１ＤＤＳ３２（他のＤＤＳ）に対する位相設定制御を実行して、第１ＤＤＳ３２に接続されているフィルタ３５（他のフィルタ）から出力されている第１信号Ｓ１（他の信号）の位相を、フィルタ３６（一のフィルタ）から出力されている第２信号Ｓ２（一の信号）の位相に一致させる。
Subsequently, the
具体的には、処理部６は、まず、変更後の共通周波数ｆ１２における各フィルタ３５，３６の位相シフト量ｂ１，ｂ２を記憶部７に記憶されている各フィルタ３５，３６についての周波数特性データテーブルＤｔｐ１，Ｄｔｐ２を参照して特定する。次いで、処理部６は、現在、出力信号Ｓｏとしての第２信号Ｓ２を出力している第２ＤＤＳ３３（一のＤＤＳ）の位相シフトレジスタに設定されている現時点での位相シフト量θｂ（＝ｂ１−ｂ２）、共通周波数ｆ１２（各フィルタ３５，３６での共通周波数）におけるフィルタ３６（一のフィルタ）の位相シフト量ｂ２、および共通周波数ｆ１２におけるフィルタ３５（他のフィルタ）の位相シフト量ｂ１に基づき、第１ＤＤＳ３２（他のＤＤＳ）の位相シフトレジスタに新たに位相シフト量θａを設定した場合に、フィルタ３６とフィルタ３５の各位相シフト量の差（（ｂ１−ｂ２）−θａ）が、共通周波数ｆ１２におけるフィルタ３５，３６の各位相シフト量ｂ１，ｂ２の差分（ｂ１−ｂ２）と等しくなるように第１ＤＤＳ３２の位相シフト量θａを設定する。
Specifically, the
この場合、（ｂ１−ｂ２）−θａ＝ｂ１−ｂ２との関係式から、処理部６は、第１ＤＤＳ３２の位相シフトレジスタに設定すべき位相シフト量θａを数値「０」と算出して、これを第１ＤＤＳ３２に設定する（図４参照）。これにより、第１ＤＤＳ３２での第１信号Ｓ１の位相シフト量θａはゼロとなり、この第１信号Ｓ１はフィルタ３５を通過することによってフィルタ３５の位相シフト量ｂ１だけ遅延する。このため、第１ＤＤＳ３２がフィルタ３５に出力していた第１信号Ｓ１の位相を基準として、フィルタ３５から出力される第１信号Ｓ１の位相は、ｂ１（＝０＋ｂ１）だけ遅延する。一方、第２ＤＤＳ３３から出力されている第２信号Ｓ２の位相は、第１ＤＤＳ３２がフィルタ３５に出力していた第１信号Ｓ１の位相を基準として、上記したようにｂ１だけ遅延している。したがって、フィルタ３６から出力されている第２信号Ｓ２の位相と、フィルタ３５から出力されている第１信号Ｓ１の位相とが一致した状態となる。
In this case, from the relational expression of (b1-b2) -θa = b1-b2, the
次いで、処理部６は、信号切替処理５３を実行する。この信号切替処理５３では、処理部６は、第２切替部３９に対する切替制御を実行して、出力信号Ｓｏを第２信号Ｓ２から第１信号Ｓ１に切り替える。具体的には、処理部６は、第２切替部３９に対して、スイッチ３９ｂをオン状態からオフ状態に移行させると同時に、オフ状態にある残りのスイッチ３９ａ，３９ｃ，３９ｄのうちのスイッチ３９ａのみをオン状態に移行させる切替制御を実行する。これにより、フィルタ３６から出力されている第２信号Ｓ２に代えて、フィルタ３５から出力されている第１信号Ｓ１が第２切替部３９を介して出力信号Ｓｏとして信号生成装置２から出力される。この場合、上記したように、各フィルタ３６，３５から出力されている第２信号Ｓ２および第１信号Ｓ１の周波数が同一であって、かつ位相が一致した状態にあるため、第２信号Ｓ２から第１信号Ｓ１に切り替える際に生じる位相の不連続が大幅に低減されている。つまり、第２信号Ｓ２から第１信号Ｓ１に、実質的に位相に不連続を生じさせることなく切り替えられる。
Next, the
続いて、処理部６は、周波数変更処理５４を実行する。この周波数変更処理５４では、処理部６は、周波数設定制御を各ＤＤＳ３２，３３に対して同時に実行することによって各ＤＤＳ３２，３３から出力される第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２の周波数を、フィルタ３５の通過帯域内に規定された使用帯域Ｗ１内における周波数ｆ１に設定する。具体的には、処理部６は、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３に対して、周波数ｆ１を示す周波数データＤｆａ，Ｄｆｂをそれぞれ出力して同時に設定する。これにより、第１ＤＤＳ３２から出力されている第１信号Ｓ１が、図２に示す通過帯域（この場合、他の通過帯域）に規定されたフィルタ３５を介して第２切替部３９から出力信号Ｓｏとして出力される（つまり、信号生成装置２から第１信号Ｓ１が出力信号Ｓｏとして出力される）。
Subsequently, the
これにより、この周波数ｆ１の出力信号Ｓｏが増幅部３において増幅されて、測定用信号Ｓｍとして測定対象体２１に印加される。次いで、処理部６は、上記した周波数がｆ１の出力信号Ｓｏを印加したときの最初のインピーダンスＺの測定処理と同様にして、測定対象体２１のインピーダンスＺを算出し、算出したインピーダンスＺを、測定用信号Ｓｍの周波数（この例では低下時の周波数ｆ１）に対応させて記憶部７に記憶させる。これにより、周波数ｆ１の測定用信号Ｓｍを測定対象体２１に印加したときのインピーダンスＺの測定についても完了する。
As a result, the output signal So having the frequency f1 is amplified by the amplifying
最後に、処理部６は、周波数を上昇させた際の各周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４での各インピーダンスＺと、周波数を低下させた際の各周波数ｆ３，ｆ２，ｆ１での各インピーダンスＺとを記憶部７から読み出して、出力部８に表示させる。これにより、インピーダンス測定装置１による測定対象体２１のインピーダンスＺの測定が完了する。
Finally, the
このように、この信号生成装置２では、第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３に対して周波数設定制御を実行することによって各フィルタ３５〜３８の複数の通過帯域のうちの一の通過帯域に含まれる一の周波数の一の信号（第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２のうちの一方の信号）を一のＤＤＳ（第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３のうちの一方）から出力させると共に一の周波数の他の信号（第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２のうちの他方の信号）を他のＤＤＳ（第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３のうちの他方）から出力させ、かつ第１切替部３４および第２切替部３９に対する切替制御を実行することによって一の信号をフィルタ３５〜３８のうちの通過帯域が上記の通過帯域である一のフィルタを介して出力信号Ｓｏとして出力させている状態において、一の信号に代えて複数の通過帯域のうちの一の通過帯域と部分的に重複する他の通過帯域に含まれる他の周波数の他の信号を出力信号Ｓｏとして出力させる際に、処理部６が、第１切替部３４に対する切替制御を実行して他のＤＤＳをフィルタ３５〜３８のうちの通過帯域が他の通過帯域である他のフィルタに接続すると共に、周波数設定制御を実行することによって両ＤＤＳ３２，３３から出力される一の信号および他の信号の周波数を一の通過帯域と他の通過帯域との重複する帯域に含まれる共通周波数に設定し、次いで、他のＤＤＳに対する位相設定制御を実行して他のフィルタから出力されている他の信号の位相を一のフィルタから出力されている一の信号の位相に一致させた後に、第２切替部３９に対する切替制御を実行して、出力信号Ｓｏを一の信号から他の信号に切り替える。
As described above, in the
したがって、この信号生成装置２によれば、一のフィルタから出力されている一の信号（第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２の一方）および他のフィルタから出力されている他の信号（第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２の他方）の周波数が同一であって、かつ位相が一致した状態にあるため、一の信号から他の信号に切り替える際に、出力信号Ｓｏに生じる位相の不連続を大幅に低減させることができる。つまり、実質的に、位相に不連続を生じさせることなく一の信号から他の信号に切り替えて、出力信号Ｓｏを生成して出力させることができる。これにより、この信号生成装置２を備え、信号生成装置２からの出力信号Ｓｏに基づく測定用信号Ｓｍを測定対象体２１に印加する（測定用信号Ｓｍを供給する）インピーダンス測定装置１においても、測定用信号Ｓｍの周波数の変更時に測定用信号Ｓｍに位相の不連続が生じないため、測定対象体２１がインダクタンス成分を有するものであったとしても、瞬間的に大きな逆起電力が発生することを確実に回避することができ、また測定対象体２１が容量成分を有するものであったとしても、瞬間的に過大な電流が流れることを確実に回避することができる。
Therefore, according to this
また、この信号生成装置２によれば、処理部６が、他のＤＤＳに対する位相設定制御を実行して他のフィルタから出力されている他の信号の位相を一のフィルタから出力されている一の信号の位相に一致させる際に、両ＤＤＳ３２，３３の各位相の差（位相シフト量θａ，θｂ）が、共通周波数における一のフィルタおよび他のフィルタの各位相シフト量の差分と等しくなるように他のＤＤＳの位相を設定することにより、他のフィルタから出力されている他の信号の位相を一のフィルタから出力されている一の信号の位相に確実に一致させることができる。
Further, according to this
なお、２つの第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３を第１切替部３４を介してフィルタ３５，３６，３７，３８に選択的に切り替えながら接続する構成を採用して、ＤＤＳの数を最小限の２つにすることで、信号生成装置２自体、ひいてはインピーダンス測定装置１の構成を簡略化する例について上記したが、図５に示す信号生成装置２Ａのように、フィルタ３５，３６，３７，３８毎に、第１ＤＤＳ３２、第２ＤＤＳ３３、第３ＤＤＳ４１および第４ＤＤＳ４２を配設する構成を採用することもできる。この構成によれば、ＤＤＳの数は増加するものの、第１切替部３４の配設を省くことができる（つまり、第１切替部３４に対する切替制御を省くことができる）ため、処理部６が実行する制御を軽減することができる。以下、信号生成装置２Ａの構成と動作について説明する。なお、信号生成装置２と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
Note that a configuration in which the two
この信号生成装置２Ａは、図５に示すように、基準信号生成部３１、第１ＤＤＳ３２、第２ＤＤＳ３３、、第３ＤＤＳ４１、第４ＤＤＳ４２、複数（本例では４つ）のフィルタ３５，３６，３７，３８、第２切替部３９および処理部６を備え、信号生成装置２と同様にして、使用帯域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４内の任意の１つの周波数の出力信号Ｓｏを生成して出力し得るように構成されている。
As shown in FIG. 5, the
基準信号生成部３１は、基準信号Ｓｃを生成して、各ＤＤＳ３２，３３，４１，４２に出力する。第１ＤＤＳ３２はフィルタ３５に直接接続され、第２ＤＤＳ３３はフィルタ３６に直接接続され、第３ＤＤＳ４１はフィルタ３７に直接接続され、第４ＤＤＳ４２はフィルタ３８に直接接続されている。
The
また、第３ＤＤＳ４１は、上記した信号生成装置２の第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３と同様にして、基準信号Ｓｃに同期して作動して、処理部６によって設定された周波数データＤｆｃで示される周波数ｆｃの第３信号（一例として正弦波信号）Ｓ３を生成して出力すると共に、位相シフトレジスタ（不図示）を備え、処理部６によってこの位相シフトレジスタに設定された位相シフト量θｃだけ第３信号Ｓ３の位相をシフトさせる。第４ＤＤＳ４２も、上記の第１ＤＤＳ３２および第２ＤＤＳ３３と同様にして、基準信号Ｓｃに同期して作動して、処理部６によって設定された周波数データＤｆｄで示される周波数ｆｄの第４信号（一例として正弦波信号）Ｓ４を生成して出力すると共に、位相シフトレジスタ（不図示）を備え、処理部６によってこの位相シフトレジスタに設定された位相シフト量θｄだけ第４信号Ｓ４の位相をシフトさせる。
Similarly to the
また、各ＤＤＳ３２，３３，４１，４２は、処理部６による周波数設定制御が同時になされることにより、同一の周波数が同時に設定される。なお、各位相シフト量θａ，θｂ，θｃ，θｄについては、処理部６による位相設定制御により、個別に設定される。
In addition, the same frequency is simultaneously set in each
この構成により、第２切替部３９は、各スイッチ３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄが処理部６によってオン・オフ状態が制御されることにより、各フィルタ３５，３６，３７，３８のうちの任意の１つを選択して、選択されたフィルタに接続されているＤＤＳから出力されている信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のうちの１つの信号を出力信号Ｓｏとして出力する。
With this configuration, the
この信号生成装置２Ａでは、処理部６による周波数設定制御が各ＤＤＳ３２，３３，４１，４２に対して実行されて、各フィルタ３５〜３８の各通過帯域のうちの一の通過帯域に含まれる一の周波数の信号Ｓ１〜Ｓ４を各ＤＤＳ３２，３３，４１，４２から出力させると共に、処理部６による切替制御が第２切替部３９に対して実行されて、各フィルタ３５〜３８のうちの通過帯域が上記の一の通過帯域である一のフィルタに対応して配設された一のＤＤＳから出力されている一の信号を出力信号Ｓｏとして出力させている状態において、この一の信号に代えて各通過帯域のうちの一の通過帯域と部分的に重複する他の通過帯域に含まれている他の周波数の他の信号を出力信号Ｓｏとして出力させる際に、処理部６が、周波数設定制御を各ＤＤＳ３２，３３，４１，４２に対して実行することによって各ＤＤＳ３２，３３，４１，４２から出力される各信号Ｓ１〜Ｓ４の周波数を一の通過帯域と他の通過帯域との重複する帯域に含まれる共通周波数に設定し、次いで、各フィルタ３５〜３８のうちの通過帯域が他の通過帯域である他のフィルタに対応して配設された他のＤＤＳに対する位相設定制御を実行して他のフィルタから出力されている他の信号の位相を一の信号の位相に一致させた後に、第２切替部３９に対する切替制御を実行して、出力信号Ｓｏを一の信号から他の信号に切り替える。
In this
一例として、フィルタ３５，３６，３７，３８をこの順に切り替えつつ、出力信号Ｓｏの周波数を上昇させる場合を例に挙げて説明する。最初に、第１ＤＤＳ３２（この場合、一のＤＤＳ）とフィルタ３５（この場合、一のフィルタ）との組から出力される第１信号Ｓ１（この場合、一の信号）に代えて、第２ＤＤＳ３３（この場合、他のＤＤＳ）とフィルタ３６（この場合、他のフィルタ）との組から出力される第２信号Ｓ２（この場合、他の信号）を出力信号Ｓｏとして出力するときには、各ＤＤＳ３２，３３，４１，４２に対して周波数設定制御を同時に実行することによって各ＤＤＳ３２，３３，４１，４２から出力される各信号Ｓ１〜Ｓ４の周波数を各フィルタ３５，３６の通過帯域の重複する帯域に含まれる共通周波数に設定し、次いで、第２ＤＤＳ３３に対する位相シフト量θｂとして（ｂ１−ｂ２）を設定して両信号Ｓ１，Ｓ２の位相を一致させた後に、第１信号Ｓ１から第２信号Ｓ２に切り替える。
As an example, a case where the frequency of the output signal So is increased while switching the
また、第２ＤＤＳ３３（この場合、一のＤＤＳ）とフィルタ３６（この場合、一のフィルタ）との組から出力される第２信号Ｓ２（この場合、一の信号）に代えて、第３ＤＤＳ４１（この場合、他のＤＤＳ）とフィルタ３７（この場合、他のフィルタ）との組から出力される第３信号Ｓ３（この場合、他の信号）を出力信号Ｓｏとして出力するときには、各ＤＤＳ３２，３３，４１，４２に対して周波数設定制御を同時に実行することによって各ＤＤＳ３２，３３，４１，４２から出力される各信号Ｓ１〜Ｓ４の周波数を各フィルタ３６，３７の通過帯域の重複する帯域に含まれる共通周波数に設定し、次いで、第３ＤＤＳ４１に対する位相シフト量θｃとして（ｂ１−ｂ３）を設定して両信号Ｓ２，Ｓ３の位相を一致させた後に、第２信号Ｓ２から第３信号Ｓ３に切り替える。
Further, instead of the second signal S2 (in this case, one signal) output from the set of the second DDS 33 (in this case, one DDS) and the filter 36 (in this case, one filter), a third DDS 41 (in this case) In this case, when the third signal S3 (in this case, another signal) output from the set of the other DDS) and the filter 37 (in this case, another filter) is output as the output signal So, each
また、第３ＤＤＳ４１（この場合、一のＤＤＳ）とフィルタ３７（この場合、一のフィルタ）との組から出力される第３信号Ｓ３（この場合、一の信号）に代えて、第４ＤＤＳ４２（この場合、他のＤＤＳ）とフィルタ３８（この場合、他のフィルタ）との組から出力される第４信号Ｓ４（この場合、他の信号）を出力信号Ｓｏとして出力するときには、各ＤＤＳ３２，３３，４１，４２に対して周波数設定制御を同時に実行することによって各ＤＤＳ３２，３３，４１，４２から出力される各信号Ｓ１〜Ｓ４の周波数を各フィルタ３７，３８の通過帯域の重複する帯域に含まれる共通周波数に設定し、次いで、第４ＤＤＳ４２に対する位相シフト量θｄとして（ｂ１−ｂ４）を設定して両信号Ｓ３，Ｓ４の位相を一致させた後に、第３信号Ｓ３から第４信号Ｓ４に切り替える。なお、フィルタ３８，３７，３６，３５をこの順に切り替えつつ、出力信号Ｓｏの周波数を低下させる場合については、具体例を挙げての説明を省略するが、上記した周波数の上昇の手順と逆の手順を実行すればよい。
Further, instead of the third signal S3 (in this case, one signal) output from the set of the third DDS 41 (in this case, one DDS) and the filter 37 (in this case, one filter), a fourth DDS 42 (in this case) In this case, when the fourth signal S4 (in this case, another signal) output from the set of the other DDS) and the filter 38 (in this case, another filter) is output as the output signal So, each
これにより、この信号生成装置２Ａによれば、一のフィルタと他のフィルタから出力されている各信号相互間の位相が一致させられているため、出力信号Ｓｏとして出力する信号を一の信号から他の信号に切り替える際に、出力信号Ｓｏに生じる位相の不連続を大幅に低減させることができる。つまり、実質的に、位相に不連続を生じさせることなく一の信号から他の信号に切り替えて、出力信号Ｓｏを生成して出力させることができる。したがって、この信号生成装置２Ａを備え、信号生成装置２Ａからの出力信号Ｓｏに基づく測定用信号を測定対象体２１に印加する（測定用信号を供給する）インピーダンス測定装置においても、測定用信号Ｓｍの周波数の変更時に測定用信号Ｓｍに位相の不連続が生じないため、測定対象体２１がインダクタンス成分を有するものであったとしても、瞬間的に大きな逆起電力が発生することを確実に回避することができ、また測定対象体２１が容量成分を有するものであったとしても、瞬間的に過大な電流が流れることを確実に回避することができる。
Thereby, according to this
また、上記した信号生成装置２，２Ａでは、各フィルタ３５，３６，３７，３８として、低域通過型フィルタを使用しているが、使用帯域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４を通過帯域に含む帯域通過型フィルタ（バンドパスフィルタ）を使用することもできる。また、信号生成装置２，２Ａをインピーダンス測定装置１に使用した例について上記したが、信号生成装置２，２Ａを単独で使用してもよいし、インピーダンス測定装置１以外の各種計測装置や電子機器に使用してもよいのは勿論である。
Further, in the
また、信号生成装置２，２Ａでは、出力信号Ｓｏの周波数を上昇させる場合において、一のＤＤＳに接続された一のフィルタから出力される一の周波数の一の信号に代えて、他のＤＤＳが出力する他の周波数の他の信号を出力信号Ｓｏとして出力させる際に、各ＤＤＳから出力される信号の周波数を、一の周波数が含まれる一の通過帯域と他の周波数が含まれる他の通過帯域との重複する帯域に含まれる共通周波数に設定し、この状態において、他のＤＤＳに対する位相設定制御を実行して、この他のＤＤＳに接続された他のフィルタから出力されている他の信号の位相を一のフィルタから出力されている一の信号の位相に一致させた後に、第２切替部３９に対する切替制御を実行して、出力信号Ｓｏを一の信号から他の信号に切り替える構成を採用しているが、出力信号Ｓｏの周波数を上昇させる場合においても周波数を低下させる場合と同様にして、一の通過帯域内に規定された一の使用帯域と他の通過帯域内に規定された他の使用帯域との重複する帯域に含まれる周波数を共通周波数として設定し、この状態において、他のＤＤＳに対する位相設定制御を実行して、この他のＤＤＳに接続された他のフィルタから出力されている他の信号の位相を一のフィルタから出力されている一の信号の位相に一致させた後に、第２切替部３９に対する切替制御を実行して、出力信号Ｓｏを一の信号から他の信号に切り替える構成を採用することもできる。
In the
この構成によれば、出力信号Ｓｏとして各フィルタ３５，３６，３７，３８から出力される信号の周波数を、各フィルタ３５，３６，３７，３８において不要スプリアス成分を適切に除去し得る使用帯域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４内に常に維持することができる結果、出力信号Ｓｏに含まれる不要スプリアス成分を大幅に低減することができる。
According to this configuration, the frequency band of the signal output from each of the
１ インピーダンス測定装置
２，２Ａ 信号生成装置
６ 処理部
３２ 第１ＤＤＳ
３３ 第２ＤＤＳ
３４ 第１切替部
３５，３６，３７，３８ フィルタ
３９ 第２切替部
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４ 使用帯域
DESCRIPTION OF
33 Second DDS
34
Claims (5)
設定された周波数の一の信号を生成して出力すると共に当該一の信号の位相を変更可能に構成された一のＤＤＳと、
設定された周波数の他の信号を生成して出力すると共に当該他の信号の位相を変更可能に構成された他のＤＤＳと、
前記一のＤＤＳを前記複数のフィルタのうちから選択された一のフィルタに接続すると共に、前記他のＤＤＳを当該一のフィルタを除く他の１つのフィルタに接続する第１切替部と、
前記一のフィルタから出力される前記一の信号および前記他のフィルタから出力される前記他の信号のうちの１つを選択して出力信号として出力する第２切替部と、
すべての前記ＤＤＳに対して同一の周波数を同時に設定する周波数設定制御、当該各ＤＤＳに対して前記位相を設定する位相設定制御、並びに前記第１切替部および前記第２切替部に対する切替制御を実行する処理部とを備え、
前記処理部は、前記周波数設定制御を実行することによって前記複数のフィルタの前記複数の通過帯域のうちの一の通過帯域に含まれる一の周波数の前記一の信号を前記一のＤＤＳから出力させると共に当該一の周波数の前記他の信号を前記他のＤＤＳから出力させ、かつ前記第１切替部および前記第２切替部に対する切替制御を実行することによって当該一の信号を前記複数のフィルタのうちの前記通過帯域が前記一の通過帯域である一のフィルタを介して前記出力信号として出力させている状態において、当該一の信号に代えて前記複数の通過帯域のうちの当該一の通過帯域と部分的に重複する他の通過帯域に含まれる他の周波数の前記他の信号を当該出力信号として出力させる際に、
前記第１切替部に対する切替制御を実行して前記他のＤＤＳを前記複数のフィルタのうちの前記通過帯域が前記他の通過帯域である他のフィルタに接続すると共に、前記周波数設定制御を実行することによって前記各ＤＤＳから出力される前記一の信号および前記他の信号の周波数を前記一の通過帯域と前記他の通過帯域との重複する帯域に含まれる共通周波数に設定し、次いで、当該他のＤＤＳに対する前記位相設定制御を実行して当該他のフィルタから出力されている前記他の信号の位相を前記一のフィルタから出力されている前記一の信号の位相に一致させた後に、前記第２切替部に対する切替制御を実行して、前記出力信号を前記一の信号から前記他の信号に切り替える信号生成装置。 A plurality of filters defined such that the passbands partially overlap,
One DDS configured to generate and output one signal of a set frequency and change the phase of the one signal;
Another DDS configured to generate and output another signal of a set frequency and change the phase of the other signal;
A first switching unit that connects the one DDS to one filter selected from the plurality of filters, and connects the other DDS to another filter other than the one filter;
A second switching unit that selects and outputs one of the one signal output from the one filter and the other signal output from the other filter as an output signal;
Executes frequency setting control for simultaneously setting the same frequency for all the DDS, phase setting control for setting the phase for each DDS, and switching control for the first switching unit and the second switching unit And a processing unit to
The processing unit outputs the one signal of one frequency included in one pass band of the plurality of pass bands of the plurality of filters from the one DDS by executing the frequency setting control. And outputting the other signal of the one frequency from the other DDS, and executing the switching control on the first switching unit and the second switching unit, and thereby changing the one signal out of the plurality of filters. In the state where the output signal is output as the output signal through one filter whose one passband is the one passband, the one passband of the plurality of passbands instead of the one signal When outputting the other signals of other frequencies included in other partially overlapping passbands as the output signals,
Execute switching control for the first switching unit to connect the other DDS to another filter whose pass band is the other pass band among the plurality of filters, and to execute the frequency setting control Accordingly, the frequency of the one signal and the other signal output from each DDS is set to a common frequency included in the overlapping band of the one pass band and the other pass band, and then the other After the phase setting control for the DDS is executed and the phase of the other signal output from the other filter is matched with the phase of the one signal output from the one filter, 2. A signal generation device that executes switching control for the switching unit and switches the output signal from the one signal to the other signal.
前記複数のフィルタの各々に対応して配設されて、設定された周波数の信号を生成して出力すると共に当該信号の位相を変更可能に構成された複数のＤＤＳと、
前記複数のフィルタから出力される前記信号のうちの１つを選択して出力信号として出力する切替部と、
すべての前記ＤＤＳに対して同一の周波数を同時に設定する周波数設定制御、当該各ＤＤＳに対して前記位相を設定する位相設定制御、並びに前記切替部に対する切替制御を実行する処理部とを備え、
前記処理部は、前記周波数設定制御を実行することによって前記複数のフィルタの前記複数の通過帯域のうちの一の通過帯域に含まれる一の周波数の前記信号を前記複数のＤＤＳから出力させると共に、前記切替制御を実行することによって前記複数のフィルタのうちの前記通過帯域が前記一の通過帯域である一のフィルタに対応して配設された前記複数のＤＤＳのうちの一のＤＤＳから出力されている一の前記信号を前記出力信号として出力させている状態において、当該一の信号に代えて前記複数の通過帯域のうちの当該一の通過帯域と部分的に重複する他の通過帯域に含まれている他の周波数の他の前記信号を当該出力信号として出力させる際に、
前記周波数設定制御を実行することによって前記複数のＤＤＳから出力される前記信号の周波数を前記一の通過帯域と前記他の通過帯域との重複する帯域に含まれる共通周波数に設定し、次いで、前記複数のフィルタのうちの前記通過帯域が前記他の通過帯域である他のフィルタに対応して配設された前記複数のＤＤＳのうちの他のＤＤＳに対する前記位相設定制御を実行して当該他のフィルタから出力されている前記他の信号の位相を前記一の信号の位相に一致させた後に、前記切替部に対する切替制御を実行して、前記出力信号を前記一の信号から前記他の信号に切り替える信号生成装置。 A plurality of filters defined such that the passbands partially overlap,
A plurality of DDSs arranged corresponding to each of the plurality of filters, configured to generate and output a signal of a set frequency and change the phase of the signal;
A switching unit that selects and outputs one of the signals output from the plurality of filters as an output signal;
A frequency setting control for simultaneously setting the same frequency for all the DDS, a phase setting control for setting the phase for each DDS, and a processing unit for executing a switching control for the switching unit,
The processing unit outputs the signal of one frequency included in one passband of the plurality of passbands of the plurality of filters from the plurality of DDS by executing the frequency setting control, By executing the switching control, the passband of the plurality of filters is output from one DDS of the plurality of DDS arranged corresponding to one filter that is the one passband. In the state where the one signal is output as the output signal, it is included in another pass band that partially overlaps the one pass band of the plurality of pass bands instead of the one signal. When outputting the other signals having other frequencies as the output signal,
By executing the frequency setting control, the frequency of the signal output from the plurality of DDSs is set to a common frequency included in a band where the one pass band and the other pass band overlap, and then The phase setting control is performed on the other DDSs of the plurality of DDSs arranged corresponding to the other filters in which the pass band of the plurality of filters is the other pass band. After matching the phase of the other signal output from the filter with the phase of the one signal, switching control is performed on the switching unit, and the output signal is changed from the one signal to the other signal. Switching signal generator.
前記信号生成装置から出力される出力信号を測定対象体に印加したときに前記測定対象体に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流が流れているときに前記測定対象体の両端間に発生する電圧を検出する電圧検出部とを備え、
前記処理部は、前記電流検出部によって検出された前記電流、および前記電圧検出部によって検出された前記電圧に基づいて前記測定対象体のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置。 A signal generation device according to any one of claims 1 to 4,
A current detector that detects a current flowing through the measurement object when an output signal output from the signal generator is applied to the measurement object;
A voltage detection unit that detects a voltage generated between both ends of the measurement object when the current is flowing;
The said process part is an impedance measurement apparatus which measures the impedance of the said measuring object based on the said current detected by the said current detection part, and the said voltage detected by the said voltage detection part.
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