JPH0337764B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電気信号を増幅する増幅器のドリフト
を補正する増幅装置に関する。

従来例の構成とその問題点 近年、制御装置や計測装置等の性格上の飛躍的
な進歩に伴ない、その中に使用される増幅器の性
能に対する高レベル化の要求もかなり厳しいもの
がある。とりわけ、増幅器の出力レベルの温度、
湿度その他周囲条件等による変動、すなわちドリ
フトについても、その高レベル化要求の最たるも
のとしてとらえられている。

そのため、増幅器として、温度や湿度等の環境
条件あるいは経時変化に対して安定な集積回路が
開発され、実用に供されているが、高価な上に、
要求の実状を満足したものではなく、又周辺回路
の定数の変化については、いくら優秀なICでも
対応できる性質のものではなく、ある程度以上の
レベル要求のものについては満足できないもので
ある。

更に、それを補うものとして、増幅器の出力変
動をとらえ、その変動を元に戻すような量を増幅
器の入力にフイードバツクするような装置があ
る。

この装置は増幅器の入力を一定値に設定し、こ
の増幅器からの出力の所定値に対する変動分を計
測し、その変動分が打ち消されるように増幅器の
入力にある値をバイアスしておくものである。以
下この装置をドリフト補正装置と呼ぶことにす
る。

次に、従来例を図面を使つて説明する。

第１図は従来のドリフト補正装置を示したもの
である。１は増幅器で、２はその入力抵抗、３は
オフセツト調整用の抵抗で、増幅器がIC等の場
合周囲定数等に対応できる様に、又高精度のオフ
セツト調整が行なえる様に付けられている。

よつて、このオフセツト調整用抵抗３を制御す
ることによつても、ドリフト補正はできるが、こ
の従来例の説明ではこの方法にはよらないものと
する。４はドリフト補正回路で、増幅器１の出力
をこのドリフト補正回路４の入力とし、適正な補
正量を増幅器１の入力に加えるものであるが、こ
のドリフト補正回路の具体的な回路構成例を第２
図に示す。

第２図において、６及び７は各々コンパレータ
で、基準電源８及び９により、その極性と動作電
圧が定まつている。本従来例ではａ点での電圧に
より、コンパレータ６は負側で、コンパレータ７
は正側で動作する。１０は発振器で、この出力と
コンパレータ６の出力がゲート１１へ入り、又、
同じく発振器１０の出力とコンパレータ７の出力
がゲート１２へ入る。ゲート１１，１２共、アン
ドゲートで、ゲート１１は可逆カウンタ１３のダ
ウンカウント入力へ接続され、又１２は可逆カウ
ンタ１３のアツプカウント入力へ接続されてい
る。

可逆カウンタ１３から各ビツトに対応して、
Ｄ／Ａコンバータ１４へ接続されており、Ｄ／Ａ
コンバータ１４の出力に接続されたオペアンプ１
５により電圧に変換される。

次に第１図及び第２図における動作について説
明を行なう。ａ点における電圧が負側にずれてい
る場合、この電圧が更に基準電源８の電圧を超え
てずれていればコンパレータ６より出力が生じ
る。

このためゲート１１はオープンとなり発振器１
０のパルスがカウンタ１３のダウンカウント入力
へ加えられる。そのため、カウンタ１３はカウン
トダウンし、Ｄ／Ａコンバータ１４及びオペアン
プ１５により出力される電圧ｂ点も負側へずれ
る。この電圧が第１図の入力抵抗５を通して増幅
器１へ加えられるため、増幅器１の出力は正方向
に向かつて補正が行なわれる。増幅器１の出力が
第２図における基準電源８の電圧より下回るとゲ
ート１１はクローズとなり、カウンタ１３へはパ
ルスが加わらなくなるため、ｂ点の電位はこれ以
上変化せず、その値を保持し、第１図における増
幅器１へ電圧を供給し続ける。

以上の動作によりドリフトの補正が完了したこ
とになる。また、ａ点における電圧が正側にずれ
た場合も同様であるので説明は割愛する。

しかしながら、上記の構成では増幅器の動作中
においては出力の変化がドリフトによるものか入
力信号によるものか、わからないため、増幅器を
連続動作して使用するときなどは、動作中に生じ
たドリフトは防ぐことができない。そのため連続
して使用するときには、動作を中断してドリフト
補正を行なうとか、増幅器にドリフトの少ない高
価なものを用いる必要がある等の重大な欠点を有
していた。

発明の目的 本発明はかかる従来の問題点を解消するもの
で、いつでもドリフト量の小さい良好なドリフト
補正増幅装置を提供することを目的としている。

発明の構成 本発明は増幅器とドリフト補正回路と増幅器の
入力を基準電源に、また出力を前記ドリフト補正
回路へ接続するスイツチ装置及びこのスイツチ装
置を切換駆動する切換器を有するドリフト補正増
幅装置であり、増幅器を通常動作時の入出力とド
リフト補正回路を切換駆動することにより、ドリ
フト量を常時小さくおさえることができるもので
ある。

実施例の説明 第３図は本発明の一実施例における構成図であ
る。第３図において、２１と２２は各々増幅器で
２３はドリフト補正回路である。又、２４はドリ
フト補正時の基準バイアスで、通常のドリフト補
正の場合は０ボルトである。２５及び２６は各々
スイツチで、前記増幅器２１及び２２の入力、出
力を各々いずれかが増幅装置入力端子及び増幅装
置出力端子へ接続され、一方がドリフト補正回路
へ接続されている。２７はスイツチ２５及び２６
を同時に切換える切換器である。

次に本実施例の動作について説明を行なう。

初期状態として、スイツチ２５及び２６は
各々、次の状態にあるものとする。すなわち、増
幅器２１の入力及び出力は各々、増幅装置入力端
子及び増幅装置出力端子へ接続され、増幅器２２
の入力は基準バイアス２４へ接続され、又出力は
ドリフト補正回路２３の入力に接続されているも
のとする。なお、ドリフト補正回路２３の出力は
各々独立に増幅器２１及び２２の入力に接続され
ている。

増幅装置入力端子に信号が入力されると、この
信号は増幅器２１にて増幅され、増幅装置出力端
子へ出力される。一方、増幅器２２の入力は基準
バイアス２４が入力されているため、増幅器２２
の出力は基準バイアス２４と増幅器２２の利得に
よつて定まる値となり、ドリフト補正回路２３は
この値に対するドリフトを検出して補正値を出力
することになる。ここでは説明の都合上、基準バ
イアス２４を０ボルトとすると、増幅器２２の出
力は同じく０ボルトとならなければならない。し
かし、実際は温度、湿度等の環境条件によりドリ
フトを生じやすく、その場合、ドリフト補正回路
が動作して、Ｃ点に補正電圧が生じることになる
が、この動作は従来例の場合と同様なので説明は
省略する。

次に、切換器の出力が反転して、スイツチ２５
及び２６が切換わると増幅器２１及び２２の接続
が各々入れ替わり、上記の説明と同一の動作とな
り、ｂ点に補正電圧が生じて、補正動作を行な
う。

以後、切換器の出力に応じて、この動作を増幅
器２１及び２２について、各々交互に行ない、増
幅装置入力端子及び出力端子だけを見た場合、常
時、動作状態の、しかもドリフト補正された増幅
器が接続されただけのように観測される。切換器
２７は、簡易的には単なるパルス発振器でもよく
その切換時間は補正速度や用途により、数秒から
十分の一秒程度でよいが、もちろん、この他の値
をとつても構わない。

第４図はドリフト補正回路２３の具体的な回路
構成図である。第４図において、３１及び３２は
各々コンパレータ、３３及び３４は基準電源、又
３５は発振器で、３６はダウンカウント用のアン
ドゲート、３７はアツプカウント用のアンドゲー
トで、これらは従来例のものと同様である。３８
はスイツチで切換器２７（第３図における切換器
２７と同一）により切換動作を行なう。３９は可
逆カウンタ、４０はＤ／Ａコンバータ、４１はオ
ペアンプで、これらは従来例のものと同様であ
る。

同じく、４２は可逆カウンタ、４３はＤ／Ａコ
ンバータ、４４はオペアンプである。オペアンプ
４１及び４４の出力は各々、第３図における増幅
器２１及び２２の入力へ、入力抵抗を介して接続
される。

動作については、第３図において、切換器２７
によりスイツチ２５及び２６が増幅器２１をドリ
フト補正回路２３に接続したときは、第４図にお
けるスイツチ３８はゲート３６及び３７を各々カ
ウンタ３９へ接続する。逆に、増幅器２２をドリ
フト補正回路２３に接続したときは（第３図）ス
イツチ３８はカウンタ４２へ接続される。他の部
分の動作については従来例と同様なので説明は省
略する。

以上のように本実施例によれば、増幅器を２つ
用意し、片方を通常動作に、もう一方をドリフト
補正動作にすることにより、増幅装置の入出力状
態は常にドリフト補正された増幅器が通常動作し
ているものとみなすことができるという優れた効
果を有している。

なお、実施例の説明において、増幅器を２つと
したが、３つ以上でもよく、ドリフト補正回路に
おいてもその実施形態は限定しない。

発明の効果 本発明は増幅器とドリフト補正回路と増幅器の
入力を基準電源に、また出力を前記ドリフト補正
回路へ接続するスイツチ装置及びこのスイツチ装
置を切換駆動する切換器を備えたことにより、常
時ドリフト量の小さい良好な増幅装置を得ること
ができる優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のドリフト補正増幅装置のブロツ
ク図、第２図は従来例におけるドリフト補正回路
部分のブロツク図、第３図は本発明の一実施例に
おけるドリフト補正増幅装置のブロツク図、第４
図は同実施例におけるドリフト補正回路部分のブ
ロツク図である。 ２１，２２……増幅器、２３……ドリフト補正
回路、２５，２６……スイツチ、２７……切換
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力電圧を入力する入力端子と、 基準電圧を発生する基準電圧発生手段と、 増幅器からの出力電圧を出力する出力端子と、 第１及び第２の増幅器と、 増幅器への入力電圧と増幅器からの出力電圧と
   を比較し、ドリフトの補正を行なう電圧を増幅器
   の入力電圧に加算するドリフト補正回路と、 前記入力端子からの電圧を前記第１の増幅器に
   よつて増幅して前記出力端子から出力し、前記第
   ２の増幅器に前記基準電圧発生手段の電圧を印加
   して前記ドリフト補正回路によつてドリフトの補
   正を行なう第１の接続状態と、前記入力端子から
   の電圧を前記第２の増幅器によつて増幅して前記
   出力端子から出力し、前記第１の増幅器に前記基
   準電圧発生手段の電圧を印加して前記ドリフト補
   正回路によつてドリフトの補正を行なう第２の接
   続状態とを切り換えるスイツチ手段と、 前記スイツチ手段のスイツチ動作を行なわせる
   切り換え手段と、 を有することを特徴とするドリフト補正増幅装
   置。