JPH0359469B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0359469B2 JPH0359469B2 JP25063984A JP25063984A JPH0359469B2 JP H0359469 B2 JPH0359469 B2 JP H0359469B2 JP 25063984 A JP25063984 A JP 25063984A JP 25063984 A JP25063984 A JP 25063984A JP H0359469 B2 JPH0359469 B2 JP H0359469B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diode
- current
- logarithmization
- operational amplifier
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、演算増幅器の帰還回路にダイオー
ドの如き対数化素子を挿入して構成される対数演
算回路に関する。
ドの如き対数化素子を挿入して構成される対数演
算回路に関する。
第３図は一般的な非線形回路を示す回路図であ
る。同図において、１は演算増幅器、２は非線形
素子である。このような回路においては、その入
力電流Ipは非線形素子２へ流れ、演算増幅器１の
出力には次式の如き電圧Vpが得られる。
る。同図において、１は演算増幅器、２は非線形
素子である。このような回路においては、その入
力電流Ipは非線形素子２へ流れ、演算増幅器１の
出力には次式の如き電圧Vpが得られる。
Vp＝−fIp ……(1)
こゝに、ｆは非線形素子の電流−電圧特性を示
す関数である。したがつて、対数特性をもつ非線
形素子を用いれば、入力電流の対数値が出力電圧
として得られる。対数化素子としては、トランジ
スタのコレクタ電流とベース，エミツタ間電圧の
関係、ダイオードの順方向電流と順方向電圧との
関係を利用したもの等が広く知られている。
す関数である。したがつて、対数特性をもつ非線
形素子を用いれば、入力電流の対数値が出力電圧
として得られる。対数化素子としては、トランジ
スタのコレクタ電流とベース，エミツタ間電圧の
関係、ダイオードの順方向電流と順方向電圧との
関係を利用したもの等が広く知られている。
第４図は入力電流の対数に応じた出力電圧を得
る回路の一例を示すもので、非線形素子としてダ
イオード４を用いたものである。
る回路の一例を示すもので、非線形素子としてダ
イオード４を用いたものである。
ダイオードの特性は次式で表わされる。
Id＝Is｛exp（ｑ・Vd／ｋ・Ｔ）−１｝……(2)
こゝに、Idはダイオードの順方向電流、Vdはダ
イオードの順方向電圧、Isはダイオードの逆方向
電流（リーク電流）、ｑは電子の電荷、ｋはボル
ツマン定数、Ｔは絶対温度である。
イオードの順方向電圧、Isはダイオードの逆方向
電流（リーク電流）、ｑは電子の電荷、ｋはボル
ツマン定数、Ｔは絶対温度である。
(2)式よりダイオードの順方向電圧Vdを求める
と、 Vd＝ｋ・Ｔ／ｑ・lo（Id／Is＋１） ……(3) となる。こゝで、ダイオードの逆方向電流（リー
ク電流）Isは0.01pA（ピコアンペア；10-12アンペ
ア）程度であり、ダイオードの順方向電流Idに比
べて非常に小さいという条件（Id／Is≫１）が成
立すれば、 Vd＝ｋ・Ｔ／ｑ・lo（Id／Is） ……(4) となる。つまり、ダイオードの逆方向電流Isは定
数であるので、ダイオードの順方向電圧Vdはダ
イオードの順方向電流Idの対数値に比例する。
と、 Vd＝ｋ・Ｔ／ｑ・lo（Id／Is＋１） ……(3) となる。こゝで、ダイオードの逆方向電流（リー
ク電流）Isは0.01pA（ピコアンペア；10-12アンペ
ア）程度であり、ダイオードの順方向電流Idに比
べて非常に小さいという条件（Id／Is≫１）が成
立すれば、 Vd＝ｋ・Ｔ／ｑ・lo（Id／Is） ……(4) となる。つまり、ダイオードの逆方向電流Isは定
数であるので、ダイオードの順方向電圧Vdはダ
イオードの順方向電流Idの対数値に比例する。
上記の(4)式は或る条件のもとに成立するもので
あり、この条件が成立しないような微小電流領域
では対数変換誤差が大きくなるという問題があ
る。
あり、この条件が成立しないような微小電流領域
では対数変換誤差が大きくなるという問題があ
る。
この発明は、ダイオードの逆方向電流Isに相当
する電流を入力電流Ipより予め減算して対数化素
子に流すことにより、微小電流領域における対数
変換誤差を小さくしたものである。換言すれば、
上記(3)式におけるダイオードの順方向電流IdをIp
−Isとしたものである。したがつて、上記(3)式は Vp＝ｋ・Ｔ／ｑlo（Ip−Is／Is＋１） …(5) となり、 Vd＝ｋ・Ｔ／ｑlo（Ip／Is） ……(6) と変形され、これは特別の条件を付さなくとも常
に成立することから、所期の目的が達せられるこ
とになる。
する電流を入力電流Ipより予め減算して対数化素
子に流すことにより、微小電流領域における対数
変換誤差を小さくしたものである。換言すれば、
上記(3)式におけるダイオードの順方向電流IdをIp
−Isとしたものである。したがつて、上記(3)式は Vp＝ｋ・Ｔ／ｑlo（Ip−Is／Is＋１） …(5) となり、 Vd＝ｋ・Ｔ／ｑlo（Ip／Is） ……(6) と変形され、これは特別の条件を付さなくとも常
に成立することから、所期の目的が達せられるこ
とになる。
第１図はこの発明の原理を示す回路図であり、
正極性の電流入力に応じた対数を得る対数演算回
路である。なお、同図において、１は演算増幅
器、３は直流電源、４は対数化素子（ダイオー
ド）、４１は対数化素子４と同じ特性をもつ補償
用素子である。すなわち、対数化素子４は演算増
幅器１の負極性入力端（−）と出力端との間に接
続される一方、対数化素子４と同じ特性をもつ補
償用素子４１は演算増幅器１の負極性入力端子
（−）にそのカソード側が接続され、アノード側
には直流電源３により負電圧が印加される。これ
らの極性は入力電流に応じて決められ、同図のも
のは正極性用である。補償用素子４１は対数化素
子４のダイオードの逆方向電流Isを補償するため
のものであるから、両者の特性は一致しているこ
とが望ましい。また、直流電源３の電圧は、対数
化素子４１の逆耐圧以下であることが必要であ
る。
正極性の電流入力に応じた対数を得る対数演算回
路である。なお、同図において、１は演算増幅
器、３は直流電源、４は対数化素子（ダイオー
ド）、４１は対数化素子４と同じ特性をもつ補償
用素子である。すなわち、対数化素子４は演算増
幅器１の負極性入力端（−）と出力端との間に接
続される一方、対数化素子４と同じ特性をもつ補
償用素子４１は演算増幅器１の負極性入力端子
（−）にそのカソード側が接続され、アノード側
には直流電源３により負電圧が印加される。これ
らの極性は入力電流に応じて決められ、同図のも
のは正極性用である。補償用素子４１は対数化素
子４のダイオードの逆方向電流Isを補償するため
のものであるから、両者の特性は一致しているこ
とが望ましい。また、直流電源３の電圧は、対数
化素子４１の逆耐圧以下であることが必要であ
る。
このような回路において、いま、入力電流Ipが
演算増幅器１へ入力されると、演算増幅器の入力
抵抗は非常に大きいので、この電流は対数化素子
４側へ流れる。このとき、直流電源３と対数化素
子４１との作用により、演算増幅器１の入力に
は、入力電流Ipから対数化素子４１のダイオード
の逆方向電流Isを減算した電流（Ip−Is）が流れ、
先の(6)式を満たすことになる。
演算増幅器１へ入力されると、演算増幅器の入力
抵抗は非常に大きいので、この電流は対数化素子
４側へ流れる。このとき、直流電源３と対数化素
子４１との作用により、演算増幅器１の入力に
は、入力電流Ipから対数化素子４１のダイオード
の逆方向電流Isを減算した電流（Ip−Is）が流れ、
先の(6)式を満たすことになる。
第２図はこの発明の実施例を示す構成図であ
る。
る。
上記ではダイオードの逆方向電流は定数とした
が、実際にはこの逆方向電流には温度依存性があ
るため、その影響を低減すべく対数化素子４と補
償用素子４１とは互いに熱的に結合される。ま
た、ダイオードの逆方向電流に温度依存性がある
ことは、(6)式における出力電圧Vdに影響を与え、
さらに電圧Vdは絶対温度Ｔに比例するので、そ
の補償を行なう必要がある。
が、実際にはこの逆方向電流には温度依存性があ
るため、その影響を低減すべく対数化素子４と補
償用素子４１とは互いに熱的に結合される。ま
た、ダイオードの逆方向電流に温度依存性がある
ことは、(6)式における出力電圧Vdに影響を与え、
さらに電圧Vdは絶対温度Ｔに比例するので、そ
の補償を行なう必要がある。
このために、第２図では演算増幅器１1〜１3、
直流電源３，５、抵抗器６，７、ダイオード４，
４２、補償用ダイオード４１，４３および温度補
償用素子８等が設けられ、演算増幅器１1の出力
Vd′から演算増幅器１2の出力である一定基準値
Vrが減算された後、素子８による温度補償が行
なわれて演算増幅器１3の出力端子から取り出さ
れる。
直流電源３，５、抵抗器６，７、ダイオード４，
４２、補償用ダイオード４１，４３および温度補
償用素子８等が設けられ、演算増幅器１1の出力
Vd′から演算増幅器１2の出力である一定基準値
Vrが減算された後、素子８による温度補償が行
なわれて演算増幅器１3の出力端子から取り出さ
れる。
なお、第５図は第２図に対応する従来例を示す
ものである。したがつて、ダイオードの逆方向電
流相当値を流すための経路が省略されている点を
除けば第２図と同様であるので、その説明は省略
する。
ものである。したがつて、ダイオードの逆方向電
流相当値を流すための経路が省略されている点を
除けば第２図と同様であるので、その説明は省略
する。
この発明によれば、入力電流から対数化素子の
リーク電流（逆方向電流）に相当する電流を減じ
てその補償を行なうようにしたので、微小電流領
域においても良好な対数特性が得られる利点がも
たらされるものである。なお、この発明は、例え
ば放射線の線量率を計測する線量率計等に使用し
て好適なものである。
リーク電流（逆方向電流）に相当する電流を減じ
てその補償を行なうようにしたので、微小電流領
域においても良好な対数特性が得られる利点がも
たらされるものである。なお、この発明は、例え
ば放射線の線量率を計測する線量率計等に使用し
て好適なものである。
第１図はこの発明の原理を示す回路図、第２図
はこの発明の実施例を示す構成図、第３図は一般
的な非線形回路を示す回路図、第４図は一般的な
対数演算回路を示す回路図、第５図は温度補償機
能をもつ対数演算回路の従来例を示す構成図であ
る。 符号説明、１，１1，１2，１3……演算増幅器、
２……非線形素子、３……直流電源、４，４２…
…対数化素子（ダイオード）、４１，４３……補
償用対数化素子（ダイオード）、５……基準電源、
６，７……抵抗器、８……温度補償素子。
はこの発明の実施例を示す構成図、第３図は一般
的な非線形回路を示す回路図、第４図は一般的な
対数演算回路を示す回路図、第５図は温度補償機
能をもつ対数演算回路の従来例を示す構成図であ
る。 符号説明、１，１1，１2，１3……演算増幅器、
２……非線形素子、３……直流電源、４，４２…
…対数化素子（ダイオード）、４１，４３……補
償用対数化素子（ダイオード）、５……基準電源、
６，７……抵抗器、８……温度補償素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 演算増幅器の帰還回路に、ダイオードを対数
化素子として挿入して成る対数演算回路におい
て、 前記ダイオードの入力側に、該ダイオードのリ
ーク電流相当の電流を分流させる経路を設け、入
力電流から前記リーク電流相当値を減じた電流を
前記ダイオードへ流すことを特徴とする対数演算
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25063984A JPS61131073A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 対数演算回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25063984A JPS61131073A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 対数演算回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61131073A JPS61131073A (ja) | 1986-06-18 |
| JPH0359469B2 true JPH0359469B2 (ja) | 1991-09-10 |
Family
ID=17210845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25063984A Granted JPS61131073A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 対数演算回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61131073A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2008114511A1 (ja) | 2007-03-19 | 2010-07-01 | パナソニック株式会社 | Ａｇｃ回路 |
-
1984
- 1984-11-29 JP JP25063984A patent/JPS61131073A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61131073A (ja) | 1986-06-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |