JPH045578A - Sensitivity adjusting circuit of ceramic type electrostatic sensor - Google Patents

Sensitivity adjusting circuit of ceramic type electrostatic sensor

Info

Publication number
JPH045578A
JPH045578A JP10688190A JP10688190A JPH045578A JP H045578 A JPH045578 A JP H045578A JP 10688190 A JP10688190 A JP 10688190A JP 10688190 A JP10688190 A JP 10688190A JP H045578 A JPH045578 A JP H045578A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
operational amplifier
bias
electrostatic sensor
tuning
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.)
Pending
Application number
JP10688190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noboru Masuda
昇 増田
Tetsuo Osawa
大澤 哲夫
Takashi Sugimura
貴史 杉村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP10688190A priority Critical patent/JPH045578A/en
Publication of JPH045578A publication Critical patent/JPH045578A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To lead out an extremely fine detection signal with extremely small electrostatic capacity by simple circuit constitution and adjust the gain of an amplifying circuit by applying a DC bias voltage to a detecting circuit part and increasing the level of an AM-modulated wave. CONSTITUTION:In the ceramic type electrostatic sensor circuit 9, the AM signal of a tuning circuit 2 which is controlled by an oscillation circuit 1 of small-sized constitution using a dielectric resonator and a tuning point detecting circuit 3 is detected and outputted by the impedance increasing circuit 8, detecting circuit 4, and operational amplifying circuit 12 of a detecting circuit part and the operational amplifying circuit 14 of a bias circuit 13. An FET 15 is brought under feedback control with this output to control the DC bias current applied to the detecting circuit part, the gain of the amplifying circuit is adjusted automatically by the simple constitution, and even the extremely fine detection signal with the extremely fine electrostatic capacity is led out without being cut off.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、微小静電容量の変化を検出するセラミック形
静電センサの感度調整回路に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a sensitivity adjustment circuit for a ceramic electrostatic sensor that detects minute changes in capacitance.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来からごく一般的に用いられている静電センサ装置は
、発振回路のタンク回路に用いられている静電容量を外
部静電容量の変化に対応させで変化させ、発振周波数を
変化させるものであるが、検出感度が低く、このため、
近年においてはより感度の高いRCA方式(発振回路の
発振周波数かられずかにずれた共振周波数をGっだ同調
回路のコンデンサ容量を変化させAM変調波を得る方式
)の装置が使用されるようになってきている。
The electrostatic sensor device that has been very commonly used changes the oscillation frequency by changing the capacitance used in the tank circuit of the oscillation circuit in response to changes in external capacitance. However, the detection sensitivity is low, so
In recent years, more sensitive RCA-type devices (a method of obtaining AM modulated waves by changing the capacitance of a G-tuned circuit with a resonant frequency that slightly deviates from the oscillation frequency of the oscillation circuit) have been used. It has become to.

このRCA方式の静電センサ装置は、第2図に示すよう
に、発振回路1と、同調回路2と、被検出体との静電容
量変化を検出する検出部3と、検波回路4と、増幅回路
5とからなる。前記発振回路1と同調回路2はそれぞれ
別個独立の共振器を含み、例えば、第3図に示すように
、発振回路1の固定発振周波数f、に対して同調回路2
の共振周波数r0をわずかにずれた位置に設定しておき
、検出部3によって検出される微小静電容量の変化ΔC
に対応させて共振周波数をfoからΔfだけ偏倚させ、
前記静電容量の変化ΔCを出力電圧Δ■の変化に変換し
て発振回路1の発振周波数信号を搬送波とするAM変調
波を作り出し、これを検波増幅して取り出すものである
As shown in FIG. 2, this RCA type electrostatic sensor device includes an oscillation circuit 1, a tuning circuit 2, a detection section 3 that detects a change in capacitance with the detected object, and a detection circuit 4. It consists of an amplifier circuit 5. The oscillation circuit 1 and the tuning circuit 2 each include separate and independent resonators. For example, as shown in FIG.
The resonance frequency r0 of is set at a slightly shifted position, and the minute capacitance change ΔC detected by the detection unit 3
The resonant frequency is shifted by Δf from fo in accordance with
The change in capacitance ΔC is converted into a change in the output voltage Δ■ to create an AM modulated wave using the oscillation frequency signal of the oscillation circuit 1 as a carrier wave, which is detected and amplified and extracted.

一般に、この種の従来のRCA方式の静電センサ装置で
は発振回路lと同調回路2の各共振器はストリップライ
ンを用いて形成されている。
Generally, in this type of conventional RCA type electrostatic sensor device, each resonator of the oscillation circuit 1 and the tuning circuit 2 is formed using a strip line.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

周知のように、ストリップラインは少なくとも発振周波
数波長のZの長さを必要とするため、装置が大型になる
という不便があり、また、このストリップラインを用い
た装置はQが低いため、微小静電容量の変化を超高感度
のもとで検出することができないという欠点がある。
As is well known, a stripline requires at least a length of Z of the oscillation frequency wavelength, which inconveniences the equipment to be large.Also, equipment using this stripline has a low Q, so it is difficult to use in microstatics. The drawback is that changes in capacitance cannot be detected with ultra-high sensitivity.

本発明者等は、発振回路1と同調回路2の各共振器に誘
電体共振器を用いることにより、前記従来の欠点を解決
することに成功した。すなわち、共振器として誘電体共
振器を用いることにより、共振器の大きさをストリップ
ラインの場合より小さくすることができることに着目し
、この誘電体をセラミックにより構成した。セラミック
の誘電率εは40〜90であるので、発振周波数をほぼ
IG七の仕様としたとき、セラミック共振器の形状を断
面8〜10閣角とすることが可能となり、大幅な装置の
小型化を図ることができ、また、セラミ・ンクのQは2
00〜300と高いので、装置の超高感度化を達成でき
、I Xl0−’P F程度の微小静電容量の検出を可
能とした。
The present inventors have succeeded in solving the above-mentioned conventional drawbacks by using dielectric resonators for each resonator of the oscillation circuit 1 and the tuning circuit 2. That is, we focused on the fact that by using a dielectric resonator as a resonator, the size of the resonator can be made smaller than in the case of a strip line, and this dielectric was constructed from ceramic. Since the dielectric constant ε of ceramic is 40 to 90, when the oscillation frequency is set to approximately IG7, the shape of the ceramic resonator can be made to have a cross section of 8 to 10 degrees, resulting in significant device miniaturization. In addition, the Q of Ceraminku is 2.
Since the value is as high as 00 to 300, it is possible to achieve ultra-high sensitivity of the device, and it is possible to detect minute capacitances on the order of I Xl0-'PF.

ところで、前記試作装置は、小型かつ超高感度の装置と
して産業上の利用分野で活躍が期待されるのであるが、
最近においては、例えば、情報蓄積装置等も小型、かつ
、高密度実装化の傾向にあり、静電センサ装置をビデオ
装置のへ・ンドとして利用するような場合、非常に狭い
空間内を移動するような使用形態が考えられ、このよう
な使用形態の要求に応えるためには、さらに装置の小型
化が必要となる。
By the way, the above-mentioned prototype device is expected to be useful in industrial applications as a small and ultra-sensitive device.
Recently, for example, there has been a trend toward smaller and more densely packed information storage devices, and when an electrostatic sensor device is used as a host for video equipment, it has to be moved within a very narrow space. Such usage patterns are conceivable, and in order to meet the demands of such usage patterns, it is necessary to further downsize the device.

しかしながら、装置の小型化をさらに進め、セラミック
共振器をより薄型にすると、セラミック共振器のQが小
さくなり、また、同調回路のセラミック共振器から出力
されるAM変調波の搬送波の電圧レベルが小さくなり、
この電圧レベルが増幅回路5のスレッシュホールド電圧
よりも小さくなると、AM変調波が増幅回路5を通らず
、微小静電容量の微弱検出信号がカットオフされて取り
出すことができないという問題が生じる。
However, as the device is further miniaturized and the ceramic resonator is made thinner, the Q of the ceramic resonator becomes smaller, and the voltage level of the carrier wave of the AM modulated wave output from the ceramic resonator of the tuned circuit becomes smaller. Become,
When this voltage level becomes smaller than the threshold voltage of the amplifier circuit 5, a problem arises in that the AM modulated wave does not pass through the amplifier circuit 5, and the weak detection signal of the minute capacitance is cut off and cannot be extracted.

また、静電センサ装置を小型化しない場合であっても、
センサの感度があまりにも高いと微小静電容量の変化で
共振周波数10が大きく偏倚し、同調点が可変設定範囲
から外れてしまうというおそれがあり、この場合にはセ
ンサのQを意識的に低めにして装置設計を行うことが考
えられる。この場合にもQを低くすることからAM変調
波が微弱信号となる場合が想定され、同様な問題が発生
するというおそれがある。
Furthermore, even if the electrostatic sensor device is not miniaturized,
If the sensitivity of the sensor is too high, there is a risk that the resonant frequency 10 will deviate greatly due to changes in minute capacitance, and the tuning point will be out of the variable setting range.In this case, it is necessary to consciously lower the Q of the sensor. It is conceivable to design the equipment based on the following. In this case as well, since the Q is made low, it is assumed that the AM modulated wave will become a weak signal, and there is a possibility that a similar problem will occur.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり
、その目的は、微小静電容量の微弱検出信号をカットオ
フすることなく確実に検出でき、しかも、増幅回路のゲ
イン調整を行うことができる回路構成の簡易なセラミッ
ク形静電センサの感度調整回路を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to be able to reliably detect a weak detection signal of minute capacitance without cutting off, and to make it possible to adjust the gain of an amplifier circuit. An object of the present invention is to provide a sensitivity adjustment circuit for a ceramic electrostatic sensor with a simple circuit configuration.

[課題を解決するための手段〕 本発明は上記目的を達成するために、次のように構成さ
れている。すなわち、本発明は、共振器を内蔵し発振周
波数信号を出力する発振回路と、外部静電容量の変化に
対応させて前記発振回路との同調点を変化させ、この同
調点の変化に対応するAM変調波を出力するセラミック
共振器からなる同調回路と、この同調回路から出力され
るAM変調波を検波する検波回路と、検波回路からの出
力を増幅する第1の演算増幅器とを有するセラミック形
静電センサにおいて、検波回路に直流バイアス電圧を印
加するバイアス回路を備え、この)<イアス回路は第1
の演算増幅器からの出力を増幅する第2の演算増幅器と
この第2の演算増幅器の帰還回路を構成する半導体素子
を用いた可変抵抗回路から構成したことを特徴としてい
る。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, the present invention changes the tuning point between an oscillation circuit that has a built-in resonator and outputs an oscillation frequency signal and the oscillation circuit in response to changes in external capacitance, and responds to changes in the tuning point. A ceramic type including a tuned circuit made of a ceramic resonator that outputs an AM modulated wave, a detection circuit that detects the AM modulated wave output from the tuned circuit, and a first operational amplifier that amplifies the output from the detection circuit. The electrostatic sensor is equipped with a bias circuit that applies a DC bias voltage to the detection circuit.
The present invention is characterized by comprising a second operational amplifier that amplifies the output from the operational amplifier, and a variable resistance circuit using a semiconductor element that constitutes a feedback circuit of the second operational amplifier.

〔作用〕[Effect]

同調回路から出力されるAM変調波の電圧レベルが小さ
いときには、検波回路に加えられる直流バイアス電圧を
大きくすれば、AM変調波の電圧レベルが第1の演算増
幅器のスレッシュホールド電圧を越え、同増幅器で増幅
されて取り出される。
When the voltage level of the AM modulated wave output from the tuning circuit is small, if the DC bias voltage applied to the detection circuit is increased, the voltage level of the AM modulated wave will exceed the threshold voltage of the first operational amplifier, and the voltage level of the AM modulated wave will exceed the threshold voltage of the first operational amplifier. is amplified and extracted.

また、前記半導体素子の抵抗変化により、第2の演算増
幅器の帰還回路の帰還量の大きさが変化し、第2の演算
増幅器のゲイン調整が直流バイアス電圧の変化に連動し
て行われる。
Further, due to a change in the resistance of the semiconductor element, the magnitude of the feedback of the feedback circuit of the second operational amplifier changes, and the gain adjustment of the second operational amplifier is performed in conjunction with the change in the DC bias voltage.

〔実施例J 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
1図には本発明に係るセラミック形静電センサの感度調
整回路の一実施例が示されている。
[Example J Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a sensitivity adjustment circuit for a ceramic electrostatic sensor according to the present invention.

本実施例の回路は、セラミック共振器を存する発振回路
1と、セラミック共振器からなる同調回路2と、カップ
リングコンデンサ6とインダクタンス素子7とからなる
高インピーダンス化回路8と、ダイオード10とコンデ
ンサ1工とによって構成される検波回路4と、第1の演
算増幅器12とを主要回路として構成されるセラミック
形静電センサ回路9にバイアス回路13が設けられてい
る。
The circuit of this embodiment includes an oscillation circuit 1 including a ceramic resonator, a tuning circuit 2 including a ceramic resonator, a high impedance circuit 8 including a coupling capacitor 6 and an inductance element 7, and a diode 10 and a capacitor 1. A bias circuit 13 is provided in a ceramic type electrostatic sensor circuit 9 which is composed of a detection circuit 4 composed of a semiconductor device and a first operational amplifier 12 as main circuits.

このバイアス回路13は、第2の演算増幅器14と、半
導体素子としての電界効果トランジスタ(FET)15
とを有しており、第2の演算増幅器14のプラス側端子
(非反転入力端子)は第1の演算増幅器12の出力端子
側に抵抗器を介して接続されている。第2の演算増幅器
14の出力端子側とマイナス側入力端子(反転入力端子
)との間には第1の帰還抵抗器16が接続されており、
さらにこのマイナス側入力端子は第2の帰還抵抗器17
を介してFET15のソースに接続されている。また、
FET15のソース側はインダクタンス素子7とコンデ
ンサ11との低圧側に接続されている。さらに、第1の
演算増幅器12のプラス側入力端子とFET15のソー
ス間には第3の帰還抵抗器18が介設されており、FE
T15のソースは分圧抵抗器20を介してFET15の
駆動電源に接続されている。また、FET15のドレー
ン側はアースに接続されている。そして、FET15の
ゲートはゲイン調整用の可変抵抗器21を介して第2の
演算増幅器14の出方側に接続されている。
This bias circuit 13 includes a second operational amplifier 14 and a field effect transistor (FET) 15 as a semiconductor element.
The positive terminal (non-inverting input terminal) of the second operational amplifier 14 is connected to the output terminal of the first operational amplifier 12 via a resistor. A first feedback resistor 16 is connected between the output terminal side and the negative input terminal (inverting input terminal) of the second operational amplifier 14,
Furthermore, this negative input terminal is connected to a second feedback resistor 17.
It is connected to the source of FET 15 via. Also,
The source side of the FET 15 is connected to the low voltage side of the inductance element 7 and the capacitor 11. Furthermore, a third feedback resistor 18 is interposed between the positive input terminal of the first operational amplifier 12 and the source of the FET 15.
The source of T15 is connected to the drive power source of FET15 via a voltage dividing resistor 20. Further, the drain side of the FET 15 is connected to ground. The gate of the FET 15 is connected to the output side of the second operational amplifier 14 via a variable resistor 21 for gain adjustment.

本実施例は上記のように構成されており、以下、その作
用を説明する。
The present embodiment is configured as described above, and its operation will be explained below.

発振回路lから例えばIGHzの超高周波数の発振周波
数信号が出力されている状態で、検出部3により微小静
電容量の変化が検出されると、第3図に示すように、セ
ラミック共振器からなる同調回路2の共振周波数が偏倚
し、同調点の変化に対応して、発振回路lの発振周波数
信号を搬送波とするAM変調波が作り出され、このAM
変調波は高インピーダンス化回路8を経て検波回路4に
加えられる。検波回路4ではAM変調波を検波して静電
容量変化の検出帯域の信号に変換し、これを微小静電容
量の検出信号として出力する。この検出信号は第1の演
算増幅器12と第2の演算増幅器14を経て信号増幅さ
れ、所望の信号処理回路に加えられる。
When the detection unit 3 detects a minute change in capacitance while the oscillation circuit l is outputting an oscillation frequency signal of an extremely high frequency of IGHz, as shown in FIG. The resonant frequency of the tuning circuit 2 shifts, and in response to the change in the tuning point, an AM modulated wave is created using the oscillation frequency signal of the oscillation circuit 1 as a carrier wave, and this AM
The modulated wave is applied to the detection circuit 4 via the high impedance circuit 8. The detection circuit 4 detects the AM modulated wave, converts it into a signal in a capacitance change detection band, and outputs this as a minute capacitance detection signal. This detection signal is amplified through the first operational amplifier 12 and the second operational amplifier 14, and is applied to a desired signal processing circuit.

ところで、検出部3で検出される静電容量の微小変化が
微弱のAM変調波として得られるときには、この微弱A
M変調波の電圧レベルが第1の演算増幅器12のスレッ
シュホールド電圧よりも低い、換言すれば搬送波レベル
が低いと、この微小静電容量の微弱検出信号がカットオ
フされて取り出せないという問題が生じる。本実施例で
はこのような問題を解消するために、特徴的なバイアス
回路13が付加されている。
By the way, when the minute change in capacitance detected by the detection unit 3 is obtained as a weak AM modulated wave, this weak A
If the voltage level of the M modulated wave is lower than the threshold voltage of the first operational amplifier 12, in other words, if the carrier wave level is low, a problem arises in that the weak detection signal of this minute capacitance is cut off and cannot be extracted. . In this embodiment, a characteristic bias circuit 13 is added to solve this problem.

この特徴的なバイアス回路13は微弱AM変調波に直流
バイアス電圧を加えるとともに、第1の演算増幅器12
と第2の演算増幅器14とのゲイン調整を行うA G 
C(Automatic Ga1n Contro+ 
)回路として機能する。このバイアス回路13では、可
変抵抗器21の抵抗値を可変すると、FET15のゲー
ト電流が変化し、FET15のソース・ドレーン間の抵
抗が変化する0例えば、可変抵抗器21の抵抗値を大き
くしてゲート電流を小さくすると、ソース・ドレーン電
流が小さくなり、ソース・ドレーン間の抵抗が大きくな
る。これに対し、可変抵抗器21の抵抗値を小さくする
と、ゲート電流が大きくなり、ソース・ドレーン間を流
れる電流が増加し、ソース・ドレーン間の抵抗が小さく
なる。
This characteristic bias circuit 13 applies a DC bias voltage to the weak AM modulated wave, and also applies a DC bias voltage to the first operational amplifier 12.
and the second operational amplifier 14.
C (Automatic Galn Control+
) functions as a circuit. In this bias circuit 13, when the resistance value of the variable resistor 21 is varied, the gate current of the FET 15 changes, and the resistance between the source and drain of the FET 15 changes. When the gate current is reduced, the source-drain current becomes smaller and the resistance between the source and drain increases. On the other hand, when the resistance value of the variable resistor 21 is decreased, the gate current increases, the current flowing between the source and the drain increases, and the resistance between the source and the drain decreases.

ソース・ドレーン間の抵抗を大きくすると、高インピー
ダンス化回路8と検波回路4とに大きな直流バイアス電
圧が印加され、同調回路2から出力されてくる微弱AM
変調波の電圧レベルが高められる。このバイアス電圧の
付加により、微弱AM変調波の電圧レベルが第1の演算
増幅器12のスレッシュホールド電圧を越え、AM変調
波はこの第1の演算増幅器12により信号増幅されて第
2の演算増幅器14に加えられるが、この第1の演算増
幅器12で増幅された信号は第2の演算増幅器14のス
レッシュホールド電圧を越えるので、この第2の演算増
幅器14によりさらに増幅されて所望の信号処理回路に
加えられるのである。この場合、第2の演算増幅器14
の増幅度は抵抗16.17とFETのソース・ドレーン
間抵抗値で与えられる。一方、第2の演算増幅器14か
らの出力信号は可変抵抗器21を介してFET15のゲ
ートに加えられるが、このとき、ゲートに加えられる信
号は、前記第1の演算増幅器12と第2の演算増幅器1
4とにより2段階で信号増幅されているので、FET1
5のスレ、2シユホールド電圧を充分に越え、FET1
5が力・ントオフすることなく、直流バイアス電圧の印
加動作を継続する。
When the resistance between the source and drain is increased, a large DC bias voltage is applied to the high impedance circuit 8 and the detection circuit 4, and the weak AM output from the tuning circuit 2 is
The voltage level of the modulated wave is increased. By applying this bias voltage, the voltage level of the weak AM modulated wave exceeds the threshold voltage of the first operational amplifier 12, and the AM modulated wave is amplified by the first operational amplifier 12 and then transferred to the second operational amplifier 14. However, since the signal amplified by the first operational amplifier 12 exceeds the threshold voltage of the second operational amplifier 14, it is further amplified by the second operational amplifier 14 and sent to the desired signal processing circuit. It is added. In this case, the second operational amplifier 14
The amplification degree is given by the resistance 16.17 and the resistance value between the source and drain of the FET. On the other hand, the output signal from the second operational amplifier 14 is applied to the gate of the FET 15 via the variable resistor 21. At this time, the signal applied to the gate is connected to the first operational amplifier 12 and the second operational amplifier. amplifier 1
Since the signal is amplified in two stages by FET1
5 thread, sufficiently exceeds the 2 shhold voltage, FET1
5 continues to apply the DC bias voltage without turning off.

ところで、前記バイアス印加動作において、第1の演算
増幅器12のプラス側端子からは第2の帰還抵抗器18
を通って帰還電流i、が流れるが、この帰還電流11は
FET15のソース・ドレーン間の抵抗が大きくなると
小さくなり、ソース・ドレーン間の抵抗が小さくなると
大きくなる。このように、前記FET15のソース・ド
レーン間の抵抗変化に対応して第1の演算増幅器12の
ゲイン調整が行われる。同様に、第2の演算増幅器14
の出力側からは第1の帰還抵抗器16と第2の帰還抵抗
器17によって電圧帰還回路が構成されるが、このとき
にも、FET15のソース・ドレーン間の抵抗が大きく
なるにつれてその帰還量が小さくなり、逆に、゛ノース
・ドレーン間の抵抗が小さくなると、帰還量が大きくな
り、FET15のソース・ドレーン間の抵抗の変化に応
じて第2の演算増幅器14のゲイン調整が効果的に行わ
れるのである。
By the way, in the bias application operation, the positive terminal of the first operational amplifier 12 is connected to the second feedback resistor 18.
A feedback current i flows through the FET 11, and this feedback current 11 decreases as the resistance between the source and drain of the FET 15 increases, and increases as the resistance between the source and drain decreases. In this way, the gain of the first operational amplifier 12 is adjusted in response to the change in resistance between the source and drain of the FET 15. Similarly, the second operational amplifier 14
A voltage feedback circuit is configured from the output side of the FET 15 by the first feedback resistor 16 and the second feedback resistor 17. At this time, as the resistance between the source and drain of the FET 15 increases, the amount of feedback increases. becomes smaller, and conversely, when the resistance between the north and drain becomes smaller, the amount of feedback becomes larger, and the gain of the second operational amplifier 14 can be adjusted effectively according to the change in the resistance between the source and drain of the FET 15. It will be done.

上記のように、本実施例によれば、AM変調波のレベル
が通常のトランジスタの動作電圧である0、4V にの
0.4Vは演算増幅器12のスレッシュホールド電圧で
もある)よりも小さくなっても、直流のバイアス電圧が
印加されることで、第1の演算増幅器12と第2の演算
増幅器14とでそれぞれカットオフされることなく微弱
変調波検出信号が確実に取り出され、装置の超小型を図
ったり、搬送波がレベル低下する使用形態においても微
小静電容量の検出を確実に行うことが可能となる。
As described above, according to this embodiment, the level of the AM modulated wave is smaller than the operating voltage of a normal transistor (0.4V, which is also the threshold voltage of the operational amplifier 12). Also, by applying a DC bias voltage, the weak modulated wave detection signal can be reliably extracted without being cut off by the first operational amplifier 12 and the second operational amplifier 14, allowing the device to be ultra-compact. This makes it possible to reliably detect minute capacitances even in usage situations where the level of the carrier wave decreases.

なお、本発明は上記実施例に限定されることはなく、様
々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施例では、
半導体素子としての電界効果トランジスタをFETによ
り構成したが、これをMOS  FETにより構成する
ことも可能である。
Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can take various embodiments. For example, in the above example,
Although the field effect transistor as a semiconductor element is constructed using an FET, it is also possible to construct it using a MOS FET.

また、必要に応じて第1の演算増幅器12のプラス側端
子をコンデンサを介してアースに接続してもよい。この
場合、回路条件によっては抵抗18を帰還回路から切り
離してアースしてもよい。
Further, if necessary, the positive terminal of the first operational amplifier 12 may be connected to ground via a capacitor. In this case, depending on circuit conditions, the resistor 18 may be disconnected from the feedback circuit and grounded.

(発明の効果」 本発明は、セラミック形静電センサの検波回路の全体部
分に直流バイアス電圧を加えるバイアス回路を構成した
ものであるから、何らかの理由により、AM変調波を作
る搬送波の電圧レベルの低下が生じても、バイアス回路
により直流バイアス電圧を付加してAM変調波のレベル
を上げ、所望の信号処理を行うことができるから、微小
静電容量の微弱検出信号を確実に取り出すことが可能と
なる。
(Effects of the Invention) The present invention has a bias circuit that applies a DC bias voltage to the entire detection circuit of a ceramic electrostatic sensor. Even if a drop occurs, the bias circuit can add a DC bias voltage to raise the level of the AM modulated wave and perform the desired signal processing, making it possible to reliably extract the weak detection signal of minute capacitance. becomes.

また、バイアス回路により直流バイアス電圧を付加して
いるから、スレッシュホールドがないゲインコントロー
ルが可能となり、回路設計の自由度を大きくすることが
でき、様々な回路展開が可能となる。
Furthermore, since a DC bias voltage is applied by a bias circuit, gain control without a threshold is possible, which increases the degree of freedom in circuit design and enables various circuit developments.

さらに、必要に応じて第1の演算増幅器の帰還電流の制
御を行うように構成すれば、第1の演算増幅器のゲイン
コントロールをバイアス電圧の調整に連動させて効果的
に行うことができる。
Furthermore, if the configuration is such that the feedback current of the first operational amplifier is controlled as necessary, the gain control of the first operational amplifier can be effectively performed in conjunction with the adjustment of the bias voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係るセラミック形静電センサの可変感
度回路の一実施例を示す回路図、第2図はRCA方式の
一般的な静電センサのブロック図、第3図はRCA方式
の静電センサの微小静電容量の検出動作を示す説明図で
ある。 1・・・発振回路、2・・・同調回路、3・・・検出部
、4・・・検波回路、5・・・増幅回路、6−・・カッ
プリングコンデンサ、7・・・インダクタンス素子、8
・・・高インピーダンス化回路、9・・・セラミック形
静電センサ回路、10・・・ダイオード、11・・・コ
ンデンサ、12・・・第1の演算増幅器、13・・・バ
イアス回路、14・・・第2の演算増幅器、15・・・
FET、16・・・第1の帰還抵抗器17・・・第2の
帰還抵抗器、18・・・第3の帰還抵抗器、20・・・
分圧抵抗器、21・・・可変抵抗器。 出願人  株式会社 村田製作所 代理人  弁理士  五十嵐 清 ■戒数
Fig. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the variable sensitivity circuit of a ceramic electrostatic sensor according to the present invention, Fig. 2 is a block diagram of a general electrostatic sensor of the RCA type, and Fig. 3 is a block diagram of a general electrostatic sensor of the RCA type. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the operation of detecting minute capacitance of an electrostatic sensor. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Oscillation circuit, 2... Tuning circuit, 3... Detection part, 4... Detection circuit, 5... Amplification circuit, 6-... Coupling capacitor, 7... Inductance element, 8
... High impedance circuit, 9... Ceramic electrostatic sensor circuit, 10... Diode, 11... Capacitor, 12... First operational amplifier, 13... Bias circuit, 14... ...Second operational amplifier, 15...
FET, 16...first feedback resistor 17...second feedback resistor, 18...third feedback resistor, 20...
Voltage dividing resistor, 21...variable resistor. Applicant Murata Manufacturing Co., Ltd. Representative Patent Attorney Kiyoshi Igarashi Kaizu

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  共振器を内蔵し発振周波数信号を出力する発振回路と
、外部静電容量の変化に対応させて前記発振回路との同
調点を変化させ、この同調点の変化に対応するAM変調
波を出力するセラミック共振器からなる同調回路と、こ
の同調回路から出力されるAM変調波を検波する検波回
路と、検波回路からの出力を増幅する第1の演算増幅器
とを有するセラミック形静電センサにおいて、検波回路
に直流バイアス電圧を印加するバイアス回路を備え、こ
のバイアス回路は第1の演算増幅器からの出力を増幅す
る第2の演算増幅器とこの第2の演算増幅器の帰還回路
を構成する半導体素子を用いた可変抵抗回路から構成し
たことを特徴とするセラミック形静電センサの感度調整
回路。
An oscillation circuit that includes a built-in resonator and outputs an oscillation frequency signal, and a tuning point between the oscillation circuit and the oscillation circuit is changed in response to changes in external capacitance, and an AM modulated wave corresponding to the change in the tuning point is output. In a ceramic electrostatic sensor that has a tuning circuit made of a ceramic resonator, a detection circuit that detects an AM modulated wave output from the tuning circuit, and a first operational amplifier that amplifies the output from the detection circuit, The circuit includes a bias circuit that applies a DC bias voltage, and this bias circuit uses a second operational amplifier that amplifies the output from the first operational amplifier and a semiconductor element that constitutes a feedback circuit for the second operational amplifier. A sensitivity adjustment circuit for a ceramic electrostatic sensor, characterized in that it is constructed from a variable resistance circuit.
JP10688190A 1990-04-23 1990-04-23 Sensitivity adjusting circuit of ceramic type electrostatic sensor Pending JPH045578A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10688190A JPH045578A (en) 1990-04-23 1990-04-23 Sensitivity adjusting circuit of ceramic type electrostatic sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10688190A JPH045578A (en) 1990-04-23 1990-04-23 Sensitivity adjusting circuit of ceramic type electrostatic sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH045578A true JPH045578A (en) 1992-01-09

Family

ID=14444849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10688190A Pending JPH045578A (en) 1990-04-23 1990-04-23 Sensitivity adjusting circuit of ceramic type electrostatic sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH045578A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030025770A (en) * 2001-09-21 2003-03-29 유승빈 Implement to control amount of suppling water variably

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030025770A (en) * 2001-09-21 2003-03-29 유승빈 Implement to control amount of suppling water variably

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5051706A (en) High frequency power amplifier circuit
JP3381283B2 (en) Variable reactance circuit and variable matching circuit using the same
FR2854510A1 (en) CAPTURE RANGE CONTROL MECHANISM AND METHOD FOR VOLTAGE-CONTROLLED OSCILLATORS
KR20020079831A (en) Self-boosting circuit for a power amplifier
EP1448963B1 (en) An infrared detecting circuit
JPH0477009A (en) Amplifier circuit
KR20010041148A (en) A high gain input stage for a radio frequency identification(rfid) transponder and method therefor
JP2008172791A (en) Voltage controlled oscillator for controlling phase noise, and method using the same
JPH045578A (en) Sensitivity adjusting circuit of ceramic type electrostatic sensor
US6486683B1 (en) Variable reactance position detector
KR100377285B1 (en) Microwave amplifier
Smith et al. A five-transistor bandpass filter element
JP2530866Y2 (en) Detection and amplification circuit of ceramic resonator type electrostatic sensor
KR0136333B1 (en) Temperature stability circuit of dielectric oscillator
JP3325732B2 (en) Voltage controlled piezoelectric oscillator
JP2537791B2 (en) Microwave oscillator
JPH0246011A (en) High frequency/high output mixing integrated circuit
KR100368068B1 (en) Assistant Circuit of Infrared Sensor Using Pyroeletric Effect
JPH06101653B2 (en) Monolithic microwave amplifier
JPH0371054A (en) Electrostatic sensor device
JP2531003B2 (en) Ceramic resonance type electrostatic sensor device
JPH03131747A (en) Electrostatic sensor device
KR100200771B1 (en) Low pass filter
JP2000252755A (en) Linearizer
JP2001237654A (en) Microwave amplifier