JPH055502Y2 - - Google Patents
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- JPH055502Y2 JPH055502Y2 JP10146184U JP10146184U JPH055502Y2 JP H055502 Y2 JPH055502 Y2 JP H055502Y2 JP 10146184 U JP10146184 U JP 10146184U JP 10146184 U JP10146184 U JP 10146184U JP H055502 Y2 JPH055502 Y2 JP H055502Y2
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- sample
- terminal
- amplifier
- loop
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- Expired - Lifetime
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- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
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- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔考案の技術分野〕
本考案は抵抗器、コンデンサ等のインピーダン
スを測定するインピーダンス測定器に関する。
スを測定するインピーダンス測定器に関する。
従来から、被測定試料の一端を仮想接地し、前
記試料のインピーダンスを測定する方式のインピ
ーダンス測定器においては、高周波域でも前記仮
想接地を完全に実現するため、ヌルループ方式を
用いている（1979年 ２月刊のヒユーレツト・パ
ツカードジヤーナル（HEWLETT−
PACKARDJOURNAL）参照）。
記試料のインピーダンスを測定する方式のインピ
ーダンス測定器においては、高周波域でも前記仮
想接地を完全に実現するため、ヌルループ方式を
用いている（1979年 ２月刊のヒユーレツト・パ
ツカードジヤーナル（HEWLETT−
PACKARDJOURNAL）参照）。
第１図は本考案のヌルループ方式を使用したイ
ンピーダンス測定器のブロツク図であるが、従来
のインピーダンス測定器は低域フイルタ８加算器
１０および増幅器１１を除いた回路と同一のた
め、従来技術については、第１図の回路で低域フ
イルタ８加算器１０および増幅器１１を除いたも
のとて説明する。
ンピーダンス測定器のブロツク図であるが、従来
のインピーダンス測定器は低域フイルタ８加算器
１０および増幅器１１を除いた回路と同一のた
め、従来技術については、第１図の回路で低域フ
イルタ８加算器１０および増幅器１１を除いたも
のとて説明する。
図において、信号源１は周波数oの正弦波を
出力する信号源で、抵抗２は信号源１の内部抵抗
を等価的に表わしている。信号源１の出力信号
は、抵抗器、コンデンサ等の試料３を介して、一
方の経路を通つて基準抵抗器４へ入力され、他方
の経路を通つて演算増幅器６および抵抗器５から
成るＩ／ＶコンバータＡに入力される。Ｉ／Ｖコ
ンバータＡの出力はバツフア増幅器７を介して、
同期検波器１２，１３で構成される同期検波段Ｂ
に入力される。同期検波器１２，１３には各々
sin ωpｔ，cos ωpｔが入力されているので、それ
らの出力信号は、バツフア増幅器の出力信号のう
ち、互いに直角な成分のみが出力される。同期検
波段の出力信号は抵抗器１４、コンデンサ１６、
演算増幅器１７から成る第１積分器と、抵抗器１
５、コンデンサ１８、演算増幅器１９から成る第
２積分器とから構成された積分器Ｃに入力され
る。積分段Ｃの出力信号は、同期検波器２０，２
１から成る平衡変調段Ｄに入力される。同期検波
器２１の出力信号は移相器２２で90°位相シフト
され、加算器２３で同期検波器２０の出力信号と
加算される。同期検波器２０，２１、移相器２２
および加算器２３はベクトル発生段Ｅを構成す
る。加算器２３の出力信号は増幅器９および基準
抵抗器４を介してＩ／ＶコンバータＡに帰され
る。Ｉ／ＶコンバータＡ、同期検波段Ｂ、積分段
Ｃ、ベクトル発生段Ｅ、増幅器９および基準抵抗
器４から成るループが安定した状態では、試料３
と基準抵抗器４の結合点Ｋは仮想接地点となり、
試料３と基準抵抗器４に流れる電流は等しくな
る。この状態で試料３の両端子電圧および基準抵
抗器４の両端子電圧を測定し、測定結果を演算処
理することにより試料３のインピーダンス等を得
ることができる。
出力する信号源で、抵抗２は信号源１の内部抵抗
を等価的に表わしている。信号源１の出力信号
は、抵抗器、コンデンサ等の試料３を介して、一
方の経路を通つて基準抵抗器４へ入力され、他方
の経路を通つて演算増幅器６および抵抗器５から
成るＩ／ＶコンバータＡに入力される。Ｉ／Ｖコ
ンバータＡの出力はバツフア増幅器７を介して、
同期検波器１２，１３で構成される同期検波段Ｂ
に入力される。同期検波器１２，１３には各々
sin ωpｔ，cos ωpｔが入力されているので、それ
らの出力信号は、バツフア増幅器の出力信号のう
ち、互いに直角な成分のみが出力される。同期検
波段の出力信号は抵抗器１４、コンデンサ１６、
演算増幅器１７から成る第１積分器と、抵抗器１
５、コンデンサ１８、演算増幅器１９から成る第
２積分器とから構成された積分器Ｃに入力され
る。積分段Ｃの出力信号は、同期検波器２０，２
１から成る平衡変調段Ｄに入力される。同期検波
器２１の出力信号は移相器２２で90°位相シフト
され、加算器２３で同期検波器２０の出力信号と
加算される。同期検波器２０，２１、移相器２２
および加算器２３はベクトル発生段Ｅを構成す
る。加算器２３の出力信号は増幅器９および基準
抵抗器４を介してＩ／ＶコンバータＡに帰され
る。Ｉ／ＶコンバータＡ、同期検波段Ｂ、積分段
Ｃ、ベクトル発生段Ｅ、増幅器９および基準抵抗
器４から成るループが安定した状態では、試料３
と基準抵抗器４の結合点Ｋは仮想接地点となり、
試料３と基準抵抗器４に流れる電流は等しくな
る。この状態で試料３の両端子電圧および基準抵
抗器４の両端子電圧を測定し、測定結果を演算処
理することにより試料３のインピーダンス等を得
ることができる。
前記の如く構成したインピーダンス測定器で
は、測定周波数においてのみループが形成される
ため、ループが第３図に示すような狭帯域フイル
タとして機能し、試料３と基準抵抗器４との結合
点Ｋは、測定周波数においてのみ理想的接地点と
なる。このため、信号源１や試料３で発生した歪
み、雑音成分は前記結合点Ｋに生じている。前記
成分が大きい場合、第１積分器、第２積分器に至
るまでの経路の非直線性によつて基本成分や直流
成分に変換され、誤差が発生し又、ループ内の回
路が飽和し、ループが安定するまでの時間が増加
する等の欠点があり、最悪の場合、測定不可能に
なるという欠点があつた。
は、測定周波数においてのみループが形成される
ため、ループが第３図に示すような狭帯域フイル
タとして機能し、試料３と基準抵抗器４との結合
点Ｋは、測定周波数においてのみ理想的接地点と
なる。このため、信号源１や試料３で発生した歪
み、雑音成分は前記結合点Ｋに生じている。前記
成分が大きい場合、第１積分器、第２積分器に至
るまでの経路の非直線性によつて基本成分や直流
成分に変換され、誤差が発生し又、ループ内の回
路が飽和し、ループが安定するまでの時間が増加
する等の欠点があり、最悪の場合、測定不可能に
なるという欠点があつた。
前記欠点を除去する方法としてフイルタで雑音
成分等を除去する方法が考えられるが、この方法
は、測定周波数が単一又は少ない時には雑音成分
等を除去可能であるが、測定周波数帯域が広い時
は除去困難であるという欠点があつた。
成分等を除去する方法が考えられるが、この方法
は、測定周波数が単一又は少ない時には雑音成分
等を除去可能であるが、測定周波数帯域が広い時
は除去困難であるという欠点があつた。
雑音成分等の影響を除去し且つループが安定す
るまでの時間を短縮したインピーダンス測定器を
提供すること。
るまでの時間を短縮したインピーダンス測定器を
提供すること。
本考案のインピーダンス測定器は、従来のヌル
ループにフイルタを設け、ループを多重化するこ
とを特徴としている。
ループにフイルタを設け、ループを多重化するこ
とを特徴としている。
第１図は本発明のインピーダンス測定器のブロ
ツク図である。
ツク図である。
第１図において、従来技術に関する説明時に述
べた如く、本考案の特徴とするところは、低域フ
イルタ８、加算器１０から成るバイパス回路を設
けた点にある。
べた如く、本考案の特徴とするところは、低域フ
イルタ８、加算器１０から成るバイパス回路を設
けた点にある。
第２図に低域フイルタ８の周波数特性を示して
いる。その他の部分の動作は前述した通りで、測
定周波数oにおいてループが形成され、結合点
Ｋは接地電位となる。以下、バイパス回路の動作
を説明する。バイパス回路を経由するループ利得
はＩ／ＶコンバータＡ以後の回路が飽和しない程
度でよく、例えば20〜40dB程度に設定する。バ
イパス回路が無い状態では、信号源１や試料３で
生じた高調波歪み、雑音等は、Ｉ／Ｖコンバータ
Ａの出力部に生じているが、バイアス回路を設け
ることにより、Ｉ／ＶコンバータＡの出力部に生
じていた歪み、雑音成分に対して負帰還がかか
り、Ｉ／ＶコンバータＡの出力電圧は20〜40dB
程度低下する。したがつて、Ｉ／ＶコンバータＡ
以後の飽和レベルが20〜40dB程度改善され、歪
み、雑音成分に対する受容度が大きくなる。
いる。その他の部分の動作は前述した通りで、測
定周波数oにおいてループが形成され、結合点
Ｋは接地電位となる。以下、バイパス回路の動作
を説明する。バイパス回路を経由するループ利得
はＩ／ＶコンバータＡ以後の回路が飽和しない程
度でよく、例えば20〜40dB程度に設定する。バ
イパス回路が無い状態では、信号源１や試料３で
生じた高調波歪み、雑音等は、Ｉ／Ｖコンバータ
Ａの出力部に生じているが、バイアス回路を設け
ることにより、Ｉ／ＶコンバータＡの出力部に生
じていた歪み、雑音成分に対して負帰還がかか
り、Ｉ／ＶコンバータＡの出力電圧は20〜40dB
程度低下する。したがつて、Ｉ／ＶコンバータＡ
以後の飽和レベルが20〜40dB程度改善され、歪
み、雑音成分に対する受容度が大きくなる。
一方、ループが安定するまでの時間について考
えると、測定周波数が低いとき（例えば数Hz〜数
ｋHz）、ループ応答を安定するために積分器の時
定数を大きくする必要がある。その結果、安定す
るまでの時間が長くなる。例えば、従来回路にお
いて、測定周波数が100Hz、ループのバンド幅を
200Hz以下とすると、安定するための収束時定数
τ1は１／π・200Hz1.6msec.となる。したがつ
て、安定状態となる最終値との差が−60dBにな
るまでに約6.9・τ111m sec要する（第４図参
照）。これに対してバイパス回路を設けた本考案
では、バイパス回路の帯域幅を1kHz、利得を
40dBとすれば、最終値との差が−40dBになるま
では、時定数τ2＝１／2π・1kHz160μsec.で収束
し、その後1.6msec.の時定数で収速する（第５図
参照）。したがつて最終値との差が−60dBになる
までの時間は160μsec.×4.6＋1.6msec.×2.3
4.4msecに減少する。
えると、測定周波数が低いとき（例えば数Hz〜数
ｋHz）、ループ応答を安定するために積分器の時
定数を大きくする必要がある。その結果、安定す
るまでの時間が長くなる。例えば、従来回路にお
いて、測定周波数が100Hz、ループのバンド幅を
200Hz以下とすると、安定するための収束時定数
τ1は１／π・200Hz1.6msec.となる。したがつ
て、安定状態となる最終値との差が−60dBにな
るまでに約6.9・τ111m sec要する（第４図参
照）。これに対してバイパス回路を設けた本考案
では、バイパス回路の帯域幅を1kHz、利得を
40dBとすれば、最終値との差が−40dBになるま
では、時定数τ2＝１／2π・1kHz160μsec.で収束
し、その後1.6msec.の時定数で収速する（第５図
参照）。したがつて最終値との差が−60dBになる
までの時間は160μsec.×4.6＋1.6msec.×2.3
4.4msecに減少する。
以上述べた如く本考案のインピーダンス測定器
はフイルタを設けることによりループを多重化し
ているので、歪み、雑音等による影響を除去する
ことが可能で又、ループが安定になるまでの時間
を短縮できる等の効果を有する。
はフイルタを設けることによりループを多重化し
ているので、歪み、雑音等による影響を除去する
ことが可能で又、ループが安定になるまでの時間
を短縮できる等の効果を有する。
尚、フイルタは必ずしも低域フイルタである必
要はなく、高域フイルタ、バンドパスフイルタ等
を使用できる。
要はなく、高域フイルタ、バンドパスフイルタ等
を使用できる。
第１図は本考案のインピーダンス測定器のブロ
ツク図、第２図は本考案のインピーダンス測定器
に使用するフイルタの特性図、第３図は本考案の
インピーダンス測定器の説明図、第４図は従来の
インピーダンス測定器の収束時間を示す図、第５
図は本考案のインピーダンス測定器の収束時間を
示す図。 １……信号源、８……低域フイルタ、１０，２
３……加算器、１２，１３，２０，２１……同期
検波器、２２……移相器。
ツク図、第２図は本考案のインピーダンス測定器
に使用するフイルタの特性図、第３図は本考案の
インピーダンス測定器の説明図、第４図は従来の
インピーダンス測定器の収束時間を示す図、第５
図は本考案のインピーダンス測定器の収束時間を
示す図。 １……信号源、８……低域フイルタ、１０，２
３……加算器、１２，１３，２０，２１……同期
検波器、２２……移相器。
Claims (1)
- 増幅器の反転入力端子に試料の一方の端子と基
準抵抗の一方の端子とを接続し、前記試料のもう
一方の端子を信号源に接続し、前記基準抵抗のも
う一方の端子を前記増幅器の出力端子に接続し、
前記試料に印加された電圧と前記基準抵抗に印加
された電圧とから前記試料のインピーダンスを求
めるように構成した測定器であつて、前記増幅器
が前記信号源の周波数近傍の信号を増幅する狭帯
域増幅器に低域フイルタを並列接続した増幅段を
含むことを特徴とするインピーダンス測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10146184U JPS6117675U (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | インピ−ダンス測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10146184U JPS6117675U (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | インピ−ダンス測定器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6117675U JPS6117675U (ja) | 1986-02-01 |
| JPH055502Y2 true JPH055502Y2 (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=30660897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10146184U Granted JPS6117675U (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | インピ−ダンス測定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6117675U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7221670B2 (ja) * | 2018-12-10 | 2023-02-14 | 矢崎総業株式会社 | インピーダンス測定治具及びインピーダンス測定方法 |
-
1984
- 1984-07-05 JP JP10146184U patent/JPS6117675U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6117675U (ja) | 1986-02-01 |
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