JPH0685669A - オートゼロ補正回路 - Google Patents

オートゼロ補正回路

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JPH0685669A
JPH0685669A JP29587191A JP29587191A JPH0685669A JP H0685669 A JPH0685669 A JP H0685669A JP 29587191 A JP29587191 A JP 29587191A JP 29587191 A JP29587191 A JP 29587191A JP H0685669 A JPH0685669 A JP H0685669A
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JP
Japan
Prior art keywords
switch
voltage
input
turned
zero correction
Prior art date
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Pending
Application number
JP29587191A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Otani
正広 大谷
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.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
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Publication of JPH0685669A publication Critical patent/JPH0685669A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スイッチング動作に伴うチャージインジェク
ションによる測定誤差を軽減できるオートゼロ補正回路
を実現することにある。 【構成】 入力電圧とアース電圧をそれぞれスイッチを
介して交互に入力するように構成されたオートゼロ補正
回路において、アース電圧の測定周期を入力電圧の測定
周期よりも長くしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オートゼロ補正回路に
関するものであり、詳しくは、半導体スイッチのチャー
ジインジェクションの影響の軽減に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、A/D変換器を用いた測定装置
では、ゼロ点の精度を高めるために、自動的にアース電
圧を測定してゼロ点のレベルを校正するオートゼロキャ
リブレーションが行われている。
【0003】図2はこのようなオートゼロキャリブレー
ションのために従来から用いられているオートゼロ補正
回路の一例を示す回路図である。図において、入力信号
が加えられる入力端子1は、抵抗RとコンデンサCで構
成される入力フィルタ2および制御信号Mで駆動される
スイッチ3を介してアンプ4に接続されている。一方、
アンプ4の入力端子は制御信号Zで駆動されるスイッチ
5を介してアースにも接続されている。そして、アンプ
4の出力端子にはA/D変換器6が接続され、A/D変
換器6の出力端子はCPU7に接続されている。なお、
スイッチ3,5を駆動する制御信号M,ZはCPU7か
ら出力される。
【0004】図3は図2の動作を説明するタイミングチ
ャートである。スイッチ3を駆動する制御信号Mおよび
スイッチ5を駆動する制御信号Zは、互いに一方がオフ
になってから他方がオンになるように関連付けられてい
る。A/D変換器6は、スイッチ3がオンでスイッチ5
がオフの状態で入力電圧M0,M1,M2,…をA/D変
換し、スイッチ3がオフでスイッチ5がオンの状態でア
ース電圧Z0,Z1,Z 2,…をA/D変換する。そし
て、CPU7は、これら入力電圧とアース電圧の差(M
0−Z0),(M1−Z1),(M2−Z2),…を測定値と
して出力する。
【0005】このような処理を行うことにより、アンプ
4およびA/D変換器6のオフセッの影響を取り除くこ
とができる。これは、とりわけ熱電対などのμVレベル
の微小入力を測定する場合に有効である。
【0006】ところで、このような回路における問題点
はスイッチ3,5にある。すなわち、これらのスイッチ
3,5は、その動作原理からオン,オフ回数が多いため
に機械的な接点を持ったスイッチ(リレー)は使えな
い。そこで、J−FET,MOS−FET,C−MOS
アナログスイッチなどの半導体スイッチが用いられてい
る。
【0007】図4はスイッチ3としてJ−FETを用い
た場合の回路図である。図において、J−FET8のソ
ースは抵抗RとコンデンサCの接続点に接続され、ドレ
インはアンプ4として用いる演算増幅器9の非反転入力
端子に接続されている。この演算増幅器9の出力端子は
抵抗10と11の直列回路を介してアースに接続され、
これら抵抗10と11の接続点は非反転入力端子に接続
されるとともにバッファアンプ12および抵抗13を介
してJ−FET8のゲートに接続されている。また、こ
のJ−FET8のゲートにはトランジスタ14のコレク
タが接続されている。このトランジスタ14のエミッタ
は電源−Vsに接続され、ベースには抵抗15を介して
制御信号Mの入力端子16が接続されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図4の構成
では、J−FET8のゲート・ソース間が容量結合され
ていることから、図5に示すようにゲート電圧VGの一
部が入力電圧Vinに飛び込んでしまうチャージインジェ
クションという問題がある。このようなにチャージイン
ジェクションが発生すると測定値が変化してしまい好ま
しくない。
【0009】このような現象は、 入力部にR−Cフィルタなど、電荷を蓄えるものがあ
る 入力電圧とアース電圧の切り換え周期が短い 場合などに大きな影響を及ぼす。しかし、のR−Cフ
ィルタは測定結果のS/N向上のためには不可欠であ
り、は測定動作の高速化要求の高まりに対して避けら
れない問題である。なお、これらはJ−FETに固有の
問題ではなく、MOS−FET,C−MOSアナログス
イッチについても共通に発生する。本発明はこのような
問題点を解決するものであり、その目的は、スイッチン
グ動作に伴うチャージインジェクションによる測定誤差
を軽減できるオートゼロ補正回路を実現することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題点を解決するために、入力電圧とアース電圧をそれぞ
れスイッチを介して交互に入力するように構成されたオ
ートゼロ補正回路において、アース電圧の測定周期を入
力電圧の測定周期よりも長くしたことを特徴とする。
【0011】
【作用】このような本発明では、入力電圧とアース電圧
を切り換えるためのスイッチング動作は従来よりも少な
くなる。これにより、チャージインジェクションが発生
する機会が減り、チャージインジェクションによる測定
誤差を軽減できる。
【0012】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。本発明の回路構成は図2と同様であり、スイッチン
グの動作タイミングが異なっている。図1は本発明の一
実施例を示すタイミングチャートである。すなわち、図
1の例では、入力電圧を4回測定する毎にアース電圧を
1回測定している。そして、オートゼロ補正演算は、従
来と同様に、アース電圧を用いてCPU7で行う。
【0013】このようにスイッチング駆動することによ
り、チャージインジェクションが発生する機会は従来の
駆動に比べて1/4に減り、チャージインジェクション
による測定誤差を軽減できる。なお、入力電圧とアース
電圧を測定する回数の関係は4:1に限るものではなく
てN(Nは2以上の整数):1であればよく、従来のよ
うな1:1の回数関係に比べてチャージインジェクショ
ンが発生する機会は1/Nに減り、チャージインジェク
ションによる測定誤差を少なくできる。
【0014】また、スイッチング直後の測定値はチャー
ジインジェクションの影響を受けるので、CPU7によ
り測定値を平均化したり、デジタルフィルタなどでノイ
ズ的な測定値の変動を除去する手段を設ければよい。
【0015】図6は本発明に適した他の回路図であり、
入力電圧系統に光絶縁型スイッチ17を設けたものであ
る。この光絶縁型スイッチ17は、受光素子の出力電圧
でオンオフ駆動されるMOSFET18とMOSFET
18の受光素子を照射するように配置された発光ダイオ
ード19とで構成されている。なお、発光ダイオード1
9のアノードは抵抗20を介して電源+Vに接続され、
カソードはトランジスタ21のコレクタに接続されてい
る。また、トランジスタ21のベースにはCPU7から
制御信号Mが加えられ、エミッタは接地されている。
【0016】このように構成される光絶縁型スイッチ1
7のMOSFET18と発光ダイオード19は、物理的
な距離が比較的大きくとられているので容量結合は小さ
くなり、電気的には完全に絶縁されている。従って、制
御信号が入力電圧系統に飛び込む量は極めて小さくな
り、入力電圧系統に大きなフィルタが接続されても、高
速にオンオフを繰り返しても、高精度の測定が可能であ
り、本発明のように駆動することによりさらに精度の高
い測定が実現できる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スイッチ動作に起因した測定値の変化の少ないオートゼ
ロ補正回路が実現でき、A/D変換器を用いた各種の測
定装置の高速化,高精度化に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の動作を説明するタイミングチャートで
ある。
【図2】従来から用いられているオートゼロ補正回路の
一例を示す回路図である。
【図3】従来の動作を説明するタイミングチャートであ
る。
【図4】入力系統のスイッチとしてJ−FETを用いた
回路図である。
【図5】図4の動作波形図である。
【図6】本発明に適した他の回路図である。
【符号の説明】
1 入力端子 2 R−Cフィルタ 3 入力電圧系統スイッチ 4 アンプ 5 アース系統スイッチ 6 A/D変換器 7 CPU 17 光絶縁型MOSスイッチ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年9月14日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力電圧とアース電圧をそれぞれスイッチ
    を介して交互に入力するように構成されたオートゼロ補
    正回路において、 アース電圧の測定周期を入力電圧の測定周期よりも長く
    したことを特徴とするオートゼロ補正回路。
JP29587191A 1991-11-12 1991-11-12 オートゼロ補正回路 Pending JPH0685669A (ja)

Priority Applications (1)

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JP29587191A JPH0685669A (ja) 1991-11-12 1991-11-12 オートゼロ補正回路

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JP29587191A JPH0685669A (ja) 1991-11-12 1991-11-12 オートゼロ補正回路

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JPH0685669A true JPH0685669A (ja) 1994-03-25

Family

ID=17826261

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JP29587191A Pending JPH0685669A (ja) 1991-11-12 1991-11-12 オートゼロ補正回路

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