JPH0729934U - アナログ信号発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】自己診断回路の冗長性をなくすと共に簡単な構
成とし、高速化を図ったアナログ信号発生装置の実現。 【構成】アナログ出力回路と、直流オフセットＤＡ変換
器と、自己診断回路と、プロセッサを備えたアナログ信
号発生装置において、前記自己診断回路を、前記直流オ
フセットＤＡ変換器の出力の加算された前記アナログ出
力回路の出力を基準電圧と比較する比較器と、この比較
器の出力をロジックレベルに変換する出力回路により構
成し、前記プロセッサは、自己診断時には、前記アナロ
グ出力回路に所定の値を与えた状態で、前記直流オフセ
ットＤＡ変換器に与えるデータを変化させ、その時の自
己診断回路の出力に基づいて前記アナログ出力回路の異
常を診断する機能を有するように構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、アナログ信号発生装置に関し、特に自己診断機構の改善に関するも のである。

【０００２】

【従来の技術】

従来より図３に示すようにコンピュータを用いた自己診断機能付きのアナログ 信号発生装置がある。この装置では、コンピュータ（以下ＣＰＵという）１より 出力されるデジタルデータをアナログ出力回路２によりアナログ変換し、直流オ フセット用のデジタル・アナログ変換器（以下ＤＡ変換器という）３から出力さ れるオフセット電圧を加算器４で加算することによりアナログ出力回路２のオフ セット補正を行う。オフセット補正されたアナログ信号はスイッチ５を介して外 部へ送出される。

【０００３】 自己診断回路６は、少なくともアナログ出力回路２を診断するためのもので、 ＣＰＵ１から診断用として与えられるデータとアナログ出力回路２の出力とを比 較することにより診断する。比較の方式は、アナログレベルかデジタルレベルか によって２つの方式に別れる。

【０００４】 アナログレベルで比較するアナログ比較方式の場合は、自己診断回路をデジタ ル・アナログ変換器（以下ＤＡ変換器という）と比較器より構成し、ＣＰＵ１か ら与えられたデジタルデータをＤＡ変換器でアナログ変換した値とアナログ出力 回路２の出力とを比較器において比較する。

【０００５】 デジタルレベルで比較するデジタル比較方式の場合は、自己診断回路にアナロ グ・デジタル変換器（以下ＡＤ変換器という）を備え、ＡＤ変換器の出力データ をＣＰＵ１に与えアナログ出力回路２の入力データとを比較する。

【０００６】 このような構成においては、ＣＰＵ１からアナログ出力回路２と自己診断回路 ６へ所定のデータを与えて自己診断回路あるいはＣＰＵでの比較結果により、ア ナログ出力回路２の異常を診断することができる。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の信号発生装置においては次のような問題があ った。 アナログ比較方式の自己診断回路の場合、自己診断のためだけにＤＡ変換器を 余計に備えなければならず冗長であるという問題がある。また、このＤＡ変換器 としてはアナログ出力回路２に比較して十分に高分解能、高精度が要求されるが 、そのようなＤＡ変換器は高価であり、信号発生装置が高価になるという欠点が あった。

【０００８】 他方デジタル比較方式の自己診断回路の場合は、ＡＤ変換器の変換速度が遅く 、コンピュータを使用して高速化を図る趣旨に反するという問題があった。

【０００９】 本考案の目的は、このような点に鑑みて、直流オフセット用のＤＡ変換器を巧 みに利用して自己診断回路の冗長性をなくすと共に、自己診断回路をアナログの 比較器を備える程度のごく簡単な構成として高速化も図ったアナログ信号発生装 置を実現するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

このような目的を達成するために本考案では、与えられたデジタルデータをア ナログ信号に変換するアナログ出力回路と、このアナログ信号に対してオフセッ ト補正用のオフセット電圧を発生する直流オフセットＤＡ変換器と、前記アナロ グ信号にオフセット電圧を加えた電圧を所定の電圧と比較してアナログ出力回路 を診断する自己診断回路と、各部に所定のデータを与える機能を有するプロセッ サを備えたアナログ信号発生装置において、 前記自己診断回路を、前記直流オフセットＤＡ変換器の出力の加算された前記 アナログ出力回路の出力を基準電圧と比較する比較器と、この比較器の出力をロ ジックレベルに変換する出力回路により構成し、 前記プロセッサは、自己診断時には、前記アナログ出力回路に所定の値を与え た状態で、前記直流オフセットＤＡ変換器に与えるデータを変化させ、その時の 自己診断回路の出力に基づいて前記アナログ出力回路の異常を診断する機能を有 するように構成したことを特徴とする。

【００１１】

【作用】

自己診断回路は、アナログ出力回路と直流オフセットＤＡ変換器の加算出力を 基準電圧と比較する。アナログ出力回路の入力は一定にして直流オフセットＤＡ 変換器の出力を変化させてみる。自己診断回路の比較出力がＨＩＧＨ／ＬＯＷと 変化すれば、直流オフセットＤＡ変換器の出力および基準電圧よりアナログ出力 回路の出力電圧を予測することができる。プロセッサは上記のようなデータ設定 と予測を行う。 このような構成の自己診断回路は、ＤＡ変換器やＡＤ変換器を持たないので処 理速度が速く、また構成も簡単になっている。

【００１２】

【実施例】

以下図面を用いて本考案を詳しく説明する。図１は本考案に係るアナログ信号 発生装置の一実施例を示す構成図である。なお、図３と同等部分には同一符号を 付し、その部分の説明は省略する。 ６ａは自己診断回路であり、スイッチ５を介して与えられる加算器４の出力を コモンライン電位（通常０Ｖ）と比較する零比較器６１と、この比較器６１の出 力を０，５Ｖのロジック信号として送出するための出力回路６２より構成されて いる。出力回路６２は、順方向に直列接続され一端のカソードに＋５Ｖが印加さ れ、他端のアノードがコモンラインに接続されているダイオード６３，６４と、 このダイオード６３，６４の共通接続点に接続された抵抗６５（抵抗値は小さい ）から構成されている。 比較器６１の出力はダイオード６３，６４の共通接続点に接続されている。

【００１３】 このような構成における動作を次に説明する。ただし、ここでは診断に関連す る動作の説明に留める。

【００１４】 分かりやすくするために、アナログ出力回路２はフルスケールで−１〜＋１Ｖ の出力がでるものとする。また直流オフセット用のＤＡ変換器３はフルスケール で−１．５〜＋１．５Ｖの出力が可能であるとする。

【００１５】 ＣＰＵ１からアナログ出力回路２に０を与える（アナログ出力回路が正常であ れば出力は−１Ｖとなる）。他方、直流オフセット用ＤＡ変換器３にその出力が ＋０．９Ｖとなるような値を入力する。スイッチ５は自己診断回路側に接続して おく。 この状態では、 （アナログ出力回路２の出力）＋（ＤＡ変換器３の出力）＜０ となるため、自己診断回路６ａの出力はＬＯＷとなる。

【００１６】 次に、直流オフセット用のＤＡ変換器３に、その出力が＋１．１Ｖとなるよう な値をＣＰＵ１から加える。この場合は、 （アナログ出力回路２の出力）＋（ＤＡ変換器３の出力）＞０ となるため、自己診断回路６ａの出力はＨＩＧＨとなる。

【００１７】 ＣＰＵ１は自己診断回路６ａからの出力のＬＯＷ，ＨＩＧＨを監視していれば 、アナログ出力回路の出力が−０．９Ｖ〜−１．１Ｖの範囲にあることが分かる 。もしアナログ出力回路２に異常があって出力が−１Ｖとなっていない場合には 、ＤＡ変換器３に与える設定値と自己診断回路の出力との対応関係が狂ってくる 。ＣＰＵ１はその対応関係の異常からアナログ出力回路２の異常を知る。

【００１８】 このように、正常なアナログ出力回路であれば出力されるであろう値の前後の 値を直流オフセット用のＤＡ変換器よりそれぞれ発生し、自己診断回路での比較 結果の出方を調べることによってアナログ出力回路の良否を診断することができ る。

【００１９】 なお、アナログ出力回路２としては各種の構成をとり得るが、例えば図２に示 すような構成の場合は、ＣＰＵ１からの設定値の与え方次第で、ＤＡ変換器２１ 、フィルタ２３、減衰器２４のそれぞれについて診断が可能である。 図２の構成について簡単に説明すれば次の通りである。ＤＡ変換器２１はＣＰ Ｕ１から与えられるデジタルデータをアナログ変換し、フィルタ２３はＤＡ変換 器２１からのアナログ信号の高周波成分を除去する。減衰器２４はフィルタ２３ から与えられる信号の大きさを減衰する。なお、減衰量は半固定でＣＰＵ１から 指定できるようになっている。 振幅調整用ＤＡ変換器２１はＤＡ変換器２１の出力の振幅を制御するリファレ ンス電圧を発生するもので、減衰器で設定できない微少分の振幅調節を行うこと ができる。

【００２０】 また、実施例では、自己診断回路６ａの比較器６１の基準電圧を０Ｖとしてい るが、本考案はこれに限定されるものではなく、０Ｖ以外の基準電圧で比較する ようにしてもよい。なお、その場合オフセット用のＤＡ変換器３の設定値も基準 電圧分を考慮した値に設定する必要がある。

【００２１】 直流オフセット用のＤＡ変換器３は、自己診断以外のときはアナログ出力回路 の出力に対する直流オフセット加算用に使用される。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、本来直流オフセット用として使用されて いたＤＡ変換器を自己診断用に利用することによって自己診断回路の冗長性をな くし、しかも自己診断回路がアナログ比較器程度の簡単な構成で実現できたため 従来のようにＡＤ変換器を使用するよりもより高速に自己診断を行うことが可能 となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るアナログ信号発生装置の一実施例
を示す構成図である。

【図２】アナログ出力回路の一例を示す構成図である。

【図３】従来のアナログ信号発生装置の一例を示す構成
図である。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２ アナログ出力回路 ３ ＤＡ変換器 ４ 加算器 ５ スイッチ ６ａ 自己診断回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】与えられたデジタルデータをアナログ信号
   に変換するアナログ出力回路と、このアナログ信号に対
   してオフセット補正用のオフセット電圧を発生する直流
   オフセットＤＡ変換器と、前記アナログ信号にオフセッ
   ト電圧を加えた電圧を所定の電圧と比較してアナログ出
   力回路を診断する自己診断回路と、各部に所定のデータ
   を与える機能を有するプロセッサを備えたアナログ信号
   発生装置において、 前記自己診断回路を、前記直流オフセットＤＡ変換器の
   出力の加算された前記アナログ出力回路の出力を基準電
   圧と比較する比較器と、この比較器の出力をロジックレ
   ベルに変換する出力回路により構成し、 前記プロセッサは、自己診断時には、前記アナログ出力
   回路に所定の値を与えた状態で、前記直流オフセットＤ
   Ａ変換器に与えるデータを変化させ、その時の自己診断
   回路の出力に基づいて前記アナログ出力回路の異常を診
   断する機能を有するように構成したことを特徴とするア
   ナログ信号発生装置。