JPH08220157A - Method and apparatus for measuring impedance - Google Patents

Method and apparatus for measuring impedance

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JPH08220157A
JPH08220157A JP3037195A JP3037195A JPH08220157A JP H08220157 A JPH08220157 A JP H08220157A JP 3037195 A JP3037195 A JP 3037195A JP 3037195 A JP3037195 A JP 3037195A JP H08220157 A JPH08220157 A JP H08220157A
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switch element
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  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

PURPOSE: To measure the impedance accurately up to high impedance regardless of the leak current of switching element by providing a plurality of semiconductor switch elements for grounding. CONSTITUTION: Semiconductor switch elements S11 -Sn1 , S11 -Sn2 for selection are turned ON/OFF selectively to conduct the inverting input terminal and the output terminal of an operational amplifier A1 and the opposite ends of any one of resistors Rx1 -Rxn to be measured. The remainders are disconnected from the amplifier A1 and the resistance of any one of the resistors Rx1 -Rxn is measured selectively. In this regard, the semiconductor switch elements S13 -Sn3 for selection are turned ON/OFF selectively to disconnect the opposite ends of any one of the resistors Rx1 -Rxn from the ground. At the same time, the opposite ends of the remaining resistors Rx1 -Rxn are conducted with the ground. With such arrangement, leak current of a switching element being turned OFF has no effect on the measurement.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、抵抗器、コンデン
サ、コイル等のインピーダンス素子のインピーダンスを
測定する、例えば複数個のインピーダンス素子を同時に
セットし、スイッチによってインピーダンス素子を1個
ずつ選択して個々のインピーダンスを測定する場合に好
適なインピーダンス測定方法およびインピーダンス測定
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring the impedance of impedance elements such as resistors, capacitors and coils. For example, a plurality of impedance elements are set at the same time, and the impedance elements are selected one by one using a switch. More particularly, the present invention relates to an impedance measuring method and an impedance measuring apparatus suitable for measuring the impedance of an object.

【0002】例えば、一つのチップに複数個のインピー
ダンス素子を一体化した多素子タイプの電子部品は、各
インピーダンス素子のインピーダンスが測定され、例え
ば各インピーダンス素子のインピーダンスの実測値が公
称値に対してどの程度の誤差があるかが検出され、実測
値が公称値に対して規格を超える誤差があるものは不良
品として廃棄され、良品の電子部品のみが選別されて出
荷される。
For example, in a multi-element type electronic component in which a plurality of impedance elements are integrated on one chip, the impedance of each impedance element is measured, and for example, the measured value of the impedance of each impedance element is compared with a nominal value. The degree of error is detected, and an error whose measured value exceeds the standard with respect to the nominal value is discarded as a defective product, and only non-defective electronic components are sorted and shipped.

【0003】[0003]

【従来の技術】現在、特に日本国内における抵抗器、コ
ンデンサ、コイルの生産のほとんど(半数以上)はリー
ド線のないチップタイプであり、ますますチップの比率
が高くなっていくものと思われ、また、一つのチップの
中に複数個の抵抗器、コンデンサ、コイルが内蔵されて
いるものも多い。
2. Description of the Related Art At present, most (more than half) of the production of resistors, capacitors and coils in Japan are of the chip type without lead wires, and the ratio of chips is expected to increase more and more. In many cases, a plurality of resistors, capacitors, and coils are built in one chip.

【0004】例えば、複数個の抵抗器を1チップにまと
めた電子部品の場合、測定対象の電子部品をインピーダ
ンス測定装置にセットし、スイッチを切り替えることに
より複数個の抵抗器を一つずつ選択して、複数個の抵抗
器のそれぞれの抵抗値を一つずつ測定することになる。
従来、スイッチで例えば被測定抵抗器を順次切り替え
て、各被測定抵抗器の抵抗値を順次測定する場合に、接
触抵抗がきわめて小さく、かつ絶縁抵抗がきわめて大き
いリードリレー等の機構的なスイッチを用いて切り替え
を行うようにしており、切り替えを行うスイッチとして
は、オフ時の絶縁抵抗値が1014Ω(=100000GΩ)以
上のものも作られており、これを使用した場合は、測定
すべき被測定抵抗器の抵抗値が1GΩである場合でも、
測定誤差は0.001%であり、インピーダンス測定装
置に同時にセットされる抵抗器の個数が例えば11個
で、10個の抵抗器がスイッチにより開放されている状
態でも、測定誤差は0.01%にしかならず、高い抵抗
値まで高精度の測定が可能である。
For example, in the case of an electronic component in which a plurality of resistors are integrated on one chip, an electronic component to be measured is set in an impedance measuring device, and a plurality of resistors are selected one by one by switching a switch. Thus, the respective resistance values of the plurality of resistors are measured one by one.
Conventionally, for example, when the resistance of each of the measured resistors is sequentially measured by sequentially switching the measured resistors with a switch, for example, a mechanical switch such as a reed relay having extremely small contact resistance and extremely large insulation resistance is used. The switching is performed by using a switch having an insulation resistance value of 10 14 Ω (= 100000 GΩ) or more when turned off. If this is used, it should be measured. Even if the resistance value of the measured resistor is 1 GΩ,
The measurement error is 0.001%, and even if the number of resistors that are simultaneously set in the impedance measuring device is 11, and 10 resistors are opened by the switch, the measurement error is 0.01%. Not only that, it is possible to measure with high accuracy up to a high resistance value.

【0005】上記のように、測定精度の点から、抵抗、
コンデンサ、コイル等のインピーダンス素子のインピー
ダンスを、スイッチで切り替えて測定する場合は、検査
速度も比較的速く、寿命も比較的長いリードリレー等の
有接点スイッチを用いるのが一般的であった。ところが
最近は、検査速度を高めるためと、インピーダンス素子
の切り替えのためのスイッチの寿命を長くするために、
リードリレーに代えて、アナログ電流を断続可能な半導
体スイッチ素子(例えば、CMOSのアナログスイッ
チ、フォトモスリレー、V−MOSFET、電界効果ト
ランジスタ等)を使用するケースも多くなっているよう
である。
As described above, the resistance,
When the impedance of an impedance element such as a capacitor or a coil is measured by switching with a switch, a contact switch such as a reed relay having a relatively high inspection speed and a relatively long life is generally used. However, recently, in order to increase the inspection speed and extend the life of the switch for switching the impedance element,
In many cases, a semiconductor switch element (for example, a CMOS analog switch, a photo MOS relay, a V-MOSFET, a field-effect transistor, or the like) that can interrupt an analog current is used instead of a reed relay.

【0006】図6にアナログスイッチのようなアナログ
電流を断続可能な半導体スイッチ素子を被測定インピー
ダンス素子である被測定抵抗器の選択に用いた従来のイ
ンピーダンス測定装置の回路図を示す。このインピーダ
ンス測定装置は、図6に示すように、非反転入力端子を
接地したオペアンプ(例えば、LF155A;ナショナ
ルセミコンダクタ社製)A1 の反転入力端子に基準抵抗
(入力抵抗)R1 の一端を接続し、基準抵抗R1 の他端
に一定の直流電圧Ed を発生する基準電圧源(直流電圧
源)E1 を接続し、オペアンプA1 の反転入力端子と出
力端子との間に被測定素子選択回路SE1 を設け、オペ
アンプA1 の出力端子の電圧En をインピーダンス対応
電圧として出力するようにしている。基準電圧源E
1 は、抵抗器R4 とツェナーダイオードZDとで構成さ
れて直流電圧Ed を発生する。Em はオペアンプA1
反転入力端子の電圧、Ex はオペアンプA1 の出力端子
と反転入力端子との間の電圧である。
FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional impedance measuring apparatus using a semiconductor switch element such as an analog switch capable of interrupting an analog current for selecting a resistor to be measured, which is an impedance element to be measured. In this impedance measuring device, as shown in FIG. 6, one end of a reference resistance (input resistance) R 1 is connected to the inverting input terminal of an operational amplifier (for example, LF155A; made by National Semiconductor) A 1 whose non-inverting input terminal is grounded. Then, a reference voltage source (DC voltage source) E 1 that generates a constant DC voltage E d is connected to the other end of the reference resistor R 1 , and the device under test is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier A 1. the selection circuit SE 1 provided, and outputs a voltage E n of the output terminal of the operational amplifier a 1 as an impedance corresponding voltage. Reference voltage source E
1 is composed of a resistor R 4 and the Zener diode ZD generates a DC voltage E d to. E m is the voltage at the inverting input terminal of the operational amplifier A 1, the E x is the voltage between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier A 1.

【0007】被測定素子選択回路SE1 は、例えばオペ
アンプA1 の反転入力端子にアナログ電流を断続可能な
半導体スイッチ素子(アナログスイッチ、例えばADG
201;アナログデバイセズ社製:他の半導体スイッチ
素子も同様である)S1 の一端を接続し、オペアンプA
1 の出力端子にアナログ電流を断続可能な半導体スイッ
チ素子S2 の一端を接続してあり、半導体スイッチ素子
1 の他端に被測定抵抗器Rx1の一端が接続され、半導
体スイッチ素子S2 の他端に被測定抵抗器Rx1の他端が
接続される。被測定素子選択回路SE1 には、上記と同
様の半導体スイッチ素子S3 ,S4 および被測定抵抗器
x2よりなる回路、半導体スイッチ素子S5 ,S6 およ
び被測定抵抗器Rx3よりなる回路、‥‥‥、半導体スイ
ッチ素子S2n-1,S2nおよび被測定抵抗器Rxnよりなる
回路が設けられている。
The element-under-test selection circuit SE 1 is, for example, a semiconductor switch element (analog switch, for example, ADG) capable of interrupting an analog current to the inverting input terminal of the operational amplifier A 1.
201; manufactured by Analog Devices, Inc .: the same applies to other semiconductor switch elements.) One end of S 1 is connected to operational amplifier A
Be connected to one end of the intermittent possible semiconductor switching element S 2 analog current to the output terminal, one end of the measuring resistor R x1 is connected to the other end of the semiconductor switching element S 1, the semiconductor switching element S 2 Is connected to the other end of the resistor to be measured R x1 . The element to be measured selection circuit SE 1, similar to the above semiconductor switching element S 3, S 4 and the measurement resistor circuit consisting of R x2, comprising a semiconductor switching element S 5, S 6 and the measurement resistor R x3 circuit, ‥‥‥, semiconductor switching elements S 2n-1, S 2n and the measurement resistor consisting R xn circuit is provided.

【0008】オペアンプA1 の出力端子の電圧は、オペ
アンプ(例えば、LF155A;ナショナルセミコンダ
クタ社製)A2 および抵抗器R2 ,R3 からなる増幅回
路で増幅して例えば抵抗値目盛を付けた電圧計等で構成
される表示手段DPへ供給され、表示手段DPにて抵抗
値が表示されることになる。図6のインピーダンス測定
装置は、被測定抵抗器Rx1〜Rxnをセットした状態にお
いて、半導体スイッチ素子S1 ,S2 をオンにし、半導
体スイッチ素子S3〜S2nをオフにすると、被測定抵抗
器Rx2〜RxnはオペアンプA1 から開放され、被測定抵
抗器Rx1のみを通してオペアンプA1 の出力端子から反
転入力端子に電流が流れることになり、このときのオペ
アンプA1 の出力端子の電圧En が被測定抵抗器Rx1
抵抗値に比例することになり、オペアンプA1 の出力端
子の電圧En をオペアンプA2 等で増幅して表示手段D
Pへ供給することで、被測定抵抗器Rx1の抵抗値を測
定、つまり表示手段DPにて表示することができる。
The voltage at the output terminal of the operational amplifier A 1 is amplified by an amplifier circuit composed of an operational amplifier (for example, LF155A; manufactured by National Semiconductor) A 2 and resistors R 2 and R 3 and, for example, a voltage having a resistance scale. The resistance value is supplied to the display means DP constituted by a meter or the like, and the resistance value is displayed on the display means DP. The impedance measuring device shown in FIG. 6 turns on the semiconductor switch elements S 1 and S 2 and turns off the semiconductor switch elements S 3 to S 2n in a state where the resistors to be measured R x1 to R xn are set. resistor R x2 to R xn is released from the operational amplifier a 1, will be current flows through the inverting input terminal from the output terminal of the operational amplifier a 1 only through the measurement resistor R x1, the output terminal of the operational amplifier a 1 at this time will be the voltage E n in is proportional to the resistance value of the measurement resistor R x1, display the voltage E n of the output terminal of the operational amplifier a 1 is amplified by an operational amplifier a 2 and the like means D
By supplying the resistance to P, the resistance value of the measured resistor R x1 can be measured, that is, displayed on the display means DP.

【0009】同様にして、半導体スイッチ素子S3 ,S
4 をオンにし、半導体スイッチ素子S1 ,S2 ,S5
2nをオフにすることで、被測定抵抗器Rx2の抵抗値を
表示手段DPにて表示することができる。他の被測定抵
抗器Rx3〜Rxnについても同様である。
Similarly, the semiconductor switch elements S 3 , S
4 to turn on the semiconductor switch elements S 1 , S 2 , S 5 .
By turning off S 2n , the resistance value of the measured resistor R x2 can be displayed on the display means DP. The same applies to the other measured resistors R x3 to R xn .

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記のように半導体ス
イッチ素子を使用して、インピーダンス素子を選択する
場合、前述したように、検査速度を高めることができ、
スイッチ寿命が長くなる等の利点がある反面、半導体ス
イッチ素子のオフ時のリーク電流の影響による測定誤差
がネックとなり、被測定インピーダンス素子が比較的高
いインピーダンスをもっている場合には、測定精度が低
くなってしまい使用が不可能であった。
When the impedance element is selected by using the semiconductor switch element as described above, the inspection speed can be increased as described above.
While there are advantages such as longer switch life, measurement errors due to the effect of leakage current when the semiconductor switch element is off become a bottleneck, and measurement accuracy decreases when the impedance element to be measured has a relatively high impedance. It was impossible to use.

【0011】ここで、測定精度が低くなる理由につい
て、図7の等価回路を参照して説明する。図7はオペア
ンプA1 と被測定素子選択回路SE1 の部分の等価回路
で、半導体スイッチ素子S1 ,S2 をオンにし、その他
の半導体スイッチ素子S3 〜S 2nをオフにして被測定抵
抗器Rx1の抵抗値を測定する状態を示している。図7の
等価回路では、半導体スイッチ素子S1 ,S2 のオン抵
抗は無視し、半導体スイッチ素子S3 〜S2nのオフ抵抗
をr3 〜r2nで表している。i1 〜in は被測定抵抗器
x1〜Rxn(公称値が同じもの)をそれぞれ流れる電流
であり、ix はオペアンプA1 の出力端子から反転入力
端子へ流れる電流である。
Here, the reason why the measurement accuracy is low is explained.
This will be described with reference to the equivalent circuit of FIG. Figure 7 shows the opea
Amp A1And element under test selection circuit SE1Equivalent circuit
Then, the semiconductor switch element S1, S2Turn on and other
Semiconductor switch element S3~ S 2nTurn off the
Armor Rx13 shows a state in which the resistance value is measured. In FIG.
In the equivalent circuit, the semiconductor switch element S1, S2On
Ignoring resistance, semiconductor switch element S3~ S2nOFF resistance
R3~ R2nIt is represented by. i1~ InIs the measured resistor
Rx1~ Rxn(Each with the same nominal value)
And ixIs operational amplifier A1Inverted input from output terminal of
This is the current flowing to the terminal.

【0012】例えば、半導体スイッチ素子S1 〜S2n
して、上記のようなアナログスイッチ(ADG201:
アナログデバイセズ社製)を例にとると、このアナログ
スイッチは、オフ時のリーク電流(i2 〜in )が1回
路あたり100nA(max)も発生し、それが10回
路分(n=11の場合)であれば1μAになり、被測定
抵抗器Rx1〜Rxnの各抵抗値を1MΩとし、このときの
オペアンプA1 の出力端子の電圧En と反転入力端子の
電圧En との差の電圧Ex を10Vとすれば、被測定抵
抗器Rx1を通して流れる電流i1 が1μAであるので、
リーク電流によって100%の誤差が発生する。誤差を
0.1%におさめるためには、抵抗値が1kΩの抵抗器
の測定にしか実用にならない。
For example, as the semiconductor switch elements S 1 to S 2n , an analog switch (ADG201:
Taking the Analog Devices Corp.) as an example, the analog switch is turned off when the leakage current (i 2 through i n) is 100nA per circuit (max) also occurs, it is a 10 circuit component (n = 11 in the case) becomes 1 .mu.A, the resistance values of the measured resistor R x1 to R xn and 1 M.OMEGA, difference between the voltage E n of the voltage E n and the inverting input terminal of the output terminal of the operational amplifier a 1 at this time If the voltage E x of 10 is set to 10 V, the current i 1 flowing through the measured resistor R x1 is 1 μA.
A 100% error occurs due to the leak current. To reduce the error to 0.1%, it is practical only for measuring a resistor having a resistance value of 1 kΩ.

【0013】さらに、抵抗値の低い被測定抵抗器の抵抗
値を測定する場合の誤差を小さくするために、オン抵抗
の小さい半導体スイッチであるフォトモスリレーを使用
した場合は、上記CMOSアナログスイッチの約十倍の
リーク電流が発生し、さらに低い抵抗しか測定できない
ことになる。以上のようなリーク電流による測定誤差の
問題は、さらに高いインピーダンスまで測定可能な、リ
ードリレーに匹敵するような超低リーク電流の半導体ス
イッチ素子が開発されれば解決されるが、現在のとこ
ろ、まだそのようなものは入手できないのが現状であ
る。
Furthermore, in order to reduce the error when measuring the resistance value of the resistor to be measured having a low resistance value, when a photo-mos relay, which is a semiconductor switch having a small ON resistance, is used, the CMOS analog switch About ten times as much leakage current is generated, and only lower resistance can be measured. The problem of the measurement error due to the leak current as described above can be solved by developing a semiconductor switch element with an ultra-low leak current comparable to a reed relay, which can measure even higher impedance, but at present, At present, such a thing is not available yet.

【0014】図8にアナログスイッチのようなアナログ
電流を断続可能な半導体スイッチ素子をコイルやコンデ
ンサ等の被測定インピーダンス素子の選択に用いた従来
の他のインピーダンス測定装置の回路図を示す。このイ
ンピーダンス測定装置は、図8に示すように、非反転入
力端子を接地したオペアンプ(例えば、LF155A;
ナショナルセミコンダクタ社製)A1 の反転入力端子に
基準抵抗(入力抵抗)R1 の一端を接続し、基準抵抗R
1 の他端に一定周波数・一定振幅の交流電圧e i を発生
する基準電圧源(交流電圧源)e1 を接続し、オペアン
プA1 の反転入力端子と出力端子との間に被測定素子選
択回路SE2 を設け、オペアンプA1 の出力端子の電圧
n をインピーダンス対応電圧として出力するようにし
ている。em はオペアンプA1 の反転入力端子の電圧、
x はオペアンプA1 の出力端子と反転入力端子との間
の電圧である。
FIG. 8 shows an analog switch such as an analog switch.
A semiconductor switch element capable of interrupting current is connected to a coil or capacitor.
Conventionally used to select impedance elements to be measured such as sensors
The circuit diagram of another impedance measuring device of FIG. This a
As shown in FIG.
An operational amplifier whose input terminal is grounded (for example, LF155A;
National Semiconductor Corporation) A1To the inverting input terminal
Reference resistance (input resistance) R1Connect one end of the
1AC voltage e with constant frequency and constant amplitude iOccurs
Reference voltage source (AC voltage source) e1Connect and Opean
A1Select the device under test between the inverting input terminal and the output terminal of
Selector SE2And the operational amplifier A1Output terminal voltage
enOutput as an impedance-corresponding voltage.
ing. emIs operational amplifier A1Voltage at the inverting input terminal of
exIs operational amplifier A1Output terminal and inverted input terminal
Is the voltage of.

【0015】被測定素子選択回路SE2 は、図6の被測
定素子選択回路SE1 において、被測定抵抗器Rx1〜R
xnに代えて、被測定インピーダンス素子Zx1〜Zxnをセ
ットするようにしたもので、その他の構成は図6と同様
である。オペアンプA1 の出力端子の電圧は、オペアン
プ(例えば、LF155A;ナショナルセミコンダクタ
社製)A2 および抵抗器R2 ,R3 からなる増幅回路で
電圧eo に増幅して出力され、さらに検波回路(交流・
直流変換回路)REにて直流電圧Eo に変換された後、
例えば抵抗値目盛を付けた電圧計等で構成される表示手
段DPへ供給され、表示手段DPにて抵抗値が表示され
ることになる。
The element to be measured select circuit SE 2, in the device under test select circuit SE 1 of FIG. 6, the measurement resistor R x1 to R
Instead of xn , impedance elements to be measured Z x1 to Z xn are set, and the other configuration is the same as that of FIG. Voltage at the output terminal of the operational amplifier A 1 is an operational amplifier (e.g., LF155A; manufactured by National Semiconductor Corporation) are then amplified by the amplifier circuit consisting of A 2 and resistor R 2, R 3 into a voltage e o outputted, further detection circuit ( Alternating current·
After being converted into a DC voltage E o at DC converter circuit) RE,
For example, the resistance value is supplied to the display means DP including a voltmeter having a resistance value scale and the resistance value is displayed on the display means DP.

【0016】図8のようなインピーダンス測定装置にお
いても、図6のインピーダンス測定装置と同様の問題が
ある。この発明の目的は、半導体スイッチ素子のリーク
電流の影響を受けることなく、高いインピーダンスの被
測定インピーダンス素子まで精度よくインピーダンスの
測定を行うことができるインピーダンス測定方法および
インピーダンス測定装置を提供することである。
The impedance measuring device shown in FIG. 8 has the same problem as the impedance measuring device shown in FIG. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an impedance measuring method and an impedance measuring apparatus capable of accurately measuring impedance up to a high impedance element to be measured without being affected by leakage current of a semiconductor switch element. .

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1記載のインピー
ダンス測定方法は、オペアンプの反転入力端子および出
力端子と複数個の被測定インピーダンス素子の両端との
間にそれぞれ挿入されてアナログ電流を断続可能な素子
選択用半導体スイッチ素子群を選択的にオンオフさせる
ことにより、オペアンプの反転入力端子および出力端子
と複数個の被測定インピーダンス素子のうちの何れか1
個の被測定インピーダンス素子の両端とをそれぞれ導通
させるとともに、複数個の被測定インピーダンス素子の
うちの残りの被測定インピーダンス素子の両端をオペア
ンプの反転入力端子および出力端子から開放し、複数個
の被測定インピーダンス素子のうちの何れか1個の被測
定インピーダンス素子のインピーダンスを選択的に測定
する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an impedance measuring method wherein an analog current is intermittently inserted between an inverting input terminal and an output terminal of an operational amplifier and both ends of a plurality of impedance elements to be measured. By selectively turning on and off a group of semiconductor switch elements for selecting an element, one of the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier and one of the plurality of impedance elements to be measured is provided.
Both ends of the measured impedance elements are electrically connected to each other, and both ends of the remaining measured impedance elements of the plurality of measured impedance elements are opened from the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier. The impedance of any one of the measured impedance elements is selectively measured.

【0018】この際、素子選択用半導体スイッチ素子群
の被測定インピーダンス素子側端子とグラウンドとの間
にそれぞれ接続されてアナログ電流を断続可能な接地用
半導体スイッチ素子群を選択的にオンオフさせることに
より、複数個の被測定インピーダンス素子のうちの何れ
か1個の被測定インピーダンス素子の両端をグラウンド
から開放するととともに、複数個の被測定インピーダン
ス素子のうちの残りの両端とグラウンドとを導通させ
る。
At this time, by selectively turning on and off the grounding semiconductor switch element group which is connected between the impedance-measured element side terminal of the element selection semiconductor switch element group and the ground and is capable of interrupting the analog current. In addition, both ends of one of the plurality of impedance elements to be measured are opened from the ground, and the other ends of the plurality of impedance elements to be measured are connected to the ground.

【0019】請求項2記載のインピーダンス測定装置
は、非反転入力端子を接地したオペアンプの反転入力端
子に基準抵抗の一端を接続し、基準抵抗の他端に基準電
圧源を接続し、オペアンプの反転入力端子と出力端子と
の間に被測定素子選択回路を設け、オペアンプの出力端
子の電圧をインピーダンス対応電圧として出力するよう
にしている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an impedance measuring apparatus, wherein one end of a reference resistor is connected to an inverting input terminal of an operational amplifier having a non-inverting input terminal grounded, and a reference voltage source is connected to the other end of the reference resistor. A device-under-test selection circuit is provided between the input terminal and the output terminal to output the voltage of the output terminal of the operational amplifier as a voltage corresponding to the impedance.

【0020】被測定素子選択回路は、オペアンプの反転
入力端子にアナログ電流を断続可能な第1の半導体スイ
ッチ素子の一端を接続し、第1の半導体スイッチ素子の
他端には被測定インピーダンス素子の一端が接続され、
第1の半導体スイッチ素子の他端にアナログ電流を断続
可能な第2の半導体スイッチ素子の一端を接続し、第2
の半導体スイッチ素子の他端を接地し、オペアンプの出
力端子にアナログ電流を断続可能な第3の半導体スイッ
チ素子の一端を接続し、第3の半導体スイッチ素子の他
端に被測定インピーダンス素子の他端が接続され、第3
の半導体スイッチ素子の他端にアナログ電流を断続可能
な第4の半導体スイッチ素子の一端を接続し、第4の半
導体スイッチ素子の他端を接地している。そして、第1
ないし第4の半導体スイッチ素子を複数組設けている。
The device to be measured selection circuit connects one end of a first semiconductor switching device capable of interrupting an analog current to the inverting input terminal of the operational amplifier, and connects the other end of the first semiconductor switching device to the impedance device to be measured. One end is connected,
One end of a second semiconductor switch element capable of interrupting analog current is connected to the other end of the first semiconductor switch element;
The other end of the semiconductor switch element is grounded, the output terminal of the operational amplifier is connected to one end of a third semiconductor switch element capable of interrupting analog current, and the other end of the third semiconductor switch element is connected to the other end of the impedance element to be measured. The ends are connected and the third
The other end of the fourth semiconductor switch element is connected to one end of a fourth semiconductor switch element capable of interrupting analog current, and the other end of the fourth semiconductor switch element is grounded. And the first
Or, a plurality of sets of fourth semiconductor switching elements are provided.

【0021】請求項3記載のインピーダンス測定装置
は、非反転入力端子を接地したオペアンプの反転入力端
子に基準抵抗の一端を接続し、基準抵抗の他端に基準電
圧源を接続し、オペアンプの反転入力端子と出力端子と
の間に被測定素子選択回路を設け、オペアンプの出力端
子の電圧をインピーダンス対応電圧として出力するよう
にしている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an impedance measuring apparatus, wherein one end of a reference resistor is connected to an inverting input terminal of an operational amplifier having a non-inverting input terminal grounded, and a reference voltage source is connected to the other end of the reference resistor. A device-under-test selection circuit is provided between the input terminal and the output terminal to output the voltage of the output terminal of the operational amplifier as a voltage corresponding to the impedance.

【0022】被測定素子選択回路は、オペアンプの反転
入力端子にアナログ電流を断続可能な第1の半導体スイ
ッチ素子の一端を接続し、第1の半導体スイッチ素子の
他端にアナログ電流を断続可能な第2の半導体スイッチ
素子の一端を接続し、第2の半導体スイッチ素子の他端
に被測定インピーダンス素子の一端が接続され、第1の
半導体スイッチ素子の他端にアナログ電流を断続可能な
第3の半導体スイッチ素子の一端を接続し、第3の半導
体スイッチ素子の他端を接地し、オペアンプの出力端子
にアナログ電流を断続可能な第4の半導体スイッチ素子
の一端を接続し、第4の半導体スイッチ素子の他端にア
ナログ電流を断続可能な第5の半導体スイッチ素子の一
端を接続し、第5の半導体スイッチ素子の他端に被測定
インピーダンス素子の他端が接続され、第4の半導体ス
イッチ素子の他端にアナログ電流を断続可能な第6の半
導体スイッチ素子の一端を接続し、第6の半導体スイッ
チ素子の他端を接地している。そして、第1ないし第6
の半導体スイッチ素子を複数組設けている。
In the device under test selection circuit, one end of the first semiconductor switching device capable of interrupting the analog current is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier, and the analog current can be interrupted at the other end of the first semiconductor switching device. A third semiconductor switch element is connected to one end, the other end of the second semiconductor switch element is connected to one end of the impedance element to be measured, and the other end of the first semiconductor switch element is capable of interrupting an analog current. Connected to one end of the third semiconductor switching device, the other end of the third semiconductor switching device is grounded, and one end of a fourth semiconductor switching device capable of interrupting an analog current is connected to the output terminal of the operational amplifier. One end of a fifth semiconductor switch element capable of connecting and disconnecting an analog current is connected to the other end of the switch element, and the measured impedance element is connected to the other end of the fifth semiconductor switch element. The other end is connected, one end of the fourth semiconductor switch sixth semiconductor switch device capable of connecting and disconnecting an analog current to the other end of the device connected, is grounded and the other end of the semiconductor switching device of the sixth. And the first to sixth
Are provided in plural sets.

【0023】請求項4記載のインピーダンス測定装置
は、請求項2または請求項3記載のインピーダンス測定
装置において、基準電圧源を一定の直流電圧を発生する
直流電圧源としている。請求項5記載のインピーダンス
測定装置は、請求項2または請求項3記載のインピーダ
ンス測定装置において、基準電圧源を一定振幅,一定周
波数の交流電圧を発生する交流電圧源としている。
An impedance measuring apparatus according to a fourth aspect is the impedance measuring apparatus according to the second or third aspect, wherein the reference voltage source is a DC voltage source for generating a constant DC voltage. According to a fifth aspect of the impedance measuring device of the second or third aspect, the reference voltage source is an AC voltage source that generates an AC voltage having a constant amplitude and a constant frequency.

【0024】[0024]

【作用】請求項1記載の発明の構成によれば、複数個の
被測定インピーダンス素子のうちの何れか1個の被測定
インピーダンス素子のインピーダンスを測定する際に、
複数個の被測定インピーダンス素子のうちの残りのそれ
ぞれの両端が接地されることになり、複数個の被測定イ
ンピーダンス素子のうちの残りのそれぞれの両側のオフ
となっている半導体スイッチ素子のリーク電流が複数個
の被測定インピーダンス素子のうちの残りを通してオペ
アンプの出力端子から非反転入力端子へ流れることはな
い。複数個の被測定インピーダンス素子のうちの残りの
それぞれの両側のオフ状態となっている半導体スイッチ
素子のうち、オペアンプの出力端子側の半導体スイッチ
素子は、オペアンプの出力端子とグラウンドの間に挿入
された状態となり、オペアンプの出力インピーダンスが
きわめて小さいので、上記オペアンプの出力端子側の半
導体スイッチ素子のリーク電流の影響は無視できる。ま
た、複数個の被測定インピーダンス素子のうちの残りの
それぞれの両側のオフ状態となっている半導体スイッチ
素子のうち、オペアンプの反転入力端子側の半導体スイ
ッチ素子は、オペアンプの反転入力端子とグラウンドと
の間に挿入された状態となり、オペアンプのオープンル
ープの電圧利得が十分に大きく反転入力端子の電圧はき
わめて小さいので、無視できる。したがって、複数個の
被測定インピーダンス素子のうちの残りのそれぞれの両
側のオフ状態となっている半導体スイッチ素子のリーク
電流の影響をほとんど受けることなく、複数個の被測定
インピーダンス素子のうちの何れか1個の被測定インピ
ーダンス素子のインピーダンスを測定することが可能と
なり、したがって高いインピーダンスの被測定インピー
ダンス素子まで精度よくインピーダンスを測定すること
ができる。
According to the configuration of the first aspect of the present invention, when measuring the impedance of any one of the plurality of impedance elements to be measured,
Both ends of the remaining ones of the plurality of impedance elements to be measured are grounded, and the leakage current of the semiconductor switch element which is off on both sides of the remaining ones of the plurality of impedance elements to be measured. Does not flow from the output terminal of the operational amplifier to the non-inverting input terminal through the rest of the plurality of impedance elements to be measured. Among the semiconductor switch elements in the off state on the respective opposite sides of the plurality of impedance elements to be measured, the semiconductor switch element on the output terminal side of the operational amplifier is inserted between the output terminal of the operational amplifier and ground. Since the output impedance of the operational amplifier is extremely small, the influence of the leakage current of the semiconductor switch element on the output terminal side of the operational amplifier can be ignored. Further, among the semiconductor switch elements in the off state on both sides of the remaining impedance elements to be measured, the semiconductor switch element on the inverting input terminal side of the operational amplifier is the inverting input terminal of the operational amplifier, the ground, and , And the voltage gain of the open loop of the operational amplifier is sufficiently large and the voltage of the inverting input terminal is extremely small, so that it can be ignored. Therefore, any one of the plurality of impedance elements to be measured is hardly affected by the leakage current of the semiconductor switch element in the off state on each of the remaining sides of the plurality of impedance elements to be measured. It is possible to measure the impedance of one measured impedance element, and therefore it is possible to accurately measure the impedance of even the measured impedance element having a high impedance.

【0025】請求項2記載の発明の構成によれば、被測
定素子選択回路のうちの何れか一つの組の第1および第
3の半導体スイッチ素子をオンにするとともに第2およ
び第4の半導体スイッチ素子をオフにし、被測定素子選
択回路のうちの残りの組の第1および第3の半導体スイ
ッチ素子をオフにするとともに第2および第4の半導体
スイッチ素子をオンにすることで、オペアンプの反転入
力端子および出力端子と被測定素子選択回路のうちの何
れか一つの組の被測定インピーダンス素子の両端とをそ
れぞれ導通させるとともに、被測定素子選択回路のうち
の残りの組の被測定インピーダンス素子の両端をオペア
ンプの反転入力端子および出力端子から開放し、被測定
素子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定インピー
ダンス素子の両端をグラウンドから開放するとととも
に、被測定素子選択回路のうちの残りの組の被測定イン
ピーダンス素子の両端とグラウンドとを導通させ、被測
定素子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定インピ
ーダンス素子のインピーダンスを選択的に測定する。
According to the configuration of the second aspect of the present invention, the first and third semiconductor switch elements of any one set of the device-under-test selection circuit are turned on and the second and fourth semiconductor switch elements are turned on. By turning off the switch element and turning off the first and third semiconductor switch elements of the remaining set in the element-under-test selection circuit and turning on the second and fourth semiconductor switch elements, The inverting input terminal and the output terminal and both ends of any one set of the measured impedance element of the measured element selection circuit are electrically connected to each other, and the remaining set of the measured impedance element of the measured element selection circuit are connected. Open from both the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier, and connect both ends of the impedance element to be measured in any one set of the element to be measured circuit. Along with releasing from the ground, the two ends of the measured impedance element of the remaining set of the measured element selection circuit and the ground are conducted, and the measured impedance element of any one set of the measured element selection circuit Selectively measure impedance.

【0026】この場合において、被測定素子選択回路の
うちの残りの組の被測定インピーダンス素子の両端が接
地されることになり、被測定素子選択回路のうちの残り
の組の被測定インピーダンス素子の両端のオフとなって
いる第1および第3の半導体スイッチ素子のリーク電流
が被測定素子選択回路のうちの残りの組の被測定インピ
ーダンス素子を通してオペアンプの出力端子から非反転
入力端子へ流れることはない。被測定素子選択回路のう
ちの残りの組の被測定インピーダンス素子の両側のオフ
状態となっている第1および第3の半導体スイッチ素子
のうち、オペアンプの出力端子側の第3の半導体スイッ
チ素子は、オペアンプの出力端子とグラウンドの間に挿
入された状態となり、オペアンプの出力インピーダンス
がきわめて小さいので、上記オペアンプの出力端子側の
半導体スイッチ素子のリーク電流の影響は無視できる。
また、被測定素子選択回路のうちの残りの組の被測定イ
ンピーダンス素子の両側のオフ状態となっている第1お
よび第3の半導体スイッチ素子のうち、オペアンプの反
転入力端子側の第1の半導体スイッチ素子は、オペアン
プの反転入力端子とグラウンドとの間に挿入された状態
となり、オペアンプのオープンループの電圧利得が十分
に大きく反転入力端子の電圧はきわめて小さいので、無
視できる。したがって、被測定素子選択回路のうちの残
りの組の被測定インピーダンス素子の両側のオフ状態と
なっている第1および第3の半導体スイッチ素子のリー
ク電流の影響をほとんど受けることなく、被測定素子選
択回路のうちの何れか一つの組の被測定インピーダンス
素子のインピーダンスを測定することが可能となり、し
たがって高いインピーダンスの被測定インピーダンス素
子まで精度よくインピーダンスを測定することができ
る。
In this case, both ends of the remaining set of impedance elements to be measured in the element selection circuit to be measured are grounded, and the remaining sets of impedance to be measured of the element selection circuit to be measured are grounded. The leakage current of the first and third semiconductor switching elements that are off at both ends flows from the output terminal of the operational amplifier to the non-inverting input terminal through the remaining set of the measured impedance elements of the measured element selection circuit. Absent. Of the first and third semiconductor switch elements in the off state on both sides of the remaining set of the measured impedance elements of the measured element selection circuit, the third semiconductor switch element on the output terminal side of the operational amplifier is The state is inserted between the output terminal of the operational amplifier and the ground, and the output impedance of the operational amplifier is extremely small. Therefore, the influence of the leakage current of the semiconductor switch element on the output terminal side of the operational amplifier can be ignored.
Also, of the first and third semiconductor switch elements in the off state on both sides of the remaining set of the measured impedance elements of the measured element selection circuit, the first semiconductor on the inverting input terminal side of the operational amplifier The switch element is inserted between the inverting input terminal of the operational amplifier and the ground, and can be ignored because the open-loop voltage gain of the operational amplifier is sufficiently large and the voltage of the inverting input terminal is extremely small. Accordingly, the device under test is hardly affected by the leakage current of the first and third semiconductor switching devices that are off on both sides of the remaining set of the device under test of the device under test selection circuit. It is possible to measure the impedance of any one set of the measured impedance elements of the selection circuit, and therefore it is possible to accurately measure the impedance up to the high impedance measured elements.

【0027】請求項3記載の発明の構成によれば、被測
定素子選択回路のうちの何れか一つの組の第1,第2,
第4および第5の半導体スイッチ素子をオンにするとと
もに第3および第6の半導体スイッチ素子をオフにし、
被測定素子選択回路のうちの残りの組の第1,第2,第
4および第5の半導体スイッチ素子をオフにするととも
に第3および第6の半導体スイッチ素子をオンにするこ
とで、オペアンプの反転入力端子および出力端子と被測
定素子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定インピ
ーダンス素子の両端とをそれぞれ導通させるとともに、
被測定素子選択回路のうちの残りの組の被測定インピー
ダンス素子の両端をオペアンプの反転入力端子および出
力端子から開放し、被測定素子選択回路のうちの何れか
一つの組の被測定インピーダンス素子の両端をグラウン
ドから開放するととともに、被測定素子選択回路のうち
の残りの組の被測定インピーダンス素子の両端とグラウ
ンドとを導通させ、被測定素子選択回路のうちの何れか
一つの組の被測定インピーダンス素子のインピーダンス
を選択的に測定する。
According to the third aspect of the present invention, any one of the first, second and third elements of the device-under-test selection circuit is selected.
Turning on the fourth and fifth semiconductor switch elements and turning off the third and sixth semiconductor switch elements,
By turning off the first, second, fourth and fifth semiconductor switch elements of the remaining set in the element-under-test selection circuit and turning on the third and sixth semiconductor switch elements, the operational amplifier While conducting both the inverting input terminal and the output terminal and both ends of the impedance element under test of any one of the element under test selection circuits,
Both ends of the measured impedance element of the remaining set of the measured element selection circuit are opened from the inverting input terminal and output terminal of the operational amplifier, and the measured impedance element of any one set of the measured element selection circuit is Both ends are released from ground, and both ends of the measured impedance element of the remaining set of the measured element selection circuit are conducted to the ground, and the measured impedance of any one set of the measured element selection circuit is measured. Selectively measure the impedance of the device.

【0028】この場合において、被測定素子選択回路の
うちの残りの組の被測定インピーダンス素子の両端が接
地されることになり、被測定素子選択回路のうちの残り
の組の被測定インピーダンス素子の両端のオフとなって
いる第1,第2,第4および第5の半導体スイッチ素子
のリーク電流が被測定素子選択回路のうちの残りの組の
被測定インピーダンス素子を通してオペアンプの出力端
子から非反転入力端子へ流れることはない。被測定素子
選択回路のうちの残りの組の被測定インピーダンス素子
の両側のオフ状態となっている第1および第4の半導体
スイッチ素子のうち、オペアンプの出力端子側の第4の
半導体スイッチ素子は、オペアンプの出力端子とグラウ
ンドの間に挿入された状態となり、オペアンプの出力イ
ンピーダンスがきわめて小さいので、上記オペアンプの
出力端子側の半導体スイッチ素子のリーク電流の影響は
無視できる。また、被測定素子選択回路のうちの残りの
組の被測定インピーダンス素子の両側のオフ状態となっ
ている第1および第4の半導体スイッチ素子のうち、オ
ペアンプの反転入力端子側の第1の半導体スイッチ素子
は、オペアンプの反転入力端子とグラウンドとの間に挿
入された状態となり、オペアンプのオープンループの電
圧利得が十分に大きく反転入力端子の電圧はきわめて小
さいので、無視できる。したがって、被測定素子選択回
路のうちの残りの組の被測定インピーダンス素子の両側
のオフ状態となっている第1および第4の半導体スイッ
チ素子のリーク電流の影響をほとんど受けることなく、
被測定素子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定イ
ンピーダンス素子のインピーダンスを測定することが可
能となり、したがって高いインピーダンスの被測定イン
ピーダンス素子まで精度よくインピーダンスを測定する
ことができる。
In this case, both ends of the remaining set of impedance elements to be measured of the element to be measured are grounded, and the remaining sets of impedance to be measured of the element to be measured are selected. The leakage current of the first, second, fourth, and fifth semiconductor switch elements that are off at both ends is non-inverted from the output terminal of the operational amplifier through the remaining set of measured impedance elements of the measured element selection circuit. It does not flow to the input terminal. Of the first and fourth semiconductor switch elements in the off state on both sides of the remaining set of impedance elements to be measured in the element to be measured selection circuit, the fourth semiconductor switch element on the output terminal side of the operational amplifier is The state is inserted between the output terminal of the operational amplifier and the ground, and the output impedance of the operational amplifier is extremely small. Therefore, the influence of the leakage current of the semiconductor switch element on the output terminal side of the operational amplifier can be ignored. Also, of the first and fourth semiconductor switch elements in the off state on both sides of the remaining set of impedance elements to be measured in the element to be measured selection circuit, the first semiconductor on the inverting input terminal side of the operational amplifier The switch element is inserted between the inverting input terminal of the operational amplifier and the ground, and can be ignored because the open-loop voltage gain of the operational amplifier is sufficiently large and the voltage of the inverting input terminal is extremely small. Therefore, it is hardly affected by the leakage current of the first and fourth semiconductor switch elements that are in the off state on both sides of the remaining set of the measured impedance elements in the measured element selection circuit.
It is possible to measure the impedance of any one set of the measured impedance elements of the measured element selection circuit, and thus to accurately measure the impedance of the measured impedance elements having a high impedance.

【0029】請求項4記載の発明の構成によれば、イン
ピーダンス素子としての抵抗器の抵抗値を測定すること
ができる。請求項5記載の発明の構成によれば、インピ
ーダンス素子としてのコイルおよびコンデンサのインピ
ーダンスを測定することができる。
According to the configuration of the fourth aspect of the invention, the resistance value of the resistor as the impedance element can be measured. According to the configuration of the invention described in claim 5, the impedance of the coil and the capacitor as the impedance element can be measured.

【0030】[0030]

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図1にアナログスイッチのようなアナログ
電流を断続可能な半導体スイッチ素子を被測定インピー
ダンス素子である被測定抵抗器の選択に用いた、この発
明の第1の実施例のインピーダンス測定装置の回路図を
示す。このインピーダンス測定装置は、図1に示すよう
に、図6における被測定素子選択回路SE1 に代えて、
被測定素子選択回路SE5 を用いたもので、その他の構
成は図6のインピーダンス測定装置と同様である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of an impedance measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention in which a semiconductor switch element capable of interrupting an analog current such as an analog switch is used for selecting a resistor to be measured as an impedance element to be measured. Show. The impedance measuring apparatus, as shown in FIG. 1, instead of the device under test select circuit SE 1 in FIG. 6,
But using element selection circuit SE 5 to be measured, other configurations are the same as the impedance measurement device of FIG.

【0031】被測定素子選択回路SE3 は、例えばオペ
アンプA1 の反転入力端子にアナログ電流を断続可能な
第1の半導体スイッチ素子(アナログスイッチ、例えば
ADG201;アナログデバイセズ社製:他の半導体ス
イッチ素子も同様である)S 11の一端を接続し、第1の
半導体スイッチ素子S11の他端にアナログ電流を断続可
能な第2の半導体スイッチ素子S12の一端を接続し、第
1の半導体スイッチ素子S11の他端にアナログ電流を断
続可能な第3の半導体スイッチ素子S13の一端を接続
し、第3の半導体スイッチ素子S13の他端を接地し、オ
ペアンプA1 の出力端子にアナログ電流を断続可能な第
4の半導体スイッチ素子S21の一端を接続し、第4の半
導体スイッチ素子S21の他端にアナログ電流を断続可能
な第5の半導体スイッチ素子S22の一端を接続し、第4
の半導体スイッチ素子S21の他端にアナログ電流を断続
可能な第6の半導体スイッチ素子S23の一端を接続し、
第6の半導体スイッチ素子S23の他端を接地し、第2の
半導体スイッチ素子S12の他端に被測定抵抗器Rx1の一
端が接続され、第5の半導体スイッチ素子S22の他端に
被測定抵抗器Rx1の他端が接続される。
Device under test selection circuit SE3Is an operation
Amplifier A1Analog current can be intermittently applied to the inverting input terminal of
First semiconductor switch element (analog switch, for example,
ADG201; manufactured by Analog Devices, Inc .: other semiconductor
The same applies to the switch element) S 11Connect one end of the first
Semiconductor switch element S11Analog current can be intermittently applied to the other end
Functioning second semiconductor switch element S12Connect one end of the
1 semiconductor switching element S11The analog current to the other end of
Connectable third semiconductor switch element S13Connect one end of
And the third semiconductor switch element S13Ground the other end of the
Pair A1An analog current can be intermittently output to the output terminal of
Fourth semiconductor switch element Stwenty oneConnect one end of the 4th half
Conductor switch element Stwenty oneAnalog current can be interrupted at the other end of
Fifth semiconductor switch element Stwenty twoConnect one end of the
Semiconductor switch element Stwenty oneAnalog current at the other end
Possible sixth semiconductor switch element Stwenty threeConnect one end of
Sixth semiconductor switch element Stwenty threeGround the other end of the
Semiconductor switch element S12To the other end of the measured resistor Rx1One
Ends are connected to each other, and the fifth semiconductor switch element Stwenty twoAt the other end of
Measured resistor Rx1The other end of is connected.

【0032】被測定素子選択回路SE3 には、上記と同
様の半導体スイッチ素子S31,S32,S33,S41
42,S43および被測定抵抗器Rx2よりなる回路、半導
体スイッチ素子S51,S52,S53,S61,S62,S63
よび被測定抵抗器Rx3よりなる回路、‥‥‥、半導体ス
イッチ素子S(2n-1)1 ,S(2n-1)2 ,S(2n-1)3 ,S
(2n) 1 ,S(2n)2 ,S(2n)3 および被測定抵抗器Rxn
りなる回路が設けられている。
[0032] the measured element selection circuit SE 3 is similar to the above semiconductor switching element S 31, S 32, S 33 , S 41,
A circuit composed of S 42 , S 43 and a resistor R x2 to be measured, a circuit composed of semiconductor switch elements S 51 , S 52 , S 53 , S 61 , S 62 , S 63 and a resistor R x3 to be measured; , Semiconductor switching elements S (2n-1) 1 , S (2n-1) 2 , S (2n-1) 3 , S
A circuit including (2n) 1 , S (2n) 2 , S (2n) 3 and a resistor to be measured R xn is provided.

【0033】ここで、図1のインピーダンス測定装置を
用いたインピーダンス測定方法について説明する。この
インピーダンス測定方法では、オペアンプA1 の反転入
力端子および出力端子と複数個の被測定抵抗器Rx1〜R
xnの両端との間にそれぞれ挿入されてアナログ電流を断
続可能な選択用の半導体スイッチ素子S11〜Sn1,S 12
〜Sn2を選択的にオンオフさせることにより、オペアン
プA1 の反転入力端子および出力端子と複数個の被測定
抵抗器Rx1〜Rxnのうちの何れか1個の両端とをそれぞ
れ導通させるとともに、複数個の被測定抵抗器Rx1〜R
xnのうちの残りの両端をオペアンプA1 の反転入力端子
および出力端子から開放し、複数個の被測定抵抗器Rx1
〜Rxnのうちの何れか1個の抵抗値(直流抵抗)を選択
的に測定する。
Here, the impedance measuring device of FIG.
The used impedance measurement method will be described. this
In the impedance measurement method, the operational amplifier A1Inversion of
Force terminal and output terminal and multiple resistors R under testx1~ R
xnBetween the two ends of the
Semiconductor switch element S for continuous selection11~ Sn1, S 12
~ Sn2By selectively turning on and off
A1Inverting input and output terminals and multiple DUTs
Resistor Rx1~ RxnEach one of the two ends
And the plurality of resistors to be measured Rx1~ R
xnOp amp A at both ends1Inverting input terminal
And multiple resistors R to be measuredx1
~ RxnSelect one of the resistance values (DC resistance)
Measurement.

【0034】この際、半導体スイッチ素子S11〜Sn1
12〜Sn2の被測定抵抗器側端子とグラウンドとの間に
それぞれ接続されてアナログ電流を断続可能な接地用の
半導体スイッチ素子S13〜Sn3を選択的にオンオフさせ
ることにより、複数個の被測定抵抗器Rx1〜Rxnのうち
の何れか1個の両端をグラウンドから開放するととも
に、複数個の被測定抵抗器Rx1〜Rxnのうちの残りの両
端とグラウンドとを導通させる。
At this time, the semiconductor switch elements S 11 to S n1 ,
By S 12 are respectively connected between the measured resistor terminal and ground to S n2 selectively turning on and off the semiconductor switching element S 13 to S n3 for intermittent ground plane an analog current, a plurality as well as free from any one of the ground both ends of the measurement resistor R x1 to R xn of, thereby turning on the remaining ends and the ground of the plurality of the measurement resistor R x1 to R xn .

【0035】以下、図1のインピーダンス測定装置を用
いた抵抗値の測定について、具体的に説明する。図1の
インピーダンス測定装置は、被測定抵抗器Rx1〜Rxn
セットした状態において、半導体スイッチ素子S11,S
12,S21,S22をオンにし、半導体スイッチ素子S13
23をオフにし、半導体スイッチ素子S31,S32
41,S42,‥‥‥,S(2n-1)1 ,S(2n-1)2 ,S
(2n)1 ,S(2n)2 をオフにし、半導体スイッチ素子
33,S43,‥‥‥,S(2n-1)3 ,S(2n)3 をオンにす
ると、被測定抵抗器Rx2〜RxnはオペアンプA1 から開
放され、被測定抵抗器Rx1のみを通してオペアンプA1
の出力端子から反転入力端子に電流が流れることにな
り、このときのオペアンプA1 の出力端子の電圧En
被測定抵抗器Rx1の抵抗値に比例することになり、オペ
アンプA1 の出力端子の電圧En をオペアンプA 2 等で
増幅して表示手段DPへ供給することで、被測定抵抗器
x1の抵抗値を測定、つまり表示手段DPにて表示する
ことができる。
Hereinafter, the impedance measuring apparatus shown in FIG.
The measurement of the resistance value will be described specifically. Of FIG.
The impedance measuring device is a resistor R to be measured.x1~ RxnTo
In the set state, the semiconductor switch element S11, S
12, Stwenty one, Stwenty twoTo turn on the semiconductor switch element S13,
Stwenty threeTo turn off the semiconductor switch element S31, S32,
S 41, S42, ‥‥‥, S(2n-1) 1, S(2n-1) 2, S
(2n) 1, S(2n) 2Turn off the semiconductor switch element
S33, S43, ‥‥‥, S(2n-1) 3, S(2n) 3Turn on
Then, the measured resistor Rx2~ RxnIs operational amplifier A1Open from
Released, resistor R to be measuredx1Operational amplifier A only through1
Current will flow from the output terminal of
The operational amplifier A at this time1Output terminal voltage EnBut
Measured resistor Rx1Is proportional to the resistance value of
Amplifier A1Output terminal voltage EnIs the operational amplifier A 2Etc.
By amplifying and supplying it to the display means DP, the measured resistor
Rx1Resistance value is measured, that is, displayed on the display means DP.
be able to.

【0036】同様にして、半導体スイッチ素子S31,S
32,S41,S42をオンにし、半導体スイッチ素子S33
43をオフにし、半導体スイッチ素子S11,S12
21,S 22,S51,S52,S61,S62,‥‥‥,S
(2n-1)1 ,S(2n-1)2 ,S(2n)1 ,S (2n)2 をオフに
し、半導体スイッチ素子S13,S23,S53,S63,‥‥
‥,S(2 n-1)3 ,S(2n)3 をオンにすることで、被測定
抵抗器Rx2の抵抗値を表示手段DPにて表示することが
できる。他の被測定抵抗器Rx3〜Rxnについても同様で
ある。
Similarly, the semiconductor switch element S31, S
32, S41, S42To turn on the semiconductor switch element S33,
S43To turn off the semiconductor switch element S11, S12,
Stwenty one, S twenty two, S51, S52, S61, S62, ‥‥‥, S
(2n-1) 1, S(2n-1) 2, S(2n) 1, S (2n) 2Turn off
And the semiconductor switch element S13, Stwenty three, S53, S63‥‥‥
‥, S(2 n-1) 3, S(2n) 3By turning on the
Resistor Rx2Can be displayed on the display means DP.
it can. Other resistor R to be measuredx3~ RxnThe same applies to
is there.

【0037】この実施例のインピーダンス測定装置によ
れば、上記したように各半導体スイッチ素子S11
12,S13,‥‥‥,S(2n)1 ,S(2n)2 ,S(2n)3
オンオフを切り替えることで、オペアンプA1 の反転入
力端子および出力端子と被測定素子選択回路SE3 にお
ける例えば被測定抵抗器Rx1の両端とをそれぞれ導通さ
せるとともに、被測定素子選択回路SE3 のうちの残り
の被測定抵抗器Rx2〜Rxnの両端をオペアンプA1 の反
転入力端子および出力端子から開放し、被測定素子選択
回路SE3 のうちの被測定抵抗器Rx1の両端をグラウン
ドから開放するととともに、被測定抵抗器Rx2〜Rxn
両端とグラウンドとを導通させ、被測定抵抗器Rx1の抵
抗値を選択的に測定することができる。この場合におい
て、残りの被測定抵抗器Rx2〜Rxnの両端が接地される
ことになり、残りの被測定抵抗器Rx2〜Rxnの両端のオ
フとなっている第1,第2,第4および第5の半導体ス
イッチ素子S11, 12, 21, 22のリーク電流が残り
の被測定抵抗器Rx2〜Rxnを通してオペアンプA1 の出
力端子から非反転入力端子へ流れることはない。残りの
被測定抵抗器Rx2〜Rxnの両側のオフ状態となっている
第1および第4の半導体スイッチ素子S11,S21のう
ち、オペアンプA1の出力端子側の第4の半導体スイッ
チ素子S21は、オペアンプA1 の出力端子とグラウンド
の間に挿入された状態となり、オペアンプA1 の出力イ
ンピーダンスがきわめて小さいので、上記オペアンプA
1 の出力端子側の半導体スイッチ素子S23のリーク電流
の影響は無視できる。また、残りの被測定抵抗器Rx2
xnの両側のオフ状態となっている第1および第4の半
導体スイッチ素子S11, 21のうち、オペアンプA1
反転入力端子側の第1の半導体スイッチ素子S11は、オ
ペアンプA1 の反転入力端子とグラウンドとの間に挿入
された状態となり、オペアンプA1 のオープンループの
電圧利得が十分に大きく反転入力端子の電圧はきわめて
小さいので、無視できる。したがって、残りの被測定抵
抗器Rx2〜Rxnの両側のオフ状態となっている第1およ
び第4の半導体スイッチ素子S11,S21のリーク電流の
影響をほとんど受けることなく、被測定抵抗器Rx1のイ
ンピーダンスを測定することが可能となり、したがって
高いインピーダンスの被測定インピーダンス素子まで精
度よくインピーダンスを測定することができる。
According to the impedance measuring apparatus of this embodiment, as described above, each semiconductor switch element S 11 ,
By switching on and off of S 12 , S 13 , ‥‥‥, S (2n) 1 , S (2n) 2 , S (2n) 3 , the inverting input terminal and output terminal of the operational amplifier A 1 and the element to be measured selection circuit with each to conduct, for example in the two ends of the measuring resistor R x1 SE 3, an inverting input terminal ends of the operational amplifier a 1 of the remaining measured resistor R x2 to R xn of the element to be measured select circuit SE 3 and then released from an output terminal, with the opening the both ends of the measuring resistor R x1 of the element to be measured select circuit SE 3 from ground, to conduct both ends and ground of the measured resistor R x2 to R xn, The resistance value of the measured resistor R x1 can be selectively measured. In this case, both ends of the remaining resistors to be measured R x2 to R xn are grounded, and the first, second, and second ends of the remaining resistors to be measured R x2 to R xn are turned off. fourth and fifth semiconductor switching elements S 11, S 12, S 21 , to flow the leakage current of S 22 is through the remainder of the measured resistor R x2 to R xn from the output terminal of the operational amplifier a 1 to the non-inverting input terminal There is no. Among the first and fourth semiconductor switch elements S 11 and S 21 in the off state on both sides of the remaining resistors R x2 to R xn to be measured, the fourth semiconductor switch on the output terminal side of the operational amplifier A 1 element S 21 becomes the inserted state between the output terminal and ground of the operational amplifier a 1, the output impedance of the operational amplifier a 1 is very small, the operational amplifier a
Effect of the leakage current of the first output terminal of the semiconductor switching element S 23 is negligible. Further, the remaining resistors to be measured R x2 to
One of the first and fourth semiconductor switching elements S 11, S 21 which is the opposite sides of the off state of the R xn, first semiconductor switch element S 11 of the inverting input terminal of the operational amplifier A 1 is an operational amplifier A 1 because of it the inserted state between the inverting input terminal and ground, the voltage of the voltage gain of the open loop of the operational amplifier a 1 is sufficiently large inverting input terminal is very small, negligible. Therefore, hardly affected the leakage current of the remaining measured resistor R x2 first and fourth that is the opposite sides of the off state of the to R xn semiconductor switching element S 11, S 21, the measured resistance The impedance of the device R x1 can be measured, and therefore, the impedance can be measured with high accuracy even to a high impedance element to be measured.

【0038】ここで、測定精度が高くなる理由につい
て、図2の等価回路を参照して説明する。図2はオペア
ンプA1 と被測定素子選択回路SE3 の部分の等価回路
で、半導体スイッチ素子S11,S12,S21,S22をオン
にし、半導体スイッチ素子S13,S23をオフにし、半導
体スイッチ素子S31,S32,S41,S42,‥‥‥,S(2
n-1)1 ,S(2n-1)2 ,S(2n)1 ,S(2n)2 をオフにし、
半導体スイッチ素子S33,S43,‥‥‥,S(2n-1)3
(2n)3 をオンにして被測定抵抗器Rx1の抵抗値を測定
する状態を示している。図2の等価回路では、半導体ス
イッチ素子S11,S12,S21,S22,S33,S43,‥‥
‥,S(2n-1)3 ,S(2n)3 のオン抵抗は無視し、半導体
スイッチ素子S13,S23,S31,S32,S41,S42,‥
‥‥,S(2 n-1)1 ,S(2n-1)2 ,S(2n)1 ,S(2n)2
オフ抵抗をr13,r23,r31,r32,r41,r42,‥‥
‥,r(2n-1)1 ,r(2n-1)2 ,r(2n)1 ,r(2n)2 で表
している。i1 〜in は被測定抵抗器Rx1〜Rxn(公称
値が同じもの)をそれぞれ流れる電流であり、ix はオ
ペアンプA1 の出力端子から反転入力端子へ流れる電流
である。
Here, the reason why the measurement accuracy is increased will be described with reference to the equivalent circuit of FIG. Figure 2 is an equivalent circuit of the portion of the operational amplifier A 1 and the device under test selection circuit SE 3, the semiconductor switching element S 11, S 12, S 21 , S 22 is turned on, the semiconductor switching element S 13, S 23 clear , Semiconductor switch elements S 31 , S 32 , S 41 , S 42 ,..., S (2
n-1) 1 , S (2n-1) 2 , S (2n) 1 , S (2n) 2 are turned off,
Semiconductor switch elements S 33 , S 43 , ‥‥‥, S (2n-1) 3 ,
It shows a state in which S (2n) 3 is turned on and the resistance value of the measured resistor R x1 is measured. In the equivalent circuit of FIG. 2, semiconductor switch elements S 11 , S 12 , S 21 , S 22 , S 33 , S 43 , ....
The ON resistances of ‥, S (2n-1) 3 and S (2n) 3 are ignored, and the semiconductor switch elements S 13 , S 23 , S 31 , S 32 , S 41 , S 42 , ‥
オ フ, S (2 n-1) 1 , S (2n-1) 2 , S (2n) 1 , S (2n) 2 are set to off resistances r 13 , r 23 , r 31 , r 32 , r 41 , r 42 , ‥‥
‥, r (2n-1) 1 , r (2n-1) 2 , r (2n) 1 , r (2n) 2 . i 1 through i n is the current through the measured resistor R x1 to R xn (nominal value same) respectively, i x is the current flowing from the output terminal of the operational amplifier A 1 to the inverting input terminal.

【0039】ここで、上記の等価回路において、半導体
スイッチ素子S1 〜S2nとして、上記のようなアナログ
スイッチ(ADG201:アナログデバイセズ社製)を
例にとって、誤差が減少する点を数値を挙げて説明す
る。図2の等価回路に示すように、オフ状態の半導体ス
イッチS23,S41,‥‥‥,S(2n)1 のオフ抵抗r23
41,‥‥‥,r(2n)1 は、すべて並列に、オペアンプ
1 の出力端子とグラウンドとの間に入った状態(合成
抵抗をro とした等価回路を図3に示す)となり、その
影響は無視することができる。
Here, in the above-described equivalent circuit, taking the above-described analog switch (ADG201: manufactured by Analog Devices) as an example of the semiconductor switch elements S 1 to S 2n , numerically indicate that the error is reduced. explain. As shown in the equivalent circuit of FIG. 2, the off resistance r 23 of the semiconductor switches S 23 , S 41 ,..., S (2n) 1 in the off state,
r 41, ‥‥‥, r (2n ) 1 are all in parallel, they enter a state between the output terminal and the ground of the operational amplifier A 1 (the equivalent circuit and r o the combined resistance shown in FIG. 3) and , Its effects can be ignored.

【0040】すなわち、オペアンプA1 として例えばナ
ショナル・セミコンダクタ社製のLF155Aを使用す
る場合を例にとると、直流で閉ループゲインGc=10
とすれば、オペアンプA1 の出力インピーダンスは0.
2Ω以下であり、ro =En/半導体スイッチの合計リ
ーク電流(例えば1μAとすれば)≒10V/1μA=
10MΩであるから、その影響は0.2Ω/10000000Ω
=2/108 であるから、En ≒Ex 、つまり、Em
0と考えることができる。
That is, taking the case of using, for example, LF155A manufactured by National Semiconductor as the operational amplifier A 1 , the closed loop gain Gc = 10 at DC.
Then, the output impedance of the operational amplifier A 1 is 0.
2 Ω or less, r o = E n / total leak current of the semiconductor switch (for example, 1 μA) ≈10 V / 1 μA =
Since it is 10MΩ, the effect is 0.2Ω / 10000000Ω
= 2/10 because it is 8, E n ≒ Ex, i.e., E m
It can be considered 0.

【0041】また、オフ状態の半導体スイッチS13,S
31,‥‥‥,S(2n-1)1 のオフ抵抗r13,r31,‥‥
‥,r(2n-1)1 は、すべて並列に、オペアンプA1 の反
転入力端子とグラウンドとの間に入った状態(合成抵抗
をri とした等価回路を図3に示す)となり、電流
2 ,i3 ,…,in は、オペアンプA1 の出力端子の
電圧En により、オペアンプA1 の反転入力端子に流れ
込むことはなくなり、合成抵抗ri の影響は、オペアン
プA1 のオープンループの電圧利得G0 が十分大きいか
ら無視することができる。ナショナル・セミコンダクタ
社製LF155Aの場合、G0 =106dB≒200000で
あるので、Ex =10V、Rx =1MΩであれば、i1
=Ex /Rx =10V/1MΩ=10μAであり、ま
た、前述のro と同様に、ri =10MΩと仮定すれ
ば、iri=Em /(G0 ×ri )=10V/200000÷1
0MΩ=0.5×10-5μAであるから、iri/i1
0.5×10 5 /10=0.5×106 の影響であるか
ら、i1 =ix と考えることができる。
Further, the semiconductor switch S in the off state13, S
31, ‥‥‥, S(2n-1) 1Off resistance r13, R31‥‥‥
‥, r(2n-1) 1Are all in parallel, operational amplifier A1Anti
The state that it is between the input terminal and the ground (combined resistance
FIG. 3 shows an equivalent circuit where ri is
i2, I3, ..., inIs the operational amplifier A1Output terminal
Voltage EnTherefore, the operational amplifier A1To the inverting input terminal of
And the combined resistance riThe impact of the opean
A1Open-loop voltage gain G0Is big enough
Can be ignored. National Semiconductor
In the case of LF155A manufactured by the company, G0= 106dB ≒ 200000
Because there is, Ex= 10V, Rx= 1 MΩ, i1
= Ex/ Rx= 10 V / 1 MΩ = 10 μA,
The above roAs in ri= 10MΩ
If iri= Em/ (G0× ri) = 10V / 200000 ÷ 1
0MΩ = 0.5 × 10-FiveμA, iri/ I1=
0.5 x 10 Five/10=0.5×106Is it the effect of
I, i1= IxCan be considered.

【0042】図4にアナログスイッチのようなアナログ
電流を断続可能な半導体スイッチ素子をコイルやコンデ
ンサ等の被測定インピーダンス素子の選択に用いたこの
発明の第2の実施例のインピーダンス測定装置の回路図
を示す。このインピーダンス測定装置は、図4に示すよ
うに、図8における被測定素子選択回路SE2 に代え
て、被測定素子選択回路SE4 を用いたもので、その他
の構成は図8のインピーダンス測定装置と同様である。
FIG. 4 is a circuit diagram of an impedance measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention in which a semiconductor switching element such as an analog switch capable of interrupting an analog current is used for selecting an impedance element to be measured such as a coil or a capacitor. Is shown. The impedance measuring apparatus, as shown in FIG. 4, in place of the element to be measured select circuit SE 2 in FIG. 8, but with the device under test selection circuit SE 4, other configurations are impedance measuring apparatus of FIG. 8 Is the same as

【0043】被測定素子選択回路SE4 は、図1の被測
定素子選択回路SE3 において、被測定抵抗器Rx1〜R
xnに代えて、被測定インピーダンス素子Zx1〜Zxnをセ
ットするようにしたもので、その他の構成は図1と同様
である。この実施例のインピーダンス測定装置によれ
ば、コイルやコンデンサ等の被測定インピーダンス素子
x1〜Zxnのインピーダンスを、第1の実施例と同様に
して測定することができ、直流抵抗の測定の場合と同じ
く、要求される測定精度に対し、それに使用する部品
(半導体スイッチ、オペアンプ等)の条件を選定すれ
ば、同様の効果を期待することが可能である。
The element to be measured select circuit SE 4, in the device under test selection circuit SE 3 in FIG. 1, the measurement resistor R x1 to R
Instead of xn , impedance elements to be measured Z x1 to Z xn are set, and the other configuration is the same as that of FIG. According to the impedance measuring apparatus of this embodiment, the impedances of the measured impedance elements Z x1 to Z xn such as coils and capacitors can be measured in the same manner as in the first embodiment. Similarly, the same effect can be expected by selecting the conditions of the components (semiconductor switch, operational amplifier, etc.) used for the required measurement accuracy.

【0044】なお、上記図1における半導体スイッチ素
子S12,S22,‥‥‥,S(n-1)2,Sn2は、半導体スイ
ッチ素子S13,S23,‥‥‥,S(n-1)3,Sn3のオン抵
抗が完全に零でないことに起因して例えば抵抗器Rx1
測定時に抵抗器Rx2〜Rxnに流れるリーク電流を抑え、
測定誤差を一層少なくするために設けられているが、半
導体スイッチ素子S13,S23,‥‥‥,S(n-1)3,Sn3
としてオン抵抗の十分に小さいものが得られれば、図5
に示すように、半導体スイッチ素子S12,S22,‥‥
‥,S(n-1)2,Sn2を省いた被測定素子選択回路SE5
を用いることも可能である。
[0044] Note that the semiconductor switching element S 12, S 22 in FIG 1, ‥‥‥, S (n- 1) 2, S n2 , the semiconductor switching elements S 13, S 23, ‥‥‥, S (n −1) 3 , S n3 has an ON resistance that is not completely zero, for example, suppresses a leak current flowing through the resistors R x2 to R xn when measuring the resistor R x1 ,
Although provided to further reduce the measurement error, the semiconductor switching elements S 13 , S 23 , ‥‥‥, S (n−1) 3 , S n3
As shown in FIG.
As shown in the figure, the semiconductor switch elements S 12 , S 22 ,.
素 子, S (n-1) 2 , element to be measured SE 5 omitting S n2
It is also possible to use.

【0045】[0045]

【発明の効果】請求項1記載のインピーダンス測定方法
によれば、複数個の被測定インピーダンス素子のうちの
何れか1個の被測定インピーダンス素子のインピーダン
スを測定する際に、複数個の被測定インピーダンス素子
のうちの残りのそれぞれの両端を接地することができ、
複数個の被測定インピーダンス素子のうちの残りのそれ
ぞれの両側のオフ状態となっている半導体スイッチ素子
のリーク電流の影響をほとんど受けることなく、複数個
の被測定インピーダンス素子のうちの何れか1個の被測
定インピーダンス素子のインピーダンスを測定すること
が可能となり、したがって高いインピーダンスの被測定
インピーダンス素子まで精度よくインピーダンスを測定
することができる。
According to the impedance measuring method of the present invention, when measuring the impedance of any one of the plurality of impedance elements to be measured, a plurality of impedance elements to be measured are measured. The other end of each of the elements can be grounded,
Any one of the plurality of impedance elements to be measured, which is hardly affected by the leakage current of the semiconductor switching element in the off state on the respective opposite sides of the plurality of impedance elements to be measured. It is possible to measure the impedance of the impedance element to be measured, and thus it is possible to accurately measure the impedance of the impedance element to be measured having a high impedance.

【0046】請求項2記載のインピーダンス測定装置に
よれば、第1の半導体スイッチ素子の他端に一端を接続
し他端を接地した第2の半導体スイッチ素子と、第3の
半導体スイッチ素子の他端に一端を接続し他端を接地し
た第4の半導体スイッチ素子とを設けたので、被測定素
子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定インピーダ
ンス素子のインピーダンスを測定するときに、被測定素
子選択回路のうちの残りの組の被測定インピーダンス素
子の両端を接地することができ、被測定素子選択回路の
うちの残りの組の被測定インピーダンス素子の両側のオ
フ状態となっている第1および第3の半導体スイッチ素
子のリーク電流の影響をほとんど受けることなく、被測
定素子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定インピ
ーダンス素子のインピーダンスを測定することが可能と
なり、したがって高いインピーダンスの被測定インピー
ダンス素子まで精度よくインピーダンスを測定すること
ができる。
According to the impedance measuring device of the second aspect, the second semiconductor switch element having one end connected to the other end of the first semiconductor switch element and the other end grounded, and the third semiconductor switch element Since a fourth semiconductor switch element having one end connected to the other end and the other end grounded is provided, when measuring the impedance of any one of the measured impedance elements of the measured element selection circuit, Both ends of the measured impedance element of the remaining set of the measuring element selection circuit can be grounded, and both sides of the measured impedance element of the remaining set of the measured element selection circuit are in the off state. The impedance of the impedance element to be measured of any one of the element selection circuits to be measured is hardly affected by the leakage current of the first and third semiconductor switching elements. Impedance becomes possible to measure, thus it is possible to accurately measure the impedance to be measured impedance element with high impedance.

【0047】請求項3記載のインピーダンス測定装置に
よれば、第1の半導体スイッチ素子の他端に一端を接続
し他端に被測定インピーダンス素子の一端が接続される
第2の半導体スイッチ素子と、第1の半導体スイッチ素
子の他端に一端を接続し他端を接地した第3の半導体ス
イッチ素子と、第4の半導体スイッチ素子の他端に一端
を接続し他端に被測定インピーダンス素子の他端が接続
される第5の半導体スイッチ素子と、第4の半導体スイ
ッチ素子の他端に一端を接続し他端を接地した第6の半
導体スイッチ素子とを設けたので、被測定素子選択回路
のうちの何れか一つの組の被測定インピーダンス素子の
インピーダンスを測定するときに、被測定素子選択回路
のうちの残りの組の被測定インピーダンス素子の両端を
接地することができ、被測定素子選択回路のうちの残り
の組の被測定インピーダンス素子の両側のオフ状態とな
っている第1,第2,第4および第5の半導体スイッチ
素子のリーク電流の影響をほとんど受けることなく、被
測定素子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定イン
ピーダンス素子のインピーダンスを測定することが可能
となり、したがって高いインピーダンスの被測定インピ
ーダンス素子まで精度よくインピーダンスを測定するこ
とができる。
According to the impedance measuring apparatus of the third aspect, the second semiconductor switch element having one end connected to the other end of the first semiconductor switch element and one end of the impedance element to be measured connected to the other end, A third semiconductor switch element having one end connected to the other end of the first semiconductor switch element and the other end grounded; and a fourth semiconductor switch element having one end connected to the other end and the other end connected to the impedance element to be measured. The fifth semiconductor switch element to which the end is connected and the sixth semiconductor switch element having one end connected to the other end of the fourth semiconductor switch element and the other end grounded are provided. When measuring the impedance of any one set of the measured impedance elements, both ends of the remaining set of the measured impedance elements in the measured element selection circuit can be grounded. Being substantially affected by the leakage current of the first, second, fourth and fifth semiconductor switch elements in the off state on both sides of the remaining set of the measured impedance elements of the measured element selection circuit. In addition, it is possible to measure the impedance of any one set of the measured impedance elements in the measured element selection circuit, and therefore it is possible to accurately measure the impedance of the measured impedance elements having a high impedance.

【0048】請求項4記載のインピーダンス測定装置に
よれば、複数個の被測定インピーダンス素子である抵抗
器の何れか1個を選択するための半導体スイッチ素子の
リーク電流の影響をほとんど受けることなく、高い抵抗
を有する抵抗器まで抵抗値を精度よく測定することがで
きる。請求項5記載のインピーダンス測定装置によれ
ば、複数個の被測定インピーダンス素子であるコイルま
たはコンデンサの何れか1個を選択するための半導体ス
イッチ素子のリーク電流の影響をほとんど受けることな
く、高いインピーダンスを有するコイルまたはコンデン
サまでインピーダンスを精度よく測定することができ
る。
According to the impedance measuring apparatus of the fourth aspect, the semiconductor switch element for selecting any one of the plurality of resistors as the impedance element to be measured is hardly affected by the leak current of the semiconductor switch element. It is possible to accurately measure the resistance value of a resistor having a high resistance. According to the impedance measuring apparatus of the fifth aspect, a high impedance is hardly affected by a leakage current of a semiconductor switch element for selecting one of a plurality of coils or capacitors as impedance elements to be measured. The impedance can be measured with high accuracy even for a coil or a capacitor having the following.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1の実施例のインピーダンス測定
装置の構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an impedance measuring device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のインピーダンス測定装置の主要部の等価
回路図である。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a main part of the impedance measuring device of FIG.

【図3】図2の回路の等価回路図である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the circuit of FIG.

【図4】この発明の第2の実施例のインピーダンス測定
装置の構成を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of an impedance measuring device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】インピーダンス測定装置の変形例を示す回路図
である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a modified example of the impedance measuring device.

【図6】従来の第1のインピーダンス測定装置の構成を
示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional first impedance measuring device.

【図7】図6のインピーダンス測定装置の主要部の等価
回路図である。
7 is an equivalent circuit diagram of a main part of the impedance measuring device of FIG.

【図8】従来の第2のインピーダンス測定装置の構成を
示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a second conventional impedance measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 オペアンプ SE3 被測定素子選択回路 E1 基準電圧源 R1 基準抵抗 S11〜Sn3 半導体スイッチ素子A 1 operational amplifier SE 3 device to be measured selection circuit E 1 reference voltage source R 1 reference resistance S 11 to S n3 semiconductor switching device

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年2月24日[Submission date] February 24, 1995

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図3[Name of item to be corrected] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図3】 [Figure 3]

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 オペアンプ(A1 )の反転入力端子およ
び出力端子と複数個の被測定インピーダンス素子(Rx1
〜Rxn)の両端との間にそれぞれ挿入されてアナログ電
流を断続可能な素子選択用半導体スイッチ素子群(S11
〜S(2n)1 )を選択的にオンオフさせることにより、前
記オペアンプ(A1 )の反転入力端子および出力端子と
前記複数個の被測定インピーダンス素子(Rx1〜Rxn
のうちの何れか1個の被測定インピーダンス素子の両端
とをそれぞれ導通させるとともに、前記複数個の被測定
インピーダンス素子(Rx1〜Rxn)のうちの残りの被測
定インピーダンス素子の両端を前記オペアンプ(A1
の反転入力端子および出力端子から開放し、前記複数個
の被測定インピーダンス素子(Rx1〜Rxn)のうちの何
れか1個の被測定インピーダンス素子のインピーダンス
を選択的に測定するインピーダンス測定方法において、 前記素子選択用半導体スイッチ素子群(S11
(2n)1 )の被測定インピーダンス素子側端子とグラウ
ンドとの間にそれぞれ接続されてアナログ電流を断続可
能な接地用半導体スイッチ素子群(S13〜S(2n)3 )を
選択的にオンオフさせることにより、前記複数個の被測
定インピーダンス素子(Rx1〜Rxn)のうちの何れか1
個の被測定インピーダンス素子の両端をグラウンドから
開放するととともに、前記複数個の被測定インピーダン
ス素子(Rx1〜Rxn)のうちの残りの両端と前記グラウ
ンドとを導通させることを特徴とするインピーダンス測
定方法。
1. An inverting input terminal and an output terminal of an operational amplifier (A 1 ) and a plurality of impedance elements to be measured (R x1
To R xn ), each of which is inserted between both ends of the element selection semiconductor switch element group (S 11
To S (2n) 1 ) are selectively turned on and off, so that the inverting input terminal and output terminal of the operational amplifier (A 1 ) and the plurality of impedance elements to be measured (R x1 to R xn ).
Are electrically connected to both ends of one of the impedance elements to be measured, and both ends of the remaining impedance elements to be measured among the plurality of impedance elements to be measured (R x1 to R xn ) are connected to the operational amplifier. (A 1 )
The impedance measuring method, wherein the impedance measuring device is opened from the inverting input terminal and the output terminal and selectively measures the impedance of any one of the plurality of impedance elements to be measured (R x1 to R xn ). the element selection semiconductor switching element group (S 11 ~
S (2n) 1) of selectively turning on and off the connected respectively to the analog interruptor ground plane for semiconductor switching element group between the measured impedance element-side terminal and the ground (S 13 ~S (2n) 3 ) By doing so, any one of the plurality of impedance elements to be measured (R x1 to R xn )
Impedance measurement, characterized in that both ends of each of the impedance elements to be measured are opened from the ground, and the other ends of the plurality of impedance elements to be measured (R x1 to R xn ) are electrically connected to the ground. Method.
【請求項2】 非反転入力端子を接地したオペアンプ
(A1 )と、 このオペアンプ(A1 )の反転入力端子に一端を接続し
た基準抵抗(R1 )と、 この基準抵抗(R1 )の他端に接続した基準電圧源(E
1 )と、 前記オペアンプ(A1 )の反転入力端子と出力端子との
間に設けた被測定素子選択回路(SE3 )とを備え、 前記被測定素子選択回路(SE3 )は、前記オペアンプ
(A1 )の反転入力端子に一端を接続し他端に被測定イ
ンピーダンス素子(Rx1〜Rxn)の一端が接続されアナ
ログ電流を断続可能な第1の半導体スイッチ素子(S11
〜S(2n-1)1 )と、前記第1の半導体スイッチ素子(S
11〜S(2n-1)1 )の他端に一端を接続し他端を接地した
アナログ電流を断続可能な第2の半導体スイッチ素子
(S13〜S (2n-1)3 )と、前記オペアンプ(A1 )の出
力端子に一端を接続し他端に被測定インピーダンス素子
(Rx1〜Rxn)の他端が接続されアナログ電流を断続可
能な第3の半導体スイッチ素子(S21〜S(2n)1 )と、
前記第3の半導体スイッチ素子(S21〜S(2n)1 )の他
端に一端を接続し他端を接地したアナログ電流を断続可
能な第4の半導体スイッチ素子(S23〜S(2n)3 )とを
複数組有し、 前記オペアンプ(A1 )の出力端子の電圧をインピーダ
ンス対応電圧として出力するようにしたことを特徴とす
るインピーダンス測定装置。
2. An operational amplifier having a non-inverting input terminal grounded.
(A1) And this operational amplifier (A1) Inverting input terminal
Reference resistance (R1) And this reference resistance (R1) Is connected to a reference voltage source (E
1) And the operational amplifier (A1) Inverting input terminal and output terminal
The element to be measured selection circuit (SE3), And the device-under-test selection circuit (SE)3) Is the operational amplifier
(A1Connect one end to the inverting input terminal of
Impedance element (Rx1~ Rxn) One end is connected
The first semiconductor switch element (S11
~ S(2n-1) 1) And the first semiconductor switch element (S
11~ S(2n-1) 1) Is connected to one end and the other end is grounded
Second semiconductor switch element capable of interrupting analog current
(S13~ S (2n-1) 3) And the operational amplifier (A1Out)
Connect one end to the force terminal and the impedance element to be measured to the other end
(Rx1~ Rxn) Is connected to the other end and analog current can be interrupted
Functional third semiconductor switch element (Stwenty one~ S(2n) 1)When,
The third semiconductor switch element (Stwenty one~ S(2n) 1) Other
Analog current with one end connected and the other grounded can be intermittent
Functional fourth semiconductor switch element (Stwenty three~ S(2n) 3) And
The operational amplifier (A1) Output terminal voltage
It is characterized in that it is output as a voltage corresponding to
Impedance measuring device.
【請求項3】 非反転入力端子を接地したオペアンプ
(A1 )と、 このオペアンプ(A1 )の反転入力端子に一端を接続し
た基準抵抗(R1 )と、 この基準抵抗(R1 )の他端に接続した基準電圧源(E
1 )と、 前記オペアンプ(A1 )の反転入力端子と出力端子との
間に設けた被測定素子選択回路(SE3 )とを備え、 前記被測定素子選択回路(SE3 )は、前記オペアンプ
(A1 )の反転入力端子に一端を接続したアナログ電流
を断続可能な第1の半導体スイッチ素子(S11〜S
(2n-1)1 )と、この第1の半導体スイッチ素子(S11
(2n-1)1 )の他端に一端を接続し他端に被測定インピ
ーダンス素子(Rx1〜Rxn)の一端が接続されるアナロ
グ電流を断続可能な第2の半導体スイッチ素子(S12
(2n-1)2 )と、前記第1の半導体スイッチ素子(S11
〜S(2n-1)1 )の他端に一端を接続し他端を接地したア
ナログ電流を断続可能な第3の半導体スイッチ素子(S
13〜S (2n-1)3 )と、前記オペアンプ(A1 )の出力端
子に一端を接続したアナログ電流を断続可能な第4の半
導体スイッチ素子(S21〜S(2n)1 )と、この第4の半
導体スイッチ素子(S21〜S(2n)1 )の他端に一端を接
続し他端に前記被測定インピーダンス素子(Rx1
xn)の他端が接続されるアナログ電流を断続可能な第
5の半導体スイッチ素子(S22〜S(2n)2 )と、前記第
4の半導体スイッチ素子(S21〜S(2n)1 )の他端に一
端を接続し他端を接地したアナログ電流を断続可能な第
6の半導体スイッチ素子(S23〜S(2n)3 )とを複数組
有し、 前記オペアンプ(A1 )の出力端子の電圧をインピーダ
ンス対応電圧として出力するようにしたことを特徴とす
るインピーダンス測定装置。
3. An operational amplifier having a non-inverting input terminal grounded.
(A1) And this operational amplifier (A1) Inverting input terminal
Reference resistance (R1) And this reference resistance (R1) Is connected to a reference voltage source (E
1) And the operational amplifier (A1) Inverting input terminal and output terminal
The element to be measured selection circuit (SE3), And the device-under-test selection circuit (SE)3) Is the operational amplifier
(A1Analog current with one end connected to the inverting input terminal
Semiconductor switch element (S11~ S
(2n-1) 1) And the first semiconductor switch element (S11~
S(2n-1) 1) To the other end and connect the other end to the measured impedance
-Dance element (Rx1~ RxnAnalog to which one end is connected
Semiconductor switch element (S12~
S(2n-1) 2) And the first semiconductor switch element (S11
~ S(2n-1) 1) With one end connected to the other end and the other end grounded
A third semiconductor switch element (S
13~ S (2n-1) 3) And the operational amplifier (A1) Output end
The fourth half which can interrupt the analog current with one end connected to the
Conductor switch element (Stwenty one~ S(2n) 1) And this fourth half
Conductor switch element (Stwenty one~ S(2n) 1Connect one end to the other end of
The other end of the impedance element to be measured (Rx1~
Rxn) The other end of which is connected
5 semiconductor switch elements (Stwenty two~ S(2n) 2) And the above
4 semiconductor switch element (Stwenty one~ S(2n) 1) To the other end
The other end is connected and the other end is grounded.
6 semiconductor switch element (Stwenty three~ S(2n) 3) And multiple pairs
The operational amplifier (A1) Output terminal voltage
It is characterized in that it is output as a voltage corresponding to
Impedance measuring device.
【請求項4】 基準電圧源を一定の直流電圧を発生する
直流電圧源とした請求項2または請求項3記載のインピ
ーダンス測定装置。
4. The impedance measuring device according to claim 2, wherein the reference voltage source is a DC voltage source for generating a constant DC voltage.
【請求項5】 基準電圧源を一定振幅,一定周波数の交
流電圧を発生する交流電圧源とした請求項2または請求
項3記載のインピーダンス測定装置。
5. The impedance measuring apparatus according to claim 2, wherein the reference voltage source is an AC voltage source that generates an AC voltage having a constant amplitude and a constant frequency.
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JP2012220399A (en) * 2011-04-12 2012-11-12 Hioki Ee Corp Four-terminal type measuring apparatus

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