JPH08340222A - オフセットキャンセル回路とそれを用いたオフセットキャンセルシステム - Google Patents
オフセットキャンセル回路とそれを用いたオフセットキャンセルシステムInfo
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- JPH08340222A JPH08340222A JP7146252A JP14625295A JPH08340222A JP H08340222 A JPH08340222 A JP H08340222A JP 7146252 A JP7146252 A JP 7146252A JP 14625295 A JP14625295 A JP 14625295A JP H08340222 A JPH08340222 A JP H08340222A
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
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- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
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- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
- G01D3/02—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 第１の状態の時、ノードＮ１，ノードＮ３間
の電位差に応答した電位差をノード７，ノード８間に与
え、この電位差と第１の電位とに基づいた電位をノード
Ｎ１１に与え、第２の状態の時、ノードＮ１，ノードＮ
３間の電位差に応答した電位差をノード７，ノード８間
に与え、この電位差と第２の電位とに基づいた電位をノ
ードＮ１１に与える。
の電位差に応答した電位差をノード７，ノード８間に与
え、この電位差と第１の電位とに基づいた電位をノード
Ｎ１１に与え、第２の状態の時、ノードＮ１，ノードＮ
３間の電位差に応答した電位差をノード７，ノード８間
に与え、この電位差と第２の電位とに基づいた電位をノ
ードＮ１１に与える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアンプ回路のオフセット
電圧をキャンセルするオフセットキャンセル回路とそれ
を用いたオフセットキャンセルシステムに関する発明で
ある。
電圧をキャンセルするオフセットキャンセル回路とそれ
を用いたオフセットキャンセルシステムに関する発明で
ある。
【０００２】
【従来の技術】オフセットキャンセル回路は、プリアン
プ部とレベルシフト部とから構成される。プリアンプ部
は圧力センサ等の微小な電位差を出力する回路に接続さ
れ、微小な電位差を受け取り、これを増幅して出力する
回路である。レベルシフト部は、所望のレベルに設定可
能な基準電位と増幅した電位差とに応じた電位をＡＤ変
換器に出力する回路である。これによりレベルシフト部
は、ＡＤ変換器に出力する出力電位をＡＤ変換器の入力
規格範囲内に設定している。
プ部とレベルシフト部とから構成される。プリアンプ部
は圧力センサ等の微小な電位差を出力する回路に接続さ
れ、微小な電位差を受け取り、これを増幅して出力する
回路である。レベルシフト部は、所望のレベルに設定可
能な基準電位と増幅した電位差とに応じた電位をＡＤ変
換器に出力する回路である。これによりレベルシフト部
は、ＡＤ変換器に出力する出力電位をＡＤ変換器の入力
規格範囲内に設定している。
【０００３】次に、オフセットキャンセル回路およびそ
れを用いたシステムの動作が説明される。
れを用いたシステムの動作が説明される。
【０００４】圧力センサから出力される電位差がＸ１と
なり、プリアンプ部の入力端に電位差Ｘ１が与えられ
る。このときレベルシフト部の出力端に与えられる出力
電位Ｙ１はＹ１＝ａＸ１+ｂＡ+ｃ（ａ，ｂは係数、Ａは
基準電位）の関係を満たす。ｃは、プリアンプ部および
レベルシフト部が複数のオペアンプから構成されてお
り、このオペアンプにはオフセット電圧があることによ
り生じた項である。このＹ１をＡＤ変換器が受け取り、
ＡＤ変換器がアナログ値Ｙ１をデジタル値Ｙ３に変換
し、演算器に出力する。またプリアンプ部の入力端に電
位差”０”が与えられる。このときレベルシフト部の出
力端に与えられる出力電位Ｙ２はＹ２＝ａ・０+ｂＡ+ｃ
＝ｂＡ+ｃの関係を満たす。このＹ２をＡＤ変換器が受
け取り、アナログ値Ｙ２をデジタル値Ｙ４に変換し、演
算器に出力する。演算器はＹ３-Ｙ４の演算を実際には
行うが、説明の簡略のため詳細な説明中ではＹ３ーＹ４
＝Ｙ１ーＹ２の演算を行うと仮定して（Ｙ３ーＹ４はＹ
１ーＹ２に対応しているため）説明をおこなう。演算器
はＹ１ーＹ２の演算をおこない、Ｙ１ーＹ２＝ａＸ１の
電位差を得る。これによりオペアンプのオフセット電圧
に無関係の電位差が得られる。
なり、プリアンプ部の入力端に電位差Ｘ１が与えられ
る。このときレベルシフト部の出力端に与えられる出力
電位Ｙ１はＹ１＝ａＸ１+ｂＡ+ｃ（ａ，ｂは係数、Ａは
基準電位）の関係を満たす。ｃは、プリアンプ部および
レベルシフト部が複数のオペアンプから構成されてお
り、このオペアンプにはオフセット電圧があることによ
り生じた項である。このＹ１をＡＤ変換器が受け取り、
ＡＤ変換器がアナログ値Ｙ１をデジタル値Ｙ３に変換
し、演算器に出力する。またプリアンプ部の入力端に電
位差”０”が与えられる。このときレベルシフト部の出
力端に与えられる出力電位Ｙ２はＹ２＝ａ・０+ｂＡ+ｃ
＝ｂＡ+ｃの関係を満たす。このＹ２をＡＤ変換器が受
け取り、アナログ値Ｙ２をデジタル値Ｙ４に変換し、演
算器に出力する。演算器はＹ３-Ｙ４の演算を実際には
行うが、説明の簡略のため詳細な説明中ではＹ３ーＹ４
＝Ｙ１ーＹ２の演算を行うと仮定して（Ｙ３ーＹ４はＹ
１ーＹ２に対応しているため）説明をおこなう。演算器
はＹ１ーＹ２の演算をおこない、Ｙ１ーＹ２＝ａＸ１の
電位差を得る。これによりオペアンプのオフセット電圧
に無関係の電位差が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧力セ
ンサ等の微小電位差をプリアンプ部に与える回路にもオ
フセット電圧がある。よってある圧力レベルではその出
力電位差が理想的には”ｄ”となるべきところがオフセ
ット出力と呼ばれる出力誤差”ｅ”が生じ、Ｘ１=ｄ+ｅ
となってしまう。よってＹ１ーＹ２＝ａ（ｄ+ｅ）＝ａ
・ｄ+ａ・ｅとなり、圧力センサのオフセット出力に基
づく項ａ・ｅがレベルシフト部の出力ノードに生じてし
まう。ここで、オフセット電圧は製品毎に様々であるの
で、ｅも製品毎に異なり、これを調整する必要があっ
た。
ンサ等の微小電位差をプリアンプ部に与える回路にもオ
フセット電圧がある。よってある圧力レベルではその出
力電位差が理想的には”ｄ”となるべきところがオフセ
ット出力と呼ばれる出力誤差”ｅ”が生じ、Ｘ１=ｄ+ｅ
となってしまう。よってＹ１ーＹ２＝ａ（ｄ+ｅ）＝ａ
・ｄ+ａ・ｅとなり、圧力センサのオフセット出力に基
づく項ａ・ｅがレベルシフト部の出力ノードに生じてし
まう。ここで、オフセット電圧は製品毎に様々であるの
で、ｅも製品毎に異なり、これを調整する必要があっ
た。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のオフセットキャ
ンセル回路は、２つの端子と、出力端子と、２つの中間
端子とを有し、第１の状態の時、２つの端子間の電位差
に応答した電位差を２つの中間端子間に与え、２つの中
間端子間に与えられた電位差と第１の電位とに応答した
電位を出力端子に与える。またオフセットキャンセル回
路は第２の状態の時、２つの端子間の電位差に応答した
電位差を２つの中間端子に与え、中間端子に与えられた
電位差と第２の電位とに応答した電位を出力端子に与え
る。
ンセル回路は、２つの端子と、出力端子と、２つの中間
端子とを有し、第１の状態の時、２つの端子間の電位差
に応答した電位差を２つの中間端子間に与え、２つの中
間端子間に与えられた電位差と第１の電位とに応答した
電位を出力端子に与える。またオフセットキャンセル回
路は第２の状態の時、２つの端子間の電位差に応答した
電位差を２つの中間端子に与え、中間端子に与えられた
電位差と第２の電位とに応答した電位を出力端子に与え
る。
【０００７】
【０００８】図１は本発明の第１の実施例のオフセット
キャンセル回路を含んだオフセットキャンセルシステム
の回路構成図である。
キャンセル回路を含んだオフセットキャンセルシステム
の回路構成図である。
【０００９】以下、第１の実施例が図１を参照して説明
される。
される。
【００１０】N１〜N１６はノード名、A１〜A４はオペア
ンプ、S１〜S４はアナログスイッチ、R１〜R８は抵抗、
R９は可変抵抗である。圧力センサの一方の出力端は入
力端子ＩＮ１に接続され、圧力センサの他方の出力端は
入力端子ＩＮ２に接続される。ノードN１は入力端子Ｉ
Ｎ１とオペアンプA１の正入力とアナログスイッチS１の
一方のアナログ入出力とに接続される。ノードN２は各
アナログスイッチS１，S２，Ｓ３，Ｓ４のコントロール
入力に接続される。ノードN３はアナログスイッチS２の
一方のアナログ入出力とオペアンプA２の正入力に接続
される。ノードN４はオペアンプA１の負入力と抵抗R１
の一端と抵抗R２の一端に接続される。ノードN５はオペ
アンプA２の負入力と抵抗R３の一端と抵抗R２の他端に
接続される。ノードN６は入力端子ＩＮ２とアナログス
イッチS２のもう一方のアナログ入出力に接続される。
ノードN７はオペアンプA１の出力と抵抗R１の他端と抵
抗R４の一端に接続される。ノードN８はオペアンプA２
の出力と抵抗R３の他端と抵抗R６の一端に接続される。
ノードN９は抵抗R４の他端と抵抗R５の一端とオペアン
プA４の負入力に接続される。ノードN１０は抵抗R６の
他端と抵抗R７の一端とオペアンプA４の正入力に接続さ
れる。ノードN１１はオペアンプA４の出力と抵抗R５の
他端とADコンバータの入力に接続される。ノードN１２
は抵抗R７の他端とオペアンプA３の出力とオペアンプA
３の負入力に接続される。N１３はA３の正入力とアナロ
グスイッチＳ３の一方のアナログ入出力とアナログスイ
ッチＳ４の一方のアナログ入出力とに接続される。ノー
ドＮ１６はアナログスイッチＳ３の他方のアナログ入出
力と抵抗R８の一端と抵抗R９の一端に接続されている。
ノードN１４は抵抗R９の他端と電源電位VDDに接続され
る。ノードN１５は抵抗R８の他端と接地電位GNDとアナ
ログスイッチＳ４の他方のアナログ入出力に接続され
る。
ンプ、S１〜S４はアナログスイッチ、R１〜R８は抵抗、
R９は可変抵抗である。圧力センサの一方の出力端は入
力端子ＩＮ１に接続され、圧力センサの他方の出力端は
入力端子ＩＮ２に接続される。ノードN１は入力端子Ｉ
Ｎ１とオペアンプA１の正入力とアナログスイッチS１の
一方のアナログ入出力とに接続される。ノードN２は各
アナログスイッチS１，S２，Ｓ３，Ｓ４のコントロール
入力に接続される。ノードN３はアナログスイッチS２の
一方のアナログ入出力とオペアンプA２の正入力に接続
される。ノードN４はオペアンプA１の負入力と抵抗R１
の一端と抵抗R２の一端に接続される。ノードN５はオペ
アンプA２の負入力と抵抗R３の一端と抵抗R２の他端に
接続される。ノードN６は入力端子ＩＮ２とアナログス
イッチS２のもう一方のアナログ入出力に接続される。
ノードN７はオペアンプA１の出力と抵抗R１の他端と抵
抗R４の一端に接続される。ノードN８はオペアンプA２
の出力と抵抗R３の他端と抵抗R６の一端に接続される。
ノードN９は抵抗R４の他端と抵抗R５の一端とオペアン
プA４の負入力に接続される。ノードN１０は抵抗R６の
他端と抵抗R７の一端とオペアンプA４の正入力に接続さ
れる。ノードN１１はオペアンプA４の出力と抵抗R５の
他端とADコンバータの入力に接続される。ノードN１２
は抵抗R７の他端とオペアンプA３の出力とオペアンプA
３の負入力に接続される。N１３はA３の正入力とアナロ
グスイッチＳ３の一方のアナログ入出力とアナログスイ
ッチＳ４の一方のアナログ入出力とに接続される。ノー
ドＮ１６はアナログスイッチＳ３の他方のアナログ入出
力と抵抗R８の一端と抵抗R９の一端に接続されている。
ノードN１４は抵抗R９の他端と電源電位VDDに接続され
る。ノードN１５は抵抗R８の他端と接地電位GNDとアナ
ログスイッチＳ４の他方のアナログ入出力に接続され
る。
【００１１】ノードN１、ノードN６〜ノードN７、ノー
ドN８によって囲まれた部分が増幅部、N７、N８〜N１
１、N１４、N１５によって囲まれた部分がレベルシフト
部である。
ドN８によって囲まれた部分が増幅部、N７、N８〜N１
１、N１４、N１５によって囲まれた部分がレベルシフト
部である。
【００１２】抵抗R１、抵抗R２、抵抗R３、抵抗R４の抵
抗値比率は１：１：１：１とする。
抗値比率は１：１：１：１とする。
【００１３】抵抗R９はノードN１６の電位レベルを調整
すると共に、アナログスイッチＳ３がオンした時、ノー
ドＮ１６の電位レベルを調整する可変抵抗である。
すると共に、アナログスイッチＳ３がオンした時、ノー
ドＮ１６の電位レベルを調整する可変抵抗である。
【００１４】次に、本発明のオフセットキャンセル回路
およびオフセットキャンセルシステムの動作が説明され
る。
およびオフセットキャンセルシステムの動作が説明され
る。
【００１５】本発明のオフセットキャンセル回路は、入
力電位差測定モードとオフセット測定モードの２つの状
態の時がある。
力電位差測定モードとオフセット測定モードの２つの状
態の時がある。
【００１６】まず、入力電位差測定モードの回路動作が
説明される。
説明される。
【００１７】＜入力電位差測定モード＞入力電位差測定
モードでは、ノードN２がLレベルに設定されることによ
り、スイッチS１，Ｓ４がOFF、スイッチS２，Ｓ３がON
となる。圧力センサにある圧力が加えられ、電位差ΔＶ
が出力される。ノードN１ーノードN３間には圧力センサ
の微小な出力電位差ΔVが入力される。ノードN１の電位
をVN１、ノードN３の電位をVN３とすると、ΔVは、 ΔV＝VN３ - VN１ （式１） となる。
モードでは、ノードN２がLレベルに設定されることによ
り、スイッチS１，Ｓ４がOFF、スイッチS２，Ｓ３がON
となる。圧力センサにある圧力が加えられ、電位差ΔＶ
が出力される。ノードN１ーノードN３間には圧力センサ
の微小な出力電位差ΔVが入力される。ノードN１の電位
をVN１、ノードN３の電位をVN３とすると、ΔVは、 ΔV＝VN３ - VN１ （式１） となる。
【００１８】プリアンプ部はΔVを（R１+R２+R３）/R２
倍に増幅する。レベルシフト部はプリアンプ部で増幅さ
れた電位差（R１+R２+R３）/R２・ΔＶとノードN１３の
電位ＶＮ１３とに基づいて、ノードN１１に以下の関係
を満たす電位VN１１を与える。
倍に増幅する。レベルシフト部はプリアンプ部で増幅さ
れた電位差（R１+R２+R３）/R２・ΔＶとノードN１３の
電位ＶＮ１３とに基づいて、ノードN１１に以下の関係
を満たす電位VN１１を与える。
【００１９】 VN１１ ＝（R１+R２+R３）/ R２・ΔV + VN１３（式２） ところが実際、各オペアンプA１、A２、A3、A４の正/負
入力端子間にはそれぞれオフセット電圧VOFF1、VOFF2、
VOFF３、VOFF４があるため、（式２）は、 VN１１＝（R１+R２+R３）/ R２ x （ΔV+VOFF1-VOFF2）+ VN１３ + VOFF３ + ２・VOFF4 （式３） となる。
入力端子間にはそれぞれオフセット電圧VOFF1、VOFF2、
VOFF３、VOFF４があるため、（式２）は、 VN１１＝（R１+R２+R３）/ R２ x （ΔV+VOFF1-VOFF2）+ VN１３ + VOFF３ + ２・VOFF4 （式３） となる。
【００２０】ここで、ＶＮ１３は、所望の値に設定する
ことができるので、ＶＮ１３を予め調整することで、オ
ペアンプのオフセット電圧によりノードＮ１１に生じる
誤差Ｖｏｐ（式２からのずれ）をキャンセルすることが
可能である。
ことができるので、ＶＮ１３を予め調整することで、オ
ペアンプのオフセット電圧によりノードＮ１１に生じる
誤差Ｖｏｐ（式２からのずれ）をキャンセルすることが
可能である。
【００２１】つまり Ｖｏｐ＝（R１+R２+R３）/ R２ ・（VOFF1-VOFF2）＋VO
FF３ ＋２・VOFF4 なので、 ーＶＮ１３＝（R１+R２+R３）/ R２ ・（VOFF1-VOFF2）
＋VOFF３ ＋２・VOFF4 とすれば、オペアンプのオフセット電圧によって生じる
誤差Ｖｏｐがキャンセルされる。
FF３ ＋２・VOFF4 なので、 ーＶＮ１３＝（R１+R２+R３）/ R２ ・（VOFF1-VOFF2）
＋VOFF３ ＋２・VOFF4 とすれば、オペアンプのオフセット電圧によって生じる
誤差Ｖｏｐがキャンセルされる。
【００２２】しかし、オフセット電圧は温度や電源電位
等によって変化する。よって温度環境や電源電位が異な
る状態で使用した場合、つまりオフセット電圧が変化し
た場合、同じ圧力を加えた場合でも出力電位ＶＮ１１が
異なってしまう。
等によって変化する。よって温度環境や電源電位が異な
る状態で使用した場合、つまりオフセット電圧が変化し
た場合、同じ圧力を加えた場合でも出力電位ＶＮ１１が
異なってしまう。
【００２３】また圧力センサにもオフセット電圧があ
る。よって圧力センサの出力電位差にも誤差があり、実
際の出力ΔＶは理想的な値からずれる。つまり圧力セン
サに加えられる圧力がある値の時、入力端子ＩＮ１と入
力端子ＩＮ２に与えられる理想的な電位差をｄとし、圧
力センサのオフセット電圧により生じた出力誤差電位差
をｅとすると、 Δｖ＝ｄ＋ｅ となる。
る。よって圧力センサの出力電位差にも誤差があり、実
際の出力ΔＶは理想的な値からずれる。つまり圧力セン
サに加えられる圧力がある値の時、入力端子ＩＮ１と入
力端子ＩＮ２に与えられる理想的な電位差をｄとし、圧
力センサのオフセット電圧により生じた出力誤差電位差
をｅとすると、 Δｖ＝ｄ＋ｅ となる。
【００２４】圧力センサのオフセット電圧によってノー
ドＮ１１に生じる出力電位誤差Ｖｐは Ｖｐ＝（R１+R２+R３）/ R２ ・ｅ よってＶＮ１１は理想値に対して大きくずれている。
ドＮ１１に生じる出力電位誤差Ｖｐは Ｖｐ＝（R１+R２+R３）/ R２ ・ｅ よってＶＮ１１は理想値に対して大きくずれている。
【００２５】上記オペアンプのオフセット電圧及び圧力
センサのオフセット電圧によって生じるノードＮ１１に
与えられる出力電位の誤差（理想値からのずれ）をキャ
ンセルするため、オフセットキャンセル回路にはオフセ
ット測定モードがある。
センサのオフセット電圧によって生じるノードＮ１１に
与えられる出力電位の誤差（理想値からのずれ）をキャ
ンセルするため、オフセットキャンセル回路にはオフセ
ット測定モードがある。
【００２６】以下。オフセット測定モード時のオフセッ
トキャンセル回路およびシステムの動作が説明される。
トキャンセル回路およびシステムの動作が説明される。
【００２７】＜オフセット測定モード＞オフセット測定
モードでは、ノードN２がHレベルになることによって、
アナログスイッチS１がON、アナログスイッチS２がOF
F、アナログスイッチＳ３がＯＦＦ、アナログスイッチ
Ｓ４がＯＮする。これによりノードN１とノードN３には
等しい電位が入力される。すなわち（式１）にてΔV＝
０となる。ノードＮ１３には接地電位ＧＮＤが与えられ
る。このときN１１に与えられる出力電位VN１１’は VN１１’＝（R１+R２+R３）/ R２ ・（VOFF1-VOFF2） ＋VOFF３ + ２・VOFF4 （式４） となる。
モードでは、ノードN２がHレベルになることによって、
アナログスイッチS１がON、アナログスイッチS２がOF
F、アナログスイッチＳ３がＯＦＦ、アナログスイッチ
Ｓ４がＯＮする。これによりノードN１とノードN３には
等しい電位が入力される。すなわち（式１）にてΔV＝
０となる。ノードＮ１３には接地電位ＧＮＤが与えられ
る。このときN１１に与えられる出力電位VN１１’は VN１１’＝（R１+R２+R３）/ R２ ・（VOFF1-VOFF2） ＋VOFF３ + ２・VOFF4 （式４） となる。
【００２８】ＡＤ変換器はＶＮ１１を入力し、ＶＮ１１
をＡＤ変換し、これに基づく値を演算器に出力する。ま
たＡＤ変換器はＶＮ１１’を入力し、このＶＮ１１’を
ＡＤ変換し、これに基づく値を演算器に出力する。演算
器はＡＤ変換器から出力される２つの値の差を演算す
る。ここで説明の簡略の為に、ＡＤ変換する前の入力
と、ＡＤ変換した後の出力を等しいものと考えて以下の
説明を行なう。
をＡＤ変換し、これに基づく値を演算器に出力する。ま
たＡＤ変換器はＶＮ１１’を入力し、このＶＮ１１’を
ＡＤ変換し、これに基づく値を演算器に出力する。演算
器はＡＤ変換器から出力される２つの値の差を演算す
る。ここで説明の簡略の為に、ＡＤ変換する前の入力
と、ＡＤ変換した後の出力を等しいものと考えて以下の
説明を行なう。
【００２９】入力電位差測定モードの時にノードＮ１１
に与えられた電位ＶＮ１１（式３）と（式４）の差をと
ると、 VN１１- VN１１’＝（R１+R２+R３）/ R２・ΔV＋ＶＮ１３ （式５） となる。これによりオペアンプのオフセット電圧に依る
誤差がキャンセルされる。
に与えられた電位ＶＮ１１（式３）と（式４）の差をと
ると、 VN１１- VN１１’＝（R１+R２+R３）/ R２・ΔV＋ＶＮ１３ （式５） となる。これによりオペアンプのオフセット電圧に依る
誤差がキャンセルされる。
【００３０】ここで、 Δｖ＝ｄ＋ｅ を式５に代入すると、 VN１１- VN１１’＝（R１+R２+R３）/ R２・（ｄ＋ｅ）
＋ＶＮ１３ 圧力センサのオフセット電圧によってノードＮ１１に生
じる出力電位誤差Ｖｐは Ｖｐ＝（R１+R２+R３）/ R２ ・ｅ ここで圧力センサのオフセット電圧は温度や電源電位の
影響によって変化するものの、圧力センサのオフセット
電圧に起因する出力電位差誤差ｅ、つまり出力電位誤差
Ｖｐの温度や電源電位に対する影響は予め既知である。
よって温度や電源電位の条件が変わった時でも、これに
よる出力電位ＶＮ１１の変動分は演算器によって計算で
き、この変動分を打ち消すことができる。
＋ＶＮ１３ 圧力センサのオフセット電圧によってノードＮ１１に生
じる出力電位誤差Ｖｐは Ｖｐ＝（R１+R２+R３）/ R２ ・ｅ ここで圧力センサのオフセット電圧は温度や電源電位の
影響によって変化するものの、圧力センサのオフセット
電圧に起因する出力電位差誤差ｅ、つまり出力電位誤差
Ｖｐの温度や電源電位に対する影響は予め既知である。
よって温度や電源電位の条件が変わった時でも、これに
よる出力電位ＶＮ１１の変動分は演算器によって計算で
き、この変動分を打ち消すことができる。
【００３１】よってＶＮ１３を製品毎に所望の値に設定
することにより、製品毎に異なるＶＮ１１ーＶＮ１１’
を一定にすることができる。つまり製品毎に異なる圧力
センサのオフセット電圧による影響をキャンセルでき
る。
することにより、製品毎に異なるＶＮ１１ーＶＮ１１’
を一定にすることができる。つまり製品毎に異なる圧力
センサのオフセット電圧による影響をキャンセルでき
る。
【００３２】以上のように、第１の実施例では、ノード
Ｎ１３の電位を入力電位差測定モードとオフセット電圧
測定モードとで切り換えている。よって入力電位差測定
モードの測定値（式３）とオフセット電圧測定モードの
測定値（式４）との差である（式５）にＶＮ１３の項が
現れるので、ＶＮ１３を製品毎に所望の値に調整シフト
することで、ＶＮ１１ーＶＮ１１’を一定の値にするこ
とができる。これにより、製品毎に異なるオペアンプの
オフセット電圧による影響と圧力センサのオフセット電
圧による影響を取り除くことが可能となる。
Ｎ１３の電位を入力電位差測定モードとオフセット電圧
測定モードとで切り換えている。よって入力電位差測定
モードの測定値（式３）とオフセット電圧測定モードの
測定値（式４）との差である（式５）にＶＮ１３の項が
現れるので、ＶＮ１３を製品毎に所望の値に調整シフト
することで、ＶＮ１１ーＶＮ１１’を一定の値にするこ
とができる。これにより、製品毎に異なるオペアンプの
オフセット電圧による影響と圧力センサのオフセット電
圧による影響を取り除くことが可能となる。
【００３３】図２は本発明の第２の実施例のオフセット
キャンセルシステムの回路図である。
キャンセルシステムの回路図である。
【００３４】図１と同一部分または相当部分には同一符
号が付与され説明が省略される。
号が付与され説明が省略される。
【００３５】アナログスイッチS３が取り払われ、ノー
ドN１３はA３の正入力と抵抗R８と抵抗R９の一端に接続
される。ノードN１４は抵抗Ｒ９の他端と電源電位VDDに
接続されている。ノードN１５は抵抗R８の他端とアナロ
グスイッチS４の一方のアナログ入出力と接地電位GNDに
接続される。ノードN１２にはアナログスイッチS４のも
う一方のアナログ入出力とオペアンプA３の出力とオペ
アンプA３の負入力と抵抗R７の一方の端子に接続されて
いる。アナログスイッチS４のコントロール入力はノー
ドN２に接続されている。オペアンプA３の出力イネーブ
ル入力OEはN２に接続される。
ドN１３はA３の正入力と抵抗R８と抵抗R９の一端に接続
される。ノードN１４は抵抗Ｒ９の他端と電源電位VDDに
接続されている。ノードN１５は抵抗R８の他端とアナロ
グスイッチS４の一方のアナログ入出力と接地電位GNDに
接続される。ノードN１２にはアナログスイッチS４のも
う一方のアナログ入出力とオペアンプA３の出力とオペ
アンプA３の負入力と抵抗R７の一方の端子に接続されて
いる。アナログスイッチS４のコントロール入力はノー
ドN２に接続されている。オペアンプA３の出力イネーブ
ル入力OEはN２に接続される。
【００３６】第２の実施例の動作が説明される。
【００３７】＜入力電位差測定モード＞入力電位差測定
モードの動作は第１の実施例と同じである。したがっ
て、ノードＮ１１に与えられる出力電位差は（式３）と
なる。
モードの動作は第１の実施例と同じである。したがっ
て、ノードＮ１１に与えられる出力電位差は（式３）と
なる。
【００３８】＜オフセット測定モード＞オフセット測定
モードでは、ノードN２がHレベルとなり、ノードS４がO
Nし、アナログスイッチA３の出力がディスエーブルされ
る。ノードN１２にはノードＮ１５の電位ＶＮ１５が入
力される。したがって（式４）は VN１１’＝（R１+R２+R３）/ R２ ・（VOFF1-VOFF2）+ ＶＮ１５ + VOFF4 x ２（式６） となる。
モードでは、ノードN２がHレベルとなり、ノードS４がO
Nし、アナログスイッチA３の出力がディスエーブルされ
る。ノードN１２にはノードＮ１５の電位ＶＮ１５が入
力される。したがって（式４）は VN１１’＝（R１+R２+R３）/ R２ ・（VOFF1-VOFF2）+ ＶＮ１５ + VOFF4 x ２（式６） となる。
【００３９】（式３）と（式６）の差をとると、 VN１１- VN１１’＝（R１+R２+R３）/R２・ΔV + VOFF３ + VN１６ - ＶＮ１ ５ （式７） となり、A３のオフセット電圧よる誤差項が残る。
【００４０】以上のように、第２の実施例によると、ア
ナログスイッチA３のオフセット電圧による誤差項がの
こるが、オフセット測定モードではアナログスイッチA
３がディスエーブルされているので、アナログスイッチ
A３の消費電流をゼロにできるという利点がある。
ナログスイッチA３のオフセット電圧による誤差項がの
こるが、オフセット測定モードではアナログスイッチA
３がディスエーブルされているので、アナログスイッチ
A３の消費電流をゼロにできるという利点がある。
【００４１】
【発明の効果】本発明では、第１の状態の時に出力端子
に与えられた電位と、第２の状態の時に出力端子に与え
られた電位との差を取った場合、この差を所定の値に設
定することが可能となる。
に与えられた電位と、第２の状態の時に出力端子に与え
られた電位との差を取った場合、この差を所定の値に設
定することが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施例のオフセットキャンセル
システムの構成図
システムの構成図
【図２】本発明の第２の実施例のオフセットキャンセル
システムの構成図
システムの構成図
Ａ１〜Ａ４ オペアンプ Ｓ１〜Ｓ４ アナログスイッチ Ｒ１〜Ｒ９ 抵抗
Claims (3)
- 【請求項１】 ２つの端子と、出力端子と、２つの中間
端子とを有し、第１の状態の時、前記２つの端子間の電
位差に応答した電位差を前記２つの中間端子間に与え、
前記２つの中間端子間に与えられた電位差と第１の電位
とに応答した電位を前記出力端子に与え、第２の状態の
時、前記２つの端子間の電位差に応答した電位差を前記
２つの中間端子間に与え、前記中間端子間に与えられた
電位差と第２の電位とに応答した電位を前記出力端子に
与えるオフセットキャンセル回路。 - 【請求項２】 ２つの端子と、出力端子と、２つの中間
端子とを有し、第１の状態の時、前記２つの端子間の電
位差に応答した電位差を前記２つの中間端子間に与え、
前記２つの中間端子間に与えられた電位差と第１の電位
とに応答した第３の電位を前記出力端子に与え、第２の
状態の時、前記２つの端子間の電位差に応答した電位差
を前記２つの中間端子間に与え、前記２つの中間端子間
に与えられた電位差と第２の電位とに応答した第４の電
位を前記出力端子に与えるオフセットキャンセル回路
と、 前記第３の電位と前記第４の電位とに応答して演算を行
なう演算器とを有することを特徴とするオフセットキャ
ンセルシステム。 - 【請求項３】 ２つの端子と、出力端子と、２つの中間
端子とを有し、第１の状態の時、前記２つの端子間の電
位差に応答した電位差を前記２つの中間端子間に与え、
前記２つの中間端子間に与えられた電位差と第１の電位
とに応答した第３の電位を前記出力端子に与え、第２の
状態の時、前記２つの端子間の電位差に応答した電位差
を前記２つの中間端子間に与え、前記２つの中間端子間
に与えられた電位差と第２の電位とに応答した第４の電
位を前記出力端子に与えるオフセットキャンセル回路
と、 前記第３の電位に応答し第１の値を出力し、前記第４の
電位に応答し第２の値を出力するＡＤ変換器と、 前記第１の値と前記第２の値とに応答して、演算を行な
う演算器とを有することを特徴とするオフセットキャン
セルシステム。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14625295A JP3609152B2 (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | オフセットキャンセル回路とそれを用いたオフセットキャンセルシステム |
| US08/623,901 US5703516A (en) | 1995-06-13 | 1996-03-27 | Offset cancel circuit and offset cancel system using the same |
| TW085103699A TW310387B (ja) | 1995-06-13 | 1996-03-27 | |
| CN96107646A CN1062393C (zh) | 1995-06-13 | 1996-06-10 | 偏差消除电路和采用该电路的偏差消除系统 |
| DE69610160T DE69610160T2 (de) | 1995-06-13 | 1996-06-13 | Schaltung zur Verringerung der Offset-Abweichung und Offset-Abweichungsverringerungsverfahren mit einer solchen Schaltung |
| EP96109526A EP0749001B1 (en) | 1995-06-13 | 1996-06-13 | Offset cancel circuit and offset cancel method using the same |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP14625295A JP3609152B2 (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | オフセットキャンセル回路とそれを用いたオフセットキャンセルシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08340222A true JPH08340222A (ja) | 1996-12-24 |
| JP3609152B2 JP3609152B2 (ja) | 2005-01-12 |
Family
ID=15403545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14625295A Expired - Fee Related JP3609152B2 (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | オフセットキャンセル回路とそれを用いたオフセットキャンセルシステム |
Country Status (6)
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|---|---|
| US (1) | US5703516A (ja) |
| EP (1) | EP0749001B1 (ja) |
| JP (1) | JP3609152B2 (ja) |
| CN (1) | CN1062393C (ja) |
| DE (1) | DE69610160T2 (ja) |
| TW (1) | TW310387B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006174122A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Oki Electric Ind Co Ltd | 出力増幅回路及びそれを用いたセンサ装置 |
| JP2008312079A (ja) * | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Denso Corp | 増幅回路 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7522676B2 (en) * | 2006-02-06 | 2009-04-21 | Nokia Corporation | Method and system for transmitter envelope delay calibration |
| DE102006045893A1 (de) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Siemens Ag | Automatische Verschiebung des Messwerterfassungsbereichs einer sensorischen Messeinrichtung |
| CN102612279A (zh) * | 2011-01-19 | 2012-07-25 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 服务器机柜 |
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| JP2534520B2 (ja) * | 1987-11-13 | 1996-09-18 | シチズン時計株式会社 | 生体組織張力計 |
| GB2234069B (en) * | 1988-10-28 | 1992-08-12 | Motorola Inc | Sensor arrangement |
| US5047665A (en) * | 1989-02-08 | 1991-09-10 | Burr-Brown Corporation | Low noise, low offset, high speed CMOS differential amplifier |
| US5032740A (en) * | 1989-11-06 | 1991-07-16 | Eastman Kodak Company | Voltage level conversion of a clock signal |
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| US5327099A (en) * | 1993-08-02 | 1994-07-05 | Motorola, Inc. | Differential stage that provides minimal offset between inputs |
-
1995
- 1995-06-13 JP JP14625295A patent/JP3609152B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-03-27 US US08/623,901 patent/US5703516A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-27 TW TW085103699A patent/TW310387B/zh active
- 1996-06-10 CN CN96107646A patent/CN1062393C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-13 DE DE69610160T patent/DE69610160T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-13 EP EP96109526A patent/EP0749001B1/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2006174122A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Oki Electric Ind Co Ltd | 出力増幅回路及びそれを用いたセンサ装置 |
| JP2008312079A (ja) * | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Denso Corp | 増幅回路 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3609152B2 (ja) | 2005-01-12 |
| US5703516A (en) | 1997-12-30 |
| CN1062393C (zh) | 2001-02-21 |
| EP0749001B1 (en) | 2000-09-06 |
| CN1141532A (zh) | 1997-01-29 |
| DE69610160D1 (de) | 2000-10-12 |
| EP0749001A1 (en) | 1996-12-18 |
| DE69610160T2 (de) | 2001-05-10 |
| TW310387B (ja) | 1997-07-11 |
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