JPS58194415A - Variable gain amplifier - Google Patents

Variable gain amplifier

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Publication number
JPS58194415A
JPS58194415A JP3393483A JP3393483A JPS58194415A JP S58194415 A JPS58194415 A JP S58194415A JP 3393483 A JP3393483 A JP 3393483A JP 3393483 A JP3393483 A JP 3393483A JP S58194415 A JPS58194415 A JP S58194415A
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JP
Japan
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variable gain
gain amplifier
amplifier
voltage
gain
Prior art date
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Pending
Application number
JP3393483A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ウイリアム・シ−・ミユルナ−
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Biosystems Inc
Original Assignee
Perkin Elmer Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Perkin Elmer Corp filed Critical Perkin Elmer Corp
Publication of JPS58194415A publication Critical patent/JPS58194415A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G1/00Details of arrangements for controlling amplification
    • H03G1/0005Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
    • H03G1/0088Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using discontinuously variable devices, e.g. switch-operated
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20Automatic control
    • H03G3/30Automatic control in amplifiers having semiconductor devices

Landscapes

  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の関連する技術分野 この発明は可変利得増幅器に関するものである。[Detailed description of the invention] Technical field to which the invention relates This invention relates to a variable gain amplifier.

従  来 技  術 %、EE、電流等として表わされたデータの測定および
記録のために使用される種々の計器は、図表記録器、デ
ジタル電圧計等のような装置も含めて、複数の入力範囲
のうちの1つを選択するための入力手段を、通常布して
いる。最も普通の手段は、入力増幅器(その利得がスイ
ッチングで設定される)と組み合わされ得る手動切り換
え式の一連の電圧分割器である。ディスプレイの限定内
に被表示読み出し値を維持する利得を選択するか或はデ
ジタル・ディスプレイの場合には10進小数点を適切に
シフトする自動範囲切り換え回路でスイッチングを自動
的に行うこともできる。範囲から範囲へ6精度を維持す
るために、各範囲は特定の範囲に適する電圧比または利
得比を確立するための分割枝路を必要とする。マルチレ
ンジ計器に多数の範囲が設けられる場合に、市販の普通
品の安価な抵抗では種々の比の値を実現することが難し
く、かといって特種で高価な抵抗も数が増えると好しく
ない。
BACKGROUND OF THE INVENTION Various instruments used for measuring and recording data expressed as %, EE, current, etc. have multiple inputs, including devices such as chart recorders, digital voltmeters, etc. Input means for selecting one of the ranges are usually provided. The most common means is a series of manually switched voltage dividers that can be combined with an input amplifier, the gain of which is set by switching. Switching can also be done automatically with an automatic range switching circuit that selects a gain that maintains the displayed readout within the confines of the display or, in the case of digital displays, shifts the decimal point appropriately. 6 To maintain accuracy from range to range, each range requires a split branch to establish the voltage or gain ratio appropriate for the particular range. When a multi-range instrument has a large number of ranges, it is difficult to achieve various ratio values using ordinary, inexpensive resistors available on the market, and it is not desirable when the number of special and expensive resistors increases. .

所要の特殊な抵抗の数は、普通品の抵抗(その各々が2
つ以上の被選択範囲のための回路にある)経済的な切り
換え抵抗回路網を工夫することで低減できる。しかしな
がら、幾つかのスイッチング・モードのためにそのよう
にして得られた大体の比は所望の比の値と一致しそうも
なく、かなりずれる。この状況は大きい許容値の安価な
抵抗で一層悪化される。
The number of special resistors required is the same as standard resistors (each of which is 2
This can be reduced by designing an economical switched resistor network (in the circuit for more than one selected range). However, for some switching modes, the approximate ratio so obtained is unlikely to match the desired ratio value and will deviate considerably. This situation is exacerbated by inexpensive resistors with large tolerances.

発  明  の  目  的 第1に、所望の正確な比を得るためにそのように経済的
な切り換え回路の上記大体の比の各々へ適用されるマイ
クロノロセッサ制御による補正値を改良することである
OBJECTS OF THE INVENTION Firstly, it is to improve the correction values by microprocessor control applied to each of the above approximate ratios in such an economical switching circuit in order to obtain the desired exact ratio. .

第2に、可動接点、リレー等に関係した諸問題を避けろ
ように固体素子の完全な使用で各範囲毎に必要なスイッ
チングを同じマイクロプロセッサで制御することである
Second, the switching required for each range is controlled by the same microprocessor, with full use of solid state components to avoid problems associated with moving contacts, relays, etc.

第3に、この発明を使用する許容の他の測定   11
機能、計算機能および制御機能の責任を負う補正および
スイッチングに同じマイクロプロセッサを使用すること
である。
Third, other measures of acceptability using this invention 11
The use of the same microprocessor for correction and switching functions, responsible for calculation functions and control functions.

第4に、比の補正のためにルーチンに使用するのに必要
な係数がマイクロプロセッサにとって使用可能とされ得
る内部手段を提供することである。
Fourth, it provides an internal means by which the necessary coefficients can be made available to the microprocessor for routine use for ratio correction.

発  明  の  開  示 この発明の望ましい実施例としてこ−に開示された可変
利得増幅器の上述した目的やその他の目的および機能関
係は、この増幅器をマルチレンジ図表記録器の入力増幅
器と考えることによって例示される。この記録器の種々
の機能はマイクロプロセッサで制御される。この発明の
入力増幅器は、非反転帰還モードに配設された演算増幅
器を備える。この増幅器の帰還枝路および出力枝路中の
多路抵抗回路網は、周辺イノターフェイス・アダプタ(
PIA)ラッチ中にマイクロプロセッサが設定するビッ
ト値で制御される半導体スイッチを使用して、複数の形
態に切り換えられ得る。この抵抗回路網の出力枝1ま分
割路であり、その上側素子は短絡されて出力を5の係数
だけ変える。出力はその分割路からアナログ/デジタル
(A/D)変換器へ達1−1A/Di換器はこの出力を
デジタル出力に変換しかつそれを後続のソフトウェア補
正のためにレノスタに記憶させる。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The foregoing and other objects and functional relationships of the variable gain amplifier herein disclosed as a preferred embodiment of the invention may be illustrated by considering the amplifier as an input amplifier for a multi-range chart recorder. be done. Various functions of the recorder are controlled by a microprocessor. The input amplifier of the present invention includes an operational amplifier arranged in non-inverting feedback mode. The multipath resistor network in the feedback and output branches of this amplifier is connected to the peripheral inno-interface adapter (
PIA) can be switched into multiple configurations using semiconductor switches controlled by bit values set by the microprocessor during latching. Output branch 1 of this resistor network is a divider, the upper element of which is shorted to change the output by a factor of 5. The output passes from the split path to an analog/digital (A/D) converter, which converts this output to a digital output and stores it in the renostar for subsequent software correction.

この利得制御回路網で使用される抵抗およびスイッチの
数に制限かあるので、この例の10の利得比のための所
望の正確な比は近似値にすぎない。各範囲毎に補正係数
(ソフトウェア・ルーチン中にFUDGEと示された)
を入手しがっA/D変換器からの近似すなわち生の出力
にこの補正係数を掛けてこの範囲の補正したデジタル出
力値を確保するルーチンを工夫した。この補正された値
は記録器中で後で利用される。記録器の他の機能を制御
する中央マイクロプロセッサは、その意図をこのルーチ
ンへ所定の間隔で向ける。補正後の出力値は記録器のサ
ーボ・ルーチンで使用するためにマイクロプロセッサに
よって記憶される。
Due to the limited number of resistors and switches used in this gain control network, the exact ratio desired for the gain ratio of 10 in this example is only an approximation. Correction factor for each range (indicated as FUDGE during the software routine)
We devised a routine to multiply the approximation or raw output from the A/D converter by this correction factor to ensure a corrected digital output value in this range. This corrected value is used later in the recorder. The central microprocessor that controls other functions of the recorder directs its attention to this routine at predetermined intervals. The corrected output values are stored by the microprocessor for use in the recorder's servo routines.

この発明の−F述した目的やその他の目的、利点および
特色は図面について詳しく述べる。
The objects mentioned above and other objects, advantages and features of the invention will be explained in detail with reference to the drawings.

発明の実施例 第1図はこの発明のアナログ増幅回路すなわち可変利得
増幅器を示し、測定しようとするアナログ信号は簡単な
フィルタ1の入力端子へ印加される。フィルタ1は、雑
音ス・ξイク等を最少にし、かつ普通のオフセット平衡
用抵抗2を含む。入力の一側すなわち低圧側は、通常、
計器シャーシへ接地される。入力の他側は慣用の演算増
幅器5(普通”オペ・アンプ″゛と云われる)の正入力
端子すなわち非反転入力端子3へ接地されろ。演算増幅
器5は、アナログ・デ・々イセス・インコーボレイショ
ン(AnalogDev i ces 、 Inc 、
 )または他の製造業者によって製造されて型式07と
して知られたものでも良いが、他の同様な型式のものを
この発明に使用しても満足される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an analog amplifier circuit according to the invention, namely a variable gain amplifier, in which the analog signal to be measured is applied to the input terminal of a simple filter 1. FIG. The filter 1 minimizes noise spikes, etc. and includes a conventional offset balancing resistor 2. One side of the input, the low pressure side, is usually
Grounded to the instrument chassis. The other side of the input is grounded to the positive or non-inverting input terminal 3 of a conventional operational amplifier 5 (commonly referred to as an "op amp"). The operational amplifier 5 is manufactured by Analog Devices, Inc.
) or manufactured by other manufacturers and known as Type 07, although other similar types may be satisfactorily used in this invention.

演算増幅器5の出力端子4は切り換え可能な帰還回路網
6の高圧側導体10へ接続されている。この高圧側導体
10と大地の間には、2個の互に排他的な動作スイッチ
Sw4とSW5の状態によって抵抗11と抵抗13もし
くは15とから成る第1の電圧分割路が接続されている
。こ−では機能的に示したこれらのスイッチSW4およ
びSW5は、シリコニクス(5iliconix )ま
たは他の製造業者が製造してDG390として知られて
いるデジタル・ゲート素子の半分で良い半導体スイッチ
17の一部である。高圧側導体10には、デジタル・ゲ
ート素子21のスイッチSWIによって並列抵抗11へ
切り換えられ得ろ第1のシャット抵抗19も接続されて
いる。同様に、第2のシャント抵抗23は、これもまた
高圧側導体lOへ接続されており、かつディジタル・ゲ
ート素子25のスイッチS′w2によって並列抵抗11
へ切り換えられ得る。これらのデジタル・ゲート素子は
、同じ製造業者によって製造されたデジタル・ゲート素
子DG201の各1/4である。抵抗11.19,23
.13およ    i]び15から成る電圧分割路の中
点8に現われる電圧の、出力端子4に現われろ電圧に対
する比は、スイッチSWI 、 SW2 、Sw4およ
びSW5の状態次第で幾つかの値のうちの1つの値を′
とる。
The output terminal 4 of the operational amplifier 5 is connected to a high-voltage side conductor 10 of a switchable feedback network 6 . A first voltage dividing path consisting of a resistor 11 and a resistor 13 or 15 is connected between the high-voltage conductor 10 and the ground, depending on the state of two mutually exclusive operating switches Sw4 and SW5. These switches SW4 and SW5, shown functionally here, are part of a semiconductor switch 17 which may be half a digital gate device manufactured by Siliconix or other manufacturers and known as DG390. be. A first shut resistor 19 that can be switched to the parallel resistor 11 by a switch SWI of the digital gate element 21 is also connected to the high voltage side conductor 10 . Similarly, the second shunt resistor 23 is also connected to the high-side conductor lO and is connected to the parallel resistor 11 by the switch S'w2 of the digital gate element 25.
can be switched to. These digital gate devices are each 1/4 of the digital gate device DG201 manufactured by the same manufacturer. Resistance 11.19,23
.. The ratio of the voltage appearing at the midpoint 8 of the voltage divider path 13 and 15 to the voltage appearing at the output terminal 4 can be of several values depending on the state of the switches SWI, SW2, Sw4 and SW5. One value of ′
Take.

中点8は、慣用のオフセット平衡用抵抗14および発振
抑制コンデンサ12を介して普通の仕方で演算増幅器5
の反転入力端子へ接続される。
The midpoint 8 is connected to the operational amplifier 5 in the usual manner via a conventional offset balancing resistor 14 and an oscillation suppression capacitor 12.
Connected to the inverting input terminal of

この型式の帰還増幅回路の電圧利得は、出力端子4での
電圧に対する中点8での電圧の比に逆比例し従ってスイ
ッチの状態によって決定される。
The voltage gain of this type of feedback amplifier circuit is inversely proportional to the ratio of the voltage at midpoint 8 to the voltage at output terminal 4 and is therefore determined by the state of the switch.

抵抗27と29から成る電圧分割路も高圧側導体10と
大地の間に接続されている。素子DG201の1/4か
ら成りかつスイッチSW3として動くデジタル・ゲート
素子34は抵抗27を短絡でき、従って分圧比を約5の
係数だけ変えることができる。この電圧分割路の中点1
2は、中点12における出力電圧をデジタル化するアナ
ログ/デジタル(A/D)変換器の入力側へ接続される
A voltage divider consisting of resistors 27 and 29 is also connected between high-voltage conductor 10 and ground. Digital gate element 34, consisting of one quarter of element DG201 and acting as switch SW3, can short circuit resistor 27 and thus change the voltage division ratio by a factor of about 5. Midpoint 1 of this voltage division path
2 is connected to the input side of an analog/digital (A/D) converter which digitizes the output voltage at midpoint 12.

デジタル・ゲート素子によって行われるスイッチング機
能はマイクロプロセッサ35によって決定される1、こ
のマイクロプロセッサ35をま、周辺インターフェイス
・アダプタ(PIA)33をアドレツンングし、PIA
の出力ボートをランチとして使用して選択した範囲に応
じマイクロプロセッサでセット・アップしたビット・コ
ードによって決定されたようにデジタル・ゲート素子を
開位置または閉位置に設定する。
The switching functions performed by the digital gate elements are determined by a microprocessor 35, which addresses a peripheral interface adapter (PIA) 33 and
The output port of is used as a launch to set the digital gate element to the open or closed position as determined by the bit code set up in the microprocessor depending on the selected range.

下記の表1は、実施例におけるスイッチの位置およびこ
れらに対応するアナログ利得を示す。
Table 1 below shows the switch positions and their corresponding analog gains in an example.

スイッチングによるアナログ利得値が所望の補正利得値
に近づけるが、マイクロプロセッサによってデジタル化
したA/D変換器出力値(”生”のA/D変換器出力)
へ行われたソフトウェア補正で利得の精度を改良するこ
とが可能であると分った。このソフトウェア補正の一番
簡単な変換では、ソフトウェア・ルーチン中1FUDG
Eとして表した補正コード係数は各利得範囲毎に予め定
められかつメモリに記憶される。
The analog gain value due to switching approaches the desired corrected gain value, but the A/D converter output value digitized by the microprocessor ("raw" A/D converter output)
It was found that it is possible to improve the accuracy of the gain with software corrections made to. In the simplest conversion of this software correction, 1FUDG in the software routine
Correction code coefficients, denoted E, are predetermined for each gain range and stored in memory.

マイクロプロセッサはメモリからこのコードを得てそれ
をデジタル化したA/D変換器出力値に下記の式を使っ
て適用する。
The microprocessor obtains this code from memory and applies it to the digitized A/D converter output value using the equation below.

補正したA/D変換器出力−・生のA/D変換器出力+
1/N(生のA/D変換器出力)第2図はソフトウェア
・ルーチンの簡単化したフロー・チャート図を示し、下
記の表2はソフトウェア・ルーチンの代表的な目的コー
ドを示す。                    
 j1係数1/Nは、第2図のフローチャートに示した
シフト・ルーチンおよび加算ルーチン並びに表2の″F
UDGER″サービス・ルーチン目的コ−Pを使用して
FUDGEからサブルーチンによって取り出されて適用
される。従って、このソフトウェア・ルーチンと切り換
えられるハードウェア抵抗回路網との組み合わせにより
所望の補正したA/D変換器出力が確保される。
Corrected A/D converter output - Raw A/D converter output +
1/N (Raw A/D Converter Output) FIG. 2 shows a simplified flow chart diagram of the software routine, and Table 2 below shows typical purpose codes for the software routine.
The j1 coefficient 1/N is determined by the shift routine and addition routine shown in the flowchart of FIG.
UDGER'' service routine is retrieved and applied by a subroutine from FUDGE using the purpose code P. Thus, this software routine in combination with the switched hardware resistor network provides the desired corrected A/D conversion. equipment output is ensured.

FUDGEコ−ドの取り出しおよび使用を例示するため
に、500mV範囲における切り換え回路網でセント・
アップされるアナログ利得が3690であると計算する
範囲を考察しよう。この時アナログ出力電圧は1845
mVである。この例を簡単化するために、A/D変換器
基準電圧は゛′生″のA/D変換器出力もl 84 s
mvであるような値であると仮定しよう。レコーダ上の
フルスケールに対して2000カウントと等価な200
0mVの補正したA/D変換器出力が欲しいと仮定する
1、上式を使えは、 2000=1845+(1845/N)である。これか
ら1g45/N = 2000−1845=155゜こ
れを解けば、N=11.903でt/N二0.0840
1 である。2進数ではこれが00010101である
。この17Nの値を反転して1数字だけ左ヘシフトする
ことにより従ってソフトウェア・ルーチン中で使用され
るFUDGEのためのコート”を確保する新規で自明で
無(・手法によってソフトウェア補正ルーチンを大巾に
簡単化できることが分った。FUDGEの成る値にこの
演算を行うど、2進数101010000が形成される
。これは最上位桁ビットを削除することによって1バイ
ト中に01010000  と置かれることができ、そ
のルーチンから1989の近似補正したA/D変換器出
力を発生する。戟はFUDGEは精度を高めるために2
)ζイトに拡張されることかできる。
To illustrate the extraction and use of the FUDGE code, a
Let us consider the range in which we calculate that the analog gain to be increased is 3690. At this time, the analog output voltage is 1845
mV. To simplify this example, the A/D converter reference voltage is also the ``raw'' A/D converter output.
Let us assume a value such that mv. 200 equivalent to 2000 counts for full scale on the recorder
Assuming that we want a corrected A/D converter output of 0 mV, using the above equation, we get: 2000=1845+(1845/N). From now on, 1g45/N = 2000-1845 = 155° If you solve this, N = 11.903 and t/N20.0840
It is 1. In binary, this is 00010101. By inverting this value of 17N and shifting it to the left by one number, we therefore create a novel, trivial and non-trivial method for making software correction routines by reserving "coats for FUDGE" to be used in software routines. It turns out that it can be simplified. By performing this operation on the value consisting of FUDGE, the binary number 101010000 is formed. This can be placed in a byte as 01010000 by removing the most significant bit, The routine generates a 1989 approximation corrected A/D converter output.
) can be extended to ζite.

その場合には、I/Nを12〜16ビツトまで    
1゛(計算し、それを反転しかつ左シフトして1101
010000  のFUDGEコード(そのルーチンが
ら1999.95  の補正したA/D変換器出力を発
生する)を与えることができる。2進数になじみの深い
人には明らかなように検査でFUDGEを任意に変更し
、1ノζイト内にまだ留っている間により近い結果に対
してそれをコード化することも時には好都合である。そ
のような場合の例は、補正したA/D変換器出力に対し
て2003.6を生じるFUDGEに11010000
  を使用することである。FUDGEを1バイト中に
維持するためのFUDGEの変更は、もしソフトウェア
利得補正が全ての範囲について同じ比でより高い値まで
任意に増大されるならば、もつと一般的に有効であるか
もしれない。これは負の1/Nの値も除去する。FUD
GEを1・ζイト中に維持することはメモリのスペース
に制限があるならばとても役に立つか或はl要でさえあ
るかもしれず、この新規なソフトウェア・ルーチンが短
いことも短いメモリには役立つ。より高いソフトウェア
補正は、成る範囲について補正の必要性を除くためにし
はしは選択され得る。より高いソフトウェア補正が使用
される場合には、A/D変換器基準電圧の変化は最終出
力を全ての範囲の所望値例えばこの実施例では2000
mVに戻す。
In that case, change the I/N to 12 to 16 bits.
1゛(calculate, invert it and shift left to 1101
A FUDGE code of 010000 (which routine generates a corrected A/D converter output of 1999.95) can be provided. As will be obvious to those familiar with binary numbers, it is sometimes convenient to arbitrarily change the FUDGE in testing and code it to a closer result while still remaining within one node. be. An example of such a case would be to add 11010000 to FUDGE which yields 2003.6 for the corrected A/D converter output.
is to use. Modifying the FUDGE to keep it in one byte may be generally effective with if the software gain correction is increased arbitrarily to higher values in the same ratio for all ranges. . This also removes negative 1/N values. FUD
Maintaining the GE during 1.zeta.times may be very useful or even necessary if memory space is limited, and the shortness of this new software routine also helps with short memory. A higher software correction may be selected to eliminate the need for correction for a range of regions. If higher software corrections are used, changes in the A/D converter reference voltage will change the final output to the desired value over the entire range, e.g. 2000 in this example.
Return to mV.

ソフトウェアとハードウェアの利得制御のこの新規な組
み合わせは別な利点を可能にする。
This novel combination of software and hardware gain control enables additional advantages.

前述した簡単な例では、抵抗の許容値の・々ラツキのせ
いで成る計器から他の計器への利得の変動が微々たるも
のであるような精密な抵抗が使用されるとしよう。しか
しながら、この発明の付加的な特色は、どの範囲のFU
DGEコードの選択ないし数値調節によっても抵抗のバ
ラツキによる生の利得誤差がソフトウェア・ルーチンに
よって良く補正できることである。所要のFUDGEコ
ード値の決定は、演算増幅器の入力端子に既知の電圧を
印加しかつ所望の対応するデジタル出力値を生じろFU
DGEコードを決定し従って利得全体を補正することに
より、行われ得ろ。このFUDGEコードはFUDGE
Rサブルーチンで使用するためにその後不揮発性メモリ
に記憶されろ。
In the simple example given above, assume that precision resistors are used such that the variation in gain from one meter to another due to variations in resistor tolerance is negligible. However, an additional feature of this invention is that the range of FU
The raw gain error due to resistance variations can be well corrected by software routines by DGE code selection or numerical adjustment. Determining the desired FUDGE code value is accomplished by applying a known voltage to the input terminals of the operational amplifier and producing the desired corresponding digital output value.
This can be done by determining the DGE code and correcting the overall gain accordingly. This FUDGE code is FUDGE
It is then stored in non-volatile memory for use in the R subroutine.

この発明の範囲の別な延長は、範囲が選択される毎にマ
イクロプロセッサによる自動利得補正ルーチンを含むこ
とである。既知の電圧はアナログ入力端子へ供給される
。この電圧は、アナログ・デ、Sイセス・インコーボレ
イションによって製造されて0.1 %よりも良い精度
を持つAD584ピン・プログラマゾル・プレシジョン
・ダルテーノ・リファレフ ス(Pin Progra
rrmablePresicion Voltage 
Reference )のような内部でデジタル制御さ
れる電圧基準素子によって取り出されることができる。
Another extension of the scope of this invention is to include an automatic gain correction routine by the microprocessor each time a range is selected. A known voltage is provided to the analog input terminal. This voltage is supplied by the AD584 Pin Progra Sol Precision Reference Reference System, manufactured by Analog Systems Inc. and having an accuracy of better than 0.1%.
rrmable Presicion Voltage
Reference).

マイクロプロセッサは、生のA/D変換器出力を上述し
たように読み出し、この出力を補正するのに必要なFU
DGEコードを決定し、かつこのように決定されたFU
DGE コ−1’ ヲRAMに記載する。このプロセス
は範囲が選択される毎に繰り返され、必要なだけ実行さ
れて利得に影響する一時的な変動を補償できる。
The microprocessor reads the raw A/D converter output as described above and uses the necessary FU to correct this output.
Determine the DGE code and FU thus determined
Write in DGE CO-1' RAM. This process is repeated each time a range is selected and can be run as many times as necessary to compensate for temporal fluctuations that affect the gain.

帰還回論網中に固体スイッチング手段を使用することの
前述した利点にもが\ゎらず、この発明の要旨は機械的
なスイッチや手動スイッチングを使っても実施でき、単
一利得範囲の場合にはスイッチング無しでも実施できろ
Notwithstanding the aforementioned advantages of using solid state switching means in the feedback network, the subject matter of the invention can also be implemented using mechanical switches or manual switching, and in the case of a unity gain range. can be performed without switching.

望ましい実施例の動作および特色を詳しく述べたが、特
定の使用および例示した構成に限定したくはない。ソフ
トウェア利得制御を有するこの可変利得増幅器は、利得
が正確に分る増幅器を欲しい多(の用途に容易に採用で
きる。この発明は特定のオU得に制限されなし・し範囲
の数にも制限されない。この利得被制御増幅器の種々の
使用法は、当業者に明らかであり、かつ特許請求の範囲
に記載したようなこの発明の精神および範囲から逸脱す
ることなく容易になし得ろ。
Although the operation and features of the preferred embodiments have been described in detail, there is no desire to be limited to the particular uses and configurations illustrated. This variable gain amplifier with software gain control can be easily employed in many applications where an amplifier with precisely known gain is desired. Various uses of this gain controlled amplifier will be apparent to those skilled in the art and may be readily made without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例の簡単化した配線図、第2
図はソフトウェア・ルーチンの簡単化したフロー・チャ
ート図である。 5・・・演算増幅器、6・・・帰還回路網、] 7 、
2 ] 、+125.34・・・デジタル・ゲート素子
、SWI〜SW5・・・スイッチ、35・・・マイクロ
プロセッサ、33・・・PIAラッチ 1、<1面グ’ jY’ +’? (内容に変更なし)
f超J IG 2 手続補正書(方式) 昭和58年 6月15日 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第33934号2発
明の名称 可変利得増幅器 3補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称   プ・ノξ−キンーエルマー〇コーポレイシ
ョン4、代 理 人 6補正の対象 図   面
Fig. 1 is a simplified wiring diagram of one embodiment of the present invention;
The figure is a simplified flow chart diagram of a software routine. 5... operational amplifier, 6... feedback circuit network,] 7,
2], +125.34...Digital gate element, SWI to SW5...Switch, 35...Microprocessor, 33...PIA latch 1, <1 plane G'jY'+'? (No change in content)
f super J IG 2 Procedural amendment (method) June 15, 1980 Mr. Commissioner of the Japan Patent Office 1. Indication of case 1988 Patent Application No. 33934 2. Name of invention variable gain amplifier 3. Related Patent Applicant Name Pu No ξ - Kin Elmer Corporation 4, Agent Drawings subject to amendment 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 演算増幅器と、 この演算増幅器へ接続された帰還回路網と、この帰還回
路網へ関連付けられたアナログ/デジタル変換器と、 所定の補正係数を用いて、前記アナログ/デジタル変換
器によって取り出されたデジタル化した出力のための補
正値を計算するための計算手段と、 を組み合わせて備えた可変利得増幅器。 2 帰還回路網は複数個の電圧分割路から成り、これら
の電圧分割路が複数の所定電圧比な選択するためのスイ
ッチを含む特許請求の範囲第1項記載の可変利得増幅器
。 3 スイッチは固体デジタル・スイッチ手段である特許
請求の範囲第2項記載の可変利得増幅器。 4 スイッチ手段は、マイクロゾロセッサによって制御
されるPIAラッチのビットで作動される特許請求の範
囲第3項記載の可変利得増幅器。 5 補正係数は既知の入力端子を演算増幅器へ印加する
ことによって決定され、そして補正係数の値を決定する
ことは帰還回路網の特性から予め定められろ特許請求の
範囲第1項ないし第4項のいずれか記載の可変利得増幅
器。 6 既知の入力端子を演算増幅器へ印加し、かつ利得全
体を補正する補正係数の値を決定しこの補正係数なメモ
リに記載することにより、Mi iT(係数は決定され
る特許請求の範囲第1項ないし第1項のいずれ力橢己載
の可変利得増幅器。
[Scope of Claims] 1. an operational amplifier, a feedback network connected to the operational amplifier, and an analog/digital converter associated with the feedback network; A variable gain amplifier comprising, in combination, calculation means for calculating a correction value for the digitized output taken by the converter; 2. The variable gain amplifier of claim 1, wherein the feedback network comprises a plurality of voltage dividers, and the voltage dividers include switches for selecting a plurality of predetermined voltage ratios. 3. A variable gain amplifier according to claim 2, wherein the switch is a solid state digital switch means. 4. A variable gain amplifier as claimed in claim 3, wherein the switch means is operated by a bit of a PIA latch controlled by a microprocessor. 5. The correction coefficient is determined by applying a known input terminal to the operational amplifier, and determining the value of the correction coefficient is predetermined from the characteristics of the feedback network. The variable gain amplifier according to any of the above. 6. By applying a known input terminal to an operational amplifier and determining the value of a correction coefficient for correcting the entire gain and writing it in a memory containing this correction coefficient, Mi iT (the coefficient is determined A variable gain amplifier equipped with either the first term or the first term.
JP3393483A 1982-03-03 1983-03-03 Variable gain amplifier Pending JPS58194415A (en)

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GB2116793A (en) 1983-09-28
DE3307597A1 (en) 1983-10-20
DE3307597C2 (en) 1995-06-29
GB8303666D0 (en) 1983-03-16
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