JPS60247331A

JPS60247331A - 標準電圧発生回路

Info

Publication number: JPS60247331A
Application number: JP10307484A
Authority: JP
Inventors: Toru Kitamura; 透北村; Toshiaki Tsukada; 敏秋塚田
Original assignee: Yokogawa Hokushin Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1984-05-22
Filing date: 1984-05-22
Publication date: 1985-12-07

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、標準電圧発生装置に関し、詳しくは、標準電
圧発生装置において、ゲインおよびオフセット調整が可
能なデジタル・アナログ変換器（以下デジタル・アナロ
グ変換をＤＡ変換という）を用いて設定されたデジタル
信号をアナログ変換して出力する標準電圧発生回路に関
し、特に自動校正可能な標準電圧発生回路に関するもの
である。

（従来の技術）第２図に従来のこの種の標準電圧発生回路の一例を示す
。このような電圧発生回路では、与えられたデジタル信
号をゲイン及びオフセット調整の可能なりＡ変換器１で
アナログ信号に変換し、これを増幅器２０で適宜に増幅
して出力する。

ゲインおよびオフセットの調整は、それぞれ抵抗Ｒｇお
よびＲｏｆｆを介して与える電圧ＶｇおよびＶｏｆｆの
調節によって行われる。電圧Ｖｇ　（”　Ｖｏｆｆは、
例えば図示のように電源電圧の印加された摺動抵抗ＶＲ
１，ＶＢ２から取り出すことができる。

しかしながら、このような従来の回路における校正のだ
めのオフセットやゲインの調整は、この回路の出力をモ
ニターしながら行う手動操作が必要で、極めて煩雑であ
り、またモニター用として高精度の電圧計等の特別な設
備を必要とするという問題があった。

（発明の目的）本発明の目的は、このような点に鑑み、校正回路を備え
、簡単なシーケンスで自動校正のできる標準電圧発生回
路を提供することにある。

（発明の概要）このような目的を達成するための本発明は、外部電圧に
よりオフセット及びゲインの調整が可能で与えられたデ
ジタルデータをアナログ変換するＤＡ変換器と、このＤ
Ａ変換器の出力を適宜増幅し出力する増幅器を備えてな
り、設定されたデジタル値に対応したアナログ電圧を発
生する標準電圧発生回路において、動作モードに応じて
前記増幅器入力にＯｖ又は基準電圧のいずれか一方を選
択して加えるスイッチ手段と、前記増幅器の出力電圧を
ＯＶと比較し結果を２値信号で出力する比較器と、前記
ＤＡ変換器にデジタル入力を与えると共傾各モード毎に
各部に必要な制御信号を与えルｗ　７　）ロール回路と
、第１および第２のカウンタと、オフセット調整モード
のときには前記第１のカウンタにクロックを導き、ゲイ
ン調整モードのときには前記第２のカウンタにクロック
を導き、電圧発生モードのときにはクロックの通過を禁
止するゲート回路と、前記第１のカウンタの出力をＤＡ
変換して前記ＤＡ変換器に与えるオフセット調整用の制
御信号を得るオフセット調整用ＤＡ変換器と、前記第２
のカウンタの出力をＤＡ変換して前記ＤＡ変換器に与え
るゲイン調整用の制御信号を得るゲイン調整用ＤＡ変換
器と、前記クロックを発生するクロック発生回路と、を
具備し、オフセット調整モードにおいては前記スイッチ
手段でＯＶを選択しかつ前記ＤＡ変換器に０人力を与え
た状態で、前記増幅器の出力がＯＶＫなるようにオフセ
ット調整を行い、ゲイン調整モードにおいては前記スイ
ッチ手段で基準電圧を選択しかつ前記ＤＡ変換器にフル
スケール値を与えた状態で、前記増幅器の出力が０■に
なるようにゲイン調整を行い、通常の電圧発生モードに
おいては前記オフセットおよびゲインの調整量が維持さ
れかつ前記スイッチ手段でＯｖを選択した状態で、前記
ＤＡ変換器に与えられたデジタル値をＤＡ変換し前記増
幅器よりアナログ電圧を出力すると共に、前記コントロ
ール回路により、前記オフセット調整モード、ゲイン調
整モードおよび電圧発生モードのシーケンスが自動的に
進むように構成されたことを特徴とするものである。

（実施例）以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。第１図は本
発明の一実施例を示す構成図である。同図において、２
はＤＡ変換器１の出力と基準入力（ＯＶ又は基準電圧７
　（Ｖｒａｆ　）のいずれかであり、その選択はスイッ
チ８により行われる）とを加算しこれを適宜に増幅し出
力する演算増幅器、５はゲイン調整用の電圧を発生する
ゲイン調整用ＤＡ変換器で、第２のカウンタ５の出力に
対応したアナログ電圧Ｖｇを出力する。この出力Ｖｇは
抵抗Ｒｇを介してＤＡ変換器１に印加される・。４はオ
フセ。

ト調整用の電圧を発生するオフセット調整用ＤＡ変換器
で、第１のカウンタ６の出力に対応したアナログ電圧Ｖ
ｏｆｆを出力する。この出力Ｖｏｆｆは抵抗Ｒｏｆ　ｆ
を介してＤＡ変換器１に印加される。

９は演算増幅器２からの出力を閾値０■と比較する比較
器で、比較結果は２値信号で出力される。

１０はカウンタ５，６に与えられるクロックを発生する
クロック発生回路、１１はコントロール回路である。コ
ントロール回路１１は、ＤＡ変換器１にＤＡ変換させる
べきデジタルデータを与えると共に、比較器９の比較結
果にもとづきゲート回路３ｏの制御およびスイッチ８を
駆動制御するための制御信ゲート３２はそれぞれ比較器
９及びコントロール回路１１の出力に応じてクロ、り発
生回路１ｏからのクロックを通過させる。第１のゲート
３１がら出力されるクロックは第１のカウンタ６に、一
方第２のゲート３２から出力されるクロックは第２のカ
ウンタ５にそれぞれ導れている。

なお、ここでは少なくとも次のものは高精度のものとす
る。

■　基準電圧Ｖｒｅｆ ■　演算増幅器２の帰還抵抗Ｒｆおよびスイッチからの
電圧が印加される方の入力抵抗Ｒｒｅｆ■　比較器９このような構成における動作を第３図のタイムチャート
を参照しつつ次に説明する。

外部よりスタート信号をコントロール回路１１に与える
と、自動的にオフセット調整モード、ゲイン調整モード
をこの順序で行い、この校正の後通常の電圧発生モード
に移るようＫなっている。以下オフセット調整、ゲイン
調整の順にその動作を述べる。

ピ）　オフセット調整第３図（ロ）に示すスタート信号が外部よりコントロー
ル回路１１に与えられると、コントロール回路１１はＤ
Ａ変換器１に０を設定すると共に、Ｒ８Ｔ信号（同図の
（ハ））およびＣＡＬ信号（同図の（ホ））を”Ｈｌに
し、０／Ｇ信号（同図（へ））を１Ｌ″レベルにする。

とのＲ８Ｔ信号の発生によりカウンタ５．乙のクリア状
態が解除される。また０／Ｇ信号によりスイッチ８はｂ
側に接続され、これにより入力ｍ　抗Ｒｒｅｆ　ｆ”ｌ
　ＯＶライン（コモンライン）に接続される。

同時にゲート３１はクロ、り発生回路１０からのクロッ
クを通し第１のカウンタ６に送る（同図の（ト））。こ
のカウンタ６の積算値に従ってＤＡ変換器１の出力は増
加してゆく。

増幅器２を介したＤＡ変換器１の出力は比較器９でモニ
ターされておシ、前記出力がＯＶを越えると比較器９は
第３図に）に示すようにその出力けｌＬｌに反転する。

コントロール回路１ｊｈこれを検知しＯ／Ｇ信号を１Ｈ
ルベルにする（同図の（へ））。

これによりゲートＳ１がクロックの通過を禁止し、従っ
てカウンタ６はクロ、り入力がなくなりこの時の積算値
を保持する。すなわち電圧発生回路全体でのオフセット
量を０とするような調整値がカウンタ６に設定されたこ
とになる。

以上のようにしてオフセット調整が終了すると、同時に
次のゲイン調整モードに移行する。

（ロ）　ゲイン調整モード０／Ｇ信号がＩＨ′になることにより、スイッチ８はａ
側に接続され、増幅器２には抵抗Ｒｒｅｆを介して基準
電圧Ｖｒｅ　ｆが供給される。これ罠より比較器９の出
力は１Ｈ″になる。一方、クロ、りは今度はゲート５２
の方を通過してカウンタ５に送られる。

なお、ゲイン調整モードにおいてはＤＡ変換器１に正の
フルスケール値に相当する入力データを設定しておく。

カウンタ５の積算値に従ってＤＡ変換器１の出力が増加
する。ある時点で、増幅器２を介したその出力がＯｖを
越すと、比較器９より１Ｌ″に反転する信号が出力され
（第３図のに））、コントロール回路１１はこれを検知
してＣＡＬ信号を“Ｌｌにする（同図の（ホ））。

これによりゲート３２はゲート３１とともにクロックの
通過を禁止し、ＤＡ変換器１のフルスケール時の出力が
所定の電圧Ｖｒｅｆ　−Ｒｉ　／Ｒｒｅｆとなるように
したときのゲイン調整用のゲイン調整量がカウンタ５に
保存される。

以上の動作によシ、オフセットおよびゲインの校正が自
動的に行われ、続いて、通常の電圧発生モードに入る。

電圧発生モードでは、０／Ｇ信号が１Ｌ″となり、スイ
ッチ８はｂ側に接続され、前述のようにして決定された
オフセットおよびゲインにて、コントロール回路１１よ
シ設定されるディジタル値がＤＡ変換されて出力される
。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、簡単な校正手段
により自動的にオフセットおよびゲインの補正を行うこ
とができるので、従来のように高精度の電圧計などの設
備を全く要しないという利点がある。また、スター　ト
指令のみでオフセット調整モード、ゲイン調整モードそ
して通常の電圧発生モー　ドへとシーケンスが進むよう
罠なっており、校正のだめに要するオペレータの操作は
従来に比べて比較のしようがない程に簡単であるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は従来
の標準電圧発生回路の一例を示す要部構成図、第３図は
本発明の詳細な説明するためのタイムチャートである。１・・・ＤＡ変換器、２・・・演算増幅器、３・・・ゲ
イン調整用ＤＡ変換器、４・・・オフセット調整用ＤＡ
変換器、５・・・第２のカウンタ、６・・・第１のカウ
ンタ、７・・・基準電圧、８・・・スイッチ、９・・・
比較器、１０・・・クロ、り発生回路、１１・・・コン
トロール回路。第１図第２図ＫＩ

Claims

【特許請求の範囲】外部電圧によりオフセット及びゲインの調整が可能で与
えられたデジタルデータをアナログ変換するＤＡ変換器
と、とＯＤＡ変換器の出力を適宜増幅し出力する増幅器
を備えてなり、設定されたデジタル値に対応したアナロ
グ電圧を発生する標準電圧発生回路において、動作モードに応じて前記増幅器人力ＫＯＶ又は基準電圧
のいずれか一方を選択して加えるスイッチ手段と、前記増幅器の出力電圧をＯｖと比較し結果を２値信号で
出力する比較器と、前記ＤＡ変換器にデジタル入力を与えると共に各モード
毎に各部に必要な制御信号を与えるコントロール回路と
、第１および第２のカウンタと、オフセット調整モードのときには前記第１のカウンタに
クロックを導き、ゲイン調整モードのときには前記第２
のカウンタにクロックを導き、電圧発生モードのときに
はクロックの通過を禁止するゲート回路と、前記第１のカウンタの出力をＤＡ変換して前記ＤＡ変換
器に与えるオフセット調整用の制御信号を得るオフセッ
ト調整用ＤＡ変換器と、前記第２のカウンタの出力をＤ
Ａ変換して前記ＤＡ変換器に与えるゲイン調整用の制御
信号を得　゛るゲイン調整用ＤＡ変換器と、前記クロックを発生するクロック発生回路と、を具備し
、オフセット調整モードにおいては前記スイッチ手段でＯ
ｖを選択しかつ前記ＤＡ変換器に０人力を与えた状態で
、前記増幅器の出力がＯｖになるようにオフセット調整
を行い、ゲイン調整モードにおいては前記スイッチ手段で基準電
圧を選択しかつ前記ＤＡ変換器にフルスケール値を与え
た状態で、前記増幅器の出力がＯＶになるようにゲイン
調整を行い、通常の電圧発生モードにおいては前記オフセットおよび
ゲインの調整量が維持されかつ前記スイッチ手段でＯｖ
を選択した状態で、前記ＤＡ変換器に与えられたデジタ
ル値をＤＡ変換し前記増幅器よりアナログ電圧を出力す
ると共に、前記コントロール回路により、前記オフセット
調整モード、ゲイン調整モードおよび電圧発生モードの
シーケンスが自動的に進むように構成されたことを特徴
とする標準電圧発生回路。