JPS62190907A - ４端子回路に用いられる回路装置 - Google Patents

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】 ［ｌｔ、東上の利用分野］ 本発明は４端子回路に用いられる回路装置に係り、さら
に詳しくは入力端子が単極接続される４端子回路と、出
力端子に現われる電位を参照電位に補償する増幅器とを
備えた回路装置に関するものである。

［従来の技術］ この種の回路装置は４４子回路に使用される。

４端子回路では、入力端子と出力端子とが同時に直接接
地されてはならない、というのは、直接接地されると、
４端子回路の一部が短絡されてしまうからである。この
種の４端子回路は、例えばブリッジ回路であって、この
ブリッジ回路は少なくとも４つの回路素子から構成され
ており、例えば温度Ａ１一定、圧力測定１回転トルク測
定、電圧測定、磁場測定あるいは他の物理量の測定に用
いられる。４端子回路は、また電気的入力量と出力ｈ１
とを有する何らかの物理的素子であることもあり、その
等価回路図がこの種のブリッジ回路となる。ホール素子
は、例えばこの種の物理的素子である。

この種類の回路装置は米国特許公報４．目２，４０５号
から知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明が解決しようとする問題点は、４端子回路の出力
信号のうち入力信号に関係する有効成分の極性は切り換
えることができ、一方、４端子回路の内部に生じるノイ
ズ成分の極性に対しては反転を生じさせない回路装置を
提供することである。このような極性の切り換えは、例
えば４端子回路内に生じる極性と無関係なノイズ成分お
よび４端子回路の後段に接続される処理電子回路に生じ
る他のノイズ成分、例えばｒオフセット」電圧を有効成
分から分離し、このノイズ成分が最終結果に及ぼす影響
を排除するために行われる。４端子回路の内部に発生す
るノイズ成分は、例えば異なる金属が接触する場合の出
力端子に現われる熱起電力、あるいは交流が４端子回路
に供給される場合に現われる４端子回路の非線形性によ
って生じる直流成分等である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、前述した課題を解決するために、２極
の切換スイッチが設けられ、この切換スイッチの第１の
位置においては４端子回路の第１の入力端子は４端子回
路の単極接続の入力端子となり、また増幅器の出力端子
が４端子回路の第２の入力端子と接続されており、また
切換スイッチが第２の位置にある場合には、反対に第２
の入力端子が４端子回路の単極接続の入力端子となり、
増幅器の出力端子が４端子回路の第１の入力端子と接続
される構成を採用した。

［実施例］ 本発明の実施例を図面に示し、以下で詳細に説明する。

図面のすべての図において、同一の参照番号は同一の部
分を示している。

この回路袋とは、４端子回路ｌと電源２と増幅器３と、
制御可能な２極スイッチ４とから構成され、２極スイッ
チ４には第１の切換接点４ａと第２の切換接点４ｂが設
けられている。

電源２は２つの端子５と６を有する任意の信号源であっ
て、例えば第１の切換接点４ａを介して４端子回路ｌの
入力端子と単極接続される電流源あるいは電圧源である
。電源２の第１の端子５は接地されている。増幅器３は
１例えば演算増幅器である。スイッチ４は、好ましくは
ＣＭＯＳ技術で製造される半導□体スイッチである。ス
イッチ４は制御電圧Ｕｓによって制御される制御入力端
子７を有し、前記制御電圧は矩形パルスから形成され、
この矩形パルスによってスイッチ４が、例えば周期的に
切り換えられる。

４端子回路ｌには、２つの入力端子８と９および２つの
出力端子ｌＯと１１が設けられている。

第１の出力端子１０は、本実施例回路装置の単極出力端
子である。第２の出力端子１１に生じる電位は、４端子
回路１の出力の基準電位である。基準電位となる出力端
子１１は、増幅器３の反転入力端子へ導かれ、この増幅
器３の非反転入力端子は、一定の参照電圧Ｕ９に接続さ
れている。増幅器３の出力端子は、第２の切換接点４ｂ
を介して４端子回路ｌの入力端子８ないし９と接続され
ている。スイッチ４の出力は、後述するように配線され
ており、かつこのスイッチは４端子回路ｌと電源２と増
幅器３に、後述するように接続されている。すなわち、
スイッチが第１の位置、つまり第１図に示す位置にある
場合には、このスイッチの第１の切換接点４ａは電源２
の接地されていない端子６を第１の入力端子８と接続さ
せるので。

この入力端子８は電源２と単極接続され、またスイッチ
の第２の切換接点４ｂは増幅器３の出力端子を第２の入
力端子９と接続させる。これに対して、スイッチ４の第
２の位置においては、電源２の端子６は逆に第１の切換
接点４ａを介して第２の入力端子９と接続されるので、
この場合には入万端子９は電源２と単極接続され、増幅
器３の出力端子は第２の切換接点４ｂを介して第１の入
力端子８と接続される。

４端子回路が、例えば集積回路に集積されているホール
素子である場合には、４端子回路ｌの入力端子８．９は
ホール素子の１ｔＬＭ供給入力端子であって、４端子回
路ｌの出力端子ｔｏ、ｉｔはホール電圧が発生する出力
端子である。

第２図に示すブロック回路は、４つの抵抗Ｒ１，Ｒ２，
Ｒ３およびＲ４から形成されており、例えばホール素子
の等価回路図を示すものである。２つの抵抗Ｒ１とＲ２
は直列に接続されており、２つの抵抗Ｒ３とＲ４も同様
に直列に接続されている。これに対して、両方の直列回
路Ｒ１，Ｒ２とＲ３，Ｒ４は並列に接続されている。抵
抗Ｒ１とＲ３の共通の端子は４端子回路ｌの第１の入力
端子８であり、抵抗Ｒ２とＲ４の共通の端子は４端子回
路１の第２の入力端子９であり、抵抗Ｒ３とＲ４の共通
の端子は４端子回路ｌの第１の出力端子ｌＯであり、ま
た抵抗Ｒ１とＲ２の共通の端子は４端子回路１の第２の
出力端子１１である。

増幅器３は閉ループ制御増幅器として機能し、その目標
値は参照電圧ＵＰであって、実際値は第２の出力端子１
１に生じる電位である。この電位は同時に４端子回路１
の出力の基準電位であって、増幅器３によってゼロボル
トに補償（調節）される、このことを行うために、増幅
器３が目標値と実際値を互いに比較して、増幅器の出力
に後述する電圧を発生させる。この電圧は目標値と現在
値の差に比例するものであって、切！！！！接点４ｂと
４端子回路１とを介して４端子回路ｌの出力端子１１に
生じる電位に従ってフィードバックされ、目標値と実際
値の差をゼロにする。この場合、Ｕｎ＝０であれば、出
力端子１１の電位は参照電圧Ｕｎ、すなわちゼロボルト
に等しくなる。

もちろん「オフセット」電圧が存在するので、参照電圧
Ｕ【は正確にゼロボルトではなく、はぼゼロボルトに等
しくなるように選択されるだけである。

［効　果］ このような回路装置では、電＃！Ａ２から供給される有
効信号は、４＠子回路ｌへ達する前に切換接点４ａによ
って極性が反転されるので、この極性反転は４端子回路
ｌの内部に生じるノイズ成分の極性には影響を与えない
、従って、このノイズ成分の極性は、例えば有効信号の
周期的な極性切換とは無関係である。従って、上述した
ような極性切換により、信号の有効成分とノイズ成分を
良好に分離することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る回路装置の回路図、第２図は等価
ブリッジ回路の回路図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基準電位が現われる４端子回路（１）の出力端子（
   １１）が増幅器（３）の反転入力端子と、またこの増幅
   器の非反転入力端子が参照電圧（Ｕ＿Ｒ）と接続され、
   一方増幅器の出力端子が４端子回路（１）の一方の入力
   端子（８ないし９）と接続される４端子回路に用いられ
   る回路装置において、 ２極切換スイッチ（４）が設けられ、この切換スイッチ
   の第１の位置においては４端子回路の第１の入力端子（
   ８）は単極接続の入力端子となり、また増幅器（３）の
   出力端子は４端子回路（１）の第２の入力端子（９）と
   接続されており、また切換スイッチの第２の位置におい
   てはこれと反対に第２の入力端子（９）が４端子回路（
   １）の単極接続の入力端子となって、増幅器（３）の出
   力端子が４端子回路（１）の第１の入力端子（８）と接
   続されることを特徴とする４端子回路に用いられる回路
   装置。 ２）前記４端子回路（１）がホール素子であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の回路装置。