JPS6249227A

JPS6249227A - 調波測定発振器

Info

Publication number: JPS6249227A
Application number: JP61188801A
Authority: JP
Inventors: ベルンド・ヘック; デールク・シュレーダー
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1985-08-16
Filing date: 1986-08-13
Publication date: 1987-03-03
Also published as: DE3529245A1; EP0215499A2; EP0215499A3; US4719432A

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】本発明は周波数力福）Ｎ１色（、′依存する信号を発生
し、かつ全域通過フィルタ唆介し’　、ｊ’ｒ’、”Ｊ
’Ａ　ｊ￥ｊかが！１ら才ｊる増幅器を見金、前記全域
通ｊＡｆｆｉフィルタが、δ（１１定ずべき発振器信−
号のＭ１波数唆温Ｌｃ、飄３　Ｂ　”？：変えＺ、温度
（１（存ｔｒ＋のオーツ、１１（抗（１１′＋４早する
ハ・イボーラ侍相決定［ｌｉＩ　Ｉ？８素Ｙ−唆（４え
ていイ、ｈ）１、追記行用の誹１波測定発振器（、ご関
するものである。

’ＩＭ　ｊｆｆ、Ｕｅｔｚ−ｈ　、１　（１，９７３４
のバー１２５、第９巻。

第２２０〜２２２頁）４］；ｔ、イ１′！相決＾装置　
へ１．１１（抗＋了己：　ｉ−、て自金担ｂＬ’　！λ
度計を含む全域ｉｍ過、ノイルタをイｊしている冒１１
ａにてｊｌｓべた挿４Ｑ’ｆ　Ｏ）　ＩＲＩ波測定発振
器乙、ニー）いて、Ｖ凸１υさＪ７．でいる。ごの発振
器では０　”ｃ〜１０（じＣの温度範囲にて８００１１
７へ１　ｋｌｌ）の発振周波数が得られる。１００℃の
温）０”！ａ・化−Ｃのルする１し校的僅かな２０％の
周波数変化（：は小さな温度変化を１＝分正確に記録す
ることはできず、Ｕ２かも、―の場合乙こ得られる周波
数変化は（Ｗかであるため、う）解能の高い周波数Ｎｌ
ｌ＋ｌｌ同定必要−ｅあイ・。

本発明の１目的は僅かな温度変化でも発振器の周波数が
適切に測定可能な比較的大きな変化をｊるような程度に
まで調波測定発振器の感度を向−１−させることにある
。

本発明は冒頭にて述べた種類の調波測定発振器において
前記バイポーラ位相決定回路素子ヲ＞ｌ！に度依存性の
オーム抵抗値を星する測定抵（Ｊ″＋１に接続されるバ
イポーラ回路として構成し７、（ｊ１１記全域通過フィ
ルタによって記録することのできる前記へ゛イポーラ回
路のオーム抵抗（１１′１カ＜／′話度に罵、して前記
測定抵抗の抵抗値よりも一層強力に変化するようにＬま
たことを特徴とする。

本発明の好適例によれば１．前記バイポーラ回路が電圧
ホロワ回路をリ−え、該ホロワ回路の入力◇ＨｊＨ了を
前記バイポーラ回路の一方の入力端子に接続し、前記電
圧ホロワ回路の出力端子をオ・−Ｊ、入力抵抗を介して
第１演算増幅器の反転入力端子（１，′″、１ｇ続し、
該第１演算増幅器には測定抵抗を介して１′Ｊ帰還をか
け、前記第１演算増幅器の出力一方の端子をオーム抵抗
を介して前記バイポーラ回路の一方の端子に接続し、か
１）前記第１演算増幅器の用反転入力◇：１；了４前記
ハイボーう回路の他−ちの◇；、１１爾？、ｒ接ａ−ｉ
。

する。この場、％　ｆ’：“１．；！：　、、演算＋ｔ
ｑ幅器の（゛１帰還回路ｔ、；ｒ。

接Ｌｔ！−１た測定１１（１抗の／晶度俵／ｐ　！ｌの
抵ＩＪ”（、値の変化によってバ・イポーラ回ＩＹ８の
オーツ、１口：抗埴が友へく変化Ｌ７、従って調波測定
発１に器の発ｉｆ；ｉＭ波数が［［；　Ｉｕ的大きく変
化する。

前記全Ｍｉｍ過フィルタの人、力乃び出）−１端了を１
民抗性の分圧器を介して相ｒ−ｉ“接ｐ　Ｌ、、該分Ｉ
Ｅ器の中央夕・ドブ点を第２演１り増幅器の反転入力、
ｌ、ｊＡｊ子ｉ、ニア　を妄続し７、該第２演算増幅器
の出力側を前記ぐ域ｉ！ｌ’ｌ過フィルタの出力・端子
に接続り５、か・：）＋ｉｉｉ記第２演′（ン増幅器の
升反転入力畢；了を−一方Ｃは゛罠／デン刀・変分して
全域ｊｍ過フィルクの入力＋１：：’＋イーに、伯ＪＪ
では前記バイポーラ回路の一方の、４ｊ子に接’ｈｔｉ
　Ｌ、該バイポーラ回〃８の他方の端子を接ｉｔ！！　
１−るよう乙、′才れば　廉価に製造し得る簡申な構成
の−・次全域通過フィルタが得られる。

さらに本発明の好適例−ｒＬ１前記重１（′ホＶ−１０
回絡の出力端子を非反転増幅器の入力端子に接υｔＬ７
、該非反中り増幅器の出力側を１１（拉を介し７で前記
ハイポーラ回路の−一方の☆：）１子に接続する。従９
．て〆、）ｈ度依存抵抗を介１．．　”’？”ｉ　’１
１’Ｊ帰還かがけられる第１演算増幅器乙こばＪ［′反
転増幅器が並列に接続され１、これによりバイポーラ回
路のオームｌｉｅ抗が人、￥くなるため、調波測定発振
器の発振周波数を非反中ｌ、増幅器の増幅率Ｃ１−よっ
マー・定喰だけ低減さ・ｌ！るこ志ができる。

本発明のさらに他の好適例によれば、＋ｉＩｔ記バイポ
ーラ回路が切換スインｆ−をイずし、該切換ス、イソ千
によってオーム入力抵抗の前記第１演算増幅器とは反対
側の端子全−一方の位置では前記電圧ホｌ］ワ回路の出
力端ｆ−に接続し、前記スイッチの他方の位置では非反
転増幅器の出力端子に接続する。。

斯る切換スイッチを作動さセるこ９．Ｌ：によって非反
転増幅器は、温度依存抵抗を介し°Ｃ９帰還がかげられ
る第１演算増幅器に直列に接続するこ点ができる。これ
により第１演算増幅器の入力電圧が増大するため、この
第１演算増幅器の増幅率、従１、。

てぞの位相誤差も低減さ一ロることができる。

以−を図面につき本発明を説明する。

第１図に示Ｔ４−８１８１波測定発振器は・次の′ト域
通ｉ１・）フィルタ１−夕見え−こおり、このフ、トル
タの入力、ｌ、ｊｊｊ了２と出力、）４ｊｊ了３は１ｊ
（抗性の分Ｙ１−器・１，５を介ｔ。

て相互接続する。１１（抗１／１分圧器・１，５の中央
タップｊ二叉６は第２演算増幅器７０反転入力端了に接
続。

Ｌ７１、二の増幅器の出ツバ）！！ｆ　ｒは全」・・℃
通過フィルタ１の出力ＯＷＡ了３に接続する。第２　／
ｉ！ｉ算１曽幅器′７の非反転入力一方の端子はこ１ン
）゛ンｊ１．３を介して全域通過フィルタ１の入力端子
２．４−゛＋、バイポーラ回路素子の・力の端７−９と
に接３売する。ハ・イボーラ回路ｚ・）了の他方θ角：
Ｌ；了は接地し、ごの回路素子をハ・イボーラ回路１０
で構成し、この回路に測定Ｉ（Ｊｊ’＋、’　＋　５を
接続する。

バイポーラ回路１０は電１「ホｌ−１ワ回路１２を具え
ており、この電圧ホロリ回路は例えば演算増幅器と１．
７て構成することがｅき、この増幅器の反転入力醋１了
及び出力端子を用−７ｉ、　Ｉｉ＊ｈ　１５、かつ非反
転入力ｊ、ｉｉｉ子をバイポーラ回路１０の一方の◇；
ｊＨ，７，ｇに接続す−る。電圧ホｒ１ワ回路１２の出
力端子はオーム入力抵抗１３を介して第１演Ｔ７Ｉ！＋
７１・１−１器１４の反中へ入力端子に接、ｍｌ、１、
二の第１演算増幅器には温度依存抵抗値を！技する測定
抵抗１５を介して負帰還をかしＪる。測定抵抗１５は例
えばＰｔ１ＯＯ抵抗温度Ａ１とするこ１とができる。し
かし演算増幅器１４にはオーツ、抵抗値が例えば磁男の
ような他の物理的測定量に依存ｑる測定抵抗１５を介し
て負帰還をかけることもできる。

第１演算増幅器１４の出力端子はオーム抵抗４１を介し
てハ・イボーラ回路の一力の端子９に接続し７、士た演
算増幅器１４の非反転入力端子はバイポーラ回路１０の
他方の端子−１１を経て接地する。

全域通過フィルターの出力端ｔ３は一方でば電流６ｆｊ
、（増幅器）１６に、他方では制御素７−１７に接続す
る。制御素子１７は振幅設定値供給用の入力端子１８を
有しており、この制御素子の出力側を電流源１６の制御
入力端子に接続して、電流源が供給する電流量を制御す
る。

電流源】６は９０゛移相素了１９を介して全域通過フィ
ルタ１の出力端子２に接続する。９０°移相素子１９は
、例えば容量的に負帰還がかけられる反転演算増幅器と
Ｕ２て構成４−る。電流源１６は、例えば全域通過フィ
ルタ１の出力端子（５′接続するｆｌ（抗１」の分圧器
２０．２１　’（２構成する、二とができ、この分圧器
の中央タップ点２２は電）奇出力端子をｆｌシている第
３演算増幅器２３０反転入力端了に接１ノＬ−セる。第
３演算増幅器２３は増幅室、従っｒ、二の電流源が供給
１−る電流値を調整ｒろための制御人力ｍｉｊ　’ｆ　
２４をイ１している。

制御素子】７は整ンｈ器２５を具えて、打り１、゛れは
全域通過フィルタ１の出力端子３に接法する共に、振幅
設定値供給用入力端子１．８と−・祐に曲′Ｑ点２釘二
接続ずイ）、、この加’１１３’点２には平滑装置２７
の反転入力端イに接続する。平滑装置２７は加算点２Ｇ
を経て供給される交流電圧の負性の直線的平均値を決定
１−２て、この平均値を制御入力端子２４を介し、で第
３演算増幅器２３に（１（給する。平滑装置２７は例え
ば反転入力端子を有する積分素ｐ、　、！：　ｌ、て構
成することかできる。

調波測定発振器ＤＪ本来全域通過フィルタ１を経て正帰
還がか（・１られる増幅器をもって構成され、従って１
、二の発振器は位相決定コンデュ／　４Ｊ−８と位相決
定回路素子１０．１５の抵抗値に依存するＪａｉｌ波数
で発振する。調波測定発振器によって発／ｌ＝される交
？ぷ７電圧の振幅は、その振幅値か−・定となるよ・う
に制御素子１７によって制御する。この目的のたソ〕に
、全域通過フィルタ１により供給される交流電圧を整流
器２５にて整流Ｖる。入力端子１８を経て供給され、か
つ振幅設定値に対応する負極性の直ｄ１電圧は加算点２
６にて整？Ｊ！ｆｌ器２５により発生される直流リプル
電圧に加える。反転入力端子をイ１する平滑装置２７は
加算点２６にて加算しＣ得られる交？Ｊ！ｉ電圧から正
又は負の直流電圧を発生し、この電Ｖには第３演算増幅
器２３の制御入力端子２４に供給され、この電圧は全域
通過フィルタ１によって（Ｊ（給される交流電圧の振幅
が所定の振幅設定値よりも大きいか、又は小さいかに応
じて第３演算増幅器２３の増幅率を低減させたり、又は
大きくする。

バイポーラ回路１０に含まれる第１演算増幅器１４は、
第２演算増幅器７の非反転入力端子、従って一方では抵
抗４１の一方の端子に、他方では電圧ホロワ１２を介し
て第１演算増幅１４の反転入力端子にも供給される交ン
１１電圧から、二旧とは反対（＼゛ｉ相の交流電圧を発
生し、この電圧は抵抗４１の他５ｉｊｊ　Ｌ”−Ｕｊ給
される。抵抗４１を経て流１′する電流、従、１．゛ζ
同：ｌ＠　１０内に流れる全電油は、１１（抗旧の両端
子に（１４給される胃なる極子１１の電圧差に依存づる
。記録ずべき温度、従、−１てＩＵ抗素子１５の抵抗イ
１ｈ、第１演：ｆ’：＋増幅器１４の増幅率及び第１演
’ｔ’Ｊ増’ｉｉｄ器１４によって発へＩ−され、抵抗
４１に供給される交ン蚕電圧が大きくなるζに一つれて
回路１０に流れる電流Ｉｔ大きくなる。

しかし、回路１０に流才９る電流が増大すると菖−うこ
とは、回路１０のオーム抵抗がイ■（−ドすると鳳うご
とと同じ意味である。３１ｊ１波測定発１ｊＩｔｌ器に
よ、って発生される交流電圧の周波数は回路素子１．０
．１５のオーム抵抗に反比例し、従って測定抵抗１５Ｇ
７よって記録される温度に正比例する。これがため、交
流電圧の周波数は、１ンデン勺８又は測定抵抗１５の抵
抗値が他の物理量に応して変化する場合にはこの物理量
にも依存する。

第２図に示す例のバイポーラ回路素子ＩＯ，１５ば、電
圧ホｌ−）ワ回ｊｌ′３１２、オーＪ８人力抵抗１３と
負部ｊ７回路に温度依存オーム抵抗値を呈する測定抵抗
１５とを有している第１演算増幅器１４及び抵抗４１以
外に非反転増幅器２８を具えており、この増幅器の入力
端子３８は電圧ホロワ回路１２の出力端子に接続し、増
幅器２８の出力端子３９は抵抗３２を介して電圧ホ１７
ワ回路１２の入力端子に接続する。第２図に示すバイポ
ーラ回路素Ｙ−はさらに切換スイッチ２９を具えており
、このスイッチはオーム人力抵抗１３の演算増幅器１４
とは反対側の端子を第２図に示す一方の位置では電圧ホ
ロワ回路１２の出力端子に接続し７、矢印にて示した他
方の位置では非反転増幅器２８の他の出力端子４０に接
続する。さらに、第１演算増幅器１４と抵抗４１との間
に別の非反転増幅器３０を接続する。

非反転増幅器２８は電圧ホロワ回路として作用するため
、この増幅器２８の出力端子を抵抗１３に電気的に接続
したままとする場合には、電圧ホロワ回路１２を省くこ
とができる。

増幅器２８は電圧ホロワ回路１２によって供給され、か
つ入力端子３８に同相で供給される交流電圧を増幅して
、この電圧を出力端子３９から抵抗３２の一方の端７−
ζこ供給する。この抵抗３２の他方の端イには端子９を
経て供給される交流電圧を供給する。抵抗３２に流れる
電流番：Ｌこの抵抗の両端に供給される交流電圧の差に
依存し７、かつこの電流は抵抗４１に流れる電流とは逆
位相となる。従って、第２図に示すハイポ・−ラ回路素
子に流れる全電流は低減される。このことはバイポーラ
回路素子のオーム抵抗が増大したことと同じことを意味
し、この結果、調波測定発振器の発振周波数は−・定Ｍ
だげ低減される。非反転増幅器２８及び３０の増幅率は
抵抗３３，３４゜３６及び３７の抵抗値をそれ相当に調
整することによって調整することができ、また電流ば抵
抗３２及び４１の抵抗値を変えることによゲζ調整する
ことができるため、第２図のバイポーラ回路素子のオー
ム抵抗、従って調波測定発振器が発生ずる交流電圧の周
波数も調整することができる。

切換スイッチ２９によってオーム入力抵抗１３を電圧ホ
ロワ回路１２の出力端子から切り鋪して、非反転増幅器
２８の出力端子４０に接続する場合には、第１演算増幅
器１１１電圧ホ１コＩノ回路１２によって最望給電され
ず、非反転増幅器２８によって給電されるため、移相に
よる測定誤差が回避される。さらに、測定発振器が発４
１する周波数を切換スイッチ２つによって切換えること
もできる。その理由Ｉｔ、ス２イソチ２９の位置に応じ
て電圧ホロリ回路が供給ずろ電Ｙトを２個の増幅器又は
３個の増幅器のいずれかによって増幅して、抵抗４１に
供給される電１１＋ｉＦ、抵抗４１に流れる電ｄｆ、第
２図乙ご示ず回路素子全体のオーム抵抗、従って調波測
定発振器の周波数を切換えることができるからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による調波測定発振器の−・例を示す回
路図；第２［ン１はバイポーラ回路素ｒ〜の一例を示ず回ｆ／
３図である。１・・・全域通過フィルタ　４，５・・・分圧器７・・
・第２演算増幅器　　８・・・位相決定コンデンサ１０
・・・バイポーラ回路　　１２・・・電圧ポ１１ワ回路
１３・・・オーム入力抵抗　　１４・・・第１演算増幅
器１５・・・測定抵抗　　　　　１６・・・電ｄｉ源（
増幅２）；）１７・・・制御素子１８・・・振幅設定イ直供給端子１９・・・９０゛移相素了　　　２０，２１・・・分珪
器２３・・・第３演初増幅器　　２５・・・整流器２Ｇ
・・・加箕点　　　　　　２１・・パ■′泪装置２８・
・・非反転増幅器　　　２つ・・・切換スイソナ３０・
・・ノ「反転増幅器３３．３４．３６，３７．４１・・・抵抗性　約　出　
願　人　　エヌ・ベー・フィリップス゛フルーイランベ
ンファブリゲン

Claims

【特許請求の範囲】１、周波数が温度に依存する信号を発生し、かつ全域通
過フィルタ（１）を介して正帰還がかけられる増幅器（
１６）を具え、前記全域通過フィルタ（１）が、測定す
べき発振器信号の周波数を温度に応じて変える温度依存
性のオーム抵抗値を呈するバイポーラ位相決定回路素子
を具えている温度記録用の調波測定発振器において、前
記バイポーラ位相決定回路素子を温度依存性のオーム抵
抗値を呈する測定抵抗（１５）に接続されるバイポーラ
回路（１０）として構成し、前記全域通過フィルタ（１
）によって記録することのできる前記バイポーラ回路の
オーム抵抗値が温度に応じて前記測定抵抗（１５）の抵
抗値よりも一層強力に変化するようにしたことを特徴と
する調波測定発振器。２、前記バイポーラ回路（１０）が電圧ホロワ回路（１
２）を具え、該ホロワ回路の入力端子を前記バイポーラ
回路（１０）の一方の入力端子（９）に接続し、前記電
圧ホロワ回路の出力端子をオーム入力抵抗（１３）を介
して第１演算増幅器（１４）の反転入力端子に接続し、
該第１演算増幅器には測定抵抗（１５）を介して負帰還
をかけ、前記第１演算増幅器の出力端子をオーム抵抗（
４１）を介して前記バイポーラ回路の一方の端子（９）
に接続し、かつ前記第１演算増幅器の非反転入力端子を
前記バイポーラ回路（１０）の他方の端子（１１）に接
続するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の調波測定発振器。３、前記全域通過フィルタ（１）の入力（２）及び出力
端子（３）を抵抗性の分圧器（４、５）を介して相互接
続し、該分圧器の中央タップ点（６）を第２演算増幅器
（７）の反転入力端子に接続し、該第２演算増幅器の出
力側を前記全域通過フィルタの出力端子（３）に接続し
、かつ前記第２演算増幅器の非反転入力端子を一方では
コンデンサ（８）を介して全域通過フィルタの入力端子
（２）に、他方では前記バイポーラ回路（１０）の一方
の端子（９）に接続し、該バイポーラ回路の他方の端子
（１１）を接地するようにしたことを特徴とする特許請
求の範囲第２項に記載の調波測定発振器。４、前記電圧ホロワ回路（１２）の出力端子を非反転増
幅器（２８）の入力端子（３８）に接続し、該非反転増
幅器の出力側を抵抗（３２）を介して前記バイポーラ回
路（１０）の一方の端子（９）に接続するようにしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の調波測定
発振器。５、前記バイポーラ回路（１０）が切換スイッチ（２９
）を有し、該切換スイッチによってオーム入力抵抗（１
３）の前記第１演算増幅器（１４）とは反対側の端子を
一方の位置では前記電圧ホロワ回路（１２）の出力端子
に接続し、前記スイッチの他方の位置では非反転増幅器
（２８）の出力端子（４０）に接続するようにしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の調波測定発
振器。