KR101867010B1 - Amplifier circuit for thermocouple and temperature monitoring system - Google Patents

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Abstract

온도 검출 신호의 정밀도가 향상되는 열전대용 증폭 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
콜렉터가 접지되어 있고, 열전대의 일단의 전압을 베이스에 공급받아 에미터로부터 출력하는 콜렉터 접지의 제 1 트랜지스터(Q11)와, 콜렉터가 접지되어 있고, 열전대의 타단의 전압을 베이스에 공급받아 에미터로부터 출력하는 콜렉터 접지의 제 2 트랜지스터(Q12)와, 베이스가 일정 전위로 되어 있고, 제 1 트랜지스터의 출력을 에미터에 공급받아 콜렉터로부터 출력하는 베이스 접지의 제 3 트랜지스터(Q14)와, 베이스가 일정 전위에 되어 있고, 제 2 트랜지스터의 출력을 에미터에 공급받아 콜렉터로부터 출력하는 베이스 접지의 제 4 트랜지스터(Q15)와, 제 3 트랜지스터의 출력과 제 4 트랜지스터의 출력을 차동 증폭하는 연산증폭기(15)를 갖는다. And an object thereof is to provide an amplifier circuit for a thermocouple in which the accuracy of the temperature detection signal is improved.
The first transistor (Q11) of the collector ground which receives the voltage at one end of the thermocouple and outputs it from the emitter and the collector is grounded. The voltage at the other end of the thermocouple is supplied to the base, A third base transistor Q14 having a base at a constant potential and supplied with the output of the first transistor and outputting it from the collector; A fourth base transistor Q15 which is at a constant potential and receives the output of the second transistor from the collector and outputs the output of the second transistor, and an operational amplifier 15).

Description

열전대용 증폭 회로 및 온도 감시 시스템{AMPLIFIER CIRCUIT FOR THERMOCOUPLE AND TEMPERATURE MONITORING SYSTEM}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an amplifier circuit for a thermocouple,

본 발명은 열전대의 양단 전압을 증폭하는 열전대용 증폭 회로 및 온도 감시 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a thermocouple amplifier circuit and a temperature monitoring system for amplifying a voltage across a thermocouple.

종래부터 열전대를 사용하여 온도를 계측하는 것이 행해지고 있다. 이 경우, 열전대의 출력전압은 작기 때문에, 증폭 회로에서 증폭하고 있다. Conventionally, a temperature is measured using a thermocouple. In this case, since the output voltage of the thermocouple is small, it is amplified by the amplifying circuit.

도 4는 종래의 열전대용 증폭 회로의 일례의 회로구성도를 나타낸다. 도 4에서, 단자(TC+)과 단자(TC-) 사이에 열전대(1)가 접속된다. 단자(TC+)는 저항(R1)을 통하여 접지됨과 아울러, 직렬 접속된 저항(R2, R3)을 통하여 접지되어 있다. 단자(TC-)는 저항(R4)을 통하여 접지됨과 아울러, 직렬 접속된 저항(R5, R6)을 통하여 출력 단자(6)에 접속되어 있다. Fig. 4 shows a circuit diagram of an example of a conventional thermocouple amplifier circuit. In Fig. 4, the thermocouple 1 is connected between the terminal TC + and the terminal TC-. The terminal TC + is grounded through the resistor R1 and grounded through resistors R2 and R3 connected in series. The terminal TC- is grounded via a resistor R4 and is connected to the output terminal 6 through resistors R5 and R6 connected in series.

npn 트랜지스터(Q0)의 콜렉터와 베이스는 전류원(2)을 통하여 전원(Vcc)에 접속되고, 트랜지스터(Q0)의 에미터는 저항(R5, R6)의 접속점에 접속되어 있다. npn 트랜지스터(Q1)의 베이스는 트랜지스터(Q0)의 베이스와 공통 접속되고, 트랜지스터(Q1)의 콜렉터는 전류원(3)을 통하여 전원(Vcc)에 접속되고, 트랜지스터(Q1)의 에미터는 저항(R2, R3)의 접속점에 접속되어 있다. 마찬가지로, npn 트랜지스터(Q2)의 베이스는 트랜지스터(Q0)의 베이스와 공통 접속되고, 트랜지스터(Q2)의 콜렉터는 전류원(4)을 통하여 전원(Vcc)에 접속되고, 트랜지스터(Q2)의 에미터는 저항(R5, R6)의 접속점에 접속되어 있다. The collector and the base of the npn transistor Q0 are connected to the power source Vcc through the current source 2 and the emitter of the transistor Q0 is connected to the connection point of the resistors R5 and R6. The base of the npn transistor Q1 is commonly connected to the base of the transistor Q0 and the collector of the transistor Q1 is connected to the power source Vcc through the current source 3 and the emitter of the transistor Q1 is connected to the resistor R2 , R3, respectively. Similarly, the base of the npn transistor Q2 is commonly connected to the base of the transistor Q0, the collector of the transistor Q2 is connected to the power source Vcc through the current source 4, (R5, R6).

트랜지스터(Q1)의 콜렉터는 연산증폭기(5)의 비반전 입력 단자에 접속되고, 트랜지스터(Q2)의 콜렉터는 연산증폭기(5)의 비반전 입력 단자에 접속되어 있다. 트랜지스터(Q1, Q2)는 트랜지스터(Q0)와 커런트 미러 회로를 구성하고 있고, 트랜지스터(Q1, Q2) 각각은 베이스 접지 회로를 구성하고 있다. The collector of the transistor Q1 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 5 and the collector of the transistor Q2 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 5. [ The transistors Q1 and Q2 constitute a current mirror circuit with the transistor Q0 and each of the transistors Q1 and Q2 constitutes a base ground circuit.

이것에 의해, 단자(TC+, TC-) 사이의 전압은 베이스 접지의 트랜지스터(Q1, Q2)를 통하여 연산증폭기(5)에 공급되고, 연산증폭기(5)에서 저항(R5, R6)으로 결정되는 전압 이득(=R6/R5)으로 증폭되어 단자(6)로부터 출력된다. This allows the voltage between the terminals TC + and TC- to be supplied to the operational amplifier 5 through the base-grounded transistors Q1 and Q2 and is determined by the operational amplifiers 5 as the resistors R5 and R6 Amplified by the voltage gain (= R6 / R5) and output from the terminal 6. [

그런데, 차동쌍의 제 1, 제 2 트랜지스터의 공통 에미터에 접속한 에미터 폴로어 회로를 통하여 레벨 시프트 다이오드로 제 1 캐스코드 부트스트랩 회로의 바이어스 회로를 구성하고, 정전류 회로와 부(負)공급전원(-VCC) 간에 제 2 캐스코드 부트스트랩 회로를 설치하고, 이 제 2 캐스코드 부트스트랩 회로의 바이어스 전압을 에미터 폴로어 회로의 레벨 시프트 회로에 의해 바이어스 하는 기술이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). By the way, the bias circuit of the first cascode boot strap circuit is constituted by the level shift diode through the emitter follower circuit connected to the common emitter of the first and second transistors of the differential pair, and the constant current circuit and the negative A technique is known in which a second cascode bootstrap circuit is provided between a supply voltage (-VCC) and a bias voltage of the second cascode bootstrap circuit is biased by a level shift circuit of an emitter follower circuit (See Patent Document 1).

일본 특개 평6-120747호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-120747

(발명의 개요)(Summary of the Invention)

(발명이 해결하고자 하는 과제)(Problems to be Solved by the Invention)

종래의 열전대용 증폭 회로는 입력부의 트랜지스터(Q1, Q2)를 베이스 접지에서 사용하고 있기 때문에, 트랜지스터(Q1, Q2)의 에미터로부터 저항(R2, R5)을 통하여 단자(TC+, TC-)에 어느 정도 큰 전류가 흘러들어 온다. 이 때문에, 트랜지스터(Q1, Q2)의 에미터 전류의 편차, 저항(R2, R3, R5, R6)의 저항값의 편차, 저항(R2)과 단자(TC+) 사이의 배선 저항, 저항(R5)과 단자(TC-) 사이의 배선 저항의 편차에 의해, 저항(R2, R3)의 접속점인 A점의 전위와 저항(R5, R6)의 접속점인 B점의 전위가 상이한 값으로 된다. 이것에 의해, 증폭 회로의 전압 이득이 변화되어(전압 이득이 R6/R5로 되지 않음), 단자(6)로부터 출력되는 온도 검출 신호의 정밀도가 악화된다고 하는 문제가 있었다. Since the conventional amplifier circuit for thermocouples uses the transistors Q1 and Q2 of the input section at the base ground, the amplifiers of the transistors Q1 and Q2 are connected to the terminals TC + and TC- through the resistors R2 and R5, Some large current flows in. Therefore, the deviation of the emitter current of the transistors Q1 and Q2, the deviation of the resistance values of the resistors R2, R3, R5 and R6, the wiring resistance between the resistor R2 and the terminal TC + The potential of the point A which is the connection point of the resistors R2 and R3 and the potential of the point B that is the connection point of the resistors R5 and R6 are different from each other due to the variation of the wiring resistance between the terminals R and R. As a result, there is a problem that the voltage gain of the amplifier circuit is changed (the voltage gain is not R6 / R5) and the accuracy of the temperature detection signal outputted from the terminal 6 is deteriorated.

본 발명은 상기의 점을 감안하여 이루어진 것으로, 온도 검출 신호의 정밀도가 향상되는 열전대용 증폭 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide an amplifier circuit for a thermocouple in which the accuracy of a temperature detection signal is improved.

본 발명의 1실시태양에 의한 열전대용 증폭 회로는 열전대의 양단 전압을 증폭하는 열전대용 증폭 회로로서, An amplifier circuit for a thermocouple according to an embodiment of the present invention is a thermocouple amplifier circuit for amplifying a voltage across a thermocouple,

콜렉터가 접지되어 있고, 상기 열전대의 일단의 전압을 베이스에 공급받아 에미터로부터 출력하는 콜렉터 접지의 제 1 트랜지스터(Q11)와, A first transistor (Q11) having a collector grounded, a collector grounded to receive a voltage at one end of the thermocouple from the base and output from the emitter,

콜렉터가 접지되어 있고, 상기 열전대의 타단의 전압을 베이스에 공급받아 에미터로부터 출력하는 콜렉터 접지의 제 2 트랜지스터(Q12)와, A second transistor (Q12) having a collector grounded, a collector grounded to receive a voltage at the other end of the thermocouple and output from the emitter,

베이스가 일정 전위로 되어 있고, 상기 제 1 트랜지스터의 출력을 에미터에 공급받아 콜렉터로부터 출력하는 베이스 접지의 제 3 트랜지스터(Q14)과, A base-connected third transistor (Q14) having a base at a constant potential and supplied with the output of the first transistor to the emitter and outputting it from the collector,

베이스가 일정 전위로 되어 있고, 상기 제 2 트랜지스터의 출력을 에미터에 공급받아 콜렉터로부터 출력하는 베이스 접지의 제 4 트랜지스터(Q15)와, A base-connected fourth transistor (Q15) having a base at a constant potential and receiving the output of the second transistor and outputting it from the collector,

상기 제 3 트랜지스터의 출력과 상기 제 4 트랜지스터의 출력을 차동 증폭하는 연산증폭기(15)를 갖는다. And an operational amplifier (15) for differentially amplifying the output of the third transistor and the output of the fourth transistor.

바람직하게는, 상기 제 3 트랜지스터의 콜렉터와 전원 사이에 설치되고, 저항값을 조정하는 제 1 트리밍 회로(12)와, 상기 제 4 트랜지스터의 콜렉터와 전원 사이에 설치되고, 저항값을 조정하는 제 2 트리밍 회로(13)를 갖는다. Preferably, a first trimming circuit (12) provided between the collector and the power supply of the third transistor for adjusting a resistance value, a second trimming circuit (12) provided between the collector and the power supply of the fourth transistor, 2 trimming circuit 13 as shown in Fig.

바람직하게는, 상기 제 1 또는 제 2 트리밍 회로는 Advantageously, said first or second trimming circuit comprises

직렬 접속된 N(N은 2 이상의 정수)개의 저항(R20∼R22)과, N (N is an integer equal to or greater than 2) resistors R20 to R22 connected in series,

상기 복수의 저항 중 N-1개의 저항 각각의 양단 사이에 병렬 접속된 퓨즈(22, 23)를 갖는다. And fuses (22, 23) connected in parallel between both ends of each of N-1 resistances of the plurality of resistors.

본 발명의 1실시태양에 의한 온도 감시 시스템은 검출 온도에 따른 양단 전압을 출력하는 복수의 열전대(31a∼31c)와, The temperature monitoring system according to one embodiment of the present invention includes a plurality of thermocouples 31a to 31c for outputting both terminal voltages according to detected temperatures,

상기 복수의 열전대 각각의 양단 전압을 증폭하는 복수의 청구항 1 또는 2 기재의 열전대용 증폭 회로(30a∼30c)와, A plurality of thermocouple amplifier circuits (30a to 30c) according to claim 1 or 2 for amplifying a voltage between both ends of each of the plurality of thermocouples,

상기 복수의 열전대용 증폭 회로의 출력하는 온도 검출 신호를 차례로 선택하여 출력하는 멀티플렉서(33)와, A multiplexer (33) for sequentially selecting and outputting temperature detection signals output from the plurality of thermocouple amplifying circuits,

상기 멀티플렉서의 출력 신호를 디지털화하는 AD 컨버터(35)와, An AD converter 35 for digitizing the output signal of the multiplexer,

상기 AD 컨버터가 출력하는 디지털의 온도 검출 신호를 공급받는 마이크로 컴퓨터(37)를 갖는다. And a microcomputer 37 receiving the digital temperature detection signal output from the AD converter.

또한, 상기 괄호 내의 참조부호는 이해를 쉽게 하기 위하여 붙인 것으로, 일례에 지나지 않으며, 도시된 태양에 한정되는 것은 아니다. In addition, the reference numerals in the above parentheses are added for ease of understanding, and are merely examples, and are not limited to the illustrated embodiments.

본 발명에 의하면 온도 검출 신호의 정밀도를 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the accuracy of the temperature detection signal can be improved.

도 1은 본 발명의 열전대용 증폭 회로의 1실시형태의 회로구성도.
도 2는 트리밍 회로의 1실시형태의 회로도.
도 3은 본 발명의 열전대용 증폭 회로를 사용한 온도 감시 시스템의 1실시형태의 블록 구성도.
도 4는 종래의 열전대용 증폭 회로의 일례의 회로구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a circuit configuration diagram of an embodiment of an amplifier circuit for a thermocouple according to the present invention; Fig.
2 is a circuit diagram of an embodiment of a trimming circuit;
3 is a block diagram of an embodiment of a temperature monitoring system using the thermoelectric conversion amplifier circuit of the present invention.
4 is a circuit configuration diagram of an example of a conventional thermocouple amplifier circuit.

(발명을 실시하기 위한 형태)(Mode for carrying out the invention)

이하, 도면에 기초하여 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<열전대용 증폭 회로의 구성>&Lt; Configuration of amplifying circuit for thermocouple >

도 1은 본 발명의 열전대용 증폭 회로의 1실시형태의 회로구성도를 나타낸다. 도 1에서, 단자(TC+)와 단자(TC-) 사이에 열전대(11)가 접속된다. 단자(TC+)는 풀다운용의 저항(R11)을 통하여 접지됨과 아울러, 직렬 접속된 저항(R12, R13)을 통하여 접지되어 있다. 단자(TC-)는 풀다운용의 저항(R14)을 통하여 접지됨과 아울러, 직렬 접속된 저항(R15, R16)을 통하여 출력 단자(16)에 접속되어 있다. 또한, 저항(R12∼R16)의 저항값은, 예를 들면, R12=R15, R13=R16로 설정되어 있다. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of a thermoelectric conversion amplifier circuit of the present invention. FIG. In Fig. 1, the thermocouple 11 is connected between the terminal TC + and the terminal TC-. The terminal TC + is grounded via a pull-down resistor R11 and grounded through resistors R12 and R13 connected in series. The terminal TC- is grounded via a pull-down resistor R14 and is connected to the output terminal 16 via resistors R15 and R16 connected in series. The resistance values of the resistors R12 to R16 are set to, for example, R12 = R15 and R13 = R16.

저항(R12, R13)의 접속점인 A점에는 pnp 트랜지스터(Q11)의 베이스가 접속됨과 아울러, 노이즈 제거용의 컨덴서(C11)의 일단이 접속되고, 컨덴서(C11)의 타단은 접지되어 있다. 트랜지스터(Q11)의 콜렉터는 접지되고, 트랜지스터(Q11)의 에미터는 npn 트랜지스터(Q14)의 에미터에 접속되어 있다. The base of the pnp transistor Q11 is connected to the point A which is the connection point of the resistors R12 and R13 and one end of the noise removing capacitor C11 is connected and the other end of the capacitor C11 is grounded. The collector of the transistor Q11 is grounded, and the emitter of the transistor Q11 is connected to the emitter of the npn transistor Q14.

저항(R15, R16)의 접속점인 B점에는 pnp 트랜지스터(Q12)의 베이스가 접속됨과 아울러, pnp 트랜지스터(Q13)의 베이스가 접속되어 있다. 트랜지스터(Q12)의 콜렉터는 접지되고, 트랜지스터(Q12)의 에미터는 npn 트랜지스터(Q15)의 에미터에 접속되어 있다. 트랜지스터(Q13)의 콜렉터는 접지되고, 트랜지스터(Q13)의 에미터는 npn 트랜지스터(Q16)의 에미터에 접속되어 있다. 즉, 트랜지스터(Q11, Q12, Q13) 각각은 콜렉터 접지 회로를 구성하고 있다. The base of the pnp transistor Q12 is connected to the point B which is the connection point of the resistors R15 and R16, and the base of the pnp transistor Q13 is connected. The collector of the transistor Q12 is grounded, and the emitter of the transistor Q12 is connected to the emitter of the npn transistor Q15. The collector of the transistor Q13 is grounded, and the emitter of the transistor Q13 is connected to the emitter of the npn transistor Q16. That is, each of the transistors Q11, Q12, and Q13 constitutes a collector grounding circuit.

트랜지스터(Q14)의 베이스는 트랜지스터(Q16)의 베이스와 공통 접속되고, 트랜지스터(Q14)의 콜렉터는 전류원으로서의 트리밍 회로(12)를 통하여 전원(Vcc)에 접속되어 있다. 트랜지스터(Q15)의 베이스는 트랜지스터(Q16)의 베이스와 공통 접속되고, 트랜지스터(Q15)의 콜렉터는 전류원으로서의 트리밍 회로(13)를 통하여 전원(Vcc)에 접속되어 있다. 트랜지스터(Q16)의 베이스와 콜렉터는 전류원(14)을 통하여 전원(Vcc)에 접속되어 있다. The base of the transistor Q14 is commonly connected to the base of the transistor Q16 and the collector of the transistor Q14 is connected to the power source Vcc through the trimming circuit 12 as a current source. The base of the transistor Q15 is commonly connected to the base of the transistor Q16 and the collector of the transistor Q15 is connected to the power source Vcc through the trimming circuit 13 as a current source. The base of the transistor Q16 and the collector are connected to the power source Vcc through the current source 14. [

트랜지스터(Q14)의 콜렉터는 연산증폭기(15)의 비반전 입력 단자에 접속되고, 트랜지스터(Q15)의 콜렉터는 연산증폭기(15)의 반전 입력 단자에 접속되어 있다. 트랜지스터(Q14, Q15)는 트랜지스터(Q16)와 커런트 미러 회로를 구성하고 있고, 이것에 의해 베이스를 일정 전위로 된 트랜지스터(Q14, Q15)는 베이스 접지 회로를 구성하고 있다. The collector of the transistor Q14 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 15 and the collector of the transistor Q15 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 15. [ The transistors Q14 and Q15 constitute a current mirror circuit with the transistor Q16 so that the transistors Q14 and Q15 whose base has a constant potential constitute a base ground circuit.

이것에 의해, 단자(TC+, TC-) 사이의 전압은 콜렉터 접지의 트랜지스터(Q11, Q12)를 통과하여, 베이스 접지의 트랜지스터(Q14, Q15)를 통하여 연산증폭기(15)에 공급되고, 연산증폭기(15)에서 저항(R15, R16)으로 정해지는 전압 이득(=R16/R15)으로 증폭되어 단자(16)로부터 출력된다. Thus, the voltage between the terminals TC + and TC- passes through the collector-grounded transistors Q11 and Q12 and is supplied to the operational amplifier 15 through the base-grounded transistors Q14 and Q15, (= R16 / R15) determined by the resistors R15 and R16 in the comparator 15 and is output from the terminal 16. [

본 실시형태에서는 콜렉터 접지의 트랜지스터(Q11, Q12)를 설치하고 있기 때문에, 트랜지스터(Q11, Q12)의 베이스 A점, B점에 흘러들어 오는 전류는 종래에 비해 대폭 작아진다. 이 때문에, A점의 전위와 B점의 전위의 변화는 종래에 비해 대폭 작아지고, 증폭 회로의 전압 이득의 변화가 종래에 비해 대폭 작아져(전압 이득이 R16/R15으로 대략 고정됨), 단자(16)로부터 출력되는 온도 검출 전압의 정밀도가 향상된다. In this embodiment, since the collector-grounded transistors Q11 and Q12 are provided, the currents flowing to the points A and B of the base of the transistors Q11 and Q12 are much smaller than those of the prior art. As a result, the change of the potential of the point A and the potential of the point B becomes much smaller than that of the prior art, and the change of the voltage gain of the amplifier circuit is significantly reduced (the voltage gain is substantially fixed to R16 / R15) 16 is improved.

<트리밍 회로의 구성><Configuration of trimming circuit>

도 2는 트리밍 회로(12, 13)의 1실시형태의 회로도를 나타낸다. 트리밍 회로는 단자(20, 21) 사이에 직렬 접속된 저항(R20, R21, R22)과, 저항(R21)의 양단 사이에 병렬 접속된 퓨즈(22)와, 저항(R22)의 양단 사이에 병렬 접속된 퓨즈(23)로 구성되어 있다. 여기에서, 저항(R20)의 저항값을 물 100Ω으로 하면, 저항(R21)의 저항값은 수 Ω, 저항(R22)의 저항값은 저항(R21)의 저항값의 1/2 정도로 설정되어 있다. 또한, 저항(R22)와 단자(21) 사이에, 또한, 양단 사이에 퓨즈가 병렬 접속된 하나 또는 복수의 저항을 직렬 접속해도 된다. 즉, 트리밍 회로는 직렬 접속된 N(N은 2 이상의 정수)개의 저항과, 상기 복수의 저항 중 N-1개의 저항 각각의 양단 사이에 병렬 접속된 퓨즈를 갖는다. Fig. 2 shows a circuit diagram of one embodiment of the trimming circuits 12 and 13. Fig. The trimming circuit includes resistors R20, R21 and R22 connected in series between the terminals 20 and 21, a fuse 22 connected in parallel between both ends of the resistor R21, And a fuse 23 connected thereto. Here, assuming that the resistance value of the resistor R20 is 100 ohms, the resistance value of the resistor R21 is set to several ohms and the resistance value of the resistor R22 is set to about 1/2 of the resistance value of the resistor R21 . Further, one or a plurality of resistors in which fuses are connected in parallel between both ends may be connected in series between the resistor R22 and the terminal 21. That is, the trimming circuit has N series (N is an integer equal to or greater than 2) resistors connected in series and a fuse connected in parallel between both ends of each of the N-1 resistors among the plurality of resistors.

여기에서, 제조 당초는 퓨즈(22, 23)는 도통되어 있고, 트리밍 회로의 저항값(단자(20, 21) 사이)은 R20이며, 퓨즈(22 또는 23)를 레이저 트리밍으로 절단하면 트리밍 회로의 저항값은 R20+R21 또는 R20+R22이 되고, 또한 퓨즈(22 및 23)를 레이저 트리밍으로 절단하면 트리밍 회로의 저항값은 R20+R21+R22가 된다. At this time, the fuses 22 and 23 are conductive, the resistance value of the trimming circuit (between the terminals 20 and 21) is R20, and when the fuse 22 or 23 is cut by laser trimming, The resistance value becomes R20 + R21 or R20 + R22, and when the fuses 22 and 23 are cut by laser trimming, the resistance value of the trimming circuit becomes R20 + R21 + R22.

도 1의 열전대용 증폭 회로에서는, 입력 임피던스가 작은 베이스 접지의 트랜지스터(Q14, Q15)를 사용하고 있기 때문에, 노이즈 전류가 혼입된 경우의 상기 입력 임피던스에 의한 전압 변화가 작아져, 노이즈 내성을 크게 할 수 있다. 또한 베이스 접지의 트랜지스터(Q14 또는 Q15)의 전압 이득은 트리밍 회로(12)(또는 13)의 저항값을 트랜지스터(Q14)(또는 Q15)의 에미터 저항값으로 나눈 값이다. 이 때문에, 트리밍 회로(12)(또는 13)의 저항값을 레이저 트리밍으로 조정함으로써, 연산증폭기(15)의 비반전 입력 단자, 반전 입력 단자 각각에 접속된 C점과 D점 사이의 옵셋 조정(옵셋을, 예를 들면, 제로로 함)을 용이하게 행할 수 있다. 1 uses the base-grounded transistors Q14 and Q15 having a small input impedance, the voltage change due to the input impedance when the noise current is mixed is small, and the noise immunity is greatly increased can do. The voltage gain of the base-grounded transistor Q14 or Q15 is a value obtained by dividing the resistance value of the trimming circuit 12 (or 13) by the emitter resistance value of the transistor Q14 (or Q15). Therefore, by adjusting the resistance value of the trimming circuit 12 (or 13) by laser trimming, the offset adjustment between the point C and the point D connected to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier 15 The offset can be easily set to zero, for example).

<열전대용 증폭 회로의 구성>&Lt; Configuration of amplifying circuit for thermocouple >

도 3은 본 발명의 열전대용 증폭 회로를 사용한 온도 감시 시스템의 1실시형태의 블록 구성도를 나타낸다. 도 3에서, 열전대용 증폭 회로(30a, 30b, 30c) 각각은 도 1에 도시하는 회로구성의 열전대용 증폭 회로이며, 열전대(31a, 3lb, 31c) 중 검출 전압을 증폭하여 출력한다. 열전대(31a, 31b, 31c)는, 예를 들면, 가스 풍로에 설치되어 있는 3개의 가스버너 각각의 온도를 검출한다. 열전대용 증폭 회로(30a, 30b, 30c) 각각은 아날로그 회로용의 레귤레이터(32)로부터 전원(Vcc)을 공급받고 있고, 열전대용 증폭 회로(30a, 30b, 30c) 각각이 출력하는 온도 검출 신호는 멀티플렉서(33)에 공급된다. 3 is a block diagram of an embodiment of a temperature monitoring system using the thermoelectric conversion amplifier circuit of the present invention. In Fig. 3, each of the thermocouple amplifier circuits 30a, 30b, and 30c is a thermocouple amplifier circuit having the circuit configuration shown in Fig. 1, and amplifies and outputs the detected voltage among the thermocouples 31a, 31b, and 31c. The thermocouples 31a, 31b and 31c detect the temperature of each of the three gas burners provided in the gas passage, for example. Each of the thermocouple amplifier circuits 30a, 30b and 30c is supplied with the power supply Vcc from the analog circuit regulator 32 and the temperature detection signal output from each of the thermocouple amplifier circuits 30a, 30b and 30c is And supplied to the multiplexer 33. [

아날로그 회로용의 레귤레이터(32)는 단자(34)로부터 공급되는 전원을 안정화한 전원(Vcc)을 열전대용 증폭 회로(30a, 30b, 30c) 및 AD 컨버터(35)에 공급하고 있다. 디지털 회로용의 레귤레이터(36)는 아날로그 회로용의 레귤레이터(32)와 마찬가지로 단자(34)로부터 공급되는 전원을 안정화한 전원을 마이크로컴퓨터(37)에 공급하고 있다. 이와 같이, 아날로그 회로용의 레귤레이터(32)와 디지털 회로용의 레귤레이터(36)를 분리하고 있는 것은, 디지털 회로(마이크로컴퓨터(37))에서 발생한 고주파 노이즈가 열전대용 증폭 회로(30a, 30b, 30c)나 AD 컨버터(35)에 혼입되는 것을 가능한 한 방지하기 위해서이다. The regulator 32 for an analog circuit supplies the power supply Vcc stabilizing the power supplied from the terminal 34 to the thermocouple amplifier circuits 30a, 30b and 30c and the AD converter 35. [ The regulator 36 for the digital circuit supplies power to the microcomputer 37 that stabilizes the power supplied from the terminal 34 in the same manner as the regulator 32 for the analog circuit. The reason why the regulator 32 for the analog circuit and the regulator 36 for the digital circuit are separated is that the high frequency noise generated in the digital circuit (the microcomputer 37) is amplified by the thermocouple amplifier circuits 30a, 30b, 30c ) And the AD converter 35 as much as possible.

마이크로컴퓨터(37)는 멀티플렉서(33)에 선택 지시 신호를 공급하여, 멀티플렉서(33)에 열전대용 증폭 회로(30a, 30b, 30c)가 출력하는 온도 검출 신호를 시계열적으로 선택하게 하여 AD 컨버터(35)에 공급한다. AD 컨버터(35)는 공급되는 온도 검출 신호를 아날로그/디지털 변환하고, 얻어진 디지털 온도 검출 신호를 마이크로컴퓨터(37)에 공급한다. 마이크로컴퓨터(37)는 3종류의 상기 디지털 온도 검출 신호를 소정의 임계값과 비교함으로써 3개의 가스 버너가 착화되어 있는지, 또는, 실화되고 있는지를 판정하고, 그 판정 결과를 내장의 메모리에 저장하고, 이 디지털 온도 검출 신호에 기초하여 도시하지 않은 3개의 가스 버너에 대한 알람 처리 등의 제어 처리에 이용한다. The microcomputer 37 supplies a selection instruction signal to the multiplexer 33 to cause the multiplexer 33 to select the temperature detection signal output from the thermocouple amplifier circuits 30a, 30b, and 30c in a time- 35). The AD converter 35 analog-to-digital converts the supplied temperature detection signal and supplies the obtained digital temperature detection signal to the microcomputer 37. The microcomputer 37 determines whether three gas burners are ignited or misfired by comparing the three types of digital temperature detection signals with a predetermined threshold value, stores the judgment results in a built-in memory , And is used for control processing such as alarm processing for three gas burners (not shown) based on the digital temperature detection signal.

11, 31a, 3lb, 31c 열전대 12, 13 트리밍 회로
14 전류원 15 연산증폭기
22, 23 퓨즈 30a, 30b, 30c 열전대용 증폭 회로
32, 36 레귤레이터 33 멀티플렉서
35 AD 컨버터 37 마이크로컴퓨터
C11 컨덴서 Q11∼Q16 트랜지스터
R11∼R22 저항11, 31a, 31b, 31c thermocouple 12, 13 trimming circuit
14 Current source 15 Op Amp
22, 23 Fuse 30a, 30b, 30c Amplifier circuit for thermocouple
32, 36 regulator 33 multiplexer
35 AD converter 37 microcomputer
C11 capacitor Q11 to Q16 transistor
R11 to R22 Resistance

Claims (4)

열전대의 양단 전압을 증폭하는 열전대용 증폭 회로로서,
콜렉터가 접지되어 있고, 상기 열전대의 일단의 전압을 베이스에 공급받아 에미터로부터 출력하는 콜렉터 접지의 제 1 트랜지스터와,
콜렉터가 접지되어 있고, 상기 열전대의 타단의 전압을 베이스에 공급받아 에미터로부터 출력하는 콜렉터 접지의 제 2 트랜지스터와,
베이스가 일정 전위로 되어 있고, 상기 제 1 트랜지스터의 출력을 에미터에 공급받아 콜렉터로부터 출력하는 베이스 접지의 제 3 트랜지스터와,
베이스가 일정 전위로 되어 있고, 상기 제 2 트랜지스터의 출력을 에미터에 공급받아 콜렉터로부터 출력하는 베이스 접지의 제 4 트랜지스터와,
상기 제 3 트랜지스터의 출력과 상기 제 4 트랜지스터의 출력을 차동 증폭하는 연산증폭기와,
상기 제 3 트랜지스터의 콜렉터와 전원 사이에 설치되어, 저항값을 레이저 트리밍으로 조정하는 제 1 트리밍 회로와,
상기 제 4 트랜지스터의 콜렉터와 전원 사이에 설치되어, 저항값을 레이저 트리밍으로 조정하는 제 2 트리밍 회로를 가지고,
상기 제 1 또는 제 2 트리밍 회로는
직렬 접속된 N(N은 2 이상의 정수)개의 저항과,
상기 복수의 저항 중 N-1개의 저항 각각의 양단 사이에 병렬 접속된 퓨즈를 갖는 것을 특징으로 하는 열전대용 증폭 회로.A thermocouple amplifier circuit for amplifying a voltage across a thermocouple,
A first transistor having a collector grounded, a collector grounded terminal supplied with a voltage at one end of the thermocouple and outputting from the emitter,
A second transistor having a collector grounded, a collector grounded to receive a voltage at the other end of the thermocouple and output from the emitter,
A third base transistor having a base at a constant potential and supplied with an output of the first transistor and outputting it from a collector,
A fourth base transistor having a base at a constant potential and receiving the output of the second transistor and outputting it from the collector,
An operational amplifier for differentially amplifying an output of the third transistor and an output of the fourth transistor,
A first trimming circuit provided between the collector and the power supply of the third transistor for adjusting the resistance value by laser trimming,
A second trimming circuit provided between the collector and the power supply of the fourth transistor for adjusting the resistance value by laser trimming,
The first or second trimming circuit
N series resistors (N is an integer equal to or greater than 2) connected in series,
And a fuse connected in parallel between both ends of each of the N-1 resistors among the plurality of resistors. 검출 온도에 따른 양단 전압을 출력하는 복수의 열전대와,
상기 복수의 열전대 각각의 양단 전압을 증폭하는 복수의 제 1 항에 기재된 열전대용 증폭 회로와,
상기 복수의 열전대용 증폭 회로가 출력하는 온도 검출 신호를 차례로 선택하여 출력하는 멀티플렉서와,
상기 멀티플렉서의 출력 신호를 디지털화하는 AD 컨버터와,
상기 AD 컨버터가 출력하는 디지털의 온도 검출 신호를 공급받는 마이크로컴퓨터를 갖는 것을 특징으로 하는 온도 감시 시스템.A plurality of thermocouples for outputting both end voltages according to detected temperatures,
A plurality of thermocouple amplifying circuits according to claim 1 for amplifying both terminal voltages of the plurality of thermocouples,
A multiplexer for sequentially selecting and outputting the temperature detection signals outputted by the plurality of thermocouple amplifying circuits,
An AD converter for digitizing the output signal of the multiplexer,
And a microcomputer for receiving a digital temperature detection signal output from the AD converter. 삭제delete 삭제delete
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