JP3707483B2

JP3707483B2 - Current generator

Info

Publication number: JP3707483B2
Application number: JP2003310238A
Authority: JP
Inventors: 宏典田中
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2005-10-19
Anticipated expiration: 2023-09-02
Also published as: JP2005078505A

Description

本発明は、電流発生装置における負荷回路の破壊の回避に関する。 The present invention relates to avoiding destruction of a load circuit in a current generator.

従来より、負荷回路に一定の電流を流し、負荷回路の両端の電圧を測定することにより、負荷回路の抵抗値を測定することが行なわれている。負荷回路に一定の電流を流すための電流発生装置が特許文献１（図６参照）に開示されている。 Conventionally, a resistance value of a load circuit is measured by passing a constant current through the load circuit and measuring a voltage across the load circuit. A current generator for supplying a constant current to a load circuit is disclosed in Patent Document 1 (see FIG. 6).

従来技術にかかる電流発生装置の構成を図３に示す。図３に示すような電流発生装置によれば、負荷回路に流れる電流ISは、IS=−（Vin／RS）×（R2／R1）となる。電流ISは、負荷回路の抵抗RLにかかわらず一定である。 The configuration of the current generator according to the prior art is shown in FIG. According to the current generator as shown in FIG. 3, the current IS flowing through the load circuit is IS = − (Vin / RS) × (R2 / R1). The current IS is constant regardless of the load circuit resistance RL.

特開２００２−３５１５５７号公報（図６）Japanese Patent Laid-Open No. 2002-351557 (FIG. 6)

ここで、電源電圧Vinを０Vにすることで、電流ISを０Aにすることがある。しかし、電源のゼロ誤差やアンプのオフセット誤差によって、電流ISが０Aにならないことがある。このとき、負荷回路の抵抗RLが大きいかあるいは負荷回路を切り離していると、出力電圧Vo_ROFは電流ISと抵抗RLとの積なので、出力電圧Vo_ROFが大きくなる。よって、負荷回路が破損する恐れがある。 Here, by setting the power supply voltage Vin to 0V, the current IS may be set to 0A. However, the current IS may not become 0 A due to the zero error of the power supply and the offset error of the amplifier. At this time, if the resistance RL of the load circuit is large or the load circuit is disconnected, the output voltage Vo_ROF increases because the output voltage Vo_ROF is the product of the current IS and the resistance RL. Therefore, the load circuit may be damaged.

負荷回路の破損を避けるために、図４に示すように、抵抗RSと負荷回路との間に抵抗Rxの一端を接続し、抵抗Rxの他端を接地することが考えられる。 In order to avoid damage to the load circuit, it is conceivable to connect one end of the resistor Rx between the resistor RS and the load circuit and ground the other end of the resistor Rx as shown in FIG.

しかしながら、抵抗Rxには大きな電圧が印加されるので、最大許容電力が大きい抵抗器を抵抗Rxとして使用しなければならない。これにより、電流発生装置が大きくなってしまうという問題が生じる。 However, since a large voltage is applied to the resistor Rx, a resistor having a large maximum allowable power must be used as the resistor Rx. This causes a problem that the current generator becomes large.

しかも、負荷回路に様々な値の電流を流して、負荷回路の抵抗値を測定する必要があることがある。電源電圧Vinを可変としても電流ISの取り得る範囲は限られてしまう。そこで、図５に示すように、異なった抵抗値の抵抗RS1、RS2、RS3を用意して、所望の電流ISに応じて抵抗RS1、RS2、RS3のいずれかを負荷回路に接続することが考えられる。この場合、抵抗RS1、RS2、RS3に応じて別々の抵抗値Rx1、Rx2、Rx3の抵抗Rxを用意する必要がある。 In addition, it may be necessary to measure the resistance value of the load circuit by passing various values of current through the load circuit. Even if the power supply voltage Vin is variable, the range that the current IS can take is limited. Therefore, as shown in FIG. 5, it is possible to prepare resistors RS1, RS2, and RS3 having different resistance values and connect any of the resistors RS1, RS2, and RS3 to the load circuit according to a desired current IS. It is done. In this case, it is necessary to prepare resistors Rx having different resistance values Rx1, Rx2, and Rx3 according to the resistors RS1, RS2, and RS3.

このように、接地する抵抗Rxの最大許容電力を大きなものとしなければならず、しかも異なった抵抗値のものを複数用意しなければならない場合があるという問題がある。 As described above, there is a problem that the maximum allowable power of the resistor Rx to be grounded must be increased, and a plurality of resistors having different resistance values may be prepared.

そこで、本発明は、最大許容電力がさほど大きくない抵抗を少ない種類だけ用いて、負荷回路の破損を回避できる電流発生装置を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a current generator that can avoid damage to a load circuit by using only a few types of resistors whose maximum allowable power is not so large.

請求項１に記載の発明は、電圧を供給する電源と、入力信号の電圧と接地電位との差を増幅して出力する第一差動増幅手段と、第一差動増幅手段の出力を受ける出力抵抗と、第一差動増幅手段の出力を受ける第一帰還抵抗と、第一差動増幅手段の出力の電圧と出力抵抗の出力の電圧との差を増幅して出力する第二差動増幅手段と、第二差動増幅手段の出力を受ける第二帰還抵抗とを備え、入力信号は、電源の出力、第一帰還抵抗の出力および第二帰還抵抗の出力を加算したものであるように構成される。 According to the first aspect of the present invention, a power source for supplying a voltage, a first differential amplifier for amplifying and outputting a difference between the voltage of the input signal and the ground potential, and an output of the first differential amplifier An output resistor, a first feedback resistor that receives the output of the first differential amplifier, and a second differential that amplifies and outputs the difference between the output voltage of the first differential amplifier and the output voltage of the output resistor An amplifying means and a second feedback resistor for receiving the output of the second differential amplifying means, and the input signal is the sum of the output of the power supply, the output of the first feedback resistor and the output of the second feedback resistor; Configured.

上記のように構成された発明によれば、電源は、電圧を供給する。第一差動増幅手段は、入力信号の電圧と接地電位との差を増幅して出力する。出力抵抗は、第一差動増幅手段の出力を受ける。第一帰還抵抗は、第一差動増幅手段の出力を受ける。第二差動増幅手段は、第一差動増幅手段の出力の電圧と出力抵抗の出力の電圧との差を増幅して出力する。第二帰還抵抗は、第二差動増幅手段の出力を受ける。入力信号は、電源の出力、第一帰還抵抗の出力および第二帰還抵抗の出力を加算したものである。 According to the invention configured as described above, the power supply supplies a voltage. The first differential amplification means amplifies and outputs the difference between the voltage of the input signal and the ground potential. The output resistor receives the output of the first differential amplification means. The first feedback resistor receives the output of the first differential amplification means. The second differential amplification means amplifies and outputs the difference between the output voltage of the first differential amplification means and the output voltage of the output resistor. The second feedback resistor receives the output of the second differential amplification means. The input signal is obtained by adding the output of the power source, the output of the first feedback resistor, and the output of the second feedback resistor.

請求項２に記載の発明は、電圧を供給する電源と、第一入力信号の電圧と第二入力信号の電圧との差を増幅して出力する第一差動増幅手段と、第一差動増幅手段の出力を受ける出力抵抗と、第一差動増幅手段の出力を受ける第一帰還抵抗と、第一差動増幅手段の出力の電圧と出力抵抗の出力の電圧との差を増幅して出力する第二差動増幅手段と、第二差動増幅手段の出力を受ける第二帰還抵抗とを備え、第一入力信号は、第一帰還抵抗の出力および第二帰還抵抗の出力を加算したものであり、第二入力信号は、電源の出力であるように構成される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a power source for supplying a voltage, first differential amplification means for amplifying and outputting a difference between the voltage of the first input signal and the voltage of the second input signal, and the first differential An output resistor for receiving the output of the amplifying means, a first feedback resistor for receiving the output of the first differential amplifying means, and amplifying the difference between the output voltage of the first differential amplifying means and the output voltage of the output resistance. A second differential amplification means for outputting and a second feedback resistor for receiving the output of the second differential amplification means, and the first input signal is obtained by adding the output of the first feedback resistance and the output of the second feedback resistance. And the second input signal is configured to be an output of a power source.

上記のように構成された発明によれば、電源は、電圧を供給する。第一差動増幅手段は、第一入力信号の電圧と第二入力信号の電圧との差を増幅して出力する。出力抵抗は、第一差動増幅手段の出力を受ける。第一帰還抵抗は、第一差動増幅手段の出力を受ける。第二差動増幅手段は、第一差動増幅手段の出力の電圧と出力抵抗の出力の電圧との差を増幅して出力する。第二帰還抵抗は、第二差動増幅手段の出力を受ける。第一入力信号は、第一帰還抵抗の出力および第二帰還抵抗の出力を加算したものである。第二入力信号は、電源の出力である。 According to the invention configured as described above, the power supply supplies a voltage. The first differential amplification means amplifies and outputs the difference between the voltage of the first input signal and the voltage of the second input signal. The output resistor receives the output of the first differential amplification means. The first feedback resistor receives the output of the first differential amplification means. The second differential amplification means amplifies and outputs the difference between the output voltage of the first differential amplification means and the output voltage of the output resistor. The second feedback resistor receives the output of the second differential amplification means. The first input signal is obtained by adding the output of the first feedback resistor and the output of the second feedback resistor. The second input signal is an output of the power source.

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明であって、出力抵抗の出力の電圧を測定するための出力電圧測定手段を備えるように構成される。 The invention described in claim 3 is the invention described in claim 1 or 2, and is configured to include output voltage measuring means for measuring the voltage of the output of the output resistor.

請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明であって、出力抵抗の出力の電圧が負荷回路に印加されるように構成される。 The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the output voltage of the output resistor is applied to the load circuit.

請求項５に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明であって、出力抵抗として複数種類の抵抗値の抵抗を選択する選択手段を備えるように構成される。 The invention described in claim 5 is the invention described in claim 1 or 2, and is configured to include selection means for selecting a resistance having a plurality of resistance values as the output resistance.

請求項６に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明であって、第一帰還抵抗を、第二差動増幅手段の出力に接続するか否かを決定する接続決定手段を備えるように構成される。 The invention according to claim 6 is the invention according to claim 1 or 2, further comprising connection determining means for determining whether or not the first feedback resistor is connected to the output of the second differential amplifying means. Configured as follows.

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第一の実施形態
図１は、本発明の第一の実施形態にかかる電流発生装置の構成を示すブロック図である。電流発生装置は、負荷回路３０に所定の電流を与える。なお、負荷回路３０は抵抗RLを有する。 First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a current generator according to a first embodiment of the present invention. The current generator applies a predetermined current to the load circuit 30. The load circuit 30 has a resistor RL.

電流発生装置は、電源１０、第一差動増幅器１２、出力抵抗１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、第一帰還抵抗１６、第二差動増幅器１８、第二帰還抵抗２０、増幅器２２、Ａ／Ｄコンバータ２４、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ７を備える。 The current generator includes a power supply 10, a first differential amplifier 12, output resistors 14a, 14b, and 14c, a first feedback resistor 16, a second differential amplifier 18, a second feedback resistor 20, an amplifier 22, and an A / D converter 24. , Switches S1, S2, S3, S7.

電源１０は、直流電源１０ａ、抵抗１０ｂを有する。直流電源１０ａは、陰極と陽極とを有する。陰極が接地されており、陽極が抵抗１０ｂに接続されている。抵抗１０ｂは、第一差動増幅器１２に接続されている。抵抗１０ｂの抵抗値はR1である。 The power source 10 includes a DC power source 10a and a resistor 10b. DC power supply 10a has a cathode and an anode. The cathode is grounded and the anode is connected to the resistor 10b. The resistor 10 b is connected to the first differential amplifier 12. The resistance value of the resistor 10b is R1.

第一差動増幅器１２は、反転入力端子、非反転入力端子、出力端子を有する。第一差動増幅器１２は、非反転入力端子に入力された信号の電圧から、反転入力端子に入力された信号の電圧を減じたものを増幅して（ゲインG1）、出力端子から出力する。反転入力端子は、抵抗１０ｂ、第一帰還抵抗１６および第二帰還抵抗２０に接続されている。非反転入力端子は接地されている。反転入力端子に入力される信号は、電源１０の出力、第一帰還抵抗１６の出力および第二帰還抵抗２０の出力を加算したものとなる。 The first differential amplifier 12 has an inverting input terminal, a non-inverting input terminal, and an output terminal. The first differential amplifier 12 amplifies a signal obtained by subtracting the voltage of the signal input to the inverting input terminal from the voltage of the signal input to the non-inverting input terminal (gain G1), and outputs it from the output terminal. The inverting input terminal is connected to the resistor 10b, the first feedback resistor 16 and the second feedback resistor 20. The non-inverting input terminal is grounded. A signal input to the inverting input terminal is obtained by adding the output of the power supply 10, the output of the first feedback resistor 16, and the output of the second feedback resistor 20.

出力抵抗１４ａ（抵抗値R3）は、その一端が第一差動増幅器１２の出力端子に、その他端がスイッチＳ１に接続されている。出力抵抗１４ｂ（抵抗値R4）は、その一端が第一差動増幅器１２の出力端子に、その他端がスイッチＳ２に接続されている。出力抵抗１４ｃ（抵抗値R5）は、その一端が第一差動増幅器１２の出力端子に、その他端がスイッチＳ３に接続されている。 The output resistor 14a (resistance value R3) has one end connected to the output terminal of the first differential amplifier 12 and the other end connected to the switch S1. One end of the output resistor 14b (resistance value R4) is connected to the output terminal of the first differential amplifier 12, and the other end is connected to the switch S2. The output resistor 14c (resistance value R5) has one end connected to the output terminal of the first differential amplifier 12 and the other end connected to the switch S3.

スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３は、負荷回路３０に接続されている。スイッチＳ１がONにされると、出力抵抗１４ａと負荷回路３０とが接続される。スイッチＳ２がONにされると、出力抵抗１４ｂと負荷回路３０とが接続される。スイッチＳ３がONにされると、出力抵抗１４ｃと負荷回路３０とが接続される。スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３はいずれか一つがONにされる。スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３は、出力抵抗１４ａ、１４ｂ、１４ｃのいずれを負荷回路３０に接続するための選択手段として機能する。 The switches S1, S2, and S3 are connected to the load circuit 30. When the switch S1 is turned on, the output resistor 14a and the load circuit 30 are connected. When the switch S2 is turned on, the output resistor 14b and the load circuit 30 are connected. When the switch S3 is turned on, the output resistor 14c and the load circuit 30 are connected. Any one of the switches S1, S2, and S3 is turned on. The switches S1, S2, and S3 function as selection means for connecting any of the output resistors 14a, 14b, and 14c to the load circuit 30.

第一帰還抵抗１６（抵抗値R9）は、その一端が、スイッチＳ７を介して、第一差動増幅器１２の出力端子に接続されている。第一帰還抵抗１６は、その他端が、第一差動増幅器１２の反転入力端子に接続されている。スイッチＳ７がONにされると、第一帰還抵抗１６と第一差動増幅器１２の出力端子とが接続される。スイッチＳ７は、第一帰還抵抗１６を、第一差動増幅器１２の出力端子に接続するか否かを決定する接続決定手段として機能する。 One end of the first feedback resistor 16 (resistance value R9) is connected to the output terminal of the first differential amplifier 12 via the switch S7. The other end of the first feedback resistor 16 is connected to the inverting input terminal of the first differential amplifier 12. When the switch S7 is turned on, the first feedback resistor 16 and the output terminal of the first differential amplifier 12 are connected. The switch S7 functions as a connection determination unit that determines whether or not the first feedback resistor 16 is connected to the output terminal of the first differential amplifier 12.

第二差動増幅器１８は、反転入力端子、非反転入力端子、出力端子を有する。反転入力端子は、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３と負荷回路３０との間に接続されている。非反転入力端子は、第一差動増幅器１２の出力端子に接続されている。第二差動増幅器１８は、第一差動増幅器１２の出力端子から出力される信号の電圧から、出力抵抗１４ａ、１４ｂ、１４ｃの内の負荷回路３０に接続されているものから出力される信号の電圧を減じたものを増幅して（ゲインG2）、出力端子から出力する。 The second differential amplifier 18 has an inverting input terminal, a non-inverting input terminal, and an output terminal. The inverting input terminal is connected between the switches S1, S2, S3 and the load circuit 30. The non-inverting input terminal is connected to the output terminal of the first differential amplifier 12. The second differential amplifier 18 is a signal output from the voltage of the signal output from the output terminal of the first differential amplifier 12 and the one connected to the load circuit 30 in the output resistors 14a, 14b, and 14c. Is amplified (Gain G2) and output from the output terminal.

第二帰還抵抗２０（抵抗値R2）は、その一端が、第二差動増幅器１８の出力端子に接続されている。第二帰還抵抗２０（抵抗値R2）は、その他端が、第一差動増幅器１２の反転入力端子に接続されている。 One end of the second feedback resistor 20 (resistance value R 2) is connected to the output terminal of the second differential amplifier 18. The other end of the second feedback resistor 20 (resistance value R2) is connected to the inverting input terminal of the first differential amplifier 12.

増幅器２２およびＡ／Ｄコンバータ２４は、出力抵抗１４ａ、１４ｂ、１４ｃから出力される電圧Voを測定するためのものである。 The amplifier 22 and the A / D converter 24 are for measuring the voltage Vo output from the output resistors 14a, 14b, and 14c.

増幅器２２（ゲインG3）は、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３と負荷回路３０との間から信号（電圧Vo）を取得して増幅する。 The amplifier 22 (gain G3) obtains and amplifies a signal (voltage Vo) from between the switches S1, S2, S3 and the load circuit 30.

Ａ／Ｄコンバータ２４は、増幅器２２の出力（電圧Vm）を受けて、デジタル信号に変換する。このデジタル信号は、図示省略した電圧測定回路へ送られ、電圧Vm、Voが測定される。 The A / D converter 24 receives the output (voltage Vm) of the amplifier 22 and converts it into a digital signal. This digital signal is sent to a voltage measurement circuit (not shown), and the voltages Vm and Vo are measured.

次に、第一の実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.

負荷回路３０に所定の電流を流す場合は、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３の内のいずれか一つをONにし、スイッチＳ７をOFFにする。 When a predetermined current is passed through the load circuit 30, any one of the switches S1, S2, and S3 is turned on and the switch S7 is turned off.

直流電源１０ａから出力された電気信号は、抵抗１０ｂを介して、第一差動増幅器１２の反転入力端子に入力される。第一差動増幅器１２は、反転入力端子に入力された信号と、接地電位との差を増幅して（ゲインG1）、出力端子から出力する。スイッチＳ１をONにしたときは、出力端子から出力された信号は、第二差動増幅器１８の非反転入力端子および出力抵抗１４ａに与えられる。出力抵抗１４ａから出力された信号はスイッチＳ１を通って、第二差動増幅器１８の反転入力端子に与えられる。第二差動増幅器１８は、非反転入力端子に与えられた信号と、反転入力端子に与えられた信号の差を増幅して（ゲインG2）、出力端子から出力する。この出力は、第二帰還抵抗２０に与えられる。第二帰還抵抗２０からの出力は、第一差動増幅器１２の反転入力端子に入力される。なお、出力抵抗１４ａから出力された信号の電圧Voは、負荷回路３０に印加される。電圧Voは、増幅器２２（ゲインG3）により増幅され、Ａ／Ｄコンバータ２４によりデジタル信号に変換される。そして、電圧Voが測定される。 The electric signal output from the DC power supply 10a is input to the inverting input terminal of the first differential amplifier 12 via the resistor 10b. The first differential amplifier 12 amplifies the difference between the signal input to the inverting input terminal and the ground potential (gain G1), and outputs it from the output terminal. When the switch S1 is turned on, the signal output from the output terminal is applied to the non-inverting input terminal of the second differential amplifier 18 and the output resistor 14a. The signal output from the output resistor 14a is supplied to the inverting input terminal of the second differential amplifier 18 through the switch S1. The second differential amplifier 18 amplifies the difference between the signal given to the non-inverting input terminal and the signal given to the inverting input terminal (gain G2), and outputs it from the output terminal. This output is given to the second feedback resistor 20. The output from the second feedback resistor 20 is input to the inverting input terminal of the first differential amplifier 12. Note that the voltage Vo of the signal output from the output resistor 14 a is applied to the load circuit 30. The voltage Vo is amplified by the amplifier 22 (gain G3) and converted to a digital signal by the A / D converter 24. Then, the voltage Vo is measured.

ここで、第一差動増幅器１２は、反転入力端子における電位と、非反転入力端子における電位とが等しくなるように動作する。よって、Vin／R1＋G2×IS×R3／R2＝０となるため、IS=−（Vin／R3）×（R2／R1）／G2となる（スイッチＳ１をONにしたとき）。このように、電流ISは、負荷回路３０の抵抗RLにかかわらず一定である。また、負荷回路３０にかかる電圧Voは、増幅器２２により増幅され、電圧Vmとして、Ａ／Ｄコンバータ２４および図示省略した電圧測定回路により測定される。よって、負荷回路３０の抵抗RLを、RL=Vo／ISとして求めることができる。 Here, the first differential amplifier 12 operates so that the potential at the inverting input terminal is equal to the potential at the non-inverting input terminal. Therefore, since Vin / R1 + G2 × IS × R3 / R2 = 0, IS = − (Vin / R3) × (R2 / R1) / G2 (when the switch S1 is turned on). Thus, the current IS is constant regardless of the resistance RL of the load circuit 30. The voltage Vo applied to the load circuit 30 is amplified by the amplifier 22 and measured as the voltage Vm by the A / D converter 24 and a voltage measurement circuit (not shown). Therefore, the resistance RL of the load circuit 30 can be obtained as RL = Vo / IS.

負荷回路３０に与える電圧Voを０ボルトにする場合（リファレンスOFF）、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３の内のいずれか一つをONにし、スイッチＳ７をもONにする。スイッチＳ７をOFFにしてしまうと、電源１０のゼロ誤差や第一差動増幅器１２および第二差動増幅器１８のオフセット誤差によって、電流ISが０Aにならないことがある。このとき、負荷回路の抵抗RLが大きいかあるいは負荷回路を切り離していると、出力電圧Voは電流ISと抵抗RLとの積なので、出力電圧Voが大きくなる。よって、負荷回路３０が破損する恐れがある。 When the voltage Vo applied to the load circuit 30 is 0 volts (reference OFF), any one of the switches S1, S2, and S3 is turned on, and the switch S7 is also turned on. If the switch S7 is turned off, the current IS may not become 0A due to a zero error of the power supply 10 and an offset error of the first differential amplifier 12 and the second differential amplifier 18. At this time, if the resistance RL of the load circuit is large or the load circuit is disconnected, the output voltage Vo increases because the output voltage Vo is the product of the current IS and the resistance RL. Therefore, the load circuit 30 may be damaged.

そこで、スイッチＳ７をもONにする。スイッチＳ７をONにすると、第一差動増幅器１２の出力端子から出力された信号は、第一帰還抵抗１６に与えられる。第一帰還抵抗１６の出力は、第一差動増幅器１２の反転入力端子に与えられる。これは、スイッチＳ７をOFFにしてスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３と負荷回路３０との間に、接地した抵抗Rxを接続した回路と等価になる。スイッチＳ１をONにしたとき、抵抗Rx＝R3((R9／R2)×G2−1)となる。抵抗Rxは、例えば100R3程度でよい。Rx＝100R3とする場合、R9＝101R2／G2となる。このように、第一帰還抵抗１６の抵抗値R9は大きく、かつ消費電力は小さい。 Therefore, the switch S7 is also turned on. When the switch S7 is turned on, the signal output from the output terminal of the first differential amplifier 12 is applied to the first feedback resistor 16. The output of the first feedback resistor 16 is given to the inverting input terminal of the first differential amplifier 12. This is equivalent to a circuit in which the switch S7 is turned OFF and a grounded resistor Rx is connected between the switches S1, S2, S3 and the load circuit 30. When the switch S1 is turned on, the resistance Rx = R3 ((R9 / R2) × G2-1). The resistor Rx may be about 100R3, for example. When Rx = 100R3, R9 = 101R2 / G2. Thus, the resistance value R9 of the first feedback resistor 16 is large and the power consumption is small.

第一の実施形態によれば、抵抗Rxを使用するかわりに、消費電力が小さい第一帰還抵抗１６を使用することにより、負荷回路３０の破損を回避することができる。 According to the first embodiment, damage to the load circuit 30 can be avoided by using the first feedback resistor 16 with low power consumption instead of using the resistor Rx.

第二の実施形態
第二の実施形態は、第一の実施形態における第一差動増幅器１２に入力される信号を変更したものである。 Second Embodiment In the second embodiment, a signal input to the first differential amplifier 12 in the first embodiment is changed.

図２は、本発明の第二の実施形態にかかる電流発生装置の構成を示すブロック図である。電流発生装置は、負荷回路３０に所定の電流を与える。なお、負荷回路３０は抵抗RLを有する。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the current generator according to the second embodiment of the present invention. The current generator applies a predetermined current to the load circuit 30. The load circuit 30 has a resistor RL.

電流発生装置は、直流電源１０ａ、第一差動増幅器１２、出力抵抗１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、第一帰還抵抗１６、第二差動増幅器１８、第二帰還抵抗２０、増幅器２２、Ａ／Ｄコンバータ２４、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ７を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は同一の番号を付して説明を省略する。 The current generator includes a DC power supply 10a, a first differential amplifier 12, output resistors 14a, 14b and 14c, a first feedback resistor 16, a second differential amplifier 18, a second feedback resistor 20, an amplifier 22, and an A / D converter. 24, switches S1, S2, S3, S7. Hereinafter, the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

直流電源１０ａは、陰極と陽極とを有する。陰極が接地されており、陽極が第一差動増幅器１２に接続されている。 DC power supply 10a has a cathode and an anode. The cathode is grounded, and the anode is connected to the first differential amplifier 12.

第一差動増幅器１２は、反転入力端子、非反転入力端子、出力端子を有する。第一差動増幅器１２は、非反転入力端子に入力された信号（第二入力信号）の電圧から、反転入力端子に入力された信号（第一入力信号）の電圧を減じたものを増幅して（ゲインG1）、出力端子から出力する。反転入力端子は、第一帰還抵抗１６および第二帰還抵抗２０に接続されている。非反転入力端子は直流電源１０ａに接続されている。反転入力端子に入力される信号（第一入力信号）は、第一帰還抵抗１６の出力および第二帰還抵抗２０の出力を加算したものとなる。非反転入力端子に入力される信号（第二入力信号）は、直流電源１０ａの出力となる。 The first differential amplifier 12 has an inverting input terminal, a non-inverting input terminal, and an output terminal. The first differential amplifier 12 amplifies a signal obtained by subtracting the voltage of the signal (first input signal) input to the inverting input terminal from the voltage of the signal (second input signal) input to the non-inverting input terminal. (Gain G1) and output from the output terminal. The inverting input terminal is connected to the first feedback resistor 16 and the second feedback resistor 20. The non-inverting input terminal is connected to the DC power supply 10a. A signal (first input signal) input to the inverting input terminal is obtained by adding the output of the first feedback resistor 16 and the output of the second feedback resistor 20. A signal (second input signal) input to the non-inverting input terminal is an output of the DC power supply 10a.

出力抵抗１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、第一帰還抵抗１６、第二差動増幅器１８、第二帰還抵抗２０、増幅器２２、Ａ／Ｄコンバータ２４、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ７は第一の実施形態と同様である。 The output resistors 14a, 14b, 14c, the first feedback resistor 16, the second differential amplifier 18, the second feedback resistor 20, the amplifier 22, the A / D converter 24, and the switches S1, S2, S3, and S7 are the first embodiment. It is the same.

次に、第二の実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of the second embodiment will be described.

直流電源１０ａから出力された電気信号は、第一差動増幅器１２の非反転入力端子に入力される。第一差動増幅器１２は、非反転入力端子に入力された信号と、反転入力端子に入力された信号との差を増幅して（ゲインG1）、出力端子から出力する。スイッチＳ１をONにしたときは、出力端子から出力された信号は、第二差動増幅器１８の非反転入力端子および出力抵抗１４ａに与えられる。出力抵抗１４ａから出力された信号はスイッチＳ１を通って、第二差動増幅器１８の反転入力端子に与えられる。第二差動増幅器１８は、非反転入力端子に与えられた信号と、反転入力端子に与えられた信号の差を増幅して（ゲインG2）、出力端子から出力する。この出力は、第二帰還抵抗２０に与えられる。第二帰還抵抗２０からの出力は、第一差動増幅器１２の反転入力端子に入力される。なお、出力抵抗１４ａから出力された信号の電圧Voは、負荷回路３０に印加される。電圧Voは、増幅器２２（ゲインG3）により増幅され、Ａ／Ｄコンバータ２４によりデジタル信号に変換される。そして、電圧Voが測定される。 The electrical signal output from the DC power supply 10 a is input to the non-inverting input terminal of the first differential amplifier 12. The first differential amplifier 12 amplifies the difference between the signal input to the non-inverting input terminal and the signal input to the inverting input terminal (gain G1), and outputs it from the output terminal. When the switch S1 is turned on, the signal output from the output terminal is applied to the non-inverting input terminal of the second differential amplifier 18 and the output resistor 14a. The signal output from the output resistor 14a is supplied to the inverting input terminal of the second differential amplifier 18 through the switch S1. The second differential amplifier 18 amplifies the difference between the signal given to the non-inverting input terminal and the signal given to the inverting input terminal (gain G2), and outputs it from the output terminal. This output is given to the second feedback resistor 20. The output from the second feedback resistor 20 is input to the inverting input terminal of the first differential amplifier 12. Note that the voltage Vo of the signal output from the output resistor 14 a is applied to the load circuit 30. The voltage Vo is amplified by the amplifier 22 (gain G3) and converted into a digital signal by the A / D converter 24. Then, the voltage Vo is measured.

ここで、第一差動増幅器１２は、反転入力端子における電位と、非反転入力端子における電位とが等しくなるように動作する。これにより、電流ISは、負荷回路３０の抵抗RLにかかわらず一定となる。また、負荷回路３０にかかる電圧Voは、増幅器２２により増幅され、電圧Vmとして、Ａ／Ｄコンバータ２４および図示省略した電圧測定回路により測定される。よって、負荷回路３０の抵抗RLを、RL=Vo／ISとして求めることができる。 Here, the first differential amplifier 12 operates so that the potential at the inverting input terminal is equal to the potential at the non-inverting input terminal. Thereby, the current IS becomes constant regardless of the resistance RL of the load circuit 30. The voltage Vo applied to the load circuit 30 is amplified by the amplifier 22 and measured as the voltage Vm by the A / D converter 24 and a voltage measurement circuit (not shown). Therefore, the resistance RL of the load circuit 30 can be obtained as RL = Vo / IS.

負荷回路３０に与える電圧Voを０ボルトにする場合（リファレンスOFF）、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３の内のいずれか一つをONにし、スイッチＳ７をもONにする。スイッチＳ７をOFFにしてしまうと、第一の実施形態と同様に、負荷回路３０が破損する恐れがある。 When the voltage Vo applied to the load circuit 30 is 0 volts (reference OFF), any one of the switches S1, S2, and S3 is turned on, and the switch S7 is also turned on. If the switch S7 is turned off, the load circuit 30 may be damaged as in the first embodiment.

そこで、スイッチＳ７をもONにする。スイッチＳ７をONにすると、第一差動増幅器１２の出力端子から出力された信号は、第一帰還抵抗１６に与えられる。第一帰還抵抗１６の出力は、第一差動増幅器１２の反転入力端子に与えられる。これは、スイッチＳ７をOFFにしてスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３と負荷回路３０との間に接地した抵抗Rxを接続した回路と等価になる。スイッチＳ１をONにしたとき、抵抗Rx＝R3((R9／R2)×G2−1)となる。抵抗Rxは、例えば100R3程度でよい。Rx＝100R3とする場合、R9＝101R2／G2となる。このように、第一帰還抵抗１６の抵抗値R9は大きく、かつ消費電力は小さい。 Therefore, the switch S7 is also turned on. When the switch S7 is turned on, the signal output from the output terminal of the first differential amplifier 12 is applied to the first feedback resistor 16. The output of the first feedback resistor 16 is given to the inverting input terminal of the first differential amplifier 12. This is equivalent to a circuit in which the switch S7 is turned OFF and a grounded resistor Rx is connected between the switches S1, S2, S3 and the load circuit 30. When the switch S1 is turned on, the resistance Rx = R3 ((R9 / R2) × G2-1). The resistor Rx may be about 100R3, for example. When Rx = 100R3, R9 = 101R2 / G2. Thus, the resistance value R9 of the first feedback resistor 16 is large and the power consumption is small.

第二の実施形態によれば、抵抗Rxを使用するかわりに、消費電力が小さい第一帰還抵抗１６を使用することにより、負荷回路３０の破損を回避することができる。 According to the second embodiment, damage to the load circuit 30 can be avoided by using the first feedback resistor 16 with low power consumption instead of using the resistor Rx.

本発明の第一の実施形態にかかる電流発生装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric current generator concerning 1st embodiment of this invention.

本発明の第二の実施形態にかかる電流発生装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric current generator concerning 2nd embodiment of this invention.

従来技術にかかる電流発生装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electric current generator concerning a prior art.

従来技術にかかる電流発生装置に、接地抵抗Rxを付加した場合を想定したものを示す図である。It is a figure which shows what assumed the case where the grounding resistance Rx was added to the electric current generator concerning a prior art.

従来技術にかかる電流発生装置に、異なった抵抗値の抵抗RS1、RS2、RS3を使用した場合を想定したものを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a case where resistances RS1, RS2, and RS3 having different resistance values are used in a current generator according to a conventional technique.

Explanation of symbols

１０電源
１０ａ直流電源
１０ｂ抵抗
１２第一差動増幅器
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ出力抵抗
１６第一帰還抵抗
１８第二差動増幅器
２０第二帰還抵抗
２２増幅器
２４Ａ／Ｄコンバータ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ７スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power supply 10a DC power supply 10b Resistance 12 1st differential amplifier 14a, 14b, 14c Output resistance 16 1st feedback resistance 18 2nd differential amplifier 20 2nd feedback resistance 22 Amplifier 24 A / D converter S1, S2, S3, S7 switch

Claims

A power supply for supplying voltage;
First differential amplification means for amplifying and outputting the difference between the voltage of the input signal and the ground potential;
An output resistor for receiving the output of the first differential amplification means;
A first feedback resistor for receiving the output of the first differential amplification means;
Second differential amplification means for amplifying and outputting the difference between the output voltage of the first differential amplification means and the output voltage of the output resistor;
A second feedback resistor for receiving the output of the second differential amplification means;
With
The input signal is obtained by adding the output of the power source, the output of the first feedback resistor, and the output of the second feedback resistor.
Current generator.

A power supply for supplying voltage;
First differential amplification means for amplifying and outputting the difference between the voltage of the first input signal and the voltage of the second input signal;
An output resistor for receiving the output of the first differential amplification means;
A first feedback resistor for receiving the output of the first differential amplification means;
Second differential amplification means for amplifying and outputting the difference between the output voltage of the first differential amplification means and the output voltage of the output resistor;
A second feedback resistor for receiving the output of the second differential amplification means;
With
The first input signal is obtained by adding the output of the first feedback resistor and the output of the second feedback resistor,
The second input signal is an output of the power source;
Current generator.

The current generator according to claim 1 or 2,
Output voltage measuring means for measuring the output voltage of the output resistor;
A current generator comprising:

The current generator according to claim 1 or 2,
An output voltage of the output resistor is applied to a load circuit;
Current generator.

The current generator according to claim 1 or 2,
Selection means for selecting a plurality of types of resistance values as the output resistance,
A current generator comprising:

The current generator according to claim 1 or 2,
Connection determining means for determining whether to connect the first feedback resistor to the output of the second differential amplifier means;
A current generator comprising: