JPS6156891B2

JPS6156891B2 -

Info

Publication number: JPS6156891B2
Application number: JP55009455A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Kashiwagi
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1980-01-31
Filing date: 1980-01-31
Publication date: 1986-12-04
Also published as: JPS56107613A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は利得制御回路を備えたレベル測定器、
特に電界強度測定器等の微小電圧測定器の信号増
幅器の利得を、あらかじめ定められた値に制御す
るいわゆる利得校正のための自動利得制御回路を
有するレベル測定器に係るものである。

一般に、微小電圧測定器に用いられている信号
増幅器の利得は、周波数特性、温度特性、経時特
性等により一定ではない。そこで、高確度の測定
を行うためには、測定に先立ち、信号増幅器に校
正用信号を加えて、その出力があらかじめ定めら
れた値と等しくなるように信号増幅器の利得を制
御するという利得校正が必要である。

従来用いられている利得校正の原理を第１図に
示す。同図において、１は校正用信号発生器、２
は入力信号と校正用信号発生器１の出力とを切換
る入力切換器、３は利得可変信号増幅器、４は検
波素子、５は平滑回路、６は指示計である。

利得校正時には、入力切換器２を手動又は外部
制御により校正用信号発生器１の側に切換えて、
校正用信号を利得可変信号増幅器３に加え、その
出力を検波素子４で検波し、平滑回路５で平滑し
て指示計６に指示させる。測定者は指示計６の指
示があらかじめ定められた値と等しくなるように
利得可変信号増幅器３の利得を制御する。ここで
利得可変信号増幅器３は、例えば増幅器の負荷イ
ンピーダンスを変えるとか、負帰還増幅器の帰還
回路に可変抵抗器又はバラクタなどを用い、これ
を変化させて増幅器の利得を変化させるものであ
り、いづれの場合にも、手動で利得を変化させる
ものである。

上記のような利得校正が終了した後、入力切換
器２を入力側に切換えて測定を行う。

このように、従来の利得校正では、入力切換器２を切換え、校正用信号を受信す
る。

指示計６の指示値があらかじめ定めた値に等
しいか確認する。

指示が等しくない時には、利得可変信号増幅
器３の利得を制御する。

などのように操作箇所が多く面倒である。さら
に、測定中に誤つて利得可変信号増幅器３の制御
部分に触れる。

機械的振動、衝撃で制御部分の設定が変化す
る。

などの問題が生ずる恐れがある。

本発明はかかる欠点を除去し、信号増幅器の利
得校正を自動的に行う自動利得制御回路を提供す
るものである。

本発明では、利得校正時に出力信号が時間とと
もに順次階段的に変化する階段波発生器を用い
て、校正用信号を受信している利得可変信号増幅
器の利得を前記階段波に関連して制御し、指示計
の指示があらかじめ定められた値になつたところ
で階段波の出力変化を止め、止めた時の出力の値
を保持する。即ち利得可変信号増幅器の利得を変
化させるとともに利得を一定値に保持する手段を
設けて自動利得校正を行えるようにしたものであ
る。

なお、実施例においては、自動利得校正完了後
に入力切換器２は自動的に入力側に切換るように
されており、入力信号の測定時は、利得可変信号
増幅器３の利得は一定に保持されるようになつて
いる。

以下、本発明の実施例を第２図、第３図を用い
て説明する。

第２図において、第１図と対応する部分には同
一符号を付け、説明を省略する。第２図において
７は基準信号発生器、８は平滑回路５の出力と基
準信号発生器７の基準信号とを比較する比較器、
９はクロツクパルス発生器、１０は切換器２と連
動し利得校正時にのみ前記クロツクパルス発生器
９の出力を通す切換器、１１は階段波発生器であ
る。ここで階段波発生器１１は、例えばバイナリ
ーカウンター、バイナリー信号で制御される複数
のスイツチ、スイツチに接続されたラダー抵抗、
及び定電流源で構成されるものである。クロツク
パルス入力をバイナリーカウンターで計数し、そ
のバイナリー出力でラダー抵抗と定電流源との接
続スイツチをON／OFFして定電流源から負荷へ
供給される電流値を制御する。その結果、クロツ
クパルス入力に対応して階段的に上昇（又は下
降）する出力を得る事ができる。クロツクパルス
をバイナリーカウンターに加えるのをやめても、
バイナリーカウンターをリセツトしない限りは、
バイナリー信号が保持されるので、階段波出力も
保持される。本願では上記機能は、前記クロツク
パルス発生器９と階段波発生器１１及び切換器１
０とで構成される階段状信号発生手段が行つてい
る。

第３図にリセツト信号、クロツクパルス、バイ
ナリーカウンター出力、階段波出力の関係を示
す。

利得校正時には、切換器２を校正用信号発生器
１の側に切換て校正用信号を受信すると同時に階
段波発生器１１を構成しているバイナリーカウン
ターをリセツトし、その後にクロツクパルス発生
器９の出力を切換器１０を経て階段波発生器１１
に加える。階段波発生器１１の出力には階段的に
変化する信号を得る事ができるので、それを利得
可変信号増幅器３の利得制御信号として用いる
と、利得は階段的に増加（又は減少）する。その
ために受信された校正用信号が増幅（又は減衰）
されて、検波素子４で検波され、平滑回路５で平
滑されて指示計６の指示を変化させる。指示計６
の指示があらかじめ定められた値になつた時の平
滑回路５の出力と、基準信号発生器７の基準信号
とが等しくなつた時に、比較器８の出力が変化す
るようにしておき、その変化によりクロツクパル
ス発生器９からのクロツクパルスの発生を止め
る。止める代わりに、切換器１０によりクロツク
パルスの供給を停止してもよい。その結果、階段
波発生器１１の出力はある値に保持され、利得可
変信号増幅器３の利得もある値に保持される。以
上のような利得校正が終了した後に測定を行うの
であるが、校正時には切換器２を自動的入力側に
切換ると同時に、切換器１０を連動させて、クロ
ツクパルス発生器９からのクロツクパルスが階段
波発生器１１に加わらないようにする。その故
に、測定時に入力信号が加えられる事により、検
波素子４、平滑回路５、比較器８、クロツクパル
ス発生器９が利得校正時と同様な動作をしても、
階段波発生器１１の出力は変化せず、即ち、利得
可変信号増幅器３の利得が変化する事はない。

さらに、利得校正時には、階段波発生器１１を
構成しているバイナリーカウンターをリセツトし
た後にクロツクパルス発生器９の出力を階段波発
生器１１に加えているので、階段波発生器１１の
出力Ｗは前の利得校正時の値にかかわらずに、必
ず最大（又は最小）から階段的に変化する。

したがつて、校正時の前記利得がどのような中
間の値に設定されていようとも、必ず利得可変信
号増幅器３の利得を前記基準信号発生器の値に一
致させることができるようにされている。

階段波発生器１１の代わりに電圧保持器、例え
ばコンデンサと高入力抵抗回路の組合わせを用い
て、利得校正時に利得可変信号増幅器の利得制御
信号を充電し、測定時にも保持し続ける事も可能
であるが、コンデンサ自身と高入力抵抗回路を通
しての放電があるので、長時間の保持が困難であ
り、利得校正をたびたび行わなければならない。
従つて階段波発生器を用いて利得可変信号増幅器
３を制御し、バイナリーカウンターがリセツトさ
れない限り、利得制御信号が変化しない本実施例
が実用的である。

本発明のレベル測定器は以上説明したように、
校正時に利得可変信号増幅器の利得制御を階段波
発生器の出力を用いて自動的に行い、入力信号測
定時には利得可変信号増幅器の利得を一定に保つ
ようにされているので、指示計の指示値があらかじめ定めた値に等し
いか確認しなくて良い。

利得制御を自動的に行える。

等の操作性の向上と利得制御電圧を、利得校正後の測定中にも安
全に保持できる。

指示計の読取り誤差がないので、利得校正の
確度が向上する。

等の性能の向上と、さらに、自動校正のために測定器から離れた所から外部制御により測定
器の利得校正ができる。

という効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の電界強度測定器の利得校正を
示す系統図であり、第２図は、本発明の一実施例
を示す系統図であり、第３図は、階段波発生器の
動作を説明する波形図である。１は校正用信号発生器、２は入力切換器、３は
利得可変信号増幅器、４は検波素子、５は平滑回
路、６は指示計、７は基準信号発生器、８は比較
器、９はクロツクパルス発生器、１０は切換器、
１１は階段波発生器、Ｋはクロツクパルス、Ｒは
リセツト信号、Ｗは階段波発生器の出力信号であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１校正用信号を発生する校正用信号発生器１
と；その校正用信号を受けて増幅する利得可変信
号増幅器３と；該増幅器の出力信号を出力レベル
に対応する信号に変換するレベル変換回路４，５
と；予め設定されたレベルの信号を出力する基準
信号発生器７と；前記レベル変換回路および基準
信号発生器の出力を受領して、そのレベル差を検
出する比較器８と；レベルが順次変化する階段状
の信号を発生し、この信号によつて前記増幅器の
利得を変化せしめるとともに、該比較器の出力信
号に応動してその変化を停止し、かつ、該増幅器
の利得を前記停止した時の値に保持する階段状信
号発生手段９，１０，１１とを具備した自動利得
制御回路を備え、該利得の値が保持された該利得
可変信号増幅器３により外部入力信号を測定する
ようにしたことを特徴とするレベル測定器。２前記階段状信号発生手段９，１０，１１が、
クロツクパルス発生器９と、そのクロツクパルス
発生器の出力信号を受けて前記利得可変信号増幅
器３の利得を変化させるためのレベルが順次変化
する階段状の信号を発生する階段波発生器１１
と、前記比較器８の出力信号を受けて該階段波発
生器へのクロツクパルスの供給を停止する切換器
１０から成ることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のレベル測定器。