JP4592470B2 - 増幅回路及び増幅回路の制御方法 - Google Patents
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Description
増幅回路に入力される信号には、センサから出力される検知信号と共に1/fノイズなどのノイズも含まれている。このノイズの影響により、増幅回路の出力では、本来の検知信号の増幅出力に対する誤差が生じることになる。そこで、このようなノイズを抑制するため、増幅回路にローパスフィルタを接続することが一般的である。ただし、ローパスフィルタを接続すると、増幅回路における入出力の応答性が悪くなる。
一方、増幅回路では、温度や電源電圧の変化、また経時変化により生じた増幅特性を補正する場合がある。
特許文献1の増幅回路は、オペアンプのオフセット電圧を変化させるオフセット電圧可変手段と、オペアンプの出力電圧を所定の参照電圧と比較する比較手段と、オフセット電圧制御値を出力し、比較手段の結果に基づきオペアンプの出力電圧と参照電圧とが一致する制御値を記憶する制御手段とを備えている。特許文献1の図11に示されるように、この増幅回路は、オフセット電圧可変手段であるDACの数値を変化させながら、増幅動作を繰り返し、オフセット電圧の制御値を検知し、補正している。
また、ローパスフィルタを接続した増幅回路では、電源投入時におけるローパスフィルタのプリチャージ時間が大きくなるといった他の問題も生じる。
この増幅回路1は、入力信号VIを増幅する増幅部2と、増幅部2に接続し、遮断周波数fcよりも高域側の周波数帯域を遮断するローパスフィルタ3と、動作モードMDに応じて、ローパスフィルタ3の遮断周波数fcを切り替えるローパスフィルタ設定部4とを備えている。
なお、出力信号VOの誤差要因となるノイズは、1/fノイズが大きな割合を占めることが判っている。この1/fノイズは、低域周波数側ほど、出力レベルが大きくなる性質を有している。つまり、ローパスフィルタ3において、遮断周波数fcを低く設定するほど、1/fノイズを除去する効果が大きくなるが、これとは逆に、入出力の応答性は悪くなる。
次いで、図2に、図1の原理図に基づく増幅回路10を示す。
増幅回路10は、一対の差動入力信号V1,V2を差動増幅する増幅部20と、増幅部20に接続し、遮断周波数fcよりも高域側の周波数帯域を遮断するローパスフィルタ30と、ローパスフィルタ30の遮断周波数fcを設定するローパスフィルタ設定部40とを備えている。
なお、ローパスフィルタ30の遮断周波数fcは、制御信号CRL1=ローレベル、CRL2=ローレベルのとき、通常遮断周波数fcnに、制御信号CRL1=ハイレベル、CRL2=ローレベルのとき、第一遮断周波数fc1に、制御信号CRL1=ローレベル、CRL2=ハイレベルのとき、第二遮断周波数fc2にそれぞれ設定される。なお、制御信号CRL1=ハイレベル、CRL2=ハイレベルに設定すると、抵抗素子を短絡した状態となり、応答時間が最短の状態となる。
例は、センサをホイートストンブリッジで構成し、ブリッジの差電圧をセンサ出力として増幅する差動増幅回路である。
増幅部20は、3つの公知のオペアンプOP1〜OP3と、オペアンプOP1,OP2のゲイン補正を行うための抵抗調整部21,22と、オペアンプOP3のオフセット補正を行うための微小電圧生成部23と、抵抗素子R2,R3とを含んでいる。
このうち、微小電圧生成部23は、後述する基準信号生成部60(図6参照)と同様の回路を用いて構成される。
ゲインG=(RX/R2*2)+1、出力信号VO=VOF+(V1−V2)*G
従って、抵抗調整部21,22における抵抗値RXを調整することにより、ゲインGの設定を行うことができ、微小電圧生成部23におけるオフセット電圧VOFを補正することにより、増幅信号VZのオフセットの適切な設定を行うことができる。
この回路は、直列に接続されたn段の抵抗素子RX1〜RXnと、このうち抵抗素子RX1〜RXnの両端を短絡するスイッチSWX1〜SWXnとを備えている。また、スイッチSWX1〜SWXnは、ゲイン補正値CZ1によりON/OFF制御されている。スイッチがON制御されると、対応する抵抗素子の両端の抵抗値は0になる。端子RA,RB間の(合成)抵抗値RXは、抵抗素子RX1〜RXnの両端の抵抗値を加えた値であるから、ゲイン補正値CZ1のON/OFF制御の組み合わせに応じて変化することになる。すなわち、ゲイン補正値CZ1により端子RA,RB間の抵抗値RXを可変に設定することができる。
一方、スイッチSWY1B〜SWYnBについても同様に制御されているので、同様に、ON制御されたスイッチに接続された中間タップの基準電位VBとして出力される。
増幅回路10は、所定の増幅動作を行う通常動作モードMDN、増幅部20の増幅特性の補正を行う増幅特性補正モードMDH、増幅回路10の故障を簡易に検出する故障検出モードMDF及び電源投入時にローパスフィルタ30における容量素子CLにプリチャージを行うローパスフィルタ初期化モードMDLで動作する。以下に、それぞれの動作モードにおける各部の状態について説明する。
なお、請求項5に対して本実施形態では、差動基準信号VE1,VE2が基準信号に相当し、シーケンサ81、ウィンドウコンパレータ51及び目標電圧生成部52が制御部に相当する。
増幅部20に温度や電源電圧の変化、また経時変化による特性変動などが生じると、差動入力信号V1,V2をする際に一意に決定される目標電圧VMと、実際に出力される出力信号VOの電圧との間に差電圧VOFFが生じることになる。そこで、差電圧VOFFをオフセット電圧VOFに設定することにより、これらの間の差電圧VOFFを解消することができる。
図8には、動作のステップとして周期T0〜T7が示されている。増幅回路10は、周期T0及び周期T7では、通常動作モードMDNで動作し、周期T1〜T6では、増幅特性補正モードMDHで動作する。
比較信号COMPOが、周期T3ではハイレベルであり、周期T4ではローレベルに変化しているため、目標電圧VMに最も近いオフセット電圧VOFは電圧V30と判断し、次周期(周期T5)では、制御信号CRL2をローレベルに、目標電圧許容誤差範囲VMWを第二電圧幅VW2に、オフセット電圧VOFを出力してから比較指令信号COMPTを出力するまでの待機時間を第二待機時間TW2に、それぞれ設定する。
比較信号COMPOが、周期T5ではハイレベルであり、周期T6ではローレベルに変化しているため、目標電圧VMに最も近いオフセット電圧VOFは電圧V30と判断し、増幅特性補正モードMDHを終了すると共に、電圧V30をオフセット電圧VOFに設定する。すなわち、周期T7以降では、動作モードMDは通常動作モードMDNに移行する。
周期T1〜T4では、目標電圧許容誤差範囲VMWには第一電圧幅VW1(20mV)が設定され、遮断周波数fcには第一遮断周波数fc1(ノイズ量=20mVpp)が設定される。また、周期T5〜T6では、目標電圧許容誤差範囲VMWには第二電圧幅VW2(10mV)が設定され、遮断周波数fcには第二遮断周波数fc2(ノイズ量=10mVpp)が設定される。すなわち、どの周期においても、目標電圧許容誤差範囲VMWに等しいかそれ以下のノイズ量となる遮断周波数fcが決定されている。このようにされているため、出力信号VO及び目標電圧VMの比較判定を行う際、確実に判定することができる。
周期T1〜T4において、各待機時間TWは第一待機時間TW1、すなわち、10msである。従って、周期T1〜T4における待機時間TWの合計は40msとなる。また、周期T5〜T6において、各待機時間TWは第二待機時間TW2、すなわち、20msである。従って、周期T5〜T6における待機時間TWの合計は40msとなり、周期T1〜T6における待機時間TWの総合計は80msとなる。
ところで、本発明を適用しない場合には、常に待機時間TWは、通常遮断周波数fcnに対応する待機時間である100msとなる。このため、周期T1〜T6における待機時間TWの総合計は600msとなる。
本発明を適用した増幅回路10では、適用しない場合に比して、増幅特性補正モードMDHの処理時間をおよそ1/8に短縮することができる。
これに対して、本発明では、機器のアイドル時間などの僅かな時間しか許されない場合であってもキャリブレーションを行うことが可能である。例えば、キャリブレーションを機器の使用中に随時行うことにより、使用に先立つキャリブレーションを省略することができ、しかも、常に補正された精度の高い状態に増幅回路を保つことができる。
これに対して、本発明を適用し、上述と同様にキャリブレーションを機器の使用中に随時行うことにより、不揮発性メモリなどの記憶装置を備えることや事前の各使用条件における増幅特性の補正値の取得を行うことなしに、使用に先立つキャリブレーションを省略することが出来る。
例えば、センサの経時変化が予想される期間に相当する所定値を設定しておくとよい。センサの経時変化が予想される時点で、増幅特性値が再取得されるため、センサの経時変化による誤差を排除することができるからである。
これにより、前回の増幅特性の検出から所定の日時が経過した場合に、増幅特性補正値の取得を行うことが可能となる。これは、経時変化により生じた増幅特性の補正を可能にする。
なお、請求項6に対して、本実施形態では、計時部86が事象計数部に、計時値KDが事象計数値に、不揮発性メモリ87が特性値格納部に、増幅特性補正値ZDが増幅特性値に相当する。
第一実施形態にかかる増幅回路10では、増幅部20に対して基準信号生成部60が、基準を与えているが、センサを含めた増幅特性の補正の場合、基準信号生成の替わりに、センサを物理的に基準状態に設定する回路となる。
センサを物理的に基準状態に設定する回路は、図示しない公知の、静電気力によるセンサ可動部の位置決め回路などが挙げられる。
これにより、前回の増幅特性補正値ZDの取得から所定のカウント数を超えた場合に、増幅特性補正値ZDの取得を行うことで、センサの経時変化による誤差を排除することができる。
なお、請求項6に対して、本実施形態では、クロック発生器88A及びカウンタ86Aが事象計数部に、カウント値CDが事象計数値に、不揮発性メモリ87が特性値格納部に、増幅特性補正値ZDが増幅特性値に相当する。
なお、請求項6に対して、本実施形態では、電源投入検知部88B及びカウンタ86Bが事象計数部に、カウント値CDが事象計数値に、不揮発性メモリ87が特性値格納部に、増幅特性補正値ZDが増幅特性値に相当する。
これにより、前回の増幅特性補正値の取得から所定の電源投入回数が超えた場合に、増幅特性補正値の取得を行うことで、センサの経時変化による誤差を排除することができる。
また、差動基準信号VE1,VE2に対して増幅特性との関係で故障検出目標電圧VFMが導出され、これに応じた目標電圧制御信号CE2がシーケンサ81から出力される。目標電圧生成部52では、目標電圧制御信号CE2に応じた上限電圧値VC1及び下限電圧値VC2がウィンドウコンパレータ51に出力される。また、故障検出のため故障検出基準信号VF1,VF2が印加された後、制御信号CRL1,CRL2を共にハイレベルにして、ローパスフィルタ30の応答速度を上げ、出力信号VO及び故障検出目標電圧VFMとの比較判定を迅速に行う。
なお、請求項4に対して本実施形態では、故障検出基準信号VF1,VF2が基準信号に相当し、シーケンサ81、ウィンドウコンパレータ51及び目標電圧生成部52が制御部に相当する。
以下に、図10を参照して故障検出モードMDFの動作について説明を行う。
なお、出力信号VOが故障検出電圧幅VWFの範囲外である場合には、比較信号COMPOにローレベルが出力される。制御部80では、これを受けて、故障通知信号を発信する。
なお、本実施例では、基準信号生成部60が生成する故障検出基準信号VF1,VF2を増幅部20に入力して動作させる例を示したが、図示しないセンサを標準状態にし、その際発生するセンサ基準信号を入力としてもよい。
以下に、図11を参照してローパスフィルタ初期化モードMDLの動作について説明を行う。
出力信号VOは、制御信号CRL1,CRL2が共にハイレベルになっているため、急速に初期化目標電圧VLMに向って変化する。
なお、電源の投入を検知する手段として、図示しない公知のパワーオンリセット回路などが挙げられ、このような手段から制御部80に伝達される。
ローパスフィルタ初期化モードMDLから通常動作モードMDNに移行する手段としては、電源の投入を検知する手段から出力される信号をトリガにして、所定の待機期間後に動作モードMDを切り替える手段を採用してもよい。このような回路を採用することで、ウィンドウコンパレータ51及び目標電圧生成部52が不要となり、簡易な回路構成とすることができる。
例えば、特殊動作モードの説明のため、増幅特性補正モード・故障検出モード・ローパスフィルタ初期化モードを記載しているが、必ず、3種のモードが必要ではなく、実施形態に合わせ、1つが選択されても良い。
また、本実施形態の増幅特性の動作例において、オフセット補正について例示した。このようなオフセット補正の場合と同様に、帰還抵抗の抵抗値を調整してゲイン補正を行うことも可能である。本発明はこのようなゲイン補正を行う場合、あるいは、ゲイン補正及びオフセット補正を同時に行う場合についても適用することができる。
さらに、本実施形態においては、増幅部にオペアンプを用いて構成する増幅回路について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、バイポーラトランジスタ、FET素子などを用いて構成して同様に機能するものを用いたものについても適用することができる。
(付記1) 通常の増幅動作を行う通常動作モード及び特殊動作モードのうちいずれかの動作モードで動作する増幅回路であって、入力信号を増幅し、出力信号を発生する増幅部と、前記増幅部に接続し、遮断周波数よりも高域側の周波数帯域を遮断してノイズによる前記出力信号の誤差を抑制するローパスフィルタと、前記遮断周波数を設定するローパスフィルタ設定部と、を備え、前記遮断周波数は、前記通常動作モードの場合には、前記出力信号の誤差が、許容される誤差である出力許容誤差を超えない通常遮断周波数に設定され、前記特殊動作モードの場合には、前記通常遮断周波数よりも高域側に設定される増幅回路。
(付記2) 付記1に記載の増幅回路であって、動作モードは、所定の基準信号または基準状態のセンサから出力されるセンサ基準信号を入力して得られる電圧値を実出力電圧値とするとき、所定の目標電圧値に対する前記実出力電圧値の誤差の電圧値判定を含む前記特殊動作モードであり、前記目標電圧値に対する許容誤差を目標電圧許容誤差とするとき、前記基準信号または前記センサ基準信号が入力されてから、前記遮断周波数に応じて設定される待機時間後に、前記出力電圧値が前記目標電圧値に対し、前記目標電圧許容誤差の範囲内であるか否かを判断する電圧値判定部を含み、前記遮断周波数は、前記目標電圧許容誤差に基づき決定される増幅回路。
(付記3) 付記2に記載の増幅回路であって、前記基準信号を発生する基準信号生成部と、前記基準信号を切り替える入力選択部と、を含む増幅回路。
(付記4) 付記2に記載の増幅回路であって、前記ローパスフィルタは、抵抗素子及び容量素子をそれぞれ少なくとも一つ含み、前記ローパスフィルタ設定部は、前記ローパスフィルタに含まれる前記抵抗素子の抵抗値及び前記容量素子の容量値のうち少なくともいずれかをバイパスする増幅回路。
(付記5) 付記2に記載の増幅回路であって、前記特殊動作モードは、前記電圧値判定に基づき、前記増幅部の故障を判定する故障検出モードであり、前記目標電圧値を前記基準信号または前記センサ基準信号に基づき一意に決定される電圧値とするとき、前記目標電圧値及び前記出力電圧値が前記目標電圧許容誤差の範囲で一致するか否かを判定し、一致しない場合に、故障を通知する故障判定部を含む増幅回路。
(付記6) 付記2に記載の増幅回路であって、前記特殊動作モードは、検出した増幅特性に基づき補正する増幅特性補正モードであり、前記増幅部は、前記増幅特性を可変に補正可能であり、前記目標電圧値を前記基準信号または前記センサ基準信号に基づき一意に決定される電圧値とするとき、前記目標電圧値及び前記出力電圧値が前記目標電圧許容誤差の範囲で一致するまで、所定の変化幅で前記増幅特性を変化させて補正を行う制御部を含む増幅回路。
(付記7) 付記2に記載の増幅回路であって、時系列的に継続して発生する事象を計数し、事象計数値を出力保持する事象計数部と、前記増幅特性の計測において、不揮発性の記憶装置からなる特性値格納部であり、計測結果に応じた値を増幅特性値とし、前記増幅特性値を取得する際の事象計数値を補正時事象計数値とするとき、前記増幅特性値及び前記補正時事象計数値を格納する特性値格納部と、を含み、前記増幅特性の計測前に、前記特性値格納部に格納されてなる前記補正時事象計数値、及び、前記事象計数部から出力される事象計数値の差分値が所定値を超えるか否かを判定し、前記差分値が前記所定値を超える場合には、前記増幅特性値の取得を行い、取得した増幅特性値及び取得時の事象計数値を前記特性値格納部に格納し、前記差分値が前記所定値を超えない場合には、前記特性値格納部に格納されてなる前記増幅特性値に応じて、前記増幅回路を補正する増幅回路。(付記8) 付記1に記載の増幅回路であって、前記動作モードは、前記特殊モードのうち電源投入時に前記ローパスフィルタをプリチャージするローパスフィルタ初期化モードであり、前記ローパスフィルタは、少なくとも一つの抵抗素子を含み、前記ローパスフィルタ設定部は、前記プリチャージ動作において、少なくとも一つの前記抵抗素子について、バイパスする増幅回路。
(付記9) 付記8に記載の増幅回路であって、電源投入の際に、入力を所定の初期化電圧に切り替える入力選択部と、出力電圧値及び所定の初期化目標電圧値を比較判定する電圧値判定部と、を含み、前記初期化電圧が入力される際の前記出力電圧値が、前記初期化目標電圧値に達した場合には、動作モードが前記通常動作モードに移行する増幅回路。
(付記10) 通常の増幅動作を行う通常動作モード及び特殊動作モードのうちいずれかの動作モードで動作する増幅回路の制御方法であって、入力信号を増幅し、出力信号を発生するステップと、前記増幅部に接続し、ローパスフィルタを用いて遮断周波数よりも高域側の周波数帯域を遮断してノイズによる前記出力信号の誤差を抑制するステップと、前記遮断周波数を設定するステップと、を備え、前記遮断周波数は、前記通常動作モードの場合には、前記出力信号の誤差が、許容される誤差である出力許容誤差を超えない通常遮断周波数に設定され、前記特殊動作モードの場合には、前記通常遮断周波数よりも高域側に設定される増幅回路の制御方法。
(付記11) 付記10に記載の増幅回路の制御方法であって、動作モードは、所定の基準信号または基準状態のセンサから出力されるセンサ基準信号を入力して得られる電圧値を実出力電圧値とするとき、所定の目標電圧値に対する前記実出力電圧値の誤差の電圧値判定を含む前記特殊動作モードであり、前記目標電圧値に対する許容誤差を目標電圧許容誤差とするとき、前記基準信号または前記センサ基準信号が入力されてから、前記遮断周波数に応じて設定される待機時間後に、前記出力電圧値が前記目標電圧値に対し、前記目標電圧許容誤差の範囲内であるか否かを判断するステップを含み、前記遮断周波数は、前記目標電圧許容誤差に基づき決定される増幅回路の制御方法。
(付記12) 付記11に記載の増幅回路の制御方法であって、前記特殊動作モードは、前記電圧値判定に基づき、前記増幅部の故障を判定する故障検出モードであり、前記目標電圧値を前記基準信号または前記センサ基準信号に基づき一意に決定される電圧値とするとき、前記目標電圧値及び前記出力電圧値が前記目標電圧許容誤差の範囲で一致するか否かを判定し、一致しない場合に、故障を通知するステップを含む増幅回路の制御方法。
(付記13) 付記11に記載の増幅回路の制御方法であって、前記特殊動作モードは、検出した増幅特性に基づき補正する増幅特性補正モードであり、前記入力信号を増幅するステップにおいて、増幅特性は可変に補正可能であり、前記目標電圧値を前記基準信号または前記センサ基準信号に基づき一意に決定される電圧値とするとき、前記目標電圧値及び前記出力電圧値が前記目標電圧許容誤差の範囲で一致するまで、所定の変化幅で前記増幅特性を変化させて補正を行うステップを含む増幅回路の制御方法。
(付記14) 付記11に記載の増幅回路の制御方法であって、所定の事象を計数し、事象計数値を出力するステップと、前記増幅特性の補正において、不揮発性の記憶装置からなる特性値格納部に対して、得られる前記増幅特性の補正結果を増幅特性補正値とし、前記増幅特性補正値が得られる際の事象計数値を補正時事象計数値とするとき、前記増幅特性補正値及び前記補正時事象計数値を格納するステップと、前記増幅特性の補正の事前に、前記特性値格納部に格納されてなる前記補正時事象計数値、及び、前記事象計数部から出力される事象計数値の差分値が所定値を超えるか否かを判定するステップであり、前記差分値が前記所定値を超える場合には、前記増幅特性を補正した後、得られた増幅特性補正値及び前記事象計数部から出力される事象計数値を前記特性値格納部に格納し、前記差分値が前記所定値を超えない場合には、前記特性値格納部に格納されてなる前記増幅特性値を前記増幅回路に設定するステップを含む増幅回路の制御方法。
(付記15) 付記10に記載の増幅回路の制御方法であって、前記動作モードは、前記特殊モードのうち電源投入時に前記ローパスフィルタをプリチャージするローパスフィルタ初期化モードであり、前記ローパスフィルタは、少なくとも一つの抵抗素子を含み、前記遮断周波数を設定するステップは、前記プリチャージ動作において、少なくとも一つの前記抵抗素子について、バイパスする増幅回路の制御方法。
(付記16) 付記10に記載の増幅回路の制御方法であって、電源投入の際に、入力を所定の初期化電圧に切り替えるステップと、出力電圧値及び所定の初期化目標電圧値を比較判定するステップと、を含み、前記初期化電圧が入力される際の前記出力電圧値が、前記初期化目標電圧値に達した場合には、動作モードが前記通常動作モードに移行する増幅回路の制御方法。
2 増幅部
3 ローパスフィルタ
4 ローパスフィルタ設定部
10 増幅回路
20 増幅部
30 ローパスフィルタ
40 ローパスフィルタ設定部
51 ウィンドウコンパレータ
60 基準信号生成部
70 入力選択部
80 制御部
COMPO 比較信号
COMPT 比較指令信号
CRL1,CRL2 制御信号
fc 遮断周波数
fcn 通常遮断周波数
MD 動作モード
MDF 故障検出モード
MDH 増幅特性補正モード
MDL ローパスフィルタ初期化モード
MDN 通常動作モード
MDT 特殊動作モード
VC1 上限電圧値
VC2 下限電圧値
VE1,VE2 差動基準信号
VF1,VF2 故障検出基準信号
VFM 故障検出目標電圧
VI 入力信号
VI1,VI2 差動入力信号
VL1,VL2 初期化電圧
VLM 初期化目標電圧
VM 目標電圧
VMW 目標電圧許容誤差範囲
VO 出力信号
Claims (10)
- 通常の増幅動作を行う通常動作モード及び特殊動作モードのうちいずれかの動作モードで動作する増幅回路であって、
入力信号を増幅し出力信号を発生する増幅部と、
前記増幅部に接続し、遮断周波数よりも高域側の周波数帯域を遮断するローパスフィルタと、
前記遮断周波数を設定するフィルタ設定部と、
を備え、
前記特殊動作モードは、前記増幅部の故障を判定する故障検出モードであり、
前記遮断周波数は、
前記通常動作モードの場合には、前記出力信号の誤差が、許容される誤差である出力許容誤差を超えない通常遮断周波数に設定され、
前記特殊動作モードの場合には、
前記出力信号を故障判定レベルへ移行する段階では、前記通常遮断周波数よりも高域側に設定され、
前記故障判定レベルへ移行された前記出力信号の故障を判定する段階では、前記高域側に設定された前記遮断周波数を低域側に戻す
増幅回路。 - 請求項1に記載の増幅回路であって、
前記特殊動作モードは、所定の基準信号または基準状態のセンサから出力されるセンサ基準信号を入力して得られる電圧値を実出力電圧値とするとき、所定の目標電圧値に対する前記実出力電圧値の誤差の電圧値判定を含み、
前記目標電圧値に対する許容誤差を目標電圧許容誤差とするとき、
前記基準信号または前記センサ基準信号が入力されてから、前記遮断周波数に応じて設定される待機時間後に、前記出力電圧値が前記目標電圧値に対し、前記目標電圧許容誤差の範囲内であるか否かを判断する電圧値判定部を含み、
前記遮断周波数は、前記目標電圧許容誤差に基づき決定される
増幅回路。 - 請求項2に記載の増幅回路であって、
前記基準信号を発生する基準信号生成部と、
前記基準信号を切り替える入力選択部と、
を含む
増幅回路。 - 請求項2に記載の増幅回路であって、
前記目標電圧値を前記基準信号または前記センサ基準信号に基づき一意に決定される電圧値とするとき、前記目標電圧値及び前記出力電圧値が前記目標電圧許容誤差の範囲で一致するか否かを判定し、一致しない場合に、故障を通知する故障判定部を含む
増幅回路。 - 請求項2に記載の増幅回路であって、
前記特殊動作モードは、更に、検出した増幅特性に基づき補正する前記補正モードを含み、
前記増幅部は、前記増幅特性を可変に補正可能であり、
前記目標電圧値を前記基準信号または前記センサ基準信号に基づき一意に決定される電圧値とするとき、前記目標電圧値及び前記出力電圧値が前記目標電圧許容誤差の範囲で一致するまで、所定の変化幅で前記増幅特性を変化させて補正を行う制御部を含む
増幅回路。 - 請求項5に記載の増幅回路であって、
時系列的に継続して発生する事象を計数し、事象計数値を出力保持する事象計数部と、
前記増幅特性の計測において、
不揮発性の記憶装置からなり、
計測結果に応じた値を増幅特性値とし、
前記増幅特性値を取得する際の事象計数値を補正時事象計数値とするとき、
前記増幅特性値及び前記補正時事象計数値を格納する特性値格納部と、
を含み、
前記増幅特性の計測前に、前記特性値格納部に格納されてなる前記補正時事象計数値、及び、前記事象計数部から出力される事象計数値の差分値が所定値を超えるか否かを判定し、
前記差分値が前記所定値を超える場合には、前記増幅特性値の取得を行い、取得した増幅特性値及び取得時の事象計数値を前記特性値格納部に格納し、
前記差分値が前記所定値を超えない場合には、前記特性値格納部に格納されてなる前記増幅特性値に応じて補正を行う
増幅回路。 - 請求項1に記載の増幅回路であって、
前記特殊動作モードは、更に、電源投入時に前記ローパスフィルタをプリチャージする前記初期化モードを含み、
前記ローパスフィルタは、少なくとも一つの抵抗素子を含み、
前記フィルタ設定部は、前記プリチャージ動作において、少なくとも一つの前記抵抗素子についてバイパスする
増幅回路。 - 通常の増幅動作を行う通常動作モード及び特殊動作モードのうちいずれかの動作モードで動作する増幅回路の制御方法であって、
入力信号を増幅し出力信号を発生するステップと、
前記出力信号について、遮断周波数よりも高域側の周波数帯域を遮断するステップと、
前記遮断周波数を設定するステップと、
を備え、
前記特殊動作モードは、前記入力信号を増幅し前記出力信号を発生する前記ステップの故障を判定する故障検出モードであり、
前記遮断周波数は、
前記通常動作モードの場合には、前記出力信号の誤差が、許容される誤差である出力許容誤差を超えない通常遮断周波数に設定され、
前記特殊動作モードの場合には、
前記出力信号を故障判定レベルへ移行する段階では、前記通常遮断周波数よりも高域側に設定され、
前記故障判定レベルへ移行された前記出力信号の故障を判定する段階では、前記高域側に設定された前記遮断周波数を低域側に戻す
増幅回路の制御方法。 - 請求項8に記載の増幅回路の制御方法であって、
前記特殊動作モードは、所定の基準信号または基準状態のセンサから出力されるセンサ基準信号を入力して得られる電圧値を実出力電圧値とするとき、所定の目標電圧値に対する前記実出力電圧値の誤差の電圧値判定を含み、
前記目標電圧値に対する許容誤差を目標電圧許容誤差とするとき、
前記基準信号または前記センサ基準信号が入力されてから、前記遮断周波数に応じて設定される待機時間後に、前記出力電圧値が前記目標電圧値に対し、前記目標電圧許容誤差の範囲内であるか否かを判断するステップを含み、
前記遮断周波数は、前記目標電圧許容誤差に基づき決定される
増幅回路の制御方法。 - 請求項8に記載の増幅回路の制御方法であって、
前記特殊動作モードは、更に、電源投入時に前記ローパスフィルタをプリチャージする前記初期化モードを含み、
前記ローパスフィルタは、少なくとも一つの抵抗素子を含み、
前記遮断周波数を設定する前記ステップは、前記プリチャージ動作において、少なくとも一つの前記抵抗素子についてバイパスする
増幅回路の制御方法。
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