JPS5855871A - 過渡現象測定用高速伝達関数測定方法 - Google Patents
過渡現象測定用高速伝達関数測定方法Info
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- JPS5855871A JPS5855871A JP15561081A JP15561081A JPS5855871A JP S5855871 A JPS5855871 A JP S5855871A JP 15561081 A JP15561081 A JP 15561081A JP 15561081 A JP15561081 A JP 15561081A JP S5855871 A JPS5855871 A JP S5855871A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/28—Measuring attenuation, gain, phase shift or derived characteristics of electric four pole networks, i.e. two-port networks; Measuring transient response
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
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。
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、ディジタル波形処理技術を用いて、繰り返し
を有する過渡現象における系の伝達関数の時間変化を、
時間分解能よく測定する方法に関するものである。
を有する過渡現象における系の伝達関数の時間変化を、
時間分解能よく測定する方法に関するものである。
従来、被測定系の伝達間歇は、引加波形に対応する応答
波形を検波あるーｌｌ１７− ＩＪ工変換して算出して
来た。この方式では、引加波形の一局期以内の時間にお
ける伝達関数を定義することは不可能であって、引加波
形の肩波敗帯域によって、伝達関数の時間分解能が制限
されるという欠点があった。
波形を検波あるーｌｌ１７− ＩＪ工変換して算出して
来た。この方式では、引加波形の一局期以内の時間にお
ける伝達関数を定義することは不可能であって、引加波
形の肩波敗帯域によって、伝達関数の時間分解能が制限
されるという欠点があった。
本発明は、上記の欠点を解消することを目的としてなさ
れたもので引加波形の周波とは関係なく、応答波形のサ
ンプリング周期に対応した時間分解能にて伝達関数が求
められる方法を提供するものである。
れたもので引加波形の周波とは関係なく、応答波形のサ
ンプリング周期に対応した時間分解能にて伝達関数が求
められる方法を提供するものである。
以下、本発明について説明する。キャパシタンスの過渡
応答の測定忙おいて、キャパシタンスが周期Ｔｏにて変
化している時の瞬時値をｃ （ｔ）−ｃ （ｔ−Ｔｏ）
とおき、このキャパシターＫＶθ−１６ａｍ （ｔｍｔ
＋１）なる正弦波を加えた時の応答電流を工（θ、１）
とおくと、 ｗｓ（ωを十〇）・・・・・（１） ココで位相θをシ。ずつずらせながら正弦波■を発生さ
せ、応答電流電（＃・ｔ）にｃｌｓ（＃を十のを乗じな
がらｎ回の過渡応答を重畳させてゆくと、以下に示すよ
うにキャパシタンスの瞬時値３（ｔ）を求めることがで
きる。
応答の測定忙おいて、キャパシタンスが周期Ｔｏにて変
化している時の瞬時値をｃ （ｔ）−ｃ （ｔ−Ｔｏ）
とおき、このキャパシターＫＶθ−１６ａｍ （ｔｍｔ
＋１）なる正弦波を加えた時の応答電流を工（θ、１）
とおくと、 ｗｓ（ωを十〇）・・・・・（１） ココで位相θをシ。ずつずらせながら正弦波■を発生さ
せ、応答電流電（＃・ｔ）にｃｌｓ（＃を十のを乗じな
がらｎ回の過渡応答を重畳させてゆくと、以下に示すよ
うにキャパシタンスの瞬時値３（ｔ）を求めることがで
きる。
企Ｉ （ａｈ、 ｔ）φ（２）（＃ｔ＋Ｉｋ＞ｋ曙ｌ
更に、周期Ｔｏの任意波形を
と表わすと、この波形から時間進みに＠ ＴＯ／コｎを
持つ関数ｖｋは 但し＃に一□ と表わせられ、適当な正弦関数を電流波形に乗じて重畳
させることにより、各周波数成分ごとに上記の議論が成
立する。
持つ関数ｖｋは 但し＃に一□ と表わせられ、適当な正弦関数を電流波形に乗じて重畳
させることにより、各周波数成分ごとに上記の議論が成
立する。
すなわち、時間ずれを持つ電圧波形Ｖｋと、電流応答波
形Ｉｋのｋに関する７−リエ展開から、瞬時キャパシタ
ンスの周波数分散を求めることができる。
形Ｉｋのｋに関する７−リエ展開から、瞬時キャパシタ
ンスの周波数分散を求めることができる。
以下、本発明の原理を適用した実施例について説明する
０ 第八コ、３図は、本発明の一実施例の構成図で、本発明
を高速インピーダンス計に応用するものであり、ディジ
タル計算機への依存の強弱の異なる次の３種類の構成に
つ−て説明する。
０ 第八コ、３図は、本発明の一実施例の構成図で、本発明
を高速インピーダンス計に応用するものであり、ディジ
タル計算機への依存の強弱の異なる次の３種類の構成に
つ−て説明する。
第１図はシフトレジスタ１′と高速Ｄ／ム変換器１′と
からなる任意波形発生器ｌから菖個のすンプル点からな
る周期Ｔ、の擬似白色雑音あるいはＭ系列信号（Ｖｋ）
２を過渡応答の開始点から順次時間進みを持たせながら
ｎ回発生させ、対応する電流応答信号αｋ）４をム／Ｄ
変換器５により変換し、いったんｎ×鳳語のディジタル
波形メモリ６に格納した後、ｋに関して７−リエ変換を
行い瞬時インピーダンスの周波数分散を計算する方式を
示すものである。この構成においては、ディジタル計算
機を用−た７一リエ変換手法を併用することＫより、サ
ンプリング間隙に等しい時間分解能で、キャパシタンス
あるーはインダクタンスの周波数分散を算出することが
できる。
からなる任意波形発生器ｌから菖個のすンプル点からな
る周期Ｔ、の擬似白色雑音あるいはＭ系列信号（Ｖｋ）
２を過渡応答の開始点から順次時間進みを持たせながら
ｎ回発生させ、対応する電流応答信号αｋ）４をム／Ｄ
変換器５により変換し、いったんｎ×鳳語のディジタル
波形メモリ６に格納した後、ｋに関して７−リエ変換を
行い瞬時インピーダンスの周波数分散を計算する方式を
示すものである。この構成においては、ディジタル計算
機を用−た７一リエ変換手法を併用することＫより、サ
ンプリング間隙に等しい時間分解能で、キャパシタンス
あるーはインダクタンスの周波数分散を算出することが
できる。
６第２図は可変位相正弦波発振器７により、過渡応答の
開始点から順次位相を進めながら可変位相正弦波（：Ｖ
ｋ） ８をｎ回発生させ、対応する電流波形（Ｉｋ）４
をム／Ｄ変換５した後、乗数発生用シフトレジスタ９に
記録された適当な位相の正弦波春妙奪を乗算器１０によ
り掛は合わせ、ｌパシタンスに比例する体構成にお−て
は、特定の周波数におけるキャパシタンスあるいはイン
ダクタンスの瞬時値をディジタルメモリから直接読みと
ることができる。
開始点から順次位相を進めながら可変位相正弦波（：Ｖ
ｋ） ８をｎ回発生させ、対応する電流波形（Ｉｋ）４
をム／Ｄ変換５した後、乗数発生用シフトレジスタ９に
記録された適当な位相の正弦波春妙奪を乗算器１０によ
り掛は合わせ、ｌパシタンスに比例する体構成にお−て
は、特定の周波数におけるキャパシタンスあるいはイン
ダクタンスの瞬時値をディジタルメモリから直接読みと
ることができる。
第３図は、可変位相正弦波発振器を用いて、第２図で説
明したと同様に可変位相正弦波発振器フにより、過渡応
答の開始点から順次位相を進めながら可変位相正弦波（
ｖｋ）８をｎ回発生させ、この可変位相正弦波ｖｋ８に
対して位相器１２により・／コ是は位相遅れを発生させ
て検波！１８に送シ、可変位相正弦波（Ｖｋ）８に対応
する電流波形（工ｋ）を同期検波し、検波した後はアナ
ログ波形アベレージヤ−１８に格納する方式を示すもの
である。
明したと同様に可変位相正弦波発振器フにより、過渡応
答の開始点から順次位相を進めながら可変位相正弦波（
ｖｋ）８をｎ回発生させ、この可変位相正弦波ｖｋ８に
対して位相器１２により・／コ是は位相遅れを発生させ
て検波！１８に送シ、可変位相正弦波（Ｖｋ）８に対応
する電流波形（工ｋ）を同期検波し、検波した後はアナ
ログ波形アベレージヤ−１８に格納する方式を示すもの
である。
本構成においては、特定の周波数におけるキャパシタン
スあるいはインダクタンスの屏時値をアナログ方式で計
測することがでもる。この方式は、高周波の影響等でＳ
／Ｎの比の低下を免れないがム／Ｄ変換、ディジタル乗
算の必要がないので、第１，２図の構成よシも更に高速
の過渡現象の測定に有効である。
スあるいはインダクタンスの屏時値をアナログ方式で計
測することがでもる。この方式は、高周波の影響等でＳ
／Ｎの比の低下を免れないがム／Ｄ変換、ディジタル乗
算の必要がないので、第１，２図の構成よシも更に高速
の過渡現象の測定に有効である。
以上説明したように、本発明におけるインピーダンス測
定の時間分解能はサンプリング周期のみによって決定さ
れ、現在の高速メモリおよびム／Ｄ変換器を用いて数十
ｎ ｓｅａの時間分解能を得ることが可能となる。
定の時間分解能はサンプリング周期のみによって決定さ
れ、現在の高速メモリおよびム／Ｄ変換器を用いて数十
ｎ ｓｅａの時間分解能を得ることが可能となる。
なお、本発明は被測定系の伝達関数が周期的に変化する
現象に対して広範囲に応用できるが例えば繰り返しを有
する光または電流注入に対する半導体素子の二端子イン
ピーダンスの過渡応答、化学物質あるいは機械力の引加
に対する構造物の機械インピーダンスの過渡応答の測定
の分野に適用されるので、その波及効果は大なるものが
ある。
現象に対して広範囲に応用できるが例えば繰り返しを有
する光または電流注入に対する半導体素子の二端子イン
ピーダンスの過渡応答、化学物質あるいは機械力の引加
に対する構造物の機械インピーダンスの過渡応答の測定
の分野に適用されるので、その波及効果は大なるものが
ある。
第１，２．３図は本発明を適用した実施例の構成略図で
ある。 図中、１け任意波形発生器、１′はシフトレジスタ、１
′はＤ／ム変換器、２は擬似白色雑音あるいは）を系列
信号（Ｖｋ（ｔ） ”）、８Ｆｉ被測定キヤパシター、
４は電流応答信号（工ｋ（ｔ））、５はム／Ｄ変換器、
６はディジタル波形メモリ、７ｔＩｉ可変位相正弦波発
振器、８は可変位相正弦、９は乗数発生用シフトレジス
タ、ｌＯｔ［！算Ｗ、１ｌＦｉ加算機能付ディジタルメ
モＩＪ、１２Ｆｉ移ｍ Ｗ 、１３は検波器、１４はア
ナログ式波形アベレージヤ−である。 牙１し］ 第３図
ある。 図中、１け任意波形発生器、１′はシフトレジスタ、１
′はＤ／ム変換器、２は擬似白色雑音あるいは）を系列
信号（Ｖｋ（ｔ） ”）、８Ｆｉ被測定キヤパシター、
４は電流応答信号（工ｋ（ｔ））、５はム／Ｄ変換器、
６はディジタル波形メモリ、７ｔＩｉ可変位相正弦波発
振器、８は可変位相正弦、９は乗数発生用シフトレジス
タ、ｌＯｔ［！算Ｗ、１ｌＦｉ加算機能付ディジタルメ
モＩＪ、１２Ｆｉ移ｍ Ｗ 、１３は検波器、１４はア
ナログ式波形アベレージヤ−である。 牙１し］ 第３図
Claims (1)
- 繰９返しを有する過渡現象における伝達関数の時間分解
測定にお−て、過渡現象の開始時点に対して位相を順次
ずらせなから励振波形を発生させ、一定の時間間蒙ごと
にサンプリングし、励振波形の位相ずれが一屑期に達す
るまで同一時刻に対応するサンプル値を積分すること（
より過渡応答区間内のすべての時間領域における瞬時伝
達関数を測定することを特徴とする過渡現象測定用高速
伝達関数測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15561081A JPS5855871A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 過渡現象測定用高速伝達関数測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15561081A JPS5855871A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 過渡現象測定用高速伝達関数測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5855871A true JPS5855871A (ja) | 1983-04-02 |
| JPH0158464B2 JPH0158464B2 (ja) | 1989-12-12 |
Family
ID=15609779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15561081A Granted JPS5855871A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 過渡現象測定用高速伝達関数測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5855871A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63117270A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-21 | Hitachi Ltd | 伝達特性測定方法 |
| JPS63306807A (ja) * | 1987-02-25 | 1988-12-14 | ブッヒェラー ベー−ゼット アーゲー | シャフトを備えた電極を保持する装置 |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP15561081A patent/JPS5855871A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63117270A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-21 | Hitachi Ltd | 伝達特性測定方法 |
| JPS63306807A (ja) * | 1987-02-25 | 1988-12-14 | ブッヒェラー ベー−ゼット アーゲー | シャフトを備えた電極を保持する装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0158464B2 (ja) | 1989-12-12 |
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