JPS6325572A - 電位計増幅器の漏洩電流測定システム - Google Patents
電位計増幅器の漏洩電流測定システムInfo
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- JPS6325572A JPS6325572A JP62141305A JP14130587A JPS6325572A JP S6325572 A JPS6325572 A JP S6325572A JP 62141305 A JP62141305 A JP 62141305A JP 14130587 A JP14130587 A JP 14130587A JP S6325572 A JPS6325572 A JP S6325572A
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- JP
- Japan
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- amplifier
- electrometer
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- resistor
- leakage current
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 102220013433 rs35141404 Human genes 0.000 description 1
- 238000004441 surface measurement Methods 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/0023—Measuring currents or voltages from sources with high internal resistance by means of measuring circuits with high input impedance, e.g. OP-amplifiers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
- G01R35/02—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass of auxiliary devices, e.g. of instrument transformers according to prescribed transformation ratio, phase angle, or wattage rating
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- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
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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】
〔技術分野〕
本発明は、演算増幅器の漏洩電流測定用計器江関するも
のである。%に詳しくは、被検査電位計演算増幅器が直
線閉回路を構成している状態での両入力端子における漏
洩電流を同時に検出できる回路に関するものである。
のである。%に詳しくは、被検査電位計演算増幅器が直
線閉回路を構成している状態での両入力端子における漏
洩電流を同時に検出できる回路に関するものである。
電位計演算増幅器は、定ひによれば、極めて高い内部抵
抗、例えば1012p乃至はそれ以上をもつ装置からの
電気信号に応答できる能力を有するものである。したが
って、このような増幅器は、それに相当する高い入力抵
抗をもっていなければならな(・。1だ同時に重要なこ
とは、増幅器の入力端子間に発生する漏洩電流も極めて
小さいもの、例えば10−12アンペア乃至はそれ以下
でなくてはならな(・。増幅器の製造検育にはそれぞれ
の増幅器の漏洩電流の測定が必要であるが、それに関連
して、その繰返し測定においては10−14アンペアの
分解能が要求される。このような測定は微小電流に関す
るものなので、困難で、しかも時間の掛かるものである
。特にそのような微小電流では、正確な読取りをするた
めに、測定回路中のフィルタ容量と浮遊容量をチャージ
アップするのに数秒もの時間を必要とする。加えて、浮
遊漏洩路による誤電流が測定の精度を低下させ、入力信
号の通路の設計とレイアウトを難しいものとしている。
抗、例えば1012p乃至はそれ以上をもつ装置からの
電気信号に応答できる能力を有するものである。したが
って、このような増幅器は、それに相当する高い入力抵
抗をもっていなければならな(・。1だ同時に重要なこ
とは、増幅器の入力端子間に発生する漏洩電流も極めて
小さいもの、例えば10−12アンペア乃至はそれ以下
でなくてはならな(・。増幅器の製造検育にはそれぞれ
の増幅器の漏洩電流の測定が必要であるが、それに関連
して、その繰返し測定においては10−14アンペアの
分解能が要求される。このような測定は微小電流に関す
るものなので、困難で、しかも時間の掛かるものである
。特にそのような微小電流では、正確な読取りをするた
めに、測定回路中のフィルタ容量と浮遊容量をチャージ
アップするのに数秒もの時間を必要とする。加えて、浮
遊漏洩路による誤電流が測定の精度を低下させ、入力信
号の通路の設計とレイアウトを難しいものとしている。
本発明の主要な目的の一つは、電位計増幅器の漏洩電流
の検出時間をこれまでの方法よりも短縮する回路を提供
することである。更に5本発明によれば浮遊漏洩による
誤差の主な源である、信号回路中のリレーの必要を無く
することができるのである。更に本発明の特別な目的と
しては、電位計増幅器の漏洩電流を比較的早く測定でき
る能力を備え、しかも、測定の正確さと再現性を特徴と
する回路を提供することである。
の検出時間をこれまでの方法よりも短縮する回路を提供
することである。更に5本発明によれば浮遊漏洩による
誤差の主な源である、信号回路中のリレーの必要を無く
することができるのである。更に本発明の特別な目的と
しては、電位計増幅器の漏洩電流を比較的早く測定でき
る能力を備え、しかも、測定の正確さと再現性を特徴と
する回路を提供することである。
本発明は電位計増幅器の両入力端子における漏洩電流を
同時に測定する回路を備える。したがって、回路中のフ
ィルタ容量は、面測定につ(・て只−度のチャージで済
むので、これによって測定時間が半分になる。回路は第
−及び第二測定回路から構成されておりそれぞれが電位
計検出増幅器を備えている。それぞれの検出増幅器は被
検査電位計増幅器の一つの端子の電流測定のための電流
−電圧変換方式に接続されている。
同時に測定する回路を備える。したがって、回路中のフ
ィルタ容量は、面測定につ(・て只−度のチャージで済
むので、これによって測定時間が半分になる。回路は第
−及び第二測定回路から構成されておりそれぞれが電位
計検出増幅器を備えている。それぞれの検出増幅器は被
検査電位計増幅器の一つの端子の電流測定のための電流
−電圧変換方式に接続されている。
検出増幅器の入力オフセット’を圧及び入力漏洩電流は
検出増幅器の出力電圧に影響をあたえる。
検出増幅器の出力電圧に影響をあたえる。
しかしながら、回路はこれらの特性を最初に測定できる
ように構成されており、その測定値を被検査増幅器の漏
洩電流の一連の測定値に対する補償箇とじ−で用(・て
いる。
ように構成されており、その測定値を被検査増幅器の漏
洩電流の一連の測定値に対する補償箇とじ−で用(・て
いる。
検出増幅器の一つの出力も壕だ被検査増幅器のオフセン
ト電圧に影響される。この影響は検出増幅器の出力から
他の電圧、すなわちオフセラ14圧によって影響された
分に相当する電圧、つ1り被検査増幅器の出力を差ぢ1
くことで除去される。
ト電圧に影響される。この影響は検出増幅器の出力から
他の電圧、すなわちオフセラ14圧によって影響された
分に相当する電圧、つ1り被検査増幅器の出力を差ぢ1
くことで除去される。
図に示したように、電位計の漏洩電匠測定回路は増幅器
10に接続され、その入力端子における漏洩電流を測定
する。増幅器10の非反転入力端子における漏洩電流は
12で示された検出回路によって検出され、増幅器1o
の反転入力端子における漏洩電流は14で示された検出
回路によって検出される。検出回路12は出力電圧VA
を端子16に出力する。検出回路14は第2出力電圧
VB模2端子18に出力し、そして第3出力電圧V。
10に接続され、その入力端子における漏洩電流を測定
する。増幅器10の非反転入力端子における漏洩電流は
12で示された検出回路によって検出され、増幅器1o
の反転入力端子における漏洩電流は14で示された検出
回路によって検出される。検出回路12は出力電圧VA
を端子16に出力する。検出回路14は第2出力電圧
VB模2端子18に出力し、そして第3出力電圧V。
は増幅器10に直接に接続され増幅器10の出力端子と
しての第3端子20で測定される。これら3個の端子に
現れた電圧の組合わせが増幅器10の入力端子における
漏洩電流を示す。
しての第3端子20で測定される。これら3個の端子に
現れた電圧の組合わせが増幅器10の入力端子における
漏洩電流を示す。
さらに、検出回路12は、非反転入力端子が従地され、
反転端子が増幅器10の非反転端子に接続された電位計
増幅器22から成立っている。増幅器22のための帰還
回路は、直列抵抗26と、抵抗28と30からなる電圧
分割器で構成されている。抵抗26は増幅器220反転
入力端子と、抵抗28と30の接続点との間に接続され
、一方抵抗30と28の他端はそれぞれ嬢地および増幅
器22の出力端子に接続されている。
反転端子が増幅器10の非反転端子に接続された電位計
増幅器22から成立っている。増幅器22のための帰還
回路は、直列抵抗26と、抵抗28と30からなる電圧
分割器で構成されている。抵抗26は増幅器220反転
入力端子と、抵抗28と30の接続点との間に接続され
、一方抵抗30と28の他端はそれぞれ嬢地および増幅
器22の出力端子に接続されている。
抵抗26は検出回路12における′こ流−電圧変換用の
抵抗である。なぜなら増C器22の反転入力端子におけ
る入力電流は、増幅器の高入力抵抗のために、抵抗26
を通過し、それによって出力端子16に現れる電圧に変
換されるためである。
抵抗である。なぜなら増C器22の反転入力端子におけ
る入力電流は、増幅器の高入力抵抗のために、抵抗26
を通過し、それによって出力端子16に現れる電圧に変
換されるためである。
この回路で検出される電流は極めて小さいので、抵抗2
6の値は、測定し得る電圧降下を得るために極めて扁ぐ
なってt・る(たとえば10°Ω)。抵抗28と30と
からなる電圧分割器は検出回路のゲインGをコントロー
ルする(例えばゲインG=1+R28/R30=100
)。抵抗28および30の抵抗値は抵抗26よりずつと
低く、例えばそれぞれ9.9Ωおよび100Qである。
6の値は、測定し得る電圧降下を得るために極めて扁ぐ
なってt・る(たとえば10°Ω)。抵抗28と30と
からなる電圧分割器は検出回路のゲインGをコントロー
ルする(例えばゲインG=1+R28/R30=100
)。抵抗28および30の抵抗値は抵抗26よりずつと
低く、例えばそれぞれ9.9Ωおよび100Qである。
従って、この回路で測定される程度の電流は、これら抵
抗端に発生する電圧は無視させることができる。
抗端に発生する電圧は無視させることができる。
検出回路14は電位計増堀器40および抵抗42.40
および46を含み、これらの抵抗は検出回路12のそれ
ぞれ抵抗26.28および30と同様である付属する帰
還回路とを含む。増幅器40の反転入力端子は増幅器1
0の反転入力端子に接続されている。増幅器40の非反
転入力端子は、抵抗34および36から食り増幅器1o
の出力と接地との間に接続された電圧分割器のタップに
通続される。抵抗34と36は増幅器10のゲインコン
トロール抵抗として働く。
および46を含み、これらの抵抗は検出回路12のそれ
ぞれ抵抗26.28および30と同様である付属する帰
還回路とを含む。増幅器40の反転入力端子は増幅器1
0の反転入力端子に接続されている。増幅器40の非反
転入力端子は、抵抗34および36から食り増幅器1o
の出力と接地との間に接続された電圧分割器のタップに
通続される。抵抗34と36は増幅器10のゲインコン
トロール抵抗として働く。
回路の試験から、被検査増幅器が存在するときは増幅器
10の非反転入力端子における漏洩電流IO+は直列抵
抗R26を通り、それによって検出回路12で検出され
ることがわかる。同様に、増幅器10の反転入力端子に
おける漏洩電流IO−は検出回路14で検出されるよう
に直列抵抗R42をとおる。しかしながら、出力端子1
6及び18における電圧はまた、他のパラメータ、すな
わち増幅器22および40の漏洩電流及びオフセット電
圧すなわち増幅器12.22および40に影響される。
10の非反転入力端子における漏洩電流IO+は直列抵
抗R26を通り、それによって検出回路12で検出され
ることがわかる。同様に、増幅器10の反転入力端子に
おける漏洩電流IO−は検出回路14で検出されるよう
に直列抵抗R42をとおる。しかしながら、出力端子1
6及び18における電圧はまた、他のパラメータ、すな
わち増幅器22および40の漏洩電流及びオフセット電
圧すなわち増幅器12.22および40に影響される。
CVOSは増幅器の入力端子間の電位差が負帰還によっ
て引込まれた残留電圧と定義される)。
て引込まれた残留電圧と定義される)。
これら他のパラメータの影響は次のようにして除去され
る。
る。
先ず最初に、被検査増幅器のな(・状態で測定を行う。
増幅器22の反転入力端子は、“浮いている”、つ1り
それは増幅器22の帰還回路で駆動されてはいるものの
、入力信号は受けて(・ないと言える。従って、端子1
6における出力電圧V人は増幅器22のオフセット電圧
VOS Aおよびその増幅器の反転入力端子における漏
洩電流IA−を測定して(・ることになる。すなわち。
それは増幅器22の帰還回路で駆動されてはいるものの
、入力信号は受けて(・ないと言える。従って、端子1
6における出力電圧V人は増幅器22のオフセット電圧
VOS Aおよびその増幅器の反転入力端子における漏
洩電流IA−を測定して(・ることになる。すなわち。
T’A = (Vosh Rs Ih−) G
(II端子18における電圧VBは、増幅器40
の反転入力端子における漏洩電流1.−と同時に同増幅
器のオフセット電圧vosnを表して(・る。すなわち
、Vn −(Vosn Rs IB−) G
(21注意すべきは、抵抗R36は光分に小さく・
値であり、増幅器40の非反転端子における漏洩電流に
よってこの抵抗に生じる電圧降下は無視できることであ
る。
(II端子18における電圧VBは、増幅器40
の反転入力端子における漏洩電流1.−と同時に同増幅
器のオフセット電圧vosnを表して(・る。すなわち
、Vn −(Vosn Rs IB−) G
(21注意すべきは、抵抗R36は光分に小さく・
値であり、増幅器40の非反転端子における漏洩電流に
よってこの抵抗に生じる電圧降下は無視できることであ
る。
V人及びVB の唾は、増幅器22と40の特性の@接
測定値であり、増幅器10の漏洩電流の測定値に影響す
るものである。これ等の数値は、以下に述べるように、
測定値への影響を除くのに使われる。
測定値であり、増幅器10の漏洩電流の測定値に影響す
るものである。これ等の数値は、以下に述べるように、
測定値への影響を除くのに使われる。
(・ま、図に示したように被検査増幅器1oが測定シス
テム中にあるとすると、端子16における電圧VXは次
式で与えられる。
テム中にあるとすると、端子16における電圧VXは次
式で与えられる。
VX”” (VosλRs Ih Rs Io+)G
(51端子18における電圧yKは次式で与え
られる、V’n=(Vosh+Vosc−Rslo
R51B−)G (61端子20における電圧Vo
は次式で与えられる、Vo = (VosA+Voso
Vosn )G (71V′r3からV
。を差引けば、 VX=Vf3I’o=(T’osn R51H−−Rs
lo−)G (81VAおよびV6からそれぞれVX
およびVXを差引(・た結果はそれぞれ、 Vh V’h =GRs Io+
(91vX−v6 = GRs Io−QO)最後
に式(9)および(10)を解いて漏洩電流を求めると
、 1o+ =(VAV′k) / GRs
(11)1o−一(Vx ”ll1)/GRs
(12)となる。
(51端子18における電圧yKは次式で与え
られる、V’n=(Vosh+Vosc−Rslo
R51B−)G (61端子20における電圧Vo
は次式で与えられる、Vo = (VosA+Voso
Vosn )G (71V′r3からV
。を差引けば、 VX=Vf3I’o=(T’osn R51H−−Rs
lo−)G (81VAおよびV6からそれぞれVX
およびVXを差引(・た結果はそれぞれ、 Vh V’h =GRs Io+
(91vX−v6 = GRs Io−QO)最後
に式(9)および(10)を解いて漏洩電流を求めると
、 1o+ =(VAV′k) / GRs
(11)1o−一(Vx ”ll1)/GRs
(12)となる。
上の結果に見られるように、式(9)および(1o)の
引算で、増幅器22および40のオフセツha圧と漏洩
電流の影響は除去され、一方、増幅器10のオフセット
電圧の影響は式(8)の引算で除去される。1だ、増幅
器100両極性の漏洩電流の測定は、検査すべき増幅器
を回路に接続して測定を開始シテ後、只−度のセツティ
ング時間をかければ済むことがわかる。7人およびVも
の測定に、別のセツティング時間が必要ではあるが、こ
れは増幅器22及び40の特性を知るための只−度の測
定で済むのである。その後は増幅器10に続く増幅器の
漏洩電流の連続測定を7人およびVBの繰返し測定をす
ることなしに行うことが出来る。それぞれの測定には比
較的長いセツティング時間が必要であるので、この方式
によれば笑質的にこれらの測定時間を半分に減らすこと
が出来るのである。
引算で、増幅器22および40のオフセツha圧と漏洩
電流の影響は除去され、一方、増幅器10のオフセット
電圧の影響は式(8)の引算で除去される。1だ、増幅
器100両極性の漏洩電流の測定は、検査すべき増幅器
を回路に接続して測定を開始シテ後、只−度のセツティ
ング時間をかければ済むことがわかる。7人およびVも
の測定に、別のセツティング時間が必要ではあるが、こ
れは増幅器22及び40の特性を知るための只−度の測
定で済むのである。その後は増幅器10に続く増幅器の
漏洩電流の連続測定を7人およびVBの繰返し測定をす
ることなしに行うことが出来る。それぞれの測定には比
較的長いセツティング時間が必要であるので、この方式
によれば笑質的にこれらの測定時間を半分に減らすこと
が出来るのである。
さらに、測定信号の通路にはリレーもスインも含まれて
いないので、それらからの浮遊漏洩の可能性が除去され
て(・るのである。
いないので、それらからの浮遊漏洩の可能性が除去され
て(・るのである。
【図面の簡単な説明】
図は本発明一実施例の電位計増嘔器の漏洩電流測定装置
の回路図である。 (外4名)
の回路図である。 (外4名)
Claims (2)
- (1)電位計増幅器の漏洩電流測定システムにおいて、
前記回路が次の構成から成ることを特徴とする A、被検査増幅器の第1の入力端子に対する接続のため
の第1の検出回路であつて、次から成るもの、 i、電流−電圧変換構成に接続された第1電位計増幅器
で、前記第1電位計増幅器の非 反転入力端子が、一般基準点に関して固定 電位をもつように接続されているもの。 B、以下からなる第2検出回路、 i、電流−電圧変換構成に接続された第2電位計増幅器
、 ii、被検査増幅器のある場合、その出力端子と前記一
般基準点の間に接続する電圧分割 器と、前記電圧分割器のタップに接続され た前記第2電位計増幅器の非反転入力端 子。 - (2)前記電位計増幅器のそれぞれは下記構成から成る
帰還回路を含む特許請求の範囲第1項に記載のシステム
。 A、前記増幅器の反転入力端子に接続された一端を有す
る第1の抵抗、 B、前記第1の抵抗と前記増幅器の出力端子との間に接
続された第2の抵抗、 C、前記基準点と前記第1及び第2の抵抗の結合点の間
に接続された第3の抵抗とを備え、前記反転端子におけ
る小入力電流を検出容易な電圧に変換するために、前記
第1の抵抗は比較的高い抵抗値をもち、前記第2、第3
の抵抗は前記増幅器のゲインを制御し、前記漏洩電流の
程度では、それらの抵抗を通つた際の電圧降下は無視で
きるように比較的小さな抵抗値を有する。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/870,829 US4697151A (en) | 1986-06-05 | 1986-06-05 | Method and apparatus for testing operational amplifier leakage current |
US870829 | 1986-06-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6325572A true JPS6325572A (ja) | 1988-02-03 |
Family
ID=25356145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62141305A Pending JPS6325572A (ja) | 1986-06-05 | 1987-06-05 | 電位計増幅器の漏洩電流測定システム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4697151A (ja) |
JP (1) | JPS6325572A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US5677634A (en) * | 1995-11-16 | 1997-10-14 | Electro Scientific Industries, Inc. | Apparatus for stress testing capacitive components |
US5689345A (en) * | 1996-01-31 | 1997-11-18 | R. R. Donnelley & Sons | Apparatus for testing amplifier for electromechanical gravure engraving machine |
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US7132835B1 (en) | 2003-02-07 | 2006-11-07 | Pericom Semiconductor Corp. | PLL with built-in filter-capacitor leakage-tester with current pump and comparator |
US8130032B1 (en) * | 2010-09-29 | 2012-03-06 | Texas Instruments Incorporated | Systems and methods for high-sensitivity detection of input bias current |
CN102129058A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-07-20 | 中国西电电气股份有限公司 | 一种直流输电系统用直流分压器校准装置 |
US10041992B2 (en) | 2016-03-18 | 2018-08-07 | Az, Llc | Remote sensing and probing of high-speed electronic devices |
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-
1986
- 1986-06-05 US US06/870,829 patent/US4697151A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-06-05 JP JP62141305A patent/JPS6325572A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104535954A (zh) * | 2015-01-12 | 2015-04-22 | 长沙天恒测控技术有限公司 | 有源泄露电流测试仪的校准装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4697151A (en) | 1987-09-29 |
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