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JPH1038930A - ピーク電圧検出回路 - Google Patents

ピーク電圧検出回路

Info

Publication number
JPH1038930A
JPH1038930A JP8213091A JP21309196A JPH1038930A JP H1038930 A JPH1038930 A JP H1038930A JP 8213091 A JP8213091 A JP 8213091A JP 21309196 A JP21309196 A JP 21309196A JP H1038930 A JPH1038930 A JP H1038930A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
peak
diode
positive
input terminal
operational amplifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP8213091A
Other languages
English (en)
Inventor
Keizo Kobayashi
圭三 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advantest Corp
Original Assignee
Advantest Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advantest Corp filed Critical Advantest Corp
Priority to JP8213091A priority Critical patent/JPH1038930A/ja
Publication of JPH1038930A publication Critical patent/JPH1038930A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】高速の繰り返しあるいは間欠発生するピークパ
ルスを精度良く検出可能なピーク電圧検出回路の実現。 【解決手段】入力信号Vinの正ピークをスイッチしてチ
ャージ用コンデンサC3に充電するスイッチ用ダイオー
ドD1を設け、スイッチ用ダイオードD1で検出した正
ピーク電圧を充電するチャージ用コンデンサC3を設
け、チャージ用コンデンサC3に充電したピーク検出信
号をオペアンプ10の正入力端に供給し、オペアンプ1
0の正入力端と負電源(−Vss)端間に、スイッチ用ダ
イオードD1を順方向に微少バイアス電流を与えるバイ
アス印加手段20aを設け、オペアンプ10の出力端と
負入力端間に補償用ダイオードD2を設けて接続し、負
入力端と負電源(−Vss)端間に補償用ダイオードD2
を順方向にバイアスするバイアス印加手段20bを設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、高速の繰り返し
(間欠)発生する信号において、パルスのピーク電圧を
検出するピーク電圧検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術の一般的な2つの回路例を示
す。図4はオペアンプが動作可能な帯域での繰り返し低
速パルスを精度よく検出する正ピーク電圧検出回路例で
あり、図5は補償ダイオードを使用した高速な繰り返し
パルスを検出する正ピーク電圧検出回路例である。図6
は、繰り返しあるいは間欠的に発生する被測定パルス入
力信号Vinのピークパルス波形例であり、この波形の正
(あるいは負ピークパルス電圧Vpeak)ピーク電圧Vpe
akを検出する。
【0003】図4の回路においては、パルス入力信号V
inとピーク出力信号Voutがオペアンプ10の入力端に
接続している為、スイッチ用ダイオードD1の順方向の
電圧降下の影響が無く高精度にピーク値を検出できる。
コンデンサC3に充電されたピーク出力信号Voutは、
測定部80で測定され、測定は制御可能なスイッチ手段
82の強制放電手段で放電した後次のピークパルスを測
定する。しかしながら、本回路ではオペアンプ10のス
ルーレート特性の制限を受ける為高速のパルスは検出で
きない難点がある。
【0004】図5のダイオード方式回路においては、コ
ンデンサC3と抵抗R31、R32とで積分回路を構成
する。入力側のスイッチ用ダイオードD1は抵抗R31
を介して−Vssにより順方向にバイアスされて常に能動
状態にある。また出力側の補償用ダイオードD2は抵抗
R32を介して+Vddにより順方向にバイアスされて常
に能動状態にある。そして両ダイオードは特性の一致す
るものを使用し、各ダイオードのバイアス電流値も同一
条件にする。これにより入力側スイッチ用ダイオードD
1の順方向電圧ドロップVd1は、出力側補償用ダイオー
ドD2の順方向電圧ドロップVd2(=Vd1)により相殺
補償されて積分されたピーク出力信号Voutが出力さ
れ、数百MHz以上もの高速パルスのピーク検出が可能
である。なお測定部80では、出力信号Voutを受け
て、更に図4に示す回路例でピーク保持した振幅を使用
する形態や、直接AD変換器でデジタル信号に変換しで
測定する形態等がある。
【0005】ところで本回路においては、ピーク出力信
号Voutを保持しているコンデンサC3端の積分電圧Vc
3値によって両ダイオードをバイアスしている電流値が
異なる難点がある。即ち、例えば+Vdd近い高い正ピー
ク電圧検出状態では、一方の抵抗R32両端の電位差は
小さくなって、補償用ダイオードD2のバイアス電流値
は減少し、他方の抵抗R31両端の電位差は大きくなっ
て、スイッチ用ダイオードD1のバイアス電流値は増加
する。これに伴い、当初の同一バイアス電流値条件がく
ずれてくる。この結果、両順方向電圧ドロップVd1、V
d2間に差を生じてしまい、この差分値の誤差の為に正し
いピーク電圧が検出できない。つまりピーク電圧変化依
存要因を有している。またこれを改善する為には未知の
被測定パルス入力信号Vinのピーク電圧よりはるかに大
きな(数十倍)の正負の供給電源+Vss、−Vddを使用
する必要があり実用上好ましくない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記説明のように、図
4の回路では精度は良いが高速ピークパルスは検出困難
であり、図5の回路では両ダイオードD1、D2の順方
向バイアスが検出電圧に伴って変動する為入出力間の直
線性がくずれて検出誤差が大きくなる難点があり、いず
れにしても好ましくなく実用上の難点があった。
【0007】そこで、本発明が解決しようとする課題
は、高速の繰り返しあるいは間欠発生するピークパルス
を精度良く検出可能なピーク電圧検出回路の実現を目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1に、上記課題を解決
するために、本発明の構成では、被測定入力信号Vinの
正ピークをスイッチしてチャージ用コンデンサC3に充
電するスイッチ用ダイオードD1を設け、スイッチ用ダ
イオードD1で検出した正ピーク電圧を充電するチャー
ジ用コンデンサC3を設け、チャージ用コンデンサC3
に充電したピーク検出信号をオペアンプ10の正入力端
に供給し、オペアンプ10の正入力端と負電源(−Vs
s)端間に、スイッチ用ダイオードD1を順方向に微少
バイアス電流を与えるバイアス印加手段20aを設け、
オペアンプ10の出力端と負入力端間に補償用ダイオー
ドD2を設けて接続し、負入力端と負電源(−Vss)端
間に、補償用ダイオードD2を順方向にバイアスするバ
イアス印加手段20bを設ける構成手段とする。これに
より、繰り返しあるいは間欠発生する入力信号Vinの正
の高速ピークパルスを精度良く検出可能なピーク電圧検
出回路を実現する。
【0009】第2に、上記課題を解決するために、本発
明の構成では、被測定入力信号Vinの負ピークをスイッ
チしてチャージ用コンデンサC3に充電するスイッチ用
ダイオードD1を設け、スイッチ用ダイオードD1で検
出した負ピーク電圧を充電するチャージ用コンデンサC
3を設け、チャージ用コンデンサC3に充電したピーク
検出信号をオペアンプ10の正入力端に供給し、オペア
ンプ10の正入力端と正電源(+Vdd)端間に、スイッ
チ用ダイオードD1を順方向に微少バイアス電流を与え
るバイアス印加手段20aを設け、オペアンプ10の出
力端と負入力端間に補償用ダイオードD2を設けて接続
し、負入力端と正電源(+Vdd)端間に、補償用ダイオ
ードD2を順方向にバイアスするバイアス印加手段20
bを設ける構成手段とする。これにより、繰り返しある
いは間欠発生する入力信号Vinの負の高速ピークパルス
を精度良く検出可能なピーク電圧検出回路を実現する。
【0010】上記バイアス印加手段20a、20bとし
ては、抵抗あるいは定電流回路での構成手段がある。ま
た、上記構成手段に加えて、チャージ用コンデンサC3
の両端にスイッチ手段82を接続し、スイッチ手段82
による強制放電手段を設ける構成手段がある。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を実施
例と共に詳細に説明する。
【0012】
【実施例】本発明では、ダイオード方式を使用し、両ダ
イオードに供給するバイアス印加手段が変化しないよう
にオペアンプを設けて実施する点に特徴がある。本発明
の正ピーク電圧検出回路は、図1に示すように、スイッ
チ用ダイオードD1と、補償用ダイオードD2と、コン
デンサC3と、バイアス印加手段20a、20bと、オ
ペアンプ10とで成る。
【0013】スイッチ用ダイオードD1とバイアス印加
手段20aとコンデンサC3部分は従来と同様であり、
スイッチ用ダイオードD1で正ピーク電圧をスイッチ
し、バイアス印加手段20aとコンデンサC3で積分回
路を構成する。ここでバイアス印加手段20a、20b
は、同一条件の抵抗あるいは定電流回路であり、同一の
−Vss電源によりこのバイアス印加手段を介して各ダイ
オードD1,D2を微少電流で順方向にバイアスする。
【0014】オペアンプ10は、コンデンサC3端の積
分電圧Vc3を正入力端に受け、補償用ダイオードD2の
順方向電圧ドロップVd2点の電圧を負入力端に受けて、
このオペアンプの出力端からピーク出力信号Voutを出
力する。これにより、補償用ダイオードD2の順方向電
圧ドロップVd2分を加算した出力信号となる。即ちピー
ク出力信号はVinのピーク電圧をVinpeakとして、Vou
t=Vinpeak−Vd1+Vd2となる。ここで本発明回路で
は、バイアス印加手段20a、20b各々の両端におけ
る電位差はピーク電圧値に係わらず常に同じであるから
両ダイオードの電圧ドロップは常にVd1=Vd2となる。
よって入力信号Vinの影響を受けず、常に精度の良いピ
ーク検出出力電圧Vout=Vinpeakとなる特徴が得られ
る。なおかつ本回路では、補償用ダイオードD2とD1
へのバイアス供給は、同一の−Vss電源を利用可能であ
る。このように、両ダイオードD1、D2は、検出する
如何なるピーク電圧の変化に対しても常に同一バイアス
電流条件が維持される結果、従来回路が有していたピー
ク電圧変化依存要因を解消できる効果が得られる。
【0015】ここで、バイアス印加手段20a、20b
の具体的回路例を図2に示す。図2(a)は単純に高抵
抗を使用した場合であり、図2(b)はオペアンプとト
ランジスタを使用して定電流回路を構成した例である。
これらによるバイアス電流は被測定入力信号Vinが有す
る内部直流抵抗の影響を受けないようにかつスイッチ用
ダイオードD1の高速スイッチ特性を満たすような微少
電流(例えば数μA〜数十μA)を供給する。
【0016】なお、上記実施例の説明では、正ピーク電
圧検出回路の場合で説明していたが、図3に示すよう
に、負ピーク電圧検出回路の場合でも良く同様にして実
施できる。また所望により図1あるいは図3の構成加え
て、図4に示すスイッチ手段82による強制放電手段を
コンデンサC3に並接する構成としても良い。
【0017】
【発明の効果】本発明は、以上説明した内容から、下記
に記載される効果を奏する。オペアンプ10を介して補
償用ダイオードD2を設けることにより、バイアス印加
手段20a、20b両端の電位差は常に同じにでき、こ
れにより両ダイオードD1、D2の電圧降下は、検出す
る如何なるピーク電圧の変化に対しても常に等しくする
利点を有する。従って本発明によりダイオードに伴うピ
ーク検出誤差の発生要因が解消され、ピーク検出精度が
向上する効果が得られ、従来回路が有していたピーク電
圧変化依存要因を解消できる利点が得られる。この結
果、高速ピークパルスに対応可能な精度の良いピーク電
圧検出回路が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の、正ピーク電圧検出回路である。
【図2】 本発明の、バイアス印加手段20a、20b
の具体的回路例である。
【図3】本発明の、負ピーク電圧検出回路である。
【図4】従来の、オペアンプを使用した一般的な正ピー
ク電圧検出回路例である。
【図5】 従来の、補償ダイオード方式を使用した高速
な正ピーク電圧検出回路例である。
【図6】 被測定パルス入力信号Vinのピークパルス電
圧Vpeak波形例である。
【符号の説明】
D1 スイッチ用ダイオード D2 補償用ダイオード C3 コンデンサ 10 オペアンプ 20a,20b バイアス印加手段 R31,R32 抵抗 80 測定部 82 スイッチ手段

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繰り返しあるいは間欠発生する入力信号
    のピークパルスの検出器において、 被測定入力信号の正ピークをスイッチしてチャージ用コ
    ンデンサに充電するスイッチ用ダイオードを設け、 該スイッチ用ダイオードで検出した正ピーク電圧を充電
    するチャージ用コンデンサを設け、 該チャージ用コンデンサに充電したピーク検出信号をオ
    ペアンプの正入力端に供給し、 該オペアンプの正入力端と負電源端間に、該スイッチ用
    ダイオードを順方向に微少バイアス電流を与えるバイア
    ス印加手段を設け、 オペアンプの出力端と負入力端間に補償用ダイオードを
    設けて接続し、該負入力端と負電源端間に、該補償用ダ
    イオードを順方向にバイアスするバイアス印加手段を設
    け、 以上を具備してスイッチ用ダイオードの順方向の電圧降
    下を相殺して被測定入力信号の正ピーク電圧信号を検出
    することを特徴としたピーク電圧検出回路。
  2. 【請求項2】 繰り返しあるいは間欠発生する入力信号
    のピークパルスの検出器において、 被測定入力信号の負ピークをスイッチしてチャージ用コ
    ンデンサに充電するスイッチ用ダイオードを設け、 該スイッチ用ダイオードで検出した負ピーク電圧を充電
    するチャージ用コンデンサを設け、 該チャージ用コンデンサに充電したピーク検出信号をオ
    ペアンプの正入力端に供給し、 該オペアンプの正入力端と正電源端間に、該スイッチ用
    ダイオードを順方向に微少バイアス電流を与えるバイア
    ス印加手段を設け、 オペアンプの出力端と負入力端間に補償用ダイオードを
    設けて接続し、該負入力端と正電源端間に、該補償用ダ
    イオードを順方向にバイアスするバイアス印加手段を設
    け、 以上を具備してスイッチ用ダイオードの順方向の電圧降
    下を相殺して被測定入力信号の負ピーク電圧信号を検出
    することを特徴としたピーク電圧検出回路。
  3. 【請求項3】 バイアス印加手段は、抵抗あるいは定電
    流回路とした請求項1又は2記載のピーク電圧検出回
    路。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2記載の構成手段に加え
    て、チャージ用コンデンサの両端にスイッチ手段を接続
    し、該スイッチ手段による強制放電手段を設けたことを
    特徴としたピーク電圧検出回路。
JP8213091A 1996-07-24 1996-07-24 ピーク電圧検出回路 Withdrawn JPH1038930A (ja)

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Effective date: 20031007