本發(fā)明涉及差動輸入差動輸出型反相放大電路和測定裝置,該差動輸入差動輸出型反相放大電路輸入一對差動輸入信號,將該一對差動輸入信號反相放大并作為一對差動輸出信號輸出,該測定裝置具備該差動輸入差動輸出型反相放大電路,對物理量進行測定。
背景技術(shù):
1、作為輸入一對差動輸入信號,將該一對差動輸入信號放大并作為一對差動輸出信號輸出的差動輸入差動輸出型放大電路,已知下述的專利文獻中公開的差動輸入差動輸出型非反相放大電路。
2、以下,提取出專利文獻中的圖2的一部分,作為圖3進行說明。如圖3所示,該現(xiàn)有的非反相放大電路1x構(gòu)成為:能經(jīng)由信號輸入部is1x和信號輸入部is2x輸入一對差動輸入信號sinx+、sinx-,將該一對差動輸入信號sinx+、sinx-非反相放大并作為一對差動輸出信號soutx+、soutx-從信號輸出部os1x和信號輸出部os2x輸出。
3、具體而言,非反相放大電路1x構(gòu)成為具備運算放大器op1x、op2x。在該情況下,運算放大器op1x構(gòu)成為:非反相輸入端子與信號輸入部is1x連接,反相輸入端子經(jīng)由電阻r1x與輸出端子連接,并且輸出端子與信號輸出部os1x連接。此外,運算放大器op2x構(gòu)成為:非反相輸入端子與信號輸入部is2x連接,反相輸入端子經(jīng)由電阻r2x與輸出端子連接,并且輸出端子與信號輸出部os2x連接。此外,在運算放大器op1x的反相輸入端子與運算放大器op2x的反相輸入端子之間連接有電阻r3x。
4、在該非反相放大電路1x中,運算放大器op1x以規(guī)定的增益將所輸入的一對差動輸入信號sinx+、sinx-中的一方的差動輸入信號sinx+放大并作為差動輸出信號soutx+從信號輸出部os1x輸出。此外,運算放大器op2x以規(guī)定的增益將所輸入的一對差動輸入信號sinx+、sinx-中的另一方的差動輸入信號sinx-放大并作為差動輸出信號soutx-從信號輸出部os2x輸出。根據(jù)該非反相放大電路1x,在僅對稱地配置兩個運算放大器的簡單的構(gòu)成的同時,能構(gòu)成高頻特性優(yōu)異的非反相放大電路。需要說明的是,通過對稱地配置兩個運算放大器,也能構(gòu)成反相放大電路、差動放大電路。
5、現(xiàn)有技術(shù)文獻
6、專利文獻
7、專利文獻1:日本特開2020-25254號公報(第16-48頁、圖2)
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、發(fā)明所要解決的問題
2、但是,在上述現(xiàn)有的非反相放大電路1x中,存在如下改善點:雖然能簡單地構(gòu)成高頻特性優(yōu)異的非反相放大電路,但由于是僅對稱地配置有兩個運算放大器的構(gòu)成,因此在差動輸入信號sinx+、sinx-中包含高頻的共模電壓(非反相電壓)時,無法去除該共模電壓。
3、本發(fā)明是鑒于上述改善點而完成的,其主要目的在于,提供能充分去除差動輸入信號中所包含的高頻的共模電壓并輸出差動輸出信號的差動輸入差動輸出型反相放大電路和具備這樣的差動輸入差動輸出型反相放大電路的測定裝置。
4、用于解決問題的方案
5、為了達成上述目的,本發(fā)明的差動輸入差動輸出型反相放大電路將經(jīng)由第一信號輸入部和第二信號輸入部輸入的一對差動輸入信號反相放大并作為一對差動輸出信號從第一信號輸出部和第二信號輸出部輸出,其中,所述差動輸入差動輸出型反相放大電路具備:第一運算放大器、第二運算放大器、第三運算放大器以及第四運算放大器;第一電阻和第二電阻,串聯(lián)連接于所述第一信號輸入部與所述第二信號輸入部之間;和第三電阻,連接于所述第一電阻和所述第二電阻彼此的連接點與中間電位之間,所述第一運算放大器構(gòu)成為:反相輸入端子經(jīng)由第四電阻與所述第一信號輸入部連接,并且經(jīng)由第五電阻與輸出端子連接,非反相輸入端子經(jīng)由第一電容器與所述連接點連接,并且輸出端子與所述第一信號輸出部連接,所述第二運算放大器構(gòu)成為:反相輸入端子經(jīng)由第六電阻與所述第二信號輸入部連接,并且經(jīng)由第七電阻與輸出端子連接,非反相輸入端子經(jīng)由第二電容器與所述連接點連接,并且輸出端子與所述第二信號輸出部連接,所述第三運算放大器構(gòu)成為:反相輸入端子經(jīng)由第八電阻與所述第一運算放大器的反相輸入端子連接,并且經(jīng)由第三電容器與輸出端子連接,非反相輸入端子與所述中間電位連接,并且輸出端子經(jīng)由第九電阻與所述第一運算放大器的非反相輸入端子連接,所述第四運算放大器構(gòu)成為:反相輸入端子經(jīng)由第十電阻與所述第二運算放大器的反相輸入端子連,并且經(jīng)由第四電容器與輸出端子連接,非反相輸入端子與所述中間電位連接,并且輸出端子經(jīng)由第十一電阻與所述第二運算放大器的非反相輸入端子連接。
6、根據(jù)該差動輸入差動輸出型反相放大電路,通過具備第一運算放大器~第四運算放大器以及第一電阻~第七電阻,在第一運算放大器中加入第三運算放大器進行復(fù)合化,并且在第二運算放大器中加入第四運算放大器進行復(fù)合化,能去除一對差動輸入信號中所包含的高頻的共模電壓并作為一對差動輸出信號輸出,并且能提高低頻性能。
7、此外,在本發(fā)明的差動輸入差動輸出型反相放大電路中,所述第一電阻和所述第二電阻的電阻值均被規(guī)定為值rx,所述第三電阻的電阻值被規(guī)定為值ry,所述第四電阻和所述第六電阻的電阻值均被規(guī)定為值ra,所述第五電阻和所述第七電阻的電阻值均被規(guī)定為值rb,并且,滿足(rx=2×ry×(ra/rb))這一關(guān)系式。
8、根據(jù)該差動輸入差動輸出型反相放大電路,通過以上述方式規(guī)定第一電阻~第七電阻的各電阻值,能充分去除一對差動輸入信號中所包含的高頻的共模電壓并作為一對差動輸出信號輸出,并且能充分提高低頻性能。
9、此外,在本發(fā)明的差動輸入差動輸出型反相放大電路中,規(guī)定為:所述第八電阻和所述第十電阻的電阻值彼此相等,所述第九電阻和所述第十一電阻的電阻值彼此相等,所述第一電容器的電容值和所述第二電容器的電容值彼此相等,并且所述第三電容器的電容值和所述第四電容器的電容值彼此相等。
10、根據(jù)該差動輸入差動輸出型反相放大電路,通過以上述方式規(guī)定第八電阻~第十一電阻的各電阻值以及第一電容器~第四電容器的各電容值,能進一步充分去除一對差動輸入信號中所包含的高頻的共模電壓并作為一對差動輸出信號輸出,并且能進一步充分提高低頻性能。
11、此外,為了達成上述目的,本發(fā)明的差動輸入差動輸出型反相放大電路將經(jīng)由第一信號輸入部和第二信號輸入部輸入的一對差動輸入信號反相放大并作為一對差動輸出信號從第一信號輸出部和第二信號輸出部輸出,其中,所述差動輸入差動輸出型反相放大電路具備:第一運算放大器和第二運算放大器;第一電阻和第二電阻,串聯(lián)連接于所述第一信號輸入部與所述第二信號輸入部之間;和第三電阻,連接于所述第一電阻和所述第二電阻彼此的連接點與中間電位之間,所述第一運算放大器構(gòu)成為:反相輸入端子經(jīng)由第四電阻與所述第一信號輸入部連接,并且經(jīng)由第五電阻與輸出端子連接,非反相輸入端子與所述連接點連接,并且輸出端子與所述第一信號輸出部連接,所述第二運算放大器構(gòu)成為:反相輸入端子經(jīng)由第六電阻與所述第二信號輸入部連接,并且經(jīng)由第七電阻與輸出端子連接,非反相輸入端子與所述連接點連接,并且輸出端子與所述第二信號輸出部連接。
12、根據(jù)該差動輸入差動輸出型反相放大電路,通過具備第一運算放大器和第二運算放大器以及第一電阻~第七電阻并以上述方式構(gòu)成,能去除一對差動輸入信號中所包含的高頻的共模電壓并作為一對差動輸出信號輸出。
13、此外,在本發(fā)明的差動輸入差動輸出型反相放大電路中,所述第一電阻和所述第二電阻的電阻值均被規(guī)定為值rx,所述第三電阻的電阻值被規(guī)定為值ry,所述第四電阻和所述第六電阻的電阻值均被規(guī)定為值ra,所述第五電阻和所述第七電阻的電阻值均被規(guī)定為值rb,并且,滿足(rx=2×ry×(ra/rb))這一關(guān)系式。
14、根據(jù)該差動輸入差動輸出型反相放大電路,通過以上述方式規(guī)定第一電阻~第七電阻的各電阻值,能充分去除一對差動輸入信號中所包含的高頻的共模電壓并作為一對差動輸出信號輸出。
15、此外,為了達成上述目的,本發(fā)明的測定裝置具備上述任一項所述的差動輸入差動輸出型反相放大電路,所述測定裝置基于從該差動輸入差動輸出型反相放大電路輸出的所述一對差動輸出信號來測定物理量。
16、根據(jù)該測定裝置,通過基于去除了高頻的共模電壓的一對差動輸出信號來測定物理量,能精度良好地測定該物理量。
17、發(fā)明效果
18、根據(jù)本發(fā)明的差動輸入差動輸出型反相放大電路,能充分去除一對差動輸入信號中所包含的高頻的共模電壓并輸出一對差動輸出信號。此外,根據(jù)本發(fā)明的測定裝置,能精度良好地測定物理量。