▶ クローズド−アップ ジョイント−ストック カンパニー ドライブの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-09
(54)【発明の名称】電子制御される抵抗器のためのコントローラ
(51)【国際特許分類】
H03H 11/24 20060101AFI20240702BHJP
【ＦＩ】
H03H11/24 B
【審査請求】有
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2023571567
(86)(22)【出願日】2021-05-17
(85)【翻訳文提出日】2024-01-17
(86)【国際出願番号】 RU2021000199
(87)【国際公開番号】W WO2022245233
(87)【国際公開日】2022-11-24
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517058657
【氏名又は名称】クローズド－アップ ジョイント－ストック カンパニー ドライブ
【氏名又は名称原語表記】ＣＬＯＳＥＤ－ＵＰ ＪＯＩＮＴ－ＳＴＯＣＫ ＣＯＭＰＡＮＹ ＤＲＩＶＥ
【住所又は居所原語表記】Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｌａｖｒｅｎｔｙｅｖ ａｖ．， ２／２ Ｎｏｖｏｓｉｂｉｒｓｋ， ６３００９０ Ｒｕｓｓｉａ
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100173565
【弁理士】
【氏名又は名称】末松 亮太
(72)【発明者】
【氏名】ロマノフ，ユーリー・イゴレヴィチ
(72)【発明者】
【氏名】コゼブニコフ，セルゲイ・ミハイロヴィチ
【テーマコード（参考）】
5J098
【Ｆターム（参考）】
5J098AA03
5J098AA12
5J098AB02
5J098AB12
5J098AC06
5J098AC09
5J098AC17
5J098AD06
5J098AD14
5J098EA01
(57)【要約】
電子制御される抵抗器のためのコントローラは、出力電流を出力する制御可能電流発生器と、出力電流に比例する入力電圧を受け取り、増幅された入力電圧を加算器の第１入力へ出力する増幅器と、電子制御される抵抗器の高電位端子と低電位端子との間に接続される電圧デバイダと、外部の検出抵抗器の出力を受け取り、バッファされた電圧を、出力電流を制御するように制御可能電流発生器へ、および加算器の第２入力へ出力するバッファ段とを含み、加算器は、加算した電圧を出力し、演算増幅器は、分割された電圧と加算された電圧とを受け取り、外部のアクティブ・エレメントへ制御電圧を出力し、アクティブ・エレメントと検出抵抗器とは、電子制御される抵抗器の高電位端子と低電位端子との間に直列に接続される。
【選択図】図２
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子制御される抵抗器のためのコントローラであって、電流発生器、加算器、および第１演算増幅器を含み、
前記コントローラの第１端子は、前記電流発生器の出力および前記加算器の第１入力へ接続され、かつ外部の可変制御抵抗器へ接続するように設計され、
前記コントローラの第２端子は、前記加算器の第２入力へ接続され、かつ前記外部の検出抵抗器と外部のアクティブ・エレメントとの共通ノードからフィードバック信号を受け取るように設計され、
前記コントローラの第３端子は、前記第１演算増幅器の出力へ接続され、かつ外部のアクティブ・エレメントのコントロール電極へ接続するように設計され、
前記加算器の出力は前記第１演算増幅器の入力の１つへ接続される、
コントローラ。
【請求項2】
請求項１のコントローラであって、前記コントローラの前記第１端子と前記加算器の前記第１入力との間に接続される増幅器を更に含むコントローラ。
【請求項3】
請求項１のコントローラであって、前記コントローラの前記第２端子と前記加算器の前記第２入力との間に接続されるバッファ段を更に含むコントローラ。
【請求項4】
請求項１のコントローラであって、前記電子制御される抵抗器の高電位端子と前記電子制御される抵抗器の低電位端子との間に接続される電圧デバイダを更に含み、前記電圧デバイダの中間点は前記第１演算増幅器の他方の入力へ接続される、コントローラ。
【請求項5】
請求項１のコントローラであって、前記コントローラを前記外部の電圧デバイダの中間点へ接続するための端子を更に含み、前記電圧デバイダは、前記電子制御される抵抗器の高電位端子と前記電子制御される抵抗器の低電位端子との間に接続され、前記端子は前記第１演算増幅器の他方の入力へ接続される、コントローラ。
【請求項6】
請求項４または５のコントローラであって、前記電圧デバイダは、直列に接続された抵抗器により形成される、コントローラ。
【請求項7】
請求項４または５のコントローラであって、前記コントローラは集積回路である、コントローラ。
【請求項8】
請求項１のコントローラであって、前記電流発生器へ電力を供給するための定電圧源を更に含むコントローラ。
【請求項9】
請求項１のコントローラであって、前記電流発生器は制御可能電流発生器であり、前記制御可能電流発生器のコントロール入力は、前記加算器の前記第２入力へ接続される、コントローラ。
【請求項10】
請求項９のコントローラであって、前記制御可能電流発生器は、第２演算増幅器と、第３演算増幅器と、第１トランジスタと、第２トランジスタと、第１抵抗器と、第２抵抗器と、第３抵抗器とを含み、前記第２演算増幅器の入力の１つは、前記制御可能電流発生器の前記コントロール入力へ接続され、別の入力は、直列に接続された前記第１トランジスタと前記第１抵抗器との共通ノードへ接続され、前記第２演算増幅器の出力は、前記第１トランジスタのコントロール電極へ接続され、前記第３演算増幅器の入力の１つは、直列に接続された前記第１トランジスタと前記第２抵抗器との共通ノードへ接続され、別の入力は、直列に接続された前記第２トランジスタと前記第３抵抗器との共通ノードへ接続され、前記第３演算増幅器の出力は、前記第２トランジスタのコントロール電極へ接続され、前記第２抵抗器と前記第３抵抗器との前記共通ノードは、前記制御可能電流発生器へ電力を供給するために電圧源へ接続するように設計された、前記制御可能電流発生器の端子へ接続され、前記制御可能電流発生器の出力は、前記第２トランジスタへ接続される、コントローラ。
【請求項11】
請求項１０のコントローラであって、前記第１トランジスタと前記第２トランジスタとはＭＯＳＦＥＴトランジスタである、コントローラ。
【請求項12】
可変制御抵抗器と共に用いる電子制御される抵抗器（ＥＣＲ）であって、電流発生器、加算器、第１演算増幅器、アクティブ・エレメント、および検出抵抗器を含み、
前記ＥＣＲの端子は、前記電流発生器の出力および前記加算器の第１入力へ接続され、外部の可変制御抵抗器へ接続するように設計され、
前記加算器の出力は、前記第１演算増幅器の入力の１つへ接続され、
前記第１演算増幅器の出力は、前記アクティブ・エレメントのコントロール電極へ接続され、
前記アクティブ・エレメントと前記検出抵抗器とは、前記ＥＣＲの高電位端子と低電位端子との間で直列に接続され、
前記加算器の第２入力は、前記アクティブ・エレメントと前記検出抵抗器との共通ノードへ接続される、
ＥＣＲ。
【請求項13】
請求項１２のＥＣＲであって、前記アクティブ・エレメントはトランジスタである、ＥＣＲ。
【請求項14】
請求項１３のＥＣＲであって、前記トランジスタはＭＯＳＦＥＴトランジスタである、ＥＣＲ。
【請求項15】
請求項１２のＥＣＲであって、外部の可変制御抵抗器へ接続するように設計された前記ＥＣＲの出力と前記加算器の第１入力との間に接続される増幅器を更に含むＥＣＲ。
【請求項16】
請求項１２のＥＣＲであって、前記アクティブ・エレメントと前記検出抵抗器との共通ノードと前記加算器の第２入力との間に接続されたバッファ段を更に含むＥＣＲ。
【請求項17】
請求項１２のＥＣＲであって、前記ＥＣＲの高電位端子と前記ＥＣＲの低電位端子との間に接続される電圧デバイダを更に含み、前記電圧デバイダの中間点は前記第１演算増幅器の他方の入力へ接続される、ＥＣＲ。
【請求項18】
請求項１２のＥＣＲであって、前記ＥＣＲを前記外部の電圧デバイダの中間点へ接続するための端子を更に含み、前記電圧デバイダは、前記ＥＣＲの高電位端子と前記ＥＣＲの低電位端子との間に接続され、前記端子は前記第１演算増幅器の他方の入力へ接続される、ＥＣＲ。
【請求項19】
請求項１７または１８のＥＣＲであって、前記電圧デバイダは、直列に接続された抵抗器により形成される、ＥＣＲ。
【請求項20】
請求項１７または１８のＥＣＲであって、前記ＥＣＲは集積回路である、ＥＣＲ。
【請求項21】
請求項１２のＥＣＲであって、前記電流発生器へ電力を供給するための電圧源を更に含むＥＣＲ。
【請求項22】
請求項１２のＥＣＲであって、前記電流発生器は制御可能電流発生器であり、前記制御可能電流発生器のコントロール入力は、前記加算器の前記第２入力へ接続される、ＥＣＲ。
【請求項23】
請求項２２のＥＣＲであって、前記制御可能電流発生器は、第２演算増幅器と、第３演算増幅器と、第１トランジスタと、第２トランジスタと、第１抵抗器と、第２抵抗器と、第３抵抗器とを含み、前記第２演算増幅器の入力の１つは、前記制御可能電流発生器の前記コントロール入力へ接続され、別の入力は、直列に接続された前記第１トランジスタと前記第１抵抗器との共通ノードへ接続され、前記第２演算増幅器の出力は、前記第１トランジスタのコントロール電極へ接続され、前記第３演算増幅器の入力の１つは、直列に接続された前記第１トランジスタと前記第２抵抗器との共通ノードへ接続され、別の入力は、直列に接続された前記第２トランジスタと前記第３抵抗器との共通ノードへ接続され、前記第３演算増幅器の出力は、前記第２トランジスタのコントロール電極へ接続され、前記第２抵抗器と前記第３抵抗器との前記共通ノードは、前記制御可能電流発生器へ電力を供給するために電圧源へ接続するように設計された、前記制御可能電流発生器の端子へ接続され、前記制御可能電流発生器の出力は、前記第２トランジスタへ接続される、ＥＣＲ。
【請求項24】
請求項２３のＥＣＲであって、前記第１トランジスタと前記第２トランジスタとはＭＯＳＦＥＴトランジスタである、ＥＣＲ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気工学および電子工学の分野と関連し、特に、測定機器、パワー・エレクトロニクス、無線工学および通信、および民生用電子機器に関する。より具体的には、本発明は、電子的手段により回路部分の抵抗の変化を制御することに関する。
【背景技術】
【0002】
電子的手段により広い範囲内で回路部分の抵抗を変化させることは、多くの電子的応用において優先度が高い。この問題の解決法は、モノのインターネット（ＩｏＴ）を含む様々な応用のための自動化された電気的デバイス、無線デバイスなどを作ることに関しての新たな可能性を開くであろう。
【0003】
電子制御される抵抗器（ＥＣＲ）のためのコントローラは制御電圧を生成し、これは、入力アクションの量に応じて、広い範囲内で、ＥＣＲのアクティブ・エレメントの抵抗を変化させる。
【0004】
前記のＥＣＲは、一般に、アクティブ・エレメントと、測定（検出）抵抗器と、ＥＣＲのコントローラとを含む。入力アクションは、ＥＣＲの一部ではない、例えば、機械的ポテンショメータ、フォトレジスタ、サーミスタ、デジタル・ポテンショメータなどの可変制御抵抗器の抵抗を変化させることと、関係する。
【0005】
この技術分野では多数の解決法が知られている。例えば、特許第RU2666786号、第RU2661348号、第RU2658681号、第US10447167号、第I670920号(TW)、第I674742号(TW)、および第KR10-2054359号は、ＥＣＲのアクティブ・エレメントのためのコントローラを開示し、これは下記の特徴
－ 回路を制御電圧源へ接続するための、コントローラの第１端子と、
－ 回路をＥＣＲの低電位端子へ接続するために用いられる、コントローラの第２端子と、
－ 出力として働き、且つ回路をＥＣＲの一部であるアクティブ・エレメントのコントロール端子入力へ接続するために用いられる、コントローラの第３の端子と
を有する（従来のコントローラを示すこれらの刊行物の図１を参照）。
－ 回路を制御電圧源へ接続するための、コントローラの第１端子と、
－ 回路をＥＣＲの低電位端子へ接続するために用いられる、コントローラの第２端子と、
－ 出力として働き、且つ回路をＥＣＲの一部であるアクティブ・エレメントのコントロール端子入力へ接続するために用いられる、コントローラの第３の端子と
を有する（従来のコントローラを示すこれらの刊行物の図１を参照）。
【0006】
従来のコントローラは、演算増幅器と、参照抵抗器と、帰還抵抗器と、定電圧源とを更に含み、演算増幅器の非反転入力は参照抵抗器の第１端子へ接続され、参照抵抗器の第２端子はコントローラの第１端子へ接続され、
演算増幅器の非反転入力はまた、帰還抵抗器の第１端子へ接続され、帰還抵抗器の第２端子は演算増幅器の出力へ接続され、それは次に、コントローラの第３端子へ接続され、
演算増幅器の反転入力は定電圧源の正極へ接続される。
演算増幅器の非反転入力はまた、帰還抵抗器の第１端子へ接続され、帰還抵抗器の第２端子は演算増幅器の出力へ接続され、それは次に、コントローラの第３端子へ接続され、
演算増幅器の反転入力は定電圧源の正極へ接続される。
【0007】
この従来の解決法は、
－ 特に、環境温度などのような不安定化の要因があるときには、回路部分の抵抗の制御の精度が不十分であること、
－ 回路部分の抵抗を制御するために可変抵抗器（フォトレジスタ、サーミスタ、デジタル・ポテンショメータなど）を用いる能力が無いこと
という欠点がある。
－ 特に、環境温度などのような不安定化の要因があるときには、回路部分の抵抗の制御の精度が不十分であること、
－ 回路部分の抵抗を制御するために可変抵抗器（フォトレジスタ、サーミスタ、デジタル・ポテンショメータなど）を用いる能力が無いこと
という欠点がある。
【0008】
別の従来の解決法は、その日付が１９９３年４月７日である第SU1807554号に開示されている。回路部分の抵抗を制御する従来のコントローラ（上記刊行物の図２および図３を参照）は、
－ ＥＣＲの高電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第１端子と、
－ 出力として働き、且つＥＣＲの一部である検出抵抗器の第１端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第２端子と、
－ 可変アナログ電圧としての制御アクション源へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第３端子と、
－ ＥＣＲの低電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第４端子と
を含む。
－ ＥＣＲの高電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第１端子と、
－ 出力として働き、且つＥＣＲの一部である検出抵抗器の第１端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第２端子と、
－ 可変アナログ電圧としての制御アクション源へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第３端子と、
－ ＥＣＲの低電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第４端子と
を含む。
【0009】
従来の解決法は、
－ 制御アクション変換回路と、
－ 演算増幅器と、
－ 帰還抵抗器と、
－ 制限抵抗器と、
－ 定電圧源と
を更に含み、
演算増幅器の非反転入力は制限抵抗器の第１端子へ接続され、制限抵抗器の第２端子はコントローラの第４端子へ接続され、
演算増幅器の反転入力は、制御アクション変換回路の出力へ、および帰還抵抗器の第１端子へ接続され、帰還抵抗器の第２端子は、演算増幅器の出力へ、およびコントローラの第２端子へ接続され、
制御アクション変換回路の第１入力はコントローラの第１端子へ接続され、その第２入力はコントローラの第３端子へ接続され、その第３入力は定電圧源の正極へ接続される。
－ 制御アクション変換回路と、
－ 演算増幅器と、
－ 帰還抵抗器と、
－ 制限抵抗器と、
－ 定電圧源と
を更に含み、
演算増幅器の非反転入力は制限抵抗器の第１端子へ接続され、制限抵抗器の第２端子はコントローラの第４端子へ接続され、
演算増幅器の反転入力は、制御アクション変換回路の出力へ、および帰還抵抗器の第１端子へ接続され、帰還抵抗器の第２端子は、演算増幅器の出力へ、およびコントローラの第２端子へ接続され、
制御アクション変換回路の第１入力はコントローラの第１端子へ接続され、その第２入力はコントローラの第３端子へ接続され、その第３入力は定電圧源の正極へ接続される。
【0010】
演算増幅器の出力は、コントローラの第２端子へ接続される。
【0011】
この従来の解決法は、
－ ＥＣＲのアクティブ・エレメントにわたっての制御ができないこと、
－ 制御のために可変抵抗器（フォトレジスタ、サーミスタ、デジタル・ポテンショメータなど）を用いる能力が無いこと、
－ ＥＣＲの抵抗と、変化するアナログ電圧により表される制御アクションとの間に逆関係があること、
－ 実際に要求されることが多い、ＥＣＲの十分に低い抵抗を得る能力が無いこと
という欠点がある。
－ ＥＣＲのアクティブ・エレメントにわたっての制御ができないこと、
－ 制御のために可変抵抗器（フォトレジスタ、サーミスタ、デジタル・ポテンショメータなど）を用いる能力が無いこと、
－ ＥＣＲの抵抗と、変化するアナログ電圧により表される制御アクションとの間に逆関係があること、
－ 実際に要求されることが多い、ＥＣＲの十分に低い抵抗を得る能力が無いこと
という欠点がある。
【0012】
最後の欠点は、従来の解決法では、検出抵抗器を通って流れる電流が、直列に接続された制限抵抗器と参照抵抗器とを通る経路を通り、共通の線で終わる、ということに起因する。従って、ＥＣＲの抵抗と、制限抵抗器と参照抵抗器との抵抗との間に実際的な関係がある。この関係は、検出抵抗器の抵抗が制限抵抗器と参照抵抗器との合わせた抵抗よりも何倍も高い場合のみ、無視することができるが、このことは上述の欠点の原因となる。
【0013】
回路部分の抵抗に対しての更に別の従来のコントローラが、その日付が１９８９年５月２３日である米国特許第4833472号に開示されている。
【0014】
この従来の解決法は、
－ ＥＣＲの高電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第１端子と、
－ ＥＣＲの一部である検出抵抗器の第１端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第２端子と、
－ 制御デジタル・コード源へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第３端子（端子のグループ）と、
－ ＥＣＲの低電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第４端子と、
－ 出力として働き、且つＥＣＲの一部であるアクティブ・エレメントのコントロール端子入力へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第５端子と
を含む（上記刊行物の図１を参照）。
－ ＥＣＲの高電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第１端子と、
－ ＥＣＲの一部である検出抵抗器の第１端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第２端子と、
－ 制御デジタル・コード源へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第３端子（端子のグループ）と、
－ ＥＣＲの低電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第４端子と、
－ 出力として働き、且つＥＣＲの一部であるアクティブ・エレメントのコントロール端子入力へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第５端子と
を含む（上記刊行物の図１を参照）。
【0015】
従来のコントローラは、演算増幅器と、マルチプライヤと、デジタル・アナログ変換器とを更に含み、
演算増幅器の非反転入力は、コントローラの第１端子へ接続され、
演算増幅器の反転入力はデジタル・アナログ変換器の出力へ接続され、その入力はマルチプライヤの出力へ接続され、演算増幅器の出力はコントローラの第５端子へ接続され、
コントローラの第３端子（端子のグループ）は、マルチプライヤの第１入力（入力のグループ）へ接続され、第２のマルチプライヤの入力はコントローラの第２端子へ接続される。
演算増幅器の非反転入力は、コントローラの第１端子へ接続され、
演算増幅器の反転入力はデジタル・アナログ変換器の出力へ接続され、その入力はマルチプライヤの出力へ接続され、演算増幅器の出力はコントローラの第５端子へ接続され、
コントローラの第３端子（端子のグループ）は、マルチプライヤの第１入力（入力のグループ）へ接続され、第２のマルチプライヤの入力はコントローラの第２端子へ接続される。
【0016】
この従来の解決法の主な欠点は、制御のために可変抵抗器（フォトレジスタ、サーミスタ、デジタル・ポテンショメータなど）を使用することを可能としないことである。
【0017】
回路部分の抵抗に対しての更に別の従来のコントローラが、その日付が１９７６年１０月７日である第JPS5111404号に開示されている。
【0018】
この従来の解決法は、
－ ＥＣＲの高電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第１端子と、
－ ＥＣＲの一部である検出抵抗器の第１端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第２端子と、
－ 制御デジタル・コード源へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第３端子（端子のグループ）と、
－ 制御デジタル・コード源の第２端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第４端子と、
－ ＥＣＲの低電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第５端子と、
－ 出力として働き、且つＥＣＲの一部であるアクティブ・エレメントのコントロール端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第６端子と
を含む（上記刊行物の図１を参照）。
－ ＥＣＲの高電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第１端子と、
－ ＥＣＲの一部である検出抵抗器の第１端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第２端子と、
－ 制御デジタル・コード源へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第３端子（端子のグループ）と、
－ 制御デジタル・コード源の第２端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第４端子と、
－ ＥＣＲの低電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第５端子と、
－ 出力として働き、且つＥＣＲの一部であるアクティブ・エレメントのコントロール端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第６端子と
を含む（上記刊行物の図１を参照）。
【0019】
従来のコントローラは、出力演算増幅器および中間演算増幅器と、レピータと、インバータと、バイアス抵抗器と、参照抵抗器と、デジタル・アナログ変換器とを更に含み、
レピータの入力はコントローラの第１端子へ接続され、その出力は参照抵抗器の第１端子へ接続され、参照抵抗器の第２端子は中間演算増幅器の反転入力へ接続され、
中間演算増幅器の反転入力はまた、バイアス抵抗器を介してデジタル・アナログ変換器の出力へ接続され、デジタル・アナログ変換器の入力はコントローラの第３端子（端子のグループ）へ接続され、
中間演算増幅器の非反転入力はコントローラの第５端子へ接続され、その出力はインバータを介して出力演算増幅器の非反転入力へ接続され、出力演算増幅器の反転入力はコントローラの第２端子へ接続される。
レピータの入力はコントローラの第１端子へ接続され、その出力は参照抵抗器の第１端子へ接続され、参照抵抗器の第２端子は中間演算増幅器の反転入力へ接続され、
中間演算増幅器の反転入力はまた、バイアス抵抗器を介してデジタル・アナログ変換器の出力へ接続され、デジタル・アナログ変換器の入力はコントローラの第３端子（端子のグループ）へ接続され、
中間演算増幅器の非反転入力はコントローラの第５端子へ接続され、その出力はインバータを介して出力演算増幅器の非反転入力へ接続され、出力演算増幅器の反転入力はコントローラの第２端子へ接続される。
【0020】
この従来の解決法の主な欠点は、制御のために可変抵抗器（フォトレジスタ、サーミスタ、デジタル・ポテンショメータなど）を使用することを可能としないことである。
【0021】
回路部分の抵抗に対しての更に別の従来のコントローラが、その日付が１９８４年４月２６日である第DE3239309号に開示されている。
【0022】
回路部分の抵抗に対してのこの従来のコントローラは、
－ ＥＣＲの高電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第１端子と、
－ ＥＣＲの一部である電流－電圧変換器の第１端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第２端子と、
－ デジタル・アナログ変換器として設計された制御電圧源へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第３端子と、
－ 制御電圧源の第２端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第４端子と、
－ ＥＣＲの低電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第５端子と、
－ 出力として働き、且つＥＣＲの一部であるアクティブ・エレメントのコントロール入力へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第６端子と
を含む（上記刊行物の図２を参照）。
－ ＥＣＲの高電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第１端子と、
－ ＥＣＲの一部である電流－電圧変換器の第１端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第２端子と、
－ デジタル・アナログ変換器として設計された制御電圧源へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第３端子と、
－ 制御電圧源の第２端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第４端子と、
－ ＥＣＲの低電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第５端子と、
－ 出力として働き、且つＥＣＲの一部であるアクティブ・エレメントのコントロール入力へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第６端子と
を含む（上記刊行物の図２を参照）。
【0023】
この従来のコントローラは、演算増幅器とアナログ電圧－電流デバイダと更に含み、
演算増幅器の反転入力はコントローラの第２端子へ接続され、非反転入力はアナログ電圧－電流デバイダの出力へ接続される。
演算増幅器の反転入力はコントローラの第２端子へ接続され、非反転入力はアナログ電圧－電流デバイダの出力へ接続される。
【0024】
この従来の解決法の主な欠点は、制御のために可変抵抗器（フォトレジスタ、サーミスタ、デジタル・ポテンショメータなど）を使用することを可能としないことである。
【0025】
本発明と最も似た類似物（原型）についての、その日付が２０１７年６月２１日である第EP3182243A1号は、回路部分の抵抗に対しての従来のコントローラを開示し、そのコントローラは、
－ ＥＣＲの高電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第１端子と、
－ ＥＣＲの一部である検出抵抗器の第１端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第２端子と、
－ 制御抵抗器の第１端子へ接続へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第３端子と、
－ 可変制御抵抗器の第２端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第４端子と、
－ ＥＣＲの低電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第５端子と、
－ 出力として働き、且つＥＣＲの一部であるアクティブ・エレメントのコントロール入力へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第６端子と
を含む（本出願の図１と同じである上記刊行物の図１を参照）。
－ ＥＣＲの高電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第１端子と、
－ ＥＣＲの一部である検出抵抗器の第１端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第２端子と、
－ 制御抵抗器の第１端子へ接続へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第３端子と、
－ 可変制御抵抗器の第２端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第４端子と、
－ ＥＣＲの低電位端子へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第５端子と、
－ 出力として働き、且つＥＣＲの一部であるアクティブ・エレメントのコントロール入力へ回路を接続するために用いられる、コントローラの第６端子と
を含む（本出願の図１と同じである上記刊行物の図１を参照）。
【0026】
従来のコントローラは、演算増幅器と、参照抵抗器と、定電圧源と、制御不可能電流発生器とを更に含み、
演算増幅器の非反転入力は、コントローラの第４端子へ、および参照抵抗器の第１端子へ接続され、参照抵抗器の第２端子はコントローラの第５端子へ接続される。
演算増幅器の非反転入力は、コントローラの第４端子へ、および参照抵抗器の第１端子へ接続され、参照抵抗器の第２端子はコントローラの第５端子へ接続される。
【0027】
演算増幅器の反転入力はコントローラの第２端子へ接続される。
【0028】
演算増幅器の出力はコントローラの第６端子へ接続される。
【0029】
コントローラの第１端子と第３端子とは相互に接続され、更に、制御不可能電流発生器の出力へ接続され、この発生器の入力は定電圧源の正極へ接続される。
【0030】
この従来の解決法の主な欠点は、可変制御抵抗器としてデジタル・ポテンショメータを直接的に使用することを可能としないことである。
【0031】
デジタル的に制御されるポテンショメータは、アクティブ・エレメントも検出抵抗器も有さず、従って、密接に関連する従来技術とは考えられていない。
【0032】
従って、広い範囲内で所与の回路部分に関して抵抗（比較的小さいものでさえ）を正確に設定することを可能とし、且つ必要な抵抗を設定するためにデジタル・ポテンショメータを含む様々な制御抵抗器を使用することを可能とするＥＣＲのコントローラが、この技術分野では必要とされている。
【発明の概要】
【0033】
本発明の目的は、従来の解決法の欠点を克服し、広い範囲内で所与の回路部分に関して抵抗（比較的小さいものでさえ）を正確に設定することを可能とし、且つ必要な抵抗を設定するためにデジタル・ポテンショメータを含む様々な制御抵抗器を使用することを可能とする、ＥＣＲのためのコントローラを作ることである。
【0034】
従来の解決法では達成が不可能であると考えられていた技術的結果は、広い使用電圧および使用電流の範囲内で用いることができるＥＣＲにおいて低い又は極度に低い抵抗を得るために可変制御抵抗器としてデジタル・ポテンショメータを用いることと関連する。
【0035】
明細書および請求の範囲では、１つのエレメントが別のエレメントへ「結合されている」と記載されていた場合には、その１つのエレメントは、別のエレメントへ「直接的に結合されている」場合も、第３のエレメントを介して別のエレメントへ「電気的に結合されている」場合もあり得る。
【0036】
更に、明確に説明していないかぎり、「含む」という用語、および「含む（三人称単数現在）」や「含む（現在分詞）」などのような変形は、述べられたエレメントを含むが他のエレメントを除外するものではないことを意味すると理解される。
【0037】
１つの構成では、ＥＣＲのための電子的なコントローラが提供され（例えば、図２を参照）、このコントローラは、出力電流を出力する電流発生器と、出力電流に比例する入力電圧を受け取り、増幅された入力電圧を加算器の第１入力へ出力する増幅器と、ＥＣＲの高電位端子と低電位端子との間で直列に接続されるバイアス抵抗器と参照抵抗器とを含む電圧デバイダと、ＥＣＲの検出抵抗器の出力を受け取り、バッファされた電圧を電流発生器および加算器の第２入力へ出力するバッファ段とを含むことができ、加算器は、加算された電圧を出力する。更に、ＥＣＲのための電子的なコントローラは、分割された電圧を第１入力で受け取り、加算された電圧を第２入力で受け取り、制御電圧をＥＣＲのアクティブ・エレメントへ出力する演算増幅器を含むことができる。
【0038】
オプションとして、可変制御抵抗器は、１つの側でＥＣＲの低電位端子へ接続され、第２の側で電流出力へ接続され、入力電圧は、可変制御抵抗器の両端間の電圧である。オプションとして、アクティブ・エレメントはＭＯＳＦＥＴである。オプションとして、電流発生器は、制御可能な電流発生器である。オプションとして、ＥＣＲのアクティブ・エレメントと検出抵抗器とは直列に接続される。
【0039】
オプションとして、制御可能電流発生器（例えば、図３を参照）は、バッファ段の出力電圧と、制御可能な電流発生器の第１抵抗器の抵抗に比例する電圧とを受け取る第２演算増幅器と、第２演算増幅器の出力電圧を受け取り、第１抵抗器へマスタ電流を出力する第１トランジスタと、供給電圧と第１トランジスタとの間に直列に接続される第２抵抗器であって、第２抵抗器と第１トランジスタとの共通ノードが第３演算増幅器の第１入力へ接続される、第２抵抗器と、供給電圧と第２トランジスタとの間に直列に接続される第３抵抗器であって、第３抵抗器と第２トランジスタとの共通ノードが第３演算増幅器の第２入力へ接続される、第３抵抗器と、第３演算増幅器の出力電圧を受け取り、制御可能な電流発生器の制御可能な出力電流を出力する第２トランジスタとを含む。
【0040】
別の構成では、前記のコントローラを含むＥＣＲは、出力電流を出力する電流発生器と、出力電流および可変制御抵抗器の値に比例する入力電圧を受け取り、増幅された入力電圧を加算器の第１入力へ出力する増幅器と、ＥＣＲの高電位端子と低電位端子との間で直列に接続されるバイアス抵抗器と参照抵抗器とを含む電圧デバイダと、ＥＣＲの高電位端子と低電位端子との間で直列に接続されるアクティブ・エレメントと検出抵抗器と、ＥＣＲの検出抵抗器の出力を受け取り、バッファされた電圧を、電流発生器へ、および加算された電圧を出力する加算器の第２入力へ出力するバッファ段と、分割された電圧を第１入力で受け取り、加算された電圧を第２入力で受け取り、制御電圧をＥＣＲのアクティブ・エレメントへ出力する演算増幅器とを、含むことができる。
【0041】
オプションとして、可変制御抵抗器は、１つの側でＥＣＲの低電位端子へ接続され、第２の側で電流出力へ接続され、入力電圧は、可変制御抵抗器の両端間の電圧である。オプションとして、ＥＣＲのアクティブ・エレメントはＭＯＳＦＥＴである。オプションとして、電流発生器は、制御可能な電流発生器である。
【0042】
オプションとして、制御可能電流発生器は、バッファ段の出力電圧と、制御可能な電流発生器の第１抵抗器の抵抗に比例する電圧とを受け取る第２演算増幅器と、第２演算増幅器の出力電圧を受け取り、第１抵抗器へマスタ電流を出力する第１トランジスタと、供給電圧と第１トランジスタとの間に直列に接続される第２抵抗器であって、第２抵抗器と第１トランジスタとの共通ノードが第３演算増幅器の第１入力へ接続される、第２抵抗器と、供給電圧と第２トランジスタとの間に直列に接続される第３抵抗器であって、第３抵抗器と第２トランジスタとの共通ノードが第３演算増幅器の第２入力へ接続される、第３抵抗器と、第３演算増幅器の出力電圧を受け取り、制御可能な電流発生器の制御可能な出力電流を出力する第２トランジスタとを含む。
【0043】
本発明の更なる特徴および利点は、後続の説明に記載され、また、一部はその記載から明らかであり、また、本発明を実施することにより学ぶことができ得る。本発明の利点は、記載した説明および請求の範囲で特に指摘している構造および添付の図面により、実現すること及び得ることができるであろう。
【0044】
上記の一般的な説明と下記の詳細な説明との双方は、例示および説明のためのものであり、特許請求される発明の更なる説明を提供することを意図していることが、理解できる。
【0045】
添付の図面は、発明を更に理解できるようにするために含まれたものであり、この明細書の一部を構成するように組み込まれており、発明の実施形態を例示するものであり、記載と共に発明の原理を説明するために役立てられる。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【発明を実施するための形態】
【0047】
ここで、本発明の好適な実施形態を詳細に参照するが、その例は添付の図面に例示されている。
【0048】
上記の技術的結果を達成するために、ここで提案するデバイスは、
－ 可変制御抵抗器Ｒcの第１端子へコントローラ２２０を接続するために用いられる、コントローラ２２０の第１端子１と、
－ ＥＣＲ２２２の一部である検出抵抗器Ｒsenseの第１端子へコントローラ２２０を接続するために用いられる、コントローラ２２０の第２端子２と、
－ ＥＣＲ２２２の一部であるアクティブ・エレメント２２４のコントロール端子へコントローラ２２０を接続するために用いられる、コントローラ２２０の第３端子３と、
－ 可変制御抵抗器Ｒcの第２端子へコントローラ２２０を接続するために用いられる、コントローラ２２０の第４端子４と、
－ ＥＣＲ２２２の低電位端子１２へコントローラ２２０を接続するために用いられる、コントローラ２２０の第５端子５と、
－ ＥＣＲ２２２の高電位端子１０へコントローラ２２０を接続するために用いられる、コントローラ２２０の第６端子６と、
－ 演算増幅器２０８と、
－ 参照抵抗器Ｒrefと、
－ 定電圧源（例えば、バッテリ）２１４と
を含み、
演算増幅器２０８の非反転入力は参照抵抗器Ｒrefの第１端子へ接続され、参照抵抗器Ｒrefの第２端子はコントローラ２２０の第５端子５へ接続され、演算増幅器２０８の出力はコントローラ２２０の第３端子３へ接続される（ＥＣＲ２２２を制御するためのデバイス（コントローラ２２０）の例示的な実施形態を示す図２を参照）。
－ 可変制御抵抗器Ｒcの第１端子へコントローラ２２０を接続するために用いられる、コントローラ２２０の第１端子１と、
－ ＥＣＲ２２２の一部である検出抵抗器Ｒsenseの第１端子へコントローラ２２０を接続するために用いられる、コントローラ２２０の第２端子２と、
－ ＥＣＲ２２２の一部であるアクティブ・エレメント２２４のコントロール端子へコントローラ２２０を接続するために用いられる、コントローラ２２０の第３端子３と、
－ 可変制御抵抗器Ｒcの第２端子へコントローラ２２０を接続するために用いられる、コントローラ２２０の第４端子４と、
－ ＥＣＲ２２２の低電位端子１２へコントローラ２２０を接続するために用いられる、コントローラ２２０の第５端子５と、
－ ＥＣＲ２２２の高電位端子１０へコントローラ２２０を接続するために用いられる、コントローラ２２０の第６端子６と、
－ 演算増幅器２０８と、
－ 参照抵抗器Ｒrefと、
－ 定電圧源（例えば、バッテリ）２１４と
を含み、
演算増幅器２０８の非反転入力は参照抵抗器Ｒrefの第１端子へ接続され、参照抵抗器Ｒrefの第２端子はコントローラ２２０の第５端子５へ接続され、演算増幅器２０８の出力はコントローラ２２０の第３端子３へ接続される（ＥＣＲ２２２を制御するためのデバイス（コントローラ２２０）の例示的な実施形態を示す図２を参照）。
【0049】
コントローラ２２０は、
－ バイアス抵抗器Ｒbiasと、
－ 増幅器２０４と、
－ 加算器２０６と、
－ バッファ段２１０と、
－ 制御可能電流発生器２１２と
を更に備え、
－ バイアス抵抗器Ｒbiasの第１端子はデバイス２２０の第６端子６へ接続され、バイアス抵抗器Ｒbiasの第２端子は演算増幅器２０８の非反転入力へ接続され、
－ 増幅器２０４の入力はデバイスの第１端子１へ接続され、増幅器２０４の出力は加算器２０６の第１入力へ接続され、加算器２０６の出力は演算増幅器２０８の反転入力へ接続され、
－ デバイスの第２端子２はバッファ段２１０の入力へ接続され、バッファ段２１０の出力は、加算器２０６の第２入力と制御可能電流発生器２１２のコントロール入力との双方へ接続され、
－ 制御可能電流発生器２１２のパワー入力２２はＤＣ電源２１４の正端子へ接続され、ＤＣ電源２１４の負端子はＥＣＲの低電位端子へ接続され、
－ 制御可能電流発生器２１２の出力２６はデバイスの前記の第１端子１へ接続されて、制御アクションを送るように設計され、従って、可変制御抵抗器Ｒcの抵抗を変化させるようにする。
－ バイアス抵抗器Ｒbiasと、
－ 増幅器２０４と、
－ 加算器２０６と、
－ バッファ段２１０と、
－ 制御可能電流発生器２１２と
を更に備え、
－ バイアス抵抗器Ｒbiasの第１端子はデバイス２２０の第６端子６へ接続され、バイアス抵抗器Ｒbiasの第２端子は演算増幅器２０８の非反転入力へ接続され、
－ 増幅器２０４の入力はデバイスの第１端子１へ接続され、増幅器２０４の出力は加算器２０６の第１入力へ接続され、加算器２０６の出力は演算増幅器２０８の反転入力へ接続され、
－ デバイスの第２端子２はバッファ段２１０の入力へ接続され、バッファ段２１０の出力は、加算器２０６の第２入力と制御可能電流発生器２１２のコントロール入力との双方へ接続され、
－ 制御可能電流発生器２１２のパワー入力２２はＤＣ電源２１４の正端子へ接続され、ＤＣ電源２１４の負端子はＥＣＲの低電位端子へ接続され、
－ 制御可能電流発生器２１２の出力２６はデバイスの前記の第１端子１へ接続されて、制御アクションを送るように設計され、従って、可変制御抵抗器Ｒcの抵抗を変化させるようにする。
【0050】
提案した発明に従った対応する接続でバイアス抵抗器Ｒbias、増幅器２０４、加算器２０６、バッファ段２１０、および制御可能電流発生器２１２を付加することにより、ＥＣＲ２２２の高電位端子１０での電圧Ｕ１の変換中に、演算増幅器２０８の非反転入力で一定電位
Ｕ１'＝Ｕ１×Ｒref／（Ｒref＋Ｒbias） （１）
を作り出すことが可能となり、
ここにおいて、Ｒbiasはバイアス抵抗器の抵抗であり、Ｒrefは参照抵抗器の抵抗である。
Ｕ１'＝Ｕ１×Ｒref／（Ｒref＋Ｒbias） （１）
を作り出すことが可能となり、
ここにおいて、Ｒbiasはバイアス抵抗器の抵抗であり、Ｒrefは参照抵抗器の抵抗である。
【0051】
同時に、演算増幅器２０８の反転入力は、合計信号Ｓを受け取り、この合計信号Ｓは下記の被加数で構成される。
【0052】
第１被加数は、提案したコントローラ２２０の第１端子１から、増幅器２０４を通って増幅係数Ｋ'が与えられて、加算器２０６の第１入力へ送られる。第１被加数は、可変制御抵抗器Ｒcでの増幅された電圧降下により表され、この降下は、制御可能電流発生器２１２で作られる電流Ｉcgが原因で生じるものであり、すなわち、
Ｓ１＝Ｋ'×Ｉcg×Ｒc （２）
である。
Ｓ１＝Ｋ'×Ｉcg×Ｒc （２）
である。
【0053】
第２被加数は、提案したコントローラ２２０の第２端子２から、バッファ段２１０を通ってユニタリ伝達比が与えられ、加算器２０６の第２入力へ送られる。第２被加数は、検出抵抗器Ｒsenseの電圧Ｕ２により表され、検出抵抗器Ｒsenseは、提案したコントローラ２２０により制御されるＥＣＲ２２２の一部である。
【0054】
この電圧は、下記の式
Ｕ２＝Ｉ０×Ｒsense （３）
を用いて定義され、
ここで、Ｒsenseは検出抵抗器の値であり、これは、インプリメンテーションを考慮したときには可能なかぎり小さいものであり得、
Ｉ０は、ＥＣＲ２２２を通って流れる電流の量であり、ＥＣＲ２２２の一部であるアクティブ・エレメント２２４により定められるものである。
Ｕ２＝Ｉ０×Ｒsense （３）
を用いて定義され、
ここで、Ｒsenseは検出抵抗器の値であり、これは、インプリメンテーションを考慮したときには可能なかぎり小さいものであり得、
Ｉ０は、ＥＣＲ２２２を通って流れる電流の量であり、ＥＣＲ２２２の一部であるアクティブ・エレメント２２４により定められるものである。
【0055】
従って、
Ｓ２＝Ｕ２＝Ｉ０×Ｒsense （４）
となり、演算増幅器２０８の反転入力での合計信号Ｓは、
Ｓ＝Ｓ１＋Ｓ２＝Ｋ'×Ｉcg×Ｒc＋Ｉ０×Ｒsense （５）
となる。
Ｓ２＝Ｕ２＝Ｉ０×Ｒsense （４）
となり、演算増幅器２０８の反転入力での合計信号Ｓは、
Ｓ＝Ｓ１＋Ｓ２＝Ｋ'×Ｉcg×Ｒc＋Ｉ０×Ｒsense （５）
となる。
【0056】
ここで、制御可能電流発生器２１２の電流Ｉcgは、バッファ段２１０の出力から制御可能電流発生器２１２のコントロール入力２４へ送られる電圧Ｕ２に依存する、ということについて考えると、これは、
Ｉcg＝Ｕ２×Ｇcg＝Ｉ０×Ｒsense×Ｇcg （６）
となり、ここでは、Ｇcgは、導電率と等しい電流への制御電圧Ｕ２の変換の係数である。
Ｉcg＝Ｕ２×Ｇcg＝Ｉ０×Ｒsense×Ｇcg （６）
となり、ここでは、Ｇcgは、導電率と等しい電流への制御電圧Ｕ２の変換の係数である。
【0057】
従って、式（５）および式（６）に基づくと、
Ｓ＝Ｋ'×Ｉ０×Ｒsense×Ｇcg×Ｒc＋Ｉ０×Ｒsense＝Ｉ０×Ｒsense×(１＋Ｋ'×Ｒc×Ｇcg) （７）
となる。
Ｓ＝Ｋ'×Ｉ０×Ｒsense×Ｇcg×Ｒc＋Ｉ０×Ｒsense＝Ｉ０×Ｒsense×(１＋Ｋ'×Ｒc×Ｇcg) （７）
となる。
【0058】
演算増幅器２０８の出力でのＵ１'とＳとの差は、制御信号Ｕcontr（Ｕcontr＝Ｕ１'－Ｓ）として、コントローラ２２０の第３端子３へ送られ、従って、提案したコントローラの出力へ送られるが、このコントローラ２２０の第３端子３は、回路をアクティブ・エレメント２２４のコントロール端子へ接続するために用いられるものである。このフィードバック・チェーン（演算増幅器２０８－ＥＣＲのアクティブ・エレメント２４４－検出抵抗器Ｒsense－バッファ段２１０－加算器２０６－演算増幅器２０８）での増幅係数は高いので、実際的な精度で「Ｕ１' ≒Ｓ」という関係は真である。
【0059】
従って、式（１）および式（７）を参照すると、
Ｕ１×Ｒref／(Ｒref＋Ｒbias)＝Ｉ０×Ｒsense×(１＋Ｋ'×Ｒc×Ｇcg) （８）
となり、ここから、高電位端子１０と低電位端子１２との間のＥＣＲ（図２を参照）の抵抗について、
Ｒ０＝Ｕ１／Ｉ０＝Ｒsense×(１＋Ｋ'×Ｒc×Ｇcg)／(１＋Ｒbias／Ｒref) （９）
ということが導き出される。
Ｕ１×Ｒref／(Ｒref＋Ｒbias)＝Ｉ０×Ｒsense×(１＋Ｋ'×Ｒc×Ｇcg) （８）
となり、ここから、高電位端子１０と低電位端子１２との間のＥＣＲ（図２を参照）の抵抗について、
Ｒ０＝Ｕ１／Ｉ０＝Ｒsense×(１＋Ｋ'×Ｒc×Ｇcg)／(１＋Ｒbias／Ｒref) （９）
ということが導き出される。
【0060】
式（９）は、本開示に従ったＥＣＲの抵抗は検出抵抗器Ｒsenseの抵抗に及び制御アクションに正比例するということを示し、制御アクションは、可変制御抵抗器Ｒc（例えば、デジタル・ポテンショメータ）の抵抗に対応する。
【0061】
式（９）はまた、下記の関係、
Ｒc×（Ｋ'×Ｇcg）＜＜１ および Ｒbias ≒Ｒref （１０）
の双方が真である場合に、低いＲsenseで低い又は極めて低いＲｏ値を得ることが可能であることを示す。
Ｒc×（Ｋ'×Ｇcg）＜＜１ および Ｒbias ≒Ｒref （１０）
の双方が真である場合に、低いＲsenseで低い又は極めて低いＲｏ値を得ることが可能であることを示す。
【0062】
従来の解決法におけるもののような可変制御抵抗器Ｒcは、機械的ポテンショメータ、フォトレジスタ、またはサーミスタなどにより表すことができる。
【0063】
提案した回路は、ＥＣＲにおいて低い又は極めて低い抵抗を得るために、制御抵抗器としてデジタル・ポテンショメータを用いることの利点を有し、これは、広い使用電圧および使用電流の範囲内で用いることができ、従って、上記の技術的結果を達成する。
【0064】
図２に従ったＥＣＲ２２２のためのこの発明のコントローラは、下記のように機能する。
【0065】
可変制御抵抗器Ｒc（例えば、デジタル・ポテンショメータ）の抵抗の変化に対応するものである制御アクションが変化すると、電圧ＵＲcは、抵抗器から、増幅器２０４を通って増幅係数Ｋ'が与えられて、第１被加数「Ｓ１＝Ｋ'×ＵＲc」として加算器２０６の第１入力へ送られる。電圧Ｕ２により表される第２被加数Ｓ２は、提案したコントローラ２２０により制御されるＥＣＲ２２２一部である検出抵抗器Ｒsenseから、バッファ段２１０を通って、加算器２０６の第２入力へ送られる。この電圧は、式（３）、即ち、「Ｕ２＝Ｉ０×Ｒsense」、従って、「Ｓ２＝Ｉ０×Ｒsense」（式（４）を参照）を用いて決定され、ここでは、Ｒsenseは検出抵抗器の値であり、これは、インプリメンテーションを考慮したときには可能なかぎり小さいものであり得る。
【0066】
上記のように、電圧Ｕ２は、ＥＣＲ２２２を通って流れる電流Ｉ０が原因となる検出抵抗器Ｒsenseでの電流降下と等しい。実際には、電流Ｉ０は、「ＥＣＲ２２２の高電位端子１０－アクティブ・エレメント２２４－アクティブ・エレメント２２４と直列に接続された検出抵抗器Ｒsense－ＥＣＲ２２２の低電位端子１２」というチェーンを通って流れ、これは、ＥＣＲ２２２の高電位端子１０と低電位端子１２との間の電位Ｕ１差に起因する。
【0067】
従って、電圧「Ｋ'×ＵＲc」と「Ｕ２」と、即ち、
「Ｋ'×ＵＲc＝Ｓ１」と「Ｕ２＝Ｓ２＝Ｉ０×Ｒsense」と
を合計することにより、加算器２０６の出力で中間信号
Ｓ＝Ｓ１＋Ｓ２＝Ｋ'×ＵＲc＋Ｉ０×Ｒsense （１１）
が生成され、
これは、次に、演算増幅器２０８の反転入力により受け取られる。
「Ｋ'×ＵＲc＝Ｓ１」と「Ｕ２＝Ｓ２＝Ｉ０×Ｒsense」と
を合計することにより、加算器２０６の出力で中間信号
Ｓ＝Ｓ１＋Ｓ２＝Ｋ'×ＵＲc＋Ｉ０×Ｒsense （１１）
が生成され、
これは、次に、演算増幅器２０８の反転入力により受け取られる。
【0068】
同時に、一定電位Ｕ１'が、デバイス２２０の端子６から、バイアス抵抗器Ｒbiasと参照抵抗器Ｒrefとにより形成される電圧デバイダを通って、演算増幅器の非反転入力へ送られ、これは、
Ｕ１'＝Ｕ１／（１＋Ｒbias／Ｒref）
のように等しくなる（式（１）を参照）。
Ｕ１'＝Ｕ１／（１＋Ｒbias／Ｒref）
のように等しくなる（式（１）を参照）。
【0069】
ＳとＵ１'との差は、演算増幅器２０８の出力から、提案したコントローラ２２０の第３端子３へ、従って、提案したコントローラ２２０の出力へ送られるものであり、第３端子３は、ＥＣＲ２２２一部であるアクティブ・エレメント２２４のコントロール端子への接続のために用いられるものであり、制御電圧Ｕcontr（Ｕcontr＝Ｕ１'－Ｓ）が、提案したコントローラ２２０の出力からアクティブ・エレメント２２４のコントロール端子へ送られるようにする。
【0070】
しかし、加算器２０６の出力での中間信号Ｓの値が電圧Ｕ１'より高い場合、アクティブ・エレメント２２４のコントロール端子での電圧Ｕcontrはアクティブ・エレメント２２４を半閉じ状態にして、電流Ｉ０を和らげて電圧Ｕ２が降下するようにし、これは、バッファ段２１０を通って、第２被加数「Ｓ２＝Ｉ０×Ｒsense」として、加算器２０６の第２入力へ送られるが、これについては式（４）を参照されたい。更に、電圧Ｕ２は、制御可能電流発生器２１２のコントロール入力２４へ送られ、この制御可能電流発生器は、式（６）「Ｉcg＝Ｕ２×Ｇcg＝Ｉ０×Ｒsense×Ｇcg」に従ってその電流Ｉcgを和らげ、ここでは、Ｇcgは、導電率と等しい電流への制御電圧Ｕ２の変換の係数である。
【0071】
制御可能電流発生器２１２の電流Ｉcgを和らげることは、可変制御抵抗器Ｒc（例えば、デジタル・ポテンショメータ）での電圧降下を和らげることになり、従って、増幅器２０４でＫ'回増幅された後、
Ｓ１＝Ｋ'×Ｉcg×Ｒc＝Ｉ０×Ｒsense×Ｇcg×Ｋ'×Ｒc （１２）
のように加算器２０６の第１入力での第１被加数を和らげることになる（式（２）および（６）を参照）。
Ｓ１＝Ｋ'×Ｉcg×Ｒc＝Ｉ０×Ｒsense×Ｇcg×Ｋ'×Ｒc （１２）
のように加算器２０６の第１入力での第１被加数を和らげることになる（式（２）および（６）を参照）。
【0072】
加算器２０６において被加数Ｓ１とＳ２とを加算することにより、加算器２０６の出力で中間信号Ｓが生成されるが、これについては式（７）「Ｓ＝Ｉ０×Ｒsense×（１＋Ｋ'×Ｒc×Ｇcg）」を参照されたい。
【0073】
中間信号Ｓは、上述のように、電流Ｉ０の降下により和らげられる。
【0074】
演算増幅器２０８の高い増幅係数に起因して、このプロセスは、演算増幅器２０８の反転入力での中間信号Ｓが演算増幅器の非反転入力での電圧Ｕ１'と等しくなるまで、持続する。
【0075】
逆に、加算器２０６の出力での中間信号Ｓの値が電圧Ｕ１'より低い場合、アクティブ・エレメント２２４のコントロール端子での電圧Ｕcontrはアクティブ・エレメント２２４を半開き状態にして、電流Ｉ０を増加させて電圧Ｕ２が増加するようにし、これは、バッファ段２１０を通って、第２被加数「Ｓ２＝Ｉ０×Ｒsense」として、加算器２０６の第２入力へ送られる（式（４）を参照）。更に、電圧Ｕ２は、制御可能電流発生器２１２のコントロール入力２４へ送られ、式（６）「Ｉcg＝Ｕ２×Ｇcg＝Ｉ０×Ｒsense×Ｇcg」に従ってその電流Ｉcgを増加させる。
【0076】
被加数Ｓ２も増加するが、これについては式（１２）「Ｓ１＝Ｉ０×Ｒsense×Ｇcg×Ｋ'×Ｒc」を参照されたい。
【0077】
増加する被加数Ｓ１とＳ２とを加算器２０６で加算することにより、加算器２０６の出力で、式（７）により説明される中間信号Ｓが生成される。中間信号Ｓは、上述のような電流Ｉ０の増加に起因して増加する。
【0078】
演算増幅器２０８の高い増幅係数に起因して、このプロセスは、演算増幅器２０８の反転入力での中間信号Ｓが演算増幅器の非反転入力での電圧Ｕ１'と等しくなるまで、即ち、Ｓ＝Ｕ１'となるまで、持続する。
【0079】
従って、「演算増幅器２０８－ＥＣＲ２２２のアクティブ・エレメント２２４－検出抵抗器Ｒsense－バッファ段２１０－加算器２０６－演算増幅器２０８」をループする高い利得のフィードバックにより、特許請求される発明に関しては実際的な精度で関係「Ｓ＝Ｕ１'」は常に真となる。
【0080】
または、（１）および式（１１）から対応する値を代入することにより、式（８）
Ｕ１×Ｒref／(Ｒref＋Ｒbias)＝Ｉ０×Ｒsense×(１＋Ｋ'×Ｒc×Ｇcg)
を再び得ることができる。
Ｕ１×Ｒref／(Ｒref＋Ｒbias)＝Ｉ０×Ｒsense×(１＋Ｋ'×Ｒc×Ｇcg)
を再び得ることができる。
【0081】
式（８）は、幅の広い温度の変動を含む様々な不安定化をもたらす要因の下でも、高い利得のフィードバックにより、真である信頼性が高い。
【0082】
ＥＣＲ２２２の高電位端子１０と低電位端子１２との間の抵抗Ｒ０が、チェーン（高電位端子１０－アクティブ・エレメント２２４－アクティブ・エレメント２２４と直列に接続された検出抵抗器Ｒsense－低電位端子１２）を通って流れる電流Ｉ０に対しての電圧Ｕ１の比率であると考えると、
Ｒ０＝Ｕ１／Ｉ０ （１３）
となる。
Ｒ０＝Ｕ１／Ｉ０ （１３）
となる。
【0083】
（８）および（１３）の関係は、ＥＣＲ２２２の高電位端子１０と低電位端子１２との間の抵抗
Ｒ０＝Ｕ１／Ｉ０＝Ｒsense×(１＋Ｋ'×Ｒc×Ｇcg)／(１＋Ｒbias／Ｒref)
を作り出し、これは式（９）に対応する。
Ｒ０＝Ｕ１／Ｉ０＝Ｒsense×(１＋Ｋ'×Ｒc×Ｇcg)／(１＋Ｒbias／Ｒref)
を作り出し、これは式（９）に対応する。
【0084】
従って、式（７）の「Ｓ＝Ｉ０×Ｒsense×(１＋Ｋ'×Ｒc×Ｇcg)」の場合のように加算器２０６の出力で中間信号を生成し、この信号を演算増幅器２０８の第２（反転）入力へ送り、電位「Ｕ１'＝Ｕ１／（１＋Ｒbias／Ｒref）」（式（１）を参照）を演算増幅器２０８の第１（非反転）入力へ送り、高い利得のフィードバックに起因して同等「Ｓ＝Ｕ１'」が真であることを確実にすることにより、ＥＣＲの抵抗Ｒ０が、検出抵抗器Ｒsenseの抵抗に正比例し、また、可変制御抵抗器Ｒc（例えば、デジタル・ポテンショメータ）の抵抗に対応する制御アクションに比例することが、示される。
【0085】
式（９）は、アクティブ・エレメント２２４が提供する比較的高い電流Ｉ０で低い及び極めて低いＲ０値を得ることが可能であることを、意味する。従って、回路部分の抵抗を制御するために、可変制御抵抗器Ｒc（例えば、デジタル・ポテンショメータ）の抵抗に対応する制御アクションが用いられ、ＥＣＲの抵抗は、可変制御抵抗器Ｒc（例えば、デジタル・ポテンショメータ）の値に対応する制御アクションに比例する。
【0086】
図３において、下記のように、制御可能電流発生器２１２のエレメントは、
－３０２－第２演算増幅器、
－３０３－第３演算増幅器、
－３１１－第１ＭＯＳＦＥＴトランジスタ、
－３１２－第２ＭＯＳＦＥＴトランジスタ、
－Ｒcg１－制御可能電流発生器２１２の第１抵抗器、
－Ｒcg２－制御可能電流発生器２１２の第２抵抗器、
－Ｒcg３－制御可能電流発生器２１２の第３抵抗器
である。
－３０２－第２演算増幅器、
－３０３－第３演算増幅器、
－３１１－第１ＭＯＳＦＥＴトランジスタ、
－３１２－第２ＭＯＳＦＥＴトランジスタ、
－Ｒcg１－制御可能電流発生器２１２の第１抵抗器、
－Ｒcg２－制御可能電流発生器２１２の第２抵抗器、
－Ｒcg３－制御可能電流発生器２１２の第３抵抗器
である。
【0087】
図３の制御可能電流発生器２１２は下記のように機能する。
【0088】
信号Ｓ２（制御可能電流発生器２１２に対する制御信号）は、コントロール入力へ送られ、次に、第２演算増幅器３０２の非反転入力（＋）へ送られ、ここでは、演算増幅器３０２の出力は第１ＭＯＳＦＥＴトランジスタ３１１のゲートへ接続されている。第１ＭＯＳＦＥＴトランジスタ３１１のソースは、制御可能電流発生器２１２の第２演算増幅器３０２の反転入力（－）へ、および第１抵抗器Ｒcg１の第１端子へ、接続される。第１抵抗器Ｒcg１の第２端子２８は、ＥＣＲの低電位端子１２へ接続される（図２も参照）。電流Ｉcg１は、第１ＭＯＳＦＥＴトランジスタ３１１のドレイン－ソース・チェーンを通って流れ、それにより、
Ｕcg１＝Ｉcg１×Ｒcg１ （１４）
のように、制御可能電流発生器２１２の第１抵抗器Ｒcg１での電圧降下を生じさせる。
Ｕcg１＝Ｉcg１×Ｒcg１ （１４）
のように、制御可能電流発生器２１２の第１抵抗器Ｒcg１での電圧降下を生じさせる。
【0089】
第２演算増幅器３０２と第１ＭＯＳＦＥＴトランジスタ３１１との双方をループするフィードバックは利得が高いので、第２演算増幅器３０２の非反転入力（＋）での信号Ｓ２と、その反転入力（－）での電圧Ｕcg１とは、実際的な目的では、等しいと考えることができ、従って、
Ｓ２＝Ｕcg１ （１５）
のようになる。
Ｓ２＝Ｕcg１ （１５）
のようになる。
【0090】
従って、第１ＭＯＳＦＥＴトランジスタ３１１を通って流れる電流は、
Ｉcg１＝Ｓ２／Ｒcg１ （１６）
となり、これは、
Ｕcg２＝Ｉcg１×Ｒcg２ （１７）
のように制御可能電流発生器２１２の第２抵抗器Ｒcg２において電圧降下を生じさせる。
Ｉcg１＝Ｓ２／Ｒcg１ （１６）
となり、これは、
Ｕcg２＝Ｉcg１×Ｒcg２ （１７）
のように制御可能電流発生器２１２の第２抵抗器Ｒcg２において電圧降下を生じさせる。
【0091】
第２抵抗器Ｒcg２の第１端子は、供給電圧Ｅを受ける制御可能電流発生器２１２の端子２２へ接続され、第２抵抗器Ｒcg２の第２端子は、第３演算増幅器３０３の非反転入力（＋）へ接続されるので、そこで、
Ｕ＋３０３＝Ｅ－Ｕcg２ （１８）
のような電圧が生成される。
Ｕ＋３０３＝Ｅ－Ｕcg２ （１８）
のような電圧が生成される。
【0092】
第３演算増幅器３０３の出力は、第２ＭＯＳＦＥＴトランジスタ３１２のゲートへ接続され、そのトランジスタのドレインは、第３演算増幅器３０３の反転入力（－）へ、および第３抵抗器Ｒcg３の第１端子へ接続され、第３抵抗器Ｒcg３の第２端子は、供給電圧Ｅを受ける制御可能電流発生器２１２の端子２２へ接続される。
【0093】
制御可能電流発生器２１２の出力電流Ｉcgは、第２ＭＯＳＦＥＴトランジスタ３１２のドレイン－ソース・チェーンを通って制御可能電流発生器２１２の端子２６へ流れ、
Ｕcg３＝Ｉcg×Ｒcg３ （１９）
のように制御可能電流発生器２１２の第３抵抗器Ｒcg３での電圧降下を生じさせる。
Ｕcg３＝Ｉcg×Ｒcg３ （１９）
のように制御可能電流発生器２１２の第３抵抗器Ｒcg３での電圧降下を生じさせる。
【0094】
その結果として、第３演算増幅器３０３の反転入力（－）は、下記の電圧
Ｕ－３０３＝Ｅ－Ｕcg３ （２０）
を第３演算増幅器３０３の第１端子から受け取る。
Ｕ－３０３＝Ｅ－Ｕcg３ （２０）
を第３演算増幅器３０３の第１端子から受け取る。
【0095】
第３演算増幅器３０２と第２ＭＯＳＦＥＴトランジスタ３１２との双方をループするフィードバックは利得が高いので、第３演算増幅器３０３の非反転入力（＋）での電圧と、その反転入力（－）での電圧とは、実際的な目的では、等しいと考えることができ、従って、
Ｕ＋３０３＝Ｕ－３０３ （２１）
のようになる。
Ｕ＋３０３＝Ｕ－３０３ （２１）
のようになる。
【0096】
従って、式（１８）および式（２０）を参照すると、
Ｕcg２＝Ｕcg３ （２２）
となる。
Ｕcg２＝Ｕcg３ （２２）
となる。
【0097】
また、式（１７）および式（１９）を考慮すると、
Ｉcg１×Ｒcg２＝Ｉcg×Ｒcg３ （２３）
となる。
Ｉcg１×Ｒcg２＝Ｉcg×Ｒcg３ （２３）
となる。
【0098】
従って、制御可能電流発生器２１２の出力電流Ｉcgは、
Ｉcg＝Ｉcg１×Ｒcg２／Ｒcg３ （２４）
となる。
Ｉcg＝Ｉcg１×Ｒcg２／Ｒcg３ （２４）
となる。
【0099】
そして、Ｉcg１は制御信号Ｓ２に依存するので（式（１６）を参照）、結果は
Ｉcg＝Ｓ２×Ｒcg２／（Ｒcg１×Ｒcg３） （２５）
となる。
Ｉcg＝Ｓ２×Ｒcg２／（Ｒcg１×Ｒcg３） （２５）
となる。
【0100】
または、信号Ｓ２は、ＥＣＲ２２２の一部である検出抵抗器Ｒsenseから受け取った電圧Ｕ２と等しいので、最終的な結果は、
Ｉcg＝Ｕ２×Ｒcg２／（Ｒcg１×Ｒcg３） （２６）
となり、
そして、この電流は、制御可能電流発生器２１２の外部にある可変制御抵抗器Ｒcの抵抗に依存せず、制御可能電流発生器２１２の抵抗器の内部抵抗と検出抵抗器Ｒsenseにわたっての制御電圧Ｕ２とのみに依存する。
Ｉcg＝Ｕ２×Ｒcg２／（Ｒcg１×Ｒcg３） （２６）
となり、
そして、この電流は、制御可能電流発生器２１２の外部にある可変制御抵抗器Ｒcの抵抗に依存せず、制御可能電流発生器２１２の抵抗器の内部抵抗と検出抵抗器Ｒsenseにわたっての制御電圧Ｕ２とのみに依存する。
【0101】
下記の値
Ｇcg＝Ｒcg２／（Ｒcg１×Ｒcg３） （２７）
は、本開示に従った、導電率と等しく且つＥＣＲ２２２の抵抗を決定する際に用いられる電流への制御電圧Ｕ２の変換の係数を、特徴付けする。従って、例えば、図３に従って指定された制御可能電流発生器２１２は、提案したコントローラ２２０が先に述べた技術的結果を達成するように機能することを、可能にする。
Ｇcg＝Ｒcg２／（Ｒcg１×Ｒcg３） （２７）
は、本開示に従った、導電率と等しく且つＥＣＲ２２２の抵抗を決定する際に用いられる電流への制御電圧Ｕ２の変換の係数を、特徴付けする。従って、例えば、図３に従って指定された制御可能電流発生器２１２は、提案したコントローラ２２０が先に述べた技術的結果を達成するように機能することを、可能にする。
【0102】
制御可能電流発生器は様々な方法でインプリメントすることができ、例えば、「LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION」の２００２年のLT1789の「Micropower, Single Supply Rail-to-Rail Output Instrumentation Amplifiers」の記載および図面「0.5A to 4A Voltage Controlled Current Source」で説明されたものと同じようにインプリメントすることができる（「https://www.analog.com/ru/products/lt1789.html#product-overview」も参照されたい）。
【0103】
また、制御可能電流発生器は、例えば、論説「How should I design variable current source of 4-20mA with 24Vdc input?」に従ってインプリメントすることができ、これについては、「Electrical Engineering Stack Exchange」または「https://electronics.stackexchange.com/questions/72192/how-should-i-design-variable-currentsource-of-4-20ma-with-24vdc-input?rq=1」を参照されたい。
【0104】
また、制御可能電流発生器２１２は、２０１３年の「Analog Circuit Design」においてJim Williamsが「Voltage controlled current source-ground referred input and output」（https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/controlled-current-source）において示しているＩＣ ＬＴ６５５２に基づいて、および多くの他のオプションに基づいて、設計することができる。
【0105】
電圧デバイダは、抵抗分割器として、また、直列に接続された２つのトランジスタを含む分割器として、また、ＥＣＲ２２２の高電位端子１０からの電圧の確定的な部分を演算増幅器２０８の非反転入力へ送ることを可能とする任意の他の方法で、インプリメントすることができる。
【0106】
電圧デバイダはまた、コントローラ２２０の外部のものとして、コントローラ２２０へ別個の端子を介して接続するようにすることができ、それにより、ＥＣＲ２２２の高電位端子１０から電圧をコントローラ２２０へ送らないようにすることが可能となる。
【0107】
増幅器２０４、バッファ段２１０、および加算器２０６は、提案したデバイスの性能を可能とする様々な様式でインプリメントすることができる。
【0108】
コントローラ２２０は、オペアンプ、トランジスタ、および抵抗器などや、ＡＳＩＣも含めての、標準の個別のコンポーネントまたは集積回路を用いて、作ることができる。例えば、増幅器２０４、バッファ２１０、電流発生器２１２は、ＯＰＡ１８９、ＴＬＶ９００２ＩＤＲ、ＭＣＰ６００２－Ｅ／ＳＮなどのような集積回路、および多くの他の集積回路を用いて作ることができる。主なパラメータは、好適には、少なくとも１００ｄＢのオープン・ループ利得（ＲＬ＝１０ｋΩ）、少なくとも１ＭＨｚの利得帯域幅積、レール・ツー・レールの入力および出力、であるべきである。演算増幅器２０８に関しては、同様のコンポーネントを用いることができる。制御可能電流発生器２１２のためのトランジスタとしては、ＮＴＮＵＳ３１７１ＰＺ、ＮＸ３０２０ＮＡＫ、およびこれらと似たものを用いることができ、パラメータは、５．５オームまでのＲＤＳ（オン）、少なくとも１００ｍＡのドレイン電流Ｉ０である。
【0109】
ＥＣＲ２２２の他のコンポーネント（例えば、加算器２０６、電圧源２１４）は、当該技術では知られており、任意の数の既知の方法でインプリメントすることができる。
【0110】
公称の抵抗器の値については、
Ｒbiasは、１００－２００ｋオームの範囲、
Ｒrefは、５０－１００ｋオームの範囲
である。
Ｒbiasは、１００－２００ｋオームの範囲、
Ｒrefは、５０－１００ｋオームの範囲
である。
【0111】
Ｒcg１、Ｒcg２、Ｒcg３は、典型的には、２００オームから１ｋオームの範囲である。
【0112】
ＲsenseはＥＣＲ２２２の公称の望ましい値に依存し、典型的には、１０ミリオーム以上である（例えば、１００オームまで）。ＳＴＴ６Ｎ３ＬＬＨ６トランジスタまたはそれの類似物は、そのＲＤＳ（オン）が公称ＥＣＲ２２２値より小さい大きさくらいであるかぎり、アクティブ・エレメントとして用いることができる。
【0113】
ＥＣＲ２２２のための提案したコントローラ２２０は、例えば、チップまたはチップ・アセンブリまたはマイクロプレートとして作ることができる。ＥＣＲ２２２もまた、例えば、チップまたはチップ・アセンブリまたはマイクロプレートとして作ることができる。
【0114】
ＥＣＲ２２２のためのコントローラ２２０の好適な実施形態は集積回路の形であり、これは、サイズを実質的に低減すること、および製造コストを低減することを可能にする。比較的低パワーのＥＣＲ（アクティブ・エレメントおよび検出抵抗器により浪費される合計パワーが約１－２ワットまで）に関しては、コントローラ、アクティブ・エレメント、および検出抵抗器を単一の集積回路としてインプリメントするのが好ましい。何れの場合でも、電圧デバイダを、このチップの外部のもの又は内部のものとすることができる。
【0115】
【0116】
試作の結果は、
供給電圧：５Ｖ±５％
可変制御抵抗器Ｒc（例えば、デジタル・ポテンショメータ）の最小抵抗：１００オーム
可変制御抵抗器Ｒc（例えば、デジタル・ポテンショメータ）の最大抵抗：１００００オーム
ＥＣＲの最小抵抗Ｒ０ｍｉｎ：３８３．５オーム
ＥＣＲの最大抵抗Ｒ０ｍａｘ：２６２２５．９オーム
ＥＣＲ抵抗調節範囲 ６８，４ｘ
というものであった。
供給電圧：５Ｖ±５％
可変制御抵抗器Ｒc（例えば、デジタル・ポテンショメータ）の最小抵抗：１００オーム
可変制御抵抗器Ｒc（例えば、デジタル・ポテンショメータ）の最大抵抗：１００００オーム
ＥＣＲの最小抵抗Ｒ０ｍｉｎ：３８３．５オーム
ＥＣＲの最大抵抗Ｒ０ｍａｘ：２６２２５．９オーム
ＥＣＲ抵抗調節範囲 ６８，４ｘ
というものであった。
【0117】
ＥＣＲ２２２の抵抗と抵抗器Ｒc（例えば、デジタル・ポテンショメータ）の抵抗との間の依存性の非線形性は、１．４％を超えない。
【0118】
ＥＣＲ２２２の抵抗Ｒ０と可変制御抵抗器Ｒcの抵抗との間の依存性は、図４において直線として示されている。抵抗の測定値は、予測値／推測値と区別できない。
【0119】
従って、本発明は本発明の目的を首尾良く達成する、ということが理解されるべきであり、目的は、広い使用電圧および使用電流の範囲内で用いることができるＥＣＲにおいて低い又は極度に低い抵抗を得るために可変制御抵抗器としてデジタル・ポテンショメータを用いることを含むものである。
【0120】
しかし、本発明はそれらには限定されない。
【0121】
このように好適な実施形態を説明したが、当業者には、説明した方法および装置の特定の利点が達成されていることが明らかである。
【0122】
本発明を、現時点で実際的であると考えられる例示的な実施形態と関連させて説明したが、本発明は開示された実施形態に限定されず、対照的に、添付の請求の範囲の精神内および範囲内の様々な変形や等価の配置を網羅することを意図していることが、理解されるであろう。
【0123】
本発明の図面および説明は、単なる例示であり、そのインプリメンテーションの範囲を制限するものではない。
【0124】
本発明は、更に、添付の請求の範囲で定められている。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【手続補正書】
【提出日】2024-01-17
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子制御される抵抗器（ＥＣＲ）（２２２）のためのコントローラ（２２０）であって、第１演算増幅器（２０８）と、
参照抵抗器（Ｒref）と、
定電圧源（２１４）と、
バイアス抵抗器（Ｒbias）と、
加算器（２０６）と、
制御可能電流発生器（２１２）と、
外部の可変制御抵抗器（Ｒc）の第１端子へ接続するための当該コントローラ（２２０）の第１端子（１）と、
外部の検出抵抗器（Ｒsense）と外部のアクティブ・エレメント（２２４）との共通ノードからフィードバック信号を受け取るための当該コントローラ（２２０）の第２端子（２）と、
前記外部のアクティブ・エレメント（２２４）のコントロール端子へ接続するための当該コントローラ（２２０）の第３端子（３）と、
前記外部の可変制御抵抗器（Ｒc）の第２端子へ接続するための当該コントローラ（２２０）の第４端子（４）と、
前記ＥＣＲ（２２２）の低電位端子（１２）へ接続するための当該コントローラ（２２０）の第５端子（５）であって、当該コントローラ（２２０）の前記第４端子（４）および前記第５端子（５）が互いに接続されている、第５端子（５）と、
前記ＥＣＲ（２２２）の高電位端子（１０）へ接続するための当該コントローラ（２２０）の第６端子（６）と、
当該コントローラ（２２０）の前記第３端子（３）へ接続されている、前記第１演算増幅器（２０８）の出力と、
前記第１演算増幅器（２０８）の非反転入力へ接続されている、前記参照抵抗器（Ｒref）の第１端子と、
当該コントローラ（２２０）の前記第５端子（５）へ接続されている、前記参照抵抗器（Ｒref）の第２端子と、
当該コントローラ（２２０）の前記第６端子（６）へ接続されている、前記バイアス抵抗器（Ｒbias）の第１端子と、
前記第１演算増幅器（２０８）の前記非反転入力へ接続されている、前記バイアス抵抗器（Ｒbias）の第２端子と、
当該コントローラ（２２０）の前記第１端子（１）へ接続されている、前記加算器（２０６）の第１入力と、
当該コントローラ（２２０）の前記第２端子（２）へ接続されている、前記加算器（２０６）の第２入力と、
前記第１演算増幅器（２０８）の反転入力へ接続されている、前記加算器（２０６）の出力と、
を備え、前記制御可能電流発生器（２１２）が、第２演算増幅器（３０２）、第３演算増幅器（３０３）、第１トランジスタ（３１１）、第２トランジスタ（３１２）、第１抵抗器（Ｒcg１）、第２抵抗器（Ｒcg２）、および第３抵抗器（Ｒcg３）を備え、前記制御可能電流発生器（２１２）のコントロール入力（２４）が、当該コントローラ（２２０）の前記第２端子（２）および前記第２演算増幅器（３０２）の非反転入力へ接続され、前記第２演算増幅器（３０２）の反転入力が、直列に接続された前記第１トランジスタ（３１１）と前記第１抵抗器（Ｒcg１）との共通ノードへ接続され、前記第２演算増幅器（３０２）の出力が、前記第１トランジスタ（３１１）のゲートへ接続され、前記制御可能電流発生器（２１２）の出力（２６）が、当該コントローラ（２２０）の前記第１端子（１）および前記第１演算増幅器（２０８）の前記反転入力および前記第２トランジスタ（３１２）へ接続され、前記第３演算増幅器（３０３）の出力が、前記第２トランジスタ（３１２）のゲートへ接続され、前記第３演算増幅器（３０３）の非反転入力が、直列に接続された前記第１トランジスタ（３１１）と前記第２抵抗器（Ｒcg２）との共通ノードへ接続され、前記第３演算増幅器（３０３）の反転入力が、直列に接続された前記第２トランジスタ（３１２）と前記第３抵抗器（Ｒcg３）との共通ノードへ接続され、前記第２抵抗器（Ｒcg２）と前記第３抵抗器（Ｒcg３）との共通ノードが、前記制御可能電流発生器へ電力を供給するように前記定電圧源（２１４）へ接続するために、前記制御可能電流発生器（２１２）の端子（２２）へ接続される、
コントローラ。
【請求項2】
請求項１記載のコントローラ（２２０）であって、当該コントローラ（２２０）の前記第２端子（２）と前記制御可能電流発生器（２１２）の入力（２４）との間に接続されたバッファ段（２１０）を更に備え、前記バッファ段（２１０）の出力はまた、前記加算器（２０６）の前記第１入力へ接続される、コントローラ。
【請求項3】
請求項１記載のコントローラ（２２０）であって、当該コントローラ（２２０）の前記第１端子（１）と前記加算器（２０６）の前記第２入力との間に接続された増幅器（２０４）を更に備える、コントローラ。
【請求項4】
可変制御抵抗器（Ｒc）と共に用いる電子制御される抵抗器（ＥＣＲ）（２２２）であって、高電位端子（１０）と、
アクティブ・エレメント（２２４）と、
検出抵抗器（Ｒsense）と、
低電位端子（１２）と、
請求項１記載のコントローラ（２２０）と、
を備え、前記高電位端子（１０）と前記アクティブ・エレメント（２２４）と前記検出抵抗器（Ｒsense）と前記低電位端子（１２）とが、直列に接続されており、
前記高電位端子（１０）が、前記コントローラ（２２０）の第６端子（６）へ接続されており、
前記低電位端子（１２）が、前記コントローラ（２２０）の前記第５端子（５）へ接続されており、
前記アクティブ・エレメント（２２４）のコントロール端子が、前記コントローラ（２２０）の前記第３端子（３）へ接続されており、
前記検出抵抗器（Ｒsense）と前記アクティブ・エレメント（２２４）との共通ノードが、前記コントローラ（２２０）の前記第２端子（２）へ接続されており、
前記コントローラ（２２０）の第１端子（１）が、前記外部の可変制御抵抗器（Ｒc）の第１端子へ接続されるように設計されており、
前記コントローラ（２２０）の第４端子（４）が、前記外部の可変制御抵抗器（Ｒc）の第２端子へ接続されるように設計されている、
ＥＣＲ。
【請求項5】
請求項４記載のＥＣＲ（２２２）であって、前記アクティブ・エレメント（２２４）はトランジスタである、ＥＣＲ。
【請求項6】
ＥＣＲ（２２２）のためのコントローラ（２２０）のための集積回路（ＩＣ）であって、第１演算増幅器（２０８）と、
参照抵抗器（Ｒref）と、
バイアス抵抗器（Ｒbias）と、
外部の可変制御抵抗器（Ｒc）の第１端子へ接続するように設計された第１端子（１）と、
外部の検出抵抗器（Ｒsense）と外部のアクティブ・エレメント（２２４）との共通ノードからフィードバック信号を受け取るように設計された第２端子（２）と、
前記外部のアクティブ・エレメント（２２４）のコントロール端子へ接続するように設計された第３端子（３）と、
前記外部の可変制御抵抗器（Ｒc）の第２端子へ接続するように設計された第４端子（４）と、
前記ＥＣＲ（２２２）の低電位端子（１２）へ接続するように設計された第５端子（５）と、
前記ＥＣＲ（２２２）の高電位端子（１０）へ接続するように設計された第６端子（６）と、
制御可能電流発生器（２１２）であって、該制御可能電流発生器（２１２）が、第２演算増幅器（３０２）、第３演算増幅器（３０３）、第１トランジスタ（３１１）、第２トランジスタ（３１２）、第１抵抗器（Ｒcg１）、第２抵抗器（Ｒcg２）、および第３抵抗器（Ｒcg３）を備え、前記制御可能電流発生器（２１２）のコントロール入力（２４）が、前記第２端子（２）および前記第２演算増幅器（３０２）の非反転入力へ接続されるように設計されており、前記第２演算増幅器（３０２）の反転入力が、直列に接続された前記第１トランジスタ（３１１）と前記第１抵抗器（Ｒcg１）との共通ノードへ接続されており、前記第２演算増幅器（３０２）の出力が、前記第１トランジスタ（３１１）のゲートへ接続されており、前記制御可能電流発生器（２１２）の出力（２６）が、前記第１端子（１）、前記第１演算増幅器（２０８）の前記反転入力、および前記第２トランジスタ（３１２）へ接続するように設計されており、前記第３演算増幅器（３０３）の出力が、前記第２トランジスタ（３１２）の前記ゲートへ接続され、前記第３演算増幅器（３０３）の非反転入力が、直列に接続された前記第１トランジスタ（３１１）と前記第２抵抗器（Ｒcg２）との共通ノードへ接続されており、前記第３演算増幅器（３０３）の反転入力が、直列に接続された前記第２トランジスタ（３１２）と前記第３抵抗器（Ｒcg３）との共通ノードへ接続される、制御可能電流発生器（２１２）と、
前記第３端子（３）へ接続されている、前記第１演算増幅器（２０８）の出力と、
前記第１演算増幅器（２０８）の前記非反転入力へ接続されている前記参照抵抗器（Ｒref）の第１端子と、
前記第５端子（５）へ接続されている前記参照抵抗器（Ｒref）の第２端子と、
前記第６端子（６）へ接続されている前記バイアス抵抗器（Ｒbias）の第１端子と、
前記第１演算増幅器（２０８）の前記非反転入力へ接続されている、前記バイアス抵抗器（Ｒbias）の第２端子と、
を備え、前記第４端子（４）と前記第５端子（５）とが互いに接続されている、
集積回路（ＩＣ）。
【請求項7】
ＥＣＲ（２２２）のためのコントローラ（２２０）のための集積回路（ＩＣ）であって、外部の可変制御抵抗器（Ｒc）の第１端子へ接続するように設計された第１端子（１）と、
外部の検出抵抗器（Ｒsense）と外部のアクティブ・エレメント（２２４）との共通ノードからフィードバック信号を受け取るように設計された第２端子（２）と、
前記外部のアクティブ・エレメント（２２４）のコントロール端子へ接続するように設計された第３端子（３）と、
前記外部の可変制御抵抗器（Ｒc）の第２端子へ接続するように設計された第４端子（４）と、
当該ＥＣＲ（２２２）の低電位端子（１２）へ接続するように設計された第５端子（５）と、
当該ＥＣＲ（２２２）の高電位端子（１０）へ接続するように設計された第６端子（６）と、
第１演算増幅器（２０８）と、
制御可能電流発生器（２１２）と、
を備え、前記制御可能電流発生器（２１２）が、第２演算増幅器（３０２）、第３演算増幅器（３０３）、第１トランジスタ（３１１）、第２トランジスタ（３１２）、第１抵抗器（Ｒcg１）、第２抵抗器（Ｒcg２）、および第３抵抗器（Ｒcg３）を備え、前記制御可能電流発生器（２１２）のコントロール入力（２４）が、前記第２端子（２）および前記第２演算増幅器（３０２）の非反転入力へ接続するように設計されており、前記第２演算増幅器（３０２）の反転入力が、直列に接続された前記第１トランジスタ（３１１）と前記第１抵抗器（Ｒcg１）との共通ノードへ接続されており、前記第２演算増幅器（３０２）の出力が、前記第１トランジスタ（３１１）のゲートへ接続されており、前記制御可能電流発生器（２１２）の出力（２６）が、前記第１端子（１）、前記第１演算増幅器（２０８）の反転入力、および前記第２トランジスタ（３１２）へ接続されるように設計されており、前記第３演算増幅器（３０３）の前記出力が、前記第２トランジスタ（３１２）のゲートへ接続されており、前記第３演算増幅器（３０３）の非反転入力が、直列に接続された前記第１トランジスタ（３１１）と前記第２抵抗器（Ｒcg２）との共通ノードへ接続されており、前記第３演算増幅器（３０３）の反転入力が、直列に接続された前記第２トランジスタ（３１２）と前記第３抵抗器（Ｒcg３）との共通ノードへ接続されており、前記第１演算増幅器（２０８）の非反転入力が、高電位端子と低電位端子との間で直列に接続されたバイアス抵抗器（Ｒbias）と参照抵抗器（Ｒref）とを備える外部の電圧デバイダの中間点へ接続するように設計されており、前記第１演算増幅器（２０８）の出力が前記第３端子（３）へ接続されており、当該ＩＣの前記第４端子（４）と前記第５端子（５）とが当該ＩＣの内部で互いに接続されている、
集積回路（ＩＣ）。
【国際調査報告】