(57)【要約】【課題】抵抗体への入力エネルギー量を短時間に求めることができる測定装置を提供する。【解決手段】測定装置１は、参照抵抗器１１、抵抗体１２、スイッチ２１，２２および信号読出部３０を備える。抵抗体１２の抵抗値は入力エネルギー量に応じて変化する。参照抵抗器１１の抵抗値は一定である。信号読出部３０は、スイッチ３１、アンプ３２、ＮＭＯＳトランジスタ３３、積分容量素子３４、スイッチ３５、バッファ３６およびサンプルホールド部３７を含む。サンプルホールド部３７は、積分容量素子３４における電荷蓄積動作の開始時刻から一定時間が経過した時にバッファ３６から出力された電圧値をサンプリングして、そのサンプリングした電圧値をホールドし出力する。【選択図】図１
2014020876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基準電位が与えられる第１基準電位供給端子と出力ノードとの間に設けられ一定の抵抗値を有する参照抵抗器と、
第２基準電位が与えられる第２基準電位供給端子と前記出力ノードとの間に設けられ入力エネルギー量に応じて抵抗値が変化する抵抗体と、
前記出力ノードから出力される電流信号を入力し、その電流値に基づいて前記抵抗体への入力エネルギー量に応じた信号を出力する信号読出部と、
を備え、
前記信号読出部が、
第１入力端子，第２入力端子および出力端子を有し、前記第１入力端子に第３基準電位が与えられるアンプと、
前記アンプの前記第２入力端子と前記出力ノードとの間に設けられたサンプル用スイッチと、
前記アンプの前記出力端子に接続されたゲート端子と、前記アンプの前記第２入力端子に接続されたソース端子と、ドレイン端子とを有するＮＭＯＳトランジスタと、
前記ＮＭＯＳトランジスタの前記ドレイン端子に接続され、前記ＮＭＯＳトランジスタの前記ソース端子と前記ドレイン端子との間に流れる電流を積分して電荷を蓄積し、その電荷蓄積量に応じた電圧値を出力する積分容量素子と、
前記積分容量素子における電荷蓄積を初期化するとともに、前記サンプル用スイッチが閉じた時刻より後に前記積分容量素子における電荷蓄積動作を開始させる電荷蓄積動作開始指示部と、
を含み、
前記電荷蓄積動作開始指示部による前記積分容量素子における電荷蓄積動作の開始時刻から一定時間が経過した時に前記積分容量素子から出力される電圧値に基づいて、前記抵抗体への入力エネルギー量に応じた信号を出力する、
ことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記信号読出部が、
定電流源と、前記ＮＭＯＳトランジスタの前記ソース端子と前記定電流源との間に設けられたセット用スイッチと、を更に含み、
前記サンプル用スイッチが閉じる時刻より前の所定期間に亘って前記セット用スイッチを閉じる、
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
直列的に接続された前記抵抗体および選択用スイッチの複数組が前記第２基準電位供給端子と前記出力ノードとの間に並列的に設けられており、複数個の前記選択用スイッチのうち閉じられた選択用スイッチに対応する抵抗体が選択されて前記第２基準電位供給端子と前記出力ノードとに接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
前記第１基準電位供給端子と前記出力ノードとの間に前記参照抵抗器と直列的に設けられた第１スイッチと、
前記第２基準電位供給端子と前記出力ノードとの間に前記抵抗体と直列的に設けられた第２スイッチと、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力エネルギー量に応じて抵抗値が変化する抵抗体を備える測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
入力エネルギー量に応じて抵抗値が変化する抵抗体を備える測定装置は、一般に、一定の抵抗値を有する参照抵抗器と該抵抗体とを直列的に接続したものの両端に一定の電圧を印加して、参照抵抗器と抵抗体との接続点（出力ノード）から出力される電流に基づいて、抵抗体への入力エネルギー量に応じた信号を出力する（特許文献１を参照）。
【０００３】
図６は、入力エネルギー量に応じて抵抗値が変化する抵抗体１２を備える測定装置３の要部の構成を示す図である。同図に示される測定装置３は、直列的に接続された参照抵抗器１１および抵抗体１２を備える。参照抵抗器１１は、第１基準電位Ｖ１が与えられる第１基準電位供給端子と出力ノードＮＯとの間に設けられ、一定の抵抗値Ｒ１を有する。抵抗体１２は、第２基準電位Ｖ２が与えられる第２基準電位供給端子と出力ノードＮＯとの間に設けられ、入力エネルギー量に応じて抵抗値Ｒ２が変化する。
【０００４】
出力ノードＮＯは第３基準電位Ｖ３でクランプされる。第３基準電位Ｖ３は、第１基準電位Ｖ１と第２基準電位Ｖ２との間の電位である。例えば、Ｖ１＞Ｖ３＞Ｖ２であり、第２基準電位Ｖ２は接地電位である。第１基準電位Ｖ１供給端子から出力ノードＮＯへ流れる電流の大きさをＩ１とし、出力ノードＮＯから第２基準電位Ｖ２供給端子へ流れる電流の大きさをＩ２とし、出力ノードＮＯから後段の信号読出部へ流れる電流の大きさをＩ３とする。このとき、これらのパラメータの間には下記（１）式の関係がある。
Ｉ３＝Ｉ１−Ｉ２＝(Ｖ１−Ｖ３)／Ｒ１−Ｖ３／Ｒ２    …(1)
Ｖ１＝２Ｖ３と設定した場合、上記（１）式は下記（２）式となる。
Ｉ３＝−Ｖ３(Ｒ１−Ｒ２)／Ｒ１Ｒ２                  …(2)
【０００５】
これらの式からも判るように、入力エネルギー量に応じて抵抗体１２の抵抗値Ｒ２が変化すると、出力ノードＮＯから出力される電流の大きさＩ３が変化する。この電流値Ｉ３から、抵抗体１２の抵抗値Ｒ２が求められ、さらに、抵抗体１２への入力エネルギー量が求められる。
【０００６】
特許文献１には、出力ノードＮＯから出力される電流の大きさＩ３に基づいて抵抗体１２への入力エネルギー量に応じた信号を出力する信号読出部の回路構成が示されている。この文献に記載された信号読出部は、出力ノードＮＯから出力される電流を積分して電荷を積分容量素子に蓄積していき、その積分容量素子における電荷蓄積量に応じた電圧値と基準電圧値とを大小比較し、電荷蓄積量に応じた電圧値が基準電圧値に達したら積分容量素子の電荷をダンプする、という動作を繰り返す。このダンプの頻度は、抵抗体１２への入力エネルギー量を表すデジタル値となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４３９８５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された測定装置の信号読出部は、積分容量素子の電荷をダンプする頻度を求め、このダンプ頻度を抵抗体１２への入力エネルギー量を表すデジタル値とする。このことから、求められる入力エネルギー量は離散値となり、高精度に入力エネルギー量を求めようとするとダンプ回数を多くしなければならず、測定に長時間を要する。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、抵抗体への入力エネルギー量を短時間に求めることができる測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の測定装置は、(1) 第１基準電位が与えられる第１基準電位供給端子と出力ノードとの間に設けられ一定の抵抗値を有する参照抵抗器と、(2) 第２基準電位が与えられる第２基準電位供給端子と出力ノードとの間に設けられ入力エネルギー量に応じて抵抗値が変化する抵抗体と、(3) 出力ノードから出力される電流信号を入力し、その電流値に基づいて抵抗体への入力エネルギー量に応じた信号を出力する信号読出部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明では、信号読出部は、(a) 第１入力端子，第２入力端子および出力端子を有し、第１入力端子に第３基準電位が与えられるアンプと、(b) アンプの第２入力端子と出力ノードとの間に設けられたサンプル用スイッチと、(c) アンプの出力端子に接続されたゲート端子と、アンプの第２入力端子に接続されたソース端子と、ドレイン端子とを有するＮＭＯＳトランジスタと、(d) ＮＭＯＳトランジスタのドレイン端子に接続され、ＮＭＯＳトランジスタのソース端子とドレイン端子との間に流れる電流を積分して電荷を蓄積し、その電荷蓄積量に応じた電圧値を出力する積分容量素子と、(e) 積分容量素子における電荷蓄積を初期化するとともに、サンプル用スイッチが閉じた時刻より後に積分容量素子における電荷蓄積動作を開始させる電荷蓄積動作開始指示部と、を含むことを特徴とする。そして、信号読出部は、電荷蓄積動作開始指示部による積分容量素子における電荷蓄積動作の開始時刻から一定時間が経過した時に積分容量素子から出力される電圧値に基づいて、抵抗体への入力エネルギー量に応じた信号を出力することを特徴とする。
【００１２】
本発明では、信号読出部は、定電流源と、ＮＭＯＳトランジスタのソース端子と定電流源との間に設けられたセット用スイッチと、を更に含み、サンプル用スイッチが閉じる時刻より前の所定期間に亘ってセット用スイッチを閉じるのが好適である。
【００１３】
本発明では、直列的に接続された抵抗体および選択用スイッチの複数組が第２基準電位供給端子と出力ノードとの間に並列的に設けられており、複数個の選択用スイッチのうち閉じられた選択用スイッチに対応する抵抗体が選択されて第２基準電位供給端子と出力ノードとに接続されるのが好適である。
【００１４】
また、本発明では、第１基準電位供給端子と出力ノードとの間に参照抵抗器と直列的に設けられた第１スイッチと、第２基準電位供給端子と出力ノードとの間に抵抗体と直列的に設けられた第２スイッチと、を更に備えるのが好適である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の測定装置は、抵抗体への入力エネルギー量を短時間に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の測定装置１の構成を示す図である。
【図２】第１実施形態の測定装置１の変形例の構成を示す図である。
【図３】第１実施形態の測定装置１の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図４】第２実施形態の測定装置２の構成を示す図である。
【図５】第２実施形態の測定装置２の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図６】測定装置３の要部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
図１は、第１実施形態の測定装置１の構成を示す図である。測定装置１は、参照抵抗器１１、抵抗体１２、スイッチ２１，２２および信号読出部３０を備える。これらのうち、参照抵抗器１１、スイッチ２１、スイッチ２２および抵抗体１２は、この順に直列的に接続されている。
【００１９】
抵抗体１２の抵抗値は入力エネルギー量に応じて変化する。抵抗体１２は、例えば、熱型検出素子であるボロメータや、量子型検出素子であるＰｂＳ，ＰｂＳｅ，ＭＣＴおよびＩｎＳｂ等である。これらは、入射する赤外線のエネルギーによって抵抗値が変化する赤外線検出素子である。また、抵抗体１２は、赤外線エネルギー以外の他のエネルギー（例えば熱エネルギー等）によって抵抗値が変化する素子であってもよい。一方、参照抵抗器１１は、入力エネルギー量に依らず抵抗値が一定である抵抗器、または、入力エネルギー量の変化に対する抵抗値の変化が抵抗体１２より小さく入力エネルギー量に依らず抵抗値が一定であるとみなせる抵抗器である。
【００２０】
参照抵抗器１１の一端は、第１基準電位Ｖ１が与えられる第１基準電位供給端子に接続される。抵抗体１２の一端は、第２基準電位Ｖ２が与えられる第２基準電位供給端子に接続される。参照抵抗器１１およびスイッチ２１は、第１基準電位Ｖ１供給端子と出力ノードＮＯとの間に設けられている。抵抗体１２およびスイッチ２２は、第２基準電位Ｖ２供給端子と出力ノードＮＯとの間に設けられている。
【００２１】
スイッチ２１およびスイッチ２２は例えばＭＯＳトランジスタにより構成される。スイッチ２１およびスイッチ２２は、互いに同じ特性（特にオン抵抗値）を有するＭＯＳトランジスタであるのが好ましい。スイッチ２１およびスイッチ２２は、測定動作の際に閉じられ、測定動作時でないときには開かれて電力消費を抑制することができる。
【００２２】
信号読出部３０は、スイッチ２１，２２が閉じているときに出力ノードＮＯから出力される電流信号を入力し、その電流値に基づいて抵抗体１２への入力エネルギー量に応じた電圧信号を出力する。信号読出部３０の後段にＡＤ変換部が設けられるのが好適である。このＡＤ変換部は、信号読出部３０から出力される電圧信号値（アナログ信号値）を入力して、このアナログ信号値をデジタル信号値に変換し、このデジタル信号を出力する。
【００２３】
信号読出部３０は、スイッチ３１、アンプ３２、ＮＭＯＳトランジスタ３３、積分容量素子３４、スイッチ３５、バッファ３６およびサンプルホールド部３７を含む。アンプ３２は、非反転入力端子，反転入力端子および出力端子を有する差動アンプである。アンプ３２の非反転入力端子には第３基準電位Ｖ３が与えられる。第３基準電位Ｖ３は、第１基準電位Ｖ１と第２基準電位Ｖ２との間の電位である。例えば、Ｖ１＞Ｖ３＞Ｖ２であり、第２基準電位Ｖ２は接地電位である。
【００２４】
スイッチ３１は、アンプ３２の反転入力端子と出力ノードＮＯとの間に設けられている。スイッチ３１は例えばＭＯＳトランジスタにより構成される。ＮＭＯＳトランジスタ３３のゲート端子はアンプ３２の出力端子に接続されている。ＮＭＯＳトランジスタ３３のソース端子はアンプ３２の反転入力端子に接続されている。ＮＭＯＳトランジスタ３３のドレイン端子は積分容量素子３４に接続されている。
【００２５】
積分容量素子３４は、ＮＭＯＳトランジスタ３３のドレイン端子に接続されており、第４基準電位Ｖ４が与えられる第４基準電位供給端子にスイッチ３５を介して接続される。積分容量素子３４は、スイッチ３１が閉じてスイッチ３５が開いているときに、ＮＭＯＳトランジスタ３３のソース端子とドレイン端子との間に流れる電流を積分して電荷を蓄積し、その電荷蓄積量に応じた電圧値を出力する。
【００２６】
スイッチ３５は、閉じることで、積分容量素子３４に第４基準電位Ｖ４を与えて、積分容量素子３４における電荷蓄積を初期化することができる。また、スイッチ３１が閉じた時刻より後にスイッチ３５が開くことで、スイッチ３５は、積分容量素子３４における電荷蓄積動作を開始させることができる。スイッチ３５は、電荷蓄積動作開始指示部としての機能を有する。スイッチ３５は例えばＭＯＳトランジスタにより構成される。
【００２７】
バッファ３６は、積分容量素子３４における電荷蓄積量に応じた電圧値をサンプルホールド部３７へ出力する。サンプルホールド部３７は、積分容量素子３４における電荷蓄積動作の開始時刻から一定時間が経過した時にバッファ３６から出力された電圧値をサンプリングして、そのサンプリングした電圧値をホールドし出力する。サンプルホールド部３７から出力される電圧値は、抵抗体１２への入力エネルギー量に応じたものである。
【００２８】
なお、図２に示されるように、直列的に接続された抵抗体１２ｍおよびスイッチ２２ｍの複数組が第２基準電位Ｖ２供給端子と出力ノードＮＯとの間に並列的に設けられていてもよい。この場合、測定装置１は、Ｍ個の抵抗体１２１〜１２ＭおよびＭ個のスイッチ２２１〜２２Ｍを備える。各抵抗体１２ｍの一端は第２基準電位Ｖ２供給端子に接続され、各抵抗体１２ｍの他端はスイッチ２２ｍを介して出力ノードＮＯと接続されている。Ｍは２以上の整数であり、ｍは１以上Ｍ以下の各整数である。Ｍ個のスイッチ２２１〜２２Ｍは一定周期で順次に閉じる。閉じられたスイッチ２２ｍに対応する抵抗体１２ｍが選択されて第２基準電位Ｖ２供給端子と出力ノードＮＯとに接続される。
【００２９】
第１実施形態の測定装置１の動作の一例は以下のとおりである。図３は、第１実施形態の測定装置１の動作の一例を示すタイミングチャートである。同図には、積分容量素子３４における電荷蓄積動作の開始を指示するスイッチ３５の開閉状態、アンプ３２の反転入力端子と出力ノードＮＯとを接続するためのスイッチ３１の開閉状態、抵抗体１２と出力ノードＮＯとを接続するためのスイッチ２２の開閉状態、アンプ３２の出力端子から出力されてＮＭＯＳトランジスタ３３のゲート端子に与えられる電圧値、および、積分容量素子３４における電荷蓄積量に応じてバッファ３６から出力される電圧値、が順に示されている。なお、スイッチ２１はスイッチ２２と同期して開閉する。
【００３０】
時刻ｔ１１前には、スイッチ３５は閉じており、積分容量素子３４における電荷蓄積は初期化されている。また、時刻ｔ１１前には、スイッチ３１およびスイッチ２２は開いており、アンプ３２の反転入力端子への入力はない。時刻ｔ１１に、スイッチ２２が閉状態に転じて、抵抗体１２が第２基準電位Ｖ２供給端子と出力ノードＮＯとに接続される。図２の構成の場合、時刻ｔ１１に、Ｍ個のスイッチ２２１〜２２Ｍのうちの何れかのスイッチ２２ｍが閉状態に転じて、その閉状態に転じたスイッチ２２ｍに対応する抵抗体１２ｍが選択されて第２基準電位Ｖ２供給端子と出力ノードＮＯとに接続される。
【００３１】
時刻ｔ１２に、スイッチ３１が閉状態に転じて、アンプ３２の反転入力端子が出力ノードＮＯに接続される。アンプ３２の反転入力端子と非反転入力端子とはイマジナリショートの関係にあるから、アンプ３２の反転入力端子の電位は、アンプ３２の非反転入力端子に供給される第３基準電位Ｖ３と等しい。これにより、出力ノードＮＯは第３基準電位Ｖ３でクランプされる。そして、抵抗体１２の抵抗値に応じた（すなわち、抵抗体１２への入力エネルギー量に応じた）大きさの電流Ｉ３が出力ノードＮＯから出力される。
【００３２】
時刻ｔ１２以降、出力ノードＮＯから出力される電流Ｉ３がＮＭＯＳトランジスタ３３のソース端子とドレイン端子との間に流れるように、アンプ３２の出力端子から出力されてＮＭＯＳトランジスタ３３のゲート端子に与えられる電圧値が変化していき、その電圧値は、時刻ｔ１２から時間Ｔwaitが経過した時刻ｔ１３に安定する。
【００３３】
アンプ３２の出力電圧値が時刻ｔ１３に安定した後の時刻ｔ１４に、スイッチ３５が開状態に転じて、積分容量素子３４における電荷蓄積動作が開始される。時刻ｔ１４以降、積分容量素子３４における電荷蓄積量に応じてバッファ３６から出力される電圧値が変化していく。
【００３４】
電荷蓄積動作開始時刻ｔ１４から一定時間Ｔintが経過した時刻ｔ１５に、積分容量素子３４における電荷蓄積量に応じてバッファ３６から出力された電圧値は、サンプルホールド部３７によりサンプリングされホールドされる。時刻ｔ１５以降、サンプルホールド部３７によりホールドされて出力される電圧値は、抵抗体１２への入力エネルギー量に応じたものである。
【００３５】
時刻ｔ１６に、スイッチ３５が閉状態に転じて、積分容量素子３４における電荷蓄積が初期化される。また、時刻ｔ１６に、スイッチ３１およびスイッチ２２が開状態に転じて、アンプ３２の反転入力端子と出力ノードＮＯとが切り離される。以後、次のスイッチ２２が閉じて、それに対応する抵抗体１２について同様の動作が行われる。
【００３６】
本実施形態の測定装置１は、積分容量素子３４における電荷蓄積動作の開始時刻ｔ１４から一定時間Ｔintが経過した時刻ｔ１５に積分容量素子３４から出力される電圧値に基づいて、抵抗体１２への入力エネルギー量に応じた信号を求めるので、抵抗体１２への入力エネルギー量を短時間に測定することができる。
【００３７】
図４は、第２実施形態の測定装置２の構成を示す図である。図１に示された第１実施形態の測定装置１の構成と比較すると、図４に示される第２実施形態の測定装置２は、信号処理部３０に替えて信号処理部３０Ａを備える点で相違する。図１中の信号処理部３０の構成と比較すると、図４中の信号処理部３０Ａは、スイッチ３８および定電流源３９を更に含む点で相違する。以下では、この相違点について主に説明する。
【００３８】
信号処理部３０Ａにおいて、スイッチ３８は、ＮＭＯＳトランジスタ３３のソース端子と定電流源３９との間に設けられている。スイッチ３８は、スイッチ３１が閉じる時刻より前の所定期間に亘って閉じる。スイッチ３８が閉じている期間、定電流源３９は、ＮＭＯＳトランジスタ３３のソース端子とドレイン端子との間に一定電流を流すことができる。
【００３９】
第２実施形態の測定装置２の動作の一例は以下のとおりである。図５は、第２実施形態の測定装置２の動作の一例を示すタイミングチャートである。同図には、積分容量素子３４における電荷蓄積動作の開始を指示するスイッチ３５の開閉状態、アンプ３２の反転入力端子と出力ノードＮＯとを接続するためのスイッチ３１の開閉状態、抵抗体１２と出力ノードＮＯとを接続するためのスイッチ２２の開閉状態、ＮＭＯＳトランジスタ３３のソース端子と定電流源３９とを接続するためのスイッチ３８の開閉状態、アンプ３２の出力端子から出力されてＮＭＯＳトランジスタ３３のゲート端子に与えられる電圧値、および、積分容量素子３４における電荷蓄積量に応じてバッファ３６から出力される電圧値、が順に示されている。
【００４０】
時刻ｔ２１前には、スイッチ３５は閉じており、積分容量素子３４における電荷蓄積は初期化されている。時刻ｔ２１前には、スイッチ３１およびスイッチ２２は開いており、アンプ３２の反転入力端子への入力はない。また、時刻ｔ２１前には、スイッチ３８は開いており、ＮＭＯＳトランジスタ３３のソース端子と定電流源３９とは切り離されている。時刻ｔ２１に、スイッチ２２が閉状態に転じて、抵抗体１２が第２基準電位Ｖ２供給端子と出力ノードＮＯとに接続される。
【００４１】
また、時刻ｔ２１に、スイッチ３８が閉状態に転じて、ＮＭＯＳトランジスタ３３のソース端子と定電流源３９とが接続され、ＮＭＯＳトランジスタ３３のソース端子とドレイン端子との間に一定電流が流れる。なお、スイッチ２２とスイッチ３８とは同時に閉状態に転じる必要はない。時刻ｔ２１以降、定電流源３９による一定電流がＮＭＯＳトランジスタ３３のソース端子とドレイン端子との間に流れるように、アンプ３２の出力端子から出力されてＮＭＯＳトランジスタ３３のゲート端子に与えられる電圧値が変化していき、その電圧値は、時刻ｔ２１から時間Ｔwaitが経過した時刻ｔ２２に安定する。時刻ｔ２２にスイッチ３８が開状態に転じる。
【００４２】
時刻ｔ２２に、スイッチ３１が閉状態に転じて、アンプ３２の反転入力端子が出力ノードＮＯに接続される。アンプ３２の反転入力端子と非反転入力端子とはイマジナリショートの関係にあるから、アンプ３２の反転入力端子の電位は、アンプ３２の非反転入力端子に供給される第３基準電位Ｖ３と等しい。これにより、出力ノードＮＯは第３基準電位Ｖ３でクランプされる。そして、抵抗体１２の抵抗値に応じた（すなわち、抵抗体１２への入力エネルギー量に応じた）大きさの電流Ｉ３が出力ノードＮＯから出力される。
【００４３】
時刻ｔ２４に、スイッチ３５が開状態に転じて、積分容量素子３４における電荷蓄積動作が開始される。時刻ｔ２４以降、積分容量素子３４における電荷蓄積量に応じてバッファ３６から出力される電圧値が変化していく。
【００４４】
電荷蓄積動作開始時刻ｔ２４から一定時間Ｔintが経過した時刻ｔ２５に、積分容量素子３４における電荷蓄積量に応じてバッファ３６から出力された電圧値は、サンプルホールド部３７によりサンプリングされホールドされる。時刻ｔ２５以降、サンプルホールド部３７によりホールドされて出力される電圧値は、抵抗体１２への入力エネルギー量に応じたものである。
【００４５】
時刻ｔ２６に、スイッチ３５が閉状態に転じて、積分容量素子３４における電荷蓄積が初期化される。また、時刻ｔ２６に、スイッチ３１およびスイッチ２２が開状態に転じて、アンプ３２の反転入力端子と出力ノードＮＯとが切り離される。以後、次のスイッチ２２が閉じて、それに対応する抵抗体１２について同様の動作が行われる。
【００４６】
本実施形態の測定装置２も、積分容量素子３４における電荷蓄積動作の開始時刻ｔ２４から一定時間Ｔintが経過した時刻ｔ２５に積分容量素子３４から出力される電圧値に基づいて、抵抗体１２への入力エネルギー量に応じた信号を求めるので、抵抗体１２への入力エネルギー量を短時間に測定することができる。
【００４７】
第１実施形態の測定装置１と比べると、第２実施形態の測定装置２は、更に以下のような効果をも奏する。すなわち、第１実施形態の測定装置１では、アンプ３２からの出力電圧値が安定するのに要する時間Ｔwaitは出力ノードＮＯからの出力電流値Ｉ３に依存し、出力電流値Ｉ３が小さいほど時間Ｔwaitは長くなる。これに対して、第２実施形態の測定装置２では、スイッチ３１が閉状態に転じてアンプ３２の反転入力端子が出力ノードＮＯに接続される時刻ｔ２２より前の期間に、スイッチ３８が閉じて、定電流源３９による一定電流がＮＭＯＳトランジスタ３３のソース端子とドレイン端子との間に流れるように、アンプ３２の出力端子から出力される電圧値が変化していき、その電圧値はやがて安定する。このことから、第２実施形態の測定装置２は、出力ノードＮＯからの出力電流値Ｉ３が小さくても、アンプ３２からの出力電圧値が安定するのに要する時間Ｔwaitを短縮することができる。この点でも、第２実施形態の測定装置２は、抵抗体１２への入力エネルギー量を短時間に測定することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１〜３…測定装置、１１…参照抵抗器、１２…抵抗体、２１，２２…スイッチ、３０，３０Ａ…信号読出部、３１…スイッチ、３２…アンプ、３３…ＮＭＯＳトランジスタ、３４…積分容量素子、３５…スイッチ、３６…バッファ、３７…サンプルホールド部、３８…スイッチ、３８…定電流源、ＮＯ…出力ノード。
【図１】
2014020876.tif 000003
【図２】
2014020876.tif 000004
【図３】
2014020876.tif 000005
【図４】
2014020876.tif 000006
【図５】
2014020876.tif 000007
【図６】
2014020876.tif 000008