静電容量を測定するためのマルティプレクサと同等機能の切り替え部品の有無と浮遊容量の低減方法についての質問

　マルティプレクサとはうたっていませんが、GaAsのアンテナSWが低容量です
http://www.njr.co.jp/pdf/ij/ij05001.pdf
3GHzまで使用できますので、大変低容量です
(インサーションロスのグラフから、50ohmとして計算すると容量が出ます）
耐圧が無いのが難点ですが
同様のICが各社から出ています　
　ダイオードをスイッチ(ブリッジ)にする方法もありますが、
理解は難しいと思います
これは、耐圧が必要なときに有利です
また、一般的に半導体に印加する電圧を上げると、
容量が減少していきます
参考になるものが余りありませんが下記に理論があります
http://www.ece.jhu.edu/~pps/ECE493/LectureNotes/LNotes1.pdf
　他にバススイッチというICも低容量でおもしろいと思います

マルチプレクサ内部ではアナログSWが使われていると思いますが、ディスクリート部品では寄生容量は非常に大きいようです。どこの寄生容量が問題になるか、文面からはわかりませんが、in-out間ならば回路構成でキャンセルできる可能性はあります（inとoutを同電位になるようにするとか）。制御端子との寄生容量はいわゆるフィードスルー電圧としてキャンセルは困難です。ただしオフセットが載るだけです（実際には信号電圧依存性はあるが）ので、電源範囲にあれば、何とかなると思います。

静電容量を無視出来るマルチプレクサは思い当たりませんが、結局微少変化を測定する回路を構成することがベターと思います。このような回路は一般にブリッジ回路が使用され、初期のバランス状態からの変化を測定すればマルチプレクサの静電容量があっても微少変化が測定できると思います。
歪計ではブリッジ回路を用いて１／１００万程度の
抵抗変化を測定しています。
ガード電極はＨＰ社のインピーダンスメータで使用されていますがこれは電極の接触抵抗の変化をキャンセルするもので、測定回路の入力インピーダンス（静電容量）の影響を抑制するものでは」ないと思います。
　指紋照合器で微少の静電容量変化を計っているのであればブリッジ回路を切り替えて初期の微少なアンバランスを初期値として記憶し、それから変化
分を測定していると思います。
ところで、マルチプレクサを使用されうという事は
速度的な問題があってリレーなどの静電容量の小さい装置が使えないと言う事ですか？

お礼

2003/10/17 23:26

kazu_i 様

　早々の回答ありがとうございます。
　何分素人故、良く理解できていません。
　因みに特許情報図書館で指紋センサーを検索すると、
　　　特開２０００－２１３９０８では、
　　センス線の寄生容量やスイッチング素子の容
　　量バラつきの影響を抑えるために、センス線
　　を仮想接地しているようです（回路全体の構
　　成・機能も良く理解できませんが...）。
　また、検索エンジンで指紋センサを検索しますと
　　トムソン社の工夫
　　　　http://www.st-japan.co.jp/99_06_magazine/challenge/12/ch2.htm

　　富士通社の工夫（これは小型化のため、セン　サ面を指でなぞるスイープ型・・・検出容量に　不安定さが懸念されるが？）
http://pr.fujitsu.com/jp/news/2002/02/27.html

　上記のいずれにも回路が図示されていますが、今ひとつ理解できないところがあります。

　週明けにも周りの電気屋さんにも尋ねてみようと思っています。

　リレーとマルチプレクサとの間の選択性についても相談してみます。

　その結果をみてまた、この掲示板にてお尋ねすることにします。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　以上

質問者