JPS60140479A - スイツチドキヤパシタ積分回路 - Google Patents

スイツチドキヤパシタ積分回路

Info

Publication number
JPS60140479A
JPS60140479A JP24986383A JP24986383A JPS60140479A JP S60140479 A JPS60140479 A JP S60140479A JP 24986383 A JP24986383 A JP 24986383A JP 24986383 A JP24986383 A JP 24986383A JP S60140479 A JPS60140479 A JP S60140479A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
operational amplifier
capacitor
switched capacitor
voltage
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.)
Granted
Application number
JP24986383A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH051509B2 (ja
Inventor
Eiji Masuda
英司 増田
Iku Terajima
寺島 郁
Hiroshi Mobara
茂原 宏
Koichi Sato
晃一 佐藤
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.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics 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 Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP24986383A priority Critical patent/JPS60140479A/ja
Publication of JPS60140479A publication Critical patent/JPS60140479A/ja
Publication of JPH051509B2 publication Critical patent/JPH051509B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06GANALOGUE COMPUTERS
    • G06G7/00Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
    • G06G7/12Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers
    • G06G7/18Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers for integration or differentiation; for forming integrals
    • G06G7/184Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers for integration or differentiation; for forming integrals using capacitive elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、演算増幅器を用いたスイッチドキャパシタ
積分回路に係り、特にその演算増幅器のオフセット電圧
を補償するようにしたものの改良に関する。
〔発明の技術的背景〕
周知のように、上記の如き積分回路にあっては、演算増
幅器のオフセット電圧が出力電圧ζ二影響を及ぼさない
ように補償することが必要となる。すなわち、第1図は
、従来より広く知られている積分回路を示すもので、演
算増幅器1ノ、抵抗R1及びコンデンサC1より構成さ
れている。そして、この場合、演算増幅器11を理想的
なものとし、そのオフセット電圧■013を図示の如く
直流電圧源12で等何曲に置き換えると、入力電圧VI
Nに対する出力電圧VO,,Tは、S次元では、 となり、SR,C,<1のとき、演算増幅器11のオフ
セット電圧VO8は、略積分回路の利得倍されて出力電
圧V OUTに表われることになる。
また、近時では、積分回路の精度向上のために、上記抵
抗R1に代えてスイッチドキャパシタをインピーダンス
回路として使用するようにした、いわゆるスイッチドキ
ャパシタ積分回路が多く出現してきているが、この場合
にも演算増幅器11のオフセット電圧VOBは、スイッ
チドキャパシタの8国をC′とすると、入力電圧■IN
の略(1+0′/c )倍されて出力電圧! VOUTに表われることになる。
そこで、従来より、演算増幅器11のオフセット電圧V
O8の補償対策として、USP−4,365,204に
示すような手段が考えられている。すなわち、こtは、
第2図に示すように入力電圧VINをスイッチ13乃至
15及びコンデンサC2よりなるスイッチドキャパシタ
回路16を介して演算増幅器11の反転入力端−及びコ
ンデンf”ll”;印加し、バッファ回路17を介して
出力電圧V OUTを得るようにしている。そして、オ
フセット電圧■○Sの補償に際しては、回路を初期化す
るクロック信号によってスイッチ18乃至20をオンさ
せ、オフセット電圧VO8をコンデンサC8に充電しバ
ッファ回路21及びスイッチ20を介してスイッチドキ
ャパシタ回路16I=供給すること君=よI)、入力電
圧VINからオフセット電圧VO8を減算して補償する
ようにしているものである。
〔背景技術の問題点〕
しかしながら、上記のような従来のオフセット電圧補償
手段では、演算増幅器11のオフセット電圧VO8は補
償されるものの、ノ(ソファ回路17のオフセット電圧
に対しては何らの考慮もはられれていないため、結局)
くソファ回路17のオフセット電圧が出力電圧VOUT
に影響を与えてしまうという問題を有している。
〔発明の目的〕
この発明は上記事情を考慮してなされたもので、例えば
バッファ回路のようにオフセット電圧が問題とされるよ
うな回路を用いることなく、簡易な構成でしかも確実に
演算増幅器のオフセット電圧を補償し得る極めて良好な
スイッチドキャパシタ積分回路を提供することを目的と
する。
〔発明の概要〕
すなわち、この発明に係るスイッチドキャパシタ積分回
路は、入力信号電圧がインピーダンス回路を介して反転
入力端に印加され基準電位が非反転入力端に印加される
演算増幅器と、この演算増幅器の反転入力端とインピー
ダンス回路との間に介在されるコンデンサと、このコン
デンサのうち演算増幅器の反転入力端に接続される側と
該演算増幅器の出力端との間に介在され所定周期でスイ
ッチング駆動される第1のスイッチング回路と、容量性
素子を含み前記コンデンサのうちインピーダンス回路に
接続される側と演算増幅器の出力端との間に介在される
帰還負荷回路と、前記コンデンサのうちインピーダンス
回路に接続される側と基準電位端との間に介在され第1
のスイッチング回路に同期してスイッチング駆動さ几る
第2のスイッチング回路とを具備してなることを特徴と
するものである。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。第3図において、3ノは入力信号電圧VI
Nが印加される入力端子である。この入力端子31は、
スイツy−32乃至35及びコンデンサCIIよりなる
インピーダンス回路としてのスイッチドキャパシタ回路
36と、コンデンサC12とを直列に介して、演算増幅
器37の反転入力端Hに接続されている。そして、この
演算増幅器37の非反転入力端←→は、基準電位端とし
ての接地端に接続されている。
また、上記演算増幅器37の出力端は、この積分回路の
出力信号電圧VOUTを得るための出力端子38に接続
されている。
ここで、上記コンデンサC1□のうち、演算増幅器37
の反転入力端←)に接続される側と、演算増幅器37の
出力端との間には、スイッチ39が介在されている。ま
た、上記コンデンサC11のうち、スイッチドキャパシ
タ回路36に接続される側と、上記演算増幅器37の出
力端との間には、容量性素子を含み演算増幅器37を積
分回路として動作させるための帰還負荷回路40が介在
されている。さらに、上記コンデンサCttのうち、ス
イッチドキャパシタ回路36に接続される側は、スイッ
チ41を介して接地されている。
そして、上記各スイッチ32乃至35,39゜41は、
第4図に示すような、互いに重なり合わないクロック信
号φ1 、φ2によって、オン。
オフ状態に制御されるものである。すなわち、スイッチ
32.33は、クロック信号φ、がH(へイ)レベルの
ときオン状態となり、L(ロー)レベルのときオフ状態
になされる。また、他のスイッチ34,35,39.4
1は、クロック信号φ2がHレベルのときオン状態とな
り、Lレベルのときオフ状態になされるものである。
上記のような構成において、以下第5図に示すタイミン
グ図を参照して、その動作を説明する。すなわち、入力
端子3ノに第5図に示すような入力信号電圧VINが印
加されているとすると、まずクロック信号φ2がHレベ
ルの期間では、スイッチ39.41がオン状態となされ
るので、演算増幅器37はボルテージフォロワ構成とな
されるため、出力端子38には演算増幅器37のオフセ
ット電圧VO8が出力される。
このとき、コンデンサClff1には、そのスイッチド
キャパシタ回路36と接続される側がスイッチ41を介
して接地されるため、上記オフセット電圧VO8が充電
される。また、このとき、スイッチ34.35がオン状
態であるから、スイッチドキャパシタ回路36のコンデ
ンサCIlは、その両端が接地されるので、放電状態と
なされる。
次に、クロック信号φ1がHレベルの期間では、スイッ
チ32.33がオン状態となり、入力信号電圧vrNが
コンデンサC11を介して、コンデンサC1lのスイッ
チドキャパシタ回路36と接続された側に印加される。
ところが、前述したように、コンデンサC,tには演算
増幅器37のオフセット電圧VO8が充電されたまま保
持されているので、結局演算増幅器37の反転入力端(
−)には、入力信号電圧VINからオフセット電圧VO
8を差し引いた電圧VIN −VOBが印加されて、通
常の積分動作が行なわれ、出力端子38からは第5図に
示すような出力信号電圧V OUTが発生されるように
なる。すなわち、クロック信号φ、がHレベルの期間で
は、帰還負荷回路40の帰還作用により、コンデンサC
Itのスイッチドキャパシタ回路36と接続された側は
一定電位に保たれ、演算増幅器37の反転入力端(−)
に印加される電圧は、入力信号電圧VINからオフセッ
ト電圧VOaを減算したものとなる。このため、クロッ
ク信号φ。
がHレベルの期間における出力信号電圧VOUTは、オ
フセット電圧Vosの影響を受けないようになるもので
ある。
したがって、上記実施例のような構成によれば、従来の
バッファ回路17のようにオフセット電圧が問題とされ
るような回路を用いることなく、スイッチ39.41及
びコンデンサC□だ(すの極めて簡易な構成で確実に演
算増幅器37のオフセット電圧Vosを補償することが
できるものである。また、出力信号電圧VOUTは、ク
ロック信号φ2がHレベルの期間においてオフセット電
圧VO8となるので、この期間の出力電圧を取り除くた
めに出力端子3Bにクロック信号φ、の立下りで出力信
号電圧V OUTをサンプルホールドする回路を接続す
るようにすればよい。さらに、上記積分回路が多段に直
列接続さλ′6でいる場合には、最終段にオフセット電
圧の影Uを受けにくいスイッチドキャパシタ回路を接続
し、クロック信号φ、のHレベル期間に該スイッチドキ
ャパシタ回路に出力信号電圧を入力させるようにすれば
よいものである。
また、上記実施例ではインピーダンス回路としてスイッ
チドキャパシタ回路36を使用するようにしたが、この
インピーダンス回路としては単にコンデンサで置き換え
てもよく、またスイッチドキャパシタによる等価負性抵
抗を用いるようにしてもよいものである。
さらに、上記実施例では、各スイッチ32乃至35,3
9,41を2つのクロック信号φ1゜φ2でスイッチン
グ制御させるようにしたが、これは第6図に示すような
互いに重なり合わない3つのタロツク信号φ1乃至φ、
を用いて制御するようにしてもよい。すなわち、スイッ
チ32.33はクロック信号φ、がHレベルのときオン
状態となり、Lレベルのときオフ状態となすようにし、
スイッチ34.35はクロック信号φ2がHレベルのと
きオン状態となり、Lレベルのときオフ状態となすよう
にし、スイッチ39.41はクロック信号φ、がHレベ
ルのときオン状態となり、Lレベルのときオフ状態とな
るようにしても、上記と略同様の動作を行なうことがで
きる。
次に、$7図乃至第9図はそれぞれ前記帰還負荷回路4
0の具体例を示すものである。まず、第7図に示すもの
は、コンデン−9−013とスイッチ42とを直列接続
したものである。この場合、ズイツf42は、積分回路
が2つのクロック信号6.、φ、を用いる場合にはクロ
ック信号φ、がHレベルのときオン状態になされ、3つ
のクロック信号φ、乃至φ、を用いる場合にはクロック
信号φ、がHレベルのときオフ状態となされるように制
御されるものである。
また、第8図に示すものは、スイッチ43乃至46及び
コンデンサCI4よりなるスイッチドキャパシタ回路4
7を用いるようにしたものである。この場合、積分回路
が第4図及び第6図に示したどちらのクロック信号を用
いるものであっても、スイッチ43.44はクロック信
号φ1がHレベルでオン状態となされ、スイッチ45.
46はクロック信号φ2がHレベルでオン状態となされ
るように制御されるものである。
さらに、第9図に示すものは、上記第7図に示す回路と
第8図に示す回路とを組み合わせたものである。この場
合、各スイッチ42乃至46のオン、オフ制御は、第7
図及び第8図でそれぞれ説明したのと同様にして行なわ
れる。
ここで、第1O図は、第3図に示す回路の帰還負荷回路
40として、第9図に示す回路を用いた場合の、全体的
な回路構成を示すものである。
次に、第11図は、この発明に係る積分回路を用いて、
帯域除去フィルタ回路を構成した場合の一使用例を示す
ものである。すなわち、この帯域除去フィルタ回路は、
コンデンサC+s 乃至Crt、スイッチ48乃至5o
及び演算増幅器51よりなる積分回路52と、この積分
回路52の出力が供給され、スイッチドキャパシタ回路
53、コンデンサCIS + ” 1.、スイッチ54
乃至56及び演算増幅器57よりなる積分回路5Bと、
この積分回路58の出力を上記積分回路52に帰還する
ためのスイッチドキャパシタ回路59及びコンデンサC
7゜とよりなるものである。そして、上記スイッチドキ
ャパシタ回路53は、スイッチ6o乃至63とコンデン
サ021とよりなり、スイッチドキャパシタ回路59は
、スイッ′f64乃至67とコンデンサC2□とよりな
るものである。
ここで、第11図に示す回路を帯域除去フィシタとして
動作させる場合、スイッチ48゜49,54.65をオ
フ状態とし、スイッチ56をオン状態に設定するととも
に、スイッチ60.63乃至65をクロック信号φ、カ
ーHレベルのときオン状態となし、スイッチ61゜62
.66.67をクロック信号φ!力1Hレベルのときオ
ン状態となすよう:二制御する゛・。この場合、2つの
クロック信号φ1 、φ2の%>ずれかがHレベルの場
合にも演算増幅器51.57の出力がサンプルされるた
め、オフセット電圧補償のためのスイッチ4B、49,
50.54乃至56はクロック信号φ1.φ、に重な1
ノ合わない第3のクロック信号φ、で制御する必要があ
る。つまり、クロック信号φ、力くHレベルのときスイ
ッチ48.49,54.55カーオン状態となり、スイ
ッチ50.56がオフ状態となるようになされるもので
ある。
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、この外その要旨を逸脱しなり為範囲で極々変形して実
施することができる。
〔発明の効果〕
したがって、以上詳述したようにこの発明によれば、例
えばバッファ回路のよう;ニオフセット電圧が問題とさ
れるような回路を用いることなく、筒易な構成でしかも
確実に演算増幅器のオフセット電圧を補償し得る極めて
良好なスイッチドキャパシタ積分回路を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図はそれぞれ従来の積分回路を示すブロ
ック回路構成図、第3図はこの発明に係るスイッチドキ
ャパシタ積分回路の一実施例を示すブロック回路構成図
、第4図は同実施例のスイッチ制御用のクロック信号を
示すタイミング図、第5図は同実施例の動作を説明する
ためのタイミング図、第6図は同実施例のスイッチ制御
用のクロック信号の変形例を示すタイミング図、第7図
乃至第9図はそれぞれ同実施例の帰還負荷回路の具体例
を示す回路構成図、第10図は同実施例において第9図
に示す帰還負荷回路を接続した状態を示すブロック回路
構成図、第11図はこの発明を帯域除去フィルタ回路に
適用した場合の一使用例を示すブロック回路構成図であ
る。 31・・・入力端子、32〜35・・・スイッチ、36
・・・スイッチドキャパシタ回路、37・・・演算増幅
器、38・・・出力端子、39・・・スイッチ、40・
・・帰還負荷回路、41〜46・・・スイッチ、47・
・・スイッチドキャパシタ回路、48〜50・・・スイ
ッチ、51・・・演算増幅器、52・・・積分回路、5
3・・・スイツテドキャノ(シタ回路、54〜56・・
・スイッチ、57・・・演算増幅器、58・・・積分回
路、59・・・スイッチドキャパシタ回路、出願人代理
人 弁理士 鈴 江 武 彦図面の:’I’”;a (
内容に変更なし)第1図 1 第2図 1久 第3図 第4図 第5図 V□U7 vos 第6図 ψ3v爪−L−fしゴ尤 第7図 第8図 第9図 第10図 第1頁の続き [相]発 明 者 佐 藤 晃 −川崎市川崎区東田町
リング株式会社内 2番地11号 東芝マイコンエンジニア特許庁長官 若
杉和夫 殿 1.事件の表示 特願昭58−249863号 2、発明の名称 スイッチドキャパシタ積分回路 3、補IIミをする渚 事件との関係 特許出題人 11、代理人 6、補正のえ1象 明IB書 、 図面 11、。 7、補正の内容 (・ ゛・I :

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力信号電圧がインピーダンス回路を介して反転
    入力端に印加され基準電位が非反転入力端に印加される
    演算増幅器と、この演算増幅器の反転入力端と前記イン
    ピーダンス回路との間に介在されるコンデンサと、この
    コンデンサの前記演算増幅器の反転入力端に接続される
    側と前記演算増幅器の出力端との間に介在され所定周期
    でスイッチング駆動される第1のスイッチング回路と、
    容量性素子を含み前記コンデンサの前記インピーダンス
    回路に接続される側と前記演算増幅器の出力端との間に
    介在される帰還負荷回路と、前記コンデンサの前記イン
    ピーダンス回路に接続される側と基準電位端との間に介
    在、され前記第1のスイッチング回路に同期してスイッ
    チング駆動される第2のスイッチング回路とを具備して
    なることを粕徴とするスイツテドキャパシタ積分回路。
  2. (2)上記帰還負荷回路は上記第1及び第2のスイッチ
    ング回路と異なるオン、オフ関係に制御される第3のス
    イッチング回路とコンデンサとを直列接続するように構
    成してなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のスイッチドキャパシタ積分回路。
  3. (3)上記帰還負荷回路はスイッチドキャパシタで構成
    されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のス
    イッチドキャパシタ積分回路。
  4. (4)上記インピーダンス回路はスイッチドキャパシタ
    で構成されることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃
    至第3項いずれかに記載のスイッチドキャパシタ積分回
    路。
JP24986383A 1983-12-27 1983-12-27 スイツチドキヤパシタ積分回路 Granted JPS60140479A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24986383A JPS60140479A (ja) 1983-12-27 1983-12-27 スイツチドキヤパシタ積分回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24986383A JPS60140479A (ja) 1983-12-27 1983-12-27 スイツチドキヤパシタ積分回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60140479A true JPS60140479A (ja) 1985-07-25
JPH051509B2 JPH051509B2 (ja) 1993-01-08

Family

ID=17199305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24986383A Granted JPS60140479A (ja) 1983-12-27 1983-12-27 スイツチドキヤパシタ積分回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60140479A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013051470A (ja) * 2011-08-30 2013-03-14 Seiko Epson Corp スイッチトキャパシター積分回路、フィルター回路、多出力フィルター回路、物理量測定装置、及び電子機器
KR20170080775A (ko) * 2015-12-30 2017-07-11 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치 및 그의 구동방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49104541A (ja) * 1973-02-05 1974-10-03

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49104541A (ja) * 1973-02-05 1974-10-03

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013051470A (ja) * 2011-08-30 2013-03-14 Seiko Epson Corp スイッチトキャパシター積分回路、フィルター回路、多出力フィルター回路、物理量測定装置、及び電子機器
KR20170080775A (ko) * 2015-12-30 2017-07-11 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치 및 그의 구동방법

Also Published As

Publication number Publication date
JPH051509B2 (ja) 1993-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7292095B2 (en) Notch filter for ripple reduction in chopper stabilized amplifiers
JP3791767B2 (ja) フライングキャパシタ式電圧検出回路
US5475337A (en) Switched capacitor amplifier circuit
US5479130A (en) Auto-zero switched-capacitor integrator
JP2023074039A (ja) 積分回路
US20100079204A1 (en) Switched-capacitor amplifier arrangement having a low input current
JPS6355108B2 (ja)
JPH08273388A (ja) サンプル・ホールド回路
US5541599A (en) Data independent loading of a reference in a discrete time system
JP3222276B2 (ja) コンパレータ回路およびコンパレータ回路の制御方法
CN114978054B (zh) 自稳零运算放大器
JP2000022500A (ja) スイッチトキャパシタ回路
CN108696252B (zh) 差动放大装置
JP3491226B2 (ja) デルタ・シグマ変調器
US5804978A (en) Circuit for feeding a Wheatstone Bridge with a rectangular waveform voltage
JPS60140479A (ja) スイツチドキヤパシタ積分回路
JP3483565B2 (ja) 複数の入力信号を積分する方法および装置
JP2003234638A (ja) 多入力積分回路及び多入力δς変調回路
US5617054A (en) Switched capacitor voltage error compensating circuit
JPS6218095B2 (ja)
JP3824867B2 (ja) アナログ信号処理装置
JPH0818353A (ja) 演算増幅回路
JP4369820B2 (ja) スイッチトキャパシタ増幅回路
JP2008047997A (ja) スイッチトキャパシタ回路
KR100191781B1 (ko) 데이타등화장치