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1. Feld der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen analogen Schnittstellenschaltkreis.
Darüber
hinaus ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf eine Technik, die
auf solch einen Schnittstellenschaltkreis effektiv angewandt wird,
der in einem integrierten Halbleiterschaltkreis hergestellt worden
ist, z.B. eine Technik, die effektiv genutzt wurde in einem Kommunikationsgerät, das als
ein Modulator, ein Sprach-CODEC und Ähnliches bekannt ist.
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2. Beschreibung
des Stands der Technik
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Wie
in 3 gezeigt, sind auf einer Seite 6 der japanischen
Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 9-238078, nach der ein konventioneller
Pegelverschiebungsschaltkreis mit einem Differenz-Operationsverstärker und
einem Einphasen-Operationsverstärker
ausgerüstet
ist, sowohl ein Ausgang positiver Phase als auch ein Ausgang negativer
Phase eines Digital-zu-Analog-Wandlers
vom stromaddierenden Typ jeweils mit den zwei Eingangsanschlüssen eines Differenz-Operationsverstärkers verbunden.
Da eine Potentialdifferenz zwischen den zwei Anschlüssen des
Differenz-Operationsverstärkers
durch den Einphasen-Operationsverstärker verstärkt und dann die verstärkte Potentialdifferenz
an den Digital-zu-Analog-Wandler
vom stromaddierenden Typ zurückgeführt wird,
werden die Ausgangsströme
des Ausgangs positiver Phase und des Ausgangs negativer Phase des
Digital-zu-Analog-Wandlers
vom stromaddierenden Typ in einem feinen Mode angepasst, werden
die Offset-Spannungen
eines ersten Ausgangsanschlusses und eines zweiten Ausgangsanschlusses
des Differenz-Operationsverstärkers
in einem feinen Mode angepasst, und somit wird ein Offset-Fehler
verringert.
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Jedoch
wird in der in der konventionellen Technik beschriebenen Schaltkreisanordnung
solch eine Einrichtung für
die Erkennung und Korrektur des Offset-Fehlers, die dem Differenz-Operationsverstärker selbst
eigen ist, nicht vorgesehen, und der Offset-Fehler ist vergrößert. Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das oben beschriebene Problem zu
lösen,
und deshalb war es ein Ziel, einen Pegelverschiebungsschaltkreis
vorzusehen, der in der Lage ist, einen Offset-Fehler eines Gesamtsystems zu
korrigieren, das auch den Offset-Fehler
enthält, der
dem Operationsverstärker
selbst zu eigen ist.
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Dies
wird erreicht durch die Merkmale, wie sie in Anspruch 1 vorgestellt
werden. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden in den abhängigen
Ansprüchen
vorgestellt.
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Eine
Pegelverschiebungsspannungsausgabevorrichtung, die enthält:
- – Widerstände, die
zwei gleiche Widerstandswerte haben, die verwendet werden, um kontinuierlich
eine Spannung des neutralen Punkts zwischen zwei Differenzsignalausgängen eines
Operationsverstärkers
zu erkennen;
- – und
einen Operationsverstärker,
der eine Potentialdifferenz zwischen dieser Spannung des neutralen
Punkts und einer dritten Eingangsspannung verstärkt, und die verstärkte Potentialdifferenz entweder
an ein Eingangssignal oder an einen Eingangsanschluss positiver
Phase des Operationsverstärkers
zurückführt.
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1 ist
ein elektrisches Schaltungsdiagramm für die Darstellung eines Pegelverschiebungsschaltkreises,
der durch die konventionelle Technik verwirklicht werden kann.
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2 ist
ein elektrisches Schaltungsdiagramm für die Darstellung eines Pegelverschiebungsschaltkreises
nach einer Ausführungsform
1.
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3 ist
ein elektrisches Schaltungsdiagramm für die Darstellung eines Pegelverschiebungsschaltkreises
nach einer Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung.
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4 ist
ein elektrisches Schaltungsdiagramm für die Darstellung eines Pegelverschiebungsschaltkreises
nach einer Ausführungsform
3.
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5 ist
ein elektrisches Schaltungsdiagramm für die Darstellung eines Pegelverschiebungsschaltkreises
nach einer Ausführungsform
4.
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1 ist
ein elektrisches Schaltungsdiagramm für die Darstellung eines Pegelverschiebungsschaltkreises,
der durch die konventionelle Technik verwirklicht werden kann. Der
in 1 gezeigte Schaltkreis ist ausgerüstet mit
einem Digital-zu-Analog-Wandler 1a vom stromaddierenden Typ,
einem ersten Operationsverstärker 1e,
einem ersten Widerstand 1g, einem zweiten Widerstand 1i, einem
zweiten Operationsverstärker 1l und
auch einem dritten Operationsverstärker in. Der Digital-zu-Analog-Wandler 1a vom
stromaddierenden Typ umfasst „n" Stücke von
Stromquellen 1a(1) bis 1a(n), die jeweils nach
Bits gewichtet sind, und einer Vielzahl von Schaltern, von denen
jeder als Reaktion auf einen digitalen Eingangswert 1b von
n Bits eingeschaltet ist, und diesem Digital-zu-Analog-Wandler 1a vom
stromaddierenden Typ ist sowohl ein Ausgang 1c mit positiver
Phase als auch ein Ausgang 1d mit negativer Phase zu eigen.
Der erste Operationsverstärker 1e hat
einen Differentialausgang, und seine zwei Eingangsanschlüsse sind
mit dem Ausgang 1c mit positiver Phase und dem Ausgang 1d mit
negativer Phase verbunden. Der erste Widerstand 1g ist
zwischen einem ersten Ausgang 1f des ersten Operationsverstärkers 1e und
dem Ausgang 1c mit positiver Phase geschaltet. Der zweite
Widerstand 1i ist zwischen einem zweiten Ausgang 1h des
ersten Operationsverstärkers 1e und
dem Ausgang 1d mit negativer Phase geschaltet. Der zweite
Operationsverstärker 1l verstärkt eine
Differenz zwischen dem Ausgang 1c mit positiver Phase und
einem Referenzgleichspannungspotential 1j, und führt dann
dieses verstärkte
Differenzpotential einer ersten Stromquelle 1k zu. Der
dritte Operationsverstärker 1n verstärkt eine
Differenz zwischen dem Ausgang 1d mit negativer Phase und
dem Referenzgleichspannungspotential 1j, und führt dann
dieses verstärkte
Differenzpotential einer zweiten Stromquelle 1m zu.
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Da
in dem Digital-zu-Analog-Wandler 1a vom stromaddierenden
Typ eine Ausgabe dieses D/A-Wandlers 1a als ein Stromwert
erhalten wird, kann jedes Potential des Ausgangs 1c mit
positiver Phase und des Ausgangs 1d mit negativer Phase
einen beliebigen Spannungswert annehmen.
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Unter
Nutzung einer Rückführungsoperation verändert der
erste Operationsverstärker 1e das
Potential des ersten Ausgangs 1f in solch ein Potential, das
definiert ist durch Subtraktion eines Spannungsabfalls, der über den
ersten Widerstand 1g erscheint, vom Potential des Ausgangs 1c mit
positiver Phase. Auch verändert
der erste Operationsverstärker 1e das
Potential des zweiten Ausgangs 1h in solch ein Potential,
das definiert ist durch Subtraktion eines Spannungsabfalls, der über den
zweiten Widerstand 1i erscheint, vom Potential des Ausgangs 1d mit
negativer Phase. Ferner steuert der zweite Operationsverstärker 1l die
erste korrigierende Stromquelle 1k derart, dass das Potential
des Ausgangs 1c mit positiver Phase gleich dem Referenzgleichspannungspotential 1j wird,
und der dritte Operationsverstärker
in steuert die zweite korrigierende Stromquelle 1m derart,
dass das Potential des Ausgangs 1d mit negativer Phase
gleich dem Referenzgleichspannungspotential 1j wird.
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Als
Ergebnis dieser Operationen können
sowohl das Potential des ersten Ausgangs 1f als auch das
Potential des zweiten Ausgangs 1h dadurch, dass sowohl
das Potential des Ausgangs 1c mit positiver Phase als auch
das Potential des Ausgangs 1d mit negativer Phase gleich
dem Referenzgleichspannungspotential 1j wird, jeweils einen
Differenzausgang darstellen, während
das Referenzgleichspannungspotential 1j als eine Maximalspannung definiert
ist.
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Wie
zuvor erläutert,
können
in dem in 1 gezeigten Schaltkreis die
mit „1e" bis „1n" bezeichneten Elemente
als der Pegelverschiebungsschaltkreis funktionieren hinsichtlich
sowohl des Ausgangs 1c mit positiver Phase als auch des
Ausgangs 1d mit negativer Phase des D/A-Wandlers 1a vom
stromaddierenden Typ.
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Jedoch
gibt es in der oben beschriebenen Schaltkreisanordnung keine Einrichtung
für das
Erkennen eines Offset-Fehlers, der dem ersten Operationsverstärker 1e selbst
zuzurechnen ist, oder für
die Korrektur dieses Offset-Fehlers. Folglich wird der dem ersten
Operationsverstärker 1e selbst
zuzurechnende Offset-Fehler sowohl zur ersten Ausgabe 1f als
auch zur zweiten Ausgabe 1h addiert, so dass dieser Pegelverschiebungsschaltkreis
nicht mit hoher Präzision
gefertigt werden kann.
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Um
dieses Problem zu lösen,
ist eine solche Einrichtung erforderlich, mit der Offset-Fehler
hinsichtlich der ersten Ausgabe 1f als auch der zweiten Ausgabe 1h erkannt
und korrigiert werden.
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2 zeigt
eine Ausführungsform
1 eines Pegelverschiebungsschaltkreises.
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Der
in 2 gezeigte Schaltkreis ist ausgerüstet mit
einem Digital-zu-Analog-Wandler 2a vom stromaddierenden
Typ, einem ersten Operationsverstärker 2e, einem ersten
Widerstand 2g, einem zweiten Widerstand 2i, einem
dritten Widerstand 2j, einem vierten Widerstand 2k und
einem zweiten Operationsverstärker 20.
Der Digital-zu-Analog-Wandler 2a vom stromaddierenden Typ
umfasst „n" Stücke von
Stromquellen 2a(1) bis 2a(n), die jeweils nach Bits
gewichtet sind, und einer Vielzahl von Schaltern, von denen jeder
als Reaktion auf einen digitalen Eingangswert 2b von n
Bits eingeschaltet ist, und diesem Digital-zu-Analog-Wandler 2a vom
stromaddierenden Typ ist sowohl ein Ausgang 2c mit positiver Phase
als auch ein Ausgang 2d mit negativer Phase zu eigen. Der
erste Operationsverstärker 2e hat
einen Differentialausgang, und seine zwei Eingangsanschlüsse sind
mit dem Ausgang 2c mit positiver Phase und dem Ausgang 2d mit
negativer Phase verbunden. Der erste Widerstand 2g ist
zwischen einem ersten Ausgang 2f des ersten Operationsverstärkers 2e und
dem Ausgang 2c mit positiver Phase geschaltet. Der zweite
Widerstand 2i ist zwischen einem zweiten Ausgang 2h des
ersten Operationsverstärkers 2e und
dem Ausgang 2d mit negativer Phase geschaltet. Der dritte
Widerstand 2j und der vierte Widerstand 2k sind
in Serie zwischen dem ersten Ausgang 2f und dem zweiten
Ausgang 2h geschaltet, und der Widerstandswert des dritten
Widerstands 2j ist gleich dem Widerstandswert des vierten
Widerstands 2k, Der zweite Operationsverstärker 2o verstärkt eine
Differenz zwischen einem Referenzgleichspannungspotential 2l und
einem Potential des Mittelpunkts zwischen der ersten Ausgabe 2f und
der zweiten Ausgabe 2h, das am Verbindungspunkt zwischen
dem dritten Widerstand 2j und dem vierten Widerstand 2k produziert
wird. Dann führt
der zweite Operationsverstärker 2o die
verstärkte
Potentialdifferenz sowohl zur ersten korrigierenden Stromquelle 2m als
auch zur zweiten korrigierenden Stromquelle 2n zurück.
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Da
in dem Digital-zu-Analog-Wandler 2a vom stromaddierenden
Typ eine Ausgabe dieses D/A-Wandlers 2a als ein Stromwert
erhalten wird, kann jedes Potential des Ausgangs 2c mit positiver Phase
und des Ausgangs 2d mit negativer Phase einen beliebigen
Spannungswert annehmen.
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Unter
Nutzung einer Rückführungsoperation verändert der
erste Operationsverstärker 2e das
Potential des ersten Ausgangs 2f in solch ein Potential, das
definiert ist durch Subtraktion eines Spannungsabfalls, der über den
ersten Widerstand 2g erscheint, vom Potential des Ausgangs 2c mit
positiver Phase. Ferner verändert
der erste Operationsverstärker 2e das
Potential des zweiten Ausgangs 2h in solch ein Potential,
das definiert ist durch Subtraktion eines Spannungsabfalls, der über den
zweiten Widerstand 2i erscheint, vom Potential des Ausgangs 2d mit
negativer Phase. Auch wird ein Zwischenpotential zwischen dem dritten
Widerstand 2j und dem vierten Widerstand 2k sowohl
von dem dritten Widerstand 2j als auch dem vierten Widerstand 2k produziert,
wobei deren Widerstandswerte einander gleich sind. Dieses Zwischenpotential
wird zu einer durchschnittlichen Spannung zwischen dem ersten Ausgang 2f und
dem zweiten Ausgang 2h, die gleich einem Differenzsignal
ist. Der zweite Operationsverstärker 2o steuert
sowohl die erste korrigierende Stromquelle 2m als auch
die zweite korrigierende Stromquelle 2n derart, dass sowohl
die durchschnittliche Spannung an dem ersten Ausgang 2f und
eine durchschnittliche Spannung an dem zweiten Ausgang 2h gleich
dem Referenzgleichspannungspotential 2l wird.
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Wie
oben erläutert
können
die in dem in 2 gezeigten Schaltkreis mit „2e" bis „2o" bezeichneten Schaltkreiselemente
als der Pegelverschiebungsschaltkreis hinsichtlich sowohl des Ausgangs 2c positiver
Phase als auch des Ausgangs 2d negativer Phase des D/A-Wandlers 2a vom
stromaddierenden Typ funktionieren. Auch hängen weder die durchschnittliche
Spannung am ersten Ausgang 2f noch die durchschnittliche
Spannung am zweiten Ausgang 2h von dem Offset-Fehler des
ersten Operationsverstärkers 2e ab,
sondern werden kontinuierlich gleich dem Referenzgleichspannungspotential 2l.
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Wie
oben beschrieben kann dann, wenn Ausführungsform 1 eines Pegelverschiebungsschaltkreises
angewendet wird, selbst wenn dem ersten Operationsverstärker 2e der
Offset-Fehler zu
eigen ist, solch ein Pegelverschiebungsschaltkreis mit hoher Präzision verwirklicht
werden, so dass dieser Offset-Fehler weder am ersten Ausgang 2f noch
am zweiten Ausgang 2h erscheint.
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3 zeigt
eine Ausführungsform
2 des Pegelverschiebungsschaltkreises der vorliegenden Erfindung.
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Der
in 3 gezeigte Schaltkreis ist ähnlich dem in 2 gezeigten
Schaltkreis. Dieser Schaltkreis hat ein von dem Schaltkreis von 2 unterschiedliches
Merkmal. D.h. sowohl der Ausgang 3c positiver Phase als
auch der Ausgang 3d negativer Phase eines D/A-Wandlers 3a vom
stromaddierenden Typ sind nicht direkt mit einem ersten Operationsverstärker 3e mit
Differentialausgang verbunden, sondern sind beide über einen
fünften
Widerstand 3p bzw. einen sechsten Widerstand 3q miteinander
verbunden. Ferner sind sowohl der Ausgang 3c positiver Phase
als auch der Ausgang 3d negativer Phase über einen
siebten Widerstand 3r bzw. einen achten Widerstand 3s mit
Masse verbunden.
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Falls
die Schaltkreisanordnung von 3 eingesetzt
wird, dann kann eine willkürliche
Potentialdifferenz eingestellt sein zwischen zwei Eingangsspannungen
des ersten Operationsverstärkers 3e und
sowohl des Ausgangs 3c positiver Phase als auch des Ausgangs 3d negativer
Phase des D/A-Wandlers 3a vom stromaddierenden Typ mittels sowohl
des fünften
Widerstands 3p als auch des sechsten Widerstands 3q.
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Auch
sind selbst dann, wenn die von dem ersten Ausgang 3f und
dem zweiten Ausgang 3h abgeleiteten Ausgangsspannungen
kontinuierlich in einem solchen Spannungsbereich liegen, der den
dynamischen Ausgangsbereich des D/A-Wandlers 3a vom stromaddierenden
Typ übersteigt,
sowohl der Ausgang 3c positiver Phase als auch des Ausgang 3d negativer
Phase über
den siebten Widerstand 3r bzw. den achten Widerstand 3s mit
Massepotential verbunden, so dass sowohl die Ausgangsspannung am
Ausgang 3c positiver Phase als auch die Ausgangsspannung
am Ausgang 3d negativer Phase auf solche Spannungen eingestellt
werden kann, die innerhalb des Spannungsbereichs wie dem dynamischen
Ausgangsbereich eingestellt werden können.
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Da
diese Wirkungen selbst in solch einem Fall erzielt werden können, dass
sowohl die Ausgangsspannungen an dem ersten Ausgang 3f als auch
an dem zweiten Ausgang 3h nach Ausführung der Pegelverschiebungsoperation
kontinuierlich innerhalb eines solchen Spannungsbereichs liegt,
der den dynamischen Ausgangsbereich des D/A-Wandlers 3a vom stromaddierenden
Typ übersteigt,
können
die Ausgangsspannungen von dem ersten Ausgang 3f und dem
zweiten Ausgang 3h ohne jeden Offset-Fehler abgeleitet
werden.
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Wie
oben erläutert
können
die in dem in 3 gezeigten Schaltkreis mit „3e" bis „3s" bezeichneten Schaltkreiselemente
als der Pegelverschiebungsschaltkreis hinsichtlich sowohl des Ausgangs 3c positiver
Phase als auch des Ausgangs 3d negativer Phase des D/A-Wandlers 3a vom
stromaddierenden Typ funktionieren. Auch werden sowohl die durchschnittliche
Spannung am ersten Ausgang 3f als auch die durchschnittliche
Spannung am zweiten Ausgang 3h kontinuierlich gleich dem
Referenzgleichspannungspotential 3l, während sie nicht von dem dynamischen
Ausgangsbereich des D/A-Wandlers 3a vom stromaddierenden
Typ und von dem Offset-Fehler des ersten Operationsverstärkers 3e abhängen.
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Wie
oben beschrieben erscheint dann, wenn der Pegelverschiebungsschaltkreis
der vorliegenden Erfindung angewendet wird, selbst wenn der Offset-Fehler
in dem ersten Operationsverstärker 3e enthalten
ist, dieser Offset-Fehler weder am ersten Ausgang 3f noch
am zweiten Ausgang 3h des ersten Operationsverstärkers 3e,
und der Hochleistungs-Pegelverschiebungsschaltkreis mit hoher Präzision kann
verwirklicht werden, der nicht abhängt von dem dynamischen Ausgangsbereich
des D/A-Wandlers 3a vom stromaddierenden Typ.
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4 zeigt
eine Ausführungsform
3 eines Pegelverschiebungsschaltkreises.
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Der
in 4 gezeigte Schaltkreis ist ausgerüstet mit
einem Digital-zu-Analog-Wandler 4a vom stromaddierenden
Typ, einem ersten Widerstand 4e, einem zweiten Widerstand 4f,
einem ersten Operationsverstärker 4g,
einem dritten Widerstand 4h, einem vierten Widerstand 4j,
einem zweiten Operationsverstärker 4k,
einem fünften
Widerstand 4l, einem sechsten Widerstand 4n, einem
siebten Widerstand 4o, einem achten Widerstand 4p und
auch einem dritten Operationsverstärker 4r. Der Digital-zu-Analog-Wandler 4a vom
stromaddierenden Typ umfasst „n" Stücke von
Stromquellen 4a(1) bis 4a(n), die jeweils nach
Bits gerichtet sind, und einer Vielzahl von Schaltern, von denen
jeder als Reaktion auf einen digitalen Eingangswert 4b von
n Bits eingeschaltet ist, und diesem Digital-zu-Analog-Wandler 4a vom
stromaddierenden Typ ist sowohl ein Ausgang 4c mit positiver
Phase als auch ein Ausgang 4d mit negativer Phase zu eigen.
Der erste Widerstand 4e ist zwischen den Ausgang 4c positiver
Phase und das Massepotential geschaltet. Der zweite Widerstand 4f ist zwischen
den Ausgang 4d negativer Phase und das Massepotential geschaltet.
Der dritte Widerstand 4h ist zwischen den Ausgang 4c positiver Phase
und einen invertierenden Eingangsanschluss des ersten Operationsverstärkers 4g geschaltet.
Der vierte Widerstand 4j ist zwischen den ersten Ausgangsanschluss 4i und
den invertierenden Eingangsanschluss des ersten Operationsverstärkers 4g geschaltet.
Der fünfte
Widerstand 4l ist zwischen den Ausgang 4d negativer
Phase und einen invertierenden Eingangsanschluss des zweiten Operationsverstärkers 4k geschaltet.
Der sechste Widerstand 4n ist zwischen den zweiten Ausgangsanschluss 4m und einen
invertierenden Eingangsanschluss des zweiten Operationsverstärkers 4k geschaltet.
Der siebte Widerstand 4o und der achte Widerstand 4p haben denselben
Widerstand und sind in Serie geschaltet zwischen dem ersten Ausgangsanschluss 4i und dem
zweiten Ausgangsanschluss 4m. In dem dritten Operationsverstärker 4r ist
ein Referenzgleichspannungspotential 4q mit seinem Eingangsanschluss positiver
Phase verbunden; ein Verbindungspunkt zwischen dem siebten Widerstand 4o und
dem achten Widerstand 4p ist mit seinem invertierenden
Eingangsanschluss verbunden; und sein Ausgangsanschluss ist gemeinsam
sowohl mit dem Eingangsanschluss positiver Phase des ersten Operationsverstärkers 4g als
auch mit dem Eingangsanschluss positiver Phase des zweiten Operationsverstärkers 4k verbunden.
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Der
Digital-zu-Analog-Wandler 4a vom stromaddierenden Typ gibt
ein Differenzspannungssignal von dem Ausgang 4c positiver
Phase und dem Ausgang 4d negativer Phase durch den ersten
Widerstand 4e und den zweiten Widerstand 4f aus. Auch
stellen der erste Operationsverstärker 4g, der dritte
Widerstand 4h und der vierte Widerstand 4j einen
ersten invertierenden Verstärkerschaltkreis
dar, während
der zweite Operationsverstärker 4k,
der fünfte
Widerstand 4j und der sechste Widerstand 4n einen
zweiten invertierenden Verstärkerschaltkreis darstellen.
Sowohl der erste Verstärkerschaltkreis
als auch der zweite Verstärkerschaltkreis
führen
invertierende Verstärkeroperationen
durch, während
eine Ausgangsspannung des dritten Operationsverstärkers 4r als
eine gemeinsame Referenzspannung verwendet wird.
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In
diesem Schaltkreis stellt die Ausgangsspannung des dritten Operationsverstärkers 4r ein Zwischenpotential
zwischen dem ersten Ausgangsanschluss 4i, der mit dem Ausgang
des ersten invertierenden Verstärkerschaltkreises
korrespondiert, und dem zweiten Ausgangsanschluss 4m, der
mit dem Ausgang des zweiten invertierenden Verstärkerschaltkreises korrespondiert,
dar, nämlich
solch eine Spannung, die ermittelt wird durch Verstärkung einer Differenz
zwischen einer durchschnittlichen Spannung eines jeden der Differenzausgangssignale
und dem Referenzgleichspannungspotential 4q. Der Ausgang
dieses dritten Operationsverstärkers 4r,
des ersten invertierenden Verstärkerschaltkreises
und des zweiten invertierenden Verstärkerschaltkreises stellen eine
Rückführungsschleife
dar. Diese Rückführungsschleife
vergrößert und
verkleinert jede der Ausgangsspannungen von dem ersten Ausgangsanschluss 4i und
jede der Ausgangsspannungen von dem zweiten Ausgangsanschluss 4m entlang
derselben Richtung. Folglich kann diese Rückführungsschleife derart arbeiten,
dass eine Spannung an einem Mittelpunkt zwischen dem ersten Ausgangsanschluss 4i und
dem zweiten Ausgangsanschluss 4m, nämlich der durchschnittlichen
Spannung eines jeden der Differenzausgangssignale, gleich dem Referenzgleichspannungspotential 4q wird.
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Wie
oben erläutert
können
die in dem in 4 gezeigten Schaltkreis mit „4e" bis „4r" bezeichneten Schaltkreiselemente
als der Pegelverschiebungsschaltkreis hinsichtlich sowohl des Ausgangs 4c positiver
Phase als auch des Ausgangs 4d negativer Phase des D/A-Wandlers 4a vom
stromaddierenden Typ funktionieren. Auch werden sowohl die durchschnittliche
Spannung am ersten Ausgang 4i als auch die durchschnittliche
Spannung am zweiten Ausgang 4m kontinuierlich gleich dem
Referenzgieichspannungspotential 4q, während sie weder von dem dynamischen
Ausgangsbereich des D/A-Wandlers 4a vom stromaddierenden
Typ noch von dem Offset-Fehler des ersten Operationsverstärkers 4g noch
von dem Offset-Fehler des zweiten Operationsverstärkers 4k abhängen.
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Wie
oben beschrieben erscheinen dann, wenn die Ausführungsform 3 des Pegelverschiebungsschaltkreises
angewendet wird, selbst wenn der Offset-Fehler in dem ersten Operationsverstärker 4g und
in dem zweiten Operationsverstärker 4k enthalten
ist, diese Offset-Fehler
weder am Ausgang 4i des ersten Operationsverstärkers 4g noch
am Ausgang 4m des zweiten Operationsverstärkers 4k,
und der Hochleistungs-Pegelverschiebungsschaltkreis kann mit hoher
Präzision
verwirklicht werden, der nicht abhängt von dem dynamischen Ausgangsbereich
des D/A-Wandlers 4a vom stromaddierenden Typ.
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4 zeigt
eine Ausführungsform
4 eines Pegelverschiebungsschaltkreises.
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Der
in 5 gezeigte Schaltkreis ist ähnlich dem in 4 gezeigten
Schaltkreis. Dieser Schaltkreis hat ein unterschiedliches Merkmal
bezüglich dem
in 4 gezeigten Schaltkreis. D.h. ein erster Kondensator 5s ist
einem vierten Widerstand 5j parallel geschaltet, und ein
zweiter Kondensator 5t ist einem sechsten Widerstand 5n parallel
geschaltet.
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Innerhalb
des Schaltkreises von 5 stellen ein erster Operationsverstärker 5g,
ein dritter Widerstand 5h und ein vierter Widerstand 5j einen
ersten invertierenden Verstärkerschaltkreis
dar, während
ein zweiter Operationsverstärker 5k,
ein fünfter Widerstand 5l und
ein sechster Widerstand 5n einen zweiten invertierenden
Verstärkerschaltkreis
darstellen. Folglich können
durch Hinzufügen
von Kondensatoren zusätzlich
Filterfunktionen vorgesehen werden hinsichtlich der Abschnitte des
ersten invertierenden Verstärkerschaltkreises
und des zweiten invertierenden Verstärkerschaltkreises. Da in dem
Fall dieser Ausführungsform
der erste Kondensator 5s und der zweite Kondensator 5t zusätzlich eingesetzt werden,
kann sowohl der erste invertierende Verstärkerschaltkreis als auch der
zweite invertierende Verstärkerschaltkreis
solch eine Funktion eines primären aktiven
LPF (low-pass filter, Tiefpassfilter) haben. Da auch solch eine
Filterfunktion leicht hinzugefügt
werden kann, ist leicht vorherzusagen, dass ein komplexer Filterschaltkreis
angeordnet werden kann durch weiteres Kombinieren eines Tiefpassfilters
höherer Ordnung
mit einem HPF (high-pass filter, Hochpassfilter).
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Wie
oben beschrieben erscheinen dann, wenn die Ausführungsform 4 eines Pegelverschiebungsschaltkreises
angewendet wird, selbst wenn der Offset-Fehler in dem ersten Operationsverstärker 5g und
in dem zweiten Operationsverstärker 5k enthalten
ist, diese Offset-Fehler
weder am Ausgang 5i des ersten Operationsverstärkers 5g noch
am Ausgang 5m des zweiten Operationsverstärkers 5k,
und der Hochleistungs-Pegelverschiebungsschaltkreis mit hoher Präzision kann
zusätzlich
zu der Filterfunktion verwirklicht werden, der nicht abhängt von
dem dynamischen Ausgangsbereich des D/A-Wandlers 5a vom
stromaddierenden Typ.
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Da
die zwei Widerstände
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung denselben Widerstandswert haben,
und die Operationsverstärker vorgesehen
sind, um die Gleichtaktpotentialrückführung zusätzlich zum Operationsverstärkung für die Ausgabe
des Differenzsignals durchzuführen,
kann solch ein Pegelverschiebungsschaltkreis, der selbst solch ei nen,
dem Operationsverstärker
eigenen Offset-Fehler selbsttätig
korrigieren kann, der für
die Ausgabe des Differenzsignals verwendet wird, durch eine Schaltkreisanordnung
mit geringen Ausmaßen verwirklicht
werden. Falls darüber
hinaus der Pegelverschiebungsschaltkreis der vorliegenden Erfindung verwendet
wird, dann kann dieser Pegelverschiebungsschaltkreis leicht mit
hoher Leistungsfähigkeit hergestellt
werden durch Hinzufügen
der Filterfunktionen oder Ähnlichem,
so dass der analoge Schnittstellenschaltkreis hoher Leistungsfähigkeit
und mit geringen Ausmaßen
in hoher Präzision
verwirklicht werden kann.