JP2008211808A - Reference voltage generation circuit and voltage amplifier using same - Google Patents

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JP2008211808A JP2008057974A JP2008057974A JP2008211808A JP 2008211808 A JP2008211808 A JP 2008211808A JP 2008057974 A JP2008057974 A JP 2008057974A JP 2008057974 A JP2008057974 A JP 2008057974A JP 2008211808 A JP2008211808 A JP 2008211808A
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Hiroshi Kimura
博 木村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a voltage amplifier capable of amplifying input signals having a variety of signal amplitudes to have a certain amplitude by using a reference voltage circuit having an excellent response performance. <P>SOLUTION: In a reference voltage generation circuit 7, only a switch SW1 is turned off in a first period and a maximum peak value Vmax of an input signal In is kept at a node A of a first capacitor 1. In the next second period, switches SW2 and SW3 are released and a voltage difference of the maximum peak value V max and a minimum peak value Vmin is held at a node C of a capacitor array 4. At this time, a holding voltage of a second capacitor 2 in the capacitor array 4 is added to a holding voltage of a first capacitor 1, and a voltage of a node B is outputted as a reference voltage Vref. The input signal In is given to one input terminal of a differential amplification circuit 6, and the reference voltage Vref is given to the other input terminal. The reference voltage Vref is generated at a point of time when the holding voltages of the nodes A and C are stabilized. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、PDS(Passive Double Star)光加入者システム等の光通信システムにおいて、光ファイバーからの光信号を受けるフォトダイオードからの出力電流が電流電圧変換された信号のように、種々の信号振幅を持つ入力信号を一定の振幅にまで増幅する電圧増幅器に関する。   In an optical communication system such as a PDS (Passive Double Star) optical subscriber system, the present invention has various signal amplitudes such as a signal obtained by converting an output current from a photodiode receiving an optical signal from an optical fiber into a current-voltage converter. The present invention relates to a voltage amplifier that amplifies an input signal to a certain amplitude.

近年、将来のFTTH(Fiber To The Home)化に向けて、光加入者システムの研究が盛んに行われている。しかし、巨大な伝送容量を持つ光ファイバーの一般家庭への導入は、従来の金属回線に比べて経済性の面で課題となっている。こうした中で、局側からの一本の光ファイバーを分岐させることにより複数加入者への双方向通信サービスを可能としたPDS光加入者システムは、経済性の面から有望視されている。   In recent years, research on optical subscriber systems has been actively conducted for future FTTH (Fiber To The Home). However, the introduction of an optical fiber having a huge transmission capacity into a general household is a problem in terms of economy as compared with a conventional metal line. Under such circumstances, a PDS optical subscriber system that enables a two-way communication service to a plurality of subscribers by branching a single optical fiber from the station side is promising from the viewpoint of economy.

このような光通信システムにおいては、各家庭から局までの距離が各々異なるため、光ファイバーでの伝送距離も各々異なることになる。光の減衰量も各々異なり、光受信器の光リンク部で光-電気変換された信号は、微小振幅信号から大振幅信号まで種々の振幅を持つ電圧信号となる。この電圧信号からクロック及びデータを抽出するためには、この電圧信号を、デジタル処理が可能なレベルの一定振幅の電圧信号にまで増幅する必要がある。   In such an optical communication system, since the distance from each home to the station is different, the transmission distance by the optical fiber is also different. The amount of attenuation of light is also different, and the signal that has been photoelectrically converted by the optical link unit of the optical receiver becomes a voltage signal having various amplitudes from a minute amplitude signal to a large amplitude signal. In order to extract the clock and data from the voltage signal, it is necessary to amplify the voltage signal to a voltage signal having a constant amplitude at a level that allows digital processing.

しかしながら、通常の増幅器で増幅する場合に、入力信号の振幅が小さい場合に合わせて利得を高く設定すると、オフセットにより出力が飽和したり、振幅の大きい信号が入力された場合に、出力信号が飽和して波形が大きく歪むため、クロック及びデータの抽出が不可能となる。   However, if the gain is set to a high value when the amplitude of the input signal is small when amplifying with a normal amplifier, the output is saturated when the output is saturated due to an offset or a signal with a large amplitude is input. Since the waveform is greatly distorted, the clock and data cannot be extracted.

そこで、特許文献1に開示される増幅回路が提案されている。この増幅回路では、入力信号のピーク値とボトム値とを各々検出、保持し、それらの電圧の中間値と入力信号とを振幅制限増幅器に入力する構成としている。
特開平6-310967号公報
Therefore, an amplifier circuit disclosed in Patent Document 1 has been proposed. In this amplifier circuit, the peak value and the bottom value of the input signal are detected and held, respectively, and the intermediate value of these voltages and the input signal are input to the amplitude limiting amplifier.
JP-A-6-310967

しかしながら、前記特許文献1提案の増幅回路では、ピーク値検出保持回路とボトム値検出保持回路との2つのピーク検出回路が必要となるため、消費電力が大きくなる。更に、これらの回路の出力電圧を分圧するための回路が必要となり、その分圧回路の応答速度を速くするためには、分圧抵抗の値を小さくする必要があり、更に消費電力の増大を助長する。   However, the amplifier circuit proposed in Patent Document 1 requires two peak detection circuits, that is, a peak value detection holding circuit and a bottom value detection holding circuit, so that power consumption increases. Furthermore, a circuit for dividing the output voltage of these circuits is required. In order to increase the response speed of the voltage dividing circuit, it is necessary to reduce the value of the voltage dividing resistor, and further increase the power consumption. To encourage.

また、ピーク値とボトム値との中間電圧が発生して安定するまでの時間は、ピーク値検出保持回路及びボトム値検出保持回路の各出力が安定するまでの時間と、電圧分圧回路の出力が安定するまでの時間との和となるため、大きな時間遅延が発生してしまう課題がある。   Also, the time until the intermediate voltage between the peak value and the bottom value is generated and stabilized is the time until each output of the peak value detection holding circuit and the bottom value detection holding circuit is stabilized, and the output of the voltage dividing circuit There is a problem that a large time delay occurs because it is the sum of the time until the time becomes stable.

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、低消費電力且つ高速応答性に優れたレファレンス電圧回路と、それを用いて種々の信号振幅を持つ入力信号を一定の振幅にまで増幅する電圧増幅器を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its object is to provide a reference voltage circuit with low power consumption and excellent high-speed response, and to input signals having various signal amplitudes using the reference voltage circuit. It is an object to provide a voltage amplifier that amplifies the amplitude.

前記の目的を達成するために、本発明では、入力信号の最大ピーク値及び最小ピーク値を検出した時点で同時にそれらピーク値間のリファレンス電圧を自動的に発生させるようにする。   In order to achieve the above object, according to the present invention, when the maximum peak value and the minimum peak value of the input signal are detected, a reference voltage between these peak values is automatically generated at the same time.

即ち、請求項1記載の発明のレファレンス電圧発生回路は、電圧を与えこの電圧に応じた電流が出力端子から出力される電流供給手段と、第1の容量、第2の容量及び第3の容量を順次接続して前記第1の容量の一端を固定電圧に接続し、前記第3の容量の一端を前記電流供給手段の前記出力端子に接続した縦続接続容量回路と、前記第1の容量の両端に端子対のそれぞれが接続されて外部から与える信号によって導通・遮断する第1のスイッチと、前記第2容量の両端に端子対のそれぞれが接続されて外部から与える信号によって導通・遮断する第2のスイッチと、前記第3の容量の両端に端子対のそれぞれが接続されて外部から与える信号によって導通・遮断する第3のスイッチとを備え、前記第3の容量の前記一端を前記電流供給手段の第1の端子に接続し、第2の端子に外部から信号を与え、前記第2の容量と前記第3の容量の共通接続部から信号を取り出すことを特徴とする。 That is, the reference voltage generating circuit according to the first aspect of the present invention includes a current supply means for supplying a voltage and outputting a current corresponding to the voltage from the output terminal, the first capacitor, the second capacitor, and the third capacitor. Are connected in series, one end of the first capacitor is connected to a fixed voltage, and one end of the third capacitor is connected to the output terminal of the current supply means , and A first switch that is connected to both ends of the terminal pair and is turned on / off by a signal supplied from the outside, and a first switch that is connected to and cut off by a signal supplied from the outside that is connected to both ends of the second capacitor. And a third switch connected to both ends of the third capacitor and connected and cut off by a signal applied from the outside, and the one end of the third capacitor is supplied with the current. means Connected to the first terminal, it provides a signal from the outside to the second terminal, and wherein the extracting signals from the common connection of the third capacitor and the second capacitor.

請求項2記載の発明は、請求項1記載のレファレンス電圧発生回路において、第1の期間に前記第1〜第3のスイッチを導通し、続く第2の期間に前記第1のスイッチを遮断するとともに前記第2,第3のスイッチを導通し、続く第3の期間に前記第1〜第3のスイッチを遮断することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the reference voltage generating circuit according to the first aspect, the first to third switches are turned on in a first period, and the first switch is turned off in a subsequent second period. In addition, the second and third switches are turned on, and the first to third switches are cut off in the subsequent third period.

請求項3記載の発明は、請求項1記載のレファレンス電圧発生回路において、前記第2の容量の容量値と前記第3の容量の容量値とは等しいことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the reference voltage generating circuit according to the first aspect, the capacitance value of the second capacitor is equal to the capacitance value of the third capacitor.

請求項4記載の発明は、請求項1に記載のレファレンス電圧発生回路において、前記第3の容量の前記一端を前記電流供給手段の前記出力端子に接続した経路に一方向のみに電流を導通する単方向導通素子を備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the reference voltage generating circuit according to the first aspect, a current is conducted only in one direction to a path in which the one end of the third capacitor is connected to the output terminal of the current supply unit. A unidirectional conducting element is provided.

請求項5記載の発明のレファレンス電圧発生回路は、電圧を与えこの電圧に応じた電流が出力端子から出力される電流供給手段と、所定電圧を生成する電圧発生回路と、第1の容量及び第2の容量を接続して前記第1の容量の一端に前記所定電圧が与えられ、前記第2の容量の一端を前記電流供給手段の前記出力端子に接続した縦続接続容量回路と、前記第1の容量の両端に端子対のそれぞれが接続されて外部から与える信号によって導通・遮断する第1のスイッチと、前記第2容量の両端に端子対のそれぞれが接続されて外部から与える信号によって導通・遮断する第2のスイッチとを備え、前記第2の容量の前記一端を前記電流供給手段の第1の端子に接続し、第2の端子に外部から信号を与え、前記第1の容量と前記第2の容量の共通接続部から信号を取り出すことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a reference voltage generating circuit, comprising: a current supply means for applying a voltage and outputting a current corresponding to the voltage from an output terminal; a voltage generating circuit for generating a predetermined voltage; A cascade connection capacitor circuit in which two capacitors are connected, the predetermined voltage is applied to one end of the first capacitor, and one end of the second capacitor is connected to the output terminal of the current supply means ; A first switch that is connected to and cut off by a signal applied from the outside with each terminal pair connected to both ends of the capacitor; and connected to and cut off by a signal applied from the outside connected to each terminal pair at both ends of the second capacitor. A second switch for shutting off, connecting the one end of the second capacitor to the first terminal of the current supply means, applying a signal from the outside to the second terminal, Common for the second capacity Wherein the extracting signals from the connection part.

請求項6記載の発明は、請求項5記載のレファレンス電圧発生回路において、前記容量列を構成する2つの容量の容量値は相互に等しいことを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the reference voltage generating circuit according to the fifth aspect, the capacitance values of the two capacitors constituting the capacitor string are equal to each other.

請求項7記載の発明は、請求項5に記載のレファレンス電圧発生回路において、前記第2の容量の前記一端を前記電流供給手段の前記出力端子に接続した経路に一方向のみに電流を導通する単方向導通素子を備えたことを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the reference voltage generating circuit according to the fifth aspect, current is conducted only in one direction to a path connecting the one end of the second capacitor to the output terminal of the current supply means. A unidirectional conducting element is provided.

請求項8記載の発明の電圧増幅器は、請求項1又は請求項5記載のレファレンス電圧発生回路と、2つの入力端子に入力される2つの入力電圧の差電圧に応じた出力電圧を出力する差動増幅回路とを備え、入力信号が前記レファレンス電圧発生回路及び前記差動増幅回路の一方の入力端子に与えられ、前記レファレンス電圧発生回路から出力されるレファレンス電圧が前記差動増幅回路の他方の入力端子に与えられることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a voltage amplifier according to the first aspect or the fifth aspect, wherein the reference voltage generating circuit outputs a difference between the two input voltages input to the two input terminals and outputs an output voltage corresponding to the difference voltage. An input signal is applied to one input terminal of the reference voltage generating circuit and the differential amplifier circuit, and a reference voltage output from the reference voltage generating circuit is the other of the differential amplifier circuit. It is given to an input terminal.

請求項9記載の発明の電圧増幅器は、第1の電圧増幅回路としての請求項8記載の電圧増幅器と、少なくとも1つの第2の電圧増幅回路とを具備し、前記第2の電圧増幅回路は、サンプルホールド回路と差動増幅回路とを備え、前記第2の電圧増幅回路への入力電圧は、前記サンプルホールド回路及び前記差動増幅回路の一方の入力端子に与えられ、前記サンプルホールド回路の出力電圧は、前記差動増幅回路の他方の入力端子に与えられることを特徴とする。   A voltage amplifier according to a ninth aspect of the present invention includes the voltage amplifier according to the eighth aspect as a first voltage amplification circuit, and at least one second voltage amplification circuit, and the second voltage amplification circuit includes: A sample hold circuit and a differential amplifier circuit, and an input voltage to the second voltage amplifier circuit is applied to one input terminal of the sample hold circuit and the differential amplifier circuit, The output voltage is supplied to the other input terminal of the differential amplifier circuit.

請求項10記載の発明は、請求項9記載の電圧増幅器において、前記第1の電圧増幅回路の後段に、前記1つの第2の電圧増幅回路、又は縦続接続された複数の第2の電圧増幅回路が縦続接続されることを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, in the voltage amplifier according to the ninth aspect, the one second voltage amplifying circuit or a plurality of second voltage amplifying circuits connected in cascade is provided at a subsequent stage of the first voltage amplifying circuit. The circuits are connected in cascade.

請求項11記載の発明は、請求項8、9又は10記載の電圧増幅器において、オフセット補正回路を更に具備し、前記オフセット補正回路は最終段に縦続接続されることを特徴とする。   The invention described in claim 11 is the voltage amplifier according to claim 8, 9 or 10, further comprising an offset correction circuit, wherein the offset correction circuit is cascade-connected to the final stage.

請求項12記載の発明は、請求項11記載の電圧増幅器において、前記オフセット補正回路は、第1及び第2の差動入力端子を有する差動増幅回路と、第1及び第2のピーク検出回路とを具備すると共に、第1及び第2の信号が入力され、前記第1の入力信号のピーク値が前記第1のピーク検出回路により検出及び保持され、前記第1の入力信号及びそのピーク値が第1の差動信号として前記差動増幅回路の第1の差動入力端子に入力され、前記第2の入力信号のピーク値が前記第2のピーク検出回路により検出及び保持され、前記第2の入力信号及びそのピーク値が第2の差動信号として前記差動増幅回路の第2の差動入力端子に入力されることを特徴とする。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the voltage amplifier according to the eleventh aspect, the offset correction circuit includes a differential amplifier circuit having first and second differential input terminals, and first and second peak detection circuits. And the first and second signals are input, the peak value of the first input signal is detected and held by the first peak detection circuit, and the first input signal and its peak value are detected. Is input to the first differential input terminal of the differential amplifier circuit as a first differential signal, and the peak value of the second input signal is detected and held by the second peak detection circuit, The second input signal and its peak value are input as a second differential signal to the second differential input terminal of the differential amplifier circuit.

請求項13記載の発明は、請求項11記載の電圧増幅器において、前記オフセット補正回路は、第1及び第2の差動入力端子を有する差動増幅回路と、第1及び第2のピーク検出回路とを具備すると共に、第1及び第2の信号が入力され、前記第1及び第2の入力信号が第1の差動信号として前記差動増幅回路の第1の差動入力端子に入力され、前記第1及び第2の入力信号のピーク値が各々前記第1及び第2のピーク検出回路により検出及び保持され、前記第1及び第2のピーク検出回路の出力信号が第2の差動信号として前記差動増幅回路の第2の差動入力端子に入力されることを特徴とする。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the voltage amplifier according to the eleventh aspect, the offset correction circuit includes a differential amplifier circuit having first and second differential input terminals, and a first and second peak detection circuit. The first and second signals are input, and the first and second input signals are input as first differential signals to the first differential input terminal of the differential amplifier circuit. The peak values of the first and second input signals are detected and held by the first and second peak detection circuits, respectively, and the output signals of the first and second peak detection circuits are a second differential signal. A signal is input to a second differential input terminal of the differential amplifier circuit as a signal.

請求項14記載の発明は、請求項12又は請求項13記載の電圧増幅器において、前記オフセット補正回路の第1及び第2のピーク検出回路には、前記第1及び第2の入力信号のピーク値の検出及び保持を遅らせる応答遅延回路が接続されることを特徴とする。   According to a fourteenth aspect of the present invention, in the voltage amplifier according to the twelfth or thirteenth aspect, the first and second peak detection circuits of the offset correction circuit include peak values of the first and second input signals. A response delay circuit for delaying detection and holding of the signal is connected.

請求項15記載の発明は、請求項8、9、10又は11記載の電圧増幅器において、コンパレータを更に具備し、前記コンパレータは、このコンパレータに入力される差動電圧を一定振幅の電圧にまで増幅すると共に、制御信号を受けてその出力電圧値を固定できるように構成されることを特徴とする。   A fifteenth aspect of the present invention is the voltage amplifier according to the eighth, ninth, tenth, or eleventh aspect, further comprising a comparator that amplifies the differential voltage input to the comparator to a voltage having a constant amplitude. In addition, the output voltage value can be fixed by receiving a control signal.

請求項16記載の発明は、請求項8、9、10、12又は13記載の電圧増幅器において、差動増幅回路は、その出力が振幅制限されていることを特徴とする。   The invention described in claim 16 is the voltage amplifier according to claim 8, 9, 10, 12 or 13, wherein the output of the differential amplifier circuit is limited in amplitude.

請求項17記載の発明は、請求項9又は10記載の電圧増幅器において、遅延回路を備え、前記遅延回路は、前記第1の電圧増幅回路のレファレンス電圧発生回路へのリセット信号と、前記第2の電圧増幅回路のサンプルホールド回路の制御信号との間に時間遅延を与えることを特徴とする。   According to a seventeenth aspect of the present invention, in the voltage amplifier according to the ninth or tenth aspect, a delay circuit is provided, and the delay circuit includes a reset signal to a reference voltage generating circuit of the first voltage amplifying circuit, and the second A time delay is given to the control signal of the sample hold circuit of the voltage amplifier circuit.

請求項18記載の発明は、請求項12又は13記載の電圧増幅器において、遅延回路を備え、前記遅延回路は、前記第2の電圧増幅回路の第1及び第2のサンプルホールド回路の制御信号と、前記オフセット補正回路の第1及び第2のピーク検出回路のリセット信号との間に時間遅延を与えることを特徴とする。   According to an eighteenth aspect of the present invention, in the voltage amplifier according to the twelfth or thirteenth aspect, a delay circuit is provided, and the delay circuit includes control signals for the first and second sample and hold circuits of the second voltage amplifier circuit. A time delay is given to the reset signals of the first and second peak detection circuits of the offset correction circuit.

請求項19記載の発明は、請求項15記載の電圧増幅器において、遅延回路を備え、前記遅延回路は、前記オフセット補正回路の第1及び第2のピーク検出回路のリセット信号と、前記コンパレータの制御信号との間に時間遅延を与えることを特徴とする。   According to a nineteenth aspect of the present invention, in the voltage amplifier according to the fifteenth aspect, a delay circuit is provided, and the delay circuit controls the reset signals of the first and second peak detection circuits of the offset correction circuit and the control of the comparator. A time delay is given to the signal.

以上により、請求項1〜4記載の発明では、レファレンス電圧発生回路の出力がセットリングされた時点で自動的にレファレンス電圧が発生するので、従来のようにピーク検出した電圧を更に次段の電圧分圧器で分圧してレファレンス電圧を発生させる構成に比べて、高速にレファレンス電圧を発生させることが可能となる。しかも、ピーク検出回路は1つの規模ですむので、低消費電力化も可能となる。   As described above, in the first to fourth aspects of the present invention, the reference voltage is automatically generated when the output of the reference voltage generating circuit is set. Compared to the configuration in which the voltage is divided by the voltage divider and the reference voltage is generated, the reference voltage can be generated at high speed. In addition, since the peak detection circuit has only one scale, the power consumption can be reduced.

特に、請求項2記載の発明では、第1、第2及び第3の3つの容量を有して、これら容量の何れに電圧を保持するかを切換える構成によって、第1及び第2のピーク値とレファレンス電圧とを発生させるので、簡易な構成によって容易にレファレンス電圧が発生する。   In particular, in the invention described in claim 2, the first and second peak values are provided by the configuration having three capacitors of the first, second and third, and switching which of these capacitors holds the voltage. The reference voltage is easily generated with a simple configuration.

請求項3記載の発明では、第2の容量と第3の容量との容量値が相互に等しいので、第1のピーク値と第2のピーク値との中間電圧がレファレンス電圧として発生することになる。   According to the third aspect of the present invention, since the capacitance values of the second capacitor and the third capacitor are equal to each other, an intermediate voltage between the first peak value and the second peak value is generated as the reference voltage. Become.

また、請求項5〜7記載の発明では、入力信号が第1の期間において一定値の場合には、その一定電圧を電圧発生回路により発生できるので、請求項1記載の発明のように第1の容量やこの容量の電荷放電用のリセット信号が不要になり、より簡単な構成でもって高速且つ低消費電力でレファレンス電圧を発生させることができる。   According to the fifth to seventh aspects of the present invention, when the input signal has a constant value in the first period, the constant voltage can be generated by the voltage generating circuit. And a reset signal for charge discharge of this capacitor is not required, and a reference voltage can be generated at a high speed and with low power consumption with a simpler configuration.

特に、請求項6の発明では、第2の容量と第3の容量とで容量値を等しく設定したので、電圧発生回路の出力電圧とピーク保持された電圧とのちょうど中間の電圧がレファレンス電圧として生成される。   In particular, in the invention of claim 6, since the capacitance values are set to be equal between the second capacitor and the third capacitor, an intermediate voltage between the output voltage of the voltage generation circuit and the peak held voltage is used as the reference voltage. Generated.

請求項8記載の発明では、差動増幅回路の2つの入力端子には、入力信号と、この入力信号の振幅の中心電圧であるレファレンス電圧とが与えられるので、入力信号は低歪みで増幅されることになる。   In the invention according to claim 8, since the input signal and the reference voltage which is the center voltage of the amplitude of the input signal are given to the two input terminals of the differential amplifier circuit, the input signal is amplified with low distortion. Will be.

請求項9記載の発明では、第2の電圧増幅回路において、信号入力前の電圧がサンプルホールド回路にレファレンス電圧として保持されるので、その後の入力信号は差動増幅回路において低歪みで増幅される。   According to the ninth aspect of the present invention, in the second voltage amplifier circuit, the voltage before the signal input is held as the reference voltage in the sample hold circuit, so that the subsequent input signal is amplified with low distortion in the differential amplifier circuit. .

請求項10記載の発明では、第1の電圧増幅回路の後段に更に1つの第2の電圧増幅回路又は縦続接続された複数の第2の電圧増幅回路が縦続接続されているので、入力信号は低消費電力且つ高利得で増幅される。   In the invention described in claim 10, since one second voltage amplifier circuit or a plurality of second voltage amplifier circuits connected in cascade are further connected in the subsequent stage of the first voltage amplifier circuit, the input signal is Amplified with low power consumption and high gain.

請求項11記載の発明では、電圧増幅器の最終段にはオフセット補正回路が縦続接続されているので、オフセットを有効に削除でき、オフセットに起因するデューティ劣化を小さく抑制できる。   According to the eleventh aspect of the present invention, since the offset correction circuit is cascaded in the final stage of the voltage amplifier, the offset can be effectively deleted, and the duty deterioration due to the offset can be suppressed to a small level.

請求項12及び請求項13記載の発明では、簡易な構成で容易にオフセットを補正することができる。   In the inventions according to the twelfth and thirteenth aspects, the offset can be easily corrected with a simple configuration.

請求項14記載の発明では、オフセット補正回路のピーク検出回路に応答遅延回路を付加したので、先頭ビットに異常なピークの盛上りがある場合であっても、このピーク異常を検出せず、正常なピーク値を検出することができる。   In the invention described in claim 14, since a response delay circuit is added to the peak detection circuit of the offset correction circuit, even if there is an abnormal peak rise in the first bit, this peak abnormality is not detected and is normal A simple peak value can be detected.

請求項15記載の発明では、入力差動電圧はコンパレータによって一定振幅の電圧にまで増幅されるので、ロジックレベルの振幅を持つデジタル出力信号を得ることができると共に、ノイズ等による出力信号のふらつき、変動を抑制することができる。   In the invention according to claim 15, since the input differential voltage is amplified to a voltage having a constant amplitude by the comparator, a digital output signal having a logic level amplitude can be obtained, and the fluctuation of the output signal due to noise or the like can be obtained. Variations can be suppressed.

請求項16記載の発明では、差動増幅回路はその出力が振幅制限される構成であるので、大きな振幅の入力信号に対しても飽和することがなく、デューティ劣化の少ない出力が得られる。   According to the sixteenth aspect of the present invention, since the output of the differential amplifier circuit is limited in amplitude, it is not saturated even with an input signal having a large amplitude, and an output with little duty deterioration can be obtained.

請求項17〜請求項19記載の発明では、リセット動作は、先ず、前段の第1の電圧増幅回路のレファレンス電圧発生回路、次いで第2の電圧増幅回路のサンプルホールド回路、その後にオフセット補正回路のピーク検出回路、更にその後にコンパレータの順で行われるので、安定した動作が実現され、精度の高い出力を得ることができる。   In the seventeenth to nineteenth aspects of the present invention, the reset operation is performed first by the reference voltage generation circuit of the first voltage amplification circuit in the previous stage, the sample hold circuit of the second voltage amplification circuit, and then the offset correction circuit. Since the operation is performed in the order of the peak detection circuit and then the comparator, a stable operation is realized, and a highly accurate output can be obtained.

以上説明したように、請求項1〜4記載の発明によれば、レファレンス電圧発生回路の出力がセットリングされた時点で自動的にレファレンス電圧が発生するので、高速にレファレンス電圧を発生させることが可能であると共に、ピーク検出回路が1つの規模で済むので、低消費電力化が可能である。   As described above, according to the first to fourth aspects of the present invention, since the reference voltage is automatically generated when the output of the reference voltage generating circuit is set, it is possible to generate the reference voltage at high speed. In addition, since only one peak detection circuit is required, power consumption can be reduced.

特に、請求項2記載の発明によれば、3つの容量と、これら容量の何れに電圧を保持させるかの切換構成によって、第1及び第2のピーク値とレファレンス電圧とを発生させるので、簡易な構成で容易にレファレンス電圧を発生させることができる。   In particular, according to the second aspect of the present invention, the first and second peak values and the reference voltage are generated by the switching configuration of the three capacitors and which of these capacitors holds the voltage. The reference voltage can be easily generated with a simple configuration.

請求項3記載の発明によれば、第1のピーク値と第2のピーク値との中間電圧をレファレンス電圧として発生させることができる。   According to the third aspect of the present invention, an intermediate voltage between the first peak value and the second peak value can be generated as the reference voltage.

請求項5〜7記載の発明によれば、請求項1記載の発明よりも簡単な構成でもって高速且つ低消費電力でレファレンス電圧を発生させることができる。   According to the fifth to seventh aspects of the invention, the reference voltage can be generated at a high speed and with low power consumption with a simpler configuration than that of the first aspect of the invention.

特に、請求項6の発明によれば、電圧発生回路の出力電圧とピーク保持された電圧とのちょうど中間の電圧をレファレンス電圧として生成することができる。   In particular, according to the sixth aspect of the present invention, it is possible to generate a voltage that is exactly intermediate between the output voltage of the voltage generation circuit and the peak-held voltage as the reference voltage.

請求項8記載の発明によれば、差動増幅回路の2つの入力端子に、入力信号と、この入力信号の振幅の中心電圧であるレファレンス電圧とを与えたので、入力信号を低歪みで増幅することが可能である。   According to the invention described in claim 8, since the input signal and the reference voltage which is the center voltage of the amplitude of the input signal are given to the two input terminals of the differential amplifier circuit, the input signal is amplified with low distortion. Is possible.

請求項9記載の発明によれば、信号入力前の電圧を第2の電圧増幅回路のサンプルホールド回路にレファレンス電圧として保持したので、その後の入力信号を低歪みで増幅することができる。   According to the ninth aspect of the invention, since the voltage before the signal input is held as the reference voltage in the sample hold circuit of the second voltage amplifier circuit, the subsequent input signal can be amplified with low distortion.

請求項10記載の発明によれば、第1の電圧増幅回路の後段に更に1つ又は複数の第2の電圧増幅回路を縦続接続したので、入力信号を低消費電力且つ高利得で増幅できる。   According to the tenth aspect of the present invention, since one or more second voltage amplification circuits are further connected in cascade after the first voltage amplification circuit, the input signal can be amplified with low power consumption and high gain.

請求項11記載の発明によれば、電圧増幅器の最終段にオフセット補正回路を縦続接続したので、オフセットを有効に削除して、オフセットに起因するデューティ劣化を小さく抑制できる。   According to the eleventh aspect of the present invention, since the offset correction circuit is cascade-connected to the final stage of the voltage amplifier, the offset can be effectively deleted and the duty deterioration due to the offset can be suppressed small.

請求項12及び請求項13記載の発明によれば、簡易な構成で容易にオフセットを補正することができる。   According to the twelfth and thirteenth aspects of the invention, the offset can be easily corrected with a simple configuration.

請求項14記載の発明によれば、オフセット補正回路のピーク検出回路に応答遅延回路を付加したので、先頭ビットのピーク異常を検出せず、正常なピーク値を検出することができる。   According to the fourteenth aspect of the present invention, since the response delay circuit is added to the peak detection circuit of the offset correction circuit, it is possible to detect a normal peak value without detecting the peak abnormality of the first bit.

請求項15記載の発明によれば、コンパレータによってロジックレベルの振幅を持つデジタル出力信号を得ることができると共に、ノイズ等による出力信号のふらつき、変動を抑制することができる。   According to the fifteenth aspect of the present invention, a digital output signal having a logic level amplitude can be obtained by the comparator, and fluctuations and fluctuations of the output signal due to noise or the like can be suppressed.

請求項16記載の発明によれば、差動増幅回路の出力を振幅制限したので、大きな振幅の入力信号に対する飽和を防止して、デューティ劣化の少ない出力を得ることができる。   According to the sixteenth aspect of the present invention, since the amplitude of the output of the differential amplifier circuit is limited, saturation with respect to an input signal having a large amplitude can be prevented, and an output with less duty deterioration can be obtained.

請求項17〜請求項19記載の発明によれば、前段に位置する回路から順番にリセット動作を行わせる構成としたので、安定した動作を実現して、精度の高い出力を得ることができる。   According to the seventeenth to nineteenth aspects of the present invention, the reset operation is sequentially performed from the circuit located in the preceding stage, so that a stable operation can be realized and a highly accurate output can be obtained.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る発明のレファレンス電圧発生回路を示す。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a reference voltage generation circuit according to the first embodiment of the present invention.

同図において、容量1の一端は接地されており(ここでは所定電圧VDDとし、ミニマムホールド回路として働くと仮定する)、その他端は、容量2、3の縦続接続からなる容量列4に縦続接続されている。各容量1、2、3には、スイッチSW1、SW2、SW3が並列に接続されている。これらのスイッチSW1〜SW3は各容量1〜3の両端を短絡して、電荷を抜く働きをする。また、VICは電圧電流変換回路であって、その入力側は入力電圧信号Vinが入力され、その出力側は前記容量1と容量列4とを縦続接続した回路が接続されていて、入力電圧Vinと出力電圧とが等しくなるまで容量1〜3を充電(又は放電)する働きをする。   In the figure, one end of a capacitor 1 is grounded (here, it is assumed that the voltage is a predetermined voltage VDD and works as a minimum hold circuit), and the other end is cascade-connected to a capacitor string 4 consisting of cascade connections of capacitors 2 and 3. Has been. Switches SW1, SW2, and SW3 are connected in parallel to the capacitors 1, 2, and 3, respectively. These switches SW1 to SW3 work to short-circuit both ends of each of the capacitors 1 to 3 to extract charges. The VIC is a voltage-current conversion circuit, and an input voltage signal Vin is input to the input side thereof, and a circuit in which the capacitor 1 and the capacitor string 4 are connected in cascade is connected to the output side thereof. And the capacitors 1 to 3 are charged (or discharged) until the output voltage becomes equal.

以下、図1のレファレンス電圧発生回路の詳細な動作を図12に基づいて説明する。尚、以下の説明では、図1に示すように、容量1、2の接続点をノードA、容量2、3の接続点をノードB、容量3と電圧電流変換回路VICとの接続点をノードCとして説明する。   The detailed operation of the reference voltage generating circuit of FIG. 1 will be described below with reference to FIG. In the following description, as shown in FIG. 1, the connection point of the capacitors 1 and 2 is the node A, the connection point of the capacitors 2 and 3 is the node B, and the connection point of the capacitor 3 and the voltage-current conversion circuit VIC is the node. This will be described as C.

(1) リセット期間T1:この期間は全てのスイッチSW1〜SW3がONとなり、全容量1〜3の電荷が放電される。これにより、ノードA、ノードB及びノードCの何れも電位VDDに固定される。   (1) Reset period T1: During this period, all the switches SW1 to SW3 are turned on, and the charges of all the capacitors 1 to 3 are discharged. Thereby, all of the node A, the node B, and the node C are fixed to the potential VDD.

(2) 第1の期間T2:この期間は、スイッチSW1のみOFFとなり、容量1がホールド容量として働く。これにより、入力信号Vinの高電位側の電圧(第1のピーク値)Vmaxが容量1、即ちノードAに保持されることになる。スイッチSW2、SW3はONのままであるので、ノードA、B及びCは何れも高電位側の電圧Vmaxとなる。   (2) First period T2: During this period, only the switch SW1 is turned OFF, and the capacitor 1 functions as a hold capacitor. As a result, the voltage (first peak value) Vmax on the high potential side of the input signal Vin is held in the capacitor 1, that is, the node A. Since the switches SW2 and SW3 remain ON, the nodes A, B, and C are all at the high potential side voltage Vmax.

(3) 第2の期間T3:前記第1の期間T2に続くこの期間は、スイッチSW2、SW3も開放となり、容量1、2、3の縦続接続がホールド容量として働く。この期間に入力信号Vinが低電位側に振れると、そのピーク値(第2のピーク値)VminがノードCに保持され、容量列4には2つのピーク値Vmax、Vminの差電圧(Vmax-Vmin)が保持される。   (3) Second period T3: During this period following the first period T2, the switches SW2 and SW3 are also opened, and the cascade connection of the capacitors 1, 2, and 3 serves as a hold capacitor. When the input signal Vin swings to the low potential side during this period, the peak value (second peak value) Vmin is held at the node C, and the capacitance string 4 has a difference voltage (Vmax−) between the two peak values Vmax and Vmin. Vmin) is maintained.

この時、ノードBに生じるレファレンス電圧Vrefの電位について考える。先ず、第1の期間T2に、無入力信号時の出力電圧Vmaxが検出され、この電圧Vmaxが容量1に保持される。この時、容量2、3はディスチャージされている。従って、容量1、2、3の容量値をC1、C2、C3、保持された電圧をV1、V2、V3、蓄えられた電荷量をQ1、Q2、Q3とすると、次式が成立する。   At this time, the potential of the reference voltage Vref generated at the node B is considered. First, in the first period T2, the output voltage Vmax at the time of no input signal is detected, and this voltage Vmax is held in the capacitor 1. At this time, the capacitors 2 and 3 are discharged. Therefore, when the capacitance values of the capacitors 1, 2, and 3 are C1, C2, and C3, the held voltages are V1, V2, and V3, and the stored charge amounts are Q1, Q2, and Q3, the following equation is established.

Q1 = C1・V1 = C1・Vmax
Q2 = C2・V2 = 0
Q3 = C3・V3 = 0
次に、第2の期間T3では、容量1〜3の直列接続状態の下で、最大入力信号時の出力電圧Vminがサンプリング及び保持される。このとき、移動電荷をqで表すと、次式が成立する。
Q1 = C1 · V1 = C1 · Vmax
Q2 = C2 · V2 = 0
Q3 = C3 · V3 = 0
Next, in the second period T3, the output voltage Vmin at the time of the maximum input signal is sampled and held under the serial connection state of the capacitors 1 to 3. At this time, when the mobile charge is represented by q, the following equation is established.

(Q1+q)/C1+q/C2+q/C3=Vmin
∴ q = (Vmin - Q1/C1) ・C4
where 1/C4 = (1/C1+1/C2+1/C3)
従って、レファレンス電圧Vrefは、以下のようになる。
(Q1 + q) / C1 + q / C2 + q / C3 = Vmin
Q q = (Vmin-Q1 / C1) · C4
where 1 / C4 = (1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3)
Therefore, the reference voltage Vref is as follows.

Vref = Vmin - (C4/C3)(Vmin - Vmax)
ここで、C2=C3、C1=K・C2(kは自然数)とすると、
Vref=Vmin-(1/(2+1/K))(Vmin-Vmax)
=(Vmin+Vmax)/2+(1/4K)(Vmin-Vmax)
=(Vmin+Vmax)/2+ΔV
where ΔV=(1/4K)(Vmin-Vmax)
となる。上式から、K>>1とすることにより、レファレンス電圧Vrefとして、高電位側の保持電圧Vmaxに容量2の保持電圧((Vmax-Vmin)/2)を加算した電圧、即ち、2つのピーク値Vmin、Vmaxの中間の電圧(Vmin+Vmax)/2が得られることが判る。
Vref = Vmin- (C4 / C3) (Vmin-Vmax)
Here, if C2 = C3 and C1 = K · C2 (k is a natural number),
Vref = Vmin− (1 / (2 + 1 / K)) (Vmin−Vmax)
= (Vmin + Vmax) / 2 + (1 / 4K) (Vmin-Vmax)
= (Vmin + Vmax) / 2 + ΔV
where ΔV = (1 / 4K) (Vmin−Vmax)
It becomes. From the above equation, by setting K >> 1, the voltage obtained by adding the holding voltage ((Vmax−Vmin) / 2) of the capacitor 2 to the holding voltage Vmax on the high potential side as the reference voltage Vref, that is, two peaks It can be seen that an intermediate voltage (Vmin + Vmax) / 2 between the values Vmin and Vmax is obtained.

以上述べたように、本実施の形態では、レファレンス電圧発生回路の出力がセットリングされた時点で自動的にレファレンス電圧Vrefが発生するので、従来のようにピーク検出された電圧を次段の電圧分圧器で分圧してレファレンス電圧を発生させる構成に比べて、高速にレファレンス電圧Vrefを発生させることが可能である。しかも、ピーク検出回路は1つの規模で済むので、低消費電力化も効果的である。   As described above, in this embodiment, the reference voltage Vref is automatically generated when the output of the reference voltage generation circuit is set, so that the peak detected voltage as in the conventional case is used as the voltage of the next stage. The reference voltage Vref can be generated at a higher speed than the configuration in which the voltage is divided by the voltage divider and the reference voltage is generated. In addition, since the peak detection circuit needs only one scale, it is effective to reduce power consumption.

(第2の実施の形態)
図2は、本発明の第2の実施の形態に係る発明のレファレンス電圧発生回路を示す。
(Second embodiment)
FIG. 2 shows a reference voltage generating circuit according to the second embodiment of the present invention.

図2のレファレンス電圧発生回路は、図1に示した容量1、容量2、容量3の縦続接続からなる容量列4、及び電圧電流変換回路Cとを備える。更に、m5は一方向のみに電流を流す単一方向導通素子としてのカスコードトランジスタ、m6はバッファ回路としてのNMOSソースフォロワトランジスタ、m8は容量1に並列接続された第1のリセット回路としてのPMOSトランジスタ、m9及びm10は各々前記容量2、3に並列接続された第2のリセット回路としてのPMOSトランジスタである。   The reference voltage generation circuit in FIG. 2 includes the capacitor 1, the capacitor 2, and the capacitor string 4 formed by cascading the capacitors 3 and the voltage-current conversion circuit C shown in FIG. Further, m5 is a cascode transistor as a unidirectional conducting element that allows current to flow only in one direction, m6 is an NMOS source follower transistor as a buffer circuit, and m8 is a PMOS transistor as a first reset circuit connected in parallel to the capacitor 1. , M9 and m10 are PMOS transistors as second reset circuits connected in parallel to the capacitors 2 and 3, respectively.

前記電圧電流変換回路Cは、バイアス電流源Ioによりバイアスされ且つソースが結合されたPMOSトランジスタペアm1、m2と、NMOSトランジスタm3、m4から成るカレントミラー回路とにより構成され、前記2つのPMOSトランジスタm1、m2のゲート端子が2つの入力端子となっている。前記電圧電流変換回路Cの出力端子outは、カスコードトランジスタm5の一端に接続され、前記カスコードトランジスタm5の他端は前記容量列4の一端と前記NMOSソースフォロワトランジスタm6の入力端子であるゲートに接続されている。前記容量列4の他端と容量1とはノードAにて接続され、前記容量1の他端は所定電圧VDDが与えられている。   The voltage-current conversion circuit C includes a PMOS transistor pair m1, m2 biased by a bias current source Io and coupled at its source, and a current mirror circuit composed of NMOS transistors m3, m4. The two PMOS transistors m1 , M2 gate terminals are two input terminals. The output terminal out of the voltage-current conversion circuit C is connected to one end of a cascode transistor m5, and the other end of the cascode transistor m5 is connected to one end of the capacitor string 4 and a gate which is an input terminal of the NMOS source follower transistor m6. Has been. The other end of the capacitor string 4 and the capacitor 1 are connected at a node A, and the other end of the capacitor 1 is given a predetermined voltage VDD.

更に、前記NMOSソースフォロワトランジスタm6の出力端子であるソースは、前記電圧電流変換回路Cの一方の入力端子(即ち、PMOSトランジスタm2のゲート)に接続されており、前記電圧電流変換回路Cの他方の入力端子であるPMOSトランジスタm1のゲートには入力信号Vinが入力されている。前記第1のリセット回路としてのPMOSトランジスタm8は前記容量1の電荷を放電し、前記第2のリセット回路としてのPMOSトランジスタm9、m10は前記容量2、3の電荷を放電する。前記容量列4の容量2と容量3との接続点であるノードBの電圧は、NMOSソースフォロワトランジスタM7を通して、レファレンス電圧Vrefとして取り出される。   Further, the source which is the output terminal of the NMOS source follower transistor m6 is connected to one input terminal of the voltage / current converter circuit C (that is, the gate of the PMOS transistor m2). The input signal Vin is input to the gate of the PMOS transistor m1 which is the input terminal of the input terminal. The PMOS transistor m8 as the first reset circuit discharges the charge of the capacitor 1, and the PMOS transistors m9 and m10 as the second reset circuit discharge the charge of the capacitors 2 and 3. The voltage at the node B, which is the connection point between the capacitors 2 and 3 in the capacitor string 4, is taken out as a reference voltage Vref through the NMOS source follower transistor M7.

本実施の形態のレファレンス電圧発生回路は次のように動作する。先ず、最初のリセット期間では、リセット信号SW1、SW2、SW3の何れもLOWとなり、各容量1、2、3の電荷は全て放電され、ノードA、B、Cの何れも電圧VDDに設定される。次に、第1の期間では、リセット信号SW1がHIGHとなって、容量1は電圧電流変換回路Cの2つのPMOSトランジスタm1、m2のゲート電圧が等しくなるまで充電され、入力信号Vinの第1の期間での最大値Vmaxが検出、保持される。次に、第2の期間では、リセット信号SW2、SW3もHIGHとなり、ノードCには入力信号Vinの第2の期間での最小値Vminが検出保持される。この時点でノードBの電圧が安定していて、このノードBの電圧に応じたレファレンス電圧Vref(= (Vmax+Vmin)/2)が取り出される。   The reference voltage generation circuit according to the present embodiment operates as follows. First, in the first reset period, all of the reset signals SW1, SW2, and SW3 are LOW, the charges of the capacitors 1, 2, and 3 are all discharged, and the nodes A, B, and C are set to the voltage VDD. . Next, in the first period, the reset signal SW1 becomes HIGH, and the capacitor 1 is charged until the gate voltages of the two PMOS transistors m1 and m2 of the voltage-current conversion circuit C become equal to each other. The maximum value Vmax in the period is detected and held. Next, in the second period, the reset signals SW2 and SW3 are also HIGH, and the node C detects and holds the minimum value Vmin of the input signal Vin in the second period. At this time, the voltage of the node B is stable, and a reference voltage Vref (= (Vmax + Vmin) / 2) corresponding to the voltage of the node B is taken out.

このように、本実施の形態では、入力信号Vinの信号振幅の中間電圧がレファレンス電圧Vrefとして極めて容易に発生されることになる。また、この回路構成では、従来のような抵抗分圧による電圧分圧器を必要としないので、高速且つ低消費電力でレファレンス電圧Vrefを発生することができる。   Thus, in the present embodiment, the intermediate voltage of the signal amplitude of the input signal Vin is generated very easily as the reference voltage Vref. In addition, this circuit configuration does not require a voltage divider by resistance voltage division as in the prior art, so that the reference voltage Vref can be generated at high speed and with low power consumption.

尚、本実施の形態では、ミニマムホールド回路に基づいて構成したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、マキシマムホールド回路に基づいた回路を用いた構成も含まれるものである。この場合には、全てのトランジスタの極性を入れ換えて、電源電圧VDDと接地VSSとを逆にすれば良い。   Although the present embodiment is configured based on the minimum hold circuit, the present invention is not limited to this configuration, and includes a configuration using a circuit based on the maximum hold circuit. In this case, the power supply voltage VDD and the ground VSS may be reversed by switching the polarities of all the transistors.

(第3の実施の形態)
図3は、本発明の第3の実施の形態に係る発明のレファレンス電圧発生回路を示す。本実施の形態では、電圧発生回路5が設けられ、この電圧発生回路5により、前記第1の実施の形態の容量1及びスイッチSW1を代用する構成としたものである。
(Third embodiment)
FIG. 3 shows a reference voltage generating circuit according to the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, a voltage generation circuit 5 is provided, and the voltage generation circuit 5 is configured to substitute the capacitor 1 and the switch SW1 of the first embodiment.

即ち、同図のレファレンス電圧発生回路では、2つの容量2、3の縦続接続からなる容量列4と、前記容量2、3と並列接続された2つのスイッチSW2、SW3と、電圧電流変換回路VICと共に、所定電圧を発生する電圧発生回路5が用意される。この電圧発生回路5の出力端子は、前記容量列4の一方の容量2の一端に与えられる。前記容量列4の2つの容量2、3の接続ノードBの電圧がレファレンス電圧Vrefとして出力される。本実施の形態でも、第1の実施の形態と同様に、容量列4を構成する2つの容量2、3の容量値は相互に等しく設定される。   That is, in the reference voltage generating circuit of the figure, a capacitor string 4 comprising two capacitors 2 and 3 connected in cascade, two switches SW2 and SW3 connected in parallel with the capacitors 2 and 3, and a voltage-current converter circuit VIC. In addition, a voltage generation circuit 5 that generates a predetermined voltage is prepared. An output terminal of the voltage generation circuit 5 is given to one end of one capacitor 2 of the capacitor row 4. The voltage at the connection node B of the two capacitors 2 and 3 in the capacitor row 4 is output as the reference voltage Vref. Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the capacitance values of the two capacitors 2 and 3 constituting the capacitor row 4 are set to be equal to each other.

本実施の形態のレファレンス電圧発生回路は、入力信号Vinが第1の期間では一定値の場合に有効であり、その一定電圧を電圧発生回路5で発生し、容量2の一端に常に与えている。これにより、容量1やその容量1のためのリセット信号が不要となるので、より簡単な構成で同等の効果を得ることができる。また、容量列4を構成する2つの容量2、3の容量値を相互に等しく設定しているので、電圧発生回路5の出力電圧とピーク検出保持された電圧とのちょうど中間の電圧がレファレンス電圧Vrefとして生成されることになる。   The reference voltage generation circuit of this embodiment is effective when the input signal Vin is a constant value in the first period, and the constant voltage is generated by the voltage generation circuit 5 and is always applied to one end of the capacitor 2. . As a result, the capacitor 1 and the reset signal for the capacitor 1 are not required, and the same effect can be obtained with a simpler configuration. Further, since the capacitance values of the two capacitors 2 and 3 constituting the capacitor row 4 are set to be equal to each other, a voltage just between the output voltage of the voltage generation circuit 5 and the voltage detected and held at the peak is the reference voltage. It will be generated as Vref.

本実施の形態のレファレンス電圧発生回路も、図1に示した構成と同様に、図2に適用可能である。即ち、図2において、容量1、リセット用トランジスタm8及びリセット信号SW1を取り除き、電圧発生回路5の出力電圧をノードAに与える構成とすれば良い。   The reference voltage generation circuit of the present embodiment can also be applied to FIG. 2, similarly to the configuration shown in FIG. That is, in FIG. 2, the capacitor 1, the reset transistor m8, and the reset signal SW1 may be removed, and the output voltage of the voltage generation circuit 5 may be applied to the node A.

(第4の実施の形態)
図4は、本発明の第4の実施の形態に係る発明の電圧増幅器を示す。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 shows an inventive voltage amplifier according to a fourth embodiment of the present invention.

同図の電圧増幅器は第1の電圧増幅回路8で構成される。この第1の電圧増幅回路8は、前記図1に示した回路構成と同一の回路構成を持つレファレンス電圧発生回路7と、差動増幅回路6とにより構成されている。入力信号Inは、差動増幅回路6の一方の入力端子とレファレンス電圧発生回路7の入力端子(即ち、電圧電流変換回路VIC)に入力される。前記レファレンス電圧発生回路7からのレファレンス電圧Vrefは、差動増幅回路6の他方の入力端子に与えられる。   The voltage amplifier shown in FIG. 1 includes a first voltage amplifier circuit 8. The first voltage amplifier circuit 8 includes a reference voltage generation circuit 7 having the same circuit configuration as that shown in FIG. 1 and a differential amplifier circuit 6. The input signal In is input to one input terminal of the differential amplifier circuit 6 and the input terminal of the reference voltage generation circuit 7 (that is, the voltage / current conversion circuit VIC). The reference voltage Vref from the reference voltage generation circuit 7 is applied to the other input terminal of the differential amplifier circuit 6.

前記の構成により、差動増幅回路6の2つの入力端子には、入力信号Inとこの入力信号Inの振幅の中心電圧(レファレンス電圧Vref)とが与えられることになるので、入力信号Inを低歪で増幅することができる。また、従来の構成に比べて、ピーク検出回路1つと電圧分圧回路とが削減されているので、低消費電力且つ高速な動作が可能となる。   With the above-described configuration, the input signal In and the center voltage (reference voltage Vref) of the amplitude of the input signal In are given to the two input terminals of the differential amplifier circuit 6. Can be amplified by distortion. In addition, since one peak detection circuit and a voltage dividing circuit are reduced as compared with the conventional configuration, low power consumption and high-speed operation are possible.

尚、本実施の形態では、レファレンス電圧発生回路7は図1に示した回路構成としたが、図3に示した回路構成であっても良いのは勿論である。   In the present embodiment, the reference voltage generating circuit 7 has the circuit configuration shown in FIG. 1, but it is needless to say that the circuit configuration shown in FIG. 3 may be used.

(第5の実施の形態)
図5は、本発明の第5の実施の形態に係る発明の電圧増幅器を示す。
(Fifth embodiment)
FIG. 5 shows an inventive voltage amplifier according to a fifth embodiment of the present invention.

同図の電圧増幅器9は、前記図4に示した第1の電圧増幅回路8と、縦続接続された2個の第2の電圧増幅回路11、11とを備える。前記各第2の電圧増幅回路11、11は、サンプルホールド回路10と差動増幅回路6とにより構成されている。各第2の電圧増幅回路11への入力信号は、差動増幅回路6の一方の入力端子とサンプルホールド回路10とに与えられ、前記サンプルホールド回路10の出力は、前記差動増幅回路6の他方の入力端子に与えられている。   The voltage amplifier 9 shown in the figure includes the first voltage amplifier circuit 8 shown in FIG. 4 and two second voltage amplifier circuits 11 and 11 connected in cascade. Each of the second voltage amplifying circuits 11 and 11 includes a sample and hold circuit 10 and a differential amplifying circuit 6. An input signal to each second voltage amplifier circuit 11 is supplied to one input terminal of the differential amplifier circuit 6 and the sample hold circuit 10, and an output of the sample hold circuit 10 is supplied to the differential amplifier circuit 6. It is given to the other input terminal.

ここで、第1の電圧増幅回路8の出力電圧について考える。図4に入力信号Inとして波形を示した入力信号が入力された場合、レファレンス電圧発生回路7の出力電圧Vrefは、入力信号Inの振幅の1/2の電圧だけ正確にシフトするので、第1の電圧増幅回路8の出力信号は、図4の出力信号Outに示したような波形となる。即ち、信号入力前の電圧が信号入力時の振幅中心となる。この性質を利用して、第2の電圧増幅回路11では、信号が入力される前にその電圧をサンプルホールド回路10によりサンプルホールドし、その電圧を差動増幅回路6のためのレファレンス電圧Vrefとして使用している。   Here, the output voltage of the first voltage amplifier circuit 8 is considered. When an input signal whose waveform is shown as the input signal In in FIG. 4 is input, the output voltage Vref of the reference voltage generation circuit 7 is accurately shifted by a voltage that is ½ of the amplitude of the input signal In. The output signal of the voltage amplifying circuit 8 has a waveform as shown in the output signal Out of FIG. That is, the voltage before signal input becomes the amplitude center at the time of signal input. Utilizing this property, the second voltage amplifier circuit 11 samples and holds the voltage by the sample and hold circuit 10 before the signal is input, and uses the voltage as a reference voltage Vref for the differential amplifier circuit 6. I use it.

尚、図5においては、差動増幅回路6は1つの差動入力端子を持つシングル構成のものを例示しているが、図6に示すように、2つの差動入力を持つ差動増幅回路12を用いれば差動形式で構成することができ、ノイズ耐性及び電圧利得の向上を図ることができる。   In FIG. 5, the differential amplifier circuit 6 has a single configuration having one differential input terminal. However, as shown in FIG. 6, the differential amplifier circuit has two differential inputs. 12 can be configured in a differential manner, and noise resistance and voltage gain can be improved.

また、本実施の形態では、2個の第2の電圧増幅回路11を縦続接続したが、3個以上の第2の電圧増幅回路11を縦続接続したり、1個の第2の電圧増幅回路11のみを備える場合であっても良い。   In the present embodiment, two second voltage amplification circuits 11 are connected in cascade, but three or more second voltage amplification circuits 11 are connected in cascade, or one second voltage amplification circuit is connected. 11 may be provided.

(第6の実施の形態)
図7は、本発明の第6の実施の形態に係る発明の電圧増幅器を示す。本実施の形態の特徴点は、最終段にオフセット補正回路を設けた構成にある。
(Sixth embodiment)
FIG. 7 shows a voltage amplifier according to a sixth embodiment of the present invention. The feature point of this embodiment is a configuration in which an offset correction circuit is provided in the final stage.

即ち、同図の電圧増幅器9を構成する第1の電圧増幅回路8及び第2の電圧増幅回路11により、入力信号はある程度増幅されてくるが、この信号のままではデバイスのミスマッチ等によるオフセットが差動入力信号間に存在するために、この信号をそのまま用いてロジックレベルにまで一気に増幅すると、図13に示すように、デューティ劣化が生じてしまう場合がある。そこで、本実施の形態では、図7に示すように、第2の電圧増幅回路11の後段である最終段に、オフセット補正回路14を縦続接続する構成が採用される。   That is, the input signal is amplified to some extent by the first voltage amplification circuit 8 and the second voltage amplification circuit 11 constituting the voltage amplifier 9 of FIG. Since it exists between differential input signals, if this signal is used as it is and amplified to the logic level at once, duty deterioration may occur as shown in FIG. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, a configuration in which the offset correction circuit 14 is cascade-connected to the final stage, which is the subsequent stage of the second voltage amplification circuit 11, is employed.

前記オフセット補正回路14は、第1及び第2の差動入力端子を持つ差動増幅回路12と、第1及び第2のピーク検出回路13a、13bとから構成されている。図7に示すように、第2の電圧増幅回路11の差動増幅回路12の差動信号はオフセット補正回路14に入力され、この差動入力信号を構成する一方の信号(第1の信号)と、この第1の信号を前記第1のピーク検出回路13aに入力して検出保持された第1の信号のピーク値とが、第1の差動信号として差動増幅回路12の一方(第1)の差動入力端子の非反転入力端子及び反転入力端子に入力される。同様に、第2の電圧増幅回路11の差動増幅回路12からの他方の信号(第2の信号)と、この第2の信号を第2のピーク検出回路13bに入力して検出保持された第2の信号のピーク値とが、第2の差動信号として差動増幅回路12の他方(第2)の差動入力端子の非反転入力端子及び反転入力端子に入力される。   The offset correction circuit 14 includes a differential amplifier circuit 12 having first and second differential input terminals, and first and second peak detection circuits 13a and 13b. As shown in FIG. 7, the differential signal of the differential amplifier circuit 12 of the second voltage amplifier circuit 11 is input to the offset correction circuit 14, and one signal (first signal) constituting this differential input signal. And the peak value of the first signal detected and held by inputting the first signal to the first peak detection circuit 13a is one of the differential amplifier circuits 12 (the first differential signal). 1) is input to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the differential input terminal. Similarly, the other signal (second signal) from the differential amplifier circuit 12 of the second voltage amplifier circuit 11 and the second signal are input to the second peak detection circuit 13b and detected and held. The peak value of the second signal is input as a second differential signal to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the other (second) differential input terminal of the differential amplifier circuit 12.

従って、本実施の形態では、以上の構成により、オフセットを効果的に削除でき、デューティ劣化を抑制することが可能である。   Therefore, in the present embodiment, with the above configuration, the offset can be effectively deleted and the duty deterioration can be suppressed.

尚、本実施の形態では、第1の電圧増幅回路8の後段に1つの第2の電圧増幅回路11を縦続接続した構成に対して更にオフセット補正回路14を配置する構成を採用したが、第2の電圧増幅回路11を2つ以上備える構成に適用したり、この第2の電圧増幅回路を備えず、第1の電圧増幅回路8のみを持つ構成に適用しても良いのは言うまでもない。   In the present embodiment, a configuration in which the offset correction circuit 14 is further arranged in the configuration in which one second voltage amplification circuit 11 is connected in cascade after the first voltage amplification circuit 8 is employed. Needless to say, the present invention may be applied to a configuration including two or more voltage amplification circuits 11 or to a configuration including only the first voltage amplification circuit 8 without including the second voltage amplification circuit.

(第7の実施の形態)
図8は、本発明の第7の実施の形態に係る発明の電圧増幅器を示す。
(Seventh embodiment)
FIG. 8 shows an inventive voltage amplifier according to a seventh embodiment of the present invention.

本実施の形態では、前記図7に示した第6の実施の形態と同様に、最終段にオフセット補正回路14を配置しているが、このオフセット補正回路14が有する2つのピーク検出回路13a、13bの配置位置を図7とは異なる位置に変更したものである。   In the present embodiment, as in the sixth embodiment shown in FIG. 7, the offset correction circuit 14 is arranged at the final stage, but the two peak detection circuits 13 a included in the offset correction circuit 14, The arrangement position of 13b is changed to a position different from that in FIG.

即ち、図8では、第2の電圧増幅回路11の差動増幅回路12の差動信号は、オフセット補正回路14の差動増幅回路12の一方の差動入力端子(第1の差動入力端子)にそのまま第1の差動信号として入力されると共に、第1及び第2のピーク検出回路13a、13bに入力されてその各ピーク値が検出保持され、この各ピーク値が前記差動増幅回路12の他方の差動入力端子(第2の差動入力端子)に第2の差動信号として入力される構成となっている。   That is, in FIG. 8, the differential signal of the differential amplifier circuit 12 of the second voltage amplifier circuit 11 is converted into one differential input terminal (first differential input terminal) of the differential amplifier circuit 12 of the offset correction circuit 14. ) As it is as a first differential signal and also input to the first and second peak detection circuits 13a and 13b to detect and hold the respective peak values. The other differential input terminal (second differential input terminal) of 12 is input as a second differential signal.

従って、本実施の形態でも、前記の構成により、前記第6の実施の形態と同様に、容易にオフセットをキャンセルすることができる。   Therefore, also in this embodiment, the offset can be easily canceled by the above configuration, similarly to the sixth embodiment.

前記第1の電圧増幅回路8の差動増幅回路6、第2の電圧増幅回路11の差動増幅回路12、及びオフセット補正回路14の差動増幅回路12は、各々、その出力が振幅制限されている。従って、大きな振幅の入力信号に対する飽和を防止できるので、デューティ劣化の少ない出力を得ることができる。尚、この振幅制限は、図4〜図7の差動増幅回路6、12に対して適用しても良い。   The outputs of the differential amplifier circuit 6 of the first voltage amplifier circuit 8, the differential amplifier circuit 12 of the second voltage amplifier circuit 11, and the differential amplifier circuit 12 of the offset correction circuit 14 are limited in amplitude. ing. Accordingly, since saturation with respect to an input signal having a large amplitude can be prevented, an output with little duty deterioration can be obtained. The amplitude limitation may be applied to the differential amplifier circuits 6 and 12 shown in FIGS.

(第8の実施の形態)
図9は、本発明の第8の実施の形態に係る発明の電圧増幅器を示す。
(Eighth embodiment)
FIG. 9 shows an inventive voltage amplifier according to an eighth embodiment of the present invention.

前記第6及び第7の実施の形態でのオフセット補正回路14が正常に動作するためには、2つの入力信号のピーク値が正確に検出及び保持されなければならないが、実際の波形は、図13に記号Aで示すように、先頭ビットのピーク値が正常な場合のピーク値よりも大きくなる。これは、前段までの増幅回路において、レファレンス電圧Vrefを発生するまでに時間遅延があるために、先頭ビットのピーク値が大きくなってしまうためである。この場合、オフセットが正常にキャンセルされないため、このままの信号を用いてコンパレータなどでロジックレベルまで一気に変換すると、大きなデューティ劣化が生じてしまう場合がある。   In order for the offset correction circuit 14 in the sixth and seventh embodiments to operate normally, the peak values of the two input signals must be accurately detected and held, but the actual waveforms are shown in FIG. As indicated by symbol A in FIG. 13, the peak value of the first bit is larger than the peak value when it is normal. This is because the peak value of the first bit increases in the amplifier circuit up to the previous stage because of a time delay until the reference voltage Vref is generated. In this case, since the offset is not normally canceled, if the signal is used as it is and is converted to the logic level at once by a comparator or the like, there is a case where a large duty deterioration occurs.

そこで、本実施の形態では、先頭ビットの異常なピーク値の影響をなくすように、応答遅延回路15を配置している。この応答遅延回路15は、第2の電圧増幅回路11の差動増幅回路12からオフセット補正回路14への入力差動信号をモニターして、オフセット補正回路14の2つのピーク検出回路13a、13bが入力信号の2ビット目以降でピーク値を検出、保持するように、これらピーク検出回路13a、13bの検出、保持動作を遅らせる機能を果たす。   Therefore, in this embodiment, the response delay circuit 15 is arranged so as to eliminate the influence of the abnormal peak value of the first bit. The response delay circuit 15 monitors an input differential signal from the differential amplifier circuit 12 of the second voltage amplifier circuit 11 to the offset correction circuit 14, and the two peak detection circuits 13a and 13b of the offset correction circuit 14 The function of delaying the detection and holding operations of these peak detection circuits 13a and 13b is achieved so that the peak value is detected and held in the second bit and thereafter of the input signal.

従って、本実施の形態では、応答遅延回路15によって、先頭ビットに異常なピークの盛り上がりがあっても、図14に記号Bで示すように、2ビット目以降の正常なピーク値を検出することが可能となる。   Therefore, in the present embodiment, even when an abnormal peak rises in the first bit, the response delay circuit 15 detects a normal peak value after the second bit as shown by symbol B in FIG. Is possible.

(第9の実施の形態)
図10は、本発明の第9の実施の形態に係る発明の電圧増幅器を示す。本実施の形態の特徴は、最後段にコンパレータ16を配置した点である。
(Ninth embodiment)
FIG. 10 shows an inventive voltage amplifier according to a ninth embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that the comparator 16 is arranged at the last stage.

本実施の形態では、オフセット補正回路14の差動増幅回路12の出力信号は、アナログ信号であって、その振幅も一定となっていないが、後段に配置したコンパレータ16は、前記オフセット補正回路14の差動増幅回路12の差動電圧を一定ロジックレベルの振幅を持つデジタル信号に増幅、変換して、出力端子Out、Outbから出力する。   In the present embodiment, the output signal of the differential amplifier circuit 12 of the offset correction circuit 14 is an analog signal and the amplitude thereof is not constant. However, the comparator 16 disposed in the subsequent stage includes the offset correction circuit 14. The differential voltage of the differential amplifier circuit 12 is amplified and converted into a digital signal having an amplitude of a constant logic level and output from the output terminals Out and Outb.

更に、前記コンパレータ16は制御信号を受け、この制御信号により出力端子Out、Outbから出力電圧値を固定できるように構成されている。この構成では、リセット期間等において、出力端子Out、Outbからの出力信号が振幅するのを防ぐことが可能である。   Further, the comparator 16 is configured to receive a control signal and to fix the output voltage value from the output terminals Out and Outb by this control signal. In this configuration, it is possible to prevent the output signals from the output terminals Out and Outb from amplifying in the reset period or the like.

(第10の実施の形態)
図11は、本発明の第10の実施の形態に係る発明の電圧増幅器を示す。
(Tenth embodiment)
FIG. 11 shows an inventive voltage amplifier according to a tenth embodiment of the present invention.

同図では、リセット信号が第1の電圧増幅回路8のレファレンス電圧発生回路7に入力されると共に、このリセット信号は遅延回路17aで設定時間遅延された後、このリセット信号が第2の電圧増幅回路11のサンプルホールド回路10に制御信号として入力される。更に、前記遅延回路17aにより遅延されたリセット信号は、他の遅延回路17bにより更に設定時間遅延された後、オフセット補正回路14の第1及び第2のピーク検出回路13a、13bに入力されると共に、前記遅延回路17bの後段に配置した遅延回路17cにより更に設定時間遅延された後、コンパレータ16に制御信号として入力される。   In the figure, the reset signal is input to the reference voltage generation circuit 7 of the first voltage amplification circuit 8, and this reset signal is delayed by a set time by the delay circuit 17a, and then the reset signal is converted to the second voltage amplification. A control signal is input to the sample hold circuit 10 of the circuit 11. Further, the reset signal delayed by the delay circuit 17a is further delayed by a set time by another delay circuit 17b, and then input to the first and second peak detection circuits 13a and 13b of the offset correction circuit 14. The signal is further delayed by a set time by a delay circuit 17c arranged at the subsequent stage of the delay circuit 17b and then input to the comparator 16 as a control signal.

従って、本実施の形態では、前段のリセット動作が完全に終了した後に、後段をリセットして行くことができるので、安定した動作を実現することができる。   Therefore, in this embodiment, after the reset operation of the previous stage is completely completed, the subsequent stage can be reset, so that a stable operation can be realized.

尚、本実施の形態では、図10に示した電圧増幅器に適用した例を示したが、図5〜図9に示した電圧増幅器に対しても同様に適用しても良いのは勿論である。   In the present embodiment, the example applied to the voltage amplifier shown in FIG. 10 is shown, but it is needless to say that the present invention may be applied to the voltage amplifier shown in FIGS. .

本発明の第1の実施の形態のレファレンス電圧発生回路を示す図である。It is a figure which shows the reference voltage generation circuit of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態のレファレンス電圧発生回路を示す図である。It is a figure which shows the reference voltage generation circuit of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態のレファレンス電圧発生回路を示す図である。It is a figure which shows the reference voltage generation circuit of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態の電圧増幅器を示す図である。It is a figure which shows the voltage amplifier of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施の形態の電圧増幅器を示す図である。It is a figure which shows the voltage amplifier of the 5th Embodiment of this invention. 同電圧増幅器の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the same voltage amplifier. 本発明の第6の実施の形態の電圧増幅器を示す図である。It is a figure which shows the voltage amplifier of the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7の実施の形態の電圧増幅器を示す図である。It is a figure which shows the voltage amplifier of the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第8の実施の形態の電圧増幅器を示す図である。It is a figure which shows the voltage amplifier of the 8th Embodiment of this invention. 本発明の第9の実施の形態の電圧増幅器を示す図である。It is a figure which shows the voltage amplifier of the 9th Embodiment of this invention. 本発明の第10の実施の形態の電圧増幅器を示す図である。It is a figure which shows the voltage amplifier of the 10th Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態のレファレンス電圧発生回路の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the reference voltage generation circuit of the 1st Embodiment of this invention. 入力信号の先頭ビットのピーク異常による誤動作を示す図である。It is a figure which shows the malfunctioning by the peak abnormality of the head bit of an input signal. 本発明の第8の実施の形態の電圧増幅器の応答遅延回路の動作に基づく効果を示す図である。It is a figure which shows the effect based on the operation | movement of the response delay circuit of the voltage amplifier of the 8th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 容量
2 容量
3 容量
4 容量列
A、B、C ノード
C 電圧電流変換回路
m5 カスコードトランジスタ(単方向導通素子)
m6 ソースフォロワトランジスタ(バッファ回路)
m8 PMOSトランジスタ(第1のリセット回路)
m9、m10 PMOSトランジスタ(第2のリセット回路)
5 電圧発生回路
6 差動増幅回路
7 レファレンス電圧発生回路
8 第1の電圧増幅回路
9 電圧増幅器
10 サンプルホールド回路
11 第2の電圧増幅回路
12 2つの差動入力端子を持つ差動増幅回路
13a 第1のピーク検出回路
13b 第2のピーク検出回路
14 オフセット補正回路
15 応答遅延回路
16 コンパレータ
17a、17b、17c 遅延回路
1 Capacitor 2 Capacitor 3 Capacitor 4 Capacitor string A, B, C Node C Voltage-current conversion circuit m5 Cascode transistor (unidirectional conducting element)
m6 source follower transistor (buffer circuit)
m8 PMOS transistor (first reset circuit)
m9, m10 PMOS transistors (second reset circuit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Voltage generator circuit 6 Differential amplifier circuit 7 Reference voltage generator circuit 8 1st voltage amplifier circuit 9 Voltage amplifier 10 Sample hold circuit 11 2nd voltage amplifier circuit 12 Differential amplifier circuit 13a 2nd with two differential input terminals 1 peak detection circuit 13b second peak detection circuit 14 offset correction circuit 15 response delay circuit 16 comparator 17a, 17b, 17c delay circuit

Claims (19)

第1、第2の端子間に与えられる電圧差に応じた電流が出力端子から出力される電圧電流変換回路と、
第1の容量、第2の容量及び第3の容量を順次接続して前記第1の容量の一端を固定電圧に接続し、前記第3の容量の一端を前記電圧電流変換回路の前記出力端子に接続した縦続接続容量回路と、
前記第1の容量の両端に端子対のそれぞれが接続されて外部から与える信号によって導通・遮断する第1のスイッチと、
前記第2容量の両端に端子対のそれぞれが接続されて外部から与える信号によって導通・遮断する第2のスイッチと、
前記第3の容量の両端に端子対のそれぞれが接続されて外部から与える信号によって導通・遮断する第3のスイッチとを備え、
前記第3の容量の前記一端を前記電圧電流変換回路の前記第1の端子に接続し、前記第2の端子に外部から信号を与え、前記第2の容量と前記第3の容量の共通接続部から信号を取り出す
ことを特徴とするレファレンス電圧発生回路。
A voltage-current conversion circuit in which a current corresponding to a voltage difference applied between the first and second terminals is output from the output terminal;
A first capacitor, a second capacitor, and a third capacitor are sequentially connected, one end of the first capacitor is connected to a fixed voltage, and one end of the third capacitor is connected to the output terminal of the voltage-current conversion circuit. A cascade connection capacitance circuit connected to
A first switch that is connected to and cut off by a signal applied from the outside by connecting each terminal pair to both ends of the first capacitor;
A second switch in which each of the terminal pair is connected to both ends of the second capacitor and is turned on and off by a signal applied from the outside;
Each of the terminal pair is connected to both ends of the third capacitor, and a third switch is connected and cut off by a signal given from the outside,
The one end of the third capacitor is connected to the first terminal of the voltage-current converter circuit, a signal is externally applied to the second terminal, and the second capacitor and the third capacitor are connected in common. A reference voltage generation circuit characterized in that a signal is taken out from the section.
第1の期間に前記第1〜第3のスイッチを導通し、続く第2の期間に前記第1のスイッチを遮断するとともに前記第2,第3のスイッチを導通し、続く第3の期間に前記第1〜第3のスイッチを遮断する
ことを特徴とする請求項1記載のレファレンス電圧発生回路。
The first to third switches are turned on in a first period, the first switch is turned off in a subsequent second period, and the second and third switches are turned on, and in a subsequent third period. The reference voltage generation circuit according to claim 1, wherein the first to third switches are cut off.
前記第2の容量の容量値と前記第3の容量の容量値とは等しい
ことを特徴とする請求項1記載のレファレンス電圧発生回路。
The reference voltage generation circuit according to claim 1, wherein a capacitance value of the second capacitor is equal to a capacitance value of the third capacitor.
前記第3の容量の前記一端を前記電圧電流変換回路の前記出力端子に接続した経路に一方向のみに電流を導通する単方向導通素子を備えた
ことを特徴とする請求項1に記載のレファレンス電圧発生回路。
The reference according to claim 1, further comprising a unidirectional conducting element that conducts current only in one direction in a path connecting the one end of the third capacitor to the output terminal of the voltage-current converter. Voltage generation circuit.
第1、第2の端子間に与えられる電圧差に応じた電流が出力端子から出力される電圧電流変換回路と、
所定電圧を生成する電圧発生回路と、
第1の容量及び第2の容量を接続して前記第1の容量の一端に前記所定電圧が与えられ、前記第2の容量の一端を前記電圧電流変換回路の前記出力端子に接続した縦続接続容量回路と、
前記第1の容量の両端に端子対のそれぞれが接続されて外部から与える信号によって導通・遮断する第1のスイッチと、
前記第2容量の両端に端子対のそれぞれが接続されて外部から与える信号によって導通・遮断する第2のスイッチとを備え、
前記第2の容量の前記一端を前記電圧電流変換回路の前記第1の端子に接続し、前記第2の端子に外部から信号を与え、前記第1の容量と前記第2の容量の共通接続部から信号を取り出す
ことを特徴とするレファレンス電圧発生回路。
A voltage-current conversion circuit in which a current corresponding to a voltage difference applied between the first and second terminals is output from the output terminal;
A voltage generation circuit for generating a predetermined voltage;
A cascade connection in which a first capacitor and a second capacitor are connected, the predetermined voltage is applied to one end of the first capacitor, and one end of the second capacitor is connected to the output terminal of the voltage-current converter circuit A capacitive circuit;
A first switch that is connected to and cut off by a signal applied from the outside by connecting each terminal pair to both ends of the first capacitor;
Each of the terminal pair is connected to both ends of the second capacitor and includes a second switch that is turned on / off by a signal applied from the outside,
The one end of the second capacitor is connected to the first terminal of the voltage-current conversion circuit, a signal is externally applied to the second terminal, and the first capacitor and the second capacitor are connected in common. A reference voltage generation circuit characterized in that a signal is taken out from the section.
前記容量列を構成する2つの容量の容量値は相互に等しい
ことを特徴とする請求項5記載のレファレンス電圧発生回路。
The reference voltage generation circuit according to claim 5, wherein the capacitance values of the two capacitors constituting the capacitor string are equal to each other.
前記第2の容量の前記一端を前記電圧電流変換回路の前記出力端子に接続した経路に一方向のみに電流を導通する単方向導通素子を備えた
ことを特徴とする請求項5に記載のレファレンス電圧発生回路。
The reference according to claim 5, further comprising a unidirectional conducting element that conducts current only in one direction in a path connecting the one end of the second capacitor to the output terminal of the voltage-current converter circuit. Voltage generation circuit.
請求項1又は請求項5記載のレファレンス電圧発生回路と、
2つの入力端子に入力される2つの入力電圧の差電圧に応じた出力電圧を出力する差動増幅回路とを備え、
入力信号が前記レファレンス電圧発生回路及び前記差動増幅回路の一方の入力端子に与えられ、
前記レファレンス電圧発生回路から出力されるレファレンス電圧が前記差動増幅回路の他方の入力端子に与えられる
ことを特徴とする電圧増幅器。
A reference voltage generation circuit according to claim 1 or 5,
A differential amplifier circuit that outputs an output voltage corresponding to a difference voltage between two input voltages input to two input terminals;
An input signal is provided to one input terminal of the reference voltage generation circuit and the differential amplifier circuit,
A voltage amplifier characterized in that the reference voltage output from the reference voltage generation circuit is applied to the other input terminal of the differential amplifier circuit.
第1の電圧増幅回路としての請求項8記載の電圧増幅器と、
少なくとも1つの第2の電圧増幅回路とを具備し、
前記第2の電圧増幅回路は、サンプルホールド回路と差動増幅回路とを備え、
前記第2の電圧増幅回路への入力電圧は、前記サンプルホールド回路及び前記差動増幅回路の一方の入力端子に与えられ、
前記サンプルホールド回路の出力電圧は、前記差動増幅回路の他方の入力端子に与えられる
ことを特徴とする電圧増幅器。
The voltage amplifier according to claim 8 as a first voltage amplification circuit;
At least one second voltage amplification circuit;
The second voltage amplifier circuit includes a sample hold circuit and a differential amplifier circuit,
The input voltage to the second voltage amplifier circuit is supplied to one input terminal of the sample hold circuit and the differential amplifier circuit,
An output voltage of the sample and hold circuit is supplied to the other input terminal of the differential amplifier circuit.
前記第1の電圧増幅回路の後段に、前記1つの第2の電圧増幅回路、又は縦続接続された複数の第2の電圧増幅回路が縦続接続される
ことを特徴とする請求項9記載の電圧増幅器。
10. The voltage according to claim 9, wherein the one second voltage amplifying circuit or a plurality of second voltage amplifying circuits connected in cascade is connected in cascade after the first voltage amplifying circuit. 11. amplifier.
オフセット補正回路を更に具備し、
前記オフセット補正回路は最終段に縦続接続される
ことを特徴とする請求項8、9又は10記載の電圧増幅器。
Further comprising an offset correction circuit;
The voltage amplifier according to claim 8, 9 or 10, wherein the offset correction circuit is cascade-connected to a final stage.
前記オフセット補正回路は、
第1及び第2の差動入力端子を有する差動増幅回路と、
第1及び第2のピーク検出回路とを具備すると共に、
第1及び第2の信号が入力され、
前記第1の入力信号のピーク値が前記第1のピーク検出回路により検出及び保持され、前記第1の入力信号及びそのピーク値が第1の差動信号として前記差動増幅回路の第1の差動入力端子に入力され、
前記第2の入力信号のピーク値が前記第2のピーク検出回路により検出及び保持され、前記第2の入力信号及びそのピーク値が第2の差動信号として前記差動増幅回路の第2の差動入力端子に入力される
ことを特徴とする請求項11記載の電圧増幅器。
The offset correction circuit is
A differential amplifier circuit having first and second differential input terminals;
And first and second peak detection circuits,
First and second signals are input;
A peak value of the first input signal is detected and held by the first peak detection circuit, and the first input signal and its peak value are used as a first differential signal in the first of the differential amplifier circuit. Input to the differential input terminal,
The peak value of the second input signal is detected and held by the second peak detection circuit, and the second input signal and its peak value are used as a second differential signal in the second of the differential amplifier circuit. The voltage amplifier according to claim 11, wherein the voltage amplifier is input to a differential input terminal.
前記オフセット補正回路は、
第1及び第2の差動入力端子を有する差動増幅回路と、
第1及び第2のピーク検出回路とを具備すると共に、
第1及び第2の信号が入力され、
前記第1及び第2の入力信号が第1の差動信号として前記差動増幅回路の第1の差動入力端子に入力され、
前記第1及び第2の入力信号のピーク値が各々前記第1及び第2のピーク検出回路により検出及び保持され、前記第1及び第2のピーク検出回路の出力信号が第2の差動信号として前記差動増幅回路の第2の差動入力端子に入力される
ことを特徴とする請求項11記載の電圧増幅器。
The offset correction circuit is
A differential amplifier circuit having first and second differential input terminals;
And first and second peak detection circuits,
First and second signals are input;
The first and second input signals are input to a first differential input terminal of the differential amplifier circuit as a first differential signal;
Peak values of the first and second input signals are detected and held by the first and second peak detection circuits, respectively, and an output signal of the first and second peak detection circuits is a second differential signal. The voltage amplifier according to claim 11, wherein the voltage amplifier is input to a second differential input terminal of the differential amplifier circuit.
前記オフセット補正回路の第1及び第2のピーク検出回路には、
前記第1及び第2の入力信号のピーク値の検出及び保持を遅らせる応答遅延回路が接続される
ことを特徴とする請求項12又は請求項13記載の電圧増幅器。
The first and second peak detection circuits of the offset correction circuit include
14. The voltage amplifier according to claim 12, further comprising a response delay circuit that delays detection and holding of peak values of the first and second input signals.
コンパレータを更に具備し、
前記コンパレータは、このコンパレータに入力される差動電圧を一定振幅の電圧にまで増幅すると共に、制御信号を受けてその出力電圧値を固定できるように
構成される
ことを特徴とする請求項8、9、10又は11記載の電圧増幅器。
Further comprising a comparator;
The said comparator is comprised so that it can amplify the differential voltage input into this comparator to the voltage of fixed amplitude, and can fix the output voltage value in response to a control signal. The voltage amplifier according to 9, 10, or 11.
差動増幅回路は、その出力が振幅制限されている
ことを特徴とする請求項8、9、10、12又は13記載の電圧増幅器。
The voltage amplifier according to claim 8, 9, 10, 12 or 13, wherein the output of the differential amplifier circuit is limited in amplitude.
遅延回路を備え、
前記遅延回路は、
前記第1の電圧増幅回路のレファレンス電圧発生回路へのリセット信号と、前記第2の電圧増幅回路のサンプルホールド回路の制御信号との間に時間遅延を与える
ことを特徴とする請求項9又は10記載の電圧増幅器。
With a delay circuit,
The delay circuit is
The time delay is given between the reset signal to the reference voltage generation circuit of the first voltage amplification circuit and the control signal of the sample hold circuit of the second voltage amplification circuit. The voltage amplifier described.
遅延回路を備え、
前記遅延回路は、
前記第2の電圧増幅回路の第1及び第2のサンプルホールド回路の制御信号と、前記オフセット補正回路の第1及び第2のピーク検出回路のリセット信号との間に時間遅延を与える
ことを特徴とする請求項12又は13記載の電圧増幅器。
With a delay circuit,
The delay circuit is
A time delay is provided between the control signals of the first and second sample and hold circuits of the second voltage amplification circuit and the reset signals of the first and second peak detection circuits of the offset correction circuit. The voltage amplifier according to claim 12 or 13.
遅延回路を備え、
前記遅延回路は、
前記オフセット補正回路の第1及び第2のピーク検出回路のリセット信号と、前記コンパレータの制御信号との間に時間遅延を与える
ことを特徴とする請求項15記載の電圧増幅器。
With a delay circuit,
The delay circuit is
The voltage amplifier according to claim 15, wherein a time delay is provided between a reset signal of the first and second peak detection circuits of the offset correction circuit and a control signal of the comparator.
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