JP2009081545A - プログラマブルゲイン回路及び増幅回路 - Google Patents

Abstract

【課題】選択可能とするゲインの選択枝を増大させながら、正確なゲイン調整を可能とするプログラマブルゲイン回路を提供する。
【解決手段】入力抵抗と帰還抵抗との抵抗値の比に基づいて増幅器のゲインを設定するとともに、帰還抵抗若しくは入力抵抗の抵抗値を切り替えるゲイン調整用スイッチ回路を備えたプログラマブルゲイン回路において、ゲイン調整用スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３のオン抵抗を相殺するオン抵抗調整用スイッチ回路ｓｗ１４〜ｓｗ１９を入力抵抗Ｒ１１に接続した。
【選択図】図１

Description

この発明は、スイッチ回路の開閉操作によりゲイン（利得）を調整可能としたプログラマブルゲイン回路に関するものである。
半導体装置に搭載された増幅回路では、スイッチ回路の開閉操作により帰還抵抗あるいは入力抵抗の抵抗値を調整してゲイン（利得）を調整可能としたものがある。このようなプログラマブルゲイン回路では、スイッチ回路のオン抵抗が帰還抵抗の抵抗値に影響を及ぼして、ゲインを正確に調整できない。そこで、スイッチ回路のオン抵抗が帰還抵抗の抵抗値に影響を及ぼさないようにすることが必要となっている。

図９は、スイッチ回路の開閉操作によりゲインを調整可能としたプログラマブルゲイン回路の従来例を示す。増幅器１の一方の入力端子には入力信号ＩＮが入力される。増幅器１の出力端子から出力信号ＯＵＴが出力されるとともに、増幅器１の出力端子には複数の抵抗Ｒｓを介して基準電圧Ｖｓが供給されている。従って、各抵抗Ｒｓ間の電位は、出力信号ＯＵＴの電圧と基準電圧Ｖｓとの電位差を各抵抗Ｒｓの抵抗値に応じて分圧した電位となる。

増幅器１の他方の入力端子は、複数のスイッチ回路２を介して各抵抗Ｒｓ間に接続され、各スイッチ回路２はいずれか１つが導通状態となるように制御される。
このような構成により、スイッチ回路２を切り替えることにより、増幅器１の他方の入力端子に入力される電圧を調整することができ、その結果増幅器１のゲインを調整可能である。

しかし、各スイッチ回路２の開閉動作を１ビットの制御信号で制御すると、例えば３ビットの制御信号では、選択可能となるゲインは３通りとなる。従って、ゲインをきめ細かく調整しようとすると、抵抗及びスイッチ回路の数と、そのスイッチ回路を制御する制御信号のビット数を増大させる必要がある。

図１０は、スイッチ回路の開閉操作によりゲインを調整可能としたプログラマブルゲイン回路の別の従来例を示す。
増幅器３の一方の入力端子には入力抵抗Ｒ１を介して入力信号ＩＮが入力され、増幅器３の他方の入力端子には基準電圧Ｖｓが入力される。増幅器３の出力端子から出力信号ＯＵＴが出力されるとともに、増幅器３の出力端子は複数の帰還抵抗Ｒ５〜Ｒ２を介して一方の入力端子に接続されている。抵抗Ｒ３〜Ｒ５の抵抗値は、例えば１：２：４に設定されている。

抵抗Ｒ３〜Ｒ５にはそれぞれスイッチ回路ｓｗ１〜ｓｗ３が並列に接続され、３ビットの制御信号でそれぞれ開閉制御される。
このような構成により、スイッチ回路ｓｗ１〜ｓｗ３を開閉制御することにより、帰還抵抗Ｒ２〜Ｒ５の抵抗値を８通りに調整可能となるため、３ビットの制御信号により増幅器３のゲインを８通りに調整可能となる。

一般的に、反転増幅回路のゲインＧは、図１１に示すように、入力抵抗及び帰還抵抗をＲ６，Ｒ７としたとき、（１）式で求められる。

すなわち、ゲインＧは入力抵抗Ｒ６と帰還抵抗Ｒ７の抵抗値の比により設定される。

また、図１２に示すように、ゲインＧを調整するために、スイッチ回路ｓｗ４を並列に接続した帰還抵抗Ｒ８を帰還抵抗Ｒ７に直列に接続した反転増幅器では、スイッチ回路ｓｗ４を導通状態としたときのオン抵抗をＲｓｗ４としたとき、ゲインＧは（２）式で求められる。

すなわち、ゲインＧにスイッチ回路ｓｗ４のオン抵抗Ｒｓｗ４が影響を及ぼす。
特開昭６０−２３６５０９号公報 特開昭５６−２８５２４号公報

図９に示すプログラマブルゲイン回路では、上記のようにｎビットの制御信号で選択できるゲインはｎ通りであるため、ゲインをきめ細かく調整するためには、多ビットの制御信号を生成する制御回路と、制御信号のビット数に等しい数のスイッチ回路及び抵抗を必要とする。従って、回路規模が増大するという問題点がある。

図１０に示すプログラマブルゲイン回路では、ｎビットの制御信号でゲインを２^ｎ通りに調整することができるが、各スイッチ回路のオン抵抗がゲインに影響を及ぼすため、ゲインを正確に調整することができないという問題点がある。

特許文献１には、図９に示す増幅回路に類似する構成が開示されている。この構成では、ｎビットの制御信号で選択できるゲインはｎ通りである。
特許文献２には、増幅器の帰還抵抗と入力抵抗とをアナログスイッチで切り替えて、多数の入力信号に対応する構成が開示されているが、帰還抵抗と入力抵抗の選択数は、アナログスイッチの数と同一である。従って、帰還抵抗と入力抵抗の選択により、ゲインを選択可能であるとしても、ゲインをきめ細かく調整することはできない。

この発明の目的は、選択可能とするゲインの選択枝を増大させながら、正確なゲイン調整を可能とするプログラマブルゲイン回路を提供することにある。

上記目的は、入力抵抗と複数の帰還抵抗との抵抗値の比に基づいて増幅器のゲインを設定するプログラマブルゲイン回路において、前記帰還抵抗若しくは前記入力抵抗の抵抗値を切り替える第一のスイッチ回路と、前記第一のスイッチ回路のオン抵抗を相殺する第二のスイッチ回路とを有し、前記第二のスイッチ回路を前記入力抵抗に接続したプログラマブルゲイン回路より達成される。

本発明によれば、選択可能とするゲインの選択枝を増大させながら、正確なゲイン調整を可能とするプログラマブルゲイン回路を提供することができる。

（第一の実施の形態）
以下、この発明を具体化した第一の実施の形態を図面に従って説明する。図１に示すプログラマブルゲイン回路は、増幅器１１の一方の入力端子には入力抵抗Ｒ１１及びスイッチ回路群１２を介して入力信号ＩＮが入力され、増幅器１１の他方の入力端子には基準電圧Ｖｓが入力される。

増幅器１１の出力端子から出力信号ＯＵＴが出力されるとともに、増幅器１１の出力端子は帰還抵抗部Ｒｆを介して一方の入力端子に接続されている。帰還抵抗部Ｒｆは、直列に接続された複数の帰還抵抗Ｒ１２〜Ｒ１５と、抵抗Ｒ１２〜Ｒ１４にそれぞれ並列に接続されたゲイン調整用スイッチ回路（第一のスイッチ回路）ｓｗ１１〜ｓｗ１３とで構成される。

前記抵抗Ｒ１２〜Ｒ１４の抵抗値は、例えば４：２：１に設定され、スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３は、制御回路１３から出力される３ビットの制御信号Ｂ１〜Ｂ３に基づいてそれぞれ独立して開閉制御される。スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３は、入力される制御信号Ｂ１〜Ｂ３がＨレベルとなると導通状態となり、Ｌレベルとなると不導通となる。

このような構成により、スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３を開閉制御すると、帰還抵抗Ｒ１２〜Ｒ１５の抵抗値を８通りに調整可能となるため、３ビットの制御信号により増幅器３のゲインを調整可能となる。

前記スイッチ回路群１２は、スイッチ回路ｓｗ１４と、直列に接続されたスイッチ回路ｓｗ１５，ｓｗ１６と、直列に接続されたスイッチ回路ｓｗ１７〜ｓｗ１９とが並列に接続されている。

そして、スイッチ回路ｓｗ１４は前記制御回路１３から出力される制御信号Ｃ１で開閉制御され、スイッチ回路ｓｗ１５，ｓｗ１６は制御回路１３から出力される制御信号Ｃ２で開閉制御され、スイッチ回路ｓｗ１７〜ｓｗ１９は制御回路１３から出力される制御信号Ｃ３で開閉制御される。各スイッチ回路ｓｗ１４〜ｓｗ１９は、制御信号Ｃ１〜Ｃ３がＨレベルのとき導通状態となり、Ｌレベルのとき不導通状態となる。

前記制御回路１３は、３ビットの入力信号Ａ１〜Ａ３の入力に基づいて前記制御信号Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ３を生成する。その具体的構成を図２に従って説明する。
前記制御回路１３は、前記制御信号Ｂ１〜Ｂ３を生成する帰還抵抗選択部１４と、前記制御信号Ｃ１〜Ｃ３を生成する入力抵抗選択部１５とを備えている。帰還抵抗選択部１４は、入力信号Ａ１〜Ａ３をインバータ回路１６ａ〜１６ｃでそれぞれ反転させて、前記制御信号Ｂ１〜Ｂ３として出力する。

次に、入力抵抗選択部１５の具体的構成を説明する。ＮＡＮＤ回路１７ａには前記入力信号Ａ１〜Ａ３が入力され、そのＮＡＮＤ回路１７ａから前記制御信号Ｃ３が出力される。

ＮＡＮＤ回路１７ｂには、前記入力信号Ａ１，Ａ２と、前記入力信号Ａ３をインバータ回路１８ａで反転させた信号が入力される。ＮＡＮＤ回路１７ｃには、前記入力信号Ａ１，Ａ３と、前記入力信号Ａ２をインバータ回路１８ｂで反転させた信号が入力される。ＮＡＮＤ回路１７ｄには、前記入力信号Ａ２，Ａ３と、前記入力信号Ａ１をインバータ回路１８ｃで反転させた信号が入力される。

前記ＮＡＮＤ回路１７ｂ〜１７ｄの出力信号はＯＲ回路１９ａに入力され、ＯＲ回路１９ａから前記制御信号Ｃ２が出力される。
ＮＡＮＤ回路１７ｅには、前記入力信号Ａ１と、前記入力信号Ａ２，Ａ３をインバータ回路１８ｄ，１８ｅでそれぞれ反転させた信号が入力される。ＮＡＮＤ回路１７ｆには、前記入力信号Ａ２と、前記入力信号Ａ１，Ａ３をインバータ回路１８ｆ，１８ｇでそれぞれ反転させた信号が入力される。ＮＡＮＤ回路１７ｇには、前記入力信号Ａ３と、前記入力信号Ａ１，Ａ２をインバータ回路１８ｈ，１８ｉでそれぞれ反転させた信号が入力される。

前記ＮＡＮＤ回路１７ｅ〜１７ｇの出力信号はＯＲ回路１９ｂに入力され、ＯＲ回路１９ｂから前記制御信号Ｃ１が出力される。
上記のように構成された制御回路１３の動作を図３に示す。入力信号Ａ１〜Ａ３がＬレベルとなると、制御信号Ｂ１〜Ｂ３はＨレベルとなり、スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３がすべて導通状態となる。このとき、制御信号Ｃ３はＨレベル、同Ｃ１，Ｃ２はＬレベルとなり、スイッチ回路ｓｗ１７〜ｓｗ１９が導通状態となり、スイッチ回路ｓｗ１４〜ｓｗ１６は不導通となる。

また、制御信号Ａ１がＨレベルとなり、制御信号Ａ２，Ａ３がＬレベルとなると、制御信号Ｂ１がＬレベル、制御信号Ｂ２，Ｂ３がＨレベルとなり、スイッチ回路ｓｗ１１が不導通となり、スイッチ回路ｓｗ１２，ｓｗ１３が導通状態となる。このとき、制御信号Ｃ２はＨレベル、制御信号Ｃ１，Ｃ３はＬレベルとなり、スイッチ回路ｓｗ１５，ｓｗ１６が導通状態となり、スイッチ回路ｓｗ１４，ｓｗ１７〜ｓｗ１９は不導通となる。

また、制御信号Ａ１，Ａ２がＨレベルとなり、制御信号Ａ３がＬレベルとなると、制御信号Ｂ１，Ｂ２がＬレベル、制御信号Ｂ３がＨレベルとなり、スイッチ回路ｓｗ１１が導通状態となり、スイッチ回路ｓｗ１２，ｓｗ１３が不導通となる。このとき、制御信号Ｃ１はＨレベル、制御信号Ｃ２，Ｃ３はＬレベルとなり、スイッチ回路ｓｗ１４が導通状態となり、スイッチ回路ｓｗ１５〜ｓｗ１９は不導通となる。

このような動作により、スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３のうち１つが導通状態となるとき、制御信号Ｃ１がＨレベルとなって１つのスイッチ回路ｓｗ１４が導通状態となる。また、スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３のうち２つが導通状態となるとき、制御信号Ｃ２がＨレベルとなって２つのスイッチ回路ｓｗ１５，ｓｗ１６が導通状態となる。また、スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３のすべてが導通状態となるとき、制御信号Ｃ３がＨレベルとなって３つのスイッチ回路ｓｗ１７〜ｓｗ１９が導通状態となる。

従って、スイッチ回路群１２では、スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３で導通状態となるスイッチ回路の数と同数のスイッチ回路が直列に接続されることとなる。
なお、制御信号Ｂ１〜Ｂ３がすべてＬレベルとなるとき、制御信号Ｃ１〜Ｃ３がすべてＬレベルとなる。この場合にはスイッチ回路群１２のすべてのスイッチ回路ｓｗ１４〜ｓｗ１９が不導通となって、入力信号ＩＮが増幅器１１に入力されない状態となる。従って、このプログラマブルゲイン回路では、スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３をすべて不導通とすることはできないため、ゲインの調整範囲は７通りとなる。

図３に示すゲインは、抵抗Ｒ１４の抵抗値をＸ、抵抗Ｒ１３の抵抗値を２Ｘ、抵抗Ｒ１２の抵抗値を４Ｘとした場合において、各制御信号に対応するゲインを示す。
スイッチ回路群１２でスイッチ回路を挿入する場合の反転増幅回路のゲインについて図４に従って説明する。同図に示すように、入力抵抗Ｒ１と増幅器１１との間にスイッチ回路Ｓ１を接続し、帰還抵抗Ｒ２に直列に接続した抵抗Ｒ２１にスイッチ回路Ｓ２を接続し、各スイッチ回路Ｓ１，Ｓ２のオン抵抗をＲｏｎ１，Ｒｏｎ２とすると、この反転増幅回路のゲインは次式で算出される。

ここで、スイッチ回路Ｓ１，Ｓ２のオン抵抗Ｒｏｎ１，Ｒｏｎ２の比を下記のように設定する。

すると、反転増幅回路のゲインは次式で算出される。

従って、オン抵抗Ｒｏｎ１，Ｒｏｎ２の比を上記のように設定すると、オン抵抗Ｒｏｎ２をオン抵抗Ｒｏｎ１で相殺することが可能となる。

上記のようなことから、図１に示すプログラマブルゲイン回路で、スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３のオン抵抗を同一抵抗値とする。そして、スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３のオン抵抗と、スイッチ回路群１２のオン抵抗調整用スイッチ回路（第二のスイッチ回路）ｓｗ１４〜ｓｗ１９のオン抵抗との比は、帰還抵抗Ｒ１５と入力抵抗Ｒ１１の比とほぼ等しくなるように設定する。

すると、スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３で導通状態となるスイッチ回路数と同数のスイッチ回路が入力抵抗選択部１５及びスイッチ回路群１２で選択されるので、スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３のオン抵抗は、スイッチ回路群１２で相殺される。

上記のように構成されたプログラマブルゲイン回路では、次に示す作用効果を得ることができる。
（１）直列に接続された４本の帰還抵抗Ｒ１２〜Ｒ１５のうち、３本の抵抗Ｒ１２〜Ｒ１４にスイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３を並列に接続して、各スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３を開閉可能としたので、７通りのゲインを選択することができる。
（２）帰還抵抗Ｒ１２〜Ｒ１４の抵抗値を、４：２：１に設定したので、各スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３の開閉を選択することにより、ゲインを直線的に変化させることができる。
（３）帰還抵抗Ｒ１２〜Ｒ１５の抵抗値を選択するスイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３のオン抵抗を入力抵抗Ｒ１１に直列に接続されるスイッチ回路群１２で相殺することができる。従って、スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３のオン抵抗のゲインへの影響を阻止して、ゲインを正確に調整することができる。
（４）スイッチ回路群１２の各スイッチ回路ｓｗ１４〜ｓｗ１９のオン抵抗値を、帰還抵抗値を選択するスイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３のオン抵抗値にゲインの逆数を乗算した値とすることにより、スイッチ回路ｓｗ１４〜ｓｗ１９のオン抵抗をスイッチ回路ｓｗ１４〜ｓｗ１９のオン抵抗で相殺することができる。
（５）スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３で導通状態となるスイッチ回路の数と同数のスイッチ回路をスイッチ回路群１２で選択して、スイッチ回路ｓｗ１１〜ｓｗ１３のオン抵抗を相殺することができる。
（第二の実施の形態）
図５は、第二の実施の形態を示す。この実施の形態は、帰還抵抗Ｒ１６にスイッチ回路ｓｗ２０を直列に接続し、スイッチ回路ｓｗ２０は常時導通状態とする。

入力信号ＩＮは、並列に接続された３本の入力抵抗Ｒ１７〜Ｒ１９に入力され、各入力抵抗Ｒ１７〜Ｒ１９はそれぞれスイッチ回路群を構成するスイッチ回路ｓｗ２１〜ｓｗ２３を介して増幅器１１の入力端子に接続される。

各入力抵抗Ｒ１７〜Ｒ１９はそれぞれ異なる抵抗値に設定され、スイッチ回路ｓｗ２１〜ｓｗ２３はいずれか１つが選択されて導通状態となる。そして、各スイッチ回路ｓｗ２１〜ｓｗ２３のオン抵抗値は、当該スイッチ回路に接続された入力抵抗と、帰還抵抗Ｒ１６とで設定されるゲインの逆数を前記スイッチ回路ｓｗ２０の抵抗値に乗算した値とする。

このように構成されたプログラマブルゲイン回路では、スイッチ回路ｓｗ２１〜ｓｗ２３のいずれか１つを選択して導通状態とすることにより、入力抵抗Ｒ１７〜Ｒ１９のいずれかが選択されて増幅器１１に接続される。すると、選択された入力抵抗と帰還抵抗Ｒ１６とでゲインが設定される。

このとき、帰還抵抗Ｒ１６に接続されたスイッチ回路ｓｗ２０のオン抵抗は、スイッチ回路ｓｗ２１〜ｓｗ２３のうち、選択されたスイッチ回路のオン抵抗で相殺される。
上記のようなプログラマブルゲイン回路では、スイッチ回路ｓｗ２１〜ｓｗ２３を選択することにより入力抵抗Ｒ１７〜Ｒ１９のいずれかを選択することができる。そして、入力抵抗を切り替えることにより、ゲインを３段階に切り替えることができるとともに、入力抵抗Ｒ１７〜Ｒ１９の抵抗値の設定により、ゲインの調整幅を拡大することもできる。

また、帰還抵抗Ｒ１６に接続されたスイッチ回路ｓｗ２０のオン抵抗と、入力抵抗Ｒ１７〜Ｒ１９に接続されたスイッチ回路ｓｗ２１〜ｓｗ２３のオン抵抗とを相殺することができる。従って、ゲインを正確に調整することができる。
（第三の実施の形態）
図６は、第三の実施の形態を示す。この実施の形態は、前記第一の実施の形態の構成に加えて、入力抵抗を選択する構成を付加したものである。第一の実施の形態と同一構成部分は、同一符号を付して説明する。

帰還抵抗部Ｒｆの構成は、前記第一の実施の形態と同様である。入力信号ＩＮは、２本の入力抵抗Ｒ２０，Ｒ２１に入力され、各入力抵抗Ｒ２０，Ｒ２１はそれぞれスイッチ回路群（第三のスイッチ回路）２０ａ，２０ｂを介して増幅器１１に接続される。各スイッチ回路群２０ａ，２０ｂは第一の実施の形態のスイッチ回路群１２と同様な構成であり、入力抵抗Ｒ２０，Ｒ２１のいずれか、すなわちスイッチ回路群２０ａ，２０ｂのいずれかが選択されて第一の実施の形態のスイッチ回路群１２と同様に制御される。選択されないスイッチ回路群の各スイッチ回路は、すべて不導通となる。

このような構成により、入力抵抗Ｒ２０が選択されると、スイッチ回路群２０ａが制御され、帰還抵抗部Ｒｆで導通状態となるスイッチ回路の数と同数のスイッチ回路が導通状態となる。

また、入力抵抗Ｒ２１が選択されると、スイッチ回路群２０ｂが制御され、帰還抵抗部で導通状態となるスイッチ回路の数と同数のスイッチ回路が導通状態となる。
このような構成により、第一の実施の形態と同様な作用効果を得ることができるとともに、入力抵抗Ｒ２０，Ｒ２１を切り替えることにより、ゲインの調整範囲をさらに拡大することができる。
（第四の実施の形態）
図７は、第四の実施の形態を示す。この実施の形態は、上記のようなプログラマブルゲイン回路をセンサ検出回路で使用した場合を示す。

センサ検出回路は、センサ素子２１と、差動増幅段２２と、出力段２３とで構成され、センサ素子２１の出力信号が差動増幅段２２及び出力段２３で増幅されて出力される。そして、出力段２３は前記第一の実施の形態と同様なプログラマブルゲイン回路で構成されている。なお、この実施の形態のプログラマブルゲイン回路は、３本の抵抗で構成される帰還抵抗のうち、２本の抵抗にスイッチ回路を並列に接続した構成である。

このような構成により、センサ検出回路の出力段２３において、前記第一の実施の形態と同様な作用効果を得ることができる。
（第五の実施の形態）
図８は、第五の実施の形態を示す。この実施の形態は、出力段を必要としないセンサ検出回路において、差動増幅段２２にプログラマブルゲイン回路を使用したものである。

センサ素子２１の差動出力信号は、差動増幅段２２の差動入力対２４ａ，２４ｂにそれぞれ入力され、各差動入力対２４ａ，２４ｂの出力信号が出力回路２５で増幅されて出力される。

そして、差動入力対２４ａ，２４ｂに第四の実施の形態と同様なプログラマブルゲイン回路が使用されている。
このような構成により、センサ検出回路の差動増幅段２２において、前記第一の実施の形態と同様な作用効果を得ることができる。

上記実施の形態は、以下に示す態様で実施することもできる。
・スイッチ回路が並列に接続される帰還抵抗の数は、４本以上としてもよい。
・スイッチ回路が並列に接続された帰還抵抗の抵抗値の比は、１：２：４以外の任意の比としてもよい。

第一の実施の形態を示す回路図である。 制御回路を示す回路図である。 制御回路の動作を示す説明図である。 本発明のプログラマブルゲイン回路を示す回路図である。 第二の実施の形態を示す回路図である。 第三の実施の形態示す回路図である。 第四の実施の形態を示す回路図である。 第五の実施の形態を示す回路図である。 従来例を示す回路図である。 従来例を示す回路図である。 反転増幅回路を示す回路図である。 従来例を示す回路図である。

符号の説明

１１ 増幅器
１２ スイッチ回路群
１３ 制御回路
Ｒ１１ 入力抵抗
Ｒ１２〜Ｒ１６ 帰還抵抗
Ｒ１１，Ｒ１７〜Ｒ１９ 入力抵抗
ｓｗ１１〜ｓｗ１３，ｓｗ２０ ゲイン調整用スイッチ回路
ｓｗ１４〜ｓｗ１９，ｓｗ２１〜ｓｗ２３ オン抵抗調整用スイッチ回路

Claims (10)

1. 入力抵抗と複数の帰還抵抗との抵抗値の比に基づいて増幅器のゲインを設定するプログラマブルゲイン回路において、
   前記帰還抵抗若しくは前記入力抵抗の抵抗値を切り替える第一のスイッチ回路と、
   前記第一のスイッチ回路のオン抵抗を相殺する第二のスイッチ回路とを有し、
   前記第二のスイッチ回路を前記入力抵抗に接続したことを特徴とするプログラマブルゲイン回路。
2. 前記帰還抵抗に前記第一のスイッチ回路を接続し、前記入力抵抗に前記第二のスイッチ回路を接続し、前記第一のスイッチ回路のオン抵抗と、前記第二のスイッチ回路のオン抵抗の比を、前記帰還抵抗と前記入力抵抗の抵抗値の比に揃えたことを特徴とする請求項１記載のプログラマブルゲイン回路。
3. 前記帰還抵抗に前記第一のスイッチ回路を並列に接続し、前記入力抵抗と前記増幅器の入力端子との間に前記第二のスイッチ回路を接続したことを特徴とする請求項１又は２記載のプログラマブルゲイン回路。
4. 前記帰還抵抗は、複数本の抵抗を直列に接続して構成され、前記第一のスイッチ回路のオン抵抗を相殺する複数の第三のスイッチ回路を備えたスイッチ回路群を前記入力抵抗と前記増幅器の入力端子との間に接続したことを特徴とする請求項３記載のプログラマブルゲイン回路。
5. 前記第一のスイッチ回路を複数備え、
   前記第二のスイッチ回路を複数備え、
   複数の前記第一のスイッチ回路の開閉制御と、導通状態となる前記第一のスイッチ回路の数と同数の前記第二のスイッチ回路を直列に導通させる制御とを行う制御回路を備えたことを特徴とする請求項４記載のプログラマブルゲイン回路。
6. 複数の前記入力抵抗と前記増幅器との間にそれぞれ前記スイッチ回路群を接続し、該スイッチ回路群で１つの入力抵抗を選択することを特徴とする請求項５記載のプログラマブルゲイン回路。
7. 複数本の前記入力抵抗のいずれかを選択して前記増幅器の入力端子に接続する前記第二のスイッチ回路と、
   前記帰還抵抗に直列に接続されるとともに常時導通状態に制御される第一のスイッチ回路と
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプログラマブルゲイン回路。
8. 前記第一のスイッチ回路が並列に接続された複数の帰還抵抗の抵抗値は、２の累乗に比例する値としたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のプログラマブルゲイン回路。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のプログラマブルゲイン回路を出力段に使用したことを特徴とする増幅回路。
10. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のプログラマブルゲイン回路を、差動増幅段の差動入力対に使用したことを特徴とする増幅回路。

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