JP2009521887A - 電子装置を調整または設定するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部入力信号用の少なくとも１つの入力と、入力信号用の少なくとも１つの出力とを有し、出力信号の値または状態が入力信号の値または状態の関数である、電子装置１を調整または設定するための方法および装置を提供する。
【解決手段】調整信号の値のためのメモリ回路９は電子装置を調整するための入力に接続される。回路１１は前記メモリ回路内に保存された前記調整値を増加／減少させる。切換回路１２は電子装置の前記入力を所定の状態に切換え、電子装置の前記出力を、前記増加／減少回路を介して、前記メモリ回路に接続する。前記増加／減少回路１１は前記信号の値を前記所定の状態に調整するように構成され、前記出力信号の前記値または状態は、所定の値または所定の状態に近づくまたは到達する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子装置を調整および設定するための方法および装置に関する。オフセット、すなわち電子装置の出力における信号の値または状態と、それらが理想的に有するべき値または状態との間に存在する、いわゆる差、ギャップ、またはシフトは有意な懸念事項である。この懸念は、特に、電圧または電流比較器や電圧または電流増幅器などのアナログ電子装置に関する。

比較器のオフセットを低減するには、徐々に大きな利得を有する複数の連続する増幅段をカスケード式に設けることが知られている。これらの増幅段はコンデンサを介して接続され、各段の対応する入力／出力を一時的に短絡することによってオフセット補償信号を得る。しかしながら、このレイアウトでは複数の短絡回路動作を必要とし、それによって比較結果の出力ラグが増加する。

相対的にオフセットの少ない比較器の他のレイアウトには、後にフリップフロップ段を備える、オフセットの小さい広帯域前置増幅段を用いるものがある。

オフセットの分散を低減する比較器の他のレイアウトには、各段の出力を共に接続する抵抗平均ブリッジを備える複数の前置増幅段を用いるものがある。

上述のすべてのレイアウトにおいて、フリップフロップ段のオフセットは、比較チェーンにおけるオフセットのままであり、電流消費の問題を呈する。

上述に従い、米国特許第６，４９８，５３０号、国際公開番号ＷＯ−Ａ−０２／２７９４２、欧州特許第０ １６１ ２１５号および欧州特許第０ １１８ １７８号では、調整コンデンサの端子間の電圧を変更および設定するために電圧を用いる解決策を提案している。

本発明の目的はオフセットを低減し、電子装置の電流消費を低減することである。

本発明の主題は、主として、少なくとも１つの外部入力信号用の少なくとも１つの入力および少なくとも１つの出力信号出力を備える電子装置を調整または設定するための装置であって、前記出力信号の値または状態は前記少なくとも１つの入力信号の関数であり、前記電子装置の調整入力に接続される、調整信号の値のためのメモリ回路と、前記メモリ回路に保存された前記調整値を増加／減少させるための回路と、前記電子装置の少なくとも１つの入力を一時的に所定の状態に切換え、および前記電子装置の前記出力を前記増加／減少回路を介して前記メモリ回路に接続するための切換回路とを備える装置である。前記増加／減少回路は、前記電子装置の前記少なくとも１つの入力が前記所定の状態へ切換えられたときに、前記出力信号の値、または状態が所定の値または所定の状態に近づくまたは到達するように、前記調整信号の値を調整するように構成される。

本発明によると、前記増加／減少回路が前記電子装置の前記信号出力およびそれに補完的に接続する出力に接続された対向する要素と、前記電子装置の前記調整入力に接続された共通ポイントとを有するチャージポンプを備え、また前記メモリ回路は一方が接地に、他方が前記チャージポンプの共通ポイントに接続するコンデンサを備える。

本発明によると、好ましくは、前記電子装置は外部入力信号用の少なくとも２つの入力を備え、また前記切換回路は前記電子装置の前記入力を、一方を他方に関して、所定の状態に切換えるように構成される。

本発明の変形としては、有利なこととして、前記電子装置は比較器であってもよい。

本発明によると、有利なこととして、前記比較器は後にフリップフロップを備える前置増幅器を備えてもよく、前記調整信号は前記前置増幅器の調整入力へ供給される。

また、本発明の主題は、少なくとも１つの外部入力信号用の少なくとも１つの入力および少なくとも１つの出力信号出力を備える電子装置を調整または設定するための方法であって、前記出力信号の値は前記少なくとも１つの入力信号の値または状態の関数である。

本発明によると、本方法は、少なくとも１つの調整段階の間は
前記電子装置の前記少なくとも１つの入力を所定の状態に切換える工程と、
前記出力信号の値または状態が所定の値または所定の状態に近づくまたは到達するように、チャージポンプを用いて、前記電子装置のために調整信号の値を調整する工程と、
コンデンサの充電によって示される、前記調整信号の調整された値を保存する工程とを含む。

本発明に係る方法は、更に、前記調整段階の後は、前記電子装置に前記調整信号の前記調整された値を適用する工程を含む。

本発明によると、本方法は、有利なこととして、前記電子装置の外部入力信号用の少なくとも２つの入力を、一方を他方に関して、所定の状態に切換える工程を含んでもよい。

本発明によると、本方法は、有利なこととして、前記電子装置の前記入力を短絡させる工程と、前記出力信号の値または状態が所定の閾値に近づくまたは到達するように、前記調整信号の値を調整する工程とを含んでもよい。

本発明によると、本方法は、有利なこととして、前記電子装置の前記入力を短絡する工程と、前記出力信号の値または状態が切換閾値に近づくまたは到達するように、前記調整信号の値を調整する工程とを含んでもよい。

本発明によると、好ましいこととして、前記コンデンサの充電は、前記電子装置の前記信号出力およびその相補的出力に接続された対向する要素を有するチャージポンプによって調整されうる。

一般に、本発明によると、想定される調整コンデンサの電圧の増加／減少は、調整または設定の対象となる電子装置の出力信号を受けるチャージポンプの共通ポイントから発生する電流の影響を受ける。

以下に、電子装置を調整または設定するための装置およびその動作のモードについて、実施例および添付図面を用いて詳細に説明する。これらにより、本発明の理解が更に深まるであろう。なお、例示は説明のために用いるものであり、これらに限定されるものではない。

図１を参照すると、外部ライン４および５に接続する外部信号用の２つの入力２，３、および信号出力外部ライン７に接続する外部信号出力６を備える電子装置１が示されている。出力信号の値または状態は入力信号の値または状態の関数である。

装置１に連結される調整または設定装置８は、電子装置１の調整または設定入力１０に接続される調整信号の値のためのメモリ回路９と、一方が電子装置１の出力６に他方がメモリ回路９に接続される増加／減少回路１１と、ライン４および５上に取り付けられるスイッチ１４に接続され、また増加／減少回路１１のための起動入力１５に接続されるクロック回路１３を備える切換回路１２とを備える。

調整または設定段階の間は、クロック回路１３は増加／減少回路１１およびスイッチ１４を一時的に起動する信号を提供する。

次に、スイッチ１４が電子装置１の入力２および３を、一方を他方に関して、所定の基準状態にし、そして次に電子装置１の出力６が増加／減少回路１１を介してメモリ回路９に接続される。

増加／減少回路１１はメモリ回路９内で、調整信号の値を調整するように構成される。そのため、変更された調整信号の値が電子装置１へ供給され、電子装置１は切換えられた出力２および３、およびその出力６の間にその固有の関数を適用する。この出力信号は増加／減少回路１１に供給され、増加／減少回路１１は電子装置１に供給される調整信号を変更する。この調整値を決定するためのループは、電子装置１の出力６に供給される出力信号の値または状態が理想的な所定の値または理想的な所定の状態に近づくまたは到達するように実行される。

調整または設定段階の終了を固定するためにクロック回路１３によって固定された所定の時間の後、クロック回路１３はスイッチ１４を、再度切換えて、その初期位置にし、増加／減少回路１１を停止させる。調整段階の終了時の調整信号の最終の値は、電子装置１に提供できるように、メモリ回路９に保存される。

上述の調整段階の後、メモリ回路９に保存された、電子装置１のオフセットを低減するファクタである調整信号の値を電子装置に適用する一方、電子装置は外部ライン４および５に接続する入力２および３と、出力ライン７に接続する出力６との間にその固有の関数を適用する。

クロック回路１３は、例えば、所定の時間間隔に従って、上述の調整段階を再生するように構成される。

図１の構成を、外部ライン４および５から発生する信号の値を比較し、この比較に対応する状態変更信号をその出力に供給する比較器を構成する電子装置１に適用した例を、図２を参照して次に説明する。

比較器１は、入力２および３を備える前置増幅器１５を備え、その入力２は、例えば、ライン４を介して基準信号(reference signal)、例えば、接地に接続され、その入力３はライン６を介して入力外部信号に接続される。

比較器１は、前置増幅器１５の後に、出力６ａおよび出力６ｂを有するフリップフロップ１６を備える。これらの出力の１つはライン７上に出力信号を提供するための出力６に対応する。入力ライン４および５から発生する信号の比較に応じた切換閾値に対して、出力６ａは信号Ｑを供給し、出力６ｂは逆信号Ｑ Ｂａｒを提供する。

調整または設定装置８はメモリ回路としてコンデンサ９を、増加／減少回路としてチャージポンプ１１および入力３をライン５方向または基準信号すなわち接地方向のいずれかに切換えるために構成されるスイッチ１４を、そして切換回路としてブレーカ１４ａを備える。クロック回路１３はスイッチ１４およびブレーカ１４ａに接続される。

詳細には、コンデンサ９の端子の１つは接地に接続され、他の端子は一方が、ブレーカ１４ａを介してチャージポンプ１１の共通ポイント１７に接続され、他方が前置増幅器１５の調整または設定入力１０に接続される。フリップフロップ１６の出力６ａおよび６ｂはチャージポンプ１１の２つの対向する要素１１ａおよび１１ｂに各々接続される。変形としては、電子装置１６の出力６ａを、インバータ回路を介して、チャージポンプ１１の要素１１ｂに接続することもできる。

調整または設定段階の間は、クロック回路１３は信号を供給する。この信号はスイッチ１４を一時的に起動し、ライン５を短絡させ、前置増幅器１５の入力３を対応する基準に接続し、また、ブレーカ１４ａを一時的にその閉状態に起動し、チャージポンプ１１の共通ポイント１７をコンデンサ９に、またそれによって前置増幅器１５の調整入力１０に接続する。

調整または設定段階が開始すると、チャージポンプ１１は、共通ポイント１７を介して、フリップフロップ１６の出力６ａおよび６ｂの状態の関数として、コンデンサのための充電または放電信号をコンデンサ９に供給する。この状態は、前置増幅器１５に供給される調整信号の値によって決まり、前置増幅器１５の前置増幅の値を変更する。このようにして、フリップフロップ１６の出力６ａおよび６ｂの状態が共通の切換閾値に近づくように調整信号の値を連続的に増加および減少させ、その結果発生する連続的反転を通じて、連続的にコンデンサ９の充電が最終値に近づく。

クロック回路１３によって定められた、調整または設定段階の終了を定める所定の時間の後、クロック回路１３は１４およびブレーカ１４ａを、再度切換えて、それらの初期位置にし、前置増幅器１５の入力３は再び外部ライン５に接続され、ブレーカ１４ａは開状態に戻る。

コンデンサ９の充電の調整および、それによる前置増幅器１５の入力２および３の切換えられた状態に対応するフリップフロップ１６の切換閾値の調整が所望の近似範囲に従って実行できるように調整または設定段階の継続時間を定める。

上述の調整段階の後、コンデンサ９の充電の到達した最終値が持続し、それが前置増幅器１５の調整入力１０に永久的に適用される。

次に、前置増幅器１５およびフリップフロップ１６からなる比較器１のための比較チェーンはコンデンサ９の充電の到達した最終値の影響下で、このチェーンのオフセットが低減されるように動作する。

また、調整装置１２の存在が、比較器１の固有の電流消費に障害になることはない。

本発明は上述の例に限定されるものではない。添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、実施態様および適用例の各種の変形が可能である。

図１は本発明の一般的な電子回路図である。 図２は本発明の特定用途の電子回路図である。

Claims (9)

1. 少なくとも１つの外部入力信号用の少なくとも１つの入力および少なくとも１つの出力信号出力を備える電子装置１を調整または設定するための装置であって、前記出力信号の値または状態は前記少なくとも１つの入力信号の関数であり、前記電子装置の調整入力１０に接続される、調整信号の値のためのメモリ回路９と、前記メモリ回路に保存された前記調整値を増加／減少させるための回路１１と、前記電子装置１の少なくとも１つの入力２、３を一時的に所定の状態に切換え、前記電子装置１の前記出力６を前記増加／減少回路１１を介して前記メモリ回路９に接続するための切換回路１２とを備え、前記増加／減少回路１１は、前記電子装置１の前記少なくとも１つの入力２、３が前記所定の状態へ切換えられたときに、前記出力信号の値、または状態が所定の値または所定の状態に近づくまたは到達するように、前記調整信号の値を調整するように構成され、前記増加／減少回路が前記電子装置の前記信号出力６ａおよびそれに補完的に接続する出力６ｂに接続された対向する要素１１ａ、１１ｂと、前記電子装置の前記調整入力１０に接続された共通ポイント１７とを有するチャージポンプ１１を備えること、および前記メモリ回路は、一方が接地に他方が前記チャージポンプ１１の共通ポイント１７に接続したコンデンサ９を備えることを特徴とする装置。
2. 前記電子装置１は外部入力信号用の少なくとも２つの入力を備えること、および前記切換回路１２は前記電子装置１の前記入力２、３を、一方を他方に関して、所定の状態に切換えるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記電子装置１は比較器であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の装置。
4. 前記比較器は後にフリップフロップ１６を備える前置増幅器１５を備え、前記調整信号は前記前置増幅器１５の調整入力１０へ供給されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 少なくとも１つの外部入力信号用の少なくとも１つの入力および少なくとも１つの出力信号出力を備える電子装置を調整または設定するための方法であって、前記出力信号の値は前記少なくとも１つの入力信号の値または状態の関数であり、少なくとも１つの調整段階の間は
   前記電子装置１の前記少なくとも１つの入力２、３を所定の状態に切換える工程と、
   前記出力信号の値または状態が所定の値または所定の状態に近づくまたは到達するように、チャージポンプ１１を用いて、前記電子装置のための調整信号の値を調整する工程と、
   コンデンサの充電によって示される、前記調整信号の調整された値を保存する工程とを含むことと、
   前記調整段階の後は、前記電子装置に前記調整信号の前記調整された値を適用することを特徴とする方法。
6. 前記電子装置は外部入力信号用の少なくとも２つの入力を備え、前記電子装置１の前記入力２、３を、一方を他方に関して、所定の状態に切換える工程を含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 前記電子装置の前記入力を短絡させる工程と、前記出力信号の値または状態が所定の閾値に近づくまたは到達するように、前記調整信号の値を調整する工程とを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記電子装置の前記入力を短絡する工程と、前記出力信号の値または状態が切換閾値に近づくまたは到達するように、前記調整信号の値を調整する工程とを含むことを特徴とする請求項６または７のいずれかに記載の方法。
9. 前記コンデンサの充電は、前記電子装置の前記信号出力６ａおよび前記電子装置の相補的出力６ｂに接続された対向する要素を有するチャージポンプによって調整されることを特徴とする請求項７に記載の方法。

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