JP2011124726A - 入力回路及びそれを備えたアナログ/デジタルコンバータ - Google Patents

入力回路及びそれを備えたアナログ/デジタルコンバータ Download PDF

Info

Publication number
JP2011124726A
JP2011124726A JP2009279813A JP2009279813A JP2011124726A JP 2011124726 A JP2011124726 A JP 2011124726A JP 2009279813 A JP2009279813 A JP 2009279813A JP 2009279813 A JP2009279813 A JP 2009279813A JP 2011124726 A JP2011124726 A JP 2011124726A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
reference voltage
switch
offset correction
capacitance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009279813A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5503271B2 (ja
JP2011124726A5 (ja
Inventor
Toshiaki Ono
俊明 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2009279813A priority Critical patent/JP5503271B2/ja
Priority to US12/943,772 priority patent/US8223059B2/en
Priority to CN2010105734696A priority patent/CN102098048B/zh
Publication of JP2011124726A publication Critical patent/JP2011124726A/ja
Priority to US13/526,405 priority patent/US8907836B2/en
Publication of JP2011124726A5 publication Critical patent/JP2011124726A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5503271B2 publication Critical patent/JP5503271B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/06Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
    • H03M1/0602Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters of deviations from the desired transfer characteristic
    • H03M1/0604Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters of deviations from the desired transfer characteristic at one point, i.e. by adjusting a single reference value, e.g. bias or gain error
    • H03M1/0607Offset or drift compensation
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters

Abstract

【課題】 小さい容量値のキャパシタを用いずに従来より小さい電位変化を制御することが可能な入力回路及びそれを備えたアナログ/デジタルコンバータを提供する。
【解決手段】 オフセット補正キャパシタの容量値は変えずに、印加される電位差を2分の1にすることにより、オフセット補正量を2分の1にする。電位差を2分の1にする方法は、差動型の正側端子に接続されたオフセット補正キャパシタと負側端子に接続されたオフセット補正キャパシタの他端を短絡することにより行う。
【選択図】 図3

Description

本発明は、入力回路及びそれを備えたアナログ/デジタルコンバータ(ADC)に関する。すなわち、ADCの入力信号のオフセット成分を補正する方法および回路に関し、とくに、スイッチトキャパシタ型のADCの入力信号のオフセット補正に関する。
ADCにおいて、入力信号のオフセット成分を除去し有用な信号情報を取り出すための回路として、スイッチトキャパシタ回路を用いオフセット補正用のキャパシタを具備する回路が知られている(特許文献1参照)。これは、2進重み付けキャパシタを必要な個数用いて、所望の精度でオフセット補正を行うものである。
特開2003-060505公報
ところが、特許文献1に記載の技術を用いてオフセット補正の精度を高めるためには、より小さい容量値をもつキャパシタを追加していく必要がある。従来の2倍の精度を実現するためには、2分の1の容量値を持つキャパシタを追加する必要がある。4倍の精度を実現するためには、2分の1の容量値をもつキャパシタと4分の1の容量値をもつキャパシタを追加する必要がある。このように、精度を良くするために容量値を小さくしていくと、接続される配線やスイッチなどの寄生容量が無視できなくなり、容量比を正確に2進重み付けにすることが難しくなってくる。これにより、オフセット補正の精度を保つことが難しくなる。従って、実際上、このように容量の小さいキャパシタを追加していくには限界がある。
本発明は、上記問題点に鑑み、小さい容量値のキャパシタを用いずに従来より小さい電位変化を制御することが可能な入力回路及びそれを備えたアナログ/デジタルコンバータを提供する。
上記課題に鑑み、本発明の入力回路は、アナログ入力信号を受信し、該アナログ入力信号をサンプリングおよびホールドするスイッチトキャパシタ型の入力回路であって、差動増幅器および第1と第2のキャパシタを含み、前記第1のキャパシタの一端は前記差動増幅器の正側入力端子に接続され、前記第2のキャパシタの一端は前記差動増幅器の負側入力端子に接続され、前記入力回路は、前記第1のキャパシタの他端を第1の基準電圧または第2の基準電圧に接続するための第1のスイッチと、前記第2のキャパシタの他端を第1の基準電圧または第2の基準電圧に接続するための第2のスイッチと、前記第1のキャパシタの他端と前記第2のキャパシタの他端とを接続する第3のスイッチとを有し、サンプリング時には、前記第1のキャパシタの他端を前記第1のスイッチにより前記第1の基準電圧に接続し、前記第2のキャパシタの他端を前記第2のスイッチにより前記第2の基準電圧に接続し、ホールド時には、前記第1のキャパシタの他端と前記第2のキャパシタの他端とを前記第3のスイッチで接続することを特徴とする。
本発明のよれば、第1のオフセット補正用キャパシタと第2のオフセット補正用キャパシタの入力端子を短絡することにより、両キャパシタの電荷移動を生じせしめ、差動増幅器の出力端子側の電位変化を小さくするという作用が働く。その結果、小さい容量値のキャパシタを用いずに従来より小さい電位変化を制御することが可能となる。従って、アナログ/デジタルコンバータにおいて、より正確に2進重み付けされたオフセット補正量を実現でき、精度良くオフセット補正を行うことが可能になる。
(a)は実施例1のアナログ/デジタルコンバータの構成例を示すブロック図、(b)は実施例1のスイッチ制御テーブルの例を示す図である。 (a)は実施例1のサンプルホールド回路のサンプル時の状態を示す接続図であり、(b)は実施例1のサンプルホールド回路のオフセット補正の無いホールド時の状態を示す接続図である。 実施例1のサンプルホールド回路のオフセット補正の有るホールド時の状態を示す接続図である。 本実施例のスイッチ制御部の処理手順例を示すフローチャートである。 (a)は実施例2のアナログ/デジタルコンバータの構成例を示すブロック図、(b)は実施例2のスイッチ制御テーブルの例を示す図である。 (a)は実施例2のサンプルホールド回路のサンプル時の状態を示す接続図であり、(b)は実施例2のサンプルホールド回路のオフセット補正の無いホールド時の状態を示す接続図である。 実施例2のサンプルホールド回路のオフセット補正の有るホールド時の状態を示す接続図である。
[実施例1] 本発明の実施例1の構成とその動作を、図1乃至図4に従って説明する。
<実施例1のアナログ/デジタルコンバータ(ADC)の構成例> 図1の(a)の差動型のADCにおいて、入力回路であるサンプルホールド回路101は、InpおよびInnに入力される差動形式のアナログ入力信号を受信してサンプリングする。そして、それをホールドしてOutpおよびOutnに出力する。これらの出力信号をアナログ/デジタル変換回路102が受け取り、デジタルデータに変換してDoutに出力する。VrefLおよびVrefHはそれぞれ低い側の基準電位、高い側の基準電位である。アナログ/デジタル変換回路102は、これら2つの電位と入力電圧とを比較しデジタルデータに変換する。本実施例1ではこれら2つの電位をサンプルホールド回路101へも供給し、入力オフセット補正に用いる。スイッチ制御部103は、サンプルホールド回路101やアナログ/デジタル変換回路102におけるスイッチングを制御する制御信号を出力する。スイッチ制御部103は、各回路のステータスやオフセット補正の値に対応する各スイッチへの制御信号の組合せを記憶するスイッチ制御テーブル103aを有している。
(スイッチ制御テーブル103aの構成例) 図1の(b)のスイッチ制御テーブル103aには、サンプルホールド回路101のステータスやオフセット補正の値に対応してスイッチを制御する制御信号が記憶されている。この例は、図2及び図3に示すサンプルホールド回路101の具体例における制御信号が、スイッチの状態で示されている。図1の(b)のオフセット補正は、最下位ビット/中間ビット/最上位ビットの3ビットの2進重み付けとなっている。
<サンプルホールド回路101の回路例及び動作例>
(サンブリング時の例) 図2(a)は、図1のスイッチトキャパシタ型のサンプルホールド回路101の回路図であり、サンプリング時の接続状態を示している。Amp1は正側入力端子と負側入力端子を有する差動増幅器(差動型アンプ)、CinpおよびCinnは入力キャパシタ、CfpおよびCfnはフィードバックキャパシタである。そして、C1乃至C3がオフセット補正用の第1のキャパシタ、C4乃至C6がオフセット補正用の第2のキャパシタである。C1〜C6の一端は差動型増幅器に、他端は第1のスイッチSWC1〜SWC3又は第2のスイッチSWC4〜SWC6を介して第1の基準電圧又は第2の基準電圧に接続される。C1〜C3のそれぞれがオフセット補正用の第1のキャパシタの複数の第1の容量素子、C4〜C6のそれぞれがオフセット補正用の第2のキャパシタの複数の第2の容量素子である。ここで、各キャパシタの容量比は、Cinp:Cinn:Cfp:Cfn:C1:C2:C3:C4:C5:C6=10:10:5:5:1:1:2:1:1:2となっている。C1とC2、C4とC5は同じ容量値であって容量値は2進重み付けとはなっていないが、接続先が異なることにより出力電圧として現れるオフセット補正量として2進重み付けを実現している。図1の(b)を参照すれば、サンプリング時には、CfpおよびCfnはスイッチSW4およびSW5により両端を短絡され、出力OutpおよびOutnはリセットされている。CinpおよびCinnはスイッチSW1およびSW2により入力InpおよびInnに接続され、入力信号がCinpおよびCinnに充電されている。さらにC1〜C3はVrefHに接続され、C4〜C6はVrefLに接続され、各々電荷が充電されている。
(オフセット補正を行わないホールド時の例) 図2の(b)は、サンプルホールド回路101がオフセット成分の補正を行わないときのホールド時の接続状態を示した図である。図1の(b)で、ホールド時及びオフセット補正(000)の場合である。SW3によってCinpとCinnが短絡され同電位となる。するとCinpおよびCinnに充電されていた電荷はCfpおよびCfnに移動し、出力電圧となって現れる。Cinp:Cfp=Cinn:Cfn=10:5=2:1であるので、電荷量保存およびQ=CVの関係より、
(Outp - Outn) = 2 × (Inp - Inn)となる。C1〜C6はサンプリング時と接続関係が不変であるので、電荷の移動は起こらず、出力電圧に影響を与えない。
(第1のオフセット量を補正するホールド時の例) 図3(a)は、サンプルホールド回路101が、第1のオフセット量を補正する時のホールド時の接続状態を示した図である。このときも、サンプリング時は図2の(a)の状態とする。図2の(b)のオフセット補正を行わないホールド状態との差は、C1およびC4の接続状態の違いである。サンプリング時はC1はVrefHに接続され、C4はVrefLに接続されていたのに対し、ホールド時はC1とC4は第3のスイッチSW6により短絡され同電位となっている。すると、C1およびC4に充電されていた電荷はCfpおよびCfnに移動し、出力電圧に影響を与える。その量は、C1:Cfp=C4:Cfn=1:5であるので、0.2 × (VrefH - VrefL)となる。これがオフセット補正量となり、結局出力電圧としては、CinpおよびCinnからCfpおよびCfnへの電荷移動と合わせ、
(Outp - Outn) = 2 × (Inp - Inn) + 0.2 × (VrefH - VrefL)となる。
(第2のオフセット量を補正するホールド時の例) 図3の(b)は、サンプルホールド回路101が、第2のオフセット量を補正する時のホールド時の接続状態を示した図である。このときも、サンプリング時は図2の(a)の状態とする。図2の(b)のオフセット補正を行わないホールド状態との差は、C2およびC5の接続状態の違いである。サンプリング時はC2はVrefHに接続され、C5はVrefLに接続されていたのに対し、ホールド時はC2はVrefLに接続され、C5はVrefHに接続されている。すると、C2およびC5に充電されていた電荷のCfpおよびCfnへの移動とVrefHとVrefL間のスイッチングとが、出力電圧に影響を与える。その量は、C2:Cfp=C5:Cfn=1:5であるので、0.4 × (VrefH - VrefL)となる。これがオフセット補正量となり、結局出力電圧としては、CinpおよびCinnからCfpおよびCfnへの電荷移動と合わせ、
(Outp - Outn) = 2 × (Inp - Inn) + 0.4 × (VrefH - VrefL)となる。よって、図3の(a)のホールド状態と比較して、2倍の量のオフセット補正が可能であることになる。逆にいえば、図3の(a)は図3の(b)に比べて2分の1のオフセット補正が行えることになる。
<本実施例のスイッチ制御部103の制御手順例> 図4のスイッチ制御部103の制御手順例によれば、S41で、アナログ/デジタル変換回路102から出力されたデジタルデータに基づいてオフセットの変更が必要か否かを判定する。必要であれば、S42で、図1の(b)に示したテーブルからオフセット補正の値に対応するスイッチ設定の組合せを選択する。S43では、選択したスイッチ設定の組合せを以降のオフセット補正のために保持する。S44では、S43で設定された新たなスイッチ設定の組合せ、あるいは以前のスイッチ設定の組合せ(S41のNoの場合)によるスイッチ制御信号を、サンプルホールド回路101に出力する。かかる制御手順は、スイッチ制御部103のCPUでソフトウエアによって行われてもよいし、スイッチ制御部103にハードウエアとして組み込まれてもよい。
<実施例1の効果> 以上説明したように、C1とC2、C4とC5は同じ容量値であるが、スイッチの接続関係を切り替えることでサンプル時とホールド時の電位変化量を2分の1とすることにより、オフセット補正量を2分の1とすることができる。一般的にアナログ/デジタル変換回路102には、低い側と高い側の2種類の基準電位が必要であるが、それらの基準電位をVrefLとVrefHとして共用すれば新たに基準電位を用意する必要がない。また、サンプリング時とホールド時の電位変化量を2分の1にするために、差動型の+側のオフセット補正キャパシタと−側のオフセット補正キャパシタを短絡する。この方法を使用しているので、新たに3つめの基準電位を用意することなく電位変化量を変えることができる。以上のように、本発明の方法により容量値の小さい容量素子を設けることなく小さい量のオフセット補正をおこなうことができる。本実施例では、C1:C2:C3=C4:C5:C6=1:1:2であるが、オフセット補正量としては1:2:4の2進重み付けのオフセット補正量が可能となる。よって、最小容量値(本回路ではC1とC4にあたる)を小さくすることなく、3ビット精度すなわち8段階のオフセット補正精度を実現することができる。
なお、本実施例ではサンプリング時にC1がVrefHに接続され、C4がVrefLに接続され、ホールド時にC1とC4を短絡することにより0.2 × (VrefH - VrefL)のオフセット補正を実現した。しかし、異なる接続方法でも同じ量のオフセット補正を実現することができる。例えば、サンプリング時にC1とC4を短絡し、ホールド時にC1がVrefLに接続され、C4がVrefHに接続されるように動作しても、0.2 × (VrefH - VrefL)のオフセット補正を実現できる。
[実施例2] 本発明の実施例2の構成とその動作を、図5乃至図7に従って説明する。
<実施例2のアナログ/デジタルコンバータ(ADC)の構成例> 図5の(a)の実施例2のADCでは、差動型のサンプルホールド回路201は、InpおよびInnに入力される差動形式のアナログ信号をサンプリングする。そして、それをホールドしてOutpおよびOutnに出力する。これらの出力信号を差動型アナログ/デジタル変換回路202が受け取り、デジタルデータに変換してDoutに出力する。VrefLおよびVrefHはそれぞれ低い側の基準電位、高い側の基準電位である。差動型アナログ/デジタル変換回路202は、これら2つの電位と入力電圧とを比較し、デジタルデータに変換する。本実施例では、これら2つの電位を差動型サンプルホールド回路201へも供給し、入力オフセット補正に用いる。スイッチ制御部203は、サンプルホールド回路201やアナログ/デジタル変換回路202におけるスイッチングを制御する制御信号を出力する。スイッチ制御部203は、各回路のステータスやオフセット補正の値に対応する各スイッチへの制御信号の組合せを記憶するスイッチ制御テーブル203aを有している。なお、スイッチ制御部203の処理概略は、実施例1の図4のフローチャートと同様である。
(スイッチ制御テーブル203aの構成例) 図5の(b)のスイッチ制御テーブル203aには、サンプルホールド回路201のオフセット補正の値に対応してスイッチを制御する制御信号が記憶されている。この例は、図6及び図7に示すサンプルホールド回路201の具体例における制御信号が、スイッチの状態で示されている。図5の(b)のオフセット補正は、最下位ビット/中間ビット/最上位ビットの3ビットの3進重み付けとなっている。なお、サンプルホールド回路201のステータスの対応するSW1〜SW5の状態は、図1の(b)の実施例1と同様であるので、省略する。 <サンプルホールド回路101の回路例及び動作例>
(サンブリング時の例) 図6の(a)は、図5の(a)のサンプルホールド回路201の回路図であり、サンプリング時の接続状態を示している。Amp1は差動型アンプ、CinpおよびCinnは入力キャパシタ、CfpおよびCfnはフィードバックキャパシタである。そして、C1乃至C3がオフセット補正用の第1のキャパシタ、C4乃至C6がオフセット補正用の第2のキャパシタである。C1〜C6の一端は差動型増幅器に、他端は第1のスイッチSWC1〜SWC3又は第2のスイッチSWC4〜SWC6を介して第1の基準電圧又は第2の基準電圧に接続される。C1〜C3のそれぞれがオフセット補正用の第1のキャパシタの複数の第1の容量素子、C4〜C6のそれぞれがオフセット補正用の第2のキャパシタの複数の第2の容量素子である。ここで、各キャパシタの容量比は、Cinp:Cinn:Cfp:Cfn:C1:C2:C3:C4:C5:C6=100:100:50:50:1:3:9:1:3:9である。サンプリング時には、CfpおよびCfnはスイッチSW7およびSW8により両端を短絡され、出力OutpおよびOutnはリセットされている。CinpおよびCinnはスイッチSW4およびSW5により入力InpおよびInnに接続され、入力信号がCinpおよびCinnに充電されている。さらにC1〜C3はVrefHに接続され、C4〜C6はVrefLに接続され、各々電荷が充電されている。
(オフセット補正を行わないホールド時の例) 図6の(b)は、サンプルホールド回路201が、オフセット補正を行わないときのホールド時の接続状態を示した図である。まずSW7およびSW8が開放となり、リセットが解除される。その後SW6によってCinpとCinnが短絡され同電位となる。するとCinpおよびCinnに充電されていた電荷はCfpおよびCfnに移動し、出力電圧となって現れる。電荷量保存およびQ=CVの関係より、Cinp:Cfp=Cinn:Cfn=2:1であるので、
(Outp - Outn) = 2 × (Inp - Inn)となる。C1〜C6はサンプリング時と接続関係が不変であるので、電荷の移動は起こらず、出力電圧に影響を与えない。
(第1のオフセット量を補正するホールド時の例) 図7の(a)は、サンプルホールド回路201が、第1のオフセット量を補正する時のホールド時の接続状態を示した図である。このときも、サンプリング時は図6の(a)の状態とする。図6の(b)のオフセット補正を行わないホールド状態との差は、C1およびC4の接続状態の違いである。サンプリング時はC1はVrefHに接続され、C4はVrefLに接続されていたのに対し、ホールド時はC1とC4はSW9により短絡され、同電位となっている。するとC1およびC4に充電されていた電荷はCfpおよびCfnに移動し、出力電圧に影響を与える。その量は、C1:Cfp=C4:Cfn=1:50であるので、0.02 × (VrefH - VrefL)となる。これがオフセット補正量となり、結局出力電圧は、CinpおよびCinnからCfpおよびCfnへの電荷移動と合わせ、
(Outp - Outn) = 2 × (Inp - Inn) + 0.02 × (VrefH - VrefL)となる。
(第2のオフセット量を補正するホールド時の例) 図7の(b)は、サンプルホールド回路201が、第2のオフセット量を補正する時のホールド時の接続状態を示した図である。このときも、サンプリング時は図6の(a)の状態とする。図6の(b)のオフセット補正を行わないホールド状態との差は、C1およびC4の接続状態の違いである。サンプリング時はC1はVrefHに接続され、C4はVrefLに接続されていたのに対し、ホールド時はC1はVrefLに接続され、C4はVrefHに接続されている。するとC1およびC4に充電されていた電荷のCfpおよびCfnへの移動とVrefHとVrefL間のスイッチングとが、出力電圧に影響を与える。その量は、C1:Cfp=C4:Cfn=1:50であるので、0.04 × (VrefH - VrefL)となる。これがオフセット補正量となり、結局出力電圧は、CinpおよびCinnからCfpおよびCfnへの電荷移動と合わせ、
(Outp - Outn) = 2 × (Inp - Inn) + 0.04 × (VrefH - VrefL)
となる。よって、図7の(a)のホールド状態と比較して、2倍の量のオフセット補正が可能である。
(第3のオフセット量を補正するホールド時の例) 図7の(c)は、サンプルホールド回路201が、第3のオフセット量を補正する時のホールド時の接続状態を示した図である。このときも、サンプリング時は図6の(a)の状態とする。図6の(b)のオフセット補正を行わないホールド状態との差は、C2およびC5の接続状態の違いである。サンプリング時はC2はVrefHに接続され、C5はVrefLに接続されていたのに対し、ホールド時はC2とC5はSW10により短絡され、同電位となっている。するとC2およびC5に充電されていた電荷はCfpおよびCfnに移動し、出力電圧に影響を与える。その量は、C2:Cfp=C5:Cfn=3:50であるので、0.06 × (VrefH - VrefL)となる。これがオフセット補正量となり、結局出力電圧は、CinpおよびCinnからCfpおよびCfnへの電荷移動と合わせ、
(Outp - Outn) = 2 × (Inp - Inn) + 0.06 × (VrefH - VrefL)となる。よって、図7(a)のホールド状態と比較して、3倍の量のオフセット補正が可能である。
<実施例2の効果> 以上説明したように、3進重み付けのオフセット補正キャパシタを用いて、オフセット補正量を制御することができる。本実施例2では差動型の+側のオフセット補正キャパシタと−側のオフセット補正キャパシタを短絡するという方法を使用して3進重み付けを実現している。一般的に差動型アナログ/デジタル変換回路202には、低い側と高い側の2種類の基準電位が必要であるが、それらの基準電位をVrefLとVrefHとして共用すれば新たに基準電位を用意する必要がなく、さらなる回路規模の縮小が可能となる。
なお、本実施例2ではサンプリング時にC1がVrefHに接続され、C4がVrefLに接続され、ホールド時にC1とC4を短絡することにより0.02 × (VrefH - VrefL)のオフセット補正を実現した。しかし、異なる接続方法でも同じ量のオフセット補正を実現することができる。例えば、サンプリング時にC1とC4を短絡し、ホールド時にC1がVrefLに接続され、C4がVrefHに接続されるように動作しても、0.02 × (VrefH - VrefL)のオフセット補正を実現できる。

Claims (5)

  1. アナログ入力信号を受信し、該アナログ入力信号をサンプリングおよびホールドするスイッチトキャパシタ型の入力回路であって、
    差動増幅器および第1と第2のキャパシタを含み、
    前記第1のキャパシタの一端は前記差動増幅器の正側入力端子に接続され、
    前記第2のキャパシタの一端は前記差動増幅器の負側入力端子に接続され、
    前記入力回路は、
    前記第1のキャパシタの他端を第1の基準電圧または第2の基準電圧に接続するための第1のスイッチと、
    前記第2のキャパシタの他端を第1の基準電圧または第2の基準電圧に接続するための第2のスイッチと、
    前記第1のキャパシタの他端と前記第2のキャパシタの他端とを接続する第3のスイッチとを有し、
    サンプリング時には、前記第1のキャパシタの他端を前記第1のスイッチにより前記第1の基準電圧に接続し、前記第2のキャパシタの他端を前記第2のスイッチにより前記第2の基準電圧に接続し、
    ホールド時には、前記第1のキャパシタの他端と前記第2のキャパシタの他端とを前記第3のスイッチで接続することを特徴とする入力回路。
  2. アナログ入力信号を受信し、該アナログ入力信号をサンプリングおよびホールドするスイッチトキャパシタ型の入力回路であって、
    差動増幅器および第1と第2のキャパシタを含み、
    前記第1のキャパシタの一端は前記差動増幅器の正側入力端子に接続され、
    前記第2のキャパシタの一端は前記差動増幅器の負側入力端子に接続され、
    前記入力回路は、
    前記第1のキャパシタの他端を第1の基準電圧または第2の基準電圧に接続するための第1のスイッチと、
    前記第2のキャパシタの他端を第1の基準電圧または第2の基準電圧に接続するための第2のスイッチと、
    前記第1のキャパシタの他端と前記第2のキャパシタの他端とを接続する第3のスイッチとを有し、
    サンプリング時には、前記第1のキャパシタの他端と前記第2のキャパシタの他端とを前記第3のスイッチで接続し、
    ホールド時には、前記第1のキャパシタの他端を前記第1のスイッチにより前記第1の基準電圧に接続し、前記第2のキャパシタの他端を前記第2のスイッチで前記第2の基準電圧に接続すること特徴とする入力回路。
  3. 前記第1のキャパシタを1:1:2の容量比を有する複数の第1の容量素子で構成して、該複数の第1の容量素子の一端は前記差動増幅器の正側入力端子に接続され、該複数の第1の容量素子の他端のそれぞれは前記第1の基準電圧に接続するための複数の前記第1のスイッチのそれぞれに接続され、
    前記第2のキャパシタを1:1:2の容量比を有する複数の第2の容量素子で構成し、該複数の第2の容量素子の一端は前記差動増幅器の負側入力端子に接続され、該複数の第2の容量素子の他端のそれぞれは前記第1の基準電圧に接続するための複数の前記第2のスイッチのそれぞれに接続され、
    前記第1のキャパシタの容量比が1の第1の容量素子の他端と前記第2のキャパシタの容量比が1の第2の容量素子の他端との前記第3のスイッチによる接続を最下位ビットとし、前記第1のキャパシタの容量比が1の第1の容量素子の他端の前記第1のスイッチによる前記第2の基準電圧への接続と前記第2のキャパシタの容量比が1の第2の容量素子の他端の前記第2のスイッチによる前記第1の基準電圧への接続を中間ビットとし、前記第1のキャパシタの容量比が2の第1の容量素子の他端と前記第2のキャパシタの容量比が2の第2の容量素子の他端との前記第3のスイッチによる接続を最上位ビットとして、オフセット補正が3ビットの2進重み付けで行われること特徴とする請求項1または2に記載の入力回路。
  4. 前記第1のキャパシタを1:3:9の容量比を有する複数の第1の容量素子で構成して、該複数の第1の容量素子の一端は前記差動増幅器の正側入力端子に接続され、該複数の第1の容量素子の他端のそれぞれは前記第1の基準電圧に接続するための複数の前記第1のスイッチのそれぞれに接続され、
    前記第2のキャパシタを1:3:9の容量比を有する複数の第2の容量素子で構成し、該複数の第2の容量素子の一端は前記差動増幅器の負側入力端子に接続され、該複数の第2の容量素子の他端のそれぞれは前記第1の基準電圧に接続するための複数の前記第2のスイッチのそれぞれに接続され、
    前記第1のキャパシタの各第1の容量素子の他端の前記第1のスイッチによる前記第1の基準電圧への接続と前記第2のキャパシタの各第2の容量素子の他端の前記第2のスイッチによる前記第2の基準電圧への接続を3進での重み0のオフセット補正とし、前記第1のキャパシタの各第1の容量素子の他端と前記第2のキャパシタの各第2の容量素子の他端との前記第3のスイッチによる接続を3進での重み1のオフセット補正とし、前記第1のキャパシタの各第1の容量素子の他端の前記第1のスイッチによる前記第2の基準電圧への接続と前記第2のキャパシタの各第2の容量素子の他端の前記第2のスイッチによる前記第1の基準電圧への接続を3進での重み2のオフセット補正とし、
    当該オフセット補正が、前記容量比が1の容量素子を最下位ビット、前記容量比が3の容量素子を中間ビット、前記容量比が9の容量素子を最上位ビットとする3ビットの3進重み付けで行われること特徴とする請求項1または2に記載の入力回路。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の入力回路を含み、前記入力回路からの出力信号に対してアナログ/デジタル変換を行うアナログ/デジタル変換回路を有することを特徴とするアナログ/デジタルコンバータ。
JP2009279813A 2009-12-09 2009-12-09 入力回路及びそれを備えたアナログ/デジタルコンバータ Expired - Fee Related JP5503271B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009279813A JP5503271B2 (ja) 2009-12-09 2009-12-09 入力回路及びそれを備えたアナログ/デジタルコンバータ
US12/943,772 US8223059B2 (en) 2009-12-09 2010-11-10 Switched-capacitor input circuit and analog-to-digital converter including the same
CN2010105734696A CN102098048B (zh) 2009-12-09 2010-12-06 开关电容输入电路和包含它的模拟数字转换器
US13/526,405 US8907836B2 (en) 2009-12-09 2012-06-18 Switched-capacitor input circuit and analog-to-digital converter including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009279813A JP5503271B2 (ja) 2009-12-09 2009-12-09 入力回路及びそれを備えたアナログ/デジタルコンバータ

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2011124726A true JP2011124726A (ja) 2011-06-23
JP2011124726A5 JP2011124726A5 (ja) 2013-01-31
JP5503271B2 JP5503271B2 (ja) 2014-05-28

Family

ID=44081509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009279813A Expired - Fee Related JP5503271B2 (ja) 2009-12-09 2009-12-09 入力回路及びそれを備えたアナログ/デジタルコンバータ

Country Status (3)

Country Link
US (2) US8223059B2 (ja)
JP (1) JP5503271B2 (ja)
CN (1) CN102098048B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016163332A (ja) * 2015-03-05 2016-09-05 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 比較回路およびセンサ装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105790722A (zh) * 2014-12-25 2016-07-20 深圳市中兴微电子技术有限公司 一种运算放大电路、方法及温度传感器
KR102152844B1 (ko) * 2015-08-14 2020-09-07 시러스 로직 인터내셔널 세미컨덕터 리미티드 위상 단락 스위치
JP6675882B2 (ja) * 2016-02-29 2020-04-08 エイブリック株式会社 スイッチドキャパシタ入力回路及びスイッチドキャパシタアンプ及びスイッチドキャパシタ電圧比較器
US10122392B2 (en) * 2016-08-18 2018-11-06 Advanced Micro Devices, Inc. Active equalizing negative resistance amplifier for bi-directional bandwidth extension
KR102484142B1 (ko) * 2017-12-01 2023-01-05 삼성전자주식회사 기준 전압의 변화량을 입력 레벨에 관계없이 균등하게 만드는 스위치드 커패시터 회로
US10218268B1 (en) * 2018-03-26 2019-02-26 Analog Devices Global Unlimited Company Voltage reference circuit and method of providing a voltage reference
DE102019102132B4 (de) * 2019-01-29 2020-08-06 Infineon Technologies Ag Schaltung mit Kondensatoren und entsprechendes Verfahren
JP7331480B2 (ja) * 2019-06-17 2023-08-23 株式会社デンソー 信号検出回路
TWI778317B (zh) * 2019-12-30 2022-09-21 新唐科技股份有限公司 微控制器及控制方法
CN111614333B (zh) * 2020-01-03 2021-02-19 东南大学 一种具有失调消除功能的高速采样放大器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10163875A (ja) * 1996-11-19 1998-06-19 Texas Instr Inc <Ti> パイプラインアナログ/デジタルコンバータ
JP2003060505A (ja) * 2001-07-25 2003-02-28 Texas Instruments Inc アナログ/デジタルコンバータにおける入力信号のオフセットエラー補償

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6097326A (en) * 1998-05-26 2000-08-01 National Semiconductor Corporation Algorithmic analog-to-digital converter with reduced differential non-linearity and method
US6169427B1 (en) * 1998-12-10 2001-01-02 National Semiconductor Corporation Sample and hold circuit having single-ended input and differential output and method
US6445331B1 (en) * 2001-08-14 2002-09-03 National Semiconductor Corporation Apparatus and method for common-mode regulation in a switched capacitor circuit
US6642751B1 (en) * 2002-09-06 2003-11-04 Xilinx, Inc. Configurable track-and-hold circuit
US7102558B2 (en) * 2004-08-20 2006-09-05 Microchip Technology Incorporated Five-level feed-back digital-to-analog converter for a switched capacitor sigma-delta analog-to-digital converter
JP2006115003A (ja) * 2004-10-12 2006-04-27 Sony Corp サンプルホールド回路およびそれを用いたパイプラインad変換器
JP4837673B2 (ja) * 2005-11-21 2011-12-14 パナソニック株式会社 全差動型増幅回路
JP4853186B2 (ja) * 2006-08-31 2012-01-11 ミツミ電機株式会社 アナログ−ディジタル変換装置
JP4879773B2 (ja) * 2007-02-19 2012-02-22 ルネサスエレクトロニクス株式会社 アナログデジタル変換回路
EP2237424B1 (en) * 2009-03-30 2013-02-27 Dialog Semiconductor GmbH Tri-level dynamic element matcher allowing reduced reference loading and DAC element reduction
JP5503272B2 (ja) 2009-12-09 2014-05-28 キヤノン株式会社 入力回路及びそれを備えたアナログ/デジタルコンバータ
US8026760B1 (en) * 2010-07-29 2011-09-27 Freescale Semiconductor, Inc. Gain enhanced switched capacitor circuit and method of operation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10163875A (ja) * 1996-11-19 1998-06-19 Texas Instr Inc <Ti> パイプラインアナログ/デジタルコンバータ
JP2003060505A (ja) * 2001-07-25 2003-02-28 Texas Instruments Inc アナログ/デジタルコンバータにおける入力信号のオフセットエラー補償

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016163332A (ja) * 2015-03-05 2016-09-05 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 比較回路およびセンサ装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102098048B (zh) 2013-12-11
JP5503271B2 (ja) 2014-05-28
CN102098048A (zh) 2011-06-15
US20120249352A1 (en) 2012-10-04
US20110133974A1 (en) 2011-06-09
US8907836B2 (en) 2014-12-09
US8223059B2 (en) 2012-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5503271B2 (ja) 入力回路及びそれを備えたアナログ/デジタルコンバータ
JP5503272B2 (ja) 入力回路及びそれを備えたアナログ/デジタルコンバータ
US8791845B2 (en) Circuitry and method for reducing area and power of a pipelince ADC
JP4811339B2 (ja) A/d変換器
EP3567720B1 (en) Mismatch and reference common-mode offset insensitive single-ended switched capacitor gain stage
JP3857450B2 (ja) 逐次比較型アナログ・ディジタル変換回路
JP4648779B2 (ja) ディジタル・アナログ変換器
US4849759A (en) Analogue to digital converter
CN111034052B (zh) 用于在不具有附加有源电路的sar adc中启用宽输入共模范围的方法和装置
CA2275645A1 (en) Cyclic analog-to-digital conversion
US8451154B2 (en) Pipelined ADC calibration
CN110349535B (zh) 增益放大器
TW202241067A (zh) 類比數位轉換器及其操作方法
US7579975B2 (en) DAC architecture for an ADC pipeline
JP2009182513A (ja) Ad変換器
TWI763524B (zh) 類比數位轉換器之操作方法
CN112737584B (zh) 一种片内全集成电容失配校准电路
JPH0241028A (ja) アナログデイジタル変換回路
JP2017201751A (ja) A/d変換器
JP3774882B2 (ja) D/aコンバータ
CN113328746A (zh) 取样保持放大电路
JP2004096448A (ja) A/d変換方法及び回路
JP2000278130A (ja) A/dコンバータ

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121205

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121205

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131202

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140115

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140214

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140314

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5503271

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees