JP2013121160A - Fully-differential feedback amplifier circuit and electrical equipment - Google Patents
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Description
本発明は、全差動型帰還増幅回路および電気機器に係り、特に同相信号除去比およびバイアス電圧に対する変動除去比を改善することのできる全差動型帰還増幅回路および電気機器に関する。 The present invention relates to a fully differential feedback amplifier circuit and an electrical device, and more particularly to a fully differential feedback amplifier circuit and an electrical device that can improve the common-mode signal rejection ratio and the fluctuation rejection ratio with respect to the bias voltage.
差動増幅回路には、差動入力で単相出力を行う単一出力型と、差動入力で差動出力を行う全差動型とがある。全差動型は、複雑な伝達関数を比較的簡単に実現することができ、しかも雑音に強いという特性を有している。 The differential amplifier circuit includes a single output type that performs single-phase output with a differential input and a fully differential type that performs differential output with a differential input. The fully differential type has a characteristic that a complex transfer function can be realized relatively easily and is resistant to noise.
LSI等の集積回路の中では、原則としてアナログ信号は差動伝送(位相が180度異なる信号をペアで伝送)を行っている。即ち、差動伝送はシングル伝送に比べて、信号振幅を小さくできる分、データ伝送速度を高速にすることができ、また、コモンモード雑音(同相雑音)に強いなどの利点を有する。そのため、各種集積回路においては、差動伝送に合わせた非反転入力端子、反転入力端子および非反転出力端子、反転出力端子を有する全差動型増幅回路(全差動型オペアンプ)が使用される。 In an integrated circuit such as an LSI, in principle, an analog signal is differentially transmitted (a signal having a phase difference of 180 degrees is transmitted in pairs). That is, differential transmission has advantages in that the data transmission speed can be increased as much as the signal amplitude can be reduced and that it is resistant to common mode noise (common mode noise) compared to single transmission. Therefore, in various integrated circuits, a fully differential amplifier circuit (fully differential operational amplifier) having a non-inverting input terminal, an inverting input terminal, a non-inverting output terminal, and an inverting output terminal adapted to differential transmission is used. .
この全差動型オペアンプによれば、減算機能によって同相誤差や直流電圧の時間的変動等の直流誤差の相殺をすることができる。即ち、入力信号の差をとることでノイズ分を相殺することができる。 According to this fully differential operational amplifier, the DC error such as the common-mode error and the temporal variation of the DC voltage can be canceled by the subtraction function. That is, the noise can be canceled by taking the difference between the input signals.
全差動型オペアンプにおいては、同相信号を出力から入力へ帰還パスを介してフィードバックすることによりコモンモード電圧を制御している。 In a fully differential operational amplifier, a common mode voltage is controlled by feeding back an in-phase signal from an output to an input via a feedback path.
全差動型オペアンプに関する技術は種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Various techniques relating to a fully differential operational amplifier have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
全差動型オペアンプの同相信号除去比(CMRR:Common-Mode Rejection Ratio)は、2つの帰還パスの抵抗マッチング誤差に比例する。 The common-mode rejection ratio (CMRR) of the fully differential operational amplifier is proportional to the resistance matching error between the two feedback paths.
ここで、抵抗マッチングとは、出力抵抗と入力抵抗とを整合させることをいう。また、CMRRとは、全差動型オペアンプなどにおける2つの入力に共通する入力信号を除去する傾向の尺度をいう。 Here, resistance matching refers to matching output resistance and input resistance. CMRR refers to a measure of a tendency to remove an input signal common to two inputs in a fully differential operational amplifier or the like.
そして、例えば抵抗マッチング誤差0.1%の場合には、CMRRは60dBとなる。そのため、CMRRを向上させるには、抵抗マッチング誤差を小さくする必要がある。 For example, when the resistance matching error is 0.1%, CMRR is 60 dB. Therefore, in order to improve CMRR, it is necessary to reduce the resistance matching error.
しかし、例えばLSIにおいて、抵抗マッチング誤差を小さくするには、抵抗素子のずれ成分を低減させるためにチップ面積を大きくする必要があり、LSIの小型化の要請と反するという問題があった。 However, for example, in an LSI, in order to reduce the resistance matching error, it is necessary to increase the chip area in order to reduce the shift component of the resistance element, which is contrary to the demand for miniaturization of the LSI.
また、LSI個々における抵抗素子のサンプルのマッチング誤差によって、数dB〜数10dBのバラつきが発生するという問題もある。 There is also a problem that variations of several dB to several tens of dB occur due to the matching error of the resistive element samples in each LSI.
なお、バイアス電圧に対する変動除去比(PSRR:Power Supply Rejection Ratio)についても、前記CMRRと同様の問題があった。PSRRとは、電源電圧の変化によって、出力オフセット電圧が増減する割合を表す値をいう。 The fluctuation removal ratio (PSRR: Power Supply Rejection Ratio) with respect to the bias voltage has the same problem as the CMRR. PSRR refers to a value representing the rate at which the output offset voltage increases or decreases due to changes in the power supply voltage.
本発明の目的は、同相信号除去比およびバイアス電圧に対する変動除去比を改善することのできる全差動型帰還増幅回路および電気機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a fully-differential feedback amplifier circuit and an electric device that can improve the common-mode signal rejection ratio and the fluctuation rejection ratio with respect to the bias voltage.
上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、反転入力端子および非反転入力端子に入力された差動入力信号を増幅して反転出力端子および非反転出力端子に出力する増幅回路と、前記増幅回路の出力を前記反転入力端子または前記非反転入力端子にフィードバックする第1帰還回路および第2帰還回路と、前記第1帰還回路および前記第2帰還回路が備える第1帰還抵抗および第2帰還抵抗の対と、前記反転入力端子および前記非反転入力端子にそれぞれ直列接続される第1入力抵抗および第2入力抵抗の対と、前記第1帰還抵抗および前記第2帰還抵抗の対と、前記第1入力抵抗および前記第2入力抵抗の対の少なくとも一方の対を所定のタイミングで切り換える切換手段とを備える差動型帰還増幅回路が提供される。 According to one aspect of the present invention for achieving the above object, an amplifier circuit that amplifies a differential input signal input to an inverting input terminal and a non-inverting input terminal and outputs the amplified signal to the inverting output terminal and the non-inverting output terminal; , A first feedback circuit and a second feedback circuit for feeding back an output of the amplifier circuit to the inverting input terminal or the non-inverting input terminal, a first feedback resistor provided in the first feedback circuit and the second feedback circuit, and a second feedback circuit. A pair of two feedback resistors, a pair of first and second input resistors connected in series to the inverting input terminal and the non-inverting input terminal, respectively, and a pair of the first feedback resistor and the second feedback resistor And a switching means for switching at least one of the pair of the first input resistor and the second input resistor at a predetermined timing.
本発明の他の態様によれば、全差動型帰還増幅回路を搭載した電気機器が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided an electric device equipped with a fully differential feedback amplifier circuit.
本発明によれば、同相信号除去比およびバイアス電圧に対する変動除去比を改善することのできる全差動型帰還増幅回路および当該回路を搭載した電気機器を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a fully-differential feedback amplifier circuit capable of improving the common-mode signal rejection ratio and the fluctuation rejection ratio with respect to the bias voltage, and an electric device equipped with the circuit.
次に、図面を参照して、実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。 Next, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。 Further, the embodiments described below exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the embodiments of the present invention include the material, shape, structure, The layout is not specified as follows. Various modifications can be made to the embodiment of the present invention within the scope of the claims.
[実施の形態]
(第1の実施の形態)
図1(a)に示す回路図を参照して、第1の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1の概略構成について説明する。
[Embodiment]
(First embodiment)
With reference to the circuit diagram shown in FIG. 1A, a schematic configuration of the fully-differential
第1の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1は、音声信号などの差動入力信号が入力される反転入力端子13および非反転入力端子14と、出力信号を出力する非反転出力端子15および反転出力端子16と、反転入力端子13および非反転入力端子14に入力された差動入力信号(Vi(−)およびVi(+))を増幅して非反転出力端子15および反転出力端子16に出力する増幅回路(オペアンプ)10と、増幅回路10の出力を反転入力端子13または非反転入力端子14にフィードバックする第1帰還回路20aおよび第2帰還回路20bと、第1帰還回路20aおよび第2帰還回路20bが備える第1帰還抵抗Rf1および第2帰還抵抗Rf2の対(ペア)と、反転入力端子13および非反転入力端子14にそれぞれ直列接続される第1入力抵抗Ri1および第2入力抵抗Ri2の対と、第1帰還抵抗Rf1および第2帰還抵抗Rf2の対と、第1入力抵抗Ri1および第2入力抵抗Ri2の対の少なくとも一方の対を所定のタイミングで切り換える切換手段とを備える。
The fully differential
切換手段は、所定のスイッチング周波数に基づいてオン・オフされるスイッチング素子S1〜S6を備えている。 The switching means includes switching elements S1 to S6 that are turned on / off based on a predetermined switching frequency.
スイッチング素子としては、特には限定されないが、トランジスタ(MOSFET等)、IGBT、サイリスタ、トライアックなどの何れかで構成することができる。 Although it does not specifically limit as a switching element, It can comprise in any of a transistor (MOSFET etc.), IGBT, thyristor, a triac.
全差動型帰還増幅回路1における具体的なスイッチング素子S1〜S6は、図1(a)に示すように、第1帰還回路20aの反転入力端子13側の第1ノードN1に一端が接続され、増幅回路10の反転入力端子13側の第2ノードN2に他端が接続される第1スイッチング素子S1と、第1帰還回路20aの反転入力端子13側の第1ノードN1に一端が接続され、増幅回路10の非反転入力端子14側の第3ノードN3に他端が接続される第2スイッチング素子S2と、増幅回路10の非反転出力端子15側と第1帰還回路20aとの間に接続される第3スイッチング素子S3と、第2帰還回路20bの非反転入力端子14側の第4ノードN4に一端が接続され、増幅回路10の非反転入力端子14側の第5ノードN5に他端が接続される第4スイッチング素子S4と、第2帰還回路20bの非反転入力端子14側の第4ノードN4に一端が接続され、増幅回路10の反転入力端子13側の第6ノードN6に他端が接続される第5スイッチング素子S5と、増幅回路10の反転出力端子16側と第2帰還回路20bとの間に接続される第6スイッチング素子S6とを備える。
As shown in FIG. 1A, one end of each of the specific switching elements S1 to S6 in the fully differential
そして、第1スイッチング素子S1と第3スイッチング素子S3、第4スイッチング素子S4と第6スイッチング素子S6は同時にオン・オフ状態となるように制御される。 The first switching element S1 and the third switching element S3, and the fourth switching element S4 and the sixth switching element S6 are controlled so as to be in the on / off state simultaneously.
また、図1(a)に示すように、増幅回路10の非反転出力端子15側および反転出力端子16側には、所定の周波数の三角波信号が入力されるコンパレータ11、12が設けられ、このコンパレータ11、12によって第3スイッチング素子S3および第6スイッチング素子S6がオン・オフ動作される。
Further, as shown in FIG. 1A, the
なお、反転入力端子13には入力信号Vi(−)が、非反転入力端子14には入力信号Vi(+)が入力され、非反転出力端子15からは出力信号Vo(+)が、反転出力端子16からは出力信号Vo(−)が出力される。
The input signal Vi (−) is input to the inverting
図2(a)にコンパレータ11、12に入力される三角波信号(TRI)の波形例を、図2(b)に非反転出力端子15および反転出力端子16から出力されるパルス幅変調されたPWM(Pulse Width Modulation)の出力波形の例を、図2(c)に第3スイッチング素子S3および第6スイッチング素子S6がオン・オフ動作されるタイミングの基準となるクロック信号(CLK)の波形例を示す。
2A shows a waveform example of a triangular wave signal (TRI) input to the
なお、PWMの矩形状の波形は、例えば入力信号としての音声信号を三角波信号(TRI)によって切り取るパルス幅変調の方式によって得られる。 The PWM rectangular waveform is obtained, for example, by a pulse width modulation method in which an audio signal as an input signal is cut out by a triangular wave signal (TRI).
図2に示すように、クロック信号(CLK)は、三角波信号(TRI)の1/2の周波数となる。即ち、クロック信号(CLK)は、三角波信号(TRI)がハイ(H)となるタイミングt1、t2、t3、t4・・・で立上り、立下りする波形となる。例えば、所定の三角波発振回路によって周波数300kHzの三角波信号(TRI)を生成した場合に、クロック信号(CLK)は周波数150kHzのパルス信号となる。なお、クロック信号(CLK)は、三角波信号(TRI)の1/2に限らず、1/2以下であれば良い。 As shown in FIG. 2, the clock signal (CLK) has a frequency half that of the triangular wave signal (TRI). That is, the clock signal (CLK) has a waveform that rises and falls at timings t1, t2, t3, t4... At which the triangular wave signal (TRI) becomes high (H). For example, when a triangular wave signal (TRI) having a frequency of 300 kHz is generated by a predetermined triangular wave oscillation circuit, the clock signal (CLK) is a pulse signal having a frequency of 150 kHz. Note that the clock signal (CLK) is not limited to 1/2 of the triangular wave signal (TRI), and may be 1/2 or less.
そして、コンパレータ11、12からのパルス信号の立ち上がりエッジもしくは立ち下がりエッジに基づいて第3スイッチング素子S3および第6スイッチング素子S6がオン・オフ動作される。
Then, the third switching element S3 and the sixth switching element S6 are turned on / off based on the rising edge or the falling edge of the pulse signals from the
また、第1スイッチング素子S1および第4スイッチング素子S4は、第3スイッチング素子S3および第6スイッチング素子S6と同じタイミングでオン・オフ動作され、第2スイッチング素子S2および第5スイッチング素子S5は、例えば逆のタイミングでオン・オフ動作される。 The first switching element S1 and the fourth switching element S4 are turned on / off at the same timing as the third switching element S3 and the sixth switching element S6, and the second switching element S2 and the fifth switching element S5 are, for example, On / off operation is performed at the reverse timing.
これにより、第1帰還抵抗Rf1と第2帰還抵抗Rf2が所定のタイミングで切り換えられ、第1帰還回路20aおよび第2帰還回路20bの電圧利得を同相信号に対して平均化することができる。そして、第1帰還抵抗Rf1と第2帰還抵抗Rf2の抵抗マッチング誤差が全差動型帰還増幅回路1の特性に与える影響を大幅に減少させることができる。
Accordingly, the first feedback resistor Rf1 and the second feedback resistor Rf2 are switched at a predetermined timing, and the voltage gains of the
即ち、各入力、出力間のゲインが平均化されることで、同相信号に対する電圧利得は、スイッチング素子S1〜S6の抵抗が無視できるとすれば、第1帰還回路20aの第1帰還抵抗Rf1と、第2帰還回路20bの第2帰還抵抗Rf2との抵抗マッチングに誤差がある場合であっても−∞とみなすことができる。そのため、抵抗マッチング誤差による影響を実質的に受けなくなり、同相信号除去比(CMRR)を改善することができる。
That is, by averaging the gains between the respective inputs and outputs, the voltage gain for the common-mode signal is such that the resistances of the switching elements S1 to S6 can be ignored, and the first feedback resistor Rf1 of the
また、バイアス電圧に対する変動除去比(PSRR)についても、バイアス電圧に対する信号利得が−∞とみなすことができるため、同様に改善することができる。 Further, the fluctuation rejection ratio (PSRR) with respect to the bias voltage can be improved similarly because the signal gain with respect to the bias voltage can be regarded as −∞.
これにより、第1の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1をD級アンプに適用した場合に、スピーカから出力される音声のノイズを低減することができる。
Thereby, when the fully-differential
(第1の実施の形態の変形例)
図1(b)に示す回路図を参照して、第1の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1の変形例の概略構成について説明する。なお、図1(a)に示す回路図と同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。
(Modification of the first embodiment)
With reference to the circuit diagram shown in FIG. 1B, a schematic configuration of a modification of the fully differential
図1(b)に示す回路図では、図1(a)に示す回路図における第3スイッチング素子S3および第6スイッチング素子S6に代えて、コンパレータ11の非反転出力端子15側と第1帰還回路20aとの間のスイッチング素子S3a、コンパレータ12の反転出力端子16と第1帰還回路20aとの間のスイッチング素子S3b、コンパレータ12の反転出力端子16と第2帰還回路20bとの間のスイッチング素子S6a、コンパレータ11の非反転出力端子15側と第2帰還回路20bとの間のスイッチング素子S6bが設けられている。
In the circuit diagram shown in FIG. 1B, the
また、増幅回路10は一対の位相補償用コンデンサC20、C21を備えている。
The
なお、スイッチング素子S3aとS3b、スイッチング素子S6aとS6bは、クロック信号(CLK)によって交互にオン・オフ動作される。 The switching elements S3a and S3b and the switching elements S6a and S6b are alternately turned on / off by a clock signal (CLK).
図1(b)に示す回路図によっても図1(a)に示す回路図と同様の効果を得ることができる。 The effect similar to that of the circuit diagram shown in FIG. 1A can be obtained by the circuit diagram shown in FIG.
即ち、各入力、出力間のゲインが平均化されることで、同相信号に対する電圧利得は、スイッチング素子S1〜S5、S3a、S3b、S6a、S6bの抵抗が無視できるとすれば、第1帰還回路20aの第1帰還抵抗Rf1と、第2帰還回路20bの第2帰還抵抗Rf2との抵抗マッチングに誤差がある場合であっても、−∞とみなすことができる。そのため、抵抗マッチング誤差による影響を実質的に受けなくなり、同相信号除去比(CMRR)を改善することができる。
That is, by averaging the gain between each input and output, the voltage gain for the in-phase signal is the first feedback if the resistances of the switching elements S1 to S5, S3a, S3b, S6a, and S6b can be ignored. Even if there is an error in resistance matching between the first feedback resistor Rf1 of the
また、バイアス電圧に対する変動除去比(PSRR)についても、バイアス電圧に対する信号利得が−∞とみなすことができるため、同様に改善することができる。 Further, the fluctuation rejection ratio (PSRR) with respect to the bias voltage can be improved similarly because the signal gain with respect to the bias voltage can be regarded as −∞.
これにより、図1(b)に示す全差動型帰還増幅回路1をD級アンプに適用した場合にも、スピーカから出力される音声のノイズを低減することができる。
As a result, even when the fully differential
(比較例)
ここで、比較例に係る全差動型帰還増幅回路1aについて図3を参照して説明する。
(Comparative example)
Here, a fully differential feedback amplifier circuit 1a according to a comparative example will be described with reference to FIG.
比較例に係る全差動型帰還増幅回路1aは、図3に示すように、音声信号などの差動入力信号が入力される反転入力端子100および非反転入力端子101、出力信号を出力する非反転出力端子102および反転出力端子103、反転入力端子100および非反転入力端子101に入力された差動入力信号(Vi(−)およびVi(+))を増幅して非反転出力端子102および反転出力端子103に出力する増幅回路(オペアンプ)200と、増幅回路200の出力を反転入力端子100側または非反転入力端子101側にフィードバックする2系統の第1帰還回路201aおよび第2帰還回路201bとを備える。
As shown in FIG. 3, the fully differential feedback amplifier circuit 1a according to the comparative example includes an inverting
また、反転入力端子100と増幅回路200との間には第1入力抵抗Ri1が、非反転入力端子101と増幅回路200との間には第2入力抵抗Ri2が設けられている。
A first input resistor Ri1 is provided between the inverting
また、第1帰還回路201aには第1帰還抵抗Rf1が、第2帰還回路201bには第2帰還抵抗Rf2がそれぞれ設けられている。
The
なお、増幅回路200に示すVcomは、非反転出力端子102とゼロボルト間の電位差に相当する同相電圧(コモン電圧)である。
Note that Vcom shown in the
比較例に係る全差動型帰還増幅回路1aにおいて、同相信号除去比(CMRR)は、第1入力抵抗Ri1および第1帰還抵抗Rf1と、第2入力抵抗Ri2と第2帰還抵抗Rf2の抵抗マッチング誤差によって決定される。 In the fully differential feedback amplifier circuit 1a according to the comparative example, the common-mode signal rejection ratio (CMRR) is the resistance of the first input resistor Ri1, the first feedback resistor Rf1, the second input resistor Ri2, and the second feedback resistor Rf2. Determined by matching error.
即ち、CMRR=20log(1−(Ri1/(Ri1+Rf1))/(Ri2/(Ri2+Rf2))
但し、Ri1+Rf1<Ri2+Rf2と表される。
That is, CMRR = 20 log (1- (Ri1 / (Ri1 + Rf1)) / (Ri2 / (Ri2 + Rf2))
However, it is expressed as Ri1 + Rf1 <Ri2 + Rf2.
また、PSRR=20log(1−(Ri1/(Ri1+Rf1))/(Ri2/(Ri2+Rf2))
但し、Ri1+Rf1<Ri2+Rf2と表される。
Also, PSRR = 20 log (1- (Ri1 / (Ri1 + Rf1)) / (Ri2 / (Ri2 + Rf2))
However, it is expressed as Ri1 + Rf1 <Ri2 + Rf2.
比較例に係る全差動型帰還増幅回路1aにおいて、例えば抵抗マッチング誤差が0.1%の場合には、CMRRは60dBとなる。そのため、CMRRを向上させるには、抵抗マッチング誤差を小さくする必要があった。 In the fully-differential feedback amplifier circuit 1a according to the comparative example, for example, when the resistance matching error is 0.1%, the CMRR is 60 dB. Therefore, in order to improve CMRR, it is necessary to reduce the resistance matching error.
次に、図4〜図8のグラフを参照して、第1の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1による出力波形と比較例に係る全差動型帰還増幅回路1aによる出力波形との比較について述べる。
Next, referring to the graphs of FIGS. 4 to 8, the output waveform of the fully differential
図4、図5および図7に示す波形は、第1の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1における増幅回路10および比較例に係る全差動型帰還増幅回路1aの増幅回路200からの出力信号Voのシミュレーションによる出力波形である。ここで、第1帰還抵抗Rf1と第2帰還抵抗Rf2とをそれぞれ160kΩとすると共に、抵抗マッチング誤差として1kΩを第1帰還抵抗Rf1と第2帰還抵抗Rf2の何れかに挿入した。また、三角波の周波数を300kHz、クロック周波数を150kHzとし、また、入力信号周波数を1kHzとした。
The waveforms shown in FIGS. 4, 5 and 7 are the
図4および図7において、波形(A)は第1の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1による出力波形を示す。
4 and 7, a waveform (A) shows an output waveform by the fully differential
図4および図5において、波形(B)は比較例に係る全差動型帰還増幅回路1aによる出力波形を示す。 4 and 5, a waveform (B) shows an output waveform from the fully differential feedback amplifier circuit 1a according to the comparative example.
また、図6は、比較例に係る全差動型帰還増幅回路1aを適用した場合においてブリッジ接続負荷(BTL:Bridge Tied Load)をかけた場合の測定結果を示すグラフであり、図6(a)は、図6(c)に示す非反転入力端子101(図3参照)に入力される入力波に対応する出力PWMをローパスフィルタで復調した波形を、図6(b)は、図6(d)に示す反転入力端子100(図3参照)に入力される入力波に対応する出力PWMをローパスフィルタで復調した波形を示す。 FIG. 6 is a graph showing measurement results when a bridge connection load (BTL: Bridge Tied Load) is applied when the fully differential feedback amplifier circuit 1a according to the comparative example is applied. ) Shows a waveform obtained by demodulating the output PWM corresponding to the input wave inputted to the non-inverting input terminal 101 (see FIG. 3) shown in FIG. 6C with a low-pass filter, and FIG. The waveform which demodulated the output PWM corresponding to the input wave input into the inverting input terminal 100 (refer FIG. 3) shown to d) with the low-pass filter is shown.
また、図8は、第1の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1を適用した場合においてブリッジ接続負荷(BTL)をかけた場合の測定結果を示すグラフであり、図8(a)は、図8(c)に示す反転入力端子13(図1参照)に入力される入力波に対応する出力PWMをローパスフィルタで復調した波形を、図8(b)は、図8(d)に示す非反転入力端子14(図1参照)に入力される入力波に対応する出力PWMをローパスフィルタで復調した波形を示す。
FIG. 8 is a graph showing the measurement results when a bridge connection load (BTL) is applied when the fully differential
図4および図7に示す波形(B)から分かるように、同相信号成分が現れており、出力信号Voのピーク間電圧は3.2mV、CMRRは50dBであった。 As can be seen from the waveforms (B) shown in FIGS. 4 and 7, an in-phase signal component appeared, the peak-to-peak voltage of the output signal Vo was 3.2 mV, and CMRR was 50 dB.
一方、図4および図7に示す波形(A)は、微小なノイズ(スイッチングノイズ)はあるものの略0Vに沿った直線部分を多く有しており、1kHz成分は略消えている。 On the other hand, the waveform (A) shown in FIG. 4 and FIG. 7 has a lot of straight line portions along substantially 0 V, though there is minute noise (switching noise), and the 1 kHz component is substantially eliminated.
また、図6に示すように、比較例に係る全差動型帰還増幅回路1aを適用した場合における復調出力および図8に示す全差動型帰還増幅回路1を適用した場合における復調出力は共に約1.8Vである。
Further, as shown in FIG. 6, both the demodulated output when the fully differential feedback amplifier circuit 1a according to the comparative example is applied and the demodulated output when the fully differential
以上のように、第1の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1によれば、同相信号がキャンセルされてCMRRは無限小となっており、比較対象としての全差動型帰還増幅回路1aによる場合と比較して、CMRRを向上させることができる。また、同様にPSRRを向上させることができる。
As described above, according to the fully differential
(第2の実施の形態)
図9(a)に示す回路図を参照して、第2の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1の概略構成について説明する。
(Second Embodiment)
With reference to the circuit diagram shown in FIG. 9A, a schematic configuration of the fully-differential
第2の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1は、音声信号などの差動入力信号が入力される反転入力端子13および非反転入力端子14と、出力信号を出力する非反転出力端子15および反転出力端子16と、反転入力端子13および非反転入力端子14に入力された差動入力信号(Vi(−)およびVi(+))を増幅して非反転出力端子15および反転出力端子16に出力する増幅回路(オペアンプ)10と、増幅回路10の出力を反転入力端子13または非反転入力端子14にフィードバックする第1帰還回路20aおよび第2帰還回路20bと、第1帰還回路20aおよび第2帰還回路20bが備える第1帰還抵抗Rf1および第2帰還抵抗Rf2の対(ペア)と、反転入力端子13および非反転入力端子14にそれぞれ直列接続される第1入力抵抗Ri1および第2入力抵抗Ri2の対と、第1帰還抵抗Rf1および第2帰還抵抗Rf2の対と、第1入力抵抗Ri1および第2入力抵抗Ri2の対の少なくとも一方の対を所定のタイミングで切り換える切換手段とを備える。
The fully differential
切換手段は、所定のスイッチング周波数に基づいてオン・オフされるスイッチング素子S1〜S4、S7およびS8を備えている。 The switching means includes switching elements S1 to S4, S7, and S8 that are turned on / off based on a predetermined switching frequency.
また、増幅回路10は一対の位相補償用コンデンサC20、C21を備えている。
The
全差動型帰還増幅回路1における具体的なスイッチング素子S1〜S4、S7およびS8は、図9(a)に示すように、第1帰還回路20aの反転入力端子13側の第1ノードN1に一端が接続され、増幅回路10の反転入力端子13側の第2ノードN2に他端が接続される第1スイッチング素子S1と、第1帰還回路20aの反転入力端子13側の第1ノードN1に一端が接続され、増幅回路10の非反転入力端子14側の第3ノードN3に他端が接続される第2スイッチング素子S2と、増幅回路10の非反転出力端子15側と第2帰還回路20bとの間に接続される第7スイッチング素子S7と、第2帰還回路20bの非反転入力端子14側の第4ノードN4に一端が接続され、増幅回路10の非反転入力端子14側の第5ノードN5に他端が接続される第4スイッチング素子S4と、第2帰還回路20bの非反転入力端子14側の第4ノードN4に一端が接続され、増幅回路10の反転入力端子13側の第6ノードN6に他端が接続される第5スイッチング素子S5と、増幅回路10の反転出力端子16側と第1帰還回路20aとの間に接続される第8スイッチング素子S8とを備える。
As shown in FIG. 9A, specific switching elements S1 to S4, S7, and S8 in the fully differential
そして、第2スイッチング素子S2と第7スイッチング素子S7、第5スイッチング素子S5と第8スイッチング素子S8は同時にオン・オフ状態となるように制御される。 The second switching element S2 and the seventh switching element S7, and the fifth switching element S5 and the eighth switching element S8 are controlled so as to be turned on / off simultaneously.
また、図9(a)に示すように、増幅回路10の非反転出力端子15側および反転出力端子16側には、所定の周波数の三角波信号が入力されるコンパレータ11、12が設けられている。
Further, as shown in FIG. 9A,
第3スイッチング素子S3および第6スイッチング素子S6は、クロック信号(CLK)によってオン・オフ動作される。 The third switching element S3 and the sixth switching element S6 are turned on / off by a clock signal (CLK).
なお、反転入力端子13には入力信号Vi(−)が、非反転入力端子14には入力信号Vi(+)が入力され、非反転出力端子15からは出力信号Vo(+)が、反転出力端子16からは出力信号Vo(−)が出力される。
The input signal Vi (−) is input to the inverting
また、コンパレータ11、12について三角波(TRI)を用いた制御手法は、第1の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1の場合と同様である(図2等参照)。
The control method using the triangular wave (TRI) for the
第2の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1によっても、第1の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1と同等の効果を得ることができる。即ち、図3に示す比較対象としての全差動型帰還増幅回路1aによる場合と比較して、CMRRおよびPSRRを向上させることができる。
Also by the fully differential
(第2の実施の形態の変形例)
図9(b)に示す回路図を参照して、第2の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1の変形例の概略構成について説明する。なお、図9(a)に示す回路図と同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。
(Modification of the second embodiment)
With reference to the circuit diagram shown in FIG. 9B, a schematic configuration of a modification of the fully differential
図9(b)に示す回路図では、図9(a)に示す回路図における第7スイッチング素子S7および第8スイッチング素子S8に代えて、コンパレータ11の非反転出力端子15側と第1帰還回路20aとの間のスイッチング素子S3a、コンパレータ12の反転出力端子16と第1帰還回路20aとの間のスイッチング素子S3b、コンパレータ12の反転出力端子16と第2帰還回路20bとの間のスイッチング素子S6a、コンパレータ11の非反転出力端子15側と第2帰還回路20bとの間のスイッチング素子S6bが設けられている。
In the circuit diagram shown in FIG. 9B, in place of the seventh switching element S7 and the eighth switching element S8 in the circuit diagram shown in FIG. 9A, the
なお、スイッチング素子S3aとS3b、スイッチング素子S6aとS6bは、クロック信号(CLK)によって交互にオン・オフ動作される。 The switching elements S3a and S3b and the switching elements S6a and S6b are alternately turned on / off by a clock signal (CLK).
図9(b)に示す回路図によっても図9(a)に示す回路図と同様の効果を得ることができる。 The same effect as that of the circuit diagram shown in FIG. 9A can be obtained by the circuit diagram shown in FIG.
即ち、図3に示す比較例に係る全差動型帰還増幅回路1aと比較して、CMRRおよびPSRRを向上させることができる。 That is, the CMRR and PSRR can be improved as compared with the fully differential feedback amplifier circuit 1a according to the comparative example shown in FIG.
(第3の実施の形態)
図10(a)に示す回路図を参照して、第3の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1の概略構成について説明する。
(Third embodiment)
With reference to the circuit diagram shown in FIG. 10A, a schematic configuration of the fully-differential
第3の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1は、音声信号などの差動入力信号が入力される反転入力端子17および非反転入力端子18、出力信号を出力する非反転出力端子15および反転出力端子16、反転入力端子17および非反転入力端子18に入力された差動入力信号(Vi(−)およびVi(+))を増幅して非反転出力端子15および反転出力端子16に出力する増幅回路(オペアンプ)10と、増幅回路10の出力を反転入力端子13または非反転入力端子14にフィードバックする第1帰還回路20aおよび第2帰還回路20bと、第1帰還回路20aおよび第2帰還回路20bが備える第1帰還抵抗Rf1および第2帰還抵抗Rf2の対(ペア)と、反転入力端子13および非反転入力端子14にそれぞれ直列接続される第1入力抵抗Ri1および第2入力抵抗Ri2の対と、第1帰還抵抗Rf1および第2帰還抵抗Rf2の対と、第1入力抵抗Ri1および第2入力抵抗Ri2の対の少なくとも一方の対を所定のタイミングで切り換える切換手段とを備える。
The fully differential
切換手段は、所定のスイッチング周波数に基づいてオン・オフされるスイッチング素子S9〜S14を備えている。 The switching means includes switching elements S9 to S14 that are turned on / off based on a predetermined switching frequency.
全差動型帰還増幅回路1における具体的なスイッチング素子S9〜S14は、図10(a)に示すように、反転入力端子17と第1入力抵抗Ri1との間に接続される第9スイッチング素子S9と、第1帰還回路20aの反転入力端子17側の第7ノードN7に一端が接続され、増幅回路10の反転入力端子17側に他端が接続される第10スイッチング素子S10と、増幅回路10の非反転出力端子15側と第1帰還回路20aとの間に接続される第11スイッチング素子S11と、非反転入力端子18と第2入力抵抗Ri2との間に接続される第12スイッチング素子S12と、第2帰還回路20bの非反転入力端子18側の第8ノードN8に一端が接続され、増幅回路10の非反転入力端子18側に他端が接続される第13スイッチング素子S13と、増幅回路10の反転出力端子16側と第2帰還回路20bとの間に接続される第14スイッチング素子S14とを備える。
As shown in FIG. 10A, specific switching elements S9 to S14 in the fully differential
また、図10(a)に示すように、増幅回路10の非反転出力端子15側および反転出力端子16側には、所定の周波数の三角波信号が入力されるコンパレータ11、12が設けられ、このコンパレータ11、12によって第11スイッチング素子S11および第14スイッチング素子S14がオン・オフ動作される。
Further, as shown in FIG. 10A, the
なお、反転入力端子17には入力信号Vi(−)が、非反転入力端子18には入力信号Vi(+)が入力され、非反転出力端子15からは出力信号Vo(+)が、反転出力端子16からは出力信号Vo(−)が出力される。
Note that the input signal Vi (−) is input to the inverting
また、コンパレータ11、12について三角波(TRI)を用いた制御手法は、第1の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1の場合と同様である(図2等参照)。
The control method using the triangular wave (TRI) for the
第3の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1によれば、第1の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1と同等以上の効果を得ることができる。即ち、図3に示す比較対象としての全差動型帰還増幅回路1aによる場合と比較して、CMRRおよびPSRRを向上させることができる。
According to the fully differential
(第3の実施の形態の変形例)
図10(b)に示す回路図を参照して、第3の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1の変形例の概略構成について説明する。なお、図10(a)に示す回路図と同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。
(Modification of the third embodiment)
With reference to the circuit diagram shown in FIG. 10B, a schematic configuration of a modified example of the fully differential
図10(b)に示す回路図では、図10(a)に示す回路図における第9スイッチング素子S9と第12スイッチング素子S12に代えて、反転入力端子17と第2入力抵抗Ri2との間のスイッチング素子S21、非反転入力端子18と第1入力抵抗Ri1との間のスイッチング素子S22が設けられている。
In the circuit diagram shown in FIG. 10 (b), instead of the ninth switching element S9 and the twelfth switching element S12 in the circuit diagram shown in FIG. 10 (a), between the inverting
また、第11スイッチング素子S11および第14スイッチング素子S14に代えて、コンパレータ11の非反転出力端子15側と第1帰還回路20aとの間のスイッチング素子S3a、コンパレータ12の反転出力端子16と第1帰還回路20aとの間のスイッチング素子S3b、コンパレータ12の反転出力端子16と第2帰還回路20bとの間のスイッチング素子S6a、コンパレータ11の非反転出力端子15側と第2帰還回路20bとの間のスイッチング素子S6bが設けられている。
Further, instead of the eleventh switching element S11 and the fourteenth switching element S14, the switching element S3a between the
図10(b)に示す回路図によっても図10(a)に示す回路図と同様の効果を得ることができる。 The effect similar to that of the circuit diagram shown in FIG. 10A can be obtained by the circuit diagram shown in FIG.
即ち、図3に示す比較例に係る全差動型帰還増幅回路1aと比較して、CMRRおよびPSRRを向上させることができる。 That is, the CMRR and PSRR can be improved as compared with the fully differential feedback amplifier circuit 1a according to the comparative example shown in FIG.
(第4の実施の形態)
図11(a)に示す回路図を参照して、第4の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1の概略構成について説明する。
(Fourth embodiment)
With reference to the circuit diagram shown in FIG. 11A, a schematic configuration of the fully-differential
第4の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1は、音声信号などの差動入力信号が入力される反転入力端子17および非反転入力端子18、出力信号を出力する非反転出力端子15および反転出力端子16、反転入力端子17および非反転入力端子18に入力された差動入力信号(Vi(−)およびVi(+))を増幅して非反転出力端子15および反転出力端子16に出力する増幅回路(オペアンプ)10と、増幅回路10の出力を反転入力端子13または非反転入力端子14にフィードバックする第1帰還回路20aおよび第2帰還回路20bと、第1帰還回路20aおよび第2帰還回路20bが備える第1帰還抵抗Rf1および第2帰還抵抗Rf2の対(ペア)と、反転入力端子13および非反転入力端子14にそれぞれ直列接続される第1入力抵抗Ri1および第2入力抵抗Ri2の対と、第1帰還抵抗Rf1および第2帰還抵抗Rf2の対と、第1入力抵抗Ri1および第2入力抵抗Ri2の対の少なくとも一方の対を所定のタイミングで切り換える切換手段とを備える。
The fully differential
切換手段は、所定のスイッチング周波数に基づいてオン・オフされるスイッチング素子S15〜S20を備えている。 The switching means includes switching elements S15 to S20 that are turned on / off based on a predetermined switching frequency.
全差動型帰還増幅回路1における具体的なスイッチング素子S15〜S20は、図11(a)に示すように、反転入力端子17と第2入力抵抗Ri2との間に接続される第15スイッチング素子S15と、第1帰還回路20aの反転入力端子17側の第9ノードN9に一端が接続され、増幅回路10の非反転入力端子18側に他端が接続される第16スイッチング素子S16と、増幅回路10の反転出力端子16側と第2帰還回路20bとの間に接続される第17スイッチング素子S17と、非反転入力端子18と第1入力抵抗Ri1との間に接続される第18スイッチング素子S18と、第2帰還回路20bの非反転入力端子18側の第10ノードN10に一端が接続され、増幅回路10の反転入力端子17側に他端が接続される第19スイッチング素子S19と、増幅回路10の非反転出力端子15側と第1帰還回路20aとの間に接続される第20スイッチング素子S20とを備える。
As shown in FIG. 11A, specific switching elements S15 to S20 in the fully differential
また、図11(a)に示すように、増幅回路10の非反転出力端子15側および反転出力端子16側には、所定の周波数の三角波信号が入力されるコンパレータ11、12が設けられている。
Further, as shown in FIG. 11A,
第17スイッチング素子S17および第20スイッチング素子S20は、クロック信号(CLK)によってオン・オフ動作される。 The seventeenth switching element S17 and the twentieth switching element S20 are turned on / off by a clock signal (CLK).
なお、反転入力端子17には入力信号Vi(−)が、非反転入力端子18には入力信号Vi(+)が入力され、非反転出力端子15からは出力信号Vo(+)が、反転出力端子16からは出力信号Vo(−)が出力される。
Note that the input signal Vi (−) is input to the inverting
また、コンパレータ11、12について三角波(TRI)を用いた制御手法は、第1の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1の場合と同様である(図2等参照)。
The control method using the triangular wave (TRI) for the
第4の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1によれば、第1の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1と同等以上の効果を得ることができる。即ち、図3に示す比較対象としての全差動型帰還増幅回路1aによる場合と比較して、CMRRおよびPSRRを向上させることができる。
According to the fully differential
(第4の実施の形態の変形例)
図11(b)に示す回路図を参照して、第4の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1の変形例の概略構成について説明する。なお、図11(a)に示す回路図と同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。
(Modification of the fourth embodiment)
With reference to the circuit diagram shown in FIG. 11B, a schematic configuration of a modification of the fully-differential
図11(b)に示す回路図では、図11(a)に示す回路図における第15スイッチング素子S15と第16スイッチング素子S16、第18スイッチング素子S18と第19スイッチング素子S19に代えて、反転入力端子17と第1入力抵抗Ri1との間のスイッチング素子S25、非反転入力端子18と第2入力抵抗Ri2との間のスイッチング素子S26、第1入力抵抗Ri1と増幅回路10の反転入力端子17側との間のスイッチング素子S27、第2入力抵抗Ri2と増幅回路10の非反転入力端子18側との間のスイッチング素子S28が設けられている。
In the circuit diagram shown in FIG. 11B, instead of the fifteenth switching element S15 and the sixteenth switching element S16 and the eighteenth switching element S18 and the nineteenth switching element S19 in the circuit diagram shown in FIG. The switching element S25 between the terminal 17 and the first input resistor Ri1, the switching element S26 between the
また、第11スイッチング素子S11および第14スイッチング素子S14に代えて、コンパレータ11の非反転出力端子15側と第1帰還回路20aとの間のスイッチング素子S3a、コンパレータ12の反転出力端子16と第1帰還回路20aとの間のスイッチング素子S3b、コンパレータ12の反転出力端子16と第2帰還回路20bとの間のスイッチング素子S6a、コンパレータ11の非反転出力端子15側と第2帰還回路20bとの間のスイッチング素子S6bが設けられている。
Further, instead of the eleventh switching element S11 and the fourteenth switching element S14, the switching element S3a between the
なお、スイッチング素子S3aとS3b、スイッチング素子S6aとS6bは、クロック信号(CLK)によって交互にオン・オフ動作される。 The switching elements S3a and S3b and the switching elements S6a and S6b are alternately turned on / off by a clock signal (CLK).
図11(b)に示す回路図によっても図11(a)に示す回路図と同様の効果を得ることができる。 The effect similar to that of the circuit diagram shown in FIG. 11A can be obtained by the circuit diagram shown in FIG.
即ち、図3に示す比較例に係る全差動型帰還増幅回路1aと比較して、CMRRおよびPSRRを向上させることができる。 That is, the CMRR and PSRR can be improved as compared with the fully differential feedback amplifier circuit 1a according to the comparative example shown in FIG.
(応用例)
第1から第4の実施の形態に係る全差動型帰還増幅回路1は、オーディオアンプ、スピーカーアンプ、オーディオ関連の各種電気機器に利用可能である。
(Application examples)
The fully differential
[その他の実施の形態]
上記のように、実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
[Other embodiments]
As described above, the embodiments have been described. However, it should be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure are illustrative and do not limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。 As described above, the present invention includes various embodiments not described herein.
例えば、第1入力抵抗Ri1および第2入力抵抗Ri2をスイッチング素子によって所定のタイミングで切り換えるようにしても良い。 For example, the first input resistor Ri1 and the second input resistor Ri2 may be switched at a predetermined timing by a switching element.
また、本発明の構成をスイッチトキャパシタに応用することもできる。 The configuration of the present invention can also be applied to a switched capacitor.
本発明の全差動型帰還増幅回路は、D級アンプ、当該D級アンプを搭載したオーディオアンプ、スピーカーアンプ、オーディオ関連の各種電気機器に利用可能である。 The fully differential feedback amplifier circuit of the present invention can be used in a class D amplifier, an audio amplifier equipped with the class D amplifier, a speaker amplifier, and various audio-related electrical devices.
1…全差動型帰還増幅回路
C20、C21…位相補償用コンデンサ
N1〜N10…ノード
Rf1…第1帰還抵抗
Rf2…第2帰還抵抗
Ri1…第1入力抵抗
Ri2…第2入力抵抗
S1〜S26、S3a、S3b、S6a、S6b…スイッチング素子
10、200…増幅回路
11、12…コンパレータ
13、17…反転入力端子
14、18、100、101…非反転入力端子
15、102…非反転出力端子
16、103…反転出力端子
20a、201a…第1帰還回路
20b、201b…第2帰還回路
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記増幅回路の出力を前記反転入力端子または前記非反転入力端子にフィードバックする第1帰還回路および第2帰還回路と、
前記第1帰還回路および前記第2帰還回路が備える第1帰還抵抗および第2帰還抵抗の対と、
前記反転入力端子および前記非反転入力端子にそれぞれ直列接続される第1入力抵抗および第2入力抵抗の対と、
前記第1帰還抵抗および前記第2帰還抵抗の対と、前記第1入力抵抗および前記第2入力抵抗の対の少なくとも一方の対を所定のタイミングで切り換える切換手段と
を備えることを特徴とする全差動型帰還増幅回路。 An amplifier circuit that amplifies the differential input signal input to the inverting input terminal and the non-inverting input terminal and outputs the amplified signal to the inverting output terminal and the non-inverting output terminal;
A first feedback circuit and a second feedback circuit that feed back the output of the amplifier circuit to the inverting input terminal or the non-inverting input terminal;
A pair of a first feedback resistor and a second feedback resistor included in the first feedback circuit and the second feedback circuit;
A pair of a first input resistor and a second input resistor connected in series to the inverting input terminal and the non-inverting input terminal, respectively;
Switching means for switching at least one of the pair of the first feedback resistor and the second feedback resistor and at least one of the pair of the first input resistor and the second input resistor at a predetermined timing. Differential feedback amplifier circuit.
前記第1帰還回路の前記反転入力端子側の第1ノードに一端が接続され、前記増幅回路の前記反転入力端子側の第2ノードに他端が接続される第1スイッチング素子と、
前記第1帰還回路の前記反転入力端子側の第1ノードに一端が接続され、前記増幅回路の前記非反転入力端子側の第3ノードに他端が接続される第2スイッチング素子と、
前記増幅回路の前記非反転出力端子側と前記第1帰還回路との間に接続される第3スイッチング素子と、
前記第2帰還回路の前記非反転入力端子側の第4ノードに一端が接続され、前記増幅回路の前記非反転入力端子側の第5ノードに他端が接続される第4スイッチング素子と、
前記第2帰還回路の前記非反転入力端子側の第4ノードに一端が接続され、前記増幅回路の前記反転入力端子側の第6ノードに他端が接続される第5スイッチング素子と、
前記増幅回路の前記反転出力端子側と前記第2帰還回路との間に接続される第6スイッチング素子と
を備え、
前記第1スイッチング素子と前記第3スイッチング素子、前記第4スイッチング素子と前記第6スイッチング素子は同時にオン・オフ状態となることを特徴とする請求項2に記載の全差動型帰還増幅回路。 The switching means is
A first switching element having one end connected to the first node on the inverting input terminal side of the first feedback circuit and the other end connected to a second node on the inverting input terminal side of the amplifier circuit;
A second switching element having one end connected to the first node on the inverting input terminal side of the first feedback circuit and the other end connected to a third node on the non-inverting input terminal side of the amplifier circuit;
A third switching element connected between the non-inverting output terminal side of the amplifier circuit and the first feedback circuit;
A fourth switching element having one end connected to the fourth node on the non-inverting input terminal side of the second feedback circuit and the other end connected to a fifth node on the non-inverting input terminal side of the amplifier circuit;
A fifth switching element having one end connected to the fourth node on the non-inverting input terminal side of the second feedback circuit and the other end connected to a sixth node on the inverting input terminal side of the amplifier circuit;
A sixth switching element connected between the inverting output terminal side of the amplifier circuit and the second feedback circuit;
3. The fully differential feedback amplifier circuit according to claim 2, wherein the first switching element and the third switching element, and the fourth switching element and the sixth switching element are simultaneously turned on and off.
前記第1帰還回路の前記反転入力端子側の第1ノードに一端が接続され、前記増幅回路の前記反転入力端子側の第2ノードに他端が接続される第1スイッチング素子と、
前記第1帰還回路の前記反転入力端子側の第1ノードに一端が接続され、前記増幅回路の前記非反転入力端子側の第3ノードに他端が接続される第2スイッチング素子と、
前記増幅回路の前記非反転出力端子側と前記第2帰還回路との間に接続される第7スイッチング素子と、
前記第2帰還回路の前記非反転入力端子側の第4ノードに一端が接続され、前記増幅回路の前記非反転入力端子側の第5ノードに他端が接続される第4スイッチング素子と、
前記第2帰還回路の前記非反転入力端子側の第4ノードに一端が接続され、前記増幅回路の前記反転入力端子側の第6ノードに他端が接続される第5スイッチング素子と、
前記増幅回路の前記反転出力端子側と前記第1帰還回路との間に接続される第8スイッチング素子と
を備え、
前記第2スイッチング素子と前記第7スイッチング素子、前記第5スイッチング素子と前記第8スイッチング素子は同時にオン・オフ状態となることを特徴とする請求項2に記載の全差動型帰還増幅回路。 The switching means is
A first switching element having one end connected to the first node on the inverting input terminal side of the first feedback circuit and the other end connected to a second node on the inverting input terminal side of the amplifier circuit;
A second switching element having one end connected to the first node on the inverting input terminal side of the first feedback circuit and the other end connected to a third node on the non-inverting input terminal side of the amplifier circuit;
A seventh switching element connected between the non-inverting output terminal side of the amplifier circuit and the second feedback circuit;
A fourth switching element having one end connected to the fourth node on the non-inverting input terminal side of the second feedback circuit and the other end connected to a fifth node on the non-inverting input terminal side of the amplifier circuit;
A fifth switching element having one end connected to the fourth node on the non-inverting input terminal side of the second feedback circuit and the other end connected to a sixth node on the inverting input terminal side of the amplifier circuit;
An eighth switching element connected between the inverting output terminal side of the amplifier circuit and the first feedback circuit;
3. The fully differential feedback amplifier circuit according to claim 2, wherein the second switching element and the seventh switching element, and the fifth switching element and the eighth switching element are simultaneously turned on and off.
前記反転入力端子と前記第1入力抵抗との間に接続される第9スイッチング素子と、
前記第1帰還回路の前記反転入力端子側の第7ノードに一端が接続され、前記増幅回路の前記反転入力端子側に他端が接続される第10スイッチング素子と、
前記増幅回路の前記非反転出力端子側と前記第1帰還回路との間に接続される第11スイッチング素子と、
前記非反転入力端子と前記第2入力抵抗との間に接続される第12スイッチング素子と、
前記第2帰還回路の前記非反転入力端子側の第8ノードに一端が接続され、前記増幅回路の前記非反転入力端子側に他端が接続される第13スイッチング素子と、
前記増幅回路の前記反転出力端子側と前記第2帰還回路との間に接続される第14スイッチング素子と
を備えることを特徴とする請求項2に記載の全差動型帰還増幅回路。 The switching means is
A ninth switching element connected between the inverting input terminal and the first input resistor;
A tenth switching element having one end connected to the seventh node on the inverting input terminal side of the first feedback circuit and the other end connected to the inverting input terminal side of the amplifier circuit;
An eleventh switching element connected between the non-inverting output terminal side of the amplifier circuit and the first feedback circuit;
A twelfth switching element connected between the non-inverting input terminal and the second input resistor;
A thirteenth switching element having one end connected to the eighth node on the non-inverting input terminal side of the second feedback circuit and the other end connected to the non-inverting input terminal side of the amplifier circuit;
The fully differential feedback amplifier circuit according to claim 2, further comprising: a fourteenth switching element connected between the inverting output terminal side of the amplifier circuit and the second feedback circuit.
前記反転入力端子と前記第2入力抵抗との間に接続される第15スイッチング素子と、
前記第1帰還回路の前記反転入力端子側の第9ノードに一端が接続され、前記増幅回路の前記非反転入力端子側に他端が接続される第16スイッチング素子と、
前記増幅回路の前記反転出力端子側と前記第2帰還回路との間に接続される第17スイッチング素子と、
前記非反転入力端子と前記第1入力抵抗との間に接続される第18スイッチング素子と、
前記第2帰還回路の前記非反転入力端子側の第10ノードに一端が接続され、前記増幅回路の前記反転入力端子側に他端が接続される第19スイッチング素子と、
前記増幅回路の前記非反転出力端子側と前記第1帰還回路との間に接続される第20スイッチング素子と
を備えることを特徴とする請求項2に記載の全差動型帰還増幅回路。 The switching means is
A fifteenth switching element connected between the inverting input terminal and the second input resistor;
A sixteenth switching element having one end connected to the ninth node on the inverting input terminal side of the first feedback circuit and the other end connected to the non-inverting input terminal side of the amplifier circuit;
A seventeenth switching element connected between the inverting output terminal side of the amplifier circuit and the second feedback circuit;
An eighteenth switching element connected between the non-inverting input terminal and the first input resistor;
A nineteenth switching element having one end connected to the tenth node on the non-inverting input terminal side of the second feedback circuit and the other end connected to the inverting input terminal side of the amplifier circuit;
The fully differential feedback amplifier circuit according to claim 2, further comprising: a twentieth switching element connected between the non-inverting output terminal side of the amplifier circuit and the first feedback circuit.
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