JP2014072646A - Voltage output device and offset cancellation method for voltage output device - Google Patents

Voltage output device and offset cancellation method for voltage output device Download PDF

Info

Publication number
JP2014072646A
JP2014072646A JP2012216417A JP2012216417A JP2014072646A JP 2014072646 A JP2014072646 A JP 2014072646A JP 2012216417 A JP2012216417 A JP 2012216417A JP 2012216417 A JP2012216417 A JP 2012216417A JP 2014072646 A JP2014072646 A JP 2014072646A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
voltage
terminal
inverting input
input terminal
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
JP2012216417A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6223672B2 (en
Inventor
Soji Furuichi
宗司 古市
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.)
Lapis Semiconductor Co Ltd
Original Assignee
Lapis Semiconductor Co Ltd
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 Lapis Semiconductor Co Ltd filed Critical Lapis Semiconductor Co Ltd
Priority to JP2012216417A priority Critical patent/JP6223672B2/en
Publication of JP2014072646A publication Critical patent/JP2014072646A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6223672B2 publication Critical patent/JP6223672B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a voltage output device and an offset cancellation method for a voltage output device which quickly finish an offset cancellation process.SOLUTION: While a voltage appearing at an output terminal OUT of a differential amplifier 6 with a first switch element 1 establishing a short circuit between a non-inverting input terminal INP and an inverting input terminal INN thereof is supplied to current regulation means via a second switch element 2 to regulate a current value of an output current, the voltage on the output terminal OUT acquired via the second switch element 2 is held as an offset adjustment value. The non-inverting input terminal INP and the inverting input terminal INN of the differential amplifier 6 are released from the short circuit state made by the first switch element 1, and the current regulation means regulates the output current in accordance with the offset adjustment value held in the holding means.

Description

本発明は、電圧出力装置、特に差動アンプを有する電圧出力装置及びこの電圧出力装置で実施されるオフセットキャンセルの方法に関する。   The present invention relates to a voltage output device, and more particularly to a voltage output device having a differential amplifier and a method of offset cancellation implemented in the voltage output device.

このような電圧出力装置として、差動アンプ内に形成されているトランジスタ各々の製造上のバラツキに起因するオフセット分をキャンセルするオフセットキャンセル回路を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。かかる電圧出力装置では、差動アンプのオフセットキャンセルを実施する為に、差動対を担う一対のトランジスタの内の一方に接続されている負荷抵抗として、可変抵抗(例えば、特許文献1の図1のR1参照)を採用している。オフセットキャンセル処理では、先ず、上記した差動対における反転入力端子及び非反転入力端子同士を短絡させ、この状態のまま、可変抵抗の抵抗値を徐々に変化させつつ、差動アンプの出力信号のレベルが反転したか否かを判定する(特許文献1の図3のS2〜S5参照)。この際、差動アンプの出力信号のレベルが反転した時点での可変抵抗の抵抗値にて、この可変抵抗の抵抗値を固定することによりオフセットをキャンセルするのである。   As such a voltage output device, a device including an offset cancel circuit that cancels an offset due to manufacturing variations of transistors formed in a differential amplifier is known (for example, Patent Document 1). reference). In such a voltage output device, a variable resistor (for example, FIG. 1 of Patent Document 1) is used as a load resistor connected to one of a pair of transistors serving as a differential pair in order to perform offset cancellation of the differential amplifier. R1) is adopted. In the offset cancellation process, first, the inverting input terminal and the non-inverting input terminal in the differential pair are short-circuited, and in this state, the resistance value of the variable resistor is gradually changed while the output signal of the differential amplifier is changed. It is determined whether or not the level is reversed (see S2 to S5 in FIG. 3 of Patent Document 1). At this time, the offset is canceled by fixing the resistance value of the variable resistor at the resistance value of the variable resistor at the time when the level of the output signal of the differential amplifier is inverted.

しかしながら、上記の如き方法では、可変抵抗の抵抗値を適切な抵抗値に調整するまでに時間が掛かる為、オフセットキャンセルを完了させるまでに費やされる時間が長くなるという問題があった。   However, in the method as described above, since it takes time to adjust the resistance value of the variable resistor to an appropriate resistance value, there is a problem in that it takes a long time to complete the offset cancellation.

特開2011−205515号JP2011-205515A

本発明は、かかる問題を解消することができるものであり、オフセットキャンセル処理を迅速に終了させることが可能な電圧出力装置及び電圧出力装置のオフセットキャンセル方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a voltage output device and an offset cancellation method for the voltage output device that can solve such a problem and can quickly end the offset cancellation processing.

本発明に係る電圧出力装置は、非反転入力端子及び反転入力端子各々に供給された信号に応じた電流を出力端子に送出することによって前記出力端子に生じた電圧を出力する差動アンプと、前記差動アンプのオフセットをキャンセルするオフセットキャンセル回路と、を有する電圧出力装置であって、前記差動アンプは、制御端子に供給された信号に応じて前記電流の電流値を調整する電流調整手段を有し、前記オフセットキャンセル回路は、オン状態のときに前記反転入力端子及び前記非反転入力端子同士を短絡する第1スイッチ素子と、前記第1スイッチ素子と共にオン状態となり、当該オン状態のときに前記出力端子と前記制御端子とを接続する第2スイッチ素子と、前記第2スイッチ素子を介して供給された前記出力端子上の電圧をオフセット調整値として保持する一方、これを前記制御端子に印加する保持手段と、を有する。   The voltage output device according to the present invention is a differential amplifier that outputs a voltage generated at the output terminal by sending a current according to a signal supplied to each of the non-inverting input terminal and the inverting input terminal to the output terminal; An offset cancel circuit for canceling an offset of the differential amplifier, wherein the differential amplifier adjusts a current value of the current in accordance with a signal supplied to a control terminal. The offset cancel circuit is in an ON state together with the first switch element that short-circuits the inverting input terminal and the non-inverting input terminal in the ON state, and is in the ON state. A second switch element connecting the output terminal and the control terminal, and a voltage on the output terminal supplied via the second switch element. While retaining the offset adjustment value, having a holding means for applying it to the control terminal.

また、本発明に係る電圧出力装置のオフセットキャンセル方法は、非反転入力端子及び反転入力端子各々に供給された信号に応じた電流を出力端子に送出することによって前記出力端子に生じた電圧を出力する差動アンプを含む電圧出力装置のオフセットキャンセル方法であって、前記非反転入力端子及び前記反転入力端子同士を短絡した状態で前記出力端子に生じた電圧に基づいて前記電流の電流値を調整する一方、前記出力端子に生じた電圧をオフセット調整値として保持する第1ステップと、前記非反転入力端子及び前記反転入力端子同士による短絡状態を解除すると共に、前記オフセット調整値にて前記電流の調整を行う第2ステップと、を有する。   The offset cancel method of the voltage output device according to the present invention outputs the voltage generated at the output terminal by sending a current corresponding to the signal supplied to each of the non-inverting input terminal and the inverting input terminal to the output terminal. An offset canceling method for a voltage output device including a differential amplifier that adjusts a current value of the current based on a voltage generated at the output terminal in a state where the non-inverting input terminal and the inverting input terminal are short-circuited to each other On the other hand, the first step of holding the voltage generated at the output terminal as an offset adjustment value, and releasing the short-circuit state between the non-inverting input terminal and the inverting input terminal, and at the offset adjustment value of the current A second step of performing adjustment.

本発明に係る電圧出力装置は、非反転入力端子及び反転入力端子(INP、INN)各々に供給された信号に応じた電流(I)を出力端子(OUT)に送出することによってこの出力端子に生じた電圧を出力する差動アンプ(6、11)に対して、以下の如きオフセットキャンセル処理を行うものである。すなわち、第1スイッチ素子(1)にて非反転入力端子及び反転入力端子同士を短絡した状態で差動アンプの出力端子に生じた電圧を第2スイッチ素子(2)を介して電流調整手段(67、122)に供給する。これにより電流(I)の電流値を調整しつつ、第2スイッチ素子を介して取得した上記出力端子上の電圧をオフセット調整値(ADOFS)として保持する(RS)。かかる処理によれば、その実行時間が経過するにつれてオフセット量がゼロに収束して行き、このオフセット量の状態に調整する為のオフセット調整値が保持手段(7)に保持される。その後、第1及び第2スイッチ素子をオフ状態に設定すると、差動アンプの非反転入力端子及び反転入力端子同士の短絡状態が解除されると共に、上記保持手段に保持されているオフセット調整値に応じた電流(I)の調整が上記電流調整手段において為される(CS、AS)。 The voltage output device according to the present invention sends a current (I 3 ) corresponding to a signal supplied to each of the non-inverting input terminal and the inverting input terminal (INP, INN) to the output terminal (OUT). The following offset cancellation processing is performed on the differential amplifiers (6, 11) that output the voltage generated in the above. That is, the voltage generated at the output terminal of the differential amplifier in a state in which the non-inverting input terminal and the inverting input terminal are short-circuited in the first switch element (1) through the second switch element (2). 67, 122). Accordingly, the voltage on the output terminal acquired through the second switch element is held as an offset adjustment value (AD OFS ) while adjusting the current value of the current (I 3 ) (RS). According to such processing, the offset amount converges to zero as the execution time elapses, and the offset adjustment value for adjusting to this offset amount state is held in the holding means (7). Thereafter, when the first and second switch elements are set to the OFF state, the short-circuit state between the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the differential amplifier is released, and the offset adjustment value held in the holding unit is set. The current (I 3 ) is adjusted according to the current adjusting means (CS, AS).

よって、本発明によれば、仕様上において許容されるオフセット量に到った時点で上記した処理(RS)を終了させることが可能となるので、オフセット量を調整する為の可変抵抗に対してカットアンドトライで適切な抵抗値を検索するようにしたものに比して、オフセットキャンセル処理を迅速に終了させることが可能となる。   Therefore, according to the present invention, when the offset amount allowed in the specification is reached, the above-described processing (RS) can be ended, so that the variable resistor for adjusting the offset amount can be reduced. Compared with the case where an appropriate resistance value is retrieved by cut-and-try, the offset cancellation process can be completed quickly.

本発明に係る電圧出力装置の一例としての電圧比較回路100を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a voltage comparison circuit 100 as an example of a voltage output device according to the present invention. 差動アンプ部6の内部構成を示す回路図である。3 is a circuit diagram showing an internal configuration of a differential amplifier section 6. FIG. 電圧比較回路100の内部動作を示すタイムチャートである。3 is a time chart showing an internal operation of the voltage comparison circuit 100. 本発明に係る電圧出力装置の他の一例としての増幅回路200を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the amplifier circuit 200 as another example of the voltage output device which concerns on this invention. 差動アンプ部11の内部構成を示す回路図である。2 is a circuit diagram showing an internal configuration of a differential amplifier section 11. FIG. 増幅回路200の内部動作を示すタイムチャートである。3 is a time chart showing an internal operation of the amplifier circuit 200. 差動アンプ部6の内部構成の変形例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a modification of the internal configuration of the differential amplifier section 6. 増幅回路200の変形例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a modification of the amplifier circuit 200.

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る電圧出力装置の一例としての電圧比較回路100を示す回路図である。   FIG. 1 is a circuit diagram showing a voltage comparison circuit 100 as an example of a voltage output device according to the present invention.

図1に示す電圧比較回路100は、インバータチョッパ型のコンパレータであり、例えば、アナログ値をデジタル値に変換するA/Dコンバータ等に搭載される。電圧比較回路100は、その入力端子T及びTに夫々供給された入力信号IAと入力信号IBとを大小比較し、その比較結果を示す比較結果信号CMPを出力端子TOUTから出力する。電圧比較回路100は、スイッチ素子1〜5、差動アンプ部6、キャパシタ7及び8、インバータ9、制御部10を含む。 A voltage comparison circuit 100 shown in FIG. 1 is an inverter chopper type comparator, and is mounted on, for example, an A / D converter that converts an analog value into a digital value. Voltage comparator circuit 100 includes an input signal IA, which are respectively supplied to the input terminal T A and T B and the input signal IB and compares outputs a comparison result signal CMP indicating the comparison result from an output terminal T OUT. The voltage comparison circuit 100 includes switch elements 1 to 5, a differential amplifier unit 6, capacitors 7 and 8, an inverter 9, and a control unit 10.

図1において、スイッチ素子1は、制御部10から供給されたスイッチ信号S1がスイッチオンを示す場合に限りオン状態となり、この際、差動アンプ部6の非反転入力端子INP及び反転入力端子INN同士を短絡する。スイッチ素子2は、制御部10から供給されたスイッチ信号S2がスイッチオンを示す場合に限りオン状態となり、この際、差動アンプ部6の出力端子OUTを、この差動アンプ部6の制御端子RSN、スイッチ素子4、及びキャパシタ7の一端に接続する。スイッチ素子3は、制御部10から供給されたスイッチ信号S3がスイッチオンを示す場合に限りオン状態となり、この際、入力端子Tを介して供給された入力信号IBを、差動アンプ部6の反転入力端子INNに供給する。尚、差動アンプ部6の非反転入力端子INPには、入力端子Tを介して入力信号IAが供給されている。スイッチ素子4は、制御部10から供給されたスイッチ信号S4がスイッチオンを示す場合に限りオン状態となり、この際、基準電圧入力端子TVRを介して供給された基準電圧VREFを、差動アンプ部6の制御端子RSN、スイッチ素子2の一端及びキャパシタ7の一端に夫々印加する。尚、キャパシタ7の他端には接地電圧VSSが印加されている。また、かかる基準電圧VREFは、スイッチ素子4を介さずに直接、差動アンプ部6の制御端子RSPにも供給される。 In FIG. 1, the switch element 1 is turned on only when the switch signal S1 supplied from the control unit 10 indicates that the switch is turned on. At this time, the non-inverting input terminal INP and the inverting input terminal INN of the differential amplifier unit 6 are turned on. Short-circuit each other. The switch element 2 is turned on only when the switch signal S2 supplied from the control unit 10 indicates that the switch is on. At this time, the output terminal OUT of the differential amplifier unit 6 is connected to the control terminal of the differential amplifier unit 6. The RSN, the switch element 4 and the capacitor 7 are connected to one end. Switching element 3, the switch signal S3 supplied becomes only turned on to indicate the switch-on from the control unit 10, this time, the input signal IB supplied through the input terminal T B, the differential amplifier section 6 To the inverting input terminal INN. Note that the non-inverting input terminal INP of the differential amplifier unit 6, the input signal IA through the input terminal T A is supplied. Switching element 4, a switch signal S4 supplied from the control unit 10 is turned only on state to indicate switch-on, this time, the reference voltage V REF supplied through the reference voltage input terminal T VR, differential The voltage is applied to the control terminal RSN of the amplifier unit 6, one end of the switch element 2, and one end of the capacitor 7, respectively. The ground voltage VSS is applied to the other end of the capacitor 7. The reference voltage V REF is also supplied directly to the control terminal RSP of the differential amplifier unit 6 without going through the switch element 4.

差動アンプ部6のバイアス端子BIASには、バイアス端子TBSを介して供給されたバイアス電圧VBIASが印加されており、その出力端子OUTには、スイッチ素子2の他端及びキャパシタ8の一端が夫々接続されている。キャパシタ8の他端はインバータ9の入力端及びスイッチ素子5の一端に夫々接続されている。インバータ9の出力端にはスイッチ素子5の他端及び出力端子TOUTが接続されている。スイッチ素子5は、制御部10から供給されたスイッチ信号S5がスイッチオンを示す場合に限りオン状態となってインバータ9の入力端子及び出力端子同士を短絡する。よって、この際、キャパシタ8の他端の電圧がそのまま比較結果信号CMPとして出力端子TOUTから出力される。一方、かかるスイッチ信号S5がスイッチオフを示す場合には、スイッチ素子5がオフ状態となるので、キャパシタ8の他端の電圧に対応した論理レベルをインバータ9によって反転させた信号が比較結果信号CMPとして出力される。 The bias terminal BIAS of the differential amplifier 6, is biased voltage V BIAS supplied via the bias terminal T BS is applied to its output terminal OUT, and one end of the other end and the capacitor 8 of the switching element 2 Are connected to each other. The other end of the capacitor 8 is connected to the input end of the inverter 9 and one end of the switch element 5. The output terminal of the inverter 9 is connected to the other end of the switch element 5 and the output terminal T OUT . The switch element 5 is turned on only when the switch signal S5 supplied from the control unit 10 indicates that the switch is on, and the input terminal and the output terminal of the inverter 9 are short-circuited. Thus, this time, the voltage of the other end of the capacitor 8 is output from the output terminal T OUT as it is as the comparison result signal CMP. On the other hand, when the switch signal S5 indicates that the switch is off, the switch element 5 is in the off state. Therefore, a signal obtained by inverting the logic level corresponding to the voltage at the other end of the capacitor 8 by the inverter 9 is the comparison result signal CMP. Is output as

ここで、差動アンプ部6は、電圧比較回路100の中核を為すものであり、例えば図2に示す如き内部構成を有する。   Here, the differential amplifier section 6 forms the core of the voltage comparison circuit 100, and has an internal configuration as shown in FIG. 2, for example.

図2に示すように、差動アンプ部6は、nチャネルMOS(Metal Oxide Semiconductor)型のトランジスタ61〜63、及びpチャネルMOS型のトランジスタ64〜67からなる。   As shown in FIG. 2, the differential amplifier section 6 includes n-channel MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistors 61 to 63 and p-channel MOS transistors 64 to 67.

定電流源としてのトランジスタ61のソース端子には接地電圧VSSが印加されており、そのゲート端子は上記したバイアス端子BIASに接続されている。トランジスタ61のドレイン端子はトランジスタ62及び63各々のソース端子に接続されている。尚、これらトランジスタ62及び63が、差動アンプ部6における入力段の差動対を担うものであり、また、トランジスタ61がこの差動対に流す電流を生成する定電流源を担うものである。トランジスタ62のゲート端子は上記した非反転入力端子INPに接続されており、そのドレイン端子は、トランジスタ64及び65各々のゲート端子と、このトランジスタ64のドレイン端子とに夫々接続されている。トランジスタ63のゲート端子は上記した反転入力端子INNに接続されており、そのドレイン端子は上記した出力端子OUT及びトランジスタ65のドレイン端子に接続されている。トランジスタ66のゲート端子は制御端子RSPに接続されており、そのソース端子には電源電圧VDDが印加されている。トランジスタ67のゲート端子は制御端子RSNに接続されており、そのソース端子には電源電圧VDDが印加されている。尚、トランジスタ66及び67は、オフセットキャンセル回路を担うものである。   The ground voltage VSS is applied to the source terminal of the transistor 61 as a constant current source, and the gate terminal thereof is connected to the bias terminal BIAS. The drain terminal of the transistor 61 is connected to the source terminals of the transistors 62 and 63. The transistors 62 and 63 serve as a differential pair of the input stage in the differential amplifier section 6, and the transistor 61 serves as a constant current source that generates a current flowing through the differential pair. . The gate terminal of the transistor 62 is connected to the above-described non-inverting input terminal INP, and the drain terminals thereof are connected to the gate terminals of the transistors 64 and 65 and the drain terminal of the transistor 64, respectively. The gate terminal of the transistor 63 is connected to the inverting input terminal INN, and the drain terminal thereof is connected to the output terminal OUT and the drain terminal of the transistor 65. The gate terminal of the transistor 66 is connected to the control terminal RSP, and the power supply voltage VDD is applied to its source terminal. The gate terminal of the transistor 67 is connected to the control terminal RSN, and the power supply voltage VDD is applied to its source terminal. Transistors 66 and 67 serve as an offset cancel circuit.

図2に示す構成において、非反転入力端子INPを介して入力信号IAがトランジスタ62のゲート端子に供給されると、この入力信号IAの電圧値に対応した電流Iがトランジスタ62、64及び66に流れる。尚、トランジスタ66は、そのゲート端子に供給された基準電圧VREFに応じて自身のオン抵抗が調整され、これにより、上記した電流Iの電流値を調整する。一方、反転入力端子INNを介して入力信号IBがトランジスタ63のゲート端子に供給されると、入力信号IBの電圧値に対応した電流Iがトランジスタ63に流れる。トランジスタ61は、そのゲート端子に供給されたバイアス電圧VBIASに応じて、差動対としてのトランジスタ62及び63各々から送出された電流Iと電流Iとを加算した電流を生成する。トランジスタ64及び65からなるカレントミラー回路は、その入力側のトランジスタ64に流れる電流Iと同一電流を有する電流Iを出力側のトランジスタ65に流す。この際、トランジスタ67は、そのゲート端子に供給された電圧に応じて自身のオン抵抗が調整され、これにより、上記した電流Iの電流値を調整する。上記した動作により、差動アンプ部6の出力端子OUTには、電流Iと電流Iと合成した電流、つまり電流Iから電流Iを引いた電流(I−I)が流れ込み、出力端子OUTはその電流量に応じた電圧値を有する状態となる。すなわち、入力信号IAの電圧値がIBよりも大なる場合には、電流Iは電流Iよりも大となり、電流(I−I)が出力端子OUTに送出され、出力端子OUT上の電圧値が上昇する。一方、入力信号IAの電圧値がIBよりも小なる場合には、電流Iは電流Iよりも小となり、出力端子OUT側からトランジスタ63に向けて電流が抜き取られる。よって、この際、出力端子OUT上の電圧値は低下する。 In the configuration shown in FIG. 2, when the input signal IA is supplied to the gate terminal of the transistor 62 via the non-inverting input terminal INP, the current I 1 corresponding to the voltage value of the input signal IA is supplied to the transistors 62, 64, and 66. Flowing into. The transistor 66 has its on-resistance adjusted according to the reference voltage V REF supplied to its gate terminal, thereby adjusting the current value of the current I 1 described above. On the other hand, when the input signal IB through the inverting input terminal INN is supplied to the gate terminal of the transistor 63, the current I 2 corresponding to the voltage value of the input signal IB flowing through the transistor 63. The transistor 61 generates a current obtained by adding the current I 1 and the current I 2 transmitted from each of the transistors 62 and 63 as a differential pair, according to the bias voltage V BIAS supplied to the gate terminal. The current mirror circuit including the transistors 64 and 65 causes the current I 3 having the same current as the current I 1 flowing in the input-side transistor 64 to flow in the output-side transistor 65. At this time, the transistor 67 has its own on-resistance adjusted according to the voltage supplied to its gate terminal, thereby adjusting the current value of the current I 3 described above. The operation described above, the output terminal OUT of the differential amplifier 6, the current I 2 and the current I 3 and the synthesized current, i.e. a current obtained by subtracting the current I 2 from the current I 3 (I 3 -I 2) flows The output terminal OUT has a voltage value corresponding to the amount of current. That is, when the voltage value of the input signal IA is larger than IB, the current I 3 becomes larger than the current I 2 , and the current (I 3 −I 2 ) is sent to the output terminal OUT, The voltage value increases. On the other hand, when the voltage value of the input signal IA is smaller than IB, the current I 3 is small becomes than the current I 2, the current is extracted from the output terminal OUT side to the transistor 63. Therefore, at this time, the voltage value on the output terminal OUT decreases.

上記した構成により、差動アンプ部6は、その非反転入力端子INP及び反転入力端子INNに夫々供給された入力信号IA及びIBの内で入力信号IAの方が大なる場合には高電圧、入力信号IBの方が大なる場合には低電圧を有する出力信号を出力端子OUTから出力する。   With the above-described configuration, the differential amplifier unit 6 has a high voltage when the input signal IA is larger among the input signals IA and IB supplied to the non-inverting input terminal INP and the inverting input terminal INN, respectively. When the input signal IB is larger, an output signal having a low voltage is output from the output terminal OUT.

ここで、図1に示す構成において、差動アンプ部6を除く各モジュールの内で、スイッチ素子5、キャパシタ8及びインバータ9はインバータチョッパ型の出力段を担うものであり、スイッチ素子1〜4、キャパシタ7及び制御部10はオフセットキャンセル回路を担うものである。   Here, in the configuration shown in FIG. 1, the switch element 5, the capacitor 8, and the inverter 9 are responsible for the inverter chopper type output stage in each module excluding the differential amplifier section 6, and the switch elements 1 to 4. The capacitor 7 and the control unit 10 serve as an offset cancel circuit.

制御部10は、図3に示すシーケンスに従ってスイッチ素子1〜5をオンオフ制御することにより、上記した出力段の動作制御、及び差動アンプ部6に対するオフセットキャンセルを行う。   The control unit 10 performs on / off control of the switch elements 1 to 5 according to the sequence illustrated in FIG. 3, thereby performing the above-described operation control of the output stage and offset cancellation with respect to the differential amplifier unit 6.

図3において、先ず、制御部10は、スイッチオンを示す論理レベル1のスイッチ信号S4、S1、S2及びS5を、スイッチ素子4、2、4及び5に夫々供給すると共に、スイッチオフを示す論理レベル0のスイッチ信号S3をスイッチ素子3に供給する(セットステップSS)。   In FIG. 3, first, the control unit 10 supplies switch signals S4, S1, S2 and S5 of logic level 1 indicating switch-on to the switch elements 4, 2, 4 and 5, respectively, and also indicates logic indicating switch-off. A level 0 switch signal S3 is supplied to the switch element 3 (set step SS).

かかるセットステップSSの実行により、差動アンプ部6のトランジスタ66及び67各々のゲート端子、差動アンプ部6の出力端子OUT、キャパシタ7及び8各々の一端が基準電圧VREFに設定される。この際、キャパシタ7は、かかる基準電圧VREFの印加に応じて充電され、その一端の電圧値が基準電圧VREFに保持される。尚、基準電圧VREFは、電源電圧VDDの1/2の電圧値を有する。更に、スイッチ素子1がオン状態となって、差動アンプ部6の入力端子T及びT同士が接続されることにより、差動アンプ部6のトランジスタ62及び63各々のゲート端子には共に、入力端子Tを介して供給された入力信号IAに基づく電圧印加が為される。これにより、トランジスタ62には入力信号IAに対応した電流Iが流れ、トランジスタ63にはこの電流Iと同一電流値を有する電流Iが流れる。更に、トランジスタ64及び65からなるカレントミラー回路により、トランジスタ65にも電流Iと同一電流値の電流Iが流れ込む。また、セットステップSSの実行により、スイッチ素子5がオン状態となり、インバータ9の入力端子及び出力端子が短絡するので、インバータ9を構成するpチャネルMOS型のトランジスタ及びnチャネルMOS型のトランジスタ(図示せず)が共にオン状態となる。これにより、インバータ9の入力端子及び出力端子上の電圧は、共に電源電圧VDDの1/2、つまり基準電圧VREFと同一の電圧(VDD/2)となる。よって、キャパシタ8の他端の電圧値は、電圧(VDD/2)に設定される。 By executing the set step SS, the gate terminals of the transistors 66 and 67 of the differential amplifier unit 6, the output terminal OUT of the differential amplifier unit 6, and one end of each of the capacitors 7 and 8 are set to the reference voltage VREF . At this time, the capacitor 7 is charged in response to the application of the reference voltage V REF , and the voltage value at one end thereof is held at the reference voltage V REF . The reference voltage V REF has a voltage value that is ½ of the power supply voltage VDD. Further, the switch element 1 is turned on, by an input terminal T A and T B between the differential amplifier 6 is connected, both the transistors 62 and 63 each of the gate terminals of the differential amplifier 6 A voltage is applied based on the input signal IA supplied through the input terminal TA. Thus, the transistor 62 flows a current I 1 corresponding to the input signal IA, a current I 2 flows with the current I 1 and the same current to the transistor 63. Further, the current I 3 having the same current value as the current I 1 flows into the transistor 65 by the current mirror circuit including the transistors 64 and 65. Further, since the switch element 5 is turned on by executing the set step SS and the input terminal and the output terminal of the inverter 9 are short-circuited, a p-channel MOS transistor and an n-channel MOS transistor (see FIG. Both are turned on. As a result, the voltages on the input terminal and the output terminal of the inverter 9 are both ½ of the power supply voltage VDD, that is, the same voltage (VDD / 2) as the reference voltage VREF . Therefore, the voltage value at the other end of the capacitor 8 is set to the voltage (VDD / 2).

次に、制御部10は、図3に示すように、スイッチオンを示す論理レベル1のスイッチ信号S1、S2及びS5をスイッチ素子1、4及び5に夫々供給すると共に、スイッチオフを示す論理レベル0のスイッチ信号S4及びS3をスイッチ素子4及び3に夫々供給する(リセットステップRS)。   Next, as shown in FIG. 3, the control unit 10 supplies switch signals S1, S2 and S5 having a logic level 1 indicating switch-on to the switch elements 1, 4 and 5, respectively, and a logic level indicating switch-off. Switch signals S4 and S3 of 0 are supplied to the switch elements 4 and 3, respectively (reset step RS).

かかるリセットステップRSの実行により、スイッチ素子4がオフ状態に切り替わるので、差動アンプ部6の制御端子RSNの電圧が、出力端子OUTの電圧に設定される。これにより、図2に示す如きトランジスタ65のドレイン端子の電圧がトランジスタ67のゲート端子に印加される。ここで、トランジスタ62〜67に製造上のばらつきが生じていると、トランジスタ63に流れ込む電流I及びトランジスタ65に流れ込む電流Iに電流誤差が発生し、出力端子OUTは、その電流の向きによって下降または上昇を続ける。この電位の変動を、以降電圧ドリフトと定義する。また、リセットステップRSでは、出力端子OUTがスイッチ素子2を介してトランジスタ67のゲート端子に接続されている。よって、例えばトランジスタ63に流れ込む電流Iよりもトランジスタ65に流れ込む電流Iの方が大なる場合には、出力端子OUTは電源電圧VDD側にドリフトし、図3に示す如く、出力端子OUT上の電圧値が基準電圧VREFの状態から徐々に増加してピーク値に到る。すると、電源電圧VDD側にドリフトした出力端子OUT上の電圧が制御端子RSNを介してトランジスタ67のゲート端子に供給されることになるので、オフセットキャンセル用に設けられたトランジスタ67のオン抵抗がそのドリフト分だけ増加するように調整される。トランジスタ67のオン抵抗が増加すると、トランジスタ65のゲートソース間電圧が減少するので、トランジスタ65に流れる電流Iが減少する。 By executing the reset step RS, the switch element 4 is switched to the OFF state, so that the voltage of the control terminal RSN of the differential amplifier unit 6 is set to the voltage of the output terminal OUT. Thereby, the voltage at the drain terminal of the transistor 65 as shown in FIG. 2 is applied to the gate terminal of the transistor 67. Here, the manufacturing variation in the transistor 62-67 has occurred, the current error is generated in the current I 3 flowing into the current I 2 and the transistor 65 flows to the transistor 63, the output terminal OUT, by the direction of the current Continue to descend or rise. This variation in potential is hereinafter defined as voltage drift. In the reset step RS, the output terminal OUT is connected to the gate terminal of the transistor 67 via the switch element 2. Thus, for example, when the direction of current I 3 flowing into the transistor 65 than the current I 2 flowing in the transistor 63 becomes large, the output terminal OUT drift to the power supply voltage VDD side, as shown in FIG. 3, the output terminal OUT Gradually increases from the state of the reference voltage V REF to reach a peak value. Then, the voltage on the output terminal OUT drifted to the power supply voltage VDD side is supplied to the gate terminal of the transistor 67 via the control terminal RSN, so that the on-resistance of the transistor 67 provided for offset cancellation is It is adjusted to increase by the amount of drift. When the ON resistance of the transistor 67 is increased, since the gate-source voltage of the transistor 65 decreases, the current I 3 flowing through the transistor 65 decreases.

ここで、リセットステップRSでは、差動対を担うトランジスタ63に流れ込む電流Iと、カレントミラー回路の出力側のトランジスタ65に流れる電流Iと、が等しくなるまで上記した如きトランジスタ67のオン抵抗調整が為される。この際、電流Iと電流Iとが一致している状態がオフセットキャンセルされた状態であり、かかる状態で得られた出力端子OUT上の電圧値が、オフセットをキャンセルする為のオフセット調整値ADOFSとしてキャパシタ7に保持される。 Here, in the reset step RS, the on-resistance of the transistor 67 as described above until the current I 2 flowing into the transistor 63 serving as the differential pair becomes equal to the current I 3 flowing through the transistor 65 on the output side of the current mirror circuit. Adjustments are made. At this time, the state in which the current I 2 and the current I 3 coincide with each other is the offset canceled state, and the voltage value on the output terminal OUT obtained in this state is the offset adjustment value for canceling the offset. It is held in the capacitor 7 as AD OFS .

尚、オフセット量を完全にゼロにするには、制御部10は、出力端子OUT上の電圧値の変動がゼロになるまで、上記したリセットステップRSを継続して実行する。   In order to make the offset amount completely zero, the control unit 10 continuously executes the reset step RS described above until the fluctuation of the voltage value on the output terminal OUT becomes zero.

次に、制御部10は、図3に示すように、スイッチオンを示す論理レベル1のスイッチ信号S3をスイッチ素子3に供給すると共に、スイッチオフを示す論理レベル0のスイッチ信号S4、S1、S2及びS5を、スイッチ素子4、2、4及び5に夫々供給する(比較ステップCS)。   Next, as shown in FIG. 3, the control unit 10 supplies a switch signal S3 having a logic level 1 indicating switch-on to the switch element 3, and switches signals S4, S1, S2 having a logic level 0 indicating switch-off. And S5 are supplied to the switch elements 4, 2, 4 and 5, respectively (comparison step CS).

かかる比較ステップCSの実行により、スイッチ素子1がオフ状態、スイッチ素子3がオン状態となるので、例えば図3に示す如き入力信号IAが差動アンプ部6の非反転入力端子INPに供給されると共に、入力信号IBがスイッチ素子3を介して差動アンプ部6の反転入力端子INNに供給される。これにより、差動アンプ部6の出力端子OUTには、入力信号IA及びIB同士の電圧値の大小比較結果に対応した電流(I−I)が送出される。この際、例えば図3に示す如く入力信号IBが入力信号IAよりも大なる場合には、出力端子OUTからトランジスタ63に向けて電流が引き込まれ、この出力端子OUT上の電圧、つまり差動アンプ部6の出力信号の電圧値が下降する。また、比較ステップCSでは、スイッチ素子5がオフ状態となるので、かかる出力信号がキャパシタ8を介してインバータ9に供給される。これにより、インバータ9は、出力信号の電圧値が閾値を下回った時に、その電圧値が図3に示す如く論理レベル1に対応した電圧値(VDD)に遷移する比較結果信号CMPを送出する。 By executing the comparison step CS, the switch element 1 is turned off and the switch element 3 is turned on. For example, an input signal IA as shown in FIG. 3 is supplied to the non-inverting input terminal INP of the differential amplifier section 6. At the same time, the input signal IB is supplied to the inverting input terminal INN of the differential amplifier section 6 through the switch element 3. As a result, a current (I 3 −I 2 ) corresponding to the comparison result of the voltage values of the input signals IA and IB is sent to the output terminal OUT of the differential amplifier section 6. At this time, for example, when the input signal IB is larger than the input signal IA as shown in FIG. 3, a current is drawn from the output terminal OUT toward the transistor 63, and the voltage on the output terminal OUT, that is, the differential amplifier. The voltage value of the output signal of the unit 6 decreases. Further, in the comparison step CS, since the switch element 5 is turned off, the output signal is supplied to the inverter 9 via the capacitor 8. As a result, when the voltage value of the output signal falls below the threshold value, the inverter 9 sends out a comparison result signal CMP in which the voltage value transitions to a voltage value (VDD) corresponding to the logic level 1 as shown in FIG.

比較ステップCSでは、スイッチ素子2がオフ状態に切り替わるので、キャパシタ7に保持されているオフセット調整値ADOFSが差動アンプ部6の制御端子RSNに供給されるようになる。これにより、比較ステップCSの実行期間中に亘り、差動アンプ部6は、自身に生じているオフセット分、つまりトランジスタ62〜67の製造上のばらつきに起因する電圧ドリフト分が、かかるオフセット調整値ADOFSに応じたトランジスタ63のオン抵抗調整によって除去された状態、つまりオフセットキャンセル状態となる。ところで、スイッチ素子2がオン状態からオフ状態に切り替わる際には、このスイッチ素子2に存在する寄生容量の電荷がキャパシタ7に流入するという、いわゆるクロックフィードスルーが生じてオフセットキャンセルの精度低下を招く虞がある。しかしながら、オフセットキャンセル用に設けたトランジスタ66及び67各々のオン抵抗を低く設定しておけば、クロックフィードスルーに伴う誤差分は無視できる程度のものとなる。よって、最終的なオフセットキャンセルの精度は、トランジスタ66及び67各々のオン抵抗の変動幅で決定することになる。 In the comparison step CS, since the switch element 2 is switched to the OFF state, the offset adjustment value AD OFS held in the capacitor 7 is supplied to the control terminal RSN of the differential amplifier unit 6. Thereby, during the execution period of the comparison step CS, the differential amplifier section 6 has the offset adjustment value generated by itself, that is, the voltage drift attributed to the manufacturing variation of the transistors 62 to 67. A state of being removed by adjusting the on-resistance of the transistor 63 according to AD OFS , that is, an offset cancel state. By the way, when the switch element 2 is switched from the on state to the off state, so-called clock feedthrough occurs in which the charge of the parasitic capacitance existing in the switch element 2 flows into the capacitor 7, thereby causing a reduction in offset cancellation accuracy. There is a fear. However, if the on-resistances of the transistors 66 and 67 provided for offset cancellation are set low, the error due to clock feedthrough is negligible. Therefore, the accuracy of the final offset cancellation is determined by the variation width of the on-resistance of each of the transistors 66 and 67.

以上の如く、図1及び図2に示す電圧出力装置(100)では、非反転入力端子及び反転入力端子(INP、INN)各々に供給された信号に応じた電流(I)を出力端子(OUT)に送出することによってこの出力端子に生じた電圧を出力する差動アンプ(6)に対して、以下の如きオフセットキャンセル処理を行う。すなわち、先ず、第1スイッチ素子(1)にて差動アンプの非反転入力端子及び反転入力端子同士を短絡した状態でその出力端子に生じた電圧を第2スイッチ素子(2)を介して電流調整手段(67)に供給する。これにより電流(I)の電流値を調整しつつ、第2スイッチ素子を介して取得した上記出力端子上の電圧をオフセット調整値(ADOFS)として保持する(RS)。かかる処理によれば、その実行時間が経過するにつれてオフセット量がゼロに収束して行き、このオフセット量の状態に調整する為のオフセット調整値が保持手段(7)に保持される。その後、第1及び第2スイッチ素子をオフ状態にすると、差動アンプの非反転入力端子及び反転入力端子同士の短絡状態が解除されると共に、上記保持手段に保持されているオフセット調整値に応じた電流(I)の調整が上記電流調整手段において実施される(CS)。 As described above, in the voltage output apparatus (100) shown in FIGS. 1 and 2, the current (I 3 ) corresponding to the signal supplied to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal (INP, INN) is output to the output terminal ( The following offset cancellation processing is performed on the differential amplifier (6) that outputs the voltage generated at this output terminal by sending it to (OUT). That is, first, in the state where the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the differential amplifier are short-circuited by the first switch element (1), the voltage generated at the output terminal is supplied to the current via the second switch element (2). This is supplied to the adjusting means (67). Accordingly, the voltage on the output terminal acquired through the second switch element is held as an offset adjustment value (AD OFS ) while adjusting the current value of the current (I 3 ) (RS). According to such processing, the offset amount converges to zero as the execution time elapses, and the offset adjustment value for adjusting to this offset amount state is held in the holding means (7). Thereafter, when the first and second switch elements are turned off, the short-circuit state between the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the differential amplifier is released, and the offset adjustment value held in the holding means is set. The current (I 3 ) is adjusted in the current adjusting means (CS).

よって、図1及び図2に示す電圧出力装置(100)でのオフセットキャンセル処理によれば、仕様上において許容されるオフセット量に到った時点で上記した処理(RS)を終了させることが可能となる。従って、かかる電圧出力装置(100)によれば、オフセット量を調整する為の可変抵抗に対してカットアンドトライで適切な抵抗値を検索するようにしたものに比して、オフセットキャンセルを迅速に終了させることが可能となる。   Therefore, according to the offset cancellation process in the voltage output device (100) shown in FIG. 1 and FIG. 2, the above-described process (RS) can be terminated when the offset amount allowed in the specification is reached. It becomes. Therefore, according to the voltage output device (100), the offset cancellation can be quickly performed as compared with the variable resistor for adjusting the offset amount, which is searched for an appropriate resistance value by cut and try. It can be terminated.

図1及び図2に示す実施例では、入力段に差動対を有する電圧出力装置として、電圧比較回路100を用いて本発明の動作を説明したが、かかる電圧出力装置としては増幅回路であっても良い。   In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the operation of the present invention has been described using the voltage comparison circuit 100 as a voltage output device having a differential pair in the input stage. However, the voltage output device is an amplifier circuit. May be.

図4は、本発明に係る電圧出力装置の他の一例としての増幅回路200を示す回路図である。   FIG. 4 is a circuit diagram showing an amplifier circuit 200 as another example of the voltage output apparatus according to the present invention.

図4に示す増幅回路200は、例えば、液晶又は有機EL(Electro- Luminescence)パネルの如き表示パネルに供給すべき駆動パルスを生成する出力バッファとして用いられる。増幅回路200は、その入力端子Tに供給された入力信号IAを増幅して得られた増幅信号AMPを出力端子TOUTから出力する。増幅回路200は、スイッチ素子1〜4、キャパシタ7、制御部10a及び差動アンプ部11を含む。 The amplifier circuit 200 shown in FIG. 4 is used as an output buffer that generates drive pulses to be supplied to a display panel such as a liquid crystal or an organic EL (Electro-Luminescence) panel. Amplifier circuit 200 and outputs the amplified signal AMP obtained by amplifying the input signal IA supplied to the input terminal T A from the output terminal T OUT. The amplifier circuit 200 includes switch elements 1 to 4, a capacitor 7, a control unit 10 a and a differential amplifier unit 11.

図4において、スイッチ素子1は、制御部10aから供給されたスイッチ信号S1がスイッチオンを示す場合に限りオン状態となり、この際、差動アンプ部11の非反転入力端子INP及び反転入力端子INN同士を短絡する。スイッチ素子2は、制御部10aから供給されたスイッチ信号S2がスイッチオンを示す場合に限りオン状態となり、この際、差動アンプ部11の出力端子OUTを、この差動アンプ部11の制御端子RSN、スイッチ素子4、及びキャパシタ7の一端に夫々接続する。スイッチ素子3は、制御部10aから供給されたスイッチ信号S3がスイッチオンを示す場合に限りオン状態となり、この際、差動アンプ部11の出力端子OUTと、差動アンプ部11の反転入力端子INNとを接続する。よって、差動アンプ部11の出力端子OUTが直接、自身の反転入力端子INNに帰還して接続されることから、増幅回路200はボルテージフォロワとして動作する。尚、差動アンプ部11の非反転入力端子INPには、入力端子Tを介して入力信号IAが供給されている。スイッチ素子4は、制御部10aから供給されたスイッチ信号S4がスイッチオンを示す場合に限りオン状態となり、この際、基準電圧入力端子TVRを介して供給された基準電圧VREFを、差動アンプ部11の制御端子RSN、スイッチ素子2の一端及びキャパシタ7の一端に夫々印加する。尚、キャパシタ7の他端には接地電圧VSSが印加されている。また、かかる基準電圧VREFは、スイッチ素子4を介さずに直接、差動アンプ部11の制御端子RSPにも供給される。 In FIG. 4, the switch element 1 is turned on only when the switch signal S1 supplied from the control unit 10a indicates that the switch is on. At this time, the non-inverting input terminal INP and the inverting input terminal INN of the differential amplifier unit 11 are turned on. Short-circuit each other. The switch element 2 is turned on only when the switch signal S2 supplied from the control unit 10a indicates that the switch is on. At this time, the output terminal OUT of the differential amplifier unit 11 is connected to the control terminal of the differential amplifier unit 11. The RSN, the switch element 4 and the capacitor 7 are respectively connected to one end. The switch element 3 is turned on only when the switch signal S3 supplied from the control unit 10a indicates that the switch is on. At this time, the output terminal OUT of the differential amplifier unit 11 and the inverting input terminal of the differential amplifier unit 11 are turned on. Connect to INN. Therefore, since the output terminal OUT of the differential amplifier section 11 is directly fed back and connected to its own inverting input terminal INN, the amplifier circuit 200 operates as a voltage follower. Note that the non-inverting input terminal INP of the differential amplifier unit 11, the input signal IA through the input terminal T A is supplied. The switch element 4 is turned on only when the switch signal S4 supplied from the control unit 10a indicates that the switch is turned on. At this time, the reference voltage VREF supplied via the reference voltage input terminal TVR is changed to the differential signal. The voltage is applied to the control terminal RSN of the amplifier unit 11, one end of the switch element 2, and one end of the capacitor 7, respectively. The ground voltage VSS is applied to the other end of the capacitor 7. The reference voltage V REF is also supplied directly to the control terminal RSP of the differential amplifier unit 11 without passing through the switch element 4.

差動アンプ部11のバイアス端子BIASには、バイアス端子TBSを介して供給されたバイアス電圧VBIASが印加されており、その出力端子OUTは、スイッチ素子3、及びスイッチ素子2の他端に接続されている。 The bias terminal BIAS of the differential amplifier unit 11, which is the bias voltage V BIAS supplied via the bias terminal T BS is applied, an output terminal OUT, the switch element 3, and the other end of the switch element 2 It is connected.

ここで、差動アンプ部11は、増幅回路200の中核を為すものであり、例えば図5に示す如き内部構成を有する。   Here, the differential amplifier unit 11 serves as the core of the amplifier circuit 200, and has an internal configuration as shown in FIG. 5, for example.

図5に示すように、差動アンプ部11は、nチャネルMOS型のトランジスタ111〜117及びpチャネルMOS型のトランジスタ118〜123からなる。   As shown in FIG. 5, the differential amplifier section 11 includes n-channel MOS transistors 111 to 117 and p-channel MOS transistors 118 to 123.

定電流源としてのトランジスタ111のソース端子には接地電圧VSSが印加されており、そのゲート端子は上記した差動アンプ部11のバイアス端子BIASに接続されている。トランジスタ111のドレイン端子はトランジスタ112及び113各々のソース端子に接続されている。尚、これらトランジスタ112及び113が、差動アンプ部11における入力段の差動対を担うものであり、また、トランジスタ111がこの差動対に流す電流を生成する定電流源を担うものである。トランジスタ112のゲート端子は上記した非反転入力端子INPに接続されており、そのドレイン端子は、トランジスタ118及び123各々のゲート端子と、このトランジスタ118のドレイン端子とに夫々接続されている。トランジスタ113のゲート端子は上記した反転入力端子INNに接続されており、そのドレイン端子は、トランジスタ120及び121各々のゲート端子と、このトランジスタ120のドレイン端子とに夫々接続されている。トランジスタ119のゲート端子は制御端子RSPに接続されており、そのドレイン端子はトランジスタ118のソース端子に接続されている。トランジスタ119〜122各々のソース端子には電源電圧VDDが印加されている。トランジスタ121のドレイン端子は、トランジスタ115及び116各々のゲート端子と、このトランジスタ115のドレイン端子とに夫々接続されている。トランジスタ115のソース端子はトランジスタ114のドレイン端子に接続されている。トランジスタ114のゲート端子は制御端子RSPに接続されており、そのソース端子には接地電圧VSSが印加されている。トランジスタ122のゲート端子はトランジスタ117のゲート端子及び制御端子RSNに接続されている。トランジスタ122のドレイン端子はトランジスタ123のソース端子に接続されている。トランジスタ123のドレイン端子は出力端子OUT及びトランジスタ116のドレイン端子に接続されている。トランジスタ117のソース端子には接地電圧VSSが印加されており、そのドレイン端子はトランジスタ116のソース端子に接続されている。尚、トランジスタ114、117、119及び122は、オフセットキャンセル回路を担うものである。   A ground voltage VSS is applied to the source terminal of the transistor 111 as a constant current source, and the gate terminal thereof is connected to the bias terminal BIAS of the differential amplifier unit 11 described above. The drain terminal of the transistor 111 is connected to the source terminal of each of the transistors 112 and 113. The transistors 112 and 113 are responsible for the differential pair of the input stage in the differential amplifier section 11, and the transistor 111 is responsible for a constant current source that generates a current that flows through the differential pair. . The gate terminal of the transistor 112 is connected to the above-described non-inverting input terminal INP, and the drain terminals thereof are connected to the gate terminals of the transistors 118 and 123 and the drain terminal of the transistor 118, respectively. The gate terminal of the transistor 113 is connected to the inverting input terminal INN described above, and the drain terminal thereof is connected to the gate terminals of the transistors 120 and 121 and the drain terminal of the transistor 120, respectively. The gate terminal of the transistor 119 is connected to the control terminal RSP, and the drain terminal thereof is connected to the source terminal of the transistor 118. A power supply voltage VDD is applied to the source terminals of the transistors 119 to 122. The drain terminal of the transistor 121 is connected to the gate terminals of the transistors 115 and 116 and the drain terminal of the transistor 115, respectively. The source terminal of the transistor 115 is connected to the drain terminal of the transistor 114. The gate terminal of the transistor 114 is connected to the control terminal RSP, and the ground voltage VSS is applied to its source terminal. The gate terminal of the transistor 122 is connected to the gate terminal of the transistor 117 and the control terminal RSN. The drain terminal of the transistor 122 is connected to the source terminal of the transistor 123. The drain terminal of the transistor 123 is connected to the output terminal OUT and the drain terminal of the transistor 116. A ground voltage VSS is applied to the source terminal of the transistor 117, and its drain terminal is connected to the source terminal of the transistor 116. The transistors 114, 117, 119, and 122 serve as an offset cancel circuit.

図5に示す構成において、非反転入力端子INPを介して入力信号IAがトランジスタ112のゲート端子に供給されると、この入力信号IAの電圧値に対応した電流Iがトランジスタ112、118及び119に流れる。尚、トランジスタ119は、そのゲート端子に供給された基準電圧VREFに応じて自身のオン抵抗が調整され、これにより、上記した電流Iの電流値を調整する。一方、反転入力端子INNを介して出力端子OUT上の電圧がトランジスタ113のゲート端子に供給されると、この電圧に対応した電流Iがトランジスタ113及び120に流れる。トランジスタ111は、そのゲート端子に供給されたバイアス電圧VBIASに応じて、差動対としてのトランジスタ112及び113各々から送出された電流Iと電流Iとを加算した電流を生成する。トランジスタ118及び123からなるカレントミラー回路は、その入力側のトランジスタ118に流れる電流Iと同一電流を有する電流Iを出力側のトランジスタ123に流す。ここで、トランジスタ122は、そのゲート端子に供給された電圧に応じて自身のオン抵抗が調整され、これにより、上記した電流Iの電流値を調整する。トランジスタ120及び121からなるカレントミラー回路は、トランジスタ113及び120に流れる電流Iに応じて、この電流Iと同一電流を有する電流Iをトランジスタ114及び115に流す。ここで、トランジスタ114は、そのゲート端子に供給された基準電圧VREFに応じて自身のオン抵抗が調整され、これにより、上記した電流Iの電流値を調整する。尚、トランジスタ115及び116からなるカレントミラー回路は、この電流Iと同一電流を有する電流Iをトランジスタ116及び117に流す。ここで、トランジスタ117は、そのゲート端子に供給された電圧に応じて自身のオン抵抗が調整され、これにより、上記した電流Iの電流値を調整する。上記した動作により、差動アンプ部11の出力端子OUTには、トランジスタ123に流れる電流Iとトランジスタ116に流れる電流Iとを合成した電流、つまり電流Iから電流Iを引いた電流(I−I)が流れ込む。 In the configuration shown in FIG. 5, when the input signal IA is supplied to the gate terminal of the transistor 112 via the non-inverting input terminal INP, a current I 1 corresponding to the voltage value of the input signal IA is supplied to the transistors 112, 118, and 119. Flowing into. The transistor 119 has its own on-resistance adjusted in accordance with the reference voltage V REF supplied to its gate terminal, thereby adjusting the current value of the current I 1 described above. On the other hand, when the voltage on the output terminal OUT is supplied to the gate terminal of the transistor 113 via the inverting input terminal INN, a current I 2 corresponding to this voltage flows in the transistors 113 and 120. The transistor 111 generates a current obtained by adding the current I 1 and the current I 2 sent from each of the transistors 112 and 113 as a differential pair, according to the bias voltage V BIAS supplied to the gate terminal. The current mirror circuit including the transistors 118 and 123 causes the current I 3 having the same current as the current I 1 flowing in the input-side transistor 118 to flow in the output-side transistor 123. Here, the on-resistance of the transistor 122 is adjusted according to the voltage supplied to the gate terminal thereof, thereby adjusting the current value of the current I 3 described above. The current mirror circuit including the transistors 120 and 121 causes the current I 4 having the same current as the current I 2 to flow through the transistors 114 and 115 in accordance with the current I 2 flowing through the transistors 113 and 120. Here, the on-resistance of the transistor 114 is adjusted according to the reference voltage V REF supplied to the gate terminal thereof, thereby adjusting the current value of the current I 4 described above. Note that the current mirror circuit composed of the transistors 115 and 116 allows the current I 5 having the same current as the current I 4 to flow through the transistors 116 and 117. Here, the on-resistance of the transistor 117 is adjusted according to the voltage supplied to the gate terminal thereof, thereby adjusting the current value of the current I 5 described above. The operation described above, the output terminal OUT of the differential amplifier unit 11, by subtracting the current obtained by synthesizing the current I 5 flowing through the current I 3 and the transistor 116 flowing through the transistor 123, i.e. the current I 5 from the current I 3 current (I 3 -I 5 ) flows.

以上の如き構成により、差動アンプ部11は、非反転入力端子INP及び反転入力端子INN各々に供給された信号の電圧値の差に対応した電流(I−I)を出力端子OUTに流し、この電流(I−I)に対応した電圧値を有する増幅信号を出力端子OUTから出力する。 With the configuration as described above, the differential amplifier unit 11 supplies the current (I 3 −I 5 ) corresponding to the difference in voltage value of the signals supplied to the non-inverting input terminal INP and the inverting input terminal INN to the output terminal OUT. An amplified signal having a voltage value corresponding to the current (I 3 -I 5 ) is output from the output terminal OUT.

ここで、図4に示す構成において、差動アンプ部11を除く各モジュールの内で、スイッチ素子1〜4及びキャパシタ7、制御部10aはオフセットキャンセル回路を担うものである。   Here, in the configuration shown in FIG. 4, the switch elements 1 to 4, the capacitor 7, and the control unit 10 a in each module excluding the differential amplifier unit 11 serve as an offset cancel circuit.

制御部10aは、図6に示すシーケンスに従ってスイッチ素子1〜4をオンオフ制御することにより、差動アンプ部11に対するオフセットキャンセルを行う。   The control unit 10a performs offset cancellation on the differential amplifier unit 11 by performing on / off control of the switch elements 1 to 4 according to the sequence illustrated in FIG.

図6において、先ず、制御部10aは、スイッチオンを示す論理レベル1のスイッチ信号S4、S1、S2を、スイッチ素子4、2、4に夫々供給すると共に、スイッチオフを示す論理レベル0のスイッチ信号S3をスイッチ素子3に供給する(セットステップSS)。   In FIG. 6, first, the control unit 10a supplies switch signals S4, S1, and S2 of logic level 1 indicating switch-on to the switch elements 4, 2, and 4, respectively, and switches of logic level 0 indicating switch-off. The signal S3 is supplied to the switch element 3 (set step SS).

かかるセットステップSSの実行により、差動アンプ部11のトランジスタ114、117、119及び122各々のゲート端子、差動アンプ部11の出力端子OUT、キャパシタ7の一端が基準電圧VREFに設定される。この際、キャパシタ7は、かかる基準電圧VREFの印加に応じて充電され、その一端の電圧値が基準電圧VREFに保持される。尚、基準電圧VREFは、電源電圧VDDの1/2の電圧値を有する。更に、スイッチ素子1がオン状態となって、差動アンプ部11の入力端子T及びT同士が接続されることにより、差動アンプ部11のトランジスタ112及び113各々のゲート端子には共に、入力端子Tを介して供給された入力信号IAに基づく電圧印加が為される。これにより、トランジスタ112には入力信号IAに対応した電流Iが流れ、トランジスタ113にもこの電流Iと同一電流値を有する電流Iが流れる。この際、トランジスタ118及び123からなるカレントミラー回路により、トランジスタ123にも電流Iと同一電流値の電流Iが流れ込む。また、トランジスタ120及び121からなるカレントミラー回路により、トランジスタ115には、上記したトランジスタ113に流れる電流Iと同一電流値の電流Iが流れ込む。更に、トランジスタ115及び116からなるカレントミラー回路により、トランジスタ116及び117には電流Iと同一電流値の電流Iが流れ込む。 By the execution of the set step SS, transistors 114,117,119 and 122 each of the gate terminals of the differential amplifier unit 11, an output terminal OUT of the differential amplifier unit 11, one end of the capacitor 7 is set to the reference voltage V REF . At this time, the capacitor 7 is charged in response to the application of the reference voltage V REF , and the voltage value at one end thereof is held at the reference voltage V REF . The reference voltage V REF has a voltage value that is ½ of the power supply voltage VDD. Further, the switch element 1 is turned on, by an input terminal T A and T B between the differential amplifier unit 11 is connected, both the transistors 112 and 113 each of the gate terminals of the differential amplifier section 11 A voltage is applied based on the input signal IA supplied through the input terminal TA. Thus, the transistor 112 flows current I 1 corresponding to the input signal IA, also the current I 2 flows having the same current value and the current I 1 to the transistor 113. At this time, the current I 3 having the same current value as the current I 1 flows into the transistor 123 by the current mirror circuit including the transistors 118 and 123. Further, a current mirror circuit consisting of transistors 120 and 121, the transistor 115, the current I 4 of the current I 2 and the same current flowing through the transistor 113 as described above flows. Further, a current mirror circuit consisting of transistors 115 and 116, the current I 5 of the same current value and the current I 4 flows through the transistors 116 and 117.

次に、制御部10aは、図6に示すように、スイッチオンを示す論理レベル1のスイッチ信号S1、S2をスイッチ素子1、4に夫々供給すると共に、スイッチオフを示す論理レベル0のスイッチ信号S4及びS3をスイッチ素子4及び3に夫々供給する(リセットステップRS)。   Next, as shown in FIG. 6, the control unit 10a supplies switch signals S1 and S2 having a logic level 1 indicating switch-on to the switch elements 1 and 4, respectively, and a switch signal having a logic level 0 indicating switch-off. S4 and S3 are supplied to the switch elements 4 and 3, respectively (reset step RS).

かかるリセットステップRSの実行により、スイッチ素子4がオフ状態に切り替わるので、差動アンプ部11の制御端子RSNの電圧が、出力端子OUTの電圧に設定される。これにより、図5に示すトランジスタ123のドレイン端子の電圧が、トランジスタ17及び122各々のゲート端子に印加される。ここで、トランジスタ112〜123に製造上のばらつきが生じていると、トランジスタ123に流れ込む電流I及びトランジスタ116に流れ込む電流Iに電流誤差が発生し、出力端子OUTには電圧ドリフト、つまりオフセットが生じる。また、リセットステップRSでは、出力端子OUTがスイッチ素子2を介してトランジスタ117及び122各々のゲート端子に接続されている。よって、トランジスタ116に流れ込む電流Iよりも、トランジスタ123に流れ込む電流Iの方が大なる場合には、出力端子OUTは電源電圧VDD側にドリフトし、図6に示すように、出力端子OUT上の電圧値が基準電圧VREFの状態から徐々に増加してピーク値に到る。すると、電源電圧VDD側にドリフトした出力端子OUT上の電圧が制御端子RSNを介してトランジスタ117及び122各々のゲート端子に供給されることになるので、そのドリフト分だけ、オフセットキャンセル用に設けられたトランジスタ122のオン抵抗が増加し且つトランジスタ117のオン抵抗が低下するような調整が施される。このように、トランジスタ122のオン抵抗が増加すると、トランジスタ123のゲートソース間電圧が減少するので、トランジスタ123に流れる電流Iが減少する。更に、トランジスタ117のオン抵抗が低下すると、トランジスタ116のゲートソース間電圧が減少するので、トランジスタ116に流れる電流Iが増加する。 By executing the reset step RS, the switch element 4 is switched to the OFF state, so that the voltage of the control terminal RSN of the differential amplifier unit 11 is set to the voltage of the output terminal OUT. Thereby, the voltage of the drain terminal of the transistor 123 shown in FIG. 5 is applied to the gate terminals of the transistors 17 and 122. Here, the manufacturing variation in the transistor 112 to 123 is generated, and the current error is generated in the current I 5 flowing into the current I 2 and the transistor 116 flows to the transistor 123, the voltage drift in the output terminal OUT, and that is offset Occurs. In the reset step RS, the output terminal OUT is connected to the gate terminals of the transistors 117 and 122 via the switch element 2. Therefore, when the current I 3 flowing into the transistor 123 is larger than the current I 5 flowing into the transistor 116, the output terminal OUT drifts to the power supply voltage VDD side, and as shown in FIG. 6, the output terminal OUT The upper voltage value gradually increases from the state of the reference voltage VREF and reaches a peak value. Then, the voltage on the output terminal OUT drifted to the power supply voltage VDD side is supplied to the gate terminals of the transistors 117 and 122 via the control terminal RSN, so that the drift is provided for offset cancellation. Adjustment is performed so that the on-resistance of the transistor 122 increases and the on-resistance of the transistor 117 decreases. Thus, when the on-resistance of the transistor 122 increases, the gate-source voltage of the transistor 123 decreases, the current I 3 flowing through the transistor 123 is reduced. Further, when the on-resistance of the transistor 117 is decreased, the voltage between the gate and the source of the transistor 116 is decreased, so that the current I 5 flowing through the transistor 116 is increased.

リセットステップRSでは、差動対を担うトランジスタ113に流れ込む電流Iと、カレントミラー回路の出力側のトランジスタ116に流れる電流Iと、が等しくなるまで上記した如きトランジスタ117及び122各々のオン抵抗調整が為される。この際、電流Iと電流Iとが一致している状態がオフセットキャンセルされた状態であり、かかる状態で得られた出力端子OUT上の電圧値が、オフセットをキャンセルする為のオフセット調整値ADOFSとしてキャパシタ7に保持される。 In the reset step RS, the on-resistance of each of the transistors 117 and 122 as described above until the current I 2 flowing into the transistor 113 serving as the differential pair becomes equal to the current I 5 flowing through the transistor 116 on the output side of the current mirror circuit. Adjustments are made. At this time, the state in which the current I 2 and the current I 5 coincide with each other is the state in which the offset is canceled, and the voltage value on the output terminal OUT obtained in this state is an offset adjustment value for canceling the offset. It is held in the capacitor 7 as AD OFS .

尚、オフセット量を完全にゼロにするには、制御部10aは、出力端子OUT上の電圧値の変動がゼロになるまで、上記したリセットステップRSを継続して実行する。   In order to make the offset amount completely zero, the control unit 10a continuously executes the above-described reset step RS until the fluctuation of the voltage value on the output terminal OUT becomes zero.

次に、制御部10aは、図6に示すように、スイッチオンを示す論理レベル1のスイッチ信号S3をスイッチ素子3に供給すると共に、スイッチオフを示す論理レベル0のスイッチ信号S4、S1及びS2を、スイッチ素子4、2及び4に夫々供給する(増幅ステップAS)。   Next, as shown in FIG. 6, the control unit 10a supplies the switch element 3 with a logic level 1 switch signal S3 indicating switch-on, and also switches the logic level 0 switch signals S4, S1, and S2 indicating switch-off. Are supplied to the switch elements 4, 2 and 4, respectively (amplification step AS).

かかる増幅ステップASの実行により、スイッチ素子1がオフ状態、スイッチ素子3がオン状態となるので、入力信号IAが差動アンプ部11の非反転入力端子INPに供給されると共に、差動アンプ部11の出力端子OUTと反転入力端子INNとが電気的に接続される。これにより、増幅回路200は、ボルテージフォロワとして動作し、入力端子Tを介して供給された入力信号IAを利得1で増幅して得られた増幅信号AMPを出力端子TOUTから出力する。 By executing the amplification step AS, the switch element 1 is turned off and the switch element 3 is turned on, so that the input signal IA is supplied to the non-inverting input terminal INP of the differential amplifier section 11 and the differential amplifier section. The eleven output terminals OUT and the inverting input terminal INN are electrically connected. Thus, the amplifier circuit 200 operates as a voltage follower and outputs the amplified signal AMP obtained an input signal IA supplied through the input terminal T A is amplified by a gain 1 from the output terminal T OUT.

尚、増幅ステップASでは、スイッチ素子2がオフ状態に切り替わるので、キャパシタ7に保持されているオフセット調整値ADOFSが差動アンプ部6の制御端子RSNに供給されるようになる。これにより、増幅ステップASの実行期間中に亘り、差動アンプ部11は、自身に生じているオフセット分、つまりトランジスタ112〜123の製造上のばらつきに起因する電圧ドリフト分が、オフセット調整値ADOFSに応じたトランジスタ117及び122のオン抵抗調整によって除去された状態、つまりオフセットキャンセル状態にある。 In the amplification step AS, the switch element 2 is switched to the OFF state, so that the offset adjustment value AD OFS held in the capacitor 7 is supplied to the control terminal RSN of the differential amplifier unit 6. Thereby, during the execution period of the amplification step AS, the differential amplifier unit 11 causes the offset generated in itself, that is, the voltage drift due to the manufacturing variation of the transistors 112 to 123 to be the offset adjustment value AD. The transistor is removed by adjusting the on resistance of the transistors 117 and 122 according to the OFS , that is, in an offset cancel state.

ところで、スイッチ素子2がオン状態からオフ状態に切り替わる際には、このスイッチ素子2に存在する寄生容量の電荷がキャパシタ7に流入するという、いわゆるクロックフィードスルーが生じてオフセットキャンセルの精度低下を招く虞がある。しかしながら、オフセットキャンセル用に設けたトランジスタ114、117、119及び122各々のオン抵抗を低く設定しておけば、クロックフィードスルーに伴う誤差分は無視できる程度のものとなる。よって、最終的なオフセットキャンセルの精度は、トランジスタ114、117、119及び122各々のオン抵抗の変動幅で決定することになる。   By the way, when the switch element 2 is switched from the on state to the off state, so-called clock feedthrough occurs in which the charge of the parasitic capacitance existing in the switch element 2 flows into the capacitor 7, thereby causing a reduction in offset cancellation accuracy. There is a fear. However, if the on-resistances of the transistors 114, 117, 119, and 122 provided for offset cancellation are set low, the error due to clock feedthrough is negligible. Therefore, the final offset cancellation accuracy is determined by the ON resistance variation width of each of the transistors 114, 117, 119, and 122.

以上の如く、図4及び図5に示す電圧出力装置(200)では、非反転入力端子及び反転入力端子(INP、INN)各々に供給された信号に応じた電流(I)を出力端子(OUT)に送出することによってこの出力端子に生じた電圧を出力する差動アンプ(11)に対して、以下の如きオフセットキャンセル処理を行う。すなわち、先ず、第1スイッチ素子(1)にて差動アンプの非反転入力端子及び反転入力端子同士を短絡した状態でその出力端子に生じた電圧を第2スイッチ素子(2)を介して電流調整手段(122)に供給する。これにより電流(I)の電流値を調整しつつ、第2スイッチ素子を介して取得した上記出力端子上の電圧をオフセット調整値(ADOFS)として保持する(RS)。かかる処理によれば、その実行時間が経過するにつれてオフセット量がゼロに収束して行き、このオフセット量の状態に調整する為のオフセット調整値が保持手段(7)に保持される。その後、第1及び第2スイッチ素子を共にオフ状態にすると、差動アンプの非反転入力端子及び反転入力端子同士の短絡状態が解除されると共に、上記保持手段に保持されているオフセット調整値に応じた電流(I)の調整が上記電流調整手段において為される(AS)。 As described above, in the voltage output device (200) shown in FIGS. 4 and 5, the current (I 3 ) corresponding to the signals supplied to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal (INP, INN) is output to the output terminal ( The following offset cancellation processing is performed on the differential amplifier (11) that outputs the voltage generated at the output terminal by sending it to (OUT). That is, first, in the state where the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the differential amplifier are short-circuited by the first switch element (1), the voltage generated at the output terminal is supplied to the current via the second switch element (2). This is supplied to the adjusting means (122). Accordingly, the voltage on the output terminal acquired through the second switch element is held as an offset adjustment value (AD OFS ) while adjusting the current value of the current (I 3 ) (RS). According to such processing, the offset amount converges to zero as the execution time elapses, and the offset adjustment value for adjusting to this offset amount state is held in the holding means (7). Thereafter, when both the first and second switch elements are turned off, the short-circuit state between the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the differential amplifier is released, and the offset adjustment value held in the holding unit is set. The corresponding current (I 3 ) is adjusted in the current adjusting means (AS).

よって、図4及び図5に示す電圧出力装置(200)でのオフセットキャンセル処理によれば、仕様上において許容されるオフセット量に到った時点で上記した処理(RS)を終了させることが可能となる。従って、かかる電圧出力装置(200)によれば、オフセット量を調整する為の可変抵抗に対してカットアンドトライで適切な抵抗値を検索するようにしたものに比して、オフセットキャンセルを迅速に終了させることが可能となる。   Therefore, according to the offset cancellation process in the voltage output device (200) shown in FIGS. 4 and 5, the process (RS) described above can be terminated when the offset amount allowed in the specification is reached. It becomes. Therefore, according to the voltage output device (200), the offset cancellation can be quickly performed as compared with a variable resistor for adjusting the offset amount, which is searched for an appropriate resistance value by cut and try. It can be terminated.

ここで、図2に示される差動アンプ部6、又は図5に示される差動アンプ部11内では、カレントミラー回路の出力側のトランジスタ(65、123)に直接、出力端子OUTを接続するようにしているが、両者の間に、電圧値を増幅する出力バッファを設けるようにしても良い。   Here, in the differential amplifier unit 6 shown in FIG. 2 or the differential amplifier unit 11 shown in FIG. 5, the output terminal OUT is directly connected to the transistors (65, 123) on the output side of the current mirror circuit. However, an output buffer for amplifying the voltage value may be provided between the two.

図7は、かかる点に鑑みて為された、図2に示す差動アンプ部6の変形例を示す回路図である。   FIG. 7 is a circuit diagram showing a modification of the differential amplifier section 6 shown in FIG. 2 made in view of the above points.

尚、図7に示す構成では、図2に示す構成に、出力バッファとしてのpチャネルMOS型のトランジスタ71及びnチャネルMOS型のトランジスタ72を付加した点を除く他の構成は図2に示すものと同一である。   The configuration shown in FIG. 7 is the same as that shown in FIG. 2 except that a p-channel MOS transistor 71 and an n-channel MOS transistor 72 as output buffers are added to the configuration shown in FIG. Is the same.

トランジスタ71のソース端子には電源電圧VDDが印加されており、そのドレイン端子が出力端子OUT及びトランジスタ72のドレイン端子に接続されている。トランジスタ71のゲート端子はトランジスタ65及び63各々のドレイン端子に接続されている。トランジスタ71のソース端子には接地電圧VSSが印加されており、そのゲート端子はバイアス端子BIASに接続されている。   A power supply voltage VDD is applied to the source terminal of the transistor 71, and its drain terminal is connected to the output terminal OUT and the drain terminal of the transistor 72. The gate terminal of the transistor 71 is connected to the drain terminals of the transistors 65 and 63. A ground voltage VSS is applied to the source terminal of the transistor 71, and its gate terminal is connected to the bias terminal BIAS.

これらトランジスタ71及び72からなる出力バッファによれば、図2に示す構成を採用した場合に比して振幅の大なる出力信号を出力端子OUTを介して出力することが可能となる。これにより、出力端子OUT上の電圧値をオフセット調整値ADOFSとして保持するキャパシタ7の充電速度が速くなるので、駆動時間の短縮及びリセットステップRSに費やされる期間の短縮が図られるようになる。 According to the output buffer including these transistors 71 and 72, it is possible to output an output signal having a large amplitude via the output terminal OUT as compared with the case where the configuration shown in FIG. 2 is adopted. This increases the charging speed of the capacitor 7 that holds the voltage value on the output terminal OUT as the offset adjustment value AD OFS , so that the driving time and the period spent for the reset step RS can be shortened.

また、上記実施例では、電源電圧VDDの1/2の電圧値固定の基準電圧VREFを基準電圧入力端子TVRを介して外部から受けるようにしているが、これを電圧出力装置内で生成するようにしても良い。また、基準電圧VREFを(1/2)・VDDに固定化せず、差動アンプ部6の反転入力端子又は非反転入力端子に供給される入力信号の電圧値と同一の電圧値に設定するようにしても良い。 In the above embodiment, the reference voltage V REF whose voltage value is fixed to ½ of the power supply voltage VDD is received from the outside through the reference voltage input terminal T VR , but this is generated in the voltage output device. You may make it do. Further, the reference voltage V REF is not fixed to (1/2) · VDD, but is set to the same voltage value as the voltage value of the input signal supplied to the inverting input terminal or the non-inverting input terminal of the differential amplifier unit 6. You may make it do.

図8は、かかる点に鑑みて為された、図4に示す増幅回路200の変形例を示す図である。   FIG. 8 is a diagram showing a modification of the amplifier circuit 200 shown in FIG. 4 made in view of this point.

尚、図8に示す構成では、図4に示される基準電圧入力端子TVRを省き、基準電圧生成回路15を新たに設けた点を除く他の構成は図4に示されるものと同一である。 In the configuration shown in FIG. 8, omitting the reference voltage input terminal T VR shown in Figure 4, the configuration other than a point that is newly provided a reference voltage generating circuit 15 is the same as that shown in Figure 4 .

図8において、基準電圧生成回路15は、入力端子Tを介して供給された入力信号IAの電圧値を基準電圧VREFとして生成し、これをスイッチ素子4及び差動アンプ部11に供給する。 8, the reference voltage generating circuit 15 generates a reference voltage V REF voltage value of the supplied input signal IA through the input terminal T A, and supplies it to the switching element 4 and the differential amplifier section 11 .

また、図1及び図4に示す実施例では、スイッチ素子1〜5のスイッチオン・オフ制御を行う制御部10(10a)を電圧出力装置(100、200)内に設けるようにしているが、この制御部10(10a)を電圧出力装置(100、200)の外部に設けるようにしても良い。   Moreover, in the Example shown in FIG.1 and FIG.4, although the control part 10 (10a) which performs switch on / off control of the switch elements 1-5 is provided in a voltage output device (100,200), The control unit 10 (10a) may be provided outside the voltage output device (100, 200).

1〜5 スイッチ素子
6、11 差動アンプ部
7、8 キャパシタ
9 インバータ
10、10a 制御部
1 to 5 Switch elements 6 and 11 Differential amplifier section 7 and 8 Capacitor 9 Inverter 10 and 10a Control section

Claims (9)

非反転入力端子及び反転入力端子各々に供給された信号に応じた電流を出力端子に送出することによって前記出力端子に生じた電圧を出力する差動アンプと、前記差動アンプのオフセットをキャンセルするオフセットキャンセル回路と、を有する電圧出力装置であって、
前記差動アンプは、制御端子に供給された信号に応じて前記電流の電流値を調整する電流調整手段を有し、
前記オフセットキャンセル回路は、
オン状態のときに前記反転入力端子及び前記非反転入力端子同士を短絡する第1スイッチ素子と、
前記第1スイッチ素子と共にオン状態となり、当該オン状態のときに前記出力端子と前記制御端子とを接続する第2スイッチ素子と、
前記第2スイッチ素子を介して供給された前記出力端子上の電圧をオフセット調整値として保持する一方、これを前記制御端子に印加する保持手段と、を有することを特徴とする電圧出力装置。
A differential amplifier that outputs a voltage generated at the output terminal by sending a current corresponding to a signal supplied to each of the non-inverting input terminal and the inverting input terminal to the output terminal, and cancels the offset of the differential amplifier A voltage output device having an offset cancel circuit,
The differential amplifier has current adjusting means for adjusting a current value of the current according to a signal supplied to a control terminal,
The offset cancel circuit is
A first switch element that short-circuits the inverting input terminal and the non-inverting input terminal when in an on state;
A second switch element that is turned on together with the first switch element and connects the output terminal and the control terminal in the on state;
A voltage output device comprising: holding means for holding a voltage on the output terminal supplied via the second switch element as an offset adjustment value, and applying the offset adjustment value to the control terminal.
前記第1及び第2スイッチを共にオン状態に設定した後に、前記第1及び第2スイッチを共にオフ状態に切り換えるべきスイッチ制御を行う制御部を更に含むことを特徴とする請求項1記載の電圧出力装置。   2. The voltage according to claim 1, further comprising a control unit that performs switch control for switching both the first and second switches to an off state after both the first and second switches are set to an on state. Output device. 前記差動アンプは、前記非反転入力端子に供給された電圧に応じた第1電流を生成すると共に前記反転入力端子に供給された電圧に応じた第2電流を生成する差動対と、前記第1電流と同一電流値を有する第3電流を生成するカレントミラー回路と、前記第2電流及び前記第3電流を合成した電流に対応した電圧を出力する前記出力端子と、を含み、
前記電流調整手段は、前記制御端子に供給された信号に応じて前記第3電流の電流値を調整することを特徴とする請求項1又は2記載の電圧出力装置。
The differential amplifier generates a first current according to a voltage supplied to the non-inverting input terminal and generates a second current according to a voltage supplied to the inverting input terminal; A current mirror circuit that generates a third current having the same current value as the first current, and the output terminal that outputs a voltage corresponding to a current obtained by combining the second current and the third current,
3. The voltage output device according to claim 1, wherein the current adjusting unit adjusts a current value of the third current in accordance with a signal supplied to the control terminal.
前記カレントミラー回路は、前記第1電流が流れ込む入力側の第1トランジスタと、前記第3電流を送出する出力側の第2トランジスタと、を含み、
前記電流調整手段は、基準電圧に応じて前記第1電流を前記第1トランジスタに中継する第3トランジスタと、前記制御端子に供給された信号に応じて電流値の調整が施された前記第2電流を前記第2トランジスタに中継する第4トランジスタと、を含むことを特徴とする請求項3記載の電圧出力装置。
The current mirror circuit includes: an input-side first transistor into which the first current flows; and an output-side second transistor that sends out the third current;
The current adjusting means includes a third transistor that relays the first current to the first transistor in accordance with a reference voltage, and the second value that has been adjusted in current value in accordance with a signal supplied to the control terminal. The voltage output device according to claim 3, further comprising: a fourth transistor that relays a current to the second transistor.
前記制御部は、前記出力端子上の電圧の変動がゼロになるまで前記第1及び第2スイッチを共にオン状態に維持させることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1に記載の電圧出力装置。   5. The voltage according to claim 2, wherein the control unit maintains both the first switch and the second switch in an ON state until a variation in voltage on the output terminal becomes zero. Output device. 前記基準電圧は、前記差動アンプを駆動する為の電源電圧の1/2の電圧値を有することを特徴とする請求項4又は5に記載の電圧出力装置。   The voltage output device according to claim 4, wherein the reference voltage has a voltage value that is ½ of a power supply voltage for driving the differential amplifier. 前記非反転入力端子又は前記反転入力端子に供給された信号の電圧値と同一電圧値を有する電圧を前記基準電圧として生成する基準電圧生成回路を更に含むことを特徴とする請求項4又は5に記載の電圧出力装置。   6. The reference voltage generation circuit according to claim 4, further comprising a reference voltage generation circuit configured to generate a voltage having the same voltage value as a voltage value of a signal supplied to the non-inverting input terminal or the inverting input terminal as the reference voltage. The voltage output apparatus as described. 非反転入力端子及び反転入力端子各々に供給された信号に応じた電流を出力端子に送出することによって前記出力端子に生じた電圧を出力する差動アンプを含む電圧出力装置のオフセットキャンセル方法であって、
前記非反転入力端子及び前記反転入力端子同士を短絡した状態で前記出力端子に生じた電圧に基づき前記電流の電流値を調整する一方、前記出力端子に生じた電圧をオフセット調整値として保持する第1ステップと、
前記非反転入力端子及び前記反転入力端子同士による短絡状態を解除すると共に、前記オフセット調整値に基づき前記電流の調整を行う第2ステップと、を有することを特徴とする電圧出力装置のオフセットキャンセル方法。
An offset canceling method for a voltage output device including a differential amplifier that outputs a voltage generated at the output terminal by sending a current corresponding to a signal supplied to each of a non-inverting input terminal and an inverting input terminal to the output terminal. And
The current value of the current is adjusted based on the voltage generated at the output terminal in a state where the non-inverting input terminal and the inverting input terminal are short-circuited, while the voltage generated at the output terminal is held as an offset adjustment value. One step,
An offset canceling method for a voltage output device, comprising: a second step of canceling a short-circuit state between the non-inverting input terminal and the inverting input terminal and adjusting the current based on the offset adjustment value. .
前記出力端子上の電圧の変動がゼロになるまで前記第1ステップを継続して実行することを特徴とする請求項7に記載の電圧出力装置のオフセットキャンセル方法。   8. The method of canceling an offset of a voltage output device according to claim 7, wherein the first step is continuously executed until the voltage fluctuation on the output terminal becomes zero.
JP2012216417A 2012-09-28 2012-09-28 Voltage output device and offset cancel method for voltage output device Active JP6223672B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012216417A JP6223672B2 (en) 2012-09-28 2012-09-28 Voltage output device and offset cancel method for voltage output device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012216417A JP6223672B2 (en) 2012-09-28 2012-09-28 Voltage output device and offset cancel method for voltage output device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014072646A true JP2014072646A (en) 2014-04-21
JP6223672B2 JP6223672B2 (en) 2017-11-01

Family

ID=50747493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012216417A Active JP6223672B2 (en) 2012-09-28 2012-09-28 Voltage output device and offset cancel method for voltage output device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6223672B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016111499A (en) * 2014-12-05 2016-06-20 富士電機株式会社 Amplification device and offset voltage correction method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05129848A (en) * 1991-11-01 1993-05-25 Nippondenso Co Ltd Offset voltage compensating circuit for differential amplifier
JPH08181546A (en) * 1994-12-27 1996-07-12 Mitsubishi Electric Corp Level shift circuit
JP2002208218A (en) * 2001-01-12 2002-07-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Offset correcting device
JP2009284150A (en) * 2008-05-21 2009-12-03 Panasonic Corp Offset canceling circuit and display
JP2010016737A (en) * 2008-07-07 2010-01-21 Sony Corp Offset compression circuit and a/d converter employing the same
JP2011205515A (en) * 2010-03-26 2011-10-13 Oki Semiconductor Co Ltd Voltage output device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05129848A (en) * 1991-11-01 1993-05-25 Nippondenso Co Ltd Offset voltage compensating circuit for differential amplifier
JPH08181546A (en) * 1994-12-27 1996-07-12 Mitsubishi Electric Corp Level shift circuit
JP2002208218A (en) * 2001-01-12 2002-07-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Offset correcting device
JP2009284150A (en) * 2008-05-21 2009-12-03 Panasonic Corp Offset canceling circuit and display
JP2010016737A (en) * 2008-07-07 2010-01-21 Sony Corp Offset compression circuit and a/d converter employing the same
JP2011205515A (en) * 2010-03-26 2011-10-13 Oki Semiconductor Co Ltd Voltage output device

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吉澤浩和, CMOS OP アンプ回路 実務設計の基礎, JPN7017002649, 15 May 2007 (2007-05-15), JP, pages 72 - 73, ISSN: 0003640101 *
黒田忠広, アナログCMOS集積回路の設計 応用編, JPN6017016611, 30 March 2003 (2003-03-30), JP, pages 371 - 372, ISSN: 0003553923 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016111499A (en) * 2014-12-05 2016-06-20 富士電機株式会社 Amplification device and offset voltage correction method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6223672B2 (en) 2017-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7595676B2 (en) Comparator and method with controllable threshold and hysteresis
KR101507199B1 (en) Differential amplifying circuit
US7557648B2 (en) Operational amplifier, integrating circuit, feedback amplifier, and controlling method of the feedback amplifier
US9531336B2 (en) Operational amplifier and driving circuit
US9548948B2 (en) Input current cancellation scheme for fast channel switching systems
US7436261B2 (en) Operational amplifier
US8896277B2 (en) Voltage regulator
JP2009159508A (en) Operational amplifier and integrating circuit
US20070194850A1 (en) Dynamically compensated operational amplifier
US20170179819A1 (en) Charge pump circuit and step-down regulator circuit
US9160948B2 (en) Replica noise generator using pixel modeling and ramp signal generator including the same
JP6223672B2 (en) Voltage output device and offset cancel method for voltage output device
US20100289936A1 (en) Buffer circuit, image sensor chip comprising the same, and image pickup device
JP2013062637A (en) Transimpedance amplifier and light reception circuit
US8803557B2 (en) Comparator circuit and signal comparison method
JP2007221429A (en) Operational amplifier
US9024603B2 (en) Low power current comparator for switched mode regulator
US8129965B2 (en) Quick-start low dropout regulator
US9768758B2 (en) Comparison circuit
EP2239833B1 (en) Charge pump circuit and semiconductor integrated circuit
US20110204923A1 (en) High-speed comparator
JP2013157731A (en) Light reception circuit
US20200036347A1 (en) Source follower
US7446611B2 (en) Fully differential amplifier device with output-common-mode feedback and control method thereof
EP3477863A1 (en) Dynamic amplifying circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150902

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160809

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160927

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170516

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170815

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170829

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: 20170912

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171004

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6223672

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150