JP3108942B2 - 演算増幅回路 - Google Patents
演算増幅回路Info
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- JP3108942B2 JP3108942B2 JP03196730A JP19673091A JP3108942B2 JP 3108942 B2 JP3108942 B2 JP 3108942B2 JP 03196730 A JP03196730 A JP 03196730A JP 19673091 A JP19673091 A JP 19673091A JP 3108942 B2 JP3108942 B2 JP 3108942B2
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- inverting
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は演算増幅回路のオフセッ
ト調整に関する。
ト調整に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の演算増幅回路のオフセット調整を
図2に示す。入力アナログ信号1は、正転増幅回路2と
反転増幅回路3に接続している。正転増幅回路の出力4
及び反転増幅回路の出力5は出力として半導体集積回路
の出力に電気的に接続する一方、非動作時、直列接続し
た相等しいコンデンサー7・8の一端に各々接続するス
イッチアレイ6の入力となる。非動作時に入力アナログ
信号はアナログ・グランドレベルを入力すると共に反転
増幅回路のプラス入力は、スイッチ11を通しアナログ
・グランド12に接続する。このとき理想的には正転増
幅回路2と反転増幅回路3の出力4・5はアナログ・グ
ランドレベルになる。しかし増幅回路に使用している差
動増幅回路のオフセット電圧が有るため出力は等しくは
ならない。ここで正転増幅回路の差動増幅回路オフセッ
トをV1,反転増幅回路の差動増幅回路オフセットをV
2とすると各々の出力4・5の出力V4・V5は V4=V1 , V5=−2*V2 となり、正転増幅・反転増幅の出力電圧差(Voff)
は Voff=V4−V5=V1+2*V2 となる。よって、相等しい容量(C)の直列接続したコ
ンデンサーに蓄えられる電荷量Qは、 Q=1/2*C*Voff である。コンデンサー7・8の中間点は動作時にスイッ
チ10を介しアナログ・グランド12に接続する。非動
作時において反転増幅回路出力に接続していたコンデン
サー8の一端はスイッチ10を介し反転増幅回路のプラ
ス入力に接続する。このとき非動作時において反転増幅
回路出力に接続していたコンデンサー8の一端の電位
(V8)は、 V8=ー1/2*Voff となる。ここで、動作時に於て反転増幅回路のプラス入
力が ー1/2*Voffとなることによりアナログ入
力レベルがアナログ・グランド(0v)のとき反転増幅
回路3の出力電圧V5は、 V5=ー2*(V2ー1/2*Voff) =ー2*(V2ー1/2*(V1+2*V2)) =V1 となる。このときの反転増幅回路の出力V5と正転増幅
器の出力V4は互いにV1となり相等しくなる。よって
入力アナログ信号に対する正転・反転出力のアナログ・
グランド電位は入力アナログ・グランド電位に対しオフ
セットを持つが正転・反転出力間のオフセットは、0v
となる。
図2に示す。入力アナログ信号1は、正転増幅回路2と
反転増幅回路3に接続している。正転増幅回路の出力4
及び反転増幅回路の出力5は出力として半導体集積回路
の出力に電気的に接続する一方、非動作時、直列接続し
た相等しいコンデンサー7・8の一端に各々接続するス
イッチアレイ6の入力となる。非動作時に入力アナログ
信号はアナログ・グランドレベルを入力すると共に反転
増幅回路のプラス入力は、スイッチ11を通しアナログ
・グランド12に接続する。このとき理想的には正転増
幅回路2と反転増幅回路3の出力4・5はアナログ・グ
ランドレベルになる。しかし増幅回路に使用している差
動増幅回路のオフセット電圧が有るため出力は等しくは
ならない。ここで正転増幅回路の差動増幅回路オフセッ
トをV1,反転増幅回路の差動増幅回路オフセットをV
2とすると各々の出力4・5の出力V4・V5は V4=V1 , V5=−2*V2 となり、正転増幅・反転増幅の出力電圧差(Voff)
は Voff=V4−V5=V1+2*V2 となる。よって、相等しい容量(C)の直列接続したコ
ンデンサーに蓄えられる電荷量Qは、 Q=1/2*C*Voff である。コンデンサー7・8の中間点は動作時にスイッ
チ10を介しアナログ・グランド12に接続する。非動
作時において反転増幅回路出力に接続していたコンデン
サー8の一端はスイッチ10を介し反転増幅回路のプラ
ス入力に接続する。このとき非動作時において反転増幅
回路出力に接続していたコンデンサー8の一端の電位
(V8)は、 V8=ー1/2*Voff となる。ここで、動作時に於て反転増幅回路のプラス入
力が ー1/2*Voffとなることによりアナログ入
力レベルがアナログ・グランド(0v)のとき反転増幅
回路3の出力電圧V5は、 V5=ー2*(V2ー1/2*Voff) =ー2*(V2ー1/2*(V1+2*V2)) =V1 となる。このときの反転増幅回路の出力V5と正転増幅
器の出力V4は互いにV1となり相等しくなる。よって
入力アナログ信号に対する正転・反転出力のアナログ・
グランド電位は入力アナログ・グランド電位に対しオフ
セットを持つが正転・反転出力間のオフセットは、0v
となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では動作時に於てコンデンサー8によりオフセット電
圧を維持している為、スイッチ6のトランジスター・リ
ークに影響をうけないくらい容量値を大きくする必要が
あり集積化するうえで占有面積が大きくなるという問題
点を有する。
術では動作時に於てコンデンサー8によりオフセット電
圧を維持している為、スイッチ6のトランジスター・リ
ークに影響をうけないくらい容量値を大きくする必要が
あり集積化するうえで占有面積が大きくなるという問題
点を有する。
【0004】そこで本発明はこのような問題点を解決す
るもので、その目的とするところは集積化するうえで小
面積で高精度の正転・反転増幅回路の出力レベル間のオ
フセットをキャンセルする演算増幅回路を提供するとこ
ろにある。
るもので、その目的とするところは集積化するうえで小
面積で高精度の正転・反転増幅回路の出力レベル間のオ
フセットをキャンセルする演算増幅回路を提供するとこ
ろにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の演算増幅回路
は、アナログ入力信号に対し、正転・反転の相補出力を
行う演算増幅器において、前記アナログ入力信号を正転
出力する第1の正転増幅回路及び反転出力する第1の反
転増幅回路を有し、前記第1の正転増幅回路の出力を第
2の反転増幅回路のに接続し、前記第1の反転増幅回路
の出力を前記第2の反転増幅回路の反転入力に接続し、
前記アナログ入力信号がアナロググランドレベルとなる
非動作時に、前記第1の反転増幅器の出力と前記第2の
反転増幅回路の出力の電圧差を取り込み、前記アナログ
入力信号が所定レベルとなる動作時に、前記電圧差をア
ナロググランドを基準とし保持する手段を有し、前記保
持する手段の出力を前記第2の反転増幅回路における利
得Aに対し、1/(2*A)の利得を持つ第3の反転増幅
器に入力し、前記第3の反転増幅回路の出力を前記第1
の反転増幅回路の正転入力に接続する手段を有すること
を特徴する。
は、アナログ入力信号に対し、正転・反転の相補出力を
行う演算増幅器において、前記アナログ入力信号を正転
出力する第1の正転増幅回路及び反転出力する第1の反
転増幅回路を有し、前記第1の正転増幅回路の出力を第
2の反転増幅回路のに接続し、前記第1の反転増幅回路
の出力を前記第2の反転増幅回路の反転入力に接続し、
前記アナログ入力信号がアナロググランドレベルとなる
非動作時に、前記第1の反転増幅器の出力と前記第2の
反転増幅回路の出力の電圧差を取り込み、前記アナログ
入力信号が所定レベルとなる動作時に、前記電圧差をア
ナロググランドを基準とし保持する手段を有し、前記保
持する手段の出力を前記第2の反転増幅回路における利
得Aに対し、1/(2*A)の利得を持つ第3の反転増幅
器に入力し、前記第3の反転増幅回路の出力を前記第1
の反転増幅回路の正転入力に接続する手段を有すること
を特徴する。
【0006】
【作用】本発明の上記の構成によれば、非動作時におい
てオフセット分(Voff)を第1の差動増幅でA倍し
保持し、動作時、反転増幅器に帰還する電位を第2の差
動増幅で1/(2*A)倍し、オフセット差の1/2を
帰還することにより正転増幅・反転増幅出力レベル間の
オフセットを自動でキャンセルすることが可能となる。
てオフセット分(Voff)を第1の差動増幅でA倍し
保持し、動作時、反転増幅器に帰還する電位を第2の差
動増幅で1/(2*A)倍し、オフセット差の1/2を
帰還することにより正転増幅・反転増幅出力レベル間の
オフセットを自動でキャンセルすることが可能となる。
【0007】
【実施例】図1は本発明の実施例における回路図であ
る。入力アナログ信号1は、正転増幅回路2と第1の反
転増幅回路3に接続している。正転増幅回路の出力4の
出力は出力として半導体集積回路の出力に電気的に接続
する一方、増幅率Aをもつ第2の反転増幅器13の入力
に接続する。また、第1の反転増幅器3の出力5は出力
として、半導体集積回路の出力に電気的に接続する一
方、第2の反転増幅回路13のプラス入力及び非動作時
スイッチ・アレイ6を介しホールド・コンデンサー15
の一端に接続される。前記第2の反転増幅回路13の出
力は、非動作時スイッチ・アレイ6を介しホールド・コ
ンデンサー15の他端、及びバッファー・アンプのプラ
ス入力に接続する。前記ホールド・コンデンサー15の
他端は、動作時スイッチ10を介しアナログ・グランド
12に接続する。前記バッファー・アンプの出力は、増
幅率1/(2*A)をもつ第3の反転増幅回路16の入
力に接続する。前記第3の反転増幅回路16の出力は、
スイッチ11を介し非動作時アナログ・グランド12に
接続され、動作時に第1の反転増幅回路のプラス入力に
接続する。前記第1の反転増幅回路のプラス入力は非動
作時スイッチ11を介しアナログ・グランドに接続す
る。以下動作について詳細に説明する。
る。入力アナログ信号1は、正転増幅回路2と第1の反
転増幅回路3に接続している。正転増幅回路の出力4の
出力は出力として半導体集積回路の出力に電気的に接続
する一方、増幅率Aをもつ第2の反転増幅器13の入力
に接続する。また、第1の反転増幅器3の出力5は出力
として、半導体集積回路の出力に電気的に接続する一
方、第2の反転増幅回路13のプラス入力及び非動作時
スイッチ・アレイ6を介しホールド・コンデンサー15
の一端に接続される。前記第2の反転増幅回路13の出
力は、非動作時スイッチ・アレイ6を介しホールド・コ
ンデンサー15の他端、及びバッファー・アンプのプラ
ス入力に接続する。前記ホールド・コンデンサー15の
他端は、動作時スイッチ10を介しアナログ・グランド
12に接続する。前記バッファー・アンプの出力は、増
幅率1/(2*A)をもつ第3の反転増幅回路16の入
力に接続する。前記第3の反転増幅回路16の出力は、
スイッチ11を介し非動作時アナログ・グランド12に
接続され、動作時に第1の反転増幅回路のプラス入力に
接続する。前記第1の反転増幅回路のプラス入力は非動
作時スイッチ11を介しアナログ・グランドに接続す
る。以下動作について詳細に説明する。
【0008】理想的には正転増幅回路2と反転増幅回路
3の出力4・5はアナログ・グランドレベルになる。し
かし増幅回路に使用している差動増幅回路のオフセット
電圧が有るため出力は等しくはならない。非動作時のサ
ンプリングについて述べる。ここで正転増幅回路の差動
増幅回路オフセットをV1,反転増幅回路の差動増幅回
路オフセットをV2とすると各々の出力4・5の出力V
4・V5は V4=V1 , V5=−2*V2 となり、正転増幅・反転増幅の出力電圧差(Voff)
は Voff=V4−V5=V1−2*V2 となる。出力4と5の差を増幅率Aの第2の反転増幅回
路13により、容量(C)15に蓄えられる電荷Qは Q=−A*C*Voff である。即ちコンデンサー15に蓄えられる電荷が大き
くできスイッチのON/OFFによるフィードスルー・
ノイズ及びスイッチのリーク電流による影響が無視でき
る。動作時においては前述のサンプリング時のオフセッ
トを増幅して蓄えたコンデンサー15はバッファー・ア
ンプ14を介しインピーダンス変換され第3の反転増幅
回路16で 1/(2*A)増幅し第1の反転増幅回路
のプラス入力となる。この時前記第3の反転増幅回路1
6出力V16は、 V16=1/2*VOFF となる。ここで、動作時に於て反転増幅回路のプラス入
力が 1/2*Voffとなることによりアナログ入力
レベルがアナログ・グランド(0v)のとき反転増幅回
路3の出力電圧V5は、 V5=2*(V2+1/2*Voff) =2*(V2+1/2*(V1−2*V2)) =V1 となる。このときの反転増幅回路の出力V5と正転増幅
器の出力V4は互いにV1となり相等しくなる。よって
入力アナログ信号に対する正転・反転出力のアナログ・
グランド電位は入力アナログ・グランド電位に対しオフ
セットを持つが正転・反転出力間のオフセットは、0v
となる。
3の出力4・5はアナログ・グランドレベルになる。し
かし増幅回路に使用している差動増幅回路のオフセット
電圧が有るため出力は等しくはならない。非動作時のサ
ンプリングについて述べる。ここで正転増幅回路の差動
増幅回路オフセットをV1,反転増幅回路の差動増幅回
路オフセットをV2とすると各々の出力4・5の出力V
4・V5は V4=V1 , V5=−2*V2 となり、正転増幅・反転増幅の出力電圧差(Voff)
は Voff=V4−V5=V1−2*V2 となる。出力4と5の差を増幅率Aの第2の反転増幅回
路13により、容量(C)15に蓄えられる電荷Qは Q=−A*C*Voff である。即ちコンデンサー15に蓄えられる電荷が大き
くできスイッチのON/OFFによるフィードスルー・
ノイズ及びスイッチのリーク電流による影響が無視でき
る。動作時においては前述のサンプリング時のオフセッ
トを増幅して蓄えたコンデンサー15はバッファー・ア
ンプ14を介しインピーダンス変換され第3の反転増幅
回路16で 1/(2*A)増幅し第1の反転増幅回路
のプラス入力となる。この時前記第3の反転増幅回路1
6出力V16は、 V16=1/2*VOFF となる。ここで、動作時に於て反転増幅回路のプラス入
力が 1/2*Voffとなることによりアナログ入力
レベルがアナログ・グランド(0v)のとき反転増幅回
路3の出力電圧V5は、 V5=2*(V2+1/2*Voff) =2*(V2+1/2*(V1−2*V2)) =V1 となる。このときの反転増幅回路の出力V5と正転増幅
器の出力V4は互いにV1となり相等しくなる。よって
入力アナログ信号に対する正転・反転出力のアナログ・
グランド電位は入力アナログ・グランド電位に対しオフ
セットを持つが正転・反転出力間のオフセットは、0v
となる。
【0009】
【発明の効果】以上述べたように発明によれば非動作時
に入力アナログ信号を入れ正転・反転増幅回路のオフセ
ットを増幅率Aで増幅しコンデンサーに蓄え動作時に1
/2A倍にし反転増幅器のプラス入力に接続することに
より、正転・反転増幅回路の出力オフセットを、キャン
セルするという効果を有する。また、増幅しコンデンサ
ーにオフセット電圧を蓄える事によりサンプル・ホール
ド動作時のスイッチングのフィードスルー・ノイズ及び
スイッチ素子のリーク電流による影響を極めて減らすこ
とが可能となりホールド・コンデンサーの容量値を小さ
くすることが可能であり半導体集積回路として容易につ
くることができる効果を有する。
に入力アナログ信号を入れ正転・反転増幅回路のオフセ
ットを増幅率Aで増幅しコンデンサーに蓄え動作時に1
/2A倍にし反転増幅器のプラス入力に接続することに
より、正転・反転増幅回路の出力オフセットを、キャン
セルするという効果を有する。また、増幅しコンデンサ
ーにオフセット電圧を蓄える事によりサンプル・ホール
ド動作時のスイッチングのフィードスルー・ノイズ及び
スイッチ素子のリーク電流による影響を極めて減らすこ
とが可能となりホールド・コンデンサーの容量値を小さ
くすることが可能であり半導体集積回路として容易につ
くることができる効果を有する。
【図1】本発明の演算増幅回路の1実施例を示す回路
図。
図。
【図2】従来の演算増幅回路を示す回路図。
1 ・・・・・・アナログ入力信号 2 ・・・・・・正転増幅回路 3・13・16 ・・・・・・反転増幅回路 4 ・・・・・・正転増幅回路出力 5 ・・・・・・反転増幅回路出力 6・10・11 ・・・・・・スイッチ 7・8・15 ・・・・・・容量コンデンサー 14 ・・・・・・バッファー・アン
プ 12 ・・・・・・アナログ・グラン
ド
プ 12 ・・・・・・アナログ・グラン
ド
Claims (1)
- 【請求項1】 アナログ入力信号に対し、正転・反転の
相補出力を行う演算増幅器において、前記アナログ入力
信号を正転出力する第1の正転増幅回路及び反転出力す
る第1の反転増幅回路を有し、前記第1の正転増幅回路
の出力を第2の反転増幅回路のに接続し、前記第1の反
転増幅回路の出力を前記第2の反転増幅回路の反転入力
に接続し、前記アナログ入力信号がアナロググランドレ
ベルとなる非動作時に、前記第1の反転増幅器の出力と
前記第2の反転増幅回路の出力の電圧差を取り込み、前
記アナログ入力信号が所定レベルとなる動作時に、前記
電圧差をアナロググランドを基準とし保持する手段を有
し、前記保持する手段の出力を前記第2の反転増幅回路
における利得Aに対し、1/(2*A)の利得を持つ第3
の反転増幅器に入力し、前記第3の反転増幅回路の出力
を前記第1の反転増幅回路の正転入力に接続する手段を
有することを特徴する演算増幅回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03196730A JP3108942B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 演算増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03196730A JP3108942B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 演算増幅回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0541617A JPH0541617A (ja) | 1993-02-19 |
JP3108942B2 true JP3108942B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=16362641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03196730A Expired - Fee Related JP3108942B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 演算増幅回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3108942B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10252918A1 (de) * | 2002-11-12 | 2004-05-27 | Kappa Sieger Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Umlenken einer Materialbahn |
-
1991
- 1991-08-06 JP JP03196730A patent/JP3108942B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0541617A (ja) | 1993-02-19 |
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