JP4635612B2 - Sample and hold circuit - Google Patents

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Description

本発明は、入力信号の電圧をサンプリングして保持するサンプル・ホールド回路に関するものである。   The present invention relates to a sample and hold circuit that samples and holds a voltage of an input signal.

サンプリング・ホールド回路は、例えばA/Dコンバータ、撮像デバイスの信号転送回路、ピーク検出器など、アナログ信号を所望のタイミングでサンプリングして保持する用途に幅広く用いられている回路である。   The sampling and holding circuit is a circuit widely used for sampling and holding an analog signal at a desired timing, such as an A / D converter, a signal transfer circuit of an imaging device, and a peak detector.

図6は、そのサンプリング・ホールド回路の一般的な構成の一例を示す図である。
図6に示すサンプリング・ホールド回路は、nチャンネルMOS型のトランジスタQ1,Q2,Q3と、キャパシタC1と、演算増幅器OPAとを有している。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a general configuration of the sampling and holding circuit.
The sampling and holding circuit shown in FIG. 6 includes n-channel MOS transistors Q1, Q2, and Q3, a capacitor C1, and an operational amplifier OPA.

サンプリング対象の信号を入力するための入力端子Tinと演算増幅器OPAの正入力端子との間には、トランジスタQ1とQ2が直列に接続される。
そのトランジスタQ1およびQ2の接続点と基準電圧VREFの供給線との間には、入力信号の電圧をサンプリングするためのキャパシタC1が接続される。また、演算増幅器OPAの正入力端子と基準電圧VREFとの間には、トランジスタQ3が接続される。
演算増幅器OPAの出力は、その負入力端子に接続されるとともに、サンプリングした信号電圧を出力するための出力端子Toutに接続される。
Transistors Q1 and Q2 are connected in series between an input terminal Tin for inputting a signal to be sampled and a positive input terminal of the operational amplifier OPA.
A capacitor C1 for sampling the voltage of the input signal is connected between the connection point of the transistors Q1 and Q2 and the supply line of the reference voltage VREF. A transistor Q3 is connected between the positive input terminal of the operational amplifier OPA and the reference voltage VREF.
The output of the operational amplifier OPA is connected to its negative input terminal and to the output terminal Tout for outputting the sampled signal voltage.

出力信号を負入力端子にフィードバックした構成を有する演算増幅器OPAは、増幅率が1倍の非反転型の電圧増幅器、すなわち電圧バッファ回路として機能する。正入力端子に電圧を入力すると、これとほぼ等しい電圧が演算増幅器OPAから出力される。   The operational amplifier OPA having a configuration in which the output signal is fed back to the negative input terminal functions as a non-inverting voltage amplifier having a gain of 1 ×, that is, a voltage buffer circuit. When a voltage is input to the positive input terminal, a voltage substantially equal to this is output from the operational amplifier OPA.

図7は、図6に示すサンプリング・ホールド回路の動作を説明するための信号波形図である。   FIG. 7 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the sampling and holding circuit shown in FIG.

入力信号をサンプリングする期間において、図7(A),(B)に示すように、トランジスタQ1およびQ3のゲート電圧Vg1がハイレベルに設定され、トランジスタQ2のゲート電圧Vg2がローレベルに設定される。これにより、トランジスタQ1およびQ3がオンし、トランジスタQ2がオフする。   In the period for sampling the input signal, as shown in FIGS. 7A and 7B, the gate voltage Vg1 of the transistors Q1 and Q3 is set to the high level, and the gate voltage Vg2 of the transistor Q2 is set to the low level. . Thereby, the transistors Q1 and Q3 are turned on, and the transistor Q2 is turned off.

サンプリング期間においてトランジスタQ1がオンすると、キャパシタC1には、入力端子Tinからの入力信号の電圧VINが印加される。また、この期間においてトランジスタQ3がオンすると、演算増幅器OPAの正入力端子に基準電圧VREFが入力される。これにより、演算増幅器OPAの出力電圧VOUTは、基準電圧VREFとほぼ等しくなる。   When the transistor Q1 is turned on during the sampling period, the voltage VIN of the input signal from the input terminal Tin is applied to the capacitor C1. Further, when the transistor Q3 is turned on during this period, the reference voltage VREF is input to the positive input terminal of the operational amplifier OPA. As a result, the output voltage VOUT of the operational amplifier OPA becomes substantially equal to the reference voltage VREF.

サンプリング期間が終了すると、ゲート電圧Vg1がローレベルに変化し、トランジスタQ1およびQ3がオフする。トランジスタQ1がオフすると、キャパシタC1には、オフした時点における入力信号の電圧VINが保持される。   When the sampling period ends, the gate voltage Vg1 changes to a low level, and the transistors Q1 and Q3 are turned off. When the transistor Q1 is turned off, the voltage VIN of the input signal at the time of turning off is held in the capacitor C1.

次に、入力信号を保持するホールディング期間へ移行すると、ゲート電圧Vg2がハイレベルに設定される。これによりトランジスタQ2がオンし、キャパシタC1がトランジスタQ2を介して演算増幅器OPAの正入力端子に接続される。演算増幅器OPAの入力インピーダンスは非常に大きいため、トランジスタQ2に流れる電流は微小であり、トランジスタQ2による電圧降下はほとんどない。また、正入力端子への接続後も、キャパシタC1の電圧はほぼ一定に保持される。したがって、演算増幅器OPAの正入力端子には、基準電圧VREFにキャパシタC1の保持電圧を足し合わせた電圧が入力され、これとほぼ等しい電圧が演算増幅器OPAから出力される。   Next, when a transition is made to a holding period for holding an input signal, the gate voltage Vg2 is set to a high level. Thereby, the transistor Q2 is turned on, and the capacitor C1 is connected to the positive input terminal of the operational amplifier OPA via the transistor Q2. Since the input impedance of the operational amplifier OPA is very large, the current flowing through the transistor Q2 is very small, and there is almost no voltage drop due to the transistor Q2. Further, even after connection to the positive input terminal, the voltage of the capacitor C1 is held substantially constant. Therefore, a voltage obtained by adding the holding voltage of the capacitor C1 to the reference voltage VREF is input to the positive input terminal of the operational amplifier OPA, and a voltage substantially equal to this is output from the operational amplifier OPA.

特開2002−305448号公報JP 2002-305448 A

ところで、一般に電圧型の演算増幅器は、正入力端子と負入力端子との間の電圧差を非常に高いゲインで増幅して出力する差動増幅器とみなすことができる。理想的な差動増幅器では、正入力端子と負入力端子との間の電圧差をゼロにした場合、その出力電圧もゼロになるはずであるが、実際に製造される回路では通常ゼロにならない。これは、主としてトランジスタの特性のバラツキによって、正入力の回路系と負入力の回路系とが完全に対称的に動作しないことによる。
このような回路動作のアンバランスな状態は、理想的な差動増幅器の入力端子に擬似的な電圧源を介して外部から信号を入力している状態と等価である。
この電圧源によって本来の入力電圧に擬似的に足し合わされる電圧は、一般にオフセット電圧と呼ばれている。
By the way, in general, a voltage-type operational amplifier can be regarded as a differential amplifier that amplifies and outputs a voltage difference between a positive input terminal and a negative input terminal with a very high gain. In an ideal differential amplifier, if the voltage difference between the positive input terminal and the negative input terminal is zero, its output voltage should also be zero, but it is not usually zero in the circuit that is actually manufactured. . This is mainly because the positive input circuit system and the negative input circuit system do not operate completely symmetrically due to variations in transistor characteristics.
Such an unbalanced state of the circuit operation is equivalent to a state where a signal is input from the outside to the input terminal of an ideal differential amplifier via a pseudo voltage source.
A voltage artificially added to the original input voltage by this voltage source is generally called an offset voltage.

演算増幅器OPAの出力電圧VOUTをその負入力端子にフィードバックして構成されたバッファ回路でも、実際の回路では、このオフセット電圧による誤差が生じる。仮に、演算増幅器OPAのゲインが極めて大きく、出力電圧VOUTをこのゲインで割った電圧がほとんどゼロにみなせる場合でも、演算増幅器OPAの負入力端子と正入力端子との間には、固定的なオフセット電圧VOFSTが生じる。   Even in a buffer circuit configured by feeding back the output voltage VOUT of the operational amplifier OPA to its negative input terminal, an error due to this offset voltage occurs in an actual circuit. Even if the gain of the operational amplifier OPA is extremely large and the voltage obtained by dividing the output voltage VOUT by this gain can be regarded as almost zero, there is a fixed offset between the negative input terminal and the positive input terminal of the operational amplifier OPA. A voltage VOFST is generated.

サンプリング期間においてキャパシタC1に充電される電圧Vc1は、次の式で表される。   The voltage Vc1 charged in the capacitor C1 during the sampling period is expressed by the following equation.

Vc1 = VIN − VREF ・・・(1)   Vc1 = VIN−VREF (1)

他方、ホールディング期間において演算増幅器OPAから出力される電圧VOUTは、概ね次の式で表される。   On the other hand, the voltage VOUT output from the operational amplifier OPA during the holding period is approximately expressed by the following equation.

VOUT = Vc1 + VREF + VOFST
= VIN + VOFST ・・・(2)
VOUT = Vc1 + VREF + VOFST
= VIN + VOFST (2)

式(2)に示すように、図6に示すサンプル・ホールド回路の出力電圧VOUTは、サンプリングした本来の入力信号の電圧VINにオフセット電圧VOFSTが足し合わされたものとなる。このオフセット電圧は、一般に数mV〜数十mVあり、個体ごとにバラつくほか、温度によって変化する。したがって、サンプリング結果に精度が要求される場合、このオフセット電圧による誤差が問題となる。   As shown in Equation (2), the output voltage VOUT of the sample and hold circuit shown in FIG. 6 is obtained by adding the offset voltage VOFST to the voltage VIN of the original sampled input signal. This offset voltage is generally several mV to several tens of mV, varies from individual to individual, and varies with temperature. Therefore, when the sampling result requires accuracy, an error due to this offset voltage becomes a problem.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、サンプリング結果の誤差を低減することができるサンプル・ホールド回路を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a sample-and-hold circuit capable of reducing an error in a sampling result.

上記の目的を達成するため、本発明のサンプル・ホールド回路は、キャパシタと、入力電圧にオフセット電圧が足し合わされた電圧を出力するバッファ回路と、サンプリング対象の信号を入力するための入力端子と、第1の動作モードにおいて上記入力端子に入力される信号電圧が上記キャパシタに印加され、上記第1の動作モードに続く第2の動作モードにおいて上記キャパシタに保持される電圧が上記バッファ回路に入力されるように、上記キャパシタ、上記バッファ回路および上記入力端子の接続状態を設定するスイッチ回路とを有し、上記スイッチ回路は、上記キャパシタの第1端子と上記バッファ回路の出力との間に接続され、上記第1の動作モードにおいてオンし、上記第2の動作モードにおいてオフする第1のスイッチと、上記キャパシタの第2端子と上記入力端子との間に接続され、上記第1の動作モードにおいてオンし、上記第2の動作モードにおいてオフする第2のスイッチと、上記バッファ回路の入力と所定の基準電圧の供給線との間に接続され、上記第1の動作モードにおいてオンし、上記第2の動作モードにおいてオフする第3のスイッチと、上記キャパシタの第2端子と上記バッファ回路の入力との間に接続され、上記第1の動作モードにおいてオフし、上記第2の動作モードにおいてオンする第4のスイッチと、上記キャパシタの第1端子と上記基準電圧の供給線との間に接続され、上記第1の動作モードにおいてオフし、上記第2の動作モードにおいてオンする第5のスイッチとを有し、上記第1の動作モードにおいて、上記入力端子に入力される信号電圧から上記バッファ回路の出力電圧を差し引いた第1の電圧が上記キャパシタに印加され、上記所定の基準電圧が上記バッファ回路に入力され、上記第2の動作モードにおいて、上記キャパシタに保持される上記第1の電圧と上記基準電圧とを足し合わせた電圧が上記バッファ回路に入力される。 In order to achieve the above object, a sample and hold circuit according to the present invention includes a capacitor, a buffer circuit that outputs a voltage obtained by adding an offset voltage to an input voltage, an input terminal for inputting a signal to be sampled, the first operation mode smell of the signal voltage input to the upper entry input terminal is applied to the capacitor Te, the first following the operation mode the second operation mode voltages above buffers held on SL capacitor Te smell as input to the circuit, the Capacity data, have a switch circuit for setting a connection state of the buffer circuits and the input terminal, the switch circuit, the first terminal and the buffer circuit of the capacitor A first switch connected between the output and turned on in the first operation mode and turned off in the second operation mode; A second switch connected between the second terminal of the capacitor and the input terminal and turned on in the first operation mode and turned off in the second operation mode; an input of the buffer circuit; and a predetermined reference A third switch connected between the voltage supply line and turned on in the first operation mode and turned off in the second operation mode; a second terminal of the capacitor; and an input of the buffer circuit Connected between the fourth switch which is turned off in the first operation mode and turned on in the second operation mode, and connected between the first terminal of the capacitor and the reference voltage supply line, A fifth switch that is turned off in the first operation mode and turned on in the second operation mode, and is input to the input terminal in the first operation mode. A first voltage obtained by subtracting the output voltage of the buffer circuit from the signal voltage is applied to the capacitor, the predetermined reference voltage is input to the buffer circuit, and held in the capacitor in the second operation mode. A voltage obtained by adding the first voltage and the reference voltage is input to the buffer circuit.

上記本発明によると、上記第1の動作モードにおいて、上記キャパシタには、上記入力端子に入力される信号電圧から上記オフセット電圧を差し引いた電圧が印加される。上記第2の動作モードになると、上記バッファ回路には、上記キャパシタに保持される電圧が入力される。そのため、上記第2の動作モードでは、上記キャパシタに保持される電圧に上記オフセット電圧を足し合わせた電圧が、上記バッファ回路から出力される。このとき、上記キャパシタには、上記入力端子に入力される信号電圧から上記オフセット電圧を差し引いた電圧が保持されているため、これに上記オフセット電圧を足し合わせた電圧は、上記第1の動作モードにおいて上記入力端子に入力される信号電圧とほぼ等しくなる。したがって、上記第2の動作モードにおいて上記バッファ回路から出力される電圧は、上記第1の動作モードにおいて上記入力端子に入力される信号電圧とほぼ等しくなる。   According to the present invention, in the first operation mode, a voltage obtained by subtracting the offset voltage from the signal voltage input to the input terminal is applied to the capacitor. In the second operation mode, a voltage held in the capacitor is input to the buffer circuit. Therefore, in the second operation mode, a voltage obtained by adding the offset voltage to the voltage held in the capacitor is output from the buffer circuit. At this time, since the capacitor holds the voltage obtained by subtracting the offset voltage from the signal voltage input to the input terminal, the voltage obtained by adding the offset voltage to the capacitor is the first operation mode. The signal voltage input to the input terminal in FIG. Therefore, the voltage output from the buffer circuit in the second operation mode is substantially equal to the signal voltage input to the input terminal in the first operation mode.

適には、上記スイッチ回路は、上記第1の動作モードにおいて、上記キャパシタの第1端子と上記バッファ回路の出力とを接続し、上記キャパシタの第2端子と上記入力端子とを接続し、上記バッファ回路の入力と上記所定の基準電圧の供給線とを接続し、上記第2の動作モードにおいて、上記キャパシタの第2端子と上記バッファ回路の入力とを接続し、上記キャパシタの第1端子と上記基準電圧の供給線とを接続してもよい。 The good suitable, the switch circuit in the first operation mode, and connects the output of the first terminal and the buffer circuit of the capacitor, connects the second terminal and the input terminal of the capacitor, connecting the supply line of the input and the predetermined reference voltage of the buffer circuit, it said in the second mode of operation, to connect the input of the second terminal and the buffer circuit of the capacitor, the first terminal of the capacitor And a reference voltage supply line may be connected .

好適には、上記第1の動作モードから上記第2の動作モードへ移行するとき、上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチの少なくとも一方より後に上記第3のスイッチがオンからオフへ変化しても良い。 Preferably, when shifting from the first operation mode to the second operation mode, the third switch changes from on to off after at least one of the first switch and the second switch. May be.

本発明によれば、バッファ回路のオフセット電圧を入力信号の電圧から差し引いてキャパシタに保持させることにより、オフセット電圧によるサンプリング結果の誤差を低減することができる。   According to the present invention, the error of the sampling result due to the offset voltage can be reduced by subtracting the offset voltage of the buffer circuit from the voltage of the input signal and holding it in the capacitor.

以下、本発明の2つの実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, two embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係るサンプル・ホールド回路の構成を示す図である。
図1に示すサンプル・ホールド回路は、キャパシタ1と、バッファ回路2と、スイッチ回路3と、入力端子Tinと、出力端子Toutとを有する。
キャパシタ1は、本発明のキャパシタの一実施形態である。
バッファ回路2は、本発明のバッファ回路の一実施形態である。
スイッチ回路3は、本発明のスイッチ回路の一実施形態である。
入力端子Tinは、本発明の入力端子の一実施形態である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a sample and hold circuit according to the first embodiment of the present invention.
The sample and hold circuit shown in FIG. 1 has a capacitor 1, a buffer circuit 2, a switch circuit 3, an input terminal Tin, and an output terminal Tout.
The capacitor 1 is an embodiment of the capacitor of the present invention.
The buffer circuit 2 is an embodiment of the buffer circuit of the present invention.
The switch circuit 3 is an embodiment of the switch circuit of the present invention.
The input terminal Tin is an embodiment of the input terminal of the present invention.

入力端子Tinは、サンプリング対象の信号を入力するための端子であり、スイッチ回路3に接続される。図1では、入力端子Tinに入力される電圧を記号‘VIN’で表している。
出力端子Toutは、サンプリングされた信号を出力するための端子であり、バッファ回路2の出力に接続される。図1では、出力端子Toutから出力される電圧を記号‘VOUT’で表している。
The input terminal Tin is a terminal for inputting a signal to be sampled, and is connected to the switch circuit 3. In FIG. 1, the voltage input to the input terminal Tin is represented by the symbol “VIN”.
The output terminal Tout is a terminal for outputting a sampled signal, and is connected to the output of the buffer circuit 2. In FIG. 1, the voltage output from the output terminal Tout is represented by the symbol “VOUT”.

バッファ回路2は、その入力電圧にオフセット電圧VOFSTが足し合わされた電圧を出力する回路である。入力インピーダンスが高く出力インピーダンスが低いため、インピーダンス変換回路として動作する。   The buffer circuit 2 is a circuit that outputs a voltage obtained by adding the offset voltage VOFST to the input voltage. Since the input impedance is high and the output impedance is low, it operates as an impedance conversion circuit.

スイッチ回路3は、キャパシタ1と、バッファ回路2と、入力端子Tinとの間の接続状態を、動作モード(第1の動作モード、第2の動作モード)に応じて設定する。   The switch circuit 3 sets the connection state among the capacitor 1, the buffer circuit 2, and the input terminal Tin according to the operation mode (first operation mode, second operation mode).

(第1の動作モード)
第1の動作モードは、入力端子Tinから入力される信号をサンプリングするモードである。
第1の動作モードにおいて、スイッチ回路3は、入力端子Tinに入力される信号電圧VINからバッファ回路2のオフセット電圧VOFSTを差し引いた電圧がキャパシタ1に印加されるように、キャパシタ1と、バッファ回路2と、入力端子Tinとの間の接続状態を設定する。
(First operation mode)
The first operation mode is a mode for sampling a signal input from the input terminal Tin.
In the first operation mode, the switch circuit 3 includes the capacitor 1 and the buffer circuit so that a voltage obtained by subtracting the offset voltage VOFST of the buffer circuit 2 from the signal voltage VIN input to the input terminal Tin is applied to the capacitor 1. 2 and the input terminal Tin are set.

例えば、スイッチ回路3は、第1の動作モードにおいて、入力端子Tinに入力される信号電圧VINからバッファ回路2の出力電圧VOUTを差し引いた電圧VSMPがキャパシタに印加され、かつ、基準電圧VREFがバッファ回路2に入力されるように、上記の接続状態を設定する。
この場合、スイッチ回路3は、キャパシタ1の第1端子T1とバッファ回路2の出力とを接続し、キャパシタ1の第2端子T2と入力端子Tinとを接続し、バッファ回路2の入力と基準電圧VREFの供給線とを接続しても良い。
For example, in the first operation mode, the switch circuit 3 applies a voltage VSMP obtained by subtracting the output voltage VOUT of the buffer circuit 2 from the signal voltage VIN input to the input terminal Tin, and applies the reference voltage VREF to the buffer. The above connection state is set so as to be input to the circuit 2.
In this case, the switch circuit 3 connects the first terminal T1 of the capacitor 1 and the output of the buffer circuit 2, connects the second terminal T2 of the capacitor 1 and the input terminal Tin, and inputs the buffer circuit 2 and the reference voltage. A VREF supply line may be connected.

(第2の動作モード)
第2の動作モードは、第1の動作モードでサンプリングした入力信号を保持し、その信号電圧を出力端子Toutから出力するモードである。
第2の動作モードにおいて、スイッチ回路3は、キャパシタ1に保持される電圧VSMPがバッファ回路2に入力されるように、上記の接続状態を設定する。
(Second operation mode)
The second operation mode is a mode for holding the input signal sampled in the first operation mode and outputting the signal voltage from the output terminal Tout.
In the second operation mode, the switch circuit 3 sets the above connection state so that the voltage VSMP held in the capacitor 1 is input to the buffer circuit 2.

例えば、スイッチ回路3は、第2の動作モードにおいて、キャパシタ1に保持される電圧VSMPと基準電圧VREFとを足し合わせた電圧がバッファ回路2に入力されるように、上記の接続状態を設定する。
この場合、スイッチ回路3は、キャパシタ1の第2端子T2とバッファ回路2の入力とを接続し、キャパシタ1の第1端子T1と基準電圧VREFの供給線とを接続しても良い。
For example, the switch circuit 3 sets the above connection state so that a voltage obtained by adding the voltage VSMP held in the capacitor 1 and the reference voltage VREF is input to the buffer circuit 2 in the second operation mode. .
In this case, the switch circuit 3 may connect the second terminal T2 of the capacitor 1 and the input of the buffer circuit 2, and connect the first terminal T1 of the capacitor 1 and the supply line of the reference voltage VREF.

上述した構成を有する本実施形態に係るサンプル・ホールド回路の動作を説明する。   The operation of the sample and hold circuit according to this embodiment having the above-described configuration will be described.

第1の動作モードにおいて、キャパシタC1には、入力端子Tinに入力される信号電圧VINからバッファ回路2のオフセット電圧VOFSTを差し引いた電圧が印加される。
第1の動作モードに続いて第2の動作モードになると、キャパシタ1に保持される電圧VSMPは、バッファ回路2に入力される。これにより、バッファ回路2の出力電圧は、キャパシタ1に保持される電圧VSMPにオフセット電圧VOFSTが足し合わされた電圧となる。このとき、キャパシタに保持される電圧VSMPは、信号電圧VINからオフセット電圧VOFSTを差し引いた電圧であるため、これにオフセット電圧VOFSTが足し合わされた電圧は、信号電圧VINとほぼ等しくなる。
In the first operation mode, a voltage obtained by subtracting the offset voltage VOFST of the buffer circuit 2 from the signal voltage VIN input to the input terminal Tin is applied to the capacitor C1.
In the second operation mode following the first operation mode, the voltage VSMP held in the capacitor 1 is input to the buffer circuit 2. Thereby, the output voltage of the buffer circuit 2 is a voltage obtained by adding the offset voltage VOFST to the voltage VSMP held in the capacitor 1. At this time, since the voltage VSMP held in the capacitor is a voltage obtained by subtracting the offset voltage VOFST from the signal voltage VIN, a voltage obtained by adding the offset voltage VOFST to the signal voltage VIN is substantially equal to the signal voltage VIN.

例えば、第1の動作モードにおいて、キャパシタ1には、信号電圧VINから出力電圧VOUTを差し引いた電圧‘VIN−VOUT’が印加される。他方、バッファ回路2には、基準電圧VREFが入力され、バッファ回路2から電圧‘VREF+VOFST’が出力される。その結果、キャパシタC1には、電圧‘VIN−VREF−VOFST’が電圧VSMPとして印加される。
第1の動作モードに続いて第2の動作モードになると、バッファ回路2には、キャパシタ1に保持される電圧VSMPと基準電圧VREFとを足し合わせた電圧‘VSMP+VREF’が入力される。このときキャパシタ1には、電圧VSMPとして電圧‘VIN−VREF−VOFST’が保持されているため、バッファ回路2には、電圧‘VIN−VOFST’が入力される。したがって、バッファ回路2の出力電圧VOUTは、電圧‘VIN−VOFST’にオフセット電圧VOFSTを足し合わせたもの、すなわちサンプリングされた信号の電圧VINとほぼ等しくなる。
For example, in the first operation mode, a voltage 'VIN-VOUT' obtained by subtracting the output voltage VOUT from the signal voltage VIN is applied to the capacitor 1. On the other hand, the buffer circuit 2 receives the reference voltage VREF, and the buffer circuit 2 outputs the voltage “VREF + VOFST”. As a result, the voltage 'VIN-VREF-VOFST' is applied to the capacitor C1 as the voltage VSMP.
In the second operation mode following the first operation mode, the buffer circuit 2 receives a voltage 'VSMP + VREF' obtained by adding the voltage VSMP held in the capacitor 1 and the reference voltage VREF. At this time, since the voltage 'VIN-VREF-VOFST' is held as the voltage VSMP in the capacitor 1, the voltage 'VIN-VOFST' is input to the buffer circuit 2. Therefore, the output voltage VOUT of the buffer circuit 2 is approximately equal to the voltage “VIN−VOFST” plus the offset voltage VOFST, that is, the voltage VIN of the sampled signal.

以上のように、本実施形態に係るサンプル・ホールド回路によると、第1の動作モードにおいて、入力端子Tinの入力信号の電圧VINからオフセット電圧VOFSTを差し引いた電圧がキャパシタ1に印加され、第1の動作モードに続く第2の動作モードにおいて、キャパシタC1に保持される電圧がバッファ回路2に入力される。そのため、第2の動作モードでは、キャパシタ1に保持される電圧VSMPにオフセット電圧VOFSTを足し合わせた電圧が、バッファ回路2から出力される。このとき、キャパシタ1には、サンプリングした信号の電圧VINからオフセット電圧VOFSTを差し引いた電圧が保持されているため、これにオフセット電圧VOFSTを足し合わせた電圧は、第1の動作モードにおいてサンプリングされた信号の電圧VINとほぼ等しくなる。したがって、第2の動作モードにおいてバッファ回路2から出力される電圧VOUTは、第1の動作モードにおいてサンプリングされた信号の電圧VINとほぼ等しくなる。
したがって、本実施形態に係るサンプル・ホールド回路によれば、オフセット電圧VOFSTによる誤差を低減した精度の高いサンプリング結果を得ることができる。
As described above, according to the sample and hold circuit according to the present embodiment, in the first operation mode, the voltage obtained by subtracting the offset voltage VOFST from the voltage VIN of the input signal at the input terminal Tin is applied to the capacitor 1. In the second operation mode following the operation mode, the voltage held in the capacitor C1 is input to the buffer circuit 2. Therefore, in the second operation mode, a voltage obtained by adding the offset voltage VOFST to the voltage VSMP held in the capacitor 1 is output from the buffer circuit 2. At this time, since the capacitor 1 holds a voltage obtained by subtracting the offset voltage VOFST from the voltage VIN of the sampled signal, the voltage obtained by adding the offset voltage VOFST to this is sampled in the first operation mode. It becomes almost equal to the voltage VIN of the signal. Therefore, the voltage VOUT output from the buffer circuit 2 in the second operation mode is substantially equal to the voltage VIN of the signal sampled in the first operation mode.
Therefore, according to the sample and hold circuit according to the present embodiment, a highly accurate sampling result in which an error due to the offset voltage VOFST is reduced can be obtained.

<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態は、第1の実施形態におけるスイッチ回路3の構成をより具体化したものである。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is a more specific configuration of the switch circuit 3 in the first embodiment.

図2は、本発明の第2の実施形態に係るサンプル・ホールド回路の構成の一例を示す図である。
図2に示すサンプル・ホールド回路は、キャパシタ1と、演算増幅器OP1と、スイッチSW1,…,SW5と、入力端子Tinと、出力端子Toutとを有する。ただし、図1と図2の同一符号は同一の構成要素を示す。
演算増幅器OP1で構成されるバッファ回路は、本発明のバッファ回路の一実施形態である。
スイッチSW1は、本発明の第1のスイッチの一実施形態である。
スイッチSW2は、本発明の第2のスイッチの一実施形態である。
スイッチSW3は、本発明の第3のスイッチの一実施形態である。
スイッチSW4は、本発明の第4のスイッチの一実施形態である。
スイッチSW5は、本発明の第5のスイッチの一実施形態である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the sample and hold circuit according to the second embodiment of the present invention.
The sample and hold circuit shown in FIG. 2 includes a capacitor 1, an operational amplifier OP1, switches SW1,..., SW5, an input terminal Tin, and an output terminal Tout. 1 and 2 indicate the same components.
The buffer circuit composed of the operational amplifier OP1 is an embodiment of the buffer circuit of the present invention.
The switch SW1 is an embodiment of the first switch of the present invention.
The switch SW2 is an embodiment of the second switch of the present invention.
The switch SW3 is an embodiment of the third switch of the present invention.
The switch SW4 is an embodiment of the fourth switch of the present invention.
The switch SW5 is an embodiment of the fifth switch of the present invention.

演算増幅器OP1は、その出力電圧VOUTが負入力端子にフィードバックされており、バッファ回路を構成する。
演算増幅器OP1の出力には、正入力端子への入力電圧にオフセット電圧VOFSTを足し合わせた電圧VOUTが発生する。
The operational amplifier OP1 has its output voltage VOUT fed back to the negative input terminal, and constitutes a buffer circuit.
The output of the operational amplifier OP1 generates a voltage VOUT obtained by adding the offset voltage VOFST to the input voltage to the positive input terminal.

スイッチSW1は、キャパシタ1の第1端子T1と演算増幅器OP1の出力との間に接続される。入力される制御信号φ1に応じて、第1の動作モード時にオンし、第2の動作モード時にオフする。   The switch SW1 is connected between the first terminal T1 of the capacitor 1 and the output of the operational amplifier OP1. In response to the input control signal φ1, the signal is turned on in the first operation mode and turned off in the second operation mode.

スイッチSW2は、キャパシタ1の第2端子T2と入力端子Tinとの間に接続される。入力される制御信号φ1に応じて、第1の動作モード時にオンし、第2の動作モード時にオフする。   The switch SW2 is connected between the second terminal T2 of the capacitor 1 and the input terminal Tin. In response to the input control signal φ1, the signal is turned on in the first operation mode and turned off in the second operation mode.

スイッチSW3は、演算増幅器OP1の正入力端子と基準電圧VREFの供給線との間に接続される。入力される制御信号φ1に応じて、第1の動作モード時にオンし、第2の動作モード時にオフする。   The switch SW3 is connected between the positive input terminal of the operational amplifier OP1 and the supply line of the reference voltage VREF. In response to the input control signal φ1, the signal is turned on in the first operation mode and turned off in the second operation mode.

スイッチSW4は、キャパシタ1の第2端子T2と演算増幅器OP1の正入力端子との間に接続される。入力される制御信号φ2に応じて、第1の動作モードにおいてオフし、上記第2の動作モードにおいてオンする。   The switch SW4 is connected between the second terminal T2 of the capacitor 1 and the positive input terminal of the operational amplifier OP1. In response to the input control signal φ2, the signal is turned off in the first operation mode and turned on in the second operation mode.

スイッチSW5は、キャパシタ1の第1端子T1と基準電圧VREFの供給線との間に接続される。入力される制御信号φ2に応じて、第1の動作モードにおいてオフし、第2の動作モードにおいてオンする。   The switch SW5 is connected between the first terminal T1 of the capacitor 1 and the supply line of the reference voltage VREF. In response to the input control signal φ2, it is turned off in the first operation mode and turned on in the second operation mode.

上述した構成を有する第2の実施形態に係るサンプル・ホールド回路の動作について、図3に示す波形図を参照して説明する。   The operation of the sample and hold circuit according to the second embodiment having the above-described configuration will be described with reference to the waveform diagram shown in FIG.

図3(A)は、制御信号φ1の波形を示す。この図の例において、スイッチSW1〜SW3は、制御信号φ1がハイレベルのときにオンし、ローレベルのときにオフする。
図3(B)は、制御信号φ2の波形を示す。この図の例において、スイッチSW4,SW5は、制御信号φ2がハイレベルのときにオンし、ローレベルのときにオフする。
図3(C)は、入力端子Tinに入力される電圧VINと、出力端子Toutから出力される電圧VOUTの波形を示す。
FIG. 3A shows the waveform of the control signal φ1. In the example of this figure, the switches SW1 to SW3 are turned on when the control signal φ1 is at a high level and turned off when it is at a low level.
FIG. 3B shows the waveform of the control signal φ2. In the example of this figure, the switches SW4 and SW5 are turned on when the control signal φ2 is at a high level and turned off when it is at a low level.
FIG. 3C shows waveforms of the voltage VIN input to the input terminal Tin and the voltage VOUT output from the output terminal Tout.

サンプリングを行う第1の動作モードにおいて、スイッチSW1〜SW3がオンに設定され、スイッチSW4,SW5がオフに設定される。この場合、図4の等価回路に示すように、キャパシタ1の第2端子T2と入力端子Tin、キャパシタ1の第1端子T1と演算増幅器OP1の出力、並びに、演算増幅器OP1の正入力端子と基準電圧VREFの供給線とがそれぞれ接続される。
このとき、キャパシタ1には、次の式で表される電圧VSMPが印加される。
In the first operation mode in which sampling is performed, the switches SW1 to SW3 are set on and the switches SW4 and SW5 are set off. In this case, as shown in the equivalent circuit of FIG. 4, the second terminal T2 and the input terminal Tin of the capacitor 1, the output of the first terminal T1 of the capacitor 1 and the operational amplifier OP1, and the positive input terminal of the operational amplifier OP1 and the reference A supply line for the voltage VREF is connected to each other.
At this time, a voltage VSMP represented by the following equation is applied to the capacitor 1.

VSMP = VIN − VOUT ・・・(3)   VSMP = VIN−VOUT (3)

また、演算増幅器OP1の正入力端子に基準電圧VREFが入力されるため、演算増幅器OP1の出力には、次の式で表される電圧VOUTが発生する。   In addition, since the reference voltage VREF is input to the positive input terminal of the operational amplifier OP1, a voltage VOUT represented by the following expression is generated at the output of the operational amplifier OP1.

VOUT = VREF + VOFST ・・・・(4)   VOUT = VREF + VOFST (4)

式(4)を式(3)に代入すると、次の式が得られる。   Substituting equation (4) into equation (3) yields:

VSMP = VIN − VREF − VOFST ・・・(5)   VSMP = VIN−VREF−VOFST (5)

図6に示す従来回路の式(1)と比較して分かるように、キャパシタ1に印加される電圧VSMPからは、オフセット電圧VOFSTが予め差し引かれている。   As can be seen from comparison with equation (1) of the conventional circuit shown in FIG. 6, the offset voltage VOFST is subtracted in advance from the voltage VSMP applied to the capacitor 1.

次に、サンプリング結果を保持して出力する第2の動作モードになると、スイッチSW1〜SW3がオフに設定され、スイッチSW4,SW5がオンに設定される。この場合、図5の等価回路に示すように、キャパシタ1の第2端子T2と演算増幅器の正入力端子、並びに、キャパシタ1の第1端子と基準電位VREFの供給線とが接続される。
演算増幅器OP1の正入力端子は非常に高いインピーダンスを有しているため、スイッチSW4,SW5に流れる電流は微小であり、これらのスイッチによる電圧降下は無視し得る。また、正入力端子への接続後も、キャパシタ1の電圧VSMPはほぼ一定に保持される。したがって、この場合、演算増幅器OP1の正入力端子には、基準電圧VREFにキャパシタ1の保持電圧VSMPを足し合わせた電圧が入力される。
この場合、演算増幅器OP1の出力には、次の式で表される電圧VOUTが発生する。
Next, in the second operation mode in which the sampling result is held and output, the switches SW1 to SW3 are set off and the switches SW4 and SW5 are set on. In this case, as shown in the equivalent circuit of FIG. 5, the second terminal T2 of the capacitor 1 is connected to the positive input terminal of the operational amplifier, and the first terminal of the capacitor 1 is connected to the supply line of the reference potential VREF.
Since the positive input terminal of the operational amplifier OP1 has a very high impedance, the current flowing through the switches SW4 and SW5 is very small, and the voltage drop due to these switches can be ignored. Further, even after connection to the positive input terminal, the voltage VSMP of the capacitor 1 is held substantially constant. Therefore, in this case, a voltage obtained by adding the holding voltage VSMP of the capacitor 1 to the reference voltage VREF is input to the positive input terminal of the operational amplifier OP1.
In this case, a voltage VOUT expressed by the following equation is generated at the output of the operational amplifier OP1.

VOUT = VSMP + VREF + VOFST
= VIN ・・・(6)
VOUT = VSMP + VREF + VOFST
= VIN (6)

式(6)から分かるように、演算増幅器OP1の出力電圧VOUTからは、誤差となるオフセット電圧VOFSTがキャンセルされており、第1の動作モードにおいてサンプリングされた信号の電圧VINとほぼ等しい出力電圧VOUTが得られる。   As can be seen from Equation (6), the offset voltage VOFST, which is an error, is canceled from the output voltage VOUT of the operational amplifier OP1, and the output voltage VOUT that is substantially equal to the voltage VIN of the signal sampled in the first operation mode. Is obtained.

以上説明したように、本実施形態に係るサンプル・ホールド回路によると、第2の動作モードにおいて演算増幅器OP1から出力される電圧VOUTが、オフセット電圧VOFSTをキャンセルされた電圧となり、第1の動作モードにおいてサンプリングされた信号の電圧VINとほぼ等しくなる。したがって、オフセット電圧VOFSTによる誤差を低減した精度の高いサンプリング結果を得ることができる。   As described above, according to the sample and hold circuit according to the present embodiment, the voltage VOUT output from the operational amplifier OP1 in the second operation mode becomes a voltage obtained by canceling the offset voltage VOFST, and thus the first operation mode. Becomes approximately equal to the voltage VIN of the signal sampled at. Therefore, it is possible to obtain a highly accurate sampling result in which an error due to the offset voltage VOFST is reduced.

本発明の発明者が行ったシミュレーションによれば、16mV程度のオフセット電圧を持つ演算増幅器を使って図2に示すサンプル・ホールド回路を構成した場合、サンプリング結果として出力される電圧VOUTの誤差は0.6mV程度であり、図6に示す従来の回路に比べてサンプリング誤差を劇的に減少できることが確認された。   According to the simulation performed by the inventors of the present invention, when the sample-and-hold circuit shown in FIG. 2 is configured using an operational amplifier having an offset voltage of about 16 mV, the error of the voltage VOUT output as the sampling result is 0. It was confirmed that the sampling error can be drastically reduced as compared with the conventional circuit shown in FIG.

また、図6に示す従来の方式によって本実施形態と同様な精度を持つサンプル・ホールド回路を構成するためには、演算増幅器OPAのオフセット電圧を大幅に低減する必要がある。演算増幅器のオフセット電圧は、主としてトランジスタのサイズのバラツキに起因するため、オフセット電圧を低減するためには、演算増幅器の入力段にかなり大きなサイズのトランジスタを用いる必要がある。
例えば、図6に示すサンプル・ホールド回路において0.6mV程度の誤差まで精度を高めるには、演算増幅器OPAの入力段のトランジスタ・サイズを数百倍に拡大する必要がある。更に、演算増幅器OPAのトランジスタ・サイズが大きくなると、入力オフセット電流が増大するため、キャパシタC1の容量も大きくする必要があり、この点でも回路面積の増大が避けられない。
したがって、本実施形態に係るサンプル・ホールド回路によれば、同等のサンプリング精度で比較した場合に、従来のサンプル・ホールド回路に比べて回路面積を大幅に削減することができるという優れた効果がある。
In order to configure a sample and hold circuit having the same accuracy as that of the present embodiment by the conventional method shown in FIG. 6, it is necessary to significantly reduce the offset voltage of the operational amplifier OPA. Since the offset voltage of the operational amplifier is mainly caused by variations in transistor size, it is necessary to use a transistor having a considerably large size at the input stage of the operational amplifier in order to reduce the offset voltage.
For example, in order to increase the accuracy up to an error of about 0.6 mV in the sample and hold circuit shown in FIG. 6, it is necessary to increase the transistor size of the input stage of the operational amplifier OPA to several hundred times. Further, when the transistor size of the operational amplifier OPA is increased, the input offset current is increased. Therefore, it is necessary to increase the capacitance of the capacitor C1. In this respect, the circuit area is inevitably increased.
Therefore, according to the sample-and-hold circuit according to the present embodiment, when compared with the same sampling accuracy, there is an excellent effect that the circuit area can be greatly reduced as compared with the conventional sample-and-hold circuit. .

また、トランジスタ・サイズが大きくなると、消費電力の増加や周波数特性の低下といった不利益も発生する。したがって、本実施形態に係るサンプル・ホールド回路は、これらの性能の向上を図る上でも効果的である。   Further, when the transistor size is increased, there are disadvantages such as an increase in power consumption and a decrease in frequency characteristics. Therefore, the sample and hold circuit according to the present embodiment is also effective in improving these performances.

以上、本発明の幾つかの実施形態について説明したが、本発明は上記の形態にのみ限定されるものではなく、種々のバリエーションを含んでいる。   As mentioned above, although several embodiment of this invention was described, this invention is not limited only to said form, Various modifications are included.

スイッチ回路に用いるスイッチ(SW1〜SW5)は、例えばnチャンネルやpチャンネルのMOS型トランジスタを用いても良いし、両者を並列に接続したトランスファーゲート型のスイッチを用いても良い。また、スイッチに用いるトランジスタは、MOS型に限定されるものではなく、例えばバイポーラ型やその他のトランジスタを用いても良い。更には、トランジスタ等の半導体素子によるスイッチの他にも、例えばメカニカル・リレー等を用いてスイッチを構成しても良い。   The switches (SW1 to SW5) used in the switch circuit may be, for example, n-channel or p-channel MOS transistors, or may be transfer gate switches in which both are connected in parallel. Further, the transistor used for the switch is not limited to the MOS type, and for example, a bipolar type or other transistors may be used. Furthermore, in addition to a switch using a semiconductor element such as a transistor, the switch may be configured using, for example, a mechanical relay.

上述の実施形態では、第1の動作モードでオンするスイッチ群(SW1,SW2,SW3)と第2の動作モードでオンするスイッチ群(SW4,SW5)とを、それぞれ共通の制御信号φ1、φ2によって同時に制御しているが、本発明はこれに限定されない。
例えば、第1の動作モードから第2の動作モードへ移行するとき、スイッチSW1およびSW2の少なくとも一方より後にスイッチSW3がオンからオフへ変化するように、これらのスイッチを制御しても良い。
スイッチSW3がオフすると、演算増幅器OP1の正入力端子が高インピーダンス状態になるため、正入力端子の電位がノイズ等の影響を受けて変動し易くなる。正入力端子の電位が変動すると、出力電圧VOUTもこれに応じて変動する。そのため、スイッチSW3がオフするときにスイッチSW1およびSW2が両方オンのままになっていると、出力電圧VOUTの変動によってキャパシタ1の保持電圧が変動してしまい、サンプリング結果の誤差になる。したがって、スイッチSW3がオフする際に、スイッチSW1およびSW2の少なくとも一方が既にオフしているように、これらのスイッチを制御することが望ましい。
そのほか、上述した各スイッチのオンオフの制御タイミングは、適用される回路の具体的な構成に応じて適宜調節して良い。
In the above-described embodiment, the switch groups (SW1, SW2, SW3) that are turned on in the first operation mode and the switch groups (SW4, SW5) that are turned on in the second operation mode are respectively controlled by the common control signals φ1, φ2. However, the present invention is not limited to this.
For example, when shifting from the first operation mode to the second operation mode, these switches may be controlled such that the switch SW3 changes from on to off after at least one of the switches SW1 and SW2.
When the switch SW3 is turned off, the positive input terminal of the operational amplifier OP1 is in a high impedance state, and the potential of the positive input terminal is likely to fluctuate due to the influence of noise or the like. When the potential at the positive input terminal varies, the output voltage VOUT also varies accordingly. Therefore, if both the switches SW1 and SW2 remain on when the switch SW3 is turned off, the holding voltage of the capacitor 1 fluctuates due to the fluctuation of the output voltage VOUT, resulting in an error in the sampling result. Accordingly, it is desirable to control these switches so that at least one of the switches SW1 and SW2 is already turned off when the switch SW3 is turned off.
In addition, the on / off control timing of each switch described above may be appropriately adjusted according to the specific configuration of the applied circuit.

本発明の第1の実施形態に係るサンプル・ホールド回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the sample hold circuit based on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係るサンプル・ホールド回路の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the sample hold circuit based on the 2nd Embodiment of this invention. 図2に示すサンプル・ホールド回路の動作を説明するための波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the sample and hold circuit shown in FIG. 2. 図2に示すサンプル・ホールド回路の第1の動作モードにおける等価回路を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit in a first operation mode of the sample and hold circuit shown in FIG. 2. 図2に示すサンプル・ホールド回路の第2の動作モードにおける等価回路を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit in a second operation mode of the sample and hold circuit shown in FIG. 2. サンプリング・ホールド回路の一般的な構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the general structure of a sampling hold circuit. 図6に示すサンプル・ホールド回路の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the sample hold circuit shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…キャパシタ、2…バッファ回路、3…スイッチ回路、SW1〜SW5…スイッチ、OP1…演算増幅器、Tin…入力端子、Tout…出力端子。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Capacitor, 2 ... Buffer circuit, 3 ... Switch circuit, SW1-SW5 ... Switch, OP1 ... Operational amplifier, Tin ... Input terminal, Tout ... Output terminal.

Claims (3)

キャパシタと、
入力電圧にオフセット電圧が足し合わされた電圧を出力するバッファ回路と、
サンプリング対象の信号を入力するための入力端子と、
第1の動作モードにおいて上記入力端子に入力される信号電圧が上記キャパシタに印加され、上記第1の動作モードに続く第2の動作モードにおいて上記キャパシタに保持される電圧が上記バッファ回路に入力されるように、上記キャパシタ、上記バッファ回路および上記入力端子の接続状態を設定するスイッチ回路と
を有し、
上記スイッチ回路は、
上記キャパシタの第1端子と上記バッファ回路の出力との間に接続され、上記第1の動作モードにおいてオンし、上記第2の動作モードにおいてオフする第1のスイッチと、
上記キャパシタの第2端子と上記入力端子との間に接続され、上記第1の動作モードにおいてオンし、上記第2の動作モードにおいてオフする第2のスイッチと、
上記バッファ回路の入力と所定の基準電圧の供給線との間に接続され、上記第1の動作モードにおいてオンし、上記第2の動作モードにおいてオフする第3のスイッチと、
上記キャパシタの第2端子と上記バッファ回路の入力との間に接続され、上記第1の動作モードにおいてオフし、上記第2の動作モードにおいてオンする第4のスイッチと、
上記キャパシタの第1端子と上記基準電圧の供給線との間に接続され、上記第1の動作モードにおいてオフし、上記第2の動作モードにおいてオンする第5のスイッチとを有し、
上記第1の動作モードにおいて、上記入力端子に入力される信号電圧から上記バッファ回路の出力電圧を差し引いた第1の電圧が上記キャパシタに印加され、上記所定の基準電圧が上記バッファ回路に入力され、
上記第2の動作モードにおいて、上記キャパシタに保持される上記第1の電圧と上記基準電圧とを足し合わせた電圧が上記バッファ回路に入力される
サンプル・ホールド回路。
A capacitor;
A buffer circuit that outputs a voltage obtained by adding an offset voltage to the input voltage; and
An input terminal for inputting a signal to be sampled;
The first operation mode smell of the signal voltage input to the upper entry input terminal is applied to the capacitor Te, the first following the operation mode the second operation mode voltages above buffers held on SL capacitor Te smell as input to the circuit, the Capacity data, and a switch circuit for setting a connection state of the buffer circuits and the input terminal possess,
The switch circuit is
A first switch connected between the first terminal of the capacitor and the output of the buffer circuit, turned on in the first operation mode, and turned off in the second operation mode;
A second switch connected between the second terminal of the capacitor and the input terminal and turned on in the first operation mode and turned off in the second operation mode;
A third switch connected between the input of the buffer circuit and a supply line of a predetermined reference voltage, which is turned on in the first operation mode and turned off in the second operation mode;
A fourth switch connected between the second terminal of the capacitor and the input of the buffer circuit and turned off in the first operation mode and turned on in the second operation mode;
A fifth switch connected between the first terminal of the capacitor and the reference voltage supply line, turned off in the first operation mode, and turned on in the second operation mode;
In the first operation mode, a first voltage obtained by subtracting an output voltage of the buffer circuit from a signal voltage input to the input terminal is applied to the capacitor, and the predetermined reference voltage is input to the buffer circuit. ,
In the second operation mode, a sample and hold circuit in which a voltage obtained by adding the first voltage held in the capacitor and the reference voltage is input to the buffer circuit.
上記スイッチ回路は、
上記第1の動作モードにおいて、上記キャパシタの第1端子と上記バッファ回路の出力とを接続し、上記キャパシタの第2端子と上記入力端子とを接続し、上記バッファ回路の入力と上記所定の基準電圧の供給線とを接続し、
上記第2の動作モードにおいて、上記キャパシタの第2端子と上記バッファ回路の入力とを接続し、上記キャパシタの第1端子と上記基準電圧の供給線とを接続する
請求項1に記載のサンプル・ホールド回路。
The switch circuit is
In the first operation mode, the first terminal of the capacitor and the output of the buffer circuit are connected, the second terminal of the capacitor and the input terminal are connected, the input of the buffer circuit and the predetermined reference Connect the voltage supply line,
2. The sample circuit according to claim 1, wherein, in the second operation mode, the second terminal of the capacitor is connected to an input of the buffer circuit, and the first terminal of the capacitor is connected to the reference voltage supply line. Hold circuit.
上記第1の動作モードから上記第2の動作モードへ移行するとき、上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチの少なくとも一方より後に上記第3のスイッチがオンからオフへ変化する
請求項1または2に記載のサンプル・ホールド回路。
When the transition from the first operation mode to said second mode of operation, the first aspect or the first switch and the second of said third switch after the at least one switch is changed from on to off 2. The sample and hold circuit according to 2.
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