JPH02152098A - サンプルホールド回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、サンプルホールド回路に係り、特に高精度な
サンプルホールド回路を実現する回路方式に関する。

〔従来の技術〕

従来、サンプルホールド回路については、現代工学社［
スイッチドキャパシタ回路Ｊ（ｐｐ、５６−５７）にあ
るように、第２図のような、スイッチとコンデンサとバ
ッファアンプから成る回路が用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、サンプルスイッチから生じるチャージ
インジェクションによるフィードスルーの点について配
慮がされておらず、フィードスルーによるオフセット電
圧が発生し、入力した電圧とホールドされている電圧が
、オフセット電圧の分だけずれているという問題があっ
た。

すなわち、入力をホールドするために、トランジスタス
イッチ２をオフすると、このスイッチ２のゲート下に蓄
えられていたチャンネルチャージの一部（約半分）　ｑ
ｉｔが、コンデンサ３の方へ流入する。このためコンデ
ンサ３へ蓄えられる電圧はｖｏではなく、コンデンサ３
の容量値をＣとするとき、 となり１本来の値からｑｚｔ／Ｃだけずれる。これをオ
フセット電圧と言う。

本発明の目的は、オフセット電圧を低減する回路を付加
したサンプルホールド回路を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、サンプルホールド回路のアンプに。

補正入力端子を設け、入力信号をサンプルホールドする
スイッチとコンデンサの他に、参照電圧をサンプルホー
ルドするスイッチとコンデンサを設け、参照電圧に加わ
ったフィードスルーによるオフセット電圧をアンプの補
正入力端子に印加し、信号入力端子のオフセット電圧を
杓ち消すことにより達成される。

〔作用〕

補正入力付アンプの出力信号は、アンプの入力端子の信
号と、補正入力端子の信号の和が増幅されたものとなる
。補正入力端子に、スイッチのフィードスルーによるオ
フセット電圧を印加し、信号入力端子のオフセットを打
ち消す方向へ接続しておけば、オフセットが低減された
サンプルホールド出力が得られる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。

本発明の主要な構成要素は、（ａ）補正入力端子を持っ
た差動入力アンプ、及び（ｂ）入力信号をサンプルホー
ルドするスイッチ及びコンデンサと、参照電圧をサンプ
ルホールドするスイッチ及びコンデンサである。

まず補正入力付きアンプを説明する。第１図において、
アンプには本来の差動入力端子４−１とｑｔＬ列に、補
正用の差動入力端子４−２を設ける。

これらはともにｎ　Ｍ、　ＯＳの差動ペアトランジスタ
と、定電流源から成る。

差動ペアトランジスタ４−１の一方のトランジスタのド
レインを、図に示すように、他方の差動ペアトランジス
タ４−２の一方のトランジスタのドレインと接続する。

もう一方のトランジスタのドレインも、ドレイン同士を
接続する。これら２つのドレイン同士の接続点を、カレ
ントミラー負荷５の２つの端子５−１．５−２にそれぞ
れ接続する。こうして、補正入力付きアンプを形成でき
る。

この補正入力付きアンプは、本来の差動入力端子４−１
に印加される差動入力電圧と、補正用の差動入力端子４
−２に印加される差動入力電圧の和の電圧を出力する（
補正入力端子の入力トランジスタに印加する電圧の方向
を逆にすれば、差の電圧を出力することもできる。）。

次に本発明の第２の構成要素は、２つのサンプルホール
ド回路である。第１は、端子１−１に印加される入力電
圧ｖ１ｎをサンプルホールドするスイッチ２−１とコン
デンサ３−１である。第２は、端子１−２に印加される
参照電圧Ｖｒｅ＊　をサンプルホールドするスイッチ２
−２とコンデンサ３−２である。

本実施例ではこれら２つのサンプルホールド回路を、第
１図に示すように、補正入力付きアンプに接続する。ま
ず補止入力端子４−２の一方のトランジスタのゲートに
、参照電圧のサンプルホールド回路（２−２および３−
２）を接続し、他方のトランジスタのゲートに、参照電
圧Ｖｒｅｊ　自体を接続する。つぎに本来の差動入力端
子４−１の一方のトランジスタのゲートには、入力電圧
ｖｌｎのサンプルホールド回路（２−１および３−１）
を接続する。他方のトランジスタのゲートには、本アン
プの出力電圧Ｖ　ｏ　ｕ　ｔ　を接続し、負帰還ループ
を形成する。

つぎに本発明の回路の動差を説明する。サンプルホール
ド回路には２つの動作サイクルがある。

サンプルサイクルと、ホールドサイクルである。

サンプルサイクルは、サンプルホールド回路の出力が入
力信号■Ｉｎに追従して動くサイクルであり、ホールド
サイクルは、スイッチ２−１．２−２をオンからオフへ
変える瞬間の入力信号Ｖ　１ｎの値を保持して出力し続
けるサイクルである。

サンプルサイクルではスイッチ２−１．２−２ともにオ
ンとなっている。補正入力端子４−２の２つのゲートに
は、このとき図かられかるように、ともに参照電圧Ｖｒ
ｅ１が印加される。したがって補止入力端子には差動入
力が無く１本来の差動入力の動作には影響が無い。本来
の差動入力４−１の一方のゲートにはスイッチ２−１が
オンになったサンプルホールド回路が接続され、他方の
ゲートには本アンプの出力信号Ｖ　ｏ　ｕ　ｔが接続さ
れている。このため本アンプはボルテージフォロワー形
式の負帰還アンプとなり、入力信号Ｖ　ｓ　ｎに追従し
た出力が得られる。

一方ホールドサイクルではスイッチ２−１．２−２とも
オフとなる。この時もアンプがポルデージフォロワーの
形式に接続されていることは変らない。したがって、補
１ヒ入力の影響を考えなければ、コンデンサ３−１に蓄
えられている電圧が出力される。コンデンサに蓄えられ
ている電圧は。

スイッチからのチャージインジェクションを含んでいる
のでＶ＋ｎ＋ｑｚｔ／Ｃである。チャージインジェクシ
ョン分ｑ１ｔ／Ｃが誤差オフセット電圧となる。

ところで、補正入力端子の一方には、上述したようにサ
ンプルホールド回路（２−２，３−２）が接続しである
。この回路も、スイッチ２−２がオフどなった時、チャ
ージインジェクションによる誤差を含む。つまり、コン
デンサ３−２に蓄えられている電圧は、参照電圧と誤差
分Ｖｒｅｚ＋ｑ□。

／Ｃである。ここでは、コンデンサ３−１と３−２の大
きさは等しく、スイッチ２−１．２−２の大きさも等し
いとした。この場合、誤差分ｑ　ｚｔ／Ｃは等しくなる
。ところで補止差動入力端子４−２の一方の入力には、
参照電圧Ｖｒｅｚが、他方のサンプルホールド回路には
Ｖｒｅｚ＋　ｑ　ｚｔ／　Ｃが印加されるので、正味の
差動入力信号はｑ１ｔ／Ｃとなる。この入力は出現の差
動入力からの信号に加算される。コンデンサ３−１に蓄
えられている電圧が前記式（１）で与えられるので、補
正入力端子からの、ｑｔｔ／Ｃを逆方向に印加するよう
に加えることにより、誤差分ｑｉｔ／Ｃを打ち消した出
力を得ることができる。

このようにしてオフセット電圧を打ち消したサンプルホ
ールド回路を得ることができる。

第３図は本発明の第２の実施例である。差動入力端子４
−１に、入力信号ｖ、ｎのサンプルホールド回路（２−
１，３−１）を付け、他方をアンプの出力端子に結ぶこ
と、および、補正入力端子４−２を設け、参照電圧Ｖ　
ｒ　ｅ　ｉのサンプルホールド回路（２−２，３−２）
を設け、他方を参照電圧Ｖ　ｒ　ｅ　ｉに接続すること
は、実施例１と同様である。

本実施例では、アンプの負荷回路を工夫して、いわゆる
カスコード型の回路構成とし、利得の高いアンプに負帰
還を施した構成となっている。そのためアンプの利得誤
差が低減し、さらに高精度なサンプルホールド回路を実
現できる。

〔発明の効果〕 以上、本発明によれば、スイッチのチャージインジェク
ションによるオフセット電圧を打ち消すことができるの
で、サンプルホールド回路を高精度化する効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の回路図、第２図は従来
のサンプルホールド回路の回路図、第３図は本発明の第
２の実施例の路図である。 １・・・入力端子、２・・・サンプルスイッチ、３・・
・ホールドコンデンサ、４−１・・・差動入力端子、４
−２・・・補正差動入力端子、５・・・カレントミラー
負荷。 ナシ７′ル阜す１ ワ ／−１人力２怖子 ノーｚ　しファＬ＞ス入力Ｘ昂条 歪二奏　サガ°ノＬスイ／＋ カし５本ミラー０荷

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、スイッチとコンデンサとバッファアンプより成るサ
   ンプルホールド回路において、バッファアンプの差動入
   力に並列に、補正用の差動入力を接続し、参照電力をサ
   ンプルホールドするスイッチとコンデンサを設け、これ
   を補正用の差動入力に接続したことを特徴とするサンプ
   ルホールド回路。