JPH03104095A - トラック・ホールド回路 - Google Patents

トラック・ホールド回路

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JPH03104095A
JPH03104095A JP1241312A JP24131289A JPH03104095A JP H03104095 A JPH03104095 A JP H03104095A JP 1241312 A JP1241312 A JP 1241312A JP 24131289 A JP24131289 A JP 24131289A JP H03104095 A JPH03104095 A JP H03104095A
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Japan
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circuit
voltage
hold
holding
diode bridge
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JP1241312A
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Naoya Kusayanagi
直也 草柳
Makoto Imamura
誠 今村
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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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】 く産業上の利用分野〉 本発明は、高速トラック・ホールド回路における高速化
および高精度化に関するものである.く従来の技術〉 従来から高遠のトラック・ホールド回路のサンプリング
・スイッチにはダイオードブリッジが用いられている.
ディスクリート素子を用いたトラック・ホールド回路は
配線のLやCによる影響で、速度に制約(例えば30〜
50MHz)が生じるので、それ以上高速にするために
はIC化が必要となる. 第2図は高速ICプロセスにより実現された従来の高速
トラック・ホールド回路の具体例を示す構成回路図であ
る.D1〜D4はダイオードブリッジ回路《以下ダイオ
ードブリッジと呼ぶ)を禍成するショッl・キーダイオ
ード、VioはダイオードD1とD3の接続点とコモン
の間に加わるアナログ入力電圧、CI1はダイオードD
2とD4の接続点とコモンの間に接続するホールドキャ
パシタ、R1,R2はそれぞれの一端が正電源電圧”c
cに接続しそれぞれの他端がダイオードブリッジ1のア
ノード測端子(D1,D2のアノード端子〉およびカソ
ード(lII#A子(D3.D4のカソード端子)に接
続する電流制限用抵抗、D5〜D8はダイオードブリッ
ジ1のアノード開およびカソード開とコモンの間に接続
してホールド時にダイオードブリッジ1に逆バイアス電
圧を与えるためのショットキーダイオード、Q,Q2は
そのコレクタ端1 子がそれぞれ抵抗R,R2の他端と接続し、そ1 のエミッタ端子同士が接続して差動トランジスタ対を構
成するSST等の超高速NPNトランジスタ、V 2 
, V iはそれぞれトランジスタQ1.Q2のベース
端子とコモンの間に加わる電流切換用のT/Hクロック
、Q3はトランジスタQ1.Q2のエミッタ端子にその
コレクタ端子が接続するNPNトランジスタ、R はト
ランジスタQ3の3 エミッタ端子と負電源電圧VEEの間に接続する抵抗、
VBBはトランジスタQ3のベース端子とコモンの間に
加わる定t流設定用電圧である.トランジスタQ .抵
抗R およびバイアス電圧源VBB33 は定電流回路を横戒する.トランジスタQ1.Q2およ
び上記の定電流回路からなる回路はグイオ一ドブリッジ
1をその駆動端子、すなわちアノド側端子(D1.D2
のアノード端子〉およびカソード開端子(D3 , D
4のカソード端子)を介して駆動する駆動回F#12を
構成する.上記回路において、V がLow,V1がH
 i2 ghのときトランジスタQ2がオン,Q1がオフとなっ
て、抵抗R1から出力される電流Iはダイオードブリッ
ジ1を順方向に流れ、抵抗R2からの電流Iとともに合
流し、トランジスタQ2を介して2■の電流がトランジ
スタQ3および抵抗R3からなる定電流回路に流入する
.この結果ダイオードブリッジ1からなるスイッチが導
通してトラック状態となり、キャパシタCtIの電圧は
入力電圧v.に追従する.V2がH ig h , V
 1がL1n OWのときトランジスタQ2がオフ,Q1がオンとなっ
て、抵抗R2からの電流IはダイオードD.D を通っ
てコモンに流れ込み、コモンから78 ダイオードD5,D6を介して流れ込む電流Iと抵抗R
1から出力される電流Iと合流し、トランジスタQ1を
介して2Iの電流がトランジスタQ3および抵抗R3か
らなる定電流源に流入する.この結果ダイオードブリッ
ジ1は逆バイアスされてオフとなって、ホールド状態と
なり、キャパシタCHの電圧は入力電圧Vloから切離
されて一定に保持される.実際には入力電圧vioはホ
ールドアンプを介してダイオードブリッジ回路1に加え
られ、ホールドキャパシタC,の保持電圧はホールドア
ンプを介して出力される. く発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記の回路では入力信号vioの変化に
よりダイオードブリッジ1を流れる電流が変るため、ト
ラック/ホールド切換のスピードが一定にならないとい
う問題があった.これはPNPトランジスタを用いた高
精度なソース定電流源を抵抗R1,R2にW換えれば改
善されるが、高遠ICプロセスではPNPトランジスタ
が得られないという問題があった。
本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、
IC化された高速・高精度な高速トラック・ホールド回
路を実現することを目的とする.く課題を解決するため
の手段〉 本発明はダイオードブリッジ回路のスイッチ動作により
入力信号をホールドキャパシタで追従・保持するように
構成したトラック・ホールド回路に係るもので、その特
徴とするところはダイオードブリッジ回路を駆動する駆
動回路と、前記ダイオードブリッジ回路の出力電圧を保
持するホールドキャパシタと、このホールドキャパシタ
の保持電圧を入力してその入力電圧に追従したシフト電
圧を発生するレベルシフト回路を具備するホールドアン
プと、前記レベルシフト回路の出力端とダイオードブリ
ッジ回路の駆動端子との間に接続する抵抗とを備え、抵
抗を介してダイオードブリッジ回路に入力信号レベルと
無関係に定電流を供給するように横成した点にある. く作用〉 シフト電圧が入力信号に追従して変化するので、シフト
電圧と入力信号レベルの差が一定.となり、抵抗を介し
てダイオードブリッジ回路に定電流が流れる. く実施例〉 以下、図面を用いて本発明を詳しく説明する.第1図は
本発明に係るトラック・ホールド回路の一実施例を示す
構成回路図で、一部をブロックで表したものである.こ
こで第2図と同じ部分は同一の記号を付して説明を省略
する.1はダイオードブリッジ回路、2はT/Hクロツ
クによりダイオードブリッジ回F!61からの出力電流
を切換える駆動回路、3はダイオードブリッジ回路1に
入力電圧Vioを加える高速アンプ、4はホールドキャ
パシタCHの保持電圧に対応する電圧を出力する帰還形
の高精度ホールドアンプでレベルシフト回路を内蔵する
もの、RIはホールドアンプ4からのシフト電圧出力端
子とダイオードブリッジ回路1の駆動端子との間に接続
する電流設定用抵抗である−vDDは高速アンプ3に供
給される負電源電圧である. ホールドアンプ4において、Q4.Q5およびQ,Q7
は低入力電流の差動段を構成するNP6 Nトランジスタ、Q9 ,Q1Gは出力バツファを構戒
するNPN}ランジスタ、Rfはフィードバック用の抵
抗、I  ,I  は動作電流を決める定電12 流源であり、Q11はレベルシフト用のトランジスタ.
R およびR5はレベルシフト電圧を決める4 抵抗、Q12はシフト電圧出力用トランジスタである. 上記の構成の回路の動作を次に説明する.ダイオードブ
リッジ回路1および駆動回路2の動作は第2図の従来例
の場合と同様である.ホールドアング4において、差動
段のトランジスタQ4.Q5およびQ  .Q  には
それぞれ■1/2の動作67 電流が流れる.抵抗Ryのフィードバックにより、保持
電圧V と出力電圧V。との間はゲイン1のH 増幅器となる.すなわち VH七Vo             ・・・(1)し
たがってトランジスタQ7のコレクタ電圧VAは、Q9
〜Q12のペースエミッタ間電圧VBEを等しいとする
と、 VA = VH +2 VBE        ”・(
 2 )となり、ブートストラップ電圧VBは v =V 十vs−vBE B    ^ V, +2VBE十(R4+R5 )VBE/R4−V
BE = VH 十( 2 R4 +R5 ) VBE/ R
4・・・ (3) となり保持電圧v11に追従する。ここでV,はレベル
シフト回路により生じるシフト電圧である.駆動回路2
における定電流回路の定電流値がI。
のとき、 R  =2VB/To       −<4>I となるようなR を選択すると、ホールド時に入I 力電圧Vinが変化しても、これと無関係に一定の電流
がダイオードブリッジ回路1のダイオードに流れる. このような構成のトラック・ホールド回路によれば、ホ
ールドアンプ中の高精度レベルシフトによるブートスト
ラップ電圧が入力信号に精度よく追従するので、ダイオ
ードブリ・ツジに一定のt流を流すことができる.その
結果、NPN}ランジスタと抵抗だけの一般的な高速I
Cプロセスの条件のもとで、トラック・ホールド回路の
高速・高精度化を図ることができる.これにより、例え
ば1 00MHz 1 0ビット精度のトラック・ホー
ルド回路を実現することができる. なお上記の実施例において、駆動回路2およびホールド
アンプ4はバイボーラトランジスタで構成しているが、
これに限らず、FET等他の能働素子を用いることがで
きる. また第1図の回路において、ダイオードD5〜D8を省
略するような構成も、動作電流によってはホールド時の
ダイオードブリッジの逆バイアス電圧を確保できるので
、可能である. く発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、本願発明によれば、I
C化された高速・高精度な高速トラック・ホールド回路
を簡単な構成で実現することができる.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るトラック・ホールド回路の一洟施
例を示す楕成回路図、第2図は従来例のトラック・ホー
ルド回路を示す構成回路図である.1・・・ダイオード
ブリッジ回路、2・・・駆動回路、4・・・ホールドア
ンプ、■.・・・入力信号、CM・・・ホ+n ールドキャパシタ、■ ・・・シフト電圧、Q11・・
・レS

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  ダイオードブリッジ回路のスイッチ動作により入力信
    号をホールドキャパシタで追従・保持するように構成し
    たトラック・ホールド回路において、ダイオードブリッ
    ジ回路を駆動する駆動回路と、前記ダイオードブリッジ
    回路の出力電圧を保持するホールドキャパシタと、この
    ホールドキャパシタの保持電圧を入力してその入力電圧
    に追従したシフト電圧を発生するレベルシフト回路を具
    備するホールドアンプと、前記レベルシフト回路の出力
    端とダイオードブリッジ回路の駆動端子との間に接続す
    る抵抗とを備え、入力信号レベルと無関係に抵抗を介し
    て定電流を供給するように構成したことを特徴とするト
    ラック・ホールド回路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007074869A (ja) * 2005-09-09 2007-03-22 Pentax Corp 超音波モータ

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