JPH0389712A - 不平衡アナログ電気信号を完全差動平衡信号に変換する装置 - Google Patents
不平衡アナログ電気信号を完全差動平衡信号に変換する装置Info
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- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
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- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/005—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements using switched capacitors, e.g. dynamic amplifiers; using switched capacitors as resistors in differential amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
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- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
- H03F1/303—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters using a switching device
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は不平衡アナログ電気信号を完全差動信号に変換
してアナログ信号ブセロス回路に用いるようにした変換
装置に係る。
してアナログ信号ブセロス回路に用いるようにした変換
装置に係る。
［従来型の説明コ
アナログ信号を処理するには電源ノイズ、グラウンドノ
イズ、デジタル信号ノイズ等に不感なる利点から完全差
動信号とするのが好ましい。
イズ、デジタル信号ノイズ等に不感なる利点から完全差
動信号とするのが好ましい。
この不感性はこれらノイズがコモンモードのみに於いて
変換され、差動信号には現われないということからであ
る。
変換され、差動信号には現われないということからであ
る。
然し多くの場合入力信号は不平衡であるかシングルエン
ド信号であり、従って先ず完全な差動（平衡）信号に直
す必要がある。
ド信号であり、従って先ず完全な差動（平衡）信号に直
す必要がある。
黙しながらこの目的として用いる変換では後述するよう
に電源ノイズとか多くの場合信号グラウンドとは一致し
ない回路グラウンドからのノイズの形響を受は易い。こ
の変換にとって影響を受は易い他の種類のノイズはデジ
タル信号とか他の種類のノイズがありこれは高い周波数
に於いて容量的に結合され易い。
に電源ノイズとか多くの場合信号グラウンドとは一致し
ない回路グラウンドからのノイズの形響を受は易い。こ
の変換にとって影響を受は易い他の種類のノイズはデジ
タル信号とか他の種類のノイズがありこれは高い周波数
に於いて容量的に結合され易い。
ともあれ、最初からこのようにして信号に導入されて信
号が変わってしまい、そしてこの変えられた信号が重畳
されてしまったら、いかに後の回路構成で平衡をとろう
としても最早ノイズは除去できない。
号が変わってしまい、そしてこの変えられた信号が重畳
されてしまったら、いかに後の回路構成で平衡をとろう
としても最早ノイズは除去できない。
従って本発明の目的は不平衡アナログ信号を完全な差動
信号に変換し上述のノイズに悪影響を受けないような装
置を提供することにある。
信号に変換し上述のノイズに悪影響を受けないような装
置を提供することにある。
［目的を達成する手段］
本発明は上記目的及び他の目的及び効果を達成するもの
であって不平衡アナログ電気信号を完全差動平衡信号に
変換する装置により達成されるが、その特徴は次に示す
ようなものである。
であって不平衡アナログ電気信号を完全差動平衡信号に
変換する装置により達成されるが、その特徴は次に示す
ようなものである。
即ち、第１入力２２及び第２入力２４と、これらに対応
して第１出力２６及び第２出力２８とを有する完全差動
平衡増巾器２ｏを具備して成り、上記出力の各々は両者
値が同じである第１インピーダンス３４及び第２インビ
ーダン・ス３６を夫々通して対応する入力へとフィード
バックされており、上記第１出力は第３インピーダンス
３２を通して上記差動増巾器の第２入力へ接続されると
共に、第３インピーダンスに値が等しい第４インピーダ
ンス３ｏが第１入力に直列に接続されていることを特徴
とする。
して第１出力２６及び第２出力２８とを有する完全差動
平衡増巾器２ｏを具備して成り、上記出力の各々は両者
値が同じである第１インピーダンス３４及び第２インビ
ーダン・ス３６を夫々通して対応する入力へとフィード
バックされており、上記第１出力は第３インピーダンス
３２を通して上記差動増巾器の第２入力へ接続されると
共に、第３インピーダンスに値が等しい第４インピーダ
ンス３ｏが第１入力に直列に接続されていることを特徴
とする。
［実 施 例コ
本発明は添付図面に付いて若干の好ましい実施例を説明
するがこれらは例示に過ぎない。
するがこれらは例示に過ぎない。
第１図に付いて説明する。これは典型的な公知例を示し
、不平衡アナログ信号を平衡信号に変換する（シングル
エンドから差動へと）装置を示す。この装置は従来の不
平衡演算増巾器１０より成り対称電圧ｖ０゜及びＶＳＳ
で給電され、反転入力１２、非反転入力１４及び出力！
６を有する。この非反転入力１４はアースに接続されて
いるがアナログ信号Ｖｌｎ （シングルエンド）は抵
抗（ａＲ＋の抵抗１５を経て反転入力１２へと印加され
る。Ｒ，と一般に等しい抵抗値Ｒ２を有する第２の抵抗
１７は増巾器１０の出力端子１６と反転入力端子１２と
の間にネガティブフィードバック接続される。信号Ｖｌ
ｎは更に本変換器の出力端子１８へと直接送られる。結
果はＶ。ｕｔ”＝Ｖｌｎとなり、今この演算増巾器が理
想的なもので無限の利得を有するとすれば直接Ｖ。ｕｔ
−＝ −Ｖｌｎが得られる。
、不平衡アナログ信号を平衡信号に変換する（シングル
エンドから差動へと）装置を示す。この装置は従来の不
平衡演算増巾器１０より成り対称電圧ｖ０゜及びＶＳＳ
で給電され、反転入力１２、非反転入力１４及び出力！
６を有する。この非反転入力１４はアースに接続されて
いるがアナログ信号Ｖｌｎ （シングルエンド）は抵
抗（ａＲ＋の抵抗１５を経て反転入力１２へと印加され
る。Ｒ，と一般に等しい抵抗値Ｒ２を有する第２の抵抗
１７は増巾器１０の出力端子１６と反転入力端子１２と
の間にネガティブフィードバック接続される。信号Ｖｌ
ｎは更に本変換器の出力端子１８へと直接送られる。結
果はＶ。ｕｔ”＝Ｖｌｎとなり、今この演算増巾器が理
想的なもので無限の利得を有するとすれば直接Ｖ。ｕｔ
−＝ −Ｖｌｎが得られる。
ＶＯｕｔ はノイズがないが、ＶＯｕｔ−は演算増巾
器１０のグラウンドノイズが入っており、２ １＋□及び電源ＶＤ ＋）＋ ｖｌｉ Ｈのノイズによ
ってＲ。
器１０のグラウンドノイズが入っており、２ １＋□及び電源ＶＤ ＋）＋ ｖｌｉ Ｈのノイズによ
ってＲ。
乗算された出力となる。
上記グラウンドとは実際には回路にとって内部的なもの
で外部的ノイズとは異なり図で別な記号で示すように質
が低下している。
で外部的ノイズとは異なり図で別な記号で示すように質
が低下している。
第２図に示す変換器も公知のものであるが、第１図回路
をカスケードに２つ接げたもので従ってこの技術でよく
知られたように同じ様な利点が得られる。
をカスケードに２つ接げたもので従ってこの技術でよく
知られたように同じ様な利点が得られる。
第３図は本発明による不平衡−平衡変換器の第１の実施
例を示し、電圧ＶＤＤ及びＶ。により供給される完全差
動演算増巾器２０が第１入力２２及び第２入力２４をそ
の対応出力と共に有する。不平衡入力信号Ｖｌｎは抵抗
値Ｒ，を有する抵抗３０を通して第１入力２２に印加さ
れ、出力端子２６は同じ抵抗値を有する抵抗３２を通し
て第２入力２４に接続される。出力２６゜２８の各々と
は夫々同じ抵抗値Ｒ２を有する抵抗３４．３６を通して
入力２２．２４夫々にフィードバックされる。信号Ｖ。
例を示し、電圧ＶＤＤ及びＶ。により供給される完全差
動演算増巾器２０が第１入力２２及び第２入力２４をそ
の対応出力と共に有する。不平衡入力信号Ｖｌｎは抵抗
値Ｒ，を有する抵抗３０を通して第１入力２２に印加さ
れ、出力端子２６は同じ抵抗値を有する抵抗３２を通し
て第２入力２４に接続される。出力２６゜２８の各々と
は夫々同じ抵抗値Ｒ２を有する抵抗３４．３６を通して
入力２２．２４夫々にフィードバックされる。信号Ｖ。
ｕｔ。及びＶ。ｕｔが出力に現われるが完全差動増巾器
の原理に基づきこれらの絶対値は等しく極性は反対であ
る。増巾器２０の入力ノードにつき電流平衡式を作れば
、この回路の完全伝達関数として次の式が得られる。（
但し理想演算増巾器、即ち無限利得で伝達関数にＯ又は
ボールが含まれないものとする） Ｖｏｕｔ／ ｌ／、ｎ＝−２Ｒ２／ （２Ｒ１−Ｒ２）
如何なる場合でもこの回路の伝達関数が複合面の一定位
置に於いてボールを含むから抵抗値Ｒｌ、 Ｒ２はポジ
ティブフィードバックがネガティブフィードバックより
大きくなる半分面にボールが存在しないように選ばねば
ならない。
の原理に基づきこれらの絶対値は等しく極性は反対であ
る。増巾器２０の入力ノードにつき電流平衡式を作れば
、この回路の完全伝達関数として次の式が得られる。（
但し理想演算増巾器、即ち無限利得で伝達関数にＯ又は
ボールが含まれないものとする） Ｖｏｕｔ／ ｌ／、ｎ＝−２Ｒ２／ （２Ｒ１−Ｒ２）
如何なる場合でもこの回路の伝達関数が複合面の一定位
置に於いてボールを含むから抵抗値Ｒｌ、 Ｒ２はポジ
ティブフィードバックがネガティブフィードバックより
大きくなる半分面にボールが存在しないように選ばねば
ならない。
この条件はＲ＋＞Ｒ＊／２である時のみ確認できるとい
える。
える。
そこでＲＩ−１，５Ｒ２と選ぶことにより、次の式が得
られる。
られる。
Ｖｏｕｔ／ Ｖｌｎ＝ −１
平衡型演算増巾器である上述した回路に於いては、電源
及びグラウンドノイズ並びにデジタルノイズは増巾器の
対称性からコモンモードのみに於いて出力に結合され、
従って上記ノイズは差動的には現われない。
及びグラウンドノイズ並びにデジタルノイズは増巾器の
対称性からコモンモードのみに於いて出力に結合され、
従って上記ノイズは差動的には現われない。
もしアナログプロセスが不連続であってスイッチド（ス
イッチ付）キャパシタ技術を用いるならば、本発明は第
４図に示すようにこの技術を用いて実施することができ
る。この際、抵抗３０．３２はスイッチドキャパシタ１
３０，１３２に置換え、抵抗３４．３６は夫々固定キャ
パシタ１３５゜１３７が並列に接続されたスイッチドキ
ャパシタ１３４．１３５に置換えるものとする。但しこ
の固定キャパシタはキャパシタ１３４，１３６がグラウ
ンドに放電された時に演算増巾器がオーブンループとな
らないようにする目的のものである。
イッチ付）キャパシタ技術を用いるならば、本発明は第
４図に示すようにこの技術を用いて実施することができ
る。この際、抵抗３０．３２はスイッチドキャパシタ１
３０，１３２に置換え、抵抗３４．３６は夫々固定キャ
パシタ１３５゜１３７が並列に接続されたスイッチドキ
ャパシタ１３４．１３５に置換えるものとする。但しこ
の固定キャパシタはキャパシタ１３４，１３６がグラウ
ンドに放電された時に演算増巾器がオーブンループとな
らないようにする目的のものである。
キャパシタ１３０，１３２，１３４．及び１３６が今周
波数ｆｓでスイッチングされたとする。今Ｃをキャパシ
タの容量とすればＲ＝ １ ／ ｆｇ−ｃという値の抵
抗が接続されたと等価になることは公知の技術であろう
。
波数ｆｓでスイッチングされたとする。今Ｃをキャパシ
タの容量とすればＲ＝ １ ／ ｆｇ−ｃという値の抵
抗が接続されたと等価になることは公知の技術であろう
。
固定キャパシタ１３５及び１３７を用いたことは伝達関
数にボールを発生するが、これらキャパシタはこのよう
なボールが入力信号の有効周波数帯域外にするような容
量とすることができる。
数にボールを発生するが、これらキャパシタはこのよう
なボールが入力信号の有効周波数帯域外にするような容
量とすることができる。
“インピーダンス”なる用語が請求の範囲に用いられて
いるが、これはスイッチドキャパシタの等価抵抗も指称
しようとして用いた技術用語である。
いるが、これはスイッチドキャパシタの等価抵抗も指称
しようとして用いた技術用語である。
蕊に本発明の好ましい実施例をとり上げ説明したが、本
発明思想の範囲内に於いて他の変型、変更がなし得るこ
とは当業者は理解できよう。
発明思想の範囲内に於いて他の変型、変更がなし得るこ
とは当業者は理解できよう。
特許請求の範囲に参照数字を挿入しであるがこれら数字
は理解を助ける意味で挿入したものであって、何ら本発
明要旨を限定するものではない。
は理解を助ける意味で挿入したものであって、何ら本発
明要旨を限定するものではない。
第１図は公知の不平衡−平衡変換器の回路図、第２図は
公知の別の不平衡−平衡変換器の回路図、第３図は本発
明第１実施例の不平衡−平衡変換器の回路図、第４図は
本発明第２実施例の不平衡−平衡変換器の回路図である
。 ２０・・・完全差動平衡増巾器 ２２・・・第１入力 ２４・・・第２入力２６・
・・第１出力 ２８・・・第２出力３４・・・第
１インピーダンス ３６・・・第２インピーダンス ３２・・・第３インピーダンス ３０・・・第４インピーダンス 化３名 第 図 第４図
公知の別の不平衡−平衡変換器の回路図、第３図は本発
明第１実施例の不平衡−平衡変換器の回路図、第４図は
本発明第２実施例の不平衡−平衡変換器の回路図である
。 ２０・・・完全差動平衡増巾器 ２２・・・第１入力 ２４・・・第２入力２６・
・・第１出力 ２８・・・第２出力３４・・・第
１インピーダンス ３６・・・第２インピーダンス ３２・・・第３インピーダンス ３０・・・第４インピーダンス 化３名 第 図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 不平衡アナログ電気信号を完全差動平衡信号に変換
する装置に於いて、第１入力（２２）及び第２入力（２
４）と、これらに対応して第１出力（２６）及び第２出
力（２８）とを有する完全差動平衡増巾器（２０）を具
備して成り、上記出力の各々は両者値が同じである第１
インピーダンス（３４）及び第２インピーダンス（３６
）を夫々通して対応する入力へとフィードバックされて
おり、上記第１出力は第３インピーダンス（３２）を通
して上記差動増巾器の第２入力へ接続され、一方、第３
インピーダンスに値が等しい第４インピーダンス（３０
）が第１入力に直列に接続されていることを特徴とする
不平衡アナログ電気信号を完全差動平衡信号に変換する
装置。 ２ 上記インピーダンスは実質上抵抗であることを特徴
とする不平衡アナログ電気信号を完全差動平衡信号に変
換する装置。 ３ 上記第３、第４インピーダンスが上記第１、第２イ
ンピーダンス（Ｒ＿２）の値の半分より大きいことを特
徴とする不平衡アナログ電気信号を完全差動平衡信号に
変換する装置。 ４ 上記第３、第４インピーダンスが上記第１、第２イ
ンピーダンス（Ｒ＿２）の抵抗値乃至その１．５倍に等
しいことを特徴とする不平衡アナログ電気信号を完全差
動平衡信号に変換する装置。 ５ 上記第１、第２インピーダンスの各々が固定キャパ
シタに並列であるスイッチドキャパシタにより構成され
、第３、第４インピーダンスの各々はスイッチドキャパ
シタにより構成されていることを特徴とする不平衡アナ
ログ電気信号を完全差動平衡信号に変換する装置。 ６ 上記第３、第４インピーダンスの等価抵抗成分が上
記第１、第２インピーダンスの等価抵抗成分の値の半分
より大きい値を存することを特徴とする不平衡アナログ
電気信号を完全差動平衡信号に変換する装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT8921553A IT1231388B (it) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | Convertitore di segnali elettrici analogici sbilanciati in segnali tutto-differenziali |
| IT21553A/89 | 1989-08-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0389712A true JPH0389712A (ja) | 1991-04-15 |
| JP2954299B2 JP2954299B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=11183516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2220945A Expired - Fee Related JP2954299B2 (ja) | 1989-08-25 | 1990-08-22 | 不平衡アナログ電気信号を完全差動平衡信号に変換する装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5070305A (ja) |
| EP (1) | EP0415080B1 (ja) |
| JP (1) | JP2954299B2 (ja) |
| DE (1) | DE69014481T2 (ja) |
| IT (1) | IT1231388B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012080526A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-04-19 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | シングル差動変換回路 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2055296C (en) * | 1990-12-11 | 1995-04-04 | Bruce James Wilkie | Analog image signal processor circuit for a multimedia system |
| US5576980A (en) * | 1991-06-28 | 1996-11-19 | Texas Instruments Incorporated | Serializer circuit for loading and shifting out digitized analog signals |
| US5220286A (en) * | 1991-06-28 | 1993-06-15 | International Business Machines Corporation | Single ended to fully differential converters |
| US5202645A (en) * | 1991-12-12 | 1993-04-13 | National Semiconductor Corporation | Stabilized transient response of a cascode CMOS amplifier |
| US6172548B1 (en) * | 1994-12-30 | 2001-01-09 | Stmicroelectronics, Inc. | Input stage with reduced transient time for use in multiplexing transducers that require a switched DC bias |
| CA2288758C (en) * | 1997-05-05 | 2007-07-17 | Alexander R. Roustaei | Optical scanner and image reader for reading images and decoding optical information including one and two dimensional symbologies at variable depth of field |
| JP3771172B2 (ja) | 2000-02-11 | 2006-04-26 | ゲオルク ノイマン ゲー・エム・ベー・ハー | 平衡化回路配列 |
| JP4623008B2 (ja) * | 2004-08-20 | 2011-02-02 | 株式会社村田製作所 | Ｆｍ検波回路 |
| WO2012032736A1 (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-15 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 増幅回路 |
| US9385677B2 (en) * | 2014-08-29 | 2016-07-05 | Realtek Semiconductor Corp. | Method and apparatus for gain enhancement of differential amplifier |
| US9806703B2 (en) * | 2015-09-03 | 2017-10-31 | Mediatek Inc. | Single-ended to differential conversion circuit and signal processing module |
| GB2560046A (en) | 2017-02-27 | 2018-08-29 | Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd | MEMS sensors |
| KR20220019347A (ko) * | 2020-08-10 | 2022-02-17 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 전류 모드 로직 드라이버 및 이를 포함하는 전송 드라이버 |
| CN115580249B (zh) * | 2022-11-18 | 2023-03-31 | 合肥灿芯科技有限公司 | 一种新型可变增益全差分运算放大器的启动电路设计 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2613652A1 (de) * | 1976-03-31 | 1977-10-20 | Bosch Gmbh Robert | Brueckenverstaerker |
| JPS5675712A (en) * | 1979-11-26 | 1981-06-23 | Nec Corp | Power amplifier |
| US4404525A (en) * | 1981-03-03 | 1983-09-13 | American Microsystems, Inc. | Switched capacitor gain stage with offset and switch feedthrough cancellation scheme |
| US4723112A (en) * | 1986-09-19 | 1988-02-02 | Tektronix, Inc. | Level shift circuit for differential signals |
-
1989
- 1989-08-25 IT IT8921553A patent/IT1231388B/it active
-
1990
- 1990-07-26 EP EP90114319A patent/EP0415080B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-07-26 DE DE69014481T patent/DE69014481T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-07-31 US US07/560,428 patent/US5070305A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-22 JP JP2220945A patent/JP2954299B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012080526A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-04-19 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | シングル差動変換回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69014481D1 (de) | 1995-01-12 |
| JP2954299B2 (ja) | 1999-09-27 |
| EP0415080B1 (en) | 1994-11-30 |
| DE69014481T2 (de) | 1995-07-13 |
| EP0415080A2 (en) | 1991-03-06 |
| EP0415080A3 (en) | 1991-06-05 |
| US5070305A (en) | 1991-12-03 |
| IT8921553A0 (it) | 1989-08-25 |
| IT1231388B (it) | 1991-12-02 |
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