JPH04341004A - Offset correction circuit - Google Patents
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- JPH04341004A JPH04341004A JP14135691A JP14135691A JPH04341004A JP H04341004 A JPH04341004 A JP H04341004A JP 14135691 A JP14135691 A JP 14135691A JP 14135691 A JP14135691 A JP 14135691A JP H04341004 A JPH04341004 A JP H04341004A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】この発明は、オペアンプの直流的
性質の中で、最も問題となるオフセットを抑圧するオフ
セット補正回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an offset correction circuit for suppressing offset, which is the most problematic among the direct current characteristics of operational amplifiers.
【0002】0002
【従来の技術】図3は、従来のオフセット補正回路であ
る。図において、Aは入力端子、1は抵抗R1,R2,
及び第1オペアンプOP1とで構成される反転増幅器、
2は抵抗R3,R4,及び第2オペアンプOP2とで構
成される反転増幅器、OP3は抵抗R5,R6を分圧さ
せて基準電圧をとっている第3オペアンプ、OP4は上
記第3オペアンプOP3の出力を入力としている第4オ
ペアンプ、Bは出力端子である。上記第1,第2オペア
ンプOP1,OP2は抵抗R2,R4を介して負帰還接
続されたものである。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a conventional offset correction circuit. In the figure, A is an input terminal, 1 is a resistor R1, R2,
and a first operational amplifier OP1;
2 is an inverting amplifier composed of resistors R3, R4, and a second operational amplifier OP2, OP3 is a third operational amplifier that divides resistors R5 and R6 to obtain a reference voltage, and OP4 is the output of the third operational amplifier OP3. B is the output terminal of the fourth operational amplifier whose input is B. The first and second operational amplifiers OP1 and OP2 are connected in negative feedback via resistors R2 and R4.
【0003】OPアンプの直流的性質の中で最も問題と
なる性質にオフセット電圧がある。これは、OPアンプ
の+入力と−入力間にごくわずかな誤差電圧が生じるた
め(以後、誤差電圧を入力オフセット電圧という)、そ
の出力に、この入力オフセット電圧をほぼ回路の利得倍
したものが出力オフセットとして現れ、問題となってい
る。そのため、どのオペアンプもこの入力オフセット電
圧が0になるよう設計努力をしているが、入力回路の構
成上、若干のズレが生じてしまうのが現状である。Among the DC properties of an OP amplifier, the most problematic property is offset voltage. This is because a very small error voltage occurs between the + and - inputs of the OP amplifier (hereinafter, the error voltage is referred to as input offset voltage), and the output is approximately this input offset voltage multiplied by the circuit gain. This appears as an output offset and is a problem. For this reason, every operational amplifier is designed to have this input offset voltage of 0, but the current situation is that some deviations occur due to the configuration of the input circuit.
【0004】このオフセット電圧を定量的に抑制できる
のが図3に示す従来のオフセット補正回路である。この
回路の動作説明を行う。まず、入力端子Aより入力され
た信号は抵抗R1,R2,第1オペアンプOP1により
構成される反転増幅器1により増幅される。この時、入
力オフセット電圧も含まれて増幅される。これは、抵抗
R5,R6で抵抗分圧し、第3オペアンプOP3により
基準電圧をとった信号と入力端子Aより入力された信号
間に入力オフセット電圧が生じているからである。そこ
で、ウエハプロセスにおいて、オペアンプOP1とオペ
アンプOP4を近い位置に、かつ平行に設計することで
、オペアンプOP2の2つの入力信号となるオペアンプ
OP1,OP4の出力信号値を、より近い値のものとす
ることができる。この事により、オペアンプOP2の2
つの入力間において、オフセットによる影響を小さくし
た上で増幅された信号が出力端子Bより出力される。A conventional offset correction circuit shown in FIG. 3 can quantitatively suppress this offset voltage. The operation of this circuit will be explained. First, a signal input from input terminal A is amplified by inverting amplifier 1 constituted by resistors R1, R2 and first operational amplifier OP1. At this time, the input offset voltage is also included and amplified. This is because an input offset voltage is generated between the signal which is voltage-divided by the resistors R5 and R6 and the reference voltage is taken by the third operational amplifier OP3 and the signal input from the input terminal A. Therefore, in the wafer process, by designing operational amplifiers OP1 and OP4 to be close to each other and parallel to each other, the output signal values of operational amplifiers OP1 and OP4, which are the two input signals of operational amplifier OP2, can be made to have closer values. be able to. Due to this, the 2 of operational amplifier OP2
An amplified signal is output from output terminal B after reducing the influence of offset between the two inputs.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来のオフセット補正
回路は、以上のように増幅器の2つの入力間のオフセッ
トによる影響を抑圧するため、ウエハプロセスの設計に
おいて、その入力信号となる出力をもつ2つのオペアン
プ同志を近い位置でかつ平行にしている。これはオフセ
ットを定量的にしか抑制することができず、結果として
必ず多少のオフセットが生じてしまうという問題点があ
った。[Problems to be Solved by the Invention] In order to suppress the influence of the offset between the two inputs of the amplifier as described above, the conventional offset correction circuit is designed to suppress the influence of the offset between the two inputs of the amplifier. The two operational amplifiers are placed close to each other and parallel to each other. This has the problem that offset can only be suppressed quantitatively, and as a result, some offset always occurs.
【0006】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、オペアンプの特性であり、最
も問題ともなるオフセット電圧をより確実に抑制するこ
とを目的としている。The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and aims to more reliably suppress offset voltage, which is a characteristic of operational amplifiers and is the most problematic.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、入力端子Aと
出力端子Bとの間に、それぞれ負帰還接続した第1,第
2オペアンプOP1,OP2より成る反転増幅器1,2
の直列回路を設けるとともに、+入力側に基準電圧が入
力された第3オペアンプOP3と、上記出力端子側の信
号と上記第3オペアンプOP3の出力基準電圧とを比較
するコンパレータCP1と、このコンパレータCP1の
出力をカウントするカウンタDと、カウントされた値を
復号化するデコーダEと、このデコーダEの出力ビット
分設けられるとともに電源とアースとの間に直列接続さ
れた複数の抵抗素子Rと、各抵抗素子Rの各両端間に接
続され上記デコーダEの出力により開閉されるアナログ
スイッチASとより成る分圧回路Kとを具備し、この分
圧回路Kの出力を、入力端子A側の上記反転増幅器1の
+入力側に供給したものである。また、第3オペアンプ
OP3の前段にローパスフィルタ3を挿入して入力端子
Aからの交流成分を除去するようにした。[Means for Solving the Problems] The present invention provides inverting amplifiers 1 and 2 comprising first and second operational amplifiers OP1 and OP2 connected in negative feedback between an input terminal A and an output terminal B, respectively.
a third operational amplifier OP3 having a reference voltage inputted to its +input side; a comparator CP1 for comparing the signal on the output terminal side with the output reference voltage of the third operational amplifier OP3; and this comparator CP1. a counter D that counts the output of the counter D, a decoder E that decodes the counted value, a plurality of resistive elements R provided for the output bits of the decoder E, and connected in series between the power supply and the ground. It is equipped with a voltage divider circuit K consisting of an analog switch AS connected between both ends of the resistor element R and opened and closed by the output of the decoder E, and the output of the voltage divider circuit K is connected to the above-mentioned inverter on the input terminal A side. This is supplied to the + input side of amplifier 1. Furthermore, a low-pass filter 3 is inserted before the third operational amplifier OP3 to remove AC components from the input terminal A.
【0008】[0008]
【作用】入力端子Aより入力された信号は、第1オペア
ンプOP1及び第2オペアンプOP2によって増幅され
る。この時、オフセット電圧を含んで増幅される。この
オフセットを含んだ信号がローパスフィルタ3により交
流成分が除去されてオフセット成分のみが出力される。
この出力と基準電圧がコンパレータCP1によって比較
され、その結果出力がカウンタDによってカウントされ
、そのカウントされた値がデコーダEによって復号化さ
れる。この復号化された信号に応じてアナログスイッチ
ASが開閉され、抵抗分圧が行われる。ここで分圧され
た電圧が第1オペアンプOP1にフィードバックされる
ことにより,発生したオフセットが補正される。[Operation] A signal input from the input terminal A is amplified by the first operational amplifier OP1 and the second operational amplifier OP2. At this time, the offset voltage is included and amplified. The alternating current component of the signal containing this offset is removed by the low-pass filter 3, and only the offset component is output. This output and a reference voltage are compared by a comparator CP1, the resulting output is counted by a counter D, and the counted value is decoded by a decoder E. Analog switch AS is opened and closed according to this decoded signal, and resistive voltage division is performed. The voltage divided here is fed back to the first operational amplifier OP1, thereby correcting the offset that has occurred.
【0009】[0009]
【実施例】図1はこの発明による実施例1(請求項2)
オフセット補正回路の回路図である。なお、図3と同じ
ものは同一符号を用いている。3は抵抗R7,コンデン
サC1,オペアンプBFから構成されるローパスフィル
タ、CP1はコンパレータ、Cはクロック信号、Dはカ
ウンタ、Eはデコーダ、ASはアナログスイッチ、Bは
出力端子、Kは複数の抵抗素子Rと複数のアナログスイ
ッチASから構成される分圧回路である。上記抵抗素子
Rは上記デコーダEの出力ビット分設けられて、電源と
アース間に接続され、各抵抗素子の両端に上記アナログ
スイッチASがそれぞれ設けられ、分圧回路Kの出力が
反転増幅器1のオペアンプOP1の+入力側に供給され
る。[Example] Fig. 1 shows Example 1 (Claim 2) according to the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram of an offset correction circuit. Note that the same components as in FIG. 3 are designated by the same reference numerals. 3 is a low-pass filter consisting of resistor R7, capacitor C1, and operational amplifier BF, CP1 is a comparator, C is a clock signal, D is a counter, E is a decoder, AS is an analog switch, B is an output terminal, and K is a plurality of resistance elements. This is a voltage divider circuit composed of R and a plurality of analog switches AS. The resistive elements R are provided for the output bits of the decoder E and are connected between the power supply and the ground, the analog switch AS is provided at both ends of each resistive element, and the output of the voltage dividing circuit K is connected to the inverting amplifier 1. It is supplied to the +input side of operational amplifier OP1.
【0010】次に上記実施例1の動作を図1を参照しな
がら説明する。Next, the operation of the first embodiment will be explained with reference to FIG.
【0011】先ず入力端子Aより入力された信号が、第
1オペアンプOP1により反転増幅され、第2オペアン
プOP2の−側の入力に入り、抵抗R5,R6で抵抗分
圧し、第3オペアンプOP3により基準電圧をとった信
号が第2オペアンプOP2の+側の入力に入る。ここで
、また、反転増幅される。この時、入力オフセット電圧
を含んで増幅されている。このオフセットを含んだ信号
が抵抗R7,コンデンサC1,バッファBFから成るロ
ーパスフィルタ3により交流成分のみ除去される。オフ
セットの影響により上昇または下降した直流成分のみロ
ーパスフィルタ3を通り、コンパレータCP1の−側の
入力に入る。また、コンパレータCP1の+側の入力に
基準電圧が入力される。ローパスフィルタ3を通された
電圧と基準電圧とをコンパレータCP1により比較する
。−側の入力が基準電圧よりも高ければ、出力は負の最
大まで下がり、基準電圧より低ければ、出力は正の最大
まで上がる。そして、この出力がカウンンタDに入る。
カウンタDにおいては出力信号が負ならばカウントはd
ownされていき、正ならばupされていく。このカウ
ントされた値が4to16のデコーダ(復号器)Eに入
力され、復号化される。この復号化された信号は、抵抗
素子Rとともに抵抗分圧回路Kを構成しているアナグロ
スイッチASに入る。ここで、アナグロスイッチASは
抵抗分圧を行っているので、コンパレータCP1により
比較した値に見合った電圧を選択できる。すなわち、ロ
ーパスフィルタ3の出力に相当した個数のアナグロスイ
ッチASがオンして所定の分圧電圧が得られる。
この選択された電圧が第1オペアンプOP1の+側に入
力される。そして、先程と同様に、反転増幅される。も
し、出力端子Bに出力される信号にオフセットによる影
響がなければこれでおわるが、影響があれば、上記のよ
うな動作を繰り返し、オフセットによる影響がなくなる
まで繰り返されるという動作である。First, a signal input from the input terminal A is inverted and amplified by the first operational amplifier OP1, enters the negative input of the second operational amplifier OP2, is voltage-divided by resistors R5 and R6, and is referenced by the third operational amplifier OP3. The voltage signal enters the + side input of the second operational amplifier OP2. Here, it is also inverted and amplified. At this time, the input offset voltage is included and amplified. Only the alternating current component of the signal containing this offset is removed by the low-pass filter 3 consisting of a resistor R7, a capacitor C1, and a buffer BF. Only the DC component that has risen or fallen due to the influence of the offset passes through the low-pass filter 3 and enters the - side input of the comparator CP1. Further, a reference voltage is input to the + side input of the comparator CP1. The voltage passed through the low-pass filter 3 and the reference voltage are compared by a comparator CP1. If the - side input is higher than the reference voltage, the output will fall to the negative maximum, and if it is lower than the reference voltage, the output will rise to the positive maximum. This output then enters counter D. In counter D, if the output signal is negative, the count is d
It will be owned, and if it is positive, it will be uploaded. This counted value is input to a 4 to 16 decoder E and decoded. This decoded signal enters the analog switch AS, which together with the resistive element R constitutes a resistive voltage divider circuit K. Here, since the analog switch AS performs resistance voltage division, it is possible to select a voltage appropriate to the value compared by the comparator CP1. That is, the number of analog switches AS corresponding to the output of the low-pass filter 3 is turned on, and a predetermined divided voltage is obtained. This selected voltage is input to the + side of the first operational amplifier OP1. Then, as before, it is inverted and amplified. If there is no effect of the offset on the signal output to the output terminal B, this is the end; however, if there is an effect, the above operation is repeated until the effect of the offset disappears.
【0012】図2は入力端子Aから入力される信号に交
流成分を含まない場合の実施例2(請求項1)のオフセ
ットト補正回路を示しており、上記実施例1における交
流成分を除去するローパスフィルタ3を不要としたもの
である。FIG. 2 shows an offset correction circuit according to a second embodiment (claim 1) in which the signal inputted from the input terminal A does not contain an alternating current component, and removes the alternating current component in the first embodiment. This eliminates the need for the low-pass filter 3.
【0013】この図2に示す実施例2は、入力端子Aか
ら入力される信号が交流成分を含んでいない場合に適用
されるものである。上記実施例1では図1における抵抗
R7,コンデンサC1,バッファBFからなるローパス
フィルタ3により、オフセットを含む信号の交流成分を
除去しているが、この実施例2では、交流成分を含まな
い場合のオフセット補正回路なので、図1に示した抵抗
R7,コンデンサC1,バッファBFから成るローパス
フィルタ3を不要としている。そのため、本実施例では
実施例1に比べ、オフセット補正回路を縮小できる。Embodiment 2 shown in FIG. 2 is applied when the signal input from input terminal A does not contain an alternating current component. In the first embodiment described above, the AC component of the signal including the offset is removed by the low-pass filter 3 consisting of the resistor R7, the capacitor C1, and the buffer BF in FIG. Since it is an offset correction circuit, the low-pass filter 3 consisting of the resistor R7, capacitor C1, and buffer BF shown in FIG. 1 is not required. Therefore, in this embodiment, the offset correction circuit can be reduced in size compared to the first embodiment.
【0014】[0014]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、オフセッ
ト成分と基準電圧とを比較し、その比較結果に相当する
値の電圧を入力側にフィードバックするようにしたので
、オフセット電圧をより確実に抑制することができると
いう効果がある。また、ローパスフィルタを設けた場合
には入力信号に含まれる交流成分を除去できる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the offset component and the reference voltage are compared and the voltage corresponding to the comparison result is fed back to the input side, so that the offset voltage can be determined more reliably. This has the effect of suppressing the Furthermore, when a low-pass filter is provided, alternating current components contained in the input signal can be removed.
【図1】本発明の実施例1によるオフセット補正回路を
示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an offset correction circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例2によるオフセット補正回路を
示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an offset correction circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図3】従来のオフセット補正回路を示す回路図である
。FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional offset correction circuit.
1 反転増幅器1 2 反転増幅器2 3 ローパスフィルタ3 CP1 コンパレータ D カウンタ E デコーダ AS アナログスイッチ OP1 第1オペアンプ OP2 第2オペアンプ A 入力端子 B 出力端子 R7 抵抗 C1 コンデンサ BF バッファ OP3 第3オペアンプ R 抵抗素子 K 分圧回路 1 Inverting amplifier 1 2 Inverting amplifier 2 3 Low pass filter 3 CP1 Comparator D Counter E Decoder AS analog switch OP1 1st operational amplifier OP2 2nd operational amplifier A Input terminal B Output terminal R7 resistance C1 Capacitor BF buffer OP3 3rd operational amplifier R Resistance element K Voltage divider circuit
Claims (2)
れ負帰還接続した第1,第2オペアンプより成る反転増
幅器の直列回路を設けるとともに、+入力側に基準電圧
が入力された第3オペアンプと、上記出力端子側の出力
を上記第3オペアンプの出力基準電圧と比較するコンパ
レータと、このコンパレータの出力をカウントするカウ
ンタと、カウントされた値を復号化するデコーダと、こ
のデコーダの出力ビット分設けられるとともに電源とア
ースとの間に直列接続された複数の抵抗素子と,各抵抗
素子の各両端間に接続され上記デコーダの出力により開
閉されるアナグロスイッチとより成る分圧回路とを具備
し、この分圧回路の出力を、入力端子側の上記反転増幅
器の+入力側に供給したことを特徴とするオフセット補
正回路。[Claim 1] A series circuit of an inverting amplifier consisting of a first and a second operational amplifier each connected with negative feedback is provided between an input terminal and an output terminal, and a third operational amplifier is provided with a reference voltage input to the positive input side. , a comparator that compares the output of the output terminal side with the output reference voltage of the third operational amplifier, a counter that counts the output of this comparator, a decoder that decodes the counted value, and an output bit of this decoder. and a voltage divider circuit consisting of a plurality of resistive elements connected in series between the power source and the ground, and an analog switch connected between both ends of each resistive element and opened and closed by the output of the decoder. , an offset correction circuit characterized in that the output of the voltage dividing circuit is supplied to the +input side of the inverting amplifier on the input terminal side.
フィルタを設けたことを特徴とする請求項1記載のオフ
セット補正回路。2. The offset correction circuit according to claim 1, further comprising a low-pass filter provided before the third operational amplifier.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14135691A JPH04341004A (en) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | Offset correction circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14135691A JPH04341004A (en) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | Offset correction circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04341004A true JPH04341004A (en) | 1992-11-27 |
Family
ID=15290078
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14135691A Pending JPH04341004A (en) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | Offset correction circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04341004A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100668537B1 (en) * | 2003-07-14 | 2007-01-16 | 야마하 가부시키가이샤 | Offset correcting method, offset correcting circuit, and electronic volume |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS4820343B1 (en) * | 1969-01-22 | 1973-06-20 | ||
JPS60213108A (en) * | 1984-04-06 | 1985-10-25 | Hitachi Ltd | Amplifier |
JPS6179312A (en) * | 1984-09-27 | 1986-04-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Dc amplifier |
JPS6232714A (en) * | 1985-08-06 | 1987-02-12 | Clarion Co Ltd | Offset voltage correcting circuit |
-
1991
- 1991-05-17 JP JP14135691A patent/JPH04341004A/en active Pending
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