JPH0661766A - 出力バッファアンプ回路 - Google Patents
出力バッファアンプ回路Info
- Publication number
- JPH0661766A JPH0661766A JP4207682A JP20768292A JPH0661766A JP H0661766 A JPH0661766 A JP H0661766A JP 4207682 A JP4207682 A JP 4207682A JP 20768292 A JP20768292 A JP 20768292A JP H0661766 A JPH0661766 A JP H0661766A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output buffer
- buffer amplifier
- switch
- input terminal
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
- H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
- H03G1/0088—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using discontinuously variable devices, e.g. switch-operated
Landscapes
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】演算増幅器1と帰還抵抗3とを用いて入力信号
を一定の増幅率で増幅する増幅回路と、帰還抵抗3に設
けられた複数のタップのそれぞれに接続されスイッチと
して動作するトランジスタからなるトランジスタスイッ
チ群4と、トランジスタスイッチ群4のうちの任意の一
つのスイッチだけを閉じるように制御するスイッチ制御
回路6と、閉られたスイッチの他端から出力される信号
を入力として外部へ信号を出力する出力バッファアンプ
5とから構成する。 【効果】出力バッファアンプ回路の増幅率を決定する帰
還抵抗の寸法とトランジスタスイッチの寸法とを互いに
独立に決定することができるので、それぞれの素子を従
来の出力バッファアンプ回路に比べて小さく設計するこ
とができ、回路の専有面積を小さくすることができる。
本発明を集積回路に適用すると、その効果を特に大き
い。
を一定の増幅率で増幅する増幅回路と、帰還抵抗3に設
けられた複数のタップのそれぞれに接続されスイッチと
して動作するトランジスタからなるトランジスタスイッ
チ群4と、トランジスタスイッチ群4のうちの任意の一
つのスイッチだけを閉じるように制御するスイッチ制御
回路6と、閉られたスイッチの他端から出力される信号
を入力として外部へ信号を出力する出力バッファアンプ
5とから構成する。 【効果】出力バッファアンプ回路の増幅率を決定する帰
還抵抗の寸法とトランジスタスイッチの寸法とを互いに
独立に決定することができるので、それぞれの素子を従
来の出力バッファアンプ回路に比べて小さく設計するこ
とができ、回路の専有面積を小さくすることができる。
本発明を集積回路に適用すると、その効果を特に大き
い。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、出力バッファアンプ回
路に関し、特に、半導体集積回路などに用いられるゲイ
ンコントロール機能付きの出力バッファアンプ回路に関
する。
路に関し、特に、半導体集積回路などに用いられるゲイ
ンコントロール機能付きの出力バッファアンプ回路に関
する。
【0002】
【従来の技術】この種の出力バッファアンプ回路は、従
来、図3に示すように、演算増幅器1と、信号入力端子
7と演算増幅器1の反転入力端との間に接続された入力
抵抗2と、演算増幅器1の反転入力端と出力端との間に
接続されたタップ付きの帰還抵抗3と、帰還抵抗3に設
けられた複数のタップと演算増幅器1の出力端との間に
接続されたスイッチングトランジスタからなるトランジ
スタスイッチ群4と、トランジスタスイッチ群4の各ス
イッチの開閉を制御するスイッチ制御回路6と、非反転
入力端が演算増幅器1の出力端に接続され、反転入力端
と出力端とが接続された出力バッファアンプ5から構成
されている。演算増幅器1の非反転入力端は接地されて
いる。この回路では、入力信号に対する出力信号の増幅
率は、演算増幅器1の出力端に接続された帰還抵抗3の
部分抵抗と、入力抵抗2との比率で決まる。つまり、ス
イッチ制御回路6によってトランジスタスイッチ群4の
スイッチのうち一つだけをオンさせてタップを切り換え
れば、実効的な帰還抵抗値を変えることができるので、
回路全体としてのゲインをコントロールすることができ
る。
来、図3に示すように、演算増幅器1と、信号入力端子
7と演算増幅器1の反転入力端との間に接続された入力
抵抗2と、演算増幅器1の反転入力端と出力端との間に
接続されたタップ付きの帰還抵抗3と、帰還抵抗3に設
けられた複数のタップと演算増幅器1の出力端との間に
接続されたスイッチングトランジスタからなるトランジ
スタスイッチ群4と、トランジスタスイッチ群4の各ス
イッチの開閉を制御するスイッチ制御回路6と、非反転
入力端が演算増幅器1の出力端に接続され、反転入力端
と出力端とが接続された出力バッファアンプ5から構成
されている。演算増幅器1の非反転入力端は接地されて
いる。この回路では、入力信号に対する出力信号の増幅
率は、演算増幅器1の出力端に接続された帰還抵抗3の
部分抵抗と、入力抵抗2との比率で決まる。つまり、ス
イッチ制御回路6によってトランジスタスイッチ群4の
スイッチのうち一つだけをオンさせてタップを切り換え
れば、実効的な帰還抵抗値を変えることができるので、
回路全体としてのゲインをコントロールすることができ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の出力バ
ッファアンプ回路では、増幅率を決定するトランジスタ
スイッチ群4が、帰還抵抗3の各タップと演算増幅器1
の出力端との間に接続されている。ところが、演算増幅
器1の出力端は、通常、低インピーダンスに設定される
ので、従来の出力バッファアンプ回路では、帰還抵抗3
のタップから、閉じたスイッチを介して出力インピーダ
ンス(図示せず)を通って電流が流れる。従って、増幅
率は、帰還抵抗のみならず、トランジスタスイッチのオ
ン抵抗を含んだ帰還抵抗値と入力抵抗2との比率によっ
て決まる。トランジスタスイッチのオン抵抗は、スイッ
チに加えられる電圧によって変動するので、入力信号の
レベルによって増幅率が変動してしまう。このような増
幅率の変動は、帰還抵抗値に対してトランジスタスイッ
チのオン抵抗の印加電圧による変動を十分に小さくすれ
ば防ぐことができるが、そのためには、帰還抵抗を大き
くするか、又は、トランジスタスイッチサイズを大きく
する必要があり、素子のサイズが大きくなるので、この
方法は用途によっては実用できないことがある。特に集
積回路上に実現するには、回路は小さくできなければな
らない。
ッファアンプ回路では、増幅率を決定するトランジスタ
スイッチ群4が、帰還抵抗3の各タップと演算増幅器1
の出力端との間に接続されている。ところが、演算増幅
器1の出力端は、通常、低インピーダンスに設定される
ので、従来の出力バッファアンプ回路では、帰還抵抗3
のタップから、閉じたスイッチを介して出力インピーダ
ンス(図示せず)を通って電流が流れる。従って、増幅
率は、帰還抵抗のみならず、トランジスタスイッチのオ
ン抵抗を含んだ帰還抵抗値と入力抵抗2との比率によっ
て決まる。トランジスタスイッチのオン抵抗は、スイッ
チに加えられる電圧によって変動するので、入力信号の
レベルによって増幅率が変動してしまう。このような増
幅率の変動は、帰還抵抗値に対してトランジスタスイッ
チのオン抵抗の印加電圧による変動を十分に小さくすれ
ば防ぐことができるが、そのためには、帰還抵抗を大き
くするか、又は、トランジスタスイッチサイズを大きく
する必要があり、素子のサイズが大きくなるので、この
方法は用途によっては実用できないことがある。特に集
積回路上に実現するには、回路は小さくできなければな
らない。
【0004】本発明は上述のような問題に鑑みてなされ
たものであって、従来のゲインコントロール機能付き出
力バッファアンプ回路に比べて、専有面積の小さい出力
バッファアンプを提供することを目的とする。
たものであって、従来のゲインコントロール機能付き出
力バッファアンプ回路に比べて、専有面積の小さい出力
バッファアンプを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の出力バッファア
ンプ回路は、演算増幅器と帰還抵抗とを用いて入力信号
を一定の増幅率で増幅する増幅回路と、前記増幅回路中
の前記帰還抵抗に設けられた複数のタップのそれぞれに
接続されスイッチとして動作するトランジスタからなる
トランジスタスイッチ群と、前記トランジスタスイッチ
群のうちの任意の一つのスイッチだけを閉じるように制
御するスイッチ制御手段と、前記トランジスタスイッチ
群の前記閉られたスイッチから出力される信号を入力と
して増幅し外部へ出力する出力バッファアンプとを備え
ている。
ンプ回路は、演算増幅器と帰還抵抗とを用いて入力信号
を一定の増幅率で増幅する増幅回路と、前記増幅回路中
の前記帰還抵抗に設けられた複数のタップのそれぞれに
接続されスイッチとして動作するトランジスタからなる
トランジスタスイッチ群と、前記トランジスタスイッチ
群のうちの任意の一つのスイッチだけを閉じるように制
御するスイッチ制御手段と、前記トランジスタスイッチ
群の前記閉られたスイッチから出力される信号を入力と
して増幅し外部へ出力する出力バッファアンプとを備え
ている。
【0006】
【実施例】次に図面を参照して本発明の好適な実施例に
ついて説明する。図1は、本発明の第1の実施例の回路
図である。同図を参照すると、本実施例のゲインコント
ロール機能付出力バッファアンプ回路は、演算増幅器1
と、信号入力端子7と演算増幅器1の反転入力端子との
間に接続された入力抵抗2と、演算増幅器1の反転入力
端と出力端との間に接続されたタップ付きの帰還抵抗3
と、帰還抵抗3に設けられた複数のタップと出力バッフ
ァアンプ5の非反転入力端との間に接続されたスイッチ
ングトランジスタからなるトランジスタスイッチ群4
と、トランジスタスイッチ群4の各スイッチの開閉を制
御するスイッチ制御回路6と、非反転入力端が各トラン
ジスタスイッチを介して帰還抵抗3のそれぞれのタップ
に接続され反転入力端と出力端とが接続された出力バッ
ファアンプ5を有している。演算増幅器1の非反転入力
端は接地されている。
ついて説明する。図1は、本発明の第1の実施例の回路
図である。同図を参照すると、本実施例のゲインコント
ロール機能付出力バッファアンプ回路は、演算増幅器1
と、信号入力端子7と演算増幅器1の反転入力端子との
間に接続された入力抵抗2と、演算増幅器1の反転入力
端と出力端との間に接続されたタップ付きの帰還抵抗3
と、帰還抵抗3に設けられた複数のタップと出力バッフ
ァアンプ5の非反転入力端との間に接続されたスイッチ
ングトランジスタからなるトランジスタスイッチ群4
と、トランジスタスイッチ群4の各スイッチの開閉を制
御するスイッチ制御回路6と、非反転入力端が各トラン
ジスタスイッチを介して帰還抵抗3のそれぞれのタップ
に接続され反転入力端と出力端とが接続された出力バッ
ファアンプ5を有している。演算増幅器1の非反転入力
端は接地されている。
【0007】信号入力端子7から入力された信号は、ス
イッチ制御回路6によって閉じられた任意の一つのトラ
ンジスタスイッチが接続されたタップから演算増幅器1
の反転入力端までの抵抗と、入力抵抗2との比率で決ま
る増幅率で増幅され、出力バッファアンプ5の非反転入
力端に印加され、電圧フォロワに接続された出力バッフ
ァアンプ5の出力端から外部へ出力される。本実施例で
は、トランジスタスイッチ群4は帰還抵抗3と、出力バ
ッファアンプ5の非反転入力端との間に接続されてお
り、出力バッファアンプ5の非反転入力端が高インピー
ダンスであるので、閉じられたスイッチを流れる電流は
ほぼ0と見なせる。つまり、トランジスタスイッチのオ
ン抵抗を無視できる。従って、トランジスタスイッチの
端子電圧の変動によるオン抵抗の変動は、増幅率に影響
を与えない。
イッチ制御回路6によって閉じられた任意の一つのトラ
ンジスタスイッチが接続されたタップから演算増幅器1
の反転入力端までの抵抗と、入力抵抗2との比率で決ま
る増幅率で増幅され、出力バッファアンプ5の非反転入
力端に印加され、電圧フォロワに接続された出力バッフ
ァアンプ5の出力端から外部へ出力される。本実施例で
は、トランジスタスイッチ群4は帰還抵抗3と、出力バ
ッファアンプ5の非反転入力端との間に接続されてお
り、出力バッファアンプ5の非反転入力端が高インピー
ダンスであるので、閉じられたスイッチを流れる電流は
ほぼ0と見なせる。つまり、トランジスタスイッチのオ
ン抵抗を無視できる。従って、トランジスタスイッチの
端子電圧の変動によるオン抵抗の変動は、増幅率に影響
を与えない。
【0008】本実施例においては、トランジスタスイッ
チによって帰還抵抗3のタップを切り換えた場合でも、
帰還に寄与する抵抗の値(図1の場合は、帰還抵抗3全
体の抵抗値)には変化がないので、演算増幅器1と帰還
抵抗3とからなる増幅回路の増幅率は一定である。本実
施例における出力バッファアンプ回路としての増幅率の
変化は、帰還抵抗3のタップを切り換え、演算増幅器1
の出力端と反転入力端との電位差を分圧するその分圧比
を変化させることにより得られるものである。これに対
して、図3に示される従来の出力バッファアンプ回路で
は、帰還抵抗3のタップを切り換えると、帰還に寄与す
る抵抗の値が変化するので、演算増幅器1と帰還抵抗3
とからなる増幅回路そのものの増幅率が変化する。すな
わち、従来の出力バッファアンプ回路における増幅率の
変化は、これを構成する増幅回路の増幅率の変化による
もたらされるものである。
チによって帰還抵抗3のタップを切り換えた場合でも、
帰還に寄与する抵抗の値(図1の場合は、帰還抵抗3全
体の抵抗値)には変化がないので、演算増幅器1と帰還
抵抗3とからなる増幅回路の増幅率は一定である。本実
施例における出力バッファアンプ回路としての増幅率の
変化は、帰還抵抗3のタップを切り換え、演算増幅器1
の出力端と反転入力端との電位差を分圧するその分圧比
を変化させることにより得られるものである。これに対
して、図3に示される従来の出力バッファアンプ回路で
は、帰還抵抗3のタップを切り換えると、帰還に寄与す
る抵抗の値が変化するので、演算増幅器1と帰還抵抗3
とからなる増幅回路そのものの増幅率が変化する。すな
わち、従来の出力バッファアンプ回路における増幅率の
変化は、これを構成する増幅回路の増幅率の変化による
もたらされるものである。
【0009】以上のことから、本実施例では、帰還抵抗
3の大きさとトランジスタスイッチ群4のトランジスタ
の大きさとには相関がないので、それぞれの寸法を独立
に最適な寸法に設計し、回路を小型化することができ
る。このことは、本発明の出力バッファアンプ回路を集
積回路に用いた場合に特に大きな利点となる。
3の大きさとトランジスタスイッチ群4のトランジスタ
の大きさとには相関がないので、それぞれの寸法を独立
に最適な寸法に設計し、回路を小型化することができ
る。このことは、本発明の出力バッファアンプ回路を集
積回路に用いた場合に特に大きな利点となる。
【0010】シミュレーションによれば、増幅率を−8
dB〜−6dBまで調整可能とし、スイッチトランジス
タの端子電圧が1〜3.8Vの範囲で変動するとし、増
幅率の変動を±0.1dB以内におさえる場合、従来の
出力バッファアンプ回路では、帰還抵抗を20KΩとす
ると、スイッチングトランジスタのサイズが、チャンネ
ル長L=1.75μm,チャンネル幅W=600μmと
なり、非常に大きなトランジスタが必要である。逆に、
スイッチングトランジスタのサイズを小さくして、L=
1.75μm,W=5μmとすると、帰還抵抗は270
KΩとなり非常に大きな抵抗体が必要となる。
dB〜−6dBまで調整可能とし、スイッチトランジス
タの端子電圧が1〜3.8Vの範囲で変動するとし、増
幅率の変動を±0.1dB以内におさえる場合、従来の
出力バッファアンプ回路では、帰還抵抗を20KΩとす
ると、スイッチングトランジスタのサイズが、チャンネ
ル長L=1.75μm,チャンネル幅W=600μmと
なり、非常に大きなトランジスタが必要である。逆に、
スイッチングトランジスタのサイズを小さくして、L=
1.75μm,W=5μmとすると、帰還抵抗は270
KΩとなり非常に大きな抵抗体が必要となる。
【0011】これに対し、本実施例を用いれば、トラン
ジスタスイッチのサイズと帰還抵抗値とは、無関係に選
択できるので、トランジスタや抵抗体のサイズを小さく
することが可能である。
ジスタスイッチのサイズと帰還抵抗値とは、無関係に選
択できるので、トランジスタや抵抗体のサイズを小さく
することが可能である。
【0012】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。図2は本発明の第2の実施例の回路図である。同
図を参照すると、本実施例は、接地線と演算増幅器1の
反転入力端との間に接続されたタップ付き接地抵抗8
と、演算増幅器1の反転入力端と出力端との間に接続さ
れたタップ付き帰還抵抗3と、帰還抵抗3と接地抵抗8
の任意の複数のタップと出力バッファアンプ5の非反転
入力端との間に接続されたスイッチングトランジスタか
らなるトランジスタスイッチ群4と、トランジスタスイ
ッチ群4の開閉を制御するスイッチ制御回路6と、非反
転入力端がトランジスタスイッチ群4のそれぞれのスイ
ッチを介して、帰還抵抗3および接地抵抗8の各タップ
に接続され反転入力端と出力端とが接続された出力バッ
ファアンプ5を有している。演算増幅器1の非反転入力
端は信号入力端子7に接続され、ここに外部から信号が
入力され増幅される。
する。図2は本発明の第2の実施例の回路図である。同
図を参照すると、本実施例は、接地線と演算増幅器1の
反転入力端との間に接続されたタップ付き接地抵抗8
と、演算増幅器1の反転入力端と出力端との間に接続さ
れたタップ付き帰還抵抗3と、帰還抵抗3と接地抵抗8
の任意の複数のタップと出力バッファアンプ5の非反転
入力端との間に接続されたスイッチングトランジスタか
らなるトランジスタスイッチ群4と、トランジスタスイ
ッチ群4の開閉を制御するスイッチ制御回路6と、非反
転入力端がトランジスタスイッチ群4のそれぞれのスイ
ッチを介して、帰還抵抗3および接地抵抗8の各タップ
に接続され反転入力端と出力端とが接続された出力バッ
ファアンプ5を有している。演算増幅器1の非反転入力
端は信号入力端子7に接続され、ここに外部から信号が
入力され増幅される。
【0013】本実施例は、第1の実施例では、演算増幅
器1の反転入力端と信号入力端子との間に設けられた入
力抵抗2と帰還抵抗3と演算増幅器1からなる帰還増幅
回路が反転増幅回路であるのに対し、非反転増幅回路と
した点が第1の実施例とは異っている。これにより、本
実施例では、同相のゲインコントロール機能付出力バッ
ファアンプ回路を実現できる。
器1の反転入力端と信号入力端子との間に設けられた入
力抵抗2と帰還抵抗3と演算増幅器1からなる帰還増幅
回路が反転増幅回路であるのに対し、非反転増幅回路と
した点が第1の実施例とは異っている。これにより、本
実施例では、同相のゲインコントロール機能付出力バッ
ファアンプ回路を実現できる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のゲンイン
コントロール機能付き出力バッファアンプ回路では、増
幅率を任意の値に決定するトランジスタスイッチ群を、
インピーダンスの高い出力バッファアンプの非反転入力
端に接続し、トランジスタスイッチが閉じられてもスイ
ッチには電流が流れないようにして、トランジスタスイ
ッチのオン抵抗が無視できるようにすることにより、入
力信号のレベル変動によるトランジスタスイッチのオン
抵抗の変動が増幅率に影響を与えないようにしている。
コントロール機能付き出力バッファアンプ回路では、増
幅率を任意の値に決定するトランジスタスイッチ群を、
インピーダンスの高い出力バッファアンプの非反転入力
端に接続し、トランジスタスイッチが閉じられてもスイ
ッチには電流が流れないようにして、トランジスタスイ
ッチのオン抵抗が無視できるようにすることにより、入
力信号のレベル変動によるトランジスタスイッチのオン
抵抗の変動が増幅率に影響を与えないようにしている。
【0015】このことにより、本発明によれば、出力バ
ッファアンプ回路の増幅率を決定する帰還抵抗の寸法と
トランジスタスイッチの寸法とを互いに独立に決定する
ことができるので、それぞれの素子の寸法を従来の出力
バッファアンプ回路に比べて小さく設計することがで
き、回路の専有面積を小さくすることができる。本発明
を集積回路に適用すると、その効果は特に大きい。
ッファアンプ回路の増幅率を決定する帰還抵抗の寸法と
トランジスタスイッチの寸法とを互いに独立に決定する
ことができるので、それぞれの素子の寸法を従来の出力
バッファアンプ回路に比べて小さく設計することがで
き、回路の専有面積を小さくすることができる。本発明
を集積回路に適用すると、その効果は特に大きい。
【図1】本発明の第1の実施例の回路図である。
【図2】本発明の第2の実施例の回路図である。
【図3】従来のゲインコントロール機能付き出力バッフ
ァアンプ回路の回路図である。
ァアンプ回路の回路図である。
1 演算増幅器 2 入力抵抗 3 帰還抵抗 4 トランジスタスイッチ群 5 出力バッファアンプ 6 スイッチ制御回路 7 信号入力端子 8 接地抵抗
Claims (1)
- 【請求項1】 演算増幅器と帰還抵抗とを用いて入力信
号を一定の増幅率で増幅する増幅回路と、 前記増幅回路中の前記帰還抵抗に設けられた複数のタッ
プのそれぞれに接続されスイッチとして動作するトラン
ジスタからなるトランジスタスイッチ群と、 前記トランジスタスイッチ群のうちの任意の一つのスイ
ッチだけを閉じるように制御するスイッチ制御手段と、 前記トランジスタスイッチ群の前記閉られたスイッチか
ら出力される信号を入力として増幅し外部へ出力する出
力バッファアンプとを含むゲインコントロール機能付き
の出力バッファアンプ回路。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4207682A JPH0661766A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 出力バッファアンプ回路 |
US08/102,159 US5387879A (en) | 1992-08-04 | 1993-08-04 | Gain controllable output buffer amplifier circuit having a reduced circuit area |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4207682A JPH0661766A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 出力バッファアンプ回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0661766A true JPH0661766A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16543834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4207682A Pending JPH0661766A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 出力バッファアンプ回路 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5387879A (ja) |
JP (1) | JPH0661766A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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---|---|---|---|---|
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IT1311441B1 (it) * | 1999-11-16 | 2002-03-12 | St Microelectronics Srl | Generatore di tensione programmabile, in particolare per laprogrammazione di celle di memoria non volatili di tipo multilivello. |
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GB2395849B (en) * | 2002-11-26 | 2005-11-09 | Wolfson Ltd | Improved analogue selector |
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