JPH09128989A - サンプルアンドホールド回路 - Google Patents
サンプルアンドホールド回路Info
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- JPH09128989A JPH09128989A JP7302273A JP30227395A JPH09128989A JP H09128989 A JPH09128989 A JP H09128989A JP 7302273 A JP7302273 A JP 7302273A JP 30227395 A JP30227395 A JP 30227395A JP H09128989 A JPH09128989 A JP H09128989A
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Abstract
影響を与えないようにしたサンプルアンドホールド回路
を提供する。 【解決手段】 入力部となる第1の差動増幅回路12の一
対の出力端に、サンプルホールドパルスで制御される一
対のスイッチ部からなる第1のスイッチ回路14の入力端
を接続し、一方の出力端を第1の差動増幅回路12の負荷
15に接続し、他方の出力端を電源に接続し、第1のスイ
ッチ回路14と負荷15の接続端には、第1及び第2の出力
トランジスタQ5,Q9のベースと、サンプルホールド
パルスで制御される一対のスイッチ部からなる第2のス
イッチ回路16の入力端とがそれぞれ接続され、第2のス
イッチ回路16の出力端には、第1及び第2の出力トラン
ジスタQ5,Q9のエミッタとホールド用コンデンサC
1,C2と第2の差動増幅回路17の入力端とをそれぞれ
接続して、サンプルアンドホールド回路を構成する。
Description
ホールド回路に関し、特にホールドモード時に入力信号
の変化が出力に現れる、いわゆるフィードスルー特性を
改善できるようにしたサンプルアンドホールド回路に関
する。
従来、図5に示すような構成のものが知られている(例
えば、特公平6−32237号公報,IEEE J, Solid-St
ate Circuits, VOL.27, No.7, 1992, Page 988〜992 参
照)。このサンプルアンドホールド回路は、トランジス
タQ1,Q2、抵抗R1、電流源I1,I2からなる第
1の差動増幅回路1の出力負荷抵抗R2,R3に、トラ
ンジスタQ3,Q4,Q5,Q6、抵抗R4、電流源I
3,I5からなる第1のスイッチ部2と、トランジスタ
Q7,Q8,Q9,Q10、抵抗R5、電流源I4,I6
からなる第2のスイッチ部3の各入力トランジスタQ
6,Q10のベースをそれぞれ接続し、該第1及び第2の
スイッチ部の出力端にホールドコンデンサC1,C2を
接続すると共に、第2の差動増幅回路4の入力端を接続
して構成されている。そして、第1及び第2のスイッチ
部2,3を構成するトランジスタQ3,Q4及びQ7,
Q8には、サンプルホールドパルス回路5からサンプル
ホールドパルスが印加されるようになっており、6は入
力信号源を示している。
の抵抗R4,R5には、ホールドモード時に電流源I
3,I4からの電流がそれぞれ流れることにより、トラ
ンジスタQ5及びQ9をカットオフさせて、スイッチの
動作をさせる役目をしており、またこの構成の サンプ
ルホールドパルス回路は、差動構成となっており、ホー
ルドコンデンサC1,C2の同期変動分は第2の差動増
幅回路4により除去されるため、サンプルアンドホール
ド回路特性におけるドループレート及びスイッチングト
ランジェントが良好な構成となっている。
た従来の差動型サンプルアンドホールド回路において
は、入力信号の変動量(振幅)が小さい場合、及び入力
信号の変化速度(周波数)が遅い場合には、ホールドモ
ード時に入力信号の変化は出力にあまり現れない。しか
し入力信号の変化量が大きく変化スピードが速い場合、
ホールドモード時であるにも拘らず入力信号の変化が出
力に現れ、フィードスルー特性として問題となってく
る。
すなわち、入力信号の変動が第1の差動増幅回路1を通
って第1及び第2のスイッチ部2,3のトランジスタQ
5,Q9のベースに、ほぼ同じ変動量で伝達されるた
め、ホールドモード時でも、カットオフしているトラン
ジスタQ5,Q9のベース・エミッタ接合容量を通っ
て、ホールドコンデンサC1,C2を充放電し、その結
果、ホールドコンデンサC1,C2の充電電圧の変動分
の差が、第2の差動増幅回路4から現れることとなる。
また、この従来のサンプルアンドホールド回路では、ト
ランジスタQ5とQ9を逆バイアスにしてカットオフさ
せるための抵抗R4,R5と、トランジスタQ3,Q7
のコレクタ・サブストレート間容量等の寄生容量のため
に、サンプルモードでの周波数特性(高域)に制限がか
かるという問題点があった。
回路における上記問題点を解消するためになされたもの
で、ホールドモード時に入力信号の変化が出力に影響を
与えないようにしたサンプルアンドホールド回路を提供
することを目的とする。
め、請求項1記載の発明は、差動増幅回路を入力部にも
つサンプルアンドホールド回路において、前記入力部を
構成する第1の差動増幅回路の一対の出力端に、サンプ
ルホールドパルスにより制御される一対の1入力2出力
型のスイッチ部からなる第1のスイッチ回路の入力端を
それぞれ接続し、該第1のスイッチ回路の一方の一対の
出力端を前記第1の差動増幅回路の一対の負荷に接続
し、第1のスイッチ回路の他方の一対の出力端を入出力
信号経路外の回路に接続し、前記第1のスイッチ回路と
一対の負荷との接続端には、それぞれ第1及び第2の出
力トランジスタの制御電極と、サンプルホールドパルス
により制御される一対の入出力切替型のスイッチ部から
なる第2のスイッチ回路の一対の入力端とがそれぞれ接
続され、該第2のスイッチ回路の一対の出力端には、前
記第1及び第2の出力トランジスタの主電極とホールド
コンデンサと第2の差動増幅回路の入力とがそれぞれ接
続され、前記第2のスイッチ回路の一対の共通端子に
は、それぞれ基準電流源を接続して構成するものであ
る。このように構成することにより、ホールドモード時
には、入力部を構成する第1の差動増幅回路の出力電流
は入出力信号経路外に流れ、入力信号は第2のスイッチ
回路の入力端には伝達されず、したがって入力信号が出
力に影響しなくなり、フィードスルー特性が良好なサン
プル(トラック)アンドホールド回路を実現することが
できる。
のサンプルアンドホールド回路において、第1のスイッ
チ回路の他方の一対の出力端を、第1の差動増幅回路の
一対の負荷の基準電圧を生成するレベルシフト回路に接
続して構成するものである。このように構成することに
より、出力トランジスタのカットオフ状態が信号伝達経
路外のレベルシフト回路で設定されるため、周波数特性
も良好なサンプルアンドホールド回路が得られる。
る。図1は、本発明に係るサンプルアンドホールド回路
の第1の実施の形態を示すブロック構成図である。この
実施の形態は、一対の出力端をもつ第1の差動増幅回路
からなる入力部12の出力端を、サンプルホールドパルス
回路13からのサンプルホールドパルスにより切り替え制
御される第1のスイッチ回路14の入力に接続する。該第
1のスイッチ回路14は一対の1入力2出力型のスイッチ
部で構成されており、サンプル(トラック)モード時
は、入力部12は一方の一対の出力端を介して負荷15の一
端にそれぞれ接続しされ、ホールドモード時は負荷15に
接続されずに、他方の一対の出力端を介して電源VCCに
接続される構成となっている。また第1のスイッチ回路
14と負荷15との接続端は、抵抗R4,R5を介して第1
及び第2の出力トランジスタQ5,Q9のベースと、同
じくサンプルホールドパルス回路13からのサンプルホー
ルドパルスにより切り替え制御される入出力切替型の一
対のスイッチ部からなる第2のスイッチ回路16の一対の
入力端にそれぞれ接続され、第1及び第2の出力トラン
ジスタQ5,Q9のエミッタは、第2のスイッチ回路16
の一対の出力端と、ホールドコンデンサC1,C2と、
第2の差動増幅回路17の入力端にそれぞれ接続されてい
る。なお、図1において、11は入力信号源、CA,CB
は出力トランジスタQ5,Q9の寄生容量を示してい
る。
ルド回路においては、ホールドモード時に第1の差動増
幅回路からなる入力部12の入力に対する一対の出力電流
は、第1のスイッチ回路14により第1の差動増幅回路の
負荷15に流れないため、入力信号は第2のスイッチ回路
16の入力端に伝達されない。その結果、第2のスイッチ
回路16に接続された第1及び第2の出力トランジスタQ
5,Q9の寄生容量CA,CBが存在していても、ホー
ルドモード時は、入力信号が出力に現れることがなくな
り、フィードスルー特性が良好なサンプルアンドホール
ド回路が得られる。
ンドホールド回路では、出力トランジスタQ5,Q9を
カットオフさせるための抵抗R4,R5が信号伝達経路
に存在するため、その抵抗と第2のスイッチ回路を構成
するトランジスタの寄生容量によって、サンプルモード
時の高周波特性が劣化するという問題点があるが、これ
を改善するための第2の実施の形態を図2に基づいて説
明する。なお、図2において図1に示した第1の実施の
形態と同一又は対応する構成要素には同一の符号を付し
て示している。この実施の形態は、ホールドモード時に
第1のスイッチ回路14を、負荷15の基準電圧を供給する
レベルシフト回路18に接続すると共に、抵抗R4,R5
を取り除いて、負荷15と第1のスイッチ回路14との接続
点を直接第1及び第2の出力トランジスタQ5,Q9に
接続し、また第2のスイッチ回路16をホールドモード時
に入力側を電源に接続するように構成している。
モード時に、第1のスイッチ回路14をレベルシフト回路
18へ接続し、第1のスイッチ回路14を流れる電流をレベ
ルシフト回路18に流すことにより、第1及び第2の出力
トランジスタQ5,Q9を逆バイアスレベルに設定しカ
ットオフさせることにより、第1の実施の形態における
抵抗R4,R5を取り除いた高周波特性が良好な動作が
得られる。
は具体的な第1実施例を示す回路構成図であり、図5に
示した従来例と同一又は対応する部材には、同一符号を
付して示している。この実施例においては、入力部とな
る第1の差動増幅回路を構成するトランジスタQ1,Q
2のベースに入力信号源6を接続すると共に、それらの
コレクタに、エミッタを共通に接続しているトランジス
タQ11,Q13とQ12,Q14を、それぞれ接続し、またト
ランジスタQ11とQ12のベースを共通に接続すると共
に、トランジスタQ13とQ14のベースも共通に接続し
て、それらのベース両端に、サンプルホールドモードを
切り換えるパルス信号をサンプルホールドパルス回路5
より印加するように構成する。そしてトランジスタQ13
とQ14のコレクタには、それぞれ負荷抵抗R2,R3が
接続され、負荷抵抗R2,R3の他端は共通に接続さ
れ、コレクタとベースを電源に共通に接続したトランジ
スタQ15のエミッタに接続されている。一方、トランジ
スタQ11とQ12のコレクタは電源VCCに接続されてい
る。また負荷抵抗R2,R3とトランジスタQ12,Q13
との接続端には、第2のスイッチ回路を構成する一対の
スイッチ部の各入力トランジスタQ6,Q10のベースが
接続されている。なお、図3において、C1,C2はホ
ールド用コンデンサ、I1〜I4は基準電流源、I5,
I6はバイアス電流源、4は第2の差動増幅回路、R
4,R5は一対のスイッチ部の各出力トランジスタQ
5,Q9をカットオフさせるための抵抗である。
アンドホールド回路は、図1に示した第1の実施の形態
に対応するもので、入力部となる第1の差動増幅回路を
構成するトランジスタQ1及びQ2のコレクタ電流は、
ホールドモード時にサンプルホールドパルス回路5から
のパルス信号により、トランジスタQ11,Q12のベース
電圧を、トランジスタQ13,Q14より約 200mV以上高
くすることにより、トランジスタQ11,Q12のエミッタ
側に全て流れるため、負荷抵抗R2,R3には流れず、
その結果、入力信号は第2のスイッチ回路を構成する一
対のスイッチ部の各出力トランジスタQ5,Q9のベー
スには伝達されなくなり、フィードスルー特性が良好と
なる。
る。この実施例は、図2に示した第2の実施の形態に対
応するもので、トランジスタQ11,Q12のコレクタを抵
抗R6を介して電源VCCに接続すると共に、トランジス
タQ15のベースに接続し、トランジスタQ15と抵抗R6
によりレベルシフト回路を構成している。更に、抵抗R
4,R5を取り除いて、第2のスイッチ回路を構成する
一対のスイッチ部の各入力トランジスタQ6,Q10のエ
ミッタを、各出力トランジスタQ5,Q9のベースに直
結すると共に、一対の各スイッチ部を構成するトランジ
スタQ3,Q7のコレクタを電源VCCに接続して構成す
るもので、他の構成は第1実施例と同様である。
ドモード時にトランジスタQ11,Q12のコレクタ電流を
流すことにより、第2のスイッチ回路の一対のスイッチ
部を構成する各出力トランジスタQ5,Q9のベースの
電圧を下げ、該トランジスタQ5,Q9をカットオフさ
せる。
する。サンプルモード時のホールド用コンデンサC1又
はC2の電圧VCSは、入力信号が最大に変化した場合、
おおよそ次式(1)で表される電圧となる。 VCS=VCC−VBEQ15 −R3 (I1 +I2 )−VBEQ6−VBEQ5 ・・・(1) ここで、VBEQ15 はトランジスタQ15のベース・エミッ
タ間電圧、R3 は抵抗R3の抵抗値、I1 ,I2 は電流
源I1,I2の電流値、VBEQ6,VBEQ5はトランジスタ
Q6,Q5のベース・エミッタ間電圧である。また、ホ
ールドモード時のトランジスタQ5又はQ9のベース電
圧VCHは、おおよそ次式(2)で表される。 VCH=VCC−R6 (I1 +I2 )−VBEQ15 −VBEQ6 ・・・・・・・(2) トランジスタQ5又はQ9の逆バイアス電圧レベルをV
EBQ5,VEBQ9とすると、次式(3)が成立する。 VCS−VCH=VEBQ5−VBEQ5 ・・・・・・・・・・(3) 上記(1),(2),(3)式より、R6 は次式(4)
で表される。 R6 =R3 +VEBQ5/(I1 +I2 ) ・・・・・・(4)
ことにより、図3に示した第1実施例における第2のス
イッチ回路を構成する一対のスイッチ部の抵抗R4,R
5を除去することができ、これにより、これらの抵抗R
4,R5とトランジスタQ3,Q7に寄生するコレクタ
・サブストレート間容量等の寄生容量によるサンプル
(トラック)モード時における周波数特性の劣化を防止
することができる。
載の発明によれば、ホールドモード時に入力信号が出力
に影響しなくなり、フィードスルー特性が良好なサンプ
ルアンドホールド回路を実現することができる。また請
求項2記載の発明によれば、出力トランジスタのカット
オフ状態を信号伝達経路以外の回路で設定することがで
きるので、周波数特性も良好なサンプルアンドホールド
回路が得られる。
1の実施の形態を示すブロック構成図である。
る。
である。
示す回路構成図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 差動増幅回路を入力部にもつサンプルア
ンドホールド回路において、前記入力部を構成する第1
の差動増幅回路の一対の出力端に、サンプルホールドパ
ルスにより制御される一対の1入力2出力型のスイッチ
部からなる第1のスイッチ回路の入力端をそれぞれ接続
し、該第1のスイッチ回路の一方の一対の出力端を前記
第1の差動増幅回路の一対の負荷に接続し、第1のスイ
ッチ回路の他方の一対の出力端を入出力信号経路外の回
路に接続し、前記第1のスイッチ回路と一対の負荷との
接続端には、それぞれ第1及び第2の出力トランジスタ
の制御電極と、サンプルホールドパルスにより制御され
る一対の入出力切替型のスイッチ部からなる第2のスイ
ッチ回路の一対の入力端とがそれぞれ接続され、該第2
のスイッチ回路の一対の出力端には、前記第1及び第2
の出力トランジスタの主電極とホールドコンデンサと第
2の差動増幅回路の入力とがそれぞれ接続され、前記第
2のスイッチ回路の一対の共通端子には、それぞれ基準
電流源を接続したことを特徴とするサンプルアンドホー
ルド回路。 - 【請求項2】 前記第1のスイッチ回路の他方の一対の
出力端を、前記第1の差動増幅回路の一対の負荷の基準
電圧を生成するレベルシフト回路に接続したことを特徴
とする請求項1記載のサンプルアンドホールド回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30227395A JP3922737B2 (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | サンプルアンドホールド回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30227395A JP3922737B2 (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | サンプルアンドホールド回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09128989A true JPH09128989A (ja) | 1997-05-16 |
JP3922737B2 JP3922737B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=17907028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30227395A Expired - Fee Related JP3922737B2 (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | サンプルアンドホールド回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3922737B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017153021A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 日本電信電話株式会社 | トラック・アンド・ホールド回路 |
-
1995
- 1995-10-27 JP JP30227395A patent/JP3922737B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017153021A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 日本電信電話株式会社 | トラック・アンド・ホールド回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3922737B2 (ja) | 2007-05-30 |
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