JPH0927732A - Programmable capacitor array - Google Patents

Programmable capacitor array

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JPH0927732A
JPH0927732A JP17621395A JP17621395A JPH0927732A JP H0927732 A JPH0927732 A JP H0927732A JP 17621395 A JP17621395 A JP 17621395A JP 17621395 A JP17621395 A JP 17621395A JP H0927732 A JPH0927732 A JP H0927732A
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JP
Japan
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capacitor
capacitors
capacitance
capacitance value
unit
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JP17621395A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Takahashi
充 高橋
Tetsuo Hirano
哲夫 平野
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Denso Corp
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NipponDenso Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure the ratio precision of capacitors and improve set resolution, and to suppress an increase in the total capacity value of capacitors. SOLUTION: The programmable capacitor array 30 consists of switches SW20, SW21, SW22, and SW23 connected in parallel between terminals 31 and 32 and four capacitors Cs, C21, C22, and C23 connected to those switches SW20-SW23 in series. The capacitors C21-C23 are constituted by using unite capacitors Cu and weighted in binary notation like the capacitor C21=Cu, C22=2Cu, and C23=4Cu. The capacitor Cs has a smaller capacitance than a unit capacitor Cu. The capacitors Cs and C21-C23 are switched selectively by the switches SW20-SW23.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチトキャパ
シタフィルタ等のスイッチトキャパシタ回路に用いられ
るプログラマブルキャパシタアレイに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a programmable capacitor array used in a switched capacitor circuit such as a switched capacitor filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、スイッチトキャパシタフィルタ
等のスイッチトキャパシタ回路には、その回路特性をキ
ャパシタの容量比で決定できるという特性を利用して、
複数個のキャパシタを並列接続し、その中の任意のキャ
パシタを選択して容量値を可変するというプログラマブ
ルキャパシタアレイを用いたプログラマブルスイッチト
キャパシタ回路がある。
2. Description of the Related Art Generally, a switched capacitor circuit such as a switched capacitor filter utilizes the characteristic that its circuit characteristic can be determined by the capacitance ratio of the capacitor.
There is a programmable switched capacitor circuit using a programmable capacitor array in which a plurality of capacitors are connected in parallel and an arbitrary capacitor is selected to change the capacitance value.

【0003】図6は、2進化重み付けした容量値を有す
る3ビット構成の従来のプログラマブルキャパシタアレ
イの構成を示した図である。図6に示されるように、こ
のプログラマブルキャパシタアレイ10は、端子11、
12間に、並列接続されたスイッチSW1、SW2、S
W3と、これらスイッチSW1〜SW3に直列に接続さ
れた3つのキャパシタC1、C2、C3とで構成されて
いる。上記3つのキャパシタは、それぞれC1=20
u=Cu、C2=21 Cu=2Cu、そしてC3=22
Cu=4Cuというように2進化重み付けされている。
また、上記スイッチSW1〜SW3は、上記キャパシタ
C1〜C3を選択切換えするためのものである。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a conventional programmable capacitor array having a 3-bit configuration having a binary-weighted capacitance value. As shown in FIG. 6, the programmable capacitor array 10 includes terminals 11,
Switches SW1, SW2, S connected in parallel between 12
It is composed of W3 and three capacitors C1, C2, C3 connected in series with these switches SW1 to SW3. Each of the above three capacitors has C1 = 2 0 C
u = Cu, C2 = 2 1 Cu = 2 Cu, and C3 = 2 2
Binary weighting is performed such as Cu = 4Cu.
The switches SW1 to SW3 are for selectively switching the capacitors C1 to C3.

【0004】ここで、キャパシタCuは図7(a)及び
(b)に示されるような、一定の形状と容量値を有する
単位キャパシタである。キャパシタの比精度を確保する
ために、スイッチトキャパシタ回路に於いては、通常、
このような単位キャパシタを用いて各キャパシタを構成
している。この単位キャパシタは、LSIプロセスに於
いて、2層ポリシリコン構造やMOS構造等のデバイス
によって実現される。
Here, the capacitor Cu is a unit capacitor having a constant shape and capacitance value as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). In order to ensure the ratio accuracy of capacitors, in switched capacitor circuits,
Each unit capacitor is configured using such a unit capacitor. This unit capacitor is realized by a device such as a two-layer polysilicon structure or a MOS structure in the LSI process.

【0005】図7(a)は単位キャパシタCuの平面
図、同図(b)は側面図である。同図に於いて、単位キ
ャパシタは、上部電極13と、下部電極14により構成
されており、両電極の間にはシリコン酸化膜等の誘電体
15が挿入されている。また、図中、W、Lは、それぞ
れ上部電極13の幅と長さを表し、t0xはシリコン酸化
膜15の厚さを表している。
FIG. 7A is a plan view of the unit capacitor Cu, and FIG. 7B is a side view. In the figure, the unit capacitor is composed of an upper electrode 13 and a lower electrode 14, and a dielectric 15 such as a silicon oxide film is inserted between both electrodes. Further, in the figure, W and L respectively represent the width and length of the upper electrode 13, and t 0x represents the thickness of the silicon oxide film 15.

【0006】図8は、図6のプログラマブルキャパシタ
アレイ10がゲインコントロール回路に適用された回路
構成例を示した図である。プログラマブルキャパシタア
レイ10の端子11には、入力信号サンプル用スイッチ
SW11及びSW12を介して、入力信号端子16及び
基準電圧入力端子17に接続されている。また、上記端
子12と出力端子18間には、安定化スイッチSW13
と、帰還キャパシタCfと、図示極性の演算増幅器19
が接続されている。尚、この演算増幅器19の非反転入
力端子は、基準電圧入力端子17に接続されている。
FIG. 8 is a diagram showing a circuit configuration example in which the programmable capacitor array 10 of FIG. 6 is applied to a gain control circuit. The terminal 11 of the programmable capacitor array 10 is connected to the input signal terminal 16 and the reference voltage input terminal 17 via the input signal sampling switches SW11 and SW12. The stabilization switch SW13 is provided between the terminal 12 and the output terminal 18.
, The feedback capacitor Cf, and the operational amplifier 19 having the illustrated polarity.
Is connected. The non-inverting input terminal of the operational amplifier 19 is connected to the reference voltage input terminal 17.

【0007】図9は、図8の回路構成のキャパシタの配
置例のイメージを示した図である。このような構成の回
路に於いて、ゲインは、プログラマブルキャパシタアレ
イ中の選択されたキャパシタの総容量値Call と、帰還
キャパシタCfの容量値の比、Call /Cf で決定され
る。帰還キャパシタCfを単位キャパシタCuの1つで
構成したとすると、ゲイン設定範囲は、 ゲイン=Call /Cf =C1 /Cf 〜(C1 +C2 +C3 )/Cf =1〜7 となり、そのときの設定分解能は1である。尚、C1
2 +C3 は、それぞれキャパシタC1、C2、C3の
容量値である。
FIG. 9 is a diagram showing an image of an arrangement example of capacitors in the circuit configuration of FIG. In the circuit having such a configuration, the gain is determined by the ratio of the total capacitance value C all of the selected capacitors in the programmable capacitor array to the capacitance value of the feedback capacitor Cf, C all / C f . Assuming that in the feedback capacitor Cf with one of the unit capacitors Cu, gain setting range, gain = C all / C f = C 1 / C f ~ (C 1 + C 2 + C 3) / C f = 1~7 And the setting resolution at that time is 1. In addition, C 1 +
C 2 + C 3 is the capacitance value of the capacitors C1, C2, and C3, respectively.

【0008】ここで、設定分解能0.5という要求が生
じた場合、従来の技術では、図10に示されるように、
帰還キャパシタをCf=2Cuとし、プログラマブルキ
ャパシタアレイ20はC4=23 Cu=8Cuを追加し
て4ビットの構成にする方法が考えられる。図11は、
この場合のキャパシタの配置例のイメージを示した図で
ある。
Here, if a setting resolution of 0.5 is required, in the conventional technique, as shown in FIG.
A method is conceivable in which the feedback capacitor is Cf = 2Cu and the programmable capacitor array 20 is C4 = 2 3 Cu = 8Cu to have a 4-bit configuration. FIG.
It is the figure which showed the image of the example of arrangement | positioning of the capacitor in this case.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、図10に示
される構成の回路による方法では、回路を構成するキャ
パシタの総容量値が8Cu(図8、図9参照)から17
Cu(図10、図11参照)へ増加し、2倍以上となっ
てしまうことによるコスト増が課題となる。
However, in the method using the circuit having the configuration shown in FIG. 10, the total capacitance value of the capacitors forming the circuit is 8 Cu (see FIGS. 8 and 9) to 17
The increase in cost due to the increase to Cu (see FIG. 10 and FIG. 11) and the doubling or more is a problem.

【0010】このような課題を回避するために、図10
の回路構成に於いて、単位キャパシタCuの面積及び容
量値を1/2にして、回路を構成するキャパシタの総容
量値の増加を防ぐという方法が考えられる。しかしなが
ら、単位キャパシタを1/2にすると、これによってキ
ャパシタの比精度が悪化するという課題を有している。
そして、キャパシタの比精度が悪化すると、ゲインコン
トロール回路では、ゲイン精度が得られなくなるという
課題を有している。
In order to avoid such a problem, FIG.
In the above circuit configuration, a method of halving the area and the capacitance value of the unit capacitor Cu to prevent an increase in the total capacitance value of the capacitors forming the circuit can be considered. However, if the unit capacitor is halved, there is a problem that the ratio accuracy of the capacitor deteriorates.
Then, if the ratio accuracy of the capacitor deteriorates, the gain control circuit has a problem that the gain accuracy cannot be obtained.

【0011】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、キャパシタの比精度を確保すると共に設定分解能
を向上させ、且つ回路を構成するキャパシタの総容量値
の増加を最小限にとどめたプログラマキャパシタアレイ
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and it is a programmer that secures the ratio accuracy of the capacitors, improves the setting resolution, and minimizes the increase in the total capacitance value of the capacitors forming the circuit. It is an object to provide a capacitor array.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、単
位キャパシタを用いるもので、2進化重み付けされた容
量値を有する少なくとも2つの第1の容量手段と、上記
少なくとも2つの第1の容量手段の各々に直列接続され
た少なくとも2つの第1の選択手段とを備えるプログラ
マブルキャパシタアレイに於いて、上記第1の容量手段
と並列に接続されて上記単位キャパシタよりも容量単位
の小さい第2の容量手段と、この第2の容量手段に直列
接続されて該第2の容量手段を選択するための第2の選
択手段とを具備することを特徴とする。
That is, the present invention uses a unit capacitor and comprises at least two first capacitance means having a binary weighted capacitance value and at least two first capacitance means. In a programmable capacitor array comprising at least two first selecting means connected in series to each other, a second capacitance means connected in parallel with the first capacitance means and having a smaller capacitance unit than the unit capacitor. And a second selection means connected in series with the second capacitance means for selecting the second capacitance means.

【0013】この発明によるプログラマキャパシタアレ
イは、単位キャパシタを用いるもので、2進化重み付け
された容量値を有する少なくとも2つの第1の容量手段
と、上記単位キャパシタよりも容量単位の小さい第2の
容量手段が、並列に接続されている。また、上記少なく
とも2つの第1の容量手段の各々と、上記第2の容量手
段に、それぞれ第1の選択手段及び第2の選択手段が直
列接続されている。これらの第1及び第2の選択手段に
よって、上記第1の容量手段及び第2の容量手段が選択
される。これにより、キャパシタの設定分解能を向上さ
せることができる。
A programmer capacitor array according to the present invention uses a unit capacitor, and includes at least two first capacitance means having a binarized weighted capacitance value and a second capacitance having a smaller capacitance unit than the unit capacitor. The means are connected in parallel. Further, a first selection means and a second selection means are connected in series to each of the at least two first capacitance means and the second capacitance means. The first and second capacitance means are selected by these first and second selection means. As a result, the setting resolution of the capacitor can be improved.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態を説明する。図1は、本発明による2進化重
み付けした容量値を有する4ビット構成のプログラマブ
ルキャパシタアレイの回路構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a programmable capacitor array of a 4-bit configuration having a binary weighted capacitance value according to the present invention.

【0015】図1に於いて、本発明のプログラマブルキ
ャパシタアレイ30は、端子31、32間に、スイッチ
SW20、SW21、SW22、SW23と、これらス
イッチSW20〜SW23に直列に接続された4つのキ
ャパシタCs、C21、C22、C23が、並列に接続
されて構成されている。上記キャパシタC21〜C23
は、単位キャパシタCuを用いて構成されたもので、キ
ャパシタC21=20Cu=Cu、C22=21 Cu=
2Cu、そしてC23=2Cu2 Cu=4Cuというよ
うに2進化重み付けされている。また、キャパシタCs
は、単位キャパシタCuよりも小さな容量値を有する設
定分解能向上のために設けられている。上記スイッチS
W20〜SW23は、上記キャパシタCs、C21〜C
23を選択切換えするためのものである。
Referring to FIG. 1, the programmable capacitor array 30 of the present invention includes switches SW20, SW21, SW22, and SW23 between terminals 31 and 32, and four capacitors Cs connected in series with these switches SW20 to SW23. , C21, C22, C23 are connected in parallel. The capacitors C21 to C23
Is formed by using a unit capacitor Cu, and capacitors C21 = 2 0 Cu = Cu and C22 = 2 1 Cu =
2Cu, and C23 = 2Cu 2 Cu = 4Cu. Also, the capacitor Cs
Are provided for improving the setting resolution having a capacitance value smaller than that of the unit capacitor Cu. Switch S above
W20 to SW23 are the capacitors Cs and C21 to C21.
It is for selectively switching 23.

【0016】図2は、図1のプログラマブルキャパシタ
アレイ30がゲインコントロール回路に適用された回路
構成例を示した図である。プログラマブルキャパシタア
レイ30の端子31には、入力信号サンプル用スイッチ
SW11及びSW12を介して、入力信号端子16及び
基準電圧入力端子17に接続されている。また、上記端
子32と出力端子18間には、回路の直流特性を安定化
するための安定化スイッチSW13と、帰還キャパシタ
Cfと、演算増幅器19が接続されている。尚、この演
算増幅器19の非反転入力端子は、基準電圧入力端子1
7に接続されている。
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration example in which the programmable capacitor array 30 of FIG. 1 is applied to a gain control circuit. The terminal 31 of the programmable capacitor array 30 is connected to the input signal terminal 16 and the reference voltage input terminal 17 via the input signal sampling switches SW11 and SW12. A stabilizing switch SW13 for stabilizing the DC characteristics of the circuit, a feedback capacitor Cf, and an operational amplifier 19 are connected between the terminal 32 and the output terminal 18. The non-inverting input terminal of the operational amplifier 19 is the reference voltage input terminal 1
7 is connected.

【0017】図3は、図2のゲインコントロール回路に
於けるキャパシタの配置例のイメージを示した図であ
る。ここで、図2のゲインコントロール回路に於いて、
0.5という設定分解能を得ることを考えると、帰還キ
ャパシタCf=Cuとした場合、キャパシタCsを単位
キャパシタの1/2の容量値とすることで実現される。
FIG. 3 is a diagram showing an image of an arrangement example of capacitors in the gain control circuit of FIG. Here, in the gain control circuit of FIG.
In consideration of obtaining the setting resolution of 0.5, when the feedback capacitor Cf = Cu, it is realized by setting the capacitance value of the capacitor Cs to 1/2 of the unit capacitor.

【0018】このとき、例えばキャパシタC21とCs
とがスイッチSW21とSW20が導通することで選択
されると、そのときのゲインは、 ゲイン=Call /Cf =(C21+Cs)/Cf =(Cu+1/2Cu)/Cu =1.5 となり、0.5という設定分解能が実現される。
At this time, for example, capacitors C21 and Cs
When bets are selected by the switch SW21 and SW20 are turned on, the gain of that time, gain = C all / C f = ( C21 + Cs) / Cf = (Cu + 1 / 2Cu) / Cu = 1.5 , and the 0 A setting resolution of .5 is realized.

【0019】また、ゲイン設定範囲は、 ゲイン=Call /Cf =Cs/Cf〜(Cs+C21+C22+C23)/Cf =(1/2Cu)/Cu〜(1/2+7)Cu/Cu =0.5〜7.5 となる。The gain setting range is as follows: gain = C all / C f = Cs / Cf to (Cs + C21 + C22 + C23) / Cf = (1 / 2Cu) / Cu to (1/2 + 7) Cu / Cu = 0.5 to 7 .5.

【0020】次に、本発明によるプログラマブルキャパ
シタアレイのキャパシタの比精度について説明する。一
般に、キャパシタの容量値Cと形状寸法との関係は、次
式で与えられる。
Next, the ratio accuracy of the capacitors of the programmable capacitor array according to the present invention will be described. In general, the relationship between the capacitance value C of a capacitor and the shape dimension is given by the following equation.

【0021】 C=(ε0 εs WL)/t0x …(1) ここで、ε0 は真空の誘電率、εs はシリコン酸化膜の
比誘電率、t0xはシリコン酸化膜の厚さ、W、Lは上部
電極の幅と長さである。上記(1)式に於けるパラメー
タの変動が互いに独立であるとすれば、容量値誤差に対
する標準偏差は次のようになる。
C = (ε 0 ε s WL) / t 0x (1) where ε 0 is the dielectric constant of vacuum, ε s is the relative dielectric constant of the silicon oxide film, and t 0x is the thickness of the silicon oxide film. , W and L are the width and length of the upper electrode. If the fluctuations of the parameters in the above equation (1) are independent of each other, the standard deviation for the capacitance value error is as follows.

【0022】[0022]

【数1】 [Equation 1]

【0023】尚、ここでは、キャパシタの形状(大き
さ)のみ考慮し、上記(2)式の比誘電率、及び酸化膜
厚の項は無視する。また、キャパシタは電極板を正方形
で構成するものとする。
Here, only the shape (size) of the capacitor is considered, and the terms of the relative permittivity and the oxide film thickness of the above formula (2) are ignored. Further, the capacitor has a square electrode plate.

【0024】このとき、単位キャパシタの容量値をCu
とした場合の標準偏差をσCu、及び単位キャパシタの容
量値を1/2Cuにした場合の容量誤差に対する標準偏
差をσCu/2とすると、それぞれ、下記(3)式及び
(4)式のようになる。
At this time, the capacitance value of the unit capacitor is Cu
When the standard deviation sigma Cu / 2 with respect to the capacitance error when the standard deviation sigma Cu, and the capacitance value of the unit capacitors was 1 / 2Cu the case of the, respectively, the following (3) formula and (4) Like

【0025】[0025]

【数2】 [Equation 2]

【0026】ここで、ゲイン1.5を実現する場合に、
プログラマブルキャパシタアレイ中の選択すべきキャパ
シタの容量値誤差に対する標準偏差を比較してみる。従
来のプログラマブルキャパシタアレイにて、ゲイン1.
5を実現するには、図10に於いてC1=CuとC2=
2Cuを選択すれば良い。この場合、母標準偏差σCu
母集団から大きさ3の標本を無作為に抽出することと等
価と考えられられるので、選択したキャパシタの容量値
誤差に対する標準偏差σ1 は、 σ1 =σ(3Cu)=3σCu …(5) となる。
Here, in order to realize a gain of 1.5,
Compare the standard deviations of the capacitors to be selected in the programmable capacitor array with respect to the error of the capacitance value. With a conventional programmable capacitor array, gain 1.
In order to realize 5, C1 = Cu and C2 = in FIG.
2 Cu should be selected. In this case, it is considered to be equivalent to randomly sampling a sample of size 3 from the population of the population standard deviation σ Cu , so the standard deviation σ 1 for the capacitance value error of the selected capacitor is σ 1 = σ (3Cu) = 3σ Cu (5)

【0027】次に、図10に於いて回路を構成するキャ
パシタの総容量値の増加を防ぐために、単位キャパシタ
を1/2Cuにした場合を考える。σ1 と同様に考る
と、この場合の選択したキャパシタの容量値誤差に対す
る標準偏差σ2 は、
Next, consider the case where the unit capacitors are set to 1/2 Cu in order to prevent an increase in the total capacitance value of the capacitors forming the circuit in FIG. Considering in the same way as σ 1 , the standard deviation σ 2 for the capacitance value error of the selected capacitor in this case is

【0028】[0028]

【数3】 となる。(Equation 3) Becomes

【0029】最後に、本発明が用いられた図2の回路構
成では、ゲイン1.5を実現するには、プログラマブル
キャパシタアレイからC1(=Cu)と、本発明の特徴
である単位キャパシタの1/2の容量値を有するキャパ
シタCs(=1/2Cu)とを選択すれば良い。この場
合、選択された2つのキャパシタC1及びCsの容量値
誤差に対する標準偏差を互いに独立とすると、選択され
たキャパシタの容量値誤差に対する標準偏差σ3 は、
Finally, in the circuit configuration of FIG. 2 in which the present invention is used, in order to realize a gain of 1.5, C1 (= Cu) from the programmable capacitor array and 1 of the unit capacitor which is a feature of the present invention. A capacitor Cs (= 1 / 2Cu) having a capacitance value of / 2 may be selected. In this case, assuming that the standard deviations of the capacitance values of the two selected capacitors C1 and Cs are independent of each other, the standard deviation σ 3 of the capacitance values of the selected capacitors is

【0030】[0030]

【数4】 となる。(Equation 4) Becomes

【0031】上記(5)、(6)及び(7)式より、本
発明が最も容量値誤差に対する標準偏差が小さく、よっ
てばらつきが少ないことがわかる。同様に考えて、全て
のゲイン設定値に対し、プログラマブルキャパシタアレ
イの選択されたキャパシタの容量値誤差に標準偏差を求
めると、図4のグラフに示されるようになる。
From the above equations (5), (6) and (7), it can be seen that the present invention has the smallest standard deviation with respect to the error of the capacitance value, and therefore the variation is small. Similarly, when the standard deviation is obtained for the capacitance value error of the selected capacitors of the programmable capacitor array for all the gain setting values, it becomes as shown in the graph of FIG.

【0032】図4はゲイン設定値と標準偏差との関係を
示したグラフであり、横軸がゲイン設定値で、縦軸が選
択されたキャパシタの容量値誤差に対する標準偏差を表
している。図4から、全てのゲイン設定値に於いても、
本発明が最も標準偏差が小さいことがわかる。したがっ
て、本発明が最もキャパシタの比精度の点で優れている
ことは明らかである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the gain setting value and the standard deviation. The horizontal axis represents the gain setting value and the vertical axis represents the standard deviation with respect to the capacitance value error of the selected capacitor. From Fig. 4, even for all gain setting values,
It can be seen that the present invention has the smallest standard deviation. Therefore, it is clear that the present invention is the most excellent in terms of the specific accuracy of the capacitor.

【0033】また、図4に於いて、1、2、3、…とい
うゲイン設定値に対する標準偏差は、キャパシタCsを
追加する前の(図8の)標準偏差と一致する。これは、
キャパシタ形状にかかわらず単位キャパシタより小さい
キャパシタを選択していないときは、追加する前の比精
度が確保されることを意味している。したがって、本発
明は比精度を全く悪化させることなく、且つ回路を構成
するキャパシタの総容量は、僅かに1/2Cu増加した
だけの構成となる。
Further, in FIG. 4, the standard deviations for the gain setting values of 1, 2, 3, ... Align with the standard deviation (in FIG. 8) before the addition of the capacitor Cs. this is,
If a capacitor smaller than the unit capacitor is not selected regardless of the shape of the capacitor, it means that the ratio accuracy before the addition is secured. Therefore, the present invention has a configuration in which the ratio accuracy is not deteriorated at all and the total capacitance of the capacitors forming the circuit is slightly increased by 1/2 Cu.

【0034】尚、上述した実施の形態では、キャパシタ
Csとして正方形状のキャパシタで構成した場合につい
て述べたが、これに限られるものではない。例えば、上
部電極の幅や長さの何れか一方のみを1/2とする方法
でも同様の効果が得られる。図5では、上部電極の幅W
を1/2としたプログラマブルキャパシタアレイ40の
例が示されている。
In the above-described embodiment, the case where the capacitor Cs is a square capacitor is described, but the capacitor Cs is not limited to this. For example, the same effect can be obtained by a method in which only one of the width and the length of the upper electrode is halved. In FIG. 5, the width W of the upper electrode
An example of the programmable capacitor array 40 in which is set to 1/2 is shown.

【0035】また、キャパシタCsの容量値として、単
位キャパシタCuの1/2とする例について述べたが、
キャパシタCsの容量値は単位キャパシタCuよりも小
さければ良いもので、その電極形状としても特に制限さ
れるものではない。
Also, an example has been described in which the capacitance value of the capacitor Cs is 1/2 of the unit capacitor Cu.
It suffices that the capacitance value of the capacitor Cs be smaller than that of the unit capacitor Cu, and the electrode shape thereof is not particularly limited.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、キャパ
シタの比精度を確保すると共に設定分解能を向上させ、
且つ回路を構成するキャパシタの総容量値の増加を最小
限にとどめたプログラマキャパシタアレイを提供するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, the ratio accuracy of the capacitor is secured and the setting resolution is improved,
Moreover, it is possible to provide a programmer capacitor array in which the increase in the total capacitance value of the capacitors forming the circuit is minimized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による2進化重み付けした容量値を有す
る4ビット構成のプログラマブルキャパシタアレイの回
路構成図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a programmable capacitor array having a 4-bit structure having a binary weighted capacitance value according to the present invention.

【図2】図1のプログラマブルキャパシタアレイ30が
ゲインコントロール回路に適用された回路構成例を示し
た図である。
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration example in which the programmable capacitor array 30 of FIG. 1 is applied to a gain control circuit.

【図3】図2のゲインコントロール回路に於けるキャパ
シタの配置例のイメージを示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing an image of an arrangement example of capacitors in the gain control circuit of FIG.

【図4】本発明のプログラマブルキャパシタアレイの効
果を説明するもので、ゲイン設定値と標準偏差との関係
を示したグラフである。
FIG. 4 is a graph for explaining the effect of the programmable capacitor array of the present invention and showing the relationship between the gain setting value and the standard deviation.

【図5】図2のゲインコントロール回路に於けるキャパ
シタの他の配置例のイメージを示した図である。
5 is a diagram showing an image of another arrangement example of capacitors in the gain control circuit of FIG.

【図6】2進化重み付けした容量値を有する3ビット構
成の従来のプログラマブルキャパシタアレイの構成を示
した図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional programmable capacitor array having a 3-bit configuration having a binarized weighted capacitance value.

【図7】単位キャパシタを示したもので、(a)は単位
キャパシタCuの平面図、(b)は側面図である。
7A and 7B show unit capacitors, FIG. 7A is a plan view of a unit capacitor Cu, and FIG. 7B is a side view.

【図8】図6のプログラマブルキャパシタアレイ10が
ゲインコントロール回路に適用された回路構成例を示し
た図である。
8 is a diagram showing a circuit configuration example in which the programmable capacitor array 10 of FIG. 6 is applied to a gain control circuit.

【図9】図8の回路構成のキャパシタの配置例のイメー
ジを示した図である。
9 is a diagram showing an image of an arrangement example of capacitors in the circuit configuration of FIG.

【図10】図8に於いて、ゲインの設定分解能を0.5
とした場合の従来のプログラマブルキャパシタアレイ2
0がゲインコントロール回路に適用された回路構成例を
示した図である。
FIG. 10 shows a gain setting resolution of 0.5 in FIG.
Conventional programmable capacitor array 2
It is the figure which showed the circuit structural example in which 0 was applied to the gain control circuit.

【図11】図10のゲインコントロール回路に於けるキ
ャパシタの配置例のイメージを示した図である。
11 is a diagram showing an image of an arrangement example of capacitors in the gain control circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、20、30、40…プログラマブルキャパシタア
レイ、11、12、31、32…端子、13…上部電
極、14…下部電極、15…誘電体(シリコン酸化
膜)、16…入力信号端子、17…基準電圧入力端子、
18…出力端子、19…演算増幅器、C1、C2、C
3、C4、C21、C22、C23、Cs…キャパシ
タ、Cs…帰還キャパシタ、Cu…単位キャパシタ、S
W1〜3、SW20〜SW23…スイッチ、SW11、
SW12…入力信号サンプル用スイッチ、SW13…安
定化スイッチ。
10, 20, 30, 40 ... Programmable capacitor array, 11, 12, 31, 32 ... Terminal, 13 ... Upper electrode, 14 ... Lower electrode, 15 ... Dielectric (silicon oxide film), 16 ... Input signal terminal, 17 ... Reference voltage input terminal,
18 ... Output terminal, 19 ... Operational amplifier, C1, C2, C
3, C4, C21, C22, C23, Cs ... Capacitor, Cs ... Feedback capacitor, Cu ... Unit capacitor, S
W1 to 3, SW20 to SW23 ... Switch, SW11,
SW12 ... Input signal sample switch, SW13 ... Stabilization switch.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】単位キャパシタを用いるもので、2進化重
み付けされた容量値を有する少なくとも2つの第1の容
量手段と、上記少なくとも2つの第1の容量手段の各々
に直列接続された少なくとも2つの第1の選択手段とを
備えるプログラマブルキャパシタアレイに於いて、 上記第1の容量手段と並列に接続されて上記単位キャパ
シタよりも容量単位の小さい第2の容量手段と、 この第2の容量手段に直列接続されて該第2の容量手段
を選択するための第2の選択手段とを具備することを特
徴とするプログラマブルキャパシタアレイ。
1. A unit capacitor is used, wherein at least two first capacitance means having binarized weighted capacitance values and at least two serially connected to each of the at least two first capacitance means. In a programmable capacitor array including a first selecting means, a second capacitance means connected in parallel with the first capacitance means and having a smaller capacitance unit than the unit capacitor, and a second capacitance means. And a second selecting means connected in series for selecting the second capacitance means.
【請求項2】 上記第2の容量手段は上記単位キャパシ
タの1/2の容量値を有することを特徴とする請求項1
に記載のプログラマブルキャパシタアレイ。
2. The second capacitance means has a capacitance value which is half that of the unit capacitor.
A programmable capacitor array according to.
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