JPH11150432A - 反転増幅回路 - Google Patents
反転増幅回路Info
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- JPH11150432A JPH11150432A JP33116797A JP33116797A JPH11150432A JP H11150432 A JPH11150432 A JP H11150432A JP 33116797 A JP33116797 A JP 33116797A JP 33116797 A JP33116797 A JP 33116797A JP H11150432 A JPH11150432 A JP H11150432A
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Abstract
制する。 【構成】 MOSを2段直列に接続してなるスイッチを
反転増幅回路におけるインバータ回路入力に接続し、ス
リープモード時にはこのスイッチを介して電源電圧をイ
ンバータ回路入力に接続し、ノンスリープモード時には
前記スイッチを遮断するとともに、閾値電圧に等しい基
準電圧を両MOSの接続点に印加する。
Description
内の反転増幅回路に係り、特にCMOSを奇数段直列接
続するとともに、最終段インバータの出力を帰還キャパ
シタンスを介して初段インバータの入力に接続し、初段
インバータには入力キャパシタンスを介して入力電圧を
接続した反転増幅回路に関する。
算等を行う際に、駆動能力をもって、入力電圧を精度良
く後段に伝達する上で重要である。例えば出願人が提案
した移動体通信のためのマッチドフィルタにおいて、反
転増幅回路はサンプルホールド回路、乗算回路、加算回
路等多くの部分で使用される。
おいて、奇数段のCMOSインバータを直列してなるイ
ンバータ回路Iに、その入出力を接続する帰還キャパシ
タンスCFがスイッチSW7を介して接続され、その入
力には入力キャパシタンスCIが接続されている。CI
にはスイッチSW4を介してアナログ入力電圧AINが
接続され、SW4はクロックCLKによって適時閉成さ
れる。SW4とCIの間にはスイッチSW3を介してス
イッチSW8が接続され、CFの両端はスイッチSW2
によって適時短絡される。SW8はリフレッシュ電圧V
REFまたはグランドに接続され、リフレッシュ時には
VREFが選択され、電力消費を停止するスリープモー
ド時にはグランドが選択される。リフレッシュ時におい
て、SW2、SW3の両者が閉成され、かつSW8がV
REFに接続されると、CIの入力側にはVREFが印
加され、同時にCFが短絡される。VREFはインバー
タ回路の閾値電圧(通常Vd/2:Vdはインバータの
電源電圧。)と略等しく設定され、CFを短絡すること
により、Iの入力側にはVd/2の電圧が生じる。これ
によって、CFのみならずCIも両端の電位が等しくな
り、充電電荷が略解消される。これによって充電電荷に
よるオフセット電圧が解消され、以後の計算精度が保証
される。さらに、インバータ回路Iの入力はスイッチS
W1を介してSW8に接続され、反転増幅回路の電力消
費を防止するためのスリープモードにおいて、SW1を
閉成するとともにSW7をSW8に接続し、かつSW8
をグランドに接続することにより、インバータの入力は
グランドに接続される。このときSW2は開放される。
これによってインバータ回路における電力消費は停止す
る。
力消費を最小限にするという意味において優れた回路で
あったが、より一層の回路規模の縮小が望まれていた。
背景の下に創案されたものであり、従来よりも小規模の
回路によりリフレッシュおよびスリープモードを実現
し、かつスリープ時のリーク電流を抑制し得る反転増幅
回路を提供することを目的とする。
路は、MOSを2段直列に接続してなるスイッチを反転
増幅回路におけるインバータ回路入力に接続し、スリー
プ時にはこのスイッチを介してスリープ電圧をインバー
タ回路入力に接続し、ノンスリープモード時には前記ス
イッチを遮断するとともに、閾値電圧に等しい基準電圧
を両MOSの接続点に印加するものである。
実施例を図面に基づいて説明する。
幅回路は奇数段、代表的には3段のCMOSインバータ
を直列接続してなるインバータ回路Iを有し、このイン
バータ回路Iの入出力端子は帰還キャパシタンスCFに
よって接続されている。インバータ回路の入力には入力
キャパシタンスCIが接続され、この入力キャパシタン
スCIにはスイッチSW4を介してアナログ入力電圧A
INが接続されている。スイッチSW4はクロックCL
Kによって開閉制御される。
フレッシュスイッチSW2が接続され、CFの出力側は
リフレッシュスイッチSW9によってインバータ回路I
出力またはVREFに接続し得る。リフレッシュに際し
ては、SW2は閉成され、これによってインバータ回路
Iの両端子が短絡され、インバータ回路の入力にはその
閾値電圧が生じる。またSW9はVREFに接続され、
CFには閾値電圧およびVREFが印加される。一方入
力キャパシタンスCIの入力側にもリフレッシュスイッ
チSW3を介してVREFが接続され、CFと同様の電
圧印加状態となる。これによってCIとCFの電荷は相
殺される。ここに閾値電圧は通常電源電圧Vdの1/
2、すなわちVd/2に設定されるが、若干のオフセッ
トを含むこともある。しかし上記のようにCIとCFの
電荷を相殺するのでオフセットの影響を除去し得る。こ
れらリフレッシュスイッチはリフレッシュ信号REFに
よって開閉制御される。
3の他に、インバータ回路Iの入力端子には、前記電源
電圧Vdおよび閾値電圧VREFが入力されたスリープ
スイッチSWSがその出力端子TSにおいて接続され、
このスリープスイッチSWSを閉成すると、インバータ
回路の入力端子には電源電圧Vdが印加される。これに
よってインバータ回路の各CMOSインバータは飽和領
域に移行し、貫通電流は生じない。これによってインバ
ータ回路における電力消費が停止する。スリープスイッ
チSWSはスリープ信号SLPによって開閉制御され
る。
素が省略され、回路構成が単純化されるとともに、イン
バータ回路のオフセットの影響を除去し得る。これは回
路規模の縮小、製造コストの低減、歩留り向上等の多く
の効果をもたらす。
であり、2段直列のpMOS(Tp1、Tp2で示
す。)に、MOSを飽和状態にする電圧(以下スリープ
電圧という)として電源電圧Vdを印加し、スリープ信
号SLPをインバータINV3を介してこれらpMOS
のゲートに入力している。スリープ信号SLPが高電位
(ハイ)になると、これらトランジスタは導通し、その
出力端子TSにはVdが生じる。Tp1、Tp2の接続
点にはpMOS(Tp3で示す。)を介してVrefが
接続され、Tp3のゲートにはスリープ信号SLPがそ
のまま入力されている。スリープモード時以外のとき
(SLPがローのとき:ノンスリープモードという)に
はTp1、Tpp2は遮断され、Tp3が導通する。こ
れによってTSに対するVd出力が停止されるととも
に、インバータ回路入力のVrefと等しい電圧がpM
OSに印加され、インバータ回路入力に対する電流のリ
ークを完全に防止し得る。ここにインバータ回路入力へ
の電流リークは入力キャパシタンスCIの電荷に影響を
与え、反転増幅回路の出力精度に悪影響を与えるが、本
実施例のように電流リークを防止することにより、この
ような悪影響を防止し得る。
ってもよく、スリープ電圧用スイッチおよび/または基
準電圧用スイッチをnMOSによって構成することも可
能である。
施例と同一もしくは相当部分には同一符号が付されてい
る。本実施例では、第1実施例の構成に加え、インバー
タ回路Iの出力端子と帰還キャパシタンスCFの出力端
子の間に、スイッチSW5を接続し、かつスイッチSW
9を省略している。スリープモードに際しては、SW5
は開放され、インバータ回路Iの出力端子は反転増幅回
路出力端子(アナログ出力電圧AOUTが生じる端子)
から遮断される。この反対論理の制御のために、SW5
へはインバータICを介してスリープ信号が入力されて
いる。スリープモード時にはインバータ回路Iの出力は
グランド電圧となっているが、このグランド電圧が後段
に伝達することがないので、後段への悪影響が防止され
ている。またSW5の省略により、第1実施例よりも回
路規模を小さくし得るとともに、SW5のインピーダン
スの出力精度に対する影響を除去し得る。
一もしくは相当部分には同一符号が付されている。本実
施例では、第2実施例のスイッチSW5に替えて、入力
キャパシタンスCIの出力端子とスリープスイッチ出力
端子TSとの間に、スイッチSW6が接続されている。
SW6はスリープ時にTSをCIから遮断し、これによ
って、TSはその前段の回路から遮断される。これによ
って、インバータ回路に接続された電源電圧が前段に伝
達することがないので、前段への悪影響が防止されてい
る。
タ回路Iの一例を示す。インバータ回路はCMOSイン
バータINV1、INV2、INV3を直列に接続して
なり、第2段インバータINV2の入出力間には位相補
償回路が接続されている。位相補償回路はキャパシタン
スCC、MOS抵抗MRの直列回路であり、インバータ
回路Iと帰還キャパシタンスCFよりなるフィードバッ
ク系の位相余裕を高めている。またINV3の出力側に
は接地キャパシタンスCGが接続され、高周波成分除去
による発振防止が図られている。
このインバータ回路は第1段CMOSインバータINV
1と第2段CMOSインバータINV2との間に、CM
OS抵抗CMRを接続し、第3段インバータINV3の
入出力間には位相補償回路を接続してなる。位相補償回
路はキャパシタンスCC、レジスタンスRの直列回路で
あり、インバータ回路Iと帰還キャパシタンスCFより
なるフィードバック系の位相余裕を高めている。
路は、MOSを2段直列に接続してなるスイッチを反転
増幅回路におけるインバータ回路入力に接続し、スリー
プ時にはこのスイッチを介してスリープ電圧をインバー
タ回路入力に接続し、ノンスリープモード時には前記ス
イッチを遮断するとともに、閾値電圧に等しい基準電圧
を両MOSの接続点に印加するので、従来よりも小規模
の回路によりリフレッシュおよびスリープモードを実現
し、かつスリープ時のリーク電流を抑制し得るという優
れた効果を有する。
ある。
示す回路図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 CMOSインバータを奇数段直列接続し
てインバータ回路を構成するとともに、インバータ回路
の出力を帰還キャパシタンスを介してその入力に接続
し、インバータ回路の入力には入力キャパシタンスを介
して入力電圧を接続し、インバータ回路の入出力を短絡
し得るリフレッシュスイッチを接続するとともに、入力
キャパシタンスの入力側にインバータ回路の閾値電圧に
略等しいリフレッシュ電圧を印加するリフレッシュスイ
ッチを接続した反転増幅回路において、インバータ回路
の入力を前記インバータ回路の電源電圧に接続するスリ
ープスイッチがさらに設けられ、このスリープスイッチ
は複数段直列のスリープ電圧用MOSと、これらMOS
段の中途に接続された基準電圧用MOSとを備え、電源
電圧用MOSにはスリープ電圧が接続され、基準電圧用
MOSにはインバータ回路の閾値電圧に略等しい基準電
圧が接続され、スリープ時には、基準電圧用MOSを非
導道通とするとともにスリープ電圧用MOSを導通して
インバータ回路の入力にスリープ電圧を印加し、スリー
プ時以外の時には、スリープ電圧用MOSを非導通とす
るとともに基準電圧用MOSを導通することを特徴とす
る反転増幅回路。 - 【請求項2】 帰還キャパシタンスとインバータ回路の
出力との間には、帰還キャパシタンスをインバータ回路
出力またはリフレッシュ電圧に印加するリフレッシュス
イッチがさらに設けられ、リフレッシュ時にはこのリフ
レッシュスイッチをリフレッシュ電圧に接続し、これに
よって入力キャパシタンスと帰還キャパシタンスの電荷
を相殺することを特徴とする請求項1記載の反転増幅回
路。 - 【請求項3】 スリープ電圧はインバータ回路の電源電
圧であることを特徴とする請求項1記載の反転増幅回
路。 - 【請求項4】 スリープ電圧はグランド電圧であること
を特徴とする請求項1記載の反転増幅回路。 - 【請求項5】 スリープ電圧用MOSはpMOSである
ことを特徴とする請求項1記載の反転増幅回路。 - 【請求項6】 スリープ電圧用MOSはnMOSである
ことを特徴とする請求項1記載の反転増幅回路。 - 【請求項7】 基準電圧用MOSはpMOSであること
を特徴とする請求項1記載の反転増幅回路。 - 【請求項8】 基準電圧用MOSはnMOSであること
を特徴とする請求項1記載の反転増幅回路。 - 【請求項9】 インバータ回路出力側端子と帰還キャパ
シタンス出力側端子の間には、これら出力側端子間を遮
断するスイッチが接続されていることを特徴とする請求
項1記載の反転増幅回路。 - 【請求項10】 入力キャパシタンス出力側端子とスリ
ープスイッチのインバータ回路への接続点の間には、こ
れらを遮断し得るスイッチが接続され、このスイッチ
は、通常動作時およびリフレッシュ時には閉成され、ス
リープ時には入力キャパシタンスをスリープスイッチか
ら遮断することを特徴とする請求項1記載の反転増幅回
路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33116797A JP3626980B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 反転増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33116797A JP3626980B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 反転増幅回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11150432A true JPH11150432A (ja) | 1999-06-02 |
JP3626980B2 JP3626980B2 (ja) | 2005-03-09 |
Family
ID=18240642
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33116797A Expired - Fee Related JP3626980B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 反転増幅回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3626980B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003003461A1 (fr) * | 2001-06-27 | 2003-01-09 | Renesas Technology Corp. | Dispositif de circuit integre a semiconducteur et procede de reduction du bruit |
CN104425456A (zh) * | 2013-09-10 | 2015-03-18 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种半导体器件的检测结构 |
-
1997
- 1997-11-14 JP JP33116797A patent/JP3626980B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003003461A1 (fr) * | 2001-06-27 | 2003-01-09 | Renesas Technology Corp. | Dispositif de circuit integre a semiconducteur et procede de reduction du bruit |
CN104425456A (zh) * | 2013-09-10 | 2015-03-18 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种半导体器件的检测结构 |
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---|---|
JP3626980B2 (ja) | 2005-03-09 |
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