JPS59163903A

JPS59163903A - 線形増幅装置

Info

Publication number: JPS59163903A
Application number: JP3765183A
Authority: JP
Inventors: Masaji Tanaka; 田中　雅二
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-03-08
Filing date: 1983-03-08
Publication date: 1984-09-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、線形増幅装置に係り、特に、演算増幅器、コ
ンデンサおよびスイッチング手段から形成され、トリミ
ングが不要とされた線形増幅装置に関する。

従来例の構成とその問題点従来、アナログ電圧の計測等において、正確な増幅率を
有する回路装置が必要である。上記の実現のだめには、
第１図に示すように、演算増幅器４に抵抗２，３を接続
し、たとえば、抵抗２の抵抗値を調節することにより、
帰還量を加減して所望する増幅率を実現している。即ち
、増幅率の調節のだめには、演算増幅器に接続された抵
抗値の調節は不可欠のものでなる。特に、第１図に示す
回路装置が大量に使用せられる場合には、上記の調節に
手間がかかり、時間的に丑だコスト的に量産化には不向
きである。壕だ、使用する抵抗の温度依存性や経時変化
により、演算増幅器４の増幅率が変動する不都合も存在
してい７’ｊ。

発明の目的本発明は、上記の不都合を排除するだめになされたもの
であって、抵抗を用いることなく、かつ調整が不要とさ
れる線形増幅装置を提供するものである。

発明の構成本発明の１つは、一方の入力端子が接地された演算増幅
器と、前記演算増幅器の他方の入方端字に接続された第
１のコンデンサと、同第１のコンデンサに接続され入力
信号電圧と接地電圧を択一選択しうる第１のスイッチン
グ手段と、前記演算増幅器の出力端子と前記他方の入力
端子との間に並列に接続された第２のコンデンサおよび
第２のスイッチング手段を具え、前記演算増幅器の増幅
率は、第１および第２のコンデンサの容量比によって定
めら・れ、さらに前記第１．第２のスイッチング手段に
よって、不要な蓄積電荷の消去が行われる線形増幅装置
である。

さらに本発明は、演算増幅器の他方の入力端子と出力端
子との間に、第１のスイッチング手段および、コンデン
サと第３のスイッチング手段との直列接続体が複数個具
えられ、前記第３のスイッチング手段を選択することで
、所望の増幅率が得られる線形増幅装置である。

実施例の説明第２図は、本発明の一実施例を示す。原理的には、従来
例第１図の抵抗２，３をコンデンサ７゜８に置き換えだ
ものである。

以下、動作を詳細に説明する。

血中１は信号入力端子であり、入力信号が、信号入力端
子１よシスイツチング手段６およびコンデンサ７を介し
て、演算増幅器４の反転入力端子（＠に加えられる。コ
ンデンサ８は出方帰還用のコンデンサである。演算増幅
器４の増幅率・は、コンデンサ７の容量値Ｃ１とコンデ
ンサ８の容量値ｃ２で定められる。

ここで、スイッチング手段９は、スイッチング手段６と
連動していて、スイッチング手段６が（イ）側に接続さ
れたならば、スイッチング手段９も同じく（イ）側に接
続され、逆に、スイッチング手段６・と９は、同時に（
ロ）側に接続されるように設定されている。

いま、スイッチング手段６，９が共に（イ）側に接続さ
れた場合を考えてみる。このときには、演算増幅器４の
反転入力端子（→にリーク電流などによシ蓄積された電
荷が除去され不。さらに、反転入力端子（→には出力端
子６より帰還がかかシ、出力端子５の電圧が接地電圧に
なるような電圧が生じる。即ち、コンデンサ７には、オ
フセット電圧を消去する電圧が保持され、一方、コンデ
ンサ８の両端は、スイッチング手段９を介して短絡され
るために、コンデンサ８の両端子間の電圧は零ボルトと
なり蓄積電荷もなくなる。

つぎに、スイッチング手段６，９が共に（ロ）側に接続
された場合を考えてみる。

上記の場合には、本来の増幅機能が得ら、れる。

しだがって、信号入力端子１からの入力信号に対し増幅
率−Ｃ１／Ｃ２の反転増幅器として、その出力信号は信
号出力端子６に出力される。なお、Ｃ１はコンデンサ７
、Ｃ２はコンデンサ８のそれぞれ容量値である。

ところで、本発明装置が、理想的な演算増幅器。

コンデンサおよびスイッチング手段で構成できるならば
、スイッチング手段６，９が共に（ロ）側に接続されて
いる場合には、常に増幅装置として作動されることとな
る。しかしながら、反転入力端子（→はコンデンサを介
して他の電位に結合されているために、たとえば、反転
入力端子（→に漏れ電流が生じた場合には、初期状態か
ら、電荷の蓄積が行われ、さらにこの蓄積された電荷の
放電路がないことから、反転入力端子（→の電位がシフ
トして、その結果、演算増幅器４は正常に作動されない
ものとなる。

上記の不都合を排除するためには、前記のように、スイ
ッチング手段６，９を（イ）側に接続することで達成で
きる。したがって、スイッチング手段６．９を、同時に
、（イ）側もしくは（ロ）側に交互に接続するならば、
所望の増幅率が得られる。さらにコンデンサを用いたこ
とによる弊害は克服できるものとなる。

ところで、上述から明らかなように、本発明装置は、ス
イッチング手段とその駆動パルスを不可欠とするが、た
とえば、本発明装置を遂次比較型へ−Ｄコンバータ等の
入力段に用いる場合は、前記Ａ　　Ｄ＝＋ンハータ用の
サンプリングパルスを、本発明装置のスイッチング手段
の駆動パルスとしても共用することが可能である。

第３図は、本発明装置を発展させたもう一つの実施例を
示す。図中１０．１１．１２はコンデンサ、１３，１４
．１５は第３のスイッチング手段を示す。ここで、第２
図と同じものは同一番号を付した。

第３図の実施例は、増幅率がプログラマブルな増幅装置
であって、所望の容量値に設定されたコンデンサ１０〜
１２を、第３のスイッチング手段１３〜１６によって選
択することで、所望の増幅率が得られる。

ところで、近時、半導体集積回路が多く用いられている
。上記に鑑み、本発明装置が半導体集積回路によって構
成される場合について述べてみよう。

本発明装置の演算増幅器は、たとえば、ＭＯ３形増幅回
路で容易に構成できる。まだ、コンデンサは、たとえば
、電極として２層のポリシリコンを用い、シリコン酸化
膜を絶縁膜として形成するならば、コンデンサ容量は、
形成パターンの面積により定められる。したがって、コ
ンデンサのパターンの面積比を設定することで、所望の
増幅率を有する線形増幅装置が精度よく実現でき、しだ
がって、トリミングの調節が不要となる。さらに、コン
デンサγは、オフセット電圧補正用のコンデンサとして
も作用し、したがって、オフセット調節も不要となる。

さらに、スイッチング手段は、トランジスタによって比
較的容易に構成できることは、当業者には自明のことで
ある。

上記から明らかなように本発明の線形増幅装置は、特に
、半導体集積回路化に好適である。

発明の効果以上に述べたように、本発明の線形増幅装置の増幅率は
、演算増幅器に結合されるコンデンサの比によって定め
られ、特に、本装置を半導体集積回路化するならば、コ
ンデンサの比を精度よく得られることとなり、したがっ
て、増幅率のトリミングは不要とされる。さらに、本発
明装置は、精度の高いプログラマブルな増幅装置として
用いることが可能であり、その工業的価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の線形増幅装置回路図、第２図は、本発
明の一実施例回路図、、第３図は本発明の他の実施例を
示す図である。１・・・・・・信号入力端子、４・・・・・・演算増幅
器、５・・・・・・信号出力端子、６・・・・・第１の
スイッチング手段、７．８，１０，１１．１２・・・・
・・コンデンサ、９・・・・・・第２のスイッチング手
段、１３，１４．１５・・・・・・第３のスイッチング
手段。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１第１図３／第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一方の入力端子が接地された演算増幅器と、前記
演算増幅器の他方の入力端子に接続された第１のコンデ
ンサと、同第１のコンデンサに接続され入力信号電圧と
接地電圧を択一選択しうる第１のスイッチング手段と、
前記演算増幅器の出力端子と前記他方の入力端子間に並
列に接続された第２のコンデンサおよび第２のスイッチ
ング手段とを具えた線形増幅装置。
（２）演算増幅器の他方の入力端子と出力端子との間の
第２のコンデンサおよび第２のスイッチング手段との直
列接続体が複数個具えられた特許請求の範囲第１項に記
載の線形増幅装置。