JPS63269399A

JPS63269399A - トラツクホ−ルド回路

Info

Publication number: JPS63269399A
Application number: JP62105393A
Authority: JP
Inventors: Makoto Imamura; 誠今村; Shoichi Kadokura; 門倉　昭一
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1987-04-28
Filing date: 1987-04-28
Publication date: 1988-11-07
Also published as: JPH0512800B2

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〉この発明は、アナログ信号を一時的に保持するトラック
ホールド回路に関し、とくにアナログデジタル変換器に
用いて好適なトラックホールド回路に関するものである
。

〈従来技術〉アナログ信号をデジタル信号に変換するにはアナログデ
ジタル変換器を用いるが、変換のためにはある一定の時
間が必要であり、かつこの変換時間中に入力信号が変化
すると誤差が大きくなる。

従って、アナログ信号を一時的に保持するトラックホー
ルド回路が必要になる。第５図にこの様なトラックホー
ルド回路の一例を示す。第５図において、１は入力端子
、２〜５はスイッチ、６．７は抵抗、８はホールドコン
デンサ、９は増幅器、１０は出力端子である。増幅器９
の反転入力端子はスイッチ３により入力端子１に接続、
または切離しがなされる。またホールドコンデンサ８の
一端はスイッチ４．５によって増幅器９の反転入力端子
または共通電位点に切り換え接続される。トラックモー
ドのときはスイッチ３．５をオン、スイッチ２．４をオ
フにする。入力端子１に印加された入力信号は抵抗６．
７の比率で増幅され、ホールドコンデンサ８を充放電す
る。そのためホールドコンデンサ８の両端電圧は入力信
号に追従する。ホールドモードのときはスイッチ３）５
がオフ、スイッチ２．４がオンにされる。そのため、増
幅器９は入力端子１がら切離され、また＼ホールドコン
デンサ８がその反転入力端子に接続され、このホールド
コンデンサ８に保持された電圧が出力端子１０に出力さ
れる。

第６図に他のトラックホールド回路の例を示す。

この図において、１１．１２はバッファアンプ、１３は
スイッチ、１４はホールドコンデンサである。ホールド
コンデンサ１４はバッファアンプ１２の入力側におかれ
、スイッチ１３により入力信号と接続または切離しが成
される。トラックモードのときはスイッチ１３がオン状
態にされる。入力端子１に印加された入力信号はバッフ
ァアンプ１１を介してホールドコンデンサ１４に印加さ
れ充放電する。従ってホールドコンデンサ１４の両端電
圧は入力信号に追従する。ホールドモードのときはスイ
ッチ１３がオフにされ、ホールドコンデンサ１４は入力
信号から切離される。そのため、このホールドコンデン
サ１４に保持された電圧がバッフ１アンプ７２を介して
出力端子１０に出力される。

第７図にさらに他の例を示す。この図において、１５〜
１９はスイッチ、２０は増幅器、２１はホールドコンデ
ンサである。増幅器２０の非反転入力端子はスイッチ１
５．１６によって入力端子１または共通電位点に接続さ
れ、ホールドコンデンサ２１の一端はスイッチ１８．１
９により増幅器２０の反転入力端子または共通電位点に
接続される。スイッチ１７は増幅器２０をバッファアン
プとして働かせるためのものである。この様な構成にお
いて、トラックモードのときはスイッチ１５．１７．１
９をオン、スイッチ１６．１８をオフにする。そのため
入力端子１は増幅器２０の非反転入力端子に、ホールド
コンデンサ２１の一端は共通電位点に接続される。また
増幅器２０はバッフ７アンプとして働く。従って、ホー
ルドコンデンサ２１の両端電圧は入力信号に追従する。

ホールドモードのときはスイッチ１５．１７．１９がオ
フ、スイッチ１６．１８がオンに制御される。

そのため、増幅器２０は入力端子１から切離され、また
ホールドコンデンサ２１の一端が増幅器２０の反転入力
端子に接続されるので、このボールドコンデンサ２１に
保持された電圧が出力端子１０に出力される。

〈発明が解決すべき問題点〉しかしながら、この様なトラックホールド回路には次の
ような問題点があった。第５図に示した例では抵抗６．
７に発生する熱雑音のためその出力に雑音が発生し、ロ
ーノイズ化することが難しく、高精度なトラックホール
ド回路を実現することが困難であるという欠点があった
。抵抗６．７の抵抗値をそれぞれＲＩ　、Ｒ２とすると
増幅器９のゲインは（Ｒ＋　＋　Ｒ２）　／　Ｒ＋で表
わされ、熱雑音もまたこのゲインで増幅される。ＲＩ−
Ｒ２としてもゲインは２となり、雑音を小さく出来ない
。また、第６図および第７図に示した例では、その信号
経路に抵抗を含んでいないためローノイズ化が可能であ
るが、スイッチ１３．１５．１７．１８には入力信号と
同じ大きさのコモンモード電圧がかかるため、それをド
ライブするドライブ回路が複雑になるという欠点があっ
た。

〈発明の目的〉この発明の目的は、高精度化が可能であり、かつ構成が
簡単なトラックホールド回路を提供することにある。

く問題点を解決するための手段〉前記問題点を解決するために、本発明では２つの入力段
を有しこれらの入力段に供給する動作電流を切換えるこ
とにより前記２つの入力段のうちどちらか一方を選択す
る増幅器を用い、この増幅器の一方の入力段と出力の間
にホールドコンデンサを接続し、また、このホールドコ
ンデンサの前記増幅器の出力に接続されていない側と共
通電位点の間に前記動作電流の切り換えと連動してその
オンオフが制御されるスイッチを接続するようにして、
前記増幅器の他方の入力段にボールドすべき入力信号を
印加するようにしたものである。

〈実施例〉第１図に本発明に係るトラックホールド回路の一実施例
を示す。第１図において、３０は第１および第２の２つ
の入力段を有する増幅器であり、１＋、１−は第１の入
力段の、２＋、２−は第２の入力段の非反転および反転
入力、ＣＬＫ＋、ＣＬＫ−は第１および第２の入力段を
切換える信号が入力される端子である。第１の入力段の
非反転入力１＋には入力端子１から入力信号が印加され
、その反転入力１−は増幅器３０の出力に接続される。

また、第２の入力段の非反転入力２＋は共通電位点に接
続される。３１はスイッチを構成するＦＥＴであり、そ
のドレインは増幅器３０の第２の入力段の反転入力２−
に、そのソースは共通電位点に接続される。３２はホー
ルドコンデンサであり、その一端は増幅器３０の出力に
、細端は第２の入力段の反転入力２−に接続される。３
３はトラックモードとホールドモードを切換える信号が
入力される端子であり、この信号はＦＥＴ３１のゲート
および増幅器３０の端子ＣＬＫ＋に入力される。端子Ｃ
ＬＫ−はダイオード３４を介して共通電位点に、抵抗３
５を介して負側電源Ｖ−に接続され、この端子にクロッ
クの閾ｆｉｔ！ｆｌｌ圧を与える。また、ＦＥＴ３１の
ゲートは抵抗３６を介して共通電位点に接続される。増
幅器３０の出力は出力端子１０に出力される。

この様な構成において、トラックモードにするときは端
子３３にＯｖの信号を入力する。そのためＦＥＴ３１は
導通し、ホールドコンデンサ２の一端は共通電位点に接
続される。また、この信号は増幅器３０の端子ＣＬＫ＋
に入力され、第１の入力段が選択される。その結果増幅
器３０はバッファアンプとして動作し、その出力には入
力信号と同じ大きさの信号が現れ、この信号によりホー
ルドコンデンサ３２が充放電され、その端子間電圧は入
力信号の大きさに等しくなる。ホールドモードのときは
端子３３に低レベルの信号が印加され、そのためＦＥＴ
３１は不導通になると共に第２の入力段が選択される。

従って増幅器３０は入力信号から切離され、またホール
ドコンデンサ３２の一端は共通電位点から切離される。

その結果ホールドコンデンサ３２に保持されていた電圧
が増幅器３０の出力に現れる。

第２図にこの実施例の動作を示すタイムチャートを示す
。この図において、（Ａ＞は入力信号、（Ｂ）はＦＥＴ
３１の状態、（Ｃ）は第１の入力段の動作電流、（Ｄ）
は第２の入力段の動作電流、（Ｅ）は端子３３の電位、
（Ｆ）は出力を表わす。

端子３３にＯＶの信号が入力されるとＦＥＴ３１がオン
になると共に第１の入力段にのみ動作電流が流れ、トラ
ックモードになる。時刻■で端子３３に低レベルの信号
が入力されると、ＦＥＴ３１がオフになると共に第２の
入力段にのみ動作電流が流れてホールドモードに１，７
］ｆｌわる。そのため、増幅器３０の出力はホールドモ
ードに切替わる直前の入力信号の値にホールドされる。

時刻■で端子３３にＯＶの信号が入力されると再びトラ
ックモードになる。この動作を繰返すことにより、入力
信号を所定時間ホールドすることが出来る。ホールドモ
ードのときは第１の入力段には動作電流が流れないので
、増幅器３０は入力信号から完全に切離される。

第３図に増幅器３０の具体的な構成の一例を示す。なお
、第１図と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略す
る。第３図において、３７はＦＥＴＱ＋　、Ｑ２から構
成される第１の入力段、３８はＦＥＴＱ３　、Ｑａから
構成される第２の入力段、３つはトランジスタＱ５〜Ｑ
８から構成される切り換えスイッチ部、４０は後段アン
プ部および出力部である。また、■＋、■−はそれぞれ
正負の電源を表わす。

この様な構成において、ＣＬＫ＋が高レベル、ＣＬＫ−
が低レベルであるとすると、トランジスタＱ５がオフ、
Ｑａがオンになる。そのため、トランジスタＱ７がオフ
、０日がオンになって第１の入力段３７にのみ動作電流
が流れ、第２の入力段３８には流れない。その結果第１
の入力段のみ動作してトラックモードになる。ＣＬＫ＋
が低レベル、ＣＬＫ−が高レベルになるとトランジスタ
Ｑ５がオン、Ｑａがオフ、Ｑ７がオン、Ｑａがオフにな
り、第２の入力段３８が選択されてホールドモードにな
る。この様にしてＣＬＫ、＋、ＣＬＫ−に印加する信号
によってトラックモードとホールドモードを切換えるこ
とが出来る。

第４図に本発明の他の実施例を示す。この実施例はＦＥ
Ｔ３１のスイッチング時に発生するベデ、ｌルミ圧の補
償を行うようにしたものである。

なお、第１図と同じ要素には同一符号を付し、説明を省
略する。第４図において４１はコンデンサであり１例え
ばホールドコンデンサ３２と同じ容】を有する。このコ
ンデンサ４１は増幅器３０の第２の入力段の反転入力２
−と共通電位点の間に接続される。４２はＦＥＴであり
、コンデンサ４１と並列に接続される。ＦＥＴ４２はＦ
ＥＴ３１と同じ信号で駆動される。トラックモードでは
ＦＥＴ４２がオンになり、コンデンサ４１を短絡する。

ホールドモードではＦＥＴ４２はオフになり、ＦＥＴ４
２で発生するペデスタル電圧がコンデンサ４１に保持さ
れる。ＦＥＴ３”ｌと４１の特性が同じであると発生す
るペデスタル電圧はほぼ同じ値になるので、コンデンサ
４１にはホールドコンデンサ３２と同じ大きさのペデス
タル電圧が保持され、かつこれらは第２の入力段の互い
に反対の極性の入力に接続されているので、これらの信
号はさしひかれペデスタルを補償することが出来る。

なお、増幅器３０の構成は第３図に示したものに限らず
、種々の構成のものを用いることが出来る。要は、２つ
の入力段を有し、これに流す動作電流を切換えることに
よってこれら２つの入力段を選択出来る構成であればよ
い、〈発明の効果〉以上実施例に基づいて具体的に説明したように、この発
明では増幅器として２つの入力段を有しかつこれらの入
力段に流す動作電流を切換えることによってこれらの入
力段を切換えることが出来るものを用い、一方の入力段
に入力信号を印加し、他方の入力と出力の間にホールド
コンデンサを接続してこのホールドコンデンサの一端を
前記２つの入力段を切換えるのと同期してホールドコン
デンサの一端を共通電位点と接続、切離しを行うように
した。そのため、信号の伝達経路に抵抗を含まなくても
トラックホールド回路を構成することが出来、低雑音化
が可能になる。

また・スイッチは共通電位点におくことが出来るので、
スイッチにコモンモード電圧がががることがなく、駆動
が簡単になる。

また、２つの同じ特性の入力段を用いるので、ペデスタ
ル電圧を補償することが容易に出来るさらに、ホールド
モードでは入力と出力が完全に分離されるので、フィー
ドスルー特性がよくなるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るトラックホールド回路の一実施例
を示す構成図、第２図は動作を示すタイム’ｆ−ｐ−ト
、第３図は増幅器の構成を示ず構成図、第４図は本発明
の他の実施例を示す構成図、第５図〜第７図は従来のト
ラックホールド回路の構成を示す構成図である。３０−・・増幅器、３１．４２−ＦＥＴ、３２・・・ホ
ールドコンデンサ、３７・・・第１の入力段、３８・・
・第２の入力段、３９・・・切り換えスイッチ部、４１
・・・コンデンサＮＱＩ〜Ｑ８・・・トランジスタ。第１図第２図； ■　　　　■ 第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

　２つの入力段を有しこれらの入力段に供給する動作電
流を切換えることにより前記２つの入力段のうちどちら
か一方を選択する増幅器と、この増幅器の一方の入力段
と出力の間に接続されたホールドコンデンサと、前記ホ
ールドコンデンサの前記増幅器の出力に接続されていな
い側と共通電位点の間に接続され前記動作電流の切り換
えと連動してそのオンオフが制御されるスイッチとを有
し、前記増幅器の他方の入力段にホールドすべき入力信
号を印加することを特徴とするトラックホールド回路。