JPH04124914A - Control signal setting system in chopper amplifier - Google Patents
Control signal setting system in chopper amplifierInfo
- Publication number
- JPH04124914A JPH04124914A JP24670990A JP24670990A JPH04124914A JP H04124914 A JPH04124914 A JP H04124914A JP 24670990 A JP24670990 A JP 24670990A JP 24670990 A JP24670990 A JP 24670990A JP H04124914 A JPH04124914 A JP H04124914A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control signal
- inverter
- potential
- chopper
- chopper control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
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・ディジタル変換器(以下A/D
変換器という)やコンパレータ等に用いられるチッッパ
方式のアンプ(以下チョッパアンプという)における動
作電位設定方式に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention relates to an analog-to-digital converter (hereinafter referred to as A/D converter).
The present invention relates to an operating potential setting method in a chipper type amplifier (hereinafter referred to as a chopper amplifier) used for a converter, a comparator, etc.
逐次比較方式のA/D変換器は比較的高速動作を行い、
しかも形状はコンパクトという特徴を持っているためよ
(利用される。この方式のA/D変換器のコンパレータ
部分にはチョッパアンプが使用されており、チョッパア
ンプの性能がA/D変換器の総合的な性能を決定する主
要因である。A successive approximation type A/D converter operates at relatively high speed,
Moreover, it is used because it has a compact shape.A chopper amplifier is used in the comparator part of the A/D converter of this method, and the performance of the chopper amplifier is the overall performance of the A/D converter. This is the main factor determining performance.
A/D変換器の性能としては、直線性誤差や微分直線性
誤差、あるいはオフセット誤差、フルスケール誤差、絶
対精度というような精度に関するものが第1にあげられ
るのはもちろんであるが、それ以外に耐環境性すなわち
電源電圧変動やノイズ印加による精度悪化が少ないこと
も非常に重要な特性である。Of course, the primary performance of an A/D converter is related to accuracy, such as linearity error, differential linearity error, offset error, full-scale error, and absolute accuracy, but other than that, Another very important characteristic is environmental resistance, that is, less deterioration of accuracy due to power supply voltage fluctuations or noise application.
従来のチョッパアンプの構成及び基本動作を第5図及び
第6図と第7図に示す、同図においてlは入力信号の増
幅用のインバータ、2はインバータ1を増幅器としての
動作点に持っていくためのチョップ用トランジスタ、3
はチョップ用トランジスタ2のゲートに印加されるチョ
ッパ制御信号が流れるチョッパ制御信号線、4はインバ
ータ1とトランジスタ2により構成されるチョッパアン
プの一段分、5,6は入力結合用のコンデンサ、7と8
はそれぞれインバータ1の入力点と出力点である。チョ
ップ用トランジスタ2は、ソースとドレインがインバー
タ1の入力点7と出力点8にそれぞれ接続されゲートに
印加されるチョッパ制御信号に従って一定期間インバー
タlの入力点7と出力点8を短絡させる。チョッパアン
プ4は要求される性能に従って必要段数分カスケード接
続される。9はチョッパ制御信号を発生する制御信号発
生回路である。The configuration and basic operation of a conventional chopper amplifier are shown in Figs. 5, 6, and 7. In the figures, l is an inverter for amplifying the input signal, and 2 is an inverter 1 at the operating point as an amplifier. Chop transistor for use, 3
is a chopper control signal line through which a chopper control signal applied to the gate of chopping transistor 2 flows; 4 is one stage of chopper amplifier composed of inverter 1 and transistor 2; 5 and 6 are capacitors for input coupling; 8
are the input point and output point of the inverter 1, respectively. The chopping transistor 2 has a source and a drain connected to the input point 7 and the output point 8 of the inverter 1, respectively, and shorts the input point 7 and the output point 8 of the inverter 1 for a certain period of time according to a chopper control signal applied to the gate. The chopper amplifiers 4 are cascaded in the required number of stages according to the required performance. 9 is a control signal generation circuit that generates a chopper control signal.
次に動作について説明する。チョッパ制御信号線3上の
チョッパ制御信号Tcがアクティブ、すなわちこの場合
は電源電位y ccレベルにある時(期間I)、インバ
ータ1の入力点7と出力点8は短絡される。すなわち第
6図の入出力特性から分かるように入力点7と出力点8
は共にほぼ2VCCにバイアスされ、インバータ1は増
幅器としての最大ゲイン点に置かれる。その後チョッパ
制御信号TCがオフ、すなわちV asレベルになると
入力点7と出力点8は分離された状態となる。この時入
力結合用コンデンサ5の前段に電位変化があった場合、
その電位変化がインバータ1の入力点7に伝わり、それ
を受けてインバータ1の出力点8は“H” (ハイレベ
ル)あるいは“L” (ローレベル)を出力する。例え
ば入力点7が“H”側に変化した場合出力点8は“L”
側に変化し、また入力点7が“L”側に変化した場合は
出力点8は“H″側に変化する(期間■)。Next, the operation will be explained. When the chopper control signal Tc on the chopper control signal line 3 is active, that is, at the power supply potential ycc level in this case (period I), the input point 7 and the output point 8 of the inverter 1 are short-circuited. In other words, as can be seen from the input/output characteristics in Figure 6, input point 7 and output point 8
are biased together at approximately 2VCC, placing inverter 1 at its maximum gain point as an amplifier. Thereafter, when the chopper control signal TC is turned off, that is, becomes the Vas level, the input point 7 and the output point 8 become separated. At this time, if there is a potential change in the front stage of the input coupling capacitor 5,
The potential change is transmitted to the input point 7 of the inverter 1, and in response, the output point 8 of the inverter 1 outputs "H" (high level) or "L" (low level). For example, when input point 7 changes to "H" side, output point 8 becomes "L"
When the input point 7 changes to the "L" side, the output point 8 changes to the "H" side (period ■).
従来のチョッパアンプは以上のような構成となっている
ため、電源電圧変動による精度悪化が発生しやすいとい
う欠点があった。これを第8図を用いて説明する。チョ
ッパ制御信号TCがアクティブとなっている期間のある
時刻1.で電源電圧VCCに図示するような変動が起こ
った場合、出力点8はインバータ1の出力であるため電
源電圧V、(の変動に従って電位が変化する。チョッパ
制御信号Tcが“H”でインバータ1の入力点7と出力
点8が結合されているため、出力点8の電位変化がトラ
ンジスタ2を経由して入力点7に伝えられ、チョッパ制
御信号Tcがオフする直前にはΔV7の変動が生じる。Since the conventional chopper amplifier has the above-described configuration, it has the disadvantage that accuracy tends to deteriorate due to fluctuations in the power supply voltage. This will be explained using FIG. At a certain time during which the chopper control signal TC is active 1. When the power supply voltage VCC fluctuates as shown in the figure, the output point 8 is the output of the inverter 1, so the potential changes according to the fluctuation of the power supply voltage V, (.When the chopper control signal Tc is "H", the inverter 1 Since input point 7 and output point 8 of .
ここでチョッパ制御信号TCがオフになると入力点7と
出力点8間の結合がなくなり、入力点7はハイインピー
ダンスの状態となるためΔV、の変動をそのまま維持す
る。Here, when the chopper control signal TC is turned off, the coupling between the input point 7 and the output point 8 is eliminated, and the input point 7 enters a high impedance state, so that the fluctuation of ΔV is maintained as it is.
出力点8は入力点7の電圧を受けてこれをインバータl
で増幅され、電位がV。に向かって低下してゆく。以上
のようにチョッパ制御信号Tcが切れた後でもインバー
タ1の入力点7にはオフセント電圧Δ■7が印加された
状態となっているため、その後本来増幅すべき信号が入
力点7に伝えられても正しく増幅できないこととなり、
精度の悪化を生じることになる。Output point 8 receives the voltage at input point 7 and converts it to inverter l.
is amplified and the potential is V. It decreases towards. As described above, even after the chopper control signal Tc is cut off, the offset voltage Δ■7 is still applied to the input point 7 of the inverter 1, so the signal that should be amplified is then transmitted to the input point 7. However, it will not be possible to amplify correctly even if
This will result in deterioration of accuracy.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、電源電圧変動やノイズに対して精度の悪化の
少ないチョッパアンプにおける制御信号設定方式を提供
することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a control signal setting method for a chopper amplifier in which accuracy is less likely to deteriorate due to power supply voltage fluctuations and noise.
この発明に係るチョッパアンプにおける制御信号設定方
式は、インバータ1の入力点7と出力点8の短絡期間中
、トランジスタ2のゲートに印加されるチョッパ制御信
号Tcの電位振幅がインバータ1の電源電位V ccと
接地電位の差よりも小さい期間を持つようにチョッパ制
御信号Tcを電位設定手段10により設定するものであ
る。The control signal setting method in the chopper amplifier according to the present invention is such that during the short-circuit period between the input point 7 and the output point 8 of the inverter 1, the potential amplitude of the chopper control signal Tc applied to the gate of the transistor 2 is set to the power supply potential V of the inverter 1. The chopper control signal Tc is set by the potential setting means 10 so as to have a period smaller than the difference between cc and the ground potential.
インバータ1の入力点7と出力点8の短絡期間中におい
てトランジスタ2のゲートに印加されるチョッパ制御信
号Tcは、電位振幅がインバータ1の電源電位■ccと
接地電位の差よりも小さい期間を持つように電位設定手
段10により設定される。これにより、インバータ1の
出力点8側の変動が入力点7側へフィードバックされに
くくなる。The chopper control signal Tc applied to the gate of the transistor 2 during the short-circuit period between the input point 7 and the output point 8 of the inverter 1 has a period in which the potential amplitude is smaller than the difference between the power supply potential ■cc of the inverter 1 and the ground potential. It is set by the potential setting means 10 as follows. This makes it difficult for fluctuations on the output point 8 side of the inverter 1 to be fed back to the input point 7 side.
第1図はこの発明の一実施例に係るチョッパアンプの構
成図、第2図は第1図中のインバータの入出力特性図、
第3図はこの実施例においてチョッパ制御信号と出力点
の信号との関係を示す信号波形図である。第1図〜第3
図において、第5図〜第7図に示す構成要素に対応する
ものには同一の符号を付し、その説明を省略する。第1
図において、10はインバータ1の入力点7と出力点8
の短絡期間中、トランジスタ2のゲートに印加されるチ
ョッパ制iB (8号Tcの電位振幅がインノ〈り1の
電源電位Vcc&接地電位の差よりも小さい期間を持つ
ようにチョッパ制御信号Tcを設定するための電位設定
手段10である。制御信号究理回路9は電位設定手段1
0の出力により第3図に示すようなチョッパ制御信号T
0を発生する。チョッパ制御信号Tcはアクティブ期間
■のうちのある期間■だけ電源電圧■ccよりも低いレ
ベルの電位V r (V + < Vcc)に保たれ
る。もちろんこの電位■1はチョッパアンプ4の人出力
(イン7N/−タlの入力点7と出力点8)を短絡する
のに必要なレベルを有している必要がある。この実施例
の基本的な動作は従来例と同じく期間■でチヨ・ソバア
ンプ4を最大ゲイン点に持っていき、期間■で増幅器と
して動作させる。FIG. 1 is a configuration diagram of a chopper amplifier according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an input/output characteristic diagram of the inverter in FIG. 1,
FIG. 3 is a signal waveform diagram showing the relationship between the chopper control signal and the output point signal in this embodiment. Figures 1 to 3
In the figure, components corresponding to those shown in FIGS. 5 to 7 are denoted by the same reference numerals, and their explanations will be omitted. 1st
In the figure, 10 indicates input point 7 and output point 8 of inverter 1.
During the short-circuit period, the chopper control signal Tc is set so that the potential amplitude of the chopper control iB (No. 8 Tc) applied to the gate of the transistor 2 has a period smaller than the difference between the power supply potential Vcc and the ground potential of the The control signal logic circuit 9 is a potential setting means 10 for controlling the potential setting means 1.
0 output, the chopper control signal T as shown in FIG.
Generates 0. The chopper control signal Tc is kept at a potential V r (V + <Vcc) that is lower than the power supply voltage ■ cc for a certain period (■) of the active period (■). Of course, this potential (1) must have a level necessary to short-circuit the output of the chopper amplifier 4 (the input point 7 and the output point 8 of the input terminal 7N/-1). The basic operation of this embodiment is the same as in the conventional example, in which the Chiyo-Sova amplifier 4 is brought to the maximum gain point in period (3), and is operated as an amplifier in period (2).
次に電源電圧y ccに変動が起こった場合の動作を第
4図を用いて説明する。時刻1.で電源電圧Vccに図
示するような変動が起こった場合、出力点8は従来例と
同じく電源電圧V ccの変動に従って電位が変化する
。この時チョップ用トランジスタ2のゲート電位が’J
I (V+<V。、)であるためインピーダンスが高く
、出力点8から入力点7への信号帰還量は非常に少なく
なり、時刻t2においての帰還量はΔ■7°(Δy、’
<<Δv、)となる。このようにチョッパ制御信号Tc
が切れる時のオフセット量が非常に小さいため、その後
増幅すべき信号が入力点7に伝えられた場合、精度よく
増幅することが可能である。Next, the operation when a fluctuation occurs in the power supply voltage ycc will be explained using FIG. Time 1. When the power supply voltage Vcc fluctuates as shown in the figure, the potential at the output point 8 changes in accordance with the fluctuation of the power supply voltage Vcc, as in the conventional example. At this time, the gate potential of chop transistor 2 is 'J
I (V+<V.,), the impedance is high, and the amount of signal feedback from the output point 8 to the input point 7 is extremely small, and the amount of feedback at time t2 is Δ■7°(Δy,'
<<Δv,). In this way, the chopper control signal Tc
Since the amount of offset when the signal is cut off is very small, when a signal to be amplified is subsequently transmitted to the input point 7, it is possible to amplify it with high accuracy.
このように上記実施例のチョッパアンプは、電源電圧の
変動やノイズの影響を受けやすい期間■においてチョッ
パ制御信号Tcの電位振幅を変化させることにより、出
力点8の変動が入力点7にフ2千バックされにくくなり
、悪い環境でも精度よく入力信号を増幅することができ
る。In this way, the chopper amplifier of the above embodiment changes the potential amplitude of the chopper control signal Tc during the period (3), which is susceptible to fluctuations in the power supply voltage and noise, so that fluctuations at the output point 8 are transferred to the input point 7. It is less likely to be backed up, and the input signal can be amplified with high precision even in bad environments.
なお、上記実施例ではチョッパ制御信号Tcに■、の電
位を与える時間を全アクティブ期間lのうちの一部の期
間■としたものを示したが、電位■1となる期間は全ア
クティブ期間Iと同一であってもよい。Incidentally, in the above embodiment, the time period during which the chopper control signal Tc is given the potential ■ is a part of the total active period l, but the period during which the potential ■1 is applied is the total active period I. may be the same as
また、このチョッパ制御信号は、チョッパアンプ全段に
印加する必要はなく、初段を含めた一部のみに印加して
も効果は同様である。Further, it is not necessary to apply this chopper control signal to all stages of the chopper amplifier, and the same effect can be obtained even if it is applied to only a part of the chopper amplifier including the first stage.
さらに本実施例ではチョップ用トランジスタがNチャネ
ルトランジスタの場合を示したが、Pチャネルトランジ
スタの場合、あるいはNチャネル。Further, in this embodiment, the chopping transistor is an N-channel transistor, but it may be a P-channel transistor or an N-channel transistor.
Pチャネル両方のトランジスタで構成する場合でも本実
施例と同一の考え方、手法により同様の効果を得ること
が可能である。Even in the case of using both P-channel transistors, it is possible to obtain the same effect using the same concept and method as in this embodiment.
(発明の効果)
以上のように本発明によれば、インバータの入力点と出
力点の短絡期間中、トランジスタのゲートに印加される
チョッパ制御信号の電位振幅がインバータの電源電位と
接地電位の差よりも小さい期間を持つようにチョッパ制
御信号を設定するようにしたので、電源電圧の変動やノ
イズの影響を受けやすいチョッパ制御信号の期間に対し
てはチョッパ制御信号の電位振幅を必要な期間だけ小さ
くでき、これによりインバータの出力点の変動が入力点
にフィードバックされにくくなり、したがって電源電圧
の変動やノイズに対して精度の悪化の少ないチョッパア
ンプを提供できるという効果が得られる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, during the short-circuit period between the input point and the output point of the inverter, the potential amplitude of the chopper control signal applied to the gate of the transistor is the difference between the power supply potential and the ground potential of the inverter. Since the chopper control signal is set to have a period smaller than As a result, fluctuations in the output point of the inverter are less likely to be fed back to the input point, and therefore, it is possible to provide a chopper amplifier with less deterioration in accuracy due to fluctuations in power supply voltage and noise.
第1図はこの発明の一実施例に係るチョッパアンプの構
成図、第2図は第1図中のインバータの入出力特性図、
第3図はこの実施例においてチョッパ制御信号と出力点
の信号との関係を示す信号波形図、第4図はこの実施例
の動作を説明するための信号波形図、第5図は従来のチ
ョッパアンプの構成図、第6図は第5図中のインバータ
の入出力特性図、第7図はこの従来例においてチョッパ
制御信号と出力点の信号との関係を示す信号波形図、第
8図は従来例の問題点を説明するための信号波形図であ
る。
1・・・インバータ、2・・・トランジスタ、4・・・
チョッパアンプ、7・・・入力点、8・・・出力点、9
・・・制御信号発生回路、10・・・電位設定手段、T
c ・・・チョッパ制御信号。
代理人 弁理士 宮 園 純
第30
第4図FIG. 1 is a configuration diagram of a chopper amplifier according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an input/output characteristic diagram of the inverter in FIG. 1,
Fig. 3 is a signal waveform diagram showing the relationship between the chopper control signal and the output point signal in this embodiment, Fig. 4 is a signal waveform diagram for explaining the operation of this embodiment, and Fig. 5 is a signal waveform diagram of the conventional chopper. The amplifier configuration diagram, Figure 6 is the input/output characteristic diagram of the inverter in Figure 5, Figure 7 is a signal waveform diagram showing the relationship between the chopper control signal and the output point signal in this conventional example, and Figure 8 is the signal waveform diagram showing the relationship between the chopper control signal and the output point signal in this conventional example. FIG. 3 is a signal waveform diagram for explaining problems in the conventional example. 1... Inverter, 2... Transistor, 4...
Chopper amplifier, 7...Input point, 8...Output point, 9
... Control signal generation circuit, 10... Potential setting means, T
c...Chopper control signal. Agent Patent Attorney Jun Miyazono No. 30 Figure 4
Claims (1)
インが上記インバータの入力点と出力点にそれぞれ接続
されゲートに印加されるチョッパ制御信号に従って一定
期間上記インバータの入力点と出力点を短絡させるため
のトランジスタとを備えたチョッパアンプにおいて、上
記インバータの入力点と出力点の短絡期間中、上記トラ
ンジスタのゲートに印加されるチョッパ制御信号の電位
振幅が上記インバータの電源電位と接地電位の差よりも
小さい期間を持つようにチョッパ制御信号を設定するこ
とを特徴とするチョッパアンプにおける制御信号設定方
式。an inverter for amplifying an input signal; and a source and drain connected to the input and output points of the inverter, respectively, for short-circuiting the input and output points of the inverter for a certain period of time according to a chopper control signal applied to the gate. In a chopper amplifier comprising a transistor, during a short-circuit period between an input point and an output point of the inverter, a potential amplitude of a chopper control signal applied to the gate of the transistor is smaller than a difference between a power supply potential and a ground potential of the inverter. A control signal setting method for a chopper amplifier, characterized in that the chopper control signal is set to have a period.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24670990A JPH04124914A (en) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | Control signal setting system in chopper amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24670990A JPH04124914A (en) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | Control signal setting system in chopper amplifier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04124914A true JPH04124914A (en) | 1992-04-24 |
Family
ID=17152476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24670990A Pending JPH04124914A (en) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | Control signal setting system in chopper amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04124914A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59122076A (en) * | 1982-12-28 | 1984-07-14 | Toshiba Corp | Facsimile terminal equipment |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5834440B2 (en) * | 1972-11-28 | 1983-07-26 | 日本電気株式会社 | Tanketshuyo no seizouhouhou |
| JPH01181221A (en) * | 1988-01-13 | 1989-07-19 | Ricoh Co Ltd | chopper type comparator |
| JPH02100513A (en) * | 1988-10-07 | 1990-04-12 | Mitsubishi Electric Corp | Voltage comparison device |
-
1990
- 1990-09-17 JP JP24670990A patent/JPH04124914A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5834440B2 (en) * | 1972-11-28 | 1983-07-26 | 日本電気株式会社 | Tanketshuyo no seizouhouhou |
| JPH01181221A (en) * | 1988-01-13 | 1989-07-19 | Ricoh Co Ltd | chopper type comparator |
| JPH02100513A (en) * | 1988-10-07 | 1990-04-12 | Mitsubishi Electric Corp | Voltage comparison device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59122076A (en) * | 1982-12-28 | 1984-07-14 | Toshiba Corp | Facsimile terminal equipment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4320347A (en) | Switched capacitor comparator | |
| US7368983B2 (en) | Operational amplifier and method for canceling offset voltage of operational amplifier | |
| US20050285676A1 (en) | Slew rate enhancement circuitry for folded cascode amplifier | |
| JP3347359B2 (en) | Output buffer amplifier | |
| US6727753B2 (en) | Operational transconductance amplifier for an output buffer | |
| KR20020008515A (en) | Comparator with offset voltage | |
| EP0544338A1 (en) | MOS operational amplifier circuit | |
| JP2001358544A (en) | Amplifier circuit | |
| US20230208369A1 (en) | Slew boost circuit for an operational amplifier | |
| US6937085B1 (en) | Sense amplifier based voltage comparator | |
| US6400225B1 (en) | Differential difference amplifier for amplifying small signals close to zero volts | |
| US4884039A (en) | Differential amplifier with low noise offset compensation | |
| US7323854B2 (en) | Zero cancellation in multiloop regulator control scheme | |
| JP2819992B2 (en) | Peak detection circuit | |
| US6087900A (en) | Parallel push-pull amplifier using complementary device | |
| JPH04124914A (en) | Control signal setting system in chopper amplifier | |
| JP3673058B2 (en) | Comparator circuit | |
| US6049247A (en) | Low-voltage common source switched-capacitor amplifier | |
| US7126423B1 (en) | Differential difference amplifier for amplifying small signals close to zero volts | |
| EP2779445A1 (en) | Three Stage Amplifier | |
| US20020005757A1 (en) | Fully differential operational amplifier of the folded cascode type | |
| US4431973A (en) | Operational amplifier | |
| US6429741B2 (en) | Circuit for detecting distortion in an amplifier, in particular an audio amplifier | |
| US5113091A (en) | Apparatus and method for comparing signals | |
| JPS6152012A (en) | Differential amplifier circuit |