JPH06209244A

JPH06209244A - 線形変換装置

Info

Publication number: JPH06209244A
Application number: JP5003122A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Ei; 良樹衛; Kazunori Igai; 和則猪飼
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-01-12
Filing date: 1993-01-12
Publication date: 1994-07-26
Anticipated expiration: 2015-11-27
Also published as: JP3111722B2

Abstract

(57)【要約】【目的】線形変換装置において、帰還回路のコンデン
サの充放電時間を充分にとれる構成とし、見かけ上のリ
セット時間を短くすることを目的とする。【構成】例としてコンデンサ４の回路が動作する場合
を説明する。アナログスイッチ１３、１６が閉じると、
入力端子１に加わった電圧がコンデンサ４に充電され
る。つぎにアナログスイッチ１３、１６が開き、１４、
１５が閉じると、この電荷がオペアンプ５０の（ー）入
力端子に加わる。これと同時にアナログスイッチ３２、
３３を閉じコンデンサ１０を充電する。次のサイクルで
はコンデンサ１０を放電し、３６、３７を閉じコンデン
サ１１を充電する。【効果】このようにコンデンサ１０、１１を交互に使
用することにより、充放電に十分な時間を確保し、見か
け上のリセット時間を短くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディジタル携帯電話等に
使用する線形変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の線形変換装置の構成を示す
回路図である。図４において、１、２は入力端子、３は
出力端子、４、５、・・・、１０はコンデンサ、１３、
１４、・・・、３１はアナログスイッチ、５０はオペア
ンプである。

【０００３】入力端子１に続く入力回路と入力端子２に
続く入力回路は同じ構成であるので、以下に入力端子１
に続く入力回路について説明する。４はアナログスイッ
チ１３、１６が閉じた時入力端子からの電荷を蓄積し、
アナログスイッチ１３、１６が開き１４、１５が閉じた
時その電荷をオペアンプの（ー）入力端子へ転送する静
電容量Ｃ₁をもつコンデンサである。５、６はアナログ
スイッチ１７、１８が閉じた時入力端子からの電荷を蓄
積し、アナログスイッチ１７、１８が開き１９、２０、
２１が閉じた時、６の電荷をオペアンプの（ー）入力端
子へ転送するコンデンサで、それぞれ２Ｃ₁の静電容量
をもつ。１０はオペアンプ５０の（ー）入力端子と出力
端子を結ぶ静電容量Ｃ₃のコンデンサ、３１はコンデン
サ１０の電荷を放電するためのアナログスイッチであ
る。

【０００４】以上のように構成された線形変換装置につ
いて、以下、その動作について説明する。

【０００５】つぎの順序で動作が行はれる。（１）アナログスイッチ３１を短絡し、コンデンサ１０
を放電する。（２）入力信号を反転するか否かによって、以下の何れ
かの動作を行う。

【０００６】（２．１）入力信号１の反転を行わない場
合（非反転出力）アナログスイッチ１３、１６を短絡し、コンデンサ４を
充電する。次にアナログスイッチ１３、１６を開放し、
アナログスイッチ１４、１５を短絡すると４の電荷はオ
ペアンプ５０の（ー）入力端子に加わり、オペアンプか
ら非反転出力を得る。その間、アナログスイッチ１７、
２１は常に開放、アナログスイッチ１８、１９、２０は
常に短絡である。

【０００７】（２．２）入力信号１の反転を行う場合
（反転出力）アナログスイッチ１７、１８を短絡し、コンデンサ５、
６を充電する。次にアナログスイッチ１７、１８を開放
し、アナログスイッチ１９、２０、２１を短絡すると、
６の電荷はオペアンプ５０の（ー）入力端子に加わり、
オペアンプから反転出力を得る。その間、アナログスイ
ッチ１３、１４は常に開放、アナログスイッチ１５、１
６は常に短絡である。

【０００８】以下（１）、（２）を繰り返し行う。入力
端子２の回路についても上記と同様の動作が行われる。

【０００９】以上の結果として、（数１）に示す出力が
得られる。

【００１０】

【数１】OUT = ± (Ｃ₁/Ｃ₃)・IN₁ ± (Ｃ₂/Ｃ₃)・IN₂ ただしＣ₁、Ｃ₂、Ｃ₃はコンデンサの容量、IN₁、IN₂
は入力電圧、OUTは出力電圧、±は非反転出力のとき＋
を、反転出力のとき−をとる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の線形変換装置では、オペアンプの性能からコンデンサ
１０の充放電にタイミング上、十分な時間が取れない可
能性があり、またスイッチ３１が閉じたときオペアンプ
が発振を起こす可能性があるという問題を有していた。

【００１２】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、コンデンサの充放電に十分な時間が確保でき、また
発振の可能性を少なくすることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の手段はコンデンサの充放電タイミン
グを充分とるための手段として、オペアンプの（ー）入
力端子と出力端子を結ぶコンデンサを２個並列に接続
し、その充放電を交互に行うように構成したものであ
る。また本構成によれば発振の起こる可能性も従来より
少なくできる。本発明の第２の手段は、オペアンプの入
出力端子間を結ぶアナログスイッチの代わりにコンデン
サ１０に蓄えられた電荷を減算するスイッチキャパシタ
回路を付加し、これにより発振の起こる可能性をなくし
たものである。

【００１４】

【作用】上記の第１の手段によって、２つのコンデンサ
を交互に使用することにより、充放電に十分な時間を確
保することができ、また発振の可能性も少なくすること
ができる。また上記第２の手段によってオペアンプの入
出力端子間を直接閉じることがないので発振の可能性な
くすことができる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の線形変換装置の実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１６】図１は本発明の第１の実施例を示す回路
図、図２は本発明の第２の実施例を示す回路図、図３は
本発明の線形変換装置における帰還回路の動作タイムチ
ャートを従来のものと比較して示したものである。

【００１７】図１、図２において、１、２は入力端子、
３は出力端子、４、５、・・・、１２はコンデンサ、１
３、１４、・・・、４４はアナログスイッチ、５０はオ
ペアンプである。

【００１８】入力端子１に続く入力回路と入力端子２に
続く入力回路は同じ構成であるので、以下に入力端子１
に続く入力回路について説明する。４はアナログスイッ
チ１３、１６が閉じた時入力端子からの電荷を蓄積し、
アナログスイッチ１３、１６が開き１４、１５が閉じた
時その電荷をオペアンプの（ー）入力端子へ転送する静
電容量Ｃ₁をもつコンデンサである。５、６はアナログ
スイッチ１７、１８が閉じた時入力端子からの電荷を蓄
積し、アナログスイッチ１８が開き１９、２０、２１が
閉じた時６の両端の電圧をオペアンプの（ー）入力端子
へ転送するコンデンサで、それぞれ２Ｃ₁の静電容量を
もつ。１０、１１はオペアンプ５０の（ー）入力端子と
出力端子を結ぶ静電容量Ｃ₃のコンデンサで、３１はコ
ンデンサ１０の電荷を放電するためのアナログスイッチ
である。

【００１９】つぎに本発明の線形変換装置の第１の実施
例について、図１を用いてその動作を説明する。

【００２０】入力端子１に続く入力回路と入力端子２に
続く入力回路は同じ構成であるので、以下に入力端子１
に続く入力回路について説明する。

【００２１】以下の順序で動作が行はれる。（１）アナログスイッチ３２、３３を短絡し、コンデン
サ１０を充電可能とする。また、アナログスイッチ３
８、３９を短絡し、コンデンサ１１をリセットする。（２）入力信号の反転を行うか否かにより、以下の何れ
かの動作を行う。（２．１）入力１の信号の反転を行わない場合アナログスイッチ１３、１６を短絡し、コンデンサ４を
充電する。次にアナログスイッチ１３、１６を開放し、
アナログスイッチ１４、１５を短絡すると、４の電荷は
オペアンプ５０の（ー）入力端子に加わり、オペアンプ
から非反転出力を得る。その間、アナログスイッチ１
７、２１は常に開放、アナログスイッチ１８、１９、２
０は常に短絡である。（２．２）入力１の信号の反転を行う場合アナログスイッチ１７、１８を短絡し、コンデンサ５、
６を充電する。次にアナログスイッチ１７、１８を開放
し、アナログスイッチ１９、２０、２１を短絡すると、
６の電荷はオペアンプ５０の（ー）入力端子に加わり、
オペアンプから反転出力を得る。。その間、アナログス
イッチ１３、１４は常に開放、アナログスイッチ１５、
１６は常に短絡である。（３）オペアンプがオープンにならないように、アナロ
グスイッチ３１を短絡する。（４）アナログスイッチ３６、３７を短絡し、コンデン
サ１１を充電可能とする。また、アナログスイッチ３
４、３５を短絡し、コンデンサ１０をリセットする。

【００２２】以下、（２）（３）（１）、（２）（３）
（４）、（２）（３）（１）、・・の順に動作しコンデ
ンサ１０、１１を交互に使用する。

【００２３】以上の結果として、得られる出力電圧は
（数１）と同じ式で表わされる。つぎに本発明の第２の
実施例の動作について図２を用いて説明する。図２にお
いて、入力端子１および入力端子２に続く入力回路は図
１と同じ構成である。以下に入力端子１に続く入力回路
について説明する。次の順序で動作が行われる。（１）入力信号の反転を行うか否かによって、以下の動
作を行う。（１．１）入力１の信号の反転を行わない場合上記（２．１）と同じ動作を行う。（１．２）入力１の信号の反転を行う場合上記（２．２）と同じ動作を行う。（２）（１）でコンデンサを充電する間にアナログスイ
ッチ４０、４１を短絡し、コンデンサ１１、１２にオペ
アンプ出力を充電する。次に（１）でコンデンサの電荷
がオペアンプへ接続されている間にアナログスイッチ４
２、４３、４４を短絡しコンデンサ１２を（ー）入力端
子に接続する。これによりコンデンサ１２の電荷が減算
されることになる。以下、（１）（２）、（１）（２）・・・という操作を
繰り返す。

【００２４】この時の出力電圧も（数１）と同じ式で表
される。図３に本発明および従来の装置の帰還回路のコ
ンデンサ１０、１１の充放電タイミングチャートを示
す。本発明１の場合には充放電に要するタイミングは大
きくとれ、また発振の可能性がある時間範囲も限られた
範囲になっている。本発明２の場合には充放電によるタ
イミングは従来と同じであるが、発振の可能性はなくな
る。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明の実施例１では、帰
還回路のコンデンサを２個用意し、それらを交互に使用
することにより、充放電に十分な時間を確保することが
でき、また実施例２ではオペアンプの入出力端子を直接
閉じることがないので発振は起こらないという優れた線
形変換装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における線形変換装置の
回路図

【図２】本発明の第２の実施例における線形変換装置の
回路図

【図３】本発明の実施例における線形変換装置のタイミ
ングチャート

【図４】従来の線形変換装置の回路図

【符号の説明】

１、２入力端子３出力端子４〜１２コンデンサ１３〜４４アナログスイッチ５０オペアンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】演算増幅器と、前記演算増幅器の反転入
力端子に接続する複数組のスイッチ・キャパシタ回路網
と、前記演算増幅器の反転入力端子と出力端子との間を
接続する帰還回路網とから構成され、前記帰還回路網は
１個のオンオフスイッチと、キャパシタの両側に一対の
オンオフスイッチが接続した第１のスイッチキャパシタ
回路と、この第１のスイッチキャパシタ回路と同一構成
を持つ第２のスイッチキャパシタ回路とが並列接続して
構成され、前記第１のスイッチキャパシタ回路と第２の
スイッチキャパシタ回路とが交互に動作することを特徴
とする線形変換装置。
【請求項２】演算増幅器と、前記演算増幅器の反転入
力端子に接続する複数組のスイッチ・キャパシタ回路網
と、前記演算増幅器の反転入力端子と出力端子との間を
接続する帰還回路網とから構成され、前記帰還回路網は
演算増幅器の反転入力端子と出力端子との間に接続する
キャパシタと、前記反転入力端子に接続する第１のスイ
ッチと、この第１のスイッチの他端に接続した一端接地
の第１のキャパシタと、前記第１のスイッチの他端に接
続した第２のスイッチと、前記第２のスイッチの他方の
端子に接続し他端接地の第３のスイッチと前記第２およ
び第３のスイッチに接続した第２のキャパシタと、前記
第２のキャパシタの他端に接続した一端接地の第４のス
イッチならびに他端が前記演算増幅器の出力端子に接続
する第５のスイッチとから構成される線形変換装置。