JPH0666119B2 - Sample hold circuit - Google Patents
Sample hold circuitInfo
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- JPH0666119B2 JPH0666119B2 JP58219062A JP21906283A JPH0666119B2 JP H0666119 B2 JPH0666119 B2 JP H0666119B2 JP 58219062 A JP58219062 A JP 58219062A JP 21906283 A JP21906283 A JP 21906283A JP H0666119 B2 JPH0666119 B2 JP H0666119B2
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C27/00—Electric analogue stores, e.g. for storing instantaneous values
- G11C27/02—Sample-and-hold arrangements
Landscapes
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、映像信号等の所定周期ごとにブランキング期
間を有する信号に適用して好適なサンプルホールド回路
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sample and hold circuit suitable for application to a signal having a blanking period at every predetermined cycle such as a video signal.
背景技術とその問題点 例えば映像信号をサンプルホールドする回路として、第
1図に示すような回路がある。図において、入力端子
(1)に供給される信号がゲート用のMOSトランジスタ
(2)に供給され、このトランジスタ(2)が端子
(3)からのサンプリングパルスφsでオンされる。こ
のトランジスタ(2)からの信号が保持用のコンデンサ
(4)に供給される。このコンデンサ(4)からの信号
がバツフア用のMOSトランジスタ(5)のゲートに供給
される。このトランジスタ(5)のドレインに電源端子
(6)からの電源VCCが供給され、ソースが定電流源
(7)を通じて接地される。そしてこのトランジスタ
(5)のソースに得られる信号が出力端子(8)に取り
出される。Background Art and its Problems For example, as a circuit for sampling and holding a video signal, there is a circuit as shown in FIG. In the figure, the signal supplied to the input terminal (1) is supplied to the gate MOS transistor (2), and this transistor (2) is turned on by the sampling pulse φs from the terminal (3). The signal from the transistor (2) is supplied to the holding capacitor (4). The signal from the capacitor (4) is supplied to the gate of the buffer MOS transistor (5). The drain of the transistor (5) is supplied with the power supply V CC from the power supply terminal (6), and the source is grounded through the constant current source (7). Then, the signal obtained at the source of the transistor (5) is taken out at the output terminal (8).
ところがこの回路において、出力段にソースホロワによ
るバツファ回路が設けられている。このため各部の信号
は例えば第2図に示すようになり、出力には次式で示さ
れるようなVGSの低下を生じてしまう。However, in this circuit, a buffer circuit using a source follower is provided at the output stage. For this reason, the signal of each part becomes as shown in FIG. 2, for example, and V GS is reduced in the output as shown by the following equation.
但し、Vthはトランジスタ(5)の閾値、μはモビリテ
イ、Coxは単位面積当りのゲート容量、Wはチヤンネル
幅、Lはチヤンネル長、Ioは定電流源(7)の電流値で
ある。 Here, Vth is the threshold value of the transistor (5), μ is the mobility, Cox is the gate capacitance per unit area, W is the channel width, L is the channel length, and Io is the current value of the constant current source (7).
従つて、Vthのばらつき、Ioのドリフト等による入出力
間の直流電位変動や、いわゆる ノイズの問題が生じる。Therefore, DC potential fluctuation between input and output due to Vth variation, Io drift, etc. The problem of noise arises.
またサンプルホールド回路を多数段直列に接続した場合
には、各段でVGSずつの低下を生じてしまうので、最終
出力は入力との間で大きな直流変化を生じてしまう。Also, when a large number of sample-hold circuits are connected in series, V GS is reduced in each stage, so that the final output causes a large DC change with the input.
発明の目的 本発明はこのような点にかんがみ、入出力間のVGSの低
下を生じないようにするものである。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above points, the present invention aims to prevent a decrease in V GS between input and output.
発明の概要 本発明は、入力端子(1)からの入力信号をクロック信
号φsで駆動されるゲート回路(2)を介してサンプリ
ングし、保持手段(4)でホールドし、エミッタホロア
またはソースホロアのバッファ回路(5)を介して出力
するようにしたサンプルホールド回路において、上記保
持手段とバッファ回路のベースまたはゲートとの間にコ
ンデンサ(11)を設け、上記バッファ回路の出力側を第
1のスイッチ手段(12)を介して上記コンデンサの保持
手段側に接続し、上記入力端子を第2のスイッチ手段
(13)を介して上記コンデンサのバッファ回路側に接続
し、上記第1、第2のスイッチ手段を上記サンプリング
を行わない期間φBLKにオンさせて、上記コンデンサに
上記バッファ回路のベース・エミッタ間電圧あるいはゲ
ート・ソース間電圧VGSを充電させ、上記保持手段側と
同電位の出力電圧を得るようにしたことを特徴とするサ
ンプルホールド回路であって、これによれば入出力間の
VGSの低下を生じることがない。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, an input signal from an input terminal (1) is sampled through a gate circuit (2) driven by a clock signal φs, held by a holding means (4), and a buffer circuit of an emitter follower or a source follower. In the sample hold circuit configured to output via (5), a capacitor (11) is provided between the holding means and the base or gate of the buffer circuit, and the output side of the buffer circuit is connected to the first switch means ( 12) is connected to the holding means side of the capacitor, the input terminal is connected to the buffer circuit side of the capacitor via the second switch means (13), and the first and second switch means are connected. are turned on during a period phi BLK is not performed the sampling, the base-emitter voltage or gate-source of the buffer circuit to the capacitor Is charged with a voltage V GS, a sample and hold circuit, characterized in that to obtain an output voltage of said holding means side and the same potential, between the input and the output, according to this
No decrease in V GS will occur.
実施例 第3図において、トランジスタ(2)とコンデンサ
(4)との接続点と、トランジスタ(5)のゲートとの
間にコンデンサ(11)が設けられる。またトランジスタ
(5)のソースとコンデンサ(11)のコンデンサ(4)
側との間にスイツチング用のトランジスタ(12)が設け
られる。さらに入力端子(1)とコンデンサ(11)のト
ランジスタ(5)のゲート側との間にスイツチング用の
トランジスタ(13)が設けられる。他は第1図と同様に
される。Embodiment In FIG. 3, a capacitor (11) is provided between the connection point between the transistor (2) and the capacitor (4) and the gate of the transistor (5). The source of the transistor (5) and the capacitor (4) of the capacitor (11)
A switching transistor (12) is provided between the switch and the side. Further, a switching transistor (13) is provided between the input terminal (1) and the gate side of the transistor (5) of the capacitor (11). Others are the same as in FIG.
そしてトランジスタ(12),(13)のゲートに、端子
(14)からの入力信号のブランキング期間に相当するパ
ルスφBLKが供給される。A pulse φ BLK corresponding to the blanking period of the input signal from the terminal (14) is supplied to the gates of the transistors (12) and (13).
この回路において、各部の信号は例えば第4図に示すよ
うになる。In this circuit, the signal of each part is as shown in FIG. 4, for example.
すなわち、入力端子(1)()の電圧がVSOのとき、
パルスφBLKが供給されると、トランジスタ(12),(1
3)がオンされ、トランジスタ(5)のゲート()の
電位はVSO、ソース()の電位はトランジスタ(5)
によりVGS低下されてVSO−VGSになり、トランジスタ
(2)とコンデンサ(4)との接続点()の電位はV
SO−VGSになる。従つてこの時にコンデンサ(11)に
との電位差 VSO−(VSO−VGS)=VGS に相当する電荷が蓄積される。That is, when the voltage at the input terminals (1) and () is V SO ,
When the pulse φ BLK is supplied, the transistors (12), (1
3) is turned on, the potential of the gate () of the transistor (5) is V SO , and the potential of the source () is the transistor (5).
Is reduced by V GS to V SO −V GS , and the potential of the connection point () between the transistor (2) and the capacitor (4) is V
Become SO- V GS . Therefore, at this time, an electric charge corresponding to the potential difference V SO − (V SO −V GS ) = V GS is stored in the capacitor (11).
この状態でトランジスタ(12),(13)がオフされ、サ
ンプリングパルスφsが供給される。そしてまず1番目
のパルスφs1が加えられたときのの電位をVs1とする
と、の電位もVs1になる。ここでととの間にはコ
ンデンサ(11)があり、このコンデンサ(11)にはVGS
に相当する電荷が蓄積されているので、の電位はVS1
+VGSとなる。従つての電位は (VS1+VGS)−VGS=VS1 となり、入力端子(1)()の電位に等しくなる。In this state, the transistors (12) and (13) are turned off and the sampling pulse φs is supplied. Then, assuming that the potential when the first pulse φs 1 is applied is Vs 1 , the potential of also becomes Vs 1 . There is a capacitor (11) between and and this capacitor (11) has V GS
Since the electric charge corresponding to is accumulated, the potential of is V S1
It becomes + V GS . Therefore, the potential becomes (V S1 + V GS ) −V GS = V S1 and becomes equal to the potential of the input terminals (1) and ().
同様に、2番目のパルスφs2が加えられたときのの電
位をVs2とすると、の電位はVs2、の電位はコンデン
サ(11)の持つ電荷によりVS2+VGS、の電位は (VS2+VGS)−VGS=VS2 となり、入力と出力の電位は等しくなる。Similarly, when the potential of when the second pulse .phi.s 2 was added and Vs 2, is of V S2 + V GS, the potential by the charge possessed by the potential Vs 2, the potential capacitor (11) (V S2 + V GS ) -V GS = V S2 , and the input and output potentials become equal.
これが全てのサンプリング時に起こり、結果としてサン
プリングされた電位がそのまま出力に現われ、バツフア
によるVGSの低下は生じない。This occurs at every sampling, and as a result, the sampled potential appears at the output as it is, and the V GS does not decrease due to the buffer.
なおコンデンサ(11)に対してVGSの電荷を蓄積するタ
イミング(φBLK)は、サンプリングをしていない期間
であればよく、各サンプリングのあい間、あるいは例え
ば入力信号が映像信号の場合には1水平期間ごとのブラ
ンキング期間等に行えばよい。It should be noted that the timing (φ BLK ) for accumulating the charge of V GS on the capacitor (11) may be any period during which no sampling is performed, and may be performed between samplings or when the input signal is a video signal, for example. It may be performed in a blanking period or the like for each horizontal period.
こうしてサンプルホールドが行われるわけであるが、こ
の回路によればソースホロワ等のバツフアによるVGSの
低下を打消すことができるので、入出力間の直流電位変
化を無くすことができる。また、特にMOSトランジスタ
で問題になるVGSのばらつき及び温度ドリフト、 ノイズ等の影響を抑圧することができる。Although the sample and hold is performed in this manner, this circuit can cancel the decrease in V GS due to the buffer such as the source follower, so that the change in the DC potential between the input and the output can be eliminated. In addition, V GS variations and temperature drift, which are especially problematic for MOS transistors, It is possible to suppress the influence of noise and the like.
さらに第5図に第3図の具体回路例を示す。図において
トランジスタ(21)は端子(22)からの のパルスでオンされ、トランジスタ(2)のゲートドレ
イン間容量を介したパルスφsの飛び込みを中和させる
ためのものである。Further, FIG. 5 shows an example of the concrete circuit of FIG. In the figure, the transistor (21) is It is turned on by the pulse of, and is for neutralizing the jump of the pulse φs via the gate-drain capacitance of the transistor (2).
また図においてコンデンサ(11)はMOSトランジスタ(2
3)のソースドレインとゲートとの間の容量で構成さ
れ、さらにコンデンサ(4)はソースドレインとサブス
トレートとの間の容量で構成される。この場合にトラン
ジスタ(23)は、ソースホロワのトランジスタ(5)が
エンハンスメント型の場合はエンハンスメント型、デイ
プレツシヨン型の場合はデイプレツシヨン型で構成され
る。In the figure, the capacitor (11) is a MOS transistor (2
The capacitor (3) is formed between the source and drain and the gate, and the capacitor (4) is formed between the source and drain and the substrate. In this case, the transistor (23) is composed of an enhancement type if the source follower transistor (5) is an enhancement type and a depletion type if the source follower is a depletion type.
さらに点における浮遊容量は極力小さくする必要があ
る。そこでトランジスタ(5)、(12)にはゲートドレ
イン間容量が小さくなるような非対称型のMOSトランジ
スタが使用される。Furthermore, the stray capacitance at the point must be minimized. Therefore, as the transistors (5) and (12), asymmetric MOS transistors having a small gate-drain capacitance are used.
また回路をウエル構造とする場合には、トランジスタ
(5)のソースとサブストレートとを接続する。When the circuit has a well structure, the source of the transistor (5) is connected to the substrate.
なおコンデンサ(11)はMOSトランジスタによらず他の
形式の容量でもよい。Note that the capacitor (11) may be a capacitance of another type instead of the MOS transistor.
また上述の回路はMOSトランジスタの場合について述べ
たが、これはバイポーラトランジスタにも適用できる。
すなわち第6図はそのための回路であつて、バイポーラ
トランジスタではベース電流IBを補償するためにトラン
ジスタ(5)のベースに電流源(25)が設けられてい
る。Further, the above-mentioned circuit has been described in the case of the MOS transistor, but it can be applied to the bipolar transistor.
That is, FIG. 6 shows a circuit for that purpose. In the bipolar transistor, a current source (25) is provided at the base of the transistor (5) in order to compensate the base current I B.
応用例 第7図は上述のサンプルホールド回路を2段接続した遅
延回路の例を示す。この例は第3図の回路を2段接続し
たもので、各段でVGSの低下を打消している。第8図に
φBLK及びφS1,φS2のタイミングを示す。Application Example FIG. 7 shows an example of a delay circuit in which the above-described sample and hold circuits are connected in two stages. In this example, the circuit of FIG. 3 is connected in two stages, and the reduction of V GS is canceled at each stage. Figure 8 shows the timing of φ BLK and φ S1 , φ S2 .
また第9図は同じくサンプルホールド回路を2段接続し
た遅延回路の例であるが、この例では初段のみにコンデ
ンサ(11)を設けると共に、終段の出力をトランジスタ
(12)を介してコンデンサ(11)の入力側へ帰還する。
この回路において第10図に示すようにサンプリングパル
スφS2をφBLKがハイのときにもハイとなるようにす
る。これによつてコンデンサ(11)には初段及び終段の
両方のバツフア回路のVGSによる低下分が蓄積され、入
出力間の電位が等しくされる。Also, FIG. 9 shows an example of a delay circuit in which sample and hold circuits are connected in two stages. In this example, a capacitor (11) is provided only in the first stage, and the output of the last stage is connected via a transistor (12) to a capacitor ( Return to the input side of 11).
In this circuit, the sampling pulse φ S2 is made high even when φ BLK is high as shown in FIG. As a result, the capacitor (11) accumulates the decrease due to V GS in both the first-stage and last-stage buffer circuits, and equalizes the potential between the input and output.
この第7図または第9図のようにして、さらに多数段接
続することができる。As shown in FIG. 7 or FIG. 9, more stages can be connected.
さらに第11図は上述の2段接続のサンプルホールド回路
を用いた同時化回路の例を示す。第12図はその動作を示
す図である。図において入力端子(31)に連続的に供給
される信号がφS1,φS2,φS3で初段のホールド回路(32
1),(322),(323)に順次サンプルホールドされ、
さらにφS3で終段のホールド回路(331),(332),
(333)に同時化されてサンプルホールドされて出力端
子(341),(342),(343)に取り出される。Further, FIG. 11 shows an example of a synchronizing circuit using the sample-hold circuit of the two-stage connection described above. FIG. 12 is a diagram showing the operation. In the figure, the signals continuously supplied to the input terminal (31) are φ S1 , φ S2 , and φ S3.
1 ), (32 2 ) and (32 3 ) are sequentially sampled and held,
Furthermore, with φ S3 , the final stage hold circuit (33 1 ), (33 2 ),
It is synchronized with (33 3 ), sampled and held, and output to output terminals (34 1 ), (34 2 ), and (34 3 ).
この回路においても、従来のサンプルホールド回路を用
いた場合はVGSのばらつきにより、出力端子(341),
(342),(343)の信号に直流変化を生じていたが、上
述の本発明のサンプルホールド回路を用いれば、直流変
化を無くすることができる。In this circuit, in the case of using the conventional sample hold circuit due to variations in V GS, the output terminal (34 1),
Although a DC change was generated in the signals of (34 2 ) and (34 3 ), the DC change can be eliminated by using the sample hold circuit of the present invention described above.
発明の効果 本発明によれば、サンプルホールド回路において入出力
間のVGSの低下を生じないようにすることができた。EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to prevent a decrease in V GS between input and output in the sample hold circuit.
第1図、第2図は従来の回路の説明のための図、第3図
は本発明の一例の構成図、第4図,第5図はその説明の
ための図、第6図は他の例の構成図、第7図〜第12図は
応用例の説明のための図である。 (2)はゲート用トランジスタ、(4)は保持用コンデ
ンサ、(5)はバツフア用トランジスタ、(11)はコン
デンサ、(12),(13)はスイツチ用トランジスタであ
る。1 and 2 are diagrams for explaining a conventional circuit, FIG. 3 is a configuration diagram of an example of the present invention, FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining the same, and FIG. 6 is another diagram. FIG. 7 to FIG. 12 are diagrams for explaining an application example. (2) is a gate transistor, (4) is a holding capacitor, (5) is a buffer transistor, (11) is a capacitor, and (12) and (13) are switch transistors.
Claims (1)
駆動されるゲート回路を介してサンプリングし、保持手
段でホールドし、エミッタホロアまたはソースホロアの
バッファ回路を介して出力するようにしたサンプルホー
ルド回路において、上記保持手段とバッファ回路のベー
スまたはゲートとの間にコンデンサを設け、上記バッフ
ァ回路の出力側を第1のスイッチ手段を介して上記コン
デンサの保持手段側に接続し、上記入力端子を第2のス
イッチ手段を介して上記コンデンサのバッファ回路側に
接続し、上記第1、第2のスイッチ手段を上記サンプリ
ングを行わない期間にオンさせて、上記コンデンサに上
記バッファ回路のベース・エミッタ間電圧あるいはゲー
ト・ソース間電圧を充電させ、上記保持手段側と同電位
の出力電圧を得るようにしたことを特徴とするサンプル
ホールド回路。1. A sample-hold circuit in which an input signal from an input terminal is sampled through a gate circuit driven by a clock signal, held by a holding means, and output through a buffer circuit of an emitter follower or a source follower. A capacitor is provided between the holding means and the base or gate of the buffer circuit, the output side of the buffer circuit is connected to the holding means side of the capacitor through the first switch means, and the input terminal is connected to the second side. Is connected to the buffer circuit side of the capacitor via the switch means, and the first and second switch means are turned on during the period in which the sampling is not performed, and the capacitor is connected to the base-emitter voltage of the buffer circuit or Charge the gate-source voltage to obtain an output voltage of the same potential as the holding means Sample-and-hold circuit, characterized in that there was Unishi.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58219062A JPH0666119B2 (en) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | Sample hold circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58219062A JPH0666119B2 (en) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | Sample hold circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60111399A JPS60111399A (en) | 1985-06-17 |
| JPH0666119B2 true JPH0666119B2 (en) | 1994-08-24 |
Family
ID=16729671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58219062A Expired - Lifetime JPH0666119B2 (en) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | Sample hold circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666119B2 (en) |
-
1983
- 1983-11-21 JP JP58219062A patent/JPH0666119B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60111399A (en) | 1985-06-17 |
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