JPH07106964A - Pulse amplifier and D / A converter - Google Patents
Pulse amplifier and D / A converterInfo
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- JPH07106964A JPH07106964A JP7610294A JP7610294A JPH07106964A JP H07106964 A JPH07106964 A JP H07106964A JP 7610294 A JP7610294 A JP 7610294A JP 7610294 A JP7610294 A JP 7610294A JP H07106964 A JPH07106964 A JP H07106964A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】セットリング時間の短いパルス増幅器を提供す
ること。
【構成】ステップ電圧e1を増幅するOPアンプ5と、
OPアンプ5のセットリング時間を短縮するために、O
Pアンプ5に入力されるステップ電圧e1に重畳するた
めの補正パルスe4を発生する補正パルス発生器6とを
備え、補正パルスe4は、ステップ電圧e1に対応し
て、振幅、遅延または極性の少なくとも一つが制御され
たものであることを特徴とする。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a pulse amplifier with a short settling time. [Structure] An OP amplifier 5 for amplifying a step voltage e1;
To reduce the settling time of the OP amplifier 5,
A correction pulse generator 6 that generates a correction pulse e4 for superimposing on the step voltage e1 input to the P amplifier 5 is provided, and the correction pulse e4 corresponds to the step voltage e1 and has at least an amplitude, a delay, or a polarity. It is characterized in that one is controlled.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、パルス増幅器およびD
/A変換装置に係り、特に電子ビーム抽画装置に有効な
パルス増幅器およびD/A変換装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a pulse amplifier and D
The present invention relates to a / A converter, and more particularly to a pulse amplifier and a D / A converter which are effective for an electron beam extractor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、ICやLSI等の試料に微細
パターンを形成するものとして、電子ビームを利用した
各種の電子ビーム方法が使用されている。LSIパター
ンを寸法精度よく形成するには、ほぼ垂直な断面形状を
持つレジストパターンを作る必要がある。通常の加速電
圧の電子ビームを用いた場合、レジストパターンの作成
には高いビーム照射量が必要となり、これが抽画速度の
クリティカルパスとなっていた。2. Description of the Related Art Conventionally, various electron beam methods using an electron beam have been used for forming a fine pattern on a sample such as an IC or an LSI. In order to form an LSI pattern with high dimensional accuracy, it is necessary to form a resist pattern having a substantially vertical sectional shape. When an electron beam with an ordinary accelerating voltage is used, a high beam irradiation amount is required for forming a resist pattern, which is a critical path of drawing speed.
【0003】そこで、このような問題を解決するため
に、電子ビーム用の高感度のレジストが研究され、開発
された。しかしながら、抽画するべき集積回路の規模が
大きくなった結果、このような高感度のレジストを用い
ると、電子ビーム抽画装置の偏向用のパルス増幅器のセ
ットリング時間が抽画時間の数10%を占めるようにな
り、今度はパルス増幅器のセットリング時間が抽画速度
のクリティカルパスとなっていた。Therefore, in order to solve such a problem, a highly sensitive resist for electron beam has been studied and developed. However, as a result of the increase in the scale of the integrated circuit to be extracted, if such a highly sensitive resist is used, the settling time of the pulse amplifier for deflection of the electron beam drawing apparatus is several 10% of the extraction time. This time, the settling time of the pulse amplifier was a critical path for the extraction speed.
【0004】ところで、ステージ連続移動型電子ビーム
抽画装置の場合、そのステージを制御するステージ制御
回路には、高精度のD/A変換器であるラダーネット型
D/A変換器が用いられている。By the way, in the case of the stage continuous movement type electron beam extraction apparatus, a ladder net type D / A converter which is a highly accurate D / A converter is used in a stage control circuit for controlling the stage. There is.
【0005】しかしながら、ラダーネット型D/A変換
器では、Nビットのデジタル入力信号に1ビットからN
ビットに各々2のN−1乗の重み付けをしているため、
デジタル入力信号間のダイナミック特性(例えば、パル
スの立上がり、立下がり、遅延、過渡波形)が合わない
と、グリッチが発生する。このため、この種のD/A変
換器を用いたステージ制御回路では、グリッチの発生に
より、所定の位置に所定のパターンを抽画できない場合
がある。However, in the ladder net type D / A converter, an N-bit digital input signal is converted from 1 bit to N bits.
Since each bit is weighted by N-1 power of 2,
If the dynamic characteristics between the digital input signals (for example, pulse rise, fall, delay, transient waveform) do not match, glitches occur. Therefore, in a stage control circuit using this type of D / A converter, a predetermined pattern may not be extracted at a predetermined position due to the occurrence of a glitch.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、電子ビー
ム用の高感度のレジストの開発と抽画するべき集積回路
の大規模化とによって、今まで問題にならなかったパル
ス増幅器のセットリング時間が抽画速度のクリティカル
パスになるという問題があった。As described above, due to the development of a highly sensitive resist for electron beams and the large scale of integrated circuits to be extracted, the settling time of the pulse amplifier, which has not been a problem until now, has been solved. There was a problem that was a critical path of drawing speed.
【0007】また、従来の電子ビーム抽画装置のステー
ジ制御回路には、高精度のD/A変換器であるラダーネ
ット型D/A変換器が用いられているが、このD/A変
換器によってグリッチが発生し、所定の位置に所定のパ
ターンを抽画できなくなるという問題があった。Further, a ladder net type D / A converter, which is a highly accurate D / A converter, is used in the stage control circuit of the conventional electron beam drawing apparatus. This D / A converter As a result, a glitch occurs and it is impossible to extract a predetermined pattern at a predetermined position.
【0008】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その第1の目的とするところは、セットリング時
間の短いパルス増幅器を提供することにある。また、本
発明の第2の目的は、グリッチの発生を防止できるD/
A変換装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and a first object thereof is to provide a pulse amplifier having a short settling time. A second object of the present invention is D / which can prevent glitches from occurring.
It is to provide an A converter.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の第1の目的を達成
するために、本発明のパルス増幅器(請求項1)は、パ
ルス信号を増幅するパルス増幅器本体と、このパルス増
幅器本体のセットリング時間を短縮するために、前記パ
ルス増幅器本体に入力されるパルス信号に重畳するため
の補正パルス信号を発生する補正パルス発生器とを備
え、前記補正パルス信号は、前記パルス増幅器本体に入
力されるパルス信号に対応して、振幅、遅延または極性
の少なくとも一つが制御されたものであることを特徴と
する。In order to achieve the above first object, a pulse amplifier of the present invention (claim 1) is a pulse amplifier main body for amplifying a pulse signal, and a set ring of the pulse amplifier main body. A correction pulse generator for generating a correction pulse signal to be superimposed on a pulse signal input to the pulse amplifier main body in order to shorten the time, and the correction pulse signal is input to the pulse amplifier main body. It is characterized in that at least one of amplitude, delay, and polarity is controlled corresponding to the pulse signal.
【0010】また、本発明の他のパルス増幅器(請求項
2)は、パルス信号を増幅するパルス増幅器本体と、こ
のパルス増幅器本体に入力されるパルス信号の立ち上が
り又は立ち下がり開始時の振幅から、立ち上がり又は立
ち下がり終了時までの振幅を、所定の時間間隔で、不連
続に変化する有限個のレベルに区分し、且つ前記有限個
のレベルが時系列に見て階段状になるべく、前記パルス
信号を波形変換する波形変換器と、このパルス増幅器本
体のセットリング時間を短縮するために、前記パルス増
幅器本体に入力される前記波形変換器の出力に重畳する
ための補正パルス信号を発生する補正パルス発生器とを
備え、前記補正パルス信号は、前記パルス増幅器本体に
入力される前記波形変換器の出力に対応して、振幅、遅
延または極性の少なくとも一つが制御されたものである
ことを特徴とする。According to another pulse amplifier of the present invention (claim 2), a pulse amplifier body for amplifying a pulse signal and an amplitude at the start of rising or falling of the pulse signal input to the pulse amplifier body The pulse signal is divided into a finite number of levels that change discontinuously at a predetermined time interval until the end of the rising edge or the falling edge, and the finite number of steps have a stepwise shape in time series. And a correction pulse for generating a correction pulse signal to be superimposed on the output of the waveform converter input to the pulse amplifier body in order to shorten the settling time of the pulse amplifier body. A generator, the correction pulse signal having a small amplitude, delay, or polarity corresponding to the output of the waveform converter input to the pulse amplifier body. Wherein the Kutomo one is what is controlled.
【0011】なお、上記パルス増幅器(請求項1,2)
を実現するに際し、下記の如きに構成することが好まし
い。 1.上記パルス増幅器(請求項2)に入力されるパルス
信号の振幅を階段状に分割するに際し、各段の大きさを
増幅器本体を構成する回路の電流飽和を越えないように
する。The pulse amplifier (claims 1 and 2)
When realizing the above, it is preferable to configure as follows. 1. When the amplitude of the pulse signal input to the pulse amplifier (claim 2) is divided stepwise, the size of each stage is set so as not to exceed the current saturation of the circuit constituting the amplifier body.
【0012】2.上記パルス増幅器(請求項1,2)に
おいて、補正パルス信号の振幅、幅、遅延、極性データ
を記憶回路にあらかじめ記憶させ、変化する本来のパル
ス信号の極性、振幅に基づいて記憶回路から振幅、幅、
遅延、極性データを読み出し、補正パルスを発生させ、
セットリング時間を短縮する。2. In the pulse amplifier (claims 1 and 2), the amplitude, width, delay, and polarity data of the correction pulse signal are stored in the storage circuit in advance, and the amplitude and the amplitude are corrected from the storage circuit based on the changing polarity and amplitude of the original pulse signal. width,
Read the delay and polarity data, generate the correction pulse,
Reduce settling time.
【0013】3.上記パルス増幅器(請求項1,2)に
おいて、パルス信号の振幅をAD変換し、変化する上記
パルス信号の極性、振幅に基づいて補正パルス信号を生
成し、セットリング時間を短縮する。3. In the pulse amplifier (claims 1 and 2), the amplitude of the pulse signal is AD-converted, a correction pulse signal is generated based on the changing polarity and amplitude of the pulse signal, and the settling time is shortened.
【0014】4.上記パルス増幅器(請求項1,2)に
おいて、補正パルス信号の幅の時間にパルス増幅器本体
の目標出力値に達するような振幅、極性を有する補正パ
ルス信号をパルス信号と同期させて、パルス増幅器本体
に入力する。4. In the pulse amplifier (claims 1 and 2), a correction pulse signal having an amplitude and a polarity such that a target output value of the pulse amplifier main body is reached during the width of the correction pulse signal is synchronized with the pulse signal, and the pulse amplifier main body is synchronized. To enter.
【0015】5.上記パルス増幅器(請求項1,2)に
おいて、補正パルス信号をパルス増幅器本体の出力段に
入力し、セットリング時間を短縮する。 6.上記4において、デジタルのパルス信号をデジタル
−アナログ変換器によりアナログのパルス信号に変化
し、このパルス信号をパルス増幅器本体に入力する場合
には、補正パルス発生の入力もデジタル信号にする。5. In the pulse amplifier (claims 1 and 2), the correction pulse signal is input to the output stage of the pulse amplifier body to shorten the settling time. 6. In the above-mentioned 4, when the digital pulse signal is changed into an analog pulse signal by the digital-analog converter and this pulse signal is input to the pulse amplifier main body, the correction pulse generation input is also a digital signal.
【0016】7.上記パルス増幅器(請求項1,2)に
おいて、デジタルのパルス信号をデジタル−アナログ変
換器によりアナログのパルス信号に変化し、このパルス
信号をパルス増幅器本体に入力する場合には、補正パル
ス信号の加算をデジタルで行ない、上記デジタル−アナ
ログ変換器にパルス信号と補正パルス信号とを加算した
ものを入力し、セットリング時間を短縮する。7. In the pulse amplifier (claims 1 and 2), when a digital pulse signal is converted into an analog pulse signal by a digital-analog converter and the pulse signal is input to the pulse amplifier main body, the correction pulse signal is added. Is performed digitally, and the sum of the pulse signal and the correction pulse signal is input to the digital-analog converter to shorten the settling time.
【0017】8.上記パルス増幅器(請求項1,2)に
おいて、複数の補正パルス信号を用いる。 9.上記パルス増幅器(請求項1,2)において、パル
ス増幅器本体の特性を一次遅れが支配的にする手段と、
そのパルス増幅器本体にパルス幅の補正パルス信号をパ
ルス信号と同時に入力する手段と、補正パルス信号の振
幅を変化させる手段とにより、セットリング時間をパル
ス幅Wとする。 10.上記パルス増幅器(請求項1,2)において、パ
ルス増幅器本体の特性(伝達関数)のポールとゼロの合
計と補正パルス信号の個数を等しくし、それぞれのポー
ルとゼロを打ち消すような振幅、極性、遅延、幅を有す
る補正パルス信号をパルス増幅器本体に入力し、セット
リング時間を短縮する。 11.上記パルス増幅器(請求項1,2)において、補
正パルス信号の振幅、幅、遅延のうち、2項目を固定
し、固定しない1項目と極性を制御し、セットリング時
間を短縮することを特徴とする。 12.上記パルス増幅器(請求項1,2)において、補
正パルス信号の振幅、幅、遅延のうち、1項目を固定
し、固定しない2項目と極性を制御し、パルス増幅器の
セットリング時間を短縮する。 13.上記パルス増幅器(請求項1,2)において、パ
ルス増幅器本体の周波数帯域をローパス・フィルタによ
り狭め、変化するパルス信号と同期し、振幅、幅、遅
延、極性を制御した補正パルスを増幅期器本体に入力
し、セットリング時間を短縮する。8. In the pulse amplifier (claims 1 and 2), a plurality of correction pulse signals are used. 9. In the pulse amplifier (claims 1 and 2), means for making the characteristics of the pulse amplifier main body dominated by first-order lag,
The settling time is set to the pulse width W by means for inputting the correction pulse signal having the pulse width to the pulse amplifier main body at the same time as the pulse signal and means for changing the amplitude of the correction pulse signal. 10. In the above pulse amplifier (claims 1 and 2), the sum of poles and zeros of the characteristic (transfer function) of the pulse amplifier main body and the number of correction pulse signals are made equal, and the amplitude and polarity are such that each pole and zero are canceled, A correction pulse signal having a delay and a width is input to the pulse amplifier main body to shorten the settling time. 11. In the pulse amplifier (claims 1 and 2), of the amplitude, width, and delay of the correction pulse signal, two items are fixed, one item is not fixed, and the polarity is controlled to shorten the settling time. To do. 12. In the pulse amplifier (claims 1 and 2), one of the amplitude, the width and the delay of the correction pulse signal is fixed and the two items which are not fixed are controlled in polarity to shorten the settling time of the pulse amplifier. 13. In the pulse amplifier (claims 1 and 2), the frequency band of the pulse amplifier body is narrowed by a low-pass filter, and a correction pulse whose amplitude, width, delay, and polarity are controlled is synchronized with the changing pulse signal, and the amplification terminator body is used. To shorten the settling time.
【0018】また、上記第2の目的を達成するために、
本発明のD/A変換装置(請求項3)は、入力信号とし
てのデジタル信号をD/A変換する第1のD/A変換手
段と、入力されたアナログ信号を積分することにより出
力信号としてのアナログ信号を出力し、このアナログ信
号の極性が前記第1のD/A変換手段のそれと逆の積分
手段と、この積分手段の出力と前記第1のD/A変換手
段のそれとをアナログ加算するアナログ加算手段と、こ
のアナログ加算手段の出力をA/D変換するA/D変換
手段と、このA/D変換手段の出力をD/A変換し、そ
の結果を前記積分手段に入力する第2のD/A変換手段
とを備えていることを特徴とする。Further, in order to achieve the above second object,
A D / A converter of the present invention (claim 3) is a first D / A converting means for D / A converting a digital signal as an input signal and an output signal by integrating an inputted analog signal. Of the first D / A conversion means, and the output of this integration means and that of the first D / A conversion means are analog-added. An analog adding means for performing A / D conversion of the output of the analog adding means, and an A / D conversion of the output of the A / D converting means, and inputting the result to the integrating means. And two D / A conversion means.
【0019】ここで、例えば、前記A/D変換手段と前
記第2のD/A変換手段との間に、前記A/D変換手段
の出力の極性を反転する反転手段を設けることにより、
前記積分手段の出力の極性を前記第1のD/A変換手段
のそれと逆にする(請求項4)。Here, for example, by providing an inverting means for inverting the polarity of the output of the A / D converting means between the A / D converting means and the second D / A converting means,
The polarity of the output of the integrating means is opposite to that of the first D / A converting means (claim 4).
【0020】また、本発明の他のD/A変換装置(請求
項5)は、入力信号としてのデジタル信号をD/A変換
するD/A変換手段と、このD/A変換手段の出力を積
分することにより出力信号としてのアナログ信号を出力
する積分手段と、この積分手段の出力と前記入力信号と
に基づいて前記積分手段の出力を校正する校正手段と、
前記入力信号の変化に対応して前記積分手段の出力を補
償する補償手段とを備えていることを特徴とする。Further, another D / A conversion apparatus of the present invention (claim 5) is a D / A conversion means for D / A converting a digital signal as an input signal and an output of the D / A conversion means. Integrating means for outputting an analog signal as an output signal by integrating, and calibrating means for calibrating the output of the integrating means based on the output of the integrating means and the input signal,
Compensation means for compensating the output of the integration means in response to changes in the input signal.
【0021】ここで、前記校正手段は、例えば、前記積
分手段の出力をA/D変換するA/D変換手段と、この
A/D変換手段の出力と前記入力信号との差を求め、そ
の結果を前記D/A変換手段に入力する差検出手段とに
より構成する(請求項6)。Here, the calibrating means obtains, for example, an A / D converting means for A / D converting the output of the integrating means and a difference between the output of the A / D converting means and the input signal. And a difference detecting means for inputting the result to the D / A converting means (claim 6).
【0022】また、前記補償手段は、例えば、現入力信
号と前入力信号との差を求め、その差に対応した分だけ
前記積分手段の出力を増加または加減するものとする
(請求項7)。The compensating means, for example, obtains the difference between the current input signal and the previous input signal, and increases or decreases the output of the integrating means by an amount corresponding to the difference (claim 7). .
【0023】[0023]
【作用】パルス増幅器のセットリング時間は、パルス増
幅器本体の内部容量や容量負荷を充放電する時間によっ
て決まる。すなわち、充放電の時間が短いほどセットリ
ング時間は短くなる。The settling time of the pulse amplifier is determined by the time for charging / discharging the internal capacity and the capacitive load of the pulse amplifier body. That is, the shorter the charging / discharging time, the shorter the settling time.
【0024】このため、セットリング時間を短くするに
は、本来のパルス信号と補正パルス信号との和によっ
て、充放電の時間が短縮するように、補正パルス信号を
選べば良い。すなわち、充放電の時間が短縮するよう
に、本来のパルス信号に対応して、補正パルス信号の特
徴を規定する振幅、遅延または極性の少なくとも一つを
制御すれば、セットリング時間を短くできる。Therefore, in order to shorten the settling time, the correction pulse signal may be selected so that the charging / discharging time is shortened by the sum of the original pulse signal and the correction pulse signal. That is, the settling time can be shortened by controlling at least one of the amplitude, delay, and polarity that define the characteristics of the correction pulse signal in accordance with the original pulse signal so that the charging / discharging time is shortened.
【0025】したがって、本発明のパルス増幅器(請求
項1,2)によれば、パルス増幅器本体に、本来のパル
ス信号に加えて、上記の如きの補正パルス信号を同時に
入力できるので、セットリング時間を短縮できる。Therefore, according to the pulse amplifier of the present invention (claims 1 and 2), in addition to the original pulse signal, the correction pulse signal as described above can be simultaneously input to the pulse amplifier main body, so that the settling time is set. Can be shortened.
【0026】また、本発明(請求項3〜7)によれば、
D/A変換手段の出力を積分手段により積分して出力信
号を得ているので、D/A変換手段の出力に含まれたグ
リッチは前記積分手段により吸収される。したがって、
グリッチのない出力信号が得られるようになる。According to the present invention (claims 3 to 7),
Since the output of the D / A conversion means is integrated by the integration means to obtain the output signal, the glitch contained in the output of the D / A conversion means is absorbed by the integration means. Therefore,
A glitch-free output signal can be obtained.
【0027】更に、本発明(請求項3)の場合、A/D
変換手段に入力される第2のD/A変換手段の出力と積
分回路のそれとは逆特性なので、A/D変換手段には低
レベル(低ビット数)の信号が入力されることになる。
このため、上記グリッチのない出力信号が得られる他
に、A/D変換手段として、高ダイナミックレンジのA
/D変換器に比べて、性能が高く、安価な低ダイナミッ
クレンジ(低ビット数)のA/D変換器を用いることが
可能となる。Further, in the case of the present invention (claim 3), A / D
Since the output of the second D / A conversion means input to the conversion means and that of the integration circuit have the opposite characteristics, a low level (low bit number) signal is input to the A / D conversion means.
Therefore, in addition to obtaining the glitch-free output signal, the A / D conversion means has a high dynamic range of A.
It is possible to use an inexpensive A / D converter having a high dynamic range (low bit number) as compared with the / D converter.
【0028】更に、本発明(請求項5)の場合、積分手
段の出力を校正および補償する校正手段および補償手段
が設けられているので、高精度のD/A変換を行なえる
ようになる。Further, in the case of the present invention (Claim 5), since the calibrating means and compensating means for calibrating and compensating the output of the integrating means are provided, it becomes possible to perform highly accurate D / A conversion.
【0029】[0029]
【実施例】先ず、理想的なパルス増幅器の場合について
説明する。図1は、理想的なパルス増幅器を示すブロッ
ク図である。図中、1はデジタル−アナログ変換器(以
下、DACという)を示しており、このDAC1にはデ
ジタルデータ3とイネーブルパルス4とが入力される。
また、インパルス発生器2にはイネーブルパルス4が入
力され、このイネーブルパルス4に同期して、DAC1
は入力されたデジタルデータ3をアナログデータに変換
し、ステップ電圧e1を発生する(DAC1は理想的な
ステップ電圧e1を発生すると仮定する)。このとき、
インパルス発生器2はインパルス電圧e2を発生する。First, the case of an ideal pulse amplifier will be described. FIG. 1 is a block diagram showing an ideal pulse amplifier. In the figure, reference numeral 1 denotes a digital-analog converter (hereinafter referred to as DAC), and digital data 3 and enable pulse 4 are input to the DAC 1.
The enable pulse 4 is input to the impulse generator 2, and the DAC 1 is synchronized with the enable pulse 4.
Converts the input digital data 3 into analog data and generates a step voltage e1 (assuming that the DAC1 generates an ideal step voltage e1). At this time,
The impulse generator 2 generates an impulse voltage e2.
【0030】DAC1により発生したステップ電圧e1
は抵抗体R1を介してOPアンプ5に入力される。抵抗
体R3はOPアンプ5の帰還抵抗で、OPアンプ5の増
幅率Gは−(R3/R1)となる。OPアンプ5を時定
数Tの1次遅れ(なお、OPアンプ5の特性が1次遅れ
系ではない場合は、抵抗体R3と並列にコンデンサを接
続することにより、1次遅れ系を支配的にすることがで
きる)、OPアンプ5の出力電圧e3とすれば、ラプラ
ス変換によりその伝達関数はG/(1+sT)であり、
OPアンプ5のステップ応答は、 e3=[G/{s*(1+sT)}]*e1 となる。Step voltage e1 generated by DAC1
Is input to the OP amplifier 5 via the resistor R1. The resistor R3 is a feedback resistor of the OP amplifier 5, and the amplification factor G of the OP amplifier 5 is − (R3 / R1). The OP amplifier 5 has a first-order lag with a time constant T (when the characteristic of the OP amplifier 5 is not a first-order lag system, a capacitor is connected in parallel with the resistor R3 to control the first-order lag system). If the output voltage of the OP amplifier 5 is e3, the transfer function thereof is G / (1 + sT) by the Laplace transform,
The step response of the OP amplifier 5 is e3 = [G / {s * (1 + sT)}] * e1.
【0031】このステップ応答を時間tの関数に変換す
ると、 e3(t)=[G*{1−exp(−t/T)}]e1 ・・・(1) となる。When this step response is converted into a function of time t, e3 (t) = [G * {1-exp (-t / T)}] e1 (1)
【0032】一方、インパルス発生器2からは理想的な
(デルタ関数的な)インパルス電圧e2(パルス幅がゼ
ロで振幅が無限大、積分すると1)がステップ電圧e1
と同時に発生する。インパルス電圧e2に対するOPア
ンプ5のインパルス応答は、 e3={G´/(1+sT)}*e2 となる。On the other hand, from the impulse generator 2, the ideal (delta function) impulse voltage e2 (pulse width is zero, amplitude is infinity, 1 when integrated) is the step voltage e1.
Occur at the same time. The impulse response of the OP amplifier 5 with respect to the impulse voltage e2 is e3 = {G '/ (1 + sT)} * e2.
【0033】ここで、G´はインパルス発生器2を入力
としたときのOPアンプ5の増幅度で−R3/R2であ
る。このインパルス応答を時間tの関数に変換すると、 e3={G´/T}*exp(−t/T)*e2 ・・・(2) となる。Here, G'is the amplification degree of the OP amplifier 5 when the impulse generator 2 is input and is -R3 / R2. When this impulse response is converted into a function of time t, e3 = {G ′ / T} * exp (−t / T) * e2 (2)
【0034】式(2)のG´/Tを式(1)のGに等し
くなるようにG´を合わせ(R2を調整する)、式
(1)と式(2)とを加算すると、OPアンプ5の出力
電加圧e3は、 e3=G*{1−exp(−t/T)}*e1 +{G´/T}*exp(−t/T)*e2 となる。When G'is adjusted so that G '/ T in the equation (2) is equal to G in the equation (1) (R2 is adjusted) and the equations (1) and (2) are added, OP The output voltage e3 of the amplifier 5 is e3 = G * {1-exp (-t / T)} * e1 + {G '/ T} * exp (-t / T) * e2.
【0035】ここで、G*e1=(G´/T)*e2と
すれば、 e3=G*e1 となる。すなわち、OPアンプ5の出力電圧e3は、時
間tと関係がなくなり、入力されたステップ電圧e1は
過渡現象なしでG倍されてOPアンプ5から出力され、
セットリング時間を短くできる。If G * e1 = (G '/ T) * e2, then e3 = G * e1. That is, the output voltage e3 of the OP amplifier 5 has no relation to the time t, and the input step voltage e1 is multiplied by G without a transient phenomenon and output from the OP amplifier 5.
The settling time can be shortened.
【0036】図2に、DAC1のステップ電圧e1の波
形と、インパルス発生器2のインパルス電圧e2の波形
と、OPアンプ5の出力電圧e3の波形とを示す。図
中、破線はインパルスによる補正を行なわない場合のO
Pアンプ5の出力電圧e3の波形を示している。FIG. 2 shows the waveform of the step voltage e1 of the DAC 1, the waveform of the impulse voltage e2 of the impulse generator 2, and the waveform of the output voltage e3 of the OP amplifier 5. In the figure, the broken line is O when the correction by impulse is not performed.
The waveform of the output voltage e3 of the P amplifier 5 is shown.
【0037】しかし、現実には時間がゼロで面積が1で
あるインパルス電圧e2を発生することはできないし、
それを増幅するアンプもない。そこで、本発明では、イ
ンパルス電圧e2の代わりに、補正パルス補正を用いて
セットリング時間の短縮化を実現している。以下、本発
明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。However, in reality, it is not possible to generate the impulse voltage e2 whose time is zero and whose area is 1.
There is no amplifier to amplify it. Therefore, in the present invention, the settling time is shortened by using the correction pulse correction instead of the impulse voltage e2. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0038】図3は、本発明の第1の実施例に係るパル
ス増幅器を示すブロック図である。DAC1には図1の
パルス増幅器と同様にデジタルデータ3とイネーブルパ
ルス4とが入力される。補正パルス発生器6にもデジタ
ルデータ3とイネーブルパルス4とが入力される。FIG. 3 is a block diagram showing a pulse amplifier according to the first embodiment of the present invention. Digital data 3 and enable pulse 4 are input to the DAC 1 as in the pulse amplifier of FIG. The digital data 3 and the enable pulse 4 are also input to the correction pulse generator 6.
【0039】補正パルス発生器6から出力される補正パ
ルスe4の極性、振幅、幅は、制御することができる
が、ここでは、説明を単純化するために遅延については
考慮しない。The polarity, amplitude, and width of the correction pulse e4 output from the correction pulse generator 6 can be controlled, but the delay is not taken into consideration here for the sake of simplicity.
【0040】OPアンプ5にパルス幅aの補正パルスe
4だけが入力されたときのOPアンプ5の出力電圧e3
は、 e3=e4*G´{1−exp(−a*s)}/{s*(1+s*T)} ・・・(3) となる。A correction pulse e having a pulse width a is supplied to the OP amplifier 5.
Output voltage e3 of the OP amplifier 5 when only 4 is input
Becomes e3 = e4 * G '{1-exp (-a * s)} / {s * (1 + s * T)} (3).
【0041】OPアンプ5にDAC1が発生したステッ
プ電圧e1と補正パルスe4とが同時に入力されたとき
のOPアンプ5の出力電圧e3は、 e3= [ G *e1 + e4 * G' { 1 - exp ( -a*s ) } ] / { s*(1+s*T)} となる。この式を時間tの関数にすると、 e3=(G*e1+e4*G´){1−exp(−t/T)} −e4*G´[1−exp{−(t−a)/T}] ・・・(4) となる。t=0からt=aの時間が補正パルスのパルス
幅である。The output voltage e3 of the OP amplifier 5 when the step voltage e1 generated by the DAC 1 and the correction pulse e4 are simultaneously input to the OP amplifier 5 is e3 = [G * e1 + e4 * G '{1-exp (-a * s)}] / {s * (1 + s * T)}. When this equation is a function of time t, e3 = (G * e1 + e4 * G ') {1-exp (-t / T)}-e4 * G' [1-exp {-(t-a) / T} ] (4) The time from t = 0 to t = a is the pulse width of the correction pulse.
【0042】補正パルスe4の振幅が、 e4=(G*e1/G´)*exp(−a/T)/{1−exp(−a/T)} ・・・(5) を満足するとき、セットリング時間は補正パルス幅aと
なる。When the amplitude of the correction pulse e4 satisfies e4 = (G * e1 / G ') * exp (-a / T) / {1-exp (-a / T)} (5) The settling time is the correction pulse width a.
【0043】ここで、TはOPアンプ5の時定数、Gは
OPアンプ5のDAC1側の増幅度(−R3/R1)、
G´はOPアンプ5の補正パルス発生器6側の増幅度
(−R3/R2)を示している。Here, T is the time constant of the OP amplifier 5, G is the amplification degree of the DAC 1 side of the OP amplifier 5 (-R3 / R1),
G'indicates the amplification degree (-R3 / R2) on the side of the correction pulse generator 6 of the OP amplifier 5.
【0044】図4に、DAC1のステップ電圧e1の波
形と、補正パルス発生器6の補正パルスe4の波形と、
OPアンプ5の出力電圧e3の波形とを示す。図中、破
線は補正パルスによる補正を行なわない場合のOPアン
プ5の出力電圧e3の波形を示している。FIG. 4 shows the waveform of the step voltage e1 of the DAC 1 and the waveform of the correction pulse e4 of the correction pulse generator 6.
The waveform of the output voltage e3 of the OP amplifier 5 is shown. In the figure, the broken line shows the waveform of the output voltage e3 of the OP amplifier 5 when the correction by the correction pulse is not performed.
【0045】式(5)は補正パルスのパルス幅aを一定
にした場合のものであるが、補正パルスe4の振幅を一
定にして補正パルスのパルス幅aを変えても同様な結果
が得られる。すなわち、補正パルスe4の振幅を一定に
した場合の補正パルスのパルス幅aは、 a=T*ln{G*e1/(G´*e4)+1} となり、補正パルスe4の振幅の代わりに補正パルスe
4のパルス幅を変えても良いことが分かる。Equation (5) is for the case where the pulse width a of the correction pulse is constant, but the same result can be obtained even if the amplitude of the correction pulse e4 is kept constant and the pulse width a of the correction pulse is changed. . That is, the pulse width a of the correction pulse when the amplitude of the correction pulse e4 is constant is a = T * ln {G * e1 / (G ′ * e4) +1}, and the correction pulse e4 is corrected in place of the amplitude. Pulse e
It is understood that the pulse width of 4 may be changed.
【0046】図5は、DAC1側の増幅度Gを−1、ス
テップ電圧e1を1[V]、補正パルス発生器6側の増
幅度G´を−1とし、時定数Tで正規化した補正パルス
幅aを横軸とし、補正パルスの振幅を縦軸(上記式
(5))としてプロットした図である。FIG. 5 shows that the gain G on the DAC1 side is -1, the step voltage e1 is 1 [V], the gain G'on the correction pulse generator 6 side is -1, and the correction is normalized by the time constant T. It is the figure which plotted the pulse width a on the horizontal axis and the amplitude of the correction pulse on the vertical axis (the above formula (5)).
【0047】補正パルス幅aがTのとき補正パルスの振
幅をDAC1の振幅の0.582倍(図中の点P1)に
すると,OPアンプ5のセットリング時間はTとなり、
補正パルス幅がT/2では1.54倍(図中の点P2)
にすると、OPアンプ5のセットリング時間はT/2と
なる。なお、上述した図2におけるインパルス電圧e2
はパルス幅がゼロ、振幅が無限大で、これは図5の左端
になる。When the amplitude of the correction pulse is 0.582 times the amplitude of the DAC1 (point P1 in the figure) when the correction pulse width a is T, the settling time of the OP amplifier 5 becomes T,
When the correction pulse width is T / 2, 1.54 times (point P2 in the figure)
Then, the settling time of the OP amplifier 5 becomes T / 2. The impulse voltage e2 in FIG.
Has a pulse width of zero and an infinite amplitude, which is at the left end of FIG.
【0048】次に図3においてOPアンプ5が2次遅れ
系でポールが2個の場合には、2個の補正パルスにより
セットリング時間が2個の補正パルス幅の和であること
を示す。Next, FIG. 3 shows that when the OP amplifier 5 is a second-order delay system and there are two poles, the settling time is the sum of the two correction pulse widths due to the two correction pulses.
【0049】この場合、OPアンプ5の出力電圧e3
は、 e3 = [ G*e1 + (1-exp(-a*s))*G'*e4 + {exp(-a*s)-exp(-2*a*s)}*G'*e5 ] /[s(1+T1*s)(1+T2*s)] ・・・(6) となる。In this case, the output voltage e3 of the OP amplifier 5
Is e3 = [G * e1 + (1-exp (-a * s)) * G '* e4 + {exp (-a * s) -exp (-2 * a * s)} * G' * e5 ] / [s (1 + T1 * s) (1 + T2 * s)] ... (6).
【0050】ここで、T1はOPアンプ5の第1のポー
ル、T2はOPアンプ5の第2のポールを示している。
また、分子の第1項は入力、第2項は初めの補正パルス
(パルス幅a,遅延ゼロ)、第3項は2番目の補正パル
ス(パルス幅a,遅延a)を表している。式(6)を時
間の関数に変換すると、 e3 = ( G*a1+G'*(e4)(1-T(t)) + G'*(e5-e4)(1-T(t-a)) - G'*e5*(1-T(t-2a) ) ・・・(7) となる。ここで、T(t),T(t-a),T(t-2a) は下記の通り
になる。 T(t) = [ T1* exp( -t/T1 ) - T2 * exp( -t/T2 ) ] / (T1 - T2) T(t-a) = [ T1* exp( -(t-a)/T1) - T2 *exp( -(t-a)/T2 ) ] / (T1 - T2) T(t-2a) = [ T1* exp( -(t-2a)/T1) - T2 *exp( -(t-2a)/T2 ) ] / (T1 - T2) ここで、初めの補正パルスの振幅e4と2番目の補正パ
ルスの振幅e5とが、 e4=[exp(a/T1)(1-exp(a/T1)-exp(a/T2)(1-exp(a/T2)]*G*e1 /[{1-exp(a/T1)}{1-exp(a/T2)}{exp(a/T2)-exp(a/T1)}] ・・・(8) e5=[exp(a/T1)-exp(a/T2)]*G*e1 /[{1−exp(a/T1)}{1−exp(a/T
2)}{exp(a/T2)−exp(a/T1)}] ・・・(9) を満足すると、セットリング時間は初めの補正パルス幅
と2番目の補正パルスの和(a+a)となる。Here, T1 indicates the first pole of the OP amplifier 5, and T2 indicates the second pole of the OP amplifier 5.
The first term of the numerator represents the input, the second term represents the first correction pulse (pulse width a, zero delay), and the third term represents the second correction pulse (pulse width a, delay a). Converting equation (6) into a function of time, e3 = (G * a1 + G '* (e4) (1-T (t)) + G' * (e5-e4) (1-T (ta)) -G '* e5 * (1-T (t-2a)) (7) where T (t), T (ta), T (t-2a) are as follows T (t) = [T1 * exp (-t / T1)-T2 * exp (-t / T2)] / (T1-T2) T (ta) = [T1 * exp (-(ta) / T1) -T2 * exp (-(ta) / T2)] / (T1-T2) T (t-2a) = [T1 * exp (-(t-2a) / T1)-T2 * exp (-(t-2a ) / T2)] / (T1-T2) where the amplitude e4 of the first correction pulse and the amplitude e5 of the second correction pulse are e4 = [exp (a / T1) (1-exp (a / T1 ) -exp (a / T2) (1-exp (a / T2)] * G * e1 / [{1-exp (a / T1)} {1-exp (a / T2)} {exp (a / T2 ) -exp (a / T1)}] (8) e5 = [exp (a / T1) -exp (a / T2)] * G * e1 / [{1-exp (a / T1)} { 1-exp (a / T
2)} {exp (a / T2) -exp (a / T1)}] (9), the settling time is the sum (a + a) of the first correction pulse width and the second correction pulse. Become.
【0051】ここで、e1=1V、T1=1μs、T2
=.5μs、a=1μsとした場合には、e4=−0.
830V、e5=0.09Vで、e3のセットリング時
間は2μsとなる。Here, e1 = 1V, T1 = 1 μs, T2
=. When 5 μs and a = 1 μs, e4 = −0.
At 830 V and e5 = 0.09 V, the settling time of e3 is 2 μs.
【0052】図6に上式で計算したOPアンプ5の特性
が2次遅れ系における各部の波形を示す。上から順にD
AC1のステップ電圧e1、補正パルス発生器6の補正
パルスe4、OPアンプ5の出力電圧e3を示してい
る。図中、破線は補正パルスによる補正を行なわない場
合のOPアンプ5の出力電圧e3を示している。FIG. 6 shows the waveform of each part in the second-order delay system in which the characteristic of the OP amplifier 5 calculated by the above equation. D from the top
The step voltage e1 of AC1, the correction pulse e4 of the correction pulse generator 6, and the output voltage e3 of the OP amplifier 5 are shown. In the figure, the broken line shows the output voltage e3 of the OP amplifier 5 when the correction by the correction pulse is not performed.
【0053】次に本発明の第2の実施例に係るパルス増
幅器について説明する。ここでは、大振幅の信号をパル
ス増幅器に入力する場合について説明する。一般に、大
振幅の信号をパルス増幅器に入力すると、パルス増幅器
の内部のトランジスタの電流飽和が生じ、その出力は一
定の傾斜で変化する(スルーレート)。このため、大振
幅においては、上記実施例のような補正パルスで増幅器
を補正しても顕著な効果が得られない。Next, a pulse amplifier according to the second embodiment of the present invention will be described. Here, a case where a large amplitude signal is input to the pulse amplifier will be described. Generally, when a large-amplitude signal is input to a pulse amplifier, current saturation occurs in a transistor inside the pulse amplifier, and its output changes at a constant slope (slew rate). Therefore, at a large amplitude, even if the amplifier is corrected with the correction pulse as in the above embodiment, a remarkable effect cannot be obtained.
【0054】そこで、増幅器の内部で電流飽和が生じる
ような大振幅が入力される場合、電流飽和が生じない振
幅(補正パルス振幅も含める)で階段状にその入力を分
割し、階段状の各ステップに補正パルスを入力し、増幅
器の出力応答を早める。Therefore, when a large amplitude that causes current saturation inside the amplifier is input, the input is divided stepwise by an amplitude (including correction pulse amplitude) at which current saturation does not occur, and each stepwise The correction pulse is input to the step to accelerate the output response of the amplifier.
【0055】図7に、本実施例に係るパルス増幅器の具
体的な構成例を示す。階段パルス発生器7はデジタルデ
ータ3の振幅値と階段設定8に設定された階段設定数と
から階段波を発生する。FIG. 7 shows a concrete configuration example of the pulse amplifier according to this embodiment. The staircase pulse generator 7 generates a staircase wave from the amplitude value of the digital data 3 and the staircase setting number set in the staircase setting 8.
【0056】すなわち、階段パルス発生器7は振幅値と
階段設定数とを比較し、振幅値が階段設定数と等しい場
合または小さい場合には、振幅値をそのままDAC1に
与え、一方、振幅値が階段設定数より大きい場合には、
振幅値を階段設定数で徐算し、その商NとあまりMから
階段波を発生する。That is, the staircase pulse generator 7 compares the amplitude value with the set number of steps, and when the amplitude value is equal to or smaller than the set number of steps, the amplitude value is given to the DAC 1 as it is, while the amplitude value is If the number of stairs is greater than
The amplitude value is divided by the set number of steps, and a step wave is generated from the quotient N and much M.
【0057】階段パルス発生器7により発生する階段波
はN+1段で最後の段のステップの大きさはMとなる
(あまりMがゼロの場合はN段)。階段の各ステップに
はステップの振幅(極性含む)により、振幅、遅延、幅
が決まった補正パルスによりセットリング時間が改善さ
れる。The staircase wave generated by the staircase pulse generator 7 is N + 1 stages, and the step size of the last stage is M (N is M stages when M is too small). At each step of the stairs, the settling time is improved by the correction pulse having a fixed amplitude, delay and width depending on the amplitude (including polarity) of the step.
【0058】ここで、大振幅の場合のセットリング時間
Tlrg は、補正された振幅のセットリング時間をT
sr(補正パルスの幅を一定にし、振幅、遅延を変化)と
すれば、 Tlrg =(N+1)・Tsr ・・・(10) となる。Here, the settling time T lrg in the case of a large amplitude is the corrected amplitude settling time T
If sr (the width of the correction pulse is fixed and the amplitude and the delay are changed), then T lrg = (N + 1) · T sr (10).
【0059】図8に、DAC1に入力される階段電圧e
1a、補正パルス発生器6の補正パルスe4、OPアン
プ5の出力電圧e3の波形を示す。図中、破線は補正パ
ルスによる補正を行なわない場合のOPアンプ5の出力
電圧e3を示している。FIG. 8 shows the step voltage e input to the DAC 1.
1a, the correction pulse e4 of the correction pulse generator 6 and the output voltage e3 of the OP amplifier 5 are shown. In the figure, the broken line shows the output voltage e3 of the OP amplifier 5 when the correction by the correction pulse is not performed.
【0060】図9は、本発明の第3の実施例に係るパル
ス増幅器を示すブロック図である。これは入力がアナロ
グの場合の実施例で、アナログ入力14はアナログ遅延
器10とアナログ−デジタル変換器(ADC)9とに導
入される。このADC9はアナログ入力14をデジタル
データに変換し、このデジタルデータは補正パルス発生
器6に導入される。この補正パルス発生器6は先の実施
例と同様に補正パルスを出力し、この補正パルスは抵抗
体R2を介してOPアンプ5に導入される。FIG. 9 is a block diagram showing a pulse amplifier according to the third embodiment of the present invention. This is an embodiment where the input is analog, the analog input 14 is introduced into the analog delay 10 and the analog-to-digital converter (ADC) 9. The ADC 9 converts the analog input 14 into digital data, which is introduced into the correction pulse generator 6. This correction pulse generator 6 outputs a correction pulse as in the previous embodiment, and this correction pulse is introduced into the OP amplifier 5 via the resistor R2.
【0061】一方、アナログ遅延器10に導入されるア
ナログ入力14は、アナログ遅延器10によって、上記
補正パルスと同期が取られ、抵抗体R1を介して上記補
正パルスと共にOPアンプ5に入力される。このように
アナログ入力14に補正パルスが重畳されることによっ
て、セットリング時間は補正パルス幅になる。On the other hand, the analog input 14 introduced into the analog delay device 10 is synchronized with the correction pulse by the analog delay device 10 and is input to the OP amplifier 5 together with the correction pulse via the resistor R1. . By thus superimposing the correction pulse on the analog input 14, the settling time becomes the correction pulse width.
【0062】図10は、本発明の第4の実施例に係るパ
ルス増幅器のブロック図である。これは誘導負荷R(具
体的には、例えば、配線電極や伝送ケーブル)に起因す
るセットリング時間を改善するための実施例である。FIG. 10 is a block diagram of a pulse amplifier according to the fourth embodiment of the present invention. This is an example for improving the settling time caused by the inductive load R (specifically, for example, a wiring electrode or a transmission cable).
【0063】補正パルス発生器6a,6bの出力は、そ
れぞれ、電圧電流変換器27a,27bに入力され、補
正パルス発生器6a,6bの出力は、それぞれ、補正パ
ルス電流i1,i2に変換される。補正パルス電流i1
によりOPアンプ5のポールを補正し、補正パルス電流
i2により容量負荷によるポールを補正する。これら補
正パルス電流により出力eのセットリング時間は補正パ
ルスになる。The outputs of the correction pulse generators 6a and 6b are input to the voltage / current converters 27a and 27b, respectively, and the outputs of the correction pulse generators 6a and 6b are converted to the correction pulse currents i1 and i2, respectively. . Correction pulse current i1
Is used to correct the pole of the OP amplifier 5, and the correction pulse current i2 is used to correct the pole due to the capacitive load. With these correction pulse currents, the settling time of the output e becomes a correction pulse.
【0064】次に図10において出力電圧e6のセット
リング時間を補正パルスaに等しくできることを示す。
出力電圧e6は、 e6 = [ G*e1 + (1-exp(-a*s))*R3*i1 ] /[s(1+T1*s)(1+T2*s)] + ( 1 -exp( -a*s) ) * R*i2 / [s(1+T2*s)] ・・・(11) となる。Next, FIG. 10 shows that the settling time of the output voltage e6 can be made equal to the correction pulse a.
The output voltage e6 is e6 = [G * e1 + (1-exp (-a * s)) * R3 * i1] / [s (1 + T1 * s) (1 + T2 * s)] + (1- exp (-a * s)) * R * i2 / [s (1 + T2 * s)] ... (11)
【0065】ここで、T1はOPアンプ5のポール、T
2は出力電圧e6のポール(=CR)である。また、分
子の第1項は入力、第2項は入力の補正パルス(パルス
幅a)、第3項は出力の補正パルス(パルス幅a)であ
る。Here, T1 is the pole of the OP amplifier 5, T
2 is a pole (= CR) of the output voltage e6. The first term of the numerator is the input, the second term is the input correction pulse (pulse width a), and the third term is the output correction pulse (pulse width a).
【0066】式(11)を時間の関数に変換すると、 e6= (G*a1+R3*i1)(1-T(t)) - R3*i1*(1 - T(t-a))+ R*i
2*(1 - exp(-t/T2) ) - R*i2*(1 - exp(-(t-a)/T2) )
・・・(12)となる。Converting equation (11) into a function of time, e6 = (G * a1 + R3 * i1) (1-T (t))-R3 * i1 * (1-T (ta)) + R * i
2 * (1-exp (-t / T2))-R * i2 * (1-exp (-(ta) / T2))
(12)
【0067】ここで、T(t),T(t−a)は、 T(t) = [ T1 * exp( -t/T1 ) - T2 * exp( -t/T2 ) ] / (T1 - T2) T(t-a) = [ T1 * exp( -(t-a)/T1 ) - T2 *exp( -(t-a)/T2 ) ] / (T1 - T2) である。Here, T (t) and T (t-a) are T (t) = [T1 * exp (-t / T1) -T2 * exp (-t / T2)] / (T1-T2) ) T (ta) = [T1 * exp (-(ta) / T1)-T2 * exp (-(ta) / T2)] / (T1-T2).
【0068】ここで、初めの補正パルス電流の振幅i
1、2番目の補正パルス電流の振幅i2を下式の通りに
選ぶと、セットリング時間は補正パルス幅aとなる。 i1 = G * e1 / [ R3 * { -1 + exp( a / T1 ) } ] ・・・(13) i2=[1-{1-exp(a/T2)}/{1-exp(a/T2)}]*G*e1*T2/[R*{T1-
T2}{1-exp(a/T2)}]・・・(14) ここで、e1=1
V、T1=1μs、T2=.5μs、a=1μsとした
場合には、R3・i1は−0.582V、R・i2は−
0.425Vで、e3のセットリング時間は1μsとな
る。Here, the amplitude i of the first correction pulse current is
When the amplitude i2 of the first and second correction pulse currents is selected according to the following equation, the settling time becomes the correction pulse width a. i1 = G * e1 / [R3 * {-1 + exp (a / T1)}] ... (13) i2 = [1- {1-exp (a / T2)} / {1-exp (a / T2)}] * G * e1 * T2 / [R * {T1-
T2} {1-exp (a / T2)}] (14) where e1 = 1
V, T1 = 1 μs, T2 =. When 5 μs and a = 1 μs, R3 · i1 is −0.582 V and R · i2 is −
At 0.425 V, the settling time for e3 is 1 μs.
【0069】かくして本実施例によれば、セットリング
時間を補正パルスの幅にでき、容量負荷の場合、その容
量によりセットリング時間が決まるため、従来の技術で
は困難であったパルス増幅器の高速化が、本実施例の場
合には、浮游容量、容量負荷等からの制限がなくなり、
容易にパルス増幅器の高速化が図れる。Thus, according to the present embodiment, the settling time can be set to the width of the correction pulse, and in the case of a capacitive load, the settling time is determined by the capacitance, so that the speed of the pulse amplifier, which has been difficult with the prior art, is increased. However, in the case of the present embodiment, there is no limitation from the floating capacity, capacitive load, etc.,
The speed of the pulse amplifier can be easily increased.
【0070】図11は、本発明の第5の実施例に係るパ
ルス増幅器のブロック図である。これは補正パルスをD
ACデータ内で合成する場合の実施例である。デジタル
データ3は加算器11と補正パルスデータ発生器12と
に入力される。補正パルスデータ発生器12は補正パル
ス幅、振幅、極性を発生し、加算器11によりデジタル
データ3と共に加算し、DAC1に入力する。デジタル
データ3と補正パルスのデータとが加算された値をDA
C1は出力し、この出力は抵抗体1を介してOPアンプ
5に入力され増幅される。このように、補正パルスがD
ACデータ内で合成され、これOPアンプ5に導入され
ることによって、セットリング時間が改善される。FIG. 11 is a block diagram of a pulse amplifier according to the fifth embodiment of the present invention. This is the correction pulse D
It is an example in the case of composition within AC data. The digital data 3 is input to the adder 11 and the correction pulse data generator 12. The correction pulse data generator 12 generates a correction pulse width, an amplitude, and a polarity, adds them together with the digital data 3 by the adder 11, and inputs them to the DAC 1. The value obtained by adding the digital data 3 and the correction pulse data is DA
C1 outputs, and this output is input to the OP amplifier 5 via the resistor 1 and amplified. In this way, the correction pulse is
By being combined in the AC data and introduced into the OP amplifier 5, the settling time is improved.
【0071】図12は、本発明の第6の実施例に係るパ
ルス増幅器のブロック図である。これは補正パルス発生
器6を複数個(ここでは3個)設け、イネーブルパルス
遅延器13により補正のタイミングをずらし、3つの遅
延時間の異なる補正パルスをそれぞれ抵抗体R2,R
4,R6を介してOPアンプ5に入力することにより、
OPアンプ5のセットリング時間を改善する実施例であ
る。FIG. 12 is a block diagram of a pulse amplifier according to the sixth embodiment of the present invention. This is provided with a plurality of correction pulse generators 6 (here, three), and the enable pulse delay unit 13 shifts the correction timing, and three correction pulses having different delay times are respectively provided to the resistors R2 and R.
By inputting to OP amplifier 5 via 4, R6,
This is an embodiment for improving the settling time of the OP amplifier 5.
【0072】図13は、補正パルス発生器6の具体的な
構成を示すブロック図であり、図14は、補正パルス発
生器6の動作を示すタイミングチャートである。DAC
データの現データはラッチA15に記憶され、現データ
の1つ前の前データはラッチB16に記憶される。DA
Cデータ3の現データと前データは減算器17により引
き算され、減算器17の出力により、補正パルスの振幅
データに関する振幅データメモリMa19,補正パルス
の遅延データに関する遅延データメモリMd20,補正
パルスのパルス幅データに関するパルス幅データメモリ
Mw21のアドレスが指定される。パルス振幅データメ
モリMa19,遅延データメモリMd20,パルス幅デ
ータメモリMw21には、それぞれ、あらかじめ予OP
アンプ5のセットリング時間が最適になるような補正パ
ルスの振幅(極性含む)データ、遅延データ、パルス幅
データデータが設定されている。FIG. 13 is a block diagram showing a specific structure of the correction pulse generator 6, and FIG. 14 is a timing chart showing the operation of the correction pulse generator 6. DAC
The current data of the data is stored in the latch A15, and the previous data immediately before the current data is stored in the latch B16. DA
The current data and the previous data of the C data 3 are subtracted by the subtractor 17, and the output of the subtractor 17 causes the amplitude data memory Ma19 regarding the amplitude data of the correction pulse, the delay data memory Md20 regarding the delay data of the correction pulse, and the pulse of the correction pulse. The address of the pulse width data memory Mw21 regarding the width data is designated. The pulse amplitude data memory Ma19, the delay data memory Md20, and the pulse width data memory Mw21 are pre-operated in advance, respectively.
Amplitude (including polarity) data of the correction pulse, delay data, and pulse width data data are set so that the settling time of the amplifier 5 is optimized.
【0073】イネーブルパルス(ENB)4はプログラ
マブル遅延線Dd22により遅延され、このプログラマ
ブル遅延線Dd22の出力信号wはプログラマブル遅延
線Dw23により遅延される。プログラマブル遅延線D
d22の出力信号d,プログラマブル遅延線Dw23の
出力信号wの遅延時間は、遅延データメモリMd20お
よびパルス幅データメモリMw21の出力データにより
決定される。The enable pulse (ENB) 4 is delayed by the programmable delay line Dd22, and the output signal w of this programmable delay line Dd22 is delayed by the programmable delay line Dw23. Programmable delay line D
The delay time of the output signal d of d22 and the output signal w of the programmable delay line Dw23 is determined by the output data of the delay data memory Md20 and the pulse width data memory Mw21.
【0074】プログラマブル遅延線Dd22の出力信号
dおよびプログラマブル遅延線Dw23の出力信号wは
遅延・幅パルス合成DWC25に入力され、この遅延・
幅パルス合成DWC25は入力信号である出力dと出力
wとを合成し、補正DAC26に対する補正イネーブル
パルス(補正DACENB)を出力する。The output signal d of the programmable delay line Dd22 and the output signal w of the programmable delay line Dw23 are input to the delay / width pulse combination DWC25, and this delay
The width pulse synthesizing DWC 25 synthesizes the output d and the output w, which are input signals, and outputs a correction enable pulse (correction DACENB) to the correction DAC 26.
【0075】セレクタ24は、出力信号d,出力信号w
と同期し、振幅データメモリMa19の出力Aとラッチ
C18の出力Bとを切り換える。出力Aの情報は補正パ
ルスの振幅で、ラッチC18の出力Bの情報は補正DA
C26の出力をゼロにするためのデータである。セレク
タ24で選択された出力Aまたは出力Bに一方の出力
と、遅延・幅パルス合成DWC25で合成したイネーブ
ルパルスとに基づいて、補正DAC26は補正パルスを
発生する。The selector 24 outputs the output signal d and the output signal w.
In synchronization with the above, the output A of the amplitude data memory Ma19 and the output B of the latch C18 are switched. The information of the output A is the amplitude of the correction pulse, and the information of the output B of the latch C18 is the correction DA.
This is data for making the output of C26 zero. The correction DAC 26 generates a correction pulse based on one of the output A and the output B selected by the selector 24 and the enable pulse combined by the delay / width pulse combination DWC 25.
【0076】なお、上記補正パルス発生器は、イネーブ
ルパルス4に対して、1個の補正パルスしか発生しない
が、振幅データメモリMa19、遅延データメモリMd
20、パルス幅データメモリMw21、プログラマブル
遅延線Dd、Dwを一組、セレクタ24の入力を1組増
やすことにより、補正パルスを2個、発生させることが
できる。すなわち、各種メモリ、プログラマブル遅延線
の組とセレクタの入力を増やすことにより、複数個の補
正パルスを発生させることができ、ポール、ゼロ点が複
数であっても、セットリング時間を改善することができ
る。The correction pulse generator generates only one correction pulse for the enable pulse 4, but the amplitude data memory Ma19 and the delay data memory Md are used.
Two correction pulses can be generated by increasing the number of the pulse width data memory 20, the pulse width data memory Mw21, the programmable delay lines Dd and Dw, and the input of the selector 24 by one set. That is, a plurality of correction pulses can be generated by increasing the inputs of various memories, a set of programmable delay lines, and a selector, and the settling time can be improved even if there are a plurality of poles and zero points. it can.
【0077】図15は、電圧電流変換器の具体的な構成
を示す回路図である。この回路に極性がプラスのパルス
が入力されると、トランジスタTR1がオフとなり、ト
ランジスタTR3がオンとなるので、トランジスタTr
2のベース電流は流れないが、ランジスタTR4のベー
ス電流は流れる。したがって、トランジスタTR4のコ
レクタ電流が出力電流となる。FIG. 15 is a circuit diagram showing a specific structure of the voltage-current converter. When a pulse having a positive polarity is input to this circuit, the transistor TR1 is turned off and the transistor TR3 is turned on.
The base current of 2 does not flow, but the base current of the transistor TR4 flows. Therefore, the collector current of the transistor TR4 becomes the output current.
【0078】一方、極性がマイナスのパルスが入力され
ると、トランジスタTR1がオンとなり、トランジスタ
TR3がオフとなるので、トランジスタTR2のベース
電流は流れるが、トランジスタTR4のベース電流は流
れない。したがって、トランジスタTR2のコレクタ電
流が出力電流となる。入力パルスの電圧の極性と出力電
流の極性は逆になる。On the other hand, when a pulse having a negative polarity is input, the transistor TR1 is turned on and the transistor TR3 is turned off, so that the base current of the transistor TR2 flows but the base current of the transistor TR4 does not flow. Therefore, the collector current of the transistor TR2 becomes the output current. The polarity of the voltage of the input pulse and the polarity of the output current are opposite.
【0079】図16は、本発明の第7の実施例に係るパ
ルス増幅器のブロック図である。これは誘導性負荷L
(具体的には、例えば、電子ビーム抽画装置の偏向コイ
ル)に起因するセットリング時間を改善するための実施
例であり、図10のパルス増幅器のポールT2であるC
RをR/Lと置き換えた構成になっている。FIG. 16 is a block diagram of a pulse amplifier according to the seventh embodiment of the present invention. This is the inductive load L
(Specifically, this is an embodiment for improving the settling time caused by, for example, the deflection coil of the electron beam extractor), which is the pole T2 of the pulse amplifier of FIG.
It has a configuration in which R is replaced with R / L.
【0080】図17は、補正パルス発生器の他の具体的
な構成を示すブロック図である。なお、説明を簡略化す
るためにここではDACデータの上位4ビットについて
説明する。FIG. 17 is a block diagram showing another specific structure of the correction pulse generator. In order to simplify the description, the upper 4 bits of the DAC data will be described here.
【0081】Nビット〜N−3ビットはDACデータ
(NビットはMSB)を示し、これらNビット〜N−3
ビットは、それぞれ、立ち上がり・立ち下がり検出器4
1〜44に入力される。立ち上がり・立ち下がり検出器
41〜44は入力されたビットが立ち上がりならばR、
立ち下がりならばFに「1」に設定してこれを出力す
る。また、入力されたビットに変化がなければ「0」を
出力する。N bits to N-3 bits indicate DAC data (N bits are MSB), and these N bits to N-3.
Each bit is a rising / falling detector 4
1 to 44 are input. The rising / falling detectors 41 to 44 are R if the input bit is a rising edge,
If it is a fall, F is set to "1" and this is output. If there is no change in the input bit, "0" is output.
【0082】ラッチ51〜58には、あらかじめビット
の立ち上がり、立ち下がり時の補正DACデータがCP
Uにより入力されている。例えば、Nビットの立ち上が
り時の補正DACデータはラッチ51に、立ち下がり時
の補正DACデータはラッチ55に格納されている。The latches 51 to 58 previously store the corrected DAC data at the rising and falling edges of the bits as CP.
Input by U. For example, N-bit rising correction DAC data is stored in the latch 51, and falling falling correction DAC data is stored in the latch 55.
【0083】立ち上がり・立ち下がり切換器61〜68
は立ち上がり・立ち下がり検出器41〜44の出力によ
り、ゼロまたはラッチ51〜58の内容を選択する。立
ち上がり・立ち下がり切換器61,62の出力は加算器
71で、立ち上り・立ち下がり切換器63,4の出力は
加算器72で、立ち上り・立ち下がり切換器65,66
の出力は加算器73で、立ち上り・立ち下がり切換器6
7,68の出力は加算器74で加算される。Rising / falling switching devices 61-68
Selects zero or the contents of latches 51-58 according to the outputs of rising / falling detectors 41-44. The outputs of the rising / falling switches 61, 62 are the adder 71, the outputs of the rising / falling switches 63, 4 are the adder 72, and the rising / falling switches 65, 66.
Is output by the adder 73, and the rising / falling switch 6
The outputs of 7, 68 are added by the adder 74.
【0084】加算器71,72の出力は加算器75で、
加算器73、74の出力は加算器76で加算され、加算
器75、76出力は加算器77で加算される。加算器7
1,72,75は立ち上がりデータを加算し、加算器7
3,74,76は立ち下がりデータを加算する。The outputs of the adders 71 and 72 are the adder 75,
The outputs of the adders 73 and 74 are added by the adder 76, and the outputs of the adders 75 and 76 are added by the adder 77. Adder 7
1, 72 and 75 add rising data and adder 7
3, 74 and 76 add the falling data.
【0085】加算データ切換器78は、ゼロと加算器7
7の出力を切り換え、補正DAC26に入力する。この
補正DAC26の入力と補正DACENBにより補正パ
ルスをコントロールパルス81で発生させる。The addition data switch 78 is configured to add zero and adder 7
The output of 7 is switched and input to the correction DAC 26. A correction pulse is generated by the control pulse 81 by the input of the correction DAC 26 and the correction DACENB.
【0086】図18は、図17の補正パルス発生器のタ
イミングチャートである。DACデータ(N〜N−3ビ
ット)から立ち上がり・立ち下がり検出器41〜44に
より切り換えを行なう。加算データ切換器78は補正D
ACENBの最初のENBの前にゼロデータから加算デ
ータに切り換え、補正DAC26に加算データを入力
し、2番目の補正DACENBの前にゼロに切り換え、
補正パルスを発生する。また、立ち上がり・立ち下がり
のリセット信号は、立ち上がり・立ち下がり検出器41
〜44に次の立ち上が・立ちり下がり検出の準備をさせ
る。補正DACENBの最初のパルスと2番目のパルス
の時間が補正パルスの幅となる。FIG. 18 is a timing chart of the correction pulse generator of FIG. Switching is performed by the rising / falling detectors 41 to 44 from the DAC data (N to N-3 bits). The addition data switch 78 is a correction D
Switch from zero data to addition data before the first ENB of ACENB, input addition data to the correction DAC 26, switch to zero before the second correction DACENB,
Generate a correction pulse. In addition, the rising / falling reset signal is output to the rising / falling detector 41.
~ 44 prepare for next rising / falling edge detection. The time of the first pulse and the second pulse of the correction DACENB is the width of the correction pulse.
【0087】図20は、本発明の第7の実施例に係るパ
ルス増幅器のブロック図である。これはOPアンプ5の
帰還抵抗である抵抗体R3と並列にコンデンサCを接続
させ、OPアンプ5の周波数帯域を狭めることにより、
OPアンプ5の出力の雑音を低減するものである。FIG. 20 is a block diagram of a pulse amplifier according to the seventh embodiment of the present invention. This is achieved by connecting the capacitor C in parallel with the resistor R3 that is the feedback resistor of the OP amplifier 5 and narrowing the frequency band of the OP amplifier 5.
The noise of the output of the OP amplifier 5 is reduced.
【0088】雑音はOPアンプの周波数帯域に比例する
ことが知られ、OPアンプ5の周波数帯域Bは帰還抵抗
3と帰還コンデンサCと以下の様な関係がある。B=2
・π/C・R3この式に示すように、帰還コンデンサC
と周波数帯域Bは逆比例の関係にあるので、OPアンプ
5の雑音を低減するには、帰還コンデンサCの容量を大
きくすれば良い。It is known that noise is proportional to the frequency band of the OP amplifier, and the frequency band B of the OP amplifier 5 has the following relationship with the feedback resistor 3 and the feedback capacitor C. B = 2
・ Π / C ・ R3 As shown in this equation, feedback capacitor C
Since the frequency band B is inversely proportional to the frequency band B, the capacitance of the feedback capacitor C may be increased to reduce the noise of the OP amplifier 5.
【0089】しかし、帰還コンデンサCの容量を大きく
すると、OPアンプ5の立ち上がり時間、立ち下がり時
間は遅くなる。そこで、補正パルス発生器6により補正
パルスを発生させ、帰還コンデンサCの充放電を素早
し、上記問題を解決する。However, if the capacitance of the feedback capacitor C is increased, the rise time and fall time of the OP amplifier 5 will be delayed. Therefore, a correction pulse is generated by the correction pulse generator 6 to accelerate charging / discharging of the feedback capacitor C and solve the above problem.
【0090】図21に、OPアンプ5の出力電圧e3と
補正パルスe4の波形を示す。補正前と補正後の出力電
圧e3で囲まれた部分の斜線は、帰還コンデンサCを充
電すべき電荷量を示す。斜線で示した帰還コンデンサC
の電荷量は抵抗体R2を介して補正パルスにより充電さ
れ、その電荷量を等しくするように補正パルスを調整
(例えば補正パルスの振幅、幅、遅延量を調整)する。
ここで、帰還コンデンサCの容量を大きくすれば雑音は
少なくなるが、補正パルスの補正量を大きくする必要が
ある。FIG. 21 shows the waveforms of the output voltage e3 of the OP amplifier 5 and the correction pulse e4. The shaded area surrounded by the output voltage e3 before and after the correction indicates the amount of electric charge to charge the feedback capacitor C. Feedback capacitor C shown with diagonal lines
Is charged by the correction pulse via the resistor R2, and the correction pulse is adjusted (for example, the amplitude, width, and delay amount of the correction pulse are adjusted) so that the charge amount becomes equal.
Here, if the capacitance of the feedback capacitor C is increased, noise is reduced, but it is necessary to increase the correction amount of the correction pulse.
【0091】図19は、DACのビット数と、OPアン
プの時定数Tで正規化(t/T)したセットリング時間
{t/T=0.62931*(N+1)}との関係を関
係を示す特性図である。FIG. 19 shows the relationship between the number of bits of the DAC and the settling time {t / T = 0.62931 * (N + 1)} normalized (t / T) with the time constant T of the OP amplifier. It is a characteristic view to show.
【0092】8ビットDACの最大振幅時に、セットリ
ング時間が1/2LSB以下になるには、時定数Tの
6.2倍(図中の点P3)、12ビットDACの場合に
は時定数Tの9倍(図中の点P4)、20ビットDAC
の場合には時定数Tの14.6倍(図中の点P5)必要
である。At the maximum amplitude of 8-bit DAC, the settling time becomes ½ LSB or less, 6.2 times the time constant T (point P3 in the figure), and in the case of the 12-bit DAC, 9 times the time constant T. Double (point P4 in the figure), 20-bit DAC
In this case, 14.6 times the time constant T (point P5 in the figure) is required.
【0093】スルーレートの影響を無視(小振幅)すれ
ば、補正パルス幅を時定数T、振幅0.582で、8ビ
ットDACの場合で6.2倍、12ビットDACの場合
で9倍、20ビットDACの場合で14.6倍改善され
る。If the influence of the slew rate is ignored (small amplitude), the correction pulse width is 6.2 times in the case of an 8-bit DAC and 9 times in the case of a 12-bit DAC, with a time constant T and an amplitude of 0.582. In the case of 20-bit DAC, it is improved by 14.6 times.
【0094】また、補正パルス幅を時定数Tの1/2、
振幅1.54にすれば、8ビットDACの場合で12.
4倍、12ビットDACの場合で18倍、20ビットD
ACの場合で29,2倍改善される。The correction pulse width is 1/2 of the time constant T,
If the amplitude is set to 1.54, it is 12.
In the case of 4 times, 12-bit DAC, 18 times, 20-bit D
It is 29,2 times improved in the case of AC.
【0095】DACのビット数12、補正パルス幅をO
Pアンプの時定数T、大振幅と小振幅の比を64、階段
波の段数を64とした場合におけるスルーレートを考慮
したセットリング時間を考えると下記の通りなる。The DAC bit number 12 and the correction pulse width are set to O.
Considering the settling time in consideration of the slew rate when the time constant T of the P amplifier, the ratio of the large amplitude to the small amplitude is 64, and the number of steps of the staircase is 64, the settling time is as follows.
【0096】一般に、大振幅のセットリング時間は、ス
ルーレートにより小振幅の20〜100倍になる。すな
わち、小振幅時のセットリング時間が100nSとすれ
ば、大振幅時のセットリング時間は2μSから100μ
Sとなる。Generally, the large amplitude settling time is 20 to 100 times that of the small amplitude due to the slew rate. That is, if the settling time at a small amplitude is 100 nS, the settling time at a large amplitude is 2 μS to 100 μS.
It becomes S.
【0097】例えば、20ビットDACのセットリング
時間は、図19(点P5)から約14.5Tであるが、
スルーレートがあるため、セットリング時間は約290
T〜1450Tとなる。For example, the settling time of the 20-bit DAC is about 14.5T from FIG. 19 (point P5),
Due to the slew rate, the settling time is about 290
It becomes T-1450T.
【0098】補正パルス幅T、階段波の段数が64段か
ら、上記大振幅時のセットリング時間は64Tとなり、
大振幅のセットリング時間は4.5〜22.7倍程度に
改善される。Since the correction pulse width T and the number of steps of the staircase are 64, the settling time at the time of the large amplitude is 64T,
The large amplitude settling time is improved to about 4.5 to 22.7 times.
【0099】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。例えば、上記実施例では、OPアンプ
の特性(伝達関数)が1次遅れ、2次遅れの場合につい
て説明したが、本発明は3次以上の遅れの場合にも適用
できる。この場合、伝達関数のポールとゼロとの合計が
補正パルスの個数と等しくすることにより、最終の補正
パルスの終了とセットリング時間とを等しくできる。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the case where the characteristic (transfer function) of the OP amplifier is a first-order lag and a second-order lag has been described, but the present invention can be applied to the case of a third-order lag or more. In this case, the end of the final correction pulse and the settling time can be made equal by making the sum of the pole and zero of the transfer function equal to the number of correction pulses.
【0100】また、DACの出力電圧をステップ波形と
したが、1次,2次,…等の遅れ特性を有する波形であ
っても補正パルスによりセットリング時間を短縮でき
る。DACの出力が電流の場合には、DACの出力の浮
游容量も含めて補正パルスによりセットリング時間を改
善できる。すなわち、DAC自身のセットリング時間も
改善できる。Although the DAC output voltage has a step waveform, the settling time can be shortened by the correction pulse even if the waveform has a delay characteristic such as primary, secondary, ... When the output of the DAC is a current, the settling time can be improved by the correction pulse including the floating capacitance of the output of the DAC. That is, the settling time of the DAC itself can be improved.
【0101】また、補正パルスは理想的なパルスとして
説明したが、浮游容量、帰還容量等に充放電できれば良
いので、歪のあるパルスでも良い。また、補正パルスの
応用として論理素子の出力に補正パルスを入力すること
により、論理素子出力のオーバーシュートを改善するこ
とができる。Although the correction pulse has been described as an ideal pulse, a pulse having distortion may be used as long as it can charge and discharge the floating capacitance, the feedback capacitance and the like. Further, by applying the correction pulse to the output of the logic element as an application of the correction pulse, the overshoot of the output of the logic element can be improved.
【0102】図22は、本発明の第8の実施例に係るア
ナログ比較方式のD/A変換装置のブロック図である。
図中、111は第1のD/A変換器111を示してお
り、この第1のD/A変換器111には、入力信号であ
るデジタル入力信号110が入力される。この第1のD
/A変換器111は、イネイブル信号109に従って、
所定のタイミングで、デジタル入力信号110を電圧の
アナログ信号(アナログ電圧信号)に変換する。このア
ナログ電圧信号は抵抗R20とアンプ117とにより構
成される増幅回路118に入力される。FIG. 22 is a block diagram of an analog comparison type D / A converter according to the eighth embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 111 denotes a first D / A converter 111, and a digital input signal 110, which is an input signal, is input to the first D / A converter 111. This first D
The A / A converter 111 follows the enable signal 109 according to
The digital input signal 110 is converted into a voltage analog signal (analog voltage signal) at a predetermined timing. This analog voltage signal is input to the amplifier circuit 118 configured by the resistor R20 and the amplifier 117.
【0103】また、図中、112は第2のD/A変換器
を示しており、この第2のD/A変換器112の出力で
あるアナログ電圧信号は、アンプ113とキャパシタC
20とにより構成される積分回路119に入力される。In the figure, reference numeral 112 denotes a second D / A converter, and the analog voltage signal output from the second D / A converter 112 is the amplifier 113 and the capacitor C.
It is input to the integrating circuit 119 constituted by 20 and.
【0104】この積分回路119は、第1のD/A変換
器111と逆極性のアナログ電流信号を出力し、この逆
極性のアナログ電流信号は抵抗R21bを介してA/D
変換器114に入力される。The integrating circuit 119 outputs an analog current signal having a reverse polarity to that of the first D / A converter 111, and the analog current signal having a reverse polarity is A / D via the resistor R21b.
It is input to the converter 114.
【0105】このとき、増幅回路118の出力であるア
ナログ電流信号も抵抗R21a(この抵抗R21aの値
は抵抗R21bのそれと同じである)を介してA/D変
換器114に入力される。At this time, the analog current signal output from the amplifier circuit 118 is also input to the A / D converter 114 via the resistor R21a (the value of this resistor R21a is the same as that of the resistor R21b).
【0106】すなわち、A/D変換器114は、抵抗R
21aと抵抗R21bとの接続点Mの電圧をデジタル値
Dに変換する。ここで、A/D変換器114は、遅延回
路115を介して入力されるイネイブル信号109に従
って、所定のタイミングで、A/D変換を行なうように
なっている。That is, the A / D converter 114 has a resistor R
The voltage at the connection point M between 21a and the resistor R21b is converted into a digital value D. Here, the A / D converter 114 is adapted to perform A / D conversion at a predetermined timing in accordance with the enable signal 109 input via the delay circuit 115.
【0107】A/D変換器114の出力であるデジタル
信号は、極性反転回路108によってその極性が反転さ
れた後、第2のD/A変換器112に入力され、アナロ
グ電圧信号に変換される。この第2のD/A変換器11
2の出力であるアナログ電圧信号は、積分回路119に
入力される。ここで、第2のD/A変換器112は、遅
延回路115,116を介して入力されるイネイブル信
号109に従って、所定のタイミングで、D/A変換を
行なうようになっている。The digital signal output from the A / D converter 114 has its polarity inverted by the polarity inverting circuit 108, and then is input to the second D / A converter 112 and converted into an analog voltage signal. . This second D / A converter 11
The analog voltage signal that is the output of 2 is input to the integrating circuit 119. Here, the second D / A converter 112 performs D / A conversion at a predetermined timing according to the enable signal 109 input via the delay circuits 115 and 116.
【0108】積分回路119は現在の第2のD/A変換
器112の出力と前の第2のD/A変換器112の出力
との積分(総和)に対応したアナログ電流信号を出力す
るようになっている。The integrating circuit 119 outputs an analog current signal corresponding to the integration (sum) of the current output of the second D / A converter 112 and the previous output of the second D / A converter 112. It has become.
【0109】このような回路動作が接続点Mの電圧VM
の値がゼロになるまで行なうことにより、所定レベルの
アナログ電流信号が積分回路119から出力される。こ
こで、電圧VMの値がゼロになる条件は以下の通りであ
る。Such a circuit operation causes the voltage VM at the connection point M.
The analog current signal of a predetermined level is output from the integrating circuit 119 by repeating the process until the value of is zero. Here, the condition that the value of the voltage VM becomes zero is as follows.
【0110】増幅回路118の出力電圧V1は、第1の
DA変換器111の1LSB当たりの電流値をIss、抵
抗R21aの抵抗値をRとすると、 V1=−Iss×R となる。このとき、積分回路119の出力がゼロである
と仮定すると、接続点Mの電圧VMの値はV1/2とな
る。The output voltage V1 of the amplifier circuit 118 is V1 = -I ss × R, where I ss is the current value per LSB of the first DA converter 111 and R is the resistance value of the resistor R21a. At this time, assuming that the output of the integrating circuit 119 is zero, the value of the voltage VM at the connection point M is V1 / 2.
【0111】また、第2のD/A変換器112の出力電
流I2 は、第2のDA変換器112の1LSB当たりの
電流値Is とすると、 I2 =−D×Is となる。[0111] Further, the output current I 2 of the second D / A converter 112, when the current value I s per 1LSB of the second DA converter 112, and I 2 = -D × I s.
【0112】また、積分回路119の出力電圧V2、積
分回路119のコンデンサC20の値は、積分回路11
9の出力の1LSB当たりの電圧をVs 、イネイブルパ
ルス信号109の時間間隔をTとすると、 V2=D×Is ×T/C C=Is ×T/Vs となる。The output voltage V2 of the integrating circuit 119 and the value of the capacitor C20 of the integrating circuit 119 are the same as those of the integrating circuit 11
When the voltage per 1 LSB of the output of 9 is V s and the time interval of the enable pulse signal 109 is T, V2 = D × I s × T / C C = I s × T / V s .
【0113】このとき、接続点Mの電圧VMは、 VM=V1+V2 =−Iss×R+D×Is ×T/C となる。[0113] At this time, the voltage VM at the connection point M, the VM = V1 + V2 = -I ss × R + D × I s × T / C.
【0114】したがって、VMがゼロになる条件は、 Iss×R=D×Is ×T/C となる。Therefore, the condition that the VM becomes zero is as follows: I ss × R = D × I s × T / C.
【0115】本実施例によれば、D/A変換器111,
112のグリッチが積分回路119に吸収され、グリッ
チ等のノイズの低減化が図れる。また、積分回路119
は位相余裕が大きく、その特性からオーバーシュート、
アンダーシュート等の過渡減少がなく、安定である。According to this embodiment, the D / A converters 111,
The glitch 112 is absorbed by the integration circuit 119, and noise such as glitch can be reduced. In addition, the integration circuit 119
Has a large phase margin, and due to its characteristics, overshoot,
It is stable with no transient decrease such as undershoot.
【0116】したがって、本実施例のD/A変換装置を
ステージ連続移動型電子ビーム抽画装置のステージ制御
回路に用いれば、グリッチの発生がなくなり、確実に所
定の位置に所定のパターンを抽画できるようになる。ま
た、積分回路119の制御をブランキング中に行なうこ
とにより、更にノイズを削減できる。Therefore, if the D / A converter of the present embodiment is used in the stage control circuit of the stage continuous movement type electron beam drawing apparatus, glitches can be eliminated and a predetermined pattern can be reliably extracted at a predetermined position. become able to. Further, by controlling the integration circuit 119 during blanking, noise can be further reduced.
【0117】また、増幅回路118の出力の極性は、積
分回路119のそれと逆極性であるため、A/D変換器
114に入力される信号のレベルは低いものとなる。こ
のため、A/D変換器114として、ダイナミックレン
ジ(ビット数)の小さいA/D変換器を用いることがで
きる。すなわち、特性が良く、安価なA/D変換器で済
む。Further, since the polarity of the output of the amplifier circuit 118 is opposite to that of the integrator circuit 119, the level of the signal input to the A / D converter 114 is low. Therefore, an A / D converter having a small dynamic range (number of bits) can be used as the A / D converter 114. That is, an inexpensive A / D converter with good characteristics is sufficient.
【0118】図23は、本発明の第9の実施例に係るパ
ルス積分方式のD/A変換装置のブロック図である。ま
た、図24は、図23のD/A変換装置の動作を示すタ
イミングチャートである。FIG. 23 is a block diagram of a pulse integration type D / A converter according to the ninth embodiment of the present invention. Further, FIG. 24 is a timing chart showing the operation of the D / A conversion device of FIG.
【0119】本実施例のD/A変換装置が第8の実施例
のそれと主として異なる点は、積分回路の出力を校正、
補償できることにある。D/A変換装置を使用する前の
積分回路の校正は以下の通りである。The main difference of the D / A converter of this embodiment from that of the eighth embodiment is that the output of the integrating circuit is calibrated,
There is compensation. The calibration of the integrating circuit before using the D / A converter is as follows.
【0120】まず、制御回路126に校正信号132を
入力する。これにより、制御回路126からA/D変換
器125にA/Dイネイブルパルス信号が送られる。A
/D変換器125は、A/Dイネイブルパルス信号を受
けると、アンプ124とキャパシタ30とからなる抵抗
積分回路129の出力であるアナログ信号をA/D変換
する。このA/D変換器125の出力は、入力信号であ
るデジタル入力信号130とともに、第1の減算器12
8に入力され、この第1の減算器128はこれら信号の
差分を出力する。First, the calibration signal 132 is input to the control circuit 126. As a result, the A / D enable pulse signal is sent from the control circuit 126 to the A / D converter 125. A
Upon receiving the A / D enable pulse signal, the / D converter 125 performs A / D conversion on the analog signal output from the resistance integrating circuit 129 including the amplifier 124 and the capacitor 30. The output of the A / D converter 125 is output together with the digital input signal 130, which is an input signal, to the first subtractor 12
8 and the first subtractor 128 outputs the difference between these signals.
【0121】このとき、制御回路126は、SW信号を
切換器122に送り、切換器122のスイッチCが選択
されるようにする。すなわち、第1の減算器128の出
力(差分信号)が選択的にD/A変換器123に送られ
るようにする。At this time, the control circuit 126 sends the SW signal to the switch 122 so that the switch C of the switch 122 is selected. That is, the output (difference signal) of the first subtractor 128 is selectively sent to the D / A converter 123.
【0122】また、制御回路126は、D/A変換器1
23にD/Aイネイブルパルス信号を送り、第1の減算
器128の出力がD/A変換器123によりD/A変換
されるようにする。Further, the control circuit 126 includes the D / A converter 1
A D / A enable pulse signal is sent to 23 so that the output of the first subtractor 128 is D / A converted by the D / A converter 123.
【0123】上記の操作を繰り返し、第1の減算器12
8の差分信号がゼロになるようし、積分回路129の出
力を校正する。これにより、デジタル入力信号130に
対応した正確なアナログ出力信号133が得られる。By repeating the above operation, the first subtractor 12
The output of the integrating circuit 129 is calibrated so that the differential signal of 8 becomes zero. As a result, an accurate analog output signal 133 corresponding to the digital input signal 130 is obtained.
【0124】また、このような校正を行なった後に、デ
ジタル入力信号130が変動しても以下のような補償に
より正確なアナログ出力信号133が得られる。ラッチ
回路120には一つ前のデジタル入力信号が記憶されて
おり、この一つ前のデジタル入力信号は、現在のデジタ
ル入力信号130とともに、第2の減算器121に入力
されるようになっている。ここで、ラッチ回路120は
イネブル信号131により制御される。Further, even after the calibration as described above, even if the digital input signal 130 fluctuates, an accurate analog output signal 133 can be obtained by the following compensation. The previous digital input signal is stored in the latch circuit 120, and the previous digital input signal is input to the second subtractor 121 together with the current digital input signal 130. There is. Here, the latch circuit 120 is controlled by the enable signal 131.
【0125】第2の減算器121は、一つ前のデジタル
入力信号と現在のデジタル入力信号130との差分信号
を切換器122に送る。このとき、制御回路126は、
切換器122にSW信号を送り、切換器122のスイッ
チAが選択されるようにする。すなわち、第2の減算器
121の出力(差分信号)が選択的にD/A変換器12
3に送られるようにする。The second subtracter 121 sends the difference signal between the previous digital input signal and the current digital input signal 130 to the switch 122. At this time, the control circuit 126
A SW signal is sent to the switch 122 so that the switch A of the switch 122 is selected. That is, the output (difference signal) of the second subtractor 121 selectively outputs the D / A converter 12
To be sent to 3.
【0126】また、制御回路126は、D/A変換器1
23にD/Aイネイブルパルス信号を送り、第2の減算
器121の出力(差分信号)がD/A変換器123によ
りD/A変換されるようにする。Further, the control circuit 126 includes the D / A converter 1
A D / A enable pulse signal is sent to 23 so that the output (difference signal) of the second subtractor 121 is D / A converted by the D / A converter 123.
【0127】次に制御回路126は切換器122にSW
信号を送り、切換器122のスイッチBが選択されるよ
うにする。すなわち、ゼロ出力回路127のレベルゼロ
の出力(ヌル信号)が選択的にD/A変換器123に送
られるようにする。なお、このD/A変換器123にヌ
ル信号を入力する操作は省略することができる。Next, the control circuit 126 switches the switch 122 to SW.
A signal is sent so that the switch B of the switch 122 is selected. That is, the zero level output (null signal) of the zero output circuit 127 is selectively sent to the D / A converter 123. The operation of inputting a null signal to the D / A converter 123 can be omitted.
【0128】この後(一定時間後)、制御回路126
は、D/A変換器123にD/Aイネイブルパルス信号
を送る。この結果、D/A変換123はD/A変換を行
ない、D/A変換123の出力が積分回路129に入力
される。After this (after a predetermined time), the control circuit 126
Sends a D / A enable pulse signal to the D / A converter 123. As a result, the D / A conversion 123 performs D / A conversion, and the output of the D / A conversion 123 is input to the integrating circuit 129.
【0129】ここで、積分回路129の出力電圧は、例
えば、図24に示すように、D/Aイネイブルパルス信
号のパルス幅Tに比例して低くなる。そして、D/A変
換器123に次のD/Aイネイブルパルス信号が送られ
ると、図24に示すように、更に、積分回路129の出
力電圧は、パルス幅Tに比例して低くなる。このように
して積分回路129の補償が行なわれる。Here, the output voltage of the integrating circuit 129 becomes lower in proportion to the pulse width T of the D / A enable pulse signal as shown in FIG. 24, for example. When the next D / A enable pulse signal is sent to the D / A converter 123, the output voltage of the integrating circuit 129 further decreases in proportion to the pulse width T, as shown in FIG. In this way, the compensation of the integrating circuit 129 is performed.
【0130】積分回路129の出力がパルス幅Tに比例
する理由は以下の通りである。すなわち、D/Aイネイ
ブルパルス信号の時間間隔T、減算器121の差分信号
をDIF、D/A変換器123の1LSB当たりの電流
をIs 、積分回路124の積分前の出力電圧をV0 とす
れば、積分回路124の出力電圧Vは、 V=−DIF×Is ×T+Vo と表せられる。The reason why the output of the integrating circuit 129 is proportional to the pulse width T is as follows. That is, the time interval T of the D / A enable pulse signal, the difference signal of the subtractor 121 is DIF, the current per 1 LSB of the D / A converter 123 is I s , and the output voltage of the integrating circuit 124 before integration is V 0. Then, the output voltage V of the integrating circuit 124 can be expressed as V = −DIF × I s × T + Vo.
【0131】したがって、上式から積分回路124の出
力電圧Vは、パルス幅Tに比例することが分かる。この
ようにして、積分回路129の出力の補償、換言すれ
ば、積分回路124、D/A変換器123等の非直線性
をパルス幅Tの大きさを調整することにより補償でき
る。Therefore, it can be seen from the above equation that the output voltage V of the integrating circuit 124 is proportional to the pulse width T. In this way, the output of the integrating circuit 129 can be compensated, in other words, the nonlinearity of the integrating circuit 124, the D / A converter 123, etc. can be compensated by adjusting the magnitude of the pulse width T.
【0132】また、積分回路124のドリフト等の長時
間の安定性は、A/D変換器125で補償する。積分回
路124の出力の立上がり、立下がりのセットリング時
間はTとなり、アンダーシューやオーバーシュートなど
の過渡出力は発生しない。また、本実施例でも、D/A
変換器123のグリッチが積分回路129に吸収される
ので、グリッチの発生を防止できる。The long-term stability such as drift of the integrating circuit 124 is compensated by the A / D converter 125. The rising and falling settling time of the output of the integrating circuit 124 is T, and no transient output such as undershoe or overshoot occurs. Also in this embodiment, D / A
Since the glitch of the converter 123 is absorbed by the integrating circuit 129, the glitch can be prevented from occurring.
【0133】[0133]
【発明の効果】以上詳説したように本発明のパルス増幅
器によれば、パルス増幅器本体の内部容量や容量負荷の
充放電時間を短縮する補正パルス信号を与えているの
で、セットリング時間を短縮できる。また、本発明のD
/A変換装置によれば、D/A変換手段の出力を積分し
て出力信号を生成しているので、グリッチがない出力信
号が得られる。As described in detail above, according to the pulse amplifier of the present invention, since the correction pulse signal for shortening the charging / discharging time of the internal capacitance and capacitive load of the pulse amplifier main body is given, the settling time can be shortened. . In addition, D of the present invention
According to the / A converter, the output of the D / A converter is integrated to generate the output signal, so that an output signal without glitch can be obtained.
【図1】理想的なパルス増幅器を示す模式図FIG. 1 is a schematic diagram showing an ideal pulse amplifier.
【図2】図1のパルス増幅器の入出力関係を示す図FIG. 2 is a diagram showing an input / output relationship of the pulse amplifier of FIG.
【図3】本発明の第1の実施例に係るパルス増幅器の示
す模式図FIG. 3 is a schematic diagram showing a pulse amplifier according to the first embodiment of the present invention.
【図4】図3のパルス増幅器の入出力関係を示す図FIG. 4 is a diagram showing an input / output relationship of the pulse amplifier of FIG.
【図5】補正パルス幅と補正パルス振幅との関係を示す
図FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a correction pulse width and a correction pulse amplitude.
【図6】OPアンプが2次遅れ系でポールが2個の場合
のパルス増幅器の入出力関係を示す図FIG. 6 is a diagram showing an input / output relationship of a pulse amplifier when the OP amplifier is a second-order delay system and there are two poles.
【図7】本発明の第2の実施例に係るパルス増幅器の示
す模式図FIG. 7 is a schematic diagram showing a pulse amplifier according to a second embodiment of the present invention.
【図8】図7のパルス増幅器の入出力関係を示す図8 is a diagram showing an input / output relationship of the pulse amplifier of FIG.
【図9】本発明の第3の実施例に係るパルス増幅器の示
す模式図FIG. 9 is a schematic diagram showing a pulse amplifier according to a third embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第4の実施例に係るパルス増幅器の
示す模式図FIG. 10 is a schematic diagram showing a pulse amplifier according to a fourth embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第5の実施例に係るパルス増幅器の
示す模式図FIG. 11 is a schematic diagram showing a pulse amplifier according to a fifth embodiment of the present invention.
【図12】本発明の第6の実施例に係るパルス増幅器の
示す模式図FIG. 12 is a schematic diagram showing a pulse amplifier according to a sixth embodiment of the present invention.
【図13】補正パルス発生器の具体的な構成を示すブロ
ック図FIG. 13 is a block diagram showing a specific configuration of a correction pulse generator.
【図14】補正パルス発生器のタイミングチャート。FIG. 14 is a timing chart of a correction pulse generator.
【図15】電圧電流変換器の具体的な構成を示す回路図FIG. 15 is a circuit diagram showing a specific configuration of a voltage-current converter.
【図16】本発明の第7の実施例に係るパルス増幅器の
示す模式図FIG. 16 is a schematic diagram showing a pulse amplifier according to a seventh embodiment of the present invention.
【図17】補正パルス発生器の他の具体的な構成を示す
ブロック図FIG. 17 is a block diagram showing another specific configuration of the correction pulse generator.
【図18】図17の補正パルス発生器の動作を示すタイ
ミングチャート。FIG. 18 is a timing chart showing the operation of the correction pulse generator shown in FIG.
【図19】DACのビット数とセットリング時間との関
係を示す特性図FIG. 19 is a characteristic diagram showing the relationship between the number of DAC bits and the settling time.
【図20】本発明の第7の実施例に係るパルス増幅器の
示す模式図FIG. 20 is a schematic diagram showing a pulse amplifier according to a seventh embodiment of the present invention.
【図21】図20のパルス増幅器のOPアンプの出力と
補正パルス発生器の出力との関係を示す図21 is a diagram showing the relationship between the output of the OP amplifier and the output of the correction pulse generator of the pulse amplifier of FIG.
【図22】本発明の第8の実施例に係るD/A変換装置
のブロック図FIG. 22 is a block diagram of a D / A conversion device according to an eighth embodiment of the present invention.
【図23】本発明の第8の実施例に係るD/A変換装置
のブロック図FIG. 23 is a block diagram of a D / A conversion device according to an eighth embodiment of the present invention.
【図24】図23のD/A変換装置の動作を示すフロー
チャートFIG. 24 is a flowchart showing the operation of the D / A conversion device of FIG.
1…DAC 2…インパルス発生器 3…デジタルデータ 4…イネーブルパルス 5…OPアンプ(パルス増幅器本体) 6,6a,6b…補正パルス発生器 7…階段パルス発生器 8…階段設定器 9…ADC10…アナログ遅延器 11…加算器 12…補正パルスデータ発生器 13…イネーブルパルス遅延器 14…アナログ入力 15…ラッチA 16…ラッチB 17…減算器 18…ラッチC 19…振幅データメモリMa 20…遅延データメモリMd 21…パルス幅データメモリMw 22…プログラマブル遅延線Dd 23…プログラマブル遅延線Dw 24…セレクタ 25…遅延・幅パルス合成DWC 26…補正DAC 27a,27b…電圧電流変換器 41〜44…立ち上がり・立ち下がり検出器 51〜58…ラッチ 61〜68…立ち上がり・立ち下がり切換器 71〜77…加算器 78…加算データ切換器 e1…ステップ電圧 e2…インパルス電圧 e3…出力電圧 e4…(初めの)補正パルス e5…(2番目の)補正パルス e6…出力電圧 108…極性反転回路 109…イネイブル信号 110…デジタル入力信号 111…第1のA/D変換器 112…第2のA/D変換器 113…アンプ 114…A/D変換器 115,116…遅延回路 117…アンプ 118…増幅回路 119…積分回路 C20…キャパシタ R20,R21a,R21b…抵抗 120…ラッチ回路 121…第2の演算器 122…切換器 123…D/A変換器 125…A/D変換器 126…制御回路 127…ゼロ出力回路 128…第1の演算器 129…積分回路 130…デジタル入力信号 131…イネイブル信号 132…校正信号 1 ... DAC 2 ... Impulse generator 3 ... Digital data 4 ... Enable pulse 5 ... OP amplifier (pulse amplifier main body) 6, 6a, 6b ... Correction pulse generator 7 ... Stair pulse generator 8 ... Stair setting device 9 ... ADC 10 ... Analog delay device 11 ... Adder 12 ... Correction pulse data generator 13 ... Enable pulse delay device 14 ... Analog input 15 ... Latch A 16 ... Latch B 17 ... Subtractor 18 ... Latch C 19 ... Amplitude data memory Ma 20 ... Delay data Memory Md 21 ... Pulse width data memory Mw 22 ... Programmable delay line Dd 23 ... Programmable delay line Dw 24 ... Selector 25 ... Delay / width pulse synthesis DWC 26 ... Correction DAC 27a, 27b ... Voltage-current converter 41-44 ... Fall detector 51-58 ... Latch 61-68 ... Rising / falling switch 71-77 ... Adder 78 ... Addition data switch e1 ... Step voltage e2 ... Impulse voltage e3 ... Output voltage e4 ... (First) correction pulse e5 ... (Second) correction pulse e6 ... Output Voltage 108 ... Polarity inversion circuit 109 ... Enable signal 110 ... Digital input signal 111 ... First A / D converter 112 ... Second A / D converter 113 ... Amplifier 114 ... A / D converter 115, 116 ... Delay Circuit 117 ... Amplifier 118 ... Amplification circuit 119 ... Integration circuit C20 ... Capacitors R20, R21a, R21b ... Resistance 120 ... Latch circuit 121 ... Second arithmetic unit 122 ... Switch 123 ... D / A converter 125 ... A / D conversion Unit 126 ... Control circuit 127 ... Zero output circuit 128 ... First arithmetic unit 129 ... Integrator circuit 130 ... Digital input signal 13 ... enable signal 132 ... calibration signal
Claims (7)
と、 このパルス増幅器本体のセットリング時間を短縮するた
めに、前記パルス増幅器本体に入力されるパルス信号に
重畳するための補正パルス信号を発生する補正パルス発
生器とを具備してなり、 前記補正パルス信号は、前記パルス増幅器本体に入力さ
れるパルス信号に対応して、振幅、遅延または極性の少
なくとも一つが制御されたものであることを特徴とする
パルス増幅器。1. A pulse amplifier main body for amplifying a pulse signal, and a correction pulse signal for superimposing on a pulse signal input to the pulse amplifier main body in order to shorten a settling time of the pulse amplifier main body. A correction pulse generator, wherein the correction pulse signal has at least one of amplitude, delay, and polarity controlled according to the pulse signal input to the pulse amplifier body. And pulse amplifier.
と、 このパルス増幅器本体に入力されるパルス信号の立ち上
がり又は立ち下がり開始時の振幅から、立ち上がり又は
立ち下がり終了時までの振幅を、所定の時間間隔で、不
連続に変化する有限個のレベルに区分し、且つ前記有限
個のレベルが時系列に見て階段状になるべく、前記パル
ス信号を波形変換する波形変換器と、 このパルス増幅器本体のセットリング時間を短縮するた
めに、前記パルス増幅器本体に入力される前記波形変換
器の出力に重畳するための補正パルス信号を発生する補
正パルス発生器とを具備してなり、 前記補正パルス信号は、前記パルス増幅器本体に入力さ
れる前記波形変換器の出力に対応して、振幅、遅延また
は極性の少なくとも一つが制御されたものであることを
特徴とするパルス増幅器。2. A pulse amplifier main body for amplifying a pulse signal, and an amplitude from a rising or falling start of a pulse signal input to the pulse amplifier main body to an ending of the rising or falling of the pulse signal for a predetermined time. A waveform converter for converting the pulse signal into a waveform so that the finite number of levels are discontinuously changed at intervals and the number of the finite levels becomes stepwise when viewed in time series, and a pulse amplifier main body In order to shorten the settling time, a correction pulse generator that generates a correction pulse signal to be superimposed on the output of the waveform converter that is input to the pulse amplifier body is included, and the correction pulse signal is , At least one of amplitude, delay, and polarity is controlled in accordance with the output of the waveform converter input to the pulse amplifier body. Pulse amplifier according to claim.
換する第1のD/A変換手段と、 入力されたアナログ信号を積分することにより出力信号
としてのアナログ信号を出力し、このアナログ信号の極
性が前記第1のD/A変換手段のそれと逆の積分手段
と、 この積分手段の出力と前記第1のD/A変換手段のそれ
とをアナログ加算するアナログ加算手段と、 このアナログ加算手段の出力をA/D変換するA/D変
換手段と、 このA/D変換手段の出力をD/A変換し、その結果を
前記積分手段に入力する第2のD/A変換手段とを具備
してなることを特徴とするD/A変換装置。3. A first D / A conversion means for D / A converting a digital signal as an input signal, and an analog signal as an output signal is output by integrating the inputted analog signal. An integrating means whose polarity is opposite to that of the first D / A converting means, an analog adding means for adding the output of the integrating means and that of the first D / A converting means by analog, and an analog adding means. And A / D conversion means for A / D converting the output of the A / D conversion means, and second D / A conversion means for D / A converting the output of the A / D conversion means and inputting the result to the integrating means. A D / A conversion device characterized by the following.
換手段との間に、前記A/D変換手段の出力の極性を反
転する反転手段を設けることにより、前記積分手段の出
力の極性を前記第1のD/A変換手段のそれと逆にする
ことを特徴とする請求項3に記載のD/A変換装置。4. An inversion means for inverting the polarity of the output of the A / D conversion means is provided between the A / D conversion means and the second D / A conversion means, whereby the integration means 4. The D / A converter according to claim 3, wherein the polarity of the output is opposite to that of the first D / A converter.
換するD/A変換手段と、 このD/A変換手段の出力を積分することにより出力信
号としてのアナログ信号を出力する積分手段と、 この積分手段の出力と前記入力信号とに基づいて前記積
分手段の出力を校正する校正手段と、 前記入力信号の変化に対応して前記積分手段の出力を補
償する補償手段とを具備してなることを特徴とするD/
A変換装置。5. A D / A conversion means for D / A converting a digital signal as an input signal, and an integration means for outputting an analog signal as an output signal by integrating the output of the D / A conversion means, Comprising: calibration means for calibrating the output of the integrating means based on the output of the integrating means and the input signal; and compensating means for compensating the output of the integrating means in response to changes in the input signal. D / characterized by
A converter.
/D変換するA/D変換手段と、 このA/D変換手段の出力と前記入力信号との差を求
め、その結果を前記D/A変換手段に入力する差検出手
段とからなることを特徴とする請求項5に記載のD/A
変換装置。6. The calibration means outputs the output of the integration means as A
A / D conversion means for D / D conversion, and a difference detection means for obtaining a difference between the output of the A / D conversion means and the input signal and inputting the result to the D / A conversion means. The D / A according to claim 5.
Converter.
との差を求め、その差に対応した分だけ前記積分手段の
出力を増加または加減するものであることを特徴する請
求項5に記載のD/A変換装置。7. The compensating means obtains the difference between the current input signal and the previous input signal and increases or decreases the output of the integrating means by an amount corresponding to the difference. The D / A conversion device described in 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7610294A JPH07106964A (en) | 1993-08-12 | 1994-04-14 | Pulse amplifier and D / A converter |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-200639 | 1993-08-12 | ||
| JP20063993 | 1993-08-12 | ||
| JP7610294A JPH07106964A (en) | 1993-08-12 | 1994-04-14 | Pulse amplifier and D / A converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07106964A true JPH07106964A (en) | 1995-04-21 |
Family
ID=26417251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7610294A Pending JPH07106964A (en) | 1993-08-12 | 1994-04-14 | Pulse amplifier and D / A converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106964A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-04-14 JP JP7610294A patent/JPH07106964A/en active Pending
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