JPS5839371A - スイッチドキャパシタ積分器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 仁の発明は、例えば電子フィルタ、音声ｉ＆ｇ１１ｍｌ
！回路、音声合成回路等音声合成回路スイッチドキャノ
譬シタ積分器に関する。

第１図はスイッチドキャノ中シタ回路の基本回路、第２
図はその等価回路を示す、第１図において、切換スイッ
チ５（２）第１接点ａは入力端子１１に、またｊＩ２接
点すは出力端子１２に、また共通接続点Ｃはキヤ・母シ
タＣ１を介して接地端にそれぞれ接続されている。上記
入力端子１１、出力端子１２には対接地電位Ｖ４　ｓ　
ｖ、が加えられ、繭記スイ、チＳは１秒間にｆ１回切）
換えられる。いま、第１図（＆）に示すようにスイッチ
Ｓが入力端子１１＠に接続されたとき、キャノ量シタＣ
８に充電される電荷Ｑ１はｒＱ　、　＝　Ｃ，−ＶｊＪ
トなる・次に第１図＞）に示すようにスイッチ蕗が出力
端子１２側に接続されると、キャパシタｃ１の電荷Ｑ茸
は「Ｑ２工Ｃ１・ＶｏＪとなる。従って、スイッチＳが
入力端子１１側から出力端子１２側べ切シ換わる一連の
動作にょシ、入力端子１１から出力端子１２へΔＱの電
荷が移動したと考えられる。

Ｉ　ＱｍＱｔ　−Ｑ＊　−Ｃ１（ｖ（−Ｖ、）　−（１
）スイッチ８は毎秒！１回切シ換わるので、入力端子１
ノから出方端子１１への平均電流イとして、 ４　”　７　Ｑ　−／、　−Ｃ，（ｙ、　−ｖ、）ｆ、
　＋＋　　　　　（２゜が流れることになる。

スイッチ■の切換え周波数ｆ、が電圧Ｖ、Ｈ、ｖｏの周
波数よシ充分大きければ、電流（はＶ、、Ｖ。

の瞬時値で定まる電流に等しくなシ、第１図の回路Ｆｉ
第２図に示すように入力端子１１、出力端子１２間に抵
抗Ｒが接続された回路と等価になる。こζで、 ｖ−■ Ｒ−＋−〒か−（３） である。

すなわち、上記のようにキヤ／ｆシタＣ８をスイッチン
グすることによシ等価的に抵抗Ｒを得ることがスイッチ
ドキャノ臂シタ回路であシ、この等価抵抗を使りて積分
器を構成したものがスイ、チドキャ／４シタ積分器であ
る。

第３図は演算増幅器３１を使りたミラー槓分器を示して
お）、この入出力特性が次式で与えられることは良く知
られている。

ｖｉ：入力電圧 ■、二出力電圧 Ｒ，：入力端子１１と演算増幅器３１の反転入力端（へ
）との間に接続された入力抵抗Ｃｓ：演算項＠器Ｓノの
出力端と反転入力端（→との間に接続されたキャパシタ なお、第３図中ｖＤＤ　Ｉ　７１１社電源であり、演算
増幅器３１の非反転入力端（ト）は接地されている。

１ｇ４図は第３図の抵抗Ｒ８の代わｐにスイッチドヤヤ
Ａ？シタ回路４１を用いて構成されたミツ−積分器を示
しておシ、入出力特性は曲成（４）のＲ１に曲成（３）
の鼠を代入したものとなる。

つｔシ第４図の４ツ一積分器は、入出力特性がキヤ／４
７りＣ，とＣｆの容量比およびスイッチ８の切換周波数
ｆ、Ｏ関数、特に周波数！、の一次式となっている。こ
のため、周波数！、に比例して積分時定数を変化させ得
ることを示しておシ、第４図の主２−積分器管アイルタ
の構成単位として用いればフィルタリング周波数を切換
周波数！、に比例して変えることが可能となる。

一方、第５図および第６図はそれぞれ第４図と岬価な叱
クー積分器を示しておシ、スイッチドキャノ◆シタ回路
５０および６０は、２個の切換スイッチＳ１　、Ｓ、に
よ如キャ・ＩシタＣ８の両端を同時に切換えるように構
成されている。すなわち、第１の切換スイッチｓ１ｏ第
１′ｆ＆点ａ１が入力端子ＩＩに、また第２の切換スイ
。

チｓ篇の第１接点ａ１が演算増幅器３１０反転入力端（
へ）に接続され、上記スイッチ８１＋Ｓｌの第２接点ｂ
＊ｅｂ雪は一括されて基準電源ｖｒａｔｃ本例では接地
電位）に接続されている。

第５図０　＊　（ｂ）はそれぞれ、スイ、テドキャ・量
シタ回路を等価的に正の抵抗値を有する抵抗として用い
良ものである。いま、第５図（−）に示すように切換ス
イッチ８１ｓ８１がそれぞれ第２接点ｂｌ、ｂ、側に接
続されているとき、キヤ／？シタＣ８の電荷は放電され
零になっている。次に、ｔＨ５図伽）に示すように切換
スイッチング　。

Ｓ、がそれぞれｗＸｌ接点’Ｚｅａｌ側に接続されると
、キャノ臂シタＣ１には次式のような電荷Ｑがチャージ
される。

Ｑ　ｍ　Ｃ，（Ｖ＝　−ｖ　、′）−（６）ｖ（：入力
端子１１の電圧 ｖｌ二演算増幅器３１の反転入力端（へ）の電圧したが
って、このときのキク／ｌシタｃ１の平均電流（は、切
換スイッチ８１．８．のスイッチング周波数をｆ、とす
ると ’　−Ｃ８（ｖｉ　　’ｉ’）／ｓ　”　　　　　　　
　（７）となり、第１接点’１＋ｌ１間の等価抵抗Ｒは
となシ、曲成（３）と同様になる。

第６図（ａ）　ｅ　（ｂ）はそれぞれスイッチドキャノ
ヤシタ回路を等価的に負性抵抗として用いたもので、い
ま、第６図（ａ）に示すように切換スイッチｓ１゜Ｓ、
がそれぞれ’ｇｅｌ）ｌ側に接続されているときキャパ
シタＣ８には次式のような電荷。がチャージされる。

Ｑ　Ｗ　Ｑ、・Ｖ（・−’　　　　　　　　　　　　　
　　（９）次に、＃Ｉ６図伽）に示すように切換スイッ
チｓｌ　。

Ｓ、が七れぞれｂｌ、ａｌ側に接続されると、曲成（９
）の電荷ｑが演算増幅器３１の反転入力端（へ）に供給
され、この切換操作の繰シ返しによって等価的な抵抗回
路が構成される。

ところで、＄４図〜第６図に示したようにミラー積分器
として用いられるスイ、チドキャノ中シタ積分器は、演
算増幅器用電源ｖＤＤｅ　ｖ□のため２個の端子および
基準電源Ｖ、、、　（接地）用の１個の端子を必要とす
る・したがりて、このようなスイッチドキャ・９シタ積
分器を二電源（ＶＤＤ　Ｉ　ｖｌｇ　）使用形の通常の
ランダムロジックと混在させるには、電源端子を一端子
増やす必要が生ずる。

しかしながら電源端子を増やすことは、特に集瑣回路に
おいては致命的である。つまり集積回路設計においては
、設計期間の長期化および集積回路のチップ面積の増大
、三電源端子の丸めのパターン設計の難しさを招来し、
またプリント板実装時における電源増加はグリント板設
計を難しくシ、かつコストの大幅な上昇をみることにな
るわけでおる。

この発明紘上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、使用電源数を減少でき、集積
回路化に際して電源端子数が少なくて済むので集積回路
化が容易なスイッチトキャノ譬シタ積分器を提供するこ
とである。

以下、この発ｑｏ−実施例について図面を参照して説明
する。

上記第５図および第６図のスイッチドキャ／青シタ積分
器を単−電源化すると、第７図および第８図に示すよう
になる。すなわち、第７図において、スイッチドキャΔ
シタ回路１ｏは、同時に働らく切換スイッチ８１ｅ８１
にょシキャ／臂シタＣ１を第１接点１３１１ｇ側もしく
は第２接点ｂｌ、ｂ、側へ切換え接続するものであシ、
切換周波数は！、である。上記切換スイッチｓ１の第１
ｍＡａｘｔｆ入力電圧ｖｉが印加される入力端子１１に
、を九スイッチ８．の第１接点＆麿が演算増幅器３１の
反転入力端（ハ）に接続され、第２接点す、、ｂｌは一
括されて電源Ｖ□に接続されている。

一方、擁算増幅器Ｓ１は電源Ｖ□電圧および接地電位Ｇ
ＮＤが供給されてお〉、出力端は出力端子１２に接続さ
れると共にキャノ４シタＣ２を介して反転入力端０に接
続され、非反転入力端（ホ）にはバイアス回路によりて
上記電源ｖ０電位と接地電位ＧＮＤとの中間の電圧が印
加される。この中間電圧は電源ｖ、、　、　ＧＮＤ　Ｋ
よりて生成されるものであｐｌその大きさは演算増幅器
３１の特性に応じて適切に選定される。いま上記中間電
圧として、例えば７ｖｍｐを得る場合に社、電源ｖＤＤ
とＧＮＤとの間に抵抗ＩＬ、Ｒを直列接続し、こＯ接続
接点鳶を非反転入力端（ト）に接続すればよい。

次に第７図に示した回路の動作を説明する。

いま、第７図（、）に示すよ、うに切換スイッチＳ！。

８富が第２接点ｂｌｅｂｍ側に接続されていると亀、キ
ヤ／ぐシタＣ８は両端がｖＤＤＶｃ接続され、その電荷
社放電されて零になりている。この状態は前述した第５
図（ａ）の場合と同様である。次に、切換スイッチＢ１
ｍ８Ｂが第７図伽）に示すように第１接点ａｌｓａｌ側
に接続されると、キャノ帯シタＣ１には Ｑ”　Ｃａ　（ｖｔ　−ｖ４’　）　””　　　　　　
　　　　（１０）Ｖ４：入力端子１１の電圧 Ｖ−′：演算増幅器３１の反転入力端００電圧の電荷が
チャージされる。そしてこのとき、キャノ４シタＣ１の
平均電流（は ’　”Ｃｓ　（ｖ４−ｖ４’）　／ｓ　”・（１１）と
な）、その等価抵抗Ｂは とな夛、上式（１２）は動式（３）と同じである。

したがって、９７図に示し九回路は前述した第４図、！
５図の回路と同じ働らきなし、この第７図の積分器の入
出力特性が動式（５）と同じように となることを意味している。つまル、前述し九第５図の
回路におけるスイッチドキャパシタ回路５０に接続され
る基準電源ｖｒ、ｆを第７図に示すように演算増幅器用
電源Ｖ□に置き換えて屯演算増幅器３１の非反転入力端
（→に所定の）４イアスを印加することによシ、積分器
としての動作に支障會きたさないことになる。

第６図に示した回路についても同様にして第８図に示す
ような単一電源回路にすることができる。

しかし、第７図および第８図に示したような回路構成に
おいて、スイッチドキャｔ４シタ回路を集積化した場合
は、金属配線と基板との間、あるいはＰＭ拡散層とＮ、
Ｗ拡散層との間等に浮遊容量Ｃ，が付随してしまう。こ
の容量値は設計上で低減することは可能であるが、零に
することは不可能である。

以下、この浮遊容量Ｃ２の引き起こす問題について詳し
く説明する。第７図に示した、スイッチドキャ／臂シタ
Ｃ，を正抵抗として使用する積分器において、（、）図
のスイッチング状態では、浮遊容量Ｃ１にはｒ　Ｑ、＝
−Ｃ，・Ｖゎ」の電荷が蓄積されている。（コンデンサ
Ｃ８の電荷は零）次に、スイッチを切換て伽）図の状態
とすると、演算増幅器によシミ流！が；ンデ／すＣｆを
通し、て流れる。この電流Ｉｄ浮遊容量Ｃ１が存在しな
い時はキャパシタＣ８のみに流れ、このキャパシタＣ８
にｒ　Ｑｓ！：＝’ｓ　（２ｖｎｐ−ｖ（）　ＪＯ電荷
を蓄わえるが、浮遊容量Ｃ，が存在する時は電流！が分
流されてキャパシタＣ，および浮遊容量ＣＰの各々に電
荷を蓄積する。また伽）図のスイッチング状態において
、積分動作が完了すると演算増幅器Ｓ１の反転入力端←
）は非反転入力端に）と同じ電位（’４ＶＤＤ）となる
、したがりて、浮遊容量Ｃ２にはｒ　Ｑ、　＝’ｐ　（
ＨｖＤＢ　　’Ｉ）Ｅｌ　）　Ｊの電荷が蓄積されるこ
とになる。すなわち、（、）図のスイッチング状態から
か）図のスイッチング状態に変化したことによシ、ｒ　
Ｑ　ｊ　ｐ　−Ｑｓ　Ｐ−ＱＩＰ　＝　ＣＰ　＝’Ａｖ
ｐＤＪの電荷量を演算増幅器が供給することになシ、ス
イッチング周波数をｆＩとすると、１秒間に浮遊容量Ｃ
２に流れる電流Ｉ！は下式で示される。

■”　”　ＱＩｉｐ　’　７ｇ−２Ｃｐ　・ＶｐＢ　・
ｆＢ　・・・（１３）このとき、キヤｔ４シタＣ８の電
荷の変化量ＱΔ８拡ＱΔ、　ｇ＝Ｑ、ａ　−Ｑ１ｇ＝＋
（：、　（Ｖ、−ＨＶＤＤ）　−Ｑであシ、キヤ、４シ
タＣ８に流れる電流１１は、１１　ｚ　ＱＪ、／ｇ＝Ｃ
，（Ｖ、−、ＶＤＤ）　ｆ、　、、、　　　（１４）と
なる、したがりて、総電流ｌは Ｉｘｘ　ｌ　、　＋ｌ　、　ｘ＝　Ｃ，（Ｖ、　−ｘ　
ｖ、、　）　／。

＋ＴＣｖ　−ｖｎｏ　”　／ａ　”’　　（１５）であ
る、今、浮遊容量Ｃ２が存在しないとするとｒＩ＝Ｉｘ
Ｊと；ｌ！ｔ）、ｒ　ｖ、　＝ＴｖＤＤＪｏ時「Ｉ＝１
１＝ＯＪとなる。つｔ）、入力オフセット電圧が［ｖ＝
；ｉｖ　　Ｊである。しかしながら、浮遊容量が存在　
　０Ｄ すると入力オフセット電圧は曲成（１５）において、「
Ｉ−０」を解いて Ｉ　　Ｃｐ　　　　　　　　　　　　（１６）Ｖｔ　１
ＶＤｏ−２”　ｒ　ｖ、ｎ　”’となる。つまり、浮遊
容量ＣＰとスイッチングキヤ・々シタＣ１との比ｃ、、
４：、、に比例した分だけ入力オフセット電圧が減少さ
せられることになる。

また、別の言い方をすれば、入力電位が”Ａｖｐ。

テアッテ４１）［算増幅器は「ＩｇニーＣＰ−ｖＤＤ−
ｆ、」）電流を流すことになシ、その結集積分出力が変
化してしまうことになる。これは、積分器の積分定数の
変化および入力オフセット電圧の変化をもえらし、使用
上きわめて問題とまる。

第８図の回路についても同様にして計算すると、曲成（
１６）の入力オフセット電圧は次のようになる。

Ｖシ富Ｔｖ□十圭・にｖ、、−（１））すなわち、この
回路においてはスイッチドキャ／臂シタを負性抵抗とし
て使用しているため、浮遊容量Ｃ２とスイッチングキャ
パシタＣ，による入力オフセット電圧の変化はオフセッ
ト電位を高める方向に働くことになる。この場合も前記
同様に問題が生ずるととはもちろんである。

ところで、この問題を解決するためにはＣＰ／Ｃ。

を充分小さくすれば良い、つまり、浮遊容量に対してス
イッチングキク／ｌシタＣ，の容量を大きくして両キャ
ノ譬シタ比を大きくするわけである。

すなわち、前述したように集積回路においては浮遊容量
の低容量化には限界かあ、ｐ、　０．０１ｐＦ　　゛〜
０．０５ｐｍ’程度は必ず発生してしまうため、スイ、
チンダキャｄシタＣ，の容量を大きくする以外にｃ、／
／ｃ、を小さくする方法がない、ところが、例えはｒＣ
，−０，０５９ＦＪとして、この浮遊容量ｃ、の影響を
１−以下に押えるとするとｒＣ，＝５９ＦＪ以上となる
０通常のスイッチドキャパシタフィルタにおいては、Ｃ
ａ／”　を比は５〜１００程度であ〉、この場合キヤ／
臂シタＣ２にｒＣ，＝２５ｐＦ−５００ｐＦＪ程度の大
きな容量が必要であシ、集積回路化する場合は、この回
路のテ、ｆ専有面積の増大によるチップサイズの大聖化
、およびそれにともなうコスト上昇という受は入れがた
い状態を招くことになる。

このような浮遊容量の影響を除去するには、第９図ある
いは第１０図に示すように構成すれば曳い、第９図は第
７図に示した回路を浮遊容量Ｃ，の影響を受けないよう
にした回路を示すもので、（ａ）図〜（ｄ）図に示した
スイッチング動作を順次繰〉返して、スイッチドキャノ
やシタ回路を等測的な正抵抗としたスイッチドキャノヤ
シタ積分器を構成したものである。すなわち、演算増幅
器３１０反転入力端（ハ）と出力端との間にキヤ／臂シ
タＣｆが接続され、その非反転入力端（ト）に紘゛演算
増幅器用の電源Ｖ、と接地点との間に直列接続され九抵
抗Ｒ，Ｒから成るバイアス回路によって所定のバイアス
が印加されている。また、上記演算増幅器３１０反転入
力端０と信号入力端子９１との間にスイッチングキャパ
シタＣ１が設けられ、このスイッチングキャパシタＣ１
の両端には、第１および第２のスイッチング手段として
第１．第２の切換スイッチｓｌ、ｓ、が配設されて成る
。

いま、第９図（１）に示す第１の動作期において、切換
スイッチｓ、、ｓｌがそれぞれ第１接点ＡＬＰ’Ｓに接
続されているとき、キヤ・ヤシタＣ，の電荷量Ｑｌ、は
「Ｑｔ、−Ｇ　Ｊであシ、また、浮遊容量ｃ、ｏ電荷量
Ｑｌ、紘１”　Ｑｌ、；−ｃ、・ＶりＤＪである０次に
、第９図伽）に示す第２の動作期では、切換スイッチ８
１ｅ８１がそれぞれ第２接点ｂ＠ｅｂ＊に接続され、キ
ャパシタＣ１の電荷量第９図（ｅ）に示す第３の動作期
では、切換スイツチ８１　、Ｓ、がそれぞれ第３接点ｅ
ｌ　　、ｅｌに接続されキャパシタｃ、ｏ電荷量Ｑａ、
はｒＱｓ、＝ＯＪであり、浮遊容量Ｃりは「Ｃ＠、ｘｍ
Ｑ　Ｊである。さらに、第９図（ｄ）に示す第４の動作
期では、切換スィッチ８１＊Ｓｍがそれぞれ第２接点ｂ
１　　ｍ上述したような積分動作において、電荷の総移
動量を考えると、第１乃至第４の動作期における総電荷
移動量ΔＱは、 ノＱ喧Ｑ寓＠　−Ｑｌｇ　　）＋　（Ｑａ＠　−Ｑｓ＠
　　）＋　（ＱＩＩＩＰ−Ｑｔ、）＋（ＱリーＱす） とな〕、電流■は下式のようになる。

（ｆ、ニスイツチング周波数） ｔた、このスイッチドキャ／々シタ回路の等測的となる
。したがって、浮遊容量Ｃ１の影響を受けない。

第１０図は、この発明の他の実施例を示すもので、スイ
ッチドキャ／中シタ回路を負性抵抗として使用した積分
器で７！１〕、第８図に示し九回路を浮遊容量の影響を
受けないように改良したものである０図において、第９
図と同一構成部は同じ符号を付してその説明は省略する
。すなわち、第１０図（１）に示す第１の動作期におい
て、切換スイッチＳ１は第２接点ｂｌに、切換スイッチ
ｇｓ社第１接点＆ｌＫ接続される０次に、第１０図（ｂ
）に示す第２の動作期では、切換スイッチＢ１紘第３接
点ＣＩに、切換スイッチ８３は第２接点ｂｌに接続され
る。第１Ｏ図（・）に示す第３の動作期では、切換スイ
ッチｓｌは第２接点ｋｍに、切換スイッチａ、は第３接
点−８に接続される。さらに、第１Ｏ図（ｄ）に示す第
４の動作期では、切換スィッチ８１紘第１接点＆ｉに、
切換スイッチ！ｉｍＦ１．第２接点ｂ＝に接続されて成
る。

このようなスイッチング状態のサイクルの繰ヤ返しにお
いて、１サイクルを通しての浮遊容量Ｃ１の電荷の移動
量は下式で示される。

ΔＱ、−（Ｑ雪、−Ｑｔ、）＋（Ｑａ、　　　Ｑ自ｐ　
　）１ ”（−ＣＰ−ｖｏｎ−（−Ｃｐｖｏｎ））＋（−Ｃｐｆ
Ｄｐ−０）−０−（２１） したがりて、浮遊容量ＣＰは積分動作には何ら影響を与
えないため、精度が高い単一電源のスイ、チドキャノ４
シタ積分器となる。

とζろで、今まで浮遊容量を線形容量として述べたが、
集積回路装置において紘スイッチング素子をＭＯＳ　Ｆ
ＥＴで形成するので、非線形容量である拡散ジャンクシ
冒ン容量も浮遊容量の一種とまル得る。このため、第９
図および第１０図に示すように、スイッチングキャ／苛
シタＣ１の両端を電源ｖＤＤあるいは接地電位ＧＮＤ　
ｉ’ｃ交互に接続してもジャンクション容量の影響を相
殺するむとはできない。

第１１図は、上記第９図の回路に２７７２７１７客量Ｃ
ＪＰ　ｅ　ＣＪＭを付加したものである０図において、
ＣＪＮはＮｕ拡散層がＰ型基板に対して持つジャンクシ
ョン容量、ＣｊＰはＰ型拡散層がＮｍ、基板に対して持
つシャンクシ、ン容量である。以下、ＣＪＦ　、ＣＪＭ
　Ｏ抜に電位を書い九場合はその電位差をジャンクシ、
ン容量に加えた場合の容量を示すものとする。

９１１図（ａ）　〜（ｄ）において、Ｃｊ、　ｏ電荷量
は次のように変化する。

（、）図のスイッチング状態では ＯＪ 拳）図のスイッチング状態では １ 「Ｃｊ１ｖＤＤ°ｉＶＤ塾」 （・）図のスイッチング状態では ”ｊ”ｎｏ　”　ｖｅｎ　Ｊ （ｄ）図のスイッチング状態では １ ｒｃ、すＶ□・ｙＶ□」 また、０３ｍの電荷量は次のように変化する。

（ｂ）図・”　ｒ−Ｃｐｉ　２ｖＤＤ　”　２ｖＤ。」
（＠）図・・・「０」 （ｄ）図−ｒ　−Ｃ３Ｈ２ｖＤＤ　’　２　ｖｏ。」し
たがって、浮遊容量による電荷の移動社各々の状態にお
けるｃｊ、　、　Ｃ，、の和Ｏ移動量であるから、 −ＣＪｙ　ｖＤＤ　”　ｖＤＤ−ＣｊＮ　２’ＤＢ　”
　２ｖｎＤ＋ＣｊＮ　’ＤＤ　”ＤＤ−ｃｊＮ　２　’
ＩＩＤ　”　２　’ＤＤ　−０−ｖＤＤ（ＣｊＰ　２’
ＤＤ　−ＣｊＦｖＤＤ　）　’ＤＢ　（Ｃｊ１２ｖＤＤ
−ｊＮ’Ｄ。）・−（２２） となる、すなわち、シャンクシ璽ン容量の２　ｖＤＤの
値とＶ□とＯ値の差が浮遊量の影響となる。

次に、両式（２２）の値を零にしてジャンクシ。

ン容量の影ａｔなくする方法について述べる。

（２２）弐Ｋ＞　イテ％　Ｃｊ、−ＨＶＤＤ、　Ｃ３，
Ｖ、、　、　Ｃ３，−ＨＶ、、。

ＣｊＮｖＤＫｌは容量値を示しているが、この容量値は
単位面積幽９の容量値とシャンクシ、ン崗積との積でｉ
ｎ、両式（２２）は次のように書き直せる。

（ｃ’、、−ｖ、。−”ｊｍ”ｎｏ）　＝　　　　　（
２３）ζこで、ムｊＰ、ムｊつはＣｐ　ｅ　ＣＪＮの各
ジャンクシ、ン面積”’　Ｊｐ　ａ　Ｃ’ＪＭは単位藺
積幽シＯジャンクシ。

ン容量である。したがりて、 となるようにＰ臘拡散層およびＮ１１ｌ拡散層の面積比
を設定することによシ、両式（２３）の値を零にできる
。この拡散層の藺積比は集積回路の設計段階において容
易に設定できる。

また、別な方法として、第１１図における（＆）図およ
び伽）図の切換操作を１？イクルの中でＶ回、（＠）図
、（ｄ）図の切換操作をＮ回行なうて、１サイクルをＭ
十Ｎ回としても良い。この場合の電荷の移動量を線形浮
遊容量も含めて考えると下式に示される。

ｊＱ→ｃ、ｖ、Ｄ−Ｍ−ＬＣ，ＶＤＤ−Ｎｘ（ｃ、、４
−−４ｖ、Ｄ−ｏ）　、Ｍ＋（Ｃ，，４Ｖ、Ｄ４ｖＤＤ
−ＣｊＰ　ｖＤＤ　”　’ＤＤ　）　Ｎ （−Ｃｊｍ　２ｖＤＤ　”’ａｓ−０）　・Ｎ　・”　
　　（２５）さらに、 ２　・Ｎ−（ＣＪＮＴ”ｏｐ　・（Ｍ＋Ｎ）　−ＣｊＩ
ｌｖＤｏ　・２　・ＭＦ”　（２６）両式（２６）を両
式（２３）と同様に変形して、−Ｃ’ｊ、−−２−Ｎ）
−ムｊ’　（ＣｊＮｙＶ、、　Ｉ　（Ｍ＋Ｎ　）−ＣＪ
Ｎ　１−・２・Ｍｌ）・−（２７）となる、したがって
、ＭおよびＮを適宜設定することによｐ、浮遊容量の影
響を低減できる。

特に、両式（２４）においてジャンクシ、ン面積比が大
きくなシ過ぎる場合は、シャンクシ、ン面積比およびＭ
、ＮＯ設定によシ、浮遊容量の積分器への影響を相殺で
きる。

なお、上記実施例ではスイッチドキャノ量シタを正抵抗
として使用する積分器のジャンクシ。

ン容量の影響を相殺する場合について述べたが、負性抵
抗として使用する場合も同様にしてノヤンクシ四ン容量
の影響を相殺できるのは勿論である。

また、上述した各実施例において、演算増幅器Ｓ１の非
反転入力端…に電位（例えば３Ｑ）を印加するためのバ
イアス回路は種々変形が可能であル、例えば降圧回路等
の電流消費の少ない回路を使用しても鼠い。

以上説明したようにこの発明によれば、浮遊容量に充電
された電荷を演算増幅器用の一方の電源および他方の電
源に順次放電して仁の電荷が演算増幅器に入力されない
ようにしたので、浮遊容量による影響がないため精度の
高い積分出力が得られ、且つ単一電源で動作が可能表ス
イッチドキャΔシタ積分器が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、伽）拡それぞれスイッチドキャノ豐シタ
回路の異なる動作状態を示す回路図、＃Ｉ２図は上記第
１図の勢価回路、第３図および第４図はそれぞれ従来の
電ツー積分器を示す回路図、＃Ｉ５図（１）　ｌ　（ｂ
）および第６図（ａ）、伽）はそれぞれ従来のスイッチ
ｙａｐヤΔシタ積分器の異なる動作状態を示す回路図１
第７図（ａ）　、　（ｂ）および第８図（−）　、　（
ｂ）はそれぞれ上記Ｍ５図（−）　、　（ｂ）および第
６図（ａ）、伽）のスイッチドキャパシタ積分器を単−
電源化した回路を示す図、第９図（荀、伽）はそれぞれ
この発明の一実施例に係るスイッチドキャノリタ積分器
の異なる動作状態を示す回路図、第１０図および第１１
図はそれぞれこの発明の他０＠施例を示す回路図である
。 ’　１　”演ｘｍ＠器、ｃ−、キャノナシ／、Ｃ・・・
ス１ イッチングキャ／９シタ％　ｓｈａ＠・・・スイッチ、
月・・・信号入力端子、９２−・出力端子、Ｒ，：ａ・
−抵抗、Ｖ□・・・電源。 第１図　　　　　第２図 （ａ）　　　　　（ｂ） 第３図　　　　　第・１図 第５図 第１０ （０） （Ｃ） （ｂ） 第１１ （０） （Ｃ） （ｂ） （ｄ） 手続補正書働式） ％式％ １、−事件の表示 特願昭５６−１３７２３６号 ２発明の名称 スイッチドキャパシタ積分器 ３、補ＩＥをする者 事件との関係　特許出願人 （３０７）　　東京芝浦電気株式会社 ４、代理人 住所　東京都港区虎ノ門１丁目２６番５号　第１７森ビ
ル〒１０５　　　電話０３　（５０２）　３１８１　（
大代！り昭和５７年１月２６日 ６、補正の対象 明細書 ７、補正の内容 明細書の第２７頁第４行目に、「第９図（ａ）。 （ｂ）は」とあるな［第９図（１）〜（ｄ）は」と訂正
する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）演算増幅器と、この演算増幅器の反転入力端と出
   力端との間に接続されるキヤ／タシタと、上記演算増幅
   器の非反転入力端に接続されこの演算増幅器用の一方お
   よび他方の電源から所定の電位を得るバイアス回路と、
   入力備考電圧が印加される信号入力端子と上記演算増幅
   器の反転入力端との間に設けられるスイ、テングキャノ
   ９７りと、このスイッチングキャパシタの両端に設けら
   れて充放電を制御する第１および第２のスイッチング手
   段とを具備することを特徴とするスイッチドキャ／臂シ
   タ積分器。
2. （２）上記第１および第２のスイッチング手段は、第１
   の動作期で上記スイッチングキャパシタの両端を前記演
   算増幅器用の一方の電源に接続し、第２０動作期でスイ
   ッチングキャパシタの一端を信号入力端子に、他端を演
   算増幅器の反転入力端に接続し、第３０動作期でスイッ
   チングキャパシタの両端を他方の電源に接続し、第４の
   動作期でスイッチングキャパシタの一端を信号入力端子
   に、他端を演算増幅器の反転入力端に接続し、上記第１
   乃至第４０動作期を適宜縁〉返すように構成し九ことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスイッチドキャ
   ノ中シタ積分器。
3. （３）　　上記第１および第２のスイッチング手段は、
   第１の動作期で上記スイッチングギヤ／ｌシタの一端を
   信号入力端子に他端を前記演算増幅器用の一方の電源に
   接続し、第２の動作期でスイッチングキャパシタの一端
   管他方の電源に、他端を演算増幅器の反転入力端に接続
   し、第３の動作期でスイッチング手段・譬シタの一端を
   信号入力端子に、他端を他方の電源に接続し、第４の動
   作期でスイッチングキャパシタの一端を一方の電源に、
   他端を演算増幅器の反転入力端に接続し、上記第１乃至
   ＠４の動作期を適宜縁〕返すように構成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のスイッチドキャパシ
   タ積分器。
4. （４）　　上記バイアス回路は前記演算増幅器用の一方
   の電源と他方の電源との間に直列接続された第１および
   第２の抵抗から成ｐ１　この抵抗の接続点から所定の電
   位を得るように構成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のスイッチドキャノ母シタ積分器。