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JPS6215959B2 - - Google Patents
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JPS6215959B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6215959B2
JPS6215959B2 JP57230383A JP23038382A JPS6215959B2 JP S6215959 B2 JPS6215959 B2 JP S6215959B2 JP 57230383 A JP57230383 A JP 57230383A JP 23038382 A JP23038382 A JP 23038382A JP S6215959 B2 JPS6215959 B2 JP S6215959B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
switch
input terminal
hold circuit
hold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Application number
JP57230383A
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English (en)
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JPS59116997A (ja
Inventor
Makoto Imamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YOKOKAWA DENKI KK
Original Assignee
YOKOKAWA DENKI KK
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Publication date
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Publication of JPS6215959B2 publication Critical patent/JPS6215959B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C27/00Electric analogue stores, e.g. for storing instantaneous values
    • G11C27/02Sample-and-hold arrangements

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)
  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はA/D変換器の入力部分などでよく用
いられる、サンプル区間中に加えられた入力信号
に対応した値をホールド区間中保持して出力する
サンプル・ホールド回路の改良に関するものであ
る。
第1図〜第3図は従来のサンプル・ホールド回
路を示す電気回路図である。
第1図は反転型のサンプル・ホールド回路、第
2図は非反転型のサンプル・ホールド回路、第3
図は第2図の方式において入力バツフアを加えた
サンプル・ホールド回路をそれぞれ示している。
これらに共通の問題として、サンプル・ホールド
回路出力が増幅器(A11,A21,A31,A
32など)のオフセツトにより誤差を生じるとい
う点があげられる。例えば第3図において、増幅
器A31の入力信号電圧をVin、入力オフセツト
電圧をVos31とするとサンプル・ホールド回路出
力は Vout=Vin−Vos31 で表わされ、オフセツト分の誤差が、サンプル
時およびホールド時の出力に表わされる。
上記のように増幅器のオフセツトにより誤差を
生じるような構成のサンプル・ホールド回路を用
いて充分な精度を得るためには、オフセツト電圧
およびその温度係数の小さい高価な増幅器が必要
とされるという問題点があつた。またそのような
高性能の増幅器と、スイツチ回路とを一体にして
集積化することは難しく、そのため、手軽で性能
のよいサンプル・ホールドICはこれまでなかつ
た。
本発明は上記の問題点を解消しようとするもの
で、低性能の増幅器を用いても増幅器のオフセツ
トが出力誤差となつて表われない、サンプル・ホ
ールド回路を実現することを目的としている。
上記の目的を達成するために本発明の第1の要
旨とするところは、入力信号が加えられる入力端
子と、この入力端子に一端が接続する第1のスイ
ツチと、この第1のスイツチの他端がその一端に
接続するキヤパシタと、このキヤパシタの他端が
その入力端子に接続する反転増幅器と、この反転
増幅器の出力端子と前記入力端子とに接続する第
2のスイツチと、前記反転増幅器の前記出力端子
と前記キヤパシタの前記一端とに接続する第3の
スイツチとを備え、サンプル区間中は前記第1お
よび第2のスイツチを閉、前記第3のスイツチを
開とし、ホールド区間中は前記第1および第2の
スイツチを開、前記第3のスイツチを閉とするよ
うにしたサンプル・ホールド回路に存する。
本発明の第2の要旨とするところは、入力信号
が加えられる入力端子と、この入力端子に一端が
接続する第1のスイツチと、この第1のスイツチ
の他端がその入力端子に接続する第1のバツフア
と、この第1のバツフアの出力端子に一端が接続
するキヤパシタと、このキヤパシタの他端がその
入力端子に接続する反転増幅器と、この反転増幅
器の出力端子と前記入力端子とに接続する第2の
スイツチと、前記反転増幅器の前記出力端子に接
続する第1のサンプル・ホールド回路と、この第
1のサンプル・ホールド回路の出力端子と前記第
1のバツフアの前記入力端子とに接続する第3の
スイツチとを備え、サンプル区間中は前記第1お
よび第2のスイツチを閉、前記第3のスイツチを
開とするとともに前記第1のサンプル・ホールド
回路をホールド・モードとし、ホールド区間中は
前記第1および第2のスイツチを開、前記第3の
スイツチを閉とするとともに前記第1のサンプ
ル・ホールド回路をサンプル・モードとしたサン
プル・ホールド回路に存する。
以下図面にもとづき本発明を説明する。
第4図は本発明の一実施例を示す電気回路図で
ある。41は入力信号電圧が加えられる入力端
子、S41は一端がこの入力端子41に接続する
第1のスイツチ、C41は一端がこの第1のスイ
ツチS41の他端に接続する充電用のキヤパシ
タ、A41はこのキヤパシタC41の他端がその
反転入力端子に接続し、反転増幅器として用いら
れる演算増幅器、S42はこの演算増幅器A41
の出力端子43と前記反転入力端子とに接続する
第2のスイツチ、S43は前記演算増幅器A41
の前記出力端子43と前記キヤパシタC41の前
記一端とに接続する第3のスイツチ、42は前記
各スイツチS41,S42,S43を制朗する
S/H(サンプル・ホールド)コマンド信号が加
わるS/Hコマンド端子である。
サンプル時即ちスイツチS41,S42が閉、
スイツチS43が開の状態で入力端子41に入力
信号Vinが加わると、増幅器A41のオフセツト
電圧がVos41のときキヤパシタC41は Vc=Vin−Vos41 (1) なる充電電圧まで充電される。このとき増幅器
A41はその非反転入力端子がコモンに接続する
ゲイン1の非反転増幅器として働き、端子43か
らの出力Voutは Vout=Vos41 (2) となる。
一方ホールド時にはスイツチS41,S42が
開、スイツチS43が閉となり、サンプル時はキ
ヤパシタC41に充電された充電電圧vcと増幅
器A41のオフセツトVos41とを加算した電圧が
Voutとして出力端子43から出力される。すな
わちこのときの出力電圧は Vout=Vc+Vos41 (3) となる。(3)式に(1)式を代入すると、 Vout=Vin−Vos41+Vos41=Vin (4) となり、オフセツト分はキヤンセルされて出力
に表われない。
第5図1〜4は第4図のサンプル・ホールド回
路の各部のタイム・チヤートを示したもので、入
力信号VinがVin1からVin2へ変化しているとき
の模様を示している。
上記のような構成のサンプル・ホールド回路に
よれば、ホールド時に増幅器のオフセツトの影響
をキヤンセルした出力が得られるといる利点があ
る。また反転増幅器を使用しているにも拘らず非
反転出力を得ることができる。また反転増幅器と
して高速のものを使用することが容易なので高速
のサンプル・ホールド回路を実現できる。また低
性能の増幅器を使用してもオフセツトの影響を受
けないので、ICなどへの集積化が容易である。
第6図は本発明の第2の実施例で、第1の実施
例(第4図)における増幅器A41の代わりに
CMOS論理素子のインバータA61を用いたもの
である。第4図と同一の部分には一符号を付して
説明を省略する。この場合にはインバータA61
のしきい電圧がオフセツトとして働くがこれも前
記と同様にキヤンセルされるのでホールド時の出
力電圧Voutには影響しない。その特長も第1の
実施例と同様である。
第7図は第6図の実施例の変形例を示した電気
回路図でインバータA61の出力を抵抗R71と
R72により分圧して帰還することにより、 G=R71+R72/R72 のゲインを得るようにしたものである(図にお
いてS/Hコマンド信号回路は省略)。
第8図は本発明の第3の実施例を示す電気回路
図で第6図の回路において入力側にバツフアを設
け、出力側に第1のサンプル・ホールド回路をも
うけたものである。第6図と同一の部分について
は同一符号を付して説明を省略する。
A81は第1のスイツチS41にその入力が接
続し、出力がキヤパシタC41に接続する第1の
バツフア、SH1はインバータ61の出力端子に
その入力端子が接続する第1のサンプル・ホール
ド回路、S82はこの第1のサンプル・ホールド
回路SH1の出力端子が接続する第3のスイツチ
である。前記サンプル・ホールド回路SH1にお
いて、S81はインバータA61の出力端子にそ
の一端が接続するスイツチ、C81はその一端が
前記スイツチS81の他端に接続しその他端がコ
モンに接続する保持用のキヤパシタ、A82はそ
の入力端子が前記スイツチS81の他端に接続す
る第2のバツフアでその出力がVoutとして出力
されるとともにスイツチS82に接続する。
サンプル時にはスイツチS41,S42が閉
じ、スイツチS81,S82が開く。入力信号
VinはバツフアA81を介してキヤパシタC41
を充電する。サンプル・ホールド回路SH1はホ
ールド・モードとなりキヤパシタC81には前回
のホールド時に充電された充電電圧が保持されて
いるので、これがバツフアA82を介してVout
として出力される。なおバツフアA81およびA
82はソース・フオロワなどの簡単なものでよ
い。
ホールド時にはスイツチS41,S42が開
き、スイツチS81,S82が閉じるので、前回
のサンプル時にキヤパシタC41に充電された電
圧にもとづいてVoutが出力され、同時にサンプ
ル・モードのサンプル・ホールド回路SH1にお
いて保持用のキヤパシタC81も充電される。
第5図5は第8図のサンプル・ホールド回路出
力のタイム・チヤートを示したもので、サンプ
ル・ホールド回路SH1の働きにより、出力Vout
がサンプル区間からホールド区間への移り変わり
の際にリツプルを生じず、常にオフセツト誤差の
ない出力を得ることができる。また入力バツフア
A81の存在により、入力信号源インピーダンス
により出力Voutの整定時間が変化するようなこ
ともなくなる。その他の特長については第6図の
実施例と同様である。
なお第8図の実施例において、必要に応じて入
力バツフアA81またはサンプル・ホールド回路
SH1のどちらか一方のみを用いてもよい。
以上述べたように本発明によれば、低性能の増
幅器を用いても増幅器のオフセツトが出力誤差と
なつて表われないサンプル・ホールド回路を簡単
な構成で実現できる。また反転型なので高速動作
が可能、集積化が容易などの優れた利点を備えて
いる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は従来のサンプル・ホールド回
路を示す電気回路図、第4図は本発明の第一の実
施例を示す電気回路図、第5図1〜4は第4図の
回路の動作を説明するためのタイム・チヤート、
第5図5は第8図の回路の動作を説明するための
タイム・チヤート、第6図は本発明の第二の実施
例を示す電気回路図、第7図は第6図の回路の変
形例を示す電気回路図、第8図は本発明の第三の
実施例を示す電気回路図である。 41……入力端子、Vin……入力信号、S4
1,S42,S43,S82……スイツチ、C4
1……キヤパシタ、A41,A61……反転増幅
器、SH1……サンプル・ホールド回路、A81
……バツフア。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 入力信号が加えられる入力端子と、この入力
    端子に一端が接続する第1のスイツチと、この第
    1のスイツチの他端がその一端に接続するキヤパ
    シタと、このキヤパシタの他端がその入力端子に
    接続する反転増幅器と、この反転増幅器の出力端
    子と前記入力端子とに接続する第2のスイツチ
    と、前記反転増幅器の前記出力端子と前記キヤパ
    シタの前記一端とに接続する第3のスイツチとを
    備え、サンプル区間中は前記第1および第2のス
    イツチを閉、前記第3のスイツチを開とし、ホー
    ルド区間中は前記第1および第2のスイツチを
    開、前記第3のスイツチを閉とするようにしたサ
    ンプル・ホールド回路。 2 反転増幅器としてインバータを用いた特許請
    求の範囲第1項記載のサンプル・ホールド回路。 3 入力信号が加えられる入力端子と、この入力
    端子に一端が接続する第1のスイツチと、この第
    1のスイツチの他端がその入力端子に接続する第
    1のバツフアと、この第1のバツフアの出力端子
    に一端が接続するキヤパシタと、このキヤパシタ
    の他端がその入力端子に接続する反転増幅器と、
    この反転増幅器の出力端子と前記入力端子とに接
    続する第2のスイツチと、前記反転増幅器の前記
    出力端子に接続する第1のサンプル・ホールド回
    路と、この第1のサンプル・ホールド回路の出力
    端子と、前記第1のバツフアの前記入力端子とに
    接続する第3のスイツチとを備え、サンプル区間
    中は前記第1および第2のスイツチを閉、前記第
    3のスイツチを開とするとともに前記第1のサン
    プル・ホールド回路をホールド・モードとし、ホ
    ールド区間中は前記第1および第2のスイツチを
    開、前記第3のスイツチを閉とするとともに前記
    第1のサンプル・ホールド回路をサンプル・モー
    ドとしたサンプル・ホールド回路。 4 反転増幅器としてインバータを用いた特許請
    求の範囲第3項記載のサンプル・ホールド回路。
JP57230383A 1982-12-23 1982-12-23 サンプル・ホ−ルド回路 Granted JPS59116997A (ja)

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JPS59116997A JPS59116997A (ja) 1984-07-06
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US4587443A (en) * 1984-08-27 1986-05-06 Signetics Corporation Auto-zero sample and hold circuit
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