JPH06101237B2 - Sample and hold circuit - Google Patents
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- JPH06101237B2 JPH06101237B2 JP62234563A JP23456387A JPH06101237B2 JP H06101237 B2 JPH06101237 B2 JP H06101237B2 JP 62234563 A JP62234563 A JP 62234563A JP 23456387 A JP23456387 A JP 23456387A JP H06101237 B2 JPH06101237 B2 JP H06101237B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、たとえば、差動増幅器の入出力端子間に設
置したホールド用キャパシタに、サンプル・ホールドす
べき入力信号を加えてそのサンプル・ホールドを行うサ
ンプル・ホールド回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention adds, for example, an input signal to be sampled and held to a holding capacitor installed between the input and output terminals of a differential amplifier, and the sample and hold thereof is performed. And a sample and hold circuit for
従来、サンプル・ホールド回路には、第5図に示すよう
に、増幅手段としてたとえば、差動増幅器2の負入力端
子とその出力端子との間にホールド用キャパシタ4、差
動増幅器2の負入力端子側にサンプリング信号SHで制御
されるスイッチ6を設置するとともに、抵抗8、10によ
って帰還回路を構成したものがある。この場合、差動増
幅器2の正入力端子側には、バイアス回路から特定の正
電圧からなるバイアス電圧VBが加えられている。Conventionally, as shown in FIG. 5, a sample-and-hold circuit has a holding capacitor 4 between a negative input terminal of a differential amplifier 2 and its output terminal as a amplifying means, and a negative input of the differential amplifier 2. There is one in which a switch 6 controlled by a sampling signal SH is installed on the terminal side, and a feedback circuit is constituted by resistors 8 and 10. In this case, a bias voltage V B of a specific positive voltage is applied to the positive input terminal side of the differential amplifier 2 from the bias circuit.
このようなサンプル・ホールド回路では、入力端子12に
サンプル・ホールドすべき入力信号VINが加えられ、ス
イッチ6はサンプリング信号SHによって一定の時間間隔
で導通状態に制御される。そこで、サンプリング時、キ
ャパシタ4のホールド電圧と、入力信号VINとが突き合
わされてレベル比較が行われ、その大小関係からキャパ
シタ4は充電状態または放電状態となる。この結果、サ
ンプリング時の入力信号VINがサンプリングされるとと
もに、次のサンプリング時までホールド電圧としてホー
ルド用キャパシタ4に保持される。この結果、そのホー
ルド電圧が出力端子14からサンプル・ホールド出力電圧
VOUTとして取り出されるのである。In such a sample and hold circuit, the input signal V IN to be sampled and held is applied to the input terminal 12, and the switch 6 is controlled to be conductive at a constant time interval by the sampling signal SH. Therefore, at the time of sampling, the hold voltage of the capacitor 4 is compared with the input signal V IN to perform level comparison, and the capacitor 4 is in a charged state or a discharged state depending on the magnitude relationship. As a result, the input signal V IN at the time of sampling is sampled and is held in the holding capacitor 4 as a hold voltage until the next sampling. As a result, the hold voltage is output from the output terminal 14 to the sample and hold output voltage.
It is taken out as V OUT .
ところで、このサンプル・ホールド回路では、従来、ス
イッチ6がバイポーラトランジスタによって構成された
場合、その回路構成が複雑になり、しかも、応答速度が
遅くなるなどの欠点があった。By the way, in the sample and hold circuit, conventionally, when the switch 6 is composed of a bipolar transistor, the circuit structure is complicated and the response speed is slow.
また、スイッチ6にC−MOSスイッチを用いたもので
は、サンプル・ホールド回路の応答速度が抵抗8、10お
よびホールド用キャパシタ4によって決定されるので、
抵抗8、10の抵抗値およびホールド用キャパシタ4の容
量値を大きくすることができないため、サンプル・ホー
ルドの精度が低く、また精度を高めるために抵抗8、10
の抵抗値およびホールド用キャパシタ4の容量値を大き
くすると、応答速度が遅くなるという欠点があった。Further, in the case of using the C-MOS switch as the switch 6, since the response speed of the sample and hold circuit is determined by the resistors 8 and 10 and the holding capacitor 4,
Since the resistance values of the resistors 8 and 10 and the capacitance value of the holding capacitor 4 cannot be increased, the precision of the sample and hold is low, and the resistors 8 and 10 are used to improve the precision.
When the resistance value of 1 and the capacitance value of the holding capacitor 4 are increased, there is a drawback that the response speed becomes slow.
そこで、この発明は、バイポーラトランジスタで構成の
簡略化を実現するとともに、サンプル・ホールドの応答
速度の高速化および高精度化を図ったものである。Therefore, the present invention is intended to realize the simplification of the structure of the bipolar transistor, and to increase the response speed of the sample and hold and the accuracy thereof.
この発明のサンプル・ホールド回路は、第1図に例示す
るように、定電流を流し出す第1の定電流源22と、定電
流を引き込む第2の定電流源26と、前記第1の定電流源
に直列に接続されてサンプリング信号により開閉する第
1のスイッチ20と、前記第2の定電流源に直列に接続さ
れて前記サンプリング信号により開閉する第2のスイッ
チ24と、前記第1のスイッチを介して前記第1の定電流
源に直列に接続され、ベースにサンプル・ホールドすべ
き入力信号を受けて導通し、前記第1の定電流源からの
定電流の電流経路を成す第1のトランジスタ16と、前記
第2のスイッチを介して前記第2の定電流源に直列に接
続され、ベースにサンプル・ホールドすべき入力信号を
受けて導通し、前記第2の定電流源が定電流を引き込む
電流経路を成す第2のトランジスタ18と、ベースに前記
第1のスイッチを介して前記第1の定電流源が接続され
るとともに、一定のバイアス電圧が設定され、前記第1
のスイッチが導通したとき、前記第1のトランジスタの
非導通時に前記第1の定電流源からベース電流が供給さ
れる第3のトランジスタ30と、この第3のトランジスタ
に第1及び第2の抵抗34、36からなる直列回路を介して
直列に接続され、ベースに前記第2のスイッチを介して
前記第2の定電流源が接続されるとともに一定のバイア
ス電圧VBが設定され、前記第2のスイッチが導通したと
き、前記第2のトランジスタの非導通時に前記第2の定
電流源によってベース電流が供給される第4のトランジ
スタ32と、前記第1及び第2の抵抗の接続点から逆相入
力が加えられるとともに、正相入力側に一定のバイアス
電圧が設定され、出力側に前記入力信号が加えられる差
動増幅器2と、この差動増幅器の逆相入力側と出力側と
の間に接続されて前記第3のトランジスタを通して充電
回路、前記第4のトランジスタを通して放電回路が形成
され、ホールド電圧と前記入力信号のレベルとの大小関
係から充電状態又は放電状態に置かれて前記サンプリン
グパルスに同期して入力信号のレベルを前記ホールド電
圧として保持するホールド用キャパシタ4とを備えたこ
とを特徴とする。As illustrated in FIG. 1, the sample-and-hold circuit of the present invention includes a first constant current source 22 for supplying a constant current, a second constant current source 26 for drawing a constant current, and the first constant current source 26. A first switch 20 connected in series with the current source and opened / closed by a sampling signal; a second switch 24 connected in series with the second constant current source and opened / closed by the sampling signal; and the first switch 20. A first constant current source connected in series through a switch, conducting at the base by receiving an input signal to be sampled and held, and forming a constant current path from the first constant current source; Is connected in series to the second constant current source via the second switch and the second constant current source, and the base receives the input signal to be sampled and held to conduct, so that the second constant current source is constant. The second, which forms a current path for drawing current The transistor 18 and the base are connected to the first constant current source via the first switch, and a constant bias voltage is set to the first constant current source.
A third transistor 30 to which a base current is supplied from the first constant current source when the first transistor is non-conductive, and a first and a second resistor connected to the third transistor. Are connected in series via a series circuit including 34 and 36, the second constant current source is connected to the base via the second switch, and a constant bias voltage V B is set. When the second switch is turned on, the reverse of the connection point between the fourth transistor 32, to which the base current is supplied by the second constant current source when the second transistor is not turned on, and the first and second resistors. Between a differential amplifier 2 to which a phase input is applied, a constant bias voltage is set on the positive phase input side, and the input signal is applied to the output side, and a negative phase input side and an output side of the differential amplifier. Before being connected to A charging circuit is formed through the third transistor, and a discharging circuit is formed through the fourth transistor. The charging circuit is placed in the charging state or the discharging state according to the magnitude relationship between the hold voltage and the level of the input signal, and is input in synchronization with the sampling pulse. And a holding capacitor 4 for holding the signal level as the hold voltage.
サンプル・ホールドすべき入力信号VINは、ホールド用
キャパシタ4に保持されているホールド電圧VHと突き合
わされて、その差電圧が第1および第2のトランジスタ
16、18に加えられる。また、スイッチ20、24は、サンプ
リング信号SHによって導通区間(サンプリング時間
TSH)が制御される。The input signal V IN to be sampled and held is matched with the hold voltage V H held in the holding capacitor 4, and the difference voltage between the first and second transistors.
Added to 16,18. In addition, the switches 20 and 24 are turned on (sampling time) by the sampling signal SH.
T SH ) is controlled.
サンプリング時間TSHにおいて、入力信号VINのレベルが
ホールド電圧VHより大きいとき(正の差電圧+ΔV)、
第1のトランジスタ16が非導通となり、第3のトランジ
スタ30に定電流源22から定電流Iが流れる。この定電流
Iに応じてトランジスタ30が導通してホールド用キャパ
シタ4の充電回路を構成し、トランジスタ30を通じてホ
ールド用キャパシタ4が充電される。この充電によっ
て、ホールド電圧VHが入力信号VINのレベルと等しい値
になる。At the sampling time T SH , when the level of the input signal V IN is higher than the hold voltage V H (positive difference voltage + ΔV),
The first transistor 16 becomes non-conductive, and the constant current I flows from the constant current source 22 to the third transistor 30. The transistor 30 becomes conductive in response to the constant current I to form a charging circuit for the holding capacitor 4, and the holding capacitor 4 is charged through the transistor 30. Due to this charging, the hold voltage V H becomes equal to the level of the input signal V IN .
また、サンプリング時間TSHにおいて、入力信号VINのレ
ベルがホールド電圧VHより小さいとき(負の差電圧−Δ
V)、第2のトランジスタ18が非導通となり、第4のト
ランジスタ32に定電流源26から定電流Iが流れる。この
定電流Iに応じてトランジスタ32が導通してホールド用
キャパシタ4の放電回路を構成し、トランジスタ32を通
じてホールド用キャパシタ4を放電させる。この放電に
よって、ホールド電圧VHが入力信号VINのレベルと等し
い値になる。When the level of the input signal V IN is smaller than the hold voltage V H at the sampling time T SH (negative difference voltage −Δ
V), the second transistor 18 becomes non-conductive, and the constant current I flows from the constant current source 26 to the fourth transistor 32. The transistor 32 becomes conductive in response to the constant current I to form a discharging circuit for the holding capacitor 4, and the holding capacitor 4 is discharged through the transistor 32. Due to this discharge, the hold voltage V H becomes equal to the level of the input signal V IN .
このようなサンプリング信号SHに応じたトランジスタ3
0、32の導通に応じて、ホールド電圧VHと入力信号VINの
大小関係に基づくホールド用キャパシタ4の充放電によ
り、ホールド用キャパシタ4には、サンプリング時間T
SHにおける入力信号VINが保持されるのである。Transistor 3 according to such sampling signal SH
In accordance with the conduction of 0 and 32, the holding capacitor 4 is charged and discharged based on the magnitude relationship between the holding voltage V H and the input signal V IN.
The input signal V IN at SH is retained.
第1図は、この発明のサンプル・ホールド回路の実施例
を示す。FIG. 1 shows an embodiment of the sample and hold circuit of the present invention.
第1の入力端子12には、増幅手段としてたとえば、差動
増幅器2の負入力、出力端子間に接続されたホールド用
キャパシタ4に保持すべき入力信号VINが加えられ、第
1および第2のトランジスタ16、18のベースには、抵抗
8を通して入力信号VINが加えられるとともに、ホール
ド用キャパシタ4に保持されているホールド電圧VHが抵
抗10を通して加えられる。すなわち、トランジスタ16、
18のベースには、入力信号VINとホールド電圧VHとが突
き合わされて、抵抗8、10の比率に応じた両者の差電圧
±ΔV(=VIN−VH)が加えられる。この場合、トラン
ジスタ16はPNP型トランジスタ、トランジスタ18はNPN型
トランジスタを以て構成されており、入力信号VINのレ
ベルがホールド電圧VHより大きいとき(+ΔV)には、
トランジスタ16が非導通、入力信号VINのレベルがホー
ルド電圧VHより小さいとき(−ΔV)にはトランジスタ
18が非導通となる。An input signal V IN to be held by a holding capacitor 4 connected between the negative input of the differential amplifier 2 and the output terminals as an amplifying means is applied to the first input terminal 12, and the first and second input terminals 12 are applied. The input signal V IN is applied to the bases of the transistors 16 and 18 through the resistor 8 and the hold voltage V H held in the hold capacitor 4 is applied through the resistor 10. That is, the transistor 16,
The input signal V IN and the hold voltage V H are matched with each other at the base of 18, and a difference voltage ± ΔV (= V IN −V H ) between them is added according to the ratio of the resistors 8 and 10. In this case, the transistor 16 is a PNP type transistor and the transistor 18 is an NPN type transistor. When the level of the input signal V IN is higher than the hold voltage V H (+ ΔV),
When the transistor 16 is non-conductive and the level of the input signal V IN is lower than the hold voltage V H (-ΔV), the transistor 16
18 becomes non-conductive.
トランジスタ16のエミッタ側には、第1のスイッチ20を
介して第1の定電流源22が設置され、また、トランジス
タ18のエミッタ側には、第2のスイッチ24を介して第2
の定電流源26が設置されている。各スイッチ20、24は、
第2の入力端子28に加えられるサンプリング信号SHのサ
ンプリング時間TSHで接点a2、b2側に閉じられる。A first constant current source 22 is installed on the emitter side of the transistor 16 via a first switch 20, and a second constant current source 22 is installed on the emitter side of the transistor 18 via a second switch 24.
A constant current source 26 is installed. Each switch 20, 24 is
At the sampling time T SH of the sampling signal SH applied to the second input terminal 28, the contacts are closed to the contacts a 2 and b 2 .
そして、トランジスタ16のエミッタには第3のトランジ
スタ30のベース、トランジスタ18のエミッタには第4の
トランジスタ32のベースがそれぞれ接続され、各トラン
ジスタ30、32は、それぞれエミッタ側に抵抗34、36を介
在させて直列に接続されている。また、トランジスタ30
のコレクタは正電源Vccに接続されているとともに、ト
ランジスタ32のコレクタは接地され、各トランジスタ3
0、32のベースには、抵抗38、40の接続点を通じて一定
のバイアス電圧VBが電圧源から加えられている。この場
合、トランジスタ30はNPN型トランジスタ、トランジス
タ32はPNP型トランジスタを以て構成されている。The base of the third transistor 30 is connected to the emitter of the transistor 16 and the base of the fourth transistor 32 is connected to the emitter of the transistor 18, and the transistors 30 and 32 have resistors 34 and 36 on the emitter side, respectively. They are connected in series with each other. Also, the transistor 30
The collector of is connected to the positive power supply V cc, and the collector of transistor 32 is grounded.
A constant bias voltage V B is applied from the voltage source to the bases of 0 and 32 through the connection point of the resistors 38 and 40. In this case, the transistor 30 is an NPN type transistor and the transistor 32 is a PNP type transistor.
抵抗34、36の中間接続点には、差動増幅器2の負入力端
子およびホールド用キャパシタ4が接続され、ホールド
用キャパシタ4のホールド電圧VHがサンプル・ホールド
出力として出力端子14から取り出される。The negative input terminal of the differential amplifier 2 and the hold capacitor 4 are connected to the intermediate connection point between the resistors 34 and 36, and the hold voltage V H of the hold capacitor 4 is taken out from the output terminal 14 as a sample hold output.
このようなサンプル・ホールド回路において、入力端子
12に入力信号VIN、入力端子28にサンプリング信号SHが
加えられると、スイッチ20、24は、サンプリング信号SH
によって開閉が制御され、サンプリング時間TSHに、接
点a1、b1側から接点a2、b2側に閉じられる。In such a sample and hold circuit, input terminals
When the input signal V IN is applied to 12 and the sampling signal SH is applied to the input terminal 28, the switches 20 and 24 switch to the sampling signal SH.
Opening and closing are controlled by the contact point, and at the sampling time T SH , the contacts a 1 and b 1 are closed to the contacts a 2 and b 2 .
サンプリング時間TSHにおいて、入力信号VINのレベルが
ホールド電圧VHより大きいとき(正の差電圧+ΔV)、
トランジスタ16が非導通となり、トランジスタ30のベー
スに定電流源22から定電流Iが流れる。この定電流Iに
応じてトランジスタ30が導通してホールド用キャパシタ
4の充電回路を成し、トランジスタ30を通じてホールド
用キャパシタ4が充電される。この充電によって、ホー
ルド電圧VHが入力信号VINのレベルと等しい値になる。At the sampling time T SH , when the level of the input signal V IN is higher than the hold voltage V H (positive difference voltage + ΔV),
The transistor 16 becomes non-conductive, and the constant current I flows from the constant current source 22 to the base of the transistor 30. The transistor 30 becomes conductive in accordance with the constant current I to form a charging circuit for the holding capacitor 4, and the holding capacitor 4 is charged through the transistor 30. Due to this charging, the hold voltage V H becomes equal to the level of the input signal V IN .
また、サンプリング時間TSHにおいて、入力信号VINのレ
ベルがホールド電圧VHより小さいとき(負の差電圧−Δ
V)、トランジスタ30に代わってトランジスタ32が非導
通となり、定電流源26に定電流Iがトランジスタ32から
引き込まれる。この定電流Iに応じてトランジスタ32が
導通してホールド用キャパシタ4の放電回路を成し、ト
ランジスタ32を通じてホールド用キャパシタ4を放電さ
せる。この放電によって、ホールド電圧VHが入力信号V
INのレベルと等しい値になる。When the level of the input signal V IN is smaller than the hold voltage V H at the sampling time T SH (negative difference voltage −Δ
V), the transistor 32 becomes non-conductive instead of the transistor 30, and the constant current I is drawn from the transistor 32 to the constant current source 26. The transistor 32 becomes conductive in response to the constant current I to form a discharging circuit for the holding capacitor 4, and the holding capacitor 4 is discharged through the transistor 32. This discharge causes the hold voltage V H to change to the input signal V
The value will be equal to the IN level.
このようなサンプリング信号SHによるトランジスタ30、
32の導通に応じて、ホールド電圧VHと入力信号VINの大
小関係に基づくホールド用キャパシタ4の充放電によ
り、ホールド用キャパシタ4には、サンプリング時間T
SHにおける入力信号VINが保持されるのである。Transistor 30 by such a sampling signal SH,
In accordance with the conduction of 32, the holding capacitor 4 is charged and discharged based on the magnitude relationship between the hold voltage V H and the input signal V IN , so that the sampling time T
The input signal V IN at SH is retained.
次に、このサンプル・ホールド回路の動作を第2図に示
した動作波形を参照して説明する。Next, the operation of this sample and hold circuit will be described with reference to the operation waveforms shown in FIG.
入力端子12に第2図のAに示す入力信号VIN、入力端子2
8に第2図のBに示すサンプリング信号SHが加えられた
場合、サンプリング信号SHのパルス幅がサンプリング時
間TSHとなる。The input signal V IN shown in A of FIG.
When the sampling signal SH shown in B of FIG. 2 is added to 8, the pulse width of the sampling signal SH becomes the sampling time T SH .
そして、抵抗8、10からなる帰還回路のため、トランジ
スタ16、18のベースには、第2図のCに示すように、入
力信号VINに対応してサンプリング時間TSHでバイアス電
圧VBとなる差電圧±ΔVが生じる。この差電圧±ΔVの
値は、入力信号VIN、ホールド電圧VHおよび抵抗8、10
の抵抗比によって定まる。Because of the feedback circuit composed of the resistors 8 and 10, the bases of the transistors 16 and 18 have a bias voltage V B at the sampling time T SH corresponding to the input signal V IN as shown in C of FIG. A difference voltage ± ΔV of The value of this difference voltage ± ΔV is the input signal V IN , the hold voltage V H and the resistors 8 and 10.
It is determined by the resistance ratio of.
また、サンプリング信号SHによって、スイッチ20が接点
a1側から接点a2側に閉じ、同時に、スイッチ24が接点a1
側から接点a2側に閉じる。このようなサンプリング動作
に応じて、トランジスタ30のベース(D点)には、第2
図のDに示すように、バイアス電圧VBを基準にして正方
向に立ち上がる電圧が発生し、トランジスタ32のベース
(E点)には、第2図のEに示すように、バイアス電圧
VBを基準にして負方向に降下する電圧が発生する。ま
た、第1および第2の抵抗34、36の中間接続点(F点)
には、第2図のFに示すバイアス電圧VBが発生する。In addition, the switch 20 makes contact with the sampling signal SH.
closed contact a 2 side from a 1 side, at the same time, the switch 24 contacts a 1
Side to contact a 2 side. In response to such a sampling operation, the base (point D) of the transistor 30 has a second
As shown in FIG. 2D, a voltage that rises in the positive direction with respect to the bias voltage V B is generated, and as shown in E of FIG.
A voltage that drops in the negative direction with respect to V B is generated. Also, an intermediate connection point (point F) between the first and second resistors 34, 36.
, A bias voltage V B shown by F in FIG. 2 is generated.
そして、サンプリング時間TSHにおいて、入力信号VINと
ホールド電圧VHとの差電圧±ΔVに応じてトランジスタ
16、18の導通が制御される結果、ホールド電圧VHが入力
信号VINに到達するまで、トランジスタ30、32を通じて
充電状態または放電状態が維持される。Then, at the sampling time T SH , a transistor is generated according to the difference voltage ± ΔV between the input signal V IN and the hold voltage V H.
As a result of controlling the conduction of 16 and 18, the charge state or the discharge state is maintained through the transistors 30 and 32 until the hold voltage V H reaches the input signal V IN .
この結果、出力端子14には、第2図のGに示すように、
サンプリング信号SHに対応して、入力信号VINがサンプ
ル・ホールドされ、入力信号VINとは逆位相関係 にあるサンプル・ホールド出力電圧VOUTが取り出される
のである。As a result, at the output terminal 14, as shown in G of FIG.
The input signal V IN is sampled and held in response to the sampling signal SH, and is in anti-phase relationship with the input signal V IN. The sample-and-hold output voltage V OUT at
したがって、このようなサンプル・ホールド回路では、
トランジスタ30、32およびトランジスタ16、18などから
なる回路が、第5図に示した従来のサンプル・ホールド
回路のスイッチ6とは異なり、バッファ回路を成してホ
ールド用キャパシタ4の充電または放電を定電流源22、
26の定電流Iを基準にしてトランジスタ16、18を通じて
行うので、ホールド用キャパシタ4の充放電時間の短縮
化を図ることができる。Therefore, in such a sample and hold circuit,
Unlike the switch 6 of the conventional sample and hold circuit shown in FIG. 5, the circuit including the transistors 30 and 32 and the transistors 16 and 18 forms a buffer circuit to control the charging or discharging of the holding capacitor 4. Current source 22,
Since the constant current I of 26 is used as a reference through the transistors 16 and 18, the charging / discharging time of the holding capacitor 4 can be shortened.
そして、トランジスタ30、32は、バイポーラトランジス
タを以て構成できるが、その場合、単に、2素子のトラ
ンジスタで構成できるので、回路構成が簡単であるとと
もに、サンプル・ホールド動作を高精度に行うことがで
きる。The transistors 30 and 32 can be configured by bipolar transistors. In that case, the transistors 30 and 32 can be simply configured by two transistors, so that the circuit configuration is simple and the sample and hold operation can be performed with high accuracy.
この発明のサンプル・ホールド回路において、他の実施
例としてたとえば、第3図に示すように、差動増幅器2
の負入力端子側に振動防止用インピーダンスとしてたと
えば、抵抗41を挿入すれば、回路のループゲインを調整
でき、リンギングを防止できる。In the sample and hold circuit of the present invention, as another embodiment, for example, as shown in FIG.
If a resistance 41, for example, is inserted on the negative input terminal side as a vibration prevention impedance, the loop gain of the circuit can be adjusted and ringing can be prevented.
また、この発明のサンプル・ホールド回路では、第4図
に示すように、差動増幅器2がトランジスタ42、44、4
6、48、定電流源50および抵抗52、54を以て構成された
場合、その負入力端子側のトランジスタ42側にベース電
荷吸収防止回路3を設置してもよい。差動増幅器2の定
電流源50に定電流Iが流れると、トランジスタ42には、
その2分の1の定電流I/2が流れ、そのベース電流は、
その電流増幅率βで除算した値I/2βとなる。Further, in the sample and hold circuit of the present invention, as shown in FIG. 4, the differential amplifier 2 includes transistors 42, 44, 4
When configured with 6, 48, the constant current source 50 and the resistors 52, 54, the base charge absorption prevention circuit 3 may be installed on the transistor 42 side of the negative input terminal side. When the constant current I flows through the constant current source 50 of the differential amplifier 2, the transistor 42
A half of the constant current I / 2 flows, and its base current is
The value is I / 2β divided by the current amplification factor β.
そこで、ベース電荷吸収防止回路3では、トランジスタ
42と等価なトランジスタ420を設置して定電流源56を以
て定電流I/2を流し、そのときのベース電流I/2βを検出
し、この電流I/2βをトランジスタ58、60からなる第1
のカレントミラー回路61、トランジスタ62、64からなる
第2のカレントミラー回路65を通じてトランジスタ42の
ベースに流すことにより、トランジスタ42に流れるベー
ス電流I/2βを補償する。この結果、ホールド用キャパ
シタ4からトランジスタ42のベースにベース電流として
吸収される電荷を防止でき、より精度の高いサンプル・
ホールドを実現することができる。Therefore, in the base charge absorption prevention circuit 3,
A transistor 420 equivalent to 42 is installed, and a constant current I / 2 is caused to flow by a constant current source 56, a base current I / 2β at that time is detected, and this current I / 2β is formed by transistors 58, 60.
The base current I / 2β flowing through the transistor 42 is compensated by flowing the current to the base of the transistor 42 through the second current mirror circuit 65 including the current mirror circuit 61 and the transistors 62 and 64. As a result, it is possible to prevent the charge absorbed from the holding capacitor 4 to the base of the transistor 42 as a base current, and to obtain a more accurate sample
Hold can be realized.
なお、各実施例の差動増幅器2は、演算増幅器など他の
増幅手段に置換しても同様の効果が期待できる。The same effect can be expected even if the differential amplifier 2 of each embodiment is replaced with another amplification means such as an operational amplifier.
この発明によれば、従来のスイッチに代えてバッファ構
成となるスイッチング回路を以て入力信号とホールド電
圧との比較、その比較に基づくホールド用キャパシタの
充放電を行わせるので、充放電時間の短縮化とともに、
バイポーラトランジスタを以て回路構成の簡略化を図
り、精度の高いサンプル・ホールドを実現できる。According to the present invention, a switching circuit having a buffer configuration is used instead of the conventional switch, so that the input signal and the hold voltage are compared, and the holding capacitor is charged and discharged based on the comparison. ,
With a bipolar transistor, the circuit configuration can be simplified and highly accurate sample and hold can be realized.
第1図はこの発明のサンプル・ホールド回路の実施例を
示す回路図、第2図は第1図に示したサンプル・ホール
ド回路の各部の動作波形を示す図、第3図は第1図に示
したサンプル・ホールド回路の変形例を示す回路図、第
4図は差動増幅器におけるトランジスタのベース電荷吸
収防止回路を付加したサンプル・ホールド回路の具体的
な実施例を示す回路図、第5図は従来のサンプル・ホー
ルド回路を示す回路図である。 2……差動増幅器 4……ホールド用キャパシタ 16……第1のトランジスタ 18……第2のトランジスタ 20……第1のスイッチ 22……第1の定電流源 24……第2のスイッチ 26……第2の定電流源 30……第3のトランジスタ 32……第4のトランジスタ 34……第1の抵抗 36……第2の抵抗FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the sample and hold circuit of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing operation waveforms of respective parts of the sample and hold circuit shown in FIG. 1, and FIG. 3 is shown in FIG. FIG. 5 is a circuit diagram showing a modified example of the sample-hold circuit shown in FIG. 4, and FIG. 4 is a circuit diagram showing a specific example of a sample-hold circuit in which a transistor base charge absorption preventing circuit in a differential amplifier is added. FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional sample and hold circuit. 2 ... differential amplifier 4 ... holding capacitor 16 ... first transistor 18 ... second transistor 20 ... first switch 22 ... first constant current source 24 ... second switch 26 ...... Second constant current source 30 ...... Third transistor 32 ...... Fourth transistor 34 ...... First resistance 36 ...... Second resistance
Claims (1)
号により開閉する第1のスイッチと、 前記第2の定電流源に直列に接続されて前記サンプリン
グ信号により開閉する第2のスイッチと、 前記第1のスイッチを介して前記第1の定電流源に直列
に接続され、ベースにサンプル・ホールドすべき入力信
号を受けて導通し、前記第1の定電流源からの定電流の
電流経路を成す第1のトランジスタと、 前記第2のスイッチを介して前記第2の定電流源に直列
に接続され、ベースにサンプル・ホールドすべき入力信
号を受けて導通し、前記第2の定電流源が定電流を引き
込む電流経路を成す第2のトランジスタと、 ベースに前記第1のスイッチを介して前記第1の定電流
源が接続されるとともに、一定のバイアス電圧が設定さ
れ、前記第1のスイッチが導通したとき、前記第1のト
ランジスタの非導通時に前記第1の定電流源からベース
電流が供給される第3のトランジスタと、 この第3のトランジスタに第1及び第2の抵抗からなる
直列回路を介して直列に接続され、ベースに前記第2の
スイッチを介して前記第2の定電流源が接続されるとと
もに一定のバイアス電圧が設定され、前記第2のスイッ
チが導通したとき、前記第2のトランジスタの非導通時
に前記第2の定電流源によってベース電流が供給される
第4のトランジスタと、 前記第1及び第2の抵抗の接続点から逆相入力が加えら
れるとともに、正相入力側に一定のバイアス電圧が設定
され、出力側に前記入力信号が加えられる差動増幅器
と、 この差動増幅器の逆相入力側と出力側との間に接続され
て前記第3のトランジスタを通して充電回路、前記第4
のトランジスタを通して放電回路が形成され、ホールド
電圧と前記入力信号のレベルとの大小関係から充電状態
又は放電状態に置かれて前記サンプリングパルスに同期
して入力信号のレベルを前記ホールド電圧として保持す
るホールド用キャパシタと、 を備えたことを特徴とするサンプル・ホールド回路。1. A first constant current source for supplying a constant current, a second constant current source for drawing a constant current, and a first constant current source connected in series to the first constant current source for opening and closing by a sampling signal. A switch, a second switch connected in series to the second constant current source and opened and closed by the sampling signal, and a second switch connected in series to the first constant current source via the first switch, A first transistor, which is made conductive by receiving an input signal to be sampled and held by the base and forms a current path of a constant current from the first constant current source, and the second constant through the second switch. A second transistor which is connected in series to a current source and which conducts upon receipt of an input signal to be sampled and held by the base and which forms a current path for the second constant current source to draw in a constant current; and the first transistor at the base. Via the switch Note that when the first constant current source is connected, a constant bias voltage is set, and the first switch is turned on, the base current from the first constant current source is turned off when the first transistor is turned off. Is connected in series to the third transistor via a series circuit including first and second resistors, and the second transistor is connected to the base via the second switch. A fourth constant current source is connected and a constant bias voltage is set, and when the second switch is conductive, a base current is supplied by the second constant current source when the second transistor is non-conductive. A reverse phase input is applied from the connection point between the transistor and the first and second resistors, a constant bias voltage is set on the positive phase input side, and the input signal is applied on the output side. A dynamic amplifier and a charging circuit connected between the negative phase input side and the output side of the differential amplifier and passing through the third transistor;
A discharge circuit is formed through the transistor, and the hold circuit holds the input signal level as the hold voltage in synchronization with the sampling pulse by being placed in a charge state or a discharge state according to the magnitude relationship between the hold voltage and the level of the input signal. And a capacitor for use in a sample and hold circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62234563A JPH06101237B2 (en) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | Sample and hold circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62234563A JPH06101237B2 (en) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | Sample and hold circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6476595A JPS6476595A (en) | 1989-03-22 |
| JPH06101237B2 true JPH06101237B2 (en) | 1994-12-12 |
Family
ID=16972975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62234563A Expired - Lifetime JPH06101237B2 (en) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | Sample and hold circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101237B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08222966A (en) * | 1995-02-14 | 1996-08-30 | Nec Corp | Sample-and-hold circuit |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6031130B2 (en) * | 1976-10-08 | 1985-07-20 | 日本電気株式会社 | Sample/hold circuit |
-
1987
- 1987-09-18 JP JP62234563A patent/JPH06101237B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6476595A (en) | 1989-03-22 |
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