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公開番号2025042962
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-28
出願番号2023150193
出願日2023-09-15
発明の名称電子回路
出願人アズビル株式会社
代理人個人
主分類H03M 1/12 20060101AFI20250321BHJP(基本電子回路)
要約【課題】入力電圧を高精度に保持する。
【解決手段】電子回路は、入力端子Vinの電圧をクロック信号φSに同期して保持するようにスイッチ回路と、容量素子と、容量素子の端子を入力として、自身の入力オフセット電圧をゼロに調整するゼロキャリブレーション機能を備えた出力バッファ回路とで構成されたサンプル・ホールド回路1と、特定のタイミングでのみゼロキャリブレーション用のクロック信号CLKを出力して、出力バッファ回路2aにゼロキャリブレーション動作をさせるクロック生成回路4とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
入力端子の電圧を第１のクロック信号に同期して保持するようにスイッチ回路と、容量素子と、容量素子の端子を入力として、自身の入力オフセット電圧をゼロに調整するゼロキャリブレーション機能を備えた出力バッファ回路とで構成されたサンプル・ホールド回路と、
特定のタイミングでのみゼロキャリブレーション用の第２のクロック信号を出力して、前記出力バッファ回路にゼロキャリブレーション動作をさせるように構成されたクロック生成回路とを備えることを特徴とする電子回路。
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
請求項１記載の電子回路において、
前記サンプル・ホールド回路の出力信号をＡ／Ｄ変換するように構成されたＡ／Ｄコンバータをさらに備え、
前記クロック生成回路は、前記Ａ／ＤコンバータがＡ／Ｄ変換を行うときのみ前記出力バッファ回路に対して前記第２のクロック信号を出力することを特徴とする電子回路。
【請求項３】
請求項２記載の電子回路において、
前記サンプル・ホールド回路と前記Ａ／Ｄコンバータとが同一のＩＣ内に集積化されていることを特徴とする電子回路。
【請求項４】
請求項１記載の電子回路において、
前記出力バッファ回路は、オートゼロ・アンプまたはチョッパ安定化アンプであることを特徴とする電子回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプル・ホールド回路を含む電子回路に関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
信号処理を行うにあたって、出力インピーダンスが高い回路の出力電圧をＡ／Ｄ変換する前に、オペアンプ回路からなるバッファ回路を用いてインピーダンス変換を行うことが一般的である。バッファ回路は、入力電圧に等しい電圧を出力することが理想である。しかし、オペアンプ回路は、入力にオフセット電圧があり、そのオフセット電圧によって出力電圧には誤差が生じる。
【０００３】
オペアンプ回路には、オフセット電圧を自己キャリブレーション動作によって低減する回路方式が存在する。一般的にオートゼロ・アンプと呼ばれる構成や、チョッパ安定化アンプと呼ばれる構成が存在する。これらの構成は、Ａ／Ｄ変換を高精度に行いたい場合などに有用な回路である（非特許文献１、特許文献１参照）。
【０００４】
インピーダンス変換を行う回路の例として、サンプル・ホールド回路が考えられる。図７に示すように、サンプル・ホールド回路１は、スイッチＳＷ１と、電圧保持のための容量Ｃ１とから構成される。図７に示す構成では、スイッチＳＷ１を導通させている間は、出力バッファ回路２の出力電圧が入力端子Ｖｉｎの電圧に追従する。容量Ｃ１に電荷が保持されているため、スイッチＳＷ１が開放されると、スイッチＳＷ１を開放した瞬間の電圧を出力し続けるようになっている。
【０００５】
サンプル・ホールド回路内部の容量端子のような出力インピーダンスが高い端子の電圧をインピーダンス変換する際に、出力バッファ回路として自己キャリブレーション型のオペアンプ回路を使用する場合に、以下のような課題が発生する。
【０００６】
オペアンプ回路のキャリブレーション動作には、オートゼロ・アンプ、チョッパ安定化アンプのいずれの場合でも、内部回路で入力端子の接続を切り替える動作が発生する。このときに、オペアンプ回路の内部のスイッチ素子からのクロックフィードスルーや、入力用のＭＯＳトランジスタのゲート端子への電荷の充放電などが発生し、アンプ内部に対して瞬間的に電流の入出力が発生するため、オペアンプ回路の入力端子（サンプル・ホールド回路の出力端子）に電圧誤差が発生する。
【０００７】
問題の一例として、図７に示したサンプル・ホールド回路１の容量端子に接続される出力バッファ回路２として自己キャリブレーション型のオペアンプ回路を使用する場合が考えられる。オペアンプ回路のキャリブレーションの動作に伴って、瞬間的な電流の入出力が発生すると、電圧保持用の容量Ｃ１の充電電荷の漏れが発生し、保持した電圧に誤差が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特表２００９－５１７８９５号公報
【非特許文献】
【０００９】
Reza Moghimi，“チョッパかオートゼロか、それが問題”，アナログ・デバイセズ株式会社，２０１１年，＜https://www.analog.com/jp/technical-articles/to-chop-or-auto-zero-that-is-the-question.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、入力電圧を高精度に保持することが可能な電子回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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