JPH04227119A - 電圧電流変換器 - Google Patents
電圧電流変換器Info
- Publication number
- JPH04227119A JPH04227119A JP3053456A JP5345691A JPH04227119A JP H04227119 A JPH04227119 A JP H04227119A JP 3053456 A JP3053456 A JP 3053456A JP 5345691 A JP5345691 A JP 5345691A JP H04227119 A JPH04227119 A JP H04227119A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- offset
- voltage
- amplifier
- output
- 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.)
- Granted
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 11
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/04—Modifications for accelerating switching
- H03K17/041—Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit
- H03K17/04106—Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit in field-effect transistor switches
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
- H03F1/303—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters using a switching device
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/60—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
- H03K17/66—Switching arrangements for passing the current in either direction at will; Switching arrangements for reversing the current at will
- H03K17/665—Switching arrangements for passing the current in either direction at will; Switching arrangements for reversing the current at will connected to one load terminal only
- H03K17/666—Switching arrangements for passing the current in either direction at will; Switching arrangements for reversing the current at will connected to one load terminal only the output circuit comprising more than one controlled bipolar transistor
- H03K17/667—Switching arrangements for passing the current in either direction at will; Switching arrangements for reversing the current at will connected to one load terminal only the output circuit comprising more than one controlled bipolar transistor using complementary bipolar transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
- H03K17/6871—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
- H03K17/6872—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor using complementary field-effect transistors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電圧電流変換器に係り
、特にオフセット変動、スイッチング電流の影響、充電
電荷の注入等が相補対称なチャネルを用い、スイッチン
グ周期に拘わりなく一定レートによる負荷の充電を持続
し得るように出力電流を調節することができる電圧電流
変換器に関する。
、特にオフセット変動、スイッチング電流の影響、充電
電荷の注入等が相補対称なチャネルを用い、スイッチン
グ周期に拘わりなく一定レートによる負荷の充電を持続
し得るように出力電流を調節することができる電圧電流
変換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像処理システムにおけるＡ／Ｄ（アナ
ログ／デジタル）変換器等のように高速動作の要求され
る用途においては、入力電圧から出力電流を生成する電
圧電流変換器がしばしば必要となる。
ログ／デジタル）変換器等のように高速動作の要求され
る用途においては、入力電圧から出力電流を生成する電
圧電流変換器がしばしば必要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような用途に用い
られる電圧電流変換器にあっては、時間経過および温度
によるドリフト、スイッチング電流による散乱等に拘ら
ず、出力電流は入力電圧に正確に比例する必要がある。 この問題は、積分型Ａ／Ｄ変換器等において特に［ｎｓ
ｅｃ］オーダーの速度での積分動作を行うためにスイッ
チング時間が［ｐｓｅｃ］オーダーとなった場合に重大
な問題となる。
られる電圧電流変換器にあっては、時間経過および温度
によるドリフト、スイッチング電流による散乱等に拘ら
ず、出力電流は入力電圧に正確に比例する必要がある。 この問題は、積分型Ａ／Ｄ変換器等において特に［ｎｓ
ｅｃ］オーダーの速度での積分動作を行うためにスイッ
チング時間が［ｐｓｅｃ］オーダーとなった場合に重大
な問題となる。
【０００４】さらに積分期間を例えば６〜４８［ｎｓｅ
ｃ］というように広範囲に変化させねばならない場合、
短時間で不十分な電荷が蓄積され、低い電圧がＡ／Ｄ変
換器に印加されるため、Ａ／Ｄ変換器の全入力レンジを
使用することができないという問題があった。
ｃ］というように広範囲に変化させねばならない場合、
短時間で不十分な電荷が蓄積され、低い電圧がＡ／Ｄ変
換器に印加されるため、Ａ／Ｄ変換器の全入力レンジを
使用することができないという問題があった。
【０００５】この発明の目的は上記問題の改善された電
圧電流変換器を提供することにある。また、この発明の
別の目的は［ｐｓｅｃ］オーダーで高速動作し得る電圧
電流変換器を提供することにある。さらにこの発明の別
の目的は、高速動作時においても正確かつ確実に動作す
る電圧電流変換器を提供することにある。また、この発
明の別の目的は時間経過および温度によるドリフトの影
響を実質的に低減した電圧電流変換器を提供することに
ある。さらにこの発明の別の目的はスイッチング電荷の
注入の影響を実質的に低減した電圧電流変換器を提供す
ることにある。さらにまた、この発明の別の目的は、広
範囲の充電時間において同じダイナミックレンジの充電
（電流／時間）出力を持続し得る電圧電流変換器を提供
することにある。
圧電流変換器を提供することにある。また、この発明の
別の目的は［ｐｓｅｃ］オーダーで高速動作し得る電圧
電流変換器を提供することにある。さらにこの発明の別
の目的は、高速動作時においても正確かつ確実に動作す
る電圧電流変換器を提供することにある。また、この発
明の別の目的は時間経過および温度によるドリフトの影
響を実質的に低減した電圧電流変換器を提供することに
ある。さらにこの発明の別の目的はスイッチング電荷の
注入の影響を実質的に低減した電圧電流変換器を提供す
ることにある。さらにまた、この発明の別の目的は、広
範囲の充電時間において同じダイナミックレンジの充電
（電流／時間）出力を持続し得る電圧電流変換器を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】高速動作可能であり、正
確かつ確実な動作を実現したこの発明による電圧電流変
換器は、一方は正のオフセットを有し、かつ、他方は負
のオフセットを有してなる整合のとれた２つのチャネル
に入力電圧信号を供給し、それらを電流に変換し、その
結果得られる各電流を加算するものである。このように
することで、温度ドリフト、スイッチング電流の注入の
影響等が相殺される。また、スイッチング周期に拘わる
利得を調整することにより電圧電流変換器の充電出力を
スイッチング周期と無関係に一定にすることができ、充
電は終始一定化される。
確かつ確実な動作を実現したこの発明による電圧電流変
換器は、一方は正のオフセットを有し、かつ、他方は負
のオフセットを有してなる整合のとれた２つのチャネル
に入力電圧信号を供給し、それらを電流に変換し、その
結果得られる各電流を加算するものである。このように
することで、温度ドリフト、スイッチング電流の注入の
影響等が相殺される。また、スイッチング周期に拘わる
利得を調整することにより電圧電流変換器の充電出力を
スイッチング周期と無関係に一定にすることができ、充
電は終始一定化される。
【０００７】さらに具体的には、この発明による電圧電
流変換器は、電流に変換されるべき電圧が入力される入
力端子と、出力端子とを有する。また、この発明による
電圧電流変換器は、入力信号に対して正のオフセットを
付与する第１のオフセット増幅器と、この第１のオフセ
ット増幅器に応答する第１の電圧電流変換増幅器と、こ
の第１の電圧電流変換増幅器に応答し、第１のオフセッ
ト電流信号を出力端子に供給する第１のスイッチ手段と
からなる正極性の第１のチャネルを有する。また、この
発明による電圧電流変換器は、電流に変換されるべき電
圧が入力される入力端子と、出力端子とを有する。また
、この発明による電圧電流変換器は、入力信号に対して
負のオフセットを付与する第２のオフセット増幅器と、
この第２のオフセット増幅器に応答する第２の電圧電流
変換増幅器と、この第２の電圧電流変換増幅器に応答し
、第２のオフセット電流信号を出力端子に供給する第２
のスイッチ手段とからなる負極性の第２のチャネルを有
する。ここで、第１および第２のオフセット電流信号は
大きさが等しく、かつ、極性が逆であり、温度ドリフト
、スイッチング電流の注入の影響等を互に補償し合う。 また、この発明による電圧電流変換器は、第１および第
２のスイッチング手段を駆動して同時に開閉し第１およ
び第２のオフセット電流信号を周期的に結合し、温度ド
リフト、スイッチング電流の注入の影響の補償された出
力電流を生成する手段を有する。
流変換器は、電流に変換されるべき電圧が入力される入
力端子と、出力端子とを有する。また、この発明による
電圧電流変換器は、入力信号に対して正のオフセットを
付与する第１のオフセット増幅器と、この第１のオフセ
ット増幅器に応答する第１の電圧電流変換増幅器と、こ
の第１の電圧電流変換増幅器に応答し、第１のオフセッ
ト電流信号を出力端子に供給する第１のスイッチ手段と
からなる正極性の第１のチャネルを有する。また、この
発明による電圧電流変換器は、電流に変換されるべき電
圧が入力される入力端子と、出力端子とを有する。また
、この発明による電圧電流変換器は、入力信号に対して
負のオフセットを付与する第２のオフセット増幅器と、
この第２のオフセット増幅器に応答する第２の電圧電流
変換増幅器と、この第２の電圧電流変換増幅器に応答し
、第２のオフセット電流信号を出力端子に供給する第２
のスイッチ手段とからなる負極性の第２のチャネルを有
する。ここで、第１および第２のオフセット電流信号は
大きさが等しく、かつ、極性が逆であり、温度ドリフト
、スイッチング電流の注入の影響等を互に補償し合う。 また、この発明による電圧電流変換器は、第１および第
２のスイッチング手段を駆動して同時に開閉し第１およ
び第２のオフセット電流信号を周期的に結合し、温度ド
リフト、スイッチング電流の注入の影響の補償された出
力電流を生成する手段を有する。
【０００８】さらにこの発明による電圧電流変換器の好
ましい態様は、第１および第２の電圧電流変換増幅器に
直列接続され、電流が出力端子に供給されない場合であ
っても第１および第２のスイッチ手段がオフとなって電
流の流れを持続する時に、第１および第２のオフセット
電流信号を待避させる第１および第２のシャントスイッ
チ手段を有する。各電圧電流変換増幅器は、所定レベル
での出力電流による充電を持続するために利得を調整す
る手段を有する。
ましい態様は、第１および第２の電圧電流変換増幅器に
直列接続され、電流が出力端子に供給されない場合であ
っても第１および第２のスイッチ手段がオフとなって電
流の流れを持続する時に、第１および第２のオフセット
電流信号を待避させる第１および第２のシャントスイッ
チ手段を有する。各電圧電流変換増幅器は、所定レベル
での出力電流による充電を持続するために利得を調整す
る手段を有する。
【０００９】この発明の別の態様による電圧電流変換器
も、また、電流に変換されるべき電圧が入力される入力
端子と、出力端子とを有する。そして、この電圧電流変
換器も、入力信号に対して正のオフセットを付与する第
１のオフセット増幅器と、この第１のオフセット増幅器
に応答する第１の電圧電流変換増幅器と、この第１の電
圧電流変換増幅器に応答し、第１のオフセット電流信号
を出力端子に供給する第１のスイッチ手段とからなる正
極性の第１のチャネルを有すると共に、入力信号に対し
て負のオフセットを付与する第２のオフセット増幅器と
、この第２のオフセット増幅器に応答する第２の電圧電
流変換増幅器と、この第２の電圧電流変換増幅器に応答
し、第２のオフセット電流信号を出力端子に供給する第
２のスイッチ手段とからなる負極性の第２のチャネルと
を有し、第１および第２のオフセット電流信号は大きさ
が等しく、かつ、極性が逆であり、温度ドリフト、スイ
ッチング電流の注入の影響等を互に補償し合うようにな
っている。加えてこの電圧電流変換器は、第１および第
２のスイッチ手段を同時にタイミング制御し、第１およ
び第２のオフセット電流信号を周期的に結合し、出力に
おける温度ドリフトおよびスイッチング電流の注入の影
響の補償された充電を実現し、スイッチ手段の動作タイ
ミングに関係なく所定レベルの充電を可能にする手段を
有している。
も、また、電流に変換されるべき電圧が入力される入力
端子と、出力端子とを有する。そして、この電圧電流変
換器も、入力信号に対して正のオフセットを付与する第
１のオフセット増幅器と、この第１のオフセット増幅器
に応答する第１の電圧電流変換増幅器と、この第１の電
圧電流変換増幅器に応答し、第１のオフセット電流信号
を出力端子に供給する第１のスイッチ手段とからなる正
極性の第１のチャネルを有すると共に、入力信号に対し
て負のオフセットを付与する第２のオフセット増幅器と
、この第２のオフセット増幅器に応答する第２の電圧電
流変換増幅器と、この第２の電圧電流変換増幅器に応答
し、第２のオフセット電流信号を出力端子に供給する第
２のスイッチ手段とからなる負極性の第２のチャネルと
を有し、第１および第２のオフセット電流信号は大きさ
が等しく、かつ、極性が逆であり、温度ドリフト、スイ
ッチング電流の注入の影響等を互に補償し合うようにな
っている。加えてこの電圧電流変換器は、第１および第
２のスイッチ手段を同時にタイミング制御し、第１およ
び第２のオフセット電流信号を周期的に結合し、出力に
おける温度ドリフトおよびスイッチング電流の注入の影
響の補償された充電を実現し、スイッチ手段の動作タイ
ミングに関係なく所定レベルの充電を可能にする手段を
有している。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照し、本発明の実施例を説明
する。図１はこの発明の一実施例による電圧電流変換器
１０の構成を示すブロック図である。入力端子１２は入
力信号として例えばビデオ信号Ｖｉｎが入力される。こ
のビデオ信号Ｖｉｎは、２つのチャネル、すなわち、正
極性の第１のチャネル１４と負極性の第２のチャネルに
入力される。正極性の第１のチャネル１４は、固定の正
のオフセットを有するオフセット増幅器１８を有してお
り、ビデオ信号Ｖｉｎが約１［Ｖ］の場合、オフセット
は例えば２［Ｖ］とされる。オフセット増幅器１８から
は、オフセット電圧Ｖ１が出力されて電圧電流変換増幅
器２０に供給される。電圧電流変換増幅器２０から出力
される電流Ｉ１は、ビデオ信号Ｖｉｎに比例する成分Ｋ
Ｖｉｎとオフセット電流Ｉｏｆｆを有する。この出力電
流Ｉ１は、例えば高速スイッチングトランジスタによっ
て実現されるスイッチ２２に供給される。そして、スイ
ッチ２２の出力は出力端子２４に供給される。
する。図１はこの発明の一実施例による電圧電流変換器
１０の構成を示すブロック図である。入力端子１２は入
力信号として例えばビデオ信号Ｖｉｎが入力される。こ
のビデオ信号Ｖｉｎは、２つのチャネル、すなわち、正
極性の第１のチャネル１４と負極性の第２のチャネルに
入力される。正極性の第１のチャネル１４は、固定の正
のオフセットを有するオフセット増幅器１８を有してお
り、ビデオ信号Ｖｉｎが約１［Ｖ］の場合、オフセット
は例えば２［Ｖ］とされる。オフセット増幅器１８から
は、オフセット電圧Ｖ１が出力されて電圧電流変換増幅
器２０に供給される。電圧電流変換増幅器２０から出力
される電流Ｉ１は、ビデオ信号Ｖｉｎに比例する成分Ｋ
Ｖｉｎとオフセット電流Ｉｏｆｆを有する。この出力電
流Ｉ１は、例えば高速スイッチングトランジスタによっ
て実現されるスイッチ２２に供給される。そして、スイ
ッチ２２の出力は出力端子２４に供給される。
【００１１】負極性の第２のチャネル１６は、第２のオ
フセット増幅器２６を有しており、これにより−２［Ｖ
］のオフセットが入力電圧Ｖｉｎに付与され、オフセッ
ト電圧Ｖ２が出力される。このオフセット電圧Ｖ２は電
圧電流変換増幅器２８に入力され、電圧電流変換増幅器
２８の出力電流は、ビデオ信号Ｖｉｎに比例した成分Ｋ
Ｖｉｎとオフセット成分−Ｉｏｆｆからなり、第２の電
流Ｉ２としてスイッチ３０に供給される。スイッチ３０
もスイッチ２２と同様な高速スイッチングトランジスタ
を用いることができる。そして、これらのスイッチ２２
および３０は、後続のＡ／Ｄ変換器を制御する制御回路
、あるいは要求されるスイッチングサイクルを実現し得
るその他適当なタイミング制御手段によって駆動される
。
フセット増幅器２６を有しており、これにより−２［Ｖ
］のオフセットが入力電圧Ｖｉｎに付与され、オフセッ
ト電圧Ｖ２が出力される。このオフセット電圧Ｖ２は電
圧電流変換増幅器２８に入力され、電圧電流変換増幅器
２８の出力電流は、ビデオ信号Ｖｉｎに比例した成分Ｋ
Ｖｉｎとオフセット成分−Ｉｏｆｆからなり、第２の電
流Ｉ２としてスイッチ３０に供給される。スイッチ３０
もスイッチ２２と同様な高速スイッチングトランジスタ
を用いることができる。そして、これらのスイッチ２２
および３０は、後続のＡ／Ｄ変換器を制御する制御回路
、あるいは要求されるスイッチングサイクルを実現し得
るその他適当なタイミング制御手段によって駆動される
。
【００１２】このように２つの整合のとれた相補対称な
チャネル１４および１６を用いたことにより、この電圧
電流変換器に多くの利点がもたらされる。まず、一方の
チャネルに発生する温度ドリフトは、他方のチャネルの
それとは同じ大きさであり、かつ、逆方向にオフセット
され、この結果、温度ドリフトが補償される。また、ス
イッチ２２および３０によって電流Ｉ１およびＩ２に注
入される各スイッチング電流は、同量であり、かつ、向
きが逆であり、このため、これらのスイッチング電流が
相殺される。このようにして、高速動作させた場合に生
じるであろう２つの問題が本電圧電流変換器では解決さ
れる。この電圧電流変換器は、各チャネルを構成するオ
フセット増幅器１８および２６、電圧電流変換増幅器２
０および２８、スイッチ２２および３０として、各々整
合した状態で製造されたもの、あるいは特性の揃ったも
のを使用することにより、所期の効果を達成する。
チャネル１４および１６を用いたことにより、この電圧
電流変換器に多くの利点がもたらされる。まず、一方の
チャネルに発生する温度ドリフトは、他方のチャネルの
それとは同じ大きさであり、かつ、逆方向にオフセット
され、この結果、温度ドリフトが補償される。また、ス
イッチ２２および３０によって電流Ｉ１およびＩ２に注
入される各スイッチング電流は、同量であり、かつ、向
きが逆であり、このため、これらのスイッチング電流が
相殺される。このようにして、高速動作させた場合に生
じるであろう２つの問題が本電圧電流変換器では解決さ
れる。この電圧電流変換器は、各チャネルを構成するオ
フセット増幅器１８および２６、電圧電流変換増幅器２
０および２８、スイッチ２２および３０として、各々整
合した状態で製造されたもの、あるいは特性の揃ったも
のを使用することにより、所期の効果を達成する。
【００１３】さらにこの電圧電流変換器１０は、スイッ
チ２２および３０を駆動するスイッチ駆動回路３２によ
って制御されるスイッチング周期の長さと無関係に、出
力端子２４において一定の充電を持続することができる
という利点を有する。すなわち、電圧電流変換増幅器２
０および２８におけるライン３４および３６のゲインを
変化させ、スイッチング時間の増加に応じてゲインを減
少させ、逆にスイッチング時間の減少に応じてゲインを
増加させ、以て出力端子２４を介した一定時間毎の充電
量、例えばキャパシタ４０に対する一定時間毎の充電量
がいつも同じになるようにすることができる。従って、
キャパシタ４０は常に同じ電圧値に到達する。このこと
は図２を参照することにより、容易に理解されよう。こ
の図に示すように、オフセット電圧Ｖ１（波形５０）お
よびオフセット電圧（波形５２）はビデオ信号Ｖｉｎ（
波形５０）と同一の周期を有するが、接地（あるいは共
通ライン）５８との間に各々電圧５４および５６に当る
オフセットを有する。オフセット電流Ｉ１（波形６０）
およびＩ２（波形６２）はオフセット電圧Ｖ１およびＶ
２と同様に接地５８の上下に各々等量ＩＢだけシフトし
ている。また、ライン３４および３６を介してゲインＧ
Ｉをゲインさせると、この変化は、破線６０ａおよび６
２ａによって仮想的に示すように、オフセット電流Ｉ１
およびＩ２をシフトせしめる。オフセット電流Ｉ１およ
びＩ２が、スイッチ２２および３０の動作によって端子
２４において合流すると、オフセット電流Ｉ１およびＩ
２の総和であり、かつ、上記ゲインによる増幅分６４ａ
の加味された電流Ｉ０（波形６４）が得られる。
チ２２および３０を駆動するスイッチ駆動回路３２によ
って制御されるスイッチング周期の長さと無関係に、出
力端子２４において一定の充電を持続することができる
という利点を有する。すなわち、電圧電流変換増幅器２
０および２８におけるライン３４および３６のゲインを
変化させ、スイッチング時間の増加に応じてゲインを減
少させ、逆にスイッチング時間の減少に応じてゲインを
増加させ、以て出力端子２４を介した一定時間毎の充電
量、例えばキャパシタ４０に対する一定時間毎の充電量
がいつも同じになるようにすることができる。従って、
キャパシタ４０は常に同じ電圧値に到達する。このこと
は図２を参照することにより、容易に理解されよう。こ
の図に示すように、オフセット電圧Ｖ１（波形５０）お
よびオフセット電圧（波形５２）はビデオ信号Ｖｉｎ（
波形５０）と同一の周期を有するが、接地（あるいは共
通ライン）５８との間に各々電圧５４および５６に当る
オフセットを有する。オフセット電流Ｉ１（波形６０）
およびＩ２（波形６２）はオフセット電圧Ｖ１およびＶ
２と同様に接地５８の上下に各々等量ＩＢだけシフトし
ている。また、ライン３４および３６を介してゲインＧ
Ｉをゲインさせると、この変化は、破線６０ａおよび６
２ａによって仮想的に示すように、オフセット電流Ｉ１
およびＩ２をシフトせしめる。オフセット電流Ｉ１およ
びＩ２が、スイッチ２２および３０の動作によって端子
２４において合流すると、オフセット電流Ｉ１およびＩ
２の総和であり、かつ、上記ゲインによる増幅分６４ａ
の加味された電流Ｉ０（波形６４）が得られる。
【００１４】出力における一定した充電を維持せしめる
ゲインの作用は、図３を参照することにより、容易に理
解されよう。この図においては、第１のケースＡとして
、電圧波形５０がデュレーションＴＡを有し、従って、
出力電流ＩＯＡ（波形６４’）は同じデュレーションＴ
Ａを有する場合が示されている。この場合、キャパシタ
４０はランプ波形７０に沿って充電され、電圧７２（電
圧値ＶＡ／Ｄ）に至る。これに対し、第２のケースＢに
おいては、電圧ＶｉｎのデュレーションＴＢは短く、出
力電流ＩＯＢ（波形６４”）も同じく短いデュレーショ
ンＴＢを有する。この場合、ランプ波形７０ａは、サイ
クルの最後においてケースＡと同じ電圧７２（電圧値Ｖ
Ａ／Ｄ；このＶＡ／Ｄはデュレーションに逆比例する）
に至らしめ得るようにゲインを増加させることにより、
急勾配にされる。仮に、ゲインを増加させて符号７０ａ
に示すように勾配を増加させるのではなく、本来のゲイ
ンを適用すると、符号７０によって示すランプ波形とな
り、この結果、最終値ＶＡＤ’は極めて低くなり、キャ
パシタ４０における電荷の蓄積も小さくなる。これは、
出力端子２４に接続されるＡ／Ｄ変換器等の後続装置の
ダイナミックレンジとの不整合を招く。
ゲインの作用は、図３を参照することにより、容易に理
解されよう。この図においては、第１のケースＡとして
、電圧波形５０がデュレーションＴＡを有し、従って、
出力電流ＩＯＡ（波形６４’）は同じデュレーションＴ
Ａを有する場合が示されている。この場合、キャパシタ
４０はランプ波形７０に沿って充電され、電圧７２（電
圧値ＶＡ／Ｄ）に至る。これに対し、第２のケースＢに
おいては、電圧ＶｉｎのデュレーションＴＢは短く、出
力電流ＩＯＢ（波形６４”）も同じく短いデュレーショ
ンＴＢを有する。この場合、ランプ波形７０ａは、サイ
クルの最後においてケースＡと同じ電圧７２（電圧値Ｖ
Ａ／Ｄ；このＶＡ／Ｄはデュレーションに逆比例する）
に至らしめ得るようにゲインを増加させることにより、
急勾配にされる。仮に、ゲインを増加させて符号７０ａ
に示すように勾配を増加させるのではなく、本来のゲイ
ンを適用すると、符号７０によって示すランプ波形とな
り、この結果、最終値ＶＡＤ’は極めて低くなり、キャ
パシタ４０における電荷の蓄積も小さくなる。これは、
出力端子２４に接続されるＡ／Ｄ変換器等の後続装置の
ダイナミックレンジとの不整合を招く。
【００１５】図１において、第２の組のスイッチ８０、
８２は、電圧電流変換増幅器２０および２８に直列に接
続されており、スイッチ２２および３０のシャントスイ
ッチとして機能する。スイッチ８０および８２もまた、
スイッチ駆動回路３２によってスイッチ２２および３０
と交互に切り換えられ、スイッチ２２および３０がオン
の場合はスイッチ８０および８２がオフ、スイッチ２２
および３０がオフの場合はスイッチ８０および８２がオ
ンとされる。このようにすることで、常時、電流Ｉ１お
よびＩ２が電圧電流変換器内に発生する。そして、スイ
ッチ２２および３０がオンに切り換えられた時、長い充
電時間を必要とすることなく、電流が供給される。キャ
パシタ４０が積分型Ａ／Ｄ変換器の保持回路である場合
、スイッチ２２および３０をオフにすることにより、キ
ャパシタ４０が充電保持状態となり、該充電電荷がホー
ルド電荷として用いられ、次のサイクルにおいてリセッ
トされる。
８２は、電圧電流変換増幅器２０および２８に直列に接
続されており、スイッチ２２および３０のシャントスイ
ッチとして機能する。スイッチ８０および８２もまた、
スイッチ駆動回路３２によってスイッチ２２および３０
と交互に切り換えられ、スイッチ２２および３０がオン
の場合はスイッチ８０および８２がオフ、スイッチ２２
および３０がオフの場合はスイッチ８０および８２がオ
ンとされる。このようにすることで、常時、電流Ｉ１お
よびＩ２が電圧電流変換器内に発生する。そして、スイ
ッチ２２および３０がオンに切り換えられた時、長い充
電時間を必要とすることなく、電流が供給される。キャ
パシタ４０が積分型Ａ／Ｄ変換器の保持回路である場合
、スイッチ２２および３０をオフにすることにより、キ
ャパシタ４０が充電保持状態となり、該充電電荷がホー
ルド電荷として用いられ、次のサイクルにおいてリセッ
トされる。
【００１６】［ｐｓｅｃ］オーダーの領域で動作する高
速スイッチング回路の場合、増幅器１８および２６は図
４に示す構成の回路を使用することができる。この図に
示すように、増幅器１８は各々のエミッタが抵抗９３お
よび９５を介して電流源９６に接続された２個のトラン
ジスタ９２および９４からなる差動トランジスタペア９
０を有する。抵抗９３および９５は差動トランジスタペ
ア９０の増幅器としてのゲインを決定する。差動トラン
ジスタペア増幅器９０の出力は、トランジスタ９４と、
一端が電源Ｖ＋に接続された抵抗１０２との接続点９８
から取り出される。電源電圧Ｖ＋と出力端子９８の出力
電圧Ｖ１との差電圧は、増幅器１８によって生じるオフ
セットを提供する。電圧電流変換増幅器２０は、トラン
ジスタ１１０と、このトランジスタ１１０のエミッタと
電源＋Ｖとの間に各々抵抗１１６、１１８を介して接続
された１個あるいはそれ以上のスイッチングトランジス
タ１１２、１１４とを有する。スイッチングトランジス
タ１１２、１１４は他の高速スイッチ手段に置き換えて
もよい。スイッチ１１２および１１４のうち１個の選択
して導通せしめることにより、抵抗１１６、１１８のう
ちいずれかが選択されて電源Ｖ＋とトランジスタ１１０
のエミッタとの間に接続され、この結果、電圧電流変換
増幅器２０のゲインが調整される。このゲイン調整によ
り、出力端子２４ａに対する一定の充電の供給を維持す
ることができる。オフセット増幅器２６はオフセット増
幅器１８と同様な構成であり、電圧電流変換増幅器２８
は電圧電流変換増幅器２０と同様な構成である。
速スイッチング回路の場合、増幅器１８および２６は図
４に示す構成の回路を使用することができる。この図に
示すように、増幅器１８は各々のエミッタが抵抗９３お
よび９５を介して電流源９６に接続された２個のトラン
ジスタ９２および９４からなる差動トランジスタペア９
０を有する。抵抗９３および９５は差動トランジスタペ
ア９０の増幅器としてのゲインを決定する。差動トラン
ジスタペア増幅器９０の出力は、トランジスタ９４と、
一端が電源Ｖ＋に接続された抵抗１０２との接続点９８
から取り出される。電源電圧Ｖ＋と出力端子９８の出力
電圧Ｖ１との差電圧は、増幅器１８によって生じるオフ
セットを提供する。電圧電流変換増幅器２０は、トラン
ジスタ１１０と、このトランジスタ１１０のエミッタと
電源＋Ｖとの間に各々抵抗１１６、１１８を介して接続
された１個あるいはそれ以上のスイッチングトランジス
タ１１２、１１４とを有する。スイッチングトランジス
タ１１２、１１４は他の高速スイッチ手段に置き換えて
もよい。スイッチ１１２および１１４のうち１個の選択
して導通せしめることにより、抵抗１１６、１１８のう
ちいずれかが選択されて電源Ｖ＋とトランジスタ１１０
のエミッタとの間に接続され、この結果、電圧電流変換
増幅器２０のゲインが調整される。このゲイン調整によ
り、出力端子２４ａに対する一定の充電の供給を維持す
ることができる。オフセット増幅器２６はオフセット増
幅器１８と同様な構成であり、電圧電流変換増幅器２８
は電圧電流変換増幅器２０と同様な構成である。
【００１７】別の実施例として、５０［ｎｓｅｃ］オー
ダーの領域で低速動作させるのに適した回路構成を図５
に示す。オフセット増幅器１８および２６はオペアンプ
１２０および１２２を用いて各々構成され、ＦＥＴ（電
界効果トランジスタ）１２８および１３０とこれらに各
々に接続されたオペアンプ１２４および１２６を用いて
電圧電流変換増幅器２０および２８が各々構成されてい
る。以上、本発明に関するいくつかの実施例を説明した
が、本発明はこれらに限定されるものではなく、これら
に対し、通常の知識を有する者がなし得る技術を組み合
わせることにより、各種応用が可能であることは言うま
でもない。
ダーの領域で低速動作させるのに適した回路構成を図５
に示す。オフセット増幅器１８および２６はオペアンプ
１２０および１２２を用いて各々構成され、ＦＥＴ（電
界効果トランジスタ）１２８および１３０とこれらに各
々に接続されたオペアンプ１２４および１２６を用いて
電圧電流変換増幅器２０および２８が各々構成されてい
る。以上、本発明に関するいくつかの実施例を説明した
が、本発明はこれらに限定されるものではなく、これら
に対し、通常の知識を有する者がなし得る技術を組み合
わせることにより、各種応用が可能であることは言うま
でもない。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
、高速動作が可能であり、温度ドリフト、スイッチング
電流による影響等が防止され、かつ、動作速度と無関係
に常に一定のレートによる充電電流を負荷に供給するこ
とができる電圧電流変換器を実現することができるとい
う効果がある。
、高速動作が可能であり、温度ドリフト、スイッチング
電流による影響等が防止され、かつ、動作速度と無関係
に常に一定のレートによる充電電流を負荷に供給するこ
とができる電圧電流変換器を実現することができるとい
う効果がある。
【図１】 この発明の一実施例による電圧電流変換器
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図２】 同実施例において発生する各部の波形を示
す波形図である。
す波形図である。
【図３】 同実施例において一定の充電を可能にする
波形を示す波形図である。
波形を示す波形図である。
【図４】 同実施例において［ｐｓｅｃ］オーダーで
の高速動作を実現するのに適した詳細な回路構成を示す
回路図である。
の高速動作を実現するのに適した詳細な回路構成を示す
回路図である。
【図５】 同実施例において５０［ｎｓｅｃ］での低
速動作をさせるのに適した詳細な回路構成を示す図であ
る。
速動作をさせるのに適した詳細な回路構成を示す図であ
る。
１４……第１のチャネル、１８……第１のオフセット増
幅器、２０……第１の電圧電流変換増幅器、２２……第
１のスイッチ、１６……第２のチャネル、２６……第２
のオフセット増幅器、２８……第２の電圧電流変換増幅
器、３０……第２のスイッチ、１２……入力端子、２４
……出力端子。
幅器、２０……第１の電圧電流変換増幅器、２２……第
１のスイッチ、１６……第２のチャネル、２６……第２
のオフセット増幅器、２８……第２の電圧電流変換増幅
器、３０……第２のスイッチ、１２……入力端子、２４
……出力端子。
Claims (4)
- 【請求項１】 電流に変換すべき入力電圧信号が入力
される入力端子と、出力端子と、前記入力電圧信号に正
のオフセットを付与する第１のオフセット増幅器、前記
第１のオフセット増幅器の出力に応答する第１の電圧電
流変換増幅器、および前記第１の電圧電流変換増幅器の
出力に応答して第１のオフセット電流を前記出力端子に
供給する第１のスイッチ手段からなる正極性の第１のチ
ャネルと、前記入力電圧信号に負のオフセットを付与す
る第２のオフセット増幅器、前記第２のオフセット増幅
器の出力に応答する第２の電圧電流変換増幅器、および
前記第２の電圧電流変換増幅器の出力に応答し、前記第
１のオフセット電流と等量かつ逆方向の第２のオフセッ
ト電流を前記出力端子に供給し、以て前記第１および第
２のオフセット電流における温度ドリフトおよびスイッ
チング電流の注入を相殺させめる第２のスイッチ手段か
らなる負極性の第２のチャネルと、前記第１および第２
のスイッチ手段を駆動して同時に開閉し、前記第１およ
び第２のオフセット電流を交互に結合し、以て温度ドリ
フトおよびスイッチング電流の注入の相殺された出力電
流を形成するスイッチ駆動手段とを具備することを特徴
とする電圧電流変換器。 - 【請求項２】 前記第１および第２の電圧電流変換増
幅器の間に直列接続され、電流が前記出力端子に供給さ
れない場合であっても前記第１および第２のスイッチ手
段がオフとなって電流の流れを持続する時に、前記第１
および第２のオフセット電流信号を待避させる第１およ
び第２のシャントスイッチ手段を具備することを特徴と
する請求項１記載の電圧電流変換器。 - 【請求項３】 前記各電圧電流変換増幅器は、前記ス
イッチ駆動手段に応答し、ゲインを調整することによっ
て所定レベルでの出力電流による充電を持続せしめるゲ
イン調整手段を有することを特徴とする請求項１記載の
電圧電流変換器。 - 【請求項４】 電流に変換すべき入力電圧信号が入力
される入力端子と、出力端子と、前記入力電圧信号に正
のオフセットを付与する第１のオフセット増幅器、前記
第１のオフセット増幅器の出力に応答する第１の電圧電
流変換増幅器、および前記第１の電圧電流変換増幅器の
出力に応答して第１のオフセット電流を前記出力端子に
供給する第１のスイッチ手段からなる正極性の第１のチ
ャネルと、前記入力電圧信号に負のオフセットを付与す
る第２のオフセット増幅器、前記第２のオフセット増幅
器の出力に応答する第２の電圧電流変換増幅器、および
前記第２の電圧電流変換増幅器の出力に応答し、前記第
１のオフセット電流と等量かつ逆方向の第２のオフセッ
ト電流を前記出力端子に供給し、以て前記第１および第
２のオフセット電流における温度ドリフトおよびスイッ
チング電流の注入を相殺させめる第２のスイッチ手段か
らなる負極性の第２のチャネルと、前記第１および第２
のスイッチ手段を駆動して同時にかつ周期的に前記第１
および第２のオフセット電流を結合し、以て温度ドリフ
トおよびスイッチング電流の注入の相殺された出力にお
ける充電を実現すると共に、前記各スイッチ手段の動作
タイミングに関係なく所定レベルの充電を持続せしめる
スイッチ駆動手段とを具備することを特徴とする電圧電
流変換器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US616436 | 1990-11-21 | ||
| US07/616,436 US5041794A (en) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | Voltage to current conversion switching system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04227119A true JPH04227119A (ja) | 1992-08-17 |
| JP2669726B2 JP2669726B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=24469455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3053456A Expired - Lifetime JP2669726B2 (ja) | 1990-11-21 | 1991-02-25 | 電圧電流変換器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5041794A (ja) |
| EP (1) | EP0487176A3 (ja) |
| JP (1) | JP2669726B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018501860A (ja) * | 2014-12-18 | 2018-01-25 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | ロードを駆動する電力装置及び方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7525365B1 (en) * | 2005-05-09 | 2009-04-28 | National Semiconductor Corporation | System and method for providing an offset voltage minimization circuit |
| US20060269442A1 (en) * | 2005-05-31 | 2006-11-30 | Nguyen Nick N | Endoscope reprocessor connectors having reduced occlusion |
| JP4294721B2 (ja) * | 2006-12-08 | 2009-07-15 | パナソニック株式会社 | 映像信号出力回路およびこれを有する半導体集積回路 |
| CN101277094B (zh) * | 2007-03-29 | 2010-05-26 | 联詠科技股份有限公司 | 可补偿偏移电压的运算放大器 |
| US7894561B1 (en) | 2007-06-21 | 2011-02-22 | National Semiconductor Corporation | Method and system for providing dynamic DC offset correction |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63257331A (ja) * | 1987-04-15 | 1988-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｄ／ａ変換装置 |
| JPH01198829A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディジタル・アナログ変換装置 |
| JPH01229524A (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-13 | Nippon Columbia Co Ltd | Ｄ／ａ変換装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4393371A (en) * | 1979-06-05 | 1983-07-12 | Morgan-Smith Electronics Ltd. | Analogue to digital signal conversion and storage system |
| EP0269758B1 (de) * | 1986-12-01 | 1991-01-23 | Deutsche ITT Industries GmbH | Stromumschalter |
-
1990
- 1990-11-21 US US07/616,436 patent/US5041794A/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-02-25 JP JP3053456A patent/JP2669726B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-12 EP EP19910303270 patent/EP0487176A3/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63257331A (ja) * | 1987-04-15 | 1988-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｄ／ａ変換装置 |
| JPH01198829A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディジタル・アナログ変換装置 |
| JPH01229524A (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-13 | Nippon Columbia Co Ltd | Ｄ／ａ変換装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018501860A (ja) * | 2014-12-18 | 2018-01-25 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | ロードを駆動する電力装置及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0487176A2 (en) | 1992-05-27 |
| US5041794A (en) | 1991-08-20 |
| JP2669726B2 (ja) | 1997-10-29 |
| EP0487176A3 (en) | 1993-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6794940B2 (en) | Operational amplifier circuit | |
| JP3260263B2 (ja) | レーザー・ダイオード駆動装置 | |
| US6519167B1 (en) | PWM controller with single-cycle response | |
| JPH0252223B2 (ja) | ||
| KR100704859B1 (ko) | 다중 레퍼런스, 고정밀 스위칭 증폭기 | |
| US5124630A (en) | Switching power supply apparatus | |
| JPH04227119A (ja) | 電圧電流変換器 | |
| TW234794B (ja) | ||
| JP3408788B2 (ja) | Ｉ／ｖ変換回路およびｄａコンバータ | |
| US4947102A (en) | Feedback loop gain compensation for a switched resistor regulator | |
| US4138666A (en) | Charge transfer circuit with threshold voltage compensating means | |
| US6975100B2 (en) | Circuit arrangement for regulating the duty cycle of electrical signal | |
| JPH1092190A (ja) | 追跡および保持回路 | |
| US5578949A (en) | Single stage voltage to current conversion switching system | |
| EP0389943B1 (en) | Field effect transistor limiter circuitry | |
| JPH07114080B2 (ja) | サンプルホ−ルド回路 | |
| EP0310170B1 (en) | Converter device | |
| JPH0149026B2 (ja) | ||
| JPH01279500A (ja) | サンプル・ホールド増幅回路 | |
| JPH0430814Y2 (ja) | ||
| JP2944337B2 (ja) | レベル変換回路 | |
| JPH0311037B2 (ja) | ||
| SU1150739A1 (ru) | Автогенератор пилообразного напр жени | |
| JPH0760994B2 (ja) | 電圧比較器 | |
| KR880001930Y1 (ko) | 아날로그 제어신호 인터페이스회로 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970527 |