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JPH10327023A - CMOS analog amplifier circuit with refresh function - Google Patents

CMOS analog amplifier circuit with refresh function

Info

Publication number
JPH10327023A
JPH10327023A JP13401897A JP13401897A JPH10327023A JP H10327023 A JPH10327023 A JP H10327023A JP 13401897 A JP13401897 A JP 13401897A JP 13401897 A JP13401897 A JP 13401897A JP H10327023 A JPH10327023 A JP H10327023A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
switch
input
cmos
analog amplifier
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.)
Pending
Application number
JP13401897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahito Honma
聖人 本間
Ichiro Imaizumi
市郎 今泉
Hiroshi Higuchi
浩 樋口
Takahiro Todate
高広 戸舘
Kokuriyou Kotobuki
国梁 寿
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.)
Yozan Inc
Kokusai Denki Electric Inc
Original Assignee
Yozan Inc
Kokusai Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yozan Inc, Kokusai Electric Co Ltd filed Critical Yozan Inc
Priority to JP13401897A priority Critical patent/JPH10327023A/en
Publication of JPH10327023A publication Critical patent/JPH10327023A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部からのリフレッシュ電圧を必要とせず、
増幅段の出力端のバイアス電位に関係なく、リフレッシ
ュを良好に実行できるリフレッシュ機能付きCMOSア
ナログ増幅回路を提供する。 【解決手段】 入力信号を受ける第1のスイッチSWA
と、一端に第1のスイッチの出力を受ける入力容量Ci
nと、入力容量に並列に接続された第2のスイッチSW
RSと、入力端が入力容量の他端に接続され、入力容量
を介して受けた入力信号を増幅し論理反転して出力する
増幅段11,12,13と、増幅段の出力を増幅段の入
力に帰還する帰還容量Cfと、帰還容量に並列に接続さ
れた第3のスイッチSWRTとを有し、リフレッシュ時
においては、第1のスイッチをオフ、第2および第3の
スイッチをオンにすることにより、前記増幅段の入力端
のバイアス点10のチャージの蓄積をゼロにできる。
(57) [Abstract] [Problem] No external refresh voltage is required,
Provided is a CMOS analog amplifier circuit with a refresh function that can execute refresh satisfactorily regardless of a bias potential at an output terminal of an amplifier stage. SOLUTION: A first switch SWA receiving an input signal is provided.
And an input capacitor Ci that receives the output of the first switch at one end.
n and a second switch SW connected in parallel to the input capacitance.
RS, an input terminal connected to the other end of the input capacitor, amplifying stages 11, 12, and 13 for amplifying and logically inverting and outputting an input signal received via the input capacitor, and outputting the output of the amplifying stage to the amplifying stage. It has a feedback capacitor Cf that feeds back to the input, and a third switch SWRT connected in parallel with the feedback capacitor, and turns off the first switch and turns on the second and third switches during refreshing. Thereby, the accumulation of the charge at the bias point 10 at the input terminal of the amplification stage can be made zero.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、アナログ集積回
路に用いられる高速CMOSアナログ増幅回路に関し、
特に増幅段を奇数段のCMOSインバータで構成し、増
幅段の直流バイアスを定期的かつ強制的に再設定できる
リフレッシュ機能付きCMOSアナログ増幅回路に関す
る。
The present invention relates to a high-speed CMOS analog amplifier circuit used for an analog integrated circuit,
In particular, the present invention relates to a CMOS analog amplifier circuit having a refresh function in which an amplification stage is constituted by an odd number of CMOS inverters and a DC bias of the amplification stage can be periodically and forcibly reset.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、入出力の線形特性を補償し低消
費電力型のCMOSアナログ増幅回路の従来例を示す回
路図、図5は、図4の各CMOSインバータを詳細に示
す回路図である。このCMOSアナログ増幅回路200
の増幅段は、3個のCMOSインバータ11,12,1
3が直列に接続されて構成されている。アナログ入力信
号Ainを受ける信号入力端子21は、入力容量Cin
の一端に接続され、入力容量Cinの他端は、バイアス
点10である初段のCMOSインバータ11の入力端に
接続されている。最終段のCMOSインバータ13の出
力端は、信号出力端子23に接続されるとともに、帰還
容量Cfを介して初段のCMOSインバータ11の入力
端に接続されている。このCMOSアナログ増幅回路2
00の増幅率は、CinとCfとの比率で決定されるが
本例では、Cin:Cf=1:1として説明する。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional example of a low power consumption type CMOS analog amplifier circuit which compensates for linear characteristics of input and output, and FIG. 5 is a circuit diagram showing each CMOS inverter of FIG. 4 in detail. It is. This CMOS analog amplifier circuit 200
Of three CMOS inverters 11, 12, 1
3 are connected in series. The signal input terminal 21 receiving the analog input signal Ain has an input capacitance Cin
, And the other end of the input capacitor Cin is connected to the input terminal of the first-stage CMOS inverter 11 at the bias point 10. The output terminal of the last-stage CMOS inverter 13 is connected to the signal output terminal 23 and to the input terminal of the first-stage CMOS inverter 11 via a feedback capacitor Cf. This CMOS analog amplifier circuit 2
The amplification factor of 00 is determined by the ratio of Cin to Cf, but in this example, the description will be made on the assumption that Cin: Cf = 1: 1.

【0003】また、CMOSインバータ11,12,1
3のそれぞれは、図5に示されるように、P型MOSト
ランジスタとN型MOSトランジスタとから構成され、
最大のダイナミックレンジを得るために、電源電圧Vd
dが印加されたとき、直流出力電圧は、電源電圧Vdd
の半分、すなわち、Vdd/2になるように設計されて
いる。したがって、図4のCMOSアナログ増幅回路2
00において、バイアス点10の初期チャージがゼロの
場合、電源電圧Vddが印加されると、バイアス点10
の電位は、Vdd/2になる。このことにより、増幅段
の入力は、0ボルトからVddボルトまで変化させるこ
とができ(出力はVddボルトから0ボルト)、したが
って、CMOSアナログ増幅回路200は、最大のダイ
ナミックレンジを得ることができる。
In addition, CMOS inverters 11, 12, 1
Each of the three is composed of a P-type MOS transistor and an N-type MOS transistor, as shown in FIG.
To obtain the maximum dynamic range, the power supply voltage Vd
When d is applied, the DC output voltage becomes the power supply voltage Vdd
, That is, Vdd / 2. Therefore, the CMOS analog amplifier circuit 2 shown in FIG.
At 00, when the initial charge of the bias point 10 is zero and the power supply voltage Vdd is applied, the bias point 10
Becomes Vdd / 2. This allows the input of the amplifier stage to vary from 0 volts to Vdd volts (the output is from Vdd volts to 0 volts), so that the CMOS analog amplifier circuit 200 can obtain the maximum dynamic range.

【0004】バイアス点10であるCMOSインバータ
の入力端は、他の個所とは容量Cin,Cfを介しての
み接続されており、直流的に高インピーダンスであるの
で、バイアス点10に何らかの原因で初期チャージが印
加されていたり、長時間の動作によりチャージが蓄積さ
れたりすると、このチャージは放出されず、CMOSア
ナログ増幅回路200に電源電圧Vddが印加されたと
き、バイアス点10がVdd/2からずれてしまうこと
となる。このずれにより、増幅段に対する有効な入力電
圧の範囲は、0ボルトからVddボルトまでの範囲より
も狭くなり、CMOSアナログ増幅回路200が最大の
ダイナミックレンジで作動することができなくなる。
The input terminal of the CMOS inverter at the bias point 10 is connected only to the other parts via the capacitors Cin and Cf, and has a high DC impedance. If a charge is applied or the charge is accumulated due to a long operation, the charge is not released, and when the power supply voltage Vdd is applied to the CMOS analog amplifier circuit 200, the bias point 10 deviates from Vdd / 2. It will be. Due to this shift, the range of the effective input voltage to the amplifier stage is narrower than the range from 0 volts to Vdd volts, and the CMOS analog amplifier circuit 200 cannot operate with the maximum dynamic range.

【0005】そこで、この問題を解決すべく、バイアス
点10の電圧をVdd/2に定期的に再設定(以降、リ
フレッシュと称する)できるようにしたのが、図6に示
されたリフレッシュ機能付きCMOSアナログ増幅回路
201である。リフレッシュ機能付きCMOSアナログ
増幅回路201は、図4のCMOSアナログ増幅回路2
00の信号入力端21と入力容量Cinとの間に第1の
スイッチSWA(例えば、半導体スイッチ)を設け、V
dd/2ボルトのリフレッシュ電圧Vrefを印加する
リフレッシュ電圧端子22を第2のスイッチSWVを介
して入力容量Cinの一端に接続し、帰還容量Cfに並
列に第3のスイッチSWRを接続して構成している。
In order to solve this problem, the voltage of the bias point 10 can be periodically reset to Vdd / 2 (hereinafter, referred to as refresh) with the refresh function shown in FIG. This is a CMOS analog amplifier circuit 201. The CMOS analog amplifier circuit 201 with the refresh function is the same as the CMOS analog amplifier circuit 2 shown in FIG.
A first switch SWA (for example, a semiconductor switch) is provided between the signal input terminal 21 and the input capacitor Cin.
A refresh voltage terminal 22 for applying a refresh voltage Vref of dd / 2 volts is connected to one end of an input capacitor Cin via a second switch SWV, and a third switch SWR is connected in parallel with the feedback capacitor Cf. ing.

【0006】次に、このリフレッシュ機能付きCMOS
アナログ増幅回路201のリフレッシュ動作について説
明する。リフレッシュ時には、リフレッシュ機能付きC
MOSアナログ増幅回路201に電源電圧Vddを供給
した状態で、スイッチSWAをオフに、スイッチSW
R,SWVをオンに設定し、リフレッシュ電圧端子22
にVdd/2を印加する。この印加によりバイアス点1
0のチャージの蓄積はゼロとなるので、スイッチSW
R,SWVをオフに設定し、スイッチSWAをオンに設
定すれば、バイアス点10は、Vdd/2ボルトに設定
され再度通常動作が実行可能になる。
Next, the CMOS with the refresh function will be described.
The refresh operation of the analog amplifier circuit 201 will be described. When refreshing, C with refresh function
When the power supply voltage Vdd is supplied to the MOS analog amplifier circuit 201, the switch SWA is turned off, and the switch SWA is turned off.
R and SWV are turned on, and the refresh voltage terminal 22
To Vdd / 2. By this application, the bias point 1
Since the accumulation of the charge of 0 becomes zero, the switch SW
If R and SWV are set to OFF and the switch SWA is set to ON, the bias point 10 is set to Vdd / 2 volts, and the normal operation can be performed again.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図6で示されるリフレ
ッシュ機能付きCMOSアナログ増幅回路201は、図
4のCMOSアナログ増幅回路200に対して相当の改
良を行ってはいるが、増幅段の出力端の電位は、デバイ
スプロセス等の変動により変化することがあり、その場
合、図6の回路構成を採用しても、バイアス点10のチ
ャージの蓄積を完全にゼロとすることができないという
問題があった。また、リフレッシュ電圧端子22を設け
ることは、回路をLSIにする場合に、配線引き回しを
増加させ、リフレッシュ電圧Vrefを外部から印加す
る必要があるという問題があった。
The CMOS analog amplifying circuit 201 with a refresh function shown in FIG. 6 has a considerable improvement over the CMOS analog amplifying circuit 200 shown in FIG. May vary due to fluctuations in the device process or the like. In this case, even if the circuit configuration shown in FIG. 6 is adopted, there is a problem that the charge accumulation at the bias point 10 cannot be made completely zero. Was. Further, providing the refresh voltage terminal 22 has a problem that, when a circuit is formed as an LSI, wiring routing is increased, and it is necessary to externally apply the refresh voltage Vref.

【0008】この発明は、上記問題点に鑑み、リフレッ
シュ電圧を外部から印加する必要がなく、増幅段の出力
端の電位がデバイスプロセス等の変動により変化しても
リフレッシュを良好に実行できるリフレッシュ機能付き
CMOSアナログ増幅回路を提供することを目的とす
る。
In view of the above-mentioned problems, the present invention does not require a refresh voltage to be applied from the outside, and a refresh function capable of executing a refresh operation well even if the potential at the output terminal of the amplifying stage changes due to a change in a device process or the like. It is an object of the present invention to provide a CMOS analog amplifier circuit provided with.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、第1の発明は、入力信号を受ける第1のスイッチ
と、一端に第1のスイッチの出力を受ける入力容量と、
入力容量に並列に接続された第2のスイッチと、入力端
が入力容量の他端に接続され、入力容量を介して受けた
入力信号を増幅し論理反転して出力する増幅段と、増幅
段の出力を増幅段の入力に帰還する帰還容量と、帰還容
量に並列に接続された第3のスイッチとを有する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a first switch for receiving an input signal, an input capacitor for receiving an output of the first switch at one end, and
A second switch connected in parallel to the input capacitance, an amplification stage having an input terminal connected to the other end of the input capacitance, amplifying an input signal received via the input capacitance, logically inverting the output signal, and outputting the inverted signal; And a third switch connected in parallel with the feedback capacitor.

【0010】このような構成によれば、このリフレッシ
ュ機能付きCMOSアナログ増幅回路は、増幅動作時に
おいて、第1のスイッチをオン、第2および第3のスイ
ッチをオフにするが、リフレッシュ時においては、第1
のスイッチをオフ、第2および第3のスイッチをオンに
することにより、前記増幅段の入力端のチャージの蓄積
を適宜にゼロにし、増幅動作時における前記リフレッシ
ュ機能付きCMOSアナログ増幅回路の増幅段のバイア
スの変動を防止する。
According to such a configuration, the CMOS analog amplifier circuit with the refresh function turns on the first switch and turns off the second and third switches during the amplifying operation. , First
Is turned off and the second and third switches are turned on so that the charge accumulation at the input terminal of the amplifying stage is appropriately reduced to zero, and the amplifying stage of the CMOS analog amplifying circuit with the refresh function during the amplifying operation. To prevent the fluctuation of the bias.

【0011】また、第2の発明は、前記増幅段を奇数段
のCMOSインバータ回路から構成し、前記奇数段のC
MOSインバータのうちの初段より後で最終段より前の
CMOSインバータの出力に一対のインピーダンスより
なる平衡インピーダンスの一端を接続し、一方のインピ
ーダンスの他端は高電位の電源端に、他方のインピーダ
ンスの他端は、低電位の電源端にそれぞれ接続したもの
である。
In a second aspect of the present invention, the amplification stage comprises an odd-numbered stage CMOS inverter circuit, and the odd-numbered stage C
One end of a balanced impedance composed of a pair of impedances is connected to the output of the CMOS inverter after the first stage and before the last stage of the MOS inverter, and the other end of one impedance is connected to a high-potential power supply terminal, and the other end is connected to the other impedance. The other end is connected to a low-potential power supply end.

【0012】また、第3の発明は、前記増幅段を奇数段
のCMOSインバータ回路から構成し、前記奇数段のC
MOSインバータのうちの初段より後で最終段より前の
CMOSインバータの入力に対して、最終段の出力を抵
抗と容量の直列回路を介してネガティブフィードバック
することにより位相余裕を大きくしたものである。
In a third aspect of the present invention, the amplifying stage comprises an odd-numbered CMOS inverter circuit, and the odd-numbered C
The output of the last stage is negatively fed back to the input of the CMOS inverter after the first stage and before the last stage of the MOS inverter through a series circuit of a resistor and a capacitor to increase the phase margin.

【0013】また、第4の発明は、増幅動作時には、第
1のスイッチをオン、第2および第3のスイッチをオフ
にし、リフレッシュ時には、第1のスイッチをオフ、第
2および第3のスイッチをオンにする制御手段を付加す
ることにより自動リフレッシュを行うことができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the first switch is turned on and the second and third switches are turned off during the amplification operation, and the first switch is turned off and the second and third switches are turned on during the refreshing operation. The automatic refreshing can be performed by adding a control means for turning on.

【0014】さらに、第5の発明は、全体の構成を集積
回路として一体的に形成することによりチップサイズを
小型化できる。
Further, in the fifth invention, the chip size can be reduced by integrally forming the entire structure as an integrated circuit.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.以下、この発明の実施の形態について添
付図面に基づいて説明する。図1はこの発明に係わるリ
フレッシュ機能付きCMOSアナログ増幅回路の一例を
示す回路図である。図1のリフレッシュ機能付きCMO
Sアナログ増幅回路101においては、図6のCMOS
アナログ増幅回路201の第2のスイッチSWVを取り
去り、第2のスイッチSWRSを入力容量Cinに並列
に接続して構成している。
Embodiment 1 FIG. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a CMOS analog amplifier circuit with a refresh function according to the present invention. CMO with refresh function of Figure 1
In the S analog amplifier circuit 101, the CMOS of FIG.
The configuration is such that the second switch SWV of the analog amplifier circuit 201 is removed, and the second switch SWRS is connected in parallel to the input capacitance Cin.

【0016】すなわち、CMOSアナログ増幅回路10
1の増幅段は、3個のCMOSインバータ11,12,
13が直列に接続されて構成され、アナログ入力信号A
inを受ける信号入力端子21は、第1のスイッチSW
Aを介して入力容量Cinの一端に接続され、入力容量
Cinの他端は、バイアス点10である初段のCMOS
インバータ11の入力端に接続されている。入力容量C
inには第2のスイッチSWRSが並列に接続されてい
る。最終段のCMOSインバータ13の出力端は、信号
出力端子23に接続されるとともに、帰還容量Cfを介
して初段のCMOSインバータ11の入力端に接続され
ている。また、帰還容量Cfには第3のスイッチSWR
Tが並列に接続されている。
That is, the CMOS analog amplifier circuit 10
One amplification stage has three CMOS inverters 11, 12,.
13 are connected in series, and the analog input signal A
signal input terminal 21 receiving the first switch SW
A is connected to one end of the input capacitor Cin via A, and the other end of the input capacitor Cin
It is connected to the input terminal of the inverter 11. Input capacitance C
The second switch SWRS is connected in parallel to in. The output terminal of the last-stage CMOS inverter 13 is connected to the signal output terminal 23 and to the input terminal of the first-stage CMOS inverter 11 via a feedback capacitor Cf. The feedback capacitance Cf has a third switch SWR.
T are connected in parallel.

【0017】リフレッシュ機能付きCMOSアナログ増
幅回路101の通常の動作時には、第1のスイッチSW
Aはオン、第2,第3のスイッチSWRS,SWRTは
オフの状態で使用され、リフレッシュ時には、リフレッ
シュ機能付きCMOSアナログ増幅回路101に電源電
圧Vddを供給した状態で、スイッチSWAをオフに、
スイッチSWRS,SWRTをオンに設定する。したが
って、リフレッシュ時において、入力容量Cinおよび
帰還容量Cfの両端の電位は、増幅段の出力端の電位と
同一となり、バイアス点10のチャージの蓄積はゼロと
なり、リフレッシュされる。そこで、スイッチSWR
S,SWRTをオフに設定し、スイッチSWAをオンに
設定すれば、バイアス点10が出力端のバイアス電圧
(通常Vdd/2ボルト)に設定された通常動作に再び
入ることができる。
During normal operation of the CMOS analog amplifier circuit 101 with refresh function, the first switch SW
A is on, and the second and third switches SWRS and SWRT are used in an off state. At the time of refreshing, the switch SWA is turned off while the power supply voltage Vdd is supplied to the CMOS analog amplifier circuit with refresh function 101.
Switches SWRS and SWRT are set to ON. Therefore, at the time of refreshing, the potentials at both ends of the input capacitor Cin and the feedback capacitor Cf become the same as the potential at the output terminal of the amplifier stage, the charge accumulation at the bias point 10 becomes zero, and the device is refreshed. Therefore, the switch SWR
If S and SWRT are set to OFF and the switch SWA is set to ON, the normal operation in which the bias point 10 is set to the output terminal bias voltage (normally Vdd / 2 volts) can be resumed.

【0018】上述の説明からも明らかなように、図1の
リフレッシュ機能付きCMOSアナログ増幅回路101
は、図6のリフレッシュ機能付きCMOSアナログ増幅
回路201のように、外部からリフレッシュ電圧Vre
fを印加する必要もなく、配線の引き回しを簡単にでき
る。また、出力端の電位がVdd/2からずれてもバイ
アス点10のチャージを完全にゼロにすることができ、
ひいてはCMOSアナログ増幅回路101は、最大のダ
イナミックレンジで作動することができる。
As is clear from the above description, the CMOS analog amplifier circuit 101 having a refresh function shown in FIG.
Is externally applied to the refresh voltage Vre like the CMOS analog amplifier circuit 201 having the refresh function in FIG.
There is no need to apply f, and wiring can be easily routed. In addition, even if the potential of the output terminal deviates from Vdd / 2, the charge at the bias point 10 can be made completely zero,
Consequently, the CMOS analog amplifier circuit 101 can operate with the maximum dynamic range.

【0019】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2を示す回路図である。図2のリフレッシュ機能付き
CMOSアナログ増幅回路102は、一端が2番目のC
MOSインバータ12の出力端に接続され、他端がそれ
ぞれ電源端Vdd(高電位)と電源端Vss(低電位)
とに接続された抵抗Rと容量Cとの直列回路である平衡
インピーダンスを図1の回路に追加したものである。こ
の平衡インピーダンスは、CMOSインバータ12のゲ
インの抑制及び高周波成分の抑制をするために設けられ
ているが、直流電流が流れないため消費電力を増加させ
ない。このような回路の場合にも、バイアス点10のチ
ャージの蓄積が問題となるので、この発明を適用して図
2のように構成することは有効である。この場合の動作
も図1の回路と同様である。
Embodiment 2 FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. The CMOS analog amplifier circuit 102 with a refresh function shown in FIG.
The power supply terminal Vdd (high potential) and the power supply terminal Vss (low potential) are connected to the output terminal of the MOS inverter 12 respectively.
1 is a circuit obtained by adding a balanced impedance, which is a series circuit of a resistor R and a capacitor C, connected to the circuit of FIG. This balanced impedance is provided to suppress the gain of the CMOS inverter 12 and suppress high-frequency components, but does not increase power consumption because no DC current flows. Even in the case of such a circuit, accumulation of charge at the bias point 10 poses a problem, so that the configuration shown in FIG. 2 by applying the present invention is effective. The operation in this case is the same as that of the circuit of FIG.

【0020】実施の形態3.図3はこの発明の実施の形
態3を示す回路図である。図3のリフレッシュ機能付き
CMOSアナログ増幅回路103は、抵抗と容量とを直
列に接続した回路を図1の回路のCMOSインバータ1
3の入出力間に接続したものである。この直列回路は、
CMOSインバータ13に対するネガティブフィードバ
ック回路となり、CMOSインバータ13のゲインを抑
制し、かつ回路全体のゲインをも抑制している。このよ
うな回路の場合もバイアス点10のチャージの蓄積が問
題になるのでこの発明のリフレッシュ方式を適用するこ
とは有効である。以上の回路例の説明においては、増幅
段は、CMOSインバータを3段用いているが、奇数段
であればこれ以上であっても構わない。また、これらの
回路は、集積回路(例えば、LSI)として一体化され
るのが好ましい。
Embodiment 3 FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention. The CMOS analog amplifier circuit 103 with a refresh function shown in FIG. 3 is a CMOS inverter 1 of the circuit shown in FIG.
3 is connected between the input and output. This series circuit
A negative feedback circuit for the CMOS inverter 13 suppresses the gain of the CMOS inverter 13 and also suppresses the gain of the entire circuit. Even in the case of such a circuit, accumulation of the charge at the bias point 10 becomes a problem, so that applying the refresh method of the present invention is effective. In the above description of the circuit example, three CMOS inverters are used as the amplification stages. However, any number of odd-numbered stages may be used. Further, these circuits are preferably integrated as an integrated circuit (for example, an LSI).

【0021】[0021]

【発明の効果】以上に詳述したように、第1の発明に係
わるリフレッシュ機能付きCMOSアナログ増幅回路
は、入力信号を受ける第1のスイッチと、一端に第1の
スイッチの出力を受ける入力容量と、入力容量に並列に
接続された第2のスイッチと、入力端が入力容量の他端
に接続され、入力容量を介して受けた入力信号を増幅し
論理反転して出力する増幅段と、増幅段の出力を増幅段
の入力に帰還する帰還容量と、帰還容量に並列に接続さ
れた第3のスイッチとを有し、増幅動作時においては、
第1のスイッチをオン、第2および第3のスイッチをオ
フにするが、リフレッシュ時においては、第1のスイッ
チをオフ、第2および第3のスイッチをオンにすること
により、リフレッシュ電圧を外部から印加する必要がな
く、配線の引き回しが単純になり、また、増幅段の出力
端の電位がデバイスプロセス等の変動により変化して
も、前記増幅段の入力端のチャージの蓄積をゼロにでき
るので、リフレッシュを良好に実行でき、ひいては最大
のダイナミックレンジをもって増幅動作を実行できると
いう効果がある。
As described in detail above, the CMOS analog amplifier circuit with refresh function according to the first invention has a first switch for receiving an input signal and an input capacitor for receiving an output of the first switch at one end. A second switch connected in parallel with the input capacitor, an input stage connected to the other end of the input capacitor, an amplification stage for amplifying an input signal received via the input capacitor, logically inverting the input signal, and outputting the inverted signal; It has a feedback capacitor that feeds back the output of the amplifier stage to the input of the amplifier stage, and a third switch connected in parallel with the feedback capacitor.
The first switch is turned on and the second and third switches are turned off. At the time of refreshing, the first switch is turned off, and the second and third switches are turned on, so that the refresh voltage is externally applied. It is not necessary to apply the voltage from the terminal, the wiring is simplified, and even if the potential of the output terminal of the amplifier stage changes due to a variation in device process or the like, the charge accumulation at the input terminal of the amplifier stage can be made zero. Therefore, there is an effect that the refresh operation can be performed well and the amplification operation can be performed with the maximum dynamic range.

【0022】また、第2の発明に係わるリフレッシュ機
能付きCMOSアナログ増幅回路においては、前記増幅
段は、奇数段のCMOSインバータ回路から構成されて
いるので、単純な回路で多段な増幅器を構成でき、ネガ
ティブフィードバックをかけるのが容易であり、前記奇
数段のCMOSインバータのうちの初段より後で最終段
より前のCMOSインバータの出力に一対のインピーダ
ンスよりなる平衡インピーダンスの一端が接続され、一
方のインピーダンスの他端は高電位の電源端に、他方の
インピーダンスの他端は、低電位の電源端にそれぞれ接
続されており、平衡インピーダンスによるゲイン調整と
協調して最大のダイナミックレンジをもって安定に増幅
動作を実行できるという効果がある。
Further, in the CMOS analog amplifier with refresh function according to the second aspect of the present invention, since the amplifying stage is constituted by an odd number of CMOS inverter circuits, a multistage amplifier can be constituted by a simple circuit. It is easy to apply negative feedback, and one end of a balanced impedance composed of a pair of impedances is connected to the output of the CMOS inverter after the first stage and before the last stage of the odd-numbered stage CMOS inverter, The other end is connected to the high-potential power supply end, and the other end of the other impedance is connected to the low-potential power supply end, and performs stable amplification with the maximum dynamic range in coordination with the gain adjustment by the balanced impedance. There is an effect that can be.

【0023】また、第3の発明に係わるリフレッシュ機
能付きCMOSアナログ増幅回路は、前記増幅段を奇数
段のCMOSインバータ回路から構成し、前記奇数段の
CMOSインバータのうちの初段より後で最終段より前
のCMOSインバータの入力に対して、最終段の出力を
抵抗と容量の直列回路を介してネガティブフィードバッ
クさせていることにより、最終段のネガティブフィード
バックの安定化と協働して最大のダイナミックレンジを
もって安定に増幅動作を実行できるという効果がある。
Further, in the CMOS analog amplifier with refresh function according to the third invention, the amplifying stage is constituted by an odd-numbered CMOS inverter circuit, and the odd-numbered CMOS inverter is arranged after the first stage and after the last stage. Since the output of the last stage is negatively fed back to the input of the previous CMOS inverter through a series circuit of a resistor and a capacitor, the maximum dynamic range is obtained in cooperation with the stabilization of the negative feedback of the last stage. There is an effect that the amplification operation can be executed stably.

【0024】また、第4の発明に係わるリフレッシュ機
能付きCMOSアナログ増幅回路は、増幅動作時には、
第1のスイッチをオン、第2および第3のスイッチをオ
フにし、リフレッシュ時には、第1のスイッチをオフ、
第2および第3のスイッチをオンにする制御手段を付加
しているので、自動的にリフレッシュを行うことが可能
である。
Further, the CMOS analog amplifier circuit with refresh function according to the fourth aspect of the present invention provides
The first switch is turned on, the second and third switches are turned off, and at the time of refreshing, the first switch is turned off,
Since the control means for turning on the second and third switches is added, it is possible to automatically perform refresh.

【0025】また、第5の発明に係わるリフレッシュ機
能付きCMOSアナログ増幅回路は、全体を集積回路と
して一体的に形成することにより取り扱いが容易とな
り、チップサイズも予め小型に設定することができる。
The CMOS analog amplifier circuit with refresh function according to the fifth aspect of the present invention can be easily handled by integrally forming the whole as an integrated circuit, and the chip size can be set to a small size in advance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明のリフレッシュ機能付きCMOSアナ
ログ増幅回路の実施の形態1を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a CMOS analog amplifier circuit with a refresh function according to a first embodiment of the present invention;

【図2】この発明の実施の形態2を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】この発明の実施の形態3を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図4】入出力の線形特性を補償し省電力型のCMOS
アナログ増幅回路の従来例を示す回路図である。
FIG. 4 is a power-saving CMOS that compensates for linear characteristics of input and output.
FIG. 9 is a circuit diagram illustrating a conventional example of an analog amplifier circuit.

【図5】図4の各CMOSインバータを詳細に示す回路
図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing each CMOS inverter of FIG. 4 in detail.

【図6】リフレッシュ機能付きCMOSアナログ増幅回
路の従来例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional example of a CMOS analog amplifier circuit with a refresh function.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 バイアス点 11,12,13 CMOSインバータ 21 信号入力端子 23 信号出力端子 101,102,103 リフレッシュ機能付きCM
OSアナログ増幅回路 Cin 入力容量 Cf 帰還容量 SWA 第1のスイッチ SWRS 第2のスイッチ SWRT 第3のスイッチ
Reference Signs List 10 bias point 11, 12, 13 CMOS inverter 21 signal input terminal 23 signal output terminal 101, 102, 103 CM with refresh function
OS analog amplifier circuit Cin input capacitance Cf feedback capacitance SWA first switch SWRS second switch SWRT third switch

フロントページの続き (72)発明者 樋口 浩 秋田県南秋田郡天王町天王字長沼64 アキ タ電子株式会社内 (72)発明者 戸舘 高広 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内 (72)発明者 寿 国梁 東京都世田谷区北沢三丁目5番18号 鷹山 ビル 株式会社鷹山内Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Higuchi 64 Naganonuma, Tenno-cho, Tenno-cho, Minamiakita-gun, Akita Prefecture Inside Akita Electronics Co., Ltd. (72) Inventor Kotobuki Kokuryo 3-5-18 Kitazawa, Setagaya-ku, Tokyo Takayama Building Takayamanai Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力信号を受ける第1のスイッチと、 一端に前記第1のスイッチの出力を受ける入力容量と、 前記入力容量に並列に接続された第2のスイッチと、 入力端が前記入力容量の他端に接続され、前記入力容量
を介して受けた入力信号を増幅し論理反転して出力する
増幅段と、 前記増幅段の出力を前記増幅段の入力に帰還する帰還容
量と、 前記帰還容量に並列に接続された第3のスイッチとを有
するリフレッシュ機能付きCMOSアナログ増幅回路。
A first switch for receiving an input signal; an input capacitor for receiving an output of the first switch at one end; a second switch connected in parallel to the input capacitor; An amplification stage connected to the other end of the capacitance, for amplifying and logically inverting and outputting an input signal received via the input capacitance, and a feedback capacitance for returning an output of the amplification stage to an input of the amplification stage; A CMOS analog amplifier circuit with a refresh function, comprising: a third switch connected in parallel to a feedback capacitor.
【請求項2】 請求項1記載のリフレッシュ機能付きC
MOSアナログ増幅回路において、 前記増幅段を奇数段のCMOSインバータ回路から構成
し、前記奇数段のCMOSインバータのうちの初段より
後で最終段より前のCMOSインバータの出力に一対の
インピーダンスよりなる平衡インピーダンスの一端が接
続され、一方のインピーダンスの他端は高電位の電源端
に、他方のインピーダンスの他端は、低電位の電源端に
それぞれ接続されたリフレッシュ機能付きCMOSアナ
ログ増幅回路。
2. A refresh function-equipped C according to claim 1,
In the MOS analog amplifier circuit, the amplification stage is constituted by an odd-numbered stage CMOS inverter circuit, and a balanced impedance including a pair of impedances is provided to an output of the CMOS inverter after the first stage and before the last stage among the odd-stage CMOS inverters. The other end of one impedance is connected to a high-potential power supply terminal, and the other end of the other impedance is connected to a low-potential power supply terminal.
【請求項3】 請求項1記載のリフレッシュ機能付きC
MOSアナログ増幅回路において、 前記増幅段を奇数段のCMOSインバータ回路から構成
し、前記奇数段のCMOSインバータのうちの初段より
後で最終段より前のCMOSインバータの入力に対し
て、最終段の出力を抵抗と容量の直列回路を介してネガ
ティブフィードバックさせているリフレッシュ機能付き
CMOSアナログ増幅回路。
3. The refresh function-equipped C according to claim 1,
In the MOS analog amplifying circuit, the amplifying stage is constituted by an odd-numbered stage CMOS inverter circuit, and an output of a last-stage CMOS inverter is provided in response to an input of a CMOS inverter after the first stage and before the last stage among the odd-numbered CMOS inverters. A CMOS analog amplifier circuit with a refresh function that provides negative feedback through a series circuit of a resistor and a capacitor.
【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
載のリフレッシュ機能付きCMOSアナログ増幅回路に
おいて、 増幅動作時には、前記第1のスイッチをオン、前記第2
および前記第3のスイッチをオフにし、リフレッシュ時
には、前記第1のスイッチをオフ、前記第2および前記
第3のスイッチをオンにする制御手段を付加したリフレ
ッシュ機能付きCMOSアナログ増幅回路。
4. The CMOS analog amplifier circuit with a refresh function according to claim 1, wherein said first switch is turned on and said second switch is turned on during an amplification operation.
A CMOS analog amplifier circuit with a refresh function, further comprising control means for turning off the third switch and turning off the first switch and turning on the second and third switches at the time of refreshing.
【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれかに記
載のリフレッシュ機能付きCMOSアナログ増幅回路に
おいて、 全体を集積回路として一体的に形成したリフレッシュ機
能付きCMOSアナログ増幅回路。
5. The CMOS analog amplifier with refresh function according to claim 1, wherein the whole of the CMOS analog amplifier with refresh function is integrally formed as an integrated circuit.
JP13401897A 1997-05-23 1997-05-23 CMOS analog amplifier circuit with refresh function Pending JPH10327023A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010170470A (en) * 2009-01-26 2010-08-05 Fujitsu Semiconductor Ltd Constant voltage generation circuit and regulator circuit

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JP2010170470A (en) * 2009-01-26 2010-08-05 Fujitsu Semiconductor Ltd Constant voltage generation circuit and regulator circuit

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