KR0147489B1 - Voltage Gain Amplifier Converts Single Input to Differential Output - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아날로그 스위치와 커패시터의 조합과 차동출력 증폭기를 이용하여 아날로그 단일 입력을 차동 출력으로 변환시키면서 전압이득을 조절하는 전압이득 증폭기에 관한 것으로, 스위치의 동작에 따라 위상은 서로 반대이고 크기는 같은 차동모드의 두 신호를 출력하는 단일입력 충전 및 방전수단(2); 반전 입력단과 비반전 입력단으로 상기 차동모드의 두 신호를 입력받아 서로 반대의 위상으로 크기를 증폭시켜 제 1 출력단과 제 2 출력단으로 출력하는 차동출력 연산증폭수단(1); 상기 차동출력 연산증폭수단(1)의 각 입력단과 출력단에 연결되어 스위치의 동작에 따라 충, 방전함으로서 입력전압을 전달하는 제 1 및 제 2 입력전압 전달수단(3,3'); 상기 제 1 및 제 2 입력전압 전달수단(3,3')의 각 양단에 연결되어 고주파수 잡음을 감쇠시키는 제 1 및 제 2 전압 홀드(hold)수단(4,4'); 상기 차동출력 연산증폭수단(1)의 두 출력을 입력받아 주어진 대역에서 안정하게 동작하도록 보상하여 제 1 및 제 2 출력전압(Vout+, Vout-)을 출력하는 주파수 보상수단(5); 을 구비하는 것을 특징으로 하여 차동출력 연산증폭기를 이용하여 단일 입력전압을 차동출력으로 내보냄으로써 오디오 CODEC의 ADC의 입력에서 요구하는 차동입력신호를 만들 수 있고, 저항기를 사용하지 않고 스위치와 커패시터의 조합으로 대치하여 집적시 칩면적을 감소시키는 효과가 있다.The present invention relates to a voltage gain amplifier that adjusts voltage gain by converting an analog single input into a differential output using a combination of an analog switch and a capacitor and a differential output amplifier. Single input charging and discharging means (2) for outputting two signals in differential mode; Differential output operational amplification means (1) receiving the two signals in the differential mode through an inverting input terminal and a non-inverting input terminal, amplifying the signals in opposite phases and outputting the magnitudes to the first output terminal and the second output terminal; First and second input voltage transfer means (3,3 ') connected to each input end and output end of the differential output operational amplifier means (1) to transfer an input voltage by charging and discharging according to an operation of a switch; First and second voltage hold means (4,4 ') connected to both ends of the first and second input voltage transfer means (3,3') to attenuate high frequency noise; Frequency compensating means (5) for receiving two outputs of the differential output operational amplifying means (1) and compensating for stable operation in a given band to output first and second output voltages (V out + , V out- ); By using a differential output operational amplifier to send a single input voltage to the differential output to produce a differential input signal required by the input of the ADC of the audio codec, a combination of a switch and a capacitor without using a resistor It has the effect of reducing the chip area during integration.
Description
제1도는 종래의 아날로그 신호처리용 전압이득 증폭기의 개념적인 구조도.1 is a conceptual structural diagram of a conventional voltage gain amplifier for analog signal processing.
제2도는 종래의 프로그래밍이 가능한 전압이득 증폭기의 구성도.2 is a block diagram of a conventional programmable voltage gain amplifier.
제3도는 종래의 단일입력을 차동출력으로 변환시키는 전압이득 증폭기의 구성도.3 is a configuration diagram of a voltage gain amplifier for converting a conventional single input into a differential output.
제4도는 본 발명의 일실시예에 따른 전압이득 증폭기의 회로도.4 is a circuit diagram of a voltage gain amplifier according to an embodiment of the present invention.
제5도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압이득 증폭기의 회로도.5 is a circuit diagram of a voltage gain amplifier according to another embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 차동출력 연산증폭기 2 : 단일입력 충전 및 방전부1: Differential output operational amplifier 2: Single input charging and discharging unit
3,3' : 입력전압 전달부 4,4' : 전압홀드부3,3 ': input voltage transmitter 4,4': voltage hold
5 : 주파수 보상부5: frequency compensation unit
본 발명은 아날로그 스위치와 커패시터의 조합과 차동출력 증폭기를 이용하여 아날로그 단일 입력을 차동 출력으로 변환시키면서 전압이득을 조절하는 전압이득 증폭기에 관한 것이다.The present invention relates to a voltage gain amplifier for controlling voltage gain while converting an analog single input into a differential output using a combination of an analog switch and a capacitor and a differential output amplifier.
멀티미디어 오디오(Multimedia Audio) CODEC(COder/DECoder;이하 CODEC라 칭함) 및 통신용 CODEC을 위해 오버샘플링(oversampling) 방식을 채택하는 아날로그-디지털 변환기(Analog-to-Digital Converter; 이하 ADC라 함)에서는 아날로그 신호를 입력으로 하는 시그마-델타 변조기(sigma-delta modulator)를 사용하는데, 이때 위하여 전압이득 증폭기와, 동적범위(dynamic range) 및 전원잡음 제거비(power supply rejection ratio)를 향상시키기 위하여 차동 입력(fully-differential input)을 필요로 한다.In analog-to-digital converters (ADCs), which adopt an oversampling scheme for multimedia audio CODECs (COder / DECoder; CODECs) and communication CODECs. A sigma-delta modulator is used to input the signal, which includes a voltage gain amplifier and a differential input to fully improve the dynamic range and power supply rejection ratio. -differential input is required.
제1도는 종래의 아날로그 신호처리용 전압이득 증폭기의 개념적인 구조도, 제2도는 종래의 프로그래밍이 가능한 전압이득 증폭기의 구성도, 제3도는 종래의 단일입력을 차동출력으로 변환시키는 전압이득 증폭기의 구성도로서, A는 연산증폭기,은 저항기,는 스위치를 각각 나타낸다.1 is a conceptual structural diagram of a conventional voltage gain amplifier for analog signal processing, FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional programmable voltage gain amplifier, and FIG. 3 is a diagram of a voltage gain amplifier converting a conventional single input into a differential output. As a diagram, A is an operational amplifier, Silver resistor, Each represents a switch.
도면에 도시된 바와 같이 연산증폭기는 입력전압(Vin)이 임피던스(Z1)를 통하여 연산증폭기(A)의 반전 입력단(-)으로 입력되고, 출력전압(Vout)은 임피던스 (Z2)를 통하여 연산증폭기(A)의 상기 반전 입력단(-)에 궤환입력(feedback)되며, 비반전 입력단은 접지되어 있다.As shown in the figure, the operational amplifier inputs the input voltage V in to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier A through the impedance Z 1 , and the output voltage V out is the impedance Z 2 . Through feedback to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier (A) through, the non-inverting input terminal is grounded.
여기서 상기 두 임피던스(Z1,Z2)를 각각 저항기 R1,R2라 하되 R1R2일 때, 전압 이득은,Here, when the two impedances Z 1 and Z 2 are referred to as resistors R 1 and R 2 , respectively, and R 1 R 2 , the voltage gain is
가 된다. 즉, 출력전압은 입력전압을 반전시켜 R2/ R1만큼 증폭되어 나온다. 그리고, 전압이득을 변화시키고자 할 때는 제2도와 같이 N비트 디코더가 N비트 디지털 신호를 디코드하여 이 디코드된 신호로 전압이득 증폭기의 스위치를 적절히 선택함으로서 원하는 전압이득을 출력으로 내보낼 수 있다.Becomes That is, the output voltage is amplified by R 2 / R 1 by inverting the input voltage. In order to change the voltage gain, the N-bit decoder decodes the N-bit digital signal as shown in FIG. 2 to decode the decoded signal. By properly selecting the switch of the low-voltage gain amplifier, the desired voltage gain can be output to the output.
그러나, 이러한 전압이득 증폭기는 시그마-델타 변조기를 위한 차동입력으로 사용될 수 없으므로 제3도와 같이 이득이 -1인 반전증폭기가 더 필요하게 된다. 따라서, 이러한 종래의 기술은 추가의 반전증폭기 및 저항 집적으로 인해 많은 칩면적을 차지하는 문제점이 있다.However, such a voltage gain amplifier cannot be used as a differential input for a sigma-delta modulator, so an inverting amplifier with a gain of -1 is needed as shown in FIG. Thus, this conventional technique has the problem of occupying a large chip area due to the additional inverting amplifier and resistance accumulation.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 단일 입력전압으로부터 차동 출력을 생성하며, 집적도 또한 향상시킨 단일 입력을 차동 출력으로 변환하는 전압이득 증폭기를 제공함에 그 목적이 있다.Disclosure of Invention The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide a voltage gain amplifier that generates a differential output from a single input voltage and converts a single input to a differential output with improved integration. .
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제1 입력단 및 제2 입력단을 통해 두 신호를 입력받아 반전증폭시켜 각각 출력하는 차동 연산증폭수단; 입력전압을 충/방전한 제1 신호를 차동 연산증폭수단의 제1 입력단으로 출력하는 제1 단일입력 충/반전 수단; 상기 입력전압을 충/방전한 제2 신호를 상기 차동 연산증폭수단의 제2 입력단으로 출력하되, 상기 제2 신호의 위상이 상기 제1 신호의 위상과 반대가 되도록 충/방전하는 제2 단일입력 충/방전 수단; 상기 차동 연산증폭수단의 제1 입력단과, 상기 제1 출력단 간에 접속되어 스위칭 동작에 따라 상기 제1 신호를 전달하는 제1 입력전압 전달 수단; 상기 차동 연산증폭수단의 제2 입력단과, 상기 제2 출력단 간에 접속되어 스위칭 동작에 따라 상기 제2 신호를 전달하는 제2 입력전압 전달 수단; 및 주어진 대역 내에서 안정적으로 동작하는 상기 차동 연산증폭수단의 상기 증폭된 제1 및 제2 신호를 출력하기 위한 상기 주파수 보상수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the differential operational amplification means for receiving the two signals through the first input terminal and the second input terminal and amplified and outputted; First single input charging / reversing means for outputting a first signal charged / discharged to an input voltage to a first input terminal of the differential operational amplifier means; A second single input configured to output a second signal charged / discharged to the input voltage to a second input terminal of the differential operational amplifier, and to charge / discharge the phase of the second signal to be opposite to the phase of the first signal; Charging / discharging means; First input voltage transfer means connected between a first input end of the differential operational amplifier and the first output end to transfer the first signal according to a switching operation; Second input voltage transfer means connected between a second input end of the differential operational amplifier and the second output end to transfer the second signal according to a switching operation; And said frequency compensating means for outputting said amplified first and second signals of said differential operational amplification means operating stably within a given band.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;
제4도는 본 발명의 일실시예에 따른 전압이득 증폭기의 회로도, 제5도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압이득 증폭기의 회로도로서, 1은 차동출력 연산증폭기, 2는 단일입력 충전 및 방전부, 3,3'은 입력전압 전달부, 4, 4'는 전압홀드부, 5는 주파수 보상부를 각각 나타낸다.4 is a circuit diagram of a voltage gain amplifier according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a circuit diagram of a voltage gain amplifier according to another embodiment of the present invention, 1 is a differential output operational amplifier, 2 is a single input charging and discharging unit , 3, 3 'is an input voltage transmission unit, 4, 4' is a voltage holding unit, 5 is a frequency compensation unit.
도면에 도시된 바와 같이 단일입력 충전 및 방전부(2)는 스위치의 동작에 따라 단일 입력의 입력전압(Vin)을 위상이 서로 다르게 충전 및 방전하는 제 1 및 제 2 충/방전부를 구비하여 위상은 서로 반대이고 크기는 같은 차동모드의 두 신호를 출력하고, 차동출력 연산증폭기(1)는 반전 입력단과 비반전 입력단으로 상기 차동모드의 두 신호를 입력받아 서로 반대의 위상으로 크기를 증폭시켜 제 1 출력단과 제 2 출력단으로 출력한다.As shown in the figure, the single input charging and discharging unit 2 includes first and second charging / discharging units for charging and discharging the input voltage V in of the single input in different phases according to the operation of the switch. It outputs two signals of the same differential mode with the opposite phases and the same magnitude, and the differential output operational amplifier 1 receives the two signals of the differential mode from the inverting input terminal and the non-inverting input terminal and amplifies the magnitudes in opposite phases. Output to the first output terminal and the second output terminal.
입력전압 전달부(3,3')는 상기 차동출력 연산증폭기(1)의 각 입력단과 출력단에 연결되어 스위치의 동작에 따라 충, 방전함으로서 입력전압을 전달하고, 전압홀드(hold)부(4,4')는 상기 각 입력전압 전달부(3,3')의 양단에 연결되어 고주파수 잡음을 감쇠시키며, 주파수 보상부(5)는 상기 차동출력 연산증폭기(1)의 두 출력을 입력받아 주어진 대역에서 안정하게 동작하도록 보상한 제 1 및 제 2 출력전압을 출력한다.The input voltage transmitters 3 and 3 'are connected to each input terminal and output terminal of the differential output operational amplifier 1 to transfer the input voltage by charging and discharging according to the operation of the switch, and the voltage hold unit 4 4 ') is connected to both ends of each of the input voltage transmitters 3 and 3' to attenuate high frequency noise, and the frequency compensator 5 receives two outputs of the differential output operational amplifier 1, First and second output voltages compensated for stable operation in the band Outputs
제4도에서 상기 단일입력 충전 및 방전부(2)의 제 1 충/방전부는, 상기 입력 전압(Vin)을 스위칭하는 스위치()와, 일측이 상기 스위치(S11)에 연결되는 샘플링 커패시더(CS+)와, 상기 샘플링 거패시터(CS+)와 타측과 자동출력 연산증폭기(1)의 반전 입력단 사이에 연결되는 스위치(S21)와, 상기 샘플링 거패시터(CS+)의 일측과 접지 사이에 접속되는 스위치(S22)와, 상기 샘플링 커패시터(CS+)의 타측과 접지 사이에 접속되는 스위치(S12)를 구비하고, 상기 제 2 충/방전부는 상기 입력전압(Vin)을 스위칭하는 스위치(S13)와, 상기 스위치(S13)와 차동출력 연산증폭기(1)의 비반전 입력단 사이에 접속되는 스위치(S23)와, 상기 두 스위치(S13,S23)사이에 일측이 접속되는 샘플링 커패시터(CS-)와, 상기 샘플링 커패시터(CS-)의 타측과 접지 사이에 접속되되 병렬로 연결되는 스위치(S24,S14)를 구비한다.In FIG. 4, the first charging / discharging unit of the single input charging and discharging unit 2 includes a switch for switching the input voltage V in , and a sampling capacitor having one side connected to the switch S 11 . A switch S 21 connected between a seeder C S + , the sampling capacitor C S + , the other side, and an inverting input terminal of the automatic output operational amplifier 1, and one side of the sampling capacitor C S + . And a switch S 22 connected between the ground and the ground, and a switch S 12 connected between the other side of the sampling capacitor C S + and the ground, wherein the second charge / discharge unit includes the input voltage V in. Switch (S 13 ) for switching), a switch (S 23 ) connected between the switch (S 13 ) and the non-inverting input terminal of the differential output operational amplifier (1), and the two switches (S 13 , S 23 ). and a sampling capacitor (C S-) which one side is connected between the bottle doedoe connected between the other side and the ground of the sampling capacitor (C S-) And a switch (S 24, S 14) through to.
입력전압 전달부(3,3')는 상기 차동출력 연산증폭기(1)의 입력단에 연결되는 스위치(S25,S27)와, 상기 스위치(S25,S27)에 일측이 접속되는 커패시터(CH+,CH-)와, 상기 커패시터(CH+,CH-)의 타측과 차동출력 연산증폭기(1)의 출력단 사이에 접속되는 스위치(S26,S28)와, 상기 커패시터(CH+,CH-)의 일측과 접지 사이에 접속되는 스위치(S15,S17)와, 상기 커패시터(CH+,CH-)의 타측과 접지 사이에 접속되는 스위치(S16,S18)를 구비하되, 입력전압 전달부(3)는 차동출력 연산증폭기(1)의 반전 입력단과 제 1 출력단에 연결되고, 입력전압 전달부(3')는 차동출력 연산증폭기(1)의 비반전 입력단과 제 2 출력단에 연결된다.The input voltage transmitters 3 and 3 'include switches S 25 and S 27 connected to the input terminals of the differential output operational amplifier 1 and capacitors having one side connected to the switches S 25 and S 27 . C H + and C H- , switches S 26 and S 28 connected between the other side of the capacitors C H + and C H- and the output terminals of the differential output operational amplifier 1, and the capacitor C H +. , C switch being connected between one side and the ground of H-) (S 15, S 17 ) and the capacitor (C H +, switch connected between the other side and the ground of the C H-) (S 16, S 18) the The input voltage transmitter 3 is connected to the inverting input terminal and the first output terminal of the differential output operational amplifier 1, and the input voltage transmission unit 3 'is connected to the non-inverting input terminal of the differential output operational amplifier 1. Is connected to the second output terminal.
전압홀드부(4)는 일측이 상기 차동출력 연산증폭기(1)의 반전 입력단과 스위치(S25) 사이에 접속되고 타측디 상기 차동출력 연산증폭기(1)의 제 1 출력단과 스위치(S26) 사이에 접속되는 커패시터터(CF+)를 구비하며, 전압홀드부(4')는 일측이 상기 차동출력 연산증폭기(1)의 비반전 입력단과 스위치(S27) 사이에 접속되고 타측이 상기 차동출력 연산증폭기(1)의 제 2 출력단과 스위치(S28)사이에 접속되는 커패시터(CF-)를 구비한다.One side of the voltage holding part 4 is connected between the inverting input terminal of the differential output operational amplifier 1 and the switch S 25 , and the other side of the voltage holding part 4 is connected to the first output terminal of the differential output operational amplifier 1 and the switch S 26 . Capacitor C F + is connected between the voltage holding section 4 'is connected at one side between the non-inverting input terminal of the differential output operational amplifier 1 and the switch (S 27 ) and the other side is the differential A capacitor C F− is connected between the second output terminal of the output operational amplifier 1 and the switch S 28 .
주파수 보상부(5)는 상기 차동출력 연산증폭기(1)의 제 1 출력단과 접지 사이에 접속되는 커패시터(CC+)와, 상기 차동출력 연산증폭기(1)의 제 2 출력단과 접지 사이에 접속되는 커패시터(CC-)를 구비한다.The frequency compensator 5 includes a capacitor C C + connected between the first output terminal of the differential output operational amplifier 1 and a ground, and a second output terminal of the differential output operational amplifier 1 and a ground connected to the ground. Capacitor C C - is provided.
상기와 같이 구성되는 본 발명에서 다수의 스위치 S11~S18과, S21~S28은 트랜스미션 게이트(transmission gate) 또는 NMOS 트랜지스터로서, 게이트에 가해지는 클럭에 의해 서로 상반되게 '온', '오프'된다(즉, S11~S18이 '온'될 때 S21~S28은 '오프', S11~S18이 '오프'될 때 S21~S28은 '온'되며, 클럭 주파수 fc는 동일하다).In the present invention configured as described above, the plurality of switches S 11 to S 18 and S 21 to S 28 are transmission gates or NMOS transistors, which are 'on' and 'compact' with each other by a clock applied to the gate. 'is (that is, S 11 ~ S 18 "off" when the S 21 ~ S 28 is' on 'S 21 ~ S 28 is when' is oN "" is, S 11 ~ S 18, the off-off, a clock Frequency fc is the same).
단일입력 충전 및 방전부(2)에서 스위치(S11~S14)가 '온'될 때 샘플링 커패시터CS+와 CS-에 각각 입력전압(Vin)에서 접지전압(Vref)을 뺀 전압이 충전되고, 그동안 입력전압 전달부(3,3')의 커패시터 CH+와 CH-양단전압은 0V가 된다. 스위치(S11~S14)가 '오프'되고 스위치(S21~S24)가 '온'되면 커패시터 CS+와 CS-에 충전된 전압(Vin-Vref)은 차동출력 연산증폭기(1)의 반전, 비반전 입력단에 입력된다.When the switches S 11 to S 14 are 'on' in the single input charging and discharging unit 2, the voltages of the sampling capacitors C S + and C S- minus the input voltage (V in ) minus the ground voltage (V ref ), respectively. Is charged, and the voltages between the capacitors C H + and C H- of the input voltage transfer parts 3 and 3 'become 0V. When the switches S 11 to S 14 are 'off' and the switches S 21 to S 24 are on, the voltage (V in -V ref ) charged to the capacitors C S + and C S- is the differential output operational amplifier ( It is input to the inverting and non-inverting input terminal of 1).
이때 입력단에 가해지는 전압은 극성이 서로 반대이며, 차동출력 연산증폭기(1)의 입력단과 출력단에 연결된 입력전압 전달부(3,3')의 커패시터 CH+와 CH-에 의해 방전하게 된다.In this case, the voltages applied to the input terminals are opposite in polarity, and are discharged by the capacitors C H + and C H− of the input voltage transfer units 3 and 3 'connected to the input terminal and the output terminal of the differential output operational amplifier 1.
따라서, 입력전압 대 출력전압의 비는,Therefore, the ratio of input voltage to output voltage is
가 되어 CS+CH+(CS+= CS-, CH+= CH-)일 때 전압이 증폭되어 나오게 된다.The voltage is amplified when C S + C H + (C S + = C S- , C H + = C H- ).
상기 증폭되어 출력되는 신호는 고주파수 잡음이 많이 섞여있는데, 전압홀드부(4,4')의 커패시터 CF+와 CF-에 의해 차단주파수가 각각The amplified output signal is mixed with a lot of high frequency noise, and the cutoff frequencies are respectively caused by the capacitors C F + and C F- of the voltage holding part 4,4 '.
인 특성을 얻게되므로 고주파수 잡음을 감쇠시킬 수 있다. 한편, 주파수 보상부(5)의 커패시터 CC+와 CC-는 차동출력 연산증폭기(1)가 주어진 대역 내에서 안정하게 동작하도록 한다.Phosphorus characteristic can be obtained to attenuate high frequency noise. On the other hand, the capacitors C C + and C C- of the frequency compensator 5 allow the differential output operational amplifier 1 to operate stably within a given band.
제5도는 제4도를 이용하여 4비트 디지털 신호가 디코더에 의해 디코딩된 스위치 제어신호로 스위치를 '온' '오프'시킴으로서, '0'에서 '+22.5' 데시벨(dB)까지 +1.5dB 간격으로 16가지의 전압이득을 조절할 수 있는 전압이득 증폭기의 회로도이다.FIG. 5 is a + 1.5dB interval from '0' to '+22.5' decibels (dB) by turning the switch on and off with a switch control signal where a 4-bit digital signal is decoded by the decoder using FIG. This is a circuit diagram of a voltage gain amplifier that can adjust 16 voltage gains.
도면에 도시된 바와 같이 단일입력 충전 및 방전부(2)는 4개의 제 1 및 제 2 충/방전부가 각각 병렬로 연결되고, 입력전압 전달부(3,3)역시 각각 4단으로 병렬연결된다.As shown in the figure, the single input charging and discharging unit 2 is connected to four first and second charging and discharging units in parallel, respectively, and the input voltage transfer units 3 and 3 are also connected in parallel to each of four stages. .
그리고 상기 단일입력 충전 및 방전부(2)와 입력전압 전달부(3,3')의 커패시터(C1H,C2H,C3H,C4H,C1S,C2S,C3S,C4S)의 값은 다음과 같은 관계로 설정된다.And the capacitors C1 H , C2 H , C3 H , C4 H , C1 S , C2 S , C3 S , C4 S of the single input charge and discharge unit 2 and the input voltage transfer unit 3, 3 ′. The values are set in the following relationship.
C1H= C2H C1 H = C2 H
C3H= 2C1H C3 H = 2C1 H
C4H= 4C1H C4 H = 4C1 H
C1S= C1H+ C2H+ C3H+ C4H= 8C1H C1 S = C1 H + C2 H + C3 H + C4 H = 8C1 H
C2S= 0.1885·C1S C2 S = 0.1885C1 S
C3S= 0.22404·C1S C3 S = 0.22404, C1 S
C4S= 0.26626·C1S C4 S = 0.26626C1 S
이때 4비트 디지털 신호를 디코드하여 조절된 클럭은 각각의 스위치를 상기 제4도와 같이 '온','오프'하게 되는데, 예를 들어 0dB의 이득을 얻기 위해서는 스위치 1S11~1S14, 1S21~1S24, 1S15~1S18, 1S25~1S28, 2S15~2S18, 2S25~2S28, 3S15~3S18, 3S25~3S28, 4S15~4S18, 4S25~4S28이 각각 동작하게 된다. 여기서 1S11~1S14, 1S15~1S18, 2S15~2S18, 3S15~3S18, 4S15~4S18과 1S21~1S24, 1S25~1S28, 2S25~2S28, 3S25~3S28, 4S25~4S28은 서로 다른 위상의 클럭으로 동작된다(상기 스위치를 일반화시키면 NScn으로 N은 연결되는 단의 수, c는 클럭위상, n은 스위치 번호를 의미한다).At this time, the clock adjusted by decoding the 4-bit digital signal turns each switch 'on' and 'off' as shown in FIG. 4. For example, to obtain a gain of 0 dB, the switches 1S 11 to 1S 14 and 1S 21 to 1S 24 , 1S 15 ~ 1S 18 , 1S 25 ~ 1S 28 , 2S 15 ~ 2S 18 , 2S 25 ~ 2S 28 , 3S 15 ~ 3S 18 , 3S 25 ~ 3S 28 , 4S 15 ~ 4S 18 , 4S 25 ~ 4S 28 Each of these will work. Where 1S 11 ~ 1S 14 , 1S 15 ~ 1S 18 , 2S 15 ~ 2S 18 , 3S 15 ~ 3S 18 , 4S 15 ~ 4S 18 and 1S 21 ~ 1S 24 , 1S 25 ~ 1S 28 , 2S 25 ~ 2S 28 , 3S 25 to 3S 28 and 4S 25 to 4S 28 are operated with clocks of different phases (when generalizing the switch, N means the number of stages connected to NScn, c means clock phase, and n means switch number).
따라서 차동출력 전압이득은,Therefore, the differential output voltage gain is
가 된다. 상기와 같은 방법으로 클럭을 조정하게 되면 다음의 [표1]과 같은 이득을 얻을 수 있다.Becomes If the clock is adjusted in the same manner as described above, a gain as shown in [Table 1] can be obtained.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above-described preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
상기한 바와 같이 본 발명은, 차동출력 증폭기를 사용하고, 저항 대신에 스위치와 커패시터를 사용함으로써, 출력전압을 차동출력으로 내보냄으로써 오디오 CODEC의 ADC의 입력에서 요구하는 차동입력신호를 만들 수 있고, 저항기를 사용하지 않고 스위치와 커패시터의 조합으로 대치하여 집적시 칩면적을 감소시키는 성능 향상의 효과가 있을 수 있다.As described above, according to the present invention, by using a differential output amplifier and using a switch and a capacitor instead of a resistor, by outputting the output voltage to the differential output, it is possible to make a differential input signal required at the input of the ADC of the audio codec, It can be replaced by a combination of switches and capacitors without the use of resistors, resulting in performance improvements that reduce chip area during integration.
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