(57)【要約】【課題】増幅器の電源ラインから入り込むノイズに起因するホールド電位の変動を効果的に抑制し得る構成を提供する。【解決手段】電子装置１は、フィルタ部３及び増幅器５によってサンプルホールド回路が構成されている。増幅器５は、電源部６０からの電力が供給される高電位側の第１電源経路２１と低電位側の第２電源経路２２とにそれぞれ接続されて外部からの電源供給を受け、フィルタ部３側からの信号が入力される入力端子５ａと、出力端子５ｃとを備えており、入力端子５ａに入力される信号に応じた信号を出力端子５ｃから出力する構成となっている。そして、増幅器５の入力端子５ａとグランド経路ＧＮＤとの間には、キャパシタＣｓｈと直列に接続される第２抵抗部Ｒ２が設けられている。【選択図】図２
2015138560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号入力経路（７）と、
前記信号入力経路（７）を導通状態と非導通状態とに切り替えるスイッチ（ＳＷ）と、
第１抵抗部（Ｒ１）とキャパシタ（Ｃｓｈ）とを備え、前記第１抵抗部（Ｒ１）の一端部が前記スイッチ（ＳＷ）側に接続され、前記キャパシタ（Ｃｓｈ）の第１電極が前記第１抵抗部（Ｒ１）の他端部側に接続され、前記キャパシタ（Ｃｓｈ）の第２電極がグランド経路（ＧＮＤ）側に接続されてなるフィルタ部（３，２０３，４０３）と、
前記フィルタ部（３，２０３，４０３）側からの信号が入力される入力端子（５ａ）と、出力端子（５ｃ）とを備え、電源部（６０）からの電力が供給される高電位側の第１電源経路（２１）と低電位側の第２電源経路（２２）とにそれぞれ接続されて外部からの電源供給を受けて動作し、前記入力端子（５ａ）に入力される信号に応じた信号を前記出力端子（５ｃ）から出力する増幅器（５）と、
前記入力端子（５ａ）と前記グランド経路（ＧＮＤ）との間において前記キャパシタ（Ｃｓｈ）と直列に接続される１又は複数の第２抵抗部（Ｒ２）と、
を有することを特徴とする電子装置（１，２０１，３０１，４０１，５０１）。
【請求項２】
少なくとも前記第２抵抗部（Ｒ２）の一部が、前記第１抵抗部（Ｒ１）の前記他端部及び前記キャパシタ（Ｃｓｈ）の前記第１電極と、前記入力端子（５ａ）との間に介在していることを特徴とする請求項１に記載の電子装置（１，２０１，５０１）。
【請求項３】
少なくとも前記第２抵抗部（Ｒ２）の一部が、前記フィルタ部（２０３，４０３）において前記第１抵抗部（Ｒ１）の前記他端部と前記グランド経路（ＧＮＤ）との間に介在するフィルタ抵抗部（Ｒｓｈ２）として構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子装置（２０１，３０１，４０１）。
【請求項４】
前記第１抵抗部（Ｒ１）の抵抗値が、前記フィルタ抵抗部（Ｒｓｈ２）の抵抗値よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の電子装置（２０１，３０１，４０１）。
【請求項５】
前記電源部（６０）と前記増幅器（５）との間には、第２フィルタ部（３０）が設けられ、
前記第２フィルタ部（３０）は、特定周波数のときに最も信号の通過率が大きくなる構成であり、
前記特定周波数の信号が伝達される場合での前記増幅器（５）における前記入力端子（５ａ）と前記第２電源経路（２２）との間のインピーダンスよりも、前記特定周波数の信号が伝達される場合での前記入力端子（５ａ）から前記第２抵抗部（Ｒ２）及び前記キャパシタ（Ｃｓｈ）を介して前記グランド経路（ＧＮＤ）に至るまでのインピーダンスのほうが大きくなっていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子装置（１，２０１，３０１，４０１，５０１）。
【請求項６】
一方が前記第１電源経路（２１）に接続されると共に他方が低電位経路（ＧＮＤ）に接続されたバイパスコンデンサ（３７）と、前記電源部（６０）と増幅器（５）との間に介在するコイル成分とを備えた第２フィルタ部（３０）を有し、
前記第２フィルタ部（３０）の共振周波数で信号が伝達される場合での前記増幅器（５）における前記入力端子（５ａ）と前記第２電源経路（２２）との間のインピーダンスよりも、前記共振周波数で信号が伝達される場合での前記入力端子（５ａ）から前記第２抵抗部（Ｒ２）及び前記キャパシタ（Ｃｓｈ）を介して前記グランド経路（ＧＮＤ）に至るまでのインピーダンスのほうが大きくなっていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子装置（１，２０１，３０１，４０１，５０１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、各種のサンプルホールド回路が提供されている。例えば、特許文献１には、外部からの制御信号によって作動し、入力信号ａをオンまたはオフするスイッチ素子１と、スイッチ素子１のオン時に入力信号ａをサンプリングし、オフ時にサンプリングした信号をホールドするキャパシタ４とを有するサンプルホールド回路が開示されている。このサンプルホールド回路では、スイッチ素子１とキャパシタ４との間に抵抗器２が接続され、抵抗器２とキャパシタ４により入力信号に重畳するＡＣノイズを除去するためのローパスフィルタを構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０７４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、増幅器を用いたサンプルホールド回路では、増幅器の電源ラインから入り込むノイズによってキャパシタでのホールド電位を変動させてしまい、正確なホールド動作を阻害してしまうという問題がある。
【０００５】
例えば、図１１に示すサンプルホールド回路８０は、抵抗８２とキャパシタ８３からなるＲＣフィルタ８７がオペアンプ８５の非反転入力端子に接続され、スイッチ８１のオンオフによってサンプルモードとホールドモードの切り替えが行われるようになっている。そして、ＲＣフィルタ８７のキャパシタ８３がホールド用のキャパシタとして機能しており、オペアンプ８５の反転入力端子が出力端子に接続され、ボルテージフォロア形式のバッファ部が構成されている。この種のサンプルホールド回路８０では、オペアンプ８５に対して電源電圧を印加するための電源ラインにノイズ抑制用のフィルタを設けることで、電源ラインから入り込む高周波ノイズを低減することができるが、単に電源ラインにフィルタを設けただけでは、フィルタが十分に機能しない周波数のノイズが入り込んだ場合が問題となる。例えば、図１１の例では、リードフレーム９１やボンディングワイヤ９２の寄生コイル成分とバイパスコンデンサ９５とによってＬＣフィルタが構成され、高周波ノイズの抑制が図られているが、このＬＣフィルタの共振周波数となる外来ノイズが入り込んだ場合、ＬＣフィルタでは十分にノイズを除去できないため、高周波ノイズがオペアンプ８５内に入り込んでしまうことになる。そして、このような高周波ノイズが入り込むと、ノイズ電流が、図１１の破線Ｎのように非反転端子を介してホールド用のキャパシタ８３に入り込み、キャパシタ８３のホールド電位を大きく変動させてしまうことになる。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、増幅器の電源ラインから入り込むノイズに起因するホールド電位の変動を効果的に抑制し得る構成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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、図１等に例示されるように、
信号入力経路（７）と、
前記信号入力経路（７）を導通状態と非導通状態とに切り替えるスイッチ（ＳＷ）と、
第１抵抗部（Ｒ１）とキャパシタ（Ｃｓｈ）とを備え、前記第１抵抗部（Ｒ１）の一端部が前記スイッチ（ＳＷ）側に接続され、前記キャパシタ（Ｃｓｈ）の第１電極が前記第１抵抗部（Ｒ１）の他端部側に接続され、前記キャパシタ（Ｃｓｈ）の第２電極がグランド経路（ＧＮＤ）側に接続されてなるフィルタ部（３，２０３，４０３）と、
前記フィルタ部（３，２０３，４０３）側からの信号が入力される入力端子（５ａ）と、出力端子（５ｃ）とを備え、電源部（６０）からの電力が供給される高電位側の第１電源経路（２１）と低電位側の第２電源経路（２２）とにそれぞれ接続されて外部からの電源供給を受けて動作し、前記入力端子（５ａ）に入力される信号に応じた信号を前記出力端子（５ｃ）から出力する増幅器（５）と、
前記入力端子（５ａ）と前記グランド経路（ＧＮＤ）との間において前記キャパシタ（Ｃｓｈ）と直列に接続される１又は複数の第２抵抗部（Ｒ２）と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、増幅器（５）の入力端子（５ａ）とグランド経路（ＧＮＤ）との間において、キャパシタ（Ｃｓｈ）と直列に１又は複数の第２抵抗部（Ｒ２）が接続されている。このように構成されているため、入力端子（５ａ）とグランド経路（ＧＮＤ）との間のインピーダンスを相対的に高めることができる。このため、仮に第１電源経路（２１）から増幅器（５）の内部にノイズ信号が入り込んだとしても、入力端子（５ａ）を介してキャパシタ（Ｃｓｈ）に流れ込むノイズ電流を低減することができる。よって、ノイズ電流に起因するキャパシタ（Ｃｓｈ）での電位変動を抑えることができ、信号入力経路の信号をより正確に反映した精度の高い出力が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る電子装置を概略的に例示する概略図である。
【図２】図２は、図１の電子装置の等価回路を概略的に例示する回路図である。
【図３】図３は、図１の電子装置における増幅器の内部構成等を示す説明図である。
【図４】図４は、図３の回路において、増幅器の非反転入力端子とグランドとの間の接続、及び高電位側の電源経路と非反転入力端子との間の接続を抵抗及びコンデンサに置き換えて簡略的に示す回路図である。
【図５】図５は、伝送信号の周波数とインピーダンスとの関係を例示するグラフである。
【図６】図６は、本発明の第２実施形態に係る電子装置の回路構成を概略的に例示する概略図である。
【図７】図７は、図６の電子装置におけるフィルタ部での周波数とフィルタゲインとの関係を示すグラフである。
【図８】図８は、本発明の第３実施形態に係る電子装置の回路構成を概略的に例示する概略図である。
【図９】図９は、本発明の第４実施形態に係る電子装置の回路構成を概略的に例示する概略図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５実施形態に係る電子装置の回路構成を概略的に例示する概略図である。
【図１１】図１１は、比較例のサンプルホールド回路を概略的に例示する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[第１実施形態]
以下、本発明を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
（基本構成）
まず、図１〜図３等を参照し、電子装置１の基本構成を説明する。なお、図２の等価回路では、図１の電子装置１におけるワイヤボンディング部（リードフレーム３１、ボンディングワイヤ３３、電源端子３５）付近に存在するコイル成分を符号Ｌ３で示している。また、第１電源経路２１に存在する抵抗成分をＲ３で示している。
【００１１】
電子装置１は、サンプルホールド回路を備えた集積回路として構成されており、サンプリング信号の信号入力線となる信号入力経路７と、この信号入力経路７を導通状態と非導通状態とに切り替えるスイッチＳＷと、フィルタ部３とを備えている。
【００１２】
電子装置１内に構成されるサンプルホールド回路は、入力端子等として構成される入力部８に信号入力経路７が接続され、この入力部８に印加される電圧によって充電されるホールド用のキャパシタＣｓｈが設けられている。なお、入力部８の前段には、例えば、初段アンプが接続されており、アナログ電圧が初段アンプによって増幅された電圧信号（サンプリング信号）が入力部８に印加されるようになっている。つまり、サンプリングの元となるアナログ電圧を初段アンプによって増幅した信号（電圧）が入力部８を介して信号入力経路７に入力されるようになっている。
【００１３】
そして、入力部８とキャパシタＣｓｈとの間に介在するスイッチＳＷと、このキャパシタＣｓｈに蓄えられた電荷による電圧を電圧フォロア回路で受けてホールド信号の出力信号電圧Ｖoutとして出力するホールド用の増幅器５（オペアンプ）とを備えている。この電圧フォロア回路は、増幅器５（オペアンプ）の出力を自己の反転入力にそのまま帰還させるように出力端子５ｃと反転入力端子５ｂとを直接接続して構成されるものある。この電圧フォロア回路は、増幅率１で高入力インピーダンスかつ低出力インピーダンスであることから、簡易なインピーダンス変換回路として使用される。
【００１４】
スイッチＳＷは、信号入力経路７をオンオフ可能な公知の半導体スイッチ（例えば、ＭＯＳＦＥＴ等）によって構成されており、図示しない制御回路によってオン状態（導通状態）とオフ状態（非導通状態）とに切り替えられるようになっている。この構成では、スイッチＳＷがオン状態の時に、入力部８と増幅器５の非反転入力端子との間が導通状態となり、且つ入力部８とキャパシタＣｓｈとの間が導通状態となる。
【００１５】
フィルタ部３は、ＲＣローパスフィルタとして構成されており、信号入力経路７に入力された入力信号の低周波成分を通過させ、高周波成分を遮断する回路として機能する。このフィルタ部３は、スイッチＳＷと増幅器５との間においてスイッチＳＷに直列に接続される接続される第１抵抗部Ｒ１と、信号入力経路７とグランドＧＮＤとの間に接続されるキャパシタＣｓｈとを備えている。第１抵抗部Ｒ１は、抵抗素子Ｒｓｈによって構成されており、この抵抗素子Ｒｓｈの一端部はスイッチＳＷ側に接続され、抵抗素子Ｒｓｈの他端部は、キャパシタＣｓｈの第１電極及び後述する第２抵抗部Ｒ２に接続されている。キャパシタＣｓｈは、一方の電極（第１電極）が抵抗素子Ｒｓｈ（第１抵抗部Ｒ１）の他端部側に接続され、他方の電極（第２電極）がグランドＧＮＤ（グランド経路）側に接続されてグランド電位に保たれている。
【００１６】
図２、図３に示すように、増幅器５は、公知のオペアンプとして構成されている。この増幅器５は、装置外の電源部６０（図２）で生成された電源電圧（定電圧）がリードフレーム３１を介して印加される高電位側の第１電源経路２１(電源ライン)と、グランドに接続される低電位側の第２電源経路２２（グランドライン）とを有する。そして、この増幅器５は、第１電源経路２１(電源ライン)によって電源電圧（定電圧）が印加され、第２電源経路２２（グランドライン）がグランド電位に保たれることで、外部から電源供給を受ける構成となっている。増幅器５の非反転入力端子５ａ（正側入力端子）は、上述のフィルタ部３と導通しており、フィルタ部３からの信号が入力される構成となっている。また、上述したように、反転入力端子５ｂは、出力端子５ｃと接続され、ボルテージフォロアとして構成されており、非反転入力端子５ａに入力される信号（入力電位）と同電位の信号を出力端子５ｃから出力する構成となっている。
【００１７】
増幅器５の内部は、例えば図３のように構成されており、所定のバイアス電位（定電圧）を印加するバイアス電位経路２３に、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４１，４２のそれぞれのゲートが接続されている。そして、ＭＯＳＦＥＴ４１，４２のそれぞれのソースは、高電位側の第１電源経路２１に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ４１のドレインは、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４３，４４の各ソースにそれぞれ接続されている。そして、ＭＯＳＦＥＴ４３のゲートは、非反転入力端子５ａとして機能し、ＭＯＳＦＥＴ４４のゲートは反転入力端子５ｂとして機能している。また、ＭＯＳＦＥＴ４２のドレインは、ＭＯＳＦＥＴ４４のゲート、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４７のドレイン、及び出力端子５ｃに接続されている。なお、ＭＯＳＦＥＴ４４のゲートとＭＯＳＦＥＴ４２のドレインとに接続される導電路が出力端子５ｃとして機能している。また、ＭＯＳＦＥＴ４３のドレインは、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４５のドレイン及びＭＯＳＦＥＴ４７のゲートに接続され、ＭＯＳＦＥＴ４４のドレインは、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４６のドレイン及びＭＯＳＦＥＴ４５，４６のゲートに接続されている。そして、ＭＯＳＦＥＴ４５，４６，４７のソースが第２電源経路２２を介してグランドに接続されている。この構成では、バイアス電位経路２３によってゲートに定電圧が印加される各ＭＯＳＦＥＴ４１，４２が定電流源として機能しており、ＭＯＳＦＥＴ４５，４６によってカレントミラー回路が構成されている。
【００１８】
図２、図３に示すように、増幅器５の外部において、増幅器５の非反転入力端子５ａとグランド経路ＧＮＤとの間には、キャパシタＣｓｈと直列に接続される第２抵抗部Ｒ２が設けられている。この第２抵抗部Ｒ２は、抵抗素子Ｒｔによって構成されており、抵抗素子Ｒｔの一端が増幅器５の非反転入力端子５ａ（正側端子）に接続され、抵抗素子Ｒｔの他端は、抵抗素子Ｒｓｈの他端部及びキャパシタＣｓｈの第１電極にそれぞれ接続されている。
【００１９】
また、本構成では、上述した、入力部８、信号入力経路７、スイッチＳＷ、フィルタ部３、抵抗素子Ｒｔ、増幅器５などが破線で囲まれたＩＣチップ２に搭載されており、ＩＣチップ２に設けられた電源端子３５と、リードフレーム３１がボンディングワイヤ３３によって接続されている。そして、ＩＣとして構成される電子装置１の外部には、リードフレーム３１に接続される公知の電源回路等からなる電源部６０（図２）が設けられており、第１電源経路２１には、電源部６０によって所定電位の電源電圧Ｖが印加されている。
【００２０】
更に、この構成では、図２に示すように、電源部６０と増幅器５との間に、第２フィルタ部３０が構成されている。この第２フィルタ部３０は、例えば、電源部６０と増幅器５との間に介在するボンディングワイヤ３３による寄生コイル成分Ｌ３と、抵抗成分Ｒ３とが直列に設けられたモデルで表すことができる。更に、第１電源経路２１とグランド（低電位経路）との間にはバイパスコンデンサ３７が設けられており、バイパスコンデンサ３７の一方の電極は、第１電源経路２１と導通して接続され、他方の電極は、グランド（低電位経路）に導通して接続されている。この第２フィルタ部３０は、ＲＬＣローパスフィルタとして機能しており、第１電源経路２１に入力された入力信号の低周波成分を通過させ、高周波成分を遮断する回路として機能する。従って、電源部６０から入力される定電圧は第２フィルタ部３０を通過して増幅器５に印加される。一方で、第１電源経路２１に高周波ノイズが入り込んだ際には、第２フィルタ部３０によって高周波ノイズが抑制されるようになっている。
【００２１】
（基本動作）
ここで、電子装置１の基本動作について説明する。
図１〜図３に示す電子装置１では、第１電源経路２１に高周波ノイズが印加されていない通常状態のときには、図２に示す電源部６０によって生成された電源電圧Ｖが第１電源経路２１に印加され、この電源電圧Ｖが増幅器５へ供給される。また、増幅器５の第２電源経路２２は、グランドに接続されているため、グランド電位に保たれる。
【００２２】
一方、入力部８には、サンプリング信号（入力信号電圧Ｖｉｎ）が入力され、スイッチＳＷがオン状態の場合には、入力信号電圧Ｖｉｎから抵抗素子Ｒｓｈでの電圧降下分を差し引いた電圧ＶｃがキャパシタＣｓｈに充電される（サンプリング状態）。そして、図示しない制御回路によってスイッチＳＷがオン状態からオフ状態に切り替えられた場合には、入力部８がキャパシタＣｓｈから電気的に切り離され、その切り離された時点（スイッチＳＷがオフ状態に切り替わった時点）でキャパシタＣｓｈに蓄えられていた電荷による電圧（ホールド電圧）Ｖｃｈが非反転入力端子５ａに入力され、そのホールド電圧Ｖｃｈが増幅器５（オペアンプ）による電圧フォロア回路に入力され続ける（ホールド状態）。このため、キャパシタＣｓｈに保持された電圧Ｖｃｈを、増幅器５の出力電圧Ｖｏｕｔとして取り出すことが可能となる。
【００２３】
（ノイズ抑制動作）
次に、電子装置１におけるノイズ抑制動作について説明する。
本構成では、増幅器５の非反転入力端子５ａとグランド経路ＧＮＤとの間において、キャパシタＣｓｈと直列に第２抵抗部Ｒ２が接続されている。このように構成されているため、非反転入力端子５ａとグランド経路ＧＮＤとの間のインピーダンスを相対的に高めることができる。このため、図２のように、仮に第１電源経路２１から増幅器５の内部に高周波ノイズが入り込んだとしても、非反転入力端子５ａを介してキャパシタＣｓｈに流れ込むノイズ電流を低減することができる。よって、ノイズ電流に起因するキャパシタＣｓｈでの電位変動を抑えることができ、信号入力経路の信号をより正確に反映した精度の高い出力が可能となる。
【００２４】
具体的には、増幅器５が図３のように構成されているため、第１電源経路２１から増幅器５の内部にノイズ信号が入り込む場合、このノイズ電流のうち、ＭＯＳＦＥＴ４１及びＭＯＳＦＥＴ４３のソースゲート間に存在する寄生キャパシタＣａ１を通る電流成分（即ち、図３において、位置Ｐ１から位置Ｐ２を通り、寄生キャパシタＣａ１を介してＭＯＳＦＥＴ４３のゲートに流れ込む電流成分）が問題となる。例えば、スイッチＳＷがオフ状態のとき（即ち、ホールド時）には、この電流成分のうち、一部がキャパシタＣｓｈに流れ込み、それ以外は、ＭＯＳＦＥＴ４３のゲートドレイン間の寄生キャパシタＣａ２を介してグランドに流れ込むことになるため、できるだけキャパシタＣｓｈに流れ込む電流を抑える必要がある。なお、図４は、増幅器５内の回路構成のうち、ＭＯＳＦＥＴ４１及び寄生キャパシタＣａ１を通る電流の電流経路を抽出して簡略的に示したものである。図４において、符号Ｒａ１は、ＭＯＳＦＥＴ４１がオン状態のときのＭＯＳＦＥＴ４１での抵抗成分である。また、図１では、ＭＯＳＦＥＴ４３のゲートに流れ込むノイズ電流をノイズ通過パスとして符号Ｐａ１、Ｐａ２で示しており、このうち、符号Ｐａ１は、ホールド用のキャパシタＣｓｈに流れ込むノイズ電流の経路を示している。また、符号Ｐａ２は、増幅器５内を通り、第２電源経路２２を介してグランドに流れ込むノイズ電流の経路を示している。
【００２５】
本構成では、キャパシタＣｓｈへのノイズ電流の流れ込みを抑えるため、サンプルホールド用のＲＣフィルタ（フィルタ部３）のキャパシタＣｓｈと、アンプの入力段のＭＯＳＦＥＴ４３との間に、直列に抵抗素子Ｒｔ介在させることで上述のノイズ電流の流れ込みを抑えている。また、ノイズ電流の影響をより小さくするため、第２フィルタ部３０でのノイズ通過率が大きくなる特定周波数のときの、非反転入力端子５ａから抵抗素子Ｒｔ及びキャパシタＣｓｈを介してグランド経路ＧＮＤに至るまでのインピーダンスを大きくしている。
【００２６】
具体的には、第２フィルタ部３０は、ＲＬＣローパスフィルタとして構成され、高周波ノイズを抑制できる構成となっているが、共振周波数ｆ（特定周波数）のときには信号の通過率が最も大きくなり、同一条件下での他の周波数と比較してノイズ電流が最大となる。例えば、図２、図４のようにモデル化できる第２フィルタ部３０において、抵抗成分Ｒ３の抵抗値をｒとし、コイル成分Ｌ３のインダクタンスをＬとし、コンデンサ３７の容量（容量値）をＣとした場合、第２フィルタ部３０での共振周波数ｆは以下の数１となる。
【数１】
2015138560.tif 000003
【００２７】
このような第２フィルタ部３０を用いる場合、上記共振周波数ｆ及びその付近の周波数のノイズ電圧が電源部６０側から入り込むときにノイズ抑制効果が弱いため、このような共振周波数ｆ付近の高周波ノイズの対策として、第２抵抗部Ｒ２を設けている。具体的には、第２フィルタ部３０の上記共振周波数ｆ（特定周波数）の信号が伝達される場合での増幅器５における非反転入力端子５ａ（正側端子）と第２電源経路２２との間のインピーダンスＺａｍｐよりも、共振周波数ｆ（特定周波数）の信号が伝達される場合での非反転入力端子５ａから第２抵抗部Ｒ２及びキャパシタＣｓｈを介してグランド経路ＧＮＤに至るまでのインピーダンスＺＲＣのほうが大きくなっている。
【００２８】
共振周波数ｆ（特定周波数）の信号が伝達される場合での非反転入力端子５ａから第２抵抗部Ｒ２及びキャパシタＣｓｈを介してグランド経路ＧＮＤに至るまでのインピーダンスＺＲＣは、以下の数２の式で表される。なお、Ｒｔは、抵抗素子Ｒｔの抵抗値であり、Ｃｓｈは、キャパシタＣｓｈでの容量（容量値）である。また、数２、数３において、ωは、交流の角周波数であり、共振周波数がｆのときのωは、ω＝２πｆである。また、ｊは虚数単位である。
【数２】
2015138560.tif 000004
【００２９】
また、上記共振周波数ｆの信号が伝達される場合での増幅器５における非反転入力端子５ａ（正側端子）と第２電源経路２２との間のインピーダンスＺａｍｐは、以下の数３の式で表される。なお、Ｒａｍｐは、非反転入力端子５ａ（ＭＯＳＦＥＴ４３のゲート）と第２電源経路２２に存在する抵抗成分（図４では、Ｒａｍｐとして図示）の抵抗値である。即ち、非反転入力端子５ａ（正側端子）から第２電源経路２２へ流れる電流の経路に介在する抵抗成分の合成抵抗である。Ｃａｍｐは、非反転入力端子５ａ（ＭＯＳＦＥＴ４３のゲート）と第２電源経路２２に存在する容量成分（図４では、Ｃａｍｐとして図示）の容量（容量値）である。なお、この容量成分Ｃａｍｐは、増幅器５内の寄生キャパシタＣａ２（ＭＯＳＦＥＴ４３のゲートドレイン間の寄生容量）、Ｃｂ１（ＭＯＳＦＥＴ４５のゲートドレイン間の寄生容量）、Ｃｂ２（ＭＯＳＦＥＴ４５のゲートソース間の寄生容量）、Ｃｃ１（ＭＯＳＦＥＴ４７のゲートソース間の寄生容量）の合成容量である。
【数３】
2015138560.tif 000005
【００３０】
そして、このインピーダンスＺＲＣと、上記インピーダンスＺａｍｐとの関係は、以下の数４のようにするとよい。
【数４】
2015138560.tif 000006
【００３１】
これにより、共振周波数ｆで入り込むノイズ電流は、より増幅器５内に流れ込みやすくなり、よりキャパシタＣｓｈ（電荷保持部）に流れ込み難くなる。このようにキャパシタＣｓｈ（電荷保持部）へ侵入しようとする交流ノイズを低減することができるため、交流ノイズに対する耐性が強化される。特に、共振周波数（特定周波数）付近の外来ノイズに起因する回路誤動作（キャパシタＣｓｈでの保持電荷の変動に起因する出力変動）をより確実に回避することができ、このような対策を、回路構成を大きく変化させることなく実現可能となる。
【００３２】
なお、図５では、伝送信号の周波数とインピーダンスとの関係を示しており、増幅器５における非反転入力端子５ａ（正側端子）と第２電源経路２２との間のインピーダンスを右下がりの太線で示している。また、図１〜図４の構成から抵抗素子Ｒｔを除いた場合のキャパシタＣｓｈのインピーダンスを右下がりの一点鎖線で示している。また、抵抗素子Ｒｔのインピーダンスを横方向の二点鎖線にて示している。また、図１〜図４の構成における非反転入力端子５ａから第２抵抗部Ｒ２及びキャパシタＣｓｈを介してグランド経路ＧＮＤに至るまでのインピーダンスを太線の破線にて示している。図５の例では、所定周波数（図５の細線で示す周波数）を超える周波数帯域で、非反転入力端子５ａから第２抵抗部Ｒ２及びキャパシタＣｓｈを介してグランド経路ＧＮＤに至るまでのインピーダンス（太線の破線）が、増幅器５における非反転入力端子５ａと第２電源経路２２との間のインピーダンス（太線）よりも大きくなる。従って、第２フィルタ部３０は、共振周波数がこのような周波数帯域に収まるように設計することが望ましい。
【００３３】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
図６に示すように、第２実施形態に係る電子装置２０１は、第２抵抗部Ｒ２として、抵抗素子Ｒｔに加え、抵抗素子Ｒｓｈ２を設けた点のみが第１実施形態と異なり、それ以外は第１実施形態と同一である。従って、抵抗素子Ｒｓｈ２以外は第１実施形態の特徴を全て含んでいる。なお、図６において、第１実施形態で示した図１〜図４の構成と同一の構成については図１〜図４と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。特に、電子装置２０１において、電源部６０、フィルタ部３０、増幅器５、抵抗素子Ｒｔ、スイッチＳＷ、入力部８、出力部９、第１電源経路２１、第２電源経路２２の構成は、図１等に示す電子装置１と同一である。また、この電子装置２０１でも、図１と同様の、リードフレーム３１、ボンディングワイヤ３３、電源端子３５が設けられている。また、電子装置２０１において第１抵抗部Ｒ１に相当する抵抗素子Ｒｓｈ１は、電子装置１の抵抗素子Ｒｓｈ（図１）と同一の構成である。
【００３４】
この構成でも、サンプリング信号の伝送ラインとなる信号入力経路７と、信号入力経路７を導通状態と非導通状態とに切り替えるスイッチＳＷと、ＲＣフィルタとして構成されるフィルタ部２０３と、ボルテージフォロアとして構成される増幅器５とによってサンプルホールド回路が構成されている。また、増幅器５は、電源部６０からの電力が供給される高電位側の第１電源経路２１と低電位側の第２電源経路２２とにそれぞれ接続されて外部からの電源供給を受ける構成となっている。そして、フィルタ部２０３側からの信号が入力される非反転入力端子５ａと、反転入力端子５ｂと、反転入力端子５ｂに直結される出力端子５ｃとを備えており、非反転入力端子５ａに入力される電圧信号と同一の電圧信号を出力端子５ｃから出力する構成となっている。そして、増幅器５の外部において、非反転入力端子５ａとグランド経路ＧＮＤとの間には、キャパシタＣｓｈと直列に接続される複数の第２抵抗部Ｒ２が設けられている。
【００３５】
この構成では、第２抵抗部Ｒ２の一部である抵抗素子Ｒｔの一端が、第１抵抗部Ｒ１（抵抗素子Ｒｓｈ１）の他端部（スイッチＳＷとは反対側の端部）に接続されると共に抵抗素子Ｒｓｈ２を介してキャパシタ（Ｃｓｈ）の第１電極と導通している。そして、抵抗素子Ｒｔの他端は、非反転入力端子５ａに接続されており、抵抗素子Ｒｓｈ１と非反転入力端子５ａとの間に抵抗素子Ｒｔが介在した構成となっている。
【００３６】
また、第２抵抗部Ｒ２の他の一部である抵抗素子Ｒｓｈ２は、フィルタ部２０３の一部として機能している。このフィルタ部２０３は、第１抵抗部Ｒ１に相当する抵抗素子Ｒｓｈ１と、第２抵抗部Ｒ２の一部である抵抗素子Ｒｓｈ２と、キャパシタＣｓｈとを備えたＲＣフィルタとして機能している。このフィルタ部２０３でも、第１抵抗部Ｒ１（抵抗素子Ｒｓｈ１）の一端部がスイッチＳＷ側に接続され、キャパシタＣｓｈの第１電極は第１抵抗部Ｒ１（抵抗素子Ｒｓｈ１）の他端部側に接続されている。具体的には、キャパシタＣｓｈの第１電極は、抵抗素子Ｒｓｈ２を介して抵抗素子Ｒｓｈ１と導通しており、キャパシタＣｓｈの第２電極はグランドＧＮＤ（グランド経路）に接続されている。
【００３７】
このように、第２抵抗部Ｒ２の一部である抵抗素子Ｒｓｈ２が、フィルタ部２０３において第１抵抗部Ｒ１（抵抗素子Ｒｓｈ１）の他端部とグランド経路ＧＮＤとの間に介在し、フィルタ抵抗部として機能している。また、第１抵抗部Ｒ１を構成する抵抗素子Ｒｓｈ１の抵抗値は、抵抗素子Ｒｓｈ２の抵抗値よりも相当大きくなっており、入力部８側から信号入力経路７に入り込む高周波ノイズを除去しやすい構成となっている。
【００３８】
この構成では、図７のように、抵抗素子Ｒｓｈ２が存在しない場合の特性（基本ＬＰＦ特性）と比べ、フィルタ部２０３でのフィルタゲインが高周波帯域で高くなるが、高周波帯域でのフィルタゲインは、抵抗素子Ｒｓｈ２の抵抗値をＲｓｈ２、抵抗素子Ｒｓｈ１の抵抗値をＲｓｈ１とした場合、Ｒｓｈ２／Ｒｓｈ１に収束する。このため、抵抗素子Ｒｓｈ１の抵抗値Ｒｓｈ１を相当大きくすれば、高周波ノイズを十分除去できる。
【００３９】
この構成でも、ＩＣとして構成される電子装置２０１の外部に設けられた電源部６０と増幅器５との間の第１電源経路２１に介在するように第２フィルタ部３０が構成されている。そして、第１実施形態と同様、第２フィルタ部は、一方が第１電源経路２１に接続されると共に他方が低電位経路（グランドＧＮＤ）に接続されたバイパスコンデンサ３７と、電源部６０と増幅器５との間に介在するコイル成分Ｌ３と、抵抗成分Ｒ３とを備えたローパスフィルタとして構成されており、共振周波数（特定周波数）のときに最も信号の通過率が大きくなる構成となっている。そして、この構成でも、この共振周波数（特定周波数）の信号が伝達される場合での増幅器５における非反転入力端子５ａと第２電源経路２２との間のインピーダンス（第１実施形態と同様のインピーダンスＺａｍｐ）よりも、この共振周波数（特定周波数）の信号が伝達される場合での非反転入力端子５ａから第２抵抗部Ｒ２及びキャパシタＣｓｈを介してグランド経路ＧＮＤに至るまでのインピーダンスのほうが大きくなっている。
【００４０】
また、本構成では、第１実施形態のような構成において、抵抗素子Ｒｔの抵抗値が不足する場合に、Ｒｓｈ１＞Ｒｓｈ２の条件でフィルタ部２０３の抵抗を分割して用いることで、抵抗素子Ｒｔの抵抗値を抑えつつ当該経路の抵抗値（第２抵抗部Ｒ２の抵抗値）を高めることができ、これにより、非反転入力端子５ａから第２抵抗部Ｒ２及びキャパシタＣｓｈを介してグランド経路ＧＮＤに至るまでのインピーダンスを高めることができる。
【００４１】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。
図８に示すように、第３実施形態に係る電子装置３０１は、抵抗素子Ｒｔを省略し、抵抗素子Ｒｓｈ２を設けた点のみが第１実施形態と異なり、それ以外は第１実施形態と同一である。従って、抵抗素子Ｒｓｈ２以外は第１実施形態の特徴を全て含んでいる。なお、図８において、第１実施形態で示した図１〜図４の構成と同一の構成については図１〜図４と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。特に、電子装置３０１において、電源部６０、フィルタ部３０、増幅器５、スイッチＳＷ、入力部８、出力部９、第１電源経路２１、第２電源経路２２の構成は、図１等に示す電子装置１と同一である。また、この電子装置３０１でも、図１と同様の、リードフレーム３１、ボンディングワイヤ３３、電源端子３５が設けられている。また、電子装置３０１において第１抵抗部Ｒ１に相当する抵抗素子Ｒｓｈ１は、電子装置１の抵抗素子Ｒｓｈ（図１）と同一の構成である。また、図８に示す電子装置３０１は、第２実施形態の電子装置２０１（図６）から、抵抗素子Ｒｔを省略した構成となっており、それ以外は第２実施形態の電子装置２０１と同一である。例えば、フィルタ部については、第２実施形態と同一のフィルタ部２０３が設けられている。
【００４２】
この構成でも、増幅器５の非反転入力端子５ａとグランド経路ＧＮＤとの間において、キャパシタＣｓｈと直列に第２抵抗部Ｒ２が接続されている。このように構成されているため、非反転入力端子５ａとグランド経路ＧＮＤとの間のインピーダンス（抵抗素子Ｒｓｈ２とキャパシタＣｓｈの直列の合成インピーダンス）を相対的に高めることができ、非反転入力端子５ａを介してキャパシタＣｓｈに流れ込むノイズ電流を低減することができる。この構成でも、第２フィルタ部３０は、共振周波数（特定周波数）のときに最も信号の通過率が大きくなる構成であり、この共振周波数（特定周波数）の信号が伝達される場合での増幅器５における非反転入力端子５ａと第２電源経路２２との間のインピーダンスよりも、この共振周波数（特定周波数）の信号が伝達される場合での入力端子５ａから第２抵抗部Ｒ２及びキャパシタＣｓｈを介してグランド経路ＧＮＤに至るまでのインピーダンスのほうが大きくなっている。
【００４３】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明する。
図９に示すように、第４実施形態に係る電子装置４０１は、抵抗素子Ｒｔを省略し、抵抗素子Ｒｓｈ２を設けた点のみが第１実施形態と異なり、それ以外は第１実施形態と同一である。従って、抵抗素子Ｒｓｈ２以外は第１実施形態の特徴を全て含んでいる。なお、図９において、第１実施形態で示した図１〜図４の構成と同一の構成については図１〜図４と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。特に、電子装置４０１において、電源部６０、フィルタ部３０、増幅器５、スイッチＳＷ、入力部８、出力部９、第１電源経路２１、第２電源経路２２の構成は、図１等に示す電子装置１と同一である。また、この電子装置４０１でも、図１と同様の、リードフレーム３１、ボンディングワイヤ３３、電源端子３５が設けられている。また、電子装置４０１において第１抵抗部Ｒ１に相当する抵抗素子Ｒｓｈ１は、電子装置１の抵抗素子Ｒｓｈ（図１）と同一の構成である。また、図９に示す電子装置４０１は、第２実施形態の電子装置２０１（図６）から、抵抗素子Ｒｔを省略し、キャパシタＣｓｈと抵抗素子Ｒｓｈ２の位置を逆にした構成となっており、それ以外は第２実施形態の電子装置２０１と同一である。
【００４４】
この構成でも、増幅器５の非反転入力端子５ａとグランド経路ＧＮＤとの間において、キャパシタＣｓｈと直列に第２抵抗部Ｒ２が接続されている。このように構成されているため、非反転入力端子５ａとグランド経路ＧＮＤとの間のインピーダンス（抵抗素子Ｒｓｈ２とキャパシタＣｓｈの直列の合成インピーダンス）を相対的に高めることができ、非反転入力端子５ａを介してキャパシタＣｓｈに流れ込むノイズ電流を低減することができる。この構成でも、第２フィルタ部３０は、共振周波数（特定周波数）のときに最も信号の通過率が大きくなる構成であり、この共振周波数（特定周波数）の信号が伝達される場合での増幅器５における非反転入力端子５ａと第２電源経路２２との間のインピーダンスよりも、この共振周波数（特定周波数）の信号が伝達される場合での入力端子５ａから第２抵抗部Ｒ２及びキャパシタＣｓｈを介してグランド経路ＧＮＤに至るまでのインピーダンスのほうが大きくなっている。
【００４５】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態について説明する。
図１０に示すように、第５実施形態に係る電子装置５０１は、図１等に示す抵抗素子Ｒｔの代わりにＭＯＳＦＥＴ５０９を設けた点のみが第１実施形態と異なり、それ以外は第１実施形態と同一である。従って、ＭＯＳＦＥＴ５０９以外は第１実施形態の特徴を全て含んでいる。なお、図１０において、第１実施形態で示した図１〜図４の構成と同一の構成については図１〜図４と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。特に、電子装置５０１において、電源部６０、フィルタ部３０、増幅器５、スイッチＳＷ、入力部８、出力部９、第１電源経路２１、第２電源経路２２、フィルタ部３の構成は、図１等に示す電子装置１と同一である。また、この電子装置５０１でも、図１と同様の、リードフレーム３１、ボンディングワイヤ３３、電源端子３５が設けられている。
【００４６】
この電子装置５０１で用いられるＭＯＳＦＥＴ５０９は、Ｎ型であっても良く、Ｐ型であってもよい。いずれの場合でも、ゲートに所定のオン電圧を印加し続けることで、ＭＯＳＦＥＴ５０９をオン状態にし続けることができる。そして、ＭＯＳＦＥＴ５０９のオン動作を継続することにより、抵抗素子Ｒｓｈ及びキャパシタＣｓｈと、非反転入力端子５ａとの間の導通状態を維持できる。そして、このようにＭＯＳＦＥＴ５０９がオン動作しているときのＭＯＳＦＥＴ５０９の抵抗成分Ｒｔが第２抵抗部Ｒ２となる。
【００４７】
この構成でも、増幅器５の非反転入力端子５ａとグランド経路ＧＮＤとの間において、キャパシタＣｓｈと直列に第２抵抗部Ｒ２が接続されている。このように構成されているため、非反転入力端子５ａとグランド経路ＧＮＤとの間のインピーダンス（ＭＯＳＦＥＴ５０９のオン動作時の抵抗成分ＲｔとキャパシタＣｓｈの直列の合成インピーダンス）を相対的に高めることができ、非反転入力端子５ａを介してキャパシタＣｓｈに流れ込むノイズ電流を低減することができる。この構成でも、第２フィルタ部３０は、共振周波数（特定周波数）のときに最も信号の通過率が大きくなる構成であり、この共振周波数（特定周波数）の信号が伝達される場合での増幅器５における非反転入力端子５ａと第２電源経路２２との間のインピーダンスよりも、この共振周波数（特定周波数）の信号が伝達される場合での入力端子５ａから第２抵抗部Ｒ２（ＭＯＳＦＥＴ５０９のオン動作時の抵抗成分Ｒｔ）及びキャパシタＣｓｈを介してグランド経路ＧＮＤに至るまでのインピーダンスのほうが大きくなっている。
【００４８】
［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４９】
上述した各実施形態では、特定周波数として第２フィルタ部３０での共振周波数を例示したが、いずれの実施形態でも、特定周波数は、共振周波数の一点に限定されるわけではなく、第２フィルタ部３０で信号を完全に抑制し難い周波数であれば良い。例えば、第２フィルタ部３０での共振周波数に近い所定周波数などであってもよい。
【００５０】
上述した各実施形態では、第１電源経路に介在する第２フィルタ部の一例として、図２、図４等に示す第２フィルタ部３０を例示し、「特定周波数」として、「第２フィルタ部３０において最も信号の通過率が大きくなる周波数」を例示したが、この例に限られない。いずれの実施形態でも、例えば、第２フィルタ部３０に代えて公知の他のフィルタを設けた場合には、「０よりも大きい周波数帯域において、そのフィルタにおいて最も信号の通過率が大きくなる周波数」を「特定周波数」とすればよい。この場合も、その「特定周波数」の場合において非反転入力端子５ａから第２抵抗部Ｒ２及びキャパシタＣｓｈを介してグランド経路ＧＮＤに至るまでのインピーダンスのほうが、増幅器５内において非反転入力端子５ａから第２電源経路２２に至るまでのインピーダンスよりも大きくなるように構成すればよい。
【００５１】
上述した各実施形態では、第２フィルタ部３０は、共振周波数（特定周波数）のときに最も信号の通過率が大きくなる構成であり、共振周波数（特定周波数）の信号が伝達される場合での増幅器５における入力端子５ａと第２電源経路２２との間のインピーダンスよりも、共振周波数（特定周波数）の信号が伝達される場合での入力端子５ａから第２抵抗部Ｒ２及びキャパシタＣｓｈを介してグランド経路ＧＮＤに至るまでのインピーダンスのほうが大きくなっていたが、この例に限られない。例えば、いずれの実施形態でも、第２フィルタ部３０での共振周波数（特定周波数）の信号が伝達される場合での増幅器５における非反転入力端子５ａと第２電源経路２２との間のインピーダンスと、その共振周波数（特定周波数）の信号が伝達される場合での非反転入力端子５ａから第２抵抗部Ｒ２及びキャパシタＣｓｈを介してグランド経路ＧＮＤに至るまでのインピーダンスとが同一又は同程度であってもよい。このようにすると、第２抵抗部Ｒ２の抵抗値を小さくすることができ、第２抵抗部Ｒ２での電圧降下を抑えることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１，２０１，３０１，４０１，５０１…電子装置
３，２０３，４０３…フィルタ
５…増幅器
７…信号入力経路
２１…第１電源経路
２２…第２電源経路
Ｒ１…第１抵抗部
Ｒ２…第２抵抗部
Ｃｓｈ…キャパシタ
ＳＷ…スイッチ
【図１】
2015138560.tif 000007
【図２】
2015138560.tif 000008
【図３】
2015138560.tif 000009
【図４】
2015138560.tif 000010
【図５】
2015138560.tif 000011
【図６】
2015138560.tif 000012
【図７】
2015138560.tif 000013
【図８】
2015138560.tif 000014
【図９】
2015138560.tif 000015
【図１０】
2015138560.tif 000016
【図１１】
2015138560.tif 000017