【手続補正書】
【提出日】平成22年7月6日(2010.7.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記第１のスイッチト・キャパシタ回路と前記第２のスイッチト・キャパシタ回路は、キャパシタと複数のスイッチでそれぞれが構成され、前記第１のスイッチト・キャパシタ回路と前記第２のスイッチト・キャパシタ回路のキャパシタを前記コモンモードフィードバック回路の入力側に接続するスイッチが前記コモンモードフィードバック回路の出力側に接続するスイッチより早くオフ状態となるよう時間間隔が調整された請求項１に記載の離散時間型増幅回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
図１９は特許文献１に記載された従来の増幅回路の回路図である。この増幅回路は、オフセット補償型及びノンリニアリティ補償型である。図１９に示すように、入力電圧ＶｉｎはスイッチＳＷ１を介してサンプリング・キャパシタＣ１に入力される。サンプリング・キャパシタＣ１は、スイッチＳＷ１とＳＷ４の間に設けられており、スイッチＳＷ４を介して単一段の主増幅器２の入力に接続されている。また、サンプリング・キャパシタＣ１の両端はスイッチＳＷ２とＳＷ３を介して基準電圧源１４に接続されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明に係る第３の観点の離散時間型増幅回路において、前記第１の観点における前記第１のスイッチト・キャパシタ回路と前記第２のスイッチト・キャパシタ回路は、キャパシタと複数のスイッチでそれぞれが構成され、前記第１のスイッチト・キャパシタ回路と前記第２のスイッチト・キャパシタ回路のキャパシタを前記コモンモードフィードバック回路の入力側に接続するスイッチが前記コモンモードフィードバック回路の出力側に接続するスイッチより早くオフ状態となるよう時間間隔が調整された構成としてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
ＣＭＦＢ回路２における複数のスイッチＳ１〜１６は、上記のように第１のサンプリング・キャパシタＣａ１と第２のサンプリング・キャパシタＣａ２が１／２周期毎に交互にサンプリング動作を行い、ホールド・キャパシタＣｂがコモンモードフィードバック電圧Ｖcmfbを保持するように１／２周期毎にオンオフ動作するよう構成されている。以下の説明において、基準電圧源（Ｖref）をサンプリング・キャパシタＣａに接続して電荷をチャージすることをサンプリングモードといい、サンプリング・キャパシタＣａの電圧である基準電圧（Ｖref）と出力コモンモード電圧（Ｖcmo）であるホールド・キャパシタＣｂの電圧が同じとなるように差動増幅器１の電流を調整することをホールドモードという。したがって、本発明に係る実施例１の離散時間型増幅回路においては、第１のサンプリング・キャパシタＣａ１を用いたサンプリングモードとホールドモード、及び第２のサンプリング・キャパシタＣａ２を用いたホールドモードとサンプリングモードを１／２周期毎に交互に行うよう構成したものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
図５の（ａ）から（ｄ）の信号波形図に示されているように、第１のサンプリング・キャパシタＣａ１及び第２のサンプリング・キャパシタＣａ２を用いたホールドモードにおいて、入力側のスイッチ（Ｓ３，Ｓ４，Ｓ１１，Ｓ１２）が出力側のスイッチ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ９，Ｓ１０）より早くＯＦＦになるよう設定されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
図１１は各スイッチに入力される信号波形（φ１，φ２，φ３，・・・，φｎ）を示しており、図１０に示すスイッチにおいては当該スイッチに入力される信号を示す。即ち、キャパシタＣａ１をＣＭＦＢ回路２０の入出力側に接続するスイッチには信号φｎが入力され、基準電圧（Ｖref）側にキャパシタＣａ１を接続するスイッチには信号φ１が入力される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
なお、実施例２におけるＣＭＦＢ回路２０において、サンプリング・キャパシタＣａ１，Ｃａ２，Ｃａ３，・・・，Ｃａｎのぞれぞれの容量を異なる仕様としてもよい。即ち、スイッチにより切り替えられたホールドモードの回路のゲインが異なるよう構成してフィードバックゲインが順次代わるよう構成してもよい。例えば、１周期の期間内において、ホールドモードにおけるゲインを１／ｎ周期毎に徐々に小さくするよう設定する。１周期の初期段でホールドモードとなるキャパシタＣａｎの容量が最大であり、最終段でホールドモードとなるキャパシタＣａ１の容量が最小となる。ただし、最小となるキャパシタＣａ１においては、最終段の回路における寄生容量を考慮して、その寄生容量の１０倍以上に設定されることが好ましい。最小となるキャパシタＣａ１の容量がその回路の寄生容量の１０倍未満に設定されると、ホールドモードとしての機能が発揮されずフィードバック回路として不安定となる場合がある。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
もし、サンプリング・キャパシタＣａ１，Ｃａ２，Ｃａ３，・・・，Ｃａｎのそれぞれの容量がフィードバックゲインの大きい初期のサンプリング・キャパシタＣａ１の容量と同一であると、出力変動量の収束性は早まるが、最終段のサンプリング・キャパシタＣａｎにおいても主増幅器２への入力電圧にリンギングが生じて安定しないという問題がある。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
一方、サンプリング・キャパシタＣａ１，Ｃａ２，Ｃａ３，・・・，Ｃａｎのそれぞれの容量がフィードバックゲインの小さい最終段のサンプリング・キャパシタＣａｎの容量と同一であると、主増幅器２への入力電圧は安定した一定値となるが、出力変動量の収束性は遅くなり、セトリング時間が増大するという問題がある。
そのため、１／２周期内でｎ回のサンプリングモード、ホールドモードを繰り返し、サンプリング容量を変更し、フィードバックゲインを大きい値から小さい値に変更していくことにより、初期のサンプリング・キャパシタにおいて収束性を早め、かつ最終段のサンプリング・キャパシタＣａｎで主増幅器２への入力電圧を安定させることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
実施例３におけるＣＭＦＢ回路３０においては、ホールド・キャパシタＣｂ１，Ｃｂ２，Ｃｂ３，・・・，Ｃｂｎのそれぞれの容量が異なるため、スイッチＳｗ１，Ｓｗ２，Ｓｗ３，・・・，ＳｗｎによりＣＭＦＢ回路３０のフィードバックゲインであるループゲインを切替えられる構成である。このため、ＣＭＦＢ回路３０においてはループゲインを切替えることにより過渡応答状態から定常状態までの復帰時間を短縮することが可能となり、収束性を高めることができる。ＣＭＦＢ回路３０では過渡応答状態の初期段階ではループゲインを高くし徐々に低くなるよう設定し、そして定常状態では最も低く設定されている。なお、過渡応答状態の最終段階のループゲインの値は、最終段の回路における寄生容量を考慮して、その寄生容量の１０倍以上となるよう設定されることが好ましい。最小となるキャパシタＣｂ１の容量がその回路の寄生容量の１０倍未満に設定されると、主増幅器２の基準電圧（Ｖｒｅｆ）と出力コモンモード電圧（Ｖｃｍｏ）の誤差電圧である出力変動量（ΔVcmo）は、ホールド・キャパシタの容量と寄生容量の合成分として入力されるため、フィードバックゲインが下がり安定性が劣化する。例えば、ホールド・キャパシタの容量と同量値の寄生容量が、ホールド・キャパシタの出力端子にある場合、主増幅器２への出力変動量のフィードバックは１／２となる。また、一般に寄生容量は下部電極となるグランドに接地されるため、グランドに重畳されているノイズ電圧も１／２の電圧値で主増幅器２へ入力されてしまうため、さらに安定性が劣化することになる。