(57)【要約】      （修正有）【課題】入力回路によるオペアンプの動作電流のバラツキが抑えることができ、該オペアンプの出力の高精度化を図ることが可能となり、部品点数を削減することができる。【解決手段】入力信号が入力される複数の入力回路１１・１２を備え、前記各入力回路１１・１２に接続される定電流回路１５と、前記複数の入力回路１１・１２に入力された入力信号の中から、必要な入力信号を選択する選択手段２１と、選択された入力信号が入力される差動増幅回路１３とを備えるオペアンプ。【選択図】図２
2007150637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号が入力される複数の入力回路と、
電流源を備え、前記各入力回路に接続される定電流回路と、
前記複数の入力回路に入力された入力信号の中から、必要な入力信号を選択する選択手段と、
選択された入力信号が入力される差動増幅回路と、
を備えることを特徴とするオペアンプ。
【請求項２】
前記選択手段は、それぞれの一端が前記各入力回路と差動増幅回路との間の信号線路に接続され、他端が接地電位に接続される複数のスイッチング素子からなる、
ことを特徴とする請求項１に記載のオペアンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の入力信号の中から必要な信号を選択して入力する、多入力に対応したオペアンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の入力信号の中から必要な信号を選択して入力する、多入力に対応したオペアンプは考案されている。
例えば、図４、図５に示すように、複数の入力信号に対応してオペアンプ１１１・１２１を備え、該オペアンプ１１１・１２１からの出力のうち、必要な方の信号を、該オペアンプ１１１・１２１に対応して設けられた切り換えスイッチ１１２・１２２を切り換えることで選択し、出力端子１０３へ出力するように構成している。
【０００３】
また、特許文献１に記載されるアナログ／デジタル変換回路に備えられるオペアンプは、複数の入力信号に対応して設けられた開閉スイッチの開閉操作により、該複数の入力信号の中から必要な信号を選択して入力するように構成されている。
【特許文献１】特開平５−２７６０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の複数の入力信号に応じてオペアンプ１１１・１２１を設けた構成では、図５に示すように、各オペアンプ１１１・１１２に対応して定電流源回路１１１ａ・１２１ａを設けて、切り換えスイッチ１１２・１２２の操作により、該定電流源回路１１１ａ・１２１ａの動作のオン・オフを切り換えることで、出力信号の切り換えを行っていた。
【０００５】
従って、前記複数の定電流源回路１１１ａ・１２１ａから供給される電流の精度が、出力端子１０３から出力される信号の精度に影響を与え、バラツキが大きくなってしまうという問題があった。
さらに、設けられたオペアンプ１１１・１２１の数だけ（入力信号の数だけ）定電流源回路１１１ａ・１２１ａが必要となるため、部品点数が増大することとなっていた。
【０００６】
また、特許文献１に記載された構成では、入力信号を選択する開閉スイッチにリードリレー等のメカニカルスイッチが用いられることがあるため、該開閉スイッチが有する抵抗成分が入力信号に加算されることとなって、精度の良いオペアンプ出力を得ることが出来なかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するオペアンプは、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載のごとく、入力信号が入力される複数の入力回路と、電流源を備え、前記各入力回路に接続される定電流回路と、前記複数の入力回路に入力された入力信号の中から、必要な入力信号を選択する選択手段と、選択された入力信号が入力される差動増幅回路とを備える。
これにより、複数の入力回路のうちの、ある入力回路からの入力信号を用いたときのオペアンプの動作電流と、別の入力回路からの入力信号を用いたときのオペアンプの動作電流とのバラツキが抑えられることとなり、その結果オペアンプの出力の高精度化を図ることが可能となる。
また、各入力回路に定電流を供給する定電流回路を一つにすることができ、各オペアンプに対して個別の定電流回路を設けていた場合と比べて、部品点数を削減することができる。
【０００８】
また、請求項２記載のごとく、前記選択手段は、それぞれの一端が前記各入力回路と差動増幅回路との間の信号線路に接続され、他端が接地電位に接続される複数のスイッチング素子からなる。
これにより、該複数のスイッチング素子をオン・オフ動作させて、使用しない側の入力回路への、電流源からの電流供給を遮断するとともに、使用する側の入力回路への、電流源からの電流供給を行うようすることができ、複数のスイッチング素子により選択された使用する側の入力回路からの入力信号に、該スイッチング素子の抵抗成分が乗ることがなく、オペアンプからの出力信号の精度を低下させることなく、該入力回路からの入力信号の切り換えを行うことが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、入力回路によるオペアンプの動作電流のバラツキが抑えることができ、該オペアンプの出力の高精度化を図ることが可能となる。
また、各入力回路に定電流を供給する定電流回路を一つにすることができるので、各オペアンプに対して個別の定電流回路を設けていた場合と比べて、部品点数を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
【００１１】
まず、本実施形態にかかるオペアンプは、複数の入力信号のうち、必要な入力信号を選択して増幅した後に出力する、多入力に対応したオペアンプである。
図１、図２に示すように、該オペアンプ１は、入力信号が入力される複数の入力回路１１・１２と、電流源ＶＤＤを備え、前記入力回路１１・１２および後述の差動増幅回路１３に接続され、これらへ定電流を供給する定電流回路１５と、前記複数の入力信号の中から、必要な信号を選択する選択手段２１と、前記選択手段２１により選択された入力信号が入力される差動増幅回路１３とを備えている。
【００１２】
入力回路１１は、第１の入力信号が入力される回路であり、第１の＋側入力端子ＩＮ−Ａ（＋）から入力された第１の＋側入力信号を受ける第１の＋側入力スイッチング素子１１ａ、および−側入力端子ＩＮ（−）から入力される−側入力信号を受ける−側入力スイッチング素子１０ａとを備えている。
【００１３】
また、入力回路１２は、第２の入力信号が入力される回路であり、第２の＋側入力端子ＩＮ−Ｂ（＋）から入力された第２の＋側入力信号を受ける第２の＋側入力スイッチング素子１２ａ、および−側入力端子ＩＮ（−）から入力される−側入力信号を受ける−側入力スイッチング素子１０ａとを備えている。
【００１４】
なお、入力回路１１と入力回路１２とは、−側の入力端子として、共通の前記−側入力端子ＩＮ（−）を用いている。
第１の＋側入力スイッチング素子１１ａ、第２の＋側入力スイッチング素子１２ａ、および−側入力スイッチング素子１０ａは、例えばＰＮＰ型トランジスタにて構成されている。
【００１５】
前記選択手段２１は、入力回路１１に入力された第１の入力信号を選択するか否かの切り換えを行う第１の選択スイッチング素子２１ａと、入力回路１２に入力された第２の入力信号を選択するか否かの切り換えを行う第２の選択スイッチング素子２１ｂとを備えている。
該第１の選択スイッチング素子２１ａおよび第２の選択スイッチング素子２１ｂは、それぞれの一端が前記各入力回路１１・１２と差動増幅回路１３との間の信号線路に接続されており、他端が接地電位に接続されている。
【００１６】
第１の選択スイッチング素子２１ａは、第１の選択スイッチング端子ＳＷ−Ａから入力される信号によりオン・オフ制御され、第２の選択スイッチング素子２１ｂは、第２の選択スイッチング端子ＳＷ−Ｂから入力される信号によりオン・オフ制御される。
なお、第１の選択スイッチング素子２１ａ、および第２の選択スイッチング素子２１ｂは、例えばＮＰＮ型トランジスタにて構成されている。
【００１７】
本オペアンプ１は、このように構成されており、具体的には、例えば図３に示すような回路構成とされる。
図３において、定電流回路１５は、入力回路１１および入力回路１２の両方に共通な定電流回路として用いられており、−側入力端子ＩＮ（−）には、外付け抵抗２３により分圧された、オペアンプ１の出力端子ＯＵＴからの出力が入力されている。
【００１８】
そして、本オペアンプ１においては、例えば入力回路１１に入力される第１の入力信号を用いるときには、第１の選択スイッチング端子ＳＷ−Ａからの入力信号により第１の選択スイッチング素子２１ａをオフして、入力回路１１にバイアス電流を与えて動作可能な状態とするとともに、第２の選択スイッチング端子ＳＷ−Ｂからの入力信号により第２の選択スイッチング素子２１ｂをオンして、入力回路１２にバイアス電流を与えず、動作停止状態にして、電流源ＶＤＤから差動増幅回路１３への電流供給を遮断するようにしている。
【００１９】
逆に、オペアンプ１において、例えば入力回路１２に入力される第２の入力信号を用いるときには、第２の選択スイッチング端子ＳＷ−Ｂからの入力信号により第２の選択スイッチング素子２１ｂをオフして、入力回路１２にバイアス電流を与えて動作可能な状態とするとともに、第１の選択スイッチング端子ＳＷ−Ａからの入力信号により第１の選択スイッチング素子２１ａをオンして、入力回路１１にバイアス電流を与えず動作停止状態にして、電流源ＶＤＤから差動増幅回路１３への電流供給を遮断するようにしている。
【００２０】
このように、第１の選択スイッチング素子２１ａおよび第２の選択スイッチング素子２１ｂをオン・オフさせることにより、オペアンプ１の入力信号を、入力回路１１に入力された第１の入力信号か、入力回路１２に入力された第二の入力信号かを選択して切り換えるように構成している。
この場合、前述の選択手段２１である、その一端が入力回路１１と差動増幅回路１３との間の信号線路に接続され、他端が接地電位に接続される第１の選択スイッチング素子２１ａ、およびその一端が入力回路１２と差動増幅回路１３との間の信号線路に接続され、他端が接地電位に接続される第２の選択スイッチング素子２１ｂをオン・オフ動作させて、使用しない側の入力回路１１・１２への、電流源ＶＤＤからの電流供給を遮断するとともに、使用する側の入力回路１２・１１への、電流源ＶＤＤからの電流供給を行うようにしている。
これにより、第１の選択スイッチング素子２１ａおよび第２の選択スイッチング素子２１ｂにより選択された使用する側の入力回路１２・１１からの入力信号に、該第１の選択スイッチング素子２１ａおよび第２の選択スイッチング素子２１ｂの抵抗成分が乗ることがなく、オペアンプ１からの出力信号の精度を低下させることなく、該入力回路１１・１２からの入力信号の切り換えを行うことが可能となっている。
【００２１】
そして、入力回路１１および入力回路１２には、共通の定電流回路１５から定電流が供給されているので、入力回路１１からの入力信号を用いたときのオペアンプ１の動作電流と、入力回路１２からの入力信号を用いたときのオペアンプ１の動作電流とのバラツキが抑えられることとなり、その結果オペアンプ１の出力の高精度化を図ることが可能となっている。
【００２２】
また、本オペアンプ１においては、各入力回路１１・１２に供給される定電流を、共通の定電流回路１５から供給するように構成しているので、従来のように、各オペアンプに対して個別の定電流回路を設けていた場合と比べて、部品点数を削減することができる。
【００２３】
なお、本例のオペアンプ１は、第１の入力信号が入力される入力回路１１と、第２の入力信号が入力される入力回路１２との２系統の入力回路からの入力信号を、選択手段２１により選択するように構成しているが、３系統以上の入力回路からの入力信号を、選択手段２１により選択するように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明にかかるオペアンプの等価回路を示す図である。
【図２】オペアンプを示す回路図である。
【図３】オペアンプの実施形態を示す回路図である。
【図４】従来の多入力に対応したオペアンプの等価回路を示す図である。
【図５】従来の多入力に対応したオペアンプを示す回路図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    オペアンプ
１０ａ  −側入力スイッチング素子
１１・１２  入力回路
１１ａ  第１の＋側入力スイッチング素子
１２ａ  第２の＋側入力スイッチング素子
１３    差動増幅回路
１５    定電流回路
２１    選択手段
２１ａ  第１の選択スイッチング素子
２１ｂ  第２の選択スイッチング素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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