(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022102599
(43)【公開日】2022-07-07
(54)【発明の名称】増幅装置
(51)【国際特許分類】
H03F 3/38 20060101AFI20220630BHJP
H03F 1/26 20060101ALI20220630BHJP
H03F 3/34 20060101ALN20220630BHJP
【ＦＩ】
H03F3/38
H03F1/26
H03F3/34 210
H03F3/34 220
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020217427
(22)【出願日】2020-12-25
(71)【出願人】
【識別番号】000191238
【氏名又は名称】日清紡マイクロデバイス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】特許業務法人栄光特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 大司
【テーマコード（参考）】
5J500
【Ｆターム（参考）】
5J500AA01
5J500AA26
5J500AA53
5J500AC13
5J500AC18
5J500AC50
5J500AC53
5J500AC92
5J500AF17
5J500AF19
5J500AH25
5J500AH29
5J500AH42
5J500AK04
5J500AK16
5J500AK42
5J500AK46
5J500AK56
5J500AM13
5J500AS15
5J500AT01
5J500MU04
5J500MU05
5J500MV14
5J500RF02
5J500RF05
5J500RU01
(57)【要約】
【課題】高速な制御クロックを生成する複雑な回路や高速なスイッチを必要とせず、より高精度にスパイクノイズによる残差オフセットを低減した高精度な増幅装置を提供する。
【解決手段】チョッパ変調器２が、入力信号を高周波帯域に変調する。相互コンダクタンス増幅器３が、チョッパ変調器２の出力を増幅する。チョッパ変調器４が、相互コンダクタンス増幅器３の出力のうち入力信号成分を復調し、オフセット成分及び低周波雑音成分を高周波帯域に変調する。チョッパ変調器２は、反転経路と非反転経路とを切り替える際に、全てのスイッチＳ１１～Ｓ１４をオフして入出力を開放状態とするノンオーバーラップ状態に制御される。チョッパ変調器４は、反転経路と非反転経路とを切り替える際に、全てのスイッチＳ２１～Ｓ２４をオンして入出力の正極及び負極を短絡状態とするオーバーラップ状態に制御される。チョッパ変調器２がノンオーバーラップ状態であるときにチョッパ変調器４がオーバーラップ状態となる。
【選択図】図１
【解決手段】チョッパ変調器２が、入力信号を高周波帯域に変調する。相互コンダクタンス増幅器３が、チョッパ変調器２の出力を増幅する。チョッパ変調器４が、相互コンダクタンス増幅器３の出力のうち入力信号成分を復調し、オフセット成分及び低周波雑音成分を高周波帯域に変調する。チョッパ変調器２は、反転経路と非反転経路とを切り替える際に、全てのスイッチＳ１１～Ｓ１４をオフして入出力を開放状態とするノンオーバーラップ状態に制御される。チョッパ変調器４は、反転経路と非反転経路とを切り替える際に、全てのスイッチＳ２１～Ｓ２４をオンして入出力の正極及び負極を短絡状態とするオーバーラップ状態に制御される。チョッパ変調器２がノンオーバーラップ状態であるときにチョッパ変調器４がオーバーラップ状態となる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
入出力が反転接続される反転経路と、前記入出力が非反転接続される非反転経路とを切り替える第１のスイッチを有し、前記第１のスイッチのオンオフにより前記反転経路と前記非反転経路とを交互に切り替えて、入力信号を高周波帯域に変調する第１のチョッパ変調器と、
前記第１のチョッパ変調器の出力を増幅する増幅器と、
入出力が反転接続される反転経路と、前記入出力が非反転接続される非反転経路とを切り替える第２のスイッチを有し、前記第２のスイッチのオンオフにより前記反転経路と前記非反転経路とを交互に切り替えて、前記増幅器の出力のうち前記入力信号成分を復調し、オフセット成分及び低周波雑音成分を高周波帯域に変調する第２のチョッパ変調器と、を備え、
前記第１のチョッパ変調器は、前記反転経路と前記非反転経路とを切り替える際に、全ての前記第１のスイッチをオフして入出力を開放状態とするノンオーバーラップ状態に制御され、
前記第２のチョッパ変調器は、前記反転経路と前記非反転経路とを切り替える際に、全ての前記第２のスイッチをオンして前記入出力の正極及び負極を短絡状態とするオーバーラップ状態に制御され、
前記第１のチョッパ変調器が前記ノンオーバーラップ状態であるときに前記第２のチョッパ変調器が前記オーバーラップ状態となる、
増幅装置。
前記第１のチョッパ変調器の出力を増幅する増幅器と、
入出力が反転接続される反転経路と、前記入出力が非反転接続される非反転経路とを切り替える第２のスイッチを有し、前記第２のスイッチのオンオフにより前記反転経路と前記非反転経路とを交互に切り替えて、前記増幅器の出力のうち前記入力信号成分を復調し、オフセット成分及び低周波雑音成分を高周波帯域に変調する第２のチョッパ変調器と、を備え、
前記第１のチョッパ変調器は、前記反転経路と前記非反転経路とを切り替える際に、全ての前記第１のスイッチをオフして入出力を開放状態とするノンオーバーラップ状態に制御され、
前記第２のチョッパ変調器は、前記反転経路と前記非反転経路とを切り替える際に、全ての前記第２のスイッチをオンして前記入出力の正極及び負極を短絡状態とするオーバーラップ状態に制御され、
前記第１のチョッパ変調器が前記ノンオーバーラップ状態であるときに前記第２のチョッパ変調器が前記オーバーラップ状態となる、
増幅装置。
【請求項2】
請求項１に記載の増幅装置であって、
前記第２のチョッパ変調器の出力に入力が接続されたツインスイッチ回路をさらに備え、
前記ツインスイッチ回路は、入出力が非反転接続された第１の経路及び第２の経路を切り替える第３のスイッチを有し、前記第１の経路と前記第２の経路とを切り替える際に、全ての前記第３のスイッチをオフして入出力を開放状態とするノンオーバーラップ状態に制御され、
前記第２のチョッパ変調器が前記オーバーラップ状態であるときに前記ツインスイッチ回路がノンオーバーラップ状態となる、
増幅装置。
前記第２のチョッパ変調器の出力に入力が接続されたツインスイッチ回路をさらに備え、
前記ツインスイッチ回路は、入出力が非反転接続された第１の経路及び第２の経路を切り替える第３のスイッチを有し、前記第１の経路と前記第２の経路とを切り替える際に、全ての前記第３のスイッチをオフして入出力を開放状態とするノンオーバーラップ状態に制御され、
前記第２のチョッパ変調器が前記オーバーラップ状態であるときに前記ツインスイッチ回路がノンオーバーラップ状態となる、
増幅装置。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の増幅装置であって、
前記第２のチョッパ変調器を、前記反転経路が接続され、前記非反転経路が切断される反転状態、前記オーバーラップ状態、前記非反転経路が接続され、前記反転経路が切断された非反転状態、前記オーバーラップ状態、の順に周期的に遷移させるオーバーラップクロックを前記第２のスイッチに供給するクロック供給部を備えた、
増幅装置。
前記第２のチョッパ変調器を、前記反転経路が接続され、前記非反転経路が切断される反転状態、前記オーバーラップ状態、前記非反転経路が接続され、前記反転経路が切断された非反転状態、前記オーバーラップ状態、の順に周期的に遷移させるオーバーラップクロックを前記第２のスイッチに供給するクロック供給部を備えた、
増幅装置。
【請求項4】
請求項２に記載の増幅装置であって、
前記ツインスイッチ回路を、前記第１の経路が接続され、前記第２の経路が切断される第１の経路状態、前記ノンオーバーラップ状態、前記第２の経路が接続され、前記第１の経路が切断される第２の経路状態、前記ノンオーバーラップ状態、の順に周期的に遷移させるノンオーバーラップクロックを前記第３のスイッチに供給するクロック供給部を備えた、
増幅装置。
前記ツインスイッチ回路を、前記第１の経路が接続され、前記第２の経路が切断される第１の経路状態、前記ノンオーバーラップ状態、前記第２の経路が接続され、前記第１の経路が切断される第２の経路状態、前記ノンオーバーラップ状態、の順に周期的に遷移させるノンオーバーラップクロックを前記第３のスイッチに供給するクロック供給部を備えた、
増幅装置。
【請求項5】
請求項１～４何れか１項に記載の増幅装置であって、
前記第２のチョッパ変調器が前記オーバーラップ状態になった後、前記第１のチョッパ変調器が前記ノンオーバーラップ状態となる、
増幅装置。
前記第２のチョッパ変調器が前記オーバーラップ状態になった後、前記第１のチョッパ変調器が前記ノンオーバーラップ状態となる、
増幅装置。
【請求項6】
請求項２に記載の増幅装置であって、
前記第２のチョッパ変調器を、前記反転経路が接続され、前記非反転経路が切断された反転状態、前記オーバーラップ状態、前記非反転経路が接続され、前記反転経路が切断された非反転状態、前記オーバーラップ状態、の順に周期的に遷移させるオーバーラップクロックを前記第２のスイッチに供給するクロック供給部と、
前記クロック供給部から供給される前記オーバーラップクロックが入力されるＮＯＴ回路と、を備え、
前記ＮＯＴ回路から出力された前記オーバーラップクロックを反転させたノンオーバーラップクロックを前記第３のスイッチに供給する、
増幅装置。
前記第２のチョッパ変調器を、前記反転経路が接続され、前記非反転経路が切断された反転状態、前記オーバーラップ状態、前記非反転経路が接続され、前記反転経路が切断された非反転状態、前記オーバーラップ状態、の順に周期的に遷移させるオーバーラップクロックを前記第２のスイッチに供給するクロック供給部と、
前記クロック供給部から供給される前記オーバーラップクロックが入力されるＮＯＴ回路と、を備え、
前記ＮＯＴ回路から出力された前記オーバーラップクロックを反転させたノンオーバーラップクロックを前記第３のスイッチに供給する、
増幅装置。
【請求項7】
請求項４に記載の増幅装置であって、
前記クロック供給部から供給される前記ノンオーバーラップクロックが入力されるＮＯＴ回路を備え、
前記ＮＯＴ回路から出力された前記ノンオーバーラップクロックを反転させたオーバーラップクロックを前記第２のスイッチに供給する、
増幅装置。
前記クロック供給部から供給される前記ノンオーバーラップクロックが入力されるＮＯＴ回路を備え、
前記ＮＯＴ回路から出力された前記ノンオーバーラップクロックを反転させたオーバーラップクロックを前記第２のスイッチに供給する、
増幅装置。
【請求項8】
請求項１～７の何れか１項に記載の増幅装置であって、
前記第２のチョッパ変調器の出力から同相信号を検出し、前記同相信号を基準値に保つフィードバック信号を前記増幅器の出力に供給するコモンモードフィードバック回路を備えた、
増幅装置。
前記第２のチョッパ変調器の出力から同相信号を検出し、前記同相信号を基準値に保つフィードバック信号を前記増幅器の出力に供給するコモンモードフィードバック回路を備えた、
増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、増幅装置に関する。
【背景技術】
【0002】
センサ信号などの小信号を増幅する増幅装置として、図１６に示すチョッパ安定化増幅器が知られている。上述したチョッパ安定化増幅器１００は、チョッパ変調器１０１、増幅器１０２、チョッパ変調器１０３を備える。図１６に示す構成において、増幅器１０２には、オフセット成分（Ｖｏｆｆｓｅｔ）及び低周波雑音成分（１／ｆｎｏｉｓｅ）が発生する。そこで、チョッパ変調器１０１によって低周波帯域の信号成分を増幅器１０２のオフセット成分及び低周波雑音成分の少ない高周波帯域に変調する。チョッパ変調器１０１の出力は、増幅器１０２によって増幅された後、チョッパ変調器１０３に入力される。チョッパ変調器１０３は、増幅器１０２の出力のうち信号成分は低周波帯域に復調し、オフセット成分及び低周波成分は高周波帯域に変調する。これにより、チョッパ安定化増幅器１００の全体のオフセット成分及び低周波雑音成分を低減することができる。
【0003】
また、上述したチョッパ安定化増幅器１００のオフセット成分及び低周波雑音成分を低減する手法として、特許文献１～４、非特許文献１に記載された手法が提案されている。
【0004】
上述したチョッパ安定化増幅器１００を構成するチョッパ変調器１０１、１０３は、二対のスイッチから構成され、これら二対のスイッチが交互にオンすることにより変調を行っている。このため、スイッチのオンオフ時にノコギリ波状のスパイクノイズが発生する。ノコギリ波状のスパイクノイズには、直流成分が存在するため、スパイクノイズが大きいとチョッパ安定化増幅器１００の残差オフセット電圧となり、特性の劣化を招いてしまう場合がある。
【0005】
このスパイクノイズを低減する手法として、非特許文献２に記載された手法が提案されている。非特許文献２には、出力側のチョッパ変調器１０３において、スイッチを切り替える際に、全てのスイッチを一旦オフするノンオーバーラップ状態つまり切断状態とし、スパイクノイズが出力されないようにする手法が記載されている。
【0006】
しかしながら、ノンオーバーラップ状態の間に、チョッパ変調器１０３の入力に接続された寄生容量にスパイクノイズにより誤差電荷が溜まるため、チョッパ変調器１０３のスイッチがオンすると、誤差電荷がスパイクノイズとして出力されてしまう、という問題があった。
【0007】
そこで、特許文献５のように、チョッパ変調器１０３がノンオーバーラップ状態となっている間に寄生容量に溜まった誤差電荷を、放電スイッチをオンとして、放電する手法などが存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】米国特許第６４７６６７１号明細書
【特許文献2】米国特許第７２９２０９５号明細書
【特許文献3】米国特許第７７６４１１８号明細書
【特許文献4】米国特許第８１２０４２２号明細書
【特許文献5】米国特許第９６８５９３３号明細書
【非特許文献】
【0009】
【非特許文献1】Ion E. Opris and Gregory T.A. Kovacs, “A Rail-to-Rail Ping-Pong Op-Amp”, IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 31, no 9, pp. 1320-1324, Sep. 1996.
【非特許文献2】Qiuting Huang and Christian Menolfi, “A 200nV Offset 6.5nV/√Hz Noise PSD 5.6kHz Chopper Instrumentation Amplifier”, IEEE ISSCC Digest of Technial Papers, pp. 362-363, Feb. 2001.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
上述した従来手法では、放電スイッチを制御するため、チョッパ変調器１０３がノンオーバーラップ状態となっている僅かな間のみオンとなるクロックを生成する必要がある。しかしながら、ノンオーバーラップ状態は、比較的短いため、高速な制御クロックを生成する複雑な回路と高速な制御クロックに応答するスイッチが必要となり、回路面積が増加する他、回路設計を難しくしてしまうという問題点があった。
【0011】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高速な制御クロックを生成する複雑な回路や高速なスイッチを必要とせず、より高精度にスパイクノイズによる残差オフセットを低減した高精度な増幅装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
前述した目的を達成するために、本発明に係る増幅装置は、下記［１］～［８］を特徴としている。
［１］
入出力が反転接続される反転経路と、前記入出力が非反転接続される非反転経路とを切り替える第１のスイッチを有し、前記第１のスイッチのオンオフにより前記反転経路と前記非反転経路とを交互に切り替えて、入力信号を高周波帯域に変調する第１のチョッパ変調器と、
前記第１のチョッパ変調器の出力を増幅する増幅器と、
入出力が反転接続される反転経路と、前記入出力が非反転接続される非反転経路とを切り替える第２のスイッチを有し、前記第２のスイッチのオンオフにより前記反転経路と前記非反転経路とを交互に切り替えて、前記増幅器の出力のうち前記入力信号成分を復調し、オフセット成分及び低周波雑音成分を高周波帯域に変調する第２のチョッパ変調器と、を備え、
前記第１のチョッパ変調器は、前記反転経路と前記非反転経路とを切り替える際に、全ての前記第１のスイッチをオフして入出力を開放状態とするノンオーバーラップ状態に制御され、
前記第２のチョッパ変調器は、前記反転経路と前記非反転経路とを切り替える際に、全ての前記第２のスイッチをオンして前記入出力の正極及び負極を短絡状態とするオーバーラップ状態に制御され、
前記第１のチョッパ変調器が前記ノンオーバーラップ状態であるときに前記第２のチョッパ変調器が前記オーバーラップ状態となる、
増幅装置であること。
［２］
［１］に記載の増幅装置であって、
前記第２のチョッパ変調器の出力に入力が接続されたツインスイッチ回路をさらに備え、
前記ツインスイッチ回路は、入出力が非反転接続された第１の経路及び第２の経路を切り替える第３のスイッチを有し、前記第１の経路と前記第２の経路とを切り替える際に、全ての前記第３のスイッチをオフして入出力を開放状態とするノンオーバーラップ状態に制御され、
前記第２のチョッパ変調器が前記オーバーラップ状態であるときに前記ツインスイッチ回路がノンオーバーラップ状態となる、
増幅装置であること。
［３］
［１］又は［２］に記載の増幅装置であって、
前記第２のチョッパ変調器を、前記反転経路が接続され、前記非反転経路が切断される反転状態、前記オーバーラップ状態、前記非反転経路が接続され、前記反転経路が切断された非反転状態、前記オーバーラップ状態、の順に周期的に遷移させるオーバーラップクロックを前記第２のスイッチに供給するクロック供給部を備えた、
増幅装置であること。
［４］
［２］に記載の増幅装置であって、
前記ツインスイッチ回路を、前記第１の経路が接続され、前記第２の経路が切断される第１の経路状態、前記ノンオーバーラップ状態、前記第２の経路が接続され、前記第１の経路が切断される第２の経路状態、前記ノンオーバーラップ状態、の順に周期的に遷移させるノンオーバーラップクロックを前記第３のスイッチに供給するクロック供給部を備えた、
増幅装置であること。
［５］
［１］～［４］何れか１項に記載の増幅装置であって、
前記第２のチョッパ変調器が前記オーバーラップ状態になった後、前記第１のチョッパ変調器が前記ノンオーバーラップ状態となる、
増幅装置であること。
［６］
［２］に記載の増幅装置であって、
前記第２のチョッパ変調器を、前記反転経路が接続され、前記非反転経路が切断された反転状態、前記オーバーラップ状態、前記非反転経路が接続され、前記反転経路が切断された非反転状態、前記オーバーラップ状態、の順に周期的に遷移させるオーバーラップクロックを前記第２のスイッチに供給するクロック供給部と、
前記クロック供給部から供給される前記オーバーラップクロックが入力されるＮＯＴ回路と、を備え、
前記ＮＯＴ回路から出力された前記オーバーラップクロックを反転させたノンオーバーラップクロックを前記第３のスイッチに供給する、
増幅装置であること。
［７］
［４］に記載の増幅装置であって、
前記ノンオーバーラップクロックが入力されるＮＯＴ回路を備え、
前記クロック供給部から供給される前記ＮＯＴ回路から出力された前記ノンオーバーラップクロックを反転させたオーバーラップクロックを前記第２のスイッチに供給する、
増幅装置であること。
［８］
［１］～［７］の何れか１項に記載の増幅装置であって、
前記第２のチョッパ変調器の出力から同相信号を検出し、前記同相信号を基準値に保つフィードバック信号を前記増幅器の出力に供給するコモンモードフィードバック回路を備えた、
増幅装置であること。
［１］
入出力が反転接続される反転経路と、前記入出力が非反転接続される非反転経路とを切り替える第１のスイッチを有し、前記第１のスイッチのオンオフにより前記反転経路と前記非反転経路とを交互に切り替えて、入力信号を高周波帯域に変調する第１のチョッパ変調器と、
前記第１のチョッパ変調器の出力を増幅する増幅器と、
入出力が反転接続される反転経路と、前記入出力が非反転接続される非反転経路とを切り替える第２のスイッチを有し、前記第２のスイッチのオンオフにより前記反転経路と前記非反転経路とを交互に切り替えて、前記増幅器の出力のうち前記入力信号成分を復調し、オフセット成分及び低周波雑音成分を高周波帯域に変調する第２のチョッパ変調器と、を備え、
前記第１のチョッパ変調器は、前記反転経路と前記非反転経路とを切り替える際に、全ての前記第１のスイッチをオフして入出力を開放状態とするノンオーバーラップ状態に制御され、
前記第２のチョッパ変調器は、前記反転経路と前記非反転経路とを切り替える際に、全ての前記第２のスイッチをオンして前記入出力の正極及び負極を短絡状態とするオーバーラップ状態に制御され、
前記第１のチョッパ変調器が前記ノンオーバーラップ状態であるときに前記第２のチョッパ変調器が前記オーバーラップ状態となる、
増幅装置であること。
［２］
［１］に記載の増幅装置であって、
前記第２のチョッパ変調器の出力に入力が接続されたツインスイッチ回路をさらに備え、
前記ツインスイッチ回路は、入出力が非反転接続された第１の経路及び第２の経路を切り替える第３のスイッチを有し、前記第１の経路と前記第２の経路とを切り替える際に、全ての前記第３のスイッチをオフして入出力を開放状態とするノンオーバーラップ状態に制御され、
前記第２のチョッパ変調器が前記オーバーラップ状態であるときに前記ツインスイッチ回路がノンオーバーラップ状態となる、
増幅装置であること。
［３］
［１］又は［２］に記載の増幅装置であって、
前記第２のチョッパ変調器を、前記反転経路が接続され、前記非反転経路が切断される反転状態、前記オーバーラップ状態、前記非反転経路が接続され、前記反転経路が切断された非反転状態、前記オーバーラップ状態、の順に周期的に遷移させるオーバーラップクロックを前記第２のスイッチに供給するクロック供給部を備えた、
増幅装置であること。
［４］
［２］に記載の増幅装置であって、
前記ツインスイッチ回路を、前記第１の経路が接続され、前記第２の経路が切断される第１の経路状態、前記ノンオーバーラップ状態、前記第２の経路が接続され、前記第１の経路が切断される第２の経路状態、前記ノンオーバーラップ状態、の順に周期的に遷移させるノンオーバーラップクロックを前記第３のスイッチに供給するクロック供給部を備えた、
増幅装置であること。
［５］
［１］～［４］何れか１項に記載の増幅装置であって、
前記第２のチョッパ変調器が前記オーバーラップ状態になった後、前記第１のチョッパ変調器が前記ノンオーバーラップ状態となる、
増幅装置であること。
［６］
［２］に記載の増幅装置であって、
前記第２のチョッパ変調器を、前記反転経路が接続され、前記非反転経路が切断された反転状態、前記オーバーラップ状態、前記非反転経路が接続され、前記反転経路が切断された非反転状態、前記オーバーラップ状態、の順に周期的に遷移させるオーバーラップクロックを前記第２のスイッチに供給するクロック供給部と、
前記クロック供給部から供給される前記オーバーラップクロックが入力されるＮＯＴ回路と、を備え、
前記ＮＯＴ回路から出力された前記オーバーラップクロックを反転させたノンオーバーラップクロックを前記第３のスイッチに供給する、
増幅装置であること。
［７］
［４］に記載の増幅装置であって、
前記ノンオーバーラップクロックが入力されるＮＯＴ回路を備え、
前記クロック供給部から供給される前記ＮＯＴ回路から出力された前記ノンオーバーラップクロックを反転させたオーバーラップクロックを前記第２のスイッチに供給する、
増幅装置であること。
［８］
［１］～［７］の何れか１項に記載の増幅装置であって、
前記第２のチョッパ変調器の出力から同相信号を検出し、前記同相信号を基準値に保つフィードバック信号を前記増幅器の出力に供給するコモンモードフィードバック回路を備えた、
増幅装置であること。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、高速な制御クロックを生成する複雑な回路や高速なスイッチを必要とせず、より高精度にスパイクノイズによる残差オフセットを低減した高精度な増幅装置を提供できる。
【0014】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
【0017】
（第１実施形態）
図１～図３は、第１実施形態の増幅装置の構成を示す図である。第１実施形態の増幅装置１Ａは、入力端により入力される入力信号Ｖｉｎを高周波帯に変調するチョッパ変調器（第１のチョッパ変調器）２と、チョッパ変調器２の出力を増幅する相互コンダクタンス増幅器３（増幅器）とを備える。また、増幅装置１Ａは、相互コンダクタンス増幅器３の出力の信号成分を低周波帯域に復調し、オフセット成分及び低周波雑音成分を高周波帯域に変調するチョッパ変調器（第２のチョッパ変調器）４を備える。また、増幅装置１Ａは、出力端の短絡を防ぐためのツインスイッチ回路５を備える。ツインスイッチ回路５の出力が増幅装置１Ａの出力端となり、出力信号Ｖｏｕｔが出力される。
図１～図３は、第１実施形態の増幅装置の構成を示す図である。第１実施形態の増幅装置１Ａは、入力端により入力される入力信号Ｖｉｎを高周波帯に変調するチョッパ変調器（第１のチョッパ変調器）２と、チョッパ変調器２の出力を増幅する相互コンダクタンス増幅器３（増幅器）とを備える。また、増幅装置１Ａは、相互コンダクタンス増幅器３の出力の信号成分を低周波帯域に復調し、オフセット成分及び低周波雑音成分を高周波帯域に変調するチョッパ変調器（第２のチョッパ変調器）４を備える。また、増幅装置１Ａは、出力端の短絡を防ぐためのツインスイッチ回路５を備える。ツインスイッチ回路５の出力が増幅装置１Ａの出力端となり、出力信号Ｖｏｕｔが出力される。
【0018】
チョッパ変調器２は、増幅装置１Ａの入力端と、相互コンダクタンス増幅器３の入力との間に設けられている。チョッパ変調器４は、相互コンダクタンス増幅器３の出力と、ツインスイッチ回路５の入力との間に設けられている。ツインスイッチ回路５は、チョッパ変調器４の出力と、増幅装置１Ａの出力端との間に設けられている。チョッパ変調器２は、スイッチＳ１１～Ｓ１４（第１のスイッチ）を有している。チョッパ変調器４は、スイッチＳ２１～Ｓ２４（第２のスイッチ）を有している。
【0019】
スイッチＳ１１、Ｓ２１は、チョッパ変調器２、４の正極側入力と正極側出力との間に接続されている。スイッチＳ１２、Ｓ２２は、チョッパ変調器２、４の負極側入力と負極側出力との間に接続されている。スイッチＳ１３、Ｓ２３は、チョッパ変調器２、４の負極側入力と正極側出力との間に接続されている。スイッチＳ１４、Ｓ２４は、チョッパ変調器２、４の正極側入力と負極側出力との間に接続されている。
【0020】
以上の構成によれば、チョッパ変調器２は、スイッチＳ１１、Ｓ１２をオフ、スイッチＳ１３、Ｓ１４をオンすると、入出力が反転接続される反転経路に切り替えられる。また、スイッチＳ１１、Ｓ１２をオン、スイッチＳ１３、Ｓ１４をオフすると、入出力が非反転接続される非反転経路に切り替えられる。即ち、チョッパ変調器２は、スイッチＳ１１～Ｓ１４のオンオフにより、反転経路と、非反転経路とを切り替えることができる。
【0021】
また、チョッパ変調器４は、スイッチＳ２１、Ｓ２２をオフ、スイッチＳ２３、Ｓ２４をオンすると、入出力が反転接続される反転経路に切り替えられる。また、スイッチＳ２１、Ｓ２２をオン、スイッチＳ２３、Ｓ２４をオフすると、入出力が非反転接続される非反転経路となる。即ち、チョッパ変調器４は、スイッチＳ２１～Ｓ２４のオンオフにより、反転経路と、非反転経路とを切り替えることができる。
【0022】
ツインスイッチ回路５は、スイッチＳ３１～Ｓ３４を備えている。スイッチＳ３１、Ｓ３３は、ツインスイッチ回路５の正極側入力と、正極側出力との間に並列接続されている。スイッチＳ３２、Ｓ３４は、ツインスイッチ回路５の負極側入力と、負極側出力との間に並列接続されている。ツインスイッチ回路５は、スイッチＳ３１、Ｓ３２をオン、スイッチＳ３３、Ｓ３４をオフすると、入出力が非反転接続される第１の経路に切り替えられる。また、スイッチＳ３１、Ｓ３２をオフ、スイッチＳ３３、Ｓ３４をオンすると、入出力が非反転接続される第１の経路とは別の第２の経路に切り替えられる。即ち、ツインスイッチ回路５は、スイッチＳ３１～Ｓ３４のオンオフにより、第１の経路と、第２の経路とに切り替えることができる。
【0023】
次に、上述した構成の増幅装置１Ａの動作について図４を参照して説明する。チョッパ変調器２のスイッチＳ１１、Ｓ１２には、チョッピング信号φ１が供給され、スイッチＳ１３、Ｓ１４には、チョッピング信号φ２が供給される。チョッピング信号φ１、φ２は、スイッチＳ１１、Ｓ１２と、スイッチＳ１３、Ｓ１４とを交互にオンさせ、反転経路と非反転経路とを交互に切り替える。これにより、チョッパ変調器２は、入力信号Ｖｉｎをチョッピング信号φ１、φ２の周波数であるチョッパ周波数ｆｃの高周波に変調する。
【0024】
チョッパ変調器４のスイッチＳ２１、Ｓ２２には、チョッピング信号φ３が供給され、スイッチＳ２３、Ｓ２４には、チョッピング信号φ４が供給される。チョッピング信号φ３、φ４は、スイッチＳ２１、Ｓ２２と、スイッチＳ２３、Ｓ２４とを交互にオンさせ、反転経路と非反転経路とを交互に切り替える。これにより、チョッパ変調器４は、相互コンダクタンス増幅器３の出力である増幅された入力信号Ｖｉｎをチョッピング信号φ３、φ４で元の周波数に復調すると共に、相互コンダクタンス増幅器３のオフセット成分及び低周波雑音成分を高周波帯域に変調する。
【0025】
ツインスイッチ回路５のスイッチＳ３１、Ｓ３２には、チョッピング信号φ５が供給され、スイッチＳ３３、Ｓ３４は、チョッピング信号φ６が供給される。チョッピング信号φ５、φ６は、スイッチＳ３１、Ｓ３２と、スイッチＳ３３、Ｓ３４とを交互にオンさせる。
【0026】
上述したチョッピング信号φ１、φ２は、ノンオーバーラップクロックから構成される。チョッピング信号φ１、φ２を構成するノンオーバーラップクロックは、スイッチＳ１１～Ｓ１４の切り替え時に一旦全てのスイッチＳ１１～Ｓ１４をオフして入出力を開放状態とするノンオーバーラップ状態Ｓｔ１に制御するクロックである。詳しく説明すると、チョッパ変調器２に供給されるノンオーバーラップクロックは、図４に示すように、反転経路が接続され、非反転経路が切断された反転状態Ｓｔ３、ノンオーバーラップ状態Ｓｔ１、非反転経路が接続され、反転経路が切断された非反転状態Ｓｔ２、ノンオーバーラップ状態Ｓｔ１、の順に周期的に遷移させる一対のクロックから構成されている。
【0027】
チョッピング信号φ５、φ６もチョッピング信号φ１、φ２と同様のノンオーバーラップクロックから構成される。チョッピング信号φ５、φ６を構成するノンオーバーラップクロックは、スイッチＳ３１～Ｓ３４の切り替え時に一旦全てのスイッチＳ３１～Ｓ３４をオフして入出力を開放とするノンオーバーラップ状態Ｓｔ１に制御するクロックである。詳しく説明すると、ツインスイッチ回路５に供給されるノンオーバーラップクロックは、第１の経路が接続され、第２の経路が切断された第１の経路状態Ｓｔ５、ノンオーバーラップ状態Ｓｔ１、第２の経路が接続され、第１の経路が切断された第２の経路状態Ｓｔ４、ノンオーバーラップ状態Ｓｔ１、の順に周期的に遷移させる一対のクロックから構成されている。
【0028】
上述したチョッピング信号φ３、φ４は、オーバーラップクロックから構成される。オーバーラップクロックは、スイッチＳ２１～Ｓ２４の切り替え時に一旦全てのスイッチＳ１１～Ｓ１４をオンして入出力の正極、負極を短絡状態とするオーバーラップ状態Ｓｔ６に制御するクロックである。詳しく説明すると、オーバーラップクロックは、図４に示すように、反転経路が接続され、非反転経路が切断された反転状態Ｓｔ３、オーバーラップ状態Ｓｔ６、非反転経路が接続され、反転経路が切断された非反転状態Ｓｔ２、オーバーラップ状態Ｓｔ６、の順に周期的に遷移させる一対のクロックから構成されている。また、チョッピング信号φ１、φ２がノンオーバーラップ状態Ｓｔ１のときに、チョッピング信号φ３、φ４がオーバーラップ状態Ｓｔ６となる。
【0029】
次に、上述したチョッピング信号φ１～φ６をチョッパ変調器２、４、ツインスイッチ回路５のスイッチＳ１１～Ｓ１４、Ｓ２１～Ｓ２４、Ｓ３１～Ｓ３４に供給したときの動作について図１～図３を参照して説明する。チョッパ変調器２、ツインスイッチ回路５がノンオーバーラップ状態Ｓｔ１となると、図１に示すように増幅装置１Ａは、入力端、出力端から切り離された無経路状態となる。このとき、寄生容量Ｃｐには、ノンオーバーラップ状態Ｓｔ１前の信号成分が蓄積されている。また、スイッチＳ１１～Ｓ１４のオンオフに伴うスパイクノイズが相互コンダクタンス増幅器３を通って、寄生容量Ｃｐに蓄積される。しかしながら、チョッパ変調器４が、オーバーラップ状態Ｓｔ６となるので、寄生容量Ｃｐに溜まったスパイクノイズの原因となる電荷が放電される。
【0030】
ノンオーバーラップ状態Ｓｔ１が終了すると、増幅装置１Ａは、図２に示す正相動作状態となる。即ち、チョッパ変調器２、４が非反転経路に切り替えられ、ツインスイッチ回路５が第１の経路に切り替えられる。次に、増幅装置１Ａは、再び図１に示す無経路状態となり、その後、図３に示す逆相動作状態となる。即ち、チョッパ変調器２、４が反転経路に切り替えられ、ツインスイッチ回路５が第２の経路に切り替えられる。増幅装置１Ａの状態は、無経路状態、正相状態、無経路状態、逆相状態の順に繰り返す。
【0031】
上述した本実施形態によれば、チョッパ変調器４が無経路状態で寄生容量Ｃｐを放電しているため、その後、第１の経路状態、第２の経路状態に切り替えても、寄生容量Ｃｐに溜まった電荷は既に放電されている。これにより、出力信号Ｖｏｕｔにスパイクノイズが現れるのを抑制することができる。また、寄生容量Ｃｐを放電するために、非常に短いノンオーバーラップ状態Ｓｔ１の間だけオンするスイッチを設ける必要がなく、高速で動作するスイッチを必要とせず、回路設計が容易である。
【0032】
また、上述した実施形態によれば、チョッパ変調器４がオーバーラップ状態Ｓｔ６であるときにノンオーバーラップ状態Ｓｔ１となるツインスイッチ回路５を設けている。これにより、チョッパ変調器４がオーバーラップ状態Ｓｔ６であっても、ツインスイッチ回路５により出力端が切り離されるため、出力端の正極と負極とが短絡することを防ぐことができる。
【0033】
上述したノンオーバーラップクロックから構成されるチョッピング信号φ１、φ２、φ５、φ６は、図５に示すクロック生成回路６（クロック供給部）により生成される。このクロック生成回路６により生成されたノンオーバーラップクロックをＮＯＴ回路７で反転させることによって、オーバーラップクロックであるチョッピング信号φ３、φ４を生成する。
【0034】
また、図６に示すように、オーバーラップクロックであるチョッピング信号φ３、φ４をクロック生成回路８（クロック供給部）により生成するようにしてもよい。この場合、クロック生成回路８により生成されたオーバーラップクロックをＮＯＴ回路９で反転させることによって、オーバーラップクロックであるチョッピング信号φ１、φ２、φ５、φ６を生成する。
【0035】
図５、図６に示すように、チョッパ変調器２、ツインスイッチ回路５のスイッチＳ１１～Ｓ１４、Ｓ３１～Ｓ３４に供給されるチョッピング信号からＮＯＴ回路７一つでチョッパ変調器４のＳ２１～Ｓ２４に供給されるチョッピング信号を生成するため、あるいは、チョッパ変調器４のＳ２１～Ｓ２４に供給されるチョッピング信号からＮＯＴ回路９一つでチョッパ変調器２、ツインスイッチ回路５のスイッチＳ１１～Ｓ１４、Ｓ３１～Ｓ３４に供給されるチョッピング信号を生成するため、スイッチＳ１１～Ｓ１４、Ｓ２１～Ｓ２４、Ｓ３１～Ｓ３４のオンオフの切り替わりはほぼ同じタイミングとなる。
【0036】
（第１実施形態の変形例）
次に、第１実施形態の変形例について説明する。第１実施形態では、チョッパ変調器２、ツインスイッチ回路５がノンオーバーラップ状態Ｓｔ１となる期間と、チョッパ変調器４がオーバーラップ状態Ｓｔ６となる期間とが同じであったが、これに限ったものではない。図７に示すようなチョッピング信号φ１～φ６を供給して、先にチョッパ変調器４をオーバーラップ状態Ｓｔ６、ツインスイッチ回路５をノンオーバーラップ状態Ｓｔ１とした後に、チョッパ変調器２をノンオーバーラップ状態Ｓｔ１とするようにしてもよい。これにより、チョッパ変調器２のスイッチＳ１１～Ｓ１４をオンオフする際に、既にチョッパ変調器４がオーバーラップ状態Ｓｔ６、ツインスイッチ回路５がノンオーバーラップ状態Ｓｔ６となっている。このため、スイッチＳ１１～Ｓ１４のオンオフに伴うスパイクノイズが、出力端に現れるのをより一層抑制できる。
次に、第１実施形態の変形例について説明する。第１実施形態では、チョッパ変調器２、ツインスイッチ回路５がノンオーバーラップ状態Ｓｔ１となる期間と、チョッパ変調器４がオーバーラップ状態Ｓｔ６となる期間とが同じであったが、これに限ったものではない。図７に示すようなチョッピング信号φ１～φ６を供給して、先にチョッパ変調器４をオーバーラップ状態Ｓｔ６、ツインスイッチ回路５をノンオーバーラップ状態Ｓｔ１とした後に、チョッパ変調器２をノンオーバーラップ状態Ｓｔ１とするようにしてもよい。これにより、チョッパ変調器２のスイッチＳ１１～Ｓ１４をオンオフする際に、既にチョッパ変調器４がオーバーラップ状態Ｓｔ６、ツインスイッチ回路５がノンオーバーラップ状態Ｓｔ６となっている。このため、スイッチＳ１１～Ｓ１４のオンオフに伴うスパイクノイズが、出力端に現れるのをより一層抑制できる。
【0037】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。図８は、第２実施形態の増幅装置の構成を示す図である。図８において、上述した第１実施形態において既に説明した図１に示す増幅装置１Ａと同等の部分には、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
次に、第２実施形態について説明する。図８は、第２実施形態の増幅装置の構成を示す図である。図８において、上述した第１実施形態において既に説明した図１に示す増幅装置１Ａと同等の部分には、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【0038】
増幅装置１Ｂは、コモンモードフィードバック回路１０を備えていてもよい。コモンモードフィードバック回路１０は、チョッパ変調器４の出力から同相信号を検出し、検出した同相信号を基準値Ｖｃｍに保つフィードバック信号を生成して、相互コンダクタンス増幅器３の出力に供給している。コモンモードフィードバック回路１０を設けることにより、チョッパ変調器４の入力の寄生容量Ｃｐを低減することができる。また、チョッパ変調器４は、オーバーラップクロックにより動作するため、コモンモードフィードバック回路１０の同相帰還ループの接続が切れるタイミングをなくすことができる。
【0039】
また、増幅装置１Ｂは、増幅器１１Ａを備えていてもよい。増幅器１１Ａは、ツインスイッチ回路５から出力される信号成分を増幅する。第２実施形態では、増幅器１１Ａの出力が増幅装置１Ｂの出力端となり、出力信号Ｖｏｕｔが出力される。増幅器１１Ａは、相互コンダクタンス増幅器１１１と、増幅器１１２と、増幅器１１１、１１２の位相補償を行う位相補償回路１１３と、を有している。相互コンダクタンス増幅器１１１の出力には増幅器１１２の入力が接続され、増幅器１１２の出力が増幅器１１Ａの出力、すなわち増幅装置１Ｂの出力端となる。
【0040】
位相補償回路１１３は、抵抗Ｒ３、Ｒ４と、容量Ｃｃ１～Ｃｃ３と、から構成されている。抵抗Ｒ３、Ｒ４は、ツインスイッチ回路５の出力と、相互コンダクタンス増幅器１１１の入力との間に接続される。容量Ｃｃ１は、増幅器１１２の入力と出力との間に接続される。容量Ｃｃ２は、相互コンダクタンス増幅器１１１の反転入力と、増幅器１１２の出力との間に接続される。容量Ｃｃ３は、相互コンダクタンス増幅器１１１の非反転入力とグランドとの間に接続される。
【0041】
上述したようにチョッパ変調器４により図９（Ｂ）の点線で示すオフセット成分及び低周波雑音成分が高周波帯域に変調されると、図９（Ｃ）の点線で示すリップルノイズが発生する。上記位相補償回路１１３によれば、抵抗Ｒ３、Ｒ４と容量Ｃｃ１、Ｃｃ２とによりローパスフィルタを構成するため、出力信号Ｖｉｎのリップルノイズを図９（Ｃ）の実線に示すように、低減することができる。
【0042】
また、相互コンダクタンス増幅器１１１の出力と増幅器１１２の入力との間にフィードフォワードアンプとして機能する相互コンダクタンス増幅器１３を接続してもよい。
【0043】
また、増幅装置１Ｂは、ノイズリダクションループ回路１２を備えてもよい。ノイズリダクションループ回路１２は、相互コンダクタンス増幅器３とチョッパ変調器４との間に入出力が接続されている。ノイズリダクションループ回路１２は、例えば特開２０２０－１４５５４５号公報に記載されているように、相互コンダクタンス増幅器３のオフセット成分を抽出し、抽出したオフセット成分を相互コンダクタンス増幅器３の出力に負帰還する。このノイズリダクションループ回路１２により、相互コンダクタンス増幅器３において発生するオフセット成分及び低周波雑音成分を低減して、チョッパ変調器４の出力に含まれるリップルノイズを低減できる（図９（Ｂ）、図９（Ｃ）参照）。
【0044】
本実施形態では、ノイズリダクションループ回路１２は、例えば上記公報に記載されているように、ノイズリダクションループ回路１２の入力を増幅するオートゼロ増幅器１２１と、オートゼロ増幅器１２１の出力の高周波信号成分を低減するフィルタ回路１２２と、フィルタ回路１２２の出力を増幅する相互コンダクタンス増幅器１２３とを有する構成である。
【0045】
オートゼロ増幅器１２１は、例えばＰｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器を用いて構成される。オートゼロ増幅器１２１は、並列に接続された２つのオートゼロ増幅回路１２１Ａ、１２１Ｂを有して構成される。オートゼロ増幅回路１２１Ａ、１２１Ｂは各々、動作モードとして、校正モードと増幅モードとを有する。校正モードでは、内蔵された増幅器のオフセット成分及び低周波雑音成分を低減させるような校正電圧をサンプリング容量（図示せず）によりサンプリングする。増幅モードでは、校正電圧によりオフセット成分及び低周波雑音成分を低減された増幅器によって、入力された信号を増幅する。２つのオートゼロ増幅回路１２１Ａ、１２１Ｂは、一方が校正モードのとき、他方を増幅モードにし、これを交互に切り替えることにより、常に増幅を行うことができる。
【0046】
フィルタ回路１２２は、オートゼロ増幅器１２１の出力の低周波信号成分を増幅し、高周波信号成分を低減する機能を有する。フィルタ回路１２２によって、高周波信号成分を低減して増幅器のオフセット成分をフィードバックできる。
【0047】
次に、本発明者らは、図８に示す第２実施形態からツインスイッチ回路５を除き、チョッパ変調器２、４に対してノンオーバーラップクロックを供給する従来の増幅装置と、図８に示す第２実施形態の増幅装置１Ｂと、について入力オフセット電圧を測定した。結果を図１０及び図１１に示す。図１０は、従来の増幅装置の入力オフセット電圧を２００回測定したときのヒストグラムである。図１１は、図８に示す第２実施形態の増幅装置１Ｂの入力オフセット電圧を２００回測定したときのヒストグラムである。図１０と図１１とを比較しても明らかなように、第２実施形態の増幅装置１Ｂは、従来の増幅装置に比べてオフセット成分をより低減することができる。
【0048】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。図１２は、第３実施形態の増幅装置の構成を示す図である。図１２において、上述した第２実施形態において既に説明した図８に示す増幅装置と同等の部分には、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
次に、第３実施形態について説明する。図１２は、第３実施形態の増幅装置の構成を示す図である。図１２において、上述した第２実施形態において既に説明した図８に示す増幅装置と同等の部分には、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【0049】
増幅装置１Ｃは、ノイズリダクションループ回路１２に代えて、リップル校正回路１４を備えてもよい。リップル校正回路１４は、チョッパ変調器４の出力に入力が接続され、チョッパ変調器４の入力に出力が接続されている。リップル校正回路１４は、チョッパ変調器４の出力のうち高周波雑音成分（リップルノイズ）を抽出して、抽出したリップルノイズを変調してオフセット成分に変調し、変調したオフセット成分をチョッパ変調器３の出力に負帰還する回路である。リップル校正回路１４により、チョッパ変調器３の出力に含まれるオフセット成分を低減して、チョッパ変調器４の出力に含まれるリップルノイズを低減できる（図９（Ｂ）、（Ｃ）参照）。
【0050】
本実施形態では、リップル校正回路１４は、リップル校正回路１４に入力される低周波雑音成分を低減し、リップルノイズを検出するハイパスフィルタ１４１と、ハイパスフィルタ１４１の出力のリップルノイズを低周波成分に復調してオフセット成分に変調する位相反転オートゼロ増幅器１４２と、位相反転オートゼロ増幅器１４２の出力の高周波成分を低減するフィルタ回路１４３と、フィルタ回路１４３の出力を増幅する相互コンダクタンス増幅器１４４とを有する構成である。
【0051】
位相反転オートゼロ増幅器１４２は、例えばＰｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器を用いて構成される。位相反転オートゼロ増幅器１４２は、並列に接続された２つのオートゼロ増幅回路１４２Ａ、１４２Ｂを有して構成される。オートゼロ増幅回路１４２Ａは、入力を反転増幅する。オートゼロ増幅回路１４２Ｂは、入力を非反転増幅する。オートゼロ増幅回路１４２Ａ、１４２Ｂは各々、動作モードとして、校正モードと増幅モードとを有する。校正モードでは、内蔵された増幅器のオフセット成分及び低周波雑音成分を低減させるような校正電圧をサンプリング容量（図示せず）によりサンプリングする。増幅モードでは、校正電圧によりオフセット成分及び低周波雑音成分を低減された増幅器により入力された信号を増幅する。２つのオートゼロ増幅回路１４２Ａ、１４２Ｂは、一方が校正モードのとき、他方を増幅モードにし、これを交互に切り替えることにより、常に増幅を行うことができる。また、校正モード、増幅モードを交互に切り替えると、位相反転オートゼロ増幅器１４２は、反転増幅、非反転増幅を交互に切り替える。これにより、位相反転オートゼロ増幅器１４２は、入力のリップルノイズを低周波のオフセット成分に変調することができる。
【0052】
フィルタ回路１４３は、位相反転オートゼロ増幅器１４２の出力の低周波信号成分を増幅し、高周波信号成分を低減する機能を有する。
【0053】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。図１３は、第４実施形態の増幅装置の構成を示す図である。図１３において、上述した第３実施形態において既に説明した図１２に示す増幅装置と同等の部分には、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
次に、第４実施形態について説明する。図１３は、第４実施形態の増幅装置の構成を示す図である。図１３において、上述した第３実施形態において既に説明した図１２に示す増幅装置と同等の部分には、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【0054】
第３実施形態では、リップル校正回路１４は、チョッパ変調器４の出力に入力が接続されていたが、図１３に示すようにツインスイッチ回路５の出力に入力が接続されていてもよい。これにより、リップル校正回路１４は、ツインスイッチ回路５の出力を負帰還してツインスイッチ回路５の出力に含まれる高周波雑音成分を低減する。
【0055】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【0056】
例えば、上述した第２～第４実施形態で示した出力段の増幅器１１Ａは、相互コンダクタンス増幅器１１１と、増幅器１１２とから構成されていたが、これに限ったものではない。例えば、図１４に示すように、２つの相互コンダクタンス増幅器１１４、１１５から構成された増幅器１１Ｂを設けてもよい。図１４に示す例では、位相補償回路１１６は、２つの容量Ｃｃ４、Ｃｃ５から構成されている。容量Ｃｃ４は、相互コンダクタンス増幅器１１４の反転入力と正極側の出力との間に接続されている。容量Ｃｃ５は、相互コンダクタンス増幅器１１４の非反転入力と負極側の出力との間に接続されている。
【0057】
また、図１５に示すように２つのオートゼロ増幅器１１７Ａ、１１７Ｂから構成されたＰｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１１Ｃを増幅器１１Ａの代わりに設けてもよい。
【0058】
また、上述した実施形態によれば、ツインスイッチ回路５を設けていたが、これに限ったものではない。出力端の短絡が問題なければ、ツインスイッチ回路５は設ける必要がない。
【符号の説明】
【0059】
１Ａ～１Ｃ 増幅装置
２ チョッパ変調器（第１のチョッパ変調器）
３ 相互コンダクタンス増幅器（増幅器）
４ チョッパ変調器（第２のチョッパ変調器）
５ ツインスイッチ回路
６、８ クロック生成回路（クロック供給部）
７、９ ＮＯＴ回路
１０ コモンモードフィードバック回路
Ｓ１１～Ｓ１４ スイッチ（第１のスイッチ）
Ｓ２１～Ｓ２４ スイッチ（第２のスイッチ）
Ｓ３１～Ｓ３４ スイッチ（第３のスイッチ）
２ チョッパ変調器（第１のチョッパ変調器）
３ 相互コンダクタンス増幅器（増幅器）
４ チョッパ変調器（第２のチョッパ変調器）
５ ツインスイッチ回路
６、８ クロック生成回路（クロック供給部）
７、９ ＮＯＴ回路
１０ コモンモードフィードバック回路
Ｓ１１～Ｓ１４ スイッチ（第１のスイッチ）
Ｓ２１～Ｓ２４ スイッチ（第２のスイッチ）
Ｓ３１～Ｓ３４ スイッチ（第３のスイッチ）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】