(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】P2022128018
(43)【公開日】2022-09-01
(54)【発明の名称】増幅装置
(51)【国際特許分類】
H03F 3/34 20060101AFI20220825BHJP
H03F 3/38 20060101ALI20220825BHJP
H03F 1/26 20060101ALI20220825BHJP
【ＦＩ】
H03F3/34 220
H03F3/38
H03F1/26
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021026309
(22)【出願日】2021-02-22
(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
5J500AA21
5J500AA26
5J500AC13
5J500AC50
5J500AC53
5J500AC65
5J500AC92
5J500AF17
5J500AF18
5J500AH10
5J500AH29
5J500AH42
5J500AK02
5J500AK05
5J500AK09
5J500AK42
5J500AM13
5J500AM14
5J500AM17
5J500AM20
5J500AS15
5J500AT01
5J500LV07
5J500MU04
5J500MU05
5J500RU01
(57)【要約】
【課題】オートゼロ増幅器の同相電圧を安定化することができる増幅装置を提供する。
【解決手段】同相検出増幅器２は、２つの同相入力の同相電圧が基準同相電圧Ｖｃｍとなるような同相出力電圧を出力する。同相制御増幅器３６１は、入力を増幅して相互コンダクタンス増幅器３４の同相電圧を制御する出力信号を出力する。同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２は、相互コンダクタンス増幅器３４の出力と同相制御増幅器３６１の入力との間に接続される。スイッチＳ６は、同相制御増幅器３６１の入力と同相検出増幅器２の同相出力との接続を制御する。第２スイッチＳ５１、Ｓ５２は、相互コンダクタンス増幅器３４の出力と同相検出増幅器２の同相入力との接続を制御する。
【選択図】図３
【解決手段】同相検出増幅器２は、２つの同相入力の同相電圧が基準同相電圧Ｖｃｍとなるような同相出力電圧を出力する。同相制御増幅器３６１は、入力を増幅して相互コンダクタンス増幅器３４の同相電圧を制御する出力信号を出力する。同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２は、相互コンダクタンス増幅器３４の出力と同相制御増幅器３６１の入力との間に接続される。スイッチＳ６は、同相制御増幅器３６１の入力と同相検出増幅器２の同相出力との接続を制御する。第２スイッチＳ５１、Ｓ５２は、相互コンダクタンス増幅器３４の出力と同相検出増幅器２の同相入力との接続を制御する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
増幅器と、
サンプリング容量を含む校正回路と、
前記増幅器のオフセット成分及び低周波雑音成分を校正する校正電圧を前記サンプリング容量にサンプリングする校正モード及び前記校正電圧により前記オフセット成分及び前記低周波雑音成分が低減された前記増幅器によって入力信号を増幅して出力信号を出力する増幅モードを切り替える第１切替スイッチとを有する複数のオートゼロ増幅器を備えた増幅装置において、
２つの同相入力の同相電圧が基準同相電圧となるような同相出力電圧を出力する同相検出増幅器を備え、
前記複数のオートゼロ増幅器は、
入力を増幅して前記増幅器の同相電圧を制御する出力信号を出力する同相制御増幅器と、
前記増幅器の出力と前記同相制御増幅器の入力との間に接続された同相検出容量と、
前記同相制御増幅器の入力と前記同相検出増幅器の同相出力との接続を制御する第１スイッチと、
前記増幅器の出力と前記同相検出増幅器の同相入力との接続を制御する第２スイッチとを有する、
増幅装置。
サンプリング容量を含む校正回路と、
前記増幅器のオフセット成分及び低周波雑音成分を校正する校正電圧を前記サンプリング容量にサンプリングする校正モード及び前記校正電圧により前記オフセット成分及び前記低周波雑音成分が低減された前記増幅器によって入力信号を増幅して出力信号を出力する増幅モードを切り替える第１切替スイッチとを有する複数のオートゼロ増幅器を備えた増幅装置において、
２つの同相入力の同相電圧が基準同相電圧となるような同相出力電圧を出力する同相検出増幅器を備え、
前記複数のオートゼロ増幅器は、
入力を増幅して前記増幅器の同相電圧を制御する出力信号を出力する同相制御増幅器と、
前記増幅器の出力と前記同相制御増幅器の入力との間に接続された同相検出容量と、
前記同相制御増幅器の入力と前記同相検出増幅器の同相出力との接続を制御する第１スイッチと、
前記増幅器の出力と前記同相検出増幅器の同相入力との接続を制御する第２スイッチとを有する、
増幅装置。
【請求項2】
請求項１に記載の増幅装置において、
前記第１切替スイッチを制御する第１制御部を備え、
前記第１制御部は、前記オートゼロ増幅器が前記校正モード及び前記増幅モードに交互に切り替わるように、前記第１切替スイッチを制御すると共に、前記複数のオートゼロ増幅器のうち少なくとも一つの前記オートゼロ増幅器が前記増幅モードとして動作し、他の一つ以上の前記オートゼロ増幅器が前記校正モードとして動作するように、前記第１切替スイッチを制御する、
増幅装置。
前記第１切替スイッチを制御する第１制御部を備え、
前記第１制御部は、前記オートゼロ増幅器が前記校正モード及び前記増幅モードに交互に切り替わるように、前記第１切替スイッチを制御すると共に、前記複数のオートゼロ増幅器のうち少なくとも一つの前記オートゼロ増幅器が前記増幅モードとして動作し、他の一つ以上の前記オートゼロ増幅器が前記校正モードとして動作するように、前記第１切替スイッチを制御する、
増幅装置。
【請求項3】
請求項１に記載の増幅装置において、
前記オートゼロ増幅器は、３つ設けられ、
３つの前記オートゼロ増幅器は各々、前記入力信号がそれぞれ入力される第１入力経路及び第２入力経路と、
前記出力信号がそれぞれ出力される第１出力経路及び第２出力経路とを有し、
前記第１切替スイッチは、前記増幅モードにおいて、前記増幅器を前記第１入力経路及び前記第１出力経路に接続する第１経路モードと、前記増幅器を前記第２入力経路及び前記第２出力経路に接続する第２経路モードとを切り替える経路切替スイッチを有する、
増幅装置。
前記オートゼロ増幅器は、３つ設けられ、
３つの前記オートゼロ増幅器は各々、前記入力信号がそれぞれ入力される第１入力経路及び第２入力経路と、
前記出力信号がそれぞれ出力される第１出力経路及び第２出力経路とを有し、
前記第１切替スイッチは、前記増幅モードにおいて、前記増幅器を前記第１入力経路及び前記第１出力経路に接続する第１経路モードと、前記増幅器を前記第２入力経路及び前記第２出力経路に接続する第２経路モードとを切り替える経路切替スイッチを有する、
増幅装置。
【請求項4】
請求項３に記載の増幅装置において、
前記第１切替スイッチを制御する第１制御部を備え、
前記第１制御部は、前記オートゼロ増幅器が前記校正モード及び前記増幅モードに交互に切り替わるように前記第１切替スイッチを制御すると共に、３つの前記オートゼロ増幅器のうち一つの前記オートゼロ増幅器が前記校正モードとして動作し、残りの前記オートゼロ増幅器が前記第１経路モードまたは前記第２経路モードとして動作するように前記第１切替スイッチを制御する、
増幅装置。
前記第１切替スイッチを制御する第１制御部を備え、
前記第１制御部は、前記オートゼロ増幅器が前記校正モード及び前記増幅モードに交互に切り替わるように前記第１切替スイッチを制御すると共に、３つの前記オートゼロ増幅器のうち一つの前記オートゼロ増幅器が前記校正モードとして動作し、残りの前記オートゼロ増幅器が前記第１経路モードまたは前記第２経路モードとして動作するように前記第１切替スイッチを制御する、
増幅装置。
【請求項5】
請求項１に記載の増幅装置において、
前記第１切替スイッチと、前記第１スイッチと、前記第２スイッチとを制御する第１制御部を備え、
前記第１制御部は、
前記校正モードと前記増幅モードとを交互に動作させるように前記第１切替スイッチを制御し、
前記校正モードとなっている前記オートゼロ増幅器の前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオン制御し、
前記増幅モードとなっている前記オートゼロ増幅器の前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオフ制御する、
増幅装置。
前記第１切替スイッチと、前記第１スイッチと、前記第２スイッチとを制御する第１制御部を備え、
前記第１制御部は、
前記校正モードと前記増幅モードとを交互に動作させるように前記第１切替スイッチを制御し、
前記校正モードとなっている前記オートゼロ増幅器の前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオン制御し、
前記増幅モードとなっている前記オートゼロ増幅器の前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオフ制御する、
増幅装置。
【請求項6】
請求項１に記載の増幅装置において、
前記第１切替スイッチと、前記第１スイッチと、前記第２スイッチとを制御する第１制御部を備え、
前記第１制御部は、
前記校正モードと前記増幅モードとを交互に動作させるように前記第１切替スイッチを制御し、
前記増幅モードから前記校正モードに切り替わった前記オートゼロ増幅器の前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオン制御し、
前記オートゼロ増幅器が前記校正モードである間に、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオフ制御し、
前記増幅モードとなっている前記オートゼロ増幅器の前記第１スイッチ及び前記第２スイッチのオフを維持する、
増幅装置。
前記第１切替スイッチと、前記第１スイッチと、前記第２スイッチとを制御する第１制御部を備え、
前記第１制御部は、
前記校正モードと前記増幅モードとを交互に動作させるように前記第１切替スイッチを制御し、
前記増幅モードから前記校正モードに切り替わった前記オートゼロ増幅器の前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオン制御し、
前記オートゼロ増幅器が前記校正モードである間に、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオフ制御し、
前記増幅モードとなっている前記オートゼロ増幅器の前記第１スイッチ及び前記第２スイッチのオフを維持する、
増幅装置。
【請求項7】
請求項１～６何れか１項に記載の増幅装置において、
前記同相検出容量は、前記増幅器の正の出力と前記同相制御増幅器の入力との間に接続された第１同相検出容量と、前記増幅器の負の出力と前記同相制御増幅器の入力との間に接続された第２同相検出容量と、一端が前記同相制御増幅器の入力に接続された第３同相検出容量及び第４同相検出容量と、を有し、
前記オートゼロ増幅器は、前記第３同相検出容量及び前記第４同相検出容量の他端の接続先を前記増幅器の正の出力又は前記増幅器の負の出力に切り替える第２切替スイッチを有する、
増幅装置。
前記同相検出容量は、前記増幅器の正の出力と前記同相制御増幅器の入力との間に接続された第１同相検出容量と、前記増幅器の負の出力と前記同相制御増幅器の入力との間に接続された第２同相検出容量と、一端が前記同相制御増幅器の入力に接続された第３同相検出容量及び第４同相検出容量と、を有し、
前記オートゼロ増幅器は、前記第３同相検出容量及び前記第４同相検出容量の他端の接続先を前記増幅器の正の出力又は前記増幅器の負の出力に切り替える第２切替スイッチを有する、
増幅装置。
【請求項8】
請求項７記載に記載の増幅装置において、
前記第２切替スイッチを制御する第２制御部を備え、
前記第２制御部は、前記オートゼロ増幅器が前記校正モードから前記増幅モードに切り替わるタイミング又は前記増幅モードから前記校正モードに切り替わるタイミングに前記第２切替スイッチを切り替える、
増幅装置。
前記第２切替スイッチを制御する第２制御部を備え、
前記第２制御部は、前記オートゼロ増幅器が前記校正モードから前記増幅モードに切り替わるタイミング又は前記増幅モードから前記校正モードに切り替わるタイミングに前記第２切替スイッチを切り替える、
増幅装置。
【請求項9】
請求項１～６何れか１項に記載の増幅装置において、
前記同相検出増幅器は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンしたときに、前記同相検出容量に並列接続される補助容量と、前記補助容量に前記基準同相電圧を充電させる充電モード及び前記同相出力電圧を出力する同相出力モードを切り替える第３切替スイッチと、を有する、
増幅装置。
前記同相検出増幅器は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンしたときに、前記同相検出容量に並列接続される補助容量と、前記補助容量に前記基準同相電圧を充電させる充電モード及び前記同相出力電圧を出力する同相出力モードを切り替える第３切替スイッチと、を有する、
増幅装置。
【請求項10】
請求項９に記載の増幅装置において、
前記第３切替スイッチを制御する第３制御部を備え、
前記第３制御部は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンしたときに前記同相出力モードに切り替わり、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフしたときに前記充電モードに切り替わるように前記第３切替スイッチを制御する、
増幅装置。
前記第３切替スイッチを制御する第３制御部を備え、
前記第３制御部は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンしたときに前記同相出力モードに切り替わり、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフしたときに前記充電モードに切り替わるように前記第３切替スイッチを制御する、
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】
増幅器は、センサ信号等の増幅に広く用いられているが、いくつかの応用例では、増幅器内部のオフセット成分及び低周波雑音成分が非常に小さいことを要求される。従来の増幅器では、オフセット成分及び低周波雑音成分がその要求を満たすことができないため、オフセット成分及び低周波雑音成分を低減する手法が多く存在している。
【0003】
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、オートゼロ増幅器が知られている（特許文献１、非特許文献１）。オートゼロ増幅器は、内蔵している校正回路によって増幅器のオフセット成分及び低周波雑音成分を低減する手法である。一般にオートゼロ増幅器は、校正モードと増幅モードとを交互に動作させる。校正モードでは、オートゼロ増幅器に内蔵された増幅器は、反転入力及び非反転入力が短絡され、出力がサンプリング容量に接続される。これにより、サンプリング容量にオフセット成分及び低周波雑音成分を低減するための校正電圧がサンプリングされる。増幅モードでは、オートゼロ増幅器に内蔵された増幅器に入力信号が入力され、増幅器が入力信号を増幅した出力信号を出力する。また、増幅モードでは、サンプリングされた校正電圧によって出力信号に含まれるオフセット成分及び低周波雑音成分は低減される。
【0004】
そのため、一つのオートゼロ増幅器だけでは、校正モードのときに入力信号を増幅することができない。そこで、二つのオートゼロ増幅器を用意し、一方のオートゼロ増幅器が校正モードのとき、他方が増幅モードとなり入力信号を増幅するように構成されたＰｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器が採用されている。
【0005】
このオートゼロ増幅器にコモンモードフィードバック回路を設ける場合がある。従来では、二つのオートゼロ増幅器それぞれに対してコモンモードフィードバック回路を設けている。しかしながら、コモンモードフィードバック回路にはそれぞれオフセット成分が存在するため、オートゼロ増幅器の切り替わり毎に出力の同相電圧が変動してしまう。この同相電圧の変動により、ノコギリ波状の差動ノイズが発生してしまう。差動ノイズは、直流成分を含むため、増幅装置の残差オフセット電圧を発生させる原因となってしまうため、この差動ノイズを低減する必要がある。
【0006】
そこで、二つのオートゼロ増幅器で、一つのコモンモードフィードバック回路を共用する手法が提案されている。この手法によれば、校正モードのオートゼロ増幅器にコモンモードフィードバック回路を接続する。また、このとき、コモンモードフィードバック回路の出力電圧をサンプリング容量にサンプリングさせる。これにより、増幅モードに切り替わりオートゼロ増幅器からコモンモードフィードバック回路が切断されても、サンプリング容量によりサンプリングされたコモンモードフィードバック回路の出力電圧をオートゼロ増幅器に入力し続けることができる。
【0007】
しかしながら、サンプリング容量によりサンプリングされたコモンモードフィードバック回路の出力電圧は、校正モード時のオートゼロ増幅器の同相電圧に応じたものであり、今現在のオートゼロ増幅器の同相電圧に応じたものではない。このため、オートゼロ増幅器の同相電圧が不安定になってしまう、という問題があった。
【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
【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.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
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、オートゼロ増幅器の同相電圧を安定化することができる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】
【0011】
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］～［１１］を特徴としている。
［１］
増幅器と、
サンプリング容量を含む校正回路と、
前記増幅器のオフセット成分及び低周波雑音成分を校正する校正電圧を前記サンプリング容量にサンプリングする校正モード及び前記校正電圧により前記オフセット成分及び前記低周波雑音成分が低減された前記増幅器によって入力信号を増幅して出力信号を出力する増幅モードを切り替える第１切替スイッチとを有する複数のオートゼロ増幅器を備えた増幅装置において、
２つの同相入力の同相電圧が基準同相電圧となるような同相出力電圧を出力する同相検出増幅器を備え、
前記複数のオートゼロ増幅器は、
入力を増幅して前記増幅器の同相電圧を制御する出力信号を出力する同相制御増幅器と、
前記増幅器の出力と前記同相制御増幅器の入力との間に接続された同相検出容量と、
前記同相制御増幅器の入力と前記同相検出増幅器の同相出力との接続を制御する第１スイッチと、
前記増幅器の出力と前記同相検出増幅器の同相入力との接続を制御する第２スイッチとを有する、
増幅装置であること。
［２］
［１］に記載の増幅装置において、
前記第１切替スイッチを制御する第１制御部を備え、
前記第１制御部は、前記オートゼロ増幅器が前記校正モード及び前記増幅モードに交互に切り替わるように、前記第１切替スイッチを制御すると共に、前記複数のオートゼロ増幅器のうち少なくとも一つの前記オートゼロ増幅器が前記増幅モードとして動作し、他の一つ以上の前記オートゼロ増幅器が前記校正モードとして動作するように、前記第１切替スイッチを制御する、
増幅装置であること。
［３］
［１］に記載の増幅装置において、
前記オートゼロ増幅器は、３つ設けられ、
３つの前記オートゼロ増幅器は各々、前記入力信号がそれぞれ入力される第１入力経路及び第２入力経路と、
前記出力信号がそれぞれ出力される第１出力経路及び第２出力経路とを有し、
前記第１切替スイッチは、前記増幅モードにおいて、前記増幅器を前記第１入力経路及び前記第１出力経路に接続する第１経路モードと、前記増幅器を前記第２入力経路及び前記第２出力経路に接続する第２経路モードとを切り替える経路切替スイッチを有する、
増幅装置であること。
［４］
［３］に記載の増幅装置において、
前記第１切替スイッチを制御する第１制御部を備え、
前記第１制御部は、前記オートゼロ増幅器が前記校正モード及び前記増幅モードに交互に切り替わるように前記第１切替スイッチを制御すると共に、３つの前記オートゼロ増幅器のうち一つの前記オートゼロ増幅器が前記校正モードとして動作し、残りの前記オートゼロ増幅器が前記第１経路モードまたは前記第２経路モードとして動作するように前記第１切替スイッチを制御する、
増幅装置であること。
［５］
［１］に記載の増幅装置において、
前記第１切替スイッチと、前記第１スイッチと、前記第２スイッチとを制御する第１制御部を備え、
前記第１制御部は、
前記校正モードと前記増幅モードとを交互に動作させるように前記第１切替スイッチを制御し、
前記校正モードとなっている前記オートゼロ増幅器の前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオン制御し、
前記増幅モードとなっている前記オートゼロ増幅器の前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオフ制御する、
増幅装置であること。
［６］
［１］に記載の増幅装置において、
前記第１切替スイッチと、前記第１スイッチと、前記第２スイッチとを制御する第１制御部を備え、
前記第１制御部は、
前記校正モードと前記増幅モードとを交互に動作させるように前記第１切替スイッチを制御し、
前記増幅モードから前記校正モードに切り替わった前記オートゼロ増幅器の前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオン制御し、
前記オートゼロ増幅器が前記校正モードである間に、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオフ制御し、
前記増幅モードとなっている前記オートゼロ増幅器の前記第１スイッチ及び前記第２スイッチのオフを維持する、
増幅装置であること。
［７］
［１］～［６］何れか１項に記載の増幅装置において、
前記同相検出容量は、前記増幅器の正の出力と前記同相制御増幅器の入力との間に接続された第１同相検出容量と、前記増幅器の負の出力と前記同相制御増幅器の入力との間に接続された第２同相検出容量と、一端が前記同相制御増幅器の入力に接続された第３同相検出容量及び第４同相検出容量と、を有し、
前記オートゼロ増幅器は、前記第３同相検出容量及び前記第４同相検出容量の他端の接続先を前記増幅器の正の出力又は前記増幅器の負の出力に切り替える第２切替スイッチを有する、
増幅装置であること。
［８］
［７］に記載の増幅装置において、
前記第２切替スイッチを制御する第２制御部を備え、
前記第２制御部は、前記オートゼロ増幅器が前記校正モードから前記増幅モードに切り替わるタイミング又は前記増幅モードから前記校正モードに切り替わるタイミングに前記第２切替スイッチを切り替える、
増幅装置であること。
［９］
［１］～［６］何れか１項に記載の増幅装置において、
前記同相検出増幅器は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンしたときに、前記同相検出容量に並列接続される補助容量と、前記補助容量に前記基準同相電圧を充電させる充電モード及び前記同相出力電圧を出力する同相出力モードを切り替える第３切替スイッチと、を有する、
増幅装置であること。
［１０］
［９］に記載の増幅装置において、
前記第３切替スイッチを制御する第３制御部を備え、
前記第３制御部は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンしたときに前記同相出力モードに切り替わり、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフしたときに前記充電モードに切り替わるように前記第３切替スイッチを制御する、
増幅装置であること。
［１］
増幅器と、
サンプリング容量を含む校正回路と、
前記増幅器のオフセット成分及び低周波雑音成分を校正する校正電圧を前記サンプリング容量にサンプリングする校正モード及び前記校正電圧により前記オフセット成分及び前記低周波雑音成分が低減された前記増幅器によって入力信号を増幅して出力信号を出力する増幅モードを切り替える第１切替スイッチとを有する複数のオートゼロ増幅器を備えた増幅装置において、
２つの同相入力の同相電圧が基準同相電圧となるような同相出力電圧を出力する同相検出増幅器を備え、
前記複数のオートゼロ増幅器は、
入力を増幅して前記増幅器の同相電圧を制御する出力信号を出力する同相制御増幅器と、
前記増幅器の出力と前記同相制御増幅器の入力との間に接続された同相検出容量と、
前記同相制御増幅器の入力と前記同相検出増幅器の同相出力との接続を制御する第１スイッチと、
前記増幅器の出力と前記同相検出増幅器の同相入力との接続を制御する第２スイッチとを有する、
増幅装置であること。
［２］
［１］に記載の増幅装置において、
前記第１切替スイッチを制御する第１制御部を備え、
前記第１制御部は、前記オートゼロ増幅器が前記校正モード及び前記増幅モードに交互に切り替わるように、前記第１切替スイッチを制御すると共に、前記複数のオートゼロ増幅器のうち少なくとも一つの前記オートゼロ増幅器が前記増幅モードとして動作し、他の一つ以上の前記オートゼロ増幅器が前記校正モードとして動作するように、前記第１切替スイッチを制御する、
増幅装置であること。
［３］
［１］に記載の増幅装置において、
前記オートゼロ増幅器は、３つ設けられ、
３つの前記オートゼロ増幅器は各々、前記入力信号がそれぞれ入力される第１入力経路及び第２入力経路と、
前記出力信号がそれぞれ出力される第１出力経路及び第２出力経路とを有し、
前記第１切替スイッチは、前記増幅モードにおいて、前記増幅器を前記第１入力経路及び前記第１出力経路に接続する第１経路モードと、前記増幅器を前記第２入力経路及び前記第２出力経路に接続する第２経路モードとを切り替える経路切替スイッチを有する、
増幅装置であること。
［４］
［３］に記載の増幅装置において、
前記第１切替スイッチを制御する第１制御部を備え、
前記第１制御部は、前記オートゼロ増幅器が前記校正モード及び前記増幅モードに交互に切り替わるように前記第１切替スイッチを制御すると共に、３つの前記オートゼロ増幅器のうち一つの前記オートゼロ増幅器が前記校正モードとして動作し、残りの前記オートゼロ増幅器が前記第１経路モードまたは前記第２経路モードとして動作するように前記第１切替スイッチを制御する、
増幅装置であること。
［５］
［１］に記載の増幅装置において、
前記第１切替スイッチと、前記第１スイッチと、前記第２スイッチとを制御する第１制御部を備え、
前記第１制御部は、
前記校正モードと前記増幅モードとを交互に動作させるように前記第１切替スイッチを制御し、
前記校正モードとなっている前記オートゼロ増幅器の前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオン制御し、
前記増幅モードとなっている前記オートゼロ増幅器の前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオフ制御する、
増幅装置であること。
［６］
［１］に記載の増幅装置において、
前記第１切替スイッチと、前記第１スイッチと、前記第２スイッチとを制御する第１制御部を備え、
前記第１制御部は、
前記校正モードと前記増幅モードとを交互に動作させるように前記第１切替スイッチを制御し、
前記増幅モードから前記校正モードに切り替わった前記オートゼロ増幅器の前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオン制御し、
前記オートゼロ増幅器が前記校正モードである間に、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオフ制御し、
前記増幅モードとなっている前記オートゼロ増幅器の前記第１スイッチ及び前記第２スイッチのオフを維持する、
増幅装置であること。
［７］
［１］～［６］何れか１項に記載の増幅装置において、
前記同相検出容量は、前記増幅器の正の出力と前記同相制御増幅器の入力との間に接続された第１同相検出容量と、前記増幅器の負の出力と前記同相制御増幅器の入力との間に接続された第２同相検出容量と、一端が前記同相制御増幅器の入力に接続された第３同相検出容量及び第４同相検出容量と、を有し、
前記オートゼロ増幅器は、前記第３同相検出容量及び前記第４同相検出容量の他端の接続先を前記増幅器の正の出力又は前記増幅器の負の出力に切り替える第２切替スイッチを有する、
増幅装置であること。
［８］
［７］に記載の増幅装置において、
前記第２切替スイッチを制御する第２制御部を備え、
前記第２制御部は、前記オートゼロ増幅器が前記校正モードから前記増幅モードに切り替わるタイミング又は前記増幅モードから前記校正モードに切り替わるタイミングに前記第２切替スイッチを切り替える、
増幅装置であること。
［９］
［１］～［６］何れか１項に記載の増幅装置において、
前記同相検出増幅器は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンしたときに、前記同相検出容量に並列接続される補助容量と、前記補助容量に前記基準同相電圧を充電させる充電モード及び前記同相出力電圧を出力する同相出力モードを切り替える第３切替スイッチと、を有する、
増幅装置であること。
［１０］
［９］に記載の増幅装置において、
前記第３切替スイッチを制御する第３制御部を備え、
前記第３制御部は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオンしたときに前記同相出力モードに切り替わり、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチがオフしたときに前記充電モードに切り替わるように前記第３切替スイッチを制御する、
増幅装置であること。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、オートゼロ増幅器の同相電圧を安定化することができる増幅装置を提供することができる。
【0013】
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】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
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。
【0016】
（第１実施形態）
図１は、本発明の増幅装置の一例であるＰｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器の構成を示すブロック図である。同図に示すように、Ｐｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａは、１つの同相検出増幅器２と、２つのオートゼロ増幅器３１、３２とを備えている。同相検出増幅器２は、２つの同相入力の電圧の中間値（＝同相電圧）が基準同相電圧Ｖｃｍとなるような同相出力電圧を出力する増幅器である。２つのオートゼロ増幅器３１、３２は、同相検出増幅器２に２つの同相入力電圧を入力するための同相検出経路と、同相検出増幅器２から出力される同相出力電圧を入力するため同相帰還経路とを有している。
図１は、本発明の増幅装置の一例であるＰｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器の構成を示すブロック図である。同図に示すように、Ｐｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａは、１つの同相検出増幅器２と、２つのオートゼロ増幅器３１、３２とを備えている。同相検出増幅器２は、２つの同相入力の電圧の中間値（＝同相電圧）が基準同相電圧Ｖｃｍとなるような同相出力電圧を出力する増幅器である。２つのオートゼロ増幅器３１、３２は、同相検出増幅器２に２つの同相入力電圧を入力するための同相検出経路と、同相検出増幅器２から出力される同相出力電圧を入力するため同相帰還経路とを有している。
【0017】
同相検出増幅器２の一例について図２を参照して説明する。同図に示すように、同相検出増幅器２は、２つの電流源Ｉ１、Ｉ２と、４つのＭＯＳトランジスタＭ１１～Ｍ１４と、カレントミラー回路２１とを有している。ＭＯＳトランジスタＭ１１～Ｍ１４は、Ｐ型ＭＯＳトランジスタで構成されている。ＭＯＳトランジスタＭ１１、Ｍ１２のソースは互いに接続され、電流源Ｉ１に接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ１３、Ｍ１４のソースは互いに接続され、電流源Ｉ２に接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ１１のゲートには、同相入力の一方が入力され、ＭＯＳトランジスタＭ１４のゲートには、同相入力の他方が入力される。ＭＯＳトランジスタＭ１１、Ｍ１４のドレインは、互いに接続され、カレントミラー回路２１の入力側に接続されている。また、ＭＯＳトランジスタＭ１２、Ｍ１３のゲートは、互いに接続され、基準同相電圧Ｖｃｍが入力されている。ＭＯＳトランジスタＭ１２、Ｍ１３のドレインは、互いに接続され、カレントミラー回路２１の出力側に接続されている。このＭＯＳトランジスタＭ１３のドレインと、カレントミラー回路２１の出力側との接続点が、同相出力となる。
【0018】
オートゼロ増幅器３１、３２は、互いに並列に接続されている。即ち、Ｐｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａの正側の入力、出力が、オートゼロ増幅器３１、３２の正側の入力、出力に接続され、Ｐｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａの負側の入力、出力が、オートゼロ増幅器３１、３２の負側の入力、出力に接続される。オートゼロ増幅器３１、３２は、同じ構成であるため、ここではオートゼロ増幅器３１を代表して説明する。
【0019】
図３～図５に示すように、オートゼロ増幅器３１は、相互コンダクタンス増幅器３４（増幅器）と、校正回路３５と、同相帰還部３６とを備えている。相互コンダクタンス増幅器３４は、入力端に供給される入力信号Ｖｉｎを反転増幅して出力端から出力信号Ｖｏｕｔとして出力する。校正回路３５は、入力信号Ｖｉｎに含まれる相互コンダクタンス増幅器３４のオフセット成分及び低周波雑音成分を低減させる回路である。校正回路３５は、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２（第１切替スイッチ）と、相互コンダクタンス増幅器３５１と、サンプリング容量Ｃ１１、Ｃ１２とを備えている。
【0020】
スイッチＳ１は、正側の入力端と、相互コンダクタンス増幅器３４の反転入力との間に接続されている。スイッチＳ２は、相互コンダクタンス増幅器３４の反転入力及び非反転入力の間に接続されている。スイッチＳ３１、Ｓ３２は、相互コンダクタンス増幅器３４の２つの出力と、２つの出力端との間にそれぞれ接続されている。
【0021】
スイッチＳ４１、Ｓ４２は、相互コンダクタンス増幅器３４の２つの出力と、サンプリング容量Ｃ１１、Ｃ１２の一端との間にそれぞれ接続されている。相互コンダクタンス増幅器３５１は、入力にサンプリング容量Ｃ１１、Ｃ１２の一端が接続される。また、相互コンダクタンス増幅器３５１の出力が、相互コンダクタンス増幅器３４の出力に接続されている。サンプリング容量Ｃ１１、Ｃ１２は、他端がグランドに接続されている。
【0022】
この校正回路３５によりオートゼロ増幅器３１は、動作モードとして、校正モードと、増幅モードとを有する。校正モードは、相互コンダクタンス増幅器３４のオフセット成分及び低周波雑音成分を低減するための校正電圧をサンプリング容量Ｃ１１、Ｃ１２にサンプリングするモードである。
【0023】
図３及び図４に示すように、校正モードでは、スイッチＳ１、Ｓ３１、Ｓ３２がオフ、スイッチＳ２、Ｓ４１、Ｓ４２がオンされ、相互コンダクタンス増幅器３４の出力、入力が、出力端、入力端から切り離される。また、相互コンダクタンス増幅器３４の反転入力、非反転入力が短絡され、相互コンダクタンス増幅器３４からはオフセット成分及び低周波雑音成分が出力される。また、相互コンダクタンス増幅器３４の出力と、サンプリング容量Ｃ１１、Ｃ１２とが接続される。これにより、相互コンダクタンス増幅器３４から出力されるオフセット成分及び低周波雑音成分を校正電圧としてサンプリング容量Ｃ１１、Ｃ１２にサンプリングすることができる。
【0024】
増幅モードは、相互コンダクタンス増幅器３４に入力信号Ｖｉｎを入力して、相互コンダクタンス増幅器３４から入力信号Ｖｉｎを増幅した出力信号Ｖｏｕｔを出力させるモードである。また、増幅モードでは、サンプリングされた校正電圧によって出力信号Ｖｏｕｔに含まれるオフセット成分及び低周波雑音成分は低減される。
【0025】
図５に示すように、増幅モードでは、スイッチＳ２、Ｓ４１、Ｓ４２がオフ、スイッチＳ１、Ｓ３１、Ｓ３２がオンされる。これにより、入力端、出力端に相互コンダクタンス増幅器３４が接続され、相互コンダクタンス増幅器３４により入力信号Ｖｉｎを増幅した出力信号Ｖｏｕｔが出力端から出力される。また、サンプリング容量Ｃ１１、Ｃ１２にサンプリングされた校正電圧が相互コンダクタンス増幅器３５１を介して相互コンダクタンス増幅器３４の出力に印加され、出力信号Ｖｏｕｔに含まれるオフセット成分及び低周波雑音成分が低減される。
【0026】
同相帰還部３６は、スイッチＳ５１、Ｓ５２、Ｓ６と、同相制御増幅器３６１と、同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２とを有している。スイッチＳ５１、Ｓ５２（第２スイッチ）は、相互コンダクタンス増幅器３４の２つ出力と、同相検出増幅器２の２つの同相入力との間に接続されている。即ち、スイッチＳ５１、Ｓ５２は、同相検出経路上に設けられている。スイッチＳ６（第１スイッチ）は、同相制御増幅器３６１の入力と、同相検出増幅器２の同相出力との間に接続されている。即ち、スイッチＳ６は、同相帰還経路上に設けられている。
【0027】
同相制御増幅器３６１は、非反転入力に、スイッチＳ６を介して同相検出増幅器２の同相出力が接続される。同相制御増幅器３６１は、入力信号を増幅して相互コンダクタンス増幅器３４の同相電圧を制御する出力信号を出力する。同相制御増幅器３６１の２つの出力は、相互コンダクタンス増幅器３４の２つの出力に各々接続される。
【0028】
図６に、同相制御増幅器３６１のトランジスタ構成例を示す。同図に示すように、同相制御増幅器３６１は、８つのＭＯＳトランジスタＭ２１，Ｍ２２、Ｍ３１，Ｍ３２、Ｍ４１，Ｍ４２、Ｍ５１，Ｍ５２から構成される。ＭＯＳトランジスタＭ２１，Ｍ２２は、Ｐ型ＭＯＳトランジスタで構成され、カスコード接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ３１，Ｍ３２は、Ｐ型ＭＯＳトランジスタで構成され、カスコード接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ４１，Ｍ４２は、Ｎ型ＭＯＳトランジスタで構成され、カスコード接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ５１，Ｍ５２は、Ｎ型ＭＯＳトランジスタで構成され、カスコード接続されている。また、カスコード接続されたＭＯＳトランジスタＭ２１，Ｍ２２と、ＭＯＳトランジスタＭ４１，Ｍ４２とが直列接続され、ＭＯＳトランジスタＭ３１，Ｍ３２と、ＭＯＳトランジスタＭ５１，Ｍ５２とが直列接続される。
【0029】
ＭＯＳトランジスタＭ２１、Ｍ３１のゲートは、互いに接続され、基準電圧Ｖｂ１が供給されている。ＭＯＳトランジスタＭ２２、Ｍ３２のゲートは、互いに接続され、基準電圧Ｖｂ２が供給されている。ＭＯＳトランジスタＭ４１、Ｍ５１のゲートは、互いに接続され、基準電圧Ｖｂ３が供給されている。ＭＯＳトランジスタＭ４２、Ｍ５２のゲートは、互いに接続され、スイッチＳ６を介して同相検出増幅器２の同相出力電圧が供給される。また、ＭＯＳトランジスタＭ２２、Ｍ４１の接続点、ＭＯＳトランジスタＭ３２、Ｍ５１の接続点が、出力となり、スイッチＳ５１、Ｓ５２に接続されている。
【0030】
同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２は、図３、図６などに示すように、一端が同相制御増幅器３６１の入力に共通接続され、他端が同相制御増幅器３６１の２つの出力に各々接続される。上述した同相帰還部３６と、同相検出増幅器２とにより、コモンモードフィードバック回路が構成される。
【0031】
また、図７に示すように、相互コンダクタンス増幅器３４、３５１の出力がそれぞれ、同相制御増幅器３６１を構成するＭＯＳトランジスタＭ４１、Ｍ４２の接続点である入力端ｉｎ１と、ＭＯＳトランジスタＭ５１、Ｍ５２の接続点である入力端ｉｎ２とに接続されている。相互コンダクタンス増幅器３４、３５１は、電流源Ｉ３、Ｉ４と、Ｐ型のＭＯＳトランジスタＭ６１，Ｍ６２、Ｍ７１，Ｍ７２とを備えている。ＭＯＳトランジスタＭ６１，Ｍ６２、Ｍ７１，Ｍ７２のソースが電流源Ｉ３、Ｉ４に接続され、ＭＯＳトランジスタＭ６１，Ｍ６２、Ｍ７１，Ｍ７２のゲートが入力となる。また、ＭＯＳトランジスタＭ６１，Ｍ６２、Ｍ７１，Ｍ７２のドレインが出力となり、入力端ｉｎ１、ｉｎ２にそれぞれ接続されている。
【0032】
上記同相帰還部３６によりオートゼロ増幅器３１は、第１の状態と、第２の状態とを有する。第１の状態では、図３に示すように、スイッチＳ５１、Ｓ５２、Ｓ６がオンされる。これにより、相互コンダクタンス増幅器３４の出力が同相検出増幅器２の同相入力に接続され、同相検出増幅器２から同相出力電圧が出力される。また、同相検出増幅器２の同相出力電圧が同相制御増幅器３６１の入力に接続される。同相制御増幅器３６１は、同相出力電圧を増幅して、相互コンダクタンス増幅器３４の出力にフィードバックし、同相電圧を基準同相電圧Ｖｃｍに設定する。また、このとき同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２には、同相検出増幅器２の同相出力電圧に応じた電圧がサンプリングされる。
【0033】
第２の状態では、図４及び図５に示すように、スイッチＳ５１、Ｓ５２、Ｓ６がオフされる。これにより、相互コンダクタンス増幅器３４の出力と同相検出増幅器２の同相入力とが切断され、同相検出増幅器２の同相出力と同相制御増幅器３６１の入力とが切断される。このとき、同相制御増幅器３６１の入力は、同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２によりサンプリングされた電圧により、第１の状態のときの同相出力電圧に保持できる。
【0034】
また、同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２の他端は、相互コンダクタンス増幅器３４の２つの出力にそれぞれ接続されている。同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２の互いに接続された一端は、相互コンダクタンス増幅器３４の同相電圧の変動に応じて変動する。よって、今現在の相互コンダクタンス増幅器３４の同相電圧に合わせた同相出力電圧を同相制御増幅器３６１に入力することができ、オートゼロ増幅器３１の同相電圧を安定化することができる。また、同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２はミラー補償容量としても機能するため、同相検出増幅器２及び同相帰還部３６により構成されるコモンモードフィードバック回路の発振を防ぐことができる。
【0035】
次に、上述した構成のＰｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａの動作について図８に示すタイムチャートを参照して説明する。オートゼロ増幅器３１のスイッチＳ１、Ｓ３１、Ｓ３２には、クロックＣＬＫ１が供給され、スイッチＳ２、Ｓ４１、Ｓ４２には、クロックＣＬＫ２が供給され、スイッチＳ５１、Ｓ５２、Ｓ６には、クロックＣＬＫ３が供給される。このクロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２により、オートゼロ増幅器３１は、校正モードと（図３及び図４）と、増幅モード（図５）とに交互に動作モードが切り替わる。また、クロックＣＬＫ３により、オートゼロ増幅器３１は、増幅モードから校正モードに切り替わったときに第１の状態となり（図３）、校正モードである間に、第２の状態となり（図４）、増幅モード中は第２の状態に維持される（図５）。このクロックＣＬＫ１～ＣＬＫ３を供給する回路（図示せず）が、第１制御部を構成する。
【0036】
オートゼロ増幅器３１、３２に供給されるクロックＣＬＫ１～ＣＬＫ３は、位相が１８０度ずれている。これにより、オートゼロ増幅器３１が校正モードのときに、オートゼロ増幅器３２が増幅モードとなる。また、オートゼロ増幅器３１が増幅モードのときに、オートゼロ増幅器３２が校正モードとなる。これにより、Ｐｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａは、常時入力信号Ｖｉｎを増幅した出力信号Ｖｏｕｔを出力することができる。
【0037】
ところで、校正モードから増幅モードへの切り替えと同時にスイッチＳ５１、Ｓ５２、Ｓ６をオフして、同相検出増幅器２を切り離すと、これらスイッチＳ５１、Ｓ５２、Ｓ６のチャージングインジェクションによってサンプリング容量Ｃ２１、Ｃ２２の校正電圧が変動してしまう。このため、精度よくオフセット成分及び低周波雑音成分を除去できない。上述した第１実施形態によれば、校正モード中に同相検出増幅器２を切り離す第２の状態にしてから増幅モードに切り替えている。このため、オートゼロ増幅器３１は、スイッチＳ５１、Ｓ５２、Ｓ６をオフにしてサンプリング容量Ｃ２１、Ｃ２２の校正電圧が変動した後も、校正モードなっているため、サンプリング容量Ｃ２１、Ｃ２２の校正電圧を元の値に戻すことができ、精度よくオフセット成分及び低周波雑音成分を除去することができる。
【0038】
なお、上述した第１実施形態では、校正モード中に第１の状態から第２の状態に切り替えていたが、これに限ったものではない。例えば、校正モードから増幅モードへの切り替えと同時に第１の状態から第２の状態に切り替えてもよい。この場合、オートゼロ増幅器３１のスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ６には、図９に示すクロックＣＬＫ１～ＣＬＫ３が供給される。図９に示すクロックＣＬＫ１～ＣＬＫ３によれば、クロックＣＬＫ２、ＣＬＫ３は同じクロックとなる。このため、オートゼロ増幅器３１、３２の制御回路を、簡易なクロックジェネレータで回路を構成できる。
【0039】
また、上述した第１実施形態では、校正モードのときに第１の状態に切り替え、増幅モードのときに第２の状態に切り替えていたが、これに限ったものではない。増幅モードのときに第１の状態に切り替え、校正モードのときに第２の状態に切り替えてもよい。
【0040】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。図１０に示すように、第２実施形態の増幅装置としての位相反転オートゼロ増幅器１Ｂは、第１実施形態で説明した同相検出増幅器２と、２つのオートゼロ増幅器３１、３２とを備えている。第１実施形態と第２実施形態とで異なる点は、２つのオートゼロ増幅器３１、３２の入力端が反転されている点である。即ち、２つのオートゼロ増幅器３１、３２の一方の正側の入力端が他方の負側の入力端に接続され、一方の負側の入力端が他方の正側の入力端に接続されている。
次に、第２実施形態について説明する。図１０に示すように、第２実施形態の増幅装置としての位相反転オートゼロ増幅器１Ｂは、第１実施形態で説明した同相検出増幅器２と、２つのオートゼロ増幅器３１、３２とを備えている。第１実施形態と第２実施形態とで異なる点は、２つのオートゼロ増幅器３１、３２の入力端が反転されている点である。即ち、２つのオートゼロ増幅器３１、３２の一方の正側の入力端が他方の負側の入力端に接続され、一方の負側の入力端が他方の正側の入力端に接続されている。
【0041】
位相反転オートゼロ増幅器１Ｂは、Ｐｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａと同様に、２つのオートゼロ増幅器３１、３２の一方が校正モードに切り替えられると、他方が増幅モードに切り替えられる。２つのオートゼロ増幅器３１、３２の一方が増幅モードに切り替えられると、他方が校正モードに切り替えられる。これにより、位相反転オートゼロ増幅器１Ｂは、オフセット成分及び低周波成分が低減された出力信号Ｖｏｕｔを常時、出力し、かつ、増幅モードから校正モードに切り替える毎に出力信号Ｖｏｕｔが反転する。
【0042】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。図１１に示すように、第３実施形態の増幅装置としてのアンプシェアリングオートゼロ増幅器１Ｃは、第１入力経路から入力され、第１出力経路から出力される第１経路モードと、第２入力経路から入力され、第２出力経路から出力される第２経路モードとを有している。アンプシェアリングオートゼロ増幅器１Ｃは、第１実施形態で説明した同相検出増幅器２と、３つのオートゼロ増幅器３１Ｃ、３２Ｃ、３３Ｃとを備えている。同相検出増幅器２は、第１実施形態で説明した同相検出増幅器２と同様であるため、ここでは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１１に示すように、第３実施形態の増幅装置としてのアンプシェアリングオートゼロ増幅器１Ｃは、第１入力経路から入力され、第１出力経路から出力される第１経路モードと、第２入力経路から入力され、第２出力経路から出力される第２経路モードとを有している。アンプシェアリングオートゼロ増幅器１Ｃは、第１実施形態で説明した同相検出増幅器２と、３つのオートゼロ増幅器３１Ｃ、３２Ｃ、３３Ｃとを備えている。同相検出増幅器２は、第１実施形態で説明した同相検出増幅器２と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【0043】
オートゼロ増幅器３１Ｃ、３２Ｃ、３３Ｃは、互いに並列に接続されている。オートゼロ増幅器３１Ｃ、３２Ｃ、３３Ｃは、同じ構成であるため、ここではオートゼロ増幅器３１Ｃを代表して説明する。オートゼロ増幅器３１Ｃは、第１実施形態と同様に、同相検出経路と、同相帰還経路とを有している。また、オートゼロ増幅器３１Ｃは、入力信号Ｖｉｎを入力する２つの第１、第２入力経路と、出力信号Ｖｏｕｔを出力する２つの第１、第２出力経路とを有している。図１２～図１５に示すように、オートゼロ増幅器３１Ｃは、２つの相互コンダクタンス増幅器３４１、３４２（増幅器）と、校正回路３５Ｃと、同相帰還部３６と、を備えている。
【0044】
校正回路３５Ｃは、第１切替スイッチ、経路切替スイッチとしてのスイッチＳ１１～Ｓ１４、Ｓ２１～Ｓ２４、Ｓ３１～Ｓ３４と、第１切替スイッチとしてのＳ４１、Ｓ４２と、相互コンダクタンス増幅器３５１と、サンプリング容量Ｃ１１、Ｃ１２とを備えている。スイッチＳ１１、Ｓ１２は、第１入力経路と、相互コンダクタンス増幅器３４１の入力との間に接続されている。スイッチＳ１３、Ｓ１４は、第２入力経路と、相互コンダクタンス増幅器３４２の入力との間に接続されている。スイッチＳ２１、Ｓ２２は、基準同相電圧Ｖｃｍと相互コンダクタンス増幅器３４１の入力との間に接続されている。スイッチＳ２３、Ｓ２４は、相互コンダクタンス増幅器３４１の入力と、相互コンダクタンス増幅器３４２の入力との間に接続されている。
【0045】
相互コンダクタンス増幅器３４１、３４２の出力は互いに接続されている。スイッチＳ３１、Ｓ３２は、互いに接続された相互コンダクタンス増幅器３４１、３４２の出力と、第１出力経路との間に接続されている。スイッチＳ３３、Ｓ３４は、互いに接続された相互コンダクタンス増幅器３４１、３４２の出力と、第２出力経路との間に接続されている。スイッチＳ４１、Ｓ４２は、互いに接続された相互コンダクタンス増幅器３４１、３４２の出力と、サンプリング容量Ｃ１１、Ｃ１２の一端との間に接続されている。サンプリング容量Ｃ１１、Ｃ１２は、他端がグランドに接続されている。相互コンダクタンス増幅器３５１は、出力が相互コンダクタンス増幅器３４１、３４２の出力に接続されている。
【0046】
同相帰還部３６は、２つの相互コンダクタンス増幅器３４１、３４２の出力に接続されている。同相帰還部３６は、第１実施形態と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【0047】
オートゼロ増幅器３１Ｃは、校正モードと、増幅モードの第１経路モード及び第２経路モードとを有する。校正モードでは、図１２及び図１３に示すように、スイッチＳ１１～Ｓ１４、Ｓ３１～Ｓ３４がオフ、スイッチＳ２１～Ｓ２４、Ｓ４１、Ｓ４２がオンされる。これにより、相互コンダクタンス増幅器３４１、３４２の入力、出力が、第１、第２入力経路、第１、第２出力経路から切り離される。また、相互コンダクタンス増幅器３４１、３４２の入力が短絡され、相互コンダクタンス増幅器３４１、３４２からオフセット成分及び低周波雑音成分が出力される。また、相互コンダクタンス増幅器３４１、３４２から出力されるオフセット成分及び低周波雑音成分が校正電圧としてサンプリング容量Ｃ１１、Ｃ１２にサンプリングされる。
【0048】
第１経路モードでは、図１４に示すように、スイッチＳ１１、Ｓ１２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ３１、Ｓ３２がオン、スイッチＳ１３、Ｓ１４、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３３、Ｓ３４、Ｓ４１、Ｓ４２がオフされる。これにより、相互コンダクタンス増幅器３４１、３４２の入力、出力が、第１入力経路、第１出力経路に接続される。これにより、相互コンダクタンス増幅器３４１、３４２は、第１入力経路から入力された入力信号Ｖｉｎを増幅して、第１出力経路から出力信号Ｖｏｕｔとして出力する。
【0049】
第２経路モードでは、図１５に示すように、スイッチＳ１３、Ｓ１４、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３３、Ｓ３４がオン、スイッチＳ１１、Ｓ１２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ３１、Ｓ３２がオフされる。これにより、相互コンダクタンス増幅器３４２の入力、出力が、第２入力経路、第２出力経路に接続される。また、相互コンダクタンス増幅器３４１の反転入力及び非反転入力が短絡される。これにより、相互コンダクタンス増幅器３４２は、第２入力経路から入力された入力信号Ｖｉｎを増幅して、第２出力経路から出力信号Ｖｏｕｔとして出力する。
【0050】
また、第１実施形態と同様に、第１の状態では、図１２に示すように、スイッチＳ５１、Ｓ５２、Ｓ６がオンされ、同相検出増幅器２が同相帰還部６に接続され、同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２に同相出力電圧に応じた電圧がサンプリングされる。また、第２の状態では、図１３～図１５に示すように、スイッチＳ５１、Ｓ５２、Ｓ６がオフされ、同相検出増幅器２が同相帰還部６から切り離される。また、同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２がサンプリングした電圧により、同相制御増幅器３６１の入力を同相検出増幅器２が出力する同相出力電圧に保持される。
【0051】
次に、上述した構成のアンプシェアリングオートゼロ増幅器１Ｃの動作について図１６に示すタイムチャートを参照して説明する。オートゼロ増幅器３１ＣのスイッチＳ１１、Ｓ１２、Ｓ３１、Ｓ３２には、クロックＣＬＫ１が供給され、スイッチＳ１３、Ｓ１４、Ｓ３３、Ｓ３４には、クロックＣＬＫ２が供給され、スイッチＳ２３、Ｓ２４には、クロックＣＬＫ３が供給される。スイッチＳ２１、Ｓ２２には、クロックＣＬＫ４が供給され、スイッチＳ４１、Ｓ４２には、クロックＣＬＫ５が供給され、スイッチＳ５１、Ｓ５２、Ｓ６にはクロックＣＬＫ６が供給される。
【0052】
このクロックＣＬＫ１～ＣＬＫ６により、オートゼロ増幅器３１Ｃは、校正モード（図１２、図１３）、増幅モードの第１経路モード（図１４）、校正モード、増幅モードの第２経路モード（図１５）の順に動作モードが切り替わり、この切り替わりを繰り返す。
【0053】
オートゼロ増幅器３１Ｃ、３２Ｃ、３３Ｃに供給されるクロックＣＬＫ１～ＣＬＫ６は、位相が１２０度ずれている。これにより、図１７に示すように、オートゼロ増幅器３１Ｃ、３２Ｃ、３３Ｃのうち一つが校正モードの時に、他の２つが第１経路モード又は第２経路モードとなる。また、オートゼロ増幅器３１Ｃ、３２Ｃ、３３Ｃは順次、校正モードとなる。これにより、アンプシェアリングオートゼロ増幅器１Ｃは、常時、第１出力経路、第２出力経路の一方又は双方から入力信号Ｖｉｎを増幅した出力信号Ｖｏｕｔを出力することができる。
【0054】
上述した第３実施形態では、校正モードである間に第１の状態から第２の状態に切り替わっていたが、これに限ったものではない。例えば、校正モードから増幅モードへの切り替えと同時に第１の状態から第２の状態に切り替わってもよい。この場合、オートゼロ増幅器３１ＣのスイッチＳ１１～Ｓ１４、Ｓ２１～Ｓ２４、Ｓ３１～Ｓ３４、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ６には、図１８に示すクロックＣＬＫ１～ＣＬＫ６が供給される。図１８に示すクロックＣＬＫ１～ＣＬＫ６によれば、クロックＣＬＫ５、ＣＬＫ６は同じクロックとなる。このため、オートゼロ増幅器３１Ｃ、３２Ｃ、３３Ｃの制御回路を、簡易なクロックジェネレータで回路を構成できる。
【0055】
（第４実施形態）
第１～第３実施形態では、増幅モード時に、同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２に相互コンダクタンス増幅器３４、３４１、３４２から出力される差動電圧がチャージされる。この状態で、校正モードに切り替わると、同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２に溜まった差動電圧をディスチャージする必要があるため、同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２の電圧の過渡応答が収束するまでの時間が長くなる。
第１～第３実施形態では、増幅モード時に、同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２に相互コンダクタンス増幅器３４、３４１、３４２から出力される差動電圧がチャージされる。この状態で、校正モードに切り替わると、同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２に溜まった差動電圧をディスチャージする必要があるため、同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２の電圧の過渡応答が収束するまでの時間が長くなる。
【0056】
そこで、第４実施形態では、第１実施形態～第３実施形態で説明した同相帰還部３６に代えて、図１９及び図２０に示すような同相帰還部３６Ｄを用いている。同相帰還部３６Ｄは、スイッチＳ５１、Ｓ５２、Ｓ６と、同相制御増幅器３６１と、同相検出容量Ｃ２１～Ｃ２４と、スイッチＳ７１～Ｓ７４（第２切替スイッチ）とを有している。スイッチＳ５１、Ｓ５２、Ｓ６、同相制御増幅器３６１については、第１～第３実施形態で既に説明したものと同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【0057】
同相検出容量Ｃ２１（第１同相検出容量）は、同相制御増幅器３６１の２つの出力のうち相互コンダクタンス増幅器３４、３４１、３４２の正の出力に接続される方（以下「＋出力」と略記）と、同相制御増幅器３６１の入力との間に接続されている。同相検出容量Ｃ２２（第２同相検出容量）は、同相制御増幅器３６１の出力のうち相互コンダクタンス増幅器３４、３４１、３４２の負の出力に接続される方（以下「－出力」と略記）と、同相制御増幅器３６１の入力との間に接続されている。同相検出容量Ｃ２３（第３同相検出容量）は、一端が同相制御増幅器３６１の入力に接続され、他端がスイッチＳ７１を介して＋出力に接続され、スイッチＳ７２を介して－出力に接続される。同相検出容量Ｃ２４（第４同相検出容量）は、一端が同相制御増幅器３６１の入力に接続され、他端がスイッチＳ７３を介して－出力に接続され、スイッチＳ７４を介して＋出力に接続される。即ち、スイッチＳ７１～Ｓ７４は、同相検出容量Ｃ２３、Ｃ２４の接続先を＋出力又は－出力に切り替える。
【0058】
これにより、同相帰還部３６Ｄは、図１９に示す第３の状態と、図２０に示す第４の状態と、に切り替えることができる。第３の状態では、図１９に示すように、スイッチＳ７１、Ｓ７３がオンされ、スイッチＳ７２、Ｓ７４がオフされる。これにより、＋出力と同相制御増幅器３６１の入力との間には、同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２３が並列接続される。また、－出力と同相制御増幅器３６１の入力との間には、同相検出容量Ｃ２２、Ｃ２４が並列接続される。第４の状態では、図２０に示すように、スイッチＳ７２、Ｓ７４がオンされ、スイッチＳ７１、Ｓ７３がオフされる。これにより、＋出力と同相制御増幅器３６１の入力との間には、同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２４が並列接続される。また、－出力と同相制御増幅器３６１の入力との間には、同相検出容量Ｃ２２、Ｃ２３が並列接続される。このスイッチＳ７１～Ｓ７４をオンオフ制御するクロックを出力する回路（図示せず）が、第２制御部を構成する。
【0059】
次に、第４実施形態における同相帰還部３６Ｄの動作について説明する。同相帰還部３６Ｄは、増幅モードのとき第３の状態であれば、増幅モードから校正モードに切り替わるタイミングで、第３の状態から第４の状態に切り替わる。増幅モードのとき第３の状態であれば、＋出力に接続される同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２３の他端の方が、－出力に接続される同相検出容量Ｃ２２、Ｃ２４の他端の電圧より高くなる。その後、校正モードに切り替わるタイミングで第４の状態に切り替わると、同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２４が並列接続され、同相検出容量Ｃ２２、Ｃ２３が並列に接続される。このため、同相検出容量Ｃ２１から同相検出容量Ｃ２４へ、同相検出容量Ｃ２３から同相検出容量Ｃ２２へ電荷移動が起こり、差動電圧を迅速にキャンセルして、同相検出容量Ｃ２１～Ｃ２４の電圧の過渡応答の収束が早くなる。
【0060】
また、同相帰還部３６Ｄは、増幅モードのとき第４の状態であれば、増幅モードから校正モードに切り替わる際に、第４の状態から第３の状態に切り替わる。同様の理由により、増幅モードから校正モードに切り替えた時の同相検出容量Ｃ２１～Ｃ２４の電圧の過渡応答の収束が早くなる。
【0061】
なお、上述した第４実施形態によれば、増幅モードから校正モードに切り替わるタイミングで第３の状態から第４の状態又は第４の状態から第３の状態に切り替えていたが、これに限ったものではない。校正モードから増幅モードに切り替わるタイミングでも第３の状態から第４の状態又は第４の状態から第３の状態に切り替えてもよい。
【0062】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について説明する。上述した過渡応答の収束を早くするため、第５実施形態に示すオートゼロ増幅器３１は、第１実施形態～第３実施形態で説明した同相検出増幅器２に代えて、図２１～図２４に示すような同相検出増幅器２Ｅを用いている。
次に、第５実施形態について説明する。上述した過渡応答の収束を早くするため、第５実施形態に示すオートゼロ増幅器３１は、第１実施形態～第３実施形態で説明した同相検出増幅器２に代えて、図２１～図２４に示すような同相検出増幅器２Ｅを用いている。
【0063】
図２３及び図２４に示すように、同相検出増幅器２Ｅは、２つの電流源Ｉ１、Ｉ２と、４つのＭＯＳトランジスタＭ１１～Ｍ１４と、カレントミラー回路２１と、補助容量Ｃ３１、Ｃ３２と、スイッチＳ８１、Ｓ８２、Ｓ８３（第３切替スイッチ）とを有している。電流源Ｉ１、Ｉ２、４つのＭＯＳトランジスタＭ１１～Ｍ１４、カレントミラー回路２１については、上述した第１実施形態で既に説明しているので、ここでは詳細な説明を省略する。
【0064】
図２１及び図２２に示すように、補助容量Ｃ３１、Ｃ３２は、スイッチＳ５１、Ｓ５２、Ｓ６をオンすると、同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２に並列接続されるように、同相検出増幅器２Ｅの同相入力と同相出力との間に接続されている。図２３及び図２４に示すように、スイッチＳ８１は、補助容量Ｃ３１の同相入力側の一端と基準同相電圧Ｖｃｍとの間に接続されている。スイッチＳ８２は、補助容量Ｃ３２の同相入力側の一端と基準同相電圧Ｖｃｍとの間に接続されている。スイッチＳ８３は、カレントミラー回路２１の出力側のトランジスタのゲート－ドレイン間に接続される。スイッチＳ８１、Ｓ８２をオンすると、補助容量Ｃ３１、Ｃ３２の一端に基準同相電圧Ｖｃｍが供給される。スイッチＳ８３をオンすると、カレントミラー回路２１の出力側トランジスタがダイオード接続され、補助容量Ｃ３１、Ｃ３２の他端からグランド間のインピーダンスを低下させ、補助容量Ｃ３１、Ｃ３２は、基準同相電圧Ｖｃｍに充電される。
【0065】
即ち、同相検出増幅器２Ｅは、スイッチＳ８１～Ｓ８３のオンオフによって、補助容量Ｃ３１、Ｃ３２が基準同相電圧Ｖｃｍに充電される充電モードと、同相出力電圧を出力する同相出力モードとに切り替えられる。このスイッチＳ８１～Ｓ８３にオンオフを制御するクロックを出力する回路（図示せず）が、第３制御部を構成する。
【0066】
次に、上述した第５実施形態の動作について説明する。スイッチＳ５１、Ｓ５２、Ｓ６がオフされて、同相帰還部３６と同相検出増幅器２Ｅとが切り離されている間に、スイッチＳ８１～Ｓ８３はオンされる。これにより、補助容量Ｃ３１、Ｃ３２が基準同相電圧Ｖｃｍに充電される。その後、スイッチＳ５１、Ｓ５２、Ｓ６がオンされて、同相帰還部３６と同相検出増幅器２Ｅとが接続されると、スイッチＳ８１～Ｓ８３はオフされる。スイッチＳ５１、Ｓ５２、Ｓ６がオンされると、同相検出容量Ｃ２１に補助容量Ｃ３１が並列接続され、同相検出容量Ｃ２２に補助容量Ｃ３２が並列接続される。補助容量Ｃ３１、Ｃ３２により、同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２の差動電圧をキャンセルして基準同相電圧Ｖｃｍに迅速に近づけることができ、過渡応答の収束を早めることができる。この補助容量Ｃ３１、Ｃ３２の容量を同相検出容量Ｃ２１、２２よりも大きくすることで、より迅速に同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２の両端電圧を基準同相電圧Ｖｃｍに近づけることができ、より一層、過渡応答の収束を早めることができる。コモンモードフィードバック回路の位相補償容量は、同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２と補助容量Ｃ３１、Ｃ３２を足し合わせた値に決定するため、安定性の面からもオートゼロ増幅器３１、３２側の同相検出容量Ｃ２１、Ｃ２２を小さく設計でき、回路面積の削減も可能となる。
【0067】
次に、第１実施形態のＰｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａを構成するオートゼロ増幅器３１、３２に上述した同相検出増幅器２Ｅを適用した場合の動作について図２５を参照して説明する。同図に示すように、スイッチＳ８１～Ｓ８３は、オートゼロ増幅器３１、３２の何れか一方が同相検出増幅器２Ｅに接続されているときは、オフされる。また、スイッチＳ８１～８３は、オートゼロ増幅器３１、３２の双方が同相検出増幅器２Ｅから切り離されているときは、オンされる。
【0068】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態について説明する。図２６に示すように、第６実施形態では、第１実施形態で説明したＰｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａを用いて、２段以上の増幅器を有する増幅装置１００を構成する。増幅装置１００は、入力段となるＰｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａと、Ｐｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａの出力を増幅する増幅器１０１と、を備えている。Ｐｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａに入力された入力信号Ｖｉｎは、Ｐｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａ、増幅器１０１により増幅され出力信号Ｖｏｕｔとして出力される。この構成によって増幅装置１００の高精度化を図ることができる。
次に、第６実施形態について説明する。図２６に示すように、第６実施形態では、第１実施形態で説明したＰｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａを用いて、２段以上の増幅器を有する増幅装置１００を構成する。増幅装置１００は、入力段となるＰｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａと、Ｐｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａの出力を増幅する増幅器１０１と、を備えている。Ｐｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａに入力された入力信号Ｖｉｎは、Ｐｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａ、増幅器１０１により増幅され出力信号Ｖｏｕｔとして出力される。この構成によって増幅装置１００の高精度化を図ることができる。
【0069】
（第７実施形態）
次に、第７実施形態について説明する。図２７に示すように、第７実施形態では、第１実施形態で説明したＰｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａ又は第２実施形態で説明した位相反転オートゼロ増幅器１Ｂを用いて、３段以上のチョッパ安定化増幅器１０２を構成する。チョッパ安定化増幅器１０２は、チョッパ変調器１０３と、相互コンダクタンス増幅器１０４と、チョッパ出力回路１０５と、増幅器１０６と、相互コンダクタンス増幅器１０７とを備えている。
次に、第７実施形態について説明する。図２７に示すように、第７実施形態では、第１実施形態で説明したＰｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａ又は第２実施形態で説明した位相反転オートゼロ増幅器１Ｂを用いて、３段以上のチョッパ安定化増幅器１０２を構成する。チョッパ安定化増幅器１０２は、チョッパ変調器１０３と、相互コンダクタンス増幅器１０４と、チョッパ出力回路１０５と、増幅器１０６と、相互コンダクタンス増幅器１０７とを備えている。
【0070】
チョッパ変調器１０３は、信号Ｖｉｎを高周波帯域変調する。相互コンダクタンス増幅器１０４は、チョッパ変調器１０３により変調された信号を増幅して出力する。チョッパ出力回路１０５は、例えば、図２８に示すように構成されている。同図に示すように、チョッパ出力回路１０５は、チョッパ変調器１０８と、ノイズリダクションループ回路１０９と、を有している。チョッパ変調器１０８は、相互コンダクタンス増幅器１０４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して出力する。
【0071】
ノイズリダクションループ回路１０９は、相互コンダクタンス増幅器１０４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１０４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１０９により、相互コンダクタンス増幅器１０４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、チョッパ出力回路１０５の出力に含まれるリップルノイズを低減できる（図３０（Ｂ）、図３０（Ｃ）参照）。
【0072】
図２８に示す例では、ノイズリダクションループ回路１０９は、ノイズリダクションループ回路１０９の入力を増幅する第１実施形態で説明したＰｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａと、Ｐｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａの出力の高周波信号成分を低減するフィルタ回路１１０と、フィルタ回路１１０の出力を増幅する相互コンダクタンス増幅器１１１とを有する構成である。Ｐｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａには、相互コンダクタンス増幅器１０４の出力が入力される。フィルタ回路１１０は、Ｐｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａ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１１０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。
【0073】
また、チョッパ出力回路１０５は、例えば、図２９に示すように構成してもよい。同図に示すように、チョッパ出力回路１０５は、チョッパ変調器１１２と、リップル校正回路１１３とを有している。チョッパ変調器１１２は、図２８に示すチョッパ変調器１０８と同様である。
【0074】
リップル校正回路１１３は、チョッパ変調器１１２の出力に入力が接続され、チョッパ変調器１１２の入力に出力が接続されている。リップル校正回路１１３は、チョッパ変調器１１２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相互コンダクタンス増幅器１０４の出力に負帰還する回路である。リップル校正回路１１３により、相互コンダクタンス増幅器１０４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１１２の出力に含まれるリップルノイズを低減できる（図３０（Ｂ）、図３０（Ｃ）参照）。
【0075】
本実施形態では、リップル校正回路１１３は、リップル校正回路１１３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１１４と、ハイパスフィルタ１１４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１Ｂと、位相反転オートゼロ増幅器１Ｂの出力の高周波成分を低減するフィルタ回路１１５と、フィルタ回路１１５の出力を増幅する相互コンダクタンス増幅器１１８とを有する構成である。
【0076】
図２７に示すように、増幅器１０６は、チョッパ出力回路１０５から出力される信号成分を増幅する。本実施形態では、増幅器１０６の出力がチョッパ安定化増幅器１０２の出力端となり、出力信号Ｖｏｕｔが出力される。増幅器１０６は、相互コンダクタンス増幅器１１７と、増幅器１１８と、増幅器１１７、１１８の位相補償を行う位相補償回路１１９とを有している。相互コンダクタンス増幅器１１７の出力には増幅器１１８の入力が接続され、増幅器１１８の出力が増幅器１０６の出力、すなわちチョッパ安定化増幅器１０２の出力端となる。
【0077】
位相補償回路１１９は、容量Ｃｃ１～Ｃｃ３から構成されている。容量Ｃｃ１は、増幅器１１８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１１７の反転入力と、増幅器１１８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１１７の非反転入力とグランドとの間に接続される。
【0078】
相互コンダクタンス増幅器１０７は、入力端と増幅器１１８の入力との間に接続され、フィードフォワードアンプとして機能する。このように、第１実施形態で説明したＰｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａ、第２実施形態で説明した位相反転オートゼロ増幅器１Ｂを用いることにより、３段以上のチョッパ安定化増幅器１０２の高精度化を図ることができる。
【0079】
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。
【0080】
例えば、上述した第７実施形態で示した出力段の増幅器１０６は、相互コンダクタンス増幅器１１７と、増幅器１１８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３１に示すように、相互コンダクタンス増幅器１１７に代えて、２つの相互コンダクタンス増幅器１２０、１２１を設けてもよい。図３１に示す例では、位相補償回路１２２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１２１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１２１の非反転入力と負極側の出力との間に接続されている。
【0081】
また、上述した第７実施形態で説明した図２８に示すノイズリダクションループ回路１０９を図３２に示すように構成してもよい。図３２に示す例では、図２８に示すＰｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器１Ａと、チョッパ変調器１０６の出力と接続される増幅器１０２に代えて、第３実施形態で説明したアンプシェアリングオートゼロ増幅器１Ｃの相互コンダクタンス増幅器３４１、３４２を用いている。同図に示すように、チョッパ変調器１０６の出力がアンプシェアリングオートゼロ増幅器１Ｃの第１入力経路に接続され、第１出力経路が出力端となる。また、相互コンダクタンス増幅器１０４の出力が第２入力経路に接続され、フィルタ回路１１０が第２出力経路に接続される。
【符号の説明】
【0082】
１Ａ Ｐｉｎｇ－Ｐｏｎｇオートゼロ増幅器（増幅装置）
１Ｂ 位相反転オートゼロ増幅器（増幅装置）
１Ｃ アンプシェアリングオートゼロ増幅器（増幅装置）
２、２Ｅ 同相検出増幅器
３１、３２ オートゼロ増幅器
３１Ｃ、３２Ｃ、３３Ｃ オートゼロ増幅器
３４ 相互コンダクタンス増幅器（増幅器）
３５ 校正回路
３５Ｃ 校正回路
１００ 増幅装置
３４１、３４２ 相互コンダクタンス増幅器（増幅器）
３６１ 同相制御増幅器
Ｃ１１、Ｃ１２ サンプリング容量
Ｃ２１ 同相検出容量（第１同相検出容量）
Ｃ２２ 同相検出容量（第２同相検出容量）
Ｃ２３ 同相検出容量（第３同相検出容量）
Ｃ２４ 同相検出容量（第４同相検出容量）
Ｃ３１、Ｃ３２ 補助容量
Ｓ１ スイッチ（第１切替スイッチ）
Ｓ２ スイッチ（第１切替スイッチ）
Ｓ１１～Ｓ１４（第１切替スイッチ、経路切替スイッチ）
Ｓ２１～Ｓ２４（第１切替スイッチ、経路切替スイッチ）
Ｓ３１～Ｓ３４（第１切替スイッチ、経路切替スイッチ）
Ｓ４１、Ｓ４２ スイッチ（第１切替スイッチ）
Ｓ５１、Ｓ５２ スイッチ（第２スイッチ）
Ｓ６ スイッチ（第１スイッチ）
Ｓ７１～Ｓ７４ スイッチ（第２切替スイッチ）
Ｓ８１～Ｓ８３ スイッチ（第３切替スイッチ）
１Ｂ 位相反転オートゼロ増幅器（増幅装置）
１Ｃ アンプシェアリングオートゼロ増幅器（増幅装置）
２、２Ｅ 同相検出増幅器
３１、３２ オートゼロ増幅器
３１Ｃ、３２Ｃ、３３Ｃ オートゼロ増幅器
３４ 相互コンダクタンス増幅器（増幅器）
３５ 校正回路
３５Ｃ 校正回路
１００ 増幅装置
３４１、３４２ 相互コンダクタンス増幅器（増幅器）
３６１ 同相制御増幅器
Ｃ１１、Ｃ１２ サンプリング容量
Ｃ２１ 同相検出容量（第１同相検出容量）
Ｃ２２ 同相検出容量（第２同相検出容量）
Ｃ２３ 同相検出容量（第３同相検出容量）
Ｃ２４ 同相検出容量（第４同相検出容量）
Ｃ３１、Ｃ３２ 補助容量
Ｓ１ スイッチ（第１切替スイッチ）
Ｓ２ スイッチ（第１切替スイッチ）
Ｓ１１～Ｓ１４（第１切替スイッチ、経路切替スイッチ）
Ｓ２１～Ｓ２４（第１切替スイッチ、経路切替スイッチ）
Ｓ３１～Ｓ３４（第１切替スイッチ、経路切替スイッチ）
Ｓ４１、Ｓ４２ スイッチ（第１切替スイッチ）
Ｓ５１、Ｓ５２ スイッチ（第２スイッチ）
Ｓ６ スイッチ（第１スイッチ）
Ｓ７１～Ｓ７４ スイッチ（第２切替スイッチ）
Ｓ８１～Ｓ８３ スイッチ（第３切替スイッチ）
【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】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】