JP2002199164A - Semiconductor integrated circuit device and its control method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光信号を電荷に変
換する複数の受光素子と、受光素子を一定電位にリセッ
トするリセット回路と、リセット後のそれぞれの受光素
子の電圧を読み出す、リセットレベル読み出し回路と、
複数の受光素子をリセットした後、光信号電荷を一定期
間蓄積した後の受光素子の電圧を読み出す、光信号読み
出し回路と、前記リセットレベルと、前記光信号とを順
次読み出す走査回路を備えた半導体集積回路装置に関
し、特に走査回路以降の光信号の読み出し速度の改善を
図ったものに関するる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plurality of light receiving elements for converting an optical signal into electric charges, a reset circuit for resetting the light receiving elements to a constant potential, and a reset level for reading out the voltage of each light receiving element after reset. A readout circuit;
After resetting the plurality of light receiving elements, read out the voltage of the light receiving elements after accumulating the optical signal charges for a certain period of time, and read out the voltage of the light signal reading circuits, and a scanning circuit that sequentially reads the reset level and the optical signals. The present invention relates to an integrated circuit device, and more particularly to an integrated circuit device in which the reading speed of optical signals after a scanning circuit is improved.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ファクシミリやスキャナーなど
で、原稿読み取りに用いられる密着型イメージセンサー
チップは、図2に示すような構成により、読み取った画
像情報、つまり光信号をチップの外に出力している。す
なわち、フォトダイオード、リセットレベル読み出し回
路、光信号読み出し回路を含む回路ブロック1-1から1-n
が、密着型イメージセンサーチップ上に一列に配置さ
れ、走査回路2により、リセット後のフォトダイオード
のリセット電位と、フォトダイオードに一定期間光を照
射されたあとの光信号が、走査され読み出される。読み
出された光信号は、照射された光強度に比例した電位と
リセット電位を含んでいるため、ゲインアンプとクラン
プ回路3によって、走査され読み出された光信号から、
リセット電位が差し引かれ増幅されて、バッファーアン
プ10を通ってチップの外に出力される。2. Description of the Related Art Conventionally, a contact type image sensor chip used for reading an original in a facsimile or a scanner, etc., outputs read image information, that is, an optical signal, to the outside of the chip by a configuration as shown in FIG. I have. That is, circuit blocks 1-1 to 1-n including a photodiode, a reset level readout circuit, and an optical signal readout circuit.
Are arranged in a line on the contact-type image sensor chip, and the scanning circuit 2 scans and reads out the reset potential of the photodiode after reset and the optical signal after the photodiode has been irradiated with light for a certain period. Since the read optical signal includes a potential and a reset potential that are proportional to the intensity of the irradiated light, the optical signal scanned and read by the gain amplifier and the clamp circuit 3
The reset potential is subtracted and amplified, and output to the outside of the chip through the buffer amplifier 10.
【0003】従来のゲインアンプとクランプ回路3とバ
ッファーアンプ10の回路例を図3(a)に示す。従来
例では、光信号からのリセット電位の引き算と増幅は、
オペアンプの入力に直列に接続した容量とスイッチによ
るクランプと、2つのフィードバック抵抗を使った正転
アンプによって行われていた。以下にクランプと正転ア
ンプによる光信号からのリセット電位の引き算と信号増
幅について、図3(a)と同図のアナログスイッチ40
から44のオンオフのタイミングチャート図3(b)に
従って簡単に説明する。なお、タイミングチャート図3
(b)で、信号波形が‘H’のときアナログスイッチは
オン、信号波形が‘L’のとき、アナログスイッチはオ
フであることを示す。FIG. 3A shows a circuit example of a conventional gain amplifier, clamp circuit 3 and buffer amplifier 10. In the conventional example, subtraction and amplification of the reset potential from the optical signal
This is performed by a non-inverting amplifier using a capacitor and a switch connected in series to the input of an operational amplifier and a switch, and two feedback resistors. Hereinafter, the subtraction of the reset potential from the optical signal and the signal amplification by the clamp and the non-inverting amplifier will be described with reference to the analog switch 40 shown in FIG.
A brief description will be given with reference to FIG. Note that the timing chart in FIG.
In (b), when the signal waveform is “H”, the analog switch is on, and when the signal waveform is “L”, the analog switch is off.
【0004】まず走査回路から光信号Vinが、図3(a)
の入力端子30に印加され、タイミングチャート図3
(b)の時刻t1に、アナログスイッチ4,アナログスイ
ッチ41,アナログスイッチ42,アナログスイッチ4
3,アナログスイッチ44は閉じられる。オペアンプ2
0、抵抗60,抵抗61で構成される正転アンプは、2
つの抵抗比で決まるゲインG1を持ち、容量50の両端
の電位は、Vinとオペアンプ20のオフセット電圧Vof1
の和の、正転アンプのゲインG1倍なるが、オペアンプ
21の正転入力端子70は、アナログスイッチ42によ
り、AGND端子32に接続され、この電位に保たれ
る。同様にして、容量51の両端の電位は、オペアンプ
21のオフセット電圧Vof2の、オペアンプ21、抵抗6
2,抵抗63で構成される正転アンプのゲインG2倍に
なるが、オペアンプ22の正転入力端子71は、AGN
D電位に保たれる。First, an optical signal Vin from a scanning circuit is generated as shown in FIG.
Is applied to the input terminal 30 of FIG.
At time t1 in (b), the analog switch 4, the analog switch 41, the analog switch 42, and the analog switch 4
3. The analog switch 44 is closed. Operational amplifier 2
0, a resistor 60 and a resistor 61,
And the potential at both ends of the capacitor 50 is Vin and the offset voltage Vof1 of the operational amplifier 20.
The gain G1 of the non-inverting amplifier is multiplied by 1, but the non-inverting input terminal 70 of the operational amplifier 21 is connected to the AGND terminal 32 by the analog switch 42 and is maintained at this potential. Similarly, the potential at both ends of the capacitor 51 is determined by the offset voltage Vof2 of the operational amplifier 21, the operational amplifier 21, the resistor 6
2, the gain G2 of the non-inverting amplifier composed of the resistor 63 is doubled, but the non-inverting input terminal 71 of the operational amplifier 22
It is kept at the D potential.
【0005】つぎにタイミングチャート図3(b)の時
刻t2ですべてのスイッチが一旦閉じられ、入力端子30
からリセット電圧を入力し、タイミングチャート図3
(b)の時刻t3に、アナログスイッチ40,アナログス
イッチ41,アナログスイッチ43が閉じられると、オ
ペアンプ20の正転アンプは、リセット電圧を増幅して
出力するが、オペアンプ21の正転アンプの入力端子7
0は、一旦AGND電位に保たれていたため、リセット
電圧を増幅した出力の変化、つまりは光信号からリセッ
ト電圧を引き算した電圧のゲインG1倍が、オペアンプ
21の正転アンプに入力端子70に印加されたことにな
る。オペアンプ22のバッファーアンプの正転入力端子
71に関しても同様にして、AGND電位からの変化が
入力されるから、全体として、光信号からリセット電圧
を引き算した電圧に、ゲインG1およびゲインG2を乗
じた電圧が、オペアンプ22のバッファーアンプから出
力される。Next, at time t2 in the timing chart of FIG.
Input reset voltage from
When the analog switch 40, the analog switch 41, and the analog switch 43 are closed at the time t3 in (b), the non-inverting amplifier of the operational amplifier 20 amplifies and outputs the reset voltage. Terminal 7
Since 0 is once held at the AGND potential, a change in the output obtained by amplifying the reset voltage, that is, a gain G1 times the voltage obtained by subtracting the reset voltage from the optical signal is applied to the input terminal 70 to the non-inverting amplifier of the operational amplifier 21. It was done. Similarly, since the change from the AGND potential is input to the non-inverting input terminal 71 of the buffer amplifier of the operational amplifier 22, the voltage obtained by subtracting the reset voltage from the optical signal is multiplied by the gain G1 and the gain G2. The voltage is output from the buffer amplifier of the operational amplifier 22.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】以上説明した、従来の
ゲインアンプとクランプ回路では、光信号からリセット
信号が差し引かれて、光信号成分だけバッファーアンプ
から出力されるとき、従来例の2つの正転アンプの増幅
動作は同時に行われ、増幅動作を行っているときにバッ
ファーアンプから出力されるため、増幅回路からバッフ
ァーアンプにかけてのアナログ信号処理回路のスピード
の改善には限界があった。In the conventional gain amplifier and clamp circuit described above, when the reset signal is subtracted from the optical signal and only the optical signal component is output from the buffer amplifier, the two positive and negative signals of the conventional example are used. Since the amplification operations of the amplifiers are performed at the same time and output from the buffer amplifier during the amplification operation, there is a limit in improving the speed of the analog signal processing circuit from the amplification circuit to the buffer amplifier.
【0007】また、従来の光信号の読み出しは、光信号
とリセット電圧が、時系列的に順々にゲインアンプとク
ランプ回路に入力されるため、主に電源系から不規則に
入ってくる入力へのノイズに関しては、そのまま増幅さ
れて出力されるため、ノイズが多い欠点があった。In the conventional optical signal reading, since the optical signal and the reset voltage are sequentially input to the gain amplifier and the clamp circuit in a time-series manner, the input which mainly enters the power supply system irregularly. However, since the noise is amplified and output as it is, there is a disadvantage that there is much noise.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、光信号
からのリセット電圧の引き算と増幅は、スイッチトキャ
パシタ回路を使うことで、数クロックサイクルに分けて
行うようにしたため、高速に行うことができるようにし
た。また、光信号とリセット電圧を同時にサンプリング
する回路を提案することで、主に電源系から入力される
ノイズに対しても、ほとんど影響を受けることの無い読
み出し回路を実現できる。According to the present invention, subtraction and amplification of a reset voltage from an optical signal are performed in several clock cycles by using a switched capacitor circuit, so that the reset voltage can be performed at high speed. Was made possible. In addition, by proposing a circuit that simultaneously samples an optical signal and a reset voltage, a reading circuit that is hardly affected by noise mainly input from a power supply system can be realized.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例につき詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0010】図1は、本発明による半導体集積回路装置
の実施の形態の一例を示すブロック図である。図1にお
いて、フォトダイオードなどの受光素子、リセットレベ
ル読み出し回路、光信号読み出し回路を含む回路ブロッ
ク1-1から1-nが一列に配置され、走査回路2により、リ
セット後のフォトダイオードのリセット電位と、フォト
ダイオードに一定期間光を照射されたあとの光信号が、
走査され読み出される。読み出された光信号は、スイッ
チトキャパシタ回路ブロック4とスイッチトキャパシタ
回路ブロック5に接続され、このブロックで、光信号か
らのリセット信号の減算と、減算結果信号の増幅が行わ
れる。スイッチトキャパシタ回路ブロック4とスイッチ
トキャパシタ回路ブロック5の出力は、アナログマルチ
プレクサ6に入力され、その出力はバッファーアンプ1
0を通してチップの外に出力される。FIG. 1 is a block diagram showing an example of an embodiment of a semiconductor integrated circuit device according to the present invention. In FIG. 1, circuit blocks 1-1 to 1-n including a light receiving element such as a photodiode, a reset level readout circuit, and an optical signal readout circuit are arranged in a line, and the scanning circuit 2 resets the reset potential of the photodiode after reset. And the light signal after the photodiode has been irradiated with light for a certain period of time,
Scanned and read. The read optical signal is connected to the switched capacitor circuit block 4 and the switched capacitor circuit block 5, where the reset signal is subtracted from the optical signal and the subtraction result signal is amplified. The outputs of the switched capacitor circuit block 4 and the switched capacitor circuit block 5 are input to an analog multiplexer 6, and the output is
0 is output outside the chip.
【0011】図1のスイッチトキャパシタ回路ブロック
4とスイッチトキャパシタ回路ブロック5を構成するス
イッチトキャパシタ回路は、制御クロックに応じて、入
力信号のサンプリングと増幅を繰り返すが、図1のスイ
ッチトキャパシタ回路ブロックを、以下のように制御す
ることで、光信号からリセットレベルの減算とその結果
の増幅、そしてバッファーアンプ10からの光信号出力
速度を従来より高速に行うことができる。The switched capacitor circuit constituting the switched capacitor circuit block 4 and the switched capacitor circuit block 5 shown in FIG. 1 repeats sampling and amplification of an input signal in accordance with a control clock, but the switched capacitor circuit block shown in FIG. By controlling as follows, the reset level can be subtracted from the optical signal, the result can be amplified, and the output speed of the optical signal from the buffer amplifier 10 can be made higher than before.
【0012】すなわち、図1のスイッチトキャパシタ回
路ブロック4を構成するスイッチトキャパシタ回路と、
図1のスイッチトキャパシタ回路5ブロックを構成する
スイッチトキャパシタ回路の、互いに相対する位置にあ
るスイッチトキャパシタ回路は、周波数が等しくお互い
に逆相のクロックにより駆動され、スイッチトキャパシ
タ回路ブロック4を構成するスイッチトキャパシタ回路
がサンプリング動作状態にある間、スイッチトキャパシ
タ回路ブロック5を構成するスイッチトキャパシタ回路
の、互いに相対する位置にあるスイッチトキャパシタ回
路は、増幅動作状態にある一方、スイッチトキャパシタ
回路ブロック4を構成するスイッチトキャパシタ回路が
増幅動作状態にある間、スイッチトキャパシタ回路ブロ
ック5を構成するスイッチトキャパシタ回路の、互いに
相対する位置にあるスイッチトキャパシタ回路は、サン
プリング動作状態にあり、スイッチトキャパシタ回路ブ
ロック4を構成するそれぞれのスイッチトキャパシタ回
路と、スイッチトキャパシタ回路ブロック5を構成する
それぞれのスイッチトキャパシタ回路は、互いに隣接す
るスイッチトキャパシタ回路同士で、同じサンプリング
動作状態または増幅状態にならないように制御する。That is, a switched capacitor circuit constituting the switched capacitor circuit block 4 of FIG.
The switched capacitor circuits of the switched capacitor circuit 5 constituting the switched capacitor circuit 5 block of FIG. While the circuit is in the sampling operation state, the switched capacitor circuits of the switched capacitor circuits constituting the switched capacitor circuit block 5 at positions opposite to each other are in the amplification operation state, while the switched capacitor circuits constituting the switched capacitor circuit block 4 are in the amplification operation state. While the circuit is in the amplifying operation state, the switched capacitor circuits of the switched capacitor circuits constituting the switched capacitor circuit block 5 at positions opposite to each other are in the sampling operation state. In addition, each of the switched capacitor circuits forming the switched capacitor circuit block 4 and each of the switched capacitor circuits forming the switched capacitor circuit block 5 do not enter the same sampling operation state or amplification state between the adjacent switched capacitor circuits. Control.
【0013】本発明の図1の半導体集積回路を以上のよ
うに制御した場合、スイッチトキャパシタ回路ブロック
の1つのスイッチトキャパシタ回路が増幅状態にあると
き、その次段のスイッチトキャパシタ回路は、サンプリ
ング状態となっている。前段のスイッチトキャパシタ回
路の出力が、1クロックサイクルを掛けてセットリング
し終わったとき、サンプリング状態にある次段のスイッ
チトキャパシタ回路はサンプリングを終了し、サンプリ
ングした入力、つまり前段の増幅結果の増幅を開始する
ようにしているから、本発明では増幅動作は、スイッチ
トキャパシタ回路の数のステップに分けて、1つのステ
ップは1クロックサイクルを掛けて行うようにすること
ができる。従って、従来の回路が増幅動作を1つのクロ
ックサイクル内で終了させなければならなかったのに対
して、高速に増幅を行うことができる。図4は、同じゲ
インと周波数特性のゲインアンプ2段で信号を増幅した
場合の2段目のゲインアンプの出力波形を比較した出力
波形図である。入力電圧は1mV、一段のゲインは10
倍、2段増幅で100倍のゲインで1Vの出力を得るよ
うにした。従来のように1つのクロックサイクルで10
0倍増幅を行う場合の出力波形102よりも、本発明の
出力波形101の方が速く最終電圧1Vにセットリング
しているのが分かる。When the semiconductor integrated circuit of FIG. 1 of the present invention is controlled as described above, when one of the switched capacitor circuits of the switched capacitor circuit block is in the amplification state, the next stage of the switched capacitor circuit is in the sampling state. Has become. When the output of the preceding switched-capacitor circuit has been set by multiplying one clock cycle, the next-stage switched-capacitor circuit in the sampling state terminates sampling, and amplifies the sampled input, that is, the amplification of the preceding-stage amplification result. Since the operation is started, in the present invention, the amplification operation can be divided into the number of steps of the switched capacitor circuit, and one step can be performed by multiplying one clock cycle. Therefore, the amplification can be performed at high speed, whereas the conventional circuit had to end the amplification operation within one clock cycle. FIG. 4 is an output waveform diagram comparing output waveforms of the second-stage gain amplifier when a signal is amplified by two stages of gain amplifiers having the same gain and frequency characteristics. The input voltage is 1 mV and the gain of one stage is 10
An output of 1 V was obtained with a gain of 100 times in the two-stage amplification. 10 clock cycles per clock cycle
It can be seen that the output waveform 101 of the present invention is set to the final voltage 1 V faster than the output waveform 102 in the case of performing the 0-fold amplification.
【0014】さらに、本発明の図1の半導体集積回路を
以上のように制御し、それぞれのスイッチトキャパシタ
回路ブロック4の出力とスイッチトキャパシタ回路ブロ
ック5の出力が、それぞれ増幅状態にあるときを選択し
て、アナログマルチプレクサ6を切り換えるようにすれ
ば、バッファーアンプ10には、常に、光信号からのリ
セット信号の減算と減算結果信号の増幅が行われた信号
が、切れ目無く入力される。このため、バッファーアン
プ10の出力からは、受光素子が受けた光信号が、切れ
目が無く連続して出力できるため、光信号出力速度を最
大にすることができる。Further, the semiconductor integrated circuit of FIG. 1 of the present invention is controlled as described above, and the output of each of the switched capacitor circuit blocks 4 and the output of the switched capacitor circuit block 5 are selected when they are in an amplification state. If the analog multiplexer 6 is switched, a signal obtained by subtracting the reset signal from the optical signal and amplifying the subtraction result signal is always input to the buffer amplifier 10 without interruption. For this reason, the optical signal received by the light receiving element can be continuously output from the output of the buffer amplifier 10 without any break, so that the optical signal output speed can be maximized.
【0015】図5は、本発明の半導体集積回路の第2の
実施例である。図5において、フォトダイオードなどの
受光素子、リセットレベル読み出し回路、光信号読み出
し回路を含む回路ブロック1-1から1-nが一列に配置さ
れ、走査回路2により、リセット後のフォトダイオード
のリセット電位と、フォトダイオードに一定期間光を照
射されたあとの光信号が、走査され読み出される。読み
出された光信号は、スイッチトキャパシタ回路ブロック
4とスイッチトキャパシタ回路ブロック5に接続され、
このブロックで、光信号からのリセット信号の減算と、
減算結果信号の増幅が行われる。スイッチトキャパシタ
回路ブロック4とスイッチトキャパシタ回路ブロック5
の出力はそれぞれ、サンプルアンドホールド回路7とサ
ンプルアンドホールド回路8とに接続され、それらの出
力はさらに、アナログマルチプレクサ6に入力され、そ
の出力はバッファーアンプ10を通してチップの外に出
力される。FIG. 5 shows a second embodiment of the semiconductor integrated circuit according to the present invention. In FIG. 5, circuit blocks 1-1 to 1-n including a light receiving element such as a photodiode, a reset level readout circuit, and an optical signal readout circuit are arranged in a line, and the scanning circuit 2 resets the reset potential of the photodiode after reset. Then, the optical signal after the photodiode is irradiated with light for a certain period is scanned and read. The read optical signal is connected to the switched capacitor circuit block 4 and the switched capacitor circuit block 5,
This block subtracts the reset signal from the optical signal,
Amplification of the subtraction result signal is performed. Switched capacitor circuit block 4 and switched capacitor circuit block 5
Are connected to a sample-and-hold circuit 7 and a sample-and-hold circuit 8, respectively, and their outputs are further input to an analog multiplexer 6, the output of which is output outside the chip through a buffer amplifier 10.
【0016】図5の半導体集積回路装置を、以下のよう
に制御することで、バッファーアンプ10からの出力速
度はさらに大きくすることができる。すなわち、図5の
スイッチトキャパシタ回路ブロック4を構成するスイッ
チトキャパシタ回路と、図5のスイッチトキャパシタ回
路5ブロックを構成するスイッチトキャパシタ回路の、
互いに相対する位置にあるスイッチトキャパシタ回路
は、周波数が等しくお互いに逆相のクロックにより駆動
され、スイッチトキャパシタ回路ブロック4を構成する
スイッチトキャパシタ回路がサンプリング動作状態にあ
る間、スイッチトキャパシタ回路ブロック5を構成する
スイッチトキャパシタ回路の、互いに相対する位置にあ
るスイッチトキャパシタ回路は、増幅動作状態にある一
方、スイッチトキャパシタ回路ブロック4を構成するス
イッチトキャパシタ回路が増幅動作状態にある間、スイ
ッチトキャパシタ回路ブロック5を構成するスイッチト
キャパシタ回路の、互いに相対する位置にあるスイッチ
トキャパシタ回路は、サンプリング動作状態にあり、ス
イッチトキャパシタ回路ブロック4を構成するそれぞれ
のスイッチトキャパシタ回路と、スイッチトキャパシタ
回路ブロック5を構成するそれぞれのスイッチトキャパ
シタ回路は、互いに隣接するスイッチトキャパシタ回路
同士で、同じサンプリング動作状態または増幅状態にな
らないように制御する。By controlling the semiconductor integrated circuit device of FIG. 5 as follows, the output speed from the buffer amplifier 10 can be further increased. That is, the switched capacitor circuit forming the switched capacitor circuit block 4 of FIG. 5 and the switched capacitor circuit forming the switched capacitor circuit 5 block of FIG.
The switched capacitor circuits at positions opposite to each other are driven by clocks having the same frequency and opposite phases to each other, and constitute the switched capacitor circuit block 5 while the switched capacitor circuits constituting the switched capacitor circuit block 4 are in the sampling operation state. The switched-capacitor circuits located at positions opposite to each other in the switched-capacitor circuit are in the amplification operation state, while the switched-capacitor circuits constituting the switched-capacitor circuit block 4 are in the amplification operation state while the switched-capacitor circuit block 5 is being configured. The switched-capacitor circuits of the switched-capacitor circuits that are in opposition to each other are in a sampling operation state, and each of the switched-capacitor circuits forming the switched-capacitor circuit block 4 Each of the switched capacitor circuit constituting a capacitor circuit, a switched capacitor circuit block 5 is a switched capacitor circuit adjacent to each other is controlled so as not to the same sampling operation state or amplification conditions.
【0017】図5のサンプルアンドホールド回路7とサ
ンプルアンドホールド回路8は、前段のスイッチトキャ
パシタ回路ブロック4およびスイッチトキャパシタ回路
ブロック5の出力が増幅状態からサンプリング状態に変
化する直前の出力をサンプリングし、スイッチトキャパ
シタ回路ブロック4および、スイッチトキャパシタ回路
ブロック5の出力が、それぞれサンプリング状態にある
とき、出力をホールドさせる。図5のアナログマルチプ
レクサ6は、サンプルアンドホールド回路7およびサン
プルアンドホールド回路8の出力が、それぞれホールド
にあるときを選択して、切り換えるようにすれば、バッ
ファーアンプ10には、常に、光信号からのリセット信
号の減算と減算結果信号の増幅が行われ、サンプルアン
ドホールドされた信号が、切れ目無く入力されることに
なる。The sample-and-hold circuit 7 and the sample-and-hold circuit 8 shown in FIG. 5 sample the output of the preceding switched capacitor circuit block 4 and the output immediately before the output of the switched capacitor circuit block 5 changes from the amplification state to the sampling state, When the output of the switched capacitor circuit block 4 and the output of the switched capacitor circuit block 5 are each in the sampling state, the output is held. If the analog multiplexer 6 of FIG. 5 selects and switches when the outputs of the sample-and-hold circuits 7 and 8 are in the hold state, the buffer amplifier 10 always outputs the signal from the optical signal. Of the reset signal and amplification of the subtraction result signal are performed, and the sampled and held signal is input without a break.
【0018】この図5の実施例においては、増幅回路の
高速性に加え、バッファーアンプ10の入力には、常
に、光信号からのリセット信号の減算と減算結果信号の
増幅が行われた信号が、切れ目無く入力されると同時
に、サンプルアンドホールド回路7およびサンプルアン
ドホールド回路8によって、ホールドされセットリング
し終わった信号が入力される。このためバッファーアン
プ10のセットリング時間はさらに小さくなり、光信号
出力速度をさらに高速にすることができる。In the embodiment of FIG. 5, in addition to the high speed of the amplifier circuit, a signal obtained by subtracting the reset signal from the optical signal and amplifying the subtraction result signal is always supplied to the input of the buffer amplifier 10. , And at the same time, a signal that has been held and settled by the sample and hold circuit 7 and the sample and hold circuit 8 is input. For this reason, the settling time of the buffer amplifier 10 is further reduced, and the optical signal output speed can be further increased.
【0019】次に、スイッチトキャパシタ回路ブロック
を構成するスイッチトキャパシタ増幅回路の、具体的回
路例について説明する。図6はスイッチトキャパシタ増
幅回路の具体例、図7は制御クロックのタイミングチャ
ートである。Next, a specific circuit example of the switched capacitor amplifier circuit constituting the switched capacitor circuit block will be described. FIG. 6 is a specific example of a switched capacitor amplifier circuit, and FIG. 7 is a timing chart of a control clock.
【0020】図6のスイッチトキャパシタ増幅回路は、
図のように、オペアンプ120、アナログスイッチ14
0〜144、容量151とn倍の容量値を持つ容量15
0で構成され、入力端子130には、入力信号V1が、
入力端子131には、入力信号V2が入力され、出力端
子133から、V1とV2の差をn倍した信号が出力さ
れる。The switched capacitor amplifier circuit of FIG.
As shown, the operational amplifier 120 and the analog switch 14
0 to 144, the capacity 151 having the capacity 151 times the capacity 151
0, and an input signal V1 is input to the input terminal 130.
An input signal V2 is input to the input terminal 131, and a signal obtained by multiplying the difference between V1 and V2 by n times is output from the output terminal 133.
【0021】回路の動作について、図7のタイミングチ
ャートを使って詳しく説明すると、まずφ1が‘H’、
φ2が‘L’のとき、図6のスイッチトキャパシタ増幅
回路のアナログスイッチ140,アナログスイッチ14
2,アナログスイッチ144はオン、アナログスイッチ
141,アナログスイッチ143はオフで、回路はサン
プリング動作状態になっている。この状態で入力電圧V
1が容量150にサンプリングされるが、オペアンプ1
20の反転入力端子170と出力端子133は、アナロ
グスイッチ142により接続されているから、オペアン
プの出力電圧は、図7のようにAGNDレベルとオペア
ンプのオフセット電圧を足した電圧レベルとなる。図7
ではオペアンプのオフセット電圧は通常十数mVであるか
ら明示していない。もう一つの容量151の片端は、オ
ペアンプ120の反転入力端子170に接続され、もう
片端はアナログスイッチ144を通してアナロググラン
ドレベルに接続されるから、容量151の両端にはオペ
アンプ120のオフセットレベルが蓄えられる。The operation of the circuit will be described in detail with reference to the timing chart of FIG.
When φ2 is “L”, the analog switches 140 and 14 of the switched capacitor amplifier circuit of FIG.
2. The analog switch 144 is on, the analog switches 141 and 143 are off, and the circuit is in a sampling operation state. In this state, the input voltage V
1 is sampled by the capacitor 150, but the operational amplifier 1
Since the inversion input terminal 170 and the output terminal 133 are connected by the analog switch 142, the output voltage of the operational amplifier becomes a voltage level obtained by adding the AGND level and the offset voltage of the operational amplifier as shown in FIG. FIG.
In the above, the offset voltage of the operational amplifier is usually not less than 10 mV, so that it is not specified. One end of the other capacitor 151 is connected to the inverting input terminal 170 of the operational amplifier 120, and the other end is connected to the analog ground level through the analog switch 144. Therefore, the offset level of the operational amplifier 120 is stored at both ends of the capacitor 151. .
【0022】つぎに、φ1が‘L’、φ2が‘H’になる
と、図6のスイッチトキャパシタ増幅回路のアナログス
イッチ140がオフ、アナログスイッチ141がオン
し、容量150の片端は、入力端子130から、入力端
子131に接続され、V2レベルが入力する。一方、ア
ナログスイッチ144によりアナロググランドレベルに
接続されていた容量151の片端は、アナログスイッチ
143がオン、アナログスイッチ144がオフするから
オペアンプ120の出力端子133に接続される。アナ
ログスイッチ142がオフし、オペアンプ120の反転
入力端子170と出力端子133をつなぐフィードバッ
ク回路は、容量151だけとなるから、オペアンプのゲ
インが十分大きいとすると、電荷保存則から出力端子1
33には、図7のように、2つの入力レベルの差のn倍
のレベルが出力される。サンプリング動作時には、容量
150と容量151にオペアンプのオフセット電圧が蓄
えられていたから、出力にはオペアンプのオフセットレ
ベルは出力されない。すなわち、出力電圧は、 n(V1-V2) となる。つまり、図6の具体的実施例の回路は、2つの
入力電圧の差を、2つの容量比、n倍だけ増幅し、出力
にはオペアンプのオフセット電圧が現れないゲインアン
プとして動作する。Next, when φ1 becomes “L” and φ2 becomes “H”, the analog switch 140 of the switched capacitor amplifier circuit shown in FIG. 6 is turned off, the analog switch 141 is turned on, and one end of the capacitor 150 is connected to the input terminal 130. Is connected to the input terminal 131, and the V2 level is input. On the other hand, one end of the capacitor 151 connected to the analog ground level by the analog switch 144 is connected to the output terminal 133 of the operational amplifier 120 because the analog switch 143 is turned on and the analog switch 144 is turned off. Since the analog switch 142 is turned off and the feedback circuit connecting the inverting input terminal 170 and the output terminal 133 of the operational amplifier 120 has only the capacitance 151, if the gain of the operational amplifier is sufficiently large, the output terminal 1 is determined by the charge conservation law.
As shown in FIG. 7, a level 33 times the difference between the two input levels is output to 33. During the sampling operation, since the offset voltage of the operational amplifier is stored in the capacitors 150 and 151, the offset level of the operational amplifier is not output. That is, the output voltage is n (V1−V2). In other words, the circuit of the specific embodiment in FIG. 6 amplifies the difference between two input voltages by two capacitance ratios, n times, and operates as a gain amplifier in which the offset voltage of the operational amplifier does not appear at the output.
【0023】図6のスイッチトキャパシタ増幅回路を用
いて本発明の半導体集積回路装置を構成した具体的回路
例を、図8に、制御クロックf1, f2のタイミングチャー
ト、および回路の各部の波形を図9に示す。FIG. 8 shows a specific circuit example of the semiconductor integrated circuit device of the present invention using the switched capacitor amplifier circuit of FIG. 6, and FIG. 8 shows a timing chart of control clocks f1 and f2 and waveforms of respective parts of the circuit. It is shown in FIG.
【0024】図8のの本発明の具体的実施例の半導体集
積回路装置は、図のように、オペアンプ220,22
1、アナログスイッチ240〜249、容量250〜2
53により、2つのスイッチトキャパシタ増幅回路21
0と211が構成され、この2つのスイッチトキャパシ
タ増幅回路210と211が直列に接続され、第1のス
イッチトキャパシタ回路ブロックが構成される。さら
に、オペアンプ320〜321、アナログスイッチ34
0〜349、容量350〜353は、直列接続された2
つのスイッチトキャパシタ増幅回路310と311を構
成し、第2のスイッチトキャパシタ回路ブロックが構成
される。スイッチトキャパシタ増幅回路210,211,
310,311の容量比はnとしているため、それぞれ
のスイッチトキャパシタ増幅回路のゲインはnとなって
いる。The semiconductor integrated circuit device according to the specific embodiment of the present invention shown in FIG. 8 has operational amplifiers 220 and 22 as shown in FIG.
1, analog switch 240-249, capacity 250-2
53, two switched capacitor amplifier circuits 21
0 and 211 are configured, and the two switched capacitor amplifier circuits 210 and 211 are connected in series to configure a first switched capacitor circuit block. Further, operational amplifiers 320 to 321 and an analog switch 34
0 to 349 and the capacities 350 to 353 are connected in series.
Two switched capacitor amplifier circuits 310 and 311 are configured to form a second switched capacitor circuit block. Switched capacitor amplifier circuits 210, 211,
Since the capacitance ratio between 310 and 311 is n, the gain of each switched capacitor amplifier circuit is n.
【0025】いま、図8の入力端子230,231に、
図9の入力波形1の入力信号SIGNAL1とRESE
T1が入力され、図8の入力端子330,331に、図
9の入力波形2の入力信号SIGNAL2とRESET
2が入力されている。図8に示すように、スイッチトキ
ャパシタ増幅回路210は、制御クロックf1が‘H’の
時サンプリング動作状態にあり、制御クロックf2が
‘H’の時、増幅動作状態にある。図9に示すように、
時刻t1における、スイッチトキャパシタ増幅回路210
でサンプリングされたSIGNAL1信号電圧レベルを
S1、時刻t2におけるRESET1信号電圧レベルをR
1とすると、図8のスイッチトキャパシタ増幅回路21
0の出力、A点232の波形は、図9のA点の波形で示
したように、t1からt2の間の制御クロックf2が‘H’の
間増幅動作し、最終出力電圧は、n(S1−R1)とな
る。Now, input terminals 230 and 231 in FIG.
The input signals SIGNAL1 and RESE of the input waveform 1 in FIG.
T1 is input, and the input signals SIGNAL2 and RESET of the input waveform 2 in FIG. 9 are input to the input terminals 330 and 331 in FIG.
2 has been entered. As shown in FIG. 8, the switched capacitor amplifier circuit 210 is in a sampling operation state when the control clock f1 is “H”, and is in an amplification operation state when the control clock f2 is “H”. As shown in FIG.
Switched capacitor amplifier circuit 210 at time t1
The signal level of the SIGNAL1 signal sampled at time t1 is S1, and the voltage level of the RESET1 signal at time t2 is R1.
Assuming that 1, the switched capacitor amplifier circuit 21 of FIG.
As shown by the waveform at the point A 232 in FIG. 9, the output of 0 and the point A 232 amplify while the control clock f2 between t1 and t2 is “H”, and the final output voltage is n ( S1-R1).
【0026】同様にして、図8のスイッチトキャパシタ
増幅回路310は、制御クロックf2が‘H’の時サンプ
リング動作状態にあり、制御クロックf1が‘H’の時、
増幅動作状態になるから、時刻t2における、スイッチト
キャパシタ増幅回路310でサンプリングされたSIG
NAL2信号電圧レベルをS2、時刻t3におけるRES
ET2信号電圧レベルをR2とすると、図8のスイッチ
トキャパシタ増幅回路310の出力、B点332の波形
は、図9のB点の波形で示したように、n(S2−R
2)となる。Similarly, the switched capacitor amplifier circuit 310 of FIG. 8 is in a sampling operation state when the control clock f2 is "H", and when the control clock f1 is "H",
Since the amplifying operation state is set, the SIG sampled by the switched capacitor amplifier circuit 310 at time t2
The NAL2 signal voltage level is S2, and RES at time t3.
Assuming that the voltage level of the ET2 signal is R2, the output of the switched capacitor amplifier circuit 310 in FIG. 8 and the waveform at the point B 332 are, as shown by the waveform at the point B in FIG.
2).
【0027】次に、図8のスイッチトキャパシタ増幅回
路211は、制御クロックf2が‘H’の時サンプリング
動作、制御クロックf1が‘H’の時、増幅動作状態、ス
イッチトキャパシタ増幅回路311は、制御クロックf1
が‘H’の時サンプリング動作、制御クロックf2が
‘H’の時、増幅動作状態となり、それぞれ前段の出力
信号をサンプリングし増幅するから、図8のスイッチト
キャパシタ増幅回路211の出力、C点233の波形
は、図9のC点の波形で示したように、t2からt3の間の
制御クロックf1が‘H’の間増幅動作し、最終出力電圧
は、n2(S1−R1)となる。同様にして、図8のス
イッチトキャパシタ増幅回路311の出力、D点333
の波形は、図9のD点の波形で示したように、t3からt4
の間の制御クロックf2が‘H’の間増幅動作し、最終出
力電圧は、n2(S2−R2)となる。Next, the switched capacitor amplifier 211 shown in FIG. 8 performs a sampling operation when the control clock f2 is "H", and performs an amplification operation when the control clock f1 is "H". Clock f1
Is "H", a sampling operation is performed, and when the control clock f2 is "H", an amplifying operation state is performed, and the output signal of the preceding stage is sampled and amplified. Therefore, the output of the switched capacitor amplifier circuit 211 in FIG. As shown by the waveform at point C in FIG. 9, the amplifying operation is performed while the control clock f1 between t2 and t3 is 'H', and the final output voltage is n 2 (S1-R1). . Similarly, the output of the switched capacitor amplifier circuit 311 in FIG.
As shown by the waveform at the point D in FIG.
, The amplifying operation is performed while the control clock f2 is “H”, and the final output voltage is n 2 (S2−R2).
【0028】図8のスイッチトキャパシタ増幅回路21
1とスイッチトキャパシタ増幅回路311の出力は、ア
ナログスイッチ440とアナログスイッチ441で構成
されるアナログマルチプレクサで選択されて、オペアン
プ420によるバッファーアンプに入力され出力され
る。図8のスイッチトキャパシタ増幅回路211の出力
は、制御クロックf1が‘H’のとき選択され、スイッチ
トキャパシタ増幅回路311の出力は、制御クロックf2
が‘H’のとき選択されるから、出力端子433の出力
波形は、図9の出力波形で示したような、SIGNAL
1とRESET1および、SIGNAL2とRESET
2の入力信号を、n倍ずつ2段増幅した結果となる。The switched capacitor amplifier circuit 21 shown in FIG.
1 and the output of the switched-capacitor amplifier circuit 311 are selected by an analog multiplexer composed of an analog switch 440 and an analog switch 441 and input to a buffer amplifier by an operational amplifier 420 and output. The output of the switched capacitor amplifier 211 of FIG. 8 is selected when the control clock f1 is “H”, and the output of the switched capacitor amplifier 311 is the control clock f2.
Is "H", the output waveform of the output terminal 433 is SIGNAL as shown in the output waveform of FIG.
1 and RESET1, and SIGNAL2 and RESET
The result of two-stage amplification of the input signal of No. 2 by n times is obtained.
【0029】以上説明したように本発明では、シリーズ
に接続された隣り合う増幅回路を、2つ同時に増幅動作
状態にせず、1段目のスイッチトキャパシタ増幅回路が
増幅動作している間、次段のスイッチトキャパシタ増幅
回路はサンプリング動作状態とすることで、増幅動作が
数クロックサイクルに分けて行うようにしたため、高速
に動作させることができる。As described above, according to the present invention, two adjacent amplifier circuits connected in a series are not simultaneously set in the amplifying operation state, and while the first-stage switched-capacitor amplifying circuit is performing the amplifying operation, The switched-capacitor amplifier circuit is set in the sampling operation state, so that the amplification operation is performed in several clock cycles, so that it can be operated at high speed.
【0030】図8では、正転反転の2つの差動入力と、
1つの出力を持つ、通常のオペアンプを使ってスイッチ
トキャパシタ増幅回路を構成した具体的実施例を説明し
たが、正転反転の2つの差動入力と、正転反転の2つの
差動出力をもつ、完全差動オペアンプを使ってスイッチ
トキャパシタ増幅回路を構成するとより効果が大きい。
図10はその具体的実施例である。In FIG. 8, two differential inputs of normal rotation and inversion are provided;
A specific embodiment in which a switched-capacitor amplifier circuit is configured using a normal operational amplifier having one output has been described, but has two differential inputs of normal and inverted and two differential outputs of normal and inverted. If a switched-capacitor amplifier circuit is configured using a fully differential operational amplifier, the effect is greater.
FIG. 10 shows a specific embodiment thereof.
【0031】図10の本発明の具体的実施例の半導体集
積回路装置は、図のように、完全差動オペアンプ52
0,521、アナログスイッチ540〜551、容量5
70〜577により、2つのスイッチトキャパシタ増幅
回路510と511が構成され、さらに、スイッチトキ
ャパシタ増幅回路511の2つの差動出力をシングル出
力に変換するため、オペアンプ522、アナログスイッ
チ552〜561、容量578〜581により、スイッ
チトキャパシタ増幅回路512が構成されている。この
3つのスイッチトキャパシタ増幅回路510〜512が
直列に接続され、第1のスイッチトキャパシタ回路ブロ
ックが構成される。さらに、完全差動オペアンプ62
0,621、アナログスイッチ640〜651、容量6
70〜677は、直列接続された2つのスイッチトキャ
パシタ増幅回路610と611を構成し、オペアンプ6
22、アナログスイッチ652〜661、容量678〜
681により、スイッチトキャパシタ増幅回路612が
構成され、第2のスイッチトキャパシタ回路ブロックが
構成される。スイッチトキャパシタ増幅回路510〜5
12,610〜612の容量比はnとしているため、そ
れぞれのスイッチトキャパシタ増幅回路のゲインはnと
なっている。第1のスイッチトキャパシタ回路ブロック
および、第2のスイッチトキャパシタ回路ブロックの出
力は、それぞれサンプル・アンド・ホールド回路513
とサンプル・アンド・ホールド回路613でサンプルホ
ールドされ、アナログスイッチ740とアナログスイッ
チ741で構成されるアナログマルチプレクサを通し
て、オペアンプ720によるバッファーアンプへ入力さ
れ出力される。The semiconductor integrated circuit device according to the specific embodiment of the present invention shown in FIG.
0,521, analog switches 540-551, capacity 5
70 to 577 form two switched-capacitor amplifier circuits 510 and 511. Further, in order to convert the two differential outputs of the switched-capacitor amplifier circuit 511 into a single output, an operational amplifier 522, analog switches 552 to 561, and a capacitor 578 581 constitute a switched capacitor amplifier circuit 512. These three switched-capacitor amplifier circuits 510 to 512 are connected in series to form a first switched-capacitor circuit block. Further, the fully differential operational amplifier 62
0,621, analog switches 640 to 651, capacity 6
70 to 677 constitute two switched-capacitor amplifier circuits 610 and 611 connected in series,
22, analog switches 652 to 661, capacity 678 to
681 constitutes a switched capacitor amplifier circuit 612 and a second switched capacitor circuit block. Switched capacitor amplifier circuits 510-5
Since the capacity ratio of 12,610 to 612 is n, the gain of each switched capacitor amplifier circuit is n. Outputs of the first switched capacitor circuit block and the second switched capacitor circuit block are respectively supplied to a sample-and-hold circuit 513.
Is sampled and held by a sample-and-hold circuit 613, and is input to and output from a buffer amplifier by an operational amplifier 720 through an analog multiplexer including an analog switch 740 and an analog switch 741.
【0032】図10の具体的実施例の回路について、図
11のタイミングチャートを使って簡単に説明する。図
10の入力端子530,531に、図11の入力波形1
の入力信号SIGNAL1とRESET1が、図10の
入力端子630,631に、図1の入力波形2の入力信
号SIGNAL2とRESET2が入力されている。ス
イッチトキャパシタ増幅回路510は、図11の時刻t1
で2つの入力信号を同時にサンプリングする。サンプリ
ングされた信号レベルをS1,R1とすると、図11の
時刻t2におけるスイッチトキャパシタ増幅回路510の
2つの出力端子A1,A2の波形は、図11のA1,A
2点の波形で示したような、上下対称な波形となり、振
幅がS1,R1の差のゲインn倍となる。スイッチトキ
ャパシタ増幅回路610の出力に関しても同様に、図1
1の時刻t2におけるサンプリングされた信号レベルをS
2,R2とすると、図11のB1,B2点の波形で示した
ような、振幅がS1,R1の差のゲインn倍の上下対称
な波形となる。The circuit of the specific embodiment of FIG. 10 will be briefly described with reference to the timing chart of FIG. The input terminals 530 and 531 of FIG.
The input signals SIGNAL2 and RESET2 of the input waveform 2 of FIG. 1 are input to the input terminals 630 and 631 of FIG. The switched capacitor amplifier circuit 510 operates at time t1 in FIG.
Sample the two input signals simultaneously. Assuming that the sampled signal levels are S1 and R1, the waveforms at the two output terminals A1 and A2 of the switched capacitor amplifier circuit 510 at time t2 in FIG. 11 are A1 and A2 in FIG.
The waveform is vertically symmetrical as shown by the waveforms at two points, and the amplitude is n times the gain of the difference between S1 and R1. Similarly, regarding the output of the switched capacitor amplifier circuit 610, FIG.
The signal level sampled at time t2 of S1 is S
Assuming that R2 is 2, R2, the amplitude is a vertically symmetric waveform whose amplitude is n times the gain of the difference between S1 and R1 as shown by the waveforms at points B1 and B2 in FIG.
【0033】この回路構成で効果が大きいのは、2つの
入力信号が、同時にサンプリングされ、その差分が増幅
されるため、電源ラインからのノイズのように、信号ラ
インに同相で入ってくるノイズに関しては、ほとんど影
響を受けない回路構成となっている点である。The great effect of this circuit configuration is that two input signals are sampled at the same time and the difference between them is amplified, so that noise entering the signal line in the same phase, such as noise from a power supply line, is obtained. Is that the circuit configuration is hardly affected.
【0034】図10の回路動作の説明に戻ると、2段目
のスイッチトキャパシタ増幅回路511および611
は、それぞれ図11の時刻t2およびt3で前段で増幅され
た結果をサンプリングし、つぎのクロックサイクルで増
幅する。3段目のスイッチトキャパシタ増幅回路512
および612は、それぞれ図11の時刻t3およびt4で前
段で増幅された結果をサンプリングし、次のクロックサ
イクルで増幅する。スイッチトキャパシタ増幅回路51
2および612の出力波形は、図11のE点の波形およ
びF点の波形で示されたような、差動からシングルに戻
った波形となり、信号振幅は3段の増幅回路により、n
3(S1−R1)およびn3(S2−R2)となってい
る。Returning to the description of the circuit operation of FIG. 10, the second-stage switched-capacitor amplifier circuits 511 and 611
Sample the result amplified at the previous stage at times t2 and t3 in FIG. 11, respectively, and amplify it at the next clock cycle. Third-stage switched-capacitor amplifier circuit 512
And 612 sample the results amplified at the previous stage at times t3 and t4 in FIG. 11, respectively, and amplify them in the next clock cycle. Switched capacitor amplifier circuit 51
The output waveforms of 2 and 612 are the waveforms returned from differential to single as shown by the waveform at point E and the waveform at point F in FIG. 11, and the signal amplitude is n by the three-stage amplifier circuit.
3 has a (S1-R1) and n 3 (S2-R2).
【0035】スイッチトキャパシタ増幅回路512およ
び612の出力は、それぞれサンプル・アンド・ホール
ド回路513とサンプル・アンド・ホールド回路613
でサンプルホールドされ、アナログマルチプレクサを通
して、それぞれの回路がホールドしている電圧を選択し
て、オペアンプ720で構成されるバッファーアンプに
入力される。バッファーアンプの出力は、図11の出力
波形で示したような波形となる。なお、図10の具体的
実施例では、3段増幅としたが、全体として数十倍以上
のゲインが必要な場合は、3段以上で増幅した場合が、
最も電流消費が少ない増幅回路が実現できる。Outputs of the switched capacitor amplifier circuits 512 and 612 are supplied to a sample-and-hold circuit 513 and a sample-and-hold circuit 613, respectively.
, And a voltage held by each circuit is selected through an analog multiplexer and input to a buffer amplifier including an operational amplifier 720. The output of the buffer amplifier has a waveform as shown in the output waveform of FIG. In the specific embodiment of FIG. 10, three-stage amplification is used. However, when a gain of several tens or more times is required as a whole, amplification with three or more stages is performed.
An amplifier circuit with the least current consumption can be realized.
【0036】[0036]
【発明の効果】本発明によれば、上述したように、受光
素子からの信号レベルと、リセットレベルの差を、高速
に増幅し出力することができる。According to the present invention, as described above, the difference between the signal level from the light receiving element and the reset level can be amplified and output at high speed.
【図1】本発明による半導体集積回路の実施の形態の一
例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an example of an embodiment of a semiconductor integrated circuit according to the present invention.
【図2】従来のイメージセンサーチップのブロック図FIG. 2 is a block diagram of a conventional image sensor chip.
【図3】従来のゲインアンプ、クランプ回路とバッファ
ーアンプの回路例。FIG. 3 is a circuit example of a conventional gain amplifier, clamp circuit, and buffer amplifier.
【図4】本発明と従来のゲインアンプのセットリング波
形の比較図。FIG. 4 is a comparison diagram of settling waveforms of the present invention and a conventional gain amplifier.
【図5】本発明による半導体集積回路の第2の実施の形
態の一例を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing an example of a second embodiment of the semiconductor integrated circuit according to the present invention.
【図6】スイッチトキャパシタ増幅回路の具体例。FIG. 6 is a specific example of a switched capacitor amplifier circuit.
【図7】図6の制御クロックと入出力信号波形の例。FIG. 7 is an example of a control clock and input / output signal waveforms in FIG. 6;
【図8】本発明による半導体集積回路の一例を示す回路
図。FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a semiconductor integrated circuit according to the present invention.
【図9】図8の制御クロックと入出力信号波形の例。FIG. 9 is an example of a control clock and input / output signal waveforms of FIG. 8;
【図10】本発明による半導体集積回路の一例を示す回
路図。FIG. 10 is a circuit diagram showing an example of a semiconductor integrated circuit according to the present invention.
【図11】図10の制御クロックと入出力信号波形の
例。11 is an example of a control clock and input / output signal waveforms in FIG.
1−1〜1−n 受光素子,リセット回路,リセットレベ
ル読みだし回路,光信号読みだし回路等を含む回路ブロ
ック 2 走査回路ブロック 3 ゲインアンプとクランプ回路ブロック 4,5 スイッチトキャパシタ回路ブロック 6 アナログマルチプレクサ 7,8 サンプル・アンド・ホールド回路 10 バッファーアンプ回路 20,21,22,120,220,221,320,321,
420,522,622,720 オペアンプ 520,521,620,621 完全差動オペアンプ 40〜44,140〜144,240〜249,340〜
349,440,441,540〜561,640〜66
1,740,741 アナログスイッチ 50,51,150,151,250〜253, 350〜3
53,570〜581,670〜681 容量1-1 to 1-n A circuit block including a light receiving element, a reset circuit, a reset level reading circuit, an optical signal reading circuit, etc. 2 Scanning circuit block 3 Gain amplifier and clamp circuit block 4, 5 Switched capacitor circuit block 6 Analog multiplexer 7,8 sample and hold circuit 10 buffer amplifier circuit 20,21,22,120,220,221,320,321,
420,522,622,720 Operational amplifier 520,521,620,621 Fully differential operational amplifier 40 ~ 44,140 ~ 144,240 ~ 249,340 ~
349,440,441,540-561,640-66
1,740,741 Analog switch 50,51,150,151,250-253,350-3
53,570-581,670-681 Capacity
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4M118 AA02 AA10 AB01 BA06 BA14 CA02 FA08 5C024 CX03 EX01 GY31 GY38 HX09 HX13 HX17 HX29 5C051 AA01 BA03 DA03 DB01 DB15 DB18 DE17 5J069 AA01 AA21 AA24 AA25 AA48 AA56 AA66 AC01 CA47 CA65 CA85 FA09 FA15 HA25 HA29 HA40 HA44 KA01 KA26 KA33 MA08 MA11 SA01 TA01 TA06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4M118 AA02 AA10 AB01 BA06 BA14 CA02 FA08 5C024 CX03 EX01 GY31 GY38 HX09 HX13 HX17 HX29 5C051 AA01 BA03 DA03 DB01 DB15 DB18 DE17 5J069 AA01 AA21 AA48 CA FA15 HA25 HA29 HA40 HA44 KA01 KA26 KA33 MA08 MA11 SA01 TA01 TA06
Claims (12)
と、 前記複数の受光素子を一定電位にリセットするリセット
回路と、 前記リセット後のそれぞれの受光素子の電圧を読み出
す、リセットレベル読み出し回路と、 前記複数の受光素子をリセットした後、光信号電荷を一
定期間蓄積した後の受光素子の電圧を読み出す、光信号
読み出し回路と、 前記リセットレベルと、前記光信号とを順次読み出す走
査回路を備えた半導体集積回路装置において、 前記順次読み出された光信号と、前記順次読み出された
リセットレベルとに応答して、2つの信号の差を増幅す
る、第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックと、 前記順次読み出された光信号と、前記順次読み出された
リセットレベルとに応答して、2つの信号の差を増幅す
る、前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックと同
じ回路構成の、第2のスイッチトキャパシタ回路ブロッ
クと、 少なくとも前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロッ
クの出力と、前記第2のスイッチトキャパシタ回路ブロ
ックの出力を切り換えて出力するアナログマルチプレク
サ回路と、 前記アナログマルチプレクサ回路の出力を受けて、ほぼ
ゲイン1で出力するバッファーアンプ回路を具備して構
成されることを特徴とする、半導体集積回路装置。1. A plurality of light receiving elements for converting an optical signal into an electric charge, a reset circuit for resetting the plurality of light receiving elements to a constant potential, and a reset level reading circuit for reading a voltage of each light receiving element after the reset And after resetting the plurality of light receiving elements, read out the voltage of the light receiving elements after accumulating optical signal charges for a certain period of time, and a scanning circuit that sequentially reads out the reset level and the optical signal. A semiconductor integrated circuit device comprising: a first switched capacitor circuit block that amplifies a difference between two signals in response to the sequentially read optical signal and the sequentially read reset level; The first switch that amplifies a difference between two signals in response to the sequentially read optical signal and the sequentially read reset level. A second switched-capacitor circuit block having the same circuit configuration as the switched-capacitor circuit block; an analog multiplexer that switches and outputs at least an output of the first switched-capacitor circuit block and an output of the second switched-capacitor circuit block A semiconductor integrated circuit device, comprising: a circuit; and a buffer amplifier circuit that receives an output of the analog multiplexer circuit and outputs the signal with a gain of about 1.
と、 前記複数の受光素子を一定電位にリセットするリセット
回路と、 前記リセット後のそれぞれの受光素子の電圧を読み出
す、リセットレベル読み出し回路と、 前記複数の受光素子をリセットした後、光信号電荷を一
定期間蓄積した後の受光素子の電圧を読み出す、光信号
読み出し回路と、 前記リセットレベルと、前記光信号とを順次読み出す走
査回路を備えた半導体集積回路装置において、 前記順次読み出された光信号と、前記順次読み出された
リセットレベルとに応答して、2つの信号の差を増幅す
る、第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックと、 前記順次読み出された光信号と、前記順次読み出された
リセットレベルとに応答して、2つの信号の差を増幅す
る、前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックと同
じ回路構成の、第2のスイッチトキャパシタ回路ブロッ
クと、 前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックの出力を
サンプルホールドする、第1のサンプルホールド回路
と、 前記第2のスイッチトキャパシタ回路ブロックの出力を
サンプルホールドする、第2のサンプルホールド回路
と、 少なくとも前記第1のサンプルホールド回路の出力と、
前記第2のサンプルホールド回路の出力を切り換えて出
力するアナログマルチプレクサ回路と、 前記アナログマルチプレクサ回路の出力を受けて、ほぼ
ゲイン1で出力するバッファーアンプ回路を具備して構
成されることを特徴とする、半導体集積回路装置。2. A plurality of light receiving elements for converting an optical signal into an electric charge, a reset circuit for resetting the plurality of light receiving elements to a constant potential, and a reset level reading circuit for reading a voltage of each of the light receiving elements after the reset. And after resetting the plurality of light receiving elements, read out the voltage of the light receiving elements after accumulating optical signal charges for a certain period of time, and a scanning circuit that sequentially reads out the reset level and the optical signal. A semiconductor integrated circuit device comprising: a first switched capacitor circuit block that amplifies a difference between two signals in response to the sequentially read optical signal and the sequentially read reset level; The first switch that amplifies a difference between two signals in response to the sequentially read optical signal and the sequentially read reset level. A second switched-capacitor circuit block having the same circuit configuration as the switched-capacitor circuit block; a first sample-and-hold circuit for sampling and holding an output of the first switched-capacitor circuit block; and the second switched-capacitor circuit A second sample and hold circuit that samples and holds the output of the block; and at least an output of the first sample and hold circuit;
An analog multiplexer circuit that switches and outputs the output of the second sample-and-hold circuit, and a buffer amplifier circuit that receives the output of the analog multiplexer circuit and outputs the signal with a gain of about 1. , Semiconductor integrated circuit device.
ャパシタ回路ブロックと、第2のスイッチトキャパシタ
回路ブロックは、 直列に接続された複数のスイッチトキャパシタ回路によ
り構成されることを特徴とする、半導体集積回路装置。3. The first switched capacitor circuit block and the second switched capacitor circuit block according to claim 1, wherein the first switched capacitor circuit block and the second switched capacitor circuit block are configured by a plurality of switched capacitor circuits connected in series. Semiconductor integrated circuit device.
ャパシタ回路ブロックと、第2のスイッチトキャパシタ
回路ブロックは、 直列に接続された複数のスイッチトキャパシタ回路によ
り構成されることを特徴とする、半導体集積回路装置。4. A first switched capacitor circuit block and a second switched capacitor circuit block according to claim 2, wherein the first switched capacitor circuit block and the second switched capacitor circuit block are constituted by a plurality of switched capacitor circuits connected in series. Semiconductor integrated circuit device.
数のスイッチトキャパシタ回路の、最終段を除くスイッ
チトキャパシタ回路は、 正転入力と反転入力および、正転出力と反転出力を持
つ、完全差動オペアンプを使って構成されることを特徴
とする、半導体集積回路装置。5. A switched capacitor circuit excluding the last stage of the plurality of switched capacitor circuits connected in series according to claim 3, having a non-inverting input and an inverting input, and a non-inverting output and an inverting output. A semiconductor integrated circuit device comprising a fully differential operational amplifier.
数のスイッチトキャパシタ回路の、最終段を除くスイッ
チトキャパシタ回路は、 正転入力と反転入力および、正転出力と反転出力を持
つ、完全差動オペアンプを使って構成されることを特徴
とする、半導体集積回路装置。6. A switched capacitor circuit excluding the last stage of the plurality of switched capacitor circuits connected in series according to claim 4, wherein the switched capacitor circuit has a non-inverting input and an inverting input, and a non-inverting output and an inverting output. A semiconductor integrated circuit device comprising a fully differential operational amplifier.
ャパシタ回路ブロックを構成するスイッチトキャパシタ
回路と、請求項第1項記載の第2のスイッチトキャパシ
タ回路ブロックを構成するスイッチトキャパシタ回路
の、互いに相対する位置にあるスイッチトキャパシタ回
路は、周波数が等しくお互いに逆相のクロックにより駆
動され、 前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
るスイッチトキャパシタ回路がサンプリング動作状態に
ある間、前記第2のスイッチトキャパシタ回路ブロック
を構成するスイッチトキャパシタ回路の、互いに相対す
る位置にあるスイッチトキャパシタ回路は、増幅動作状
態にある一方、 前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
るスイッチトキャパシタ回路が増幅動作状態にある間、
前記第2のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
るスイッチトキャパシタ回路の、互いに相対する位置に
あるスイッチトキャパシタ回路は、サンプリング動作状
態にあり、 前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
るそれぞれ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ブロックを構成するそれぞれ
のスイッチトキャパシタ回路は、互いに隣接するスイッ
チトキャパシタ回路同士で、同じサンプリング動作状態
または増幅状態にならないように制御されることを特徴
とする、半導体集積回路の制御方法。7. A switched capacitor circuit constituting a first switched capacitor circuit block according to claim 1 and a switched capacitor circuit constituting a second switched capacitor circuit block according to claim 1. The opposing positions of the switched capacitor circuits are driven by clocks having the same frequency and opposite phases to each other, and the second switched capacitance circuit constituting the first switched capacitor circuit block is in a sampling operation state. Of the switched capacitor circuits forming the first circuit block are in the amplification operation state, while the switched capacitor circuits forming the first switched capacitor circuit block are in the amplification operation state. ,
The switched capacitor circuits of the switched capacitor circuits forming the second switched capacitor circuit block are in a sampling operation state, and each of the switched capacitor circuits forming the first switched capacitor circuit block is in a sampling operation state. Wherein each of the switched capacitor circuits constituting the second switched capacitor circuit block is controlled so that adjacent switched capacitor circuits do not enter the same sampling operation state or amplification state. Circuit control method.
ャパシタ回路ブロックを構成するスイッチトキャパシタ
回路と、請求項第2項記載の第2のスイッチトキャパシ
タ回路ブロックを構成するスイッチトキャパシタ回路
の、互いに相対する位置にあるスイッチトキャパシタ回
路は、周波数が等しくお互いに逆相のクロックにより駆
動され、 前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
るスイッチトキャパシタ回路がサンプリング動作状態に
ある間、前記第2のスイッチトキャパシタ回路ブロック
を構成するスイッチトキャパシタ回路の、互いに相対す
る位置にあるスイッチトキャパシタ回路は、増幅動作状
態にある一方、 前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
るスイッチトキャパシタ回路が増幅動作状態にある間、
前記第2のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
るスイッチトキャパシタ回路の、互いに相対する位置に
あるスイッチトキャパシタ回路は、サンプリング動作状
態にあり、 前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
るそれぞれ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ブロックを構成するそれぞれ
のスイッチトキャパシタ回路は、互いに隣接するスイッ
チトキャパシタ回路同士で、同じサンプリング動作状態
または増幅状態にならないように制御されることを特徴
とする、半導体集積回路の制御方法。8. A switched capacitor circuit forming a first switched capacitor circuit block according to claim 2 and a switched capacitor circuit forming a second switched capacitor circuit block according to claim 2. The opposing positions of the switched capacitor circuits are driven by clocks having the same frequency and opposite phases to each other, and the second switched capacitance circuit constituting the first switched capacitor circuit block is in a sampling operation state. Of the switched capacitor circuits forming the first circuit block are in the amplification operation state, while the switched capacitor circuits forming the first switched capacitor circuit block are in the amplification operation state. ,
The switched capacitor circuits of the switched capacitor circuits forming the second switched capacitor circuit block are in a sampling operation state, and each of the switched capacitor circuits forming the first switched capacitor circuit block is in a sampling operation state. Wherein each of the switched capacitor circuits constituting the second switched capacitor circuit block is controlled so that adjacent switched capacitor circuits do not enter the same sampling operation state or amplification state. Circuit control method.
1および第2のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構
成する、直列接続された複数のスイッチトキャパシタ回
路は、 隣り合うそれぞれのスイッチトキャパシタ回路が、周波
数が等しくお互いに逆相のクロックにより駆動され、 前記直列接続された複数のスイッチトキャパシタ回路の
1つがサンプリング動作状態にある間、次段のスイッチ
トキャパシタ回路が、増幅動作状態にある一方、 前記直列接続された複数のスイッチトキャパシタ回路の
1つが増幅動作状態にある間、次段のスイッチトキャパ
シタ回路が、サンプリング動作状態にあり、 前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
る、直列接続された複数のスイッチトキャパシタ回路の
初段がサンプリング動作状態にある間、前記第2のスイ
ッチトキャパシタ回路ブロックを構成する、直列接続さ
れた複数のスイッチトキャパシタ回路の初段が増幅動作
状態にある一方、 前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
る、直列接続された複数のスイッチトキャパシタ回路の
初段が増幅動作状態にある間、前記第2のスイッチトキ
ャパシタ回路ブロックを構成する、直列接続された複数
のスイッチトキャパシタ回路の初段がサンプリング動作
状態にあるように制御されることを特徴とする、半導体
集積回路の制御方法。9. The plurality of series-connected switched capacitor circuits constituting the first and second switched capacitor circuit blocks according to claim 3 to 6, wherein each of the adjacent switched capacitor circuits is adjacent to each other. Are driven by clocks having the same frequency and opposite phases to each other, and while one of the plurality of series-connected switched capacitor circuits is in the sampling operation state, the next-stage switched capacitor circuit is in the amplification operation state, While one of the series-connected switched capacitor circuits is in the amplifying operation state, the next-stage switched capacitor circuit is in the sampling operation state, and is connected in series, forming the first switched capacitor circuit block. The first stage of multiple switched capacitor circuits is in the sampling operation state Meanwhile, while the first stage of the plurality of serially connected switched capacitor circuits constituting the second switched capacitor circuit block is in an amplification operation state, the first stage constituting the first switched capacitor circuit block is connected in series. While the first stage of the plurality of switched capacitor circuits is in the amplifying operation state, the first stage of the plurality of serially connected switched capacitor circuits constituting the second switched capacitor circuit block is controlled to be in the sampling operation state. A method for controlling a semiconductor integrated circuit, comprising:
キャパシタ回路ブロックを構成するスイッチトキャパシ
タ回路と、請求項第1項記載の第2のスイッチトキャパ
シタ回路ブロックを構成するスイッチトキャパシタ回路
の、互いに相対する位置にあるスイッチトキャパシタ回
路は、周波数が等しくお互いに逆相のクロックにより駆
動され、 前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
るスイッチトキャパシタ回路がサンプリング動作状態に
ある間、前記第2のスイッチトキャパシタ回路ブロック
を構成するスイッチトキャパシタ回路の、互いに相対す
る位置にあるスイッチトキャパシタ回路は、増幅動作状
態にある一方、 前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
るスイッチトキャパシタ回路が増幅動作状態にある間、
前記第2のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
るスイッチトキャパシタ回路の、互いに相対する位置に
あるスイッチトキャパシタ回路は、サンプリング動作状
態にあり、 前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
るそれぞれ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ブロックを構成するそれぞれ
のスイッチトキャパシタ回路は、互いに隣接するスイッ
チトキャパシタ回路同士で、同じサンプリング動作状態
または増幅状態にならないように制御され、 請求項第1項記載の第1のスイッチトキャパシタ回路ブ
ロックへの入力、および請求項第1項記載の第2のスイ
ッチトキャパシタ回路ブロックへの入力は、前記それぞ
れのスイッチトキャパシタ回路ブロックへの入力が接続
されるスイッチトキャパシタ回路が、それぞれサンプリ
ング状態にあるときに、請求項第1項記載の走査回路か
ら、光信号とリセットレベルが同時に入力するように制
御されることを特徴とする、半導体集積回路の制御方
法。10. A switched capacitor circuit forming a first switched capacitor circuit block according to claim 1 and a switched capacitor circuit forming a second switched capacitor circuit block according to claim 1. The opposing positions of the switched capacitor circuits are driven by clocks having the same frequency and opposite phases to each other, and the second switched capacitance circuit constituting the first switched capacitor circuit block is in a sampling operation state. The switched capacitor circuits of the switched capacitor circuits forming the first switched capacitor circuit block are in an amplification operation state, while the switched capacitor circuits of the first switched capacitor circuit block are in the amplification operation state. Between,
The switched capacitor circuits of the switched capacitor circuits forming the second switched capacitor circuit block are in a sampling operation state, and each of the switched capacitor circuits forming the first switched capacitor circuit block is in a sampling operation state. The respective switched capacitor circuits constituting the second switched capacitor circuit block are controlled so that the adjacent switched capacitor circuits do not enter the same sampling operation state or amplification state, and 2. A switch to which an input to one switched capacitor circuit block and an input to a second switched capacitor circuit block according to claim 1 are connected to the input to each of said switched capacitor circuit blocks. Capacitor circuit, when each is in a sampling state, the scanning circuit according the first claims, characterized in that the optical signal and the reset level is controlled to enter the same time, the control method of the semiconductor integrated circuit.
キャパシタ回路ブロックを構成するスイッチトキャパシ
タ回路と、請求項第2項記載の第2のスイッチトキャパ
シタ回路ブロックを構成するスイッチトキャパシタ回路
の、互いに相対する位置にあるスイッチトキャパシタ回
路は、周波数が等しくお互いに逆相のクロックにより駆
動され、 前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
るスイッチトキャパシタ回路がサンプリング動作状態に
ある間、前記第2のスイッチトキャパシタ回路ブロック
を構成するスイッチトキャパシタ回路の、互いに相対す
る位置にあるスイッチトキャパシタ回路は、増幅動作状
態にある一方、 前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
るスイッチトキャパシタ回路が増幅動作状態にある間、
前記第2のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
るスイッチトキャパシタ回路の、互いに相対する位置に
あるスイッチトキャパシタ回路は、サンプリング動作状
態にあり、 前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
るそれぞれ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ブロックを構成するそれぞれ
のスイッチトキャパシタ回路は、互いに隣接するスイッ
チトキャパシタ回路同士で、同じサンプリング動作状態
または増幅状態にならないように制御され、前記第1の
スイッチトキャパシタ回路ブロックへの入力、および前
記第2のスイッチトキャパシタ回路ブロックへの入力
は、前記それぞれのスイッチトキャパシタ回路ブロック
への入力が接続されるスイッチトキャパシタ回路が、そ
れぞれサンプリング状態にあるときに、請求項第1項記
載の走査回路から、光信号とリセットレベルが同時に入
力するように制御されることを特徴とする、半導体集積
回路の制御方法。11. A switched capacitor circuit forming a first switched capacitor circuit block according to claim 2 and a switched capacitor circuit forming a second switched capacitor circuit block according to claim 2. The opposing positions of the switched capacitor circuits are driven by clocks having the same frequency and opposite phases to each other, and the second switched capacitance circuit constituting the first switched capacitor circuit block is in a sampling operation state. The switched capacitor circuits of the switched capacitor circuits forming the first switched capacitor circuit block are in an amplification operation state, while the switched capacitor circuits of the first switched capacitor circuit block are in the amplification operation state. Between,
The switched capacitor circuits of the switched capacitor circuits constituting the second switched capacitor circuit block are in a sampling operation state, and each of the switched capacitor circuits constituting the first switched capacitor circuit block is in a sampling operation state. Each of the switched capacitor circuits constituting the second switched capacitor circuit block is controlled so that the adjacent switched capacitor circuits do not enter the same sampling operation state or amplification state, and the first switched capacitor circuit block The input to the second switched capacitor circuit block and the input to the second switched capacitor circuit block are respectively supported by the switched capacitor circuits connected to the inputs to the respective switched capacitor circuit blocks. 2. A control method for a semiconductor integrated circuit, characterized in that the scanning circuit according to claim 1 is controlled so that an optical signal and a reset level are input simultaneously when in an sampling state.
第1および第2のスイッチトキャパシタ回路ブロックを
構成する、直列接続された複数のスイッチトキャパシタ
回路は、 隣り合うそれぞれのスイッチトキャパシタ回路が、周波
数が等しくお互いに逆相のクロックにより駆動され、 前記直列接続された複数のスイッチトキャパシタ回路の
1つがサンプリング動作状態にある間、次段のスイッチ
トキャパシタ回路が、増幅動作状態にある一方、 前記直列接続された複数のスイッチトキャパシタ回路の
1つが増幅動作状態にある間、次段のスイッチトキャパ
シタ回路が、サンプリング動作状態にあり、 前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
る、直列接続された複数のスイッチトキャパシタ回路の
初段がサンプリング動作状態にある間、前記第2のスイ
ッチトキャパシタ回路ブロックを構成する、直列接続さ
れた複数のスイッチトキャパシタ回路の初段が増幅動作
状態にある一方、 前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックを構成す
る、直列接続された複数のスイッチトキャパシタ回路の
初段が増幅動作状態にある間、前記第2のスイッチトキ
ャパシタ回路ブロックを構成する、直列接続された複数
のスイッチトキャパシタ回路の初段がサンプリング動作
状態にあるように制御され、 前記第1のスイッチトキャパシタ回路ブロックへの入
力、および前記第2のスイッチトキャパシタ回路ブロッ
クへの入力は、前記それぞれのスイッチトキャパシタ回
路ブロックの初段のスイッチトキャパシタ回路が、それ
ぞれサンプリング状態にあるときに、請求項第1項記載
の走査回路から、光信号とリセットレベルが同時に入力
するように制御されることを特徴とする、半導体集積回
路の制御方法。12. A plurality of serially connected switched capacitor circuits constituting the first and second switched capacitor circuit blocks according to claim 3 to 6, wherein each of the adjacent switched capacitor circuits is adjacent to each other. Are driven by clocks having the same frequency and opposite phases to each other, and while one of the plurality of series-connected switched capacitor circuits is in the sampling operation state, the next-stage switched capacitor circuit is in the amplification operation state, While one of the series-connected switched capacitor circuits is in the amplifying operation state, the next-stage switched capacitor circuit is in the sampling operation state, and is connected in series, forming the first switched capacitor circuit block. The first stage of multiple switched capacitor circuits is in sampling operation While the first stage of the plurality of serially connected switched capacitor circuits constituting the second switched capacitor circuit block is in the amplification operation state, the first stage is connected in series constituting the first switched capacitor circuit block. While the first stage of the plurality of switched capacitor circuits is in the amplification operation state, the first stage of the plurality of serially connected switched capacitor circuits constituting the second switched capacitor circuit block is controlled to be in the sampling operation state, The input to the first switched-capacitor circuit block and the input to the second switched-capacitor circuit block are provided when the first-stage switched-capacitor circuit of each of the switched-capacitor circuit blocks is in a sampling state. Item 1 From the scanning circuit, and a light signal and the reset level is controlled to enter the same time, the control method of the semiconductor integrated circuit.
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