DE2811074A1 - Komplementaere, leistungslose komparator/inverter-schaltung - Google Patents
Komplementaere, leistungslose komparator/inverter-schaltungInfo
- Publication number
- DE2811074A1 DE2811074A1 DE19782811074 DE2811074A DE2811074A1 DE 2811074 A1 DE2811074 A1 DE 2811074A1 DE 19782811074 DE19782811074 DE 19782811074 DE 2811074 A DE2811074 A DE 2811074A DE 2811074 A1 DE2811074 A1 DE 2811074A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- input signal
- node
- mosfet
- differential amplifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/22—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
- H03K5/24—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude
- H03K5/2472—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude using field effect transistors
- H03K5/2481—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude using field effect transistors with at least one differential stage
Description
Patentanwalt Hofbrunnstraße 47
Telefon: (089)7915050
Telegramm: monopolweber münctien
M 658
MOTOROLA INC.
East Algonquin Road
Schaumburg, 111. 60196
USA
East Algonquin Road
Schaumburg, 111. 60196
USA
Komplementäre, leistungslose Komparator/Inverter-Scnaltung
809840/072 6 ORIGiNAL INSPECTED
Die Erfindung betrifft eine komplementäre, leistungslose Komparat or/Invert er-S ehaltung.
Herkömmliche CMOS-Inverter haben einen P-Kanal-MOSFET und
einen N-Kanal-MOSi1ET, welche zwischen einer positiven und
einer negativen Energieversorgung angeordnet ist. Die Gate-Elektroden des P-Kanal- und des N-Kanal-MOSFET sind miteinander
verbunden, um einen Eingang zu bilden. Die Drain-Anschlüsse sind ebenfalls miteinander verbunden, um einen
Ausgang zu bilden. Der Übergangspunkt, welcher als diejenige EingangsSpannung definiert werden kann, welche erforderlich
ist, um zu bewirken, daß das Ausgangssignal gleich der Hälfte der Energieversorgungsspannung wird, ist durch eine
Anzahl von Parametern festgelegt, zu denen auch das Verhältnis
der relativen Kanallänge zu der Kanalbreite des P-Kanal-MOSS1ET
und des N-Kanal-MOSZET gehört. Der Übergangspunkt
wird teilweise durch die Größen der Schwellenspannungen des
N-Kanal-MOSEET und des P-Kanal-MOSFET festgelegt. Die Mobilität
in den Kanalbereichen des F-Kanal-MOSFET und des P-Kanal-MOSFET
sind auch Parameter, welche den Übergangspunkt beeinflussen. Bei herkömmlichen Herstellungsverfahren kann
die Veränderung in dem übergangspunkt eines CMOS-Inverters
bei einer 10-V-Energieversorgung" in der Größenordnung von
- 1 Volt gegenüber einem Nennwert des Übergangspunktes schwanken. Bei bestimmten Anwendungsfällen, insbesondere bei einem
Komparator, ist ein viel schärfer festgelegter Übergangspunkt erwünscht, der viel weniger von Veränderungen der Fertigungsparameter abhängt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine komplementäre
Komparatorschaltung zu schaffen, welche einen Übergangspunkt hat, der von Schwankungen der Herstellungs- oder
Verarbeitungsparameter im wesentlichen unabhängig ist.
809840/0726 ORIGINAL INSPECTED
'.= 1074
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen insbesondere die im Patentbegehren
niedergelegten Merkmale.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
ist vorgesehen, daß eine Eingangseinrichtung vorhanden ist, um ein Eingangssignal aufzunehmen, daß
weiterhin eine erste und eine zweite Spannungsleitung vorgesehen
ist, daß weiterhin eine Bezugseinrichtung zwischen
der ersten und der zweiten Spannungsleitung angeordnet ist,
um eine Bezugsspannung zu erzeugen, daß weiterhin eine erste
Verstärkereinrichtung vorhanden ist, welche an die Bezugseinrichtung angeschlossen ist, um in Reaktion auf das Eingangssignal
ein verstärktes Signal zu erzeugen, welches einen ersten Übergangspunkt aufweist, der durch die Bezugsspannung festgelegt ist, daß weiterhin eine zweite Verstärkereinrichtung
mit der ersten Verstärkereinrichtung verbunden ist, um ein verstärktes invertiertes Ausgangssignal zu
erzeugen, welches einen zweiten Übergangspunkt hat, der durch den ersten Übergangspunkt in Reaktion auf das verstärkte
Signal bestimmt wird, daß weiterhin eine erste Energiesteuereinrichtung vorgesehen ist, um in selektiver Weise die Bezugseinrichtung elektrisch mit der ersten der der zweiten Energieleitung
zu verbinden, und zwar in Reaktion auf das Eingangssignal, und daß eine zweite Energiesteuereinrichtung
vorhanden ist, welche dazu dient, in selektiver Weise die erste Verstärkereinrichtung elektrisch mit der ersten oder
der zweiten Energieleitung zu verbinden, und zwar in Reaktion auf das Eingangssignal.
Gemäß der Erfindung ist der wesentliche Vorteil erreichbar, daß der Übergangspunkt der Schaltung in erster Linie durch
eine Bezugsspannung exakt festgelegt werden kann.
ORfGiNAL !NSPECTtD 809840/0726
2oii
o74
In einer -weit er en bevorzugten Ausführungsform werden komplementäre
Feldeffekttransistoren dazu verwendet, die Bezugsschaltung, den ersten Verstärker und den zweiten Verstärker
gerätetechniseh zu realisieren. Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausfünrungsform werden die Bezugsspannung und der
erste Verstärker mit Hilfe von Feldeffekttransistoren miteinander
verbunden , .welche ..in Reaktion auf das Eingangssignal
eine Verbindung zu der JEnergieversorgungsspannung herstellen,
so daß die gesamte Schaltung leistungslos wird, wenn das Eingangssignal auf einem bestimmten Spannungspegel
liegt, .'...--. - "--";"'
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der
Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:
Fig. T ein Schaltschema einer bevorzugten Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes,
Fig. 2 ein Schaltschema einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes und
Fig..3 ein Schaltschema einer dritten bevorzugten Ausfüh-
,\ rungsform des Erfindungsgegenstandes.
Die Fig. 1. zeigt eine leistungslose Komparator/InverterSchaltung
mit einem einzelnen Eingang. Die Schaltung 10 weist einen Eingang 12 auf, der mit Vg.^ bezeichnet ist,
und hat einen Ausgang 14, der mit VAUS bezeichnet ist.
Werterhin^ ist die^^ Schaltung zwischen einer mit VDD bezeichneten
Leitung 18 und einer Masseleitung 16 angeordnet. Die Schaltung 10 besteht aus einem Differenzverstärker 20,
einer Bezugsschaltung 22 und einem Inverter 24. Der Inverter
24 ist ein herkömmlicher CMOS-Eonverter, welcher einen
8 0 9 8 40/0726 ORIGINAL INSPECTED
2Bl1074
P-Kanal-MOSFET 74 und einen N-Kanal-MOSFET 76 aufweist,
welche in Reihe zwischen Y^ und der Masse angeordnet sind.
Die Drain-Anschlüsse der MOSFET-Elemente 74 und 76 sind
an VjjjQ angeschlossen und die Gate-Elektroden sind gemeinsam
an den Knoten 56 angeschlossen. Die Bezugsschaltung 22 weist
MOSEET-Elemente 69j 72 und 64 sowie Widerstände 65 und 68
auf. Die Widerstände 68 und 65, welche mit R1 bzw. E2 bezeichnet
sind, können diskrete Präzisionswiderstände sein, können
jedoch auch diffundierte Widerstände oder Dünnfilmwiderstände sein, beispielsweise polykristalline Siliziumwiderstände.
Die Bezugsschaltung 22 erzeugt am Knoten 66 eine Bezugsspannung
V52J1. Der P-Kanal-MOSFET 69 ist zwischen VDD und dem
Knoten 70 angeordnet, und sein Gate ist an V-g·™- angeschlossen.
Der Widerstand 68 ist zwischen dem Knoten 66 und dem Knoten 70 angeordnet. Der Widerstand 65 ist zwischen dem
Knoten 66 und dem Knoten 63 angeordnet. Der N-Kanal-MOSFET
64 hat ein Gate, welches an V"·™-™· angeschlossen ist, während
seine Drain mit dem Knoten 63 verbunden ist und seine Source an Masse gelegt ist. Der Differenzverstärker 20 weist eine
Stromquellenschaltung auf, welche die MOSFET-Elemente 26, 30, 35, 42 und 44 sowie den Widerstand 28 enthält. Der
P-Kanal-MOSFET 26 ist zwischen VDD und dem Knoten 32 angeordnet,
und sein Gate ist mit V-r.-™- verbunden. Der Widerstand
28 ist zwischen dem Knoten 32 und dem Knoten'34 angeordnet. Das Gate und die Drain des MOSFET 30 sind mit dem
Knoten 34 verbunden, und seine Source ist mit dem Knoten
verbunden. Das Gate des N-Kanal-MOSFET 35 ist mit VEI]J verbunden,
seine Source ist an Masse gelegt und seine Drain ist mit dem Knoten 36 verbunden. Das Gate des N-Kanal-MOSFET
ist mit dem Knoten 34 verbunden, seine Source ist mit dem Knoten 36 verbunden und seine Drain ist mit dem Knoten 46
verbunden. Das Gate des N-Kanal-MOSFET 44 ist mit dem Knoten
63 verbunden, seine Source ist an Masse gelegt und seine Drain ist mit dem Knoten 46 verbunden. Der Verstärkungsteil
ORIGINAL INSPECTED 809840/0726
-^- . 2s 11074
des Differenzverstärkers 20 weist N-Kanal-MOSFET-Elemente
38 und 40 sowie P-Kanal-MOSFET-Elemente 48 und 42 auf, und
hat Leistungssteuer-MOSFET-Elemente 50, 60, 61 und 62.
Das Gate des MOSFET 38 ist mit VEIN verbunden, seine Source
ist mit dem Knoten 46 verbunden und seine Drain ist mit dem Knoten 54 verbunden. Das Gate des MOSFET 40 ist mit dem
Knoten 66 verbunden, seine Source ist mit dem Knoten 46
verbunden und seine Drain ist mit dem Knoten 56 verbunden.
Die Source des MOSFET 48 ist mit dem Knoten 58 verbunden, sein Gate ist mit dem Knoten 54 verbunden und seine Drain
ist mit dem Knoten 54 verbunden. Die Drain des MOSFET 52
ist mit dem Knoten 56 verbunden, sein Gate ist mit dem Knoten
54 verbunden und seine Source ist mit dem Knoten 58
verbunden. Das Gate des P-Kanal-MOSFET 50 ist mit dem Knoten
57 verbunden, seine Source ist mit dem Knoten 58 verbunden
und seine Drain ist mit dem Knoten 54 verbunden. Die
Source des P-Kanal-MOSFET 60 ist mit dem Knoten VDD verbunden,
sein Gate ist mit V-g-™· verbunden und seine Drain ist
mit dem Knoten 58 verbunden. Der P-Kanal-MOSFET 61 und der N-Kanal-MOSFET 62 bilden einen CMOS-Inverter, dessen Ausgang
mit dem Knoten 57 verbunden ist und dessen Eingang mit dem Knoten 63 verbunden ist.
Die Fig. 2 veranschaulicht eine Komparator/Inverter-Schaltung
mit einem einzelnen Eingang, welche im wesentlichen mit der Schaltung gemäß Fig. 1 identisch ist, mit der Ausnahme,
daß die MOSFET-Elemente 26, 60 und 69 nicht vorhanden
sind und die Widerstände 28 und 68 und der Knoten 58
jeweils direkt mit Y^ verbunden sind. Die Schaltung gemäß
Fig. 2 ist nur dann leistungslos, wenn V-g-™ auf Massepotential
liegt, jedoch nicht, wenn V-g-j^ *>ei V^ Volt liegt.
Diese Ausführungsform ist für viele Anwendungsfälle geeignet,
in welchen eine Leistungsverminderung erforderlich ist, und sie ist weniger kompliziert und teuer als die Ausführungsform
gemäß Fig. 1.
ORiGINAL fNSPECTFD 0-9 840/0726 ' *~ied
Die Pig. 3iist ein Schaltschema einer Komparator/Inverter-Schaltung
mit zwei Eingängen. Die Bezugsschaltung, der
Differenzverstärker und der Ausgangsinverter sind im wesentlichen
der Schaltung gemäß Fig. 1 ähnlich. Jedoch ist "bei der Schaltung gemäß Fig. 3 die Eingangsschaltung hinzugefügt,
um ein gewünschtes Ansprechverhalten auf zwei Eingangssignale
zu erreichen. Die Fig. 3 weist einen Eingang 12A auf, welcher mit V-g-j-j™ bezeichnet ist und sie hat einen weiteren Eingang
12B, welcher mit Vg1^2 "bezeichnet ist. Die P-Kanal-MOSFET-Elemente
102 und 104 sind in Seihe zwischen V^ und dem Knoten 106 angeordnet. Das Gate des MOSFET 102 ist an den
Eingang 12A angeschlossen, und das Gate des HOSFET 104- ist
an den Eingang 12B angeschlossen. Die N-Kanal-MOSFET-Elemente
114 und 116 sind parallel zwischen der Masse und dem Knoten 118 angeordnet. Das Gate des MOSFET 114 ist mit V-gjj^ verbunden
und das Gate des MOSFET 116 ist mit VEIH2 verbunden.
Der P-Kanal-MOSFET 110 und der N-Kanal-MOSFET 108 sind derart
geschaltet, daß ein Inverter zwischen V-^ und der Masse
gebildet ist. Das Gate des MOSFET 110 und des MOSFET 108 ist jeweils mit dem Knoten 106 verbunden. Es ist zu bemerken,
daß die entsprechenden MOSFET-Elemente gemäß Fig. 1 dieselben
Bezugszeichen haben wie bei der Fig. 3· Der Knoten 106 ist auch mit dem Gate des P-Kanal-MOSFET 72 verbunden. Die
Drain des MOSFET 108 und des MOSFET 110 ist jeweils mit 112 verbunden, und von dort aus ist jeweils eine Verbindung an
die Eingänge der MOSFET-Elemente 26 und 60 geführt.
Der P-Kanal-MOSFET 120 und der N-Kanal-MOSFET 122 bilden
einen weiteren Inverter, welcher zwischen Y^ und der Masse
angeordnet ist. Das Gate des MOSFET 120 und des MOSFET 122 ist jeweils mit dem Knoten 118 verbunden, während die
entsprechenden Drain-Anschlüsse mit den Knoten 124 verbunden
sind. Der Knoten 124 ist mit dem Gate des MOSFET 35 und dem
Gate des MOSFET 50 verbunden. Der Widerstand R1 der Bezugsschaltung ist zwischen dem Knoten 66 und dem Knoten 106
809840/0726 " /v^l^AL INSPEC \ tD
its*''i *t^-'; E r ■"'
angeordnet. Der Widerstand R2 ist zwischen dem Knoten 66 und
dem Knoten 118 angeordnet.
Es ist ersichtlich, daß die Anordnung gemäß Fig. 1 im
wesentlichen zu einem CMOS-Inverter äquivalent ist, der
einen sehr genauen Übergangspunkt aufweist. Weiterhin ist die Anordnung äquivalent zu einem CMOS-Inverter, bei welchem
der Gleichstrom des Inverters auf Null abfällt, wenn das Eingangssignal bei Vp1J oder auf Massepotential liegt. Bei
dieser Schaltung ist der Übergangspunkt fast unabhängig von den Verarbeitungsveränderungen oder Betriebsveränderungen.
Dies ist bei einem normalen CMOS-Inverter nicht der Fall.
DerDbergangspunkt ist definiert als derjenige Wert von V^,^,
welcher erforderlich ist, damit das Ausgangssignal gleich der
Hälfte von V-jjjj ist. 31Ur herkömmliche CMOS-Herstellungsverfahren
kann der Ubergangspunkt eines CMOS-Inverters eines
bestimmten Entwurfs~um - 1 Volt gegenüber einem Nennwert
schwanken, und zwar für VDD gleich 10 Volt. Die Schaltung
gemäßι J1Ig. 1 !Überwindet diesen Nachteil dadurch, daß ihr
Übergangspunkt für V^ gleich 10 Volt nur etwa - 50 Millivolt über dem üblichen Fertigungsverarbeitungsbereich liegt.
Die Schaltung/gemäß Fig. 1 ist nahezu unabhängig von
VeEarbeitungsveränderungen und relativen Impedanzen der verschiedenen B-Kanal-Einrichtungen und N-Kanal-Einrichtungen.
Es ist, wichtig, daß das Paar von N-Kanal-MOSFET-Elementen,
welches aus dem N-Kanal-MOSFET-Elementen 38 und 40 gebildet
wird, sowie das Paar von P-Kanal-MOSFET-Elementen 48 und 52
eine so geringe Versatzspannung wie möglich aufweisen (das
heißt, Differenz in der Schwellenspannung). Bei einer integrierten
Schaltung kann die Versatzspannungsschwankung durch geeignete topografische Ausbildung auf ein Minimum
gebracht werden.
Die ,Schaltung gemäß Fig. 1 weist im wesentlichen eine Stromspiegel-Energiequelle,
einen Differenzverstärker, einen
8 0 9 8 4 0/0726 0RlG^AL INSPECTED
Iz
Ausgangspuffer und zugehörige Schaltereinrichtungen auf,
um die Schaltung für die logische "O" und die logische "1" als Eingangssignale leistungslos werden zu lassen.
Die Schaltung gemäß Fig. 1 arbeitet folgendermaßen: Zunächst sei angenommen, daß V-g™ gleich 0 Volt ist. Dann
ist der MOSFET 35 abgeschaltet und es fließt kein Strom im Knoten 34 der Stromquelle. Der FiOSFET 38 des Differenzverstärkers
ist ebenfalls abgeschaltet, so daß kein Strom durch diesen Zweig des Differenzverstärkers 20 fließt. Aufgrund
der Wirkung der Lasteinrichtungen 48 und 52 ist der MOSFET 52 im Zustand einer sehr hohen Impedanz. Um zu gewährleisten,
daß der FiOSFET 52 abgeschaltet ist, bringt der
MOSFET 50 den Knoten 5^ auf Y^. Da der MOSFET 64 abgeschaltet
ist, gehen der Knoten 63 und der Knoten 66 auf V^.
Der MOSFET 40 und der MOSFET 44 werden eingeschaltet, wodurch gewährleistet wird, daß der Knoten 56 auf Massepotential
bleibt, wodurch wiederum bewirkt wird, daß V. ^g auf V^
Volt bleibt.
Venn V-^1n anzusteigen beginnt, und die N-Kanal-Schwelle überschreitet,
werden der MOSFET 35 und der MOSFET 64 eingeschaltet. Dann fließt Strom in der Stromquelle. Es wird angenommen,
daß der in der Stromquelle fließende Strom im wesentlichen durch den Widerstand R-, bestimmt wird. Es wird auch
der Knoten 33 auf Masse gebracht. Es wird weiterhin angenommen, daß die Reihenschaltung aus den Widerständen R1 und R2
einen wesentlich größeren Widerstandswert hat als der Widerstand des MOSFET 64 und des MOSFET 69 im eingeschalteten
Zustand. Der Knoten 66 befindet sich dann auf V^-,= [R2/(H1+Ii2)]
VDIJ. Da die MOSFET-E lern on te 50 und 44 nun abgeschaltet sind,
ist der Differenzverstärker in seinem aktiven Bereich. Wenn
^VlN s^-cn ^uVV nähert, befindet sich der Differenzverstärker
im Bereich hoher Verstärkung, und der Knoten 56 nähert sich
mit einem steilen Anstieg VTm· Während dieses Übergangs geht
H U 9 8 U 0 / C) 7 2 6 ΛΛ
copy
ORIGINAL INSPECTED
074 13
der Knoten 56 durch den Übergangspunkt des Ausgangspuffers,
welcher durch den MOSFET 74 und den MOSFET 76 gebildet wird.
VAUS Seht von V^ auf Massepotential.
Venn die Größe von V-g^-V^ kleiner wird als die P-Kanal-Schwellenspannung,
werden der MOSFET 26 und der MOSFET 60 abgeschaltet, wodurch der Strom durch die Stromquelle und
den Differenzverstärker abgeschaltet wird. Der MOSFET 69 wird abgeschaltet, wodurch die Knoten 66 und 70 auf Massepotential
gebracht werden. Dadurch wird der MOSFET 72 durchlässig,
wodurch gewährleistet ist, daß der Knoten 56 auf ^DD ^0I* bleibt. Deshalb wirkt die Schaltung wie ein außerordentlich
genauer Übergangspunkt-Komparator/Inverter, welcher leistungslos ist, wenn das Eingangssignal VEjN
entweder auf Massepotential oder bei VDD Volt liegt.
Die Fig. 2 zeigt dieselbe Schaltung wie Fig. 1, mit der Ausnahme,
daß diese Schaltung nur leistungslos wird, wenn Vg-™-auf
Massepotential liegt. Diese Schaltung könnte beispielsweise für eine integrierte Großschaltung zweckmäßig sein,
bei welcher eine monostabile Schaltung oder ein Oszillator mit einem einzigen Anschluß wünschenswert ist, so daß ein
Bereitschafts-Null-Energie-Modus gebildet wird.
Die Schaltung gemäß Fig. 3 ist im wesentlichen zu der Schaltung
in der Fig. 1 äquivalent, mit der Ausnahme, daß ein weiterer Eingang vorhanden ist. Der Ausgang der Schaltung
wird tiefgelegt, wenn einer der beiden Eingänge oder beide
Eingänge ein Eingangssignal V-ptjx haben, welches größer ist
als. Vryrvni· Diese Schaltung ist anwendbar, wenn sie in Verbindung
mit dem Komparator mit einem einzigen Eingang gemäß Fig. Λ arbeitet.
8098 4.0/0728 ORiGiNALiWSPECTED
Es sei zunächst angenommen, daß bei der Schaltung gemäß
Fig. 3 ^EIlTI 1^ VEIN2 beicie aui Massepotential liegen. ;
Weil der MOSFET 114 und der MOSI1ET 116 abgeschaltet sind,
befinden sich die Knoten 118 und 106 auf V^. Deshalb ist \
befinden sich die Knoten 118 und 106 auf V^. Deshalb ist \
der Knoten 66 bei V^ Volt, und es fließt kein Strom durch
die Bezugswiderstände E1 und R2. Die Knoten 124 und 112
sind auf Massepotential, deshalb ist der MOSFET 35 abgeschal- ! tet, wodurch verhindert wird, daß ein Strom durch die Stromquelle des Differenzverstärkers fließt. Der MOSFET 40 und
der MOSFET 44 sind eingeschaltet, und deshalb liegt der j
die Bezugswiderstände E1 und R2. Die Knoten 124 und 112
sind auf Massepotential, deshalb ist der MOSFET 35 abgeschal- ! tet, wodurch verhindert wird, daß ein Strom durch die Stromquelle des Differenzverstärkers fließt. Der MOSFET 40 und
der MOSFET 44 sind eingeschaltet, und deshalb liegt der j
Knoten 56 auf Massepotential, was dazu führt, daß der Aus- j
gang auf VDD liegt. (
Wenn entweder V-p-q™ oder Vvttj? anzus"teigen beginnt und die ι
iT-Kanal-Schwellenspannung überschreitet, wird der Knoten j
118 auf Massepotential gebracht. Es sei angenommen, daß die j
Summe der Widerstände der Bezugswiderstände R1 und R2 viel J
größer ist als der Einschaltwiderstand der MOSFET-Elemente
114, 116, 104 und 102. Der Knoten 66 wird von VDD Volt auf
das Potential V-p-r.™ gebracht, welches durch die obige
Gleichung vorgegeben ist. Der Knoten 124 geht auf VDD Volt, j
wodurch der MOSFET 35 eingeschaltet wird und der Differenz- |
verstärkerteil aktiviert wird. Wenn VEj|j-j oder VEjjj2 sicil
V-O-C.-C nähert, befindet sich der Differenzverstärker in seinem
Bereich hoher Verstärkung, und der Knoten 56 nähert sich
VDD sehr steil, was der Verstärkung des Differenzverstärker- j
teils entspricht. Der Knoten 56 geht durch den Ubergangs-
punkt des Ausgangspuffers, welcher aus den MOSFET-Elementen
74 und 76 besteht, und V"atjS geht von VDD auf Massepotential. j
Wenn die Größe von ^eIN~^DD Springer wird als die P-Kanal- j
Schwellenspannung, werden die Knoten 118 und 106 auf Masse- j
potential gelegt. Der Bezugsknoten 66 geht auch auf Masse- i
potential. Der Knoten 112 geht auf VDI), wodurch die MOSFET- ... __ J
Elemente 26 und 60 abgeschaltet werden, wodurch wiederum . ι
809840/0726 CQPY
INSPECTED
verhindert wird, daß irgendein Strom durch die Stromquelle des Differenzverstärkers fließt. Der MOSFET 72 wird eingeschaltet
und gewährleistet, daß der Knoten 56 hochgelegt bleibt, wodurch bewirkt wird, daß Va π ü tief bleibt. Für
alle Kombinationen der Eingangssignale, welche V^y. sind
oder dem Massepotential entsprechen, ist die Schaltung leistungslos.
HÜ9840/0728
copy T_.
ORiGlNAL INSPECTHO
Claims (3)
- PatentansprücheΛ. Schaltungsanordnung mit einem Übergangspunkt, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß eine Eingangseinrichtung (12) vorhanden ist, um ein Eingangssignal aufzunehmen, daß weiterhin eine erste (18) und eine zweite (16) Spannungsleitung vorgesehen ist, daß weiterhin eine Bezugseinrichtung (65 > 68) zwischen der ersten und der zweiten Spannungsleitung angeordnet ist, um eine Bezugsspannung zu erzeugen, daß weiterhin eine erste Verstärkereinrichtung (38, 40) vorhanden ist, welche an die Bezugseinrichtung angeschlossen ist, um in Reaktion auf das Eingangssignal ein verstärktes Signal zu erzeugen, welches einen ersten ITbergangspunkt aufweist, der durch die Bezugsspannung festgelegt ist, daß weiterhin eine zweite Verstärkereinrichtung (74-» 76) mit der ersten Verstärkereinrichtung verbunden ist, um ein verstärktes invertiertes Ausgangssignal zu erzeugen, welches einen zweiten Übergangspunkt hat, der durch den ersten Übergangspunkt in Reaktion auf das verstärkte Signal "bestimmt wird, daß weiterhin eine erste Energiesteuereinrichtung (69» 64) vorgesehen ist, um in selektiver Weise die Bezugseinrichtung elektrisch mit der ersten oder der zweiten Energieleitung zu verbinden, und zwar in Reaktion auf das Eingangssignal, und daß eine zweite Energiesteuereinrichtung (44, 60) vorhanden ist, welche dazu dient, in selektiver Weise die erste Verstärkereinrichtung elektrisch mit der ersten oder der zweiten Energieleitung zu verbinden, und zwar in Reaktion auf das Eingangssignal.80 9 8 40/07 2 θ 0RIGfNAL inspected
- 2. Komplementäre MOS-Komparatorschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste (18) und eine zweite (16) Spannungseinrichtung vorgesehen sind, daß weiterhin eine Eingangseinrichtung (12) vorhanden ist, um ein Eingangssignal aufzunehmen, daß weiterhin eine Bezugseinrichtung (65 > 68) mit der ersten und der zweiten Spannungseinrichtung verbunden ist und auch mit der Eingangseinrichtung verbunden ist, um eine Bezugsspannung zu erzeugen, wenn das Eingangssignal größer ist als eine erste Schwellenspannung, daß weiterhin eine Differenzverstärkereinrichtung (38, 40) mit der Eingangseinrichtung und mit der Bezugseinrichtung verbunden ist, um ein erstes Ausgangssignal zu erzeugen, welches im wesentlichen gleich der Spannung der ersten Spannungseinrichtung unter der Bedingung ist, daß das Eingangssignal tiefer liegt als die Bezugsspannung, und welches im wesentlichen unter der Bedingung gleich der Spannung der zweiten Spannungseinrichtung ist, daß das Eingangssignal größer ist als die Bezugsspannung.
- 3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (26, 69) mit der ersten und der zweiten Spannungseinrichtung sowie mit der Bezugseinrichtung und der Differenzverstärkereinrichtung verbunden ist und auf das Eingangssignal anspricht, um sowohl die Bezugseinrichtung als auch die Differenzverstärkereinrichtung elektrisch mit der ersten Spannungseinrichtung zu verbinden und die Bezugseinrichtung sowie die Differenzverstärkereinrichtung elektrisch von der zweiten Spannungseinrichtung zu trennen, wenn das Eingangssignal auf einer Spannung liegt, welche im wesentlichen gleich der Spannung der zweiten Spannungseinrichtung ist.809840/0728M-. ScHaItung nach Anspruch 3i dadurcli gekennzeichnet, daß eine zweite Einrichtung (60, 35) mit der ersten und der zweiten Sp.annungseinrichtung sowie mit der Bezugseinrichtung und der Differenzverstärkereinrichtung verbunden ist, welche auf das Eingangssignal anspricht, um sowohl die Bezugseinrichtung als auch die Differenzverstärkereinrichtung mit der zweiten Spannungseinrichtung zu verbinden und auch die Bezugseinrichtung und die Differenzverstarkereinrichtung elektrisch von der Spannungseinrichtung zu trennen, wenn das Eingangssignal auf .einer Spannung liegt, welche im wesentlichen..." gleich der Spannung der ersten Spannungseinrichtung ist.5· Schaltung p.aeh Anspruch "3-, dadurch gekennzeichnet, daß ein komplementärer MOS-Inverter (74, 76) vorgesehen ist, welcher mit der Differenzverstarkereinrichtung verbunden ist, um ein invertiertes zweites Ausgangssignal in Reaktion auf das erste Ausgangssignal zu erzeugen.- ORiGiMAL INSPECTEDBO 9 8 4.0 /07 2 B
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/781,076 US4103190A (en) | 1977-03-25 | 1977-03-25 | Complementary power saving comparator/inverter circuits |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2811074A1 true DE2811074A1 (de) | 1978-10-05 |
DE2811074C2 DE2811074C2 (de) | 1983-10-27 |
Family
ID=25121606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2811074A Expired DE2811074C2 (de) | 1977-03-25 | 1978-03-14 | Komplementäre, leistungslose Komparator/Inverter-Schaltung |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4103190A (de) |
JP (1) | JPS603249B2 (de) |
DE (1) | DE2811074C2 (de) |
FR (1) | FR2385269A1 (de) |
GB (1) | GB1596226A (de) |
HK (1) | HK40882A (de) |
MY (1) | MY8300193A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3128732A1 (de) * | 1980-07-24 | 1982-03-04 | Fairchild Camera and Instrument Corp., 94042 Mountain View, Calif. | "spannungsdifferenzdetektorschaltung" |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4183020A (en) * | 1977-09-19 | 1980-01-08 | Rca Corporation | Amplifier with field effect and bipolar transistors |
US4262221A (en) * | 1979-03-09 | 1981-04-14 | Rca Corporation | Voltage comparator |
US4409501A (en) * | 1981-07-20 | 1983-10-11 | Motorola Inc. | Power-on reset circuit |
DE3300869A1 (de) * | 1982-01-26 | 1983-08-04 | Deutsche Itt Industries Gmbh, 7800 Freiburg | Logischer cmos-schaltkreis |
JPS59186406A (ja) * | 1983-04-07 | 1984-10-23 | Sony Corp | レベル検出回路 |
US4518879A (en) * | 1983-08-31 | 1985-05-21 | Solid State Scientific, Inc. | Stable rail sense amplifier in CMOS memories |
US4533876A (en) * | 1983-10-18 | 1985-08-06 | American Microsystems, Inc. | Differential operational amplifier with common mode feedback |
US4612499A (en) * | 1983-11-07 | 1986-09-16 | Texas Instruments Incorporated | Test input demultiplexing circuit |
GB2155715B (en) * | 1984-03-14 | 1987-07-08 | Motorola Inc | Cmos power-on detection circuit |
GB2176959B (en) * | 1985-06-18 | 1989-07-19 | Motorola Inc | Cmos power-on detection circuit |
US4667337A (en) * | 1985-08-28 | 1987-05-19 | Westinghouse Electric Corp. | Integrated circuit having outputs configured for reduced state changes |
US4670671A (en) * | 1986-02-19 | 1987-06-02 | Advanced Micro Devices, Inc. | High speed comparator having controlled hysteresis |
EP0264614A1 (de) * | 1986-09-11 | 1988-04-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | MOSFET-Treiberschaltung mit Schutz gegen Durchschlag infolge transierter Spannungen |
JPH0564424A (ja) * | 1991-08-28 | 1993-03-12 | Sharp Corp | 半導体装置の電圧降下回路 |
DE69334054T2 (de) | 1992-06-15 | 2006-12-07 | Fujitsu Ltd., Kawasaki | Integrierte Halbleiterschaltung mit Eingangs/Ausgangschnittstelle geeignet für niedrige Amplituden |
US5517134A (en) * | 1994-09-16 | 1996-05-14 | Texas Instruments Incorporated | Offset comparator with common mode voltage stability |
JP3258229B2 (ja) * | 1996-03-18 | 2002-02-18 | 株式会社東芝 | レベル変換回路及び半導体集積回路 |
US6909659B2 (en) * | 2001-08-30 | 2005-06-21 | Micron Technology, Inc. | Zero power chip standby mode |
US6953328B2 (en) * | 2002-10-10 | 2005-10-11 | Independent Natural Resources, Inc. | Buoyancy pump device |
US7640444B2 (en) * | 2006-01-26 | 2009-12-29 | Nils Graef | Systems and methods for low power bus operation |
US20070208968A1 (en) * | 2006-03-01 | 2007-09-06 | Anand Krishnamurthy | At-speed multi-port memory array test method and apparatus |
US20080030240A1 (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-07 | Eric Scheuerlein | Low systematic offset, temperature independent voltage buffering |
FR2911445B1 (fr) * | 2007-01-16 | 2009-02-27 | Commissariat Energie Atomique | Amplificateur a transconductance a linearite amelioree |
DE102007019356A1 (de) * | 2007-04-23 | 2008-10-30 | Micronas Gmbh | LIN-Receiver |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4004158A (en) * | 1974-11-26 | 1977-01-18 | Rca Corporation | Keyed comparator |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3676702A (en) * | 1971-01-04 | 1972-07-11 | Rca Corp | Comparator circuit |
FR2199123B3 (de) * | 1972-09-13 | 1975-10-17 | Schlumberger Compteurs | |
US3943380A (en) * | 1974-07-26 | 1976-03-09 | Rca Corporation | Keyed comparator |
US3947778A (en) * | 1974-09-11 | 1976-03-30 | Motorola, Inc. | Differential amplifier |
US3984780A (en) * | 1974-09-11 | 1976-10-05 | Motorola, Inc. | CMOS voltage controlled current source |
US3956708A (en) * | 1974-09-11 | 1976-05-11 | Motorola, Inc. | MOSFET comparator |
US3961279A (en) * | 1975-01-29 | 1976-06-01 | National Semiconductor Corporation | CMOS differential amplifier circuit utilizing a CMOS current sinking transistor which tracks CMOS current sourcing transistors |
US3976895A (en) * | 1975-03-18 | 1976-08-24 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Low power detector circuit |
-
1977
- 1977-03-25 US US05/781,076 patent/US4103190A/en not_active Expired - Lifetime
-
1978
- 1978-02-06 GB GB4716/78A patent/GB1596226A/en not_active Expired
- 1978-02-22 FR FR7805121A patent/FR2385269A1/fr active Granted
- 1978-03-14 DE DE2811074A patent/DE2811074C2/de not_active Expired
- 1978-03-24 JP JP53034003A patent/JPS603249B2/ja not_active Expired
-
1982
- 1982-09-16 HK HK408/82A patent/HK40882A/xx unknown
-
1983
- 1983-12-30 MY MY193/83A patent/MY8300193A/xx unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4004158A (en) * | 1974-11-26 | 1977-01-18 | Rca Corporation | Keyed comparator |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3128732A1 (de) * | 1980-07-24 | 1982-03-04 | Fairchild Camera and Instrument Corp., 94042 Mountain View, Calif. | "spannungsdifferenzdetektorschaltung" |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HK40882A (en) | 1982-09-24 |
FR2385269A1 (fr) | 1978-10-20 |
MY8300193A (en) | 1983-12-31 |
FR2385269B1 (de) | 1982-08-13 |
GB1596226A (en) | 1981-08-19 |
JPS53119647A (en) | 1978-10-19 |
US4103190A (en) | 1978-07-25 |
DE2811074C2 (de) | 1983-10-27 |
JPS603249B2 (ja) | 1985-01-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2811074A1 (de) | Komplementaere, leistungslose komparator/inverter-schaltung | |
DE3523400C2 (de) | Schaltungsanordnung für eine Ausgangsstufe der Klasse AB mit großer Schwingungsweite | |
DE2641860A1 (de) | Integrierte stromversorgungsschaltung | |
EP0483537B1 (de) | Stromquellenschaltung | |
DE2855303C2 (de) | ||
DE2726487A1 (de) | Spannungsvergleicherschaltung | |
DE3416268C2 (de) | Stromverstärkungseinrichtung | |
DE3713107C2 (de) | Schaltung zur Erzeugung von konstanten Spannungen in CMOS-Technologie | |
EP0591561B1 (de) | Integrierte Schaltung zur Erzeugung eines Reset-Signals | |
DE3120979A1 (de) | Spannungsvergleicher | |
DE1810498A1 (de) | Signaluebertragungsschaltung | |
DE2416534C3 (de) | Transistorschaltung zum Umkehren der Stromrichtung in einem Verbraucher | |
DE69814558T2 (de) | Verstärker mit hohem Verstärkungsgrad und begrenzter Ausgangsdynamik | |
DE2749051A1 (de) | Mos-eingangspuffer mit hysteresis | |
DE2108101B2 (de) | Schalterstromkrels | |
DE3525522C2 (de) | ||
DE3511688C2 (de) | ||
DE3021678A1 (de) | Lineare differenzverstaerkerschaltung | |
DE3700296A1 (de) | Halbleiter-differenzverstaerker | |
DE3436302A1 (de) | Rauschfreie, die bauelementflaeche beeinflussende kaskodenschaltung | |
DE3913801C2 (de) | Logikgatter | |
EP0602466A2 (de) | Monolithisch integrierter Spannungsregler | |
DE2053888A1 (de) | Schaltungsanordnung zur Umformung bipolarer Eingangssignale in unipolare Signale | |
DE2918981C2 (de) | ||
DE2950596A1 (de) | Transistorschaltungsanordnung zur darstellung eines widerstandes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8126 | Change of the secondary classification |
Ipc: H03K 19/094 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |