JP2000013200A - 信号入力回路 - Google Patents
信号入力回路Info
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- JP2000013200A JP2000013200A JP10177115A JP17711598A JP2000013200A JP 2000013200 A JP2000013200 A JP 2000013200A JP 10177115 A JP10177115 A JP 10177115A JP 17711598 A JP17711598 A JP 17711598A JP 2000013200 A JP2000013200 A JP 2000013200A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 素子数の削減に伴いチップ面積を小さくし、
安定動作を図る。 【解決手段】 P型MOSFET11,12及びN型M
OSFET13,14から第1バイアス回路を構成し、
P型MOSFET15,16及びN型MOSFET1
7,18から第2バイアス回路を構成する。第2バイア
ス回路は交流入力信号Vinの経路から全く独立したも
のであり、第1バイアス回路が第2バイアス回路の出力
を受けて動作し基準電圧V1を出力した時、この基準電
圧V1は交流入力信号Vinの変化の影響を受けること
はない。よって、信号入力回路は安定動作する。
安定動作を図る。 【解決手段】 P型MOSFET11,12及びN型M
OSFET13,14から第1バイアス回路を構成し、
P型MOSFET15,16及びN型MOSFET1
7,18から第2バイアス回路を構成する。第2バイア
ス回路は交流入力信号Vinの経路から全く独立したも
のであり、第1バイアス回路が第2バイアス回路の出力
を受けて動作し基準電圧V1を出力した時、この基準電
圧V1は交流入力信号Vinの変化の影響を受けること
はない。よって、信号入力回路は安定動作する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流入力信号のレ
ベルに応じて、所定の信号処理を実行する為の基となる
2値信号を出力する信号入力回路に関する。
ベルに応じて、所定の信号処理を実行する為の基となる
2値信号を出力する信号入力回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は従来の信号処理回路を示す回路ブ
ロック図である。
ロック図である。
【0003】図2において、抵抗(1)(2)、(3)
(4)、(5)(6)は各々電源VDDと接地VSSと
の間に直列接続され、各抵抗(1)(2)、(3)
(4)、(5)(6)の接続点から直流電圧V1、V
2、V3を出力するものである。尚、前記直流電圧はV
3<V1<V2の関係を有する。容量結合コンデンサ
(7)の一端は抵抗(1)(2)の接続点と接続され
る。即ち、容量結合コンデンサ(7)は、交流入力信号
Vinの直流成分を除去して交流成分のみを通過させ
る。従って、交流入力信号Vinは、抵抗(1)(2)
の接続点において直流電圧V1に重畳した状態で変化す
る。コンパレータ(8)は、−端子が抵抗(3)(4)
の接続点と接続され、+端子が抵抗(1)(2)の接続
点と接続される。即ち、コンパレータ(8)は直流電圧
V1、V2の大小を相対比較し、直流電圧V1が直流電
圧V2より高くなった時にハイレベルを出力する。一
方、コンパレータ(9)は、−端子が抵抗(1)(2)
の接続点と接続され、+端子が抵抗(5)(6)の接続
点と接続される。即ち、コンパレータ(9)は直流電圧
V1、V3の大小を相対比較し、直流電圧V1が直流電
圧V3より低くなった時にハイレベルを出力する。従っ
て、直流電圧V2、V3の電位差は交流入力信号Vin
に対するヒステリシスとなり、交流入力信号Vinのレ
ベルが直流電圧V2以上、直流電圧V3以上直流電圧V
2未満、直流電圧V3未満の何れであるのかがコンパレ
ータ(8)(9)により検出される。RSフリップフロ
ップ(10)のS(セット)端子はコンパレータ(8)
の出力端子と接続され、R(リセット)端子はコンパレ
ータ(9)の出力端子と接続される。従って、交流入力
信号Vinのレベルが直流電圧V2以上となった時、R
Sフリップフロップ(10)はコンパレータ(8)のハ
イレベル出力でセットされQ(出力)端子からハイレベ
ルを出力する。また、交流入力信号Vinのレベルが直
流電圧V3未満となった時、RSフリップフロップ(1
0)はコンパレータ(9)のハイレベル出力でリセット
されQ端子からローレベルを出力する。また、交流入力
信号Vinのレベルが直流電圧V3以上直流電圧V2未
満に存在する時、コンパレータ(8)(9)のローレベ
ル出力に伴い、RSフリップフロップ(10)はセット
もリセットもされることなくQ端子出力は前の状態を保
持したままとなる。前記ヒステリシスは、交流入力信号
Vinの振幅検出に使用される。
(4)、(5)(6)は各々電源VDDと接地VSSと
の間に直列接続され、各抵抗(1)(2)、(3)
(4)、(5)(6)の接続点から直流電圧V1、V
2、V3を出力するものである。尚、前記直流電圧はV
3<V1<V2の関係を有する。容量結合コンデンサ
(7)の一端は抵抗(1)(2)の接続点と接続され
る。即ち、容量結合コンデンサ(7)は、交流入力信号
Vinの直流成分を除去して交流成分のみを通過させ
る。従って、交流入力信号Vinは、抵抗(1)(2)
の接続点において直流電圧V1に重畳した状態で変化す
る。コンパレータ(8)は、−端子が抵抗(3)(4)
の接続点と接続され、+端子が抵抗(1)(2)の接続
点と接続される。即ち、コンパレータ(8)は直流電圧
V1、V2の大小を相対比較し、直流電圧V1が直流電
圧V2より高くなった時にハイレベルを出力する。一
方、コンパレータ(9)は、−端子が抵抗(1)(2)
の接続点と接続され、+端子が抵抗(5)(6)の接続
点と接続される。即ち、コンパレータ(9)は直流電圧
V1、V3の大小を相対比較し、直流電圧V1が直流電
圧V3より低くなった時にハイレベルを出力する。従っ
て、直流電圧V2、V3の電位差は交流入力信号Vin
に対するヒステリシスとなり、交流入力信号Vinのレ
ベルが直流電圧V2以上、直流電圧V3以上直流電圧V
2未満、直流電圧V3未満の何れであるのかがコンパレ
ータ(8)(9)により検出される。RSフリップフロ
ップ(10)のS(セット)端子はコンパレータ(8)
の出力端子と接続され、R(リセット)端子はコンパレ
ータ(9)の出力端子と接続される。従って、交流入力
信号Vinのレベルが直流電圧V2以上となった時、R
Sフリップフロップ(10)はコンパレータ(8)のハ
イレベル出力でセットされQ(出力)端子からハイレベ
ルを出力する。また、交流入力信号Vinのレベルが直
流電圧V3未満となった時、RSフリップフロップ(1
0)はコンパレータ(9)のハイレベル出力でリセット
されQ端子からローレベルを出力する。また、交流入力
信号Vinのレベルが直流電圧V3以上直流電圧V2未
満に存在する時、コンパレータ(8)(9)のローレベ
ル出力に伴い、RSフリップフロップ(10)はセット
もリセットもされることなくQ端子出力は前の状態を保
持したままとなる。前記ヒステリシスは、交流入力信号
Vinの振幅検出に使用される。
【0004】図3は図2の動作を示すタイムチャートで
ある。例えば、RSフリップフロップ(10)の出力V
outのハイレベルを検出して信号処理を実行する場
合、交流入力信号Vinのレベルが直流電圧V2以上と
なってから直流電圧V3未満となるまでの期間に、前記
信号処理が実行される。
ある。例えば、RSフリップフロップ(10)の出力V
outのハイレベルを検出して信号処理を実行する場
合、交流入力信号Vinのレベルが直流電圧V2以上と
なってから直流電圧V3未満となるまでの期間に、前記
信号処理が実行される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
信号処理回路は、コンパレータ(8)(9)及びRSフ
リップフロップ(10)の構成素子数(MOSトランジ
スタ数)が多い為、コストが高く、集積化してもチップ
面積が大きくなってしまう問題があった。また、交流入
力信号Vinが重畳する直流電圧V1は直流電圧V2、
V3の中間であることが望ましいが、チップ上において
抵抗(1)(2)及びMOSトランジスタの特性が各々
異なるばらつき方をする為、現状では、抵抗(1)
(2)の抵抗比を調整して直流電圧V1を直流電圧V
2、V3の中間値に設定することは困難であり、例え
ば、交流入力信号Vinの或るレベルにノイズが重畳し
た場合、本来ならば出力信号Voutが変化する筈のな
い時点で変化してしまう等、使用者の意図に反して誤動
作してしまう問題があった。
信号処理回路は、コンパレータ(8)(9)及びRSフ
リップフロップ(10)の構成素子数(MOSトランジ
スタ数)が多い為、コストが高く、集積化してもチップ
面積が大きくなってしまう問題があった。また、交流入
力信号Vinが重畳する直流電圧V1は直流電圧V2、
V3の中間であることが望ましいが、チップ上において
抵抗(1)(2)及びMOSトランジスタの特性が各々
異なるばらつき方をする為、現状では、抵抗(1)
(2)の抵抗比を調整して直流電圧V1を直流電圧V
2、V3の中間値に設定することは困難であり、例え
ば、交流入力信号Vinの或るレベルにノイズが重畳し
た場合、本来ならば出力信号Voutが変化する筈のな
い時点で変化してしまう等、使用者の意図に反して誤動
作してしまう問題があった。
【0006】そこで、本発明は、少ない素子数で安定動
作を実現できる信号処理回路を提供することを目的とす
る。
作を実現できる信号処理回路を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決する為に成されたものであり、第1の閾値電圧と前
記第1の閾値電圧より低い第2の閾値電圧を有し、交流
入力信号のレベルに応じて前記第1又は第2の閾値電圧
の何れか一方が設定される入力回路と、前記入力回路の
出力をハイレベル及びローレベルから成る2値信号に変
換する変換回路と、前記交流入力信号の経路と接続さ
れ、前記交流入力信号を重畳させる前記第1及び第2の
閾値電圧の中点直流電圧を発生する第1バイアス回路
と、前記交流入力信号の経路とは独立し、前記第1バイ
アス回路を動作させる第2バイアス回路と、を備えたこ
とを特徴とする。
解決する為に成されたものであり、第1の閾値電圧と前
記第1の閾値電圧より低い第2の閾値電圧を有し、交流
入力信号のレベルに応じて前記第1又は第2の閾値電圧
の何れか一方が設定される入力回路と、前記入力回路の
出力をハイレベル及びローレベルから成る2値信号に変
換する変換回路と、前記交流入力信号の経路と接続さ
れ、前記交流入力信号を重畳させる前記第1及び第2の
閾値電圧の中点直流電圧を発生する第1バイアス回路
と、前記交流入力信号の経路とは独立し、前記第1バイ
アス回路を動作させる第2バイアス回路と、を備えたこ
とを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の詳細を図面に従って具体
的に説明する。
的に説明する。
【0009】図1は本発明の信号処理回路を示す回路図
である。
である。
【0010】図1において、P型MOSFET(11)
(12)及びN型MOSFET(13)(14)は第1
バイアス回路を構成し、ドレインソース路は電源VDD
と接地VSSとの間に直列接続され、ゲートは共通接続
された状態となっている。P型MOSFET(15)
(16)及びN型MOSFET(17)(18)は第2
バイアス回路を構成し、ドレインソース路は電源VDD
と接地VSSとの間に直列接続され、共通ゲートはP型
MOSFET(16)及びN型MOSFET(17)の
共通ドレインと短絡された状態となっている。P型MO
SFET(16)及びN型MOSFET(17)の共通
ドレインはP型MOSFET(11)(12)及びN型
MOSFET(13)(14)の共通ゲートと接続さ
れ、即ち、第1バイアス回路は第2バイアス回路の出力
で動作し、第1バイアス回路を構成するP型MOSFE
T(12)及びN型MOSFET(13)の共通ドレイ
ンから直流電圧V1を出力する。容量結合コンデンサ
(19)は、交流入力信号Vinの直流成分を除去し交
流成分を通過させるものである。即ち、P型MOSFE
T(12)及びN型MOSFET(13)の共通ドレイ
ンからは交流入力信号Vinが直流電圧V1に重畳した
状態で出力される。
(12)及びN型MOSFET(13)(14)は第1
バイアス回路を構成し、ドレインソース路は電源VDD
と接地VSSとの間に直列接続され、ゲートは共通接続
された状態となっている。P型MOSFET(15)
(16)及びN型MOSFET(17)(18)は第2
バイアス回路を構成し、ドレインソース路は電源VDD
と接地VSSとの間に直列接続され、共通ゲートはP型
MOSFET(16)及びN型MOSFET(17)の
共通ドレインと短絡された状態となっている。P型MO
SFET(16)及びN型MOSFET(17)の共通
ドレインはP型MOSFET(11)(12)及びN型
MOSFET(13)(14)の共通ゲートと接続さ
れ、即ち、第1バイアス回路は第2バイアス回路の出力
で動作し、第1バイアス回路を構成するP型MOSFE
T(12)及びN型MOSFET(13)の共通ドレイ
ンから直流電圧V1を出力する。容量結合コンデンサ
(19)は、交流入力信号Vinの直流成分を除去し交
流成分を通過させるものである。即ち、P型MOSFE
T(12)及びN型MOSFET(13)の共通ドレイ
ンからは交流入力信号Vinが直流電圧V1に重畳した
状態で出力される。
【0011】尚、第1バイアス回路は、交流入力信号V
inの経路とは全く独立した第2バイアス回路の出力で
動作して直流電圧V1を出力する為、第1バイアス回路
は交流入力信号Vinの変化の影響を受けることなく安
定した直流電圧V1を出力する。
inの経路とは全く独立した第2バイアス回路の出力で
動作して直流電圧V1を出力する為、第1バイアス回路
は交流入力信号Vinの変化の影響を受けることなく安
定した直流電圧V1を出力する。
【0012】P型MOSFET(20)(21)、N型
MOSFET(22)(23)、インバータ(24)、
P型MOSFET(25)及びN型MOSFET(2
6)は入力回路を構成する。P型MOSFET(20)
(21)及びN型MOSFET(22)(23)におい
て、共通ゲートはP型MOSFET(12)及びN型M
OSFET(13)の共通ドレインと接続され、ドレイ
ンソース路は電源VDD及び接地VSSの間に直列接続
され、P型MOSFET(21)及びN型MOSFET
(22)の共通ドレインはインバータ(24)の入力端
子と接続される。P型MOSFET(25)はP型MO
SFET(20)と並列接続され、第1の閾値電圧を与
えるものである。N型MOSFET(26)はN型MO
SFET(23)と並列接続され、第2の閾値電圧を与
えるものである。インバータ(24)の出力端子はP型
MOSFET(25)及びN型MOSFET(26)の
ゲートと接続される。
MOSFET(22)(23)、インバータ(24)、
P型MOSFET(25)及びN型MOSFET(2
6)は入力回路を構成する。P型MOSFET(20)
(21)及びN型MOSFET(22)(23)におい
て、共通ゲートはP型MOSFET(12)及びN型M
OSFET(13)の共通ドレインと接続され、ドレイ
ンソース路は電源VDD及び接地VSSの間に直列接続
され、P型MOSFET(21)及びN型MOSFET
(22)の共通ドレインはインバータ(24)の入力端
子と接続される。P型MOSFET(25)はP型MO
SFET(20)と並列接続され、第1の閾値電圧を与
えるものである。N型MOSFET(26)はN型MO
SFET(23)と並列接続され、第2の閾値電圧を与
えるものである。インバータ(24)の出力端子はP型
MOSFET(25)及びN型MOSFET(26)の
ゲートと接続される。
【0013】インバータ(27)は前段のインバータ
(24)の論理を反転するものである。即ち、交流入力
信号Vinが直流電圧V1より高い時は、出力信号Vo
utはローレベルとなり、交流入力信号Vinが直流電
圧V1より低い時は、出力信号Voutはハイレベルと
なる。
(24)の論理を反転するものである。即ち、交流入力
信号Vinが直流電圧V1より高い時は、出力信号Vo
utはローレベルとなり、交流入力信号Vinが直流電
圧V1より低い時は、出力信号Voutはハイレベルと
なる。
【0014】先ず、交流入力信号Vinが直流電圧V1
より低い側に変化すると、P型MOSFET(20)
(21)がオンし、インバータ(24)の入力端子が電
源VDD側と接続され、P型MOSFET(25)がイ
ンバータ(24)のローレベル出力を受けてオンする。
従って、P型MOSFET(20)(21)(25)の
合成インピーダンスがP型MOSFET(20)(2
1)の合成インピーダンスより小さくなり、インバータ
(24)の入力電圧が上昇する。即ち、入力回路には第
1の閾値電圧が設定される。また、交流入力信号Vin
が直流電圧V1より高い側に変化すると、N型MOSF
ET(22)(23)がオンし、インバータ(24)の
入力端子が接地VSS側と接続され、N型MOSFET
(26)がインバータ(24)のハイレベル出力を受け
てオンする。従って、N型MOSFET(22)(2
3)(26)の合成インピーダンスがN型MOSFET
(22)(23)の合成インピーダンスより小さくな
り、インバータ(24)の入力電圧が下降する。即ち、
入力回路には第2の閾値電圧が設定される。以上より、 第1又は第2の閾値電圧が設定される為、交流入力信
号Vinの変動を第1及び第2の閾値電圧の範囲内のヒ
ステリシスで吸収できる。
より低い側に変化すると、P型MOSFET(20)
(21)がオンし、インバータ(24)の入力端子が電
源VDD側と接続され、P型MOSFET(25)がイ
ンバータ(24)のローレベル出力を受けてオンする。
従って、P型MOSFET(20)(21)(25)の
合成インピーダンスがP型MOSFET(20)(2
1)の合成インピーダンスより小さくなり、インバータ
(24)の入力電圧が上昇する。即ち、入力回路には第
1の閾値電圧が設定される。また、交流入力信号Vin
が直流電圧V1より高い側に変化すると、N型MOSF
ET(22)(23)がオンし、インバータ(24)の
入力端子が接地VSS側と接続され、N型MOSFET
(26)がインバータ(24)のハイレベル出力を受け
てオンする。従って、N型MOSFET(22)(2
3)(26)の合成インピーダンスがN型MOSFET
(22)(23)の合成インピーダンスより小さくな
り、インバータ(24)の入力電圧が下降する。即ち、
入力回路には第2の閾値電圧が設定される。以上より、 第1又は第2の閾値電圧が設定される為、交流入力信
号Vinの変動を第1及び第2の閾値電圧の範囲内のヒ
ステリシスで吸収できる。
【0015】従来より素子数が少ない為、信号入力回
路を集積化した際にチップ面積を小さくできる。
路を集積化した際にチップ面積を小さくできる。
【0016】抵抗を用いずMOSトランジスタだけで
バイアス回路を構成する為、全MOSトランジスタのサ
イズを等しく設定することによりMOSトランジスタの
特性ばらつきを均一とでき、基準電圧V1をヒステリシ
ス幅の中間値に設定でき、信号入力回路の誤動作を防止
できる。
バイアス回路を構成する為、全MOSトランジスタのサ
イズを等しく設定することによりMOSトランジスタの
特性ばらつきを均一とでき、基準電圧V1をヒステリシ
ス幅の中間値に設定でき、信号入力回路の誤動作を防止
できる。
【0017】交流入力信号Vinの変化の影響を受け
ない基準電圧V1を出力できる為、信号入力回路の安定
動作を実現できる。といった効果を奏する。
ない基準電圧V1を出力できる為、信号入力回路の安定
動作を実現できる。といった効果を奏する。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、第1又は第2の閾値電
圧が設定される為、交流入力信号の変動を第1及び第2
の閾値電圧の範囲内のヒステリシスで吸収できる。ま
た、従来より素子数が少ない為、信号入力回路を集積化
した際にチップ面積を小さくできる。また、抵抗を用い
ずMOSトランジスタだけでバイアス回路を構成する
為、全MOSトランジスタのサイズを等しく設定するこ
とによりMOSトランジスタの特性ばらつきを均一とで
き、交流入力信号の重畳電圧をヒステリシス幅の中間値
に設定でき、信号入力回路の誤動作を防止できる。ま
た、交流入力信号の変化の影響を受けない重畳電圧を出
力できる為、信号入力回路の安定動作を実現できる。と
いった利点が得られる。
圧が設定される為、交流入力信号の変動を第1及び第2
の閾値電圧の範囲内のヒステリシスで吸収できる。ま
た、従来より素子数が少ない為、信号入力回路を集積化
した際にチップ面積を小さくできる。また、抵抗を用い
ずMOSトランジスタだけでバイアス回路を構成する
為、全MOSトランジスタのサイズを等しく設定するこ
とによりMOSトランジスタの特性ばらつきを均一とで
き、交流入力信号の重畳電圧をヒステリシス幅の中間値
に設定でき、信号入力回路の誤動作を防止できる。ま
た、交流入力信号の変化の影響を受けない重畳電圧を出
力できる為、信号入力回路の安定動作を実現できる。と
いった利点が得られる。
【図1】本発明の信号入力回路を示す回路図である。
【図2】従来の信号入力回路を示す回路図である。
【図3】図2の動作を示すタイムチャートである。
(11)(12)(13)(14) 第1バイアス回路 (15)(16)(17)(18) 第2バイアス回路 (20)(21)(22)(23)(24)(25)
(26) 入力回路
(26) 入力回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山▲さき▼ 慎一 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 5J039 DA10 DA14 DB08 DC02 KK10 MM16
Claims (1)
- 【請求項1】 第1の閾値電圧と前記第1の閾値電圧よ
り低い第2の閾値電圧を有し、交流入力信号のレベルに
応じて前記第1又は第2の閾値電圧の何れか一方が設定
される入力回路と、 前記入力回路の出力をハイレベル及びローレベルから成
る2値信号に変換する変換回路と、 前記交流入力信号の経路と接続され、前記交流入力信号
を重畳させる前記第1及び第2の閾値電圧の中点直流電
圧を発生する第1バイアス回路と、 前記交流入力信号の経路とは独立し、前記第1バイアス
回路を動作させる第2バイアス回路と、 を備えたことを特徴とする信号入力回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17711598A JP3557097B2 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 信号入力回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17711598A JP3557097B2 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 信号入力回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000013200A true JP2000013200A (ja) | 2000-01-14 |
JP3557097B2 JP3557097B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=16025433
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17711598A Expired - Fee Related JP3557097B2 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 信号入力回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3557097B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016541154A (ja) * | 2013-11-05 | 2016-12-28 | クアルコム,インコーポレイテッド | 無基準電圧擬似差動入力回路 |
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