JP2000188517A - Differential amplifier, comparator, a/d converter, semiconductor integrated circuit and storage device - Google Patents

Differential amplifier, comparator, a/d converter, semiconductor integrated circuit and storage device

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JP2000188517A
JP2000188517A JP10364168A JP36416898A JP2000188517A JP 2000188517 A JP2000188517 A JP 2000188517A JP 10364168 A JP10364168 A JP 10364168A JP 36416898 A JP36416898 A JP 36416898A JP 2000188517 A JP2000188517 A JP 2000188517A
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voltage
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裕子 丹場
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the voltage amplification gain without increase of a load impedance by providing a first load resistor where one terminal is connected to the second polarities of first and third transistors and the other terminal is connected to a first power line, connecting one terminal to the second electrodes of second and fourth transistors and the other terminal to a first power line. SOLUTION: A differential amplifier is provided with a p-type MOS transistor TP 3 which is connected in series between a power line to which first voltage VDD is applied and an installation line to which second voltage is applied. PMOSTP1 and TP2 of differential constitution, n-type MOS transistors TN1 and TN2 of the differential constitution and NMOSTN3 are also provided. PMOSTP3 where a source electrode is connected to the power line constitutes a first constant current source and constant bias voltage VGP is applied to a gate electrode. NMOSTN3 where a source electrode is connected to the installation line constitutes a second constant current source.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、差動増幅器、比較
器、A/D変換器、半導体集積回路装置および記憶装置
に係わり、特に、消費電力を増加させることなく、電圧
増幅利得、あるいは、動作速度を向上させる場合に有効
な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a differential amplifier, a comparator, an A / D converter, a semiconductor integrated circuit device, and a storage device. The present invention relates to a technique that is effective in improving the operation speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】ハード・ディスク装置(HDD)、デジ
タルVTR、光ディスク装置などの記録装置では、PR
ML(Partial Response Maximum Likelihood)と呼ぶ
信号処理技術が採用されている。このPRML技術は、
一般に、磁気ディスク、磁気テープ、光ディスク等の記
録媒体から読み出したアナログ信号の波形を、A/D変
換器でデジタル信号に変換し、PR(Partial Respons
e)特性を持つPR等化器で等化した後、最後に、最尤
(Maximum Likelihood)復号方式であるビタビ復号回路
で復号するものである。このPRML技術を採用するこ
とにより、既存の記録再生系を大幅に変更することな
く、信号処理によって記録密度を1.2〜1.5倍程度
向上させることが可能である。この場合に、前記A/D
変換器の内部回路として、比較器が使用されるが、この
比較器として、フォールデッドカスコード型比較器が知
られている。なお、フォールデッドカスコード型比較器
は、例えば、下記文献(イ)に記載されている。 (イ)'A 70-MS/s 110mW 8-b CMOS Folding and Interp
olating A/D Convertor'IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE
CIRCUITS VOL.30,NO.12,DECEMBER 1995 P.1306
2. Description of the Related Art In recording devices such as hard disk devices (HDDs), digital VTRs, and optical disk devices, PR
A signal processing technology called ML (Partial Response Maximum Likelihood) is employed. This PRML technology
Generally, the waveform of an analog signal read from a recording medium such as a magnetic disk, a magnetic tape, and an optical disk is converted into a digital signal by an A / D converter, and the PR (Partial Respons
e) After equalization by a PR equalizer having characteristics, finally, decoding is performed by a Viterbi decoding circuit that is a maximum likelihood decoding method. By adopting this PRML technology, it is possible to improve the recording density by about 1.2 to 1.5 times by signal processing without largely changing the existing recording / reproducing system. In this case, the A / D
A comparator is used as an internal circuit of the converter, and a folded cascode type comparator is known as this comparator. The folded cascode type comparator is described in, for example, the following document (a). (A) 'A 70-MS / s 110mW 8-b CMOS Folding and Interp
olating A / D Convertor'IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE
CIRCUITS VOL.30, NO.12, DECEMBER 1995 P.1306

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前記A/D変換器の動
作速度を向上させるためには、前記A/D変換器の内部
回路として使用される比較器電圧増幅利得を向上させる
ことが有効である。そして、前記A/D変換器の内部回
路として使用されるフォールデッドカスコード型比較器
の電圧増幅利得を大きくするためには、フォールデッド
カスコード型比較器を流れる電流を増大するか、あるい
は負荷の抵抗成分を大きくする必要がある。しかしなが
ら、フォールデッドカスコード型比較器を流れる電流を
大きくすると消費電流が増大し、また、負荷の抵抗成分
を大きくすると出力インピーダンスが大きくなり、フォ
ールデッドカスコード型比較器の後段に接続される回路
の駆動する時間が遅くなるという問題点があった。本発
明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされた
ものであり、本発明の目的は、差動増幅器において、消
費電流、負荷インピーダンスを増加させることなく、電
圧増幅利得を向上させることが可能となる技術を提供す
ることにある。
In order to improve the operation speed of the A / D converter, it is effective to increase the comparator voltage amplification gain used as an internal circuit of the A / D converter. is there. In order to increase the voltage amplification gain of the folded cascode comparator used as the internal circuit of the A / D converter, the current flowing through the folded cascode comparator must be increased or the resistance of the load must be increased. Ingredients need to be increased. However, when the current flowing through the folded cascode type comparator is increased, the current consumption increases, and when the resistance component of the load is increased, the output impedance is increased. There was a problem that the time to do was slow. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to improve a voltage amplification gain in a differential amplifier without increasing current consumption and load impedance. It is to provide a technology that makes it possible.

【0004】また、本発明の他の目的は、比較器におい
て、消費電力を増大させることなく、動作速度を向上さ
せることが可能となる技術を提供することにある。
It is another object of the present invention to provide a technique that enables an operation speed of a comparator to be improved without increasing power consumption.

【0005】また、本発明の他の目的は、A/D変換器
において、消費電力を増大させることなく、動作速度を
向上させることが可能となる技術を提供することにあ
る。
It is another object of the present invention to provide a technique which enables an A / D converter to improve an operation speed without increasing power consumption.

【0006】また、本発明の他の目的は、記憶装置にお
いて、消費電力を増大させることなく、動作速度を向上
させることが可能となる技術を提供することにある。
It is another object of the present invention to provide a technique capable of improving the operation speed of a storage device without increasing power consumption.

【0007】また、本発明の他の目的は、前記A/D変
換器を搭載する半導体集積回路装置を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device equipped with the A / D converter.

【0008】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。即ち、本発明は、差動増幅器におい
て、制御電極が第1の入力端子に接続される第1導電型
の第1のトランジスタと、制御電極が第2の入力端子に
接続され、第1の電極が前記第1のトランジスタの第1
の電極に接続される第1導電型の第2のトランジスタ
と、制御電極が第1の入力端子に接続され、第2電極が
前記第1のトランジスタの第2の電極に接続される第2
導電型の第3のトランジスタと、制御電極が第2の入力
端子に接続され、第2電極が前記第2のトランジスタの
第2の電極に接続される第4のトランジスタであって、
第1の電極が前記第3のトランジスタの第1の電極に接
続される第2導電型の第4のトランジスタと、前記第1
および第2のトランジスタの第1電極と、第1の電圧が
印加される第1の電源線との間に接続される第1の定電
流源と、前記第3および第4のトランジスタの第1電極
と、第2の電圧が印加される第2の電源線との間に接続
される第2の定電流源と、一方の端子が前記第1および
第3のトランジスタの第2電極に接続され、他方の端子
が前記第1の電源線に接続される第1の負荷抵抗と、一
方の端子が前記第2および第4のトランジスタの第2電
極に接続され、他方の端子が前記第1の電源線に接続さ
れる第2の負荷抵抗とを備えることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows. That is, according to the present invention, in a differential amplifier, a first transistor of a first conductivity type having a control electrode connected to a first input terminal, a control electrode connected to a second input terminal, and a first electrode Is the first of the first transistor
A second transistor of the first conductivity type connected to the first electrode, a second electrode connected to the control electrode of the first transistor, and a second electrode connected to the second electrode of the first transistor.
A third transistor of a conductivity type, a fourth transistor having a control electrode connected to a second input terminal and a second electrode connected to a second electrode of the second transistor,
A fourth transistor of a second conductivity type having a first electrode connected to a first electrode of the third transistor;
A first constant current source connected between a first electrode of the second and second transistors and a first power supply line to which a first voltage is applied; and a first constant current source of the third and fourth transistors. A second constant current source connected between the electrode and a second power supply line to which a second voltage is applied; one terminal connected to a second electrode of the first and third transistors; A first load resistor having the other terminal connected to the first power supply line, one terminal connected to second electrodes of the second and fourth transistors, and a second terminal connected to the first terminal. And a second load resistor connected to the power supply line.

【0010】また、本発明は、差動増幅器において、制
御電極が第1の入力端子に接続される第1導電型の第1
のトランジスタと、制御電極が第2の入力端子に接続さ
れ、第1の電極が前記第1のトランジスタの第1の電極
に接続される第1導電型の第2のトランジスタと、制御
電極が第1の入力端子に接続され、第2電極が前記第1
のトランジスタの第2の電極に接続される第2導電型の
第3のトランジスタと、制御電極が第2の入力端子に接
続され、第2電極が前記第2のトランジスタの第2の電
極に接続される第4のトランジスタであって、第1の電
極が前記第3のトランジスタの第1の電極に接続される
第2導電型の第4のトランジスタと、前記第1および第
2のトランジスタの第1電極と、第1の電圧が印加され
る第1の電源線との間に接続される第1の定電流源と、
前記第3および第4のトランジスタの第1電極と、第2
の電圧が印加される第2の電源線との間に接続される第
2の定電流源と、第1の電極が前記第1および第3のト
ランジスタの第2電極に接続され、制御電極に一定の第
1のバイアス電圧が印加される第2導電型の第7のトラ
ンジスタと、第1の電極が前記第2および第4のトラン
ジスタの第2電極に接続され、制御電極に一定の第1の
バイアス電圧が印加される第2導電型の第8のトランジ
スタと、一方の端子が前記第7のトランジスタの第2の
電極に接続され、他方の端子が前記第1の電源線に接続
される第1の負荷抵抗と、一方の端子が前記第8のトラ
ンジスタの第2電極に接続され、他方の端子が前記第1
の電源線に接続される第2の負荷抵抗とを備えることを
特徴とする。
Further, according to the present invention, in a differential amplifier, a control electrode is connected to a first input terminal.
, A control electrode is connected to a second input terminal, a first electrode is connected to a first electrode of the first transistor, a second transistor of a first conductivity type, and a control electrode is 1 input terminal, and the second electrode is connected to the first input terminal.
A third transistor of a second conductivity type connected to a second electrode of the second transistor; a control electrode connected to a second input terminal; and a second electrode connected to a second electrode of the second transistor. A fourth transistor of a second conductivity type having a first electrode connected to a first electrode of the third transistor, and a fourth transistor of the first and second transistors. A first constant current source connected between one electrode and a first power supply line to which a first voltage is applied;
A first electrode of the third and fourth transistors;
A second constant current source connected to a second power supply line to which a voltage is applied, a first electrode connected to a second electrode of the first and third transistors, and a control electrode connected to a second electrode. A seventh transistor of a second conductivity type to which a constant first bias voltage is applied, a first electrode connected to second electrodes of the second and fourth transistors, and a constant first electrode connected to a control electrode. An eighth transistor of the second conductivity type to which the bias voltage is applied, one terminal is connected to the second electrode of the seventh transistor, and the other terminal is connected to the first power supply line. A first load resistor, one terminal connected to the second electrode of the eighth transistor, and the other terminal connected to the first electrode;
And a second load resistor connected to the power line.

【0011】また、本発明は、差動増幅器において、前
記第1の負荷抵抗の一方の端子、あるいは、前記第2の
負荷抵抗の一方の端子に接続される出力端子を備えるこ
とを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the differential amplifier has an output terminal connected to one terminal of the first load resistor or one terminal of the second load resistor. .

【0012】また、本発明は、差動増幅器において、前
記第1の負荷抵抗の一方の端子に接続される第1の出力
端子と、前記第2の負荷抵抗の一方の端子に接続される
第2の出力端子とを備えることを特徴とする。
Further, according to the present invention, in a differential amplifier, a first output terminal connected to one terminal of the first load resistor, and a first output terminal connected to one terminal of the second load resistor. And two output terminals.

【0013】また、本発明は、差動増幅器において、前
記第1および第2の負荷抵抗に代えて、能動負荷回路を
使用することを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that, in the differential amplifier, an active load circuit is used instead of the first and second load resistors.

【0014】また、本発明は、差動増幅器において、前
記第1の定電流源の電流値を(I1)、前記第1の定電
流源の電流値を(I2)とするとき、I1<I2を満足
することを特徴とする。
Further, according to the present invention, in the differential amplifier, when the current value of the first constant current source is (I1) and the current value of the first constant current source is (I2), I1 <I2 Is satisfied.

【0015】また、本発明は、比較器において、制御電
極が第1の入力端子に接続される第1導電型の第1のト
ランジスタと、制御電極が第2の入力端子に接続され、
第1の電極が前記第1のトランジスタの第1の電極に接
続される第1導電型の第2のトランジスタと、制御電極
が第1の入力端子に接続され、第2電極が前記第1のト
ランジスタの第2の電極に接続される第2導電型の第3
のトランジスタと、制御電極が第2の入力端子に接続さ
れ、第2電極が前記第2のトランジスタの第2の電極に
接続される第4のトランジスタであって、第1の電極が
前記第3のトランジスタの第1の電極に接続される第2
導電型の第4のトランジスタと、前記第1および第2の
トランジスタの第1電極と、第1の電圧が印加される第
1の電源線との間に接続される第1の定電流源と、前記
第3および第4のトランジスタの第1電極と、第2の電
圧が印加される第2の電源線との間に接続される第2の
定電流源と、前記第1および第3のトランジスタの第2
電極に接続される第1の出力端子と、前記第2および第
4のトランジスタの第2電極に接続される第2の出力端
子と、第1電極が前記第1の電源線に接続され、第2電
極が前記第1の出力端子に接続される第5のトランジス
タであって、制御電極が第2の出力端子に接続される第
1導電型の第5のトランジスタと、第1電極が前記第1
の電源線に接続され、第2電極が前記第2の出力端子に
接続される第6のトランジスタであって、制御電極が第
1の出力端子に接続される第1導電型の第6のトランジ
スタと、前記第1の出力端子と前記第2の出力端子との
間に接続され、所定期間内にオンとなるスイッチング素
子とを備えることを特徴とする。
According to the present invention, in a comparator, a first transistor of a first conductivity type having a control electrode connected to a first input terminal; a control electrode connected to a second input terminal;
A second transistor of a first conductivity type, a first electrode connected to a first electrode of the first transistor; a control electrode connected to a first input terminal; and a second electrode connected to the first electrode. A third of a second conductivity type connected to a second electrode of the transistor;
And a fourth transistor having a control electrode connected to a second input terminal and a second electrode connected to a second electrode of the second transistor, wherein a first electrode is connected to the third electrode. Connected to the first electrode of the second transistor
A fourth transistor of a conductivity type, a first constant current source connected between first electrodes of the first and second transistors, and a first power supply line to which a first voltage is applied; A second constant current source connected between a first electrode of the third and fourth transistors and a second power supply line to which a second voltage is applied; Transistor second
A first output terminal connected to an electrode, a second output terminal connected to a second electrode of the second and fourth transistors, and a first electrode connected to the first power supply line; A fifth transistor having two electrodes connected to the first output terminal, a fifth transistor of a first conductivity type having a control electrode connected to a second output terminal, and a first electrode connected to the fifth transistor; 1
A sixth transistor having a second electrode connected to the second output terminal and a control electrode connected to the first output terminal. And a switching element connected between the first output terminal and the second output terminal and turned on within a predetermined period.

【0016】また、本発明は、比較器において、制御電
極が第1の入力端子に接続される第1導電型の第1のト
ランジスタと、制御電極が第2の入力端子に接続され、
第1の電極が前記第1のトランジスタの第1の電極に接
続される第1導電型の第2のトランジスタと、制御電極
が第1の入力端子に接続され、第2電極が前記第1のト
ランジスタの第2の電極に接続される第2導電型の第3
のトランジスタと、制御電極が第2の入力端子に接続さ
れ、第2電極が前記第2のトランジスタの第2の電極に
接続される第4のトランジスタであって、第1の電極が
前記第3のトランジスタの第1の電極に接続される第2
導電型の第4のトランジスタと、前記第1および第2の
トランジスタの第1電極と、第1の電圧が印加される第
1の電源線との間に接続される第1の定電流源と、前記
第3および第4のトランジスタの第1電極と、第2の電
圧が印加される第2の電源線との間に接続される第2の
定電流源と、第1の電極が前記第1および第3のトラン
ジスタの第2電極に接続され、制御電極に一定の第1の
バイアス電圧が印加される第2導電型の第7のトランジ
スタと、第1の電極が前記第2および第4のトランジス
タの第2電極に接続され、制御電極に一定の第1のバイ
アス電圧が印加される第2導電型の第8のトランジスタ
と、前記第7のトランジスタの第2電極に接続される第
1の出力端子と、前記第8のトランジスタの第2電極に
接続される第2の出力端子と、第1電極が前記第1の電
源線に接続され、第2電極が前記第1の出力端子に接続
される第5のトランジスタであって、制御電極が第2の
出力端子に接続される第1導電型の第5のトランジスタ
と、第1電極が前記第1の電源線に接続され、第2電極
が前記第2の出力端子に接続される第6のトランジスタ
であって、制御電極が第1の出力端子に接続される第1
導電型の第6のトランジスタと、前記第1の出力端子と
前記第2の出力端子との間に接続され、所定期間内にオ
ンとなるスイッチング素子とを備えることを特徴とす
る。
According to the present invention, in a comparator, a first transistor of a first conductivity type having a control electrode connected to a first input terminal, a control electrode connected to a second input terminal,
A second transistor of a first conductivity type, a first electrode connected to a first electrode of the first transistor; a control electrode connected to a first input terminal; and a second electrode connected to the first electrode. A third of a second conductivity type connected to a second electrode of the transistor;
And a fourth transistor having a control electrode connected to a second input terminal and a second electrode connected to a second electrode of the second transistor, wherein a first electrode is connected to the third electrode. Connected to the first electrode of the second transistor
A fourth transistor of a conductivity type, a first constant current source connected between first electrodes of the first and second transistors, and a first power supply line to which a first voltage is applied; A second constant current source connected between a first electrode of the third and fourth transistors, a second power supply line to which a second voltage is applied, and a first electrode connected to the first electrode. A seventh transistor of the second conductivity type, which is connected to the second electrodes of the first and third transistors and has a constant first bias voltage applied to the control electrode; and wherein the first electrode is connected to the second and fourth transistors. An eighth transistor of a second conductivity type, which is connected to a second electrode of the first transistor and a constant first bias voltage is applied to a control electrode, and a first transistor connected to a second electrode of the seventh transistor. And the second terminal connected to the second electrode of the eighth transistor. A fifth transistor having a force terminal and a first electrode connected to the first power supply line, and a second electrode connected to the first output terminal, wherein a control electrode is connected to the second output terminal A fifth transistor of a first conductivity type, and a sixth transistor having a first electrode connected to the first power supply line and a second electrode connected to the second output terminal. A first electrode whose electrode is connected to the first output terminal;
A sixth transistor of a conductivity type, and a switching element that is connected between the first output terminal and the second output terminal and that is turned on within a predetermined period is provided.

【0017】また、本発明は、比較器において、前記ス
イッチング素子が、制御電極にクロック信号が印加され
るトランジスタであることを特徴とする。
Further, the invention is characterized in that, in the comparator, the switching element is a transistor to which a clock signal is applied to a control electrode.

【0018】また、本発明は、比較器において、前記第
1の定電流源の電流値を(I1)、前記第1の定電流源
の電流値を(I2)とするとき、I1<I2を満足する
ことを特徴とする。
Further, according to the present invention, in the comparator, when the current value of the first constant current source is (I1) and the current value of the first constant current source is (I2), I1 <I2 is satisfied. It is characterized by satisfaction.

【0019】また、本発明は、アナログ入力信号を所定
のタイミングでサンプリングするT/H回路と、前記T
/H回路からの出力電圧と、リファレンス電圧とを比較
する複数個の比較器と、前記比較器からの比較出力をラ
ッチするラッチ回路と、前記ラッチ回路からの出力に基
づきデジタル信号を出力するエンコーダーと、前記複数
個の比較器に対して、それぞれ異なる複数個のリファレ
ンス電圧を供給するリファレンス電圧発生回路と、前記
T/H回路、比較器、およびラッチ回路に対して、クロ
ック信号を供給するタイミング発生回路とを備えるA/
D変換器において、前記比較器は、前記記載の比較器で
あることを特徴とする。
The present invention also provides a T / H circuit for sampling an analog input signal at a predetermined timing;
/ H circuit, a plurality of comparators for comparing the output voltage with a reference voltage, a latch circuit for latching a comparison output from the comparator, and an encoder for outputting a digital signal based on the output from the latch circuit A reference voltage generating circuit for supplying a plurality of different reference voltages to the plurality of comparators, and a timing for supplying a clock signal to the T / H circuit, the comparator, and the latch circuit A / including a generation circuit
In the D converter, the comparator is the comparator described above.

【0020】また、本発明は、差動アナログ入力信号を
所定のタイミングでサンプリングするT/H回路と、前
記T/H回路からの正相出力電圧を正相リファレンス電
圧分、および、前記T/H回路からの逆相出力電圧を逆
相リファレンス電圧分だけレベルシフトするレベルシフ
ト回路と、前記レベルシフト回路からの正相リファレン
ス電圧分だけレベルシフトされた正相出力電圧と、前記
レベルシフト回路からの逆相リファレンス電圧分だけレ
ベルシフトされた逆相出力電圧とを比較する複数個の比
較器と、前記比較器からの比較出力をラッチするラッチ
回路と、前記ラッチ回路からの出力に基づきデジタル信
号を出力するエンコーダーと、前記複数個の比較器に対
して、それぞれ異なる複数個の正相リファレンス電圧と
逆相リファレンス電圧とを供給するリファレンス電圧発
生回路と、前記T/H回路、比較器、およびラッチ回路
に対して、クロック信号を供給するタイミング発生回路
とを備えるA/D変換器において、前記記載の比較器で
あることを特徴とする。
The present invention also provides a T / H circuit for sampling a differential analog input signal at a predetermined timing, a positive-phase output voltage from the T / H circuit for a positive-phase reference voltage, and A level shift circuit for level-shifting the negative-phase output voltage from the H circuit by the negative-phase reference voltage; a positive-phase output voltage level-shifted by the positive-phase reference voltage from the level shift circuit; A plurality of comparators for comparing a negative-phase output voltage level-shifted by the negative-phase reference voltage, a latch circuit for latching a comparative output from the comparator, and a digital signal based on an output from the latch circuit. And a plurality of different positive-phase reference voltages and negative-phase references for the plurality of comparators, respectively. A / D converter comprising: a reference voltage generating circuit for supplying a voltage; and a timing generating circuit for supplying a clock signal to the T / H circuit, the comparator, and the latch circuit. It is characterized by being.

【0021】また、本発明は、A/D変換器において、
前記レベルシフト回路は、ダイオード接続された一対の
トランジスタを負荷回路として共用する第1および第2
の差動増幅器であって、第1の入力端子に正相出力電圧
が印加され、第2の入力端子に正相リファレンス電圧が
印加される第1の差動増幅器、および第1の入力端子に
逆相リファレンス電圧が印加され、第2の入力端子に逆
相出力電圧が印加される第2の差動増幅器で構成される
ことを特徴とする。
The present invention also provides an A / D converter,
The level shift circuit includes a first and a second pair which share a pair of diode-connected transistors as a load circuit.
A first differential amplifier in which a positive-phase output voltage is applied to a first input terminal and a positive-phase reference voltage is applied to a second input terminal; A second differential amplifier to which a negative-phase reference voltage is applied and a negative-phase output voltage is applied to a second input terminal is provided.

【0022】また、本発明は、A/D変換器において、
前記ラッチ回路は、縦続接続されたカスコードラッチ回
路、RTZラッチ回路、およびNORラッチ回路で構成
されること特徴とする。
Further, the present invention provides an A / D converter,
The latch circuit includes a cascode latch circuit, an RTZ latch circuit, and a NOR latch circuit connected in cascade.

【0023】また、本発明は、A/D変換器を備える半
導体集積回路装置であって、前記A/D変換器は、前記
記載のA/D変換器であることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit device having an A / D converter, wherein the A / D converter is the A / D converter described above.

【0024】また、本発明は、デジタル信号を記録する
記憶媒体と、前記記憶媒体にデジタル信号を記憶する書
き込み手段と、前記記録媒体からデジタル信号を読み出
す読出し手段とを具備する記憶装置であって、前記読出
し手段は、前記記録媒体から読み出したアナログ信号
を、デジタル信号に変換するA/D変換器を有する記憶
装置において、前記A/D変換器は、前記記載のA/D
変換器であることを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a storage device comprising: a storage medium for recording a digital signal; writing means for storing the digital signal in the storage medium; and reading means for reading the digital signal from the storage medium. A storage device having an A / D converter for converting an analog signal read from the recording medium into a digital signal, wherein the A / D converter is configured to execute the A / D conversion according to the above description.
It is a converter.

【0025】また、本発明は、記憶装置において、前記
読出し手段は、PR方式の等化器と、A/D変換器と、
最尤復号方式の復号化器とを有することを特徴とする。
According to the present invention, in the storage device, the read means includes a PR type equalizer, an A / D converter,
And a decoder of a maximum likelihood decoding method.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.

【0027】[実施の形態1]図1は、本発明の実施の
形態1の差動増幅器の回路構成を示す回路図である。本
実施の形態の差動増幅器は、第1の電圧(VDD)が印加
される電源ライン(第1の電源線)と、第2の電圧(G
ND)が印加される接地ライン(第2の電源線)との間
に、直列に接続されるp型MOSトランジスタ(以下、
PMOSと称する。)(TP3)と、差動構成のPMO
S(TP1,TP2)と、差動構成のn型MOSトラン
ジスタ(以下、NMOSと称する。)(TN1,TN
2)と、NMOS(TN3)とを備える。ここで、ソー
ス電極が電源ラインに接続されるPMOS(TP3)
は、第1の定電流源を構成するものであり、ゲート電極
に一定のバイアス電圧(VGP)が印加される。同様
に、ソース電極が接地ラインに接続されるNMOS(T
N3)は、第2の定電流源を構成するものであり、ゲー
ト電極に一定のバイアス電圧(VGN)が印加される。
また、PMOS(TP1,TP2)の各ソース電極は、
PMOS(TP3)のドレイン電極に接続され、同様
に、NMOS(TN1,TN2)の各ソース電極は、N
MOS(TN3)のドレイン電極に接続される。
[First Embodiment] FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a differential amplifier according to a first embodiment of the present invention. The differential amplifier according to the present embodiment includes a power supply line (first power supply line) to which the first voltage (VDD) is applied and a second voltage (G
ND) and a ground line (second power supply line) to which a p-type MOS transistor (hereinafter, referred to as a second power supply line) is applied.
Called PMOS. ) (TP3) and PMO with differential configuration
S (TP1, TP2) and an n-type MOS transistor having a differential configuration (hereinafter referred to as NMOS) (TN1, TN)
2) and an NMOS (TN3). Here, a PMOS (TP3) whose source electrode is connected to the power supply line
Constitutes a first constant current source, and a constant bias voltage (VGP) is applied to the gate electrode. Similarly, an NMOS (T) whose source electrode is connected to the ground line
N3) constitutes a second constant current source, and a constant bias voltage (VGN) is applied to the gate electrode.
Each source electrode of the PMOS (TP1, TP2) is
Similarly, each source electrode of the NMOS (TN1, TN2) is connected to the drain electrode of the PMOS (TP3).
Connected to the drain electrode of MOS (TN3).

【0028】また、PMOS(TP1)のドレイン電極
は、NMOS(TN1)のドレイン電極に接続されると
ともに、PMOS(TP1)のゲート電極と、NMOS
(TN1)のゲート電極とは、第1の入力端子(IN
P)に接続される。同様に、PMOS(TP2)のドレ
イン電極は、NMOS(TN2)のドレイン電極に接続
されるとともに、PMOS(TP2)のゲート電極と、
NMOS(TN2)のゲート電極とは、第2の入力端子
(INM)に接続される。
The drain electrode of the PMOS (TP1) is connected to the drain electrode of the NMOS (TN1), and the gate electrode of the PMOS (TP1) is connected to the NMOS (TN1).
The gate electrode of (TN1) is a first input terminal (IN
P). Similarly, the drain electrode of the PMOS (TP2) is connected to the drain electrode of the NMOS (TN2), and the gate electrode of the PMOS (TP2)
The gate electrode of the NMOS (TN2) is connected to the second input terminal (INM).

【0029】さらに、PMOS(TP1)のドレイン電
極(または、NMOS(TN1)のドレイン電極)と、
電源ラインとの間に、負荷抵抗(R1)とNMOS(T
N4)との直列回路が接続される。ここで、NMOS
(TN4)は、ソース電極が、PMOS(TP1)のド
レイン電極(または、NMOS(TN1)のドレイン電
極)に接続され、ドレイン電極が負荷抵抗(R1)に接
続される。同様に、PMOS(TP2)のドレイン電極
(または、NMOS(TN2)のドレイン電極)と、電
源ラインとの間に、負荷抵抗(R2)とNMOS(TN
5)との直列回路が接続される。ここで、NMOS(T
N5)は、ソース電極が、PMOS(TP2)のドレイ
ン電極(または、NMOS(TN2)のドレイン電極)
に接続され、ドレイン電極が負荷抵抗(R2)に接続さ
れる。また、NMOS(TN4,TN5)は、各ゲート
電極に一定のバイアス電圧(VB)が印加され、さら
に、NMOS(TN4)のドレイン電極は第2の出力端
子(OUTM)に、NMOS(TN5)のドレイン電極
は第1の出力端子(OUTP)に接続される。このNM
OS(TN4,TN5)は、PMOS(TP1)のドレ
イン電極(または、NMOS(TN1)のドレイン電
極)と、PMOS(TP2)のドレイン電極(または、
NMOS(TN2)のドレイン電極)を一定の電圧に保
持するためのものであり、PMOS(TP1)のドレイ
ン電極(または、NMOS(TN1)のドレイン電極)
と、PMOS(TP2)のドレイン電極(または、NM
OS(TN2)のドレイン電極)の電圧が一定に保持さ
れる場合は必要ない。
Further, a drain electrode of the PMOS (TP1) (or a drain electrode of the NMOS (TN1))
Load resistance (R1) and NMOS (T
N4). Where NMOS
(TN4) has a source electrode connected to a drain electrode of a PMOS (TP1) (or a drain electrode of an NMOS (TN1)), and a drain electrode connected to a load resistor (R1). Similarly, a load resistor (R2) and an NMOS (TN) are connected between the drain electrode of the PMOS (TP2) (or the drain electrode of the NMOS (TN2)) and the power supply line.
5) is connected. Here, NMOS (T
N5) the source electrode is the drain electrode of the PMOS (TP2) (or the drain electrode of the NMOS (TN2))
, And the drain electrode is connected to the load resistance (R2). A constant bias voltage (VB) is applied to each gate electrode of the NMOS (TN4, TN5), and the drain electrode of the NMOS (TN4) is connected to the second output terminal (OUTM). The drain electrode is connected to a first output terminal (OUTP). This NM
OS (TN4, TN5) includes a drain electrode of the PMOS (TP1) (or a drain electrode of the NMOS (TN1)) and a drain electrode of the PMOS (TP2) (or
This is for maintaining the drain voltage of the NMOS (TN2) at a constant voltage, and is the drain electrode of the PMOS (TP1) (or the drain electrode of the NMOS (TN1)).
And the drain electrode of PMOS (TP2) (or NM
This is not necessary if the voltage of the OS (TN2) drain electrode is kept constant.

【0030】以下、図1を参照して、本実施の形態の差
動増幅器の動作を説明する。但し、説明を簡単にするた
めに、PMOS(TP3)を流れる電流が2・I、NM
OS(TN3)を流れる電流が4・Iであると仮定し、
また、負荷抵抗(R1,R2)の抵抗値は共にRLとす
る。前記第1の入力端子(INP)と第2の入力端子
(INM)とに印加される入力信号の電圧が同一(V)
の場合は、PMOS(TP1)とPMOS(TP2)と
を流れる電流は同一(I)であり、また、NMOS(T
N1)とNMOS(TN2)とを流れる電流も同一(2
・I)である。したがって、負荷抵抗(R1,R2)を
流れる電流も同一(I)となるので、第1の出力端子
(OUTP)と第2の出力端子(OUTM)との間の電
位差(VOUT)は、下記(1)式に示すように、同一
(VOUT=0)となる。
Hereinafter, the operation of the differential amplifier according to the present embodiment will be described with reference to FIG. However, in order to simplify the description, the current flowing through the PMOS (TP3) is 2 · I, NM
Assuming that the current flowing through OS (TN3) is 4 · I,
The resistance values of the load resistors (R1, R2) are both RL. The voltages of the input signals applied to the first input terminal (INP) and the second input terminal (INM) are the same (V)
In the case of, the current flowing through the PMOS (TP1) and the current flowing through the PMOS (TP2) are the same (I), and the current flowing through the NMOS (T
N1) and the current flowing through the NMOS (TN2) are the same (2
・ I). Therefore, the current flowing through the load resistors (R1, R2) is also the same (I), and the potential difference (VOUT) between the first output terminal (OUTP) and the second output terminal (OUTM) is as follows: As shown in equation (1), they are the same (VOUT = 0).

【0031】[0031]

【数1】 VOUT=(VDD−RL・I)−(VDD−RL・I) =0 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (1) ここで、第1の入力端子(INP)に印加される入力信
号の電圧が(V+Δv)、第2の入力端子(INM)に
印加される入力信号の電圧が(V−Δv)となると、P
MOS(TP1)を流れる電流は(I−Δio)、PM
OS(TP2)を流れる電流は(I+Δio)となり、
また、NMOS(TN1)を流れる電流は(2・I+Δ
ip)、NMOS(TN2)を流れる電流は(2・I−
Δip)となる。したがって、負荷抵抗(R1)を流れ
る電流は(I+Δio+Δip)、負荷抵抗(R2)を
流れる電流は(I−Δio−Δip)となる。そのた
め、下記(2)式に示すように、第1の出力端子(OU
TP)と第2の出力端子(OUTM)との間の電位差
(VOUT)は、2・(Δio+Δip)・RLとな
る。
VOUT = (VDD−RL · I) − (VDD−RL · I) = 0 (1) where When the voltage of the input signal applied to the first input terminal (INP) becomes (V + Δv) and the voltage of the input signal applied to the second input terminal (INM) becomes (V−Δv), P
The current flowing through the MOS (TP1) is (I−Δio), PM
The current flowing through the OS (TP2) is (I + Δio),
The current flowing through the NMOS (TN1) is (2 · I + Δ
ip), the current flowing through the NMOS (TN2) is (2 · I−
Δip). Therefore, the current flowing through the load resistance (R1) is (I + Δio + Δip), and the current flowing through the load resistance (R2) is (I−Δio−Δip). Therefore, as shown in the following equation (2), the first output terminal (OU
TP) and the second output terminal (OUTM) have a potential difference (VOUT) of 2 · (Δio + Δip) · RL.

【0032】[0032]

【数2】 VOUT=(VDD−RL・(I−Δio−Δip)) −(VDD−RL・(I+Δio+Δip)) =2・(Δio+Δip)・RL ・・・・・・・・・・ (2) 図2は、前記文献(イ)に示す従来のフォールデッドカ
スコード型比較器をアンプ形式にした回路構成を示す回
路図である。図2に示すように、従来のフォールデッド
カスコードアンプは、差動増幅回路を構成するPMOS
(TP1,TP2)と直列に、NMOS(TN6,TN
7)が接続されている点で、本実施の形態の差動増幅器
と相違する。ここで、NMOS(TN6,TN7)は、
共に定電流源を構成するものであり、ゲート電極に一定
のバイアス電圧(VGN)が印加され、また、ドレイン
電極がPMOS(TP1,TP2)のドレイン電極に、
ソース電極が接地ラインに接続される。
VOUT = (VDD−RL · (I−Δio−Δip)) − (VDD−RL · (I + Δio + Δip)) = 2 · (Δio + Δip) · RL (2) FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration in which the conventional folded cascode type comparator shown in the above document (a) is in the form of an amplifier. As shown in FIG. 2, a conventional folded cascode amplifier is a PMOS transistor constituting a differential amplifier circuit.
In series with (TP1, TP2), NMOS (TN6, TN
7) is different from the differential amplifier of the present embodiment in that it is connected. Here, the NMOSs (TN6, TN7)
Both constitute a constant current source, a constant bias voltage (VGN) is applied to the gate electrode, and the drain electrode is connected to the drain electrode of the PMOS (TP1, TP2).
A source electrode is connected to the ground line.

【0033】以下、図2を参照して、従来のフォールデ
ッドカスコードアンプの動作を説明する。但し、説明を
簡単にするために、PMOS(TP3)を流れる電流が
2・I、NMOS(TN6,TN73)を流れる電流が
2・Iであると仮定し、また、負荷抵抗(R1,R2)
の抵抗値は共にRLとする。前記第1の入力端子(IN
P)と第2の入力端子(INM)とに印加される入力信
号の電圧が同一(V)の場合は、PMOS(TP1)と
PMOS(TP2)とを流れる電流は同一(I)であ
り、また、NMOS(TN1)とNMOS(TN2)と
を流れる電流も同一(2・I)である。したがって、負
荷抵抗(R1,R2)を流れる電流も同一(I)となる
ので、第1の出力端子(OUTP)と第2の出力端子
(OUTM)との間の電位差(VOUT)は、0(VO
UT=0)となる。ここで、第1の入力端子(INP)
に印加される入力信号の電圧が(V+Δv)、第2の入
力端子(INM)に印加される入力信号の電圧が(V−
Δv)となると、PMOS(TP1)を流れる電流は
(I−Δi)、PMOS(TP2)を流れる電流は(I
+Δi)となるので、負荷抵抗(R1)を流れる電流は
(I+Δi)、負荷抵抗(R2)を流れる電流は(I−
Δi)となる。そのため、下記(3)式に示すように、
第1の出力端子(OUTP)と第2の出力端子(OUT
M)との間の電位差(VOUT)は、2・Δi・RLと
なる。
Hereinafter, the operation of the conventional folded cascode amplifier will be described with reference to FIG. However, in order to simplify the description, it is assumed that the current flowing through the PMOS (TP3) is 2 · I and the current flowing through the NMOSs (TN6, TN73) is 2 · I, and the load resistances (R1, R2)
Are RL. The first input terminal (IN
When the voltage of the input signal applied to P) and the input signal applied to the second input terminal (INM) are the same (V), the currents flowing through the PMOS (TP1) and the PMOS (TP2) are the same (I), The currents flowing through the NMOS (TN1) and the NMOS (TN2) are also the same (2 · I). Therefore, the current flowing through the load resistors (R1, R2) is the same (I), and the potential difference (VOUT) between the first output terminal (OUTP) and the second output terminal (OUTM) is 0 ( VO
UT = 0). Here, the first input terminal (INP)
And the voltage of the input signal applied to the second input terminal (INM) is (V−ΔV).
Δv), the current flowing through the PMOS (TP1) is (I−Δi), and the current flowing through the PMOS (TP2) is (I−Δi).
+ Δi), the current flowing through the load resistance (R1) is (I + Δi), and the current flowing through the load resistance (R2) is (I−
Δi). Therefore, as shown in the following equation (3),
A first output terminal (OUTP) and a second output terminal (OUT
M) is 2 · Δi · RL.

【0034】[0034]

【数3】 VOUT=(VDD−RL・(I−Δi)) −(VDD−RL・(I+Δi)) =2・Δi・RL ・・・・・・・・・・・・・・ (3) 前記(2)式、(3)式から理解できるように、本実施
の形態の差動増幅器および従来のフォールデッドカスコ
ードアンプにおいて、負荷抵抗(R1,R2)の抵抗値
が一定とすると、本実施の形態の差動増幅器は、従来の
フォールデッドカスコードアンプに比べて、電圧増幅利
得を大きくすることができる。また、本実施の形態の差
動増幅器全体を流れる電流は(4・I)であり、これ
は、従来のフォールデッドカスコードアンプ全体を流れ
る電流と同じである。
VOUT = (VDD−RL · (I−Δi)) − (VDD−RL · (I + Δi)) = 2 · Δi · RL (3) As can be understood from the equations (2) and (3), in the differential amplifier of the present embodiment and the conventional folded cascode amplifier, assuming that the resistance values of the load resistors (R1, R2) are constant, the present embodiment In the differential amplifier of the embodiment, the voltage amplification gain can be increased as compared with the conventional folded cascode amplifier. The current flowing through the entire differential amplifier of the present embodiment is (4 · I), which is the same as the current flowing through the conventional folded cascode amplifier.

【0035】本実施の形態の差動増幅器の相互コンダク
タンス(Gm)は、下記(4)式に示すように、PMO
S(TP1,TP2)で構成される差動増幅回路の相互
コンダクタンス(gm(TP1,TP2))と、NMO
S(TN1,TN2)で構成される差動増幅回路の相互
コンダクタンス(gm(TN1,TN2))との和で表
される。
The mutual conductance (Gm) of the differential amplifier according to the present embodiment is expressed by the following equation (4).
The mutual conductance (gm (TP1, TP2)) of the differential amplifier circuit composed of S (TP1, TP2) and NMO
It is represented by the sum with the mutual conductance (gm (TN1, TN2)) of the differential amplifier circuit composed of S (TN1, TN2).

【0036】[0036]

【数4】 Gm=gm(TP1,TP2)+gm(TN1,TN2) ・・・ (4) 例えば、本実施の形態の差動増幅器において、下記
(5)式を満足するものとする。
Gm = gm (TP1, TP2) + gm (TN1, TN2) (4) For example, in the differential amplifier of the present embodiment, it is assumed that the following equation (5) is satisfied.

【0037】[0037]

【数5】 I(TN3)=2・I(TP3) Ve(TN1,TN2)=Ve(TP1,TP2) Ve=Vgs−Vth ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (5) 但し、I(TP3)は、定電流源を構成するPMOS
(TP3)により供給される定電流の電流値、I(TN
3)は、定電流源を構成するNMOS(TN3)に吸い
込まれる定電流の電流値、Vgsはゲート・ソース間電
圧、Vthは閾値電圧である。この場合に、本実施の形
態の差動増幅器の相互コンダクタンス(Gm)は、下記
(6)式のように表される。
I (TN3) = 2 · I (TP3) Ve (TN1, TN2) = Ve (TP1, TP2) Ve = Vgs−Vth .. (5) where I (TP3) is a PMOS constituting a constant current source
The current value of the constant current supplied by (TP3), I (TN
3) is a current value of a constant current drawn into the NMOS (TN3) constituting the constant current source, Vgs is a gate-source voltage, and Vth is a threshold voltage. In this case, the transconductance (Gm) of the differential amplifier according to the present embodiment is expressed by the following equation (6).

【0038】[0038]

【数6】 gm(TN1,TN2)=2・gm(TP1,TP2) Gm=3・gm(TP1,TP2) ・・・・・・・・・・・・・ (6) また、本実施の形態の差動増幅器の電圧増幅利得(G
a)は、下記(7)のように表される。
Gm (TN1, TN2) = 2 · gm (TP1, TP2) Gm = 3 · gm (TP1, TP2) (6) Amplification gain (G
a) is represented as in the following (7).

【0039】[0039]

【数7】 Ga=Gm・RL =3・gm(TP1,TP2)・RL ・・・・・・・・・・ (7) このように、本実施の形態の差動増幅器および従来のフ
ォールデッドカスコードアンプにおいて、負荷抵抗(R
1,R2)の抵抗値が一定とすると、本実施の形態の差
動増幅器は、従来のフォールデッドカスコードアンプに
比べて、約3倍の電圧増幅利得を得ることができる。し
たがって、本実施の形態の差動増幅器では、消費電流、
負荷インピーダンスを増加させることなく、電圧増幅利
得を向上させることができる。なお、本実施の形態の差
動増幅器において、図3に示すように、負荷抵抗(R
1,R2)に代えて、PMOS(TP10,TP11)
で構成される能動負荷回路を使用することもできる。ま
た、本実施の形態の差動増幅器において、差動入力信号
の代わりに、単一のシングル入力信号であっても良く、
この場合は、第2の入力端子(INM)には、基準バイ
アス電圧を印加すればよい。さらに、本実施の形態の差
動増幅器において、差動出力信号を出力する構成に代え
て、単一のシングル出力信号を出力する構成としてもよ
い。
Ga = Gm · RL = 3 · gm (TP1, TP2) · RL (7) As described above, the differential amplifier according to the present embodiment and the conventional folded amplifier In the cascode amplifier, the load resistance (R
Assuming that the resistance value of (1, R2) is constant, the differential amplifier of the present embodiment can obtain a voltage amplification gain that is about three times that of the conventional folded cascode amplifier. Therefore, in the differential amplifier of the present embodiment, the current consumption,
The voltage amplification gain can be improved without increasing the load impedance. In the differential amplifier according to the present embodiment, as shown in FIG.
1, R2) instead of PMOS (TP10, TP11)
May be used. Further, in the differential amplifier of the present embodiment, a single input signal may be used instead of the differential input signal,
In this case, a reference bias voltage may be applied to the second input terminal (INM). Further, in the differential amplifier according to the present embodiment, a configuration may be adopted in which a single output signal is output instead of outputting a differential output signal.

【0040】[0040]

【実施の形態2】図4は、本発明の実施の形態2の比較
器の回路構成を示す回路図である。本実施の形態の比較
器は、出力段(負荷回路)の構成が前記実施の形態1の
差動増幅器と相違する。以下、相違点を中心に本実施の
形態の比較器について説明する。本実施の形態の比較器
は、図1に示す負荷抵抗(R1,R2)に代えて、PM
OS(TP4,TP5)が使用される。ここで、PMO
S(TP4)のゲート電極は、PMOS(TP5)のド
レイン電極に接続され、また、PMOS(TP5)のゲ
ート電極は、PMOS(TP4)のドレイン電極に接続
される。さらに、PMOS(TP4,TP5)のドレイ
ン電極の間に、PMOS(TP6)が接続される。この
PMOS(TP6)のゲート電極には、クロック信号
(CP1)が印加される。
Second Embodiment FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a comparator according to a second embodiment of the present invention. The comparator of the present embodiment is different from the differential amplifier of the first embodiment in the configuration of the output stage (load circuit). Hereinafter, the comparator of the present embodiment will be described focusing on the differences. The comparator according to the present embodiment uses a PM instead of the load resistors (R1, R2) shown in FIG.
OS (TP4, TP5) is used. Where PMO
The gate electrode of S (TP4) is connected to the drain electrode of PMOS (TP5), and the gate electrode of PMOS (TP5) is connected to the drain electrode of PMOS (TP4). Further, a PMOS (TP6) is connected between the drain electrodes of the PMOSs (TP4, TP5). The clock signal (CP1) is applied to the gate electrode of the PMOS (TP6).

【0041】以下、本実施の形態の比較器の動作を説明
する。クロック信号(CP1)がLowレベル(以下、
Lレベルと称する。)であるプリアンプ動作時には、P
MOS(TP6)はオンであり、入力端子(INP,I
NM)に印加される信号電圧による信号電流(Δio,
Δip)は、PMOS(TP4〜TP6)を流れる。例
えば、図4に示すように、プリアンプ動作時に、経路
(L1)を流れる電流が(I+Δio+Δip)、経路
(L2)を流れる電流が(I−Δio−Δip)である
とすると、PMOS(TP5)を流れる電流の一部はP
MOS(TP6)を流れる。この場合に、PMOS(T
P6)のオン抵抗により、出力端子(OUTP,OUT
M)間に電位差(Vout)が生じる。次に、クロック
信号(CP1)がHighレベル(以下、Hレベルと称
する。)であるラッチ動作時に、PMOS(TP6)は
オフとなり、信号電流(Δio,Δip)は、PMOS
(TP4,TP5)を流れる。この場合に、出力端子
(OUTP,OUTM)間の電位差(Vout)によ
り、PMOS(TP4,TP5)に正帰還がかかるた
め、出力端子(OUTP,OUTM)の電位差(Vou
t)の振幅が拡大される。例えば、プリアンプ動作時
に、第2の出力端子(OUTM)が低電圧、第1の出力
端子(OUTP)が高電圧であるとすると、ラッチ動作
には、第2の出力端子(OUTM)の電圧がゲート電極
に印加されるPMOS(PT5)がより導通状態になる
ように動作し、また、第1の出力端子(OUTP)の電
圧がゲート電極に印加されるPMOS(PT4)がより
不導通状態になるように動作し、その結果、第1の出力
端子(OUTP)がより高電圧、第2の出力端子(OU
TM)がより低電圧となる。
Hereinafter, the operation of the comparator according to the present embodiment will be described. When the clock signal (CP1) is at a low level (hereinafter, referred to as
It is called L level. )), When the preamplifier operates, P
The MOS (TP6) is on and the input terminals (INP, IP
NM) and the signal current (Δio,
Δip) flows through the PMOSs (TP4 to TP6). For example, as shown in FIG. 4, when the current flowing through the path (L1) is (I + Δio + Δip) and the current flowing through the path (L2) is (I−Δio−Δip) during the preamplifier operation, the PMOS (TP5) is Part of the flowing current is P
It flows through the MOS (TP6). In this case, the PMOS (T
P6), the output terminals (OUTP, OUTP)
M), a potential difference (Vout) occurs. Next, during a latch operation in which the clock signal (CP1) is at a high level (hereinafter, referred to as an H level), the PMOS (TP6) is turned off, and the signal current (Δio, Δip) is changed to the PMOS.
(TP4, TP5). In this case, the potential difference (Vout) between the output terminals (OUTP, OUTM) causes a positive feedback to the PMOSs (TP4, TP5), so that the potential difference (Vout) between the output terminals (OUTP, OUTM).
The amplitude of t) is enlarged. For example, assuming that the second output terminal (OUTM) is at a low voltage and the first output terminal (OUTP) is at a high voltage during the preamplifier operation, the voltage of the second output terminal (OUTM) is used for the latch operation. The PMOS (PT5) applied to the gate electrode operates to be more conductive, and the PMOS (PT4) applied to the gate electrode by the voltage of the first output terminal (OUTP) becomes more non-conductive. So that the first output terminal (OUTP) is at a higher voltage and the second output terminal (OU
TM) has a lower voltage.

【0042】図5は、本実施の形態の比較器の動作を、
従来例と比較して説明するための波形図である。この図
5の波形図から分かるように、本実施の形態の比較器で
は、ラッチ動作時に、第1の出力端子(OUTP)およ
び第2の出力端子(OUTM)の電圧が速やかに所定の
電圧レベルに到達するのに対して、従来の比較器では、
プリアンプ動作時のセットリング不足により、ラッチ動
作時に、第1の出力端子(OUTP)および第2の出力
端子(OUTM)の電圧が所定の電圧レベルに到達する
まで多大な時間がかかり、結果として、誤った比較結果
を出力する場合があった。
FIG. 5 shows the operation of the comparator of this embodiment.
FIG. 9 is a waveform diagram for explaining in comparison with a conventional example. As can be seen from the waveform diagram of FIG. 5, in the comparator of the present embodiment, during the latch operation, the voltages of the first output terminal (OUTP) and the second output terminal (OUTM) quickly reach a predetermined voltage level. , Whereas in a conventional comparator,
Due to insufficient settling at the time of the preamplifier operation, a large amount of time is required until the voltages at the first output terminal (OUTP) and the second output terminal (OUTM) reach a predetermined voltage level during the latch operation. In some cases, an incorrect comparison result was output.

【0043】このように、本実施の形態の比較器によれ
ば、前記実施の形態1の差動増幅器を使用し、消費電
流、負荷インピーダンスを増加させることなく、差動増
幅器の電圧増幅利得を向上させることができる。これに
より、本実施の形態の比較器では、消費電力を増大させ
ることなく、比較器の動作速度を向上させることがで
き、高速化、低消費電力化を達成することが可能とな
る。
As described above, according to the comparator of the present embodiment, the voltage amplification gain of the differential amplifier can be increased without increasing the current consumption and the load impedance by using the differential amplifier of the first embodiment. Can be improved. As a result, in the comparator of the present embodiment, the operation speed of the comparator can be improved without increasing power consumption, and high speed and low power consumption can be achieved.

【0044】[実施の形態3]図6は、本発明の実施の
形態3のフラッシュ型A/D変換器の概略構成を示すブ
ロック図である。本実施の形態は、前記実施の形態2の
比較器を使用したフラッシュ型A/D変換器であり、同
図において、1はT/H(Track and Hol
d)回路、2はリファレンス電圧発生回路、3はレベル
シフト回路、4は比較器、5はラッチ回路、6はエンコ
ーダー、7はバイアス回路、8はタイミング発生回路で
ある。図7は、図6に示すレベルシフト回路3、比較器
4およびラッチ回路5の回路構成を示す回路図であり、
また、図8は、図7に示す各部のタイミングチャートを
示す図である。以下、図7、図8を用いて、本実施の形
態のA/D変換器の動作について説明する。なお、nは
A/D変換器のビット数とする。差動アナログ入力信号
(AINP,AINM)は、T/H回路1によってサン
プリングされ、(2n-1)個から成るレベルシフト回路
3の入力端子(INP,INM)に共通に入力される
(図8の参照)。
Third Embodiment FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a flash A / D converter according to a third embodiment of the present invention. This embodiment is a flash type A / D converter using the comparator of the second embodiment. In the figure, reference numeral 1 denotes a T / H (Track and Hol).
d) circuit, 2 is a reference voltage generation circuit, 3 is a level shift circuit, 4 is a comparator, 5 is a latch circuit, 6 is an encoder, 7 is a bias circuit, and 8 is a timing generation circuit. FIG. 7 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the level shift circuit 3, the comparator 4, and the latch circuit 5 shown in FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a timing chart of each unit shown in FIG. Hereinafter, the operation of the A / D converter according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. Note that n is the number of bits of the A / D converter. The differential analog input signals (AINP, AINM) are sampled by the T / H circuit 1 and commonly input to the input terminals (INP, INM) of the (2 n -1 ) level shift circuits 3 (FIG. 8).

【0045】リファレンス電圧発生回路2は、その差が
アナログ入力信号のフル振幅に相当する電圧(VRT,
VRB)が入力され、その電圧(VRT,VRB)を
(2n)等分した電圧を生成する。このリファレンス電
圧発生回路2で生成されたそれぞれの電圧は、レベルシ
フト回路3のリファレンス電圧入力端子(RP,RM)
の各々に入力される。
The reference voltage generating circuit 2 generates a voltage (VRT, VRT) whose difference corresponds to the full amplitude of the analog input signal.
VRB) is input, and a voltage is generated by equally dividing the voltage (VRT, VRB) by (2 n ). Each voltage generated by the reference voltage generation circuit 2 is supplied to a reference voltage input terminal (RP, RM) of the level shift circuit 3.
Is input to each of.

【0046】レベルシフト回路3は、ダイオード接続さ
れたNMOS(TN20,TN21)を負荷回路として
共用する2つの差動増幅回路から構成される。ここで、
一方の差動増幅回路を構成するNMOS(TN22)の
ゲート電極には入力端子(INP)に入力される正相入
力信号が印加され、NMOS(TN23)のゲート電極
にはリファレンス電圧入力端子(RP)に入力される正
相リファレンス電圧が印加される。同様に、他方の差動
増幅回路を構成するNMOS(TN24)のゲート電極
にはリファレンス電圧入力端子(RM)に入力される逆
相リファレンス電圧が印加され、NMOS(TN25)
のゲート電極には入力端子(INM)に入力される逆相
入力信号が印加される。このレベルシフト回路3は、入
力端子(INP,INM)およびリファレンス電圧入力
端子(RP,RM)に入力される電圧から、下記(8)
に示す演算を行い、出力端子(OUTP,OUTM)に
出力する。
The level shift circuit 3 is composed of two differential amplifying circuits sharing a diode-connected NMOS (TN20, TN21) as a load circuit. here,
A positive-phase input signal input to the input terminal (INP) is applied to a gate electrode of an NMOS (TN22) that constitutes one differential amplifier circuit, and a reference voltage input terminal (RP) is applied to a gate electrode of the NMOS (TN23). ) Is applied. Similarly, a negative-phase reference voltage input to a reference voltage input terminal (RM) is applied to the gate electrode of the NMOS (TN24) that constitutes the other differential amplifier circuit, and the NMOS (TN25)
The negative-phase input signal input to the input terminal (INM) is applied to the gate electrode of the. The level shift circuit 3 converts the voltages input to the input terminals (INP, INM) and the reference voltage input terminals (RP, RM) from the following (8)
And outputs it to the output terminals (OUTP, OUTM).

【0047】[0047]

【数8】 OUTP=(IPv−RPv)−(IMv−RMv) OUTM=−((IPv−RPv)−(IMv−RMv)) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (8) ここで、IPvは入力端子(INP)に入力される正相
入力信号電圧、IMvは入力端子(INM)に入力され
る逆相入力信号電圧、RPvはリファレンス電圧入力端
子(RP)に入力される正相リファレンス電圧、RMv
はリファレンス電圧入力端子(RM)に入力される逆相
リファレンス電圧である。
(8) OUTP = (IPv-RPv)-(IMv-RMv) OUTM =-((IPv-RPv)-(IMv-RMv)) (8) Here, IPv is a positive-phase input signal voltage input to the input terminal (INP), IMv is a negative-phase input signal voltage input to the input terminal (INM), and RPv is a reference voltage. The positive-phase reference voltage input to the input terminal (RP), RMv
Is a negative-phase reference voltage input to the reference voltage input terminal (RM).

【0048】このレベルシフト回路3の出力は、比較器
4の入力端子(INP,INM)に入力される。この比
較器4は、前記実施の形態2の比較器であり、比較器4
は、入力端子(INP,INM)に入力された電圧の大
小関係を比較し出力する(図8の参照)。即ち、比較
器4は、正相入力信号電圧(IPv)を正相リファレン
ス電圧(RPv)分だけレベルシフトした電圧と、逆相
入力信号電圧(IMv)を逆相リファレンス電圧(RM
v)分だけレベルシフトした電圧との大小関係を比較す
る。ラッチ回路5は、カスコードラッチ回路51、RT
Zラッチ回路52、NORラッチ回路53から構成さ
れ、クロック信号(CP2,CP3)により、比較器4
の出力を一定のタイミングごとにラッチし、かつ比較結
果をCMOSレベルまで増幅する。ここで、カスコード
ラッチ回路51は、PMOS(TP30ないしTP3
3)と、NMOS(TN30,TN31,TN33)と
で構成され、クロック信号(CP2)がHレベルの時
(プリ動作時)に、NMOS(TN33)はオンとな
り、前記したように、カスコードラッチ回路51の出力
端子間(NMOS(TN30)およびNMOS(TN3
1)のドレイン電極間)に電位差が生じる。次に、クロ
ック信号(CP1)がLレベルの時(ラッチ動作時)
に、NMOS(TN33)はオフとなり、NMOS(T
N30)およびNMOS(TN31)は、出力端子間の
電位差により正帰還がかかるため、NMOS(TN3
0)およびNMOS(TN31)は、出力端子に出力端
子間の電位差を拡大した電圧を出力する(図8の参
照)。
The output of the level shift circuit 3 is input to the input terminals (INP, INM) of the comparator 4. This comparator 4 is the comparator of the second embodiment,
Compares the magnitudes of the voltages input to the input terminals (INP, INM) and outputs them (see FIG. 8). That is, the comparator 4 converts the level of the positive-phase input signal voltage (IPv) by the level of the positive-phase reference voltage (RPv) and the phase of the negative-phase input signal voltage (IMv) to the negative-phase reference voltage (RM).
v) Compare the magnitude relationship with the voltage level-shifted by the amount. The latch circuit 5 includes a cascode latch circuit 51, RT
The comparator 4 includes a Z latch circuit 52 and a NOR latch circuit 53. The comparator 4 receives the clock signal (CP2, CP3).
Are latched at certain timings, and the comparison result is amplified to the CMOS level. Here, the cascode latch circuit 51 includes a PMOS (TP30 to TP3).
3) and NMOSs (TN30, TN31, TN33). When the clock signal (CP2) is at the H level (during pre-operation), the NMOS (TN33) is turned on, and as described above, the cascode latch circuit 51 (NMOS (TN30) and NMOS (TN3
A potential difference occurs between (1) the drain electrodes). Next, when the clock signal (CP1) is at the L level (during latch operation).
Meanwhile, the NMOS (TN33) is turned off, and the NMOS (TN
N30) and the NMOS (TN31) receive positive feedback due to the potential difference between the output terminals.
0) and the NMOS (TN31) output a voltage in which the potential difference between the output terminals is enlarged to the output terminal (see FIG. 8).

【0049】RTZラッチ回路52は、PMOS(TP
34ないしTP36)と、NMOS(TN34〜TN3
7)とで構成され、クロック信号(CP3)がHレベル
の時(リセット動作時)に、NMOS(TN36,TN
37)はオン、PMOS(TP34)はオフとなり、P
MOS(TP35)およびPMOS(TP35)のドレ
イン電極はAGND2の電圧となる。次に、クロック信
号(CP3)がLレベルの時(ラッチ動作時)に、NM
OS(TN36,TN37)はオフ、PMOS(TP3
4)はオンとなり、PMOS(TP35)およびPMO
S(TP35)は、NMOS(TN34)およびNMO
S(TN35)のゲート電極に入力される入力信号電圧
をラッチし、かつCMOSレベルまで増幅して出力する
(図8の参照)。NORラッチ回路53は、ノア回路
(NOR1,NOR2)で構成され、RTZラッチ回路
52の出力を保持する。
The RTZ latch circuit 52 includes a PMOS (TP
34 to TP36) and NMOS (TN34 to TN3).
7), and when the clock signal (CP3) is at the H level (during the reset operation), the NMOS (TN36, TN36)
37) is on, the PMOS (TP34) is off, and P
The drain electrodes of the MOS (TP35) and the PMOS (TP35) are at the voltage of AGND2. Next, when the clock signal (CP3) is at L level (during latch operation), NM
OS (TN36, TN37) is off, PMOS (TP3
4) is turned on, and the PMOS (TP35) and PMO
S (TP35) is composed of NMOS (TN34) and NMO
The input signal voltage input to the gate electrode of S (TN35) is latched, amplified to the CMOS level, and output (see FIG. 8). The NOR latch circuit 53 includes a NOR circuit (NOR1, NOR2), and holds an output of the RTZ latch circuit 52.

【0050】エンコーダ6は、(2n-1)個のラッチ出
力(サーマルコード)を、nビットのデジタルデータ
(バイナリコード)に変換する。バイアス回路7は、T
/H回路1、リファレンス電圧発生回路2、レベルシフ
ト回路3、比較器4等の回路で必要なバイアス電圧を発
生する。タイミング発生回路8は、T/H回路1、比較
器4、ラッチ回路5、エンコーダ6等の回路で必要なク
ロックタイミング信号(TH,CP1,CP2,CP
3)を生成する。本実施の形態のA/D変換器は、前記
実施の形態2の比較器4を使用することにより、消費電
力を増加することなく高速動作が可能であるので、高
速、低消費電力なA/D変換器を実現できる。なお、本
実施の形態のA/D変換器において、差動入力信号の代
わりに、単一のシングル入力信号であっても良く、この
場合は、レベルシフト回路3は必要なく、比較器4に
は、シングル入力信号とリファレンス電圧とが入力され
る。
The encoder 6 converts the (2 n -1 ) latch outputs (thermal codes) into n-bit digital data (binary codes). The bias circuit 7 has T
/ H circuit 1, reference voltage generation circuit 2, level shift circuit 3, comparator 4 and other circuits generate necessary bias voltages. The timing generation circuit 8 includes clock timing signals (TH, CP1, CP2, and CP) necessary for circuits such as the T / H circuit 1, the comparator 4, the latch circuit 5, and the encoder 6.
3) is generated. The A / D converter according to the present embodiment can operate at high speed without increasing power consumption by using the comparator 4 according to the second embodiment. A D converter can be realized. In the A / D converter according to the present embodiment, a single input signal may be used instead of the differential input signal. In this case, the level shift circuit 3 is not required, and the comparator 4 Receives a single input signal and a reference voltage.

【0051】図9は、本実施の形態のA/D変換器が適
用される装置の一例としてハードディスク装置の概略構
成を示すブロック図である。同図に示すように、ハード
ディスク装置100は、ディスクコントローラ210を
介して、ホストコンピュータ200と接続される。ホス
トコンピュータ200からの書き込みデータは、ディス
クコントローラ210、ハードディスクコントローラ1
01を介して、エンコーダ/デコーダ回路102に入力
され、エンコーダ/デコーダ回路102で、記録符号
(例えば、8−9変換符号)に変換される。このエンコ
ーダ/デコーダ回路102から記録符号は、リード・ラ
イトアンプ103で増幅された後、磁気ディスク113
に記憶される。磁気ディスクからの読み出し信号は、リ
ード・ライトアンプ103およびAGCアンプ104で
増幅されて後、アクティブフイルタ105でノイズ除去
され、A/D変換器106に入力される。このA/D変
換器106からのデータは、波形等化器107で波形等
化された後、ビタビディテクタ108でビタビ復号(最
尤復号)され、エンコーダ/デコーダ回路102で元の
データ形式に変換され、ホストコンピュータ200側に
出力される。ここで、波形等化器107は、デジタル信
号処理でPR等化を行う。また、リード/ライトPLL
回路109は、A/D変換器106、波形等化器107
およびエンコーダ/デコーダ回路102で使用するクロ
ック信号を生成する。ここで、A/D変換器106は、
前記実施の形態3のA/D変換器である。ハードディス
クコントローラ101は、ボイスコイルモータドライバ
110、スピンドルモータドライバ111を制御し、前
記したデータの書き込み、読み出しの際の、磁気ヘッド
112の位置決めを行い、また、スピンドルモータ11
4を制御する。なお、図9において、マイコン115
は、ハードディスク装置100全体を制御する。
FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of a hard disk drive as an example of a device to which the A / D converter of the present embodiment is applied. As shown in the figure, the hard disk device 100 is connected to a host computer 200 via a disk controller 210. Write data from the host computer 200 is transmitted to the disk controller 210 and the hard disk controller 1
The input signal is input to the encoder / decoder circuit 102 via the “01”, and is converted into a recording code (for example, an 8-9 conversion code) by the encoder / decoder circuit 102. The recording code from the encoder / decoder circuit 102 is amplified by a read / write amplifier 103, and then amplified by a magnetic disk 113.
Is stored. A read signal from the magnetic disk is amplified by a read / write amplifier 103 and an AGC amplifier 104, noise-removed by an active filter 105, and input to an A / D converter 106. The data from the A / D converter 106 is waveform-equalized by a waveform equalizer 107, and then Viterbi decoded (maximum likelihood decoding) by a Viterbi detector 108, and is converted into an original data format by an encoder / decoder circuit 102. The data is output to the host computer 200 side. Here, the waveform equalizer 107 performs PR equalization by digital signal processing. Read / write PLL
The circuit 109 includes an A / D converter 106, a waveform equalizer 107
And a clock signal used in the encoder / decoder circuit 102. Here, the A / D converter 106
This is an A / D converter according to the third embodiment. The hard disk controller 101 controls the voice coil motor driver 110 and the spindle motor driver 111 to perform positioning of the magnetic head 112 at the time of writing and reading the data described above.
4 is controlled. Note that, in FIG.
Controls the entire hard disk device 100.

【0052】図9に示すハードディスク装置は、A/D
変換器106として、前記実施の形態3のA/D変換器
を使用することにより、A/D変換器106の高速化、
低消費電力化を達成することができるので、ハードディ
スク装置全体の高速化、低消費電力化を達成することが
可能となる。なお、図9中の点線枠120内の各回路
は、信号処理用LSIとして、単一の半導体集積回路装
置で構成され、同様に、図9中の点線枠130内の各回
路は、ディスク駆動用LSIとして、単一の半導体集積
回路装置で構成される。また、本実施の形態3のA/D
変換器は、図9に示すハードディスク装置以外に、磁気
テープ、光ディスク装置、デジタルビデオディスク等に
も適用可能である。さらに、本実施の形態1の差動増幅
器は、前記した比較器、A/D変換器以外の、オペアン
プ等の一般の増幅器として使用可能であることは言うま
でもない。
The hard disk device shown in FIG.
By using the A / D converter of the third embodiment as the converter 106, the speed of the A / D converter 106 can be increased.
Since low power consumption can be achieved, high speed and low power consumption of the entire hard disk drive can be achieved. Each circuit in a dotted frame 120 in FIG. 9 is configured by a single semiconductor integrated circuit device as a signal processing LSI, and similarly, each circuit in a dotted frame 130 in FIG. Is configured by a single semiconductor integrated circuit device. Also, the A / D of the third embodiment
The converter can be applied to a magnetic tape, an optical disk device, a digital video disk, and the like in addition to the hard disk device shown in FIG. Further, it goes without saying that the differential amplifier according to the first embodiment can be used as a general amplifier such as an operational amplifier other than the above-described comparator and A / D converter.

【0053】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明
は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは
勿論である。
As described above, the invention made by the present inventor is:
Although a specific description has been given based on the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the invention.

【0054】[0054]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 (1)本発明によれば、差動増幅器において、消費電
流、負荷インピーダンスを増加させることなく、電圧増
幅利得を向上させることが可能となる。 (2)本発明によれば、比較器において、消費電力を増
大させることなく、動作速度を向上させることが可能と
なる。 (3)本発明によれば、A/D変換器において、消費電
力を増大させることなく、動作速度を向上させることが
可能となる。 (4)本発明によれば、記憶装置において、消費電力を
増大させることなく、動作速度を向上させることが可能
となる。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. (1) According to the present invention, in a differential amplifier, voltage amplification gain can be improved without increasing current consumption and load impedance. (2) According to the present invention, it is possible to increase the operation speed of the comparator without increasing power consumption. (3) According to the present invention, it is possible to improve the operation speed of the A / D converter without increasing power consumption. (4) According to the present invention, it is possible to improve the operation speed of a storage device without increasing power consumption.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1の差動増幅器の回路構成
を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a differential amplifier according to a first embodiment of the present invention.

【図2】従来のフォールデッドカスコード型比較器をア
ンプ形式にした回路構成を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration in which a conventional folded cascode type comparator is converted into an amplifier type.

【図3】本発明の実施の形態1の差動増幅器の変形例の
回路構成を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a modified example of the differential amplifier according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態2の比較器の回路構成を示
す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a comparator according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態2の比較器の動作を説明す
るための波形図である。
FIG. 5 is a waveform chart for explaining an operation of the comparator according to the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態3のフラッシュ型A/D変
換器の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a flash A / D converter according to a third embodiment of the present invention.

【図7】図6に示すレベルシフト回路、比較器およびラ
ッチ回路の回路構成を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a level shift circuit, a comparator, and a latch circuit shown in FIG. 6;

【図8】図7に示す各部のタイミングチャートを示す図
である。
8 is a diagram showing a timing chart of each unit shown in FIG. 7;

【図9】本発明の実施3の形態のA/D変換器が使用さ
れる装置の一例としてハードディスク装置の概略構成を
示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a hard disk device as an example of a device using an A / D converter according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…T/H(Track and Hold)回路、2…
リファレンス電圧発生回路、3…レベルシフト回路、4
…比較器、5…ラッチ回路、6…エンコーダー、7…バ
イアス回路、8…タイミング発生回路、51…カスコー
ドラッチ回路、52…RTZラッチ回路、53…NOR
ラッチ回路、100…ハードディスク装置、101…ハ
ードディスクコントローラ、102…エンコーダ/デコ
ーダ回路、103…リード・ライトアンプ、104…A
GCアンプ、105…アクティブフイルタ、106…A
/D変換器、107…波形等化器、108…ビタビディ
テクタ、109…リード/ライトPLL回路、110…
ボイスコイルモータドライバ、111…スピンドルモー
タドライバ、112…磁気ヘッド、113…磁気ディス
ク、114…スピンドルモータ、115…マイコン、1
20,130…半導体集積回路装置(LSI)、200
…ホストコンピュータ、210…ディスクコントロー
ラ、TP…p型MOSトランジスタ、TN…n型MOS
トランジスタ、R…抵抗、IN…入力端子、OUT…出
力端子、NOR…ノア回路。
1 ... T / H (Track and Hold) circuit, 2 ...
Reference voltage generation circuit, 3 ... level shift circuit, 4
... Comparator, 5 ... Latch circuit, 6 ... Encoder, 7 ... Bias circuit, 8 ... Timing generation circuit, 51 ... Cascode latch circuit, 52 ... RTZ latch circuit, 53 ... NOR
Latch circuit, 100: Hard disk drive, 101: Hard disk controller, 102: Encoder / decoder circuit, 103: Read / write amplifier, 104: A
GC amplifier, 105: Active filter, 106: A
/ D converter, 107: waveform equalizer, 108: Viterbi detector, 109: read / write PLL circuit, 110 ...
Voice coil motor driver, 111: spindle motor driver, 112: magnetic head, 113: magnetic disk, 114: spindle motor, 115: microcomputer, 1
20, 130 ... Semiconductor integrated circuit device (LSI), 200
... Host computer, 210 ... Disk controller, TP ... P-type MOS transistor, TN ... N-type MOS
Transistor, R: resistor, IN: input terminal, OUT: output terminal, NOR: NOR circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J022 AA06 BA05 BA06 CA10 CF01 CF02 CF04 CG01 5J039 DA09 DA10 KK04 KK16 MM03 MM04 NN03 5J066 AA01 AA12 CA35 CA65 FA09 HA10 HA17 HA19 HA25 HA39 KA00 KA02 KA06 KA09 KA12 KA17 KA18 KA19 KA32 KA34 KA41 MA17 MA21 ND01 ND11 ND22 ND23 PD02 SA00 SA09 TA01 TA06 5J092 AA01 AA12 CA35 CA65 FA09 HA10 HA17 HA19 HA25 HA39 KA00 KA02 KA06 KA09 KA12 KA17 KA18 KA19 KA32 KA34 KA41 MA17 MA21 SA00 SA09 TA01 TA06  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5J022 AA06 BA05 BA06 CA10 CF01 CF02 CF04 CG01 5J039 DA09 DA10 KK04 KK16 MM03 MM04 NN03 5J066 AA01 AA12 CA35 CA65 FA09 HA10 HA17 HA19 HA25 HA39 KA00 KA02 KA18 KA17 KA18 KA19 KA41 MA17 MA21 ND01 ND11 ND22 ND23 PD02 SA00 SA09 TA01 TA06 5J092 AA01 AA12 CA35 CA65 FA09 HA10 HA17 HA19 HA25 HA39 KA00 KA02 KA06 KA09 KA12 KA17 KA18 KA19 KA32 KA34 KA41 MA17 MA21 TA00 SA09 TA09

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御電極が第1の入力端子に接続される
第1導電型の第1のトランジスタと、 制御電極が第2の入力端子に接続され、第1の電極が前
記第1のトランジスタの第1の電極に接続される第1導
電型の第2のトランジスタと、 制御電極が第1の入力端子に接続され、第2電極が前記
第1のトランジスタの第2の電極に接続される第2導電
型の第3のトランジスタと、 制御電極が第2の入力端子に接続され、第2電極が前記
第2のトランジスタの第2の電極に接続される第4のト
ランジスタであって、第1の電極が前記第3のトランジ
スタの第1の電極に接続される第2導電型の第4のトラ
ンジスタと、 前記第1および第2のトランジスタの第1電極と、第1
の電圧が印加される第1の電源線との間に接続される第
1の定電流源と、 前記第3および第4のトランジスタの第1電極と、第2
の電圧が印加される第2の電源線との間に接続される第
2の定電流源と、 一方の端子が前記第1および第3のトランジスタの第2
電極に接続され、他方の端子が前記第1の電源線に接続
される第1の負荷抵抗と、 一方の端子が前記第2および第4のトランジスタの第2
電極に接続され、他方の端子が前記第1の電源線に接続
される第2の負荷抵抗とを備えることを特徴とする差動
増幅器。
A first transistor of a first conductivity type having a control electrode connected to a first input terminal; a control electrode connected to a second input terminal; and a first electrode connected to the first transistor. A second transistor of a first conductivity type connected to a first electrode of the first transistor, a control electrode connected to a first input terminal, and a second electrode connected to a second electrode of the first transistor A third transistor of a second conductivity type, a fourth transistor having a control electrode connected to a second input terminal and a second electrode connected to a second electrode of the second transistor, A fourth electrode of a second conductivity type, wherein one electrode is connected to a first electrode of the third transistor; a first electrode of the first and second transistors;
A first constant current source connected between the first power supply line to which a voltage is applied, a first electrode of the third and fourth transistors, and a second
A second constant current source connected between the first power supply line and the second power supply line to which the first voltage is applied;
A first load resistor connected to the electrode and the other terminal connected to the first power supply line; and a second terminal connected to the second terminal of the second and fourth transistors.
A second load resistor connected to the electrode and the other terminal connected to the first power supply line.
【請求項2】 制御電極が第1の入力端子に接続される
第1導電型の第1のトランジスタと、 制御電極が第2の入力端子に接続され、第1の電極が前
記第1のトランジスタの第1の電極に接続される第1導
電型の第2のトランジスタと、 制御電極が第1の入力端子に接続され、第2電極が前記
第1のトランジスタの第2の電極に接続される第2導電
型の第3のトランジスタと、 制御電極が第2の入力端子に接続され、第2電極が前記
第2のトランジスタの第2の電極に接続される第4のト
ランジスタであって、第1の電極が前記第3のトランジ
スタの第1の電極に接続される第2導電型の第4のトラ
ンジスタと、 前記第1および第2のトランジスタの第1電極と、第1
の電圧が印加される第1の電源線との間に接続される第
1の定電流源と、 前記第3および第4のトランジスタの第1電極と、第2
の電圧が印加される第2の電源線との間に接続される第
2の定電流源と、 第1の電極が前記第1および第3のトランジスタの第2
電極に接続され、制御電極に一定の第1のバイアス電圧
が印加される第2導電型の第7のトランジスタと、 第1の電極が前記第2および第4のトランジスタの第2
電極に接続され、制御電極に一定の第1のバイアス電圧
が印加される第2導電型の第8のトランジスタと、 一方の端子が前記第7のトランジスタの第2の電極に接
続され、他方の端子が前記第1の電源線に接続される第
1の負荷抵抗と、 一方の端子が前記第8のトランジスタの第2電極に接続
され、他方の端子が前記第1の電源線に接続される第2
の負荷抵抗とを備えることを特徴とする差動増幅器。
2. A first transistor of a first conductivity type having a control electrode connected to a first input terminal, a control electrode connected to a second input terminal, and a first electrode connected to the first transistor. A second transistor of a first conductivity type connected to a first electrode of the first transistor, a control electrode connected to a first input terminal, and a second electrode connected to a second electrode of the first transistor A third transistor of a second conductivity type, a fourth transistor having a control electrode connected to a second input terminal and a second electrode connected to a second electrode of the second transistor, A fourth electrode of a second conductivity type, wherein one electrode is connected to a first electrode of the third transistor; a first electrode of the first and second transistors;
A first constant current source connected between the first power supply line to which a voltage is applied, a first electrode of the third and fourth transistors, and a second
A second constant current source connected between a second power supply line to which a voltage of the first and third transistors is applied;
A seventh transistor of a second conductivity type connected to the electrode and having a constant first bias voltage applied to the control electrode; and a first electrode being a second transistor of the second and fourth transistors.
An eighth transistor of a second conductivity type, which is connected to the electrode and a constant first bias voltage is applied to the control electrode; and one terminal is connected to the second electrode of the seventh transistor, and the other is A first load resistor having a terminal connected to the first power supply line, one terminal connected to a second electrode of the eighth transistor, and the other terminal connected to the first power supply line; Second
And a load resistance.
【請求項3】 前記第1の負荷抵抗の一方の端子、ある
いは、前記第2の負荷抵抗の一方の端子に接続される出
力端子を備えることを特徴とする請求項1または請求項
2に記載の差動増幅器。
3. The semiconductor device according to claim 1, further comprising an output terminal connected to one terminal of the first load resistor or one terminal of the second load resistor. Differential amplifier.
【請求項4】 前記第1の負荷抵抗の一方の端子に接続
される第1の出力端子と、 前記第2の負荷抵抗の一方の端子に接続される第2の出
力端子とを備えることを特徴とする請求項1または請求
項2に記載の差動増幅器。
4. A semiconductor device comprising: a first output terminal connected to one terminal of the first load resistor; and a second output terminal connected to one terminal of the second load resistor. The differential amplifier according to claim 1 or 2, wherein
【請求項5】 制御電極が第1の入力端子に接続される
第1導電型の第1のトランジスタと、 制御電極が第2の入力端子に接続され、第1の電極が前
記第1のトランジスタの第1の電極に接続される第1導
電型の第2のトランジスタと、 制御電極が第1の入力端子に接続され、第2電極が前記
第1のトランジスタの第2の電極に接続される第2導電
型の第3のトランジスタと、 制御電極が第2の入力端子に接続され、第2電極が前記
第2のトランジスタの第2の電極に接続される第4のト
ランジスタであって、第1の電極が前記第3のトランジ
スタの第1の電極に接続される第2導電型の第4のトラ
ンジスタと、 前記第1および第2のトランジスタの第1電極と、第1
の電圧が印加される第1の電源線との間に接続される第
1の定電流源と、 前記第3および第4のトランジスタの第1電極と、第2
の電圧が印加される第2の電源線との間に接続される第
2の定電流源と、 第1の電極が前記第1の電源線に接続され、第2の電極
が前記第1および第3のトランジスタの第2電極に接続
される第1導電型の第5のトランジスタ、および第1の
電極が前記第1の電源線に接続され、第2の電極が前記
第2および第4のトランジスタの第2電極に接続される
第1導電型の第6のトランジスタとを含む能動負荷回路
とを備えることを特徴とする差動増幅器。
5. A first transistor of a first conductivity type having a control electrode connected to a first input terminal, a control electrode connected to a second input terminal, and a first electrode connected to the first transistor. A second transistor of a first conductivity type connected to a first electrode of the first transistor, a control electrode connected to a first input terminal, and a second electrode connected to a second electrode of the first transistor A third transistor of a second conductivity type, a fourth transistor having a control electrode connected to a second input terminal and a second electrode connected to a second electrode of the second transistor, A fourth electrode of a second conductivity type, wherein one electrode is connected to a first electrode of the third transistor; a first electrode of the first and second transistors;
A first constant current source connected between the first power supply line to which a voltage is applied, a first electrode of the third and fourth transistors, and a second
A second constant current source connected between the first power supply line and a second power supply line to which a second voltage is applied, a first electrode connected to the first power supply line, and a second electrode connected to the first and second power supply lines. A fifth transistor of the first conductivity type connected to the second electrode of the third transistor; a first electrode connected to the first power supply line; and a second electrode connected to the second and fourth electrodes. And a sixth transistor of a first conductivity type connected to a second electrode of the transistor.
【請求項6】 制御電極が第1の入力端子に接続される
第1導電型の第1のトランジスタと、 制御電極が第2の入力端子に接続され、第1の電極が前
記第1のトランジスタの第1の電極に接続される第1導
電型の第2のトランジスタと、 制御電極が第1の入力端子に接続され、第2電極が前記
第1のトランジスタの第2の電極に接続される第2導電
型の第3のトランジスタと、 制御電極が第2の入力端子に接続され、第2電極が前記
第2のトランジスタの第2の電極に接続される第4のト
ランジスタであって、第1の電極が前記第3のトランジ
スタの第1の電極に接続される第2導電型の第4のトラ
ンジスタと、 前記第1および第2のトランジスタの第1電極と、第1
の電圧が印加される第1の電源線との間に接続される第
1の定電流源と、 前記第3および第4のトランジスタの第1電極と、第2
の電圧が印加される第2の電源線との間に接続される第
2の定電流源と、 第1の電極が前記第1および第3のトランジスタの第2
電極に接続され、制御電極に一定の第1のバイアス電圧
が印加される第2導電型の第7のトランジスタと、 第1の電極が前記第2および第4のトランジスタの第2
電極に接続され、制御電極に一定の第1のバイアス電圧
が印加される第2導電型の第8のトランジスタと、 第1の電極が前記第1の電源線に接続され、第2の電極
が前記第7のトランジスタの第2電極に接続される第1
導電型の第5のトランジスタ、および第1の電極が前記
第1の電源線に接続され、第2の電極が前記第8のトラ
ンジスタの第2電極に接続される第1導電型の第6のト
ランジスタとを含む能動負荷回路とを備えることを特徴
とする差動増幅器。
6. A first transistor of a first conductivity type having a control electrode connected to a first input terminal, a control electrode connected to a second input terminal, and a first electrode connected to the first transistor. A second transistor of a first conductivity type connected to a first electrode of the first transistor, a control electrode connected to a first input terminal, and a second electrode connected to a second electrode of the first transistor A third transistor of a second conductivity type, a fourth transistor having a control electrode connected to a second input terminal and a second electrode connected to a second electrode of the second transistor, A fourth electrode of a second conductivity type, wherein one electrode is connected to a first electrode of the third transistor; a first electrode of the first and second transistors;
A first constant current source connected between the first power supply line to which a voltage is applied, a first electrode of the third and fourth transistors, and a second
A second constant current source connected between a second power supply line to which a voltage of the first and third transistors is applied;
A seventh transistor of a second conductivity type connected to the electrode and having a constant first bias voltage applied to the control electrode; and a first electrode being a second transistor of the second and fourth transistors.
An eighth transistor of a second conductivity type, which is connected to the electrode and has a constant first bias voltage applied to the control electrode; a first electrode connected to the first power supply line; and a second electrode connected to the first power supply line. A first transistor connected to a second electrode of the seventh transistor;
A sixth transistor of a first conductivity type, wherein a fifth transistor of a conductivity type and a first electrode are connected to the first power supply line and a second electrode is connected to a second electrode of the eighth transistor. And an active load circuit including a transistor.
【請求項7】 前記第5のトランジスタの第2の電極、
あるいは、前記第6のトランジスタの第2の電極に接続
される出力端子を備えることを特徴とする請求項5また
は請求項6に記載の差動増幅器。
7. A second electrode of the fifth transistor,
7. The differential amplifier according to claim 5, further comprising an output terminal connected to a second electrode of the sixth transistor.
【請求項8】 前記第5のトランジスタの第2の電極に
接続される第1の出力端子と、 前記第6のトランジスタの第2の電極に接続される第2
の出力端子とを備えることを特徴とする請求項5または
請求項6に記載の差動増幅器。
8. A first output terminal connected to a second electrode of the fifth transistor, and a second output terminal connected to a second electrode of the sixth transistor.
7. The differential amplifier according to claim 5, further comprising:
【請求項9】 前記第1の定電流源の電流値を(I
1)、前記第1の定電流源の電流値を(I2)とすると
き、I1<I2を満足することを特徴とする請求項1な
いし請求項8のいずれか1項に記載の差動増幅器。
9. The current value of the first constant current source is set to (I
1) The differential amplifier according to claim 1, wherein when the current value of the first constant current source is (I2), I1 <I2 is satisfied. .
【請求項10】 前記各トランジスタは、MOSトラン
ジスタであることを特徴とする請求項1ないし請求項9
のいずれか1項に記載の差動増幅器。
10. The device according to claim 1, wherein each of the transistors is a MOS transistor.
The differential amplifier according to any one of the above items.
【請求項11】 制御電極が第1の入力端子に接続され
る第1導電型の第1のトランジスタと、 制御電極が第2の入力端子に接続され、第1の電極が前
記第1のトランジスタの第1の電極に接続される第1導
電型の第2のトランジスタと、 制御電極が第1の入力端子に接続され、第2電極が前記
第1のトランジスタの第2の電極に接続される第2導電
型の第3のトランジスタと、 制御電極が第2の入力端子に接続され、第2電極が前記
第2のトランジスタの第2の電極に接続される第4のト
ランジスタであって、第1の電極が前記第3のトランジ
スタの第1の電極に接続される第2導電型の第4のトラ
ンジスタと、 前記第1および第2のトランジスタの第1電極と、第1
の電圧が印加される第1の電源線との間に接続される第
1の定電流源と、 前記第3および第4のトランジスタの第1電極と、第2
の電圧が印加される第2の電源線との間に接続される第
2の定電流源と、 前記第1および第3のトランジスタの第2電極に接続さ
れる第1の出力端子と、 前記第2および第4のトランジスタの第2電極に接続さ
れる第2の出力端子と、 第1電極が前記第1の電源線に接続され、第2電極が前
記第1の出力端子に接続される第5のトランジスタであ
って、制御電極が第2の出力端子に接続される第1導電
型の第5のトランジスタと、 第1電極が前記第1の電源線に接続され、第2電極が前
記第2の出力端子に接続される第6のトランジスタであ
って、制御電極が第1の出力端子に接続される第1導電
型の第6のトランジスタと、 前記第1の出力端子と前記第2の出力端子との間に接続
され、所定期間内にオンとなるスイッチング素子とを備
えることを特徴とする比較器。
11. A first transistor of a first conductivity type having a control electrode connected to a first input terminal, a control electrode connected to a second input terminal, and a first electrode connected to the first transistor. A second transistor of a first conductivity type connected to a first electrode of the first transistor, a control electrode connected to a first input terminal, and a second electrode connected to a second electrode of the first transistor A third transistor of a second conductivity type, a fourth transistor having a control electrode connected to a second input terminal and a second electrode connected to a second electrode of the second transistor, A fourth electrode of a second conductivity type, wherein one electrode is connected to a first electrode of the third transistor; a first electrode of the first and second transistors;
A first constant current source connected between the first power supply line to which a voltage is applied, a first electrode of the third and fourth transistors, and a second
A second constant current source connected to a second power supply line to which a voltage is applied, a first output terminal connected to second electrodes of the first and third transistors, A second output terminal connected to the second electrodes of the second and fourth transistors; a first electrode connected to the first power supply line; and a second electrode connected to the first output terminal. A fifth transistor, a fifth transistor of a first conductivity type having a control electrode connected to a second output terminal; a first electrode connected to the first power supply line; and a second electrode connected to the first power supply line. A sixth transistor connected to a second output terminal, a sixth transistor of a first conductivity type having a control electrode connected to the first output terminal; a first transistor connected to the first output terminal; And a switching element connected between the output terminal of Comparator according to claim Rukoto.
【請求項12】 制御電極が第1の入力端子に接続され
る第1導電型の第1のトランジスタと、 制御電極が第2の入力端子に接続され、第1の電極が前
記第1のトランジスタの第1の電極に接続される第1導
電型の第2のトランジスタと、 制御電極が第1の入力端子に接続され、第2電極が前記
第1のトランジスタの第2の電極に接続される第2導電
型の第3のトランジスタと、 制御電極が第2の入力端子に接続され、第2電極が前記
第2のトランジスタの第2の電極に接続される第4のト
ランジスタであって、第1の電極が前記第3のトランジ
スタの第1の電極に接続される第2導電型の第4のトラ
ンジスタと、 前記第1および第2のトランジスタの第1電極と、第1
の電圧が印加される第1の電源線との間に接続される第
1の定電流源と、 前記第3および第4のトランジスタの第1電極と、第2
の電圧が印加される第2の電源線との間に接続される第
2の定電流源と、 第1の電極が前記第1および第3のトランジスタの第2
電極に接続され、制御電極に一定の第1のバイアス電圧
が印加される第2導電型の第7のトランジスタと、 第1の電極が前記第2および第4のトランジスタの第2
電極に接続され、制御電極に一定の第1のバイアス電圧
が印加される第2導電型の第8のトランジスタと、 前記第7のトランジスタの第2電極に接続される第1の
出力端子と、 前記第8のトランジスタの第2電極に接続される第2の
出力端子と、 第1電極が前記第1の電源線に接続され、第2電極が前
記第1の出力端子に接続される第5のトランジスタであ
って、制御電極が第2の出力端子に接続される第1導電
型の第5のトランジスタと、 第1電極が前記第1の電源線に接続され、第2電極が前
記第2の出力端子に接続される第6のトランジスタであ
って、制御電極が第1の出力端子に接続される第1導電
型の第6のトランジスタと、 前記第1の出力端子と前記第2の出力端子との間に接続
され、所定期間内にオンとなるスイッチング素子とを備
えることを特徴とする比較器。
12. A first transistor of a first conductivity type having a control electrode connected to a first input terminal, a control electrode connected to a second input terminal, and a first electrode connected to the first transistor. A second transistor of a first conductivity type connected to a first electrode of the first transistor, a control electrode connected to a first input terminal, and a second electrode connected to a second electrode of the first transistor A third transistor of a second conductivity type, a fourth transistor having a control electrode connected to a second input terminal and a second electrode connected to a second electrode of the second transistor, A fourth electrode of a second conductivity type, wherein one electrode is connected to a first electrode of the third transistor; a first electrode of the first and second transistors;
A first constant current source connected between the first power supply line to which a voltage is applied, a first electrode of the third and fourth transistors, and a second
A second constant current source connected between a second power supply line to which a voltage of the first and third transistors is applied;
A seventh transistor of a second conductivity type connected to the electrode and having a constant first bias voltage applied to the control electrode; and a first electrode being a second transistor of the second and fourth transistors.
An eighth transistor of a second conductivity type connected to the electrode and having a constant first bias voltage applied to the control electrode, a first output terminal connected to a second electrode of the seventh transistor, A second output terminal connected to a second electrode of the eighth transistor, a fifth electrode connected to the first power supply line, and a second electrode connected to the first output terminal. Wherein a control electrode is connected to a second output terminal, a fifth transistor of a first conductivity type; a first electrode is connected to the first power supply line; and a second electrode is connected to the second output terminal. A sixth transistor of a first conductivity type having a control electrode connected to the first output terminal; a sixth transistor of a first conductivity type having a control electrode connected to the first output terminal; Switching that is connected between terminals and turns on within a predetermined period Comparator, characterized in that it comprises a child.
【請求項13】 前記スイッチング素子は、制御電極に
クロック信号が印加されるトランジスタであることを特
徴とする請求項11または請求項12に記載の比較器。
13. The comparator according to claim 11, wherein the switching element is a transistor to which a clock signal is applied to a control electrode.
【請求項14】 前記第1の定電流源の電流値を(I
1)、前記第1の定電流源の電流値を(I2)とすると
き、I1<I2を満足することを特徴とする請求項11
ないし請求項13のいずれか1項に記載の比較器。
14. The current value of said first constant current source is (I
1) When the current value of the first constant current source is (I2), I1 <I2 is satisfied.
A comparator according to any one of claims 13 to 13.
【請求項15】 前記各トランジスタは、MOSトラン
ジスタであることを特徴とする請求項11ないし請求項
14のいずれか1項に記載の比較器。
15. The comparator according to claim 11, wherein each of the transistors is a MOS transistor.
【請求項16】 アナログ入力信号を所定のタイミング
でサンプリングするT/H回路と、 前記T/H回路からの出力電圧と、リファレンス電圧と
を比較する複数個の比較器と、 前記比較器からの比較出力をラッチするラッチ回路と、 前記ラッチ回路からの出力に基づきデジタル信号を出力
するエンコーダーと、 前記複数個の比較器に対して、それぞれ異なる複数個の
リファレンス電圧を供給するリファレンス電圧発生回路
と、 前記T/H回路、比較器、およびラッチ回路に対して、
クロック信号を供給するタイミング発生回路とを備える
A/D変換器において、 前記比較器は、請求項11ないし請求項15のいずれか
1項に記載の比較器であることを特徴とするA/D変換
器。
16. A T / H circuit for sampling an analog input signal at a predetermined timing, a plurality of comparators for comparing an output voltage from the T / H circuit with a reference voltage, A latch circuit that latches a comparison output; an encoder that outputs a digital signal based on an output from the latch circuit; and a reference voltage generation circuit that supplies a plurality of different reference voltages to the plurality of comparators. , The T / H circuit, the comparator, and the latch circuit,
An A / D converter comprising a timing generation circuit for supplying a clock signal, wherein the comparator is the comparator according to any one of claims 11 to 15. converter.
【請求項17】 差動アナログ入力信号を所定のタイミ
ングでサンプリングするT/H回路と、 前記T/H回路からの正相出力電圧を正相リファレンス
電圧分、および、前記T/H回路からの逆相出力電圧を
逆相リファレンス電圧分だけレベルシフトするレベルシ
フト回路と、 前記レベルシフト回路からの正相リファレンス電圧分だ
けレベルシフトされた正相出力電圧と、前記レベルシフ
ト回路からの逆相リファレンス電圧分だけレベルシフト
された逆相出力電圧とを比較する複数個の比較器と、 前記比較器からの比較出力をラッチするラッチ回路と、 前記ラッチ回路からの出力に基づきデジタル信号を出力
するエンコーダーと、 前記複数個の比較器に対して、それぞれ異なる複数個の
正相リファレンス電圧と逆相リファレンス電圧とを供給
するリファレンス電圧発生回路と、 前記T/H回路、比較器、およびラッチ回路に対して、
クロック信号を供給するタイミング発生回路とを備える
A/D変換器において、 前記比較器は、請求項10ないし請求項15のいずれか
1項に記載の比較器であることを特徴とするA/D変換
器。
17. A T / H circuit for sampling a differential analog input signal at a predetermined timing, a positive-phase output voltage from the T / H circuit for a positive-phase reference voltage, and a signal from the T / H circuit. A level shift circuit for level-shifting the negative-phase output voltage by the negative-phase reference voltage, a positive-phase output voltage level-shifted by the positive-phase reference voltage from the level shift circuit, and a negative-phase reference from the level shift circuit A plurality of comparators for comparing the inverted output voltage level-shifted by the voltage, a latch circuit for latching a comparison output from the comparator, and an encoder for outputting a digital signal based on an output from the latch circuit And supplying a plurality of different positive-phase reference voltages and different negative-phase reference voltages to the plurality of comparators. A reference voltage generating circuit for the T / H circuit for a comparator, and a latch circuit,
An A / D converter comprising a timing generation circuit for supplying a clock signal, wherein the comparator is the comparator according to any one of claims 10 to 15. converter.
【請求項18】 前記レベルシフト回路は、ダイオード
接続された一対のトランジスタを負荷回路として共用す
る第1および第2の差動増幅器であって、第1の入力端
子に正相出力電圧が印加され、第2の入力端子に正相リ
ファレンス電圧が印加される第1の差動増幅器、および
第1の入力端子に逆相リファレンス電圧が印加され、第
2の入力端子に逆相出力電圧が印加される第2の差動増
幅器で構成されることを特徴とする請求項17に記載の
A/D変換器。
18. The level shift circuit is a first and a second differential amplifier sharing a pair of diode-connected transistors as a load circuit, wherein a positive-phase output voltage is applied to a first input terminal. A first differential amplifier having a positive-phase reference voltage applied to a second input terminal, a negative-phase reference voltage applied to a first input terminal, and a negative-phase output voltage applied to a second input terminal. 18. The A / D converter according to claim 17, comprising a second differential amplifier.
【請求項19】 前記ラッチ回路は、縦続接続されたカ
スコードラッチ回路、RTZラッチ回路、およびNOR
ラッチ回路で構成されること特徴とする請求項16ない
し請求項18のいずれか1項に記載のA/D変換器。
19. The cascode latch circuit, an RTZ latch circuit, and a NOR circuit connected in cascade.
19. The A / D converter according to claim 16, comprising a latch circuit.
【請求項20】 A/D変換器を備える半導体集積回路
装置であって、 前記A/D変換器は、請求項16ないし請求項19のい
ずれか1項に記載のA/D変換器であることを特徴とす
る半導体集積回路装置。
20. A semiconductor integrated circuit device provided with an A / D converter, wherein the A / D converter is the A / D converter according to any one of claims 16 to 19. A semiconductor integrated circuit device characterized by the above-mentioned.
【請求項21】 デジタル信号を記録する記憶媒体と、 前記記憶媒体にデジタル信号を記憶する書き込み手段
と、 前記記録媒体からデジタル信号を読み出す読出し手段と
を具備する記憶装置であって、 前記読出し手段は、前記記録媒体から読み出したアナロ
グ信号を、デジタル信号に変換するA/D変換器を有す
る記憶装置において、 前記A/D変換器は、請求項16ないし請求項19のい
ずれか1項に記載のA/D変換器であることを特徴とす
る記憶装置。
21. A storage device comprising: a storage medium for recording a digital signal; writing means for storing the digital signal in the storage medium; and reading means for reading the digital signal from the recording medium, wherein the reading means 20. A storage device having an A / D converter for converting an analog signal read from the recording medium into a digital signal, wherein the A / D converter is any one of claims 16 to 19. A storage device characterized in that it is an A / D converter.
【請求項22】 前記読出し手段は、PR方式の等化器
と、A/D変換器と、最尤復号方式の復号化器とを有す
ることを特徴とする請求項21に記載の記憶装置。
22. The storage device according to claim 21, wherein said reading means includes a PR system equalizer, an A / D converter, and a maximum likelihood decoding system decoder.
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