JP2001189647A - Charge amount comparing circuit - Google Patents

Charge amount comparing circuit

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JP2001189647A
JP2001189647A JP37729799A JP37729799A JP2001189647A JP 2001189647 A JP2001189647 A JP 2001189647A JP 37729799 A JP37729799 A JP 37729799A JP 37729799 A JP37729799 A JP 37729799A JP 2001189647 A JP2001189647 A JP 2001189647A
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circuit
charge amount
input
buffer
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Toshihiro Kato
俊弘 加藤
Tomohiro Hayashi
朋広 林
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NEC Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charge amount comparing circuit, with which a charge amount can be accurately compared, without limiting an input signal nor being affected by a design error caused by the characteristic difference of the circuit or the like and ON current or transistor characteristics to be changed by a power source or temperature caused by the influence of process dispersion or operating environment and further, a time resolution or voltage resolution can be sensitively compared regardless of an operating frequency concerning the change point of a logical value based on the voltage of capacitance. SOLUTION: This circuit is provided with P channel transistors 14a and 14b and N channel transistors 16a and 16b for supplying electric charges corresponding to signals inputted to input terminals 10a, 12a, 10b and 12b, capacitors 18a and 18b for storing the electric charges supplied from the P channel transistors 16a and 16b and the N channel transistors 16a and 16b, and NAND circuits 20a and 20b for receiving the output voltages of the capacitors 18a and 18b.

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、電荷量比較回路に
係り、特に半導体集積回路等のディジタル回路を伝搬す
るディジタル信号の総電荷量を比較する電荷量比較回路
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charge amount comparison circuit, and more particularly to a charge amount comparison circuit for comparing the total charge amount of a digital signal propagating through a digital circuit such as a semiconductor integrated circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】PLL(Phase Locked L
oop)回路やA/Dコンバーター等の回路において
は、2つ以上のディジタル信号に対して、一定時間内に
出力又は入力された総電荷量を比較することが行われる
従来の電荷量比較回路は、一般的に図11に示す構成の
回路である。図11は、従来の電荷量比較回路の構成を
示す回路図である。図11に示したように、従来の電荷
量比較回路は、Pチャネルトランジスタ52、Nチャネ
ルトランジスタ53、コンデンサ54、及びインバータ
回路55を備える。
2. Description of the Related Art PLL (Phase Locked L)
In a circuit such as an (op) circuit or an A / D converter, a conventional charge amount comparison circuit in which two or more digital signals are compared with the total charge amount output or input within a fixed time is used. Is a circuit generally having the configuration shown in FIG. FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional charge amount comparison circuit. As shown in FIG. 11, the conventional charge amount comparison circuit includes a P-channel transistor 52, an N-channel transistor 53, a capacitor 54, and an inverter circuit 55.

【0003】上記Pチャネルトランジスタ52、Nチャ
ネルトランジスタ53のゲート電極は入力端50及び入
力端51にそれぞれ接続され、Pチャネルトランジスタ
52のソース電極は電源VDDに接続され、Pチャネル
トランジスタ52のドレイン電極とNチャネルトランジ
スタ53のソース電極とが接続され、Nチャネルトラン
ジスタ53のドレイン電極が接地されている。
The gate electrodes of the P-channel transistor 52 and the N-channel transistor 53 are connected to the input terminal 50 and the input terminal 51, respectively. The source electrode of the P-channel transistor 52 is connected to the power supply VDD, and the drain electrode of the P-channel transistor 52. And the source electrode of the N-channel transistor 53 are connected, and the drain electrode of the N-channel transistor 53 is grounded.

【0004】Pチャネルトランジスタ52のドレイン電
極とNチャネルトランジスタ53のソース電極との接続
点C50には、コンデンサの一方の電極及びインバータ
回路55の入力端が接続されている。そして、インバー
タ回路55の出力端は出力端56に接続されている。
A connection point C50 between the drain electrode of the P-channel transistor 52 and the source electrode of the N-channel transistor 53 is connected to one electrode of a capacitor and an input terminal of an inverter circuit 55. The output terminal of the inverter circuit 55 is connected to the output terminal 56.

【0005】次に、図12を参照しつつ、図11に示し
た従来の電荷量比較回路の動作について説明する。図1
2は、従来の電荷量比較回路の各部の信号波形を示すタ
イミングチャートである。図12に示したように、入力
端51の入力信号の値を一定の値、例えば0[V]に設
定し、入力端50から図12に示した入力信号IN10
を入力すると、Nチャネルトランジスタ53はオフ状態
を維持し、Pチャネルトランジスタ52が入力信号IN
10に応じてスイッチング動作を行う。Pチャネルトラ
ンジスタ52がオン状態であるときに、電源VDDから
Pチャネルトランジスタ52を介して電荷がコンデンサ
54に蓄積される。コンデンサ54における電荷の蓄積
量が少なく、コンデンサ54の出力電圧V50、即ちイ
ンバータ回路55の入力電圧が低いときには、インバー
タ回路55の出力がH(ハイ)レベルとはならない。
Next, the operation of the conventional charge amount comparison circuit shown in FIG. 11 will be described with reference to FIG. FIG.
2 is a timing chart showing signal waveforms of various parts of the conventional charge amount comparison circuit. As shown in FIG. 12, the value of the input signal at the input terminal 51 is set to a constant value, for example, 0 [V], and the input signal IN10 shown in FIG.
, The N-channel transistor 53 maintains the off state, and the P-channel transistor 52
A switching operation is performed in accordance with 10. When the P-channel transistor 52 is in the ON state, charge is accumulated in the capacitor 54 from the power supply VDD via the P-channel transistor 52. When the amount of charge stored in the capacitor 54 is small and the output voltage V50 of the capacitor 54, that is, the input voltage of the inverter circuit 55 is low, the output of the inverter circuit 55 does not become H (high) level.

【0006】上述のスイッチング動作を繰り返すと、コ
ンデンサ54に蓄積される電荷量が増え、図12に示し
たように、インバータ回路55の入力電圧が除々に高く
なる。インバータ回路55の入力電圧がある電圧以上に
高くなると、インバータ回路55の出力信号OUT10
はL(ロー)レベルとなる。インバータ回路55の出力
がローとなった時点において所定の電荷量が入力端50
から入力されたことが分かる。
When the above switching operation is repeated, the amount of charge stored in the capacitor 54 increases, and the input voltage of the inverter circuit 55 gradually increases as shown in FIG. When the input voltage of the inverter circuit 55 becomes higher than a certain voltage, the output signal OUT10 of the inverter circuit 55
Becomes the L (low) level. When the output of the inverter circuit 55 becomes low, a predetermined amount of electric charge is
It can be seen that the input has been made.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図11に示
した従来の電荷量比較回路においては、入力されるディ
ジタル信号の位相を比較したい場合、図11に示すよう
に、予め、片方の入力端の電圧が必ず固定値にしなけれ
ばならないという制約があるという問題があった。その
理由は入力端50及び入力端51の両方からディジタル
信号を入力すると、Pチャネルトランジスタ52とNチ
ャネルトランジスタ53が同時にオン状態となり不定値
をとってしまうため、誤動作する可能性があるからであ
る。
In the conventional charge amount comparison circuit shown in FIG. 11, when it is desired to compare the phases of input digital signals, as shown in FIG. There is a problem in that there is a restriction that the voltage of the must always be a fixed value. The reason is that, when a digital signal is input from both the input terminal 50 and the input terminal 51, the P-channel transistor 52 and the N-channel transistor 53 are simultaneously turned on and have an indefinite value, which may cause a malfunction. .

【0008】また、入力信号IN10はPチャネルトラ
ンジスタ52に、入力信号IN20はNチャネルトラン
ジスタ53に入力されるため、トランジスタ特性のばら
つきが比較誤差となる。更に、プロセスばらつきによっ
て、トランジスタ特性、コンデンサの容量、及びコンデ
ンサの出力電圧V50が入力されるインバータ回路55
の閾値電圧等が変わるため、これらは全て比較誤差とな
るという欠点がある。
Further, since the input signal IN10 is input to the P-channel transistor 52 and the input signal IN20 is input to the N-channel transistor 53, variations in transistor characteristics cause a comparison error. Further, due to process variations, the inverter circuit 55 to which the transistor characteristics, the capacitance of the capacitor, and the output voltage V50 of the capacitor are input.
Have a drawback that they all result in a comparison error.

【0009】また、Nチャネルトランジスタ53の性能
が良く、Pチャネルトランジスタ52の性能が悪いと、
出力信号OUT1はハイレベルになり易く、ローレベル
になりにくくなるため、比較結果がずれることになると
いう欠点がある。また、コンデンサ54の容量が大きく
なるとコンデンサ54の出力電圧が通常より閾値電圧付
近で止まるため、ノイズ等で容易に誤動作するという欠
点がある。更に、インバータ回路55の閾値電圧が変わ
ると、比較結果がずれることになるという欠点がある。
When the performance of the N-channel transistor 53 is good and the performance of the P-channel transistor 52 is bad,
Since the output signal OUT1 tends to be at a high level and is unlikely to be at a low level, there is a disadvantage that the comparison result is shifted. Further, when the capacitance of the capacitor 54 becomes large, the output voltage of the capacitor 54 stops near the threshold voltage as compared with the normal case. Further, when the threshold voltage of the inverter circuit 55 changes, there is a disadvantage that the comparison result is shifted.

【0010】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、入力信号の制約がなく、また、Pチャネルトラ
ンジスタ及びNチャネルトランジスタの特性差異等によ
る設計誤差、プロセスばらつきや動作環境の影響による
電源、温度により変化するオン電流、トランジスタ特性
の影響を受けることなく、精度良く電荷量を比較し、更
にキャパシタンスの電圧による論理値の変化点を動作周
波数と無関係に、且つ時間分解能や電圧分解能等を感度
良く比較することができる電荷量比較回路を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, has no restrictions on input signals, and has a design error due to a characteristic difference between a P-channel transistor and an N-channel transistor, a process variation, and an influence of an operating environment. Accurately compares the amount of charge without being affected by the power supply, on-current that changes with temperature, and transistor characteristics.Furthermore, the change point of the logical value due to the voltage of the capacitance is independent of the operating frequency, and the time resolution, voltage resolution, etc. It is an object of the present invention to provide a charge amount comparison circuit capable of comparing the charge amount with high sensitivity.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、入力端に入力される信号に応じて電荷を
供給する電荷供給手段と、前記電荷供給手段から供給さ
れる電荷を蓄積する第1電荷蓄積手段と、前記電荷供給
手段から供給される電荷を蓄積する第2電荷蓄積手段
と、前記第1電荷蓄積手段及び第2電荷蓄積手段の出力
電圧を入力するフリップフロップとを具備することを特
徴としている。また、本発明は、前記第1電荷蓄積手段
と前記フリップフロップとの間に設けられ、前記第1電
荷蓄積手段の出力電圧に対する閾値を定める第1バッフ
ァ手段と、前記第2電荷蓄積手段と前記フリップフロッ
プとの間に設けられ、前記第2電荷蓄積手段の出力電圧
に対する閾値を定める第2バッファ手段とを具備するこ
とを特徴としている。また、本発明は、前記第1バッフ
ァ手段と並列に設けられ、前記第1バッファ手段の閾値
と異なる値に設定された閾値を有する少なくとも1つの
第3バッファ手段と、前記第2バッファ手段と並列に設
けられ、前記第2バッファ手段の閾値と異なる値に設定
された閾値を有する少なくとも1つの第4バッファ手段
と、前記第1バッファ手段又は前記第3バッファ手段、
及び前記第2バッファ手段又は前記第4バッファ手段を
選択する選択手段とを具備することを特徴としている。
ここで、本発明は、前記フリップフロップが、2つのN
AND回路からなり、一方の出力端を他方のNAND回
路の入力端に接続されてなることを特徴としている。ま
た、本発明は、電荷を蓄積する第1及び第2電荷蓄積手
段と、入力端に入力される信号に応じて前記第1及び第
2電荷蓄積手段に蓄積された電荷を放電させる放電手段
と、前記第1電荷蓄積手段及び第2電荷蓄積手段の出力
電圧を入力するフリップフロップとを具備することを特
徴としている。この発明は、前記フリップフロップが、
2つのNOR回路からなり、一方の出力端を他方のNA
ND回路の入力端に接続されてなることを特徴としてい
る。また、本発明は、前記電荷供給手段の前段に設けら
れ、前記入力端に入力される信号の位相を比較する位相
比較手段を備えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention provides a charge supply means for supplying charge according to a signal input to an input terminal, and a charge supply means for supplying charge from the charge supply means. A first charge storage means for storing, a second charge storage means for storing charge supplied from the charge supply means, and a flip-flop for inputting output voltages of the first charge storage means and the second charge storage means. It is characterized by having. Further, the present invention is provided between the first charge storage means and the flip-flop, wherein the first buffer means determines a threshold value for an output voltage of the first charge storage means, the second charge storage means, A second buffer unit provided between the flip-flop and a threshold for the output voltage of the second charge storage unit. The present invention also provides at least one third buffer unit provided in parallel with the first buffer unit and having a threshold value set to a value different from the threshold value of the first buffer unit, and in parallel with the second buffer unit. At least one fourth buffer means having a threshold set to a value different from the threshold of the second buffer means; and the first buffer means or the third buffer means;
And selecting means for selecting the second buffer means or the fourth buffer means.
Here, according to the present invention, the flip-flop comprises two N
It is characterized by comprising an AND circuit and having one output terminal connected to the input terminal of the other NAND circuit. The present invention also provides first and second charge storage means for storing charge, and discharge means for discharging the charge stored in the first and second charge storage means in response to a signal input to an input terminal. And a flip-flop for inputting output voltages of the first charge storage means and the second charge storage means. The present invention provides the flip-flop,
It consists of two NOR circuits, and one output terminal is connected to the other NA
It is characterized in that it is connected to the input terminal of the ND circuit. Further, the present invention is characterized in that it is provided with a phase comparison means provided before the charge supply means and for comparing the phase of a signal inputted to the input terminal.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態による電荷量比較回路について詳細に説明する。 〔第1実施形態〕図1は、本発明の第1実施形態による
電荷量比較回路の構成を示す図である。図1に示したよ
うに、本発明の第1実施形態による電荷量比較回路は、
Pチャネルトランジスタ14a、Nチャネルトランジス
タ16a、及びコンデンサ18aからなる第1回路と、
Pチャネルトランジスタ14b、Nチャネルトランジス
タ16b、及びコンデンサ18bからなる第2回路とを
有する。また、NAND回路20a及びNAND回路2
0bを有する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a charge comparison circuit according to an embodiment of the present invention; [First Embodiment] FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a charge amount comparison circuit according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the charge amount comparison circuit according to the first embodiment of the present invention includes:
A first circuit including a P-channel transistor 14a, an N-channel transistor 16a, and a capacitor 18a;
A second circuit including a P-channel transistor 14b, an N-channel transistor 16b, and a capacitor 18b. Further, the NAND circuit 20a and the NAND circuit 2
0b.

【0013】上記第1回路におけるPチャネルトランジ
スタ14a、Nチャネルトランジスタ16aのゲート電
極は入力端10a及び入力端12aにそれぞれ接続さ
れ、Pチャネルトランジスタ14aのソース電極は電源
VDDに接続され、Pチャネルトランジスタ14aのド
レイン電極とNチャネルトランジスタ16aのソース電
極とが接続され、Nチャネルトランジスタ16aのドレ
イン電極が接地されている。
In the first circuit, the gate electrodes of the P-channel transistor 14a and the N-channel transistor 16a are connected to the input terminals 10a and 12a, respectively, and the source electrode of the P-channel transistor 14a is connected to the power supply VDD. The drain electrode of the N-channel transistor 16a is connected to the drain electrode of the N-channel transistor 16a, and the drain electrode of the N-channel transistor 16a is grounded.

【0014】Pチャネルトランジスタ14aのドレイン
電極とNチャネルトランジスタ16aのソース電極との
接続点C10には、コンデンサ18aの一方の電極及び
NAND回路20aの一方の入力端が接続されている。
そして、NAND回路20aの出力端は出力端22aに
接続されている。
A connection point C10 between the drain electrode of the P-channel transistor 14a and the source electrode of the N-channel transistor 16a is connected to one electrode of a capacitor 18a and one input terminal of a NAND circuit 20a.
The output terminal of the NAND circuit 20a is connected to the output terminal 22a.

【0015】同様に、上記第2回路におけるPチャネル
トランジスタ14b、Nチャネルトランジスタ16bの
ゲート電極は入力端10b及び入力端12bにそれぞれ
接続され、Pチャネルトランジスタ14bのソース電極
は電源VDDに接続され、Pチャネルトランジスタ14
bのドレイン電極とNチャネルトランジスタ16bのソ
ース電極とが接続され、Nチャネルトランジスタ16b
のドレイン電極が接地されている。
Similarly, the gate electrodes of the P-channel transistor 14b and the N-channel transistor 16b in the second circuit are connected to the input terminals 10b and 12b, respectively, and the source electrode of the P-channel transistor 14b is connected to the power supply VDD. P-channel transistor 14
b is connected to the source electrode of the N-channel transistor 16b.
Are grounded.

【0016】Pチャネルトランジスタ14bのドレイン
電極とNチャネルトランジスタ16bのソース電極との
接続点C20には、コンデンサ18bの一方の電極及び
NAND回路20bの一方の入力端が接続されている。
そして、NAND回路20bの出力端は出力端22bに
接続されている。上記NAND回路20aの出力端は、
NAND回路20bの他方の入力端に接続され、NAN
D回路20bの出力端は、NAND回路20aの他方の
入力端に接続されることにより、フリップフロップを構
成している。
A connection point C20 between the drain electrode of the P-channel transistor 14b and the source electrode of the N-channel transistor 16b is connected to one electrode of the capacitor 18b and one input terminal of the NAND circuit 20b.
The output terminal of the NAND circuit 20b is connected to the output terminal 22b. The output terminal of the NAND circuit 20a is:
NAN is connected to the other input terminal of the NAND circuit 20b.
The output terminal of the D circuit 20b is connected to the other input terminal of the NAND circuit 20a to form a flip-flop.

【0017】上記構成における本発明の第1実施形態に
よる電荷量比較回路の動作原理は、比較したい信号に対
して、供給される電荷量を2個のコンデンサ18a,1
8bに蓄え、そのコンデンサ18a,18bの出力電圧
V10,V12をフリップフロップで受け、2個のコン
デンサ18a,18bに蓄えられる電荷量が増加して先
に、閾値電圧を超えた方のデータを保持することにより
電荷量を比較する。
The operation principle of the charge amount comparison circuit according to the first embodiment of the present invention in the above configuration is as follows. For a signal to be compared, the supplied charge amount is determined by the two capacitors 18a and 18a.
8b, the output voltages V10 and V12 of the capacitors 18a and 18b are received by a flip-flop, and the data which exceeds the threshold voltage before the amount of charge stored in the two capacitors 18a and 18b increases and is held. To compare the charge amounts.

【0018】次に、本発明の第1実施形態による電荷量
比較回路の動作について詳細に説明する。図2は、本発
明の第1実施形態による電荷量比較回路の各部の信号波
形を示すタイミングチャートである。まず、入力端10
a,12a,10b,12bからハイレベル(電源VD
Dの電圧)の信号を入力することにより、Pチャネルト
ランジスタ14a及びPチャネルトランジスタ14bは
オフ状態となり、Nチャネルトランジスタ16a及びN
チャネルトランジスタ16bはオン状態となる。この状
態になると、接続点C10及び接続点C20の電位は接
地電位とほぼ等しくなり、コンデンサ18a及びコンデ
ンサ18bに蓄積されていた電荷が放電され、コンデン
サ18a,18bの出力電圧V10,V12はローレベ
ル、即ち0になる。その結果、NAND回路20aの一
方の入力端及びNAND回路20bの一方の入力端に
は、ローレベルの信号が入力される。その結果、出力端
22a及び出力端22bからはハイレベルの信号が出力
される。
Next, the operation of the charge amount comparison circuit according to the first embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 2 is a timing chart showing signal waveforms of various parts of the charge amount comparison circuit according to the first embodiment of the present invention. First, input terminal 10
a, 12a, 10b, 12b to high level (power supply VD
D signal), the P-channel transistor 14a and the P-channel transistor 14b are turned off, and the N-channel transistors 16a and N
The channel transistor 16b is turned on. In this state, the potentials of the connection points C10 and C20 become substantially equal to the ground potential, the electric charges stored in the capacitors 18a and 18b are discharged, and the output voltages V10 and V12 of the capacitors 18a and 18b become low level. That is, it becomes 0. As a result, a low-level signal is input to one input terminal of the NAND circuit 20a and one input terminal of the NAND circuit 20b. As a result, a high-level signal is output from the output terminals 22a and 22b.

【0019】次に、入力端12a,12bからローレベ
ルの入力信号IN2及び入力信号IN4をそれぞれ入力
し、入力端10a及び入力端10bから比較対象の入力
信号IN1及び入力信号IN3を入力する。入力端12
a,12bからはローレベルの入力信号IN2,IN4
が入力されているので、Nチャネルトランジスタ16a
及びNチャネルトランジスタ16bはオフ状態となり、
Pチャネルトランジスタ14a及びPチャネルトランジ
スタ14bが入力信号IN1及び入力信号IN3によっ
てそれぞれスイッチングされる。Pチャネルトランジス
タ14aがオン状態の間はコンデンサ18aに電荷が蓄
積され、Pチャネルトランジスタ14bがオン状態の間
はコンデンサ18bに電荷が蓄積される。
Next, low-level input signals IN2 and IN4 are input from the input terminals 12a and 12b, respectively, and input signals IN1 and IN3 to be compared are input from the input terminals 10a and 10b. Input terminal 12
a and 12b output low-level input signals IN2 and IN4.
, The N-channel transistor 16a
And the N-channel transistor 16b is turned off,
The P-channel transistor 14a and the P-channel transistor 14b are switched by the input signal IN1 and the input signal IN3, respectively. While the P-channel transistor 14a is on, charge is accumulated in the capacitor 18a, and while the P-channel transistor 14b is on, charge is accumulated on the capacitor 18b.

【0020】上述のスイッチング動作を繰り返すと、コ
ンデンサ18a及びコンデンサ18bに蓄積される電荷
量が増え、図2に示すようにコンデンサ18aの出力電
圧V10及びコンデンサ18bの出力電圧V12が蓄積
された電荷量に比例して除々に高くなる。コンデンサ1
8a,18bの出力電圧V10,V12はNAND回路
20aの一方の入力端及びNAND回路20bの他方の
入力端に入力されているため、例えばコンデンサ18b
の出力電圧V12がNAND回路20bの閾電圧値以上
になるよりも先にコンデンサ18aの出力電圧V10が
NAND回路20aの閾電圧値以上となった場合には、
NAND回路20aの出力はローレベルとなり、出力端
22aからローレベルの信号が出力される。
When the above-described switching operation is repeated, the amount of charge stored in the capacitors 18a and 18b increases, and the amount of charge stored in the output voltage V10 of the capacitor 18a and the output voltage V12 of the capacitor 18b as shown in FIG. Gradually increases in proportion to. Capacitor 1
Since the output voltages V10 and V12 of 8a and 18b are input to one input terminal of the NAND circuit 20a and the other input terminal of the NAND circuit 20b, for example, the capacitor 18b
When the output voltage V10 of the capacitor 18a becomes higher than the threshold voltage of the NAND circuit 20a before the output voltage V12 of the NAND circuit 20b becomes higher than the threshold voltage of the NAND circuit 20b,
The output of the NAND circuit 20a becomes low level, and a low level signal is output from the output terminal 22a.

【0021】上記の例において、コンデンサ18aの出
力電圧V10がNAND回路20aの閾電圧値以上にな
った後、コンデンサ18bの出力電圧V12がNAND
回路20bの閾電圧値以上になっても、NAND回路2
0aの出力端からはローレベルの信号が出力されてお
り、この信号がNAND回路20bの他方の入力端に入
力されているので、出力端22aからはローレベルの信
号が出力され、出力端22bからはハイレベルの信号が
出力される。尚、入力端12a,12bからハイレベル
の信号を入力すると、図1に示した回路は初期状態、つ
まりコンデンサ18a及びコンデンサ18bに電荷が蓄
積されておらず、出力電圧V10,V12はローレベ
ル、即ち0になり、出力端22a,22bからはハイレ
ベルの信号が出力される状態となる。
In the above example, after the output voltage V10 of the capacitor 18a becomes equal to or higher than the threshold voltage of the NAND circuit 20a, the output voltage V12 of the
Even if the voltage exceeds the threshold voltage of the circuit 20b, the NAND circuit 2
0a outputs a low-level signal, and this signal is input to the other input terminal of the NAND circuit 20b. Therefore, a low-level signal is output from the output terminal 22a, and the output terminal 22b Outputs a high-level signal. When a high-level signal is input from the input terminals 12a and 12b, the circuit shown in FIG. 1 is in the initial state, that is, no charge is accumulated in the capacitors 18a and 18b, and the output voltages V10 and V12 are low. That is, it becomes 0, and a state in which a high-level signal is output from the output terminals 22a and 22b is established.

【0022】以上説明したように、本実施形態において
は、電荷量の蓄積による出力電圧V10,V12が所定
の値(NAND回路20a,20bの閾電圧値)を先に
越えた方を知ることができるので、結果として入力端1
0a又は入力端10bに入力される入力信号の何れが電
荷量を多いかということを知ることができる。
As described above, in the present embodiment, it is known that the output voltages V10 and V12 due to the accumulation of the charge amount exceed the predetermined values (threshold voltage values of the NAND circuits 20a and 20b) first. Input terminal 1
It is possible to know which of the input signal 0a or the input signal input to the input terminal 10b has the larger charge amount.

【0023】〔第2実施形態〕次に、本発明の第2実施
形態による電荷量比較回路について詳細に説明する。図
3は、本発明の第2実施形態による電荷量比較回路の構
成を示す図であり、図1に示した本発明の第1実施形態
による電荷量比較回路の部材と同一部材には同一の符号
を付し、その説明を省略する。図3に示した本発明の第
2実施形態による電荷量比較回路が図1に示した本発明
の第1実施形態による電荷量比較回路と異なる点は、接
続点C10にインバータ回路25aの入力端を接続し、
入力端がインバータ回路25aの出力端と接続されたイ
ンバータ回路26aを更に設け、このインバータ回路2
6aの出力端をNAND回路20aの一方の入力端に接
続し、更にインバータ回路25a,26aと同様のイン
バータ回路25b,26bを、接続点C20と、NAN
D回路20bの一方の入力端に接続した点である。
[Second Embodiment] Next, a charge amount comparison circuit according to a second embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the charge amount comparison circuit according to the second embodiment of the present invention. The same members as those of the charge amount comparison circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The reference numerals are used and the description is omitted. The difference between the charge amount comparison circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 3 and the charge amount comparison circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is that a connection point C10 is connected to the input terminal of the inverter circuit 25a. And connect
An inverter circuit 26a having an input terminal connected to the output terminal of the inverter circuit 25a is further provided.
6a is connected to one input terminal of the NAND circuit 20a, and inverter circuits 25b and 26b similar to the inverter circuits 25a and 26a are further connected to a connection point C20 and NAN.
This is a point connected to one input terminal of the D circuit 20b.

【0024】図4は、図3に示した第2実施形態におけ
る電荷量比較回路の各部の信号波形を示すタイミングチ
ャートである。図3に示した電荷量比較回路は、図1に
示した電荷量比較回路の動作とほぼ同様であるが、イン
バータ回路25a,25b,2a,26bを備えること
により、NAND回路20a,20bに入力される信号
を整形している。
FIG. 4 is a timing chart showing signal waveforms at various parts of the charge amount comparison circuit according to the second embodiment shown in FIG. The charge amount comparison circuit shown in FIG. 3 is substantially the same as the operation of the charge amount comparison circuit shown in FIG. 1, but includes inverter circuits 25a, 25b, 2a, and 26b, so that input to NAND circuits 20a and 20b is performed. The signal is shaped.

【0025】つまり、図4に示したように、コンデンサ
18aの出力電圧が徐々に高くなっていくと、時刻t1
において、インバータ回路26aの出力信号V14がハ
イレベルとなり、その結果出力端22aから出力される
信号がローレベルとなる。また、コンデンサ18bの出
力電圧が徐々に高くなっていくと、時刻t2において、
インバータ回路26bの出力信号V16がハイレベルと
なるが、NAND回路20a,20bからなるフリップ
フロップの特性から、出力端22a,22bから出力さ
れる信号のレベルに変化はない。
That is, as shown in FIG. 4, when the output voltage of the capacitor 18a gradually increases, at time t1
In this case, the output signal V14 of the inverter circuit 26a goes high, and as a result, the signal output from the output terminal 22a goes low. When the output voltage of the capacitor 18b gradually increases, at time t2,
Although the output signal V16 of the inverter circuit 26b becomes high level, the level of the signal output from the output terminals 22a and 22b does not change due to the characteristics of the flip-flop including the NAND circuits 20a and 20b.

【0026】本実施形態においては、インバータ回路2
5a,26a,25b,26bを設け、NAND回路2
0a,20bに入力される信号を整形しているため、ノ
イズ等による誤動作を防止することができる。また、本
実施形態においては、インバータ回路を構成するPチャ
ネルトランジスタ及びNチャネルトランジスタの特性比
を変えておくことにより、閾値電圧を変えることがで
き、コンデンサ18a,18bの容量の大きさやインバ
ータ回路25a,26a,25b,26bの閾値を変え
ることにより、出力電圧V10,V12がインバータ回
路25a,26a,25b,26bの閾値を越えるまで
の時間を制御することができる。
In this embodiment, the inverter circuit 2
5a, 26a, 25b, and 26b, and the NAND circuit 2
Since the signals input to 0a and 20b are shaped, malfunction due to noise or the like can be prevented. Further, in the present embodiment, the threshold voltage can be changed by changing the characteristic ratio of the P-channel transistor and the N-channel transistor forming the inverter circuit, and the magnitude of the capacitance of the capacitors 18a and 18b and the inverter circuit 25a , 26a, 25b, 26b, it is possible to control the time until the output voltages V10, V12 exceed the threshold values of the inverter circuits 25a, 26a, 25b, 26b.

【0027】〔第3実施形態〕次に、本発明の第3実施
形態による電荷量比較回路について詳細に説明する。図
5は、本発明の第3実施形態による電荷量比較回路の構
成を示す図であり、図1及び図3に示した本発明の第
1、第2実施形態による電荷量比較回路の部材と同一部
材には同一の符号を付し、その説明を省略する。図5に
示した本発明の第3実施形態による電荷量比較回路が図
3に示した本発明の第2実施形態による電荷量比較回路
と異なる点は、図3に示したインバータ回路25a,2
6aと並列にインバータ回路27a,28aを設け、イ
ンバータ回路25b,26bと並列にインバータ回路2
7b,28bを設け、更にインバータ回路26a,28
aとNAND回路20aとの間にセレクタ回路29aを
設け、インバータ回路26b,28bとNAND回路2
0bとの間にセレクタ回路29bを設けた点である。
[Third Embodiment] Next, a charge amount comparison circuit according to a third embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the charge amount comparison circuit according to the third embodiment of the present invention. The components of the charge amount comparison circuit according to the first and second embodiments of the present invention shown in FIGS. The same members are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference between the charge amount comparison circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 5 and the charge amount comparison circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 3 is that the inverter circuits 25a and 25 shown in FIG.
6a are provided in parallel with the inverter circuits 27a and 28a, and the inverter circuit 2 is provided in parallel with the inverter circuits 25b and 26b.
7b and 28b, and inverter circuits 26a and 28
a and a NAND circuit 20a, a selector circuit 29a is provided between the inverter circuits 26b and 28b and the NAND circuit 2a.
0b is provided with the selector circuit 29b.

【0028】上記インバータ回路27a,28aの閾値
は、インバータ回路25a,26aの閾値と異なる値に
設定され、インバータ回路27b,28bの閾値は、イ
ンバータ回路25b,26bの閾値と異なる値に設定さ
れている。また、セレクタ回路29a,29bは選択信
号入力端30から入力される選択信号に基づいて、イン
バータ回路25a,26a又はインバータ回路27a,
28a、及びインバータ回路25b,26b又はインバ
ータ回路27b,28bを選択する。
The threshold values of the inverter circuits 27a and 28a are set to values different from the threshold values of the inverter circuits 25a and 26a, and the threshold values of the inverter circuits 27b and 28b are set to values different from the threshold values of the inverter circuits 25b and 26b. I have. In addition, the selector circuits 29a and 29b, based on the selection signal input from the selection signal input terminal 30, provide the inverter circuit 25a or 26a or the inverter circuit 27a,
28a and the inverter circuits 25b and 26b or the inverter circuits 27b and 28b.

【0029】本実施形態においては、セレクタ回路29
a及びセレクタ回路29bにより、異なる閾値を有する
インバータ回路25a,26a又はインバータ回路27
a,28a、及びインバータ回路25b,26b又はイ
ンバータ回路27b,28bを選択しているので、NA
ND回路20a,20bに入力する出力信号V18,V
20のタイミングを変えることができる。尚、インバー
タ回路25a,26a及びインバータ回路25b,26
bに並列に設けられるインバータ回路の並列数は任意で
よい。
In this embodiment, the selector circuit 29
a and the selector circuit 29b, the inverter circuits 25a and 26a or the inverter circuits 27 having different thresholds.
a and 28a and the inverter circuits 25b and 26b or the inverter circuits 27b and 28b are selected.
Output signals V18, V input to ND circuits 20a, 20b
20 timings can be changed. The inverter circuits 25a and 26a and the inverter circuits 25b and 26
The number of inverter circuits provided in parallel with b may be arbitrary.

【0030】例えば、入力端10a及び入力端10b各
々から入力される入力信号IN1,IN3に対してコン
デンサ18a,18bへ流れ込む電流が少なく、しかも
インバータ回路インバータ回路25a,26a及びイン
バータ回路25b,26bの閾値が高い場合には、出力
電圧V18,V20がともにローレベルからハイレベル
に変化しない場合が発生する。このような場合には、閾
値が低く設定された27a,28a及びインバータ回路
27b,28bを選択し、電荷量比較回路を動作させる
ことができる。図6は、図5に示した第3実施形態にお
ける電荷量比較回路の各部の信号波形を示すタイミング
チャートである。図6中の出力電圧V18と図4中の出
力電圧V14、及び図6中の出力電圧V20と図4中の
出力電圧V16を比較すると、ハイレベルに切り替わる
タイミングは図6に示した出力電圧V18,V20の方
が早くなっている。
For example, with respect to the input signals IN1 and IN3 input from the input terminals 10a and 10b, respectively, the current flowing into the capacitors 18a and 18b is small, and the inverter circuits 25a and 26a and the inverter circuits 25b and 26b When the threshold value is high, a case occurs in which the output voltages V18 and V20 do not change from the low level to the high level. In such a case, the charge amount comparison circuit can be operated by selecting the inverters 27b and 28b and the inverter circuits 27b and 28b whose threshold values are set low. FIG. 6 is a timing chart showing signal waveforms at various parts of the charge amount comparison circuit according to the third embodiment shown in FIG. Comparing the output voltage V18 in FIG. 6 with the output voltage V14 in FIG. 4, and the output voltage V20 in FIG. 6 with the output voltage V16 in FIG. 4, the timing of switching to the high level is the output voltage V18 shown in FIG. , V20 are faster.

【0031】〔第4実施形態〕次に、本発明の第4実施
形態による電荷量比較回路について詳細に説明する。図
7は、本発明の第4実施形態による電荷量比較回路の構
成を示す図であり、図1に示した本発明の第1実施形態
による電荷量比較回路の部材と同一部材には同一の符号
を付し、その説明を省略する。図7に示した本発明の第
4実施形態による電荷量比較回路が図1に示した本発明
の第1実施形態による電荷量比較回路と異なる点は、P
チャネルトランジスタ14c、Nチャネルトランジスタ
16c、及びコンデンサ18cからなる第3回路を設
け、更に、NAND回路20a,20bと並列にNAN
D回路20cを設け、3入力のフリップフロップを構成
した点である。図8は、図7に示した第4実施形態にお
ける電荷量比較回路の各部の信号波形を示すタイミング
チャートである。図7に示した本発明の第4実施形態に
よる電荷量比較回路においては、3入力のうち最も電荷
量の多い信号を選択することができる。
[Fourth Embodiment] Next, a charge amount comparison circuit according to a fourth embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the charge amount comparison circuit according to the fourth embodiment of the present invention. The same members as those of the charge amount comparison circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The reference numerals are used and the description is omitted. The difference between the charge comparison circuit according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 7 and the charge comparison circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
A third circuit including a channel transistor 14c, an N-channel transistor 16c, and a capacitor 18c is provided, and a NAN is provided in parallel with the NAND circuits 20a and 20b.
The point is that a D circuit 20c is provided to form a three-input flip-flop. FIG. 8 is a timing chart showing signal waveforms at various parts of the charge amount comparison circuit according to the fourth embodiment shown in FIG. In the charge amount comparison circuit according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 7, a signal having the largest charge amount among the three inputs can be selected.

【0032】〔第5実施形態〕次に、本発明の第5実施
形態による電荷量比較回路について詳細に説明する。図
9は、本発明の第5実施形態による電荷量比較回路の構
成を示す図であり、図1に示した本発明の第1実施形態
による電荷量比較回路の部材と同一部材には同一の符号
を付し、その説明を省略する。図9に示した本発明の第
5実施形態による電荷量比較回路が図1に示した本発明
の第1実施形態による電荷量比較回路と異なる点は、外
部信号を入力する外部信号入力端42a,42bに接続
した位相比較器40を設け、この位相比較器40の比較
結果をPチャネルトランジスタ14a及びPチャネルト
ランジスタ14bのゲート電極にそれぞれ出力し、更に
外部CLR信号を入力するためのCLR信号入力端43
を設け、CLR信号入力端43とNチャネルトランジス
タ16a及びNチャネルトランジスタ16bのゲート電
極を接続した点である。
[Fifth Embodiment] Next, a charge amount comparison circuit according to a fifth embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the charge amount comparison circuit according to the fifth embodiment of the present invention. The same members as those of the charge amount comparison circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The reference numerals are used and the description is omitted. The charge amount comparison circuit according to the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 9 differs from the charge amount comparison circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 in that an external signal input terminal 42a for inputting an external signal is provided. , 42b are connected to each other, and a comparison result of the phase comparator 40 is output to the gate electrodes of the P-channel transistor 14a and the P-channel transistor 14b, respectively, and a CLR signal input for inputting an external CLR signal is further provided. End 43
In that the CLR signal input terminal 43 is connected to the gate electrodes of the N-channel transistor 16a and the N-channel transistor 16b.

【0033】図10は、図9に示した第5実施形態にお
ける電荷量比較回路の各部の信号波形を示すタイミング
チャートである。図10から分かるように、位相比較器
40は、外部信号入力端42aに入力される外部信号S
IG1の立ち上がりを検出して、Pチャネルトランジス
タ14aの入力端に入力信号IN1として出力し、外部
信号入力端42bに入力される外部信号SIG2の立ち
上がりを検出して、Pチャネルトランジスタ14bの入
力端に入力信号IN2として出力する。このように、位
相比較器40を設けることにより外部信号SIG1の立
ち上がりと外部信号SIG2の立ち上がりとの位相差を
検出することができる。また、CLR信号入力端43に
入力されるCLR信号によって、Nチャネルトランジス
タ16a及びNチャネルトランジスタ16bのオン状態
及びオフ状態を制御することにより、コンデンサ18
a,18bの充放電を制御することができる。本実施形
態に示した構成、つまり位相比較器40及びCLR信号
入力端43を前述した第1〜第4実施形態に適用するこ
ともでき、本実施形態と同様の同様の効果を得ることが
できる。
FIG. 10 is a timing chart showing signal waveforms at various parts of the charge amount comparison circuit according to the fifth embodiment shown in FIG. As can be seen from FIG. 10, the phase comparator 40 detects the external signal S input to the external signal input terminal 42a.
The rising edge of IG1 is detected and output as the input signal IN1 to the input terminal of the P-channel transistor 14a. The rising edge of the external signal SIG2 input to the external signal input terminal 42b is detected, and the input terminal of the P-channel transistor 14b is detected. Output as input signal IN2. Thus, by providing the phase comparator 40, the phase difference between the rising of the external signal SIG1 and the rising of the external signal SIG2 can be detected. Further, by controlling the ON state and the OFF state of the N-channel transistor 16a and the N-channel transistor 16b by the CLR signal input to the CLR signal input terminal 43, the capacitor 18
a, 18b can be controlled. The configuration shown in the present embodiment, that is, the phase comparator 40 and the CLR signal input terminal 43 can be applied to the above-described first to fourth embodiments, and the same effects as those of the present embodiment can be obtained. .

【0034】以上、本発明の実施形態について説明した
が、上述した第3実施形態においてはセレクタ信号を用
いて、インバータ回路25a,26a又はインバータ回
路27a,28a、及びインバータ回路25b,26b
又はインバータ回路27b,28bを選択して、閾値電
圧を決定しているが、図1に示した第1実施形態のNA
ND回路20a,20b及び図3のインバータ回路25
a,26a,25b,26bにおいて、回路につながる
電源(VDD)を可変にすることにより、閾値電圧を変
化させることが可能である。
While the embodiment of the present invention has been described above, in the above-described third embodiment, the selector circuit is used to control the inverter circuits 25a and 26a or the inverter circuits 27a and 28a and the inverter circuits 25b and 26b.
Alternatively, the threshold voltage is determined by selecting the inverter circuits 27b and 28b, but the NA of the first embodiment shown in FIG.
ND circuits 20a and 20b and inverter circuit 25 of FIG.
In a, 26a, 25b, and 26b, the threshold voltage can be changed by changing the power supply (VDD) connected to the circuit.

【0035】更に、図1に示した第1実施形態において
は、フリップフロップとしてNAND回路を用いている
が、NAND回路の代わりにNOR回路で構成し、入力
信号IN1〜IN4にローレベルの信号(GND)を与
えることにより、2個のコンデンサ18a,18bの出
力電圧がハイレベル(VDD)となり、初期状態に設定
できる。そして、ハイレベル(VDD)の入力信号IN
2,IN4を入力し、入力信号IN1,IN3を位相を
図2に示した入力信号IN1,IN3に対して逆相にす
ることで、出力電圧V10,V12がハイレベルの場
合、コンデンサ18a,18bに蓄えられる電荷量が多
く、ローレベルの場合、電荷量が少ないという第1実施
形態と同一の機能を持つ回路が実現できる。これは、第
2〜第4実施形態の電荷量比較回路についても同様に実
現することができる。
Further, in the first embodiment shown in FIG. 1, a NAND circuit is used as a flip-flop. However, a NOR circuit is used instead of the NAND circuit, and low-level signals (input signals IN1 to IN4) are input. By applying (GND), the output voltages of the two capacitors 18a and 18b become high level (VDD) and can be set to the initial state. Then, a high-level (VDD) input signal IN
2 and IN4, and the input signals IN1 and IN3 are inverted in phase with respect to the input signals IN1 and IN3 shown in FIG. 2, so that when the output voltages V10 and V12 are at a high level, the capacitors 18a and 18b The circuit having the same function as the first embodiment, in which the amount of charge stored in the first embodiment is large and the amount of charge is low when the level is low, can be realized. This can be similarly realized for the charge amount comparison circuits of the second to fourth embodiments.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、比較対象の入力信号の論理値(2つの入力信号が同
時にハイレベル又はローレベルの状態になる)に制約を
受けることなく、また、パルス幅に影響されること無く
比較することができるという効果がある。また、回路構
成が全て対称形で構成されているため、回路を構成する
トランジスタ等の部品の特性差異などによる設計誤差、
プロセスばらつきや動作環境の影響による電源、温度に
より変化するオン電流、トランジスタ特性の影響を受け
ることなく、精度良く電荷量を比較することができると
いう効果がある。更に、コンデンサの電圧による論理値
の変化点をクロック等によらずフリップフロップで記憶
するため、動作周波数と無関係に比較結果を保持でき、
且つ先に閾値を越えたNAND回路の出力が直接他方の
NAND回路を制御しており、ほとんど遅延無しに制御
できるため、感度良く比較する事ができるという効果が
ある。
As described above, according to the present invention, the logical value of the input signal to be compared (the two input signals are simultaneously at the high level or the low level) is not restricted. Further, there is an effect that the comparison can be performed without being affected by the pulse width. In addition, since all circuit configurations are configured symmetrically, design errors due to differences in characteristics of components such as transistors constituting the circuit,
There is an effect that the charge amount can be compared with high accuracy without being affected by the power supply, the on-current that changes with temperature, and the transistor characteristics due to the influence of the process variation and the operating environment. Further, since the change point of the logical value due to the voltage of the capacitor is stored in the flip-flop without depending on the clock or the like, the comparison result can be held regardless of the operating frequency,
In addition, since the output of the NAND circuit which has exceeded the threshold value directly controls the other NAND circuit and can be controlled with almost no delay, there is an effect that comparison can be performed with high sensitivity.

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

【図1】 本発明の第1実施形態による電荷量比較回路
の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a charge amount comparison circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第1実施形態による電荷量比較回路
の各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart showing signal waveforms of various parts of the charge amount comparison circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第2実施形態による電荷量比較回路
の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a charge amount comparison circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 図3に示した第2実施形態における電荷量比
較回路の各部の信号波形を示すタイミングチャートであ
る。
FIG. 4 is a timing chart showing signal waveforms at various parts of the charge amount comparison circuit according to the second embodiment shown in FIG. 3;

【図5】 本発明の第3実施形態による電荷量比較回路
の構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a charge amount comparison circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図6】 図5に示した第3実施形態における電荷量比
較回路の各部の信号波形を示すタイミングチャートであ
る。
FIG. 6 is a timing chart showing signal waveforms at various parts of the charge amount comparison circuit according to the third embodiment shown in FIG.

【図7】 本発明の第4実施形態による電荷量比較回路
の構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a charge amount comparison circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】 図7に示した第4実施形態における電荷量比
較回路の各部の信号波形を示すタイミングチャートであ
る。
8 is a timing chart showing signal waveforms at various parts of the charge amount comparison circuit according to the fourth embodiment shown in FIG. 7;

【図9】 本発明の第5実施形態による電荷量比較回路
の構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a charge amount comparison circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】 図9に示した第5実施形態における電荷量
比較回路の各部の信号波形を示すタイミングチャートで
ある。
FIG. 10 is a timing chart showing signal waveforms at various parts of the charge amount comparison circuit according to the fifth embodiment shown in FIG.

【図11】 従来の電荷量比較回路の構成を示す回路図
である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional charge amount comparison circuit.

【図12】 従来の電荷量比較回路の各部の信号波形を
示すタイミングチャートである。
FIG. 12 is a timing chart showing signal waveforms of various parts of a conventional charge amount comparison circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10a,10b,10c,12a,12b,12c
入力端 14a,14b,14c Pチャネルトランジスタ
(電荷供給手段,放電手段) 16a,16b,16c Nチャネルトランジスタ
(電荷供給手段,放電手段) 18a コンデンサ(第1電荷蓄積手段) 18b コンデンサ(第2電荷蓄積手段) 20a,20b NAND回路(フリップフロップ) 25a,26a インバータ回路(第1バッファ手
段) 25b,26b インバータ回路(第2バッファ手
段) 27a,28a インバータ回路(第3バッファ手
段) 27b,28b インバータ回路(第4バッファ手
段) 40 位相比較器(位相比較手段)
10a, 10b, 10c, 12a, 12b, 12c
Input terminals 14a, 14b, 14c P-channel transistors (charge supply means, discharge means) 16a, 16b, 16c N-channel transistors (charge supply means, discharge means) 18a Capacitor (first charge storage means) 18b Capacitor (second charge storage) Means) 20a, 20b NAND circuit (flip-flop) 25a, 26a Inverter circuit (first buffer means) 25b, 26b Inverter circuit (second buffer means) 27a, 28a Inverter circuit (third buffer means) 27b, 28b Inverter circuit ( 4th buffer means) 40 Phase comparator (phase comparing means)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力端に入力される信号に応じて電荷を
供給する電荷供給手段と、 前記電荷供給手段から供給される電荷を蓄積する第1電
荷蓄積手段と、 前記電荷供給手段から供給される電荷を蓄積する第2電
荷蓄積手段と、 前記第1電荷蓄積手段及び第2電荷蓄積手段の出力電圧
を入力するフリップフロップとを具備することを特徴と
する電荷量比較回路。
A charge supply unit configured to supply charge according to a signal input to an input terminal; a first charge storage unit configured to store charge supplied from the charge supply unit; A charge comparison circuit comprising: a second charge storage unit configured to store a charge; and a flip-flop configured to input output voltages of the first charge storage unit and the second charge storage unit.
【請求項2】 前記第1電荷蓄積手段と前記フリップフ
ロップとの間に設けられ、前記第1電荷蓄積手段の出力
電圧に対する閾値を定める第1バッファ手段と、 前記第2電荷蓄積手段と前記フリップフロップとの間に
設けられ、前記第2電荷蓄積手段の出力電圧に対する閾
値を定める第2バッファ手段とを具備することを特徴と
する請求項1記載の電荷量比較回路。
2. A first buffer means provided between the first charge storage means and the flip-flop and defining a threshold value for an output voltage of the first charge storage means; the second charge storage means and the flip-flop. 2. A charge amount comparison circuit according to claim 1, further comprising: a second buffer means provided between the first charge storage means and the second charge storage means for determining a threshold value for an output voltage of the second charge storage means.
【請求項3】 前記第1バッファ手段と並列に設けら
れ、前記第1バッファ手段の閾値と異なる値に設定され
た閾値を有する少なくとも1つの第3バッファ手段と、 前記第2バッファ手段と並列に設けられ、前記第2バッ
ファ手段の閾値と異なる値に設定された閾値を有する少
なくとも1つの第4バッファ手段と、 前記第1バッファ手段又は前記第3バッファ手段、及び
前記第2バッファ手段又は前記第4バッファ手段を選択
する選択手段とを具備することを特徴とする請求項2記
載の電荷量比較回路。
3. At least one third buffer unit provided in parallel with the first buffer unit and having a threshold set to a value different from the threshold of the first buffer unit; and in parallel with the second buffer unit. At least one fourth buffer means provided and having a threshold set to a value different from the threshold of the second buffer means; the first buffer means or the third buffer means; and the second buffer means or the second buffer means. 3. The charge amount comparison circuit according to claim 2, further comprising a selection means for selecting four buffer means.
【請求項4】 電荷を蓄積する第1及び第2電荷蓄積手
段と、 入力端に入力される信号に応じて前記第1及び第2電荷
蓄積手段に蓄積された電荷を放電させる放電手段と、 前記第1電荷蓄積手段及び第2電荷蓄積手段の出力電圧
を入力するフリップフロップとを具備することを特徴と
する電荷量比較回路。
4. First and second charge accumulating means for accumulating electric charge, discharging means for discharging electric charge accumulated in the first and second charge accumulating means in response to a signal input to an input terminal, A charge amount comparing circuit, comprising: a flip-flop for inputting output voltages of the first charge storage means and the second charge storage means.
【請求項5】 前記フリップフロップは、2つのNAN
D回路からなり、一方の出力端を他方のNAND回路の
入力端に接続されてなることを特徴とする請求項1乃至
請求項3の何れかに記載の電荷量比較回路。
5. The flip-flop comprises two NANs.
4. The charge amount comparison circuit according to claim 1, comprising a D circuit, wherein one output terminal is connected to an input terminal of the other NAND circuit.
【請求項6】 前記フリップフロップは、2つのNOR
回路からなり、一方の出力端を他方のNAND回路の入
力端に接続されてなることを特徴とする請求項4記載の
電荷量比較回路。
6. The flip-flop comprises two NORs.
5. The charge amount comparing circuit according to claim 4, wherein the circuit comprises a circuit and one output terminal is connected to an input terminal of the other NAND circuit.
【請求項7】 前記電荷供給手段の前段に設けられ、前
記入力端に入力される信号の位相を比較する位相比較手
段を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何
れかに記載の電荷量比較回路。
7. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a phase comparison unit provided before the charge supply unit and comparing a phase of a signal input to the input terminal. Charge amount comparison circuit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008278247A (en) * 2007-04-27 2008-11-13 Nec Corp Phase difference detection circuit for pll (phase-locked loop) circuit with built-in voltage-controlled oscillator
CN104880617A (en) * 2015-06-15 2015-09-02 华中科技大学 Injected charge measurement device and method for repeated charging and discharging of pulse capacitor

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