JP2013183268A - コンパレータ - Google Patents
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Abstract
【課題】応答遅れの抑制されたコンパレータを提供する。
【解決手段】差動対と定電流源を有する差動入力部、出力部を有するコンパレータ。定電流源は、それぞれ2つのトランジスタから成る2つのカレントミラー回路と、2つのダイオードと抵抗を有する特性調整部を備え、第1トランジスタ、第3トランジスタ、第1ダイオードが直列接続され、第2トランジスタ、第4トランジスタ、抵抗、第2ダイオードが直列接続され、2つのダイオードそれぞれのカソード電極がグランドに接続され、第2トランジスタの制御電極が、偶数番のトランジスタの間、及び、第1トランジスタの制御電極と接続され、第3トランジスタの制御電極が、奇数番のトランジスタの間、及び、第4トランジスタの制御電極と接続され、出力部の出力信号が温度に依存しないよう、2つのダイオード及び抵抗それぞれの特性の少なくとも一つが調整されている。
【選択図】図1
【解決手段】差動対と定電流源を有する差動入力部、出力部を有するコンパレータ。定電流源は、それぞれ2つのトランジスタから成る2つのカレントミラー回路と、2つのダイオードと抵抗を有する特性調整部を備え、第1トランジスタ、第3トランジスタ、第1ダイオードが直列接続され、第2トランジスタ、第4トランジスタ、抵抗、第2ダイオードが直列接続され、2つのダイオードそれぞれのカソード電極がグランドに接続され、第2トランジスタの制御電極が、偶数番のトランジスタの間、及び、第1トランジスタの制御電極と接続され、第3トランジスタの制御電極が、奇数番のトランジスタの間、及び、第4トランジスタの制御電極と接続され、出力部の出力信号が温度に依存しないよう、2つのダイオード及び抵抗それぞれの特性の少なくとも一つが調整されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、差動入力部と出力部を備えるコンパレータに関するものである。
従来、例えば特許文献1に示されるように、非反転入力端及び反転入力端に入力される各入力信号に対して差動増幅した信号を出力端から出力するシングルエンド型の差動増幅回路部と、該差動増幅回路部の出力端から出力される信号に応じた電圧の信号を出力する出力回路部と、を備えたレシーバ回路が提案されている。差動増幅回路部は、各入力信号が制御信号入力端に対応して入力される1対のトランジスタからなる差動対を有する。
ところで、特許文献1に示されるレシーバ回路にて、温度が上昇すると、差動対を構成するトランジスタの移動度が低下する。そのため、入力信号に対する差動増幅回路及び出力回路部の応答が遅れる虞がある。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、応答遅れの抑制されたコンパレータを提供することを目的とする。
上記した目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、一対のトランジスタから成る差動対、及び、該差動対に定電流を供給する定電流源を有する差動入力部と、
該差動入力部の出力信号に基づいて、Hi信号、若しくは、Hi信号よりも電圧レベルの低いLo信号を出力する出力部と、を有するコンパレータであって、
定電流源は、第1カレントミラー回路、第2カレントミラー回路、差動対に供給する定電流の温度特性を調整する特性調整部、及び、該特性調整部によって温度特性が調整された定電流を差動対に供給する供給部を有し、
第1カレントミラー回路は、互いに同一の特性を有する第1トランジスタ及び第2トランジスタを有し、
第2カレントミラー回路は、互いに同一の特性を有する第3トランジスタ及び第4トランジスタを有し、
特性調整部は、第1ダイオード、第2ダイオード、第1抵抗を有し、
第1ダイオードのカソード電極がグランドに接続される態様で、第1トランジスタ、第3トランジスタ、及び、第1ダイオードが、第1電圧源からグランドに向かって順に直列接続され、
第2ダイオードのカソード電極がグランドに接続される態様で、第2トランジスタ、第4トランジスタ、第1抵抗、及び、第2ダイオードが、第1電圧源からグランドに向かって順に直列接続され、
第2トランジスタの制御電極が、第2トランジスタと第4トランジスタとの間、及び、第1トランジスタの制御電極と接続され、
第3トランジスタの制御電極が、第3トランジスタと第1トランジスタとの間、及び、第4トランジスタの制御電極と接続されており、
出力部の出力信号が温度に依存しないように、第1ダイオード、第2ダイオード、及び、第1抵抗それぞれの特性の少なくとも一つが調整されていることを特徴とする。
該差動入力部の出力信号に基づいて、Hi信号、若しくは、Hi信号よりも電圧レベルの低いLo信号を出力する出力部と、を有するコンパレータであって、
定電流源は、第1カレントミラー回路、第2カレントミラー回路、差動対に供給する定電流の温度特性を調整する特性調整部、及び、該特性調整部によって温度特性が調整された定電流を差動対に供給する供給部を有し、
第1カレントミラー回路は、互いに同一の特性を有する第1トランジスタ及び第2トランジスタを有し、
第2カレントミラー回路は、互いに同一の特性を有する第3トランジスタ及び第4トランジスタを有し、
特性調整部は、第1ダイオード、第2ダイオード、第1抵抗を有し、
第1ダイオードのカソード電極がグランドに接続される態様で、第1トランジスタ、第3トランジスタ、及び、第1ダイオードが、第1電圧源からグランドに向かって順に直列接続され、
第2ダイオードのカソード電極がグランドに接続される態様で、第2トランジスタ、第4トランジスタ、第1抵抗、及び、第2ダイオードが、第1電圧源からグランドに向かって順に直列接続され、
第2トランジスタの制御電極が、第2トランジスタと第4トランジスタとの間、及び、第1トランジスタの制御電極と接続され、
第3トランジスタの制御電極が、第3トランジスタと第1トランジスタとの間、及び、第4トランジスタの制御電極と接続されており、
出力部の出力信号が温度に依存しないように、第1ダイオード、第2ダイオード、及び、第1抵抗それぞれの特性の少なくとも一つが調整されていることを特徴とする。
このように本発明によれば、互いに同一の特性を有する第1トランジスタ及び第2トランジスタによって第1カレントミラー回路が構成され、互いに同一の特性を有する第3トランジスタ及び第4トランジスタによって第2カレントミラー回路が構成され、特性調整部は、第1ダイオード、第2ダイオード、第1抵抗を有する。そして、第1ダイオードのカソード電極がグランドに接続される態様で、第1トランジスタ、第3トランジスタ、及び、第1ダイオードが、第1電圧源からグランドに向かって順に直列接続され、第2ダイオードのカソード電極がグランドに接続される態様で、第2トランジスタ、第4トランジスタ、第1抵抗、及び、第2ダイオードが、第1電圧源からグランドに向かって順に直列接続されている。これによれば、2つのカレントミラー回路と特性調整部それぞれに同一の電流が流れ、第1ダイオードのアノード電極と、第1抵抗の第4トランジスタ側の端子それぞれに同一の電圧が印加される。したがって、2つのカレントミラー回路と特性調整部それぞれに流れる電流をI、第1ダイオードの順方向電圧をVd1、第1抵抗の抵抗値をR、第2ダイオードの順方向電圧をVd2とすると、Vd1=IR+Vd2という関係式が成立する。
ダイオードの順方向電流は、qを電荷、Vdをアノード電極とカソード電極間の電圧、kBをボルツマン定数、Tを温度、Isを製造ばらつき因子、exp[]をネイピア数eを底とする指数関数とすると、Isexp[(qVd)/(kBT)]と表される。これは、請求項1に記載の構成の場合、上記した電流Iに相当する。これをVdについて解くと、Vd=((kBT)/q)ln(I/Is)となる。ここで、lnは自然対数である。
また、IS1を第1ダイオードの製造ばらつき因子、IS2を第2ダイオードの製造ばらつき因子、Kを第1ダイオードと第2ダイオードの関係を示す値とし、IS1=KIS2が成立するとする。この場合、上記した関係式は、((kBT)/q)ln(I/Is)=IR+((kBT)/q)ln(I/KIs)となる。これを電流Iについて解くと、I=(kBT・ln(K))/qRが成立する。
これによれば、電流Iは温度が上昇すればするほど上昇する性質(正の温度特性)を有し、温度が上昇すればするほど下降する性質(負の温度特性)を有するトランジスタの移動度とは逆の温度特性を有する。これに対して、トランジスタの移動度(応答速度)は、印加される電流に比例して上昇する性質を有する。そのため、上記した電流Iが差動対に供給されることで、温度上昇による、差動対を構成するトランジスタの応答速度の低下が抑制される。
上記式に示されるように、電流Iは、第1ダイオード、第2ダイオード、及び、第1抵抗それぞれの特性に関する、KとRとに依存する。そのため、電流Iの温度勾配を、KとRの少なくとも一方の値を調整することで、定めることができる。したがって、出力部の出力信号が温度に依存しないように、電流Iの温度勾配を定めておくことで、温度上昇によるコンパレータ(差動入力部及び出力部)の応答遅れが抑制される。
請求項2に記載のように、定電流源は、互いに同一の特性を有する第5トランジスタ及び第6トランジスタを有する第3カレントミラー回路を備え、第5トランジスタは、第1トランジスタと第3トランジスタとの間に接続され、第6トランジスタは、第2トランジスタと第4トランジスタとの間に接続され、第5トランジスタの制御電極が、第5トランジスタと第1トランジスタとの間、及び、第6トランジスタの制御電極と接続された構成が好適である。これによれば、第2カレントミラー回路と第3カレントミラー回路とがカスコード接続されるので、第3トランジスタ及び第4トランジスタそれぞれの両端電圧の変動が抑えられる。そのため、第1ダイオードのアノード電極、及び、第1抵抗の第4トランジスタ側の端子それぞれに印加される電圧が安定する。この結果、請求項1の作用効果にて示した関係式の変動が抑制される。
請求項3に記載のように、特性調整部は、一端が第3トランジスタと第1ダイオードとの間に接続され、他端がグランドに接続された第2抵抗、及び、一端が第4トランジスタと第1抵抗との間に接続され、他端がグランドに接続された第3抵抗を有し、第2抵抗と第3抵抗とは、同一の抵抗を有する構成が好ましい。これによれば、KとRの少なくとも一方の値だけではなく、第3抵抗と第4抵抗それぞれの抵抗値を調整することによっても、差動対に供給される電流量を調整することができる。したがって、温度上昇による差動入力部及び出力部の応答遅れを、請求項1に記載の構成と比べてより効果的に抑制することができる。
請求項4に記載のように、供給部は、第2トランジスタと第4カレントミラー回路を構成する第7トランジスタ、第7トランジスタとグランドとの間に接続された第8トランジスタ、及び、該第8トランジスタと第5カレントミラー回路を構成し、差動対とグランドとの間に接続された第9トランジスタを有し、出力部の出力信号が温度に依存しないように、第1ダイオード、第2ダイオード、及び、第1抵抗それぞれの特性の少なくとも一つだけではなく、第4カレントミラー回路、及び、第5カレントミラー回路それぞれの少なくとも一つのミラー量が調整された構成が良い。このように、KとRの少なくとも一方の値だけではなく、第4カレントミラー回路と第5カレントミラー回路それぞれの少なくとも一方のミラー量を調整することによっても、差動対に供給される電流量を調整することができる。したがって、温度上昇による差動入力部及び出力部の応答遅れを、請求項1に記載の構成と比べてより効果的に抑制することができる。
請求項5に記載のように、差動入力部は、差動対の後段に配置された第1増幅部を有し、該第1増幅部には、第1電圧源よりも高い電圧を供給する第2電圧源が接続され、定電流源に、第1電圧源が接続された構成が好適である。これによれば、第2電圧源と第1電圧源とが同一の構成とは異なり、第2電圧源の印加電圧が変動したとしても、第1電圧源の印加電圧が変動することが抑制される。これにより、第1電圧源の印加電圧の変動による定電流源の供給する電流の変動、ひいては、電流Iの変動が抑制される。この結果、温度上昇による差動入力部及び出力部の応答遅れが抑制される。
請求項6に記載のように、第1トランジスタの第3トランジスタ側の電圧をグランド電位よりも高める機能を果たす電流供給部を有する構成が良い。これによれば、第1カレントミラー回路と第2カレントミラー回路それぞれに電流が流れる。そのため、電流Iがゼロになることが抑制される。
請求項6に記載の具体的な構成としては、例えば、請求項7,8に記載の構成を採用することができる。
請求項7に記載の発明は、電流供給部は、第1電圧源と、第1トランジスタにおける第3トランジスタ側の端子との間に設けられた第10トランジスタを有し、第3トランジスタ及び第4トランジスタそれぞれは、Nチャネル型MOSFETである構成となっている。これによれば、第10トランジスタを介して、第3トランジスタに電流が流れ込むので、第1トランジスタの第3トランジスタ側の電圧がグランド電位よりも高まる。
請求項8に記載の発明は、電流供給部は、グランドと、第1トランジスタと第2トランジスタそれぞれの制御電極との間に設けられた第10トランジスタを有し、第1トランジスタ及び第2トランジスタそれぞれは、Pチャネル型MOSFETである構成となっている。これによれば、第10トランジスタを介して、第1トランジスタと第2トランジスタそれぞれの制御電極(ゲート電極)がグランド電位に固定され、第1トランジスタと第2トランジスタとがON状態となる。この結果、第3トランジスタと第4トランジスタとに電流が流れ、第1トランジスタの第3トランジスタ側の電圧がグランド電位よりも高まる。
請求項9に記載のように、特性調整部は、第1抵抗とグランドとの間に並列接続された複数の第2ダイオードを有する構成が良い。これによれば、第2ダイオードの数を調整することでKの値を調整し、電流Iを調整することができる。
請求項10に記載のように、特性調整部は、複数の第2ダイオードに対応する、複数の第2選択スイッチを有する構成が良い。これによれば、第2選択スイッチをON/OFF制御することでKの値を調整し、電流Iを調整することができる。
請求項11に記載のように、特性調整部は、第4トランジスタと第2ダイオードとの間に並列接続された複数の第1抵抗を有する構成が良い。これによれば、第1抵抗の数を調整することでRの値を調整し、電流Iを調整することができる。
請求項12に記載のように、特性調整部は、複数の第1抵抗に対応する、複数の選択スイッチを有する構成が良い。これによれば、選択スイッチをON/OFF制御することでRの値を調整し、電流Iを調整することができる。
請求項13に記載のように、特性調整部は、第3トランジスタとグランドとの間に並列接続された複数の第1ダイオードを有する構成が良い。これによれば、第1ダイオードの数を調整することでKの値を調整し、電流Iを調整することができる。
請求項14に記載のように、特性調整部は、複数の第1ダイオードに対応する、複数の第1選択スイッチを有する構成が良い。これによれば、第1選択スイッチをON/OFF制御することでKの値を調整し、電流Iを調整することができる。
請求項15に記載のように、出力部は、差動入力部の出力信号を増幅する第2増幅部を有し、第2増幅部は、制御電極がグランドに接続されるとON状態になる第11トランジスタと第12トランジスタ、及び、制御電極が第1電圧源よりも高い電圧を供給する第2電圧源に接続されるとON状態になる第13トランジスタと第14トランジスタを有し、第11トランジスタ及び第12トランジスタそれぞれの一端が、第1電圧源と接続され、第11トランジスタの他端が、自身の制御電極、第12トランジスタの制御電極、及び、差動対を構成する一対のトランジスタの内の一方の端子と接続され、第13トランジスタ及び第14トランジスタそれぞれの一端が、グランドに接続され、第13トランジスタの他端が、自身の制御電極、第14トランジスタの制御電極、及び、差動対を構成する一対のトランジスタの内の他方の端子と接続されており、差動対を構成する一対のトランジスタの内の他方がON状態となったときに、第11トランジスタ及び第12トランジスタそれぞれの制御電極がグランドに接続され、差動対を構成する一対のトランジスタの内の一方がON状態となったときに、第13トランジスタ及び第14トランジスタそれぞれの制御電極が第1電圧源よりも高い電圧を供給する第2電圧源に接続される構成を採用することができる。
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
(第1実施形態)
以下、図1〜図3に基づいて、第1実施形態に係るコンパレータを説明する。図1に示すように、コンパレータ100は、差動入力部10と出力部50を有する。差動入力部10に入力電圧が入力されると、その入力電圧に応じて差動入力部10が作動する。出力部50は、差動入力部10の作動に応じた出力信号(Hi信号若しくはLo信号)を、後段に位置するデジタル回路(図示略)に出力する。
(第1実施形態)
以下、図1〜図3に基づいて、第1実施形態に係るコンパレータを説明する。図1に示すように、コンパレータ100は、差動入力部10と出力部50を有する。差動入力部10に入力電圧が入力されると、その入力電圧に応じて差動入力部10が作動する。出力部50は、差動入力部10の作動に応じた出力信号(Hi信号若しくはLo信号)を、後段に位置するデジタル回路(図示略)に出力する。
作動入力部10は、要部として、差動対11と定電流源12を有する。図1に示すように、差動対11は、一対のトランジスタ13,14から成る。本実施形態に係るトランジスタ13,14はNチャネル型MOSFETであり、トランジスタ13のゲート電極が第1入力端子15に接続され、トランジスタ14のゲート電極が第2入力端子16に接続されている。そして、トランジスタ13,14それぞれのソース電極が互いに電気的に接続され、トランジスタ13,14それぞれのドレイン電極が、電気的に独立して出力部50に接続されている。
定電流源12は、差動対11に定電流を供給するものである。定電流源12は、第1カレントミラー回路17、第2カレントミラー回路18、特性調整部19、及び、供給部20を有する。第1カレントミラー回路17は、互いに同一の特性を有する第1トランジスタ21及び第2トランジスタ22を有し、第2カレントミラー回路18は、互いに同一の特性を有する第3トランジスタ23及び第4トランジスタ24を有する。本実施形態に係る定電流源12は、互いに同一の特性を有する第5トランジスタ25及び第6トランジスタ26を有する第3カレントミラー回路27を更に備える。トランジスタ21,22はPチャネル型MOSFETであり、トランジスタ23〜26はNチャネル型MOSFETである。
図1に示すように、特性調整部19の第1ダイオード28のカソード電極がグランドに接続される態様で、トランジスタ21,25,23、及び、第1ダイオード28が第1電圧源からグランドに向かって順に直列接続され、特性調整部19の第2ダイオード30のカソード電極がグランドに接続される態様で、トランジスタ22,26,24、第1抵抗29、及び、第2ダイオード30が第1電圧源からグランドに向かって順に直列接続されている。そして、第2トランジスタ22の制御電極が、第2トランジスタ22と第6トランジスタ26との間、及び、第1トランジスタ21の制御電極と接続され、第3トランジスタ23の制御電極が、第3トランジスタ23と第5トランジスタ25との間、及び、第4トランジスタ24の制御電極と接続されている。また、第5トランジスタ25の制御電極が、第5トランジスタ25と第1トランジスタ21との間、及び、第6トランジスタ26の制御電極と接続され、第2カレントミラー回路18と第3カレントミラー回路27とがカスコード接続されている。
上記接続構成により、各トランジスタ21〜26、及び、特性調整部19の第1ダイオード28、第1抵抗29、第2ダイオード30それぞれに同等の電流が流れる。そのため、第1ダイオード28のアノード電極、及び、第1抵抗29の第4トランジスタ24側の端子それぞれに印加される電圧が同一となる。
特性調整部19は、差動対11に供給する定電流の温度特性を調整するものである。特性調整部19は、第1ダイオード28、第1抵抗29、第2ダイオード30を有する。詳しくは後で説明するが、これら、特性調整部19の構成要素28〜30の特性を調整することで、差動対11に供給される電流の温度特性が調整される。
供給部20は、特性調整部19によって温度特性が調整された定電流を差動対11に供給するものである。供給部20は、第7トランジスタ31、第8トランジスタ32、及び、第9トランジスタ33を有する。トランジスタ31はPチャネル型MOSFETであり、トランジスタ32,33はNチャネル型MOSFETである。
図1に示すように、第7トランジスタ31の制御電極が第2トランジスタ22と第6トランジスタ26との間に接続され、第7トランジスタ31と第2トランジスタ22とによって、第4カレントミラー回路34が構成されている。これにより、トランジスタ21〜26を流れる電流が、第7トランジスタ31にミラーされる。また、第8トランジスタ32は、第7トランジスタ31とグランドとの間に接続され、第9トランジスタ33は、差動対11とグランドとの間に接続されている。そして、第8トランジスタ32の制御電極が、第8トランジスタ32と第7トランジスタ31との間、及び、第9トランジスタ33の制御電極に接続されて、第5カレントミラー回路35が構成されている。これにより、第8トランジスタ32を流れる電流が、第9トランジスタ33にミラーされ、第9トランジスタ33を流れる電流が、差動対11に供給される。
図1に示すように、トランジスタ13,14それぞれのソース電極に第9トランジスタ33が接続されている。そのため、差動対11のトランジスタ13,14それぞれに流れる電流量の総和が、第9トランジスタ33を流れる電流と等しくなる。これにより、トランジスタ13,14の制御電極に入力される入力電圧によって、トランジスタ13がトランジスタ14よりも活性状態になると、トランジスタ13に流れる電流量がトランジスタ14を流れる電流量よりも多くなる。これとは反対に、トランジスタ14がトランジスタ13よりも活性状態になると、トランジスタ14に流れる電流量がトランジスタ13を流れる電流量よりも多くなる。本実施形態では、出力部50の出力信号が温度に依存しないように、第4カレントミラー回路34、及び、第5カレントミラー回路35それぞれのミラー量が調整されている。したがって、トランジスタ21〜26を流れる電流と第7トランジスタ31を流れる電流とは、その値が異なり、第8トランジスタ32を流れる電流と第9トランジスタ33を流れる電流とは、その値が異なる。
本実施形態に係る差動入力部10は、差動対11、定電流源12の他に、第1増幅部36を有する。第1増幅部36は、トランジスタ37〜44を有する。トランジスタ37〜40はPチャネル型MOSFETであり、トランジスタ41〜44はNチャネル型MOSFETである。図1に示すように、第2定電圧源からグランドに向かって、トランジスタ37,39,41,43が順次直列に接続され、第2定電圧源から出力部50の第1入力端子53に向かって、トランジスタ38,40が順次直列に接続され、出力部50の第2入力端子54からグランドに向かって、トランジスタ42,44が順次直列に接続されている。そして、トランジスタ37,38それぞれの制御電極が互いに接続され、トランジスタ39,40それぞれの制御電極が互いに接続され、トランジスタ41,42それぞれの制御電極が互いに接続され、トランジスタ43,44それぞれの制御電極が互いに接続されている。また、トランジスタ43,44それぞれの制御電極がトランジスタ39とトランジスタ41との間に接続され、カレントミラー回路が構成されている。
トランジスタ37,38の制御電極にはそれぞれがON状態となる第1バイアス電圧が印加され、トランジスタ39,40の制御電極にはそれぞれがON状態となる第2バイアス電圧が印加され、トランジスタ41,42の制御電極にはそれぞれがON状態となる第3バイアス電圧が印加される。これら、バイアス電圧が印加されるトランジスタ37〜42は、トランジスタ43,44によって構成されるカレントミラー回路のドレイン電流のドレイン電圧依存性を無くす機能を果たし、その性能を向上する役割を果たしている。
図1に示すように、トランジスタ37とトランジスタ39との間にトランジスタ13のドレイン電極が接続され、トランジスタ38とトランジスタ40との間にトランジスタ14のドレイン電極が接続されている。第1増幅部36を構成するトランジスタ37〜44を流れる電流、及び、入力端子53,54を流れる電流は、差動対11を構成するトランジスタ13,14を流れる電流に応じて変動する。例えば、トランジスタ14に流れる電流が増大して、トランジスタ13に流れる電流が減少すると、トランジスタ37,39,41,43に流れる電流が増大して、トランジスタ43がON状態になる。上記したように、トランジスタ43,44によってカレントミラー回路が構成されているので、トランジスタ44もON状態になり、トランジスタ43を流れる電流がトランジスタ44を流れ、第2入力端子54がグランドに接続される。これとは反対に、トランジスタ13に流れる電流が増大して、トランジスタ14に流れる電流が減少すると、トランジスタ38,40に流れる電流が増大し、第1入力端子53を流れる電流が増大する。
出力部50は、差動入力部10の出力信号に基づいて、Hi信号、若しくは、Hi信号よりも電圧レベルの低いLo信号を出力するものである。出力部50は、第2増幅部51と、プッシュプル回路52と、を有する。第2増幅部51は、トランジスタ55〜58を有する。トランジスタ55,56はPチャネル型MOSFETであり、トランジスタ57,58はNチャネル型MOSFETである。図1に示すように、第3定電圧源と第2入力端子54との間に第11トランジスタ55が接続され、第1入力端子53とグランドとの間に第13トランジスタ57が接続されている。また、第3定電圧源からグランドに向かって、第12トランジスタ56と第14トランジスタ58が順次直列に接続されている。そして、トランジスタ55,56それぞれの制御電極が互いに第2入力端子54に接続され、トランジスタ57,58それぞれの制御電極が互いに第1入力端子53に接続されている。
以上の接続構成により、トランジスタ14に流れる電流が増大して、トランジスタ13に流れる電流が減少した結果、第2入力端子54とグランドとが接続されると、トランジスタ55,56それぞれがON状態になり、第2増幅部51の出力端子59からHi信号が出力される。これとは反対に、トランジスタ13に流れる電流が増大して、トランジスタ14に流れる電流が減少した結果、第1入力端子53を流れる電流が増大すると、トランジスタ57,58それぞれがON状態になり、出力端子59からLo信号が出力される。
ブッシュプル回路52は、トランジスタ60,61を有する。第15トランジスタ60はPチャネル型MOSFETであり、第16トランジスタ61はNチャネル型MOSFETである。図1に示すように、第3定電圧源からグランドに向かって、トランジスタ60,61が順次直列に接続され、トランジスタ60,61それぞれの制御電極が互いに出力端子59に接続されている。これにより、トランジスタ14に流れる電流が増大して、出力端子59からHi信号が出力されると、第16トランジスタ61がON状態になり、プッシュプル回路52(出力部52)の出力端子62からLo信号が出力される。これとは反対に、トランジスタ13に流れる電流が増大して、出力端子59からLo信号が出力されると、第15トランジスタ60がON状態になり、出力端子62からHi信号が出力される。
なお、第3定電圧源から供給される電圧(印加電圧)は、上記した第1定電圧源及び第2定電圧源それぞれの印加電圧よりも低くなっており、出力部50の後段に位置するデジタル回路の駆動電圧と同一になっている。また、本実施形態では、第1定電圧源の印加電圧は、第2定電圧源の印加電圧よりも低くなっている。
本実施形態に係るコンパレータ100は、第1トランジスタ21の第5トランジスタ25側、及び、第3トランジスタ23側の電圧をグランド電位よりも高める機能を果たす電流供給部70を有する。電流供給部70は、第10トランジスタ71と抵抗72とを有する。図1に示すように、第1電圧源から、第1トランジスタ21における第5トランジスタ25側の端子との間(トランジスタ21,25の間)に向かって、第10トランジスタ71、抵抗72が順次直列接続されている。コンパレータ100を駆動する場合、第10トランジスタ71の制御電極にスタート信号が入力される。この際、第10トランジスタ71及び抵抗72を介して、トランジスタ23,25に電流が流れ込むので、第1トランジスタ21における第5トランジスタ25側の電圧(トランジスタ21,25間の電位)と第3トランジスタ23側の電圧(トランジスタ25,23間の電位)それぞれがグランド電位よりも高められる。
なお、定電流源12が第5トランジスタ25を有さない場合、上記した電流供給部70は、第1トランジスタ21の第3トランジスタ23側の電圧をグランド電位よりも高める機能を果たす。そして、第10トランジスタ71、抵抗72が、第1電圧源から、第1トランジスタ21における第3トランジスタ23側の端子との間(トランジスタ21,23の間)に向かって順次直列接続される。
次に、本実施形態に係るコンパレータ100の作用効果を説明する。上記したように、特性調整部19の第1ダイオード28、第1抵抗29、及び、第2ダイオード30それぞれに同等の電流が流れ、第1ダイオード28のアノード電極、及び、第1抵抗29の第4トランジスタ24側の端子に同一の電圧が印加される。したがって、特性調整部19に流れる電流をI、第1ダイオード28の順方向電圧をVd1、第1抵抗29の抵抗値をR、第2ダイオード30の順方向電圧をVd2とすると、Vd1=IR+Vd2という関係式が成立する。
ダイオードの順方向電流は、qを電荷、Vdをアノード電極とカソード電極間の電圧、kBをボルツマン定数、Tを温度、Isを製造ばらつき因子、exp[]をネイピア数eを底とする指数関数とすると、Isexp[(qVd)/(kBT)]と現される。これは、本実施形態の場合、上記した電流Iに相当する。これをVdについて解くと、Vd=((kBT)/q)ln(I/Is)となる。ここで、lnは自然対数である。
また、IS1を第1ダイオード28の製造ばらつき因子、IS2を第2ダイオード30の製造ばらつき因子、Kを第1ダイオード28と第2ダイオード30の関係を示す値とし、IS1=KIS2が成立するとする。この場合、上記した関係式は、((kBT)/q)ln(I/Is)=IR+((kBT)/q)ln(I/KIs)となる。これを電流Iについて解くと、I=(kBT・ln(K))/qRが成立する。
これによれば、電流Iは温度が上昇すればするほど上昇する性質(正の温度特性)を有し、温度が上昇すればするほど低下する性質(負の温度特性)を有するトランジスタの移動度とは逆の温度特性を有する。これに対して、トランジスタの応答速度は、印加される電流に比例して上昇する性質を有する。そのため、上記した電流Iが差動対11に供給されることで、温度上昇による、差動対11を構成するトランジスタ13,14の応答速度の低下が抑制される。参考として、図2に、トランジスタの応答速度遅れの温度依存性を示す。実線が、本実施形態に係るトランジスタ13,14(コンパレータ100)の応答速度遅れの温度依存性を示し、破線が、比較例として電流Iが正の温度特性を有さない場合におけるコンパレータの応答速度遅れの温度依存性を示している。また、図3に、電流Iの温度依存性を示す。
ところで、上記式に示されるように、電流Iは、第1ダイオード28、第2ダイオード30、及び、第1抵抗29それぞれの特性に関する、KとRとに依存する。そのため、電流Iの温度勾配を、KとRの少なくとも一方の値を調整することで、定めることができる。したがって、出力部50の出力信号が温度に依存しないように、電流Iの温度勾配を定めておくことで、温度上昇によるコンパレータ100(差動入力部10及び出力部50)の応答遅れが抑制される。
第2カレントミラー回路18と第3カレントミラー回路27とがカスコード接続されている。これによれば、第3トランジスタ23及び第4トランジスタ24それぞれの両端電圧の変動が抑えられる。そのため、第1ダイオード28のアノード電極、及び、第1抵抗29の第4トランジスタ24側の端子それぞれに印加される電圧が安定する。この結果、上記した関係式の変動が抑制される。
出力部50の出力信号が温度に依存しないように、第4カレントミラー回路34、及び、第5カレントミラー回路35それぞれのミラー量が調整されている。これによれば、KとRの少なくとも一方の値だけを調整する構成と比べて、差動対11に供給される電流量を精度良く調整することができる。そのため、温度上昇による差動入力部10及び出力部50の応答遅れをより効果的に抑制することができる。
定電流源12に第1電圧源が接続され、第1増幅部36に第2電圧源が接続されている。これによれば、第2電圧源と第1電圧源とが同一の構成とは異なり、第2電圧源の印加電圧が変動したとしても、第1電圧源の印加電圧が変動することが抑制される。これにより、第1電圧源の印加電圧の変動による定電流源12の供給する電流の変動、ひいては、電流Iの変動が抑制される。この結果、温度上昇による差動入力部10及び出力部50の応答遅れが抑制される。
第1トランジスタ21の第5トランジスタ25側、及び、第3トランジスタ23側の電圧をグランド電位よりも高める機能を果たす電流供給部70を有する。これによれば、カレントミラー回路17,18,27それぞれに電流が流れる。そのため、電流Iがゼロになることが抑制される。
ブッシュプル回路52に、出力部50の後段に位置するデジタル回路の駆動電圧と同一の第3定電圧源が接続されている。これによれば、プッシュプル回路52に、上記したデジタル回路の駆動電圧よりも高い電圧源(例えば、第2電圧源)が接続された構成とは異なり、ブッシュプル回路52とデジタル回路との間に、レベルシフト回路を設けなくともよくなる。
本実施形態では、定電流源12が第3カレントミラー回路27を備える例を示した。しかしながら、図4に示すように、定電流源12は第3カレントミラー回路27を備えていなくとも良い。
本実施形態では、定電流源12に第1電圧源が接続され、第1増幅部36に第2電圧源が接続され、出力部50に第3電圧源が接続された例を示した。しかしながら、図5に示すように、第1増幅部36と出力部50それぞれが第2電圧源に接続された構成を採用することができる。また、図6に示すように、定電流源12、第1増幅部36、及び、出力部50それぞれが第2電圧源に接続された構成を採用することもできる。
本実施形態では、第3定電圧源の印加電圧は、第1定電圧源及び第2定電圧源それぞれの印加電圧よりも低く、第1定電圧源の印加電圧は、第2定電圧源の印加電圧よりも低い例を示した。しかしながら、第3定電圧源の印加電圧は、第2定電圧源の印加電圧と等しく、第1定電圧源の印加電圧よりも低い構成を採用することができる。また、第3定電圧源の印加電圧は、第2定電圧源の印加電圧よりも高く、第1定電圧源の印加電圧よりも低い構成を採用することもできる。
本実施形態では、電流供給部70は、第10トランジスタ71と抵抗72とを有し、第1電圧源から、第1トランジスタ21における第5トランジスタ25側の端子との間(トランジスタ21,25の間)に向かって、第10トランジスタ71、抵抗72が順次直列接続された例を示した。しかしながら、図7に示すように、第1トランジスタ21と第2トランジスタ22それぞれの制御電極からグランドに向かって、抵抗72、第10トランジスタ71が順次直列接続された構成を採用することもできる。この場合、第10トランジスタ71にスタート信号が入力されると、第10トランジスタ71を介して、第1トランジスタ21と第2トランジスタ22それぞれの制御電極がグランド電位に固定され、第1トランジスタ21と第2トランジスタ22とがON状態となる。この結果、トランジスタ23〜26それぞれに電流が流れ、第1トランジスタ21における第5トランジスタ25側の電圧(トランジスタ21,25間の電位)と第3トランジスタ23側の電圧(トランジスタ25,23間の電位)それぞれがグランド電位よりも高められる。なお、図示しないが、電流供給部70は、抵抗72を有さなくとも良い。
本実施形態では、出力部50の出力信号が温度に依存しないように、第4カレントミラー回路34、及び、第5カレントミラー回路35それぞれのミラー量が調整された例を示した。しかしながら、出力部50の出力信号が温度に依存しないように、第4カレントミラー回路34、及び、第5カレントミラー回路35のいずれか一方のミラー量が調整された構成を採用することもできる。または、第4カレントミラー回路34、及び、第5カレントミラー回路35それぞれのミラー量が等倍の構成を採用することもできる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を、図8に基づいて説明する。第2実施形態に係るコンパレータ100は、第1実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、第1実施形態で示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与している。
次に、本発明の第2実施形態を、図8に基づいて説明する。第2実施形態に係るコンパレータ100は、第1実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、第1実施形態で示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与している。
第1実施形態では、特性調整部19が、第1ダイオード28、第1抵抗29、第2ダイオード30を有する例を示した。これに対し、本実施形態では、特性調整部19が、第1実施形態に示した構成要素の他に、第2抵抗45、第3抵抗46を有する点を特徴とする。
図8に示すように、第2抵抗45の一端が第3トランジスタ23と第1ダイオード28との間に接続され、他端がグランドに接続され、第3抵抗46の一端が第4トランジスタ24と第1抵抗29との間に接続され、他端がグランドに接続されている。そして、第2抵抗45と第3抵抗46とは、同一の抵抗を有する。この構成においても、第1実施形態と同様にして、第1ダイオード28のアノード電極、及び、第1抵抗29の第4トランジスタ24側の端子それぞれに印加される電圧は同一である。
したがって、上記構成によれば、第2抵抗45及び第3抵抗46それぞれに同一の電流が流れ、第1ダイオード28、第1抵抗29、及び、第2ダイオード30それぞれに同一の電流が流れる。そのため、第1実施形態にて示した関係式Vd1=IR+Vd2が、第2実施形態でも成立する。ただし、第1実施形態とは異なり、関係式に示される電流Iの量を、第2抵抗45と第3抵抗46それぞれの抵抗値を変えることで、調整することができる。
このように、本実施形態によれば、第1実施形態にて示したKとRの少なくとも一方の値だけではなく、第2抵抗45と第3抵抗46それぞれの抵抗値を調整することで、差動対11に供給される電流量を調整することができる。そのため、温度上昇による差動入力部10及び出力部50の応答遅れを、第1実施形態に記載のコンパレータ100と比べてより効果的に抑制することができる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態を、図9に基づいて説明する。第3実施形態に係るコンパレータは、上記した各実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、上記した各実施形態で示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与している。
次に、本発明の第3実施形態を、図9に基づいて説明する。第3実施形態に係るコンパレータは、上記した各実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、上記した各実施形態で示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与している。
第1実施形態では、特性調整部19が、1つの第1抵抗29を有する例を示した。これに対し、本実施形態では、特性調整部19が、第4トランジスタ24と第2ダイオード30との間に並列接続された複数の第1抵抗29を有する点を特徴とする。
これによれば、第1抵抗29の数を調整することでRの値を調整し、電流Iを調整することができる。したがって、第1実施形態のコンパレータ100と同等の作用効果を奏する。
なお、図10に示すように、特性調整部19が、複数の第1抵抗29に対応する、複数の選択スイッチ47を有する構成を採用することもできる。これによれば、選択スイッチ47をON/OFF制御することでRの値を調整し、電流Iを調整することができる。
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態を、図11に基づいて説明する。第4実施形態に係るコンパレータは、上記した各実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、上記した各実施形態で示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与している。
次に、本発明の第4実施形態を、図11に基づいて説明する。第4実施形態に係るコンパレータは、上記した各実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、上記した各実施形態で示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与している。
第1実施形態では、特性調整部19が、1つの第1ダイオード28を有する例を示した。これに対し、本実施形態では、特性調整部19が、第3トランジスタ23とグランドとの間に並列接続された複数の第1ダイオード28を有する点を特徴とする。
これによれば、第1ダイオード28の数を調整することでKの値を調整し、電流Iを調整することができる。したがって、第1実施形態のコンパレータ100と同等の作用効果を奏する。
なお、図12に示すように、特性調整部19が、複数の第1ダイオード28に対応する、複数の第1選択スイッチ48を有する構成を採用することもできる。これによれば、第1選択スイッチ48をON/OFF制御することでKの値を調整し、電流Iを調整することができる。
(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態を、図13に基づいて説明する。第5実施形態に係るコンパレータは、上記した各実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、上記した各実施形態で示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与している。
次に、本発明の第5実施形態を、図13に基づいて説明する。第5実施形態に係るコンパレータは、上記した各実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、上記した各実施形態で示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与している。
第1実施形態では、特性調整部19が、1つの第2ダイオード30を有する例を示した。これに対し、本実施形態では、特性調整部19が、第1抵抗29とグランドとの間に並列接続された複数の第2ダイオード30を有する点を特徴とする。
これによれば、第2ダイオード30の数を調整することでKの値を調整し、電流Iを調整することができる。したがって、第1実施形態のコンパレータ100と同等の作用効果を奏する。
なお、図14に示すように、特性調整部19が、複数の第2ダイオード30に対応する、複数の第2選択スイッチ49を有する構成を採用することもできる。これによれば、第2選択スイッチ49をON/OFF制御することでKの値を調整し、電流Iを調整することができる。
なお、図15に示すように、特性調整部19が、第2〜第5実施形態に記載の特徴点の全て備えた構成を採用することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
各実施形態では、特に、本発明に係るコンパレータ100の用途を限定しなかった。しかしながら、本発明のように、温度上昇による応答速度の低下が抑制されたコンパレータ100は、レーザー光を用いた車両用安全運転装置に適用すると良い。この装置では、通常、レーザー光を照射した後、そのレーザー光が返ってくるまでの往復時間に基づいて、車間距離を測定する。しかしながら、光の速さは、およそ30万km毎秒なので、例えば、1ns応答遅れが生じただけでも、車間距離の誤差が15cmにもなる。そのため、温度上昇による応答速度の低下が抑制された、本発明に記載のコンパレータ100が、上記した装置への適用が有用である。
なお、上記例のように、レーザー光を用いた車両用安全装置にコンパレータ100が適用された場合、第1〜第3電圧源の印加電圧は、車両に搭載されたバッテリーに基づいて生成される。例えば、第1電圧源の印加電圧が3.3Vの場合、第1電圧源は、3.3V以上の電圧を3.3Vに固定する回路を有する。そのため、バッテリーの電圧が3.3V以上の電圧にて変動(例えば6〜8Vで変動)したとしても、第1電圧源の印加電圧の変動が抑制される。これにより、第1電圧源の印加電圧の変動による定電流源12の供給する電流の変動、ひいては、電流Iの変動が抑制される。この結果、温度上昇による差動入力部10及び出力部50の応答遅れが抑制される。なお、第2電圧源、第3電圧源でも同様である。例えば、第2電圧源の印加電圧が5Vの場合、第2電圧源は、5V以上の電圧を5Vに固定する回路を有し、第3電圧源の印加電圧が2.5Vの場合、第3電圧源は、2.5V以上の電圧を2.5Vに固定する回路を有する。ちなみに、第2電圧源としては、上記した電圧を固定する回路を有さない構成を採用することもできる。
各実施形態では、トランジスタ43,44それぞれの制御電極がトランジスタ39とトランジスタ41との間に接続され、カレントミラー回路が構成された例を示した。しかしながら、図16に示すように、トランジスタ43,44それぞれの制御電極に、トランジスタ43,44の駆動を制御する信号が入力される構成を採用することもできる。
各実施形態では、第1増幅部36が、トランジスタ37〜44を有する例を示した。しかしながら、図17に示すように、第1増幅部36が、トランジスタ80,81を有する構成を採用することもできる。この構成では、第2電圧源とトランジスタ13との間にトランジスタ80が設けられ、第2電圧源と第1入力端子53との間にトランジスタ81が設けられている。そして、トランジスタ80の制御電極がトランジスタ81の制御電極とトランジスタ80,13の間に接続されている。これにより、トランジスタ80,81によってカレントミラー回路が構成され、トランジスタ13を流れる電流が、トランジスタ80,81を介して第1入力端子53に入力される。トランジスタ80,81それぞれは、Pチャネル型MOSFETであり、異なる性質を有する。トランジスタ80,81の特性を調整することでミラー量を調整し、出力部50に出力する電流量を増幅させている。なお、トランジスタ14のドレイン電極は、第2入力端子54に接続されている。
図18に示すように、第1増幅部36が、トランジスタ80〜85を有する構成を採用することもできる。この構成では、第2電圧源からグランドに向かって、トランジスタ80、82が順次直列に接続され、第2電圧源とトランジスタ13との間にトランジスタ81が設けられ、第1入力端子53とグランドとの間にトランジスタ83が設けられている。そして、第2電圧源とトランジスタ14との間にトランジスタ84が設けられ、第2電圧源と第1入力端子53との間にトランジスタ85が設けられている。また、トランジスタ80の制御電極がトランジスタ81の制御電極とトランジスタ81,13の間に接続され、トランジスタ82の制御電極がトランジスタ83の制御電極とトランジスタ82,80の間に接続され、トランジスタ84の制御電極がトランジスタ85の制御電極とトランジスタ84,14の間に接続されている。これにより、トランジスタ80〜85によって3つのカレントミラー回路が構成され、トランジスタ13を流れる電流が、トランジスタ80〜83を介して第2入力端子54に入力され、トランジスタ14を流れる電流が、トランジスタ84,85を介して第1入力端子53に入力される。なお、トランジスタ80,81,84,85それぞれは、Pチャネル型MOSFETであり、トランジスタ82,83それぞれは、Nチャネル型MOSFETである。そして、トランジスタ80,81は異なる性質を有し、トランジスタ82,83は異なる性質を有し、トランジスタ84,85は異なる性質を有する。トランジスタ80〜85の特性を調整することでミラー量を調整し、出力部50に出力する電流量を増幅させている。
各実施形態では、定電流源12が、第1カレントミラー回路17、第2カレントミラー回路18、特性調整部19、及び、供給部20を有する例を示した。しかしながら、図19に示すように、定電流源12が、負の温度特性を有する抵抗86と、第5カレントミラー回路35を構成するトランジスタ32,33とを有する構成によっても、本発明と同等の作用効果を奏することができる。これによれば、温度の上昇によって抵抗86の抵抗値が減少するので、差動対11に供給される電流Iの量が増大する。したがって、出力部50の出力信号が温度に依存しないように、抵抗86の材料を選定して、電流Iの温度勾配を定めておくことで、温度上昇による差動入力部10及び出力部50の応答遅れが抑制される。
11・・・差動対
12・・・定電流源
17・・・第1カレントミラー回路
18・・・第2カレントミラー回路
19・・・特性調整部
28・・・第1ダイオード
29・・・第1抵抗
30・・・第2ダイオード
100・・・コンパレータ
12・・・定電流源
17・・・第1カレントミラー回路
18・・・第2カレントミラー回路
19・・・特性調整部
28・・・第1ダイオード
29・・・第1抵抗
30・・・第2ダイオード
100・・・コンパレータ
Claims (15)
- 一対のトランジスタから成る差動対、及び、該差動対に定電流を供給する定電流源を有する差動入力部と、
該差動入力部の出力信号に基づいて、Hi信号、若しくは、前記Hi信号よりも電圧レベルの低いLo信号を出力する出力部と、を有するコンパレータであって、
前記定電流源は、第1カレントミラー回路、第2カレントミラー回路、前記差動対に供給する定電流の温度特性を調整する特性調整部、及び、該特性調整部によって温度特性が調整された定電流を前記差動対に供給する供給部を有し、
前記第1カレントミラー回路は、互いに同一の特性を有する第1トランジスタ及び第2トランジスタを有し、
前記第2カレントミラー回路は、互いに同一の特性を有する第3トランジスタ及び第4トランジスタを有し、
前記特性調整部は、第1ダイオード、第2ダイオード、第1抵抗を有し、
前記第1ダイオードのカソード電極がグランドに接続される態様で、前記第1トランジスタ、前記第3トランジスタ、及び、前記第1ダイオードが、第1電圧源からグランドに向かって順に直列接続され、
前記第2ダイオードのカソード電極がグランドに接続される態様で、前記第2トランジスタ、前記第4トランジスタ、前記第1抵抗、及び、前記第2ダイオードが、前記第1電圧源からグランドに向かって順に直列接続され、
前記第2トランジスタの制御電極が、前記第2トランジスタと前記第4トランジスタとの間、及び、前記第1トランジスタの制御電極と接続され、
前記第3トランジスタの制御電極が、前記第3トランジスタと前記第1トランジスタとの間、及び、前記第4トランジスタの制御電極と接続されており、
前記出力部の出力信号が温度に依存しないように、前記第1ダイオード、前記第2ダイオード、及び、前記第1抵抗それぞれの特性の少なくとも一つが調整されていることを特徴とするコンパレータ。 - 前記定電流源は、互いに同一の特性を有する第5トランジスタ及び第6トランジスタを有する第3カレントミラー回路を備え、
前記第5トランジスタは、前記第1トランジスタと前記第3トランジスタとの間に接続され、
前記第6トランジスタは、前記第2トランジスタと前記第4トランジスタとの間に接続され、
前記第5トランジスタの制御電極が、前記第5トランジスタと前記第1トランジスタとの間、及び、前記第6トランジスタの制御電極と接続されていることを特徴とする請求項1に記載のコンパレータ。 - 前記特性調整部は、一端が前記第3トランジスタと前記第1ダイオードとの間に接続され、他端がグランドに接続された第2抵抗、及び、一端が前記第4トランジスタと前記第1抵抗との間に接続され、他端がグランドに接続された第3抵抗を有し、
前記第2抵抗と前記第3抵抗とは、同一の抵抗を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のコンパレータ。 - 前記供給部は、前記第2トランジスタと第4カレントミラー回路を構成する第7トランジスタ、前記第7トランジスタとグランドとの間に接続された第8トランジスタ、及び、該第8トランジスタと第5カレントミラー回路を構成し、前記差動対とグランドとの間に接続された第9トランジスタを有し、
前記出力部の出力信号が温度に依存しないように、前記第1ダイオード、前記第2ダイオード、及び、前記第1抵抗それぞれの特性の少なくとも一つだけではなく、前記第4カレントミラー回路、及び、前記第5カレントミラー回路それぞれの少なくとも一つのミラー量が調整されていることを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載のコンパレータ。 - 前記差動入力部は、前記差動対の後段に配置された第1増幅部を有し、
該第1増幅部には、前記第1電圧源よりも高い電圧を供給する第2電圧源が接続され、
前記定電流源に、前記第1電圧源が接続されていることを特徴とする請求項1〜4いずれか1項に記載のコンパレータ。 - 前記第1トランジスタの前記第3トランジスタ側の電圧をグランド電位よりも高める機能を果たす電流供給部を有することを特徴とする請求項1〜5いずれか1項に記載のコンパレータ。
- 前記電流供給部は、前記第1電圧源と、前記第1トランジスタにおける前記第3トランジスタ側の端子との間に設けられた第10トランジスタを有し、
前記第3トランジスタ及び前記第4トランジスタそれぞれは、Nチャネル型MOSFETであることを特徴とする請求項6に記載のコンパレータ。 - 前記電流供給部は、グランドと、前記第1トランジスタと前記第2トランジスタそれぞれの制御電極との間に設けられた第10トランジスタを有し、
前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタそれぞれは、Pチャネル型MOSFETであることを特徴とする請求項6に記載のコンパレータ。 - 前記特性調整部は、前記第1抵抗とグランドとの間に並列接続された複数の前記第2ダイオードを有することを特徴とする請求項1〜8いずれか1項に記載のコンパレータ。
- 前記特性調整部は、複数の前記第2ダイオードに対応する、複数の第2選択スイッチを有することを特徴とする請求項9に記載のコンパレータ。
- 前記特性調整部は、前記第4トランジスタと前記第2ダイオードとの間に並列接続された複数の第1抵抗を有することを特徴とする請求項1〜10いずれか1項に記載のコンパレータ。
- 前記特性調整部は、複数の前記第1抵抗に対応する、複数の選択スイッチを有することを特徴とする請求項11に記載のコンパレータ。
- 前記特性調整部は、前記第3トランジスタとグランドとの間に並列接続された複数の第1ダイオードを有することを特徴とする請求項1〜12いずれか1項に記載のコンパレータ。
- 前記特性調整部は、複数の前記第1ダイオードに対応する、複数の第1選択スイッチを有することを特徴とする請求項13に記載のコンパレータ。
- 前記出力部は、前記差動入力部の出力信号を増幅する第2増幅部を有し、
前記第2増幅部は、制御電極がグランドに接続されるとON状態になる第11トランジスタと第12トランジスタ、及び、制御電極が前記第1電圧源よりも高い電圧を供給する第2電圧源に接続されるとON状態になる第13トランジスタと第14トランジスタを有し、
前記第11トランジスタ及び前記第12トランジスタそれぞれの一端が、前記第1電圧源と接続され、
前記第11トランジスタの他端が、自身の制御電極、前記第12トランジスタの制御電極、及び、前記差動対を構成する一対のトランジスタの内の一方の端子と接続され、
前記第13トランジスタ及び前記第14トランジスタそれぞれの一端が、グランドに接続され、
前記第13トランジスタの他端が、自身の制御電極、前記第14トランジスタの制御電極、及び、前記差動対を構成する一対のトランジスタの内の他方の端子と接続されており、
前記差動対を構成する一対のトランジスタの内の他方がON状態となったときに、前記第11トランジスタ及び前記第12トランジスタそれぞれの制御電極がグランドに接続され、
前記差動対を構成する一対のトランジスタの内の一方がON状態となったときに、前記第13トランジスタ及び前記第14トランジスタそれぞれの制御電極が前記第1電圧源よりも高い電圧を供給する第2電圧源に接続されることを特徴とする請求項1〜14に記載のコンパレータ。
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