JP2013219521A - Comparator and semiconductor device - Google Patents

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Tetsuo Omori
鉄男 大森
Hideki Masai
英樹 政井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a comparator and semiconductor device, capable of concurrently achieving high switching speed of a signal level of an output signal and power saving.SOLUTION: A voltage to be compared is applied within a period from the time that the magnitude of the voltage to be compared reaches a magnitude corresponding to a release voltage with a shunt channel 19 closed by closing a continuity path in a current adjustment circuit 18 to the time that the magnitude reaches a magnitude corresponding to a closing voltage to close the continuity path in the current adjustment circuit 18 and hence an electric current generated by a constant current circuit 12 is controlled to increase.

Description

本発明は、比較器及び半導体装置に関する。   The present invention relates to a comparator and a semiconductor device.

特許文献1には、半導体装置に含まれるコンパレータの動作速度の向上又は省電力化を図る技術が開示されている。この技術に係る具体的な回路構成が図21に示されている。   Patent Document 1 discloses a technique for improving the operation speed or power saving of a comparator included in a semiconductor device. A specific circuit configuration according to this technique is shown in FIG.

図21に示すコンパレータ100は、カレントミラー回路102、差動回路104及びバイアス増強回路106を含んで構成されている。カレントミラー回路102は複数のPチャネル型MOS電界効果トランジスタ(以下、「PMOSトランジスタ」という。)102A,102B,102Cを備えており、PMOSトランジスタ102A,102B,102Cの各々にはカレントミラー比に応じた定電流が流れる。   The comparator 100 shown in FIG. 21 includes a current mirror circuit 102, a differential circuit 104, and a bias enhancement circuit 106. The current mirror circuit 102 includes a plurality of P-channel MOS field effect transistors (hereinafter referred to as “PMOS transistors”) 102A, 102B, and 102C, and each of the PMOS transistors 102A, 102B, and 102C has a current mirror ratio. A constant current flows.

差動回路104は互いに対を成す2組のPMOSトランジスタ104A,104B及びNチャネル型MOS電界効果トランジスタ(以下、「NMOSトランジスタ」という。)104C,104Dを含んで構成されている。差動回路104には入力信号INが入力され、入力された入力信号INによる電圧が、基準端子Aに印加された基準電圧VRの大きさを上回ると、出力端子から出力される出力信号OUTの信号レベルがローレベルとなる。一方、入力信号INによる電圧が基準電圧VRの大きさを下回ると、出力信号OUTの信号レベルがハイレベルとなる。   The differential circuit 104 includes two pairs of PMOS transistors 104A and 104B and N-channel MOS field effect transistors (hereinafter referred to as “NMOS transistors”) 104C and 104D which are paired with each other. An input signal IN is input to the differential circuit 104, and when the voltage of the input signal IN exceeds the magnitude of the reference voltage VR applied to the reference terminal A, the output signal OUT output from the output terminal The signal level becomes low level. On the other hand, when the voltage of the input signal IN falls below the reference voltage VR, the signal level of the output signal OUT becomes high.

バイアス増強回路106は、コンパレータ100の動作速度の向上又は省電力化に寄与するものである。図22にはバイアス増強回路106の具体的な回路構成が示されている。図22に示す基準端子Bには基準電圧VRよりも大きさが小さな電圧である基準電圧VCが印加される。図23の上段のグラフに示す入力信号INが入力端子に入力され、入力された入力信号INによる電圧が基準電圧VCの大きさを上回ると、図22及び図23の中段のグラフに示すようにドレイン電流IDが流れる。これにより、図21、図22及び図23の下段のグラフに示すようにバイアス増強電流IBが図21に示す差動回路に駆動用電流として供給される。   The bias enhancement circuit 106 contributes to improvement in the operation speed of the comparator 100 or power saving. FIG. 22 shows a specific circuit configuration of the bias enhancement circuit 106. A reference voltage VC, which is a voltage smaller than the reference voltage VR, is applied to the reference terminal B shown in FIG. When the input signal IN shown in the upper graph of FIG. 23 is input to the input terminal and the voltage of the input signal IN exceeds the reference voltage VC, as shown in the middle graph of FIG. 22 and FIG. A drain current ID flows. As a result, as shown in the lower graphs of FIGS. 21, 22, and 23, the bias enhancement current IB is supplied as a drive current to the differential circuit shown in FIG.

このように、事前に基準電圧VCを設定しておくことで、図21に示す差動回路104の駆動用電流を、入力信号INによる電圧が基準電圧VRの大きさに達する前に出力信号OUTの信号レベルの切り替えに要する最適電流値に到達させることができ、入力信号INが入力されてから出力信号OUTの信号レベルが切り替えられるまでの時間を短くすることができる。また、図21に示すコンパレータ100では、出力信号OUTの信号レベルの切り替え後は入力信号INによる電圧の低下に伴って図21に示す差動回路104の駆動用電流を低下させることにより省電力化を図るようにしている。   In this way, by setting the reference voltage VC in advance, the driving current of the differential circuit 104 shown in FIG. 21 can be converted into the output signal OUT before the voltage of the input signal IN reaches the reference voltage VR. The optimal current value required for switching the signal level can be reached, and the time from when the input signal IN is input to when the signal level of the output signal OUT is switched can be shortened. In the comparator 100 shown in FIG. 21, after switching the signal level of the output signal OUT, the driving current of the differential circuit 104 shown in FIG. I try to plan.

また、特許文献1では、更なる省電力化を図るべく、図24に示すコンパレータ101が提案されている。図24に示すコンパレータ101は、図22に示すコンパレータ100に比べ、バイアス増強回路106に代えてバイアス増強回路108を適用した点が異なっている。図24に示すバイアス増強回路108の具体的な構成が図25に示されている。図25に示すバイアス増強回路108は、第1フィードバック回路110及び第2フィードバック回路を備えており、図24に示す接続点Aから出力されるフィードバック信号を第1フィードバック回路112に入力し、図24に示す接続点Bから出力されるフィードバック信号を第2フィードバック回路112に入力することで、図24に示す差動回路104の反転動作時点近傍のみでバイアス増強電流IBを流すようにしている。つまり、コンパレータ101の出力信号OUTの信号レベルの切り替え動作を検知した時点で図24に示す差動回路104の駆動用電流を増加させてコンパレータ101の動作速度の向上を図ると共に、入力信号INによる電圧の低下を待たずに図24に示す差動回路104の駆動用電流を低下させて省電力化を図るようにしている。   In Patent Document 1, a comparator 101 shown in FIG. 24 is proposed in order to further reduce power consumption. The comparator 101 shown in FIG. 24 is different from the comparator 100 shown in FIG. 22 in that a bias enhancement circuit 108 is applied instead of the bias enhancement circuit 106. A specific configuration of the bias enhancement circuit 108 shown in FIG. 24 is shown in FIG. The bias enhancement circuit 108 shown in FIG. 25 includes a first feedback circuit 110 and a second feedback circuit, and inputs the feedback signal output from the connection point A shown in FIG. 24 to the first feedback circuit 112. As shown in FIG. 24, the feedback signal output from the connection point B is input to the second feedback circuit 112, so that the bias enhancement current IB flows only in the vicinity of the inversion operation time of the differential circuit 104 shown in FIG. That is, when the switching operation of the signal level of the output signal OUT of the comparator 101 is detected, the driving current of the differential circuit 104 shown in FIG. 24 is increased to improve the operation speed of the comparator 101 and the input signal IN. Without waiting for the voltage to drop, the driving current of the differential circuit 104 shown in FIG. 24 is reduced to save power.

特開2002−217691号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-217691

しかしながら、図22に示すバイアス増強回路106は、コンパレータ100の出力信号OUTの信号レベルの切り替え後に入力信号INによる電圧が低下することを前提にした技術であることから、図21に示す差動回路104の駆動用電流を再び低下させるためには入力信号INによる電圧の低下を待つ必要あるため、その間の消費電流が無駄になってしまう。また、図25に示すバイアス増強回路108は、コンパレータ101の出力信号OUTの信号レベルの切り替え動作を検知して図24に示す差動回路104の駆動用電流を増加させているため、少なくとも切り替え動作の検知を待つ分、コンパレータ101の出力信号OUTの信号レベルの切り替えが遅くなってしまう。このように特許文献1に記載の技術は、出力信号OUTの信号レベルの切り替え速度の向上と省電力化とを併せて実現することが困難である、という問題点があった。   However, since the bias enhancement circuit 106 shown in FIG. 22 is a technique based on the premise that the voltage due to the input signal IN decreases after the signal level of the output signal OUT of the comparator 100 is switched, the differential circuit shown in FIG. In order to lower the driving current 104 again, it is necessary to wait for a voltage drop due to the input signal IN, so that the current consumption during that time is wasted. 25 detects the switching operation of the signal level of the output signal OUT of the comparator 101 and increases the driving current of the differential circuit 104 shown in FIG. 24, so that at least the switching operation is performed. Therefore, the switching of the signal level of the output signal OUT of the comparator 101 is delayed by the amount of waiting for the detection of this. As described above, the technique described in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to achieve both improvement in the switching speed of the signal level of the output signal OUT and power saving.

本発明は上記問題点を解決するために成されたものであり、出力信号の信号レベルの切り替え速度の向上と省電力化とを併せて実現することができる比較器及び半導体装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a comparator and a semiconductor device capable of realizing both improvement in the switching speed of the signal level of the output signal and power saving. With the goal.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の比較器を、所定の大きさの電流を生成する電流生成手段と、前記電流生成手段によって生成された電流を分流する分流路と、前記電流生成手段によって生成された電流が供給されることにより駆動し、印加された比較対象電圧の大きさが基準電圧の大きさに達したときに出力レベルを切り替える出力切替手段と、前記分流路に挿入され、かつ前記分流路を導通可能な導通路を有し、前記導通路を閉鎖する大きさの閉鎖電圧に相当する大きさの前記比較対象電圧が印加されることにより前記導通路を閉鎖すると共に該導通路の閉鎖を解除する大きさの解除電圧に相当する大きさの前記比較対象電圧が印加されることにより前記導通路の閉鎖を解除することで前記分流路に流れる電流を制御する制御手段であって、前記導通路を閉鎖することによって前記分流路を閉鎖した状態で前記比較対象電圧の大きさが前記解除電圧に相当する大きさに達してから前記閉鎖電圧に相当する大きさに達するまでの間、前記比較対象電圧が印加されることにより前記導通路の閉鎖を解除することで前記電流生成手段によって生成される電流を増大するように制御する制御手段と、を含んで構成した。   In order to achieve the above object, the comparator according to claim 1 includes a current generating unit that generates a current having a predetermined magnitude, a shunt path that shunts a current generated by the current generating unit, and the current. An output switching means that is driven by supplying the current generated by the generating means and switches the output level when the magnitude of the applied comparison target voltage reaches the reference voltage magnitude, and is inserted into the branch flow path And having a conducting path capable of conducting the shunt path, and closing the conducting path by applying the comparison target voltage having a magnitude corresponding to a closing voltage of a magnitude that closes the conducting path. Control for controlling the current flowing through the diversion channel by releasing the closing of the conduction path by applying the comparison target voltage having a magnitude corresponding to the release voltage having a magnitude for releasing the closing of the conduction path A level corresponding to the closing voltage after the magnitude of the comparison target voltage reaches a magnitude corresponding to the release voltage in a state where the shunt flow path is closed by closing the conduction path. Control means for controlling to increase the current generated by the current generating means by releasing the closing of the conduction path by applying the voltage to be compared until it reaches .

上記目的を達成するために、請求項15に記載の半導体装置を、請求項1〜請求項14の何れか1項に記載の比較器を1チップ化したものとした。   In order to achieve the above object, the semiconductor device according to claim 15 is obtained by integrating the comparator according to any one of claims 1 to 14 into one chip.

本発明によれば、出力信号の信号レベルの切り替え速度の向上と省電力化とを併せて実現することができる、という効果が得られる。   According to the present invention, it is possible to achieve an effect that an improvement in switching speed of a signal level of an output signal and power saving can be realized.

実施の形態に係るコンパレータの構成の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of a structure of the comparator which concerns on embodiment. 実施の形態に係るコンパレータの特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the characteristic of the comparator which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電流調整回路に含まれる一対のNMOSトランジスタのスイッチングの状態遷移の一例を示す状態遷移図である。It is a state transition diagram showing an example of a switching state transition of a pair of NMOS transistors included in the current adjustment circuit according to the embodiment. 実施の形態に係るコンパレータにおける電流の流れの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the flow of the electric current in the comparator which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電流調整回路に含まれる一対のNMOSトランジスタのスイッチングの状態遷移の他の一例を示す状態遷移図である。It is a state transition diagram which shows another example of the state transition of switching of a pair of NMOS transistor contained in the current adjustment circuit which concerns on embodiment. 実施の形態に係るコンパレータに交流が供給された場合のコンパレータの特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the characteristic of a comparator when alternating current is supplied to the comparator which concerns on embodiment. 実施の形態に係るコンパレータの他の形態例(その1)を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other example (the 1) of the comparator which concerns on embodiment. 図7に示すコンパレータの特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the characteristic of the comparator shown in FIG. 実施の形態に係るコンパレータの他の形態例(その2)を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other example of a form of the comparator which concerns on embodiment (the 2). 実施の形態に係るコンパレータの他の形態例(その3)を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other example (the 3) of the comparator which concerns on embodiment. 図10に示すコンパレータの特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the characteristic of the comparator shown in FIG. 実施の形態に係るコンパレータの他の形態例(その4)を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other example of a comparator which concerns on embodiment (the 4). 実施の形態に係るコンパレータの他の形態例(その5)を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other example (No. 5) of the comparator which concerns on embodiment. 実施の形態に係るコンパレータの他の形態例(その6)を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other form example (the 6) of the comparator which concerns on embodiment. 実施の形態に係るコンパレータの他の形態例(その7)を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other example (the 7) of the comparator which concerns on embodiment. 図15に示すコンパレータに挿入される回路の一例を示す回路図である。FIG. 16 is a circuit diagram illustrating an example of a circuit inserted in the comparator illustrated in FIG. 15. 実施の形態に係るコンパレータの他の形態例(その8)を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other example of a comparator which concerns on embodiment (the 8). 実施の形態に係るコンパレータの他の形態例(その9)を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other form example (the 9) of the comparator which concerns on embodiment. 実施の形態に係るコンパレータの他の形態例(その10)を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other form example (the 10) of the comparator which concerns on embodiment. 実施の形態に係るコンパレータの他の形態例(その11)を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other example (11) of the comparator which concerns on embodiment. 従来のコンパレータの構成の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of a structure of the conventional comparator. 図21に示すコンパレータに含まれるバイアス増強回路の構成の一例を示す回路図である。FIG. 22 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a bias enhancement circuit included in the comparator shown in FIG. 21. 図21に示すコンパレータの特性を示す特性図である。FIG. 22 is a characteristic diagram illustrating characteristics of the comparator illustrated in FIG. 21. 従来のコンパレータの構成の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of a structure of the conventional comparator. 図24に示すコンパレータに含まれるバイアス増強回路の構成の一例を示す回路図である。FIG. 25 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a bias enhancement circuit included in the comparator shown in FIG. 24.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態例について詳細に説明する。   Embodiments for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は、本実施の形態に係るコンパレータ10の構成の一例を示す回路図である。図1に示すように、コンパレータ10は、高電圧線VDD、低電圧線VSS、定電流回路12、カレントミラー回路14、出力切替回路16、電流調整回路18、分流路19、調整時期設定回路20及び出力回路22を含んで構成されており、これらが1チップ化された半導体装置とされている。   FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the comparator 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the comparator 10 includes a high voltage line VDD, a low voltage line VSS, a constant current circuit 12, a current mirror circuit 14, an output switching circuit 16, a current adjustment circuit 18, a shunt path 19, and an adjustment timing setting circuit 20. And the output circuit 22, which are a single-chip semiconductor device.

高電圧線VDDは、コンパレータ10を構成している回路素子(以下、単に「回路素子」という。)に対して高電圧(ここでは一例として3V)を印加し、低電圧線VSSは、回路素子に対して低電圧(ここでは一例として0V)を回路素子に対して印加する。   The high voltage line VDD applies a high voltage (3V as an example here) to circuit elements constituting the comparator 10 (hereinafter simply referred to as “circuit elements”), and the low voltage line VSS is a circuit element. In contrast, a low voltage (here, 0 V as an example) is applied to the circuit element.

定電流回路12は、所定の大きさの電流を生成し、生成した電流を回路素子に対して供給するための回路であり、定電流源12a及びNMOSトランジスタ12b,12cを含んで構成されている。定電流源12aは正極端子及び負極端子を有している。定電流源12aの正極端子は高電圧線VDDに接続されており、定電流源12aの負極端子はNMOSトランジスタ12bのドレインに接続されている。NMOSトランジスタ12bにおいて、ドレインはゲートに接続されており、ソースは低電圧線VSSに接続されている。NMOSトランジスタ12bにおいて、バックゲートはソースに接続されている。NMOSトランジスタ12cにおいて、ソースは低電圧線VSSに接続されており、バックゲートはソースに接続されている。また、定電流回路12は、カレントミラー回路14に接続されている。従って、定電流回路12は、所定の大きさの電流を生成し、生成した電流をカレントミラー回路14に供給することができる。   The constant current circuit 12 is a circuit for generating a current having a predetermined magnitude and supplying the generated current to a circuit element, and includes a constant current source 12a and NMOS transistors 12b and 12c. . The constant current source 12a has a positive terminal and a negative terminal. The positive terminal of the constant current source 12a is connected to the high voltage line VDD, and the negative terminal of the constant current source 12a is connected to the drain of the NMOS transistor 12b. In the NMOS transistor 12b, the drain is connected to the gate, and the source is connected to the low voltage line VSS. In the NMOS transistor 12b, the back gate is connected to the source. In the NMOS transistor 12c, the source is connected to the low voltage line VSS, and the back gate is connected to the source. The constant current circuit 12 is connected to the current mirror circuit 14. Therefore, the constant current circuit 12 can generate a current having a predetermined magnitude and supply the generated current to the current mirror circuit 14.

カレントミラー回路14は、PMOSトランジスタ14a,14b,14cを含んで構成されている。PMOSトランジスタ14a,14b,14cの各ソースは高電圧線VDDに接続されている。PMOSトランジスタ14a,14b,14cの各ゲートは相互に接続されている。PMOSトランジスタ14a,14b,14cの各々において、バックゲートはソースに接続されている。PMOSトランジスタ14aにおいて、ゲートはドレインに接続されている。また、PMOSトランジスタ14aにおいて、ドレインは定電流回路12に含まれるNMOSトランジスタ12Cのドレインに接続されており、これによって定電流回路12とカレントミラー回路14とが接続される。カレントミラー回路14は、出力切替回路16、電流調整回路18及び調整時期設定回路20にも接続されている。従って、カレントミラー回路14は、定電流回路12から供給された電流を、出力切替回路16、電流調整回路18及び調整時期設定回路20に対してPMOSトランジスタ14a,14b,14cの各々のサイズにより定まるカレントミラー比に応じた大きさの電流(以下、「駆動用電流」ともいう。)にして流すことができる。なお、ここで言う「サイズ」とは、PMOSトランジスタ又はNMOSトランジスタに含まれる活性領域の大きさのことであり、例えばゲート長及びゲート幅によって規定される大きさのことを意味する。   The current mirror circuit 14 includes PMOS transistors 14a, 14b, and 14c. The sources of the PMOS transistors 14a, 14b, and 14c are connected to the high voltage line VDD. The gates of the PMOS transistors 14a, 14b, and 14c are connected to each other. In each of the PMOS transistors 14a, 14b, and 14c, the back gate is connected to the source. In the PMOS transistor 14a, the gate is connected to the drain. In addition, the drain of the PMOS transistor 14a is connected to the drain of the NMOS transistor 12C included in the constant current circuit 12, whereby the constant current circuit 12 and the current mirror circuit 14 are connected. The current mirror circuit 14 is also connected to the output switching circuit 16, the current adjustment circuit 18, and the adjustment time setting circuit 20. Accordingly, the current mirror circuit 14 determines the current supplied from the constant current circuit 12 according to the sizes of the PMOS transistors 14a, 14b, and 14c with respect to the output switching circuit 16, the current adjustment circuit 18, and the adjustment timing setting circuit 20. A current having a magnitude corresponding to the current mirror ratio (hereinafter also referred to as “driving current”) can be applied. Here, “size” means the size of the active region included in the PMOS transistor or NMOS transistor, and means the size defined by the gate length and the gate width, for example.

出力切替回路16は、外部からコンパレータ10に印加される電圧(以下、「入力電圧」という。)IN,INの一方を基準電圧、他方をその基準電圧と比較される対象電圧(以下、基準電圧と区別する場合は「比較対象電圧」という。)とし、基準電圧の大きさと比較対象電圧の大きさとの比較結果を示す比較結果信号を出力することにより、コンパレータ10の出力レベルを切り替える。ここで言う「出力レベルを切り替える」というのは、コンパレータ10から最終的に出力される出力信号OUTの信号レベルを切り替えることを意味する。 The output switching circuit 16 has an external voltage applied to the comparator 10 (hereinafter referred to as “input voltage”) IN 1 and IN 2 , one of which is a reference voltage and the other is a target voltage (hereinafter referred to as a reference voltage) to be compared with the reference voltage. The output level of the comparator 10 is switched by outputting a comparison result signal indicating the comparison result between the magnitude of the reference voltage and the magnitude of the comparison target voltage. Here, “switching the output level” means switching the signal level of the output signal OUT that is finally output from the comparator 10.

出力切替回路16は、いわゆる差動回路であり、PMOSトランジスタ16a,16b及びNMOSトランジスタ16c,16dを含んで構成されている。PMOSトランジスタ16a,16bの各々において、バックゲートはカレントミラー回路14に含まれるPMOSトランジスタ14cのバックゲートに接続されており、ソースはPMOSトランジスタ14cのドレインに接続されている。PMOSトランジスタ16aのゲートは、入力電圧INが印加される反転入力端子24に接続されている。PMOSトランジスタ16bのゲートは、入力電圧INが印加される非反転入力端子26に接続されている。 The output switching circuit 16 is a so-called differential circuit, and includes PMOS transistors 16a and 16b and NMOS transistors 16c and 16d. In each of the PMOS transistors 16a and 16b, the back gate is connected to the back gate of the PMOS transistor 14c included in the current mirror circuit 14, and the source is connected to the drain of the PMOS transistor 14c. The gate of the PMOS transistor 16a is an input voltage IN 1 is connected to the inverting input terminal 24 is applied. The gate of the PMOS transistor 16b, the input voltage IN 2 is connected to a non-inverting input terminal 26 is applied.

NMOSトランジスタ16c,16dにおいて、各ゲートは相互に接続されており、各ソースは低電圧線VSSに接続されている。NMOSトランジスタ16cにおいて、バックゲートはソースに接続されている。また、NMOSトランジスタ16cにおいて、ドレインはゲートに接続されており、かつPMOSトランジスタ16aのドレインに接続されている。NMOSトランジスタ16dにおいて、バックゲートはソースに接続されており、ドレインはPMOSトランジスタ16bのドレインに接続されている。   In the NMOS transistors 16c and 16d, the gates are connected to each other, and the sources are connected to the low voltage line VSS. In the NMOS transistor 16c, the back gate is connected to the source. In the NMOS transistor 16c, the drain is connected to the gate, and is connected to the drain of the PMOS transistor 16a. In the NMOS transistor 16d, the back gate is connected to the source, and the drain is connected to the drain of the PMOS transistor 16b.

また、出力切替回路16に含まれるPMOSトランジスタ16a,16bの各ドレインは出力回路22に接続されている。従って、出力切替回路16は、比較結果信号を出力回路22に出力することができる。   The drains of the PMOS transistors 16 a and 16 b included in the output switching circuit 16 are connected to the output circuit 22. Therefore, the output switching circuit 16 can output the comparison result signal to the output circuit 22.

分流路19は、定電圧回路12によって生成された電流を分流する電流路である。分流路19の一端はカレントミラー回路14に含まれるPMOSトランジスタ14aのドレインに接続されており、分流路19の他端は低電圧線VSSに接続されている。従って、分流路19は、カレントミラー回路14のPMOSトランジスタ14aを経由して流れる電流(定電圧回路12によって生成された電流)を分流することができる。   The shunt channel 19 is a current path that shunts the current generated by the constant voltage circuit 12. One end of the shunt channel 19 is connected to the drain of the PMOS transistor 14a included in the current mirror circuit 14, and the other end of the shunt channel 19 is connected to the low voltage line VSS. Therefore, the shunt channel 19 can shunt the current flowing through the PMOS transistor 14a of the current mirror circuit 14 (current generated by the constant voltage circuit 12).

電流調整回路18は、カレントミラー回路14に流す電流を調整するための回路である。電流調整回路18は、分流路19に挿入されており、NMOSトランジスタ18a,18bを含んで構成されている。NMOSトランジスタ18a,18bは分流路19を導通可能にする導通路を形成するように直列に接続されている。   The current adjustment circuit 18 is a circuit for adjusting the current flowing through the current mirror circuit 14. The current adjusting circuit 18 is inserted into the branch channel 19 and includes NMOS transistors 18a and 18b. The NMOS transistors 18a and 18b are connected in series so as to form a conduction path that allows the branch path 19 to be conducted.

NMOSトランジスタ18a,18bの各バックゲートはNMOSトランジスタ18bのソースに接続されている。NMOSトランジスタ18aのソースはNMOSトランジスタ18bのドレインに接続されている。NMOSトランジスタ18aのドレインはカレントミラー回路14に含まれるPMOSトランジスタ14aのドレインに接続されている。NMOSトランジスタ18bのソースは低電圧線VSSに接続されている。また、NMOSトランジスタ18a,18bの各ゲートは調整時期設定回路20に接続されている。従って、電流調整回路18は、調整時期設定回路20によってNMOSトランジスタ18a,18bの各々のオン及びオフが切り替えられることによりカレントミラー回路14に流す電流を調整することができる。   The back gates of the NMOS transistors 18a and 18b are connected to the source of the NMOS transistor 18b. The source of the NMOS transistor 18a is connected to the drain of the NMOS transistor 18b. The drain of the NMOS transistor 18 a is connected to the drain of the PMOS transistor 14 a included in the current mirror circuit 14. The source of the NMOS transistor 18b is connected to the low voltage line VSS. The gates of the NMOS transistors 18 a and 18 b are connected to the adjustment timing setting circuit 20. Therefore, the current adjustment circuit 18 can adjust the current flowing through the current mirror circuit 14 by switching on and off each of the NMOS transistors 18 a and 18 b by the adjustment timing setting circuit 20.

調整時期設定回路20は、カレントミラー回路14に流す電流を電流調整回路18で調整する時期を設定するための回路である。調整時期設定回路20は、いわゆる差動回路であり、基準電圧の大きさと印加された比較対象電圧の大きさとの差に対応して大きさが相反するように増減する一対の制御用電圧を生成する。この一対の制御用電圧は、電流調整回路18の導通路を閉鎖する大きさの閉鎖電圧、及び導通路の閉鎖を解除する大きさの解除電圧として用いられる。   The adjustment time setting circuit 20 is a circuit for setting a time when the current adjustment circuit 18 adjusts the current flowing through the current mirror circuit 14. The adjustment timing setting circuit 20 is a so-called differential circuit, and generates a pair of control voltages that increase and decrease so that the magnitudes are inconsistent with each other in accordance with the difference between the magnitude of the reference voltage and the magnitude of the applied comparison target voltage. To do. The pair of control voltages are used as a closing voltage with a magnitude for closing the conduction path of the current adjusting circuit 18 and a release voltage with a magnitude for releasing the closure of the conduction path.

調整時期設定回路20は、PMOSトランジスタ20a,20b及びNMOSトランジスタ20c,20dを含んで構成されており、2組の直列回路が並列に接続されて構成された回路とされている。すなわち、PMOSトランジスタ20a及びNMOSトランジスタ20cが直列に接続された直列回路とPMOSトランジスタ20b及びNMOSトランジスタ20dが直列に接続された直列回路とが並列に接続されている。   The adjustment timing setting circuit 20 includes PMOS transistors 20a and 20b and NMOS transistors 20c and 20d, and is a circuit configured by connecting two series circuits in parallel. That is, a series circuit in which the PMOS transistor 20a and the NMOS transistor 20c are connected in series and a series circuit in which the PMOS transistor 20b and the NMOS transistor 20d are connected in series are connected in parallel.

PMOSトランジスタ20a,20bの各々において、バックゲートはカレントミラー回路14に含まれるPMOSトランジスタ14bのバックゲートに接続されており、ソースはPMOSトランジスタ14bのドレインに接続されている。   In each of the PMOS transistors 20a and 20b, the back gate is connected to the back gate of the PMOS transistor 14b included in the current mirror circuit 14, and the source is connected to the drain of the PMOS transistor 14b.

NMOSトランジスタ20c,20dの各々において、バックゲートはソースに接続されており、ゲートはドレインに接続されている。NMOSトランジスタ20cにおいて、ドレインはPMOSトランジスタ20aのドレインに接続されており、ソースは低電圧線VSSに接続されている。NMOSトランジスタ20dにおいて、ドレインはPMOSトランジスタ20bのドレインに接続されており、ソースは低電圧線VSSに接続されている。   In each of the NMOS transistors 20c and 20d, the back gate is connected to the source, and the gate is connected to the drain. In the NMOS transistor 20c, the drain is connected to the drain of the PMOS transistor 20a, and the source is connected to the low voltage line VSS. In the NMOS transistor 20d, the drain is connected to the drain of the PMOS transistor 20b, and the source is connected to the low voltage line VSS.

また、PMOSトランジスタ20aのゲートは非反転入力端子26に接続されており、PMOSトランジスタ20bのゲートは反転入力端子24に接続されている。そして、PMOSトランジスタ20aのドレインは電流調整回路18に含まれるNMOSトランジスタ18bのゲートに接続されており、PMOSトランジスタ20bのドレインは電流調整回路18に含まれるNMOSトランジスタ18aのゲートに接続されている。   The gate of the PMOS transistor 20 a is connected to the non-inverting input terminal 26, and the gate of the PMOS transistor 20 b is connected to the inverting input terminal 24. The drain of the PMOS transistor 20a is connected to the gate of the NMOS transistor 18b included in the current adjustment circuit 18, and the drain of the PMOS transistor 20b is connected to the gate of the NMOS transistor 18a included in the current adjustment circuit 18.

このように構成された調整時期設定回路20は、電流調整回路18に含まれるNMOSトランジスタ18a,18bの一方に閉鎖電圧に相当する大きさの一対の制御用電圧の一方を印加すると共にNMOSトランジスタ18a,18bの他方に閉鎖電圧に相当する大きさの一対の制御用電圧の他方を印加することによりNMOSトランジスタ18a,18bを相反するスイッチング状態(例えばNMOSトランジスタ18aをオン、NMOSトランジスタ18bをオフ)にする。また、調整時期設定回路20は、電流調整回路18に含まれるNMOSトランジスタ18a,18bの一方に解除電圧に相当する大きさの一対の制御用電圧の一方を印加すると共にNMOSトランジスタ18a,18bの他方に解除電圧に相当する大きさの一対の制御用電圧の他方を印加することによりNMOSトランジスタ18a,18bを導通状態にする。このようにNMOSトランジスタ18a,18bを導通状態にしてから、調整時期設定回路20は、電流調整回路18に含まれるNMOSトランジスタ18a,18bの一方に閉鎖電圧に相当する大きさの一対の制御用電圧の一方を印加すると共にNMOSトランジスタ18a,18bの他方に閉鎖電圧に相当する大きさの一対の制御用電圧の他方を印加することによりNMOSトランジスタ18a,18bを他の相反するスイッチング状態(例えばNMOSトランジスタ18aをオフ、NMOSトランジスタ18bをオン)にする。   The adjustment timing setting circuit 20 configured as described above applies one of a pair of control voltages having a magnitude corresponding to the closing voltage to one of the NMOS transistors 18a and 18b included in the current adjustment circuit 18, and the NMOS transistor 18a. , 18b is applied to the other one of a pair of control voltages having a magnitude corresponding to the closing voltage, so that the NMOS transistors 18a, 18b are in an opposite switching state (for example, the NMOS transistor 18a is turned on and the NMOS transistor 18b is turned off). To do. The adjustment timing setting circuit 20 applies one of a pair of control voltages having a magnitude corresponding to the release voltage to one of the NMOS transistors 18a and 18b included in the current adjustment circuit 18 and the other of the NMOS transistors 18a and 18b. The other of the pair of control voltages having a magnitude corresponding to the release voltage is applied to the NMOS transistors 18a and 18b. After the NMOS transistors 18a and 18b are turned on in this way, the adjustment timing setting circuit 20 applies a pair of control voltages having a magnitude corresponding to the closing voltage to one of the NMOS transistors 18a and 18b included in the current adjustment circuit 18. And the other of the pair of control voltages having a magnitude corresponding to the closing voltage is applied to the other of the NMOS transistors 18a and 18b, thereby causing the NMOS transistors 18a and 18b to switch to another opposite switching state (for example, an NMOS transistor). 18a is turned off and NMOS transistor 18b is turned on).

従って、調整時期設定回路20は、入力電圧IN,INに基づいて、電流調整回路18に含まれるNMOSトランジスタ18a,18bの各々のオン及びオフの切り替え時期を設定することができ、これによってカレントミラー回路14に流す電流を電流調整回路18により調整する時期を設定することができる。 Therefore, the adjustment timing setting circuit 20 can set the ON / OFF switching timing of each of the NMOS transistors 18a and 18b included in the current adjustment circuit 18 based on the input voltages IN 1 and IN 2 . The timing for adjusting the current flowing through the current mirror circuit 14 by the current adjustment circuit 18 can be set.

出力回路22は、出力切替回路16から出力された比較結果信号の信号レベルに対応する信号レベルの出力信号OUTを出力する回路であり、カレントミラー回路28、CMOSインバータ30,32及びNMOSトランジスタ22a,22bを含んで構成されている。カレントミラー回路28は、PMOSトランジスタ28a,28bを含んで構成されている。PMOSトランジスタ28a,28bの各ソースは高電圧線VDDに接続されている。PMOSトランジスタ28a,28bの各ゲートは相互に接続されている。PMOSトランジスタ28a,28bの各々において、バックゲートはソースに接続されている。PMOSトランジスタ28aにおいて、ゲートはドレインに接続されている。よって、PMOSトランジスタ28bのソース及びドレイン間には、PMOSトランジスタ28aのソース及びドレイン間に流れる電流の大きさに対して予め定められた係数を乗じて得られた大きさの電流が流れることになる。なお、ここで言う「予め定められた係数」とは、PMOSトランジスタ28aとPMOSトランジスタ28bとのサイズ比によって一意に定まるカレントミラー比に対応する値を意味する。   The output circuit 22 is a circuit that outputs an output signal OUT having a signal level corresponding to the signal level of the comparison result signal output from the output switching circuit 16, and includes a current mirror circuit 28, CMOS inverters 30 and 32, and NMOS transistors 22a, 22b is comprised. The current mirror circuit 28 includes PMOS transistors 28a and 28b. The sources of the PMOS transistors 28a and 28b are connected to the high voltage line VDD. The gates of the PMOS transistors 28a and 28b are connected to each other. In each of the PMOS transistors 28a and 28b, the back gate is connected to the source. In the PMOS transistor 28a, the gate is connected to the drain. Therefore, a current having a magnitude obtained by multiplying the magnitude of the current flowing between the source and drain of the PMOS transistor 28a by a predetermined coefficient flows between the source and drain of the PMOS transistor 28b. . Here, the “predetermined coefficient” means a value corresponding to a current mirror ratio that is uniquely determined by the size ratio between the PMOS transistor 28a and the PMOS transistor 28b.

CMOSインバータ30は、PMOSトランジスタ30a及びNMOSトランジスタ30bを含んで構成されている。PMOSトランジスタ30aにおいて、ソースは高電圧線VDDに接続されており、バックゲートはソースに接続されている。NMOSトランジスタ30bにおいて、ソースは低電圧線VSSに接続されており、バックゲートはソースに接続されている。PMOSトランジスタ30a及びNMOSトランジスタ30bは互いのゲートが接続されており、かつカレントミラー回路28に含まれるPMOSトランジスタ28bのドレインに接続されている。また、PMOSトランジスタ30a及びNMOSトランジスタ30bは互いのドレインが接続されている。   The CMOS inverter 30 includes a PMOS transistor 30a and an NMOS transistor 30b. In the PMOS transistor 30a, the source is connected to the high voltage line VDD, and the back gate is connected to the source. In the NMOS transistor 30b, the source is connected to the low voltage line VSS, and the back gate is connected to the source. The gates of the PMOS transistor 30a and the NMOS transistor 30b are connected to each other, and are connected to the drain of the PMOS transistor 28b included in the current mirror circuit 28. Further, the drains of the PMOS transistor 30a and the NMOS transistor 30b are connected to each other.

CMOSインバータ32は、PMOSトランジスタ32a及びNMOSトランジスタ32bを含んで構成されている。PMOSトランジスタ32aにおいて、ソースは高電圧線VDDに接続されており、バックゲートはソースに接続されている。NMOSトランジスタ32bにおいて、ソースは低電圧線VSSに接続されており、バックゲートはソースに接続されている。PMOSトランジスタ32a及びNMOSトランジスタ32bは互いのゲートが接続されており、かつCMOSインバータ30に含まれるPMOSトランジスタ30aのドレインに接続されている。また、PMOSトランジスタ32a及びNMOSトランジスタ32bは互いのドレインが接続されており、かつコンパレータ10の出力端子34に接続されている。   The CMOS inverter 32 includes a PMOS transistor 32a and an NMOS transistor 32b. In the PMOS transistor 32a, the source is connected to the high voltage line VDD, and the back gate is connected to the source. In the NMOS transistor 32b, the source is connected to the low voltage line VSS, and the back gate is connected to the source. The gates of the PMOS transistor 32 a and the NMOS transistor 32 b are connected to each other, and are connected to the drain of the PMOS transistor 30 a included in the CMOS inverter 30. The PMOS transistor 32 a and the NMOS transistor 32 b are connected to each other at their drains and are connected to the output terminal 34 of the comparator 10.

NMOSトランジスタ22aにおいて、ソースは低電圧線VSSに接続されており、ドレインはカレントミラー回路28に含まれるPMOSトランジスタ28aのドレインに接続されている。また、NMOSトランジスタ22aにおいて、バックゲートはソースに接続されており、ゲートは出力切替回路16に含まれるPMOSトランジスタ16aのドレインに接続されている。   In the NMOS transistor 22 a, the source is connected to the low voltage line VSS, and the drain is connected to the drain of the PMOS transistor 28 a included in the current mirror circuit 28. In the NMOS transistor 22 a, the back gate is connected to the source, and the gate is connected to the drain of the PMOS transistor 16 a included in the output switching circuit 16.

NMOSトランジスタ22bにおいて、ソースは低電圧線VSSに接続されており、ドレインはカレントミラー回路28に含まれるPMOSトランジスタ28bのドレインに接続されている。また、NMOSトランジスタ22bにおいて、バックゲートはソースに接続されており、ゲートは出力切替回路16に含まれるPMOSトランジスタ16bのドレインに接続されている。   In the NMOS transistor 22 b, the source is connected to the low voltage line VSS, and the drain is connected to the drain of the PMOS transistor 28 b included in the current mirror circuit 28. In the NMOS transistor 22 b, the back gate is connected to the source, and the gate is connected to the drain of the PMOS transistor 16 b included in the output switching circuit 16.

このように構成された出力回路22は、信号レベルがローレベル(Lレベル)又はハイレベル(Hレベル)の出力信号OUTを出力する。つまり、通常時、信号レベルがLレベルの出力信号OUTを出力し、出力切替回路16から入力された比較結果信号に基づいて、出力信号OUTの信号レベルをHレベルに遷移させる。なお、本実施の形態では、出力信号OUTの通常時の信号レベルをLレベルとしているが、これに限らず、通常時の信号レベルをHレベルとしても良い。   The output circuit 22 configured in this manner outputs an output signal OUT whose signal level is low level (L level) or high level (H level). That is, in the normal state, the output signal OUT having the signal level of L level is output, and the signal level of the output signal OUT is shifted to H level based on the comparison result signal input from the output switching circuit 16. In this embodiment, the normal signal level of the output signal OUT is set to the L level. However, the present invention is not limited to this, and the normal signal level may be set to the H level.

ところで、本実施の形態に係るコンパレータ10では、PMOSトランジスタ16a,16b,20a,20bの閾値電圧が揃うようにPMOSトランジスタ16a,16b,20a,20bのサイズが事前に定められており、NMOSトランジスタ16c,16d,20c,20dの閾値電圧が揃うようにNMOSトランジスタ16c,16d,20c,20dのサイズが事前に定められている。また、NMOSトランジスタ18a,18bは互いに閾値電圧が相違せず、かつ所定の電圧印加条件下でオンからオフへの遷移速度及びオフからオンへの遷移速度も相違しないようにサイズが事前に定められている。また、NMOSトランジスタ18a,18bのサイズは、比較対象電圧が基準電圧の大きさに達したときに出力信号OUTの信号レベルの遷移途中(一例として遷移過程の中央)で電流調整回路18に流れる電流の大きさ(NMOSトランジスタ18aとNMOSトランジスタ18bとの間に流れる電流の大きさ)が最大となるように事前に定められている。具体的には、一例として図3に示すようにNMOSトランジスタ18a,18bの一方のオンからオフへの遷移期間と他方のオフからオンへの遷移期間とが重なり、その重なった期間において互いの電流経路の大きさが揃う時期が出力信号OUTの信号レベルの遷移時期(好ましくは遷移時期の中央)に一致するようにNMOSトランジスタ18a,18bのサイズを事前に設定しておく。   By the way, in the comparator 10 according to the present embodiment, the sizes of the PMOS transistors 16a, 16b, 20a, and 20b are determined in advance so that the threshold voltages of the PMOS transistors 16a, 16b, 20a, and 20b are uniform, and the NMOS transistor 16c. , 16d, 20c, and 20d, the sizes of the NMOS transistors 16c, 16d, 20c, and 20d are determined in advance so that the threshold voltages are uniform. Further, the NMOS transistors 18a and 18b have predetermined sizes so that the threshold voltages are not different from each other, and the transition speed from on to off and the transition speed from off to on are not different under a predetermined voltage application condition. ing. Further, the sizes of the NMOS transistors 18a and 18b are the currents that flow through the current adjustment circuit 18 during the transition of the signal level of the output signal OUT (for example, the center of the transition process) when the comparison target voltage reaches the reference voltage. (The magnitude of the current flowing between the NMOS transistor 18a and the NMOS transistor 18b) is determined in advance. Specifically, as shown in FIG. 3 as an example, one of the NMOS transistors 18a and 18b has an on-to-off transition period and the other off-to-on transition period that overlap each other in the overlapping period. The sizes of the NMOS transistors 18a and 18b are set in advance so that the time when the sizes of the paths are equal coincides with the transition time of the signal level of the output signal OUT (preferably the center of the transition time).

次に、本実施の形態に係るコンパレータ10の作用を説明する。なお、以下では、錯綜を回避するために、入力電圧INを基準電圧とし、入力電圧INを比較対象電圧とした場合について図1及び図2を参照しながら説明する。図2は、非反転入力端子26に直流が供給された場合のコンパレータ10における電圧及び電流の経時変化を示すグラフである。なお、図2において、「VIN」とは、比較対象電圧(ここでは一例として入力電圧IN)のことであり、「VREF」とは、基準電圧(ここでは一例として入力電圧IN)のことであり、「VOUT」とは、出力信号OUTによる電圧のことであり、「IDD」とは、カレントミラー回路14に流れる電流のことである。 Next, the operation of the comparator 10 according to the present embodiment will be described. In the following, in order to avoid complications, a case where the input voltage IN 1 is set as a reference voltage and the input voltage IN 2 is set as a comparison target voltage will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a graph showing temporal changes in voltage and current in the comparator 10 when direct current is supplied to the non-inverting input terminal 26. In FIG. 2, “VIN” is a voltage to be compared (in this example, the input voltage IN 2 ), and “VREF” is a reference voltage (in this example, the input voltage IN 1 ). “VOUT” is a voltage generated by the output signal OUT, and “IDD” is a current flowing through the current mirror circuit 14.

入力電圧INが0Vのとき、定電流回路12では所定の大きさの電流が生成される。この電流は、カレントミラー回路14によって定められたカレントミラー比に応じた大きさに調整されて出力切替回路16、電流調整回路18及び調整時期設定回路20に供給される。また、このとき、入力電圧INは一例として図2に示す所定の大きさに維持されている。よって、PMOSトランジスタ20bのソース及びドレイン間の電流経路は所定の大きさに開かれた状態(一例として「オン」と「オフ」の中間の状態)とされる。これにより、PMOSトランジスタ20b及びNMOSトランジスタ20dのソース及びドレイン間に電流が流れると共に、PMOSトランジスタ20a及びNMOSトランジスタ20cがオンされてPMOSトランジスタ20a及びNMOSトランジスタ20cの各々のソース及びドレイン間にはPMOSトランジスタ20b及びNMOSトランジスタ20dの各々のソース及びドレイン間に流れる電流よりも大きな電流が流れる。 When the input voltage IN 2 is 0V, the constant current circuit 12 generates a current having a predetermined magnitude. This current is adjusted to a magnitude corresponding to the current mirror ratio determined by the current mirror circuit 14 and supplied to the output switching circuit 16, the current adjustment circuit 18 and the adjustment timing setting circuit 20. At this time, the input voltage IN 1 is maintained at a predetermined magnitude shown in FIG. 2 as an example. Therefore, the current path between the source and drain of the PMOS transistor 20b is opened to a predetermined size (for example, an intermediate state between “ON” and “OFF”). As a result, current flows between the source and drain of the PMOS transistor 20b and NMOS transistor 20d, and the PMOS transistor 20a and NMOS transistor 20c are turned on, and between the source and drain of each of the PMOS transistor 20a and NMOS transistor 20c are PMOS transistors. A current larger than the current flowing between the source and drain of each of 20b and NMOS transistor 20d flows.

このとき、電流調整回路18のNMOSトランジスタ18bのゲートには閾値電圧を超える大きさの電圧が印加されてNMOSトランジスタ18bがオンされる。また、この時点で、PMOSトランジスタ20b及びNMOSトランジスタ20dの各々のソース及びドレイン間には電流が流れているものの、電流調整回路18のNMOSトランジスタ18aのゲートには閾値電圧を超える大きさの電圧は印加されないため、NMOSトランジスタ18aはオフされる。また、この時点で、出力切替回路16に含まれるPMOSトランジスタ16a,16b及びNMOSトランジスタ16c,16dも調整時期設定回路20に含まれるPMOSトランジスタ20a,20b及びNMOSトランジスタ20c,20dと同様のスイッチング状態となる。すなわち、PMOSトランジスタ16aはPMOSトランジスタ20bと同様のスイッチング状態となり、PMOSトランジスタ16bはPMOSトランジスタ20aと同様のスイッチング状態となり、NMOSトランジスタ16cはNMOSトランジスタ20dと同様のスイッチング状態となり、NMOSトランジスタ16dはNMOSトランジスタ20cと同様のスイッチング状態となる。   At this time, a voltage exceeding the threshold voltage is applied to the gate of the NMOS transistor 18b of the current adjustment circuit 18, and the NMOS transistor 18b is turned on. At this time, although current flows between the sources and drains of the PMOS transistor 20b and the NMOS transistor 20d, a voltage exceeding the threshold voltage is not applied to the gate of the NMOS transistor 18a of the current adjustment circuit 18. Since no voltage is applied, the NMOS transistor 18a is turned off. At this time, the PMOS transistors 16a and 16b and the NMOS transistors 16c and 16d included in the output switching circuit 16 are also in the same switching state as the PMOS transistors 20a and 20b and the NMOS transistors 20c and 20d included in the adjustment timing setting circuit 20. Become. That is, the PMOS transistor 16a is in the same switching state as the PMOS transistor 20b, the PMOS transistor 16b is in the same switching state as the PMOS transistor 20a, the NMOS transistor 16c is in the same switching state as the NMOS transistor 20d, and the NMOS transistor 16d is the NMOS transistor. The switching state is the same as in 20c.

これによって、出力回路22では、NMOSトランジスタ22aのゲートに閾値電圧を超える大きさの電圧が印加されずNMOSトランジスタ22aがオフされる。このとき、NMOSトランジスタ22bのゲートに閾値電圧を超える大きさの電圧が印加されてNMOSトランジスタ22bがオンされるので、PMOSトランジスタ28b及びNMOSトランジスタ22bの各々のソース及びドレイン間には電流が流れる。カレントミラー回路28に含まれるPMOSトランジスタ28aはオンされるものの、上述したようにNMOSトランジスタ22aがオフされているので、PMOSトランジスタ28a及びNMOSトランジスタ22aの各々のソース及びドレイン間には電流が流れない。よって、CMOSインバータ30では、PMOSトランジスタ30aがオンされると共にNMOSトランジスタ30bがオフされ、これに応じて、CMOSインバータ32では、PMOSトランジスタ32aがオフされると共にNMOSトランジスタ32bがオンされる。この結果、出力端子34からはLレベルの出力信号OUTが出力される。   As a result, in the output circuit 22, a voltage exceeding the threshold voltage is not applied to the gate of the NMOS transistor 22a, and the NMOS transistor 22a is turned off. At this time, since a voltage exceeding the threshold voltage is applied to the gate of the NMOS transistor 22b and the NMOS transistor 22b is turned on, a current flows between the source and drain of each of the PMOS transistor 28b and the NMOS transistor 22b. Although the PMOS transistor 28a included in the current mirror circuit 28 is turned on, since the NMOS transistor 22a is turned off as described above, no current flows between the sources and drains of the PMOS transistor 28a and the NMOS transistor 22a. . Therefore, in the CMOS inverter 30, the PMOS transistor 30a is turned on and the NMOS transistor 30b is turned off. In response, in the CMOS inverter 32, the PMOS transistor 32a is turned off and the NMOS transistor 32b is turned on. As a result, an L level output signal OUT is output from the output terminal 34.

入力電圧INが一例として図2に示すように上昇すると、調整時期設定回路20では、PMOSトランジスタ20bのスイッチング状態が保持されたままでPMOSトランジスタ20aがオンからオフへと切り替わり始める。すなわち、PMOSトランジスタ20aのソース及びドレイン間の電流経路が狭窄し始める。よって、PMOSトランジスタ20a及びNMOSトランジスタ20cの各々のソース及びドレイン間を流れる電流が減少し始める。その一方で、PMOSトランジスタ20bのスイッチング状態は依然として保持されたままなので、PMOSトランジスタ20a及びNMOSトランジスタ20cの各々のソース及びドレイン間を流れる電流の減少量に対応して、PMOSトランジスタ20b及びNMOSトランジスタ20dの各々のソース及びドレイン間を流れる電流は増加し始める。 When the input voltage IN 2 rises as shown in FIG. 2 as an example, the adjustment timing setting circuit 20, the PMOS transistor 20a begins switched from on to off while the switching state of the PMOS transistor 20b is held. That is, the current path between the source and drain of the PMOS transistor 20a starts to narrow. Therefore, the current flowing between the source and drain of each of the PMOS transistor 20a and the NMOS transistor 20c starts to decrease. On the other hand, since the switching state of the PMOS transistor 20b is still maintained, the PMOS transistor 20b and the NMOS transistor 20d correspond to the amount of decrease in the current flowing between the source and drain of each of the PMOS transistor 20a and the NMOS transistor 20c. The current flowing between each source and drain begins to increase.

PMOSトランジスタ20a及びNMOSトランジスタ20cの各々のソース及びドレイン間を流れる電流の減少が進むに従って、電流調整回路18に含まれるNMOSトランジスタ18bは一例として図3の破線で示すグラフのようにオンからオフへと切り替わり始める。すなわち、NMOSトランジスタ18bのソース及びドレイン間の電流経路が狭窄し始める。その一方で、PMOSトランジスタ20b及びNMOSトランジスタ20dの各々のソース及びドレイン間を流れる電流の増加が進むに従って、電流調整回路18に含まれるNMOSトランジスタ18aは一例として図3の実線で示すグラフのようにオフからオンへと切り替わり始める。すなわち、NMOSトランジスタ18aのソース及びドレイン間の電流経路が広がり始める。   As the current flowing between the source and drain of each of the PMOS transistor 20a and the NMOS transistor 20c decreases, the NMOS transistor 18b included in the current adjustment circuit 18 is turned from on to off as shown by a broken line in FIG. 3 as an example. And start switching. That is, the current path between the source and drain of the NMOS transistor 18b starts to narrow. On the other hand, as the current flowing between the source and drain of each of the PMOS transistor 20b and the NMOS transistor 20d increases, the NMOS transistor 18a included in the current adjustment circuit 18 is, for example, as shown by the solid line in FIG. Start switching from off to on. That is, the current path between the source and drain of the NMOS transistor 18a begins to expand.

このように、一例として図2に示すように比較対象電圧が上昇して、やがて比較対象電圧の大きさが解除電圧に相当する大きさに達することにより、解除電圧に相当する大きさの一対の制御用電圧が調整時期設定回路20で生成され、一対の制御用電圧の一方が電流調整回路18に含まれるNMOSトランジスタ18a,18bの一方のゲートに印加され、一対の制御用電圧の他方がNMOSトランジスタ18a,18bの他方のゲートに印加される。比較対象電圧が上昇するとこれに対応して一対の制御用電圧の各大きさが相反するように増減するので、NMOSトランジスタ18bのオンからオフへの切り替え及びNMOSトランジスタ18aのオフからオンへの切り替えが進行する。NMOSトランジスタ18bのオンからオフへの切り替えとNMOSトランジスタ18aのオフからオンへの切り替えとが進むと電流調整回路18に流れ込む電流が増え、これに伴って定電流回路12で生成される電流も増大する。そして、このようにNMOSトランジスタ18bのオンからオフへの切替期間とNMOSトランジスタ18aのオフからオンへの切替期間とが一例として図3に示すように交錯した時点(以下、NMOSトランジスタ18a,18bの一方のオンからオフへの切替期間と他方のオフからオンへの切替期間とが交錯した時点を「交錯点」という。)で、カレントミラー回路14のPMOSトランジスタ14aのソース及びドレイン間を経由して電流調整回路18に流れ込む電流が最大に達する。これに伴って、定電流回路12で生成される電流も最大に達する。   Thus, as an example, as shown in FIG. 2, the comparison target voltage rises, and eventually the comparison target voltage reaches a magnitude corresponding to the release voltage, whereby a pair of magnitudes corresponding to the release voltage is obtained. A control voltage is generated by the adjustment timing setting circuit 20, one of the pair of control voltages is applied to one gate of the NMOS transistors 18a and 18b included in the current adjustment circuit 18, and the other of the pair of control voltages is the NMOS. Applied to the other gate of the transistors 18a and 18b. When the comparison target voltage rises, the magnitudes of the pair of control voltages increase or decrease correspondingly, so that the NMOS transistor 18b is switched from on to off and the NMOS transistor 18a is switched from off to on. Progresses. As the switching of the NMOS transistor 18b from on to off and the switching of the NMOS transistor 18a from off to on proceed, the current flowing into the current adjustment circuit 18 increases, and accordingly, the current generated by the constant current circuit 12 also increases. To do. Then, when the switching period from on to off of the NMOS transistor 18b and the switching period from off to on of the NMOS transistor 18a are crossed as shown in FIG. 3 as an example (hereinafter referred to as NMOS transistors 18a and 18b). The point at which one on-to-off switching period and the other off-to-on switching period intersect is referred to as an “intersection point”), and passes between the source and drain of the PMOS transistor 14a of the current mirror circuit 14. Thus, the current flowing into the current adjusting circuit 18 reaches the maximum. Along with this, the current generated by the constant current circuit 12 reaches the maximum.

すなわち、NMOSトランジスタ18bがオンからオフへと切り替わる過程及びNMOSトランジスタ18aがオフからオンへと切り替わる過程において、やがて、NMOSトランジスタ18bのソース及びドレイン間の電流経路の開口の大きさとNMOSトランジスタ18aのソース及びドレイン間の電流経路の開口の大きさとが揃うときが到来する。例えば図3に示すようにコンパレータ10の出力信号OUTの信号レベルの切替時とNMOSトランジスタ18a,18bの一方のオンからオフへの切替期間と他方のオフからオンへの切替時期との交錯時とが一致したとき、一例として図2に示すように出力切替回路16に供給される電流の大きさが最大となる。すなわち、入力電圧INが入力電圧INに相当する大きさに到達したとき(出力信号OUTの信号レベルを切り替える上で最も電流量を必要とするとき)にカレントミラー回路14から出力切替回路16に供給される駆動用電流が最大となる。 That is, in the process in which the NMOS transistor 18b is switched from on to off and in the process in which the NMOS transistor 18a is switched from off to on, the size of the opening of the current path between the source and the drain of the NMOS transistor 18b and the source of the NMOS transistor 18a And the time has come when the openings of the current path between the drain and the drain are aligned. For example, as shown in FIG. 3, at the time of switching of the signal level of the output signal OUT of the comparator 10, at the time of crossing of the switching period from one on to off of the NMOS transistors 18a and 18b and the switching time from the other off to on. As shown in FIG. 2 as an example, the magnitude of the current supplied to the output switching circuit 16 is maximized. In other words, when the input voltage IN 2 reaches a magnitude corresponding to the input voltage IN 1 (when the current amount is most required to switch the signal level of the output signal OUT), the current switching circuit 16 outputs the output switching circuit 16. The driving current supplied to is maximized.

一方、入力電圧INが上昇してやがて入力電圧INに相当する大きさに達すると、PMOSトランジスタ16b,20aのゲートに閾値電圧を超える大きさの電圧が印加されることになり、これによってPMOSトランジスタ16b,20aはオフされる。PMOSトランジスタ16bがオフされると、出力回路22に含まれるNMOSトランジスタ22bがオフされる。また、PMOSトランジスタ16bがオフされると、これまでPMOSトランジスタ16bのソース及びドレイン間に流れていた電流がPMOSトランジスタ16aのソース及びドレイン間に流れることになり、これによって出力回路22に含まれるNMOSトランジスタ22aのゲートに閾値電圧の大きさを超える電圧が印加され、NMOSトランジスタ22aがオンされる。これによって、CMOSインバータ30では、NMOSトランジスタ30bがオンされると共にPMOSトランジスタ30aがオフされ、これに応じて、CMOSインバータ32では、PMOSトランジスタ32aがオンされると共にNMOSトランジスタ32bがオフされる。この結果、出力端子34から出力される出力信号OUTの信号レベルがHレベルに遷移する(LレベルからHレベルに切り替わる)。 On the other hand, when the input voltage IN 2 reaches the size corresponding to the input voltage IN 1 eventually rises, will be PMOS transistors 16b, the magnitude voltage exceeding a threshold voltage to the gate of 20a is applied, whereby The PMOS transistors 16b and 20a are turned off. When the PMOS transistor 16b is turned off, the NMOS transistor 22b included in the output circuit 22 is turned off. When the PMOS transistor 16b is turned off, the current that has flown between the source and the drain of the PMOS transistor 16b so far flows between the source and the drain of the PMOS transistor 16a. A voltage exceeding the threshold voltage is applied to the gate of the transistor 22a, and the NMOS transistor 22a is turned on. As a result, in the CMOS inverter 30, the NMOS transistor 30b is turned on and the PMOS transistor 30a is turned off. In response, in the CMOS inverter 32, the PMOS transistor 32a is turned on and the NMOS transistor 32b is turned off. As a result, the signal level of the output signal OUT output from the output terminal 34 transitions to the H level (switches from the L level to the H level).

上記のように出力切替回路16に供給される駆動用電流が最大となり、交錯点を過ぎるとカレントミラー回路14のPMOSトランジスタ14aのソース及びドレイン間を経由して電流調整回路18に流れ込む電流が減少し、これに伴って定電流回路12で生成される電流も減少する。入力電圧INの上昇が進み、やがて、PMOSトランジスタ20aがオフされると、これまでPMOSトランジスタ20aのソース及びドレイン間に流れていた電流がPMOSトランジスタ20bのソース及びドレイン間に流れることになる。これによって電流調整回路18に含まれるNMOSトランジスタ18aのゲートに閾値電圧の大きさを超える電圧(閉鎖電圧に相当する大きさの一対の制御用電圧の一方)が調整時期設定回路20によって印加されてNMOSトランジスタ18aがオンされると共に、電流調整回路18に含まれるNMOSトランジスタ18bのゲートに調整時期設定回路20によって所定の大きさの電圧(閉鎖電圧に相当する大きさの一対の制御用電圧の他方)が印加されてNMOSトランジスタ18bがオフされる。このようにNMOSトランジスタ18bのオンからオフへの切り替えとNMOSトランジスタ18aのオフからオンへの切り替えとが完了すると、電流調整回路18に流れ込む電流がなくなり、これに伴って定電流回路12で生成される電流も所定の大きさ(上昇前の大きさ)に戻る。 As described above, the driving current supplied to the output switching circuit 16 becomes the maximum, and when the intersection is passed, the current flowing into the current adjustment circuit 18 via the source and drain of the PMOS transistor 14a of the current mirror circuit 14 decreases. As a result, the current generated by the constant current circuit 12 also decreases. Increase in the input voltage IN 2 proceeds, eventually, when the PMOS transistor 20a is turned off, the current flowing between the source and the drain of the PMOS transistor 20a will flow between the source and the drain of the PMOS transistor 20b before. As a result, a voltage exceeding the threshold voltage (one of a pair of control voltages having a magnitude corresponding to the closing voltage) is applied by the adjustment timing setting circuit 20 to the gate of the NMOS transistor 18a included in the current adjustment circuit 18. The NMOS transistor 18a is turned on, and the gate of the NMOS transistor 18b included in the current adjustment circuit 18 is supplied to the gate of the predetermined time by the adjustment timing setting circuit 20 (the other of the pair of control voltages having a magnitude corresponding to the closing voltage). ) Is applied to turn off the NMOS transistor 18b. Thus, when the switching from the on-off of the NMOS transistor 18b and the switching from the off-on of the NMOS transistor 18a is completed, no current flows into the current adjusting circuit 18, and accordingly, the constant current circuit 12 generates the current. Current also returns to a predetermined magnitude (size before rising).

上記のように出力信号OUTの信号レベルがHレベルに遷移してから、続いて入力電圧INが降下し始めると、調整時期設定回路20では、PMOSトランジスタ20bのスイッチング状態が保持されたままでPMOSトランジスタ20aがオフからオンへと切り替わり始める。すなわち、PMOSトランジスタ20aのソース及びドレイン間の電流経路が広がり始める。よって、PMOSトランジスタ20a及びNMOSトランジスタ20cの各々のソース及びドレイン間を流れる電流が増加し始める。その一方で、PMOSトランジスタ20bのスイッチング状態は依然として保持されたままなので、PMOSトランジスタ20a及びNMOSトランジスタ20cの各々のソース及びドレイン間を流れる電流の増加量に対応して、PMOSトランジスタ20b及びNMOSトランジスタ20dの各々のソース及びドレイン間を流れる電流は減少し始める。 The signal level of the output signal OUT as described above from the transition to the H level, then the input voltage IN 2 begins to drop, the adjustment timing setting circuit 20, PMOS while switching state of the PMOS transistor 20b is held Transistor 20a begins to switch from off to on. That is, the current path between the source and drain of the PMOS transistor 20a begins to expand. Therefore, the current flowing between the source and drain of each of the PMOS transistor 20a and the NMOS transistor 20c starts to increase. On the other hand, since the switching state of the PMOS transistor 20b is still maintained, the PMOS transistor 20b and the NMOS transistor 20d correspond to the increasing amount of current flowing between the source and drain of each of the PMOS transistor 20a and the NMOS transistor 20c. The current flowing between each source and drain begins to decrease.

PMOSトランジスタ20a及びNMOSトランジスタ20cの各々のソース及びドレイン間を流れる電流の増加が進むに従って、電流調整回路18に含まれるNMOSトランジスタ18bはオフからオンへと切り替わり始める。すなわち、NMOSトランジスタ18bのソース及びドレイン間の電流経路が広がり始める。その一方で、PMOSトランジスタ20b及びNMOSトランジスタ20dの各々のソース及びドレイン間を流れる電流の減少が進むに従って、電流調整回路18に含まれるNMOSトランジスタ18aはオンからオフへと切り替わり始める。すなわち、NMOSトランジスタ18aのソース及びドレイン間の電流経路が狭窄し始める。   As the current flowing between the source and drain of each of the PMOS transistor 20a and the NMOS transistor 20c increases, the NMOS transistor 18b included in the current adjustment circuit 18 starts to be switched from off to on. That is, the current path between the source and drain of the NMOS transistor 18b begins to expand. On the other hand, as the current flowing between the source and drain of each of the PMOS transistor 20b and the NMOS transistor 20d decreases, the NMOS transistor 18a included in the current adjustment circuit 18 starts to be switched from on to off. That is, the current path between the source and drain of the NMOS transistor 18a begins to narrow.

このようにNMOSトランジスタ18bのオフからオンへの切り替えとNMOSトランジスタ18aのオンからオフへの切り替えとが進むと電流調整回路18に流れ込む電流が増え、これに応じて定電流回路12で生成される電流も増大する。そして、交錯点にて、カレントミラー回路14のPMOSトランジスタ14aのソース及びドレイン間を経由して電流調整回路18に流れ込む電流が最大に達する。これに伴って、定電流回路12で生成される電流も最大に達する。   As described above, when the switching of the NMOS transistor 18b from OFF to ON and the switching of the NMOS transistor 18a from ON to OFF proceed, the current flowing into the current adjustment circuit 18 increases, and the constant current circuit 12 generates the current accordingly. The current also increases. At the intersection, the current flowing into the current adjustment circuit 18 via the source and drain of the PMOS transistor 14a of the current mirror circuit 14 reaches a maximum. Along with this, the current generated by the constant current circuit 12 reaches the maximum.

すなわち、NMOSトランジスタ18bがオフからオンへと切り替わる過程及びNMOSトランジスタ18aがオンからオフへと切り替わる過程において、やがて、NMOSトランジスタ18bのソース及びドレイン間の電流経路の開口の大きさとNMOSトランジスタ18aのソース及びドレイン間の電流経路の開口の大きさとが揃うときが到来する。例えばコンパレータ10の出力信号OUTの信号レベルの切替時とNMOSトランジスタ18a,18bの一方のオンからオフへの切替期間と他方のオフからオンへの切替時期との交錯時とが一致したとき、出力切替回路16に供給される駆動用電流の大きさが最大となる。すなわち、入力電圧INが入力電圧INに相当する大きさに到達したとき(出力信号OUTの信号レベルを切り替える上で最も電流量を必要とするとき)にカレントミラー回路14から出力切替回路16に供給される駆動用電流が最大となる。 That is, in the process in which the NMOS transistor 18b is switched from off to on and in the process in which the NMOS transistor 18a is switched from on to off, the size of the opening of the current path between the source and drain of the NMOS transistor 18b and the source of the NMOS transistor 18a are eventually reached. And the time has come when the openings of the current path between the drain and the drain are aligned. For example, when the switching of the signal level of the output signal OUT of the comparator 10 coincides with the crossing time of one of the NMOS transistors 18a and 18b from on to off and the other switching time from off to on. The magnitude of the drive current supplied to the switching circuit 16 is maximized. In other words, when the input voltage IN 2 reaches a magnitude corresponding to the input voltage IN 1 (when the current amount is most required to switch the signal level of the output signal OUT), the current switching circuit 16 outputs the output switching circuit 16. The driving current supplied to is maximized.

一方、入力電圧INが降下するとやがてPMOSトランジスタ16bがオンされる。PMOSトランジスタ16bがオンされると、出力回路22に含まれるNMOSトランジスタ22bがオンされる。また、PMOSトランジスタ16bがオンされると、これまでPMOSトランジスタ16aのソース及びドレイン間に流れていた一部の電流がPMOSトランジスタ16bのソース及びドレイン間に流れることになり、これによって出力回路22に含まれるNMOSトランジスタ22aに印加される電圧が低下してNMOSトランジスタ22aがオフされる。これによって、CMOSインバータ30では、NMOSトランジスタ30bがオフされると共にPMOSトランジスタ30aがオンされ、これに応じて、CMOSインバータ32では、PMOSトランジスタ32aがオフされると共にNMOSトランジスタ32bがオンされる。この結果、出力端子34から出力される出力信号OUTの信号レベルがLレベルに遷移する(HレベルからLレベルに切り替わる)。 On the other hand, eventually PMOS transistor 16b when the input voltage IN 2 drops is turned on. When the PMOS transistor 16b is turned on, the NMOS transistor 22b included in the output circuit 22 is turned on. When the PMOS transistor 16b is turned on, a part of the current that has flown between the source and drain of the PMOS transistor 16a so far flows between the source and drain of the PMOS transistor 16b. The voltage applied to the included NMOS transistor 22a is lowered and the NMOS transistor 22a is turned off. Thereby, in the CMOS inverter 30, the NMOS transistor 30b is turned off and the PMOS transistor 30a is turned on. In response, in the CMOS inverter 32, the PMOS transistor 32a is turned off and the NMOS transistor 32b is turned on. As a result, the signal level of the output signal OUT output from the output terminal 34 transitions to the L level (switches from the H level to the L level).

入力電圧INの降下が進み、やがて、PMOSトランジスタ20aがオンされると、これまでPMOSトランジスタ20bのソース及びドレイン間に流れていた電流がPMOSトランジスタ20aのソース及びドレイン間に流れることになる。これによって電流調整回路18に含まれるNMOSトランジスタ18bのゲートに閾値電圧の大きさを超える電圧(閉鎖電圧に相当する大きさの一対の制御用電圧の一方)が調整時期設定回路20によって印加されてNMOSトランジスタ18bがオンされると共に、電流調整回路18に含まれるNMOSトランジスタ18aのゲートに調整時期設定回路20によって所定の大きさの電圧(閉鎖電圧に相当する大きさの一対の制御用電圧の他方)が印加されてNMOSトランジスタ18aがオフされる。このようにNMOSトランジスタ18aのオンからオフへの切り替えとNMOSトランジスタ18bのオフからオンへの切り替えとが完了すると、電流調整回路18に流れ込む電流がなくなり、これに伴って定電流回路12で生成される電流も所定の大きさ(上昇前の大きさ)に戻る。 Drop of the input voltage IN 2 proceeds, eventually, the PMOS transistor 20a is once turned on, the current flowing between the source and the drain of the PMOS transistor 20b will flow between the source and the drain of the PMOS transistor 20a far. As a result, a voltage exceeding the threshold voltage (one of a pair of control voltages having a magnitude corresponding to the closing voltage) is applied by the adjustment timing setting circuit 20 to the gate of the NMOS transistor 18b included in the current adjustment circuit 18. The NMOS transistor 18b is turned on, and the gate of the NMOS transistor 18a included in the current adjustment circuit 18 is supplied to the gate of the NMOS transistor 18a by the adjustment timing setting circuit 20 (the other of the pair of control voltages having a magnitude corresponding to the closing voltage). ) Is applied to turn off the NMOS transistor 18a. Thus, when the switching from the on-off of the NMOS transistor 18a and the switching from the off-on of the NMOS transistor 18b are completed, no current flows into the current adjusting circuit 18, and accordingly, the constant current circuit 12 generates the current. Current also returns to a predetermined magnitude (size before rising).

図4は本実施の形態に係る電流の流れの一例を示す模式図である。図4に示すように定電流回路12によって生成された電流Iddは定電流回路12と分流路19との間の区間(破線で囲んだ区間)に流れる電流がカレントミラー回路14を介して駆動用電流として出力切替回路16及び調整時期設定回路20に供給される。   FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a current flow according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, the current Idd generated by the constant current circuit 12 is driven by the current flowing in the section between the constant current circuit 12 and the shunt path 19 (section surrounded by a broken line) via the current mirror circuit 14. The current is supplied to the output switching circuit 16 and the adjustment time setting circuit 20 as a current.

図4に示すように、定電流回路12で生成された電流が流れるルートは本流路17と分流路19とに大別される。分流路19に挿入された電流調整回路18の導通路は通常時は閉鎖しているので、電流Iddは本流路17のみに流れ、やがて調整時期設定回路20に印加された比較対象電圧の大きさが解除電圧の大きさに達すると、調整時期設定回路20の制御下で電流調整回路18によって導通路の閉鎖が解除されて分流路19にも電流が流れ込む。これによって、本流路17と分流路19との双方に電流が流れることになり、本流路17において、分流路19との接続点よりも下流側の電流の大きさは通常時と変わりないものの、電流Iddが分流路19に分流することよって分流路19との接続点よりも上流側の電流の大きさは通常時(分流前)よりも大きくなる。   As shown in FIG. 4, the route through which the current generated by the constant current circuit 12 flows is roughly divided into a main channel 17 and a branch channel 19. Since the conduction path of the current adjusting circuit 18 inserted into the branch channel 19 is normally closed, the current Idd flows only into the main channel 17 and eventually the magnitude of the comparison target voltage applied to the adjustment timing setting circuit 20. When the release voltage reaches the magnitude of the release voltage, the current adjustment circuit 18 releases the closing of the conduction path under the control of the adjustment timing setting circuit 20, and the current also flows into the branch path 19. As a result, current flows in both the main flow path 17 and the diversion flow path 19. In the main flow path 17, the magnitude of the current on the downstream side of the connection point with the diversion flow path 19 is not different from the normal time. When the current Idd is diverted to the diversion channel 19, the magnitude of the current upstream from the connection point with the diversion channel 19 becomes larger than normal (before diversion).

また、導通路の閉鎖が解除された状態で調整時期設定回路20に印加された比較対象電圧の大きさが閉鎖電圧の大きさに達すると、調整時期設定回路20の制御下で電流調整回路18によって導通路が閉鎖されて分流路19には電流が流れ込まなくなる。これによって、本流路17のみに電流が流れることになり、本流路17において、分流路19との接続点よりも上流側の電流の大きさは通常時(分流前)の大きさに戻る。   Further, when the magnitude of the comparison target voltage applied to the adjustment time setting circuit 20 in the state where the closing of the conduction path is released reaches the magnitude of the closing voltage, the current adjustment circuit 18 under the control of the adjustment time setting circuit 20. As a result, the conduction path is closed and no current flows into the branch path 19. As a result, a current flows only in the main flow path 17, and the magnitude of the current upstream of the connection point with the branch flow path 19 in the main flow path 17 returns to the normal level (before the diversion flow).

このように、本実施の形態に係るコンパレータ10では、電流調整回路18の導通路の開放時期を、コンパレータ10の出力レベルの切り替え時期に合わせるように調整時期設定回路20によって設定することにより、定電流回路12によって生成される電流を制御している。   Thus, in the comparator 10 according to the present embodiment, the adjustment time setting circuit 20 sets the opening time of the conduction path of the current adjustment circuit 18 so as to match the output level switching time of the comparator 10, thereby making the constant. The current generated by the current circuit 12 is controlled.

以上詳細に説明したように、本実施の形態に係るコンパレータ10によれば、電流調整回路18における導通路を閉鎖することによって分流路19を閉鎖した状態で比較対象電圧の大きさが解除電圧に相当する大きさに達してから閉鎖電圧に相当する大きさに達するまでの間、比較対象電圧が印加されることにより電流調整回路18における導通路を閉鎖することで定電流回路12によって生成される電流を増大するように制御する制御手段の一例である電流調整回路18及び調整時期設定回路20を有するので、電流調整回路18及び調整時期設定回路20を有しない場合に比べ、出力信号の信号レベルの切り替え速度の向上と省電力化とを併せて実現することができる。   As described in detail above, according to the comparator 10 according to the present embodiment, the magnitude of the comparison target voltage becomes the release voltage in the state where the branch path 19 is closed by closing the conduction path in the current adjustment circuit 18. The current is generated by the constant current circuit 12 by closing the conduction path in the current adjustment circuit 18 by applying the voltage to be compared until reaching the magnitude corresponding to the closing voltage after reaching the corresponding magnitude. Since the current adjustment circuit 18 and the adjustment time setting circuit 20 which are examples of control means for controlling the current to increase are provided, the signal level of the output signal is compared with the case where the current adjustment circuit 18 and the adjustment time setting circuit 20 are not provided. Improvement of the switching speed and power saving can be realized together.

また、本実施の形態に係るコンパレータ10によれば、分流路19に直列に挿入されたNMOSトランジスタ18a,18bを有し、NMOSトランジスタ18a,18bを相反するスイッチング状態(例えば、NMOSトランジスタ18aをオン、NMOSトランジスタ18bをオフ)にすることによって分流路19を閉鎖した状態で比較対象電圧の大きさが解除電圧に相当する大きさに達してから閉鎖電圧に相当する大きさに達するまでの間に、NMOSトランジスタ18a,18bの各々を互いのスイッチング動作の期間が重なるように他の相反する(対極関係にある)スイッチング状態にスイッチングすることで定電流回路12によって生成される電流を増大する構成を有するので、この構成を有しない場合に比べ、容易かつ正確に電流を増大することができる。   Further, the comparator 10 according to the present embodiment includes the NMOS transistors 18a and 18b inserted in series in the shunt channel 19, and the switching state (for example, the NMOS transistor 18a is turned on) opposite to the NMOS transistors 18a and 18b. , The NMOS transistor 18b is turned off), and after the shunt channel 19 is closed, the comparison target voltage reaches the magnitude corresponding to the release voltage until it reaches the magnitude corresponding to the closing voltage. The NMOS transistor 18a, 18b is configured to increase the current generated by the constant current circuit 12 by switching each of the NMOS transistors 18a, 18b to another conflicting (counterpolar) switching state so that the periods of the switching operations overlap each other. Compared to the case without this configuration, it is easier and more accurate It is possible to increase the flow.

なお、NMOSトランジスタ18a,18bの各々を互いのスイッチング動作の期間が必ずしも重なるようにする必要はなく、例えば図5に示すようにNMOSトランジスタ18a,18bが共にオンされる時期が生じるように他の相反するスイッチング状態にスイッチングすることで定電流回路12によって生成される電流を増大する構成としても同様の効果を得ることができる。この場合、例えばNMOSトランジスタ18a,18bの一方のスイッチング動作の開始時を他方のスイッチング動作の開始時よりも遅延させることによりNMOSトランジスタ18a,18bが共にオンされる期間を生じさせれば良い。これにより、容易かつ正確にスイッチング状態の切り替えを行うことができる。また、NMOSトランジスタ18a,18bの各々のゲートに電圧が印加されるタイミングをずらすようにしても良い。一方のスイッチング動作の開始時に対する他方のスイッチング動作の開始時の遅延は、例えばNMOSトランジスタ18a,18bの互いのサイズを変えたり、或いは調整時期設定回路20に含まれるPMOSトランジスタ20a,20b及びNMOSトランジスタ20c,20dの各々のサイズを事前に調整しておくことで実現することができる。また、後述するように調整時期設定回路20に負荷を挿入することによっても実現することができる。   Note that it is not necessary for the NMOS transistors 18a and 18b to overlap each other in their switching operation periods. For example, as shown in FIG. 5, other NMOS transistors 18a and 18b may be turned on. The same effect can be obtained even when the current generated by the constant current circuit 12 is increased by switching to the opposite switching state. In this case, for example, a period during which both the NMOS transistors 18a and 18b are turned on may be generated by delaying the start time of one of the NMOS transistors 18a and 18b from the start time of the other switching operation. Thereby, switching of a switching state can be performed easily and correctly. Further, the timing at which the voltage is applied to the gates of the NMOS transistors 18a and 18b may be shifted. The delay at the start of the other switching operation relative to the start of the other switching operation is, for example, changing the size of the NMOS transistors 18a and 18b, or the PMOS transistors 20a and 20b and the NMOS transistors included in the adjustment timing setting circuit 20 This can be realized by adjusting the sizes of 20c and 20d in advance. It can also be realized by inserting a load into the adjustment time setting circuit 20 as will be described later.

また、本実施の形態に係るコンパレータ10によれば、調整時期設定回路20に印加された比較対象電圧の大きさが基準電圧に相当する大きさに達したときに分流路19に流れる電流が最大になるようにNMOSトランジスタ18a,18bを制御する構成を有するので、この構成を有しない場合に比べ、出力信号の信号レベルの切り替え速度の向上と省電力化とを効率良く実現することができる。   Further, according to the comparator 10 according to the present embodiment, the current flowing through the branch channel 19 is the maximum when the magnitude of the comparison target voltage applied to the adjustment timing setting circuit 20 reaches the magnitude corresponding to the reference voltage. Thus, the NMOS transistors 18a and 18b are controlled so that the switching speed of the output signal level and the power saving can be efficiently realized as compared with the case where the NMOS transistors 18a and 18b are not provided.

また、本実施の形態に係るコンパレータ10によれば、調整時期設定回路20が、大きさが基準電圧の大きさと印加された比較対象電圧の大きさとの差に対応して相反するように増減する(一方が増加すると他方が減少する)一対の制御用電圧を生成し、NMOSトランジスタ18a,18bの一方に閉鎖電圧に相当する大きさの一対の制御用電圧の一方が印加されると共にNMOSトランジスタ18a,18bの他方に閉鎖電圧に相当する大きさの一対の制御用電圧の他方が印加されることによりNMOSトランジスタ18a,18bを相反するスイッチング状態にし、NMOSトランジスタ18a,18bの一方に解除電圧に相当する大きさの一対の制御用電圧の一方が印加されると共にNMOSトランジスタ18a,18bの他方に解除電圧に相当する大きさの一対の制御用電圧の他方が印加されることによりNMOSトランジスタ18a,18bを導通状態にし、NMOSトランジスタ18a,18bを導通状態にしてからNMOSトランジスタ18a,18bの一方に閉鎖電圧に相当する大きさの一対の制御用電圧の一方が印加されると共にNMOSトランジスタ18a,18bの他方に閉鎖電圧に相当する大きさの一対の制御用電圧の他方が印加されることによりNMOSトランジスタ18a,18bを他の相反するスイッチング状態にする構成を有するので、この構成を有しない場合に比べ、出力信号の信号レベルの切り替え速度の向上と省電力化とを効率良く実現することができる。   In addition, according to the comparator 10 according to the present embodiment, the adjustment timing setting circuit 20 increases or decreases so that the magnitude is contradictory in accordance with the difference between the magnitude of the reference voltage and the magnitude of the applied comparison target voltage. A pair of control voltages is generated (one increases and the other decreases), and one of the pair of control voltages having a magnitude corresponding to the closing voltage is applied to one of the NMOS transistors 18a and 18b and the NMOS transistor 18a. , 18b is applied with the other of a pair of control voltages having a magnitude corresponding to the closing voltage, thereby causing the NMOS transistors 18a, 18b to switch to an opposite switching state, and one of the NMOS transistors 18a, 18b corresponds to the release voltage. One of a pair of control voltages of a magnitude that applies is applied to the other of the NMOS transistors 18a and 18b. When the other of the pair of control voltages having a magnitude corresponding to the voltage is applied, the NMOS transistors 18a and 18b are turned on, the NMOS transistors 18a and 18b are turned on, and then closed to one of the NMOS transistors 18a and 18b. One of the pair of control voltages having a magnitude corresponding to the voltage is applied, and the other of the pair of control voltages having a magnitude corresponding to the closing voltage is applied to the other of the NMOS transistors 18a and 18b. Since it has the structure which makes 18a and 18b the other opposite switching state, compared with the case where it does not have this structure, the improvement of the switching speed of the signal level of an output signal and power saving can be implement | achieved efficiently.

また、本実施の形態に係るコンパレータ10によれば、PMOSトランジスタ20b及びNMOSトランジスタ20dが直列に接続された直列回路によって一対の制御用電圧の一方を生成し、PMOSトランジスタ20a及びNMOSトランジスタ20cが直列に接続された直列回路によって一対の制御用電圧の他方を生成する構成を有するので、この構成を有しない場合に比べ、NMOSトランジスタ18a,18bに対して容易かつ正確に一対の制御用電圧を供給することができる。   Further, according to the comparator 10 according to the present embodiment, one of a pair of control voltages is generated by a series circuit in which the PMOS transistor 20b and the NMOS transistor 20d are connected in series, and the PMOS transistor 20a and the NMOS transistor 20c are connected in series. Since the other of the pair of control voltages is generated by the series circuit connected to the first and second control voltages, the pair of control voltages can be supplied to the NMOS transistors 18a and 18b more easily and accurately than in the case without this configuration. can do.

また、本実施の形態に係るコンパレータ10によれば、定電流回路12によって生成された電流がカレントミラー回路14を介して調整時期設定回路20に供給されるので、調整時期設定回路20を駆動するための電源を別個に設ける必要がなくなる。   Further, according to the comparator 10 according to the present embodiment, the current generated by the constant current circuit 12 is supplied to the adjustment time setting circuit 20 via the current mirror circuit 14, and thus the adjustment time setting circuit 20 is driven. Therefore, it is not necessary to provide a separate power source.

また、本実施の形態に係るコンパレータ10によれば、定電流回路12によって生成された電流を所定のカレントミラー比に基づいて出力切替回路16及び調整時期設定回路20に供給するカレントミラー回路14を有するので、カレントミラー回路14を有しない場合に比べ、出力切替回路16及び調整時期設定回路20に対して効率的かつ正確に電流を供給することができる。   Further, according to the comparator 10 according to the present embodiment, the current mirror circuit 14 that supplies the current generated by the constant current circuit 12 to the output switching circuit 16 and the adjustment timing setting circuit 20 based on a predetermined current mirror ratio. Therefore, compared with the case where the current mirror circuit 14 is not provided, the current can be supplied to the output switching circuit 16 and the adjustment timing setting circuit 20 efficiently and accurately.

また、本実施の形態に係るコンパレータ10によれば、出力レベルが切り替えられた後(例えば出力信号OUTの信号レベルがLレベルからHレベルに切り替えられた後、又は出力信号OUTの信号レベルがHレベルからLレベルに切り替えられた後)、比較対象電圧の大きさが基準電圧の大きさに達しない間、現時点の出力レベルを維持する維持回路の一例である出力回路22を有するので、出力回路22を有しない場合に比べ、消費電力の増大を抑えながら出力レベルを維持することができる。   Further, according to the comparator 10 according to the present embodiment, after the output level is switched (for example, after the signal level of the output signal OUT is switched from the L level to the H level, or the signal level of the output signal OUT is H level). Since the output circuit 22 is an example of a sustain circuit that maintains the current output level while the magnitude of the comparison target voltage does not reach the reference voltage level after the level is switched from the level to the L level, the output circuit The output level can be maintained while suppressing an increase in power consumption, as compared with the case where 22 is not provided.

なお、上記実施の形態では、反転入力端子24に直流を供給する場合を例に挙げて説明したが、一例として図6に示すように反転入力端子24に交流を供給した場合にも極性の入れ替わる毎に上記直流の場合と同様に作用する。なお、電流比が“調整時期設定回路20>出力切替回路16”となるように出力切替回路16に含まれるPMOSトランジスタ16a,16b及びNMOSトランジスタ16c,16d、並びに調整時期設定回路20に含まれるPMOSトランジスタ20a,20b及びNMOSトランジスタ20c,20dの各々のサイズを事前に調整することで、交流であっても応答性を良好にすることができる。   In the above-described embodiment, the case where the direct current is supplied to the inverting input terminal 24 has been described as an example. However, as an example, the polarity is switched when the alternating current is supplied to the inverting input terminal 24 as shown in FIG. Every time, the operation is the same as in the case of the direct current. The PMOS transistors 16a and 16b and the NMOS transistors 16c and 16d included in the output switching circuit 16 and the PMOS included in the adjustment timing setting circuit 20 so that the current ratio becomes “adjustment timing setting circuit 20> output switching circuit 16”. By adjusting the sizes of the transistors 20a and 20b and the NMOS transistors 20c and 20d in advance, it is possible to improve the response even in the case of alternating current.

また、上記実施の形態では、入力電圧INを基準電圧とし、入力電圧INを比較対象電圧とした場合について説明したが、これに限らず、入力電圧INを基準電圧とし、入力電圧INを比較対象電圧とした場合についても上記と同様に作用することは言うまでもない。 In the above embodiment, the case where the input voltage IN 1 is the reference voltage and the input voltage IN 2 is the comparison target voltage has been described. However, the present invention is not limited to this, and the input voltage IN 2 is the reference voltage. Needless to say, the same operation as described above is performed when 1 is used as the comparison target voltage.

また、上記実施の形態では、調整時期設定回路20によって電流の調整時期を設定するコンパレータ10を例示したが、例えば図7に示すヒステリシスコンパレータ10Aを適用しても良い。図7に示すヒステリシスコンパレータ10Aは、図1に示すコンパレータ10に比べ、調整時期設定回路20に代えて調整時期設定回路20Aを適用した点が異なっている。調整時期設定回路20Aは、図1に示す調整時期設定回路20に比べ、NMOSトランジスタ20e,20f及び負荷の一例である抵抗素子20g,20hを設けた点が異なっている。抵抗素子20gにおいて、一端はNMOSトランジスタ20cのソースに接続されており、他端は低電圧線VSSに接続されている。抵抗素子20hにおいて、一端はNMOSトランジスタ20dのソースに接続されており、他端は低電圧線VSSに接続されている。NMOSトランジスタ20eにおいて、ドレインはNMOSトランジスタ20cのソースに接続されており、ソースは低電圧線VSSに接続されている。また、NMOSトランジスタ20eのゲートはCMOSインバータ30に含まれるPMOSトランジスタ30aのドレインに接続されている。一方、NMOSトランジスタ20fにおいて、ドレインはNMOSトランジスタ20dのソースに接続されており、ソースは低電圧線に接続されている。また、NMOSトランジスタ20fのゲートはCMOSインバータ32に含まれるPMOSトランジスタ32aのドレインに接続されている。なお、NMOSトランジスタ20eのバックゲートはNMOSトランジスタ20cのバックゲートに接続されており、NMOSトランジスタ20fのバックゲートはNMOSトランジスタ20dのバックゲートに接続されている。   In the above-described embodiment, the comparator 10 that sets the current adjustment time by the adjustment time setting circuit 20 is exemplified. However, for example, a hysteresis comparator 10A shown in FIG. 7 may be applied. The hysteresis comparator 10A shown in FIG. 7 differs from the comparator 10 shown in FIG. 1 in that an adjustment time setting circuit 20A is applied instead of the adjustment time setting circuit 20. The adjustment time setting circuit 20A is different from the adjustment time setting circuit 20 shown in FIG. 1 in that NMOS transistors 20e and 20f and resistance elements 20g and 20h as examples of loads are provided. In the resistance element 20g, one end is connected to the source of the NMOS transistor 20c, and the other end is connected to the low voltage line VSS. In the resistance element 20h, one end is connected to the source of the NMOS transistor 20d, and the other end is connected to the low voltage line VSS. In the NMOS transistor 20e, the drain is connected to the source of the NMOS transistor 20c, and the source is connected to the low voltage line VSS. The gate of the NMOS transistor 20 e is connected to the drain of the PMOS transistor 30 a included in the CMOS inverter 30. On the other hand, in the NMOS transistor 20f, the drain is connected to the source of the NMOS transistor 20d, and the source is connected to the low voltage line. The gate of the NMOS transistor 20 f is connected to the drain of the PMOS transistor 32 a included in the CMOS inverter 32. The back gate of the NMOS transistor 20e is connected to the back gate of the NMOS transistor 20c, and the back gate of the NMOS transistor 20f is connected to the back gate of the NMOS transistor 20d.

このように構成されたヒステリシスコンパレータ10Aによれば、出力信号OUTの信号レベルがLレベルの場合、NMOSトランジスタ20eがオンされると共にNMOSトランジスタ20fがオフされる。このとき、抵抗素子20gは無効(ショート)となり、抵抗素子20hは有効となるため、調整時期設定回路20Aでは基準電圧に対してマイナスのオフセット電圧が生成される。続いて、出力信号OUTの信号レベルがLレベルからHレベルに切り替わると、NMOSトランジスタ20eがオフされると共にNMOSトランジスタ20fがオンされる。そして、出力端子34から信号レベルがHレベルの出力信号OUTが出力されると、抵抗素子20gは有効となり、抵抗素子20hは無効(ショート)となるため、調整時期設定回路20Aでは基準電圧に対してプラスのオフセット電圧が生成される。よって、一例として図8に示すように、出力切替回路16に駆動用電流が供給される期間を、図2に示す場合に比べ、長くすることができる。なお、長くするだけでなく短くすることも可能であり、これは例えば抵抗素子20g,20hの抵抗値を変えることによって実現できる。   According to the hysteresis comparator 10A configured as described above, when the signal level of the output signal OUT is L level, the NMOS transistor 20e is turned on and the NMOS transistor 20f is turned off. At this time, the resistance element 20g is disabled (short-circuited), and the resistance element 20h is enabled. Therefore, the adjustment timing setting circuit 20A generates a negative offset voltage with respect to the reference voltage. Subsequently, when the signal level of the output signal OUT is switched from the L level to the H level, the NMOS transistor 20e is turned off and the NMOS transistor 20f is turned on. When the output signal OUT having a signal level of H level is output from the output terminal 34, the resistance element 20g is enabled and the resistance element 20h is disabled (short-circuited). Thus, a positive offset voltage is generated. Therefore, as shown in FIG. 8 as an example, the period during which the drive current is supplied to the output switching circuit 16 can be made longer than that shown in FIG. It is possible to shorten the length as well as lengthen, and this can be realized by changing the resistance values of the resistance elements 20g and 20h, for example.

また、図7に示すヒステリシスコンパレータ10Aを、一例として図9に示すヒステリシスコンパレータ10Bに代えても良い。図9に示すヒステリシスコンパレータ10Bは、図7に示すヒステリシスコンパレータ10Aに比べ、調整時期設定回路20Aに代えて調整時期設定回路20Bを適用した点が異なっている。調整時期設定回路20Bは、調整時期設定回路20Aに比べ、NMOSトランジスタ20e,20f及び抵抗素子20g,20hを除いてNMOSトランジスタ20i,20j,20k,20mを設けた点が異なっている。NMOSトランジスタ20kにおいて、ゲート及びドレインはNMOSトランジスタ20cのドレインに接続されており、ソースはNMOSトランジスタ20iのドレインに接続されている。NMOSトランジスタ20iにおいて、ソースは低電圧線VSSに接続されており、ゲートはCMOSインバータ30に含まれるPMOSトランジスタ30aのドレインに接続されている。一方、NMOSトランジスタ20mにおいて、ゲート及びドレインはNMOSトランジスタ20dのドレインに接続されており、ソースはNMOSトランジスタ20jのドレインに接続されている。NMOSトランジスタ20jにおいて、ソースは低電圧線VSSに接続されており、ゲートはCMOSインバータ32に含まれるPMOSトランジスタ32aのドレインに接続されている。なお、NMOSトランジスタ20i,20kのバックゲートはNMOSトランジスタ20cのバックゲートに接続されており、NMOSトランジスタ20j,20mのバックゲートはNMOSトランジスタ20dのバックゲートに接続されている。このように構成されたコンパレータ10Bであっても図7に示すコンパレータ10Aと同様の作用及び効果を奏する。   Further, the hysteresis comparator 10A shown in FIG. 7 may be replaced with a hysteresis comparator 10B shown in FIG. 9 as an example. The hysteresis comparator 10B shown in FIG. 9 differs from the hysteresis comparator 10A shown in FIG. 7 in that an adjustment time setting circuit 20B is applied instead of the adjustment time setting circuit 20A. The adjustment time setting circuit 20B is different from the adjustment time setting circuit 20A in that NMOS transistors 20i, 20j, 20k, and 20m are provided except for the NMOS transistors 20e and 20f and the resistance elements 20g and 20h. In the NMOS transistor 20k, the gate and drain are connected to the drain of the NMOS transistor 20c, and the source is connected to the drain of the NMOS transistor 20i. In the NMOS transistor 20 i, the source is connected to the low voltage line VSS, and the gate is connected to the drain of the PMOS transistor 30 a included in the CMOS inverter 30. On the other hand, in the NMOS transistor 20m, the gate and drain are connected to the drain of the NMOS transistor 20d, and the source is connected to the drain of the NMOS transistor 20j. In the NMOS transistor 20j, the source is connected to the low voltage line VSS, and the gate is connected to the drain of the PMOS transistor 32a included in the CMOS inverter 32. The back gates of the NMOS transistors 20i and 20k are connected to the back gate of the NMOS transistor 20c, and the back gates of the NMOS transistors 20j and 20m are connected to the back gate of the NMOS transistor 20d. Even the comparator 10B configured as described above exhibits the same operations and effects as the comparator 10A illustrated in FIG.

また、図1に示す調整時期設定回路20に代えて一例として図10に示す調整時期設定回路20Cを適用しても良い。図10に示すコンパレータ10Cに含まれる調整時期設定回路20Cは、図1に示す調整時期設定回路20に比べ、抵抗素子20nを設けた点が異なっている。抵抗素子20nの一端はNMOSトランジスタ20dのソースに接続されており、抵抗素子20nの他端はNMOSトランジスタ20dのバックゲートおよび低電圧線VSSに接続されている。このように構成されたコンパレータ10Cによれば、一例として図11に示すように、カレントミラー回路14から出力切替回路16に供給される電流の増加率を図2に示す場合に比べ、大きくすることができる。なお、図11に示す例では、非反転入力端子26に比較対象電圧が印加された場合が示されている。   Further, instead of the adjustment time setting circuit 20 shown in FIG. 1, an adjustment time setting circuit 20C shown in FIG. 10 may be applied as an example. The adjustment time setting circuit 20C included in the comparator 10C shown in FIG. 10 is different from the adjustment time setting circuit 20 shown in FIG. 1 in that a resistance element 20n is provided. One end of the resistance element 20n is connected to the source of the NMOS transistor 20d, and the other end of the resistance element 20n is connected to the back gate of the NMOS transistor 20d and the low voltage line VSS. According to the comparator 10C configured in this way, as shown in FIG. 11 as an example, the rate of increase in the current supplied from the current mirror circuit 14 to the output switching circuit 16 is increased compared to the case shown in FIG. Can do. In the example shown in FIG. 11, the comparison target voltage is applied to the non-inverting input terminal 26.

また、非反転入力端子26に比較対象電圧が印加される場合に出力切替回路16に供給される駆動用電流の増加率を大きくするには、図10に示す回路構成に限らず、例えば図12に示すコンパレータ10Dを適用しても良い。図1に示すコンパレータ10では、NMOSトランジスタ20cのサイズとNMOSトランジスタ20dのサイズは揃っているが、図12に示すコンパレータ10Dでは、調整時期設定回路20に代えて調整時期設定回路20Dを適用しており、調整時期設定回路20DにおいてNMOSトランジスタ20cのサイズをNMOSトランジスタ20dのサイズよりも大きくしている。これにより、一例として図11に示すように、出力切替回路16に供給される駆動用電流の増加率を図2に示す場合に比べ、大きくすることができる。   Further, in order to increase the increase rate of the drive current supplied to the output switching circuit 16 when the comparison target voltage is applied to the non-inverting input terminal 26, the circuit configuration is not limited to that shown in FIG. The comparator 10D shown in FIG. In the comparator 10 shown in FIG. 1, the size of the NMOS transistor 20c and the size of the NMOS transistor 20d are the same, but in the comparator 10D shown in FIG. 12, the adjustment time setting circuit 20D is applied instead of the adjustment time setting circuit 20. In the adjustment time setting circuit 20D, the size of the NMOS transistor 20c is made larger than the size of the NMOS transistor 20d. Thereby, as shown in FIG. 11 as an example, the increase rate of the drive current supplied to the output switching circuit 16 can be increased compared to the case shown in FIG.

なお、反転入力端子24に比較対象電圧が印加される場合にカレントミラー回路14から出力切替回路16に供給される電流の増加率を大きくするには、例えば図13に示すように抵抗素子20nをNMOSトランジスタ20c側に挿入すれば良い。つまり、この場合、抵抗素子20nの一端がNMOSトランジスタ20cのソースに接続され、抵抗素子20nの他端がNMOSトランジスタ20cのバックゲートおよび低電圧線VSSに接続される。また、例えば図14に示すようにNMOSトランジスタ20dのサイズをNMOSトランジスタ20cのサイズよりも大きくしても良い。   In order to increase the rate of increase in the current supplied from the current mirror circuit 14 to the output switching circuit 16 when a voltage to be compared is applied to the inverting input terminal 24, for example, as shown in FIG. What is necessary is just to insert in the NMOS transistor 20c side. That is, in this case, one end of the resistance element 20n is connected to the source of the NMOS transistor 20c, and the other end of the resistance element 20n is connected to the back gate of the NMOS transistor 20c and the low voltage line VSS. For example, as shown in FIG. 14, the size of the NMOS transistor 20d may be larger than the size of the NMOS transistor 20c.

また、出力信号OUTのトリミング及びカレントミラー回路14から出力切替回路16に供給される電流のトリミングを実施する場合、例えば図15に示す出力切替回路16Aを含むコンパレータ10Eを適用すれば良い。図15に示すコンパレータ10Eは、図1に示すコンパレータ10に比べ、出力切替回路16に代えて出力切替回路16Aを適用した点、及び調整時期設定回路20に代えて調整時期設定回路20Eを適用した点が異なっている。出力切替回路16Aは、図1に示す出力切替回路16に比べ、負荷の一例である回路16e,16fを設けた点が異なっている。回路16eはNMOSトランジスタ16cのソースと低電圧線VSSとの間に挿入され、回路16fはNMOSトランジスタ16fのソースと低電圧線VSSとの間に挿入される。一方、調整時期設定回路20Eは、図1に示調整時期設定回路20に比べ、負荷の一例である回路20q,20rを設けた点が異なっている。回路20qはNMOSトランジスタ20cのソースと低電圧線VSSとの間に挿入され、回路20rはNMOSトランジスタ20rのソースと低電圧線VSSとの間に挿入される。   Further, when trimming the output signal OUT and trimming the current supplied from the current mirror circuit 14 to the output switching circuit 16, for example, a comparator 10E including an output switching circuit 16A shown in FIG. 15 may be applied. Compared to the comparator 10 shown in FIG. 1, the comparator 10 </ b> E shown in FIG. 15 applies the output switching circuit 16 </ b> A instead of the output switching circuit 16, and applies the adjustment time setting circuit 20 </ b> E instead of the adjustment time setting circuit 20. The point is different. The output switching circuit 16A is different from the output switching circuit 16 shown in FIG. 1 in that circuits 16e and 16f, which are examples of loads, are provided. The circuit 16e is inserted between the source of the NMOS transistor 16c and the low voltage line VSS, and the circuit 16f is inserted between the source of the NMOS transistor 16f and the low voltage line VSS. On the other hand, the adjustment time setting circuit 20E is different from the adjustment time setting circuit 20 shown in FIG. 1 in that circuits 20q and 20r as examples of loads are provided. The circuit 20q is inserted between the source of the NMOS transistor 20c and the low voltage line VSS, and the circuit 20r is inserted between the source of the NMOS transistor 20r and the low voltage line VSS.

回路16e,16f,20q,20rの各々は、例えば図16に示すように抵抗R0〜R4が直列に接続されて構成された抵抗回路XとヒューズFR0〜FR4が直列に接続されて構成されたヒューズ回路Yとを並列に接続して構成した回路であれば良い。   Each of the circuits 16e, 16f, 20q, and 20r includes, for example, a resistor circuit X configured by connecting resistors R0 to R4 in series and fuses FR0 to FR4 connected in series as shown in FIG. Any circuit configured by connecting the circuit Y in parallel may be used.

このように構成されたコンパレータ10Eによれば、非反転入力端子26に比較対象電圧が印加される場合、回路16fをトリミングすることにより出力信号OUTをプラス方向にオフセットすることができ、回路16cをトリミングすることにより出力信号OUTをマイナス方向にオフセットすることができ、回路20rをトリミングすることによりカレントミラー回路14から出力切替回路16への電流供給をプラス方向にオフセットすることができ、回路20qをトリミングすることによりカレントミラー回路14から出力切替回路16への電流供給をマイナス方向にオフセットすることができる。なお、反転入力端子に比較対象電圧が印加される場合に同様の効果を得るにはトリミング対象を上記とは逆にすれば良い。   According to the comparator 10E configured as described above, when the voltage to be compared is applied to the non-inverting input terminal 26, the output signal OUT can be offset in the plus direction by trimming the circuit 16f. The output signal OUT can be offset in the minus direction by trimming, and the current supply from the current mirror circuit 14 to the output switching circuit 16 can be offset in the plus direction by trimming the circuit 20r. By trimming, the current supply from the current mirror circuit 14 to the output switching circuit 16 can be offset in the minus direction. In order to obtain the same effect when the comparison target voltage is applied to the inverting input terminal, the trimming target may be reversed.

また、上記実施の形態では、出力回路22にNMOSトランジスタ22a及びPMOSトランジスタ28aを含む構成例を挙げて説明したが、これはあくまでも一例であり、例えば図17に示すようにNMOSトランジスタ22a及びPMOSトランジスタ28aを除いたコンパレータ10Fであっても良い。コンパレータ10Fでは、PMOSトランジスタ28bのゲートをPMOSトランジスタ14cのゲートに接続することにより、図1に示すカレントミラー回路14に代えてカレントミラー回路14Aを構成している。この場合も上記実施の形態で説明したコンパレータ10と基本的に同様の作用及び効果を奏する。   In the above embodiment, the configuration example in which the output circuit 22 includes the NMOS transistor 22a and the PMOS transistor 28a has been described. However, this is only an example. For example, as illustrated in FIG. 17, the NMOS transistor 22a and the PMOS transistor are illustrated. The comparator 10F except 28a may be used. In the comparator 10F, by connecting the gate of the PMOS transistor 28b to the gate of the PMOS transistor 14c, a current mirror circuit 14A is configured instead of the current mirror circuit 14 shown in FIG. In this case as well, the same operations and effects as the comparator 10 described in the above embodiment are obtained.

また、一例として図18に示すように、図1に示す出力切替回路16に代えて出力切替回路16Bを適用したコンパレータ10Gであっても上記実施の形態で説明したコンパレータ10と基本的に同様の作用及び効果を得ることが可能である。図18に示すコンパレータ10Gに含まれる出力切替回路16Bは、図1に示す出力切替回路16に比べ、NMOSトランジスタ16c,16dの各々のゲートの接続先が異なっている。すなわち、図1に示す例ではNMOSトランジスタ16c及びNMOSトランジスタ16dがカレントミラー接続されているが、図18に示す出力切替回路16Bでは、NMOSトランジスタ16c及びNMOSトランジスタ16dが各々ダイオード接続されている。図18に示す例では、NMOSトランジスタ16cのゲートがNMOSトランジスタ16cのドレインに接続されており、NMOSトランジスタ16dのゲートがNMOSトランジスタ16dのドレインに接続されている。   As an example, as shown in FIG. 18, the comparator 10G to which the output switching circuit 16B is applied instead of the output switching circuit 16 shown in FIG. 1 is basically the same as the comparator 10 described in the above embodiment. Actions and effects can be obtained. The output switching circuit 16B included in the comparator 10G shown in FIG. 18 differs from the output switching circuit 16 shown in FIG. 1 in the connection destinations of the gates of the NMOS transistors 16c and 16d. That is, in the example shown in FIG. 1, the NMOS transistor 16c and the NMOS transistor 16d are current-mirror connected, but in the output switching circuit 16B shown in FIG. 18, the NMOS transistor 16c and the NMOS transistor 16d are diode-connected. In the example shown in FIG. 18, the gate of the NMOS transistor 16c is connected to the drain of the NMOS transistor 16c, and the gate of the NMOS transistor 16d is connected to the drain of the NMOS transistor 16d.

また、一例として図19に示すように、図1に示す調整時期設定回路20に代えて調整時期設定回路20Fを適用したコンパレータ10Hであっても上記実施の形態で説明したコンパレータ10と基本的に同様の作用及び効果を得ることが可能である。図19に示すコンパレータ10Hに含まれる調整時期設定回路20Fは、図1に示す調整時期設定回路20に比べ、NMOSトランジスタ20c,20dの各々のゲートの接続先が異なっている。すなわち、図1に示す例ではNMOSトランジスタ20c及びNMOSトランジスタ20dが各々ダイオード接続されているが、図19に示す調整時期設定回路20Fでは、NMOSトランジスタ20c及びNMOSトランジスタ20dがカレントミラー接続されている。図19に示す例では、NMOSトランジスタ20cのゲートがNMOSトランジスタ20dのゲートに接続されており、NMOSトランジスタ20dのゲートがNMOSトランジスタ20dのドレインに接続されている。   As an example, as shown in FIG. 19, the comparator 10H to which the adjustment time setting circuit 20F is applied instead of the adjustment time setting circuit 20 shown in FIG. 1 is basically the same as the comparator 10 described in the above embodiment. Similar actions and effects can be obtained. The adjustment timing setting circuit 20F included in the comparator 10H illustrated in FIG. 19 is different from the adjustment timing setting circuit 20 illustrated in FIG. 1 in the connection destinations of the gates of the NMOS transistors 20c and 20d. That is, in the example shown in FIG. 1, the NMOS transistor 20c and the NMOS transistor 20d are each diode-connected, but in the adjustment timing setting circuit 20F shown in FIG. 19, the NMOS transistor 20c and the NMOS transistor 20d are current-mirror connected. In the example shown in FIG. 19, the gate of the NMOS transistor 20c is connected to the gate of the NMOS transistor 20d, and the gate of the NMOS transistor 20d is connected to the drain of the NMOS transistor 20d.

なお、図18に示す出力切替回路16Bや図19に示す調整時期設定回路20Fを適用せずに他の能動負荷を適用してもよい。ここで言う他の能動負荷としては、例えば、カスコード・カレントミラーや低電圧型カスコード・カレントミラーなどの能動負荷が挙げられる。   Note that another active load may be applied without applying the output switching circuit 16B shown in FIG. 18 or the adjustment timing setting circuit 20F shown in FIG. Examples of other active loads mentioned here include active loads such as a cascode current mirror and a low voltage cascode current mirror.

また、上記実施の形態では、定電流回路12を用いた場合の形態例を挙げて説明したが、これに限らず、例えば図20に示すように定電流源11を用いても良い。図20に示すコンパレータ10Jは、図1に示すコンパレータ10に比べ、定電流回路12に代えて定電流源11を適用した点が異なっている。具体的には、定電流源11の正極端子が分流路19の一端に接続されており、定電流源11の負極端子が低電圧線VSSに接続されている。このように構成されたコンパレータ10Jについても上記実施の形態で説明したコンパレータ10と基本的に同様の作用及び効果を奏する。   Further, in the above-described embodiment, the description has been given by taking the form example in the case where the constant current circuit 12 is used. The comparator 10J shown in FIG. 20 differs from the comparator 10 shown in FIG. 1 in that a constant current source 11 is applied instead of the constant current circuit 12. Specifically, the positive terminal of the constant current source 11 is connected to one end of the branch channel 19, and the negative terminal of the constant current source 11 is connected to the low voltage line VSS. The comparator 10J configured in this way also exhibits basically the same operations and effects as the comparator 10 described in the above embodiment.

また、上記実施の形態では、電流調整回路18がNMOSトランジスタ18a,18bを有する構成例を挙げて説明したが、NMOSトランジスタ18a,18bに代えて一対のPMOSトランジスタを適用しても良い。また、一方をNMOSトランジスタとし、他方をPMOSトランジスタとしても良い。   In the above embodiment, the configuration example in which the current adjustment circuit 18 includes the NMOS transistors 18a and 18b has been described. However, a pair of PMOS transistors may be applied instead of the NMOS transistors 18a and 18b. One may be an NMOS transistor and the other may be a PMOS transistor.

また、上記実施の形態では、電界効果トランジスタを用いた場合の形態例を挙げて説明したが、例えばバイポーラトランジスタなどの他方式のトランジスタであっても良いことは言うまでもない。   In the above-described embodiment, an example in which a field effect transistor is used has been described, but it goes without saying that another type of transistor such as a bipolar transistor may be used.

また、上記実施の形態では、Pチャネル型の入力差動回路を例示したが、Nチャネル型の入力差動回路やPチャネル型及びNチャネル型の入力差動回路(Rail-to-Rail差動回路)などの他の差動回路(例えばフォールテッド・カスコードやテレスコピック差動回路など)であっても良い。   In the above embodiment, the P-channel type input differential circuit is exemplified. However, the N-channel type input differential circuit and the P-channel type and N-channel type input differential circuits (Rail-to-Rail differential) are exemplified. Other differential circuits (for example, a folded cascode or a telescopic differential circuit).

10,10C,10D,10E,10F,10G,10H,10J コンパレータ
10A,10B ヒステリシスコンパレータ
11 定電流源
12 定電流回路
14,14A カレントミラー回路
16,16A,16B 出力切替回路
16e,16f,20q,20r 回路
18 電流調整回路
18a,18b NMOSトランジスタ
19 分流路
20,20A,20B,20C,20D,20E,20F 調整時期設定回路
22 出力回路
10, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G, 10H, 10J Comparator 10A, 10B Hysteresis comparator 11 Constant current source 12 Constant current circuit 14, 14A Current mirror circuit 16, 16A, 16B Output switching circuit 16e, 16f, 20q, 20r Circuit 18 Current adjustment circuit 18a, 18b NMOS transistor 19 Branch channel 20, 20A, 20B, 20C, 20D, 20E, 20F Adjustment time setting circuit 22 Output circuit

Claims (15)

所定の大きさの電流を生成する電流生成手段と、
前記電流生成手段によって生成された電流を分流する分流路と、
前記電流生成手段によって生成された電流が供給されることにより駆動し、印加された比較対象電圧の大きさが基準電圧の大きさに達したときに出力レベルを切り替える出力切替手段と、
前記分流路に挿入され、かつ前記分流路を導通可能な導通路を有し、前記導通路を閉鎖する大きさの閉鎖電圧に相当する大きさの前記比較対象電圧が印加されることにより前記導通路を閉鎖すると共に該導通路の閉鎖を解除する大きさの解除電圧に相当する大きさの前記比較対象電圧が印加されることにより前記導通路の閉鎖を解除することで前記分流路に流れる電流を制御する制御手段であって、前記導通路を閉鎖することによって前記分流路を閉鎖した状態で前記比較対象電圧の大きさが前記解除電圧に相当する大きさに達してから前記閉鎖電圧に相当する大きさに達するまでの間、前記比較対象電圧が印加されることにより前記導通路の閉鎖を解除することで前記電流生成手段によって生成される電流を増大するように制御する制御手段と、
を含む比較器。
Current generating means for generating a current of a predetermined magnitude;
A shunt path for shunting the current generated by the current generating means;
Driving by being supplied with the current generated by the current generating means, and output switching means for switching the output level when the magnitude of the applied comparison target voltage reaches the magnitude of the reference voltage;
A conducting path that is inserted into the shunt path and is capable of conducting the shunt path, and the comparison target voltage having a magnitude corresponding to a closing voltage that closes the conducting path is applied. A current flowing through the branch flow path by closing the conduction path by applying the comparison target voltage having a magnitude corresponding to a release voltage of a magnitude for closing the passage and releasing the closure of the conduction path. Control means for controlling the voltage, the closed voltage is equivalent to the closing voltage after the magnitude of the comparison target voltage reaches a magnitude corresponding to the release voltage in a state where the shunt flow path is closed by closing the conduction path The control means for controlling the current generated by the current generating means to increase by releasing the closing of the conduction path by applying the voltage to be compared until the magnitude of the current is reached. And,
Including comparator.
前記制御手段は、前記分流路に直列に挿入されることで前記導通路を形成する一対のスイッチング素子を有し、前記一対のスイッチング素子を相反するスイッチング状態にすることによって前記分流路を閉鎖した状態で前記比較対象電圧の大きさが前記解除電圧に相当する大きさに達してから前記閉鎖電圧に相当する大きさに達するまでの間に、前記一対のスイッチング素子の各々を互いのスイッチング動作の期間が重なるように他の相反するスイッチング状態にスイッチングすることで前記電流生成手段によって生成される電流を増大するように制御する請求項1に記載の比較器。   The control means has a pair of switching elements that form the conduction path by being inserted in series in the branch path, and the branch path is closed by putting the pair of switching elements in opposite switching states. Each of the pair of switching elements is switched between each other during a period from when the comparison target voltage reaches a magnitude corresponding to the release voltage until it reaches a magnitude corresponding to the closing voltage. The comparator according to claim 1, wherein the current generated by the current generating means is controlled to increase by switching to another conflicting switching state so that the periods overlap. 前記制御手段は、前記分流路に直列に挿入されることで前記導通路を形成する一対のスイッチング素子を有し、前記一対のスイッチング素子を相反するスイッチング状態にすることによって前記分流路を閉鎖した状態で前記比較対象電圧の大きさが前記解除電圧に相当する大きさに達してから前記閉鎖電圧に相当する大きさに達するまでの間に、前記一対のスイッチング素子が共にオンされる期間が生じるように他の相反するスイッチング状態にスイッチングすることで前記電流生成手段によって生成される電流を増大するように制御する請求項1に記載の比較器。   The control means has a pair of switching elements that form the conduction path by being inserted in series in the branch path, and the branch path is closed by putting the pair of switching elements in opposite switching states. In this state, there is a period in which both the pair of switching elements are turned on from when the magnitude of the comparison target voltage reaches the magnitude corresponding to the release voltage until it reaches the magnitude corresponding to the closing voltage. The comparator according to claim 1, wherein the current generated by the current generating means is controlled to increase by switching to another conflicting switching state. 前記一対のスイッチング素子の一方のスイッチング動作の開始時を他方のスイッチング動作の開始時よりも遅延させることにより前記一対のスイッチング素子を共に導通する期間を生じさせる請求項3に記載の比較器。   4. The comparator according to claim 3, wherein a period for conducting both the pair of switching elements is generated by delaying a start time of one switching operation of the pair of switching elements from a start time of the other switching operation. 前記制御手段は、更に、印加された前記比較対象電圧の大きさが前記基準電圧に相当する大きさに達したときに前記分流路に流れる電流が最大になるように前記一対のスイッチング素子をスイッチング制御する請求項2〜請求項4の何れか1項に記載の比較器。   The control means further switches the pair of switching elements so that the current flowing through the shunt flow path becomes maximum when the magnitude of the applied comparison target voltage reaches a magnitude corresponding to the reference voltage. The comparator according to any one of claims 2 to 4, which is controlled. 前記制御手段は、更に、各々の大きさが前記基準電圧の大きさと印加された前記比較対象電圧の大きさとの差に対応して相反するように増減する一対の制御用電圧を生成する差動回路を有し、
前記一対のスイッチング素子の一方に前記差動回路によって前記閉鎖電圧に相当する大きさの前記一対の制御用電圧の一方が印加されると共に前記一対のスイッチング素子の他方に前記差動回路によって前記閉鎖電圧に相当する大きさの前記一対の制御用電圧の他方が印加されることにより前記一対のスイッチング素子を前記相反するスイッチング状態にし、
前記一対のスイッチング素子の一方に前記差動回路によって前記解除電圧に相当する大きさの前記一対の制御用電圧の一方が印加されると共に前記一対のスイッチング素子の他方に前記差動回路によって前記解除電圧に相当する大きさの前記一対の制御用電圧の他方が印加されることにより前記一対のスイッチング素子の各々を導通状態にし、
前記一対のスイッチング素子の各々を導通状態にしてから前記一対のスイッチング素子の一方に前記差動回路によって前記閉鎖電圧に相当する大きさの前記一対の制御用電圧の一方が印加されると共に前記一対のスイッチング素子の他方に前記差動回路によって前記閉鎖電圧に相当する大きさの前記一対の制御用電圧の他方が印加されることにより前記一対のスイッチング素子を前記他の相反するスイッチング状態にする請求項2〜請求項5の何れか1項に記載の比較器。
The control means further generates a pair of control voltages each of which increases or decreases so as to conflict with the difference between the reference voltage and the applied comparison target voltage. Have a circuit,
One of the pair of control voltages having a magnitude corresponding to the closing voltage is applied to one of the pair of switching elements by the differential circuit and the closing of the pair of switching elements to the other by the differential circuit. The other of the pair of control voltages having a magnitude corresponding to a voltage is applied to bring the pair of switching elements into the opposite switching state,
One of the pair of control voltages having a magnitude corresponding to the release voltage is applied to one of the pair of switching elements by the differential circuit, and the release to the other of the pair of switching elements by the differential circuit. Each of the pair of switching elements is made conductive by applying the other of the pair of control voltages having a magnitude corresponding to a voltage,
One of the pair of control voltages having a magnitude corresponding to the closing voltage is applied to one of the pair of switching elements by the differential circuit, after each of the pair of switching elements is turned on. The other switching element is applied with the other of the pair of control voltages having a magnitude corresponding to the closing voltage by the differential circuit, so that the pair of switching elements is switched to the other opposite switching state. The comparator according to any one of claims 2 to 5.
前記差動回路は、各々異なる導電型のスイッチング素子が直列に接続された2組の直列回路であって、一方が前記一対の制御用電圧の一方を生成し、他方が前記一対の制御用電圧の他方を生成する2組の直列回路を有する請求項6に記載の比較器。   The differential circuit is two sets of series circuits in which switching elements of different conductivity types are connected in series, one of which generates one of the pair of control voltages, and the other is the pair of control voltages. The comparator of claim 6 having two sets of series circuits that produce the other of the two. 前記差動回路は、前記電流生成手段によって生成された電流が供給されることにより駆動する請求項6又は請求項7に記載の比較器。   The comparator according to claim 6, wherein the differential circuit is driven by being supplied with a current generated by the current generation unit. 前記差動回路をヒステリシスコンパレータとした請求項6〜請求項8の何れか1項に記載の比較器。   The comparator according to any one of claims 6 to 8, wherein the differential circuit is a hysteresis comparator. 前記差動回路にオフセット用の負荷を挿入した請求項6〜請求項9の何れか1項に記載の比較器。   The comparator according to any one of claims 6 to 9, wherein an offset load is inserted into the differential circuit. 前記電源生成手段を定電流源とし、
前記定電流源と前記一対のスイッチング素子とを並列接続した請求項2〜請求項10の何れか1項に記載の比較器。
The power generation means is a constant current source,
The comparator according to any one of claims 2 to 10, wherein the constant current source and the pair of switching elements are connected in parallel.
前記出力切替手段にオフセット用の負荷を挿入した請求項1〜請求項11の何れか1項に記載の比較器。   The comparator according to claim 1, wherein an offset load is inserted into the output switching unit. 前記電源生成手段によって生成された電流を所定のカレントミラー比に基づいて前記出力切替手段及び前記制御手段に供給するカレントミラー回路を更に含む請求項1〜請求項12の何れか1項に記載の比較器。   13. The current mirror circuit according to claim 1, further comprising a current mirror circuit that supplies the current generated by the power generation unit to the output switching unit and the control unit based on a predetermined current mirror ratio. Comparator. 前記出力レベルが切り替えられた後、前記比較対象電圧の大きさが前記基準電圧の大きさに達しない間、現時点の前記出力レベルを維持する維持回路を更に含む請求項1〜請求項13の何れか1項に記載の比較器。   14. The maintenance circuit according to claim 1, further comprising a maintaining circuit that maintains the current output level while the magnitude of the comparison target voltage does not reach the reference voltage after the output level is switched. The comparator according to item 1. 請求項1〜請求項14の何れか1項に記載の比較器を1チップ化した半導体装置。   The semiconductor device which made the comparator of any one of Claims 1-14 into 1 chip.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002311063A (en) * 2001-04-19 2002-10-23 Nanopower Solution Kk Adaptive control circuit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002311063A (en) * 2001-04-19 2002-10-23 Nanopower Solution Kk Adaptive control circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107870259A (en) * 2016-09-27 2018-04-03 意法半导体股份有限公司 There is the HV voltage comparators of muting sensitivity to technique/temperature and power source change

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