JP2650390B2 - Comparison device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、バイポーラ半導体集積回路などに利用する
比較装置に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a comparison device used for a bipolar semiconductor integrated circuit or the like.
従来の技術 第２図は従来の比較装置の構成を示している。第２図
において、50は従来の比較装置であり、入力端子２は、
電圧源１に接続されている。51、52、55、57、60はNPN
トランジスタ、53、54はPNPトランジスタ、56は抵抗、5
8、59は電流源であり、１つの半導体上に形成されてい
る。３は出力端子、８は電源入力端子、９は電源電圧源
である。2. Prior Art FIG. 2 shows a configuration of a conventional comparison device. In FIG. 2, 50 is a conventional comparison device, and input terminal 2 is
It is connected to a voltage source 1. 51, 52, 55, 57, 60 are NPN
Transistors, 53 and 54 are PNP transistors, 56 is a resistor, 5
Reference numerals 8 and 59 denote current sources, which are formed on one semiconductor. 3 is an output terminal, 8 is a power supply input terminal, and 9 is a power supply voltage source.
次に上記従来例の動作について説明する。第２図にお
いて、電流源58の電流Ioのほとんどは、抵抗56及びダイ
オード接続されたNPNトランジスタ57を通じアースに流
れ、残りはNPNトランジスタ52のベース電流となる。こ
こで抵抗56の端子電圧V56とNPNトランジスタ57の端子電
圧Vbe57のそれぞれの温度１度あたりの電圧変化の大き
さが同じで、極性が逆になるように設定すると、その和
であるV52は、温度変化に対して影響の少ない基準電圧
源になることが良く知られている。電流源58を半導体集
積回路で良く用いられている出力電流IOが（１）式で表
されるような特性を持つ電流源（例えば、特願昭59−47
604号（特開昭60−191508）にあるような）で構成した
場合、V52の端子電圧は（２）式で表される。Next, the operation of the above conventional example will be described. In FIG. 2, most of the current Io of the current source 58 flows to the ground through the resistor 56 and the diode-connected NPN transistor 57, and the remainder becomes the base current of the NPN transistor 52. Here, when the terminal voltage V 56 of the resistor 56 and the terminal voltage Vbe 57 of the NPN transistor 57 have the same magnitude of voltage change per degree of temperature and are set to have opposite polarities, the sum V It is well known that 52 is a reference voltage source that has little effect on temperature changes. The current source 58 is a current source having characteristics such that the output current IO often used in a semiconductor integrated circuit is expressed by the following equation (1) (for example, Japanese Patent Application No. 59-47).
When configured with No. 604 (JP 60-191508) to a like), the terminal voltage of V 52 is expressed by equation (2).
IO（ｋ＊Ｔ）／（ｑ＊RO）＊1nN ……（１） ただし、k:ボルツマン定数、T:絶対温度、q:電子の電
荷、Ro:電流源の電流値を決める同一半導体上の抵抗、
N:定数 ただし、R56の抵抗値、Is:トランジスタの逆方向飽和
電流 電流源58、59を、前記の特開昭60−191508号の実施例
の第６図の電流源（以降、特開昭60−191508第６図電流
源）とする場合、たとえば、電流源58は、特開昭60−19
1508第６図電流源のトランジスタ31のベース、エミッタ
に各々共通接続した同一特性の新たなトランジスタ3158
のコレクタ端、また、電流源59は、同トランジスタ31の
ベース、エミッタに各々共通接続した同一特性の新たな
もう一つのトランジスタ3159のコレクタ端をもって電流
源とすることができる。I O (k * T) / (q * R O ) * 1nN (1) where k: Boltzmann's constant, T: absolute temperature, q: electron charge, and Ro: the same semiconductor that determines the current value of the current source The upper resistance,
N: constant However, the resistance value of R 56, Is: reverse saturation current current source 58 and 59 of the transistor, the current source of Figure 6 embodiment of the above JP 60-191508 (hereinafter, JP 60- 191508 (FIG. 6 current source).
1508 FIG. 6 A new transistor 3158 having the same characteristics and commonly connected to the base and the emitter of the transistor 31 of the current source, respectively.
And the current source 59 can be a current source having a collector end of another transistor 3159 having the same characteristics and commonly connected to the base and the emitter of the transistor 31 respectively.
ダイオード接続されたNPNトランジスタ57の端子電圧V
be57の温度変化率は約−2mV/degであることが知られて
いる。Terminal voltage V of diode-connected NPN transistor 57
It is known that the temperature change rate of be57 is about −2 mV / deg.
そこでV56の温度変化率を＋2mV/degになるように、V
56の大きさを設定すると、その和であるV52の温度変化
率は非常に小さくなる。Ｔを常温の300度Ｋに設定する
と、V52は約1.25Vになる。Therefore such that the temperature change rate of V 56 to + 2mV / deg, V
When setting the size of 56, rate of temperature change V 52 is the sum becomes very small. When the T is set to normal temperature of 300 ° K, V 52 is about 1.25V.
この基準電圧V52を一方の入力とし、他方の入力が入
力端子２に接続されたNPNトランジスタ51、52から成る
差動アンプにより、入力端子２に接続された電圧源１の
電圧V1は基準電圧V52と比較される。The voltage V1 of the voltage source 1 connected to the input terminal 2 is set to the reference voltage by a differential amplifier including NPN transistors 51 and 52 having the reference voltage V52 as one input and the other input connected to the input terminal 2. It is compared to V 52.
V1＜V52のとき、NPNトランジスタ52のコレクタ電流I
52はNPNトランジスタ51のコレクタ電流I52より大きくな
る。I52はPNPトランジスタ53、54から成るカレントミラ
ーにより、同じ大きさのPNPトランジスタ54のコレクタ
電流I54になる。I54＜I51であるため、その差の電流が
出力端子３を通じて負荷（図示せず）に流出することで
負荷の電圧降下を大きくし、出力端子３の電位V3を増加
させる。一方、V1＞V52のときは、逆に、I54＜I51とな
り、その差の電流が出力端子３を通じて負荷（図示せ
ず）から流入することで負荷の電圧降下を小さくし、出
力端子３の電位V3を減少させる。最終的に、上記従来の
比較装置50は、入力端子２に印加された電圧と、内部し
きい値V52とを比較し、その結果を出力端子３の電位の
高低で出力するように動作する。When V 1 <V 52 , the collector current I of the NPN transistor 52
52 becomes larger than the collector current I 52 of the NPN transistor 51. I 52 by a current mirror consisting of PNP transistors 53 and 54, the collector current I 54 of the PNP transistor 54 of the same size. Since I 54 <I 51 , a current of the difference flows out to the load (not shown) through the output terminal 3, thereby increasing the voltage drop of the load and increasing the potential V 3 of the output terminal 3. On the other hand, when V 1 > V 52 , on the other hand, I 54 <I 51 , and the current of the difference flows from the load (not shown) through the output terminal 3, thereby reducing the voltage drop of the load, and reduce the potential V 3 of the terminal 3. Finally, the conventional comparison device 50 operates so as to compare the voltage applied to the input terminal 2 with the internal threshold V52 and output the result depending on the level of the potential of the output terminal 3. .
各トランジスタのベース電流を無視し、入力端子２の
電位V1が内部しきい値V52と等しい場合、回路構成上、I
51＝I52となって、出力端子３を流出入する電流（I54−
I51）はゼロとなる。換言すれば、出力端子３を流出入
する電流をゼロにするような入力端子２の電位V1は、こ
の比較装置40に内蔵されたしきい値であると言える。Ignoring the base current of each transistor, when the potential V 1 of the input terminal 2 is equal to the internal threshold V 52, on a circuit configuration, I
51 = become I 52, current to and from the flow the output terminal 3 (I 54 -
I 51 ) becomes zero. In other words, the potential V 1 of the input terminal 2 so as to the current to and from the flow the output terminal 3 to zero, said to be built-in threshold of the comparison device 40.
電流源59とNPNトランジスタ60、55から成るカレント
ミラーは前記差動アンプのバイアスとして働いている。A current mirror composed of a current source 59 and NPN transistors 60 and 55 serves as a bias for the differential amplifier.
このように、上記従来の比較装置のように、温度に対
して影響の少ない基準電圧と、これと入力電圧を比較す
る差動アンプの組み合わせにより、しきい値が温度に対
して安定した比較装置を半導体の上に形成することがで
きる。As described above, as in the above-described conventional comparison device, the combination of the reference voltage having little influence on temperature and the differential amplifier for comparing the reference voltage with the reference voltage makes the threshold value stable with respect to temperature. Can be formed on a semiconductor.
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の比較装置では、基準電圧を
作る手段及び比較する手段を駆動する電源電圧が、基準
電圧よりも大きいため、電源電圧を小さくすることがで
きないという問題があった。SUMMARY OF THE INVENTION However, in the above-mentioned conventional comparison device, there is a problem that the power supply voltage for driving the means for generating the reference voltage and for driving the comparing means is higher than the reference voltage, so that the power supply voltage cannot be reduced. there were.
すなわち、比較装置を電流源などと合わせて、一つの
集積回路として形成する場合、比較装置の電源と、電流
源の電源を同じ電源電圧とするほうが都合がよい。い
ま、集積回路をより低い電源電圧で駆動しようとする場
合、基準電圧を発生する部分のバイアスのために、電流
源には基準電圧以上の電源電圧が必要になる。特開昭60
−191508第６図電流源の電流発生部分は、約0.9Vまでの
電源電圧で動作するが、電流出力端のトランジスタを定
電流動作させるために、電流出力端電位よりも約0.2V高
い電源電圧が必要になる。そのため、集積回路としての
電源電圧は、基準電圧（約1.25V）以上になっていた。That is, when the comparison device is formed as one integrated circuit together with the current source and the like, it is more convenient to set the power supply of the comparison device and the power source of the current source to the same power supply voltage. If the integrated circuit is to be driven with a lower power supply voltage, the current source needs a power supply voltage higher than the reference voltage because of the bias of the portion that generates the reference voltage. JP 60
-191508 The current generating part of the current source operates at a power supply voltage up to about 0.9 V. However, in order to operate the transistor at the current output terminal at a constant current, the power supply voltage is about 0.2 V higher than the current output terminal potential. Is required. Therefore, the power supply voltage of the integrated circuit has been higher than the reference voltage (about 1.25 V).
たとえば、特開昭60−191508第６図電流源で構成した
電流源58、59において、電流源58の出力端電位は、特開
昭60−191508第６図電流源トランジスタ31のベース、エ
ミッタに各々共通接続した同一特性の新たなトランジス
タ3158のコレクタ電位であり、電流源59の出力端電位
は、同トランジスタ31のベース、エミッタに各々共通接
続した同一特性の新たなもう一つのトランジスタ3159の
コレクタ電位である。For example, in the current sources 58 and 59 composed of the current source shown in FIG. 60 of JP-A-60-191508, the output terminal potential of the current source 58 is applied to the base and the emitter of the current source transistor 31 of FIG. The collector potential of a new transistor 3158 having the same characteristics and commonly connected, and the output terminal potential of the current source 59 is the collector potential of another transistor 3159 having the same characteristics and commonly connected to the base and the emitter of the transistor 31. Potential.
トランジスタのコレクタを定電流動作させるには、ト
ランジスタの特性上、コレクタ・エミッタ間電圧を0.2V
以上にする必要がある。そのため、コレクタ電位が基準
電圧の約1.25Vになる、特開昭60−191508第６図電流源
のトランジスタ31のベース、エミッタに各々共通接続し
た同一特性の新たなトランジスタ3158のエミッタ電位
は、約1.45V（1.25＋0.2）以上にする必要がある。ま
た、コレクタ電位が約0.7Vになる、同トランジスタ31の
ベース、エミッタに各々共通接続した同一特性の新たな
もう一つのトランジスタ3159のエミッタ電位は、約0.9V
（0.7＋0.2）以上にする必要がある。また、コレクタ電
位が約0.7Vになる、同トランジスタ31のベース、エミッ
タに各々共通接続した同一特性の新たなもう一つのトラ
ンジスタ3159のエミッタ電位は、約0.9V（0.7＋0.2）以
上にする必要がある。何れのエミッタ端子も電源電圧に
接続されているため、最終的に、電流源58、59を構成す
る特開昭60−191508第６図電流源の電源電圧は、1.45V
以上にする必要があり、これを含む集積回路は、1.45V
以下では動作しない。To operate the transistor collector at a constant current, the collector-emitter voltage must be 0.2 V due to the characteristics of the transistor.
It is necessary to do above. Therefore, the emitter potential of the new transistor 3158 having the same characteristics and commonly connected to the base and the emitter of the transistor 31 of the current source shown in FIG. Must be 1.45V (1.25 + 0.2) or higher. The collector potential is about 0.7 V. The emitter potential of another transistor 3159 having the same characteristics and commonly connected to the base and the emitter of the transistor 31 is about 0.9 V.
It must be (0.7 + 0.2) or more. Further, the emitter potential of another transistor 3159 having the same characteristics and commonly connected to the base and the emitter of the same transistor 31 in which the collector potential becomes about 0.7 V is about 0.9 V (0.7 + 0.2) or more. There is a need. Since all the emitter terminals are connected to the power supply voltage, the power supply voltage of the current source shown in FIG.
The integrated circuit containing this must be 1.45V
The following does not work.
本発明は、このような従来の問題を解決するものであ
り、基準電圧よりも小さい電源電圧でも動作する優れた
比較装置を提供することを目的とするものである。An object of the present invention is to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an excellent comparison device that operates even with a power supply voltage smaller than a reference voltage.
課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、トランジスタの
ベースに接続された抵抗の他端を入力とし、前記トラン
ジスタのベースに接続された第１の電流源と、前記トラ
ンジスタのコレクタに接続された第２の電流源とからな
り、前記トランジスタのコレクタを出力とするように構
成したものである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a first current source connected to the base of the transistor, having the other end of a resistor connected to the base of the transistor as an input, And a second current source connected to the collector of the transistor, and the collector of the transistor is used as an output.
作用 本発明は、上記のような構成により次のような作用を
有する。すなわち、抵抗に流れ込んだ電流により発生し
た電圧降下と、トランジスタのベース・エミッタ間電圧
との和から成るしきい値をそれぞれの温度変化率で打ち
消すように設定でき、また電流源の端子電圧をダイオー
ド接続のトランジスタのベース・エミッタ間電圧にでき
るため、電源電圧が基準電圧よりも小さくすることがで
きる。Operation The present invention has the following operation with the above configuration. That is, the threshold value, which is the sum of the voltage drop generated by the current flowing into the resistor and the voltage between the base and the emitter of the transistor, can be set so as to cancel at each temperature change rate. Since the voltage between the base and the emitter of the connected transistor can be set, the power supply voltage can be made lower than the reference voltage.
実施例 第１図は本発明の一実施例の構成を示すものである。
第１図において、40は本発明の一実施例の比較装置で、
41は抵抗、42はNPNトランジスタ、43、48はNPNトランジ
スタでカレントミラーを構成し、電流源47の電流Ioと同
じ電流がNPNトランジスタ43のコレクタ電流I43として流
れる。44、45はPNPトランジスタでカレントミラーを構
成し、電流源46の電流Ioと同じ電流がPNPトランジスタ4
4のコレクタ電流I44として流れる。Embodiment FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 40 denotes a comparison device according to an embodiment of the present invention.
41 are resistors, 42 is an NPN transistor, 43 and 48 constitute a current mirror NPN transistors, the same current as the current Io of the current source 47 flows as a collector current I 43 of the NPN transistor 43. 44 and 45 constitute a current mirror with PNP transistors, and the same current as the current Io of the current source 46 is applied to the PNP transistor 4
It flows as a collector current I 44 4.
次に上記実施例の動作について説明する。上記実施例
において、電流源46、47は従来例の電流源58と同様のも
ので、それぞれ同一電流値で（３）式で表される特性を
持つ。Next, the operation of the above embodiment will be described. In the above embodiment, the current sources 46 and 47 are the same as the current source 58 of the conventional example, and have the same current value and the characteristics expressed by the equation (3).
Io＝（ｋ＊Ｔ）／（ｑ＊Ro）＊1nN ……（３） ただし、Ro:電流源の電流値を決める同一半導体上の
抵抗 電流源46、47を、従来例で用いた特開昭60−191508第
６図電流源を用いる場合、たとえば、電流源46は、特開
昭60−191508第６図電流源のトランジスタ32のベース、
エミッタに各々共通接続した同一特性の新たなトランジ
スタ3246のコレクタ端、また、電流源47は、特開昭60−
191508第６図電流源のトランジスタ31のベース、エミッ
タに各々共通接続した同一特性の新たなトランジスタ31
47のコレクタ端をもって電流源とすることができる。Io = (k * T) / (q * Ro) * 1nN (3) where Ro is a resistance current source 46, 47 on the same semiconductor that determines the current value of the current source. In the case where the current source shown in FIG. 60 is used, for example, the current source 46 is the base of the transistor 32 of the Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-191508, FIG.
The collector end of a new transistor 3246 having the same characteristics and commonly connected to the emitter, and the current source 47 are disclosed in
191508 FIG. 6 A new transistor 31 having the same characteristics and commonly connected to the base and the emitter of the transistor 31 of the current source, respectively.
The 47 collector ends can be used as a current source.
ここで、トランジスタ44、45から成るカレントミラー
は、出力端子３に接続された負荷が大きい時に発生す
る、出力端子３の電位が著しく増加した際のトランジス
タ44の飽和に備えるために設けている。トランジスタ44
は、トランジスタ42のコレクタに電流Ioを供給する目的
で設けられており、これは、電流を吐き出す方向の電流
源の出力端子を直接に接続しても同様の効果が得られ
る。しかし、特開昭60−191508第６図電流源などの集積
回路に利用される電流源では、複数のトランジスタのベ
ース、エミッタが共通に接続されているため、そのうち
の一つが飽和すると、設定されたベース・エミッタ間電
圧に影響を与え、他のトランジスタの動作に影響を与え
る問題がある。そのため、本実施例では、その影響が生
じない構成にしている。ただし、他の方法によって、ト
ランジスタ44が飽和しないように構成されているのであ
れば、その限りではない。Here, the current mirror including the transistors 44 and 45 is provided in order to prepare for the saturation of the transistor 44 when the potential of the output terminal 3 is significantly increased, which occurs when the load connected to the output terminal 3 is large. Transistor 44
Is provided for the purpose of supplying the current Io to the collector of the transistor 42. The same effect can be obtained by directly connecting the output terminal of the current source in the direction of discharging the current. However, in a current source used for an integrated circuit such as the one shown in FIG. 6, the base and the emitter of a plurality of transistors are commonly connected. In addition, there is a problem that it affects the base-emitter voltage and affects the operation of other transistors. Therefore, in the present embodiment, the configuration is such that the influence does not occur. However, this does not apply as long as the transistor 44 is configured not to be saturated by another method.
コレクタ電流I43のほとんどは抵抗41を流れ、その端
子電圧V41は（４）式で表せる。Most of the collector current I 43 flows through the resistor 41, the terminal voltage V 41 is expressed by equation (4).
V41＝R41＊（ｋ＊Ｔ）／（ｑ＊Ro）＊1nN ……（４） ただし、R41:抵抗41の抵抗値 したがって、NPNトランジスタ42のベース・エミッタ
間電圧Vbe42と入力端子２の電圧V1の関係は（５）式で
表せる。 V 41 = R 41 * (k * T) / (q * Ro) * 1nN ...... (4) provided that, R 41: the resistance value of the resistor 41 Thus, the input and the base-emitter voltage Vbe42 of the NPN transistor 42 pin 2 relationship between the voltage V 1 of the can be expressed by equation (5).
ただし、I42:トランジスタ42のコレクタ電流 一方、NPNトランジスタ42のコレクタには、PNPトラン
ジスタ44のコレクタ電流I44が流れ込んでいて、大きさ
はIoと同じである。 However, I 42 : the collector current of the transistor 42 On the other hand, the collector current I 44 of the PNP transistor 44 flows into the collector of the NPN transistor 42, and the magnitude is the same as Io.
I44＞I42のとき、その差の電流が出力端子３を通じて
負荷（図示せず）に流出することで負荷の電圧降下を大
きくし、出力端子３の電位V3を増加させる。一方、I44
＜I42では、その差の電流が出力端子３を通じて負荷
（図示せず）から流入することで負荷の電圧降下を小さ
くし、出力端子の電位V3を減少させる。この動作は、従
来例とほぼ同じである。そのため、本発明の一実施例の
第１図も、入力端子２に印加された電圧と、内部しきい
値とを比較し、その結果を出力端子３の電位の高低で出
力するように動作する。When I 44 > I 42 , the difference current flows out to the load (not shown) through the output terminal 3 to increase the voltage drop of the load and increase the potential V3 of the output terminal 3. On the other hand, I 44
In < I42 , the current having the difference flows from the load (not shown) through the output terminal 3, thereby reducing the voltage drop of the load and decreasing the potential V3 of the output terminal. This operation is almost the same as the conventional example. Therefore, FIG. 1 of the embodiment of the present invention also operates so as to compare the voltage applied to the input terminal 2 with the internal threshold value and output the result depending on the potential of the output terminal 3. .
したがって、比較装置40のしきい値も、従来例のよう
に出力端子３を流出入する電流がゼロ、すなわちI44＝I
42（各トランジスタのベース電流は無視すれば、Io＝I
42）にする入力端子２の電位V1の値と定義できる。この
しきい値V1thは、Io＝I42を、（５）式に代入すること
で得られる。ただし、各トランジスタのベース電流は無
視する。Accordingly, the threshold value of the comparator 40 is also such that the current flowing into and out of the output terminal 3 is zero as in the conventional example, that is, I 44 = I
42 (If the base current of each transistor is ignored, Io = I
42 ) can be defined as the value of the potential V 1 of the input terminal 2. This threshold value V 1 th is obtained by substituting Io = I 42 into the equation (5). However, the base current of each transistor is ignored.
（６）式は従来の比較装置の基準電圧源の（２）式と
同じ＜＜＋構成になる。回路構成上、抵抗41の電圧降下
は変化しないので、V1＜V1thでは、NPNトランジスタ42
のベース・エミッタ間電圧が減少し、そのコレクタ電流
I42はPNPトランジスタ44のコレクタ電流I44より小さく
（I44＞I42）なり、出力端子３の電位V3を増加させる。
一方、V1＞V1thでは、NPNトランジスタ42のベース・エ
ミッタ間電圧が増加し、そのコレクタ電流I42はPNPトラ
ンジスタ44のコレクタ電流I44より大きく（I44＜I42）
なり、出力端子３の電位V3を減少させる。 The expression (6) has the same << + configuration as the expression (2) of the reference voltage source of the conventional comparison device. Since the voltage drop of the resistor 41 does not change due to the circuit configuration, when V 1 <V 1 th, the NPN transistor 42
The base-emitter voltage of the
I 42 is smaller than the collector current I 44 of the PNP transistor 44 (I 44> I 42) becomes, increasing the potential V 3 of the output terminal 3.
On the other hand, when V 1 > V 1 th, the base-emitter voltage of the NPN transistor 42 increases, and its collector current I 42 is larger than the collector current I 44 of the PNP transistor 44 (I 44 <I 42 ).
It reduces the potential V 3 of the output terminal 3.
したがって、比較装置40は、V1＝V1thを境に出力端子
３の電位V3の高低を決め、従来例と同様に、各トランジ
スタのベース電流を無視した場合、（６）式によって表
されたしきい値V1thが入力端子２に印加されたときに、
出力端子３を流出する電流をゼロにする比較装置であ
る。Table Accordingly, comparator 40 determines the height of the potential V 3 of V 1 = V 1 th the boundary of the output terminal 3, as in the conventional example, the case of ignoring the base current of each transistor, by (6) When the threshold value V 1 th thus applied is applied to the input terminal 2 ,
This is a comparison device that makes the current flowing out of the output terminal 3 zero.
（６）式より、トランジスタ42のベース・エミッタ間
電圧Vbe42の温度変化率の約−2mV/degと逆極性の＋2mV/
degになるように設定した抵抗41の端子間電圧V41によ
り、V1thの温度変化率は非常に小さくなる。このときの
V1thの値も同様にＴ＝300度Ｋで約1.25Vになる。From equation (6), the temperature change rate of the base-emitter voltage Vbe 42 of the transistor 42 is about −2 mV / deg and the polarity is +2 mV / deg.
The terminal voltage V 41 of the resistor 41 is set to be deg, the temperature change rate of V 1 th is very small. At this time
Similarly, the value of V 1 th becomes about 1.25 V at T = 300 degrees K.
そして、たとえば、電流源46、47を、特開昭60−1915
08第６図電流源を用いている場合、電流源46の出力端電
位は、特開昭60−191508第６図電流源のトランジスタ32
のベース、エミッタに各々共通接続した同一特性の新た
なトランジスタ3246のコレクタ電位であり、電流源47の
出力端電位は、特開昭60−191508第６図電流源のトラン
ジスタ31のベース、エミッタに各々共通接続した同一特
性の新たなトランジスタ3147のコレクタ電位である。Then, for example, the current sources 46 and 47 are
08 When the current source shown in FIG. 6 is used, the potential at the output terminal of the current source 46 is determined by the transistor 32 of the current source shown in FIG.
The collector potential of a new transistor 3246 having the same characteristics commonly connected to the base and the emitter of the current source 47, and the output terminal potential of the current source 47 is connected to the base and the emitter of the transistor 31 of the current source shown in FIG. This is the collector potential of a new transistor 3147 which is connected in common and has the same characteristics.
トランジスタのコレクタを定電流動作させるために
は、コレクタ・エミッタ間電圧を0.2V以上にする必要が
ある。そのため、コレクタ電位がダイオード接続された
トランジスタ48のベース・エミッタ間電圧（約0.7V）に
なる、特開昭60−191508第６図電流源のトランジスタ31
のベース、エミッタに各々共通接続した同一特性の新た
なトランジスタ3147のエミッタ電位は、約0.9V（0.7＋
0.2）以上にする必要がある。一方、特開昭60−191508
第６図電流源のトランジスタ32のベース、エミッタに各
々共通接続した同一特性の新たなトランジスタ3246のコ
レクタ電位は、電源電圧からダイオード接続されたトラ
ンジスタ45のベース・エミッタ間電圧（約0.7V）を減じ
た電位であり、この値が約0.2V以上であれば良い。その
ため、電源電圧は約0.9V（0.2＋0.7）以上にする必要が
ある。In order to operate the collector of the transistor at a constant current, the voltage between the collector and the emitter needs to be 0.2 V or more. For this reason, the collector potential becomes the base-emitter voltage (about 0.7 V) of the diode-connected transistor 48.
The emitter potential of a new transistor 3147 of the same characteristics, which is commonly connected to the base and the emitter, is about 0.9 V (0.7+
0.2) or higher. On the other hand, JP-A-60-191508
The collector potential of a new transistor 3246 having the same characteristics and commonly connected to the base and the emitter of the transistor 32 of the current source, respectively, is obtained by subtracting the base-emitter voltage (about 0.7 V) of the diode-connected transistor 45 from the power supply voltage. This is a reduced potential, and this value may be about 0.2 V or more. Therefore, the power supply voltage needs to be about 0.9 V (0.2 + 0.7) or more.
特開昭60−191508第６図電流源のトランジスタ31のベ
ース、エミッタに各々共通接続した同一特性の新たなト
ランジスタ3147のエミッタ端子も電源電圧に接続されて
いるため、最終的に、電流源46、47を構成する特開昭60
−191508第６図電流源の電源電圧は、0.9V以上であれば
良い。特開昭60−191508第６図電流源の電源電圧の下限
も0.9Vなので、集積回路の電源電圧は、基準電圧（1.25
V）以下の0.9Vまで下げることができる。The emitter terminal of a new transistor 3147 having the same characteristics and commonly connected to the base and the emitter of the transistor 31 of the current source is also connected to the power supply voltage. , 47
The power supply voltage of the current source may be 0.9 V or more. Since the lower limit of the power supply voltage of the current source is also 0.9 V, the power supply voltage of the integrated circuit is equal to the reference voltage (1.25 V).
V) Can be reduced to 0.9V below.
なお、電流源46の出力端子電圧は、負荷に電流を流し
た際に生じる電圧降下であり、電源電圧からダイオード
接続のトランジスタのベース・エミッタ間電圧分降下し
た大きさで、絶対値はダイオード接続のトランジスタの
ベース・エミッタ間電圧となる。同様に、電流源47の出
力端子電圧は、アースからのダイオード接続のトランジ
スタのベース・エミッタ間電圧となる。Note that the output terminal voltage of the current source 46 is a voltage drop that occurs when a current flows through the load, and is a magnitude lower than the power supply voltage by the voltage between the base and the emitter of the diode-connected transistor. The base-emitter voltage of the transistor. Similarly, the output terminal voltage of the current source 47 is the base-emitter voltage of the diode-connected transistor from the ground.
また、上記実施例では、しきい値を温度変化率の少な
い約1.25Vに設定しているが、入力端子２の前に電圧分
圧回路やツェナーダイオードなどのレベルシフト回路を
接続することにより、温度変化率を悪化させずにこの値
よりも大きなしきい値を設定できるようにしても良い。In the above embodiment, the threshold value is set to about 1.25 V, which has a small rate of change in temperature. However, by connecting a level shift circuit such as a voltage dividing circuit or a Zener diode before the input terminal 2, A threshold larger than this value may be set without deteriorating the temperature change rate.
発明の効果 本発明は上記実施例から明らかなように、以下に示す
効果を有する。Effects of the Invention The present invention has the following effects, as is apparent from the above-described embodiments.
（１）しきい値が温度変化率の極性が逆で、絶対値が同
じ電圧の直列回路により構成されているので、温度変化
率を非常に小さくできる。(1) The temperature change rate can be made very small because the threshold is formed by a series circuit having the same voltage as the temperature change rate with the opposite polarity.
（２）電源となる電流源の端子電圧が、ダイオード接続
したトランジスタのベース・エミッタ間電圧まで小さく
できるので、装置全体の電源電圧が基準電圧より小さく
できる。(2) Since the terminal voltage of the current source serving as the power supply can be reduced to the voltage between the base and the emitter of the diode-connected transistor, the power supply voltage of the entire device can be lower than the reference voltage.
（３）装置を構成する素子数が、少ないので、半導体集
積回路のチップ面積を小さくすることができる。(3) Since the number of elements constituting the device is small, the chip area of the semiconductor integrated circuit can be reduced.
第１図は本発明の一実施例における比較装置の回路図、
第２図は従来の比較装置の回路図である。 １……電圧源、２……入力端子、３……出力端子、８…
…電源入力端子、９……電源電圧源。FIG. 1 is a circuit diagram of a comparison device according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional comparison device. 1 ... voltage source, 2 ... input terminal, 3 ... output terminal, 8 ...
... Power supply input terminal, 9 ... Power supply voltage source.
Claims (2)
端を入力とし、前記トランジスタのベースに接続した第
１の電流源と、前記トランジスタのコレクタに接続した
第２の電流源と、前記第１の電流源および前記第２の電
流源を駆動する電源とからなり、前記トランジスタのコ
レクタ電流が前記第２の電流源の電流値である時の前記
トランジスタのベース・エミッタ間電圧と前記抵抗の端
子間電圧の代数和をしきい値とし前記トランジスタのコ
レクタを出力とする比較装置。A first current source connected to the other end of a resistor connected to the base of the transistor and connected to the base of the transistor; a second current source connected to the collector of the transistor; And a power supply for driving the second current source, the base-emitter voltage of the transistor and the terminal of the resistor when the collector current of the transistor is the current value of the second current source. A comparison device that uses an algebraic sum of voltages between thresholds as a threshold and outputs the collector of the transistor.
度に比例し、かつ電流設定抵抗に反比例した大きさに制
御されることを特徴とする請求項１記載の比較装置。2. The comparison device according to claim 1, wherein the current generated by said first current source is controlled to a magnitude proportional to an absolute temperature and inversely proportional to a current setting resistance.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1232689A JP2650390B2 (en) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | Comparison device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1232689A JP2650390B2 (en) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | Comparison device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02193410A JPH02193410A (en) | 1990-07-31 |
| JP2650390B2 true JP2650390B2 (en) | 1997-09-03 |
Family
ID=11802189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP1232689A Expired - Fee Related JP2650390B2 (en) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | Comparison device |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP2650390B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69224136T2 (en) * | 1991-10-21 | 1998-07-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Voltage generator device |
-
1989
- 1989-01-20 JP JP1232689A patent/JP2650390B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02193410A (en) | 1990-07-31 |
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