JP3468502B2 - comparator - Google Patents

comparator

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JP3468502B2
JP3468502B2 JP06890499A JP6890499A JP3468502B2 JP 3468502 B2 JP3468502 B2 JP 3468502B2 JP 06890499 A JP06890499 A JP 06890499A JP 6890499 A JP6890499 A JP 6890499A JP 3468502 B2 JP3468502 B2 JP 3468502B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、比較する2つの電
圧が入力される第1、第2の入力手段と、入力された電
圧、及びこの入力された電圧の反転電圧をそれぞれ増幅
して出力する増幅手段とを有するコンパレータに関し、
特に、電圧に対する高精度な比較機能を有するコンパレ
ータに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to first and second input means to which two voltages to be compared are input, the input voltage, and an inverted voltage of the input voltage, which are amplified and output. And a comparator having amplification means for
In particular, it relates to a comparator having a highly accurate comparison function for voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、スイッチドキャパシター回路を用
いたコンパレータは、アナログ入力信号をデジタル信号
に変換するアナログ−デジタル変換器の電圧比較器にお
いて、指定した基準電圧よりもアナログ入力電圧が高い
か、低いかを判定する回路として使用されている。この
コンパレータの基準電圧とアナログ入力電圧との比較に
おいては高精度化が要求されており、これに関する問題
点を解決するためのものがこれまで種々提案されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a comparator using a switched capacitor circuit, in a voltage comparator of an analog-digital converter for converting an analog input signal into a digital signal, whether the analog input voltage is higher than a designated reference voltage, It is used as a circuit to determine if it is low. There is a demand for higher accuracy in the comparison between the reference voltage of the comparator and the analog input voltage, and various means for solving the problems relating to this have been proposed so far.

【0003】従来のコンパレータの一例として、その回
路構成を図5に示す。このコンパレータの回路は、アナ
ログ入力電圧(あるいは基準電圧、ここではアナログ入
力電圧とする)VIN1の入力端子および比較基準電圧
(あるいはアナログ入力電圧、ここでは比較基準電圧と
する)VIN2の入力端子からの各入力をSW(スイッ
チ回路)1、2を介してそれぞれ容量C1、C2に接続
し、各SW1、2の出力間はSW3を介して接続され、
各容量C1、C2からの出力はそれぞれSW7、8を入
出力端に接続したINV(インバータ)1、2に入力さ
れ、これらINV1、2の出力は、INV1、INV2
の出力端がそれぞれSW9、SW10を介してINV
2、INV1の入力端に接続されることにより構成され
る正循環回路によって、更に論理電圧レベルまで反転増
幅され、そしてその出力となる論理値は次段のSRラッ
チによりラッチされ、コンパレータの動作中にこの論理
値が変化しないようにしている。
As an example of a conventional comparator, its circuit configuration is shown in FIG. The circuit of this comparator is provided with an input terminal of an analog input voltage (or a reference voltage, here an analog input voltage) VIN1 and an input terminal of a comparison reference voltage (or an analog input voltage, here a comparison reference voltage) VIN2. The inputs are connected to the capacitors C1 and C2 via SW (switch circuits) 1 and 2, respectively, and the outputs of the SW1 and 2 are connected via SW3,
The outputs from the capacitors C1 and C2 are input to INVs (inverters) 1 and 2 in which SW7 and 8 are connected to the input and output ends, and the outputs of these INV1 and INV2 are INV1 and INV2, respectively.
Output terminal of INV via SW9 and SW10 respectively
2. The positive circulating circuit configured by being connected to the input terminal of INV1 is further inverted and amplified to the logic voltage level, and the output logical value is latched by the SR latch of the next stage, and the comparator is operating. This logical value does not change.

【0004】この回路の動作を図2に示されるタイミン
グチャートを用いて説明する。SW1、2に入力される
タイミングCLK1がhighの期間にSW1、SW2
が閉じ、lowの期間に開く。また、SW1、2に入力
されるタイミングCLK1と同じタイミングでSW4、
5に入力されるタイミングCLK2がhighの期間に
SW4、5が閉じ、lowの期間に開く。SW3に入力
されるタイミングCLK3がhighの期間にSW3が
閉じ、lowの期間に開く。SW9、10に入力される
タイミングCLK4がhighの期間にSW9、10が
閉じ、lowの期間に開く。
The operation of this circuit will be described with reference to the timing chart shown in FIG. When the timing CLK1 input to SW1 and SW2 is high, SW1 and SW2
Closes and opens during the low period. Further, at the same timing as the timing CLK1 input to SW1 and SW2, SW4,
SW4 and SW5 are closed while the timing CLK2 input to S5 is high and open during a low period. SW3 is closed during the period when the timing CLK3 input to SW3 is high and opened during the period when it is low. SW9 and 10 are closed while the timing CLK4 input to SW9 and 10 is high, and opened during the period of low.

【0005】上記の動作は繰り返し行われるが、この動
作のうちタイミングCLK2(CLK1)がhighの
期間をサンプリングモードとする。このサンプリングモ
ードの期間では、SW7、SW8が閉じてONの状態に
あるため、SW7、SW8を介してINV1、INV2
それぞれの入力と出力が短絡され、INV1、INV2
の動作点電圧VX1、VX2が出力される。またこの期間に
おいてはSW1、SW2が閉じてONの状態にあるた
め、比較する二つの電圧であるアナログ入力電圧VIN
1と基準比較電圧VIN2とを入力するが、このときア
ナログ入力電圧VIN1は容量C1の入力端子に印加さ
れ、基準比較電圧VIN2は容量C2の入力端子に印加
される。従って、容量C1にはVIN1とVX1との差電
圧、容量C2にはVIN2とVX2との差電圧をサンプリ
ングすることとなる。
Although the above operation is repeated, the sampling mode is set during the period in which the timing CLK2 (CLK1) is high. During the period of this sampling mode, SW7 and SW8 are closed and are in the ON state, and therefore INV1 and INV2 are passed through SW7 and SW8.
Each input and output are short-circuited, INV1, INV2
Operating point voltages VX1 and VX2 are output. Also, during this period, SW1 and SW2 are closed and are in the ON state, so that the analog input voltage VIN that is the two voltages to be compared is used.
1 and the reference comparison voltage VIN2 are input. At this time, the analog input voltage VIN1 is applied to the input terminal of the capacitor C1 and the reference comparison voltage VIN2 is applied to the input terminal of the capacitor C2. Therefore, the capacitance C1 samples the difference voltage between VIN1 and VX1, and the capacitance C2 samples the difference voltage between VIN2 and VX2.

【0006】次に、SW7、8(SW1、2)に入力さ
れるタイミングCLK2(CLK1)がlowとなり、
SW3に入力されるタイミングCLK3がhighとな
った期間を増幅モードとする。この増幅モードの期間で
は、サンプリングモードでONの状態にあったSW4、
5及びSW1、2が開いてOFFの状態となり、SW3
が閉じてONの状態となるため、容量C1、C2のVI
Nの入力端子側を短絡し、容量C1、C2に蓄えられた
電荷を再分配する。そして、この時、容量C1、C2の
INV1、2の出力端子側に生ずる電位変動をINV
1、2の入力とする。
Next, the timing CLK2 (CLK1) input to SW7, 8 (SW1, 2) becomes low,
The period in which the timing CLK3 input to SW3 is high is set to the amplification mode. During this amplification mode period, SW4, which was in the ON state in the sampling mode,
5 and SW1, 2 are opened and turned off, and SW3
Is closed and turned on, the VI of the capacitors C1 and C2
The input terminal side of N is short-circuited, and the charges stored in the capacitors C1 and C2 are redistributed. Then, at this time, the potential fluctuation generated on the output terminal side of INV1 and 2 of the capacitors C1 and C2 is
Input 1 and 2.

【0007】このため、例えば、VIN1>VIN2で
あったとすると、容量C1のINV1側の端子の電位が
下がり、逆に容量C2のINV2側端子の電位が上がる
ため、INV1の出力電位が上がりINV2の出力電位
が下がる。
Therefore, for example, if VIN1> VIN2, the potential of the terminal of the capacitor C1 on the INV1 side decreases, and conversely, the potential of the terminal of the capacitor C2 on the INV2 side increases, so that the output potential of INV1 rises. The output potential drops.

【0008】その後、SW9、10に入力されるタイミ
ングCLK4がhighとなるが、この期間において
は、SW9、10は閉じてONの状態となり、INV1
の出力端子をINV2の入力端子に、INV2の出力端
子をINV2の入力端子に接続することで、INV1と
INV2で正帰還回路を構成する。この結果INV1と
INV2の出力電圧に正帰還がかかり、INV1、2の
出力電圧を急速に増幅させる。
After that, the timing CLK4 input to SW9, 10 becomes high, but during this period, SW9, 10 are closed and turned on, and INV1
The positive feedback circuit is configured by INV1 and INV2 by connecting the output terminal of INV2 to the input terminal of INV2 and the output terminal of INV2 to the input terminal of INV2. As a result, positive feedback is applied to the output voltages of INV1 and INV2, and the output voltages of INV1 and INV2 are rapidly amplified.

【0009】INV1とINV2で成る正帰還回路で増
幅されたINV1、2からの出力電圧は、次段のINV
3、4によって論理電圧レベルまで反転増幅され、その
出力となる論理値を次段のSRラッチによりラッチし、
コンパレータの動作中にコンパレータの出力値が変化し
ないようにしている。
The output voltage from INV1, 2 amplified by the positive feedback circuit composed of INV1 and INV2 is the INV of the next stage.
It is inverted and amplified to the logic voltage level by 3 and 4, and the logic value that becomes the output is latched by the SR latch of the next stage,
The output value of the comparator does not change during the operation of the comparator.

【0010】上記の従来のコンパレータは、基準電圧と
アナログ入力電圧との比較において、コンパレータに供
給される電源電圧のノイズ等による変動を起因としたイ
ンバータの動作点電圧の変動によって生じる問題点を解
決することができるとしている。
The above conventional comparator solves the problem caused by the fluctuation of the operating point voltage of the inverter caused by the fluctuation of the power supply voltage supplied to the comparator due to noise or the like in the comparison between the reference voltage and the analog input voltage. It is supposed to be possible.

【0011】それは、INV1、INV2とで成る正帰
還回路がINV1、INV2の出力電圧を十分大きく増
幅させることにより、電源電圧のノイズ等によって生じ
たサンプリングモード時における動作点電圧に対するそ
の他の期間の動作点電圧の変動が、アナログ入力電圧と
比較基準電圧の差電圧より大きくなった時にも、INV
1の出力電圧とINV2の出力電圧の上下関係は変化す
ることはなく、INV1、2で構成される正帰還回路の
出力が反転することはないといった理由からである。
This is because the positive feedback circuit composed of INV1 and INV2 amplifies the output voltage of INV1 and INV2 sufficiently large so that the operation point voltage in the sampling mode caused by noise of the power supply voltage or the like operates in other periods. Even when the fluctuation of the point voltage becomes larger than the difference voltage between the analog input voltage and the comparison reference voltage, INV
This is because the vertical relationship between the output voltage of 1 and the output voltage of INV2 does not change, and the output of the positive feedback circuit composed of INV1 and INV2 does not invert.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コンパ
レータにおける基準電圧とアナログ入力電圧との比較精
度に関する問題点は他にもあり、コンパレータ内のイン
バータアンプやスイッチ回路はゲート容量や寄生容量を
もっており、通常、コンデンサにおけるサンプリング容
量と比較して十分小さい値に設定するが、やはりそのゲ
ート容量や寄生容量の影響を受け、インバータアンプの
ゲートに伝わる電位差が小さくなってしまう。
However, there are other problems relating to the accuracy of comparison between the reference voltage and the analog input voltage in the comparator, and the inverter amplifier and switch circuit in the comparator have gate capacitance and parasitic capacitance. The value is set to a value sufficiently smaller than the sampling capacity of the capacitor, but the gate capacity and parasitic capacity of the capacitor also affect the potential difference transmitted to the gate of the inverter amplifier.

【0013】図3に示す入力端子から入力された電圧V
INの電圧の変化をΔVINとし、そのときの出力端子
から出力されるVOUTの変化をΔVOUTとすると、 ΔVOUT=CIN/(CIN+COUT)×ΔVIN となり、ゲート容量等の寄生容量の影響により、COU
Tをいくら小さくしても従来の回路では、 ΔVOUT<入力差電圧(=ΔVIN) となってしまう。
The voltage V input from the input terminal shown in FIG.
If the change in the voltage of IN is ΔVIN and the change in VOUT output from the output terminal at that time is ΔVOUT, then ΔVOUT = CIN / (CIN + COUT) × ΔVIN, and due to the influence of parasitic capacitance such as gate capacitance, COU
No matter how small T is, in the conventional circuit, ΔVOUT <input differential voltage (= ΔVIN).

【0014】上記の従来のチョッパ型コンパレータを用
いて説明すると、先ず、サンプリングモードにおいて、
SW7を閉じてONの状態となり、INV1の出力端子
と入力端子を短絡させることにより得られたINV1の
動作点電圧VX1と、SW1を閉じてONとし、容量C1
の入力端子側に印加されたVIN1との差電圧VIN1
−VX1がC1にサンプリングされ、C1に蓄えられる電
荷をQ1とすると、 Q1=(VIN1−VX1) C1 となる。
Explaining using the above conventional chopper type comparator, first, in the sampling mode,
The operating point voltage VX1 of INV1 obtained by short-circuiting the output terminal and the input terminal of INV1 by closing SW7 and turning on the input terminal of INV1, and SW1 being closed and turned on, the capacitance C1
Difference voltage VIN1 from VIN1 applied to the input terminal side of
If −VX1 is sampled in C1 and the charge stored in C1 is Q1, then Q1 = (VIN1-VX1) C1.

【0015】同時に、一方ではサンプリングモードにお
いて、SW8を閉じてONとなり、INV2の出力端子
と入力端子を短絡させることにより得られたINV2の
動作点電圧VX2と、SW2を閉じてONとし、容量C2
の入力端子側に印加されたVIN2との差電圧VIN2
−VX2がC2にサンプリングされ、C2に蓄えられる電
荷をQ2とすると、 Q2=(VIN2−VX2) C2 となる。
At the same time, on the other hand, in the sampling mode, SW8 is closed and turned on, and the operating point voltage VX2 of INV2 obtained by short-circuiting the output terminal and the input terminal of INV2 and SW2 are closed and turned on, and the capacitance C2
Difference voltage VIN2 from VIN2 applied to the input terminal side of
If −VX2 is sampled by C2 and the charge stored in C2 is Q2, then Q2 = (VIN2-VX2) C2.

【0016】次に、増幅モードの期間において、SW
1、SW2は開いてOFFの状態となり、SW3は閉じ
てONの状態となることより、サンプリングモード期間
中にC1、C2に蓄えられた電荷Q1、Q2は再分配さ
れる。再分配された後においてC1、C2に蓄えられた
電荷をQとすると、 Q=Q1−Q2 従ってインバータ1、2の入力端子間にかかる電圧V
は、 C1=C2=Cとすると、 Q=C((VIN1−VX1)−(VIN2−VX2)) V=(VIN1−VX1)−(VIN2−VX2) ここで、実際にはインバータ1、2を同じ形状としても
製造ばらつき等の影響を受けるので、動作点電圧は厳密
には等しくないが、便宜上等しいものとすると、VX1=
VX2より、 V=VIN1−VIN2 となる。
Next, during the amplification mode period, the SW
Since 1 and SW2 are opened and turned off and SW3 is closed and turned on, the charges Q1 and Q2 stored in C1 and C2 during the sampling mode are redistributed. When the charge accumulated in C1 and C2 after being redistributed is Q, Q = Q1-Q2 Therefore, the voltage V applied between the input terminals of the inverters 1 and 2
Is C1 = C2 = C, Q = C ((VIN1-VX1)-(VIN2-VX2)) V = (VIN1-VX1)-(VIN2-VX2) where the inverters 1 and 2 are actually Even if the shape is the same, the operating point voltages are not exactly equal because they are affected by manufacturing variations, but if they are made equal for convenience, VX1 =
From VX2, V = VIN1-VIN2.

【0017】増幅モードの期間にインバータアンプIN
V1、INV2の入力端子間VX1、VX2にかかる差電圧
は理想では(VIN1−VIN2)であるが、実際の回
路では、インバータのゲート容量やSWの寄生容量など
に電荷を分配してしまうので、差電圧としては、 差電圧<(VIN1−VIN2) となってしまい、コンパレータの精度の悪化を招く。
During the amplification mode period, the inverter amplifier IN
The voltage difference between VX1 and VX2 between the input terminals of V1 and INV2 is ideally (VIN1-VIN2), but in an actual circuit, the charge is distributed to the gate capacitance of the inverter, the parasitic capacitance of SW, etc. As the difference voltage, the difference voltage <(VIN1-VIN2), which deteriorates the accuracy of the comparator.

【0018】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、スイッチと容量を用いた回路を追加するこ
とにより、この追加した回路でINV1、2の入力端子
間にかかる電圧を実際の差電圧の2倍とすることから、
二つのインバータに入力される差電圧が実デバイスに於
ける寄生容量の影響により実差電圧以下となることから
生じる比較機能における精度の悪化を避け、さらに高精
度な比較機能をもつコンパレータを提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and by adding a circuit using a switch and a capacitor, the voltage applied between the input terminals of INV1 and INV2 is actually added by this added circuit. Since it is twice the difference voltage of
Provide a comparator with higher precision comparison function, avoiding deterioration of precision in comparison function caused by difference voltage input to two inverters being less than actual difference voltage due to influence of parasitic capacitance in actual device The purpose is to

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明における請求項1記載の発明は、比較する
2つの電圧が入力される第1及び第2の入力手段と、第
1及び第2のインバータとを含み、第1のインバータの
出力を第2のインバータに入力し、第2のインバータの
出力を第1のインバータに入力することで第1及び第2
のインバータが入力する電圧を増幅する増幅手段とを有
するコンパレータにおいて、増幅手段へ電圧を出力する
手段は、第1の入力手段の入力端子と第1のインバータ
の入力端子とに接続され、第1のインバータの入力電圧
である第1の動作点電圧と第1の入力手段で入力した電
圧との差電圧をサンプリングする第1の容量と、第2の
入力手段の入力端子と第2のインバータの入力端子と
接続され、第2のインバー タの入力電圧である第2の
作点電圧と第2の入力手段で入力した電圧との差電圧を
サンプリングする第2の容量と、両端が第1、第2の入
力手段の入力端子に接続され、第1の入力手段で入力し
た電圧と第2の入力手段で入力した電圧との差電圧をサ
ンプリングする第3の容量とを有し、第1、第2、第3
の容量を短絡したとき、第1の容量の増幅手段側の端子
と第2の容量の増幅手段側の端子間に第1の入力手段で
入力した電圧と第2の入力手段で入力した電圧との差電
圧を2倍とした電圧が現れることを特徴としている。
In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 in the present invention is compared.
First and second input means for receiving two voltages, and
1 and a second inverter, including the first inverter
Input the output to the second inverter,
By inputting the output to the first inverter, the first and second
With an amplifier that amplifies the voltage input to the inverter
In the comparator, the means for outputting the voltage to the amplifying means includes the input terminal of the first input means and the first inverter.
The input voltage of the first inverter , which is connected to the input terminal of
First operating point voltage and a first capacitor for sampling the differential voltage between the voltage input by the first input means is, connected to the input terminal and the input terminal of the second inverter of the second input means is a second capacitor for sampling the differential voltage of the voltage and entered in the second dynamic <br/> operation point voltage is a second inverter input voltage and the second input means, both ends first A third capacitor connected to the input terminal of the second input means and sampling a difference voltage between the voltage input by the first input means and the voltage input by the second input means, , Second, third
When the capacitance of 1 is short-circuited, the voltage input by the first input means and the voltage input by the second input means between the terminal on the amplification means side of the first capacitance and the terminal on the amplification means side of the second capacitance It is characterized in that a voltage obtained by doubling the difference voltage of 2 appears.

【0020】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、増幅手段へ電圧を出力する手段は、第1の
入力手段と第1の容量とを接続し、第1の入力手段から
第1の容量への入力をON/OFFする第1のスイッチ
回路と、第2の入力手段と前記第2の容量とを接続し、
前記第2の入力手段から前記第2の容量への入力をON
/OFFする第2のスイッチ回路と、前記第1の入力手
段と前記第3の容量の一端とを接続し、前記第1の入力
手段からの入力をON/OFFする第3のスイッチ回路
と、 前記第2の入力手段と前記第3の容量の他端とを
接続し、前記第2の入力手段からの入力をON/OFF
する第4のスイッチ回路と、前記第1のスイッチ回路の
出力端と前記第4のスイッチ回路の出力端とを接続し、
前記第1の容量と前記第3の容量との短絡をON/OF
Fする第5のスイッチ回路と、前記第2のスイッチ回路
の出力端と前記第3のスイッチ回路の出力端とを接続
し、前記第2の容量と前記第3の容量との短絡をON/
OFFする第6のスイッチ回路とを有し、前記第1、第
2、第3、第4、第5、第6のスイッチ回路が所定のタ
イミングで動作することにより、前記第1の容量の前記
増幅手段側の端子と前記第2の容量の前記増幅手段側の
端子との間に前記第1の入力手段で入力した電圧と前記
第2の入力手段で入力した電圧との差電圧を2倍とした
電圧が現れることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the means for outputting the voltage to the amplifying means connects the first input means and the first capacitor, and A first switch circuit for turning on / off the input to the first capacitance, a second input means and the second capacitance are connected,
Turn on the input from the second input means to the second capacitor
A second switch circuit for turning on / off, a third switch circuit for connecting the first input means and one end of the third capacitor, and turning on / off the input from the first input means, The second input means and the other end of the third capacitor are connected to turn on / off the input from the second input means.
Connecting a fourth switch circuit, an output end of the first switch circuit and an output end of the fourth switch circuit,
A short circuit between the first capacitance and the third capacitance is turned on / off.
The fifth switch circuit that performs F, the output end of the second switch circuit and the output end of the third switch circuit are connected to turn on / off the short circuit between the second capacitance and the third capacitance.
A sixth switch circuit that is turned off, and the first, second, third, fourth, fifth, and sixth switch circuits operate at a predetermined timing, so that the first capacitance amplifying means side terminal and said amplifying means side of said second capacitor
A voltage that doubles the difference voltage between the voltage input by the first input means and the voltage input by the second input means appears between the terminal and the terminal .

【0021】請求項記載の発明は、請求項記載の発
明において、第1、第2、第3、第4、第5、第6のス
イッチ回路が動作する所定のタイミングは、先ず、第
1、第2、第3、第4のスイッチ回路をONの状態と
し、そして、第1、第2、第3、第4のスイッチ回路を
ONの状態からOFFの状態にした後、第5、第6のス
イッチ回路をONの状態にすることを特徴としている。
[0021] According to a third aspect, the invention of claim 2 wherein the first, second, third, fourth, fifth, predetermined timing switch circuit of the sixth to work, first, The first, second, third, and fourth switch circuits are turned on, and the first, second, third, and fourth switch circuits are turned from the on state to the off state, and then the fifth, It is characterized in that the sixth switch circuit is turned on.

【0022】請求項記載の発明は、請求項記載の発
明において、増幅手段は、第1のインバータの出力端子
と第2のインバータの入力端子とを接続する第9のスイ
ッチ回路と、第2のインバータの出力端子と第1のイン
バータの入力端子とを接続する第10のスイッチ回路と
を有し、第9、第10のスイッチ回路が、所定のタイミ
ングで動作することにより前記正帰還回路による正帰還
動作のON/OFFすることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the amplifying means includes a ninth switch circuit for connecting the output terminal of the first inverter and the input terminal of the second inverter, The positive feedback circuit has a tenth switch circuit that connects the output terminal of the second inverter and the input terminal of the first inverter, and the ninth and tenth switch circuits operate at predetermined timings. It is characterized by turning on / off the positive feedback operation by the.

【0023】請求項記載の発明は、請求項記載の発
明において、第9、第10のスイッチ回路が動作する所
定のタイミングは、第5、第6のスイッチ回路がONの
状態となった後、第9、第10のスイッチ回路が共にO
Nの状態となることを特徴としている。
[0023] According to a fifth aspect, in the invention of claim 4, wherein the predetermined timing ninth, tenth switch circuit operates, the fifth switch circuit of the sixth becomes the ON state Then, the 9th and 10th switch circuits are both turned on.
It is characterized by being in the N state.

【0024】請求項記載の発明は、請求項1から
いずれか1項に記載の発明において、増幅手段は、第1
のインバータの出力端子と入力端子とを接続し、該接続
された出力端子と入力端子との短絡をON/OFFする
第7のスイッチ回路と、第2のインバータの出力端子と
入力端子とを接続し、該接続された出力端子と入力端子
との短絡をON/OFFする第8のスイッチ回路とを有
し、第7、第8のスイッチ回路が、所定のタイミングで
動作することにより前記第1と第2の動作点電圧を得る
ことを特徴としている。
According to a sixth aspect of the invention, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, the amplifying means is the first.
Connecting an output terminal and an input terminal of the second inverter, and connecting a seventh switch circuit for turning on / off a short circuit between the connected output terminal and the input terminal, and connecting an output terminal and an input terminal of the second inverter And an eighth switch circuit for turning on / off a short circuit between the connected output terminal and input terminal, wherein the seventh and eighth switch circuits operate at predetermined timings to cause the first switch to operate . And obtaining the second operating point voltage.

【0025】請求項記載の発明は、請求項記載の発
明において、第7、第8のスイッチ回路が動作する所定
のタイミングは、第1、第2、第3、第4のスイッチ回
路におけるON/OFFの動作のタイミングと同時に、
第7、第8のスイッチ回路が共にON/OFFすること
を特徴としている。
According to a seventh aspect of the invention, in the sixth aspect of the invention, the predetermined timings at which the seventh and eighth switch circuits operate are in the first, second, third and fourth switch circuits. At the same time as the ON / OFF operation timing,
The seventh and eighth switch circuits are both turned on / off.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しながら詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0027】図1は、本発明によるコンパレータの実施
の形態における構成例を示す回路図である。図1によれ
ば、本発明によるコンパレータの回路は、アナログ入力
電圧(あるいは基準電圧、ここではアナログ入力電圧と
する)VIN1の入力端子および比較基準電圧(あるい
はアナログ入力電圧、ここでは比較基準電圧とする)V
IN2の入力端子からの一方の各入力をそれぞれSW
(スイッチ回路)1、2を介して容量C1、C2に接続
し、各SW1、2の出力間はSW5、C3、SW6を介
して接続され、また、VIN1、VIN2の入力端子か
らの他方の各入力をそれぞれSW3、SW4を介して容
量C3に接続している。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of an embodiment of a comparator according to the present invention. According to FIG. 1, the circuit of the comparator according to the present invention comprises an input terminal of an analog input voltage (or a reference voltage, here an analog input voltage) VIN1 and a comparison reference voltage (or an analog input voltage, here a comparison reference voltage). Yes) V
SW each one input from the input terminal of IN2
(Switch circuits) 1 and 2 are connected to the capacitors C1 and C2, the outputs of the respective SW1 and 2 are connected via SW5, C3 and SW6, and the other of the input terminals of the VIN1 and VIN2 is connected. The input is connected to the capacitor C3 via SW3 and SW4, respectively.

【0028】各容量C1、C2からの出力はそれぞれS
W7、SW8を入出力端に接続したINV(インバー
タ)1、2に入力されて、このINV1、2への入力
は、INV1、2の出力端がそれぞれSW10、9を介
してINV2、1の入力端に接続されることにより構成
される正循環回路によって急速に反転増幅され、これら
INV1、INV2の出力は、INV3、4で更に論理
電圧レベルまで増幅される。その出力となる論理値は次
段のNANDゲートで構成されるSRラッチによりラッ
チされ、コンパレータの動作中にこの論理値が変化しな
いようにしている。
The outputs from the capacitors C1 and C2 are S
W7 and SW8 are input to INVs (inverters) 1 and 2 having input and output ends connected to them, and inputs to INVs 1 and 2 are input to INVs 1 and 2 via SWs 10 and 9, respectively. The output of INV1 and INV2 is further amplified to the logic voltage level by INV3 and INV2 by the inverting amplification which is rapidly performed by the positive circulation circuit configured by being connected to the ends. The output logical value is latched by an SR latch composed of a NAND gate in the next stage, so that the logical value does not change during the operation of the comparator.

【0029】この回路の動作を図2のタイミングチャー
トを用いて説明する。SW1、SW2に入力されるタイ
ミングCLK1がhighの期間にSW1、SW2、S
W3、SW4が閉じ、lowの期間に開く。また、SW
1、SW2、SW3、SW4に入力されるタイミングC
LK1と同じタイミングでSW7、SW8に入力される
タイミングCLK2がhighの期間にSW7、SW8
が閉じ、lowの期間に開く。SW5、SW6に入力さ
れるタイミングCLK3がhighの期間にSW5、S
W6が閉じ、lowの期間に開く。SW9、SW10に
入力されるタイミングCLK4がhighの期間にSW
9、SW10が閉じ、lowの期間に開く。
The operation of this circuit will be described with reference to the timing chart of FIG. While the timing CLK1 input to SW1 and SW2 is high, SW1, SW2, and S
W3 and SW4 are closed and opened during the low period. Also, SW
Timing C input to 1, SW2, SW3, SW4
SW7 and SW8 are input while the timing CLK2 input to SW7 and SW8 is high at the same timing as LK1.
Closes and opens during the low period. While the timing CLK3 input to SW5 and SW6 is high, SW5 and S
W6 closes and opens during the low period. SW is input while the timing CLK4 input to SW9 and SW10 is high.
9. SW10 closes and opens during the low period.

【0030】上記の動作は繰り返し行われるが、この動
作のうちタイミングCLK2(CLK1)がhighの
期間をサンプリングモードとする。このサンプリングモ
ードの期間では、SW7、SW8が閉じてONの状態に
あるため、SW7、SW8を介してINV1、INV2
それぞれの入力と出力が短絡され、INV1、INV2
の動作可能となる動作点電圧VX1、VX2が出力される。
またこの期間においてはSW1、SW2、SW3、SW
4が閉じてONの状態にあるため、比較する二つの電圧
であるアナログ入力電圧VIN1と基準比較電圧VIN
2とを入力するが、このときアナログ入力電圧VIN1
は容量C1の入力端子に印加され、基準比較電圧VIN
2は容量C2の入力端子に印加される。従って、容量C
1にはVIN1とVX1との差電圧、容量C2にはVIN
2とVX2との差電圧をサンプリングする。
The above operation is repeated, but the period in which the timing CLK2 (CLK1) is high in this operation is set to the sampling mode. During the period of this sampling mode, SW7 and SW8 are closed and are in the ON state, and therefore INV1 and INV2 are passed through SW7 and SW8.
Each input and output are short-circuited, INV1, INV2
The operating point voltages VX1 and VX2 that enable the operation are output.
Also, during this period, SW1, SW2, SW3, SW
Since 4 is closed and in the ON state, two voltages to be compared, the analog input voltage VIN1 and the reference comparison voltage VIN
2 and the analog input voltage VIN1 at this time
Is applied to the input terminal of the capacitor C1 and the reference comparison voltage VIN
2 is applied to the input terminal of the capacitor C2. Therefore, the capacity C
1 is the voltage difference between VIN1 and VX1, and C2 is VIN
The difference voltage between 2 and VX2 is sampled.

【0031】また、本発明では、サンプリングモードの
期間に入力電圧VIN1とVIN2をそれぞれSW3、
SW4を介してC3に印加し、容量C3にはVIN1と
VIN2との差電圧をサンプリングする。
Further, in the present invention, during the sampling mode, the input voltages VIN1 and VIN2 are set to SW3,
It is applied to C3 via SW4, and the capacitance C3 samples the difference voltage between VIN1 and VIN2.

【0032】次に、SW7、8(SW1、2、3、4)
に入力されるタイミングCLK2(CLK1)がlow
となり、SW5、SW6に入力されるタイミングCLK
3がhighとなった期間を増幅モードとする。この増
幅モードの期間では、サンプリングモードでONの状態
にあったSW7、SW8及びSW1、SW2、SW3、
SW4が開いてOFFの状態となり、SW5、SW6が
閉じてONの状態となるため、容量C1、C2の入力電
圧端子側と容量C3を短絡し、容量C1、C2、C3に
蓄えられた電荷を再分配する。そして、この時、容量C
1、C2のINV1、INV2の入力端子側に生ずる電
位変動をINV1、INV2の入力とする。
Next, SW7, 8 (SW1, 2, 3, 4)
CLK2 (CLK1) input to
And timing CLK input to SW5 and SW6
The period in which 3 becomes high is set to the amplification mode. In the period of this amplification mode, SW7, SW8 and SW1, SW2, SW3, which were in the ON state in the sampling mode,
Since SW4 is opened and turned off, and SW5 and SW6 are closed and turned on, the input voltage terminal side of the capacitors C1 and C2 and the capacitor C3 are short-circuited, and the charges stored in the capacitors C1, C2, and C3 are stored. Redistribute. And at this time, the capacity C
The potential fluctuations occurring on the input terminal side of INV1 and INV2 of C1 and C2 are input to INV1 and INV2.

【0033】その後、SW9、SW10に入力されるタ
イミングCLK4がhighとなるが、この期間におい
ては、SW9、SW10が閉じてONの状態となり、I
NV1の出力端子をINV2の入力端子に、INV2の
出力端子をINV2の入力端子に接続することで、IN
V1とINV2で正帰還回路を構成する。この結果IN
V1とINV2の出力電圧に正帰還がかかり、INV
1、2の出力電圧を急速に増幅させる。
After that, the timing CLK4 input to SW9 and SW10 becomes high, but during this period, SW9 and SW10 are closed and turned on, and I
By connecting the output terminal of NV1 to the input terminal of INV2 and the output terminal of INV2 to the input terminal of INV2, IN
A positive feedback circuit is composed of V1 and INV2. This result IN
Positive feedback is applied to the output voltage of V1 and INV2,
The output voltage of 1 and 2 is rapidly amplified.

【0034】INV1とINV2で成る正帰還回路で増
幅されたINV1、INV2からの出力電圧は、次段の
INV3、INV4によって論理電圧レベルまで反転増
幅され、その出力となる論理値を次段のSRラッチによ
りラッチし、コンパレータの動作中にコンパレータの出
力値が変化しないようにする。
The output voltage from INV1 and INV2 amplified by the positive feedback circuit composed of INV1 and INV2 is inverted and amplified to the logical voltage level by INV3 and INV4 of the next stage, and the logical value to be output is SR of the next stage. It is latched by the latch so that the output value of the comparator does not change during the operation of the comparator.

【0035】本発明によるコンパレータは上記の動作に
よって、回路内の容量、及びインバータに入力される差
電圧は以下のようになる。
By the above operation of the comparator according to the present invention, the capacitance in the circuit and the differential voltage input to the inverter are as follows.

【0036】先ず、サンプリングモードにおいて、SW
7が閉じてONの状態となり、INV1の出力端子と入
力端子を短絡させることにより得られたINV1の動作
点電圧VX1と、SW1が閉じてONの状態となり、容量
C1の入力端子側に印加されたVIN1との差電圧(V
IN1−VX1)がC1にかけられ、C1に蓄えられる電
荷をQ1とすると、 Q1=(VIN1−VX1) C1 となる。
First, in the sampling mode, SW
7 is closed and turned on, and the operating point voltage VX1 of INV1 obtained by short-circuiting the output terminal and input terminal of INV1 and SW1 are closed and turned on, and are applied to the input terminal side of the capacitor C1. Voltage difference with VIN1 (V
If IN1-VX1) is applied to C1 and the charge stored in C1 is Q1, then Q1 = (VIN1-VX1) C1.

【0037】また一方では、サンプリングモードにおい
て、SW8を閉じてONの状態となり、INV2の出力
端子と入力端子を短絡させることにより得られたINV
2の動作点電圧VX2と、SW2を閉じてONの状態とな
り、容量C2の入力端子側に印加されたVIN2との差
電圧(VIN2−VX2)がC2にかけられ、C2に蓄え
られる電荷をQ2とすると、 Q2=(VIN2−VX2) C2 となる。
On the other hand, in the sampling mode, the SW8 is closed to be in the ON state, and the INV2 obtained by short-circuiting the output terminal and the input terminal of the INV2 is obtained.
The differential voltage (VIN2-VX2) between the operating point voltage VX2 of No. 2 and the ON state by closing SW2 and applied to the input terminal side of the capacitor C2 is applied to C2, and the electric charge stored in C2 is Q2. Then, Q2 = (VIN2-VX2) C2.

【0038】また、本発明では、サンプリングモードに
おいてSW3、SW4が閉じてONの状態となり、容量
C3には入力電圧VIN1、VIN2の差電圧(VIN
1−VIN2)がサンプリングされ、C3に蓄えられる
電荷をQ3とすると、 Q3=(VIN1−VIN2)C3 となる。
Further, in the present invention, in the sampling mode, SW3 and SW4 are closed to be in the ON state, and the capacitance C3 has a difference voltage (VIN) between the input voltages VIN1 and VIN2.
1-VIN2) is sampled and the charge stored in C3 is Q3, then Q3 = (VIN1-VIN2) C3.

【0039】次に、増幅モードの期間において、SW
1、SW2、SW3、SW4は開いてOFFの状態とな
り、SW5、SW6は閉じてONの状態となることよ
り、サンプリングモード期間中にC1、C2、C3に蓄
えられた電荷Q1、Q2、Q3は再分配される。再分配
された後においてC1、C2、C3に蓄えられた電荷を
Qとすると、 Q=Q1−Q2+Q3 従ってインバータ1、2の入力端子間にかかる電圧V
は、 C1=C2=C3=Cとすると、 Q=C((VIN1−VX1)−(VIN2−VX2)+
(VIN1−VIN2)) V=(VIN1−VX1)−(VIN2−VX2)+(VI
N1−VIN2) ここで、実際にはインバータ1、2を同じ形状としても
製造ばらつき等の影響を受けるので、動作点電圧は厳密
には等しくないが、便宜上等しいものとすると、VX1=
VX2より、 V=2(VIN1−VIN2) となる。
Next, during the amplification mode period, SW
Since 1, SW2, SW3, and SW4 are open and in the OFF state, and SW5 and SW6 are closed and are in the ON state, the charges Q1, Q2, and Q3 stored in C1, C2, and C3 during the sampling mode period are Redistributed. If the charge accumulated in C1, C2, and C3 after being redistributed is Q, then Q = Q1-Q2 + Q3 Therefore, the voltage V applied between the input terminals of the inverters 1 and 2
Is C1 = C2 = C3 = C, Q = C ((VIN1-VX1)-(VIN2-VX2) +
(VIN1-VIN2)) V = (VIN1-VX1)-(VIN2-VX2) + (VI
N1-VIN2) Here, even if the inverters 1 and 2 have the same shape, they are affected by manufacturing variations and the like, so that the operating point voltages are not exactly equal, but if they are equal, VX1 =
From VX2, V = 2 (VIN1-VIN2).

【0040】以上の結果より、従来回路で現れていた差
電圧を2倍にすることが出来る。そのため、コンパレー
タとしての精度を向上し、高精度なコンパレータを実現
することができる。
From the above results, the differential voltage appearing in the conventional circuit can be doubled. Therefore, the accuracy as a comparator can be improved and a highly accurate comparator can be realized.

【0041】つまり、図4に示す入力端子から入力され
た電圧VINの電圧の変化をΔVINとし、そのときの
出力端子から出力されるVOUTの変化をΔVOUTと
すると、 ΔVOUT=CIN/(CIN+COUT)×ΔVIN となり、ゲート容量等の寄生容量の影響により、COU
Tをいくら小さくしても従来の回路では、 ΔVOUT<入力差電圧(=ΔVIN) となってしまうが、本発明によるコンパレータにおける
サンプリング容量に印加される差電圧は2×ΔVINと
なるため、 ΔVOUT=CIN/(CIN+COUT)×2×ΔV
INとなり、 ΔVOUT>入力差電圧(=ΔVIN) となる。
That is, assuming that the voltage change of the voltage VIN input from the input terminal shown in FIG. 4 is ΔVIN and the change of VOUT output from the output terminal at that time is ΔVOUT, ΔVOUT = CIN / (CIN + COUT) × ΔVIN, and due to the influence of parasitic capacitance such as gate capacitance, COU
In the conventional circuit, no matter how small T is, ΔVOUT <input difference voltage (= ΔVIN), but since the difference voltage applied to the sampling capacitor in the comparator according to the present invention is 2 × ΔVIN, ΔVOUT = CIN / (CIN + COUT) × 2 × ΔV
It becomes IN, and ΔVOUT> input difference voltage (= ΔVIN).

【0042】図4に本発明のコンパレータにおける増幅
モード時のINV1とINV2のゲートに現れる差電位
と、従来技術におけるコンパレータにおける増幅モード
時のINV1とINV2のゲートに現れる差電位との結
果を示している。
FIG. 4 shows the results of the difference potential appearing at the gates of INV1 and INV2 in the amplification mode of the comparator of the present invention and the difference potential appearing at the gates of INV1 and INV2 in the amplification mode of the comparator of the prior art. There is.

【0043】本発明、及び従来技術のコンパレータにお
ける2つの入力端子からの入力電圧の差、つまり入力差
電圧は共に2mVであるとし、増幅モード時に実際にI
NV1、INV2のゲートに現れる差電位は、従来技術
においては1.86mVであり、入力差電圧の2mVに
比べて低下しており、それに対し、本発明においては
3.27mVであり、入力差電圧の2mVを上回ってい
る。
It is assumed that the difference between the input voltages from the two input terminals in the comparator of the present invention and the prior art, that is, the input difference voltage is 2 mV, and I is actually in the amplification mode.
The differential potential appearing at the gates of NV1 and INV2 is 1.86 mV in the prior art, which is lower than the input differential voltage of 2 mV, whereas it is 3.27 mV in the present invention, which is the input differential voltage. 2 mV above.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、スイッチと容量を用いた回路を追加すること
により、従来の回路に比べてコンパレータへ印加する入
力差電圧が理論上2倍の電圧を加えることを可能とし、
更に高い判定精度を実現するコンパレータを提供するこ
とができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, by adding a circuit using a switch and a capacitor, the input differential voltage applied to the comparator is theoretically 2 compared to the conventional circuit. It is possible to apply double voltage,
It is possible to provide a comparator that realizes higher determination accuracy.

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

【図1】本発明によるコンパレータの一実施形態におけ
る回路構成を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration in an embodiment of a comparator according to the present invention.

【図2】本発明、従来技術の各スイッチ回路に入力され
るクロック信号のタイミングチャトの一例である。
FIG. 2 is an example of a timing chart of a clock signal input to each switch circuit of the present invention and the prior art.

【図3】インバータアンプやスイッチ回路のゲート容量
や寄生容量によるインバータアンプに対する影響を説明
するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the influence on the inverter amplifier due to the gate capacitance and parasitic capacitance of the inverter amplifier and the switch circuit.

【図4】本発明、及び従来技術のコンパレータにおける
増幅モード時のINV1とINV2のゲートに現れる差
電位の結果を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a result of a difference potential appearing at gates of INV1 and INV2 in an amplification mode in the comparator of the present invention and the prior art.

【図5】従来技術におけるコンパレータの一例を示した
回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional comparator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

SW1〜SW7 スイッチ回路 C1、C2 容量 INV1〜INV4 インバータ SW1 to SW7 switch circuit C1, C2 capacity INV1 to INV4 inverter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 1/00 H03K 5/08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03M 1/00 H03K 5/08

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 比較する2つの電圧が入力される第1及
び第2の入力手段と、第1及び第2のインバータとを含
み、前記第1のインバータの出力を前記第2のインバー
タに入力し、前記第2のインバータの出力を前記第1の
インバータに入力することで前記第1及び第2のインバ
ータが入力する電圧を増幅する増幅手段とを有するコン
パレータにおいて、 前記増幅手段へ電圧を出力する手段は、 前記第1の入力手段の入力端子と前記第1のインバータ
の入力端子とに接続され、前記第1のインバータの入力
電圧である第1の動作点電圧と前記第1の入力手段で入
力した電圧との差電圧をサンプリングする第1の容量
と、 前記第2の入力手段の入力端子と前記第2のインバータ
の入力端子とに接続され、前記第2のインバータの入力
電圧である第2の動作点電圧と前記第2の入力手段で入
力した電圧との差電圧をサンプリングする第2の容量
と、 両端が前記第1、第2の入力手段の入力端子に接続さ
れ、前記第1の入力手段で入力した電圧と前記第2の入
力手段で入力した電圧との差電圧をサンプリングする第
3の容量とを有し、 前記第1、第2、第3の容量を短絡したとき、前記第1
の容量の前記増幅手段側の端子と前記第2の容量の前記
増幅手段側の端子間に前記第1の入力手段で入力した電
圧と前記第2の入力手段で入力した電圧との差電圧を2
倍とした電圧が現れることを特徴とするコンパレータ。
1. A first and a second voltages to which two voltages to be compared are input.
And second input means and first and second inverters.
The output of the first inverter to the second inverter.
To the first inverter, and the output of the second inverter is input to the first inverter.
By inputting to the inverter, the first and second inverters are
The amplifier having an amplifying means for amplifying the voltage input by the controller.
In the palator, the means for outputting a voltage to the amplifying means includes an input terminal of the first input means and the first inverter.
Input terminal of the first inverter connected to
A first capacitance for sampling a difference voltage between a first operating point voltage which is a voltage and a voltage input by the first input means, an input terminal of the second input means, and the second inverter
Input of the second inverter connected to the input terminal of
A second capacitor for sampling a difference voltage between a second operating point voltage, which is a voltage, and a voltage input by the second input means, and both ends thereof are connected to input terminals of the first and second input means. , A third capacitor for sampling a difference voltage between the voltage input by the first input means and the voltage input by the second input means, the first, second, and third capacitors being provided. When short-circuited, the first
A difference voltage between the voltage input by the first input means and the voltage input by the second input means between the terminal on the side of the amplification means and the terminal on the side of the amplification means of the second capacitance. Two
A comparator characterized by the appearance of doubled voltage .
【請求項2】 前記増幅手段へ電圧を出力する手段は、 前記第1の入力手段と前記第1の容量とを接続し、前記
第1の入力手段から前記第1の容量への入力をON/O
FFする第1のスイッチ回路と、 前記第2の入力手段と前記第2の容量とを接続し、前記
第2の入力手段から前記第2の容量への入力をON/O
FFする第2のスイッチ回路と、 前記第1の入力手段と前記第3の容量の一端とを接続
し、前記第1の入力手段からの入力をON/OFFする
第3のスイッチ回路と、 前記第2の入力手段と前記第3の容量の他端とを接続
し、前記第2の入力手段からの入力をON/OFFする
第4のスイッチ回路と、 前記第1のスイッチ回路の出力端と前記第4のスイッチ
回路の出力端とを接続し、前記第1の容量と前記第3の
容量との短絡をON/OFFする第5のスイッチ回路
と、 前記第2のスイッチ回路の出力端と前記第3のスイッチ
回路の出力端とを接続し、前記第2の容量と前記第3の
容量との短絡をON/OFFする第6のスイッチ回路と
を有し、 前記第1、第2、第3、第4、第5、第6のスイッチ回
路が所定のタイミングで動作することにより、前記第1
の容量の前記増幅手段側の端子と前記第2の容量の前記
増幅手段側の端子との間に前記第1の入力手段で入力し
た電圧と前記第2の入力手段で入力した電圧との差電圧
を2倍とした電圧が現れることを特徴とする請求項
載のコンパレータ。
2. A means for outputting a voltage to the amplifying means connects the first input means and the first capacitance, and turns on an input from the first input means to the first capacitance. / O
An FF first switch circuit is connected to the second input means and the second capacitance, and an input from the second input means to the second capacitance is turned ON / O.
A second switch circuit that performs FF; a third switch circuit that connects the first input unit and one end of the third capacitor and turns ON / OFF the input from the first input unit; A fourth switch circuit for connecting the second input means and the other end of the third capacitor to turn on / off the input from the second input means; and an output end of the first switch circuit. A fifth switch circuit which is connected to the output end of the fourth switch circuit and turns ON / OFF the short circuit between the first capacitance and the third capacitance; and an output end of the second switch circuit. A sixth switch circuit which is connected to the output end of the third switch circuit and which turns on / off a short circuit between the second capacitor and the third capacitor; The third, fourth, fifth, and sixth switch circuits can operate at predetermined timing. Accordingly, the first
The difference between the voltage input at said voltage input at the first input means a second input means between the amplifying means side terminal and said amplifying means side terminal of said second capacitance of the capacitor of comparator according to claim 1, characterized in that the voltage twice the voltage appearing.
【請求項3】 前記第1、第2、第3、第4、第5、第
6のスイッチ回路が動作する所定のタイミングは、 先ず、前記第1、第2、第3、第4のスイッチ回路をO
Nの状態とし、そして、前記第1、第2、第3、第4の
スイッチ回路をONの状態からOFFの状態にした後、
前記第5、第6のスイッチ回路をONの状態にすること
を特徴とする請求項記載のコンパレータ。
3. The predetermined timing at which the first, second, third, fourth, fifth, and sixth switch circuits operate is as follows: first, the first, second, third, and fourth switches. O circuit
After setting the N state and turning the first, second, third, and fourth switch circuits from the ON state to the OFF state,
The comparator according to claim 2 , wherein the fifth and sixth switch circuits are turned on.
【請求項4】 前記増幅手段は、 前記第1のインバータの出力端子と前記第2のインバー
タの入力端子とを接続する第9のスイッチ回路と、 前記第2のインバータの出力端子と前記第1のインバー
タの入力端子とを接続する第10のスイッチ回路とを有
し、 前記第9、第10のスイッチ回路が、 所定のタイミングで動作することにより前記正帰還回路
による正帰還動作のON/OFFすることを特徴とする
請求項記載のコンパレータ。
4. The amplifier means includes a ninth switch circuit connecting an output terminal of the first inverter and an input terminal of the second inverter, an output terminal of the second inverter and the first switch circuit. ON / OFF of the positive feedback operation by the positive feedback circuit by operating the ninth and tenth switch circuits at a predetermined timing. The comparator according to claim 3, wherein:
【請求項5】 前記第9、第10のスイッチ回路が動作
する所定のタイミングは、 前記第5、第6のスイッチ回路がONの状態となった
後、前記第9、第10のスイッチ回路が共にONの状態
となることを特徴とする請求項記載のコンパレータ。
5. The predetermined timing at which the ninth and tenth switch circuits operate is set so that the ninth and tenth switch circuits are turned on after the fifth and sixth switch circuits are turned on. 5. The comparator according to claim 4 , wherein both are turned on.
【請求項6】 前記増幅手段は、 前記第1のインバータの出力端子と入力端子とを接続
し、該接続された出力端子と入力端子との短絡をON/
OFFする第7のスイッチ回路と、 前記第2のインバータの出力端子と入力端子とを接続
し、該接続された出力端子と入力端子との短絡をON/
OFFする第8のスイッチ回路とを有し、 前記第7、第8のスイッチ回路が、 所定のタイミングで動作することにより前記第1と第2
動作点電圧を得ることを特徴とする請求項1から
いずれか1項に記載のコンパレータ。
6. The amplifying means connects an output terminal and an input terminal of the first inverter and turns on / off a short circuit between the connected output terminal and the input terminal.
A seventh switch circuit that is turned off is connected to an output terminal and an input terminal of the second inverter, and a short circuit between the connected output terminal and the input terminal is turned on / off.
An eighth switch circuit that is turned off, and the seventh and eighth switch circuits operate at predetermined timings to cause the first and second switch circuits to operate .
Comparator claimed in any one of claims 5, characterized in that to obtain the operating point voltage.
【請求項7】 前記第7、第8のスイッチ回路が動作す
る所定のタイミングは、 前記第1、第2、第3、第4のスイッチ回路におけるO
N/OFFの動作のタイミングと同時に、前記第7、第
8のスイッチ回路が共にON/OFFすることを特徴と
する請求項記載のコンパレータ。
7. The predetermined timing at which the seventh and eighth switch circuits operate is O in the first, second, third and fourth switch circuits.
7. The comparator according to claim 6 , wherein both the seventh and eighth switch circuits are turned ON / OFF at the same time as the N / OFF operation timing.
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