JPH01138808A - Voltage comparator circuit - Google Patents

Voltage comparator circuit

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JPH01138808A
JPH01138808A JP29796687A JP29796687A JPH01138808A JP H01138808 A JPH01138808 A JP H01138808A JP 29796687 A JP29796687 A JP 29796687A JP 29796687 A JP29796687 A JP 29796687A JP H01138808 A JPH01138808 A JP H01138808A
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JP
Japan
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circuit
capacitor
input
voltage
switch
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JP29796687A
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Inventor
Kazuhiro Tsuji
和宏 辻
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To attain the voltage comparison between a holding signal and a reference signal is excellent way by bringing an output of a 1st capacitor to a low impedance state and holding an input signal from a 2nd switch circuit with high accuracy. CONSTITUTION:With switch circuits SW2, SW3 and SW4 turned on, since the output terminal of the capacitor C1 is in a low impedance because a constant voltage source 3 is connected thereto, even if an input signal Vin2 sampled by the circuit SW2 is a high frequency signal, it is held in the capacitor C1 with high accuracy. A potential difference between a potential at other terminal of the capacitor C1 and that at an operating point of an inverted amplifier circuit 2 is charged in the capacitor C2. Then the switch circuits SW2, SW3 and SW4 are turned off and the input signal Vin1 being a reference of voltage comparison is sampled, then the circuit SW1 is turned on and a potential being the sum of the signals Vin1 and Vin2 to the potential at the operating point of the circuit 2 appears at the input terminal of the circuit 2. Thus, a potential being the amplification of the potential difference between the signals Vin1 and Vin2 is obtained at the output terminal of the circuit 2 and then excellent voltage comparison is applied.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、たとえばテレビジョン映像信号のような高周
波信号用のアナログ・デジタル変換回路に用いられる電
圧比較回路に係9、特に2つの入力信号を1個の容量に
切換供給する方式の電圧比較回路に関する。
Detailed Description of the Invention [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a voltage comparison circuit used in an analog-to-digital conversion circuit for high frequency signals such as television video signals. In particular, the present invention relates to a voltage comparison circuit that switches and supplies two input signals to one capacitor.

(従来の技術) この種の従来の電圧比較回路は、たとえば” Mono
lithic Expandable 6 Bit 2
0MHz 0MO8/5O8AID Converte
r ” IEEE J、of S、S、C,vol、5
c−14rA6 e December 1979 e
 p−p、926〜932等に示されているように、第
19図に示すように構成されている。即ち、第1の入力
信号電圧vln1は、第1のCMOSスイッチSWtに
より選択されて容量C,の一端に供給され、第2の入力
信号電圧vin2は、第2のCMOSスイッチSW、に
よシ選択されて上記容量Cの一端に供給される。この容
量Cの他端は、反転増幅回路(たとえばCMOSインバ
ータ) ffの入力端に接続されており、この反転増幅
回路Ivの出力ノードと人力ノードとの間に第3のCM
OSスイッチSW3が接続されている。上記各CMOS
スイッチg’ii1* gVi2 * SWsは、それ
ずれP f−yネルトランジスタおよびNチャネルトラ
ンジスタが並列に接続されてなシ、それぞれ図示の如く
相補的なりロック信号φl、φ雪 (第20図参照〕が
ダートに与えられており、前記第1のCMOSスイッチ
SWIS第I (7) CMOS ス(ッf gWzお
よび第3 )CMOSスイッチSW、に対してオン、オ
フ状態が逆になる。
(Prior Art) This type of conventional voltage comparator circuit is, for example, “Mono
lithic Expandable 6 Bit 2
0MHz 0MO8/5O8AID Convert
r” IEEE J,of S,S,C,vol,5
c-14rA6 e December 1979 e
It is constructed as shown in FIG. 19, as shown in pp, 926-932, etc. That is, the first input signal voltage vln1 is selected by the first CMOS switch SWt and supplied to one end of the capacitor C, and the second input signal voltage vin2 is selected by the second CMOS switch SWt. and is supplied to one end of the capacitor C. The other end of this capacitor C is connected to the input end of an inverting amplifier circuit (for example, a CMOS inverter) ff, and a third CM is connected between the output node of this inverting amplifier circuit Iv and the human power node.
OS switch SW3 is connected. Each of the above CMOS
The switches g'ii1*gVi2*SWs each have a Pf-y channel transistor and an N-channel transistor connected in parallel, respectively, and receive complementary lock signals φl and φs, respectively, as shown in the figure (see FIG. 20). is given to the dart, and the on and off states are reversed for the first CMOS switch SWIS(fgWz) and the third CMOS switch SW.

なおりDDは高電位側電源電圧、vssは低電位側電源
電圧である。
Note that DD is a high-potential side power supply voltage, and vss is a low-potential side power supply voltage.

上記回路において、第2のCMOSスイッチsw2がオ
ンのとき、容量Cの一端(ノードNl)の直圧vCl′
1vC=”ln2となる。同時に、第3のCMOSスイ
ッチSW、もオンになっているので、容量Cの他端(ノ
ードNz )に反転増幅回路IVの出力′直圧vout
が帰還され、このノードN2の電圧V、は反転増幅回路
工vの動作点電圧v0.となる。このとき、前記容量C
の両端の電位差は(Vop −”i n2 )となる。
In the above circuit, when the second CMOS switch sw2 is on, the direct voltage vCl' at one end of the capacitor C (node Nl)
1vC="ln2. At the same time, the third CMOS switch SW is also turned on, so the output 'direct voltage vout' of the inverting amplifier circuit IV is connected to the other end (node Nz) of the capacitor C.
is fed back, and the voltage V at this node N2 is the operating point voltage v0. of the inverting amplifier circuit v. becomes. At this time, the capacitance C
The potential difference between both ends of is (Vop-"in2).

これは、入力信号電圧vin2が容tCに保持されたこ
とを意味する。次に、上記第2のCMOSスイッチSW
雪SWsのCMOSスイッチSW3がオフになシ、第1
の0MO8スイy f swx :11>” オフ K
なると、vo=v1n1となる。このとき、容量Cの両
端の電位差は変化しないノテ、vl = (■!ni 
−”l n2 ) +vopとなる。
This means that the input signal voltage vin2 is held at the capacitance tC. Next, the second CMOS switch SW
CMOS switch SW3 of snow SWs is not turned off, 1st
0MO8swiy f swx: 11>” Off K
Then, vo=v1n1. At this time, the potential difference between both ends of the capacitor C does not change, vl = (■!ni
−”l n2 ) +vop.

ここで、反転増幅回路IVの電圧利得を−K(K)0)
とすると、出力電圧V。at−−K(vlnl −vi
n2 )+vopとなシ、入力信号電圧vln1 ” 
ln2の電位差を増幅した出力が得られ、vinl 、
vin2の大小関係が分る。
Here, the voltage gain of the inverting amplifier circuit IV is −K(K)0)
Then, the output voltage V. at--K(vlnl-vi
n2 ) + vop and input signal voltage vln1 ”
An output is obtained by amplifying the potential difference of ln2, and vinl,
You can see the size relationship of vin2.

ところで、上記電圧比較を精度良く行うためには、第3
のCMOSスイッチSW、がオンのときに7−ドN、の
電圧viが精度良くv。pになっていることが先ず必要
である。このときの等何回路を第21図に示しておシ、
v1ユ2は入力信号源、Routは第3のCMOSスイ
ッチSW3のオン抵抗を含む帰還経路の抵抗でるる。こ
こで、説明の簡単化のために、vin2を角周波数ωの
正弦波とし、またvo。
By the way, in order to perform the above voltage comparison with high accuracy, the third
When the CMOS switch SW is on, the voltage vi of the 7-domain is accurately v. First of all, it is necessary that the value is p. The equivalent circuit at this time is shown in Figure 21.
V1U2 is the input signal source, and Rout is the resistance of the feedback path including the on-resistance of the third CMOS switch SW3. Here, to simplify the explanation, vin2 is a sine wave with an angular frequency ω, and vo.

−0として定常解(つまシ、前記第3のCMOSスイッ
チ潤3がオン状態となってから十分に時間が経過した後
の解)は となる。ここで、vlは反転増幅回路IVの入力端の電
位であり、Iv1n21はvln□の振幅であシ、v 
  −1vい21 ej” (jは複素数、tは時間)
n2 である。反転増幅回路IVの入力端はvo、でなければ
ならないが、(1)式で表わされる分だけ誤差が出るこ
とを示しておυ、ω=0、つまυvln2が直流電圧の
ときKはvi=0となり誤差は零であるが、ωが大きく
なると定常的な誤差が犬さくなることが分る。
-0, the steady solution (the solution after a sufficient period of time has elapsed since the third CMOS switch 3 was turned on) is as follows. Here, vl is the potential at the input terminal of the inverting amplifier circuit IV, Iv1n21 is the amplitude of vln□, and v
-1v21 ej” (j is a complex number, t is time)
It is n2. The input terminal of the inverting amplifier circuit IV must be vo, but it shows that an error occurs by the amount expressed by equation (1), υ, ω = 0, that is, when υvln2 is a DC voltage, K is vi = 0, the error is zero, but it can be seen that as ω increases, the steady error becomes smaller.

この誤差分を小さくしようとすると、C2Rout’1
vin21  を小さくすることが考えられるが、C2
Routを小さくすることは技術的に困難であり、1v
ln21 ’to小さくすると、入力信号が小さくなる
ために電圧比較回路の精度を上げなければならないとい
う問題が生じる。
If we try to reduce this error, C2Rout'1
It is possible to reduce vin21, but C2
It is technically difficult to reduce Rout, and 1v
If ln21'to is made smaller, a problem arises in that the accuracy of the voltage comparator circuit must be increased because the input signal becomes smaller.

したがって、第2の入力信号電圧vin2としてテレビ
ノッン映像信号のような高周波信号を入力した場合、容
jll C,に精度良く”ln2を保持することが不可
能であ)、良好な電圧比較を行うことが困難であった。
Therefore, when a high frequency signal such as a TV broadcast video signal is input as the second input signal voltage vin2, it is impossible to maintain the voltage ``ln2'' with high precision in the capacity, so that a good voltage comparison can be made. was difficult.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上記したように高周波信号入力に対しては入
力信号電圧保持用の容量に精度良く入力信号電圧を保持
することが不可能になって良好な電圧比′較を行うこと
ができないという問題点を解決すべくなされたもので、
映像信号等の高周波信号入力に対しても精度良く容量に
保持することが可能になって曳好な電圧比較を行い得る
電圧比較回路を提供することを目的とする。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the present invention has a problem in that when a high frequency signal is input, it becomes impossible to accurately hold the input signal voltage in the capacitor for holding the input signal voltage. This was done to solve the problem of not being able to compare voltages.
It is an object of the present invention to provide a voltage comparison circuit which is capable of accurately holding a high-frequency signal input such as a video signal in a capacitor, and capable of performing an accurate voltage comparison.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段〕 本発明の′slの電圧比較回路は、第1の入力信号およ
び第2の入力信号を各対応して第1のスイッチ回路およ
び第2のスイッチ回路に入力し、この両スイッチ回路の
他端を一括接続してその出力を第1の容f訃よび第2の
容量を直列に介して反転増幅回路に入力し、この反転増
幅回路の入出力端間に第3のスイッチ回路を接続し、上
記第1の容量の他端と定電圧源(接地電位端も含む〕と
の間に第4のスイッチ回路を接続してなることを特徴と
する。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The 'sl voltage comparator circuit of the present invention connects the first input signal and the second input signal to the first switch circuit and the second switch circuit, respectively. The other ends of both switch circuits are connected together, and the output is input to the inverting amplifier circuit through the first capacitor and the second capacitor in series. A third switch circuit is connected between the input and output terminals, and a fourth switch circuit is connected between the other end of the first capacitor and a constant voltage source (including the ground potential terminal). shall be.

また、本発明の第2の電圧比較回路は、上記第1の電圧
比較回路の第1の容量と第2の容量との間に高入力イン
ピーダンス/低出カイ/ビーダ/スを有するインピーダ
ンス変換回路を挿入してなることを特徴とする。
Further, the second voltage comparison circuit of the present invention is an impedance conversion circuit having high input impedance/low output power/bead/s between the first capacitance and the second capacitance of the first voltage comparison circuit. It is characterized by inserting.

(作用) 第1の電圧比較回路において、比較すべき入力信号が入
力する第2のスイッチ回路と反転増幅回路の人、出力端
間の第3のスイッチ回路をオンにすると共に第4のスイ
ッチ回路をオンにすると、第1の容量の出力端側か低イ
ンピーダンス状態になっているので、第2のスイッチ回
路によりす/ブリングされた入力信号が高周波信号であ
っても第1の容量に精度良く保持される。このとき、第
2の容量には第1の容量の他端と反転増幅回路の動作点
との電位差が充電される。次に1第2のスイッチ回路、
第3のスイッチ回路、第4のスイッチ回路をオフにし、
さらに電圧比較の基準となる入力信号をサンブリングす
るために第1のスイッチ回路をオンにすると、反転増幅
回路の入力端には反転増幅回路の動作点に第1の入力信
号と第2の入力信号との電位差が加わった電位が表われ
る。
(Function) In the first voltage comparison circuit, the second switch circuit to which the input signal to be compared is input and the inverting amplifier circuit are turned on, and the third switch circuit between the output terminal is turned on, and the fourth switch circuit is turned on. When turned on, the output end of the first capacitor is in a low impedance state, so even if the input signal sent/brought by the second switch circuit is a high frequency signal, it will be sent to the first capacitor with high accuracy. Retained. At this time, the second capacitor is charged with the potential difference between the other end of the first capacitor and the operating point of the inverting amplifier circuit. Next, 1 second switch circuit,
Turn off the third switch circuit and the fourth switch circuit,
Furthermore, when the first switch circuit is turned on to sample an input signal that serves as a reference for voltage comparison, the input terminal of the inverting amplifier circuit receives the first input signal and the second input signal at the operating point of the inverting amplifier circuit. The potential added to the potential difference with the signal appears.

よって、反転増幅回路の出力端には、第1の入力信号と
第2の入力信号との電位差が増幅されたものが得られ、
良好な電圧比較が行われるようになる。
Therefore, an amplified potential difference between the first input signal and the second input signal is obtained at the output end of the inverting amplifier circuit.
A good voltage comparison will now be made.

また、第2の電圧比較回路においては、上記第1の電圧
比較回路と同様な動作が得られるほか、インピーダンス
変換回路の存在によって第1の容量と第2の容量との間
での電荷の移動が防止され、電圧比較回路の感度低下が
防止されるようになる。
In addition, in the second voltage comparison circuit, in addition to obtaining the same operation as the first voltage comparison circuit, the presence of the impedance conversion circuit allows charge to be transferred between the first capacitor and the second capacitor. This prevents the sensitivity of the voltage comparator circuit from decreasing.

(実施例) 以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図において、s′w1は第1の入力信号vin。In FIG. 1, s'w1 is the first input signal vin.

が入力する第1のスイッチ回路、s′w!は第2の入力
信号vin2が入力する第2のスイッチ回路であり、上
記両スイッチ回路SW1 、 SW2の各出力端は一括
接続されると共に第1の容量C1の一端に接続されてい
る。この第1の容量C1の出力端は、高入力インピーダ
ンス/低出力インピーダンスを有するインピーダンス変
換回路1および第2の容量C!を順次弁して反転増幅回
路2の入力端に接続されてお9、この反転増幅回路2の
出力端と入力端との間には第3のスイッチ回路SW3が
接続されている。さらに、前記第1の容量C1の出力端
は、第4のスイッチ回路SW4を介して低インピーダン
スの定電圧源3に接続されている。
The first switch circuit inputs s′w! is a second switch circuit to which the second input signal vin2 is input, and the respective output terminals of both switch circuits SW1 and SW2 are connected together and connected to one end of the first capacitor C1. The output terminal of the first capacitor C1 is connected to the impedance conversion circuit 1 having high input impedance/low output impedance and the second capacitor C! are sequentially connected to the input end of the inverting amplifier circuit 2, and a third switch circuit SW3 is connected between the output end and the input end of the inverting amplifier circuit 2. Further, the output end of the first capacitor C1 is connected to a low impedance constant voltage source 3 via a fourth switch circuit SW4.

次に、上記電圧比較回路の動作を説明する。第2のスイ
ッチ回路Sw2、第3のスイッチ回路SW3および第4
のスイッチ回路SW、をオンすると共に第1のスイッチ
回路SWlをオフにしたとき、等価回路は第2図に示す
ようになる。ここで、v1n2は入力信号源、Rout
は第3のスイッチ回路SW3のオン抵抗を含む反転増幅
回路の入出力端間の抵抗、Rout2は第4のスイッチ
回路sw4のオン抵抗を含む定電圧源3を見た抵抗であ
り、反転増幅回路2の入力端は出力電圧v0.が帰還し
ているので動作点電圧v0.になる。いま、説明の簡単
化のために、vin2を角周波数ωの正弦波とし、定電
圧源3の無負荷状態での出力電圧vrおよび前記動作点
電圧v0.をそれぞれ0として定常解(つまり、上記第
2、第3.第4のスイッチ回路がオンになってから十分
に時間が経過した後の解)を求めると、第1の容量CI
の出力端(ノードNs )の電圧V!はとなシ、第2の
容量c雪の入力端(ノードN、 )のとなる。ここで、
K2  はインピーダンス変換回路1の電圧利得である
。また、第2の容量C!の出力端(ノードN4)、りま
シ反転増幅回路2の入力端の電圧v4は、反転増幅回路
2の電圧利得を−K(K>O)で表わすと となる。このとき、第1の容量C!の両端の電位差vc
1、第2の容量c3の両端の電位差vc2は、”1−”
 −vin2           ・・・ (5)と
なる。次に、上記とは逆に、第2のスイッチ回路SW、
 、第3のスイッチ回路swsおよび第4のスイッチ回
路SW、をオフにすると共に第1のスイッチ回路SW1
をオンにすると、ノードN鵞の電圧v2、ノードN4の
電圧v4は ” ”vCt +vin、           ・・
・ (7)となる。上式(8)の第2項は誤差に相当す
るが、両式(1)と比べて の係奴分だけ小さくなることが分る。上式(9)は1以
下の値をとり、実際には1よシ充分小さく設定できるた
めほぼ無視することが可能になる。たとえばIzl−x
、c皿=1pF、Rout2=2にΩ、ω=2πX4X
10  rad/s@eとすると、上式(9)の値は約
0.05となる。したがって、反転増幅回路2の出力電
圧は vout =KxK1 (vinl −vin2 ) 
     ”’  Q’)となシ、入力信号v1nj”
 ln2の電位差を増幅した出力が得られ、vinl、
vin□の大小関係が分る。
Next, the operation of the voltage comparison circuit will be explained. Second switch circuit Sw2, third switch circuit SW3 and fourth switch circuit
When the first switch circuit SW is turned on and the first switch circuit SWl is turned off, the equivalent circuit becomes as shown in FIG. Here, v1n2 is the input signal source, Rout
is the resistance between the input and output terminals of the inverting amplifier circuit including the on-resistance of the third switch circuit SW3, and Rout2 is the resistance looking at the constant voltage source 3 including the on-resistance of the fourth switch circuit SW4, The input terminal of 2 is the output voltage v0. is being fed back, so the operating point voltage v0. become. Now, to simplify the explanation, vin2 is assumed to be a sine wave with an angular frequency ω, and the output voltage vr of the constant voltage source 3 in a no-load state and the operating point voltage v0. If we calculate a steady solution (that is, a solution after a sufficient period of time has passed since the second, third, and fourth switch circuits are turned on) with each of
The voltage V! at the output end (node Ns) of At the same time, the second capacitance C becomes the input terminal (node N, ) of the snow. here,
K2 is the voltage gain of the impedance conversion circuit 1. Also, the second capacity C! The voltage v4 at the output terminal (node N4) of the inverting amplifier circuit 2 and the input terminal of the inverting amplifier circuit 2 becomes as follows, where the voltage gain of the inverting amplifier circuit 2 is expressed by -K (K>O). At this time, the first capacitance C! The potential difference between both ends of vc
1. The potential difference vc2 between both ends of the second capacitor c3 is "1-"
-vin2... (5). Next, contrary to the above, the second switch circuit SW,
, the third switch circuit sws and the fourth switch circuit SW are turned off, and the first switch circuit SW1 is turned off.
When turned on, the voltage v2 at node N and the voltage v4 at node N4 are ``vCt +vin, .
・(7) becomes. The second term in the above equation (8) corresponds to an error, but it is found that it is smaller by the amount of error compared to both equations (1). The above equation (9) takes a value of 1 or less, and can actually be set sufficiently smaller than 1, so it can be almost ignored. For example, Izl-x
, c plate=1pF, Rout2=2Ω, ω=2πX4X
10 rad/s@e, the value of the above equation (9) is approximately 0.05. Therefore, the output voltage of the inverting amplifier circuit 2 is vout = KxK1 (vinl - vin2)
"'Q') and input signal v1nj"
An output is obtained by amplifying the potential difference of ln2, and vinl,
You can see the size relationship of vin□.

即ち、上記電圧比較回路によれば、入力信号と定電圧源
3との電位差によシ充電される第1の容量C1に入力信
号の殆んどが保持され、上記定電圧源3を入力とするイ
ンピーダンス変換回路1の出力と反転増幅回路2の動作
点電圧との電位差と第1の容量C,により保持しきれな
かった僅かな入力信号成分により第2の容量C!に加わ
る交流成分は僅かになり、反転増幅回路2の入力端は正
確に動作点電圧となシ、上記入力信号vln2が高周波
信号でありても精度良くそのサンプリング信号を一時的
に保持することが可能になり、この保持電圧と新たに入
力する別の入力信号vin1との電圧比較を良好に行う
ことが可能になる。
That is, according to the voltage comparison circuit, most of the input signal is held in the first capacitor C1, which is charged by the potential difference between the input signal and the constant voltage source 3, and when the constant voltage source 3 is input, Due to the potential difference between the output of the impedance conversion circuit 1 and the operating point voltage of the inverting amplifier circuit 2 and the slight input signal component that could not be held by the first capacitor C, the second capacitor C! The alternating current component added to the inverting amplifier circuit 2 becomes small, and the input terminal of the inverting amplifier circuit 2 is not exactly at the operating point voltage.Even if the input signal vln2 is a high frequency signal, it is possible to temporarily hold the sampling signal with high precision. This makes it possible to perform a good voltage comparison between this holding voltage and another input signal vin1 that is newly input.

なお、前記反転増幅回路2としては、たとえば第3図乃
至第7図に示すような種々の構成が可能であり、前記イ
ンピーダンス変換回路1としては、九とえばys3図乃
至第13図に示すような種々の構成が可能である。即ち
、°第3図の反転増幅回路は、Pチャネルトランジスタ
PとNチャネルトランジスタNとが直列に接続され、各
r″−トが共通に接続されてなるCMOSインバータで
ある。また、第4図の反転増幅回路は、定電流源1ノと
Nチャネルト″)/ジスタNとが直列接続されてなるN
チャネルMOSインバータである。また、第5図の反転
増幅回路は、PチャネルMosトランジスタPと電流源
12とが直列接続されてなるPチャネルMOSインバー
タである。また、第6図の反転増幅回路は、Pチャネル
トランジスタPと抵抗素子Rとが直列接続されてなるP
チャネルMOSインバータである。また、第7図の反転
増幅回路は、抵抗素子RとNチャネルMO8トランジス
タNとが直列接続されてなるNチャネルMOSインバー
タである。
The inverting amplifier circuit 2 may have various configurations as shown in FIGS. 3 to 7, and the impedance conversion circuit 1 may have various configurations as shown in FIGS. 3 to 13, for example. Various configurations are possible. That is, the inverting amplifier circuit shown in FIG. 3 is a CMOS inverter in which a P-channel transistor P and an N-channel transistor N are connected in series, and each r''-gate is connected in common. The inverting amplifier circuit consists of a constant current source 1 and an N channel resistor N connected in series.
This is a channel MOS inverter. The inverting amplifier circuit shown in FIG. 5 is a P-channel MOS inverter in which a P-channel MOS transistor P and a current source 12 are connected in series. Furthermore, the inverting amplifier circuit shown in FIG. 6 has a P channel transistor P and a resistance element R connected in series.
This is a channel MOS inverter. The inverting amplifier circuit shown in FIG. 7 is an N-channel MOS inverter in which a resistance element R and an N-channel MO8 transistor N are connected in series.

一方、第8図に示すインピーダンス変換回路は、ダート
舎ドレイン相互が接続された負荷用のPチャネルトラン
ジスタPとNチャネルトランジスタNとが直列接続され
てなる。また、第9図のインピーダンス変換回路は、P
チャネルトランジスタPとドレイン・ダート相互が接続
されたNチャネルトランジスタNとが直列接続されてな
る。また、第10図のインピーダンス変換回路は、電流
源11とNチャネルトランジスタNとが直列接続されて
なるNチャネルインバータIVNと、Pチャネルトラン
ジスタPと電流源L2とが直列接続されてなるPチャネ
ルインバータIV、とがカスケード接続されたものであ
る。また、第11図のインピーダンス変換回路は、上記
第10図のNチャネルイ/バータIVやとPチャネルイ
/パータエvPとの接続の前後関係が逆になったもので
ある。また、第12図のインピーダンス変換回路は、第
8図のインピーダンス変換回路と第9図のインピーダン
ス変換回路とがカスケード接続されたものである。また
、第13図のインピーダンス変換回路は、上記第12図
のインピーダンス変換回路の各回路段の接続の前後関係
が逆になったものである。
On the other hand, the impedance conversion circuit shown in FIG. 8 is formed by connecting in series a load P-channel transistor P and an N-channel transistor N whose drains are connected to each other. Moreover, the impedance conversion circuit in FIG.
A channel transistor P and an N-channel transistor N whose drains and darts are connected to each other are connected in series. The impedance conversion circuit of FIG. 10 also includes an N-channel inverter IVN in which a current source 11 and an N-channel transistor N are connected in series, and a P-channel inverter in which a P-channel transistor P and a current source L2 are connected in series. IV, are connected in cascade. Further, in the impedance conversion circuit shown in FIG. 11, the connection order between the N-channel i/verter IV and the P-channel i/verter vP shown in FIG. 10 is reversed. The impedance conversion circuit shown in FIG. 12 is a cascade connection of the impedance conversion circuit shown in FIG. 8 and the impedance conversion circuit shown in FIG. 9. The impedance conversion circuit shown in FIG. 13 is obtained by reversing the connection of each circuit stage of the impedance conversion circuit shown in FIG. 12.

なお、上記した定電流源11.12は、各対応してたと
えば第14図、第15図に示すように、Pチャネルトラ
ンジスタまたはNチャネルトランジスタの?−)にバイ
アス電圧vBtたけv′Bが与えられたものである。
It should be noted that the constant current sources 11 and 12 described above may each be a P-channel transistor or an N-channel transistor, as shown in FIGS. 14 and 15, respectively. -) is given a bias voltage vBt equal to v'B.

また、前記第1図中の定電圧源3は゛、少なくともスイ
ッチ回路SW4のオンしている時間内のある一定時間に
一定電圧を供給するものでよく、たとえば第16図(a
)に示すように、r−)・ドレイン相互が接続されたP
チャネルトランジスタPと、ドレイン・r−ト相互が接
続されたNチャネルトランジスタNとが直列接続された
ものであってもよく、あるいは第16図(b)に示すよ
うにvDD電源ノードとv、gsTIt源ノードとの間
に電圧分割用の抵抗R1JR,が直列に接続されたもの
であってもよい。
Further, the constant voltage source 3 in FIG. 1 may be one that supplies a constant voltage at least during a certain period of time during which the switch circuit SW4 is on; for example, in FIG.
), the r-) and drains are connected to each other as shown in P
A channel transistor P and an N-channel transistor N whose drains and r-tones are connected to each other may be connected in series, or as shown in FIG. A voltage dividing resistor R1JR may be connected in series with the source node.

また、前記第1図中の第2.第3.第4のスイッチ回路
であるSW2 + SW3 、 SW4は、それぞれた
とえば第17図(a) K示すようにCMOSスイッチ
(トランスファff−))に相補的なりロック信号φ1
.φzi’r  )信号として与えられるものであり、
第1のスイッチ回路歴、は第17図(b)に示すような
CMOSスイッチに上記第2.第3.第4のスイッチ回
路とは相補的にクロック信号φ2.φ1がダート信号と
して与えられるものである。
Also, the second section in FIG. Third. The fourth switch circuits SW2 + SW3 and SW4 each receive a lock signal φ1 complementary to a CMOS switch (transfer ff-), as shown in FIG. 17(a), for example.
.. φzi'r) is given as a signal,
The first switch circuit history is a CMOS switch as shown in FIG. 17(b). Third. The fourth switch circuit is complementary to the clock signal φ2. φ1 is given as a dart signal.

な訃、上記実施例におけるインピーダンス変換回路10
入カバイアスは定電圧源3によシ与えられるが、入力バ
イアスが接地電位でもよい場合には定電圧源3を接地電
位端としてもよい。また、第18図に示す電圧比較回路
のように、第1図に示した電圧比較回路中のインピーダ
ンス変換回路を省略した場合でも、前記のに3を1とお
いたものと同等であシ、同じ効果が得られる。但し、こ
の場合、回路構成は簡単となるが、反転増幅回路2の入
力端の浮遊容量などのために01101間で電荷が移動
してしまうので、電圧比較回路の感度が落ちてしまうお
それがある。
However, the impedance conversion circuit 10 in the above embodiment
The input bias is provided by a constant voltage source 3, but if the input bias can be a ground potential, the constant voltage source 3 may be used as a ground potential terminal. Furthermore, even if the impedance conversion circuit in the voltage comparison circuit shown in FIG. 1 is omitted, as in the voltage comparison circuit shown in FIG. Effects can be obtained. However, in this case, although the circuit configuration is simple, there is a risk that the sensitivity of the voltage comparator circuit will drop because charges will move between 01101 due to stray capacitance at the input terminal of the inverting amplifier circuit 2. .

[発明の効果] 上述しえように本発明の電圧比較回路によれば、高周波
信号入力に対しても精度良く容量に保持することができ
、この保持信号と基準の信号との電圧比較を良好に行う
ことができる。また、インピーダンス変換回路を付加す
ることによって、電圧比較回路の感度を向上させること
ができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the voltage comparator circuit of the present invention, even high-frequency signal input can be held in the capacitor with high accuracy, and the voltage comparison between this held signal and the reference signal can be made well. can be done. Furthermore, by adding an impedance conversion circuit, the sensitivity of the voltage comparison circuit can be improved.

したがって、本発明の回路は、たとえばテレピノ1ノ信
号のような高周波信号用のアナログ・デジタル変換回路
などに用いて好適である。
Therefore, the circuit of the present invention is suitable for use in, for example, an analog-to-digital conversion circuit for high frequency signals such as a telepino signal.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の電圧比較回路の一実施例を示す構成図
、第2図は第1図の回路が比較入力信号をサンプリング
してホールドするときの等両回路を示す図、第3図乃至
第7図は第1図中の反転増幅回路の相異なる具体例を示
す回路図、第8図乃至第13図は第1図中のインピーダ
ンス変換回路の相異なる具体例を示す回路図、第14図
および第15図は第4図、第5図中の定電流源の具体例
を示す回路図、第16図(a) 、 (b)はそれぞれ
第1図中の定電圧源の異なる具体例を示す回路図、第1
7図(&) 、 (b)は第1図中のスイッチ回路の具
体例を示す回路図、第18図は本発明の他の実施例を示
す構成説明図、第19図は従来の電圧比較回路を示す回
路図、第20図は第19図中のクロック信号φ1.φ鵞
を示す波形図、第21図は第1図の回路が比較入力信号
をサンプリングしてホールドするときの等何回路を示す
図である。 l・・・インピーダンス変換回路、2・・・反転増幅回
路、3・・・定電圧源、11.12・・・定電流源、C
1゜C2・・・容量、SW、〜SW4・・・スイッチ回
路、R・・・抵抗、P、N・・−トランジスタ、vln
・・・入力電圧、Vout・・・出力電圧。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦■「 第3図 第4図 箔5図 第6図  第7図  第8図 第9図  第10図   第11図 第12図  痕13図  第14図 第15図    第16図 (a)   (b) 第17図 (a)   (b) 第18図
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the voltage comparison circuit of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing both circuits when the circuit of FIG. 1 samples and holds a comparison input signal, and FIG. 7 to 7 are circuit diagrams showing different specific examples of the inverting amplifier circuit in FIG. 1, and FIGS. 8 to 13 are circuit diagrams showing different specific examples of the impedance conversion circuit in FIG. Figures 14 and 15 are circuit diagrams showing specific examples of the constant current sources in Figures 4 and 5, and Figures 16 (a) and (b) are circuit diagrams showing different examples of the constant voltage sources in Figure 1, respectively. Schematic diagram showing an example, 1st
7(&), (b) is a circuit diagram showing a specific example of the switch circuit in FIG. 1, FIG. 18 is a configuration explanatory diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 19 is a conventional voltage comparison A circuit diagram showing the circuit, FIG. 20, shows the clock signal φ1. in FIG. 19. FIG. 21 is a waveform diagram showing the waveform of φ and is a diagram showing the circuit when the circuit of FIG. 1 samples and holds the comparison input signal. l... Impedance conversion circuit, 2... Inverting amplifier circuit, 3... Constant voltage source, 11.12... Constant current source, C
1°C2...capacitance, SW, ~SW4...switch circuit, R...resistance, P, N...-transistor, vln
...Input voltage, Vout...Output voltage. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 3 Figure 4 Foil Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 9 Figure 10 Figure 11 Figure 12 Trace 13 Figure 14 Figure 15 Figure 16 (a) (b) Figure 17 (a) (b) Figure 18

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電圧比較の基準となる入力信号が一端側に与えら
れる第1のスイッチ回路と、電圧比較の対象となる入力
信号が一端側に与えられる第2のスイッチ回路と、上記
両スイッチ回路の他端側に共通に一端側が接続された第
1の容量と、この第1の容量の他端側に一端側が接続さ
れた第2の容量と、この第2の容量の他端側に入力端が
接続された反転増幅回路と、この反転増幅回路の入出力
端間に接続された第3のスイッチ回路と、前記第1の容
量および第2の容量の接続点に一端側が接続された第4
のスイッチ回路と、この第4のスイッチ回路の他端側に
接続された定電圧源とを具備することを特徴とする電圧
比較回路。
(1) A first switch circuit to which an input signal serving as a reference for voltage comparison is given to one end side, a second switch circuit to which one end side is given an input signal to be subjected to voltage comparison, and both switch circuits. A first capacitor with one end commonly connected to the other end, a second capacitor with one end connected to the other end of the first capacitor, and an input terminal connected to the other end of the second capacitor. a third switch circuit connected between the input and output terminals of the inverting amplifier circuit; and a fourth switch circuit connected at one end to the connection point between the first capacitor and the second capacitor.
A voltage comparison circuit comprising: a switch circuit; and a constant voltage source connected to the other end of the fourth switch circuit.
(2)電圧比較の基準となる入力信号が一端側に与えら
れる第1のスイッチ回路と、電圧比較の対象となる入力
信号が一端側に与えられる第2のスイッチ回路と、上記
両スイッチ回路の他端側に共通に一端が接続された第1
の容量と、この第1の容量の他端側に入力端が接続され
た高入力インピーダンス/低出力インピーダンスを有す
るインピーダンス変換回路と、このインピーダンス変換
回路の出力端に一端側が接続された第2の容量と、この
第2の容量の他端側に入力端が接続された反転増幅回路
と、この反転増幅回路の入出力端間に接続された第3の
スイッチ回路と、前記インピーダンス変換回路の入力端
に一端側が接続された第4のスイッチ回路と、この第4
のスイッチ回路の他端側に接続された定電圧源とを具備
することを特徴とする電圧比較回路。
(2) A first switch circuit to which an input signal serving as a reference for voltage comparison is given to one end side, a second switch circuit to which one end side is given an input signal to be the subject of voltage comparison, and both of the above-mentioned switch circuits. The first end is commonly connected to the other end.
an impedance conversion circuit having a high input impedance/low output impedance whose input end is connected to the other end of this first capacitor, and a second impedance conversion circuit whose one end is connected to the output end of this impedance conversion circuit. a capacitor, an inverting amplifier circuit whose input terminal is connected to the other end of the second capacitor, a third switch circuit connected between the input and output terminals of the inverting amplifier circuit, and an input of the impedance conversion circuit. a fourth switch circuit with one end connected to the end;
and a constant voltage source connected to the other end of the switch circuit.
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