JPH03198416A - 電圧比較器 - Google Patents

電圧比較器

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JPH03198416A
JPH03198416A JP1341429A JP34142989A JPH03198416A JP H03198416 A JPH03198416 A JP H03198416A JP 1341429 A JP1341429 A JP 1341429A JP 34142989 A JP34142989 A JP 34142989A JP H03198416 A JPH03198416 A JP H03198416A
Authority
JP
Japan
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clock signal
voltage
switch
period
inverting amplifier
Prior art date
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Pending
Application number
JP1341429A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Ito
正雄 伊藤
Shiro Hosoya
史郎 細谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP1341429A priority Critical patent/JPH03198416A/ja
Priority to US07/631,649 priority patent/US5140186A/en
Publication of JPH03198416A publication Critical patent/JPH03198416A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/22Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
    • H03K5/24Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude
    • H03K5/2472Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude using field effect transistors
    • H03K5/249Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude using field effect transistors using clock signals

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔頗業上の利用分野〕 この発明は、オートゼロ即問を常に一定にするクロック
を備えた電圧比較器に関するものである。
〔従来の技術〕
第5図は電圧比較器Iこおける従来のスイッチ制御に用
いられているクロック信号のタイミング図である。
図において、φ、7はクロック信号、φ  はXT 動作クロック信号であり、クロック信号φ、iの幅は外
部から入力される動作クロック信号φEXTの幅に比例
している。T、は電圧比較器のオートゼロ期間であり、
T!は比較期間である。
第6図は従来のスイッチ制御用クロックを用いる電圧比
較器の構成を示す接続図である。
このものは、第1の入力端子(1)がスイッチSW。
を介して結合容i1 Ccの一方の端子+31に接続さ
れ、第2の入力端子(2)もスイッチSW2を介して結
合容31 Ceの一方の端子(3)に共通に接続される
スイッチSW、にはクロック信号φが印加される。
スイッチsw、 1こはクロック信号iが印加される。
スイッチSW1、SW2はこれらのクロック信号φ、i
により、そのオン(ON)、オフ(OFF)が制御され
、スイッチSW1とスイッチSW2とは相補的にON、
OFFする。結合容31 Ctsの他方の端子は第1の
cms反転増幅器INV、の入力端子(4)に接続され
、第1のCMO8反転増幅器INV、の出力端(5)は
スイッチSW3を介して入力端子(4)に帰還される。
スイッチSW3にはクロック信号φが印加され、スイッ
チSW1と同様にスイッチSWt ト相Wa 的E O
N。
OFFする。
第1のeMO8反転増幅器本当の出力端(5)は、第2
のCMO8反転増幅器INV、の入力端1こ接続され、
第2のCMO8反転増幅器工Nv2の出力端は、電圧比
較器の出力端(6)に接続され、出力電圧v3が出力さ
れる。
次に動作について説明する。クロック信号φが論理値「
1」の期間、すなわち、オートゼロ期間T1の間(こ、
スイッチsw、 = sw3 はONシ、スイ1ソチs
w2はOFFする。スイッチsw、がONすることによ
り、結合窓pHCaの一方の端子に電圧V1が印加され
ろ。マtコ、スイッチSW3がONすることにより、第
1のCMO8反転増幅器INV、の入出力端が短絡され
、第1のCMO8反転増幅器INV、の入出力電圧は、
第7図に示すように入力電圧=出力電圧を満たす直線り
とCMO8反転増幅器INVjの伝達特性曲線INとの
交点Mの電位voになる。結果として、結合容量COは
電位差V、  Voで次式の電荷Q、が蓄えられる。
Ql t= CG (VI  V6 )       
 −(1)クロック信号φが論理値「()」の期間、す
なわち、比較期間T2の間に、スイッチsw、 、sw
3  がOFF L、スイッチSW、がONする。スイ
ッチSW2がONすることにより、結合容量COの一方
の端子には電圧v2が印加される。これにより第1のC
MO8反転増幅器INV、の入力電圧が電圧vAへ変化
したとすると、結合容量co+i電位差V、−VAで次
式の電荷Q、が蓄えられる。
Q、 −CQ (V2−VA)           
−+21この電荷Q2はクロック信号φが論理値「1」
の期間に蓄えられた電荷Q、に等しいので式(1)、(
2)から、v八”o  =  ”2−v+      
         −13)が得られろ。この式は結合
容量CCの一方の端子(3)で発生した電圧変化V!−
V、によって第1のCMO8反転増幅器INV、の入力
端子(4)の電位が1「圧vOから電圧vAに変化する
ことを意味する。
このような電圧V。からの偏差VA−VOが第7図に示
したCMO8反転増幅器INVjの伝達特性INに従っ
て増幅され、電圧V、と電圧v2との電圧比較結果が出
力電圧VOtJTとして出力される。
この出力電圧vourが第2のCMO8反転増幅器lN
Vtによって反転増幅され、出力電圧v3として出力さ
れる。
つ才り電圧比較器が電圧V!とv2との大小関係に応じ
て論理値「1」才たは「0」を出力する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の電圧比較器のウロ゛ツクにおいては、第5図のよ
うfζスイッチのタイミング用のクロック信号φ、1の
幅か外部から入力する動作クロック信号φEXTの幅と
比例関係にあ−)だので、この外部から入力する動作り
υツク信号φEXTの周波数が小さくなろと図(こおけ
ろオートセロ期間T1が長くなった。このオートセロ期
間T、中は、反転増幅器INV。
の入出力電圧はvoとなっている。反転増幅器INV。
の入力電圧が、第8図におけるPチャンネル型h10S
(以下、ph+osと称す)トランジスタの閾値電圧v
THPとNチャンネル型MO8(以下、NMO8と称す
)トランジスタの閾値電圧vTINとの間に3)って反
転増幅器I NV、の伝達特性が斜線領Mで動作すると
、反転増幅器INV、のPMOSトランジスタとNMO
Sトランジスタはともにオンtなった状態になり、特に
電圧Voの付近では両トランジスタとも飽和領域RSN
、RSrで動作するため大きな電力が消費される。ここ
で、図におけるR SN−RUNはそれぞれNMO8ト
ランジスタの飽和領域と非飽和領域とを示し、R5P−
RUPはそれぞれPMO8トランジスタの飽和領域、非
飽和領域を示す。
このためオートゼロ期間T、が長くなれば、それEζつ
れて消費される電力がより大きくなるという問題点が沙
】つた。
この発明はと記のような間ね点を解決するためになされ
たもので、オートゼロ期間を常に一定にし、低消費電力
化を図った電圧比較器を実現することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る電圧比較器は、一方の端子に信号が印加
される結合容量と、該結合容量の他方の端子にその入力
端が接続される反転増幅器と、該反転増幅器の入出力間
に並列に接続されるスイッチ手段とを備え、該スイッチ
手段の導通期間が動作周波数に関係なく一定となされた
ものである。
〔作用〕
この発明によれば、外部から入力されるクロックの周波
数が小さくなっても、電圧比較器のスイッチのタイミン
グのオートセロ期間は常に一定になる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第1図は電圧比較器におけるこの発明のスイッチ制御に
用いられているクロ゛ツク信号のタイミング図である。
にで、クロ゛ツク信号φ1、fIの幅は外部から入力さ
れろ動作クロック信号φEXTの幅に依存せず、オート
ゼロ期間Tは一定である。ただし、比較期間T3は外部
からの動作クロック信号φEXTの周波数の変化によっ
て変わる。
第2図はこの発明のスイッチ制御用クロックを用いる電
圧比較器の構成を示す接続図である。この重圧比較器の
動作は従来の電圧比較器と同様である。
第3図は第2図におけるスイッチのタイミングφ1、φ
1においてオートゼロ期間Tを外部から入力される動作
クロック信号φEXTの周波数の変化に関係なく、常に
一定の値Tにさせるための回路の一例を示す回路図であ
る。
このものは、入力端子C(υは遅延回路Tの入力端およ
び論理積回路Mの一方の入力端に接続され、遅延回路T
は反転回路工を介して論理積回路Mの他方の入力端子に
接続されている。
この回路において、外部から入力された動作クロック信
号φEXTは、論理積回路Mの一方の入力端および遅延
回路りの入力端に入力される。遅延回路りによって動作
クロック信号φEXTは、遅延回路りの特性である遅延
時間Tだけ遅延されろ。遅延されたクロック信号φDは
反転回路工によって反転される。反転されたクロック信
号φTNUは論理積回路Mの他方の入力端に入力され、
外部から入力された動作クロック信号φEXTと論理積
を行なわれる。
第4図はこの回路に入力させる外部からの動作クロック
信号φ町、およびこの回路の中におけるクロック信号φ
D、φINU、そしてこの回路から出力されて、電圧比
較器のスイッチ制御に用いr、れるクロック信号φ、を
示すタイミング図である。
このように、オートセロ期間Tは常に一定にできるtこ
め、tit力の低消費化を図ることができる。
また、電圧比較器の動作を高速にできる効果も期待され
るものである。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、外部から入力されるク
ロックの周波数が小さくなっても、スイッチのタイミン
グのオートセロ期間は常に一定になるため、電圧比較器
における反転増幅器によってJ−トセロ期間中に消費さ
れる重力が増加することかなく、低消費電力化が図られ
る。
また、オートセロ期間を常に一定にできるため、このオ
ートゼロ期間を短縮できれば重圧比較器のω1作の高速
化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例におけるクロック信号のタ
イミング図、第2図はこの発明のクロック信号をスイッ
チ制御に用いた電圧比較器の構成を示す図、第3図はこ
の発明のクロ゛ツク信号を発生させる回路の論理図、第
4図は第3図に示す回路におけるクロック信号のタイミ
ング図、第5図は従来のクロック信号のタイミング図、
第6図は従来のクロック信号をスイッチ制御に用いた電
圧比較器の構成を示す図、第7図は反転増幅器の入力電
圧と出力電圧との関係を示す図、第8図は反転増幅器の
両方のトランジスタが共にON状態になる領域を示す図
である。 図ニオイテ、INV、、INV21.1 第1 、第2
 ノCMO8反転増幅器、Coは結合容量、φEXTは
外部から入力される動作クロック信号、φ1、馬はスイ
ッチ制御用のクロック信号、Dは遅延回路、工は反転回
路、Mは論理積回路、φDはφEXTを遅延させたクロ
ック信号、φINUはφDを反転させたクロック信号で
ある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一方の端子に信号が印加される結合容量と、該結合容量
    の他方の端子にその入力端が接続される反転増幅器と、
    該反転増幅器の入出力間に並列に接続されるスイッチ手
    段とを備え、該スイッチ手段の導通期間が動作周波数に
    関係なく一定であることを特徴とする電圧比較器。
JP1341429A 1989-12-26 1989-12-26 電圧比較器 Pending JPH03198416A (ja)

Priority Applications (2)

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JP1341429A JPH03198416A (ja) 1989-12-26 1989-12-26 電圧比較器
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