JPH03276919A - Comparator circuit - Google Patents

Comparator circuit

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JPH03276919A
JPH03276919A JP7758690A JP7758690A JPH03276919A JP H03276919 A JPH03276919 A JP H03276919A JP 7758690 A JP7758690 A JP 7758690A JP 7758690 A JP7758690 A JP 7758690A JP H03276919 A JPH03276919 A JP H03276919A
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turned
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npn
collector
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Yukio Ono
尾野 幸男
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Abstract

PURPOSE:To provide a hysteresis characteristic to the input by forming a comparator circuit whose input from diodes has a hysteresis. CONSTITUTION:Assuming a base input voltage of an NPN transistor(TR) Q3 as VIN, a voltage at a connecting point between a base of a PNP TRQ4 and a resistor R4 as a VA, and a voltage at an output terminal VOUT as VOUT, then the TRQ3 is turned on when the VIN is at an L level, a current flows to a collector, TRs, Q5, Q6 are turned on, a TRQ8 is turned off and the level VOUT goes to an H. In such a case, a current flows to a source VREF through a diode D1 and the resistor R4, the relation of VA1=VREF+R4/2. When the level VIN exceeds a level VA1 from an L level, the TRQ4 is turned on, the TRQ5 is turned off, the TRQ5 is turned off, the TRQ6 is turned off and the TRQ8 is turned on the VOUT goes to an L level. No current flow to the D1 in such a case. The level VA reaches VA2=VREF. When the VIN is at an H, the level VA goes to VA2. When the VIN goes to VA2 or below from an H level, the TRs Q3, Q5 are turned on, the TRQ8 is turned off and the VOUT goes to an H. The current flows to the VREF via the diode D1 and the resistor R4 and the level VA is VA1=VREF+R4/2. Thus, a hysteresis characteristic is formed to the input stage.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は比較回路、特に入力段にヒステリシス特性を
持たせた比較回路に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a comparison circuit, and particularly to a comparison circuit whose input stage has hysteresis characteristics.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第2図は従来のヒステリシス付比較回路の回路図である
FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional comparison circuit with hysteresis.

図において、丁は定電流源、Qlはベース・エミッタ接
続されたPNP )ランジスタで、Qlのベース・エミ
ッタと工は接続されている。Q2はマルチコレクタPN
Pトランジスタで、ベースはQlのベースと接続されミ
ラー構成となっている。
In the figure, D is a constant current source, Ql is a PNP transistor whose base and emitter are connected, and Ql's base and emitter are connected. Q2 is multi-collector PN
It is a P transistor, and its base is connected to the base of Ql, forming a mirror configuration.

Q3 、Q4はエミッタ接続されたPNPトランジスタ
で、Q2の一方のコレクタと接続されている。
Q3 and Q4 are emitter-connected PNP transistors, and are connected to one collector of Q2.

Q5はエミッタ接地、ベース・コレクタ接続されたNP
Nトランジスタで、PNP)ランジスタQ3のコレクタ
と接続てれている。Q6はエミッタ接地されたNPN)
ランジスタで、ベースハQ5のベースと接続てれミラー
構成となっている。また、コレクタはPNPトランジス
タQ4のコレクタと接続されている。Qlはエミッタ接
地されたNPNトランジスタで、ベースはR12の抵抗
を介してQ6のコレクタに接続されている。Q2のもう
一方のコレクタはQlのコレクタに接続されている。Q
8はエミッタ接地されたNPNトランジスタで、コレク
タはR3の抵抗を介して電源にプルアツブきれ、ベース
はR1の抵抗を介して前記Q6のコレクタに接続されて
いる。また、Q8のコレクタより出力V OUTを取り
出している。
Q5 is emitter grounded, base-collector connected NP
It is an N transistor and is connected to the collector of a PNP transistor Q3. Q6 is NPN whose emitter is grounded)
The base is connected to the base of Q5 with a transistor and has a mirror configuration. Further, the collector is connected to the collector of the PNP transistor Q4. Ql is an NPN transistor whose emitter is grounded, and its base is connected to the collector of Q6 via a resistor R12. The other collector of Q2 is connected to the collector of Ql. Q
Reference numeral 8 denotes an NPN transistor whose emitter is grounded, the collector of which can be pulled up to the power supply via a resistor R3, and the base connected to the collector of Q6 via a resistor R1. Also, the output V OUT is taken out from the collector of Q8.

Q9はエミッタ接地でれたNPN)ランジスタでベース
・コレクタが接続され、Q7のNPNトランジスタのコ
レクタに接続されている。QIOはエミッタ接地された
NPN)ランジスタで、NPNトランジスタQ9のベー
スに接続ぢれミラー構成をしている。QllはPNP 
)ランジスタで、ベース・コレクタが接続され、NPN
)ランジスタQIOのコレクタと接続されている。Q1
2はPNPトランジスタでベースはQllのベースに接
続されミラー構成をしている。R4は抵抗で、PNPト
ランジスタQ12のコレクタに接続かつPNPトランジ
スタQ4のベースに接続され、他端は基準電圧V RI
EFに接続されている。
Q9 is an NPN transistor whose emitter is grounded, and its base and collector are connected to the collector of the NPN transistor Q7. QIO is an NPN transistor whose emitter is grounded, and is connected to the base of the NPN transistor Q9 to form a mirror configuration. Qll is PNP
), the base and collector are connected, and the NPN
) is connected to the collector of transistor QIO. Q1
2 is a PNP transistor whose base is connected to the base of Qll, forming a mirror configuration. R4 is a resistor connected to the collector of the PNP transistor Q12 and the base of the PNP transistor Q4, and the other end is connected to the reference voltage V RI
Connected to EF.

次にこの回路の動作について説明する。Next, the operation of this circuit will be explained.

PNPトランジスタQ3のベース入力電圧をVIN 、
 P N P )ランジスタQ4のベースとR4の交点
電圧をVA 、出力Vo+yrの電圧をV oryrと
する。
The base input voltage of PNP transistor Q3 is VIN,
P N P ) The intersection voltage between the base of the transistor Q4 and R4 is VA, and the voltage of the output Vo+yr is V oryr.

vINが1し”レベルのとき、PNP)ランジスタQ3
がONし、Q3のコレクタに電流が流れ、NPN)ラン
ジスタQ5をONさせろっNPNトランジスタQ6はN
PNトランジスタQ5とミラー構成となっているため、
NPNトランジスタQ6もONし、NPN)ランジスタ
Q7 、Q8のベース電位を”L”とするため、NPN
トランジスタQ7、Q8はOFFとなり、出力vOrJ
Tは”H”となる。
When vIN is at level 1, PNP) transistor Q3
turns on, current flows to the collector of Q3, and turns on the NPN transistor Q5.
Since it has a mirror configuration with PN transistor Q5,
The NPN transistor Q6 is also turned on, and the base potential of the NPN transistors Q7 and Q8 is set to "L".
Transistors Q7 and Q8 are turned off, and the output vOrJ
T becomes "H".

このとき、NPN)ランジスタQ7はOFFとなるため
、NPN)ランジスタQ7のコレクタにQ2より電流が
流れNPN)ランジスタQ9をONする。そのため、ミ
ラー構成しているNPN)ランジスタQIOがONし、
PNPトランジスタQ11のベース・コレクタより電流
を引き込みQllをONさせる。、Q12はQllとミ
ラー構成をしているため同様にON Lコレクタより電
流を流し込む。
At this time, since the NPN transistor Q7 is turned off, current flows from Q2 to the collector of the NPN transistor Q7, turning on the NPN transistor Q9. Therefore, the NPN) transistor QIO that makes up the mirror turns on.
A current is drawn from the base and collector of the PNP transistor Q11 to turn on Qll. , Q12 have a mirror configuration with Qll, so a current is similarly applied from the ON L collector.

電流は抵抗R4を通じてV RIFへ流し込む。The current flows into VRIF through resistor R4.

そのため、VAの電位は、次(1)式で表でれるVAI
となる。
Therefore, the potential of VA is VAI expressed by the following equation (1).
becomes.

VA1 ==  VRIIF  +  R4X   (
1/2  )      ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・   (1)次に、Vrsが”L”からvA
lt−越えた場合は、PNPトランジスタq4がONし
Q4のコレクタに電流が流れ、NPNトランジスタQ5
がOFFとなるため、NPN)ランジスタQ6は、NP
N)ランジスタQ5とミラー構成となっているためNP
NトランジスタQ6もOFFし、NPNトランジスタQ
7 、Q8のベース電位はQ4のコレクタより電流が流
れ′″H′″となるため、NPN)ランジスタQ7 、
Q8はONとなり、出力Voar u”L″となる。
VA1 == VRIIF + R4X (
1/2) ・・・・・・・・・・・・・・・
... (1) Next, Vrs changes from "L" to vA
If it exceeds lt-, PNP transistor q4 turns on, current flows to the collector of Q4, and NPN transistor Q5
is OFF, so NPN) transistor Q6 becomes NP
N) NP due to mirror configuration with transistor Q5
N transistor Q6 is also turned off, and NPN transistor Q
7, the base potential of Q8 becomes ``H'' due to the current flowing from the collector of Q4, so that the base potential of NPN) transistor Q7,
Q8 is turned ON and the output Voar u becomes "L".

このとき、NPN)ランジスタQ7はONとなるため、
NPN)ランジスタQ7のコレクタ電位1′″t、”L
″となるため、NPN)ランジスタQ9をOFFする。
At this time, NPN) transistor Q7 is turned on, so
NPN) Collector potential of transistor Q7 1'"t,"L
'', the NPN) transistor Q9 is turned off.

そのため、ミラー構成しているNPNトランジスタQI
OがOFF l、、PNP )ランジスタQllもOF
Fする。Q12はQllとミラー構成をしているため同
様にOFFし、コレクタより電流は流れ込まない。
Therefore, the mirror-configured NPN transistor QI
O is OFF l,, PNP) transistor Qll is also OFF
F. Since Q12 has a mirror configuration with Qll, it is similarly turned off, and no current flows from the collector.

その念め、 VAの電位は、次(2)式で表されるVA
2となる。
As a reminder, the potential of VA is VA expressed by the following formula (2).
It becomes 2.

VA2 = VR針        ・・曲・・曲ψ−
・・… (2)つぎに、V!sが”B”のときは、前述
のように動作しVAはVA2となろう Vr*が′″H′″からVA2をきった場合は、PNP
トランジスタQ3がONし、Q3のコレクタに電流が流
れ、NPNトランジスタQ5をON−gせる。
VA2 = VR needle...Song...Song ψ-
... (2) Next, V! When s is "B", the operation will be as described above, and VA will be VA2. If Vr* is below VA2 from ``H'', then PNP
Transistor Q3 turns on, current flows through the collector of Q3, and turns on NPN transistor Q5.

NPNトランジスタQ6はNPN)ランジスタQ5とミ
ラー構成となっている之めNPN)ランジスタQ6もO
Nし、NPNトランジスタQ7  Q8のベース電位を
1し”とするため、NPNトランジスタQ7 、Q8は
OFFとなり゛、出力VooTは1H′″となる。
NPN transistor Q6 has a mirror configuration with NPN) transistor Q5, so NPN) transistor Q6 is also O.
Since the base potential of the NPN transistors Q7 and Q8 is set to 1H, the NPN transistors Q7 and Q8 are turned off, and the output VooT becomes 1H'.

このとき、NPNトランジスタQ7はOFFとなるため
、NPN)ランジスタQ7のコレクタにQ2より電流が
流れNPNトランジスタ。9をONするうそのため、ミ
ラー構成しているNPNトランジスタQIOがONL、
PNP)ランジスタQllのベース・コレクタよシミ流
を引き込みQllをONさせる。Q12はQllとミラ
ー構成をしているため同様にONし、コレクタより電流
を流し込む。電流は抵抗R4を通じてVRIFへ流れ込
む。
At this time, NPN transistor Q7 is turned off, so current flows from Q2 to the collector of NPN transistor Q7. 9 is turned ON, the NPN transistor QIO in the mirror configuration is ONL,
PNP) The base collector of transistor Qll draws in the stain flow and turns Qll ON. Since Q12 has a mirror configuration with Qll, it turns on in the same way, and current flows from the collector. Current flows into VRIF through resistor R4.

そのため、 VAの電位は、次(8)式で表されるVA
Iとなる。
Therefore, the potential of VA is VA expressed by the following equation (8).
Becomes I.

VA1=Vumy+−)−R4X(1/2)  ・++
++++++・・++is1以上の動作により入力段に
ヒステリシス特性を形成している。
VA1=Vumy+-)-R4X(1/2) ・++
++++++++...++is1 or more operation forms hysteresis characteristics in the input stage.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来の比較回路は以上のように構成されていたので、入
力にヒステリシス特性を作るためにはミラー回路を上下
に2段作り、電流をコントロールしなければならず、そ
のため素子が増えるという問題点があった。
Conventional comparison circuits were configured as described above, so in order to create hysteresis characteristics at the input, it was necessary to create two stages of mirror circuits, one above the other, to control the current, which resulted in the problem of an increase in the number of elements. there were.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ミラー回路を個別に作ることなく、人力にヒ
ステリシス特性を作ることができる比較回路を得ること
を目的とするっ 〔課ilを解決するための手段〕 この発明に係る比較回路は、新たにミラー回路を作るこ
となしにダイオードを付けることにより入力にヒステリ
シス特性を持たせるようにしたものである。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to obtain a comparison circuit that can manually create a hysteresis characteristic without creating a separate mirror circuit. [Means for Solving the Problem] The comparison circuit according to the present invention provides a hysteresis characteristic to the input by adding a diode without creating a new mirror circuit.

〔作用〕[Effect]

この発明における比較回路は、ミラー回路を個別に作る
ことなくダイオードにより入力にヒステリシスを持った
比較回路を構成したものであり、素子の削減がなされる
The comparator circuit according to the present invention has a comparator circuit having input hysteresis using diodes without creating a separate mirror circuit, and the number of elements can be reduced.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はこの発明の一実施例である比較回路の回路図で
、1記従来のものと同一符号は同一部分を示し、その説
明は省略する。
FIG. 1 is a circuit diagram of a comparator circuit which is an embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as in the conventional one indicate the same parts, and the explanation thereof will be omitted.

図において、Dlはダイオードで、カソードは抵抗R4
とPNPトランジスタQ4のベースとの交点に接続され
、アノードはQ2のマルチコレクタのQ3 、Q4のエ
ミッタに接続していないもう一方のコレクタと接続され
ている。D2はダイオードで、カソードはNPNトラン
ジスタQ8のコレクタと接続され、アノードはDlのア
ノードと接続されている。その他の構成は前記従来のも
のと同一である。
In the figure, Dl is a diode, and the cathode is a resistor R4.
and the base of the PNP transistor Q4, and its anode is connected to the other collector of the multi-collector Q2 that is not connected to the emitters of Q3 and Q4. D2 is a diode, the cathode of which is connected to the collector of the NPN transistor Q8, and the anode of which is connected to the anode of Dl. The rest of the structure is the same as the conventional one.

次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.

PNPトランジスタQ3のベース入力電圧をVx!f、
PNP)ランジスタQ4のベースと抵抗R4の交点電圧
’1iVx、出力VOυ丁の電圧’(i7VOUTとす
る。
The base input voltage of PNP transistor Q3 is Vx! f,
PNP) The intersection voltage between the base of the transistor Q4 and the resistor R4 is '1iVx, and the voltage at the output VOυ' (i7VOUT).

VzNがll L Hレベルのとき、PNPトランジス
タQ3がONL、Q3のコレクタに電流が流れ、NPN
トランジスタQ5をONさせる。、NPN)ランジスタ
Q6はNPN )ランジスタQ5とミラー構成となって
いるためNPN)ランジスタQ6もONし、NPN)ラ
ンジスタQ8のベース電位を”L”とするため、NPN
)ランジスタQ8V′i、OFFとなり、出力■0σT
は”H”となる。
When VzN is at ll L H level, PNP transistor Q3 is ONL, current flows to the collector of Q3, and NPN
Turn on transistor Q5. , NPN) transistor Q6 has a mirror configuration with NPN) transistor Q5, so NPN) transistor Q6 is also turned on, and the base potential of NPN) transistor Q8 is set to "L".
) The transistor Q8V'i turns OFF, and the output ■0σT
becomes "H".

このとき、NPNトランジスタQ8はOFFとなるため
、NPNトランジスタQ8のコレクタにはPNPトラン
ジスタQ2のコレクタよりダイオードD2を通じて電流
は流れず、電流はダイオードD1を通じて抵抗B4を介
してVRllFへ流れ込む。
At this time, since the NPN transistor Q8 is turned off, no current flows from the collector of the PNP transistor Q2 to the collector of the NPN transistor Q8 through the diode D2, and the current flows through the diode D1 and the resistor B4 to VRllF.

そのため、VAの電位は、次(1)式で表されるVAl
となる。
Therefore, the potential of VA is VAl expressed by the following equation (1).
becomes.

7人1  =  Vuzy  + R4X  (1/2
 )  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (1
)次に、V工nがL″からVAIを越えた場合は、PN
PトランジスタQ4がON L Q4のコレクタに電流
が流れ、NPN)ランジスタQ5がOFFとなるため、
NPN)ランジスタQ6は、NPNトランジスタQ5と
ミラー構成となっているためNPNトランジスタQ6も
0FFL、NPNトランジスタQ8のベース電位は、Q
4のコレクタより電流が流れ′)]″となる念め、NP
N)ランジスタQ8はONとなり、出力VOUTはL”
となる。
7 people 1 = Vuzy + R4X (1/2
) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (1
) Next, if V engineering n exceeds VAI from L'', PN
P transistor Q4 is turned ON. Current flows to the collector of L Q4, and NPN) transistor Q5 is turned OFF.
NPN) transistor Q6 has a mirror configuration with NPN transistor Q5, so NPN transistor Q6 is also 0FFL, and the base potential of NPN transistor Q8 is Q.
4, the current flows from the collector of NP
N) The transistor Q8 is turned on and the output VOUT is low.
becomes.

このとき、NPNトランジスタQ8はONとなるため、
NPN)ランジスタQ8のコレクタ電位は“L″となる
ため、PNP)ランジスタQ2のコレクタよりダイオー
ドD2t−通じて電流がNPNトランジスタQ8に引き
込まれるためダイオードD1には電流が流れなくなる。
At this time, the NPN transistor Q8 is turned on, so
Since the collector potential of the NPN transistor Q8 becomes "L", current is drawn into the NPN transistor Q8 from the collector of the PNP transistor Q2 through the diode D2t-, so that no current flows through the diode D1.

そのため、 VAの電位は1次(2)式で表されるVA
2となる。
Therefore, the potential of VA is VA expressed by the linear equation (2)
It becomes 2.

VA2  =  VRIIIP           
   ・・・・・・・・−・・・・−・・・壽−・・ 
 (2)つぎに、 VIIIが1H″のときは、前述の
ように動作し7人はVA2となる。
VA2 = VRIIIP
...
(2) Next, when VIII is 1H'', the operation is performed as described above, and 7 people become VA2.

Vrnが@ H11からVA2を切ツタ場合は、PNP
トランジスタQ3がONI、、O3のコレクタに電流が
流れ、NPNトランジスタQ5をONさせる。
If Vrn cuts VA2 from @H11, PNP
Current flows through the collector of transistor Q3 ONI, . . . O3, turning on NPN transistor Q5.

NPN )ランジスタQ6はNPN)ランジスタQ5と
ミラー構成となっているためNPNトランジスタQ6も
ONL、NPN)ランジスタQ8のベース電位を′L″
とするため、NPN)ランジスタQ8はOFFとなり、
出力V otrrは1H”となる。
Since the NPN) transistor Q6 has a mirror configuration with the NPN) transistor Q5, the NPN transistor Q6 is also ONL, and the base potential of the NPN) transistor Q8 is set to 'L''.
Therefore, NPN) transistor Q8 is turned off,
The output V otrr becomes 1H''.

このとき、NPNトランジスタQ8はOFFとなるため
、NPN)ランジスタQ8のコレクタにはPNP)ラン
ジスタQ2のコレクタよりダイオードD2を通じて電流
は流れず、電流はダイオードD1を通じて抵抗R4を介
してVumyへ流れ込む。
At this time, since the NPN transistor Q8 is turned off, no current flows from the collector of the NPN transistor Q8 to the collector of the PNP transistor Q2 through the diode D2, and the current flows through the diode D1 and the resistor R4 to Vumy.

そのため、VAの電位は、VA2から次(8)式で表さ
れるV人lとなる。
Therefore, the potential of VA becomes V from VA2 expressed by the following equation (8).

VAI = VRIIP + R4X (1/2 ) 
 −・−−・・(8)以上の動作により人力段にヒステ
リシス特性を形成している。
VAI = VRIIP + R4X (1/2)
--- (8) The above operation forms a hysteresis characteristic in the manual stage.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のようにこの発明によれば、ダイオードを設けるこ
とにより入力にヒステリシス特性を持たせることができ
、回路構成の素子を削減することができる。
As described above, according to the present invention, by providing the diode, the input can have hysteresis characteristics, and the number of elements in the circuit configuration can be reduced.

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

第1図はこの発明の一実施例である比較回路の回路図、
第2図は従来の入力にヒステリシスを持たせた比較回路
の回路図である。 図において、工は定電流源、Ql、O3,O4,Qll
、Q12HPNPトランジスタ、O2はマルチコレクタ
PNP)ランジスタ、O5、O6、O7,O8,Q9゜
QIOはNPN)ランジスタ、R1,R2,R3、R4
は抵抗、Dl、DZはダイオード、Vigrは安定化電
源である。 なお、図中、同一符号は同一 または相当部分を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄 第1図 1、定g距二徹  、  VREr   定電、に、垢
1. O2フルナコしククPNP)ランシスタQl、Q
3.Q4.Chl、012 :PNPト%シ’17.O
5,OA、Ql、QW、Qデ、Qto、’NPN)うi
’JスクR+、尺2.R3,R4: 汰JL、  DI
、DZ   タ゛イオード第2図
FIG. 1 is a circuit diagram of a comparison circuit which is an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional comparator circuit in which input has hysteresis. In the figure, engineering is a constant current source, Ql, O3, O4, Qll
, Q12HPNP transistor, O2 is multi-collector PNP) transistor, O5, O6, O7, O8, Q9゜QIO is NPN) transistor, R1, R2, R3, R4
is a resistor, Dl and DZ are diodes, and Vigr is a stabilized power supply. In addition, the same symbols in the figures indicate the same or equivalent parts. Agent Masuo Oiwa 1 Figure 1, Constant G Distance, Two Tetsu, VREr Constant Electricity, 1. O2 Full Naco Shikuku PNP) Runcista Ql, Q
3. Q4. Chl, 012: PNP To% Shi'17. O
5, OA, Ql, QW, Qde, Qto, 'NPN) Ui
'J Suku R+, shaku 2. R3, R4: Ta JL, DI
, DZ diode diagram 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 差動比較回路において、前記差動比較回路にバイアス電
流を供給するPNPトランジスタのコレクタにアノード
が接続された第1のダイオードを有し、前記第1のダイ
オードのカソードが前記差動比較回路の入力に接続され
抵抗を介して定電圧源に接続され、前記第1のダイオー
ドのアノードとアノード接続された第2のダイオードを
有し、前記第2のダイオードのカソードが前記差動比較
回路の出力に接続されていることを特徴とする比較回路
The differential comparison circuit includes a first diode whose anode is connected to the collector of a PNP transistor that supplies a bias current to the differential comparison circuit, and the cathode of the first diode is connected to the input of the differential comparison circuit. and a second diode connected to a constant voltage source via a resistor, the anode of which is connected to the anode of the first diode, and the cathode of the second diode is connected to the output of the differential comparison circuit. A comparison circuit characterized in that:
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