JPH0332109A - 比較器回路 - Google Patents
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- JPH0332109A JPH0332109A JP2161156A JP16115690A JPH0332109A JP H0332109 A JPH0332109 A JP H0332109A JP 2161156 A JP2161156 A JP 2161156A JP 16115690 A JP16115690 A JP 16115690A JP H0332109 A JPH0332109 A JP H0332109A
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/34—Analogue value compared with reference values
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/22—Circuits 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
- H03K5/24—Circuits 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
- H03K5/2472—Circuits 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
- H03K5/249—Circuits 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
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
- H03F1/303—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters using a switching device
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/78—Readout circuits for addressed sensors, e.g. output amplifiers or A/D converters
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、アナログ−デジタル比較器用の比較器回路
に関するものである。
に関するものである。
デジタル回路技術は、大衆用電子装置においてデジタル
信号処理を実際に行ない得る点まで発達して来た。たと
えば、製造業者は、受像機に対してフレーム静止(フリ
ーズ・フレーム)または画面小画面といった様な特殊機
能を付加するためにデジタル・エレクトロニクス技術を
組込んだテレビジョン受像機とビデオ・カセット・レコ
ーダを、紹介し始めている。デジタル処理を行なうには
、先ず受信した放送信号をデジタル様式に変換すること
が必要であり、これはアナログ−デジタル変換器(AD
C)を使って行なうことができる。デジタル・テレビジ
璽ン信号処理においては、カラ−副搬送波周波数の4倍
の周波数(約14.32MHz)でテレビジョン信号を
サンプリングし、この信号を8ビツトの解像度をもって
パルス・コード変調(PGM)様式に変換することが望
ましい、この様なサンプリング周波数と解像度で満足す
べき動作を行なうバイポーラADCは存在するが、エレ
クトロニクス製品においてデジタル処理を行なうために
選択される技術は金属酸化物半導体(MOS)電界効果
トランジスタ(FET)技術である。その理由は、MO
SFET技術によると電力消費が少なくしかも装置を高
密度で集積できるからである。
信号処理を実際に行ない得る点まで発達して来た。たと
えば、製造業者は、受像機に対してフレーム静止(フリ
ーズ・フレーム)または画面小画面といった様な特殊機
能を付加するためにデジタル・エレクトロニクス技術を
組込んだテレビジョン受像機とビデオ・カセット・レコ
ーダを、紹介し始めている。デジタル処理を行なうには
、先ず受信した放送信号をデジタル様式に変換すること
が必要であり、これはアナログ−デジタル変換器(AD
C)を使って行なうことができる。デジタル・テレビジ
璽ン信号処理においては、カラ−副搬送波周波数の4倍
の周波数(約14.32MHz)でテレビジョン信号を
サンプリングし、この信号を8ビツトの解像度をもって
パルス・コード変調(PGM)様式に変換することが望
ましい、この様なサンプリング周波数と解像度で満足す
べき動作を行なうバイポーラADCは存在するが、エレ
クトロニクス製品においてデジタル処理を行なうために
選択される技術は金属酸化物半導体(MOS)電界効果
トランジスタ(FET)技術である。その理由は、MO
SFET技術によると電力消費が少なくしかも装置を高
密度で集積できるからである。
現在のところ、xO6技法で作られた従来型の8ビツト
14MHzADGは利用できるが、その様な装置の歩留
りは可成り低い0代表的なMOSADCの一例が、この
明細書中に参考文献として引用する米国特許第4691
189号に記載されている。この形式のADCについて
は、その動作速度や変換の直線性を改善するために多く
の改変案が提案された。しかし、その様な案は、ビデオ
周波数信号の処理用として満足すべき特性/歩留りを持
った装置を提供することができなかった。上記米国特許
第4691189号に開示された形式のADCでは、動
作特性は歩留りに対して妥協を余儀なくされ、そのトラ
ンジスタの寸法は集積密度と歩留りを上げるために極端
に小さくなっている。しかし、トランジスタ装置が小さ
くなるにつれて、浮遊キャパシタンスが急速に重要なも
のとなる。この浮遊キャパシタンスは回路の動作特性に
悪影響を及ぼすものである。その上、NOS回路中の浮
遊キャパシタンスは、印加電位によって非直線性となる
傾向があるので完全に予測することは困難である。
14MHzADGは利用できるが、その様な装置の歩留
りは可成り低い0代表的なMOSADCの一例が、この
明細書中に参考文献として引用する米国特許第4691
189号に記載されている。この形式のADCについて
は、その動作速度や変換の直線性を改善するために多く
の改変案が提案された。しかし、その様な案は、ビデオ
周波数信号の処理用として満足すべき特性/歩留りを持
った装置を提供することができなかった。上記米国特許
第4691189号に開示された形式のADCでは、動
作特性は歩留りに対して妥協を余儀なくされ、そのトラ
ンジスタの寸法は集積密度と歩留りを上げるために極端
に小さくなっている。しかし、トランジスタ装置が小さ
くなるにつれて、浮遊キャパシタンスが急速に重要なも
のとなる。この浮遊キャパシタンスは回路の動作特性に
悪影響を及ぼすものである。その上、NOS回路中の浮
遊キャパシタンスは、印加電位によって非直線性となる
傾向があるので完全に予測することは困難である。
第1図にその一部分を示した上記米国特許に開示されて
いる比較器回路は、2つの反転増幅器段11、12を使
用するもので、それらは縦続的に容量結合(C2)され
ており、それぞれ各サンプル期間の一部分中に自動零化
するためのスイッチング回路(TCil 、 TG2)
を持っている。この段間結合キャパシタンスC2には、
その一方の極板と回路基板との間の浮遊キャパシタンス
が付帯していて、その大きさは結合キャパシタンスの大
きさと同程度のものである。この浮遊キャパシタンスは
、第1反転増幅器の出力における応答時間を遅くさせそ
の結果この比較器の応答時間を遅くする。
いる比較器回路は、2つの反転増幅器段11、12を使
用するもので、それらは縦続的に容量結合(C2)され
ており、それぞれ各サンプル期間の一部分中に自動零化
するためのスイッチング回路(TCil 、 TG2)
を持っている。この段間結合キャパシタンスC2には、
その一方の極板と回路基板との間の浮遊キャパシタンス
が付帯していて、その大きさは結合キャパシタンスの大
きさと同程度のものである。この浮遊キャパシタンスは
、第1反転増幅器の出力における応答時間を遅くさせそ
の結果この比較器の応答時間を遅くする。
この米国特許第4691189号の比較器の設計に当っ
ては、互に共通ゲート接続を持ちドレイン−ソース導通
路が再供給電位間に直列に結合されている相補的なFE
Tで、両反転増幅器It、 12を構成している。自動
零化スイッチは、各信号サンプリング期間の直前に、各
反転増幅器の出力端子をそれぞれ入力端子に接続するよ
うに構成されている。
ては、互に共通ゲート接続を持ちドレイン−ソース導通
路が再供給電位間に直列に結合されている相補的なFE
Tで、両反転増幅器It、 12を構成している。自動
零化スイッチは、各信号サンプリング期間の直前に、各
反転増幅器の出力端子をそれぞれ入力端子に接続するよ
うに構成されている。
この形の自動零化回路によって、反転増幅器は入力電位
の非常に小さな変化にも感応する(この形の比較器とし
て望ましい特性)ようになる。
の非常に小さな変化にも感応する(この形の比較器とし
て望ましい特性)ようになる。
Ar1C中のどの比較器でも、また8ビツトのフラッシ
ュADC中の256個の比較器においても、すくなくと
もすべての第2反転増幅器工2は、各サンプル期間中飽
和出力電位を呈するので、自動零化期間中は相当の電位
変化を必要とする0反転増幅器が自動零化できる速度が
回路中の浮遊キャパシタ、たとえばCI、 C2と基板
間の浮遊キャパシタンスおよび自動零化スイッチング回
路(TCI、 TG2)と基板間の浮遊キャパシタンス
等、によって悪影響を受けることは、理解できよう。
ュADC中の256個の比較器においても、すくなくと
もすべての第2反転増幅器工2は、各サンプル期間中飽
和出力電位を呈するので、自動零化期間中は相当の電位
変化を必要とする0反転増幅器が自動零化できる速度が
回路中の浮遊キャパシタ、たとえばCI、 C2と基板
間の浮遊キャパシタンスおよび自動零化スイッチング回
路(TCI、 TG2)と基板間の浮遊キャパシタンス
等、によって悪影響を受けることは、理解できよう。
この発明の比較器回路は、縦統的に直接結合された第1
と第2の共通ンース増幅器を持っている。その各共通ソ
ース増幅器は、それぞれ自動零化回路を有し、入力信号
はキャパシタを介して上記第1共通ソース増幅器の入力
端子に結合される。その第2(出力)増幅器に付属した
自動零化回路は上記出力増幅器の入力端子から分離され
ている。
と第2の共通ンース増幅器を持っている。その各共通ソ
ース増幅器は、それぞれ自動零化回路を有し、入力信号
はキャパシタを介して上記第1共通ソース増幅器の入力
端子に結合される。その第2(出力)増幅器に付属した
自動零化回路は上記出力増幅器の入力端子から分離され
ている。
以下、図面を参照して従来例およびこの発明の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
先ず、第1図に示す従来の回路についてその動作の概略
を説明する。各サンプル期間の第1半部中は、スイッチ
ング回路TGI 、 TG2は、それぞれ反転増幅器1
1とI2の入力および出力接続を短絡している。これに
よって、各増幅器の入力電位はそのダイナミック動作範
囲の中間値に設定される。
を説明する。各サンプル期間の第1半部中は、スイッチ
ング回路TGI 、 TG2は、それぞれ反転増幅器1
1とI2の入力および出力接続を短絡している。これに
よって、各増幅器の入力電位はそのダイナミック動作範
囲の中間値に設定される。
これらの電位はキャパシタC1と02の各極板に蓄積さ
れる。同時に、スイツチング回路26IとT(i2は短
絡され、スイツチング回路26Rも短絡されて、基準電
位をキャパシタC1の入力極板に結合する。
れる。同時に、スイツチング回路26IとT(i2は短
絡され、スイツチング回路26Rも短絡されて、基準電
位をキャパシタC1の入力極板に結合する。
スイツチング回路26I 、 TG2および丁GRは、
次に同時に開路される。増幅器Itと■2は大きな利得
を墳し、不安定動作点にバイアスされる。
次に同時に開路される。増幅器Itと■2は大きな利得
を墳し、不安定動作点にバイアスされる。
次にスイツチング回路26Sが短絡されて入力電位をキ
ャパシタC1の極板に結合する。もしこの入力電位が基
準電位よりも極く僅か大(または小)であれば1反転増
幅器I2からの出力電位は実質的にその正の(負の)出
力飽和レベルに駆動され、以後サンプル期間中ラッチ回
路に蓄積される。この回路の、より詳しい動作説明につ
いては前記した米国特許第4691189号を参照され
たい。
ャパシタC1の極板に結合する。もしこの入力電位が基
準電位よりも極く僅か大(または小)であれば1反転増
幅器I2からの出力電位は実質的にその正の(負の)出
力飽和レベルに駆動され、以後サンプル期間中ラッチ回
路に蓄積される。この回路の、より詳しい動作説明につ
いては前記した米国特許第4691189号を参照され
たい。
次に、第2図を参照すると、こへには第1図の回路と似
た動作をするが、より高速動作特性を示すように構成さ
れた回路が示されている。第2図で、素子12.22.
26.28.30および32はスイッチング回路で、第
1図のスイツチング回路26IおよびTG2のような相
補的なトランジスタ伝送ゲートによって構成することが
できる。
た動作をするが、より高速動作特性を示すように構成さ
れた回路が示されている。第2図で、素子12.22.
26.28.30および32はスイッチング回路で、第
1図のスイツチング回路26IおよびTG2のような相
補的なトランジスタ伝送ゲートによって構成することが
できる。
比較すべき入力信号は端子10からスイッチング回路1
2に結合される。この入力信号が比較されるべき基準信
号は端子20からスイッチング回路22へ結合される。
2に結合される。この入力信号が比較されるべき基準信
号は端子20からスイッチング回路22へ結合される。
スイッチング回路12と22は、実質的に逆相のクロッ
ク信号P2とPIDにより制御されて、入力キャパシタ
24の第1極板に入力信号と基準信号とを交互に結合す
る。キャパシタ24の第2の極板は共通ソース増幅器A
2としてバイアスされたp形トランジスタP13のゲー
ト電極に結合されている。定電流源をなすようにバイア
スされているn形トランジスタ旧3は、そのドレイン電
極がトランジスタP13のドレイン電極に結合されてい
てその増幅器の負荷インピーダンスを形成している。ト
ランジスタN13とPI3の相互接続点はその共通ソー
ス増幅器の出力接続点である。この共通ンース増幅器の
入力接続点と出力接続点間にはスイッチング回路26が
結合されている。スイッチング回路26は、クロック信
号P1により制御されて、スイッチング回路22が基準
信号をキャパシタ24に結合するのと実質的に一致して
この増幅器段を自動零化する。クロック信号PI、 P
2およびPIDの相補的な時間関係は第3図の通りであ
る。
ク信号P2とPIDにより制御されて、入力キャパシタ
24の第1極板に入力信号と基準信号とを交互に結合す
る。キャパシタ24の第2の極板は共通ソース増幅器A
2としてバイアスされたp形トランジスタP13のゲー
ト電極に結合されている。定電流源をなすようにバイア
スされているn形トランジスタ旧3は、そのドレイン電
極がトランジスタP13のドレイン電極に結合されてい
てその増幅器の負荷インピーダンスを形成している。ト
ランジスタN13とPI3の相互接続点はその共通ソー
ス増幅器の出力接続点である。この共通ンース増幅器の
入力接続点と出力接続点間にはスイッチング回路26が
結合されている。スイッチング回路26は、クロック信
号P1により制御されて、スイッチング回路22が基準
信号をキャパシタ24に結合するのと実質的に一致して
この増幅器段を自動零化する。クロック信号PI、 P
2およびPIDの相補的な時間関係は第3図の通りであ
る。
n形トランジスタN13に対するバイアス電位はp形ト
ラ、ンジスタP23とn形トランジスタN23とによっ
て供給され、両トランジスタP23とN23の主導通路
は供給電位間に直列に接続されている。
ラ、ンジスタP23とn形トランジスタN23とによっ
て供給され、両トランジスタP23とN23の主導通路
は供給電位間に直列に接続されている。
トランジスタN23は、スレーブ・トランジスタとして
トランジスタN13を持っている電流ミラー増幅器のマ
スク・トランジスタとして結合されている。トランジス
タN13の制御電極は供給電位間のはζ中間値の電位に
バイアスされている0両トランジスタP23とN23の
相互コンダクタンスの比P237N23は、トランジス
タP13とN13の相互フンダクタンスの比PI3 /
N13に等しい。
トランジスタN13を持っている電流ミラー増幅器のマ
スク・トランジスタとして結合されている。トランジス
タN13の制御電極は供給電位間のはζ中間値の電位に
バイアスされている0両トランジスタP23とN23の
相互コンダクタンスの比P237N23は、トランジス
タP13とN13の相互フンダクタンスの比PI3 /
N13に等しい。
増幅器A1の出力は、共通ソース増幅器A2として接続
されている別のn形トランジスタN33の制御電極に接
続されている。トランジスタN33の負荷回路はp形ト
ランジスタP33で形成され、このドレイン/ソース導
通路はトランジスタN33のドレイン/ソース導通路と
直列に、再供給電位WOOと大地電位との間に結合され
ている。トランジスタP33とN33の相互接続点はこ
の増幅器A2の出力接続を形成している。
されている別のn形トランジスタN33の制御電極に接
続されている。トランジスタN33の負荷回路はp形ト
ランジスタP33で形成され、このドレイン/ソース導
通路はトランジスタN33のドレイン/ソース導通路と
直列に、再供給電位WOOと大地電位との間に結合され
ている。トランジスタP33とN33の相互接続点はこ
の増幅器A2の出力接続を形成している。
トランジスタP33の制御電極は、スイツチング回路2
8によって増幅器A2の出力接続に接続されている。こ
のスイッチング回路はクロック信号PIDによって制御
される。増幅器AIを自動零化するためにスイッチング
回路26が増幅器A1の入力接続と出力接続を結合する
期間中、スイッチング回路28は増幅器A2の出力接続
をトランジスタP33のゲート電極に結合して増幅器A
2を自動零化する。
8によって増幅器A2の出力接続に接続されている。こ
のスイッチング回路はクロック信号PIDによって制御
される。増幅器AIを自動零化するためにスイッチング
回路26が増幅器A1の入力接続と出力接続を結合する
期間中、スイッチング回路28は増幅器A2の出力接続
をトランジスタP33のゲート電極に結合して増幅器A
2を自動零化する。
トランジスタP33の制御電極と成る固定電位点たとえ
ば供給電位V2O点または大地電位との間にはキャパシ
タ29が結合されている。キャパシタ29はその回路中
に構成することもできるし、浮遊キャパシタンスで形成
することもできる。キャパシタ29は、自動零化電位を
蓄積し、スイッチング回路28が開路したとき、その蓄
積電位をトランジスタP33の制御電極に印加するため
に、組込まれている。
ば供給電位V2O点または大地電位との間にはキャパシ
タ29が結合されている。キャパシタ29はその回路中
に構成することもできるし、浮遊キャパシタンスで形成
することもできる。キャパシタ29は、自動零化電位を
蓄積し、スイッチング回路28が開路したとき、その蓄
積電位をトランジスタP33の制御電極に印加するため
に、組込まれている。
増幅器A2の出力接続に結合された回路素子30.32
.33および34は普通のラッチ回路を形成して、各比
較結果を少なくとも後続するサンプル期間の2分の1の
間蓄積する。
.33および34は普通のラッチ回路を形成して、各比
較結果を少なくとも後続するサンプル期間の2分の1の
間蓄積する。
名目上、スイッチング回路26と28は同じクロック信
号で制御することができる。しかし、好ましい実施例に
おいては、スイッチング回路2日は、スイッチング回路
26が開路された後、ある短時間は閉路すなわち短絡状
態を維持する。その理由は次の通りである。キャパシタ
24と29が同一キャパシタンス値を有し、トランジス
タP13とP33がトランジスタN13とN33に対し
て相補性のものとであると仮定する。この様な条件の下
では、トランジスタP13 、 P33およびN33の
利得は同じ様な大きさを示す、また、スイッチング回路
26と28は構造的に同様なものであると仮定する。す
ると、自動零化期間の終了時に両スイッチング回路が開
路されると、スイッチング回路26と28は、その制御
電極とその各人力/出力端子間の固有浮遊キャノくシタ
ンスのために、クロック信号の転移部の一部分をトラン
ジスタP13とP33の制御電極に結合する。増幅器A
1の利得が、”−A”、トランジスタ833の制御電極
に印加される電位に対する増幅器A2の利得が”−A”
、またトランジスタP33に印加される信号に対する増
幅器A2の利得を”−^”と仮定しよう、また、スイッ
チング回路26と28は、クロッキングの転移部によっ
て、トランジスタP13とP33の制御電極に成る電位
ΔVを同時に結合するものとする。この電位Δ■は、増
幅器AIとA2の自動零化された出力電位中に、−AΔ
VとΔVA(A−1)〜ムVA2 に等しい変化をそれ
ぞれ発生させる。この電位変化が示唆するものの1つは
、少なくとも逆方向の出力電位の振れについては、信号
の比較作用のために、増幅器A2の出力はΔVA2ポル
トの余分な電位分を越えねばならないから回路の応答時
間が遅くなるということである。2番目は感度の低下で
ある。
号で制御することができる。しかし、好ましい実施例に
おいては、スイッチング回路2日は、スイッチング回路
26が開路された後、ある短時間は閉路すなわち短絡状
態を維持する。その理由は次の通りである。キャパシタ
24と29が同一キャパシタンス値を有し、トランジス
タP13とP33がトランジスタN13とN33に対し
て相補性のものとであると仮定する。この様な条件の下
では、トランジスタP13 、 P33およびN33の
利得は同じ様な大きさを示す、また、スイッチング回路
26と28は構造的に同様なものであると仮定する。す
ると、自動零化期間の終了時に両スイッチング回路が開
路されると、スイッチング回路26と28は、その制御
電極とその各人力/出力端子間の固有浮遊キャノくシタ
ンスのために、クロック信号の転移部の一部分をトラン
ジスタP13とP33の制御電極に結合する。増幅器A
1の利得が、”−A”、トランジスタ833の制御電極
に印加される電位に対する増幅器A2の利得が”−A”
、またトランジスタP33に印加される信号に対する増
幅器A2の利得を”−^”と仮定しよう、また、スイッ
チング回路26と28は、クロッキングの転移部によっ
て、トランジスタP13とP33の制御電極に成る電位
ΔVを同時に結合するものとする。この電位Δ■は、増
幅器AIとA2の自動零化された出力電位中に、−AΔ
VとΔVA(A−1)〜ムVA2 に等しい変化をそれ
ぞれ発生させる。この電位変化が示唆するものの1つは
、少なくとも逆方向の出力電位の振れについては、信号
の比較作用のために、増幅器A2の出力はΔVA2ポル
トの余分な電位分を越えねばならないから回路の応答時
間が遅くなるということである。2番目は感度の低下で
ある。
また、スイッチング回路2Gがターンオフされたときス
イッチング回路28がオン状態に保たれていれば、増幅
器AIの自動零化された電位に変化があっても増幅器A
2は自動零化する。その後、スイー2チング回路28は
開路されると、増幅器A2の自動零化された出力電位に
AΔVだけの変化が生じる。
イッチング回路28がオン状態に保たれていれば、増幅
器AIの自動零化された電位に変化があっても増幅器A
2は自動零化する。その後、スイー2チング回路28は
開路されると、増幅器A2の自動零化された出力電位に
AΔVだけの変化が生じる。
この動作モードでは、このシステムの応答時間と感度と
は大幅に劣化するように悪影響を受ける。
は大幅に劣化するように悪影響を受ける。
増幅器A2に対する入力は、増幅器Atの出力に直接結
合されており、この形は第1図に示した従来の回路の容
量結合に比べると2つの利点をもたらす、第1は、増幅
器AIの出力接続における対大地(すなわち基板)浮遊
キャパシタンスが減少し、そのため回路の応答時間が改
善されることである。第2は、トランジスタN33(お
よび第1図のトランジスタN21とP21 )の制御電
極が、増幅器AI(11)の出力に容量性負荷Cを与え
ることである。もし増幅器AIがトランジスタN13に
容量結合(キヤパシタC2Ccによって)していたとし
たら、増幅器AIからの出力電位VAtが分圧されるこ
とになろう、トランジスタN13に印加される電位は、
V*+Cc / (Cc+C)に減少し、この減少は
回路の応答時間を不要に増大させまた感度を低下させる
ものである。従って、増幅器段間の結合用キャパシタを
除くことは大きな利点になる。
合されており、この形は第1図に示した従来の回路の容
量結合に比べると2つの利点をもたらす、第1は、増幅
器AIの出力接続における対大地(すなわち基板)浮遊
キャパシタンスが減少し、そのため回路の応答時間が改
善されることである。第2は、トランジスタN33(お
よび第1図のトランジスタN21とP21 )の制御電
極が、増幅器AI(11)の出力に容量性負荷Cを与え
ることである。もし増幅器AIがトランジスタN13に
容量結合(キヤパシタC2Ccによって)していたとし
たら、増幅器AIからの出力電位VAtが分圧されるこ
とになろう、トランジスタN13に印加される電位は、
V*+Cc / (Cc+C)に減少し、この減少は
回路の応答時間を不要に増大させまた感度を低下させる
ものである。従って、増幅器段間の結合用キャパシタを
除くことは大きな利点になる。
この発明のまた別の利点は、自動零化回路28の配置点
にある。従来の回路にあっては、自動零化期間中は、増
幅器I2の出力はスイツチング回路26l 、丁G2お
よびキャパシタC2を介して増幅器11の入力に結合さ
れていることに注目されたい、この接続は、2つの増幅
器間に再生帰還路を形成して、この従来回路の自動零化
応答時間を遅くする傾向を示す、第2図の実施例におい
ては、増幅器AIの入力接続と増幅器A2の出力接続と
の間には接続回路が無いので、再生帰還作用は防がれる
。
にある。従来の回路にあっては、自動零化期間中は、増
幅器I2の出力はスイツチング回路26l 、丁G2お
よびキャパシタC2を介して増幅器11の入力に結合さ
れていることに注目されたい、この接続は、2つの増幅
器間に再生帰還路を形成して、この従来回路の自動零化
応答時間を遅くする傾向を示す、第2図の実施例におい
ては、増幅器AIの入力接続と増幅器A2の出力接続と
の間には接続回路が無いので、再生帰還作用は防がれる
。
第2図の回路には幾多の変形を施すことができる。たと
えば、増幅器A1の出力はトランジスタP33の制御電
極に結合し、スイッチング回路28を増幅器A2の出力
とN33の制御電極の間に結合することもできる。或い
は、増幅器A1に対する入力を、トランジスタN13に
結合し、トランジスタ13を電流源負荷装置として動作
させることもできる。また、フラッシュ^DCにおける
ように1つの共通入力端子に第2図の形式の比較器回路
が多数結合されている場合を検討して見よう、この様な
場合、入力接続20の各々のものは、大地電位から供給
電圧にわたる範囲で順次増分増加する異なった基準電圧
に結合されることになる。その共通入力端子に印加され
る信号の平均値すなわちDC値が上記供給電圧の2分の
1であると仮定する。
えば、増幅器A1の出力はトランジスタP33の制御電
極に結合し、スイッチング回路28を増幅器A2の出力
とN33の制御電極の間に結合することもできる。或い
は、増幅器A1に対する入力を、トランジスタN13に
結合し、トランジスタ13を電流源負荷装置として動作
させることもできる。また、フラッシュ^DCにおける
ように1つの共通入力端子に第2図の形式の比較器回路
が多数結合されている場合を検討して見よう、この様な
場合、入力接続20の各々のものは、大地電位から供給
電圧にわたる範囲で順次増分増加する異なった基準電圧
に結合されることになる。その共通入力端子に印加され
る信号の平均値すなわちDC値が上記供給電圧の2分の
1であると仮定する。
この様にすると、供給電圧の2分の1よりも大きな基準
電位点に結合される比較器回路はすべて第2図に示され
る様な形式とし、また供給電圧の2分の1より小さな基
準電位点に結合される比較器回路はすべて第2図の回路
と相補的な形にすること、またはその逆関係にすること
が望ましい(こ覧で相補的とは、たとえば増幅器A1と
A2に対する入力がトランジスタ旧3とP33の制御電
極にそれぞれ結合されているという様な関係をいう)。
電位点に結合される比較器回路はすべて第2図に示され
る様な形式とし、また供給電圧の2分の1より小さな基
準電位点に結合される比較器回路はすべて第2図の回路
と相補的な形にすること、またはその逆関係にすること
が望ましい(こ覧で相補的とは、たとえば増幅器A1と
A2に対する入力がトランジスタ旧3とP33の制御電
極にそれぞれ結合されているという様な関係をいう)。
また別の実施例では、第2図の回路の第1の反転増幅器
A1を第1図の回路における増幅器IIのような反転増
幅器で置換することもできる。この実施例では、トラン
ジスタ133の制御電極すなわちゲート電極はトランジ
スタpHとNllの相互接続点に直接結合され、トラン
ジスタ133とN33は不要である。
A1を第1図の回路における増幅器IIのような反転増
幅器で置換することもできる。この実施例では、トラン
ジスタ133の制御電極すなわちゲート電極はトランジ
スタpHとNllの相互接続点に直接結合され、トラン
ジスタ133とN33は不要である。
第3図は、スイッチング回路を制御するために印加され
るクロック信号の好ましいタイミングを示している。ク
ロック信号PIとPlは互に逆相で重畳することのない
信号であることが望ましい。
るクロック信号の好ましいタイミングを示している。ク
ロック信号PIとPlは互に逆相で重畳することのない
信号であることが望ましい。
第4図は、第3図に示したクロック信号を発生させる一
例回路を示す0回路設計技術者であればこの回路の動作
は容易に理解し得る筈であるから詳細な説明は省略する
。信号Plの遅延分を発生させることによって遅延信号
PIDが生成されるということだけを述べるに止める。
例回路を示す0回路設計技術者であればこの回路の動作
は容易に理解し得る筈であるから詳細な説明は省略する
。信号Plの遅延分を発生させることによって遅延信号
PIDが生成されるということだけを述べるに止める。
第4図において、この遅延は、直列接続されたゲート回
路(たとえば、4個のインバータ回路)によって、実施
できる。
路(たとえば、4個のインバータ回路)によって、実施
できる。
第1図は従来の比較器回路の構成図、第2図はこの発明
を実施した一例比較器回路を示す構成図、第3図は第2
図の回路の動作説明に役立つクロック信号波形を示す図
、第4図は第3図に示すクロック信号を発生させるため
の一例回路図である。 lO・・・第1の信号入力端子、20・・・第2の信号
入力端子、24・・・キャパシタ、 12.22・・・
第1のスイッチ手段、 AI・・・第1の反転増幅器、
26・・・第2のスイッチ手段、A2・・・第2の反転
増幅器、28.29・・・第2反転増幅器の選択的自動
零化手段(スイッチング回路とキャパシタ)。
を実施した一例比較器回路を示す構成図、第3図は第2
図の回路の動作説明に役立つクロック信号波形を示す図
、第4図は第3図に示すクロック信号を発生させるため
の一例回路図である。 lO・・・第1の信号入力端子、20・・・第2の信号
入力端子、24・・・キャパシタ、 12.22・・・
第1のスイッチ手段、 AI・・・第1の反転増幅器、
26・・・第2のスイッチ手段、A2・・・第2の反転
増幅器、28.29・・・第2反転増幅器の選択的自動
零化手段(スイッチング回路とキャパシタ)。
Claims (1)
- (1)信号電位と基準電位をそれぞれ印加するための第
1と第2の信号入力端子と、 第1と第2の端子を有するキャパシタと、 上記キャパシタの第1の端子に対して上記第1と第2の
信号入力端子を交互に結合する第1のスイッチ手段と、 上記キャパシタの第2の端子に結合された入力端子と、
出力端子とを有する第1の反転増幅器と、 上記第1の反転増幅器の入力端子と出力端子とを交互に
結合しまた切離すための第2のスイッチ手段と、 上記第1の反転増幅器の出力端子に直接結合された入力
端子と、出力端子とを有する第2の反転増幅器と、 上記第2の反転増幅器の入力端子に対する接続を含んで
いない、この第2の反転増幅器を選択的に自動的に零化
する手段と、 を具備して成る比較器回路。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US07/367,836 US4989003A (en) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | Autozeroed set comparator circuitry |
US367836 | 1989-06-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (1)
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ES (1) | ES2064633T3 (ja) |
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MY (1) | MY105750A (ja) |
PT (1) | PT94404B (ja) |
TR (1) | TR24862A (ja) |
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