JPH04208709A - 電圧比較用半導体装置 - Google Patents
電圧比較用半導体装置Info
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- JPH04208709A JPH04208709A JP40014290A JP40014290A JPH04208709A JP H04208709 A JPH04208709 A JP H04208709A JP 40014290 A JP40014290 A JP 40014290A JP 40014290 A JP40014290 A JP 40014290A JP H04208709 A JPH04208709 A JP H04208709A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 13
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
[00011
【産業上の利用分野]本発明は電圧比較用半導体装置に
関する。 [0002] 【従来の技術】従来の電圧比較用半導体装置は図3に示
すように、入力段差動増幅部1と出力段増幅部3とがカ
スケード構成されている。入力段差動増幅部1は、PN
PトランジスタP1及びP2のベースにそれぞれ非反転
信号S4及び反転信号S3を入力し、トランジスタP1
、P3及びP2.P4はそれぞれがダーリントン接続さ
れており、電流ミラー回路CMを構成しかつエミッタの
共通点がGND端子T2に接続されているNPHの入力
トランジスタN1と出力トランジスタN2のコレクタが
それぞれトランジスタP3.P4のコレクタに負荷とし
て接続され、かつトランジスタP3.P4のエミッタの
共通点と電源端子TIとの間に定電流源11を有し、ト
ランジスタP4のコレクタとその負荷のトランジスタN
2のコレクタの接続点Cから差動出力信号SNを節点N
に出力する。 [0003]出力段増幅部3は、差動出力信号SNをエ
ミッタがGND端子T2に接続されている初段NPNト
*本ランジスうN3のベースに入力して出力段トランジ
スタN4のベースに流れる定電流源I2の電流をトラン
ジスタN3のコレクタ・エミッタへ切換える動作をし、
その結果として出力段トランジスタN4のコレクタが比
較出力端子T5に比較出力信号S5を出力する出力段増
幅部3とを有して構成されている。 [00041次に、反転入力端子T3の反転信号S3の
電圧が非反転入力端子T4の非反転信号S4の電圧より
も低い場合の動作を説明する。PNPトランジスタP1
〜P4は電流ミラー回路CMを負荷とする差動増幅回路
を構成しているので、S3 <34の場合はトランジ
スタPL、P3はオフ状態でトランジスタP2.P4は
オンとなる動作をする。 [0005]非反転側のトランジスタP3はオフ状態な
ので、その負荷である電流入力トランジスタN1とミラ
ー電流を流す電流出力トランジスタN2もともにオフ状
態となる。従って、電流ミラー回路CMの出力側トラン
ジスタN2のコレクタCから出力する差動出力信号SN
は高くなり、出力段増幅部3の初段のトランジスタN3
もオンして定電流源I2の電流はトランジスタN3のコ
レクタに流れ込み出力トランジスタN4はベース電流が
切れてオフ状態となる。従って比較出力端子T5の比較
出力信号S5はプルアップ抵抗RPIを介してプルアッ
プ電圧vp迄引上げられる。 [00061次に逆に反転信号S3が非反転信号S4よ
りも高いS3>34の場合は、各トランジスタの状態は
上述の33 <84の場合と全て逆となるので、比較
出力端子T5の比較出力信号S5は低い値になる。 [0007]
関する。 [0002] 【従来の技術】従来の電圧比較用半導体装置は図3に示
すように、入力段差動増幅部1と出力段増幅部3とがカ
スケード構成されている。入力段差動増幅部1は、PN
PトランジスタP1及びP2のベースにそれぞれ非反転
信号S4及び反転信号S3を入力し、トランジスタP1
、P3及びP2.P4はそれぞれがダーリントン接続さ
れており、電流ミラー回路CMを構成しかつエミッタの
共通点がGND端子T2に接続されているNPHの入力
トランジスタN1と出力トランジスタN2のコレクタが
それぞれトランジスタP3.P4のコレクタに負荷とし
て接続され、かつトランジスタP3.P4のエミッタの
共通点と電源端子TIとの間に定電流源11を有し、ト
ランジスタP4のコレクタとその負荷のトランジスタN
2のコレクタの接続点Cから差動出力信号SNを節点N
に出力する。 [0003]出力段増幅部3は、差動出力信号SNをエ
ミッタがGND端子T2に接続されている初段NPNト
*本ランジスうN3のベースに入力して出力段トランジ
スタN4のベースに流れる定電流源I2の電流をトラン
ジスタN3のコレクタ・エミッタへ切換える動作をし、
その結果として出力段トランジスタN4のコレクタが比
較出力端子T5に比較出力信号S5を出力する出力段増
幅部3とを有して構成されている。 [00041次に、反転入力端子T3の反転信号S3の
電圧が非反転入力端子T4の非反転信号S4の電圧より
も低い場合の動作を説明する。PNPトランジスタP1
〜P4は電流ミラー回路CMを負荷とする差動増幅回路
を構成しているので、S3 <34の場合はトランジ
スタPL、P3はオフ状態でトランジスタP2.P4は
オンとなる動作をする。 [0005]非反転側のトランジスタP3はオフ状態な
ので、その負荷である電流入力トランジスタN1とミラ
ー電流を流す電流出力トランジスタN2もともにオフ状
態となる。従って、電流ミラー回路CMの出力側トラン
ジスタN2のコレクタCから出力する差動出力信号SN
は高くなり、出力段増幅部3の初段のトランジスタN3
もオンして定電流源I2の電流はトランジスタN3のコ
レクタに流れ込み出力トランジスタN4はベース電流が
切れてオフ状態となる。従って比較出力端子T5の比較
出力信号S5はプルアップ抵抗RPIを介してプルアッ
プ電圧vp迄引上げられる。 [00061次に逆に反転信号S3が非反転信号S4よ
りも高いS3>34の場合は、各トランジスタの状態は
上述の33 <84の場合と全て逆となるので、比較
出力端子T5の比較出力信号S5は低い値になる。 [0007]
【発明が解決しようとする課題】この従来の電圧比較用
半導体装置は、例えば入力段差動増幅部の差動出力信号
SN、つまり反転側のPNPトランジスタのコレクタ電
圧によって出力段増幅部のNPNトランジスタを駆動す
る回路構成となっている。このため、反転信号の電圧が
非反転信号の電圧よりも低い場合には、比較出力信号は
常に高電位であれべきなのに、次のような欠点を有して
いた。 [0008]すなわち、反転信号S3がGND端子T2
の接地点電位よりもさらに低くなり、次の式(1)の場
合に、トランジスタN3がオン状態からオフ状態に変り
N4のベースは定電流源工2から電流バイアスされてオ
ン状態となり、比較出力信号S5は“°L′°に変って
誤動作を発生する。 [0009] 例えばVBE=0. 7V、 VCE(Sat) =0
. IVとすると83の値が約−0,6V以下の場合
である。 [00101
半導体装置は、例えば入力段差動増幅部の差動出力信号
SN、つまり反転側のPNPトランジスタのコレクタ電
圧によって出力段増幅部のNPNトランジスタを駆動す
る回路構成となっている。このため、反転信号の電圧が
非反転信号の電圧よりも低い場合には、比較出力信号は
常に高電位であれべきなのに、次のような欠点を有して
いた。 [0008]すなわち、反転信号S3がGND端子T2
の接地点電位よりもさらに低くなり、次の式(1)の場
合に、トランジスタN3がオン状態からオフ状態に変り
N4のベースは定電流源工2から電流バイアスされてオ
ン状態となり、比較出力信号S5は“°L′°に変って
誤動作を発生する。 [0009] 例えばVBE=0. 7V、 VCE(Sat) =0
. IVとすると83の値が約−0,6V以下の場合
である。 [00101
【課題を解決するための手段]本発明の電圧比較用半導
体装置は、反転信号および非反転信号をダーリントン接
続された1対の一導電型の入力側のバイポーラトランジ
スタのそれぞれのベースに入力し、出力側の前記バイポ
ーラトランジスタの1対の出力コレクタが電流ミラー回
路負荷を構成する逆導電型のバイポーラトランジスタの
コレクタにそれぞれ接続し、前記電流ミラー回路負荷の
出力側の前記コレクタから差動出力信号を節点Nに出力
する入力段差動増幅部と、エミッタを前記逆導電型のバ
イポーラトランジスタのエミッタの共通点に接続し前記
差動出力信号をベースに入力する逆導電型のバイポーラ
トランジスタを介して比較出力端子に比較出力信号を出
力する出力段増幅部とを有する電圧比較用半導体装置に
おいて、前記入力段差動増幅部と前記出力段増幅部との
間に前記節点Nに直流電流バイアスを供給するバイアス
部を設けて構成されている。 [0011]また、前記バイアス部は、前記節点Nに直
流電圧あるいは定電流を供給する回路を有している。 [0012] 【実施例】次に、本発明について図面を参照に説明する
。 [0013]図1は本発明の第1の実施例の等価回路図
である。本実施例の電圧比較用半導体装置は、図3に示
した従来の電圧比較用半導体装置の入力段差動増幅部1
と、カスケード接続された出力段増幅部3との信号接続
の接点Nにバイアス部2を接続したものである。バイア
ス部2は接点Nと電源端子T1及びGND端子T2間に
それぞれ分圧抵抗R1及びR2を接続している。 [00141次に、回路の動作を説明する。まず各信号
S3.S4がGND端子T2の接地点電位よりも高い場
合は、前述の従来技術で説明した動作と同じ回路動作を
する。 * *[0015]次に反転信号S3の電圧が非反転信号S
4の電圧よりも低く、特に接地点電位以下になった場合
の動作を説明する。すなわち、反転信号S3が約0.6
V以下となると、前述の従来技術の動作で説明したよう
に電流ミラー回路CMの出力側のNPN トランジスタ
N2はオフ状態となり、そのコレクタの接続点Cの電圧
SNは出力段増幅部3の初段トランジスタN3のしきい
値であるベース・エミッタ電圧の0.7Vよりも低くな
る。 そこで、その場合でもバイアス部2は節点Nを介してト
ランジスタN3のベースにトランジスタN3をオン状態
にするためのベースバーイアスミ流を供給する。 (00161次に、バイアス部2の抵抗R1,R2の値
について説明する。電源端子T1の電源電圧を■CCと
すると、節点Nの電圧SNは式(2)を満足してベース
電流を流す必要がある。 [0017] [0018]また、正常動作で電流ミラー回路CMの出
力トランジスタN2がオン状態の場合に、節点Nの電圧
SNは式(3)を満足する必要がある。ここでトランジ
スタN2のコレクタ電流は定電流源■1の値と同じにな
っている。 [0019] 二こて式(2)及び(3)を満足する例として、VCC
=36V、11=100μA、l2=100μAとする
と式(3)よりR1>353にΩが得られ、式(2)を
考慮して、RL、R2とも500にΩに設定すれば良好
な回路動作が得られ、また集積回路としても作り易い。 [00201図2は本発明の第2の実施例の等価回路で
ある。電圧比較用半導体装置は、第1の実施例のバイア
ス部2の代りに節点Nに定電流を供給する定電流源I3
を有するバイアス部2aを設けている。 [0021)このため第1の実施例に比べ、電源端子T
1の電源電圧VCCの変動によってもNPNトランジス
タN3の電流バイアス点が影響を受けないという利点が
ある。 [0022]定電流源I3の電流値を13とすると、ト
ランジスタN2がオン状態の場合に定電流値I3全てが
トランジスタN2のコレクタに流れる必要がある。また
トランジスタN2のコレクタ電流は定電流値11と同一
であるからI3> IIを満足させる定電流値I3を
設定する。従って例えば、II =I2 =100μA
の場合にl3=200μAにする。 [0023]上述の第1.第2の実施例においてトラン
ジスタ及び電源の極性が逆でも同様の効果が得られる。 [0024]
体装置は、反転信号および非反転信号をダーリントン接
続された1対の一導電型の入力側のバイポーラトランジ
スタのそれぞれのベースに入力し、出力側の前記バイポ
ーラトランジスタの1対の出力コレクタが電流ミラー回
路負荷を構成する逆導電型のバイポーラトランジスタの
コレクタにそれぞれ接続し、前記電流ミラー回路負荷の
出力側の前記コレクタから差動出力信号を節点Nに出力
する入力段差動増幅部と、エミッタを前記逆導電型のバ
イポーラトランジスタのエミッタの共通点に接続し前記
差動出力信号をベースに入力する逆導電型のバイポーラ
トランジスタを介して比較出力端子に比較出力信号を出
力する出力段増幅部とを有する電圧比較用半導体装置に
おいて、前記入力段差動増幅部と前記出力段増幅部との
間に前記節点Nに直流電流バイアスを供給するバイアス
部を設けて構成されている。 [0011]また、前記バイアス部は、前記節点Nに直
流電圧あるいは定電流を供給する回路を有している。 [0012] 【実施例】次に、本発明について図面を参照に説明する
。 [0013]図1は本発明の第1の実施例の等価回路図
である。本実施例の電圧比較用半導体装置は、図3に示
した従来の電圧比較用半導体装置の入力段差動増幅部1
と、カスケード接続された出力段増幅部3との信号接続
の接点Nにバイアス部2を接続したものである。バイア
ス部2は接点Nと電源端子T1及びGND端子T2間に
それぞれ分圧抵抗R1及びR2を接続している。 [00141次に、回路の動作を説明する。まず各信号
S3.S4がGND端子T2の接地点電位よりも高い場
合は、前述の従来技術で説明した動作と同じ回路動作を
する。 * *[0015]次に反転信号S3の電圧が非反転信号S
4の電圧よりも低く、特に接地点電位以下になった場合
の動作を説明する。すなわち、反転信号S3が約0.6
V以下となると、前述の従来技術の動作で説明したよう
に電流ミラー回路CMの出力側のNPN トランジスタ
N2はオフ状態となり、そのコレクタの接続点Cの電圧
SNは出力段増幅部3の初段トランジスタN3のしきい
値であるベース・エミッタ電圧の0.7Vよりも低くな
る。 そこで、その場合でもバイアス部2は節点Nを介してト
ランジスタN3のベースにトランジスタN3をオン状態
にするためのベースバーイアスミ流を供給する。 (00161次に、バイアス部2の抵抗R1,R2の値
について説明する。電源端子T1の電源電圧を■CCと
すると、節点Nの電圧SNは式(2)を満足してベース
電流を流す必要がある。 [0017] [0018]また、正常動作で電流ミラー回路CMの出
力トランジスタN2がオン状態の場合に、節点Nの電圧
SNは式(3)を満足する必要がある。ここでトランジ
スタN2のコレクタ電流は定電流源■1の値と同じにな
っている。 [0019] 二こて式(2)及び(3)を満足する例として、VCC
=36V、11=100μA、l2=100μAとする
と式(3)よりR1>353にΩが得られ、式(2)を
考慮して、RL、R2とも500にΩに設定すれば良好
な回路動作が得られ、また集積回路としても作り易い。 [00201図2は本発明の第2の実施例の等価回路で
ある。電圧比較用半導体装置は、第1の実施例のバイア
ス部2の代りに節点Nに定電流を供給する定電流源I3
を有するバイアス部2aを設けている。 [0021)このため第1の実施例に比べ、電源端子T
1の電源電圧VCCの変動によってもNPNトランジス
タN3の電流バイアス点が影響を受けないという利点が
ある。 [0022]定電流源I3の電流値を13とすると、ト
ランジスタN2がオン状態の場合に定電流値I3全てが
トランジスタN2のコレクタに流れる必要がある。また
トランジスタN2のコレクタ電流は定電流値11と同一
であるからI3> IIを満足させる定電流値I3を
設定する。従って例えば、II =I2 =100μA
の場合にl3=200μAにする。 [0023]上述の第1.第2の実施例においてトラン
ジスタ及び電源の極性が逆でも同様の効果が得られる。 [0024]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、入力段差
動増幅部の出力信号を伝達する出力段増幅部の初段のN
PNトランジスタのベースに常に微小の電流バイアスを
与える構成としたので、反転信号の電圧がGND端子の
電圧よりも低くなった場合でも比較出力信号が反転する
という誤動作が生じないという効果を有する。
動増幅部の出力信号を伝達する出力段増幅部の初段のN
PNトランジスタのベースに常に微小の電流バイアスを
与える構成としたので、反転信号の電圧がGND端子の
電圧よりも低くなった場合でも比較出力信号が反転する
という誤動作が生じないという効果を有する。
【図1】本発明の第1の実施例の等価回路図である。
【図2】本発明の第2の実施例の等価回路図である。
【図3】従来の電圧比較用半導体装置の一例の等価回路
図である。 非反転信号入力端子 比較出力端子
図である。 非反転信号入力端子 比較出力端子
【図1】
【図2】
【図3】
Claims (3)
- 【請求項1】反転信号および非反転信号をダーリントン
接続された1対の一導電型の入力側のバイポーラトラン
ジスタのそれぞれのベースに入力し、出力側の前記バイ
ポーラトランジスタの1対の出力コレクタが電流ミラー
回路負荷を構成する逆導電型のバイポーラトランジスタ
のコレクタにそれぞれ接続し、前記電流ミラー回路負荷
の出力側の前記コレクタから差動出力信号を節点Nに出
力する入力段差動増幅部と、エミッタを前記逆導電型の
バイポーラトランジスタのエミッタの共通点に接続し前
記差動出力信号をベースに入力する逆導電型のバイポー
ラトランジスタを介して比較出力端子に比較出力信号を
出力する出力段増幅部とを有する電圧比較用半導体装置
において、前記入力段差動増幅部と前記出力段増幅部と
の間に前記節点Nに直流電流バイアスを供給するバイア
ス部を設けたことを特徴とする電圧比較用半導体装置。 - 【請求項2】前記バイアス部が、前記節点Nに直流電圧
を供給する分圧抵抗回路を有することを特徴とする請求
項1記載の電圧比較用半導体装置。 - 【請求項3】前記バイアス部が、前記節点Nに定電流を
供給する定電流源を有することを特徴とする請求項1記
載の電圧比較用半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40014290A JPH04208709A (ja) | 1990-12-03 | 1990-12-03 | 電圧比較用半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40014290A JPH04208709A (ja) | 1990-12-03 | 1990-12-03 | 電圧比較用半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04208709A true JPH04208709A (ja) | 1992-07-30 |
Family
ID=18510057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP40014290A Pending JPH04208709A (ja) | 1990-12-03 | 1990-12-03 | 電圧比較用半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04208709A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06164336A (ja) * | 1992-11-25 | 1994-06-10 | Nippondenso Co Ltd | 差動型データ伝送装置 |
JP2007073036A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-03-22 | Seiko Epson Corp | ホストコントローラ |
-
1990
- 1990-12-03 JP JP40014290A patent/JPH04208709A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06164336A (ja) * | 1992-11-25 | 1994-06-10 | Nippondenso Co Ltd | 差動型データ伝送装置 |
JP2007073036A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-03-22 | Seiko Epson Corp | ホストコントローラ |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19981117 |