JPH05327431A - 電圧比較回路 - Google Patents

電圧比較回路

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Publication number
JPH05327431A
JPH05327431A JP7182091A JP7182091A JPH05327431A JP H05327431 A JPH05327431 A JP H05327431A JP 7182091 A JP7182091 A JP 7182091A JP 7182091 A JP7182091 A JP 7182091A JP H05327431 A JPH05327431 A JP H05327431A
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JP
Japan
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fet
voltage
fets
gate
positive feedback
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Application number
JP7182091A
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English (en)
Inventor
Masahiro Taguchi
正弘 田口
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 簡単な回路要素を付加するのみで出力電圧の
振幅を大にする。 【構成】 第1、第2の入力伝達用FET7,8が比較
用入力電圧に対応した電圧降下を有していて、その他端
にそれぞれの電圧を出力し、これらにそれぞれ順次直列
に接続された第1の正帰還用FET15と第1の電流供
給用FET19とが、該各FETの電圧降下を、第2の
入力伝達用FET8の出力電圧を増幅し且つレベルシフ
トした、FET12,22の第2のソ−スホロア回路の
出力電圧で変化させ、同様に、FET16,20の電圧
降下を、第1の入力伝達用FET7の出力電圧を増幅し
且つレベルシフトした、FET11,21の第1のソ−
スホロア回路の出力電圧で変化させる構成とし、且つ所
定のバイアス電圧をゲ−トに受けてなる分流用FET2
3により、第1と第2の正帰還用FETの各出力側相互
間を接続した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は二つの電圧を比較する差
動型電圧比較回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の電圧比較回路として、例
えば"The Journal of Solid-State Circuits, Vol. 23,
No. 6, December 1988; pp 1379-1385"に掲載されてい
るものがある。
【0003】図2はその電圧比較回路図である。同図に
おいて、1,2は比較する入力電圧V1,V2をコント
ロ−ル信号(ラッチ信号)Cに従って回路に導くための
ためのNチャンネルFET、5,6はカップリング及び
オフセットキャンセル用のコンデンサ、3,4はコント
ロ−ル信号Cに従ってコンデンサ5,6の一方の端子を
基板電圧まで下げるためのNチャンネルFETである。
【0004】7,8はPチャンネルFETよりなる第1
と第2の入力伝達用FETで、電源VDDに各ソ−スが
接続され、コンデンサ5,6を通じて得られる入力電圧
V1,V2に対応した電圧降下を有してノ−ドA,Bに
電圧を出力する。
【0005】15,16はNチャンネルFETよりなる
第1と第2の正帰還用FETで、その各ドレインがFE
T7,8の各ドレインに接続され、各ソ−スが短絡され
ている。該各ドレインの電圧は出力電圧V4,V5をな
す。
【0006】19,20はNチャンネルFETよりなる
第1と第2の電流供給用FETで、各ドレインがFET
15,16の各ソ−スに接続されている。
【0007】12,22は第2のソ−スホロア回路を形
成しているNチャンネルFETで、第2の入力伝達用F
ET8のドレインの電圧を増幅し且つレベルシフトした
電圧を第1の電流供給用FET19のゲ−トに供給す
る。11,21は第1のソ−スホロア回路を形成してい
るNチャンネルFETで、第1の入力伝達用FET7の
ドレインの電圧を増幅し且つレベルシフトした電圧を第
2の電流供給用FET20のゲ−トに供給する。上記の
各FET21,22はそのゲ−トに所定のバイアス電圧
Vbを受けている。
【0008】17,18は第1と第2のコンデンサで、
FET15,19の各ゲ−ト間及びFET16,20の
各ゲ−ト間に接続されている。
【0009】9,10,13,14はPチャンネルFE
Tよりなる第1と第2と第3と第4の各スイッチ手段
で、コントロ−ル信号Cに従ってそれぞれ各FET7,
8,15,16のドレインとゲ−トを短絡させて回路全
体をリセット状態にし、或は該短絡をオフにして各FE
T7,8,15,16を有効に作動させる。なお図中の
コントロ−ル信号C#はコントロ−ル信号Cを反転した
ものである。
【0010】次に上記の図2の電圧比較回路の動作を説
明する。図3はシュミレ−ションによるその動作波形図
である。コントロ−ル信号C(電圧V3)がロ−レベル
の時、FET3,4,9,10,13,14はオン、F
ET1,2はオフとなり、この電圧比較回路はリセット
状態となる。このときコンデンサ5,6,17,18に
オフセット量に応じた電荷が蓄えられて回路は平衡を保
ち、FET15,16の各ドレインに現われる出力電圧
V4,V5は同一になる。コントロ−ル信号Cがハイレ
ベルになると、FET1,2がオン、FET3,4,
9,10,13,14はオフとなり、入力電圧V1,V
2はFET1、コンデンサ5、FET2、コンデンサ6
を通じてそれぞれFET7,8のゲ−トに現れFET
7,8のドレイン電圧を変化させる。FET7,8のド
レイン電圧の変化はFET11,21、FET12,2
2の各ソ−スホロア回路からそれぞれコンデンサ18ま
たは17を通してFET16,15にフィ−ドフォワ−
ドされ、FET15,16のドレイン電圧を変化させ
る。
【0011】図3においては、時刻t0からtAまでは
V1<V2であり、その後はV1>V2となる入力電圧
を与えたときの出力電圧V4,V5を示したものであ
り、FET15,16のソ−ス電圧V6を並記してい
る。V1<V2の場合は、FET15のドレインに現わ
れる出力電圧V4はハイレベル、FET16のドレイン
に現われる出力電圧V5はロ−レベルとなる。そしてV
1>V2の場合は、FET15の出力電圧V4はロ−レ
ベル、FET16の出力電圧V5はハイレベルとなる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記のような回路構成
では、特にFET11,12の基板効果が大きい場合、
FET11,21及び12,22で構成されるソ−スホ
ロア回路の振幅が十分とれず、FET15,16へのフ
ィ−ドフォワ−ドの効果が少なくなり、結果としてFE
T15,16のドレイン電圧のレベルV4,V5が大き
く変化しない。従って15,16のドレイン電圧V4,
V5を、増幅回路等で増幅しなければ利用できないとい
う問題点があった。
【0013】本発明の目的は、従来の電圧比較回路に対
して簡単な回路要素を付加するのみで出力電圧の振幅が
大になる電圧比較回路を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、各一端がそれぞれ一側電位の電源に接
続されていて互に比較される一側入力電圧または他側入
力電圧に対応した、電圧降下を有していて共通のラッチ
信号毎にその他側にそれぞれの電圧を出力する第1の入
力伝達用FETと第2の入力伝達用FETと、前記第1
の入力伝達用FETまたは第2の入力伝達用FETの他
端の電圧を増幅し且つレベルシフトするための第1のソ
−スホロア回路と、第2のソ−スホロア回路と、各一端
が他端電位の電源に接続されていてその一側のゲ−トに
前記第2のソ−スホロア回路の出力電圧を、他側のゲ−
トに前記第1のソ−スホロア回路の出力電圧をそれぞれ
受けている第1の電流供給用FETと第2の電流供給用
FETと、前記第1の電流供給用FETまたは第2の電
流供給用FETのゲ−トにそれぞれの一端が接続された
第1のコンデンサと第2のコンデンサと、各一端が上記
第1の入力伝達用FETまたは第2の入力伝達用FET
の他端に接続されていてゲ−トに前記第1のコンデンサ
または第2のコンデンサの他端が接続されていて、他端
が上記第1の電流供給用FETまたは第2の電流供給用
FETと接続されている第1の正帰還用FETと第2の
正帰還用FETと、前記ラッチ信号毎に前記第1または
第2の入力伝達用FETの他端とゲ−トとの短絡回路を
オフにする第1のスイッチ手段と第2のスイッチ手段
と、前記ラッチ信号毎に前記第1または第2の正帰還用
FETの一端とゲ−トとの短絡回路をオフにする第3の
スイッチ手段と第4のスイッチ手段と、前記第1と第2
の正帰還用FETの各他端相互間に接続されゲ−トに所
定のバイアス電圧を受けている分流用FETとを備え
た。
【0015】
【作用】本発明によれば、ラッチ信号が発生すると、第
1と第2の入力伝達用FETが、それぞれ一側及び他側
の入力電圧に対応した電圧降下を有していて、それぞれ
の電圧を出力する。一方、第1の正帰還用FETと第1
の電流供給用FETの電圧降下を第2の入力伝達用FE
Tの他端の電圧と比例的に変化させる。また同様に第1
の入力伝達用FETを第1の入力伝達用FETの他端の
電圧と比例的に変化させる。そして分流用FETは各正
帰還用FETの各他端相互間の電流を抑制しており、よ
って第1の電流供給用FETの電圧降下が第1の正帰還
用FETの他端により多く反映され、第2の電流供給用
FETの電圧降下が第2の正帰還用NチャンネルFET
の他端により多く反映される。
【0016】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示す電圧比較回路
図である。同図において図2と同等の部分には同一の符
号を付して示し、以下に異なる部分について説明する。
【0017】23は分流用FETとしてのNチャンネル
FETで、そのドレインが第1の正帰還用FET15の
ソ−スに接続され、ソ−スが第2の正帰還用FET16
のソ−スに接続されている。そしてゲ−トに所定のバイ
アス電圧Vaが与えられている。
【0018】次に図1の特徴部分の動作を説明する。図
4はシュミレ−ションによるその動作波形図であり、図
2におけると同等な入力信号V1,V2に対応させて示
したものである。入力電圧がV1<V2の場合は、コン
トロ−ル信号Cによる電圧V3がハイレベルのとき、図
2におけると同様に出力電圧がV4>V5に移行する。
このときFET12,22によるソ−スホロア回路から
FET15,19に供給される正帰還電圧は他側のソ−
スホロア回路からFET16,20への正帰還電圧より
低いのでFET15の電圧降下がFET16の電圧降下
より小になっている。よってFET23には図の右側か
ら左側に分流が生ずるが、その電流はFET23によっ
て抑制されて、FET15のソ−ス電圧V7はFET1
6のソ−ス電圧V8より高くなる。よって出力電圧V4
は、電圧V7によって押上げられる。一方、電圧V8が
低くなったことにより、ノ−ドA,Bの電流はA側がB
側より大になり、よって出力電圧はV5がV4より非常
に小さくなる。入力電圧がV1>V2の場合は、出力電
圧V4,V5が上記と逆の関係になる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
1と第2の入力伝達用FETが比較用入力電圧に対応し
た電圧降下を有して、定電圧電源による当該各電流回路
の第1と第2の正帰還用FETに電流を供給し、これら
にそれぞれ順次直列に接続された第1の正帰還用FET
と第1の電流供給用FETとが、該各FETの電圧降下
を第2の入力伝達用FETの出力端側の電圧に比例的に
変化させ、同様に接続された第2の正帰還用FETと第
2の電流供給用FETとが該各FETの電圧降下を、第
1の入力伝達用FETの出力端側の電圧に比例的に変化
させる構成とし、且つ所定のバイアス電圧をゲ−トに受
けてなる分流用FETで、第1と第2の正帰還用FET
の各出力側相互間を接続したので、入力電圧に基づいて
正帰還用FETの一端側に生じた出力電圧が、入力電圧
の相差に比例的に、その他端側に加算されて、出力電圧
の相差が増大される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例を示す電圧比較回路図
【図2】 従来例を示す電圧比較回路図
【図3】 図2の電圧比較回路の動作波形図
【図4】 図1の電圧比較回路の動作波形図
【符号の説明】
7…第1の入力伝達用FET、8…第2の入力伝達用F
ET、9…第1のスイッチ手段、10…第2のスイッチ
手段、11,12,21,22…NチャンネルFET、
13…第3のスイッチ手段、14…第4のスイッチ手
段、15…第1の正帰還用FET、16…第2の正帰還
用FET、17…第1のコンデンサ、18…第2のコン
デンサ、19…第1の電流供給用FET、20…第2の
電流供給用FET、23…分流用FET、A,B…ノ−
ド、C…ラッチ信号、V1,V2…入力電圧、V4,V
5…出力電圧。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各一端がそれぞれ一側電位の電源に接続
    されていて互に比較される一側入力電圧または他側入力
    電圧に対応した、電圧降下を有していて共通のラッチ信
    号毎にその他側にそれぞれの電圧を出力する第1の入力
    伝達用FETと第2の入力伝達用FETと、 前記第1の入力伝達用FETまたは第2の入力伝達用F
    ETの他端の電圧を増幅し且つレベルシフトするための
    第1のソ−スホロア回路と、第2のソ−スホロア回路
    と、 各一端が他端電位の電源に接続されていてその一側のゲ
    −トに前記第2のソ−スホロア回路の出力電圧を、他側
    のゲ−トに前記第1のソ−スホロア回路の出力電圧をそ
    れぞれ受けている第1の電流供給用FETと第2の電流
    供給用FETと、 前記第1の電流供給用FETまたは第2の電流供給用F
    ETのゲ−トにそれぞれの一端が接続された第1のコン
    デンサと第2のコンデンサと、 各一端が上記第1の入力伝達用FETまたは第2の入力
    伝達用FETの他端に接続されていてゲ−トに前記第1
    のコンデンサまたは第2のコンデンサの他端が接続され
    ていて、他端が上記第1の電流供給用FETまたは第2
    の電流供給用FETと接続されている第1の正帰還用F
    ETと第2の正帰還用FETと、 前記ラッチ信号毎に前記第1または第2の入力伝達用F
    ETの他端とゲ−トとの短絡回路をオフにする第1のス
    イッチ手段と第2のスイッチ手段と、 前記ラッチ信号毎に前記第1または第2の正帰還用FE
    Tの一端とゲ−トとの短絡回路をオフにする第3のスイ
    ッチ手段と第4のスイッチ手段と、 前記第1と第2の正帰還用FETの各他端相互間に接続
    されゲ−トに所定のバイアス電圧を受けている分流用F
    ETとを備えた、 ことを特徴とする電圧比較回路。
JP7182091A 1991-04-04 1991-04-04 電圧比較回路 Pending JPH05327431A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010505349A (ja) * 2006-09-29 2010-02-18 アナログ・デバイシズ・インコーポレーテッド 信号調整回路、そのような調整回路を含むコンパレータ、およびそのような回路を含む逐次近似変換器

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