JPH0563573A - Electronic type comparator with multiple selectable preamplifying stage and method of operating said comparator - Google Patents

Electronic type comparator with multiple selectable preamplifying stage and method of operating said comparator

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Publication number
JPH0563573A
JPH0563573A JP3334797A JP33479791A JPH0563573A JP H0563573 A JPH0563573 A JP H0563573A JP 3334797 A JP3334797 A JP 3334797A JP 33479791 A JP33479791 A JP 33479791A JP H0563573 A JPH0563573 A JP H0563573A
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JP
Japan
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preamplifier
transistor
selectable
stage
differential
Prior art date
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Pending
Application number
JP3334797A
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Japanese (ja)
Inventor
Thomas R Anderson
アール.アンダーソン トーマス
Jarry L Bledsoe
エル.ブレツドソー ジエリー
Myron J Koen
ジエイ.コーエン マイロン
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Texas Instruments Tucson Corp
Original Assignee
Burr Brown Corp
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/14Conversion in steps with each step involving the same or a different conversion means and delivering more than one bit
    • H03M1/144Conversion in steps with each step involving the same or a different conversion means and delivering more than one bit the steps being performed sequentially in a single stage, i.e. recirculation type
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/34Analogue value compared with reference values
    • H03M1/36Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type
    • H03M1/361Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type having a separate comparator and reference value for each quantisation level, i.e. full flash converter type
    • H03M1/362Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type having a separate comparator and reference value for each quantisation level, i.e. full flash converter type the reference values being generated by a resistive voltage divider
    • H03M1/365Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type having a separate comparator and reference value for each quantisation level, i.e. full flash converter type the reference values being generated by a resistive voltage divider the voltage divider being a single resistor string

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Abstract

PURPOSE: To reduce the power consumption, to obtain comparator array architecture of small molding size, and to improve the operating speed by enabling a multiple input signal to selectively process a circuit in the same comparator array. CONSTITUTION: The operations of transistors(TR) 315 and 345 are determined by voltages applied to nodes 317 and 347. When the control voltage V1(Sel) applied to the node 317 is much higher than the voltage V2(Sel) of a node 347, the n-p-n bipolar TR 315 is biased forward to raise the voltage of a node 332, and then a current I from a constant current source 330 all leaves the TR 345, so that it flows by passing through the TR 315. Thus, an operation circuit is reduced. The output voltage of the node 312 rises and falls according to whether Va(In) is higher or lower than Va(Ref) and then a more negative or positive differential output is supplied, so the difference output can be converted into a digital signal by an existing method.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レンジ分割形AD変換
器で使用するタイプの電子式コンパレータの一般分野に
属する。特に、本発明は、各コンパレータの全活性要素
の重複なしで多重コンパレータ機能を提供する選択可能
多重前置増幅器を以ってその特徴とする新改良形コンパ
レータ配置を提供するものである。
FIELD OF THE INVENTION This invention is in the general field of electronic comparators of the type used in range-division type AD converters. In particular, the present invention provides a new and improved comparator arrangement featuring a selectable multiple preamplifier that provides multiple comparator function without duplication of all active elements of each comparator.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンパレータは、入力電圧を基準電圧と
比較し、2進語出力を発生させるための電子設計に広い
応用分野を有する。従って、コンパレータは、変化する
アナログ電圧源からのサンプリングアナログ入力信号
の、2進ビット信号符号化配列表現のディジタル信号へ
の変換用AD変換器(以下ADCと略す)の類のシステ
ムでは、本質的構成要素となる。変換過程でコンパレー
タ1連接続が使用され、アナログ入力は、大抵は基準と
アース間を繋ぐ同一抵抗器1連接続タップ引出しを用い
る1連基準電圧と対応比較される。
2. Description of the Prior Art Comparators have wide application in electronic design for comparing an input voltage to a reference voltage and producing a binary word output. Therefore, a comparator is essentially a system such as an AD converter (hereinafter abbreviated as ADC) for converting a sampling analog input signal from a varying analog voltage source into a digital signal of a binary bit signal coded array representation. It becomes a component. A single comparator connection is used in the conversion process, and the analog input is correspondingly compared with a single reference voltage, which typically uses the same resistor single connection tap drawer that connects between reference and ground.

【0003】nビットのディジタル出力は、(2のn乗
マイナス1)個の並列コンパレータ(フラッシュAD
C)により1度に、或いは、極端な方法では単独コンパ
レータによる逐次n回ステップ(逐次近似形ADC)で
作り出す事が可能である。この1段のフラッシュアプロ
ーチは、明らかに高速変換を提供するが、高入力キャパ
シタンス、高電力消費、及び回路中の必要コンパレータ
数の多さに起因する厳しいデバイス歩留制約で性格付け
られる事になる。この様に、スピード対電力消費、分解
能対成形寸法、その他の特性案分関係がAD変換器設計
上の重要な役割を演ずるので別の解が別の応用には最適
となるかも知れない。
The n-bit digital output is the (2 n-1) parallel comparators (flash AD).
It is possible to create it once by C), or in an extreme method, in successive n steps (successive approximation ADC) by a single comparator. This one-stage flash approach offers apparently faster conversion, but is characterized by stringent device yield constraints due to high input capacitance, high power consumption, and the large number of comparators required in the circuit. .. Thus, different solutions may be optimal for other applications, as speed vs. power consumption, resolution vs. molding size, and other characteristic demarcations play an important role in AD converter design.

【0004】回路中の全コンパレータ数削減のために、
設計者は、1個以上の低分解能ADCと高分解能化AD
C(レンジ分割形ADC)形成用フィードバック付DA
変換器(以下DACと略す)とを利用するアーキテクチ
ャーを開発した。この種のアーキテクチャーでは最初に
粗い範囲(上位有効ビット)での入力信号のフラッシュ
変換を実行し、次いで細かい範囲(下位有効ビット)で
の第2変換を実行する。例えば、2mビットADC運転
の第1段においてサンプルホールド増幅器出力からのア
ナログ入力電圧信号は、アナログ信号の上位有効mビッ
トのディジタル値へ変換用の((2のm乗マイナス1)
個のコンパレータを有する)mビットフラッシュADC
へと供給される。第1段のmビットのディジタル値は、
それからDACに導かれ、アナログ残余電圧値生成用に
フィードバックしてアナログ入力電圧から差引くために
アナログ値へ再変換される。2段動作のレンジ分割形A
DC運転の第2段においてこの残余電圧は、下位有効m
ビットのディジタル値生成のために他のmビットフラッ
シュADCを通って伝送される。第2段出力はそれか
ら、2mビットのディジタル出力生成用に論理ネットワ
ーク中で第1段ディジタル出力と合成される。それ故
に、2mビット分割能の出力生成に要求されるコンパレ
ータの全数は、全体的AD変換の運転レンジ分割によ
り、(2の2m乗マイナス1)個から、(2のm乗マイ
ナス1)個の2倍にまで削減される。
In order to reduce the total number of comparators in the circuit,
The designer has one or more low resolution ADC and high resolution AD
DA with feedback for C (range division type ADC) formation
We have developed an architecture that utilizes a converter (hereinafter abbreviated as DAC). This type of architecture first performs a flash conversion of the input signal in the coarse range (higher significant bits) and then a second conversion in the finer range (lower significant bits). For example, in the first stage of the 2 m-bit ADC operation, the analog input voltage signal from the output of the sample and hold amplifier is used for conversion into a higher effective m-bit digital value of the analog signal ((2 m -1)).
M-bit flash ADC with two comparators)
Is supplied to. The m-bit digital value of the first stage is
It is then routed to the DAC and reconverted to an analog value for feedback and subtraction from the analog input voltage for analog residual voltage value generation. 2-step range split type A
In the second stage of DC operation, this residual voltage is lower effective m
It is transmitted through another m-bit flash ADC for digital value generation of bits. The second stage output is then combined with the first stage digital output in a logic network to produce a 2m bit digital output. Therefore, the total number of comparators required to generate an output with a 2m-bit division capability is from (2 2 m −1) to (2 m −1) due to the operation range division of the overall AD conversion. It is reduced to twice.

【0005】より小さな消費電力でより小さな成形寸法
でより高い分解能を得るため、又、特殊応用の要求特性
案分変更用に使用されるレンジ分割形のアーキテクチャ
ーには種々なバリエーションが存在する。そのバリエー
ションは全て2回以上のフラッシュ変換を要求すると云
う共通点を有している。それ故、多くの努力は連続的フ
ラッシュ変換総合速度及び効率改善に寄与する設計開発
に注がれて来た。
There are various variations of the range division type architecture used for obtaining higher resolution with smaller power consumption and smaller molding size, and for changing the required characteristics for special applications. All of the variations have the common point that they require two or more flash conversions. Therefore, much effort has been devoted to design development that contributes to continuous flash conversion overall speed and efficiency improvements.

【0006】図1は、在来形コンパレータの基本アーキ
テクチャーを最も一般的な配置で図解するもので、その
中には、2個のn−p−nバイポーラトランジスタ11
4と124及び2個の同じ負荷抵抗器110と120を
含む差動前置増幅段と、(全図面において差動出力とし
て示してある)ノード162と164にディジタル出力
を提供するディジタル出力回路160とが含まれてい
る。タイミング論理回路170は、又、予め決められた
タイミング順序に従って前置増幅器出力をラッチするの
に使われるかも知れない。定電流源130は、プラス
(+V)の電源軌条100とマイナス(−V)の電源軌
条102の間で前置増幅器のバイアス電流の全てを供給
する。入力電圧V(In)と基準電圧V(Ref)は夫々トラン
ジスタ114と124のベース端子に給電され、これが
2組の抵抗器(110,120)とトランジスタ(11
4,124)対で規定される2個の径路の相対電流に影
響を及ぼし、それが順にノード112と122の出力電
圧を決定する。当業者には明らかな様に、差動出力のプ
ラス、マイナスは、V(In)がV(Ref)より大きいか小さ
いかによって決まり、これで両者の比較手段が提供され
る。
FIG. 1 illustrates the basic architecture of a conventional comparator in the most general arrangement, in which two npn bipolar transistors 11 are shown.
4 and 124 and a differential preamplifier stage including two identical load resistors 110 and 120, and a digital output circuit 160 that provides digital outputs to nodes 162 and 164 (shown as differential outputs in all figures). And are included. Timing logic 170 may also be used to latch the preamplifier output according to a predetermined timing sequence. The constant current source 130 supplies all of the preamplifier bias current between the positive (+ V) power rail 100 and the negative (-V) power rail 102. The input voltage V (In) and the reference voltage V (Ref) are supplied to the base terminals of the transistors 114 and 124, respectively, and this supplies two sets of resistors (110, 120) and a transistor (11).
4,124) affects the relative currents in the two paths defined by the pair, which in turn determines the output voltage at nodes 112 and 122. Those skilled in the art will appreciate that the positive and negative differential outputs depend on whether V (In) is greater or less than V (Ref), which provides a means of comparing the two.

【0007】図2に図解する様に、例えばフラッシュA
DCに使うn個の在来形配列コンパレータは、入力電圧
V(In)と、抵抗器ラダーR(Ref)経由で生成される別の
基準電圧とによって駆動されるn個のトランジスタ対P
1〜Pnで構成するn個の差動前置増幅段を含んでいる。
このラダーは、N1〜Nnの各ノードに対する、基準電圧
V(Ref)と定電流源I(Ref)とで(或いは当業者には明白
な等価な回路によって)設定される基準定電圧付与用の
直列抵抗器群R1(Ref)〜Rn(Ref)を含んでいる。各前置
増幅装置対は、同一負荷抵抗器対R1〜Rnを介してプラ
スの電源軌条200へ、及び図1の単一コンパレータ用
の図解と同様に夫々の定電流源I1〜Inを介してマイナ
スの電源軌条202へと接続されている。各前置増幅器
の出力は、予め決められたタイミング論理及びクロック
回路270に従ってラッチ配列260内の適切な回路で
ラッチされ、標準信号化回路280の中で下流のディジ
タル応用向けに符号化される。図1及び2の配線図は従
来技術説明用に単純形式で表わされており、従来技術は
通常入力部及び出力部の両方に(例えばバッファ段の様
な)コンパレータパスを通る信号安定化追加回路を有し
ている事に御注意願い度い。
As illustrated in FIG. 2, for example, flash A
The n conventional array comparators used for DC are n transistor pairs P driven by an input voltage V (In) and another reference voltage generated via a resistor ladder R (Ref).
It includes n differential preamplifier stages consisting of 1 to Pn.
This ladder is for applying a reference constant voltage set by the reference voltage V (Ref) and the constant current source I (Ref) (or by an equivalent circuit apparent to those skilled in the art) to each of the nodes N1 to Nn. A series resistor group R1 (Ref) to Rn (Ref) is included. Each preamplifier pair is connected to the positive power rail 200 via the same load resistor pair R1 to Rn, and via its respective constant current source I1 to In as in the single comparator diagram of FIG. It is connected to the negative power rail 202. The output of each preamplifier is latched in the appropriate circuitry within latch array 260 according to a predetermined timing logic and clock circuit 270 and encoded in standard signalization circuit 280 for downstream digital applications. The wiring diagrams of FIGS. 1 and 2 are presented in simplified form for purposes of illustration of the prior art, where the prior art typically adds signal stabilization through a comparator path (eg, a buffer stage) to both the input and output. Please note that it has a circuit.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来技術の見直しか
ら、フラッシュ変換のレンジ分割順序形成に使用するコ
ンパレータの設計改善努力の形跡が見られない事が判明
した。かくて、柔軟な効率的設計に必要な消費電力、速
度及び成形寸法の要求特性に順応する電子式コンパレー
タアーキテクチャーニーズが尚存在する。
From a review of the prior art, it has been found that there is no evidence of efforts to improve the design of comparators used to form range division sequences for flash conversion. Thus, there is still a need for an electronic comparator architecture that accommodates the power consumption, speed and molding size requirements required for flexible and efficient design.

【0009】それ故、近年の在来形設計により達成され
るよりも消費電力及び成形寸法のより小さなコンパレー
タ配列のアーキテクチャーを提供するのが本発明の目的
である。これは、選択可能前置増幅器形コンパレータ配
列の利用によって達成され、このコンパレータは、お互
に回路全体に対する重複なしに、2組のコンパレータ配
列を使うのと同一方法で使えるのである。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a comparator array architecture that consumes less power and has a smaller molding size than that achieved by modern conventional designs. This is achieved by the use of a selectable preamplifier type comparator array, which can be used in the same way as two sets of comparator arrays are used without mutual duplication of the entire circuit.

【0010】本発明のもう1つの目的は、このコンパレ
ータ配列の成果を、それに対応する1対のコンパレータ
配列よりも動作の早いものにする事である。
Another object of the present invention is to make the result of this comparator array faster than its corresponding pair of comparator arrays.

【0011】更なる本発明の目的は、新しいコンパレー
タ設計を追加処理なしの半導体基板上での実現に向いた
ものにする事である。
A further object of the invention is to make the new comparator design suitable for implementation on a semiconductor substrate without additional processing.

【0012】本発明の別の目標は、技術的に現在知られ
ている種々な実装工程に適合させるため、多様な設計及
び物理的な実現に対して同一の一般的アーキテクチャー
適用を可能にする事である。その目標向けにここに記載
した装置は、バイポーラトランジスタ或いはその他の同
等なデバイス、例えば、接合電界効果トランジスタ、金
属酸化物半導体電界効果トランジスタ、GaAsデバイ
ス、或いはその他の半導体を使って、当業者には明白な
回路選択を行うことによって実現可能なのである。
Another object of the present invention is to adapt the same general architectural application to a variety of designs and physical implementations to accommodate the various packaging processes currently known in the art. It is a thing. To that end, the apparatus described herein uses bipolar transistors or other equivalent devices, such as junction field effect transistors, metal oxide semiconductor field effect transistors, GaAs devices, or other semiconductors, for those skilled in the art. It can be achieved by making explicit circuit choices.

【0013】尚もう1つの本発明の目的は、柔軟で、逐
次的なコンパレータ配列の使用要求、或いは多重入力単
一出力コンパレータ要求のどんな応用にも汎用性のあ
る、コンパレータ設計を得る事である。
Yet another object of the present invention is to obtain a comparator design that is flexible and versatile for any application of sequential comparator array requirements or multiple input single output comparator requirements. ..

【0014】最後に、もう1つの目標は、経済的にも商
業的にも実行可能な方法で上記目的を実現する事にあ
る。これは、既に開放市場での利用が可能であるか或い
は競争力のある価格で開発可能な製造方法を活用して実
現される。
Finally, another goal is to achieve the above objectives in a way that is both economically and commercially viable. This is achieved by utilizing manufacturing methods that are already available in the open market or can be developed at competitive prices.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】以上の目的及びその他の
目的を達成すべく、本発明の電子式コンパレータは、共
通負荷抵抗及びディジタル出力段に接続された多重の選
択可能差動前置増幅段を備える。コンパレータ配列への
入力は、各コンパレータ内の利用可能な差動前置増幅器
の中から選んだものに切替え可能であり、その結果の差
動出力はコンパレータの共通ラッチ出力段へと給電され
る。本発明の1つの具体例では、前置増幅器間の切替え
は、バイアス電流路に影響を与える選択信号に従った前
置増幅器間のバイアス電流操作によって実行される。こ
れは、同一電流を活性前置増幅段に移す事によって要求
バイアス電流を増大させる事なしに達成できるのであ
る。本発明の他の具体例では、多重前置増幅段の各々
は、自分専用のバイアス電流の供給を受け、前置増幅器
の出力側で切替えを実行する。この配置がより速い切替
え結果をもたらすが、その理由は、選択される前置増幅
器全てが常に活性化されているからである。
To achieve these and other objectives, the electronic comparator of the present invention provides a multiple selectable differential preamplifier stage connected to a common load resistor and digital output stage. Equipped with. The inputs to the comparator array are switchable to selected ones of the differential preamplifiers available in each comparator, the resulting differential outputs feeding the common latch output stage of the comparators. In one embodiment of the invention, the switching between preamplifiers is performed by manipulating the bias current between the preamplifiers according to a select signal that affects the bias current path. This can be accomplished without increasing the required bias current by moving the same current to the active preamplifier stage. In another embodiment of the invention, each of the multiple preamplifier stages is supplied with its own bias current and performs switching at the output of the preamplifier. This arrangement gives a faster switching result, because all the preamplifiers selected are always activated.

【0016】[0016]

【作用】本発明の真髓は、電子式コンパレータでの多重
運転用に採用した斬新手法にある。コンパレータ乃至は
コンパレータ配列の多重セットを使い、夫々別々に1個
の入力信号を給電する代りに、単一コンパレータ乃至は
コンパレータ配列に多重の選択可能前置増幅段及び共通
の負荷抵抗とラッチを備えた結果、多数の入力信号が同
一コンパレータ配列を通る回路選択によって処理可能に
なった。
The function of the present invention lies in the novel method adopted for multiple operation in the electronic comparator. Instead of using multiple sets of comparators or arrays of comparators, each feeding one input signal separately, a single comparator or array of comparators with multiple selectable preamplifier stages and a common load resistor and latch As a result, a large number of input signals can be processed by selecting a circuit passing through the same comparator array.

【0017】本発明の種々な他の目的や利点は、後に述
べる実施例、及び特に特許請求の範囲で指摘した斬新な
特徴で明白になるであろう。それ故上記目的達成のた
め、本発明は、後述の図面中説明、推奨実施例の詳細記
述及び特に特許請求の範囲で指摘の特徴で構成される。
しかし、これらの図面や記述は、本発明が実用される種
々な方法の幾つかを開示しているに過ぎない。
Various other objects and advantages of the present invention will be made apparent by the embodiments described below, and by the novel features particularly pointed out in the appended claims. Therefore, in order to achieve the above-mentioned object, the present invention comprises the features pointed out in the following description of the drawings, detailed description of the preferred embodiments and particularly the claims.
However, these drawings and description merely disclose some of the various ways in which the invention may be practiced.

【0018】[0018]

【実施例】2個の選択可能差動前置増幅器を有する本発
明の1具体例が図3に示してあり、この図は、前置増幅
段とバイアス電流操作回路を追加した丈で、図1で説明
したのと同一アーキテクチャーで構成してある。負荷抵
抗310と320は、プラスの電源軌条300及び最初
の対のn−p−nバイポーラトランジスタ314と32
4のコレクタに夫々接続され、このトランジスタのエミ
ッタは順に他のバイポーラトランジスタ315のコレク
タに接続されている。負荷抵抗器310と320は、
又、並列配置で第2の対のn−p−nバイポーラトラン
ジスタ340と350のコレクタに夫々接続され、この
トランジスタのエミッタは更に別のn−p−nバイポー
ラトランジスタ345に接続されている。トランジスタ
315と345のエミッタは、定電流源330に接続さ
れ、その定電流源はマイナスの電源軌条302に接続さ
れている。この様に、各トランジスタ対(314,32
4及び340,350)は、コンパレータ中の選択可能
差動前置増幅器を構成し、トランジスタ315と345
は、上記トランジスタ対の一方又は他方への電流操作に
よるトランジスタ間のスイッチ手段を提供している。図
1の従来技術の系統図でも説明した様に、ディジタル出
力回路360は、ノード362と364にディジタル出
力を出すよう要求される。同様に、タイミング論理回路
370は、特殊応用で要求される様な予め決められたタ
イミング順序に従ってどちらかの前置増幅器出力をラッ
チする様に使用されるかも知れない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT One embodiment of the present invention having two selectable differential preamplifiers is shown in FIG. 3, which is a length diagram with the addition of a preamplification stage and a bias current steering circuit. It has the same architecture as described in 1. The load resistors 310 and 320 are connected to the positive power rail 300 and the first pair of npn bipolar transistors 314 and 32.
4 collectors, the emitters of which are in turn connected to the collectors of other bipolar transistors 315. The load resistors 310 and 320 are
It is also connected in parallel to the collectors of a second pair of npn bipolar transistors 340 and 350, respectively, the emitter of which is connected to yet another npn bipolar transistor 345. The emitters of transistors 315 and 345 are connected to a constant current source 330, which is connected to the negative power rail 302. In this way, each transistor pair (314, 32
4 and 340, 350) constitute a selectable differential preamplifier in a comparator, which includes transistors 315 and 345.
Provide switching means between the transistors by operating a current to one or the other of the pair of transistors. As described in the prior art system diagram of FIG. 1, digital output circuit 360 is required to provide digital outputs at nodes 362 and 364. Similarly, timing logic 370 may be used to latch either preamplifier output according to a predetermined timing sequence as required by the particular application.

【0019】運転中は、図3の2重前置増幅器形コンパ
レータが、同値かも知れない2個の入力電圧Va(In)及
びVb(In)と、これも又同値かも知れない2個の基準電
圧Va(Ref)及びVb(Ref)とを比較するのに使用される。
トランジスタ315と345の動作は、ノード317と
347に印加される電圧によって決定される。当業者に
とっては明らかな様に、ノード317に印加される制御
電圧V1(Sel)がノード347の電圧V2(Sel)に比べて十
分高い時には、n−p−nバイポーラトランジスタ31
5が順バイアスとなってノード332の電圧を上げ、そ
れがバイポーラトランジスタ345をターンオフさせ、
それによって定電流源330からの電流Iの全てがトラ
ンジスタ345を離れ、トランジスタ315を通って流
れる事になる。かくして運転回路は図1に示すものと同
じ処迄軽減される事になる。Va(In)がVa(Ref)より大
きいか小さいかによって、ノード312の出力電圧は、
ノード322の出力電圧より低くなったり或いは高くな
ったりし、こうして夫々マイナス或いはプラスの差動出
力を供給するので、その差動出力を在来形の手法でディ
ジタル信号に変換する事が可能となるであろう。
In operation, the dual preamplifier type comparator of FIG. 3 has two input voltages Va (In) and Vb (In) which may be the same value and two reference voltages which may also be the same value. It is used to compare the voltages Va (Ref) and Vb (Ref).
The operation of transistors 315 and 345 is determined by the voltage applied to nodes 317 and 347. As is apparent to those skilled in the art, when the control voltage V1 (Sel) applied to the node 317 is sufficiently higher than the voltage V2 (Sel) of the node 347, the npn bipolar transistor 31 is used.
5 becomes a forward bias to raise the voltage of the node 332, which turns off the bipolar transistor 345,
This causes all of the current I from constant current source 330 to leave transistor 345 and flow through transistor 315. The operating circuit is thus reduced to the same extent as shown in FIG. Depending on whether Va (In) is larger or smaller than Va (Ref), the output voltage of the node 312 is
The output voltage may be lower or higher than the output voltage of the node 322, and the negative or positive differential output is thus supplied, respectively, so that the differential output can be converted into a digital signal by a conventional method. Will.

【0020】制御信号V1(Sel)が十分に低い時には、電
流源330からの全電流Iは、トランジスタ345を通
って流れる事になる。それ故、トランジスタ340と3
50を包含する第2の差動前置増幅器がVb(In)とVb(R
ef)とを比較するべく活性化される事となる。Vb(In)が
Vb(Ref)より大きいか小さいかによって、ノード342
の出力電圧はノード352の出力電圧より低くなったり
或いは高くなったりし、夫々マイナス或いはプラスの差
動出力を供給するので、その差動出力を在来形の手法で
ディジタル信号に変換する事が可能となるであろう。
When the control signal V1 (Sel) is sufficiently low, the total current I from the current source 330 will flow through the transistor 345. Therefore, transistors 340 and 3
A second differential preamplifier containing 50 includes Vb (In) and Vb (R
ef) will be activated to compare with. Depending on whether Vb (In) is larger or smaller than Vb (Ref), the node 342
Output voltage of node 352 may be lower or higher than the output voltage of node 352 and may provide negative or positive differential output, respectively, so that the differential output may be converted to a digital signal by a conventional method. It will be possible.

【0021】図4は、図2の在来形トポロジーで示す様
なn個のコンパレータ配列の中で本発明の第1具体例の
利用法を図解している。この配列は2個の選択可能差動
前置増幅器を有するコンパレータn組を含んでいて、記
述を明確にするためインデックスaとbを付けて参照し
易くする。かくて、コンパレータ前置増幅器C1〜Cnの
配列は、差動前置増幅段の2組の配列(aとb)を包含
し、その差動前置増幅段は、トランジスタ対P1a〜Pna
とP1b〜Pnbとで構成され、そのトランジスタ対の各々
は、入力電圧(配列aとbに対して夫々Va(In)とVb(I
n))と対応抵抗器ラダー(同一ラダーを構成するかも知
れないRa(Ref)とRb(Ref))を通して生成される各1組
の基準電圧とによって駆動される。この基準電圧ラダー
の1つ1つは、1連の抵抗器R1a(Ref)〜Rna(Ref)とR
1b(Ref)〜Rnb(Ref)を備え、この1連抵抗器が各ノード
N1a〜NnaとN1b〜Nnbに基準定電圧を供給するが、そ
の基準定電圧は、夫々基準電圧Va(Ref)及びVb(Ref)と
対応定電流源Ia(Ref)及びIb(Ref)とによって決定され
る。前置増幅器装置対の夫々のコレクタは、等しい負荷
抵抗器対R1〜Rnを介してプラスの電源軌条400に接
続され、そのエミッタは、電流操作装置対S1〜Snを形
成するスイッチ用トランジスタのコレクタに繋がれる。
電流操作装置対は、そのエミッタ同志を繋いで対応する
定電流源I1〜Inを介してマイナスの電源軌条402に
接続されており、図3で説明した単一2重前置増幅器形
コンパレータと同一方式になっている。各前置増幅器セ
ットの出力は、予め決められたタイミング論理回路47
0に従ってラッチ配列460中の適切な回路でラッチさ
れ、標準符号化回路480の中で下流のディジタル応用
向けに符号化される。図2の場合同様、図4の系統図
は、選択可能前置増幅器形コンパレータ配列を使ったフ
ラッシュADCの単純形説明図を表わす。2重入力AD
Cの場合には、単一基準電圧抵抗器ラダー(即ち、Ra
(Ref)とRb(Ref)が同一1連接続の抵抗器で実現されて
いる)を使う事によって、更なる単純化が達成される事
を期待する。
FIG. 4 illustrates the use of the first embodiment of the invention in an array of n comparators as shown in the conventional topology of FIG. This array includes n sets of comparators with two selectable differential preamplifiers, indexed a and b for clarity of description. Thus, the array of comparator preamplifiers C1 to Cn includes two sets of arrays (a and b) of differential preamplifier stages, which differential preamplifier stages include transistor pairs P1a to Pna.
And P1b to Pnb, and each of the transistor pairs has an input voltage (Va (In) and Vb (I) for the arrays a and b, respectively.
n)) and a corresponding resistor ladder (Ra (Ref) and Rb (Ref) that may make up the same ladder) and a set of reference voltages generated through each. Each one of this reference voltage ladder is a series of resistors R1a (Ref) to Rna (Ref) and R1.
1b (Ref) to Rnb (Ref), and the single resistor supplies the reference constant voltage to each of the nodes N1a to Nna and N1b to Nnb. The reference constant voltages are the reference voltages Va (Ref) and It is determined by Vb (Ref) and the corresponding constant current sources Ia (Ref) and Ib (Ref). The respective collectors of the preamplifier device pairs are connected to the positive power supply rail 400 via equal load resistor pairs R1 to Rn, the emitters of which are the collectors of the switching transistors forming the current steering device pairs S1 to Sn. Connected to.
The current operating device pair is connected to the negative power supply rail 402 through the corresponding constant current sources I1 to In by connecting the emitters thereof, and is the same as the single double preamplifier type comparator described in FIG. It is a method. The output of each preamplifier set is output by a predetermined timing logic circuit 47.
0 in the appropriate arrangement in the latch array 460 and encoded in the standard encoding circuit 480 for downstream digital applications. As with FIG. 2, the flow diagram of FIG. 4 represents a simplified schematic diagram of a flash ADC using a selectable preamplifier type comparator array. Dual input AD
In the case of C, a single reference voltage resistor ladder (ie Ra
It is hoped that further simplification will be achieved by using (Ref) and Rb (Ref) are realized by the same series connected resistors).

【0022】運転中、図4の2重前置増幅器形コンパレ
ータ配列は、同一値であるかも知れない2個の入力電圧
Va(In)及びVb(In)を、これも同一値かも知れないVa
(Ref)及びVb(Ref)と基準ラダーRa(Ref)及びRb(Ref)
中の各抵抗器の特定値とによって設定される2個の1連
基準電圧と比べるのに使用される。
In operation, the dual preamplifier type comparator array of FIG. 4 provides two input voltages Va (In) and Vb (In), which may be the same value, which may also be the same value, Va.
(Ref) and Vb (Ref) and standard ladder Ra (Ref) and Rb (Ref)
It is used to compare two series voltage references set by the specific value of each resistor in the.

【0023】スイッチ用トランジスタS1〜Snの各組の
動作は、駆動用のディジタル制御電圧V1(Sel)とV2(Se
l)によって決定される。適切な回路運用のためには、
(図示されてはいない)外部回路を準備して、V1(Sel)
が高い時にはV2(Sel)が低く、V1(Sel)が低い時にはV
2(Sel)が高くなるのを保証する必要のある事に御注意願
い度い。当業者にとってはこれも明らかであろうが、制
御信号V1(Sel)が高くV2(Sel)が低い時には、V1(Sel)
によって駆動されるn−p−nバイポーラトランジスタ
は順バイアスとなり、対応する定電流源I1〜Inからの
全電流がそのトランジスタを通って流れる事になる。こ
うして運転回路は図2に示すものに迄縮減され、Va(I
n)に比例した出力を生成する事になる。Va(In)がノー
ドN1a〜Nnaの基準電圧より大きいのか小さいのかによ
って、配列中の各前置増幅器の差動出力電圧は、夫々マ
イナス或いはプラスとなり、在来形手法によってディジ
タル信号に変換され得る1連の出力を提供する。 同様
に、制御信号V1(Sel)が低くV2(Sel)が高い時には、定
電流源からの全電流が第2の差動前置増幅器配列を通っ
て流れ、Vb(In)に比例する出力を供給する。再度、Vb
(In)がノードN1b〜Nnbの基準電圧より大きいか小さい
かによって配列中の各前置増幅器の差動出力電圧は夫々
マイナス或いはプラスとなり、在来形手法によってディ
ジタル信号に変換され得る1連の出力を提供する。
The operation of each set of the switching transistors S1 to Sn is performed by driving digital control voltages V1 (Sel) and V2 (Se).
l). For proper circuit operation,
Prepare an external circuit (not shown) to V1 (Sel)
Is high, V2 (Sel) is low, and V1 (Sel) is low, V
Please note that it is necessary to guarantee that 2 (Sel) becomes high. As will be apparent to those skilled in the art, when the control signal V1 (Sel) is high and V2 (Sel) is low, V1 (Sel) is high.
The npn bipolar transistor driven by will be forward biased and all current from the corresponding constant current source I1-In will flow through that transistor. In this way, the driving circuit is reduced to that shown in Fig. 2, and Va (I
It will produce an output proportional to n). Depending on whether Va (In) is greater than or less than the reference voltage at nodes N1a-Nna, the differential output voltage of each preamplifier in the array will be negative or positive, respectively, and can be converted to digital signals by conventional means. Provides a series of outputs. Similarly, when the control signal V1 (Sel) is low and V2 (Sel) is high, the total current from the constant current source flows through the second differential preamplifier array, producing an output proportional to Vb (In). Supply. Again, Vb
Depending on whether (In) is greater than or less than the reference voltage at nodes N1b-Nnb, the differential output voltage of each preamplifier in the array will be negative or positive, respectively, and a series of signals that can be converted to digital signals by conventional techniques. Provide output.

【0024】図4の概略図から、そこに図解されたコン
パレータの単一配列は、全回路2重配列の重複を避けた
儘、2組の別々のコンパレータ配列と全く同一方法で使
い得る事は明らかである。実際問題として、差動前置増
幅段のみが重複している丈で、同一の負荷抵抗、(図示
はされていないが)バッファ、及びラッチ段が両運転モ
ードで利用されている。勿論これが消費電力及び成形寸
法の効果的節減を生み出し、更に、同一バイアス電流が
選択的に2つの前置増幅器間を流れるので、この前置増
幅器の2重配置運転に対しても追加のバイアス電流を要
求される事はない。又、2つの前置増幅器間の切替えが
本発明固有の特徴であるので、コンパレータに対する2
個の2者択一的入力間スイッチ手段は既にそのアーキテ
クチャーの中に組込まれているのである。
From the schematic diagram of FIG. 4, it can be seen that the single array of comparators illustrated therein can be used in exactly the same way as two separate comparator arrays, avoiding duplication of the entire circuit double array. it is obvious. As a practical matter, only the differential preamplifier stage is of overlapping length, and the same load resistance, buffer (not shown), and latch stage are utilized in both operating modes. Of course, this produces an effective saving in power consumption and molding size, and moreover, because the same bias current selectively flows between the two preamplifiers, an additional bias current is also provided for this preamplifier double-placed operation. Is never required. Also, since switching between two preamplifiers is a unique feature of the present invention, the
The two alternative input switching means are already built into the architecture.

【0025】ADCに使われる様なフラッシュ変換の応
用について言えば、この新しいコンパレータは、又、単
一のフラッシュ変換器を装備し、外部伝送制御装置を使
って両方向変換に使用する公知の循環利用アーキテクチ
ャーと比べると非常に効率が良い。選択可能前置増幅器
の特質が、極めて早いスイッチ切替えを行なう、且つア
ナログADC入力(第1変換)と残余信号(第2変換)
との間のフラッシュ変換入力切替用のバンド幅制限マル
チプレクサを必要としないコンパレータを産み出してい
る。前置増幅段の切替えは、第1変換サイクルでの前置
増幅器出力がラッチされるや否や行われるかも知れな
い。従来技術の循環利用アーキテクチャーに対するもう
1つの優位性は、本発明によるコンパレータが電圧伝送
制御装置ではなく高速バイポーラトランジスタ技術を使
ってより容易に実現できると云う事実である。コンパレ
ータに対する信号入力は、アプリケーションによって同
一であるかも知れないし違っているのかも知れなく、又
同様に各選択可能前置増幅器対に繋がる基準電圧1連接
続も同一であるかも知れないし違っているのかも知れな
い。おまけに、本発明は、2個の選択可能前置増幅器に
限定されるものではない。明らかに同一技術が3個以上
の並列前置増幅器に対して同じ様な方法で容易に実現可
能である。この程度の柔軟性が本発明を多くの異なった
応用に対して極めて融通のきく、役に立つものたらしめ
ている。
In terms of flash conversion applications, such as those used in ADCs, this new comparator is also equipped with a single flash converter and uses the external transmission controller to make known bidirectional conversions. Very efficient compared to the architecture. The characteristics of the selectable preamplifier are that the switching is extremely fast and the analog ADC input (first conversion) and the residual signal (second conversion)
Yields a comparator that does not require a bandwidth limiting multiplexer for switching flash conversion inputs between and. The switching of the preamplifier stage may occur as soon as the preamplifier output in the first conversion cycle is latched. Another advantage over prior art cycling architectures is the fact that the comparator according to the invention can be more easily implemented using high speed bipolar transistor technology rather than voltage transfer controllers. The signal inputs to the comparators may or may not be the same depending on the application, and similarly the reference voltage series connection to each selectable preamplifier pair may or may not be the same. May. Moreover, the invention is not limited to two selectable preamplifiers. Obviously the same technique can easily be implemented in a similar way for more than two parallel preamplifiers. This degree of flexibility makes the invention extremely versatile and useful for many different applications.

【0026】上述の本発明の具体例に対する変化が図5
に示す第2の具体例で図解されている。その中でも、同
一原理が各選択可能前置増幅段に対して別のバイアス電
流を供給する事によって実施されている。スイッチ切替
えは差動前置増幅器装置の出力側で行なう様になってい
るので、全ての前置増幅器トランジスタには常にバイア
スが掛かっている。これは若干消費電力を大きくするけ
れども、選択された前置増幅器活性化に要する電流操作
が不要となるので、スイッチ切替速度をより早くすると
云う利点をもたらしている。幾つかの応用に対しては、
前置増幅器出力側のスイッチ配置も、又、電力供給改善
に合致する結果を生んでいる。全電力消費と成形寸法と
は、尚、2組の完全別個の変換器使用に比べると減少し
ており、入力間のスイッチ手段も、尚、この本発明具体
化のアーキテクチャーの中で固有のものとして生きてい
る。
Changes to the embodiment of the invention described above are shown in FIG.
Is illustrated in the second specific example shown in FIG. Among them, the same principle is implemented by supplying different bias currents to each selectable preamplification stage. Since the switches are switched on the output side of the differential preamplifier device, all the preamplifier transistors are always biased. Although this consumes a little more power, it provides the advantage of faster switch switching speed because it eliminates the manipulation of the current required to activate the selected preamplifier. For some applications,
The switch arrangement on the output side of the preamplifier has also produced results consistent with improved power supply. Total power consumption and molding size are still reduced compared to the use of two sets of completely separate converters, and the switching means between the inputs are still unique to the architecture of this embodiment of the invention. Living as a thing.

【0027】図5に言及すれば、本発明の第2具体例
は、図3で図解した第1具体例と同じやり方であってし
かも前置増幅器の出力側で作動するスイッチ回路を有
し、共通負荷抵抗器に並列に接続されている、2個の差
動前置増幅器により構成されている。負荷抵抗器510
と520は、プラスの電源軌条500に接続され、又ス
イッチネットワーク529を介して第1のn−p−nバ
イポーラトランジスタ対514と524のコレクタに夫
々接続されていると共に、並列配置で同じスイッチネッ
トワーク529を介して第2のn−p−nバイポーラト
ランジスタ対540と550にも夫々接続されている。
トランジスタ514と524のエミッタは、マイナスの
電源軌条502に繋がっている定電流源532に接続さ
れる。同様に、トランジスタ540と550のエミッタ
は、これも又マイナスの電源軌条502に繋がっている
定電流源534に接続される。スイッチネットワーク5
29は、夫々の前置増幅器トランジスタ514、52
4、540及び550のコレクタにエミッタ接続された
n−p−nバイポーラトランジスタ対(516,51
8;526,528;544,546;及び554,5
56)を包含している。これらのトランジスタ対の各々
の中で、一方のトランジスタのコレクタは負荷抵抗器に
接続されて前置増幅器出力信号用パスを形成するのに対
し、もう一方のトランジスタのコレクタは直接プラスの
電源軌条500に接続されて前置増幅器出力信号のバイ
パスを形成する。このトランジスタ対の中の夫々のトラ
ンジスタの動作は、図3の概略図の中のトランジスタ3
15と345に対して前述したのと同じやり方で、トラ
ンジスタ対の駆動電圧V1(Sel)とV2(Sel)の相対値によ
って決定される。この様にして、各トランジスタ対(5
14,524及び540,550)はコンパレータの中
で選択可能前置増幅器を構成し、又、スイッチネットワ
ーク529の中のトランジスタ対(516,518;5
26,528;544,546;及び554,556)
は一方又は他方の出力パス開放によりこれらの選択可能
前置増幅器間のスイッチ手段を提供する。
Referring to FIG. 5, the second embodiment of the present invention has a switch circuit operating in the same manner as the first embodiment illustrated in FIG. 3 but operating at the output of the preamplifier, It is composed of two differential preamplifiers connected in parallel with a common load resistor. Load resistor 510
And 520 are connected to the positive power rail 500 and to the collectors of the first npn bipolar transistor pair 514 and 524, respectively, via a switch network 529 and are also in parallel arrangement in the same switch network. Also connected to the second npn bipolar transistor pair 540 and 550 via 529, respectively.
The emitters of transistors 514 and 524 are connected to a constant current source 532 which is connected to the negative power rail 502. Similarly, the emitters of transistors 540 and 550 are connected to a constant current source 534, which is also linked to the negative power rail 502. Switch network 5
29 is the respective preamplifier transistor 514, 52
An npn bipolar transistor pair (516, 51) with emitters connected to the collectors of 4, 540 and 550.
8; 526, 528; 544, 546; and 554, 5
56) is included. In each of these transistor pairs, the collector of one transistor is connected to a load resistor to form a path for the preamplifier output signal, while the collector of the other transistor is directly positive power supply rail 500. Connected to form a bypass for the preamplifier output signal. The operation of each transistor in this transistor pair is similar to that of transistor 3 in the schematic diagram of FIG.
In the same manner as described above for 15 and 345, it is determined by the relative values of the drive voltage V1 (Sel) and V2 (Sel) of the transistor pair. In this way, each transistor pair (5
14, 524 and 540, 550) constitute a selectable preamplifier in the comparator, and also transistor pairs (516, 518; 5 in switch network 529).
26,528; 544,546; and 554,556).
Provides switching means between these selectable preamplifiers by opening one or the other output path.

【0028】詳しく云うと、スイッチネットワーク52
9のトランジスタ516と526は、夫々のトランジス
タ514と524に2個の負荷抵抗器夫々を接続し、第
1差動前置増幅器の両サイドを構成する。トランジスタ
516と526が導通している時には、第1差動前置増
幅器の出力がノード512と522に伝達される。その
一方でトランジスタ518と528は夫々トランジスタ
514と524を直接プラスの電源軌条500に接続す
る。それ故、トランジスタ518と528とが導通状態
(そしてトランジスタ516と526がそれに対応して
開放状態)の時には、第1前置増幅器出力は、それが活
性状態にあってさえもノード512と522から切離さ
れる。同一スイッチ配置がトランジスタ540と550
を包含する第2差動前置増幅器に対しても存在する。ト
ランジスタ544と554が2個の負荷抵抗器510と
520夫々を夫々のトランジスタ540と550に繋
ぎ、その結果、トランジスタ544と554が導通状態
の時は、第2前置増幅器の出力がノード542と552
に伝達される。トランジスタ546と556はトランジ
スタ540と550夫々を直接プラスの電源軌条500
に接続し、その結果、トランジスタ546と556が導
通状態(そしてトランジスタ544と554がそれに対
応して開放状態)の時には、第2前置増幅器出力はそれ
が活性状態にあってさえもノード542と552から切
離される。同一制御信号V1(Sel)とV2(Sel)がスイッチ
ネットワーク529の各トランジスタ対を駆動する方法
を使っているので、第1又は第2前置増幅器のどちらか
一方の出力パスは常に接続されているが、しかし両パス
同時接続は存在しない。結果として、両方の前置増幅器
は常に活性であるけれども、どんな時でも、V1(Sel)と
V2(Sel)の相対電圧によって選択される一方の出力のみ
が利用可能である。図3の本発明の第1具体例の概略図
の中でも図解した様に、比較可能なディジタル出力回路
560がノード562と564での差動出力供給のため
には必要となる。同様に、タイミング論理回路570
が、特定応用で要求されるかも知れない様な予め定めら
れたタイミング順序に従ったどちらかの前置増幅器出力
をラッチするのに使われるかも知れない。
More specifically, the switch network 52
Nine transistors 516 and 526 connect two load resistors each to respective transistors 514 and 524 to form both sides of the first differential preamplifier. When transistors 516 and 526 are conducting, the output of the first differential preamplifier is transferred to nodes 512 and 522. On the other hand, transistors 518 and 528 connect transistors 514 and 524, respectively, directly to positive power rail 500. Therefore, when transistors 518 and 528 are conducting (and transistors 516 and 526 are correspondingly open), the first preamplifier output will be output from nodes 512 and 522 even when it is active. To be separated. Transistors 540 and 550 have the same switch arrangement
Also exists for the second differential preamplifier including Transistors 544 and 554 connect two load resistors 510 and 520, respectively, to respective transistors 540 and 550, such that when transistors 544 and 554 are conductive, the output of the second preamplifier is connected to node 542. 552
Be transmitted to. Transistors 546 and 556 connect transistors 540 and 550 directly to the positive power rail 500.
, So that when transistors 546 and 556 are conductive (and transistors 544 and 554 are correspondingly open), the second preamplifier output is connected to node 542 even when it is active. Disconnected from 552. Since the same control signals V1 (Sel) and V2 (Sel) drive each transistor pair of the switch network 529, the output path of either the first or the second preamplifier is always connected. However, there is no simultaneous connection of both paths. As a result, both preamplifiers are always active, but only one output is available at any time, selected by the relative voltage of V1 (Sel) and V2 (Sel). As illustrated in the schematic diagram of the first embodiment of the present invention of FIG. 3, a comparable digital output circuit 560 is required for the differential output supply at nodes 562 and 564. Similarly, timing logic circuit 570
May be used to latch either preamplifier output according to a predetermined timing sequence as may be required in a particular application.

【0029】第1具体例の場合の様に、図5の2重前置
増幅器形コンパレータが、等しいかも知れない2個の入
力電圧Va(In)及びVb(In)をこれも又等しいかも知れな
い2個の基準電圧Va(Ref)及びVb(Ref)と比べるのに用
いられる。トランジスタ対516と518、526と5
28、544と546、及び554と556の動作は、
ノード517と547に印加される電圧によって決定さ
れる。ノード517に印加される制御電圧V1(Sel)がノ
ード547の電圧V2(Sel)に比べて高い時には、n−p
−nバイポーラトランジスタ516、526、546、
及び556が順バイアスとなり、ノード531、53
3、535及び537の電圧を増加させてバイポーラト
ランジスタ518、528、544及び554をターン
オフさせ、第2前置増幅器の出力パスを開放する事にな
る。こうして、運転回路は、再び図1に示すものに迄縮
小される事になり第1差動前置増幅器が出力信号発信用
の役割を果たす。Va(In)がVa(Ref)より大きいのか小
さいのかによってノード512の出力電圧はノード52
2の出力電圧より低いのか高いのかが決まり、こうして
ネットワーク560によりディジタル信号に変換され得
る夫々のマイナス或いはプラスの差動出力を供給する事
になる。
As in the first embodiment, the dual preamplifier type comparator of FIG. 5 may also have two input voltages Va (In) and Vb (In) which may be equal. It is used to compare with two reference voltages Va (Ref) and Vb (Ref) which are not present. Transistor pairs 516 and 518, 526 and 5
28, 544 and 546, and 554 and 556,
Determined by the voltage applied to nodes 517 and 547. When the control voltage V1 (Sel) applied to the node 517 is higher than the voltage V2 (Sel) of the node 547, np
-N bipolar transistors 516, 526, 546,
And 556 are forward biased and nodes 531 and 53 are
The voltage at 3, 535 and 537 is increased to turn off the bipolar transistors 518, 528, 544 and 554, opening the output path of the second preamplifier. In this way, the operating circuit is again reduced to that shown in FIG. 1, and the first differential preamplifier plays the role of transmitting the output signal. Depending on whether Va (In) is larger or smaller than Va (Ref), the output voltage of the node 512 is the node 52.
It is determined whether it is lower or higher than the output voltage of 2 and thus provides a respective negative or positive differential output that can be converted by the network 560 into a digital signal.

【0030】ノード517に印加される制御電圧V1(Se
l)がノード547の電圧V2(Sel)に比べて低い時には、
n−p−nバイポーラトランジスタ516、526、5
46及び556が第1前置増幅器の出力パス接続を開放
する。同時に、バイポーラトランジスタ518、52
8、544及び554がターンオンし、第2差動前置増
幅器のノード542と552への出力信号パスを形成す
る。Vb(In)がVb(Ref)より大きいか小さいかによって
ノード542の出力電圧がノード552の出力電圧より
低いか高いかが決まり、こうしてネットワーク560に
よってディジタル信号に変換され得る夫々マイナス或い
はプラスの差動出力を供給する事になる。
The control voltage V1 (Se
l) is lower than the voltage V2 (Sel) of the node 547,
npn bipolar transistors 516, 526, 5
46 and 556 open the output path connection of the first preamplifier. At the same time, the bipolar transistors 518, 52
8, 544 and 554 are turned on to form the output signal path to nodes 542 and 552 of the second differential preamplifier. Whether Vb (In) is greater than or less than Vb (Ref) determines whether the output voltage at node 542 is less than or greater than the output voltage at node 552, thus providing a negative or positive differential, respectively, which can be converted to a digital signal by network 560. Will supply the output.

【0031】本発明の両具体例は勿論、多重前置増幅器
配置(図面の概略図では2重配置のみで図解されてい
る)が別の応用に使い得るのは明白である。事実、本発
明は、多重化入力を伴うADCから利益を得る応用に対
しては当業者にとって明白な方法によって使用する事が
可能なのである。2重配置アーキテクチャーの場合で示
した様に、利点は、分離形フラッシュ変換器の機能性
が、ラッチ回路、負荷抵抗器、及び各コンパレータに対
するバイアス電流の重複なしに実現される事である。こ
れが電力を省き成形寸法を減少させ、同時に、ラッチ回
路を通るデータ伝送実施中の前置増幅器間スイッチ切替
えが可能なるが故に速度ペナルティなしでこれを実現し
得る事になる。更に、第2具体例の実施においてはスイ
ッチ切替えが特に速くなる。その理由は、全ての前置増
幅器装置が常に活性化されており、スイッチ間の整定時
間が大いに削減されるからである。
Obviously, both embodiments of the present invention can be used in other applications in multiple preamplifier arrangements (only two arrangements are illustrated in the schematic drawing). In fact, the present invention can be used in a manner apparent to those skilled in the art for applications that benefit from ADCs with multiplexed inputs. As shown for the dual-placement architecture, the advantage is that the functionality of the isolated flash converter is achieved without the overlap of bias currents for the latch circuit, load resistor, and each comparator. This saves power and reduces molding size, while at the same time this can be achieved without speed penalties as it allows for pre-amplifier switch switching during data transmission through the latch circuit. Further, in the implementation of the second specific example, the switch changeover becomes particularly fast. The reason is that all preamplifier devices are always activated and the settling time between switches is greatly reduced.

【0032】本発明の範囲内で、回路の正常機能を維持
するための、これらと同等の多数の電流レベル及びパラ
メータ突き合わせ要求処理用の詳細回路修飾設計は可能
と推測される。ここに述べたバイポーラトランジスタに
よって実現された電子回路アーキテクチャーは、モノリ
シック製造に適している。他方、当業者なら誰でも2者
択一的なコンポーネント、例えば電界効果トランジスタ
や金属酸化物半導体電界効果トランジスタ、或いはGa
Asデバイスと業界で一般的に呼ばれているトランジス
タの如き同等デバイスを使って、本発明の実用回路設計
を容易に行なうことができるかも知れない。
Within the scope of the present invention, it is speculated that a detailed circuit modification design for handling many equivalent current levels and parameter matching requirements to maintain the normal functioning of the circuit is possible. The electronic circuit architecture realized by the bipolar transistors described here is suitable for monolithic manufacturing. On the other hand, any person skilled in the art can choose between alternative components such as field effect transistors, metal oxide semiconductor field effect transistors, or Ga.
Equivalent devices such as transistors commonly referred to in the industry as As devices could be used to facilitate the practical circuit design of the present invention.

【0033】既述の如き詳細回路設計、ステップ及び材
料での種々な変化はここに図解し、特許請求の範囲で定
義した本発明の原理と範囲の中で、当業者なら誰でも作
り出すかも知れない。現在の本発明を一番実際的で好ま
しい具体例と思われるもので示し記述したけれども、本
発明の技術的範囲内でのそれからの乖離があり得ること
も認識しているので、本発明は、ここに開示された詳細
だけに限定すべきではなく、如何なる等価の装置及び方
法をも全て包含するように特許請求の全範囲と一致させ
るべきである。
Various changes in detailed circuit design, steps and materials as described above may be made by any person skilled in the art within the principles and scope of the invention as illustrated herein and defined in the appended claims. Absent. While the present invention has been shown and described in what is believed to be the most practical and preferred embodiments, it is recognized that there may be deviations from it within the scope of the present invention, and therefore the present invention comprises: It should not be limited to the details disclosed herein, but should be consistent with the full scope of the claims to include any equivalent apparatus and methods.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明の真髄は、電子式コンパレータで
の多重運転用に採用した斬新手法にあり、コンパレータ
乃至はコンパレータ配列に多重の選択可能前置増幅段及
び共通の負荷抵抗とラッチ回路を備えて、多数の入力信
号を同一コンパレータ配列を通る回路選択によって処理
可能にした事である。これにより分離形フラッシュ変換
器の機能性を、ラッチ回路、負荷抵抗器及び各コンパレ
ータに対するバイアス電流の重複なしで実現でき、これ
が電力を省き成形寸法を減少させ、同時に、ラッチ回路
を通るデータ伝送実施中の前置増幅器間スイッチ切替え
方式採用による速度ペナルティなしを実現可能ならしめ
たのである。
The essence of the present invention lies in the novel method adopted for multiple operation in an electronic comparator, in which multiple selectable preamplifier stages and a common load resistor and latch circuit are provided in the comparator or comparator array. In preparation, a large number of input signals can be processed by selecting a circuit passing through the same comparator array. This allows the functionality of the discrete flash converter to be realized without the overlap of bias currents for the latch circuit, load resistors and comparators, which saves power and reduces molding size while at the same time implementing data transmission through the latch circuit. By adopting the switch switching method between the preamplifiers inside, it was possible to achieve no speed penalty.

【0035】又、本発明は新コンパレータ設計を追加処
理なしで半導体基板上で実現するのに向いている。
The present invention is also suitable for implementing a new comparator design on a semiconductor substrate without additional processing.

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

【図1】電子式コンパレータの在来形差動前置増幅段の
典型配置を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a typical arrangement of conventional differential preamplifier stages of an electronic comparator.

【図2】フラッシュAD変換用在来形コンパレータ配列
の典型配置を示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a typical arrangement of a conventional comparator array for flash AD conversion.

【図3】本発明による選択可能前置増幅器形コンパレー
タアーキテクチャーの1実施例の概略図で、この中で
は、コンパレータに対する入力信号は、電流操作により
2個の差動増幅器間で切替えられる。
FIG. 3 is a schematic diagram of one embodiment of a selectable preamplifier comparator architecture according to the present invention in which the input signal to the comparator is switched between two differential amplifiers by current steering.

【図4】本発明による選択可能前置増幅器形アーキテク
チャー使用のフラッシュAD変換用のコンパレータ配列
配置図解の概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of a comparator array layout diagram for flash AD conversion using a selectable preamplifier type architecture in accordance with the present invention.

【図5】本発明による第2実施例の概略図で、この中で
は、選択可能差動前置増幅器間の切替えは、電流操作に
よるよりも、むしろ、前置増幅器装置出力部での切替え
によって実施される。図面中では、3桁の整数を付番し
た部品の下2桁が同じものは、種々な具体例を示す全図
面に亘って同種の部品である事を示している。
FIG. 5 is a schematic diagram of a second embodiment according to the present invention in which the switching between selectable differential preamplifiers is by switching at the preamplifier device output rather than by current steering. Be implemented. In the drawings, parts having the same last two digits of a part numbered with a three-digit integer indicate that they are the same kind of parts throughout all the drawings showing various concrete examples.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 プラスの電源軌条 102 マイナスの電源軌条 110 負荷抵抗器 112 ノード 114 n−p−nバイポーラトランジスタ 120 負荷抵抗器 122 ノード 124 n−p−nバイポーラトランジスタ 130 定電流源 160 ディジタル出力回路 162 出力ノード 164 出力ノード 170 タイミング論理回路 200 プラスの電源軌条 202 マイナスの電源軌条 260 ラッチ配列 270 タイミング論理クロック回路 280 標準符号化回路 300 プラスの電源軌条 302 マイナスの電源軌条 310 負荷抵抗 312 ノード 314 n−p−nバイポーラトランジスタ 315 n−p−nバイポーラトランジスタ 317 ノード 320 負荷抵抗 322 ノード 324 n−p−nバイポーラトランジスタ 330 定電流源 332 ノード 340 n−p−nバイポーラトランジスタ 342 ノード 345 n−p−nバイポーラトランジスタ 347 ノード 350 n−p−nバイポーラトランジスタ 352 ノード 360 ディジタル出力回路 362 ノード 364 ノード 370 タイミング論理回路 400 プラスの電源軌条 402 マイナスの電源軌条 460 ラッチ配列 470 タイミング論理回路 480 標準符号化回路 500 プラスの電源軌条 502 マイナスの電源軌条 510 負荷抵抗器 512 ノード 514 n−p−nバイポーラトランジスタ 516 n−p−nバイポーラトランジスタ 517 ノード 518 n−p−nバイポーラトランジスタ 520 負荷抵抗器 522 ノード 524 n−p−nバイポーラトランジスタ 526 n−p−nバイポーラトランジスタ 528 n−p−nバイポーラトランジスタ 529 スイッチネットワーク 531 ノード 532 定電流源 533 ノード 534 定電流源 535 ノード 537 ノード 540 n−p−nバイポーラトランジスタ 542 ノード 544 n−p−nバイポーラトランジスタ 546 n−p−nバイポーラトランジスタ 547 ノード 550 n−p−nバイポーラトランジスタ 552 ノード 554 n−p−nバイポーラトランジスタ 556 n−p−nバイポーラトランジスタ 560 (比較可能)ディジタル出力回路 562 ノード 564 ノード 570 タイミング論理回路 C1 コンパレータ前置増幅器 C2 コンパレータ前置増幅器 Cn コンパレータ前置増幅器 I(Ref) 定電流源 I1 定電流源 I2 定電流源 Ia(Ref) 定電流源 Ib(Ref) 定電流源 In 定電流源 N1 ノード(基準電圧用ラダー) N1a ノード(基準電圧用ラダー) N1b ノード(基準電圧用ラダー) N2 ノード(基準電圧用ラダー) N2a ノード(基準電圧用ラダー) N2b ノード(基準電圧用ラダー) Nn ノード(基準電圧用ラダー) Nna ノード(基準電圧用ラダー) Nnb ノード(基準電圧用ラダー) P1 トランジスタ対 P1a トランジスタ対 P1b トランジスタ対 P2 トランジスタ対 P2a トランジスタ対 P2b トランジスタ対 Pn トランジスタ対 Pna トランジスタ対 Pnb トランジスタ対 R(Ref) 抵抗器ラダー R1 負荷抵抗器対 R1(Ref) (抵抗器ラダー構成用)直列抵抗器 R1a(Ref) (抵抗器ラダー構成用)直列抵抗器 R1b(Ref) (抵抗器ラダー構成用)直列抵抗器 R2 負荷抵抗器対 R2(Ref) (抵抗器ラダー構成用)直列抵抗器 R2a(Ref) (抵抗器ラダー構成用)直列抵抗器 R2b(Ref) (抵抗器ラダー構成用)直列抵抗器 Ra(Ref) 抵抗器ラダー Rb(Ref) 抵抗器ラダー Rn 負荷抵抗器対 Rn(Ref) (抵抗器ラダー構成用)直列抵抗器 Rna(Ref) (抵抗器ラダー構成用)直列抵抗器 Rnb(Ref) (抵抗器ラダー構成用)直列抵抗器 S1 電流操作装置対 S2 電流操作装置対 Sn 電流操作装置対 100 positive power rail 102 negative power rail 110 load resistor 112 node 114 npn bipolar transistor 120 load resistor 122 node 124 npn bipolar transistor 130 constant current source 160 digital output circuit 162 output node 164 Output node 170 Timing logic circuit 200 Positive power supply rail 202 Negative power supply rail 260 Latch arrangement 270 Timing logic clock circuit 280 Standard encoding circuit 300 Positive power supply rail 302 Negative power supply rail 310 Load resistance 312 node 314 npn Bipolar transistor 315 npn bipolar transistor 317 node 320 Load resistance 322 node 324 npn bipolar transistor 330 Constant current source 33 2 node 340 npn bipolar transistor 342 node 345 npn bipolar transistor 347 node 350 npn bipolar transistor 352 node 360 digital output circuit 362 node 364 node 370 timing logic circuit 400 plus power supply rail 402 Negative power supply rail 460 Latch arrangement 470 Timing logic circuit 480 Standard coding circuit 500 Positive power supply rail 502 Negative power supply rail 510 Load resistor 512 node 514 npn bipolar transistor 516 npn bipolar transistor 517 node 518 npn bipolar transistor 520 load resistor 522 node 524 npn bipolar transistor 526 npn bipolar transistor Transistor 528 npn bipolar transistor 529 switch network 531 node 532 constant current source 533 node 534 constant current source 535 node 537 node 540 npn bipolar transistor 542 node 544 npn bipolar transistor 546 np -N bipolar transistor 547 node 550 npn bipolar transistor 552 node 554 npn bipolar transistor 556 npn bipolar transistor 560 (comparable) digital output circuit 562 node 564 node 570 timing logic circuit C1 comparator Preamplifier C2 Comparator Preamplifier Cn Comparator Preamplifier I (Ref) Constant current source I1 Constant current source I2 Constant current source Ia (Ref) Constant current source Ib (Ref) Current source In Constant current source N1 node (reference voltage ladder) N1a node (reference voltage ladder) N1b node (reference voltage ladder) N2 node (reference voltage ladder) N2a node (reference voltage ladder) N2b node (reference) Voltage ladder) Nn node (reference voltage ladder) Nna node (reference voltage ladder) Nnb node (reference voltage ladder) P1 transistor pair P1a transistor pair P1b transistor pair P2 transistor pair P2a transistor pair P2b transistor pair Pn transistor pair Pna Transistor pair Pnb Transistor pair R (Ref) Resistor ladder R1 Load resistor pair R1 (Ref) (For resistor ladder configuration) Series resistor R1a (Ref) (For resistor ladder configuration) Series resistor R1b (Ref) ( Series resistor (for resistor ladder configuration) R2 Load resistor pair R2 (Ref) (For resistor ladder configuration) Series resistance R2a (Ref) (For resistor ladder configuration) Series resistor R2b (Ref) (For resistor ladder configuration) Series resistor Ra (Ref) Resistor ladder Rb (Ref) Resistor ladder Rn Load resistor pair Rn (Ref ) (For resistor ladder configuration) Series resistor Rna (Ref) (For resistor ladder configuration) Series resistor Rnb (Ref) (For resistor ladder configuration) Series resistor S1 Current operating device pair S2 Current operating device pair Sn Current operating device pair

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジエリー エル.ブレツドソー アメリカ合衆国,アリゾナ州 85748, トウーソン,ノース コンステイチユーシ ヨン ドライブ 714 (72)発明者 マイロン ジエイ.コーエン アメリカ合衆国,アリゾナ州 85749 ト ウーソン,イースト ロジヤー ロード 10900 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Jerry L. Bulletsed Saw 85748, Arizona, USA North Conteussion Drive, Towson 714 (72) Inventor, Myron J.A. Cohen 85749, Arizona, United States East Logicer Road, Towson 10900

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 以下の手段を包含する、選択可能前置増
幅器形電子式コンパレータ: (a)共通負荷抵抗器及びディジタル出力段に接続され
た多重の差動前置増幅段、及び(b)前記多重差動前置
増幅段のどれか1つを選択的に活性化するための手段。
1. A selectable preamplifier electronic comparator comprising: (a) multiple differential preamplifier stages connected to a common load resistor and a digital output stage; and (b). Means for selectively activating any one of said multiple differential preamplifier stages.
【請求項2】 請求項1において、前記多重差動前置増
幅段のどれか1つを選択的に活性化するための前記手段
がバイアス電流操作回路から成る、選択可能前置増幅器
形電子式コンパレータ。
2. The selectable preamplifier electronic system of claim 1, wherein said means for selectively activating any one of said multiple differential preamplifier stages comprises a bias current steering circuit. comparator.
【請求項3】 請求項2において、前記バイアス電流操
作回路が多重トランジスタを含み、そのトランジスタの
各々は対応する差動前置増幅器に接続され、そして前記
多重トランジスタが同時にはその1つに丈前記差動前置
増幅段のバイアス電流を流す事によって対応前置増幅器
のみを活性化させるべく制御電圧により選択的に駆動さ
れる、選択可能前置増幅器形電子式コンパレータ。
3. The bias current steering circuit according to claim 2, wherein the bias current steering circuit includes multiple transistors, each of which is connected to a corresponding differential preamplifier, and the multiple transistors are at the same time one of the transistors. Selectable preamplifier electronic comparator that is selectively driven by a control voltage to activate only the corresponding preamplifier by passing a bias current in the differential preamplifier stage.
【請求項4】 請求項3において、前記多重トランジス
タが制御信号により駆動されるバイポーラトランジスタ
接合により構成される、選択可能前置増幅器形電子式コ
ンパレータ。
4. The selectable preamplifier electronic comparator of claim 3, wherein the multiplex transistor comprises a bipolar transistor junction driven by a control signal.
【請求項5】 請求項3において、前記多重トランジス
タが制御信号により駆動される接合電界効果トランジス
タにより構成される、選択可能前置増幅器形電子式コン
パレータ。
5. The selectable preamplifier electronic comparator of claim 3, wherein the multiplex transistor comprises a junction field effect transistor driven by a control signal.
【請求項6】 請求項3において、前記多重トランジス
タが制御信号により駆動される金属酸化物半導体電界効
果トランジスタにより構成される、選択可能前置増幅器
形電子式コンパレータ。
6. The selectable preamplifier electronic comparator of claim 3, wherein the multiplex transistor comprises a metal oxide semiconductor field effect transistor driven by a control signal.
【請求項7】 請求項3において、前記多重トランジス
タが制御信号により駆動されるGaAsトランジスタに
より構成される、選択可能前置増幅器形電子式コンパレ
ータ。
7. The selectable preamplifier electronic comparator of claim 3, wherein the multiplex transistor comprises a GaAs transistor driven by a control signal.
【請求項8】 請求項3において、前記多重差動前置増
幅段がバイポーラトランジスタ接合により構成される、
選択可能前置増幅器形電子式コンパレータ。
8. The method according to claim 3, wherein the multiple differential preamplification stage is composed of bipolar transistor junctions.
Selectable preamplifier electronic comparator.
【請求項9】 請求項3において、前記多重差動前置増
幅段が接合電界効果トランジスタにより構成される、選
択可能前置増幅器形電子式コンパレータ。
9. The selectable preamplifier electronic comparator of claim 3, wherein the multiple differential preamplifier stage comprises a junction field effect transistor.
【請求項10】 請求項3において、前記多重差動前置
増幅段が金属酸化物半導体電界効果トランジスタにより
構成される、選択可能前置増幅器形電子式コンパレー
タ。
10. The selectable preamplifier electronic comparator of claim 3, wherein the multiple differential preamplifier stage comprises a metal oxide semiconductor field effect transistor.
【請求項11】 請求項3において、前記多重差動前置
増幅段がGaAsトランジスタにより構成される、選択
可能前置増幅器形電子式コンパレータ。
11. The selectable preamplifier electronic comparator of claim 3, wherein the multiple differential preamplifier stage comprises GaAs transistors.
【請求項12】 請求項3において、前記多重差動前置
増幅段が2個の差動前置増幅器を含み、前記多重トラン
ジスタが2個の制御電圧で選択的に駆動される2個のト
ランジスタを包含する、選択可能前置増幅器形電子式コ
ンパレータ。
12. The two transistors of claim 3, wherein the multiple differential preamplifier stage includes two differential preamplifiers and the multiple transistors are selectively driven by two control voltages. Selectable preamplifier electronic comparator including.
【請求項13】 請求項3において、前記多重差動前置
増幅段が単一基準電圧抵抗器ラダーに接続される2個の
差動前置増幅器を含み、前記多重トランジスタが2個の
制御電圧によって選択的に駆動される2個のトランジス
タを包含する、選択可能前置増幅器形電子式コンパレー
タ。
13. The multiple differential preamplifier stage of claim 3, wherein said multiple differential preamplifier stage comprises two differential preamplifiers connected to a single reference voltage resistor ladder, said multiple transistors having two control voltages. A selectable preamplifier electronic comparator including two transistors selectively driven by.
【請求項14】 請求項1において、前記多重差動前置
増幅段のどれか1つを選択的に活性化するための前記手
段が前記多重差動前置増幅段の出力側スイッチ回路によ
り構成されている、選択可能前置増幅器形電子式コンパ
レータ。
14. The device according to claim 1, wherein the means for selectively activating any one of the multiple differential preamplifier stages is constituted by an output side switch circuit of the multiple differential preamplifier stages. Selectable preamplifier electronic comparator.
【請求項15】 請求項14において、前記スイッチ回
路が前記多重差動前置増幅段中の対応トランジスタに接
続された多重トランジスタ対を含んでいる、又、各前記
トランジスタ対の中の片一方のトランジスタが負荷抵抗
器とディジタル出力段とに接続されるのに対して相棒ト
ランジスタが前記負荷抵抗器とディジタル出力段とに対
するバイパス回路を形成している、そして又、各前記ト
ランジスタ対の中の前記トランジスタが或る時刻には前
記多重差動前置増幅段の1つの出力ノード丈を活性化す
る様選択的に制御電圧が印加されている、選択可能前置
増幅器形電子式コンパレータ。
15. The switch circuit of claim 14, wherein the switch circuit includes multiple transistor pairs connected to corresponding transistors in the multiple differential preamplification stage, and one of each transistor pair is included. A transistor is connected to the load resistor and the digital output stage, while a companion transistor forms a bypass circuit for the load resistor and the digital output stage, and also said in each said transistor pair. A selectable preamplifier electronic comparator in which a transistor is selectively applied with a control voltage to activate one output node length of said multiple differential preamplifier stage at a certain time.
【請求項16】 請求項15において、前記多重トラン
ジスタ対が、バイポーラトランジスタ接合、接合電界効
果トランジスタ、金属酸化物半導体電界効果トランジス
タ、及びGaAsトランジスタにより構成されるグルー
プから選定されている、選択可能前置増幅器形電子式コ
ンパレータ。
16. The preselectable transistor of claim 15, wherein the multiple transistor pair is selected from the group consisting of bipolar transistor junctions, junction field effect transistors, metal oxide semiconductor field effect transistors, and GaAs transistors. On-amplifier electronic comparator.
【請求項17】 請求項15において、前記多重差動前
置増幅段が、バイポーラトランジスタ接合、接合電界効
果トランジスタ、金属酸化物半導体電界効果トランジス
タ、及びGaAsトランジスタにより構成されるグルー
プから選定されたトランジスタにより実現されている、
選択可能前置増幅器形電子式コンパレータ。
17. The transistor according to claim 15, wherein the multiple differential preamplification stage is selected from the group consisting of a bipolar transistor junction, a junction field effect transistor, a metal oxide semiconductor field effect transistor, and a GaAs transistor. Is realized by
Selectable preamplifier electronic comparator.
【請求項18】 請求項15において、前記多重差動前
置増幅段が2個の差動前置増幅器を包含し、前記多重ト
ランジスタ対が2個の制御電圧により選択的に駆動され
る4個のトランジスタ対を包含する、選択可能前置増幅
器形電子式コンパレータ。
18. The multiple differential preamplifier stage of claim 15, wherein said multiple differential preamplifier stage includes two differential preamplifiers, and said multiple transistor pairs are selectively driven by two control voltages. Selectable preamplifier electronic comparator including a pair of transistors.
【請求項19】 請求項15において、前記多重差動前
置増幅段が単一基準電圧抵抗器ラダーに接続された2個
の差動前置増幅器を含み、前記多重トランジスタ対が2
個の制御電圧により選択的に駆動される4個のトランジ
スタ対を包含する、選択可能前置増幅器形電子式コンパ
レータ。
19. The differential differential preamplifier stage of claim 15, wherein said multiple differential preamplifier stage comprises two differential preamplifiers connected to a single reference voltage resistor ladder, said multiple transistor pair being two.
A selectable preamplifier electronic comparator including four transistor pairs selectively driven by a plurality of control voltages.
【請求項20】 以下のステップを包含する、ディジタ
ル出力段、負荷電流及びバイアス電流の重複を削減した
多重コンパレータ動作性の実施方法: (a)共通負荷抵抗器とディジタル出力段とに接続され
た多重差動前置増幅段を提供するステップ、 (b)前記多重差動前置増幅段のどれか1つを選択的に
活性化させる手段を提供するステップ、及び(c)前記
多重差動前置増幅段のどれか1つに入力信号を印加し、
そして該増幅段を選択的に活性化するステップ。
20. A method of implementing multiple comparator operability with reduced duplication of load currents and bias currents, including a digital output stage, comprising the steps of: (a) being connected to a common load resistor and a digital output stage. Providing a multiple differential preamplification stage, (b) providing means for selectively activating any one of said multiple differential preamplification stages, and (c) said multiple differential preamplification stage. Apply an input signal to any one of the preamplifier stages,
And selectively activating the amplification stage.
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