JPH07104014A - コンパレータ回路 - Google Patents

コンパレータ回路

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JPH07104014A
JPH07104014A JP5248098A JP24809893A JPH07104014A JP H07104014 A JPH07104014 A JP H07104014A JP 5248098 A JP5248098 A JP 5248098A JP 24809893 A JP24809893 A JP 24809893A JP H07104014 A JPH07104014 A JP H07104014A
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JP
Japan
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comparator
voltage
transistor
output
mos transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP5248098A
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English (en)
Inventor
Kazuo Hodaka
和夫 保高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、集積化に際して、チップ面積及び
端子数を抑制できるコンパレータ回路を提供することを
目的とする。 【構成】 本発明によれば、コンパレータ(17)の駆
動電源を、少なくともPチャネル型MOSトランジスタ
(22)のソースドレイン間電圧及びPチャネル型MO
Sトランジスタ(24)のソースゲート間電圧だけ昇圧
させ、コンパレータ(17)の不感帯領域を補償する様
にした。従って、コンパレータ回路を集積化する時、1
個のコンパレータを内蔵するだけで済み、チップ面積及
び端子数を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンパレータの不感帯
を補償できるコンパレータ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は従来のコンパレータ回路を示して
いる。図4において、(1)は第1コンパレータであ
り、+(非反転入力)端子及び−(反転入力)端子にP
チャネル型MOSトランジスタを差動接続して設け、入
力電圧Vinを基準電圧Vrefと比較するものである。即
ち、第1コンパレータ(1)は、入力電圧Vinが基準電
圧Vrefより大きい時に「1」を発生し、入力電圧Vin
が基準電圧Vrefより小さい時に「0」を発生する。
(2)は第2コンパレータであり、+端子及び−端子に
Nチャネル型MOSトランジスタを差動接続して設け、
入力電圧Vinを基準電圧Vrefと比較するものである。
即ち、第2コンパレータ(2)も、第1コンパレータ
(1)と同様に、入力電圧Vinが基準電圧Vrefより大
きい時に「1」を発生し、入力電圧Vinが基準電圧Vre
fより小さい時に「0」を発生する。(3)はマルチプ
レクサであり、ANDゲート(4)(5)及びORゲー
ト(6)から成り、切換信号P/Nに応じて、第1及び
第2コンパレータ(1)(2)の出力を切り換えるもの
である。即ち、マルチプレクサ(3)は、切換信号P/
Nが「0」の時に第1コンパレータ(1)の出力を導出
し、切換信号P/Nが「1」の時に第2コンパレータ
(2)の出力を導出する。
【0003】図5は第1コンパレータ(1)の要部を示
す図である。(7)はPチャネル型MOSトランジスタ
であり、ゲートはバイアス電圧Vbiasが印加される。
(8)(9)は差動接続されたPチャネル型MOSトラ
ンジスタであり、Pチャネル型MOSトランジスタ
(8)のゲートは基準電圧Vrefが印加され、Pチャネ
ル型MOSトランジスタ(9)のゲートは入力電圧Vin
が印加される。(10)(11)は電流ミラー接続され
たNチャンネル型MOSトランジスタである。基本的
に、第1コンパレータ(1)は、バイアス電圧Vbiasが
発生することにより、入力電圧Vin及び基準電圧Vref
を比較できる。しかし、第1コンパレータ(1)は、電
源Vdd〜電源Vdd−αの不感帯領域を有している。電圧
αは、Pチャネル型MOSトランジスタ(7)のソ−ス
ドレイン間電圧及びPチャネル型MOSトランジスタ
(9)のソースゲート間電圧の和である。従って、第1
コンパレータ(1)は、不感帯領域Vdd〜(Vdd−α)
に在る入力電圧Vinを正確に比較できない問題がある。
【0004】図6は第2コンパレータ(2)の要部を示
す図である。(12)はNチャネル型MOSトランジス
タであり、ゲートはバイアス電圧Vbiasが印加される。
(13)(14)は差動接続されたNチャネル型MOS
トランジスタであり、Nチャネル型MOSトランジスタ
(13)のゲートは基準電圧Vrefが印加され、Nチャ
ネル型MOSトランジスタ(14)のゲートは入力電圧
Vinが印加される。(15)(16)は電流ミラー接続
されたPチャンネル型MOSトランジスタである。基本
的に、第2コンパレータ(2)は、バイアス電圧Vbias
が発生することにより、入力電圧Vin及び基準電圧Vre
fを比較できる。しかし、第2コンパレータ(2)は、
接地Vss〜接地Vss+βの不感帯領域を有している。電
圧βは、Nチャネル型MOSトランジスタ(12)のソ
−スドレイン間電圧及びNチャネル型MOSトランジス
タ(14)のソースゲート間電圧の和である。従って、
第2コンパレータ(2)は、不感帯領域Vss〜(Vss+
β)に在る入力電圧Vinを正確に比較できない問題があ
る。
【0005】そこで、入力電圧Vinの値に応じて、切換
信号P/Nを「0」又は「1」に変更し、第1又は第2
コンパレータ(1)(2)の出力をマルチプレクサ
(3)から導出していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
コンパレータ回路を実現する場合、2個のコンパレータ
(1)(2)を設けると共に、入力電圧Vin及び基準電
圧Vrefを印加する端子の他に、切換信号P/Nを印加
する専用端子も設ける必要がある。従って、従来のコン
パレータ回路を集積化する場合、チップ面積が大きくな
ると共に端子数が増える問題があった。
【0007】そこで、本発明は、集積化に際して、チッ
プ面積及び端子数を抑制できるコンパレータ回路を提供
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決する為に成されたものであり、その特徴とするとこ
ろは、入力電圧及び基準電圧を比較する一対の差動トラ
ンジスタと、前記一対の差動トランジスタに定電流を供
給する定電流トランジスタと、前記一対の差動トランジ
スタの出力電圧に応じて動作する出力端を解放した出力
トランジスタと、を含むコンパレータと、前記出力トラ
ンジスタがオフしている時に前記出力端を第1電源にプ
ルアップするプルアップ抵抗と、前記コンパレータを駆
動する第2電源を、少なくとも前記差動トランジスタの
入出力電圧及び前記定電流トランジスタの出力電圧だけ
昇圧する昇圧回路と、を備え、前記入力電圧の大きさに
応じて前記第1電源又は接地を出力する点である。
【0009】
【作用】本発明によれば、コンパレータを駆動する第2
電源を、少なくとも差動トランジスタの入出力電圧及び
定電流トランジスタの出力電圧だけ昇圧する様にした。
従って、コンパレータ回路を集積化する時、1個のコン
パレータを内蔵するだけで済み、チップ面積及び端子数
を抑制できる。
【0010】
【実施例】本発明の詳細を図面に従って具体的に説明す
る。図1は本発明のコンパレータ回路を示している。図
1において、(17)はコンパレータであり、+端子及
び−端子に差動接続されたPチャネル型MOSトランジ
スタを設けると共に、出力端子にドレインを解放したN
チャネル型MOSトランジスタを設け、入力電圧Vinを
基準電圧Vrefと比較するものである。(18)はプル
アップ抵抗であり、電源Vdd及び前記Nチャネル型MO
Sトランジスタのドレインの間に接続されている。従っ
て、コンパレータ(17)は、入力電圧Vinが基準電圧
Vrefより大きい時にVddを発生し、入力電圧Vinが基
準電圧Vrefより小さい時に接地レベルを発生する。
(19)は昇圧回路であり、コンパレータ(17)を駆
動する電源Vddを(Vdd+α)まで昇圧し、コンパレー
タ(17)の不感帯領域を補償するものである。
【0011】図2はコンパレータ(17)の具体回路を
示している。図2において、(20)(21)は各々P
及びNチャネル型MOSトランジスタであり、電源(V
dd+α)及び接地の間に直列接続されている。前記P及
びNチャネル型MOSトランジスタ(20)(21)は
ダイオードとして動作し、両者のドレイン接続点からバ
イアス電圧Vbiasを発生する。(22)はPチャネル型
MOSトランジスタ(定電流トランジスタ)であり、バ
イアス電圧Vbiasに応じて定電流を発生するものであ
る。(23)(24)はPチャネル型MOSトランジス
タ(差動トランジスタ)であり、Pチャネル型MOSト
ランジスタ(22)の定電流が供給された状態で、入力
電圧Vinを基準電圧Vrefと比較するものである。(2
5)(26)はNチャネル型MOSトランジスタであ
り、電流ミラー接続され、Pチャネル型MOSトランジ
スタ(23)のドレイン電流に対応する電流を発生する
ものである。(27)(28)は各々P及びNチャネル
型MOSトランジスタであり、電源(Vdd+α)及び接
地の間に直列接続されている。前記Pチャネル型MOS
トランジスタ(27)はダイオードとして動作し、前記
Nチャネル型MOSトランジスタ(28)はP及びNチ
ャネル型MOSトランジスタ(24)(26)のドレイ
ン接続点の電圧に応じて動作する。(29)(30)は
各々P及びNチャネル型MOSトランジスタであり、電
源(Vdd+α)及び接地の間に直列接続されている。前
記Pチャネル型MOSトランジスタ(29)はP及びN
チャネル型MOSトランジスタ(27)(28)のドレ
イン接続点の電圧に応じて動作し、前記Nチャネル型M
OSトランジスタ(30)はP及びNチャネル型MOS
トランジスタ(23)(25)のドレイン接続点の電圧
に応じて動作する。(31)はNチャネル型MOSトラ
ンジスタであり、ドレインが解放されると共にソースが
接地されている。従って、入力電圧Vinが基準電圧Vre
fより低い時、Nチャネル型MOSトランジスタ(3
1)がオンし、コンパレータ(17)の出力は接地レベ
ルとなる。又、入力電圧Vinが基準電圧Vrefより高い
時、Nチャネル型MOSトランジスタ(31)がオフ
し、コンパレータ(17)の出力は第1電源Vddとな
る。
【0012】図3は昇圧回路(19)の具体回路を示し
ている。図3において、(32)は発振回路であり、電
圧αの振幅を有する矩形波を発生するものである。(3
3)は結合コンデンサである。(34)(35)はダイ
オードである。(36)は平滑コンデンサである。従っ
て、昇圧回路(19)の出力は(Vdd+α)となり、コ
ンパレータ(17)の電源として印加される。尚、電圧
αは、少なくともPチャネル型MOSトランジスタ(2
2)のソースドレイン間電圧及びPチャネル型MOSト
ランジスタ(24)のソースゲート間電圧の和より高い
値である。
【0013】以上より、コンパレータ(17)の不感帯
領域を補償できる為、基準電圧Vrefを電源Vdd及び接
地の間で自由に設定でき、入力電圧Vinを基準電圧Vre
fと確実に比較できることになる。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、コンパレータの駆動電
源を、少なくとも差動トランジスタの入出力電圧及び定
電流トランジスタの出力電圧だけ昇圧し、前記コンパレ
ータの不感帯領域を補償できる様にした。従って、コン
パレータ回路を集積化する時、1個のコンパレータを内
蔵するだけで済み、チップ面積及び端子数を抑制できる
利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコンパレータ回路を示す図である。
【図2】コンパレータの具体回路を示す図である。
【図3】昇圧回路の具体回路を示す図である。
【図4】従来のコンパレータ回路を示す図である。
【図5】第1コンパレータの要部を示す図である。
【図6】第2コンパレータの要部を示す図である。
【符号の説明】 (17) コンパレータ (18) プルアップ抵抗 (19) 昇圧回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力電圧及び基準電圧を比較する一対の
    差動トランジスタと、前記一対の差動トランジスタに定
    電流を供給する定電流トランジスタと、前記一対の差動
    トランジスタの出力電圧に応じて動作する出力端を解放
    した出力トランジスタと、を含むコンパレータと、 前記出力トランジスタがオフしている時に前記出力端を
    第1電源にプルアップするプルアップ抵抗と、 前記コンパレータを駆動する第2電源を、少なくとも前
    記差動トランジスタの入出力電圧及び前記定電流トラン
    ジスタの出力電圧だけ昇圧する昇圧回路と、を備え、 前記入力電圧の大きさに応じて前記第1電源又は接地を
    出力することを特徴とするコンパレータ回路。
  2. 【請求項2】 前記一対の差動トランジスタ及び前記定
    電流トランジスタはPチャネル型MOSトランジスタ、
    前記出力トランジスタはNチャネル型MOSトランジス
    タであることを特徴とする請求項1記載のコンパレータ
    回路。
JP5248098A 1993-10-04 1993-10-04 コンパレータ回路 Pending JPH07104014A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012227588A (ja) * 2011-04-15 2012-11-15 Fujitsu Semiconductor Ltd 比較回路及びアナログデジタル変換回路
WO2019182511A1 (en) * 2018-03-22 2019-09-26 Agency For Science, Technology And Research Comparator circuit arrangement and method of forming the same

Cited By (3)

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