JPH07142969A - 集積コンパレータ、ヒステリシス・コンパレータ回路及び電圧差変更方法 - Google Patents
集積コンパレータ、ヒステリシス・コンパレータ回路及び電圧差変更方法Info
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- JPH07142969A JPH07142969A JP6095287A JP9528794A JPH07142969A JP H07142969 A JPH07142969 A JP H07142969A JP 6095287 A JP6095287 A JP 6095287A JP 9528794 A JP9528794 A JP 9528794A JP H07142969 A JPH07142969 A JP H07142969A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/023—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of differential amplifiers or comparators, with internal or external positive feedback
- H03K3/0233—Bistable circuits
- H03K3/02337—Bistables with hysteresis, e.g. Schmitt trigger
Landscapes
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来技術の欠点を克服し且つコモンモード入
力電圧のダイナミックレンジを拡張する。 【構成】 一対のnpn型バイポーラトランジスタ(T
1,T2)によって構成された第1の差動セル(2)、及
び一対のpnp型バイポーラトランジスタ(T8,T9)
によって構成された第2の差動セル(5)中にそれぞれ
一対の可変電流源(A1,A2及びA3,A4)を設けた。
力電圧のダイナミックレンジを拡張する。 【構成】 一対のnpn型バイポーラトランジスタ(T
1,T2)によって構成された第1の差動セル(2)、及
び一対のpnp型バイポーラトランジスタ(T8,T9)
によって構成された第2の差動セル(5)中にそれぞれ
一対の可変電流源(A1,A2及びA3,A4)を設けた。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、低電圧源で動作する
集積コンパレータに関するものである。この発明の適用
分野は特にヒステリシス・コンパレータに属し、以下の
説明は例示の都合上この適用分野について行う。
集積コンパレータに関するものである。この発明の適用
分野は特にヒステリシス・コンパレータに属し、以下の
説明は例示の都合上この適用分野について行う。
【0002】
【従来の技術】周知のように、コンパレータは、2つの
直流電圧値を互いに比較し且つ入力信号Vinが基準電圧
Vrより高いか低いかに応じて2つの異なるセット電圧
値を出力するのに有効な回路である。コンパレータは、
例えば論理ゲートを制御するための集積回路に専ら使用
される。
直流電圧値を互いに比較し且つ入力信号Vinが基準電圧
Vrより高いか低いかに応じて2つの異なるセット電圧
値を出力するのに有効な回路である。コンパレータは、
例えば論理ゲートを制御するための集積回路に専ら使用
される。
【0003】他方、或る種の特定用途では、他のヒステ
リシス・コンパレータを使う方が適切である。このヒス
テリシス・コンパレータは、2つの出力論理値のスイッ
チングが異なる入力電圧で行われる点で、集積コンパレ
ータと区別される。
リシス・コンパレータを使う方が適切である。このヒス
テリシス・コンパレータは、2つの出力論理値のスイッ
チングが異なる入力電圧で行われる点で、集積コンパレ
ータと区別される。
【0004】もちろん、このようなヒステリシス・コン
パレータも集積回路で実施でき、従来の集積コンパレー
タの代表的な一例を図1に示す。
パレータも集積回路で実施でき、従来の集積コンパレー
タの代表的な一例を図1に示す。
【0005】図1のヒステリシス・コンパレータは、共
通エミッタ配置に接続されたnpn型の第1の一対のバ
イポーラトランジスタT1及びT2を含む差動セル入力段
を備えている。このようなトランジスタT1及びT2のコ
レクタはそれぞれ抵抗(無符号)を介してVcc=1Vの
低電圧源に接続されている。これらトランジスタT1及
びT2のベースは回路入力端子として役立つことがで
き、その一方が基準電圧Vr用で他方が入力信号Vin用
である。
通エミッタ配置に接続されたnpn型の第1の一対のバ
イポーラトランジスタT1及びT2を含む差動セル入力段
を備えている。このようなトランジスタT1及びT2のコ
レクタはそれぞれ抵抗(無符号)を介してVcc=1Vの
低電圧源に接続されている。これらトランジスタT1及
びT2のベースは回路入力端子として役立つことがで
き、その一方が基準電圧Vr用で他方が入力信号Vin用
である。
【0006】pnp型の第2の一対のバイポーラトラン
ジスタT3及びT4は、ヒステリシス・コンパレータの入
力段に関連付けられている。これらトランジスタT3及
びT4のベースは一緒に接続されてバイアス電圧Vb1を
受ける。
ジスタT3及びT4は、ヒステリシス・コンパレータの入
力段に関連付けられている。これらトランジスタT3及
びT4のベースは一緒に接続されてバイアス電圧Vb1を
受ける。
【0007】トランジスタT1,T2のコレクタはそれぞ
れトランジスタT3,T4のエミッタに接続されている。
ヒステリシス・コンパレータの出力端子Oはトランジス
タT3及びT4のうちの一方のトランジスタのコレクタに
接続されている。トランジスタT1及びT2の共通エミッ
タに接続されたnpn型のバイポーラトランジスタT5
は、そのベースにバイアス電圧Vb2を受ける。
れトランジスタT3,T4のエミッタに接続されている。
ヒステリシス・コンパレータの出力端子Oはトランジス
タT3及びT4のうちの一方のトランジスタのコレクタに
接続されている。トランジスタT1及びT2の共通エミッ
タに接続されたnpn型のバイポーラトランジスタT5
は、そのベースにバイアス電圧Vb2を受ける。
【0008】図1のヒステリシス・コンパレータは、約
0.9Vのコモンモード入力電圧でかなり小さいダイナ
ミックレンジを呈する。このコモンモード入力電圧は、
ヒステリシス・コンパレータに変則的な動作を起こさせ
ることなく入力され得る最高の電圧である。
0.9Vのコモンモード入力電圧でかなり小さいダイナ
ミックレンジを呈する。このコモンモード入力電圧は、
ヒステリシス・コンパレータに変則的な動作を起こさせ
ることなく入力され得る最高の電圧である。
【0009】図1のヒステリシス・コンパレータを発展
させたものが図2に示されており、ここでは別な回路部
分が明らかに見受けられ、この別な回路部分は基本的に
はホロワ構成であり且つ電圧レベル・シフタとして機能
する。
させたものが図2に示されており、ここでは別な回路部
分が明らかに見受けられ、この別な回路部分は基本的に
はホロワ構成であり且つ電圧レベル・シフタとして機能
する。
【0010】別な回路部分は共通ベースpnp型の第3
の一対のバイポーラトランジスタT6及びT7を備え、こ
れらトランジスタT6及びT7は低電圧源Vccとヒステリ
シス・コンパレータのそれぞれ信号入力端子VIN+及び
VIN−との間に接続される。これらトランジスタT6及
びT7の各々はそれぞれ抵抗R1,R2に結合され、その
一端はそれぞれトランジスタT1,T2のベースに接続さ
れている。
の一対のバイポーラトランジスタT6及びT7を備え、こ
れらトランジスタT6及びT7は低電圧源Vccとヒステリ
シス・コンパレータのそれぞれ信号入力端子VIN+及び
VIN−との間に接続される。これらトランジスタT6及
びT7の各々はそれぞれ抵抗R1,R2に結合され、その
一端はそれぞれトランジスタT1,T2のベースに接続さ
れている。
【0011】従って、信号は入力段へ直接印加されず、
ホロワとしてのトランジスタT6,T7を通して供給され
る。
ホロワとしてのトランジスタT6,T7を通して供給され
る。
【0012】各抵抗R1,R2の両端間の電圧降下は、ト
ランジスタT1及びT2の適正動作用の適切な電圧に、入
力段中のトランジスタT1及びT2のベースを保持する。
ランジスタT1及びT2の適正動作用の適切な電圧に、入
力段中のトランジスタT1及びT2のベースを保持する。
【0013】しかしながら、入力端子でのコモンモード
電圧の実際の値により、トランジスタT1及びT2を適正
動作状態に維持するには両抵抗R1及びR2の両端間電圧
の差動変動が必要である。
電圧の実際の値により、トランジスタT1及びT2を適正
動作状態に維持するには両抵抗R1及びR2の両端間電圧
の差動変動が必要である。
【0014】そのような状況に鑑みて、従来技術は図3
に示す第3の解決策を提案した。図3に示された回路は
構造上は図1に示された回路と似ているが、ここでは一
対の共通エミッタpnp型バイポーラトランジスタT8
及びT9を含む第2の入力段が設けられている。
に示す第3の解決策を提案した。図3に示された回路は
構造上は図1に示された回路と似ているが、ここでは一
対の共通エミッタpnp型バイポーラトランジスタT8
及びT9を含む第2の入力段が設けられている。
【0015】基本的に、第3の解決策は入力回路部分に
2重差動セルを提供し、各差動セルはそれぞれ一対のn
pn型バイポーラトランジスタT1及びT2、一対のpn
p型バイポーラトランジスタT8及びT9を含む。二対の
トランジスタT1及びT2とT8及びT9はそれぞれのトラ
ンジスタのベースにより並列接続される。
2重差動セルを提供し、各差動セルはそれぞれ一対のn
pn型バイポーラトランジスタT1及びT2、一対のpn
p型バイポーラトランジスタT8及びT9を含む。二対の
トランジスタT1及びT2とT8及びT9はそれぞれのトラ
ンジスタのベースにより並列接続される。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】第1の差動セルは低電
圧源Vccに近い値の信号によってドライブされるが、第
2の差動セルの動作はグランド値の信号を基準とする。
しかしながら、二対のトランジスタT1及びT2並びにT
8及びT9が“オフ”状態に在ると、不定の状態が出力端
子Oに起こる。
圧源Vccに近い値の信号によってドライブされるが、第
2の差動セルの動作はグランド値の信号を基準とする。
しかしながら、二対のトランジスタT1及びT2並びにT
8及びT9が“オフ”状態に在ると、不定の状態が出力端
子Oに起こる。
【0017】この発明は、上述した第3の解決策によっ
て表された技術的方法に関する。この発明の下記の技術
的問題は、低電圧で動作し、従来技術で現在提案された
解決策の欠点を打破するような構造上及び機能的な特色
を持ち、且つコモンモード入力電圧の拡張されたダイナ
ミックレンジを呈するヒステリシス・コンパレータを提
供することである。
て表された技術的方法に関する。この発明の下記の技術
的問題は、低電圧で動作し、従来技術で現在提案された
解決策の欠点を打破するような構造上及び機能的な特色
を持ち、且つコモンモード入力電圧の拡張されたダイナ
ミックレンジを呈するヒステリシス・コンパレータを提
供することである。
【0018】
【課題を解決するための手段】この発明のアイデアは、
各差動セルと関連付けられ且つ動作時にコンパレータ出
力端子電圧値に依存する少なくとも一対の可変電流源を
提供することである。このアイデアに基づき、技術的課
題は、特許請求の範囲請求項1の導入部分に上述され且
つ特徴部分に規定されたような集積コンパレータによっ
て解決される。
各差動セルと関連付けられ且つ動作時にコンパレータ出
力端子電圧値に依存する少なくとも一対の可変電流源を
提供することである。このアイデアに基づき、技術的課
題は、特許請求の範囲請求項1の導入部分に上述され且
つ特徴部分に規定されたような集積コンパレータによっ
て解決される。
【0019】
【実施例】この発明に係る集積コンパレータの特色及び
利点は、添付図面に一例として示した望ましい実施例に
ついての以下の詳しい説明から明らかになるだろう。図
4及び図5において、1はこの発明を具体化したヒステ
リシス・コンパレータ回路即ち集積コンパレータであ
る。この集積コンパレータ1は、エミッタが共通接続さ
れた第1の一対のnpn型バイポーラトランジスタT1
及びT2を含む第1の差動セル2を備えている。共通接
続されたエミッタは、バイアス電流源としてのトランジ
スタTM(そのベースにバイアス電圧Vb3が現れる。)
を介して信号グランドGNDへも接続される。
利点は、添付図面に一例として示した望ましい実施例に
ついての以下の詳しい説明から明らかになるだろう。図
4及び図5において、1はこの発明を具体化したヒステ
リシス・コンパレータ回路即ち集積コンパレータであ
る。この集積コンパレータ1は、エミッタが共通接続さ
れた第1の一対のnpn型バイポーラトランジスタT1
及びT2を含む第1の差動セル2を備えている。共通接
続されたエミッタは、バイアス電流源としてのトランジ
スタTM(そのベースにバイアス電圧Vb3が現れる。)
を介して信号グランドGNDへも接続される。
【0020】トランジスタT1,T2のコレクタC1,C2
はそれぞれ抵抗Rc1,Rc2を介して電源ライン3に接続
され、この電源ライン3には1Vの比較的低い電圧値V
ccがある。
はそれぞれ抵抗Rc1,Rc2を介して電源ライン3に接続
され、この電源ライン3には1Vの比較的低い電圧値V
ccがある。
【0021】トランジスタT1,T2のベースB1,B2は
それぞれ可変電流源A1,A2を介して電源ライン3に接
続されている。都合の良いことには、このような可変電
流源A1及びA2は、集積コンパレータ1の出力端子Oに
おける電圧値によって制御され且つ動作時この電圧値に
依存する。
それぞれ可変電流源A1,A2を介して電源ライン3に接
続されている。都合の良いことには、このような可変電
流源A1及びA2は、集積コンパレータ1の出力端子Oに
おける電圧値によって制御され且つ動作時この電圧値に
依存する。
【0022】集積コンパレータ1は、更に、エミッタが
共通接続された第2の一対のpnp型バイポーラトラン
ジスタT8及びT9を含む第2の差動セル5を備えてい
る。
共通接続された第2の一対のpnp型バイポーラトラン
ジスタT8及びT9を含む第2の差動セル5を備えてい
る。
【0023】共通接続されたエミッタは、バイアス電流
源としてのトランジスタTp(そのベースにバイアス電
圧Vb1が現れる)を介して電源ライン3へも接続され
る。
源としてのトランジスタTp(そのベースにバイアス電
圧Vb1が現れる)を介して電源ライン3へも接続され
る。
【0024】トランジスタT8,T9のベースB3,B4は
それぞれ可変電流源A3,A4を介して信号グランドGN
Dへも接続される。これら可変電流源A3及びA4も出力
端子Oに存在する電圧値によって制御され且つ動作時こ
の電圧値に依存する。
それぞれ可変電流源A3,A4を介して信号グランドGN
Dへも接続される。これら可変電流源A3及びA4も出力
端子Oに存在する電圧値によって制御され且つ動作時こ
の電圧値に依存する。
【0025】第1及び第2の差動セル2及び5は、対応
するトランジスタのベースB1,B4及びベースB2,B3
間の各相互接続部を介して一緒に結合される。
するトランジスタのベースB1,B4及びベースB2,B3
間の各相互接続部を介して一緒に結合される。
【0026】分圧器は各ベース接続部間に接続される。
詳しく云うと、第1の一対の抵抗R1及びR4はベースB
1とB4との間に接続され、そして第2の一対の抵抗R2
及びR3はベースB2とB3の間に接続されている。抵抗
R1,R2,R3及びR4は等しい抵抗値を持つことが望ま
しい。それは、電流I1,I2,I3,I4がそれぞれ等し
い電流値を持つからである。
詳しく云うと、第1の一対の抵抗R1及びR4はベースB
1とB4との間に接続され、そして第2の一対の抵抗R2
及びR3はベースB2とB3の間に接続されている。抵抗
R1,R2,R3及びR4は等しい抵抗値を持つことが望ま
しい。それは、電流I1,I2,I3,I4がそれぞれ等し
い電流値を持つからである。
【0027】抵抗R1とR4の接続点は集積コンパレータ
1の反転(IN−)入力端子Aであり、そして抵抗R2と
R3の接続点は集積コンパレータ1の非反転(IN+)入
力端子Bである。
1の反転(IN−)入力端子Aであり、そして抵抗R2と
R3の接続点は集積コンパレータ1の非反転(IN+)入
力端子Bである。
【0028】集積コンパレータ1の構成は、第1の差動
セル2中のトランジスタT1,T2のそれぞれコレクタC
1,C2に直結されたエミッタを有する第3の一対のpn
p型バイポーラトランジスタT3及びT4によって完成さ
れる。これらトランジスタT3及びT4は共通ベースを有
し且つバイアス電圧Vb2が供給される。
セル2中のトランジスタT1,T2のそれぞれコレクタC
1,C2に直結されたエミッタを有する第3の一対のpn
p型バイポーラトランジスタT3及びT4によって完成さ
れる。これらトランジスタT3及びT4は共通ベースを有
し且つバイアス電圧Vb2が供給される。
【0029】第4の一対のnpn型バイポーラトランジ
スタT10及びT11は第2の差動セル5に関連して設けら
れている。詳しく云えば、トランジスタT10,T11は各
エミッタが第2の差動セル5中のそれぞれトランジスタ
T8,T9のコレクタC3,C4に直結されている。トラン
ジスタT10及びT11は共通ベースを有し、そして一方の
トランジスタT10はそのベースがそのコレクタへ接続さ
れてダイオード構成を生じる。
スタT10及びT11は第2の差動セル5に関連して設けら
れている。詳しく云えば、トランジスタT10,T11は各
エミッタが第2の差動セル5中のそれぞれトランジスタ
T8,T9のコレクタC3,C4に直結されている。トラン
ジスタT10及びT11は共通ベースを有し、そして一方の
トランジスタT10はそのベースがそのコレクタへ接続さ
れてダイオード構成を生じる。
【0030】トランジスタT3とトランジスタT10はコ
レクタ同士が接続され、同様にトランジスタT4とトラ
ンジスタT11はコレクタ同士が接続されている。そして
集積コンパレータ1の出力端子Oは実際にはトランジス
タT4とT11の共通コレクタに接続され、電圧出力値VO
を供給する。
レクタ同士が接続され、同様にトランジスタT4とトラ
ンジスタT11はコレクタ同士が接続されている。そして
集積コンパレータ1の出力端子Oは実際にはトランジス
タT4とT11の共通コレクタに接続され、電圧出力値VO
を供給する。
【0031】次に、この発明に係る集積コンパレータ1
の動作を説明する。第1及び第2の差動セル2及び5
は、抵抗R1〜R4及び可変電流源A1〜A4を介して信号
入力端子A及びBに接続され、論理レベル(その値は出
力端子Oでの状態によって制御される)をシフトさせ
る。
の動作を説明する。第1及び第2の差動セル2及び5
は、抵抗R1〜R4及び可変電流源A1〜A4を介して信号
入力端子A及びBに接続され、論理レベル(その値は出
力端子Oでの状態によって制御される)をシフトさせ
る。
【0032】出力端子Oでの値は、どんなヒステリシス
・コンパレータとも同様に、2つ(上側及び下側)回路
閾値のスイッチング動作を制御する。
・コンパレータとも同様に、2つ(上側及び下側)回路
閾値のスイッチング動作を制御する。
【0033】可変電流源A1は、入力段中のトランジス
タT1及びT2の適正動作、従って出力端子Oでの適切な
状態を確保するのに適当なサイズを有している。
タT1及びT2の適正動作、従って出力端子Oでの適切な
状態を確保するのに適当なサイズを有している。
【0034】非反転入力端子Bでの入力信号電圧V
in(+)が反転入力端子Aでの入力信号電圧Vin(−)
より低いとしよう。例えば、入力信号電圧Vin(−)は
上側閾値Vth,supに等しくなることができ、そしてシ
フト・レベルはこの上側閾値に基づいて適当に選択され
る。
in(+)が反転入力端子Aでの入力信号電圧Vin(−)
より低いとしよう。例えば、入力信号電圧Vin(−)は
上側閾値Vth,supに等しくなることができ、そしてシ
フト・レベルはこの上側閾値に基づいて適当に選択され
る。
【0035】この状態では、トランジスタT1は、入力
信号電圧Vin(+)が上側閾値Vth,supに達するまで
活性領域で作動する。
信号電圧Vin(+)が上側閾値Vth,supに達するまで
活性領域で作動する。
【0036】この上側閾値Vth,supを超えると、入力
信号電圧Vin(+)は集積コンパレータ1をドライブし
てその出力を下側閾値Vth,infへシフトされる。
信号電圧Vin(+)は集積コンパレータ1をドライブし
てその出力を下側閾値Vth,infへシフトされる。
【0037】この時点で、可変電流源A1は、出力端子
Oでの電圧値に依存し、第2の差動セル5のトランジス
タT8及びT9の作動で出力電流を変えさせられる。
Oでの電圧値に依存し、第2の差動セル5のトランジス
タT8及びT9の作動で出力電流を変えさせられる。
【0038】この動作方法は、2つ別々の閾値レベルの
大幅な選択自由度を提供し、これによりコモンモード入
力電圧のダイナミックレンジを拡張する。
大幅な選択自由度を提供し、これによりコモンモード入
力電圧のダイナミックレンジを拡張する。
【0039】この発明に係る集積コンパレータ1の望ま
しい一実施例を図5に回路図で示す。この図5からもっ
とはっきり理解できるように、可変電流源A1及びA2は
それぞれのベースを介してドライブされるpnp型バイ
ポーラトランジスタで実施される。同様に、可変電流源
A3及びA4はnpn型バイポーラトランジスタで実施さ
れる。
しい一実施例を図5に回路図で示す。この図5からもっ
とはっきり理解できるように、可変電流源A1及びA2は
それぞれのベースを介してドライブされるpnp型バイ
ポーラトランジスタで実施される。同様に、可変電流源
A3及びA4はnpn型バイポーラトランジスタで実施さ
れる。
【0040】集積コンパレータ1の出力端子Oは、np
n型バイポーラトランジスタT14のベースに接続され、
そのエミッタはアースされ且つそのコレクタは電流源I
を介して低電圧源Vccに接続されている。このトランジ
スタT14のコレクタは、エミッタがアースされたnpn
型バイポーラトランジスタT15のベースにも接続され、
このベースは集積コンパレータ1の論理否定値Oバーを
とる。
n型バイポーラトランジスタT14のベースに接続され、
そのエミッタはアースされ且つそのコレクタは電流源I
を介して低電圧源Vccに接続されている。このトランジ
スタT14のコレクタは、エミッタがアースされたnpn
型バイポーラトランジスタT15のベースにも接続され、
このベースは集積コンパレータ1の論理否定値Oバーを
とる。
【0041】トランジスタT15のコレクタは並列接続さ
れた1組のnpn型バイポーラトランジスタT16,
T17,T18及びT19のベースに接続され、これら1組の
トランジスタのエミッタはアースされる。トランジスタ
T18,T17のコレクタは、可変電流源A3,A4を構成す
るnpn型トランジスタのコレクタと共に共通接続され
る。
れた1組のnpn型バイポーラトランジスタT16,
T17,T18及びT19のベースに接続され、これら1組の
トランジスタのエミッタはアースされる。トランジスタ
T18,T17のコレクタは、可変電流源A3,A4を構成す
るnpn型トランジスタのコレクタと共に共通接続され
る。
【0042】上述した1組のトランジスタのうちの最初
のトランジスタT16はそのコレクタが他のnpn型バイ
ポーラトランジスタT20のコレクタへ接続され、更に可
変電流源A1及びA2を構成するトランジスタのベースへ
接続される。ダイオードD1はトランジスタT16及びT
20のコレクタを低電圧源Vccに接続する。
のトランジスタT16はそのコレクタが他のnpn型バイ
ポーラトランジスタT20のコレクタへ接続され、更に可
変電流源A1及びA2を構成するトランジスタのベースへ
接続される。ダイオードD1はトランジスタT16及びT
20のコレクタを低電圧源Vccに接続する。
【0043】トランジスタT20は、可変電流源A3及び
A4を構成するトランジスタと共通のベースを有し、且
つ低電圧源Vccに関連した電流源I′とアースされたダ
イオードD2との間に接続されている。
A4を構成するトランジスタと共通のベースを有し、且
つ低電圧源Vccに関連した電流源I′とアースされたダ
イオードD2との間に接続されている。
【0044】電流源I″及びダイオードD3から成る同
様な構成はトランジスタT19のベースと関連され、その
コレクタは非反転入力端子Bに接続され、この非反転入
力端子Bへは抵抗R5を通して上側閾値電圧Vth,supが
印加される。
様な構成はトランジスタT19のベースと関連され、その
コレクタは非反転入力端子Bに接続され、この非反転入
力端子Bへは抵抗R5を通して上側閾値電圧Vth,supが
印加される。
【0045】上側閾値に必要な論理レベル・シフトより
高い論理レベル・シフトを下側閾値Vth,infに仮定す
れば、電流源I′は上側閾値に相関され続ける。
高い論理レベル・シフトを下側閾値Vth,infに仮定す
れば、電流源I′は上側閾値に相関され続ける。
【0046】出力Oが“高い”論理レベルに達すると、
対応する出力Oバーは“低い”論理レベルになる。この
状態では、電流I″はダイオードD3に流され且つトラ
ンジスタT19によって反映されてヒステリシスを生じ
る。トランジスタT16,T17及びT18により論理レベル
のシフトは下側閾値Vth,infに必要な通り拡張され
る。
対応する出力Oバーは“低い”論理レベルになる。この
状態では、電流I″はダイオードD3に流され且つトラ
ンジスタT19によって反映されてヒステリシスを生じ
る。トランジスタT16,T17及びT18により論理レベル
のシフトは下側閾値Vth,infに必要な通り拡張され
る。
【0047】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明は、従来技術の欠点を克服し且つコモンモード入力電
圧のダイナミックレンジを拡張するという効果を奏す
る。
明は、従来技術の欠点を克服し且つコモンモード入力電
圧のダイナミックレンジを拡張するという効果を奏す
る。
【0048】特許請求の範囲に規定されたような発明範
囲から逸脱することなく、この発明の集積コンパレータ
に種々の変更や変形を行えることが理解されよう。
囲から逸脱することなく、この発明の集積コンパレータ
に種々の変更や変形を行えることが理解されよう。
【図1】従来技術に係る第1のヒステリシス・コンパレ
ータを示す回路図である。
ータを示す回路図である。
【図2】従来技術に係る第2のヒステリシス・コンパレ
ータを示す回路図である。
ータを示す回路図である。
【図3】従来技術に係る第3のヒステリシス・コンパレ
ータを示す回路図である。
ータを示す回路図である。
【図4】この発明に係る集積コンパレータを示す回路図
である。
である。
【図5】この発明に係る集積コンパレータを詳しく示す
回路図である。
回路図である。
1 集積コンパレータ 2 第1の差動セル T1,T2 第1の差動セルを構成する一対のnpn型
バイポーラトランジスタ Vcc 低電圧源 5 第2の差動セル T8,T9 第2の差動セルを構成する一対のpnp型
バイポーラトランジスタ O 出力端子 A1,A2,A3,A4 可変電流源 R1,R2,R3,R4 抵抗 A,B 信号入力端子 GND 信号グランド
バイポーラトランジスタ Vcc 低電圧源 5 第2の差動セル T8,T9 第2の差動セルを構成する一対のpnp型
バイポーラトランジスタ O 出力端子 A1,A2,A3,A4 可変電流源 R1,R2,R3,R4 抵抗 A,B 信号入力端子 GND 信号グランド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 建岡 正行 東京都港区高輪2−18−10 日石高輪ビル エスジーエス−トムソン・マイクロエレ クトロニクス株式会社内
Claims (16)
- 【請求項1】 低電圧源(Vcc)で動作し且つ共通接続
されたエミッタを有する一対のnpn型バイポーラトラ
ンジスタ(T1,T2)を含む第1の差動セル(2)及び
共通接続されたエミッタを有する一対のpnp型バイポ
ーラトランジスタ(T8,T9)を含む第2の差動セル
(5)が組み込まれ、これら第1及び第2の差動セルが
それぞれのトランジスタのベースを介して一緒に接続さ
れている複合構成を備えたタイプの集積コンパレータ
(1)において、この集積コンパレータ(1)の出力端
子(O)に存在する電圧値に、動作時に依存する、各差
動セル(2,5)中の少なくとも一対の可変電流源(A
1,A2;A3,A4)を備えたことを特徴とする集積コン
パレータ。 - 【請求項2】 前記差動セル(2,5)を形成する前記
トランジスタのベース(B1,B4;B2,B3)の相互接
続部各々間に接続された分圧器を更に備えたことを特徴
とする請求項1の集積コンパレータ。 - 【請求項3】 各分圧器が一対の抵抗(R1,R4;
R2,R3)を有し、そして前記一対の抵抗の接続点が前
記集積コンパレータ(1)のための信号入力端子(A,
B)となることを特徴とする請求項2の集積コンパレー
タ。 - 【請求項4】 前記分圧器の抵抗(R1,R4;R2,
R3)が同じ抵抗値を持っていることを特徴とする請求
項3の集積コンパレータ。 - 【請求項5】 前記可変電流源の各々(A1,A2,
A3,A4)がそれぞれのトランジスタによって実施され
ることを特徴とする請求項1の集積コンパレータ。 - 【請求項6】 可変電流源機能を果す各トランジスタの
ベースが動作時に前記出力端子(O)での出力に依存す
ることを特徴とする請求項5の集積コンパレータ。 - 【請求項7】 前記第1の差動セル(2)に関連した前
記可変電流源(A1,A2)がそれぞれ前記一対のnpn
型バイポーラトランジスタ(T1,T2)のベース
(B1,B2)と前記低電圧源(Vcc)との間に接続され
ていることを特徴とする請求項1の集積コンパレータ。 - 【請求項8】 前記第2の差動セル(5)に関連した前
記可変電流源(A3,A4)がそれぞれ前記一対のpnp
型バイポーラトランジスタ(T8,T9)のベース
(B3,B4)と信号グランド(GND)との間に接続さ
れていることを特徴とする請求項1の集積コンパレー
タ。 - 【請求項9】 第1の電圧入力端子に結合された第1の
入力端子及び第2の電圧入力端子に結合された第2の入
力端子を有する第1の差動セルと、 この第1の差動セルに結合された出力端子と、 前記第1の差動セルのそれぞれ前記第1,第2の入力端
子に結合され、且つ又前記出力端子に結合された第1,
第2の可変電流源と、 を備え、 これら第1及び第2の可変電流源を流れる電流の値が前
記出力端子での出力信号の状態に基づいて変わることが
できる、 ヒステリシス・コンパレータ回路。 - 【請求項10】 前記第1の電圧入力端子に結合された
第1の入力端子及び前記第2の電圧入力端子に結合され
た第2の入力端子を有する第2の差動セルと、 この第2の差動セルを前記出力端子に接続する電気接続
部と、 前記第2の差動セルのそれぞれ前記第1,第2の入力端
子に結合され、且つ又前記出力端子に結合された第3,
第4の可変電流源と、 を備え、 これら第3及び第4の可変電流源を流れる電流の値が前
記出力端子での前記出力信号の状態に基づいて変わるこ
とができ、前記第1ないし第4の可変電流源は前記出力
端子から前記第1及び第2の差動セルへ帰還を行って前
記第1と第2の電圧入力端子での入力電圧差を変え、も
って前記出力状態を変えさせる請求項9のヒステリシス
・コンパレータ回路。 - 【請求項11】 前記第1及び第2の差動セルの前記第
1,第2の入力端子と、前記第1,第2の電圧入力端子
との間にそれぞれ接続された複数個の抵抗を更に備えた
請求項9のヒステリシス・コンパレータ回路。 - 【請求項12】 前記抵抗の各々が同じ抵抗値を持つ請
求項11のヒステリシス・コンパレータ回路。 - 【請求項13】 前記可変電流源がバイポーラトランジ
スタを含み、そのベースが動作時に前記出力端子へ結合
される請求項10のヒステリシス・コンパレータ回路。 - 【請求項14】 2個の入力端子間の電圧差を変更し、
又ヒステリシス・コンパレータ回路の出力の状態を変え
させる電圧差変更方法であって、 第1の電圧を前記ヒステリシス・コンパレータ回路へ入
力するステップと 第2の電圧を前記ヒステリシス・コンパレータ回路へ入
力するステップと、 前記第1と第2の電圧の差に基づいて選択される状態を
有する出力信号を出力するステップと、 前記出力状態を前記ヒステリシス・コンパレータ回路中
の差動セルへ帰還するステップと、 前記差動セルの入力端子に供給される可変バイアス電流
を生じるステップと、を含み、 前記可変バイアス電流は、第1の出力状態のための第1
の値及び第2の出力状態のための第2の値を有し、前記
第1と第2の電圧の電圧差を生じさせ、これにより前記
出力に前記選択された状態を持たせるか或は前記出力状
態値と共に変化する電圧差に在らせない、 電圧差変更方法。 - 【請求項15】 前記ヒステリシス・コンパレータ回路
へ入力されて前記2個の入力端子間の電圧差を制御する
ための少なくとも2つの可変バイアス電流を生じるステ
ップを更に含み、前記電圧差が前記出力信号の状態を変
えさせる請求項14の電圧差変更方法。 - 【請求項16】 トランジスタのベースでの電流を変更
するステップを更に含み、前記トランジスタのコレクタ
が第1のトランジスタのコレクタ及び第2のトランジス
タのベースと電気的に接続されて前記可変バイアス電流
を生じる請求項15の電圧差変更方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP93830193A EP0623997B1 (en) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | Hysteresis comparator working with a low voltage supply |
IT93830193.4 | 1993-05-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07142969A true JPH07142969A (ja) | 1995-06-02 |
Family
ID=8215161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6095287A Pending JPH07142969A (ja) | 1993-05-07 | 1994-05-09 | 集積コンパレータ、ヒステリシス・コンパレータ回路及び電圧差変更方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5563534A (ja) |
EP (1) | EP0623997B1 (ja) |
JP (1) | JPH07142969A (ja) |
DE (1) | DE69320326T2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE19708203C2 (de) * | 1997-02-28 | 1998-12-03 | Siemens Ag | Komparatorschaltung |
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US6226190B1 (en) | 1998-02-27 | 2001-05-01 | Power Integrations, Inc. | Off-line converter with digital control |
US6876181B1 (en) | 1998-02-27 | 2005-04-05 | Power Integrations, Inc. | Off-line converter with digital control |
US6107851A (en) | 1998-05-18 | 2000-08-22 | Power Integrations, Inc. | Offline converter with integrated softstart and frequency jitter |
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US6525514B1 (en) | 2000-08-08 | 2003-02-25 | Power Integrations, Inc. | Method and apparatus for reducing audio noise in a switching regulator |
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US20080106917A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | James Holt | Variable edge modulation in a switching regulator |
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1993
- 1993-05-07 DE DE69320326T patent/DE69320326T2/de not_active Expired - Fee Related
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-
1994
- 1994-05-09 US US08/240,024 patent/US5563534A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-05-09 JP JP6095287A patent/JPH07142969A/ja active Pending
Also Published As
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---|---|
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