JPH08288804A - 比較器回路 - Google Patents

比較器回路

Info

Publication number
JPH08288804A
JPH08288804A JP8084237A JP8423796A JPH08288804A JP H08288804 A JPH08288804 A JP H08288804A JP 8084237 A JP8084237 A JP 8084237A JP 8423796 A JP8423796 A JP 8423796A JP H08288804 A JPH08288804 A JP H08288804A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
input
circuit
voltage
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8084237A
Other languages
English (en)
Inventor
Eric J Danstrom
ジェイ. ダンストローム エリック
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.)
STMicroelectronics lnc USA
Original Assignee
SGS Thomson Microelectronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SGS Thomson Microelectronics Inc filed Critical SGS Thomson Microelectronics Inc
Publication of JPH08288804A publication Critical patent/JPH08288804A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/22Modifications for ensuring a predetermined initial state when the supply voltage has been applied
    • H03K17/223Modifications for ensuring a predetermined initial state when the supply voltage has been applied in field-effect transistor switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/22Modifications for ensuring a predetermined initial state when the supply voltage has been applied
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/023Generators 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
    • H03K3/0233Bistable circuits
    • H03K3/02337Bistables with hysteresis, e.g. Schmitt trigger
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/22Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
    • H03K5/24Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude
    • H03K5/2409Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude using bipolar transistors
    • H03K5/2418Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude using bipolar transistors with at least one differential stage
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/22Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
    • H03K5/24Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude
    • H03K5/2436Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude using a combination of bipolar and field-effect transistors
    • H03K5/2445Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude using a combination of bipolar and field-effect transistors with at least one differential stage
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/22Modifications for ensuring a predetermined initial state when the supply voltage has been applied
    • H03K2017/226Modifications for ensuring a predetermined initial state when the supply voltage has been applied in bipolar transistor switches

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 高い利得を有する比較器を提供する。 【解決手段】 比較器回路58は、バイアス電流回路6
0、内蔵オフセットを有する差動入力段66、ヒステリ
シス回路62を有している。この内蔵オフセットは、比
較器の差動入力段内に抵抗78を使用することによって
発生され、その抵抗は、バイアス電流及びヒステリシス
回路によって発生される電流によって駆動される。更
に、別の実施形態では、内蔵オフセットを具備する比較
器を使用したリセット回路が提供され、そのリセット回
路は、比較器への第一入力電圧を分圧するために分圧器
回路(100)を使用している。比較器への第二入力電
圧を供給するためにバンドギャップ基準電圧が使用さ
れ、従って、リセット回路は、分圧された電圧がバンド
ギャップ電圧+オフセットの値に到達するとリセット信
号を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、比較器として使用
される電子回路に関するものであって、更に詳細には、
内蔵されたヒステリシスを具備する比較器として使用さ
れる電子回路に関するものであって、更に詳細にはリセ
ット回路において使用される比較器に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】本発明によって対処される問題は、第一
電圧を第二電圧と比較するために使用される電子回路に
おいて遭遇される。例えばLM2904などの市販され
ている比較器は容易に入手可能なものでありしばしば電
圧を比較するために使用される。LM2904は低ヒス
テリシス及び低オフセットに対して設計されている。し
かしながら、ある適用例においては、例えばリセット回
路においてはヒステリシスを有することが望ましい場合
がある。図1は、従来技術において公知の如くヒステリ
シスを有するように構成された例えばLM2904など
の従来の比較器を示している。更に詳細には、図1は、
非反転入力端4、反転入力端12、出力端8を持った比
較器10を示している。抵抗6及び抵抗3が当該技術分
野において公知の如く回路に対してヒステリシスを与え
ている。この構成に対する典型的な抵抗の値は抵抗3に
対しては10KΩ及び抵抗6に対しては1MΩである。
実際に、この回路における問題は、大きな抵抗値が必要
とされ及び/又はこの回路が不所望に低い利得を有して
いるということである。
【0003】図2は従来の比較器回路16を示してい
る。この回路は、バイアス回路18、差動入力段20、
ヒステリシス回路22を有している。このバイアス回路
はNPNバイポーラトランジスタ26及び抵抗28と直
列接続された電流源24を有している。動作について説
明すると、電流源24によって電流が発生されトランジ
スタ26を順方向バイアスさせる。これはバイアス電圧
を発生し、それは差動入力段20におけるトランジスタ
によって使用されると共に比較器16のトランジスタ4
8によって使用される。
【0004】差動入力段はPNPトランジスタ30,3
6,40,44、NPNトランジスタ32,46、抵抗
38,42、電流源34を有している。動作について説
明すると、トランジスタ36のベースは比較器16の非
反転入力端であり且つトランジスタ40のベースはその
反転入力端である。トランジスタ36のベースがトラン
ジスタ40のベースよりもより高い電圧にあると、トラ
ンジスタ40がターンオンし且つ電流源34によって供
給される電流を導通させ、一方トランジスタ36はオフ
である。従って、トランジスタ46がターンオフされ、
そのことはトランジスタ44がVout上の電圧を高状態
へ駆動することを可能とする。逆に、トランジスタ36
のベースがトランジスタ40のベースよりも一層低い場
合には、トランジスタ36がオンであり且つトランジス
タ40がオフである。この条件は、トランジスタ46の
エミッタを低状態へ駆動しそのことはトランジスタ46
をターンオンさせる。トランジスタ46がオンである
と、Voutは低電圧へ駆動される。
【0005】ヒステリシス回路22はPNPトランジス
タ48及び抵抗50を有している。動作について説明す
ると、トランジスタ48は、比較器のV−入力端がトラ
ンジスタ40及び48をターンオンさせるのに十分低い
値にある場合に、ターンオンする。トランジスタ48が
オンしていると、抵抗50を横断して電圧降下が発生す
る。従って、この付加的な電圧降下は、V−入力端上の
電圧が上昇する場合に比較器をスイッチ動作させるため
に打ち勝たねばならないヒステリシスである。図2の従
来の回路における問題は、差動入力段におけるトランジ
スタが飽和状態で動作することがなく回路が十分なるダ
イナミックレンジを有することが可能であるように、抵
抗38及び42が比較的低い抵抗値であることを必要と
することである。従って、図2の回路は利得が低いとい
う欠点を有している。
【0006】図2Aは図2と非常に類似した回路を示し
ているが、回路においてヒステリシスを得る点のみが異
なっている。図2AはトランジスタM18,Q29及び
抵抗R40を有するバイアス電流回路を示している。差
動入力段は、トランジスタQ0,Q1,Q2,Q3,Q
4,Q5を有している。出力段はトランジスタM15及
びM19を有している。トランジスタM13,M14,
M15,M16,M51は回路の電流源である。トラン
ジスタQ3のベースは差動入力段の反転入力端であり且
つトランジスタQ0のベースはその非反転入力端であ
る。抵抗R26,R29,R36は反転入力端に対する
基準電圧を設定し且つヒステリシス回路を形成するため
の分圧器を形成している。
【0007】動作について説明すると、この回路の出力
OPOFFは、入力DRAINがこの回路のスレッシュ
ホールド電圧へ上昇すると、スイッチ動作する。その時
点において、トランジスタQ0及びQ1がターンオフ
し、一方トランジスタQ3及びQ2がターンオンする。
トランジスタQ3がオンであるので、トランジスタM3
6及びM19がターンオンし、その際にヒステリシス回
路を活性化させ且つ出力端を低電圧へプルする。ヒステ
リシス回路は、トランジスタM36が実効的に抵抗R3
0を短絡させ、そのことが実効的に反転入力端上の基準
電圧を変化させることによって、活性化される。この回
路の問題は、分圧器を介して常に電流が流れるというこ
とである。更に、抵抗R36の基準電圧が変化する傾向
がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に
鑑みなされたものであって、高い利得を有する比較器を
提供することを目的とする。本発明の別の目的とすると
ころは、大きな抵抗を必要とすることがなく、従って集
積回路上において抵抗のために大きな面積を必要とする
ことのない比較器を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の広義の側面によ
れば、オフセットを内蔵した比較器が提供される。本比
較器は、バイアス電流回路と、内蔵したオフセットを具
備する差動入力段と、ヒステリシス回路とを有してい
る。内蔵したオフセットは、差動入力段において抵抗を
使用することによって構成され、その抵抗は、バイアス
電流及びヒステリシス回路によって発生される電流によ
って駆動される。
【0010】本発明の別の広義の側面によれば、内蔵し
たオフセットを有する比較器を使用するリセット回路が
提供される。このリセット回路は、第一入力電圧を分圧
するために分圧器回路を使用している。比較器への第二
入力電圧を与えるためにバンドギャップ基準電圧手段が
使用されている。従って、このリセット回路は、分圧さ
れた電圧がバンドギャップ電圧+オフセットの値に到達
する場合にリセット信号を発生する。
【0011】本発明の更に別の広義の側面によれば、ヒ
ステリシス回路を具備するバイアス電流回路を有する比
較器が提供される。バイアス電流回路は、比較器の差動
入力段におけるトランジスタへバイアス電圧を供給す
る。このバイアス電圧は、差動入力段におけるバイアス
電流を発生するためにトランジスタによって使用され
る。バイアス電流段におけるヒステリシス回路は、差動
入力段におけるトランジスタのうちの少なくとも一つへ
のバイアス電圧を変化させ、そのことは実効的に回路へ
ヒステリシスを加える。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例に基づいて構成
された内蔵したオフセットを有する比較器について説明
する。図3を参照すると、内蔵したオフセットを具備す
る比較器58は、バイアス電流回路60、オフセット回
路66を具備する差動入力段、出力段64、ヒステリシ
ス回路62を有している。更に詳細には、電流バイアス
回路は、PNPトランジスタ70及び72によって構成
されるカレントミラーを有している。トランジスタ70
及び72のエミッタはVccへ接続しており、トランジス
タ70のベースはそのコレクタ、抵抗74及びトランジ
スタ72のベースへ接続している。抵抗74の他端は基
準電圧、この場合は接地へ接続している。トランジスタ
72のコレクタはバイアス電流回路の出力端である。
【0013】差動入力段66のPNPトランジスタ76
のエミッタはバイアス電流回路60の出力端へ接続する
と共に、本実施例においては抵抗78によって構成され
ている内蔵されているオフセット回路の一端へ接続して
いる。抵抗78の他端はPNPトランジスタ80のエミ
ッタへ接続している。トランジスタ80のベースは差動
入力段の非反転入力端V+であり、且つトランジスタ7
6のベースは反転入力端V−である。トランジスタ80
のコレクタはNPNトランジスタ82のコレクタ及びベ
ースへ接続しており、且つNPNトランジスタ84のベ
ースへ接続している。トランジスタ82及び84のエミ
ッタは基準電圧、この場合には接地へ接続している。ト
ランジスタ76及び84のコレクタは共通接続されてお
り且つ差動入力段66の出力端を形成している。
【0014】出力段64は電流源86のドレインをVcc
へ接続することによって構成されている。電流源86の
ソースはバッファ増幅器90の入力端及びNPNトラン
ジスタ88のコレクタへ接続している。トランジスタ8
8のベースは差動入力段66の出力端へ接続している。
トランジスタ88のエミッタは接地へ接続している。バ
ッファ増幅器90の出力端は出力段64の出力端及び比
較器58の出力端である。
【0015】ヒステリシス回路62は、抵抗92の一端
をバッファ増幅器90の出力端へ接続し且つ他端をPN
Pトランジスタ94のコレクタ及びベース及びPNPト
ランジスタ96のベースへ接続することによって構成さ
れている。トランジスタ94及び96のエミッタはVcc
へ接続している。トランジスタ96のコレクタはトラン
ジスタ76及び72のコレクタへ接続している。
【0016】動作について説明すると、バイアス回路6
0は、トランジスタ70及び抵抗74によって制御され
且つトランジスタ72によってミラー動作される電流を
設定することによって、差動入力段66に対するバイア
ス電流を供給する。このバイアス電流は差動入力段66
へ供給される。差動入力段66は、V−入力端に対する
V+入力端上の電圧に依存して、トランジスタ80か又
はトランジスタ76を介してこのバイアス電流を導通さ
せることにより動作する。V+入力端上の電圧がV−入
力端上の電圧よりも十分に高い場合には、トランジスタ
80,82,84がオフであり且つトランジスタ76が
オンであって、差動入力段66の出力端を比較的高い電
圧へ駆動する。その結果、トランジスタ88がオンとな
り、そのことはバッファ増幅器90の入力端を低状態へ
プルし、そのことはバッファ増幅器90の出力端を低電
圧とさせる。従って、比較器58の出力端は比較的低電
圧となる。逆に、V−入力端上の電圧がV+入力端上の
電圧よりも十分に高い場合には、トランジスタ76がオ
フであり且つトランジスタ80,82,84がオンであ
って、従って差動入力段66の出力端を比較的低電圧と
させる。その結果、トランジスタ88がオフとなり、そ
のことは電流源86がバッファ増幅器90の入力端を比
較的高い電圧へ駆動することを可能とする。従って、バ
ッファ増幅器90及び比較器58の出力端は比較的高電
圧となる。
【0017】出力電圧が低状態である場合には、トラン
ジスタ94は抵抗92を介して順方向バイアスされる。
トランジスタ94における電流がトランジスタ96を介
してミラー動作され、それは差動入力段66を介して電
流を供給する。従って、このエキストラな電流がオフセ
ット電圧に対してヒステリシスを付加する。
【0018】抵抗78によって与えられるオフセット電
圧は次式によって表わすことが可能である。
【0019】 Voff=(1/2)×(I72+I96)×R78 尚、Voff=オフセット電圧 I72=トランジスタ72を介しての電流 I96=ヒステリシス回路62によって発生されるトラン
ジスタ96を介しての電流 R78=抵抗R78の抵抗値 上式は、Voff電圧がヒステリシス回路を介しての電流
に依存していることを示している。従って、Voffはヒ
ステリシス回路がターンオンされているか否かに依存す
る。この実施例においては、I72が100μAであり、
96が22μAであり、且つR78が3.4KΩであるよ
うに設計されている。これらの値を使用すると、この実
施例は高い利得を有しており且つ従来技術におけるよう
な高い抵抗値の抵抗を必要とするものではないことが判
明した。
【0020】本発明は高利得であり且つ抵抗は比較的小
さいので、V+入力端を横断して分圧器回路を付加し且
つV−入力端を例えばバンドギャップ基準電圧などの基
準電圧へ接続することによって容易にリセット回路とし
て構成することが可能である。図4は二つの抵抗102
及び104を直列に接続することによって構成した簡単
な分圧器回路100を示している。この分圧器回路から
分圧された電圧が得られ、それは当該技術において公知
の如く二つの抵抗の抵抗値の比に比例する。分圧器10
0がV+入力端へ接続し且つバンドギャップ電圧基準を
図3の比較器58のV−入力端へ接続すると、本発明の
高利得及び小型の抵抗の利点を利用したリセット回路が
構成される。
【0021】このリセット回路の一実施例においては、
バンドギャップ電圧は約1.27Vであり且つ分圧され
た電圧はVcc電圧の約0.25倍とすることが可能であ
る。更に、I72は100μAに設定し且つI96は22μ
Aに設定することが可能である。これらのパラメータを
使用した場合には、トリップ点は次のように計算するこ
とが可能である。
【0022】 Vtrip1=0.25{VBG−(1/2)(I72+I96)R78} =0.25{1.27−0.5(100×10-6+22×10-6 )3.4k} Vtrip2=0.25{VBG−(1/2)(I72)R78} =0.25{1.27−0.5(100×10-6)3.4k} これらのパラメータを使用すると、リセット回路の出力
は非常に安定なものである。なぜならば、その回路の利
得は高く且つヒステリシスが大きく、従来の比較器と比
較して改良されたリセット回路だからである。
【0023】次に、図5を参照して、本発明の別の実施
例に基づいて構成されたヒステリシスを有する比較器1
08について説明する。比較器108は、バイアス回路
110、差動入力段112、出力段114を有してい
る。バイアス回路110は、抵抗116、Nチャンネル
MOSFETトランジスタ118,120,130を有
している。差動入力段は、PNPトランジスタ122,
130、NPNトランジスタ124,132、抵抗12
6、NチャンネルMOSFETトランジスタ128,1
34を有している。出力段114は、PチャンネルMO
SFETトランジスタ136,140,144,148
及びNチャンネルトランジスタ138,142,14
6,150を有している。
【0024】より詳細に説明すると、バイアス回路11
0は、抵抗116の第一端部を電源電圧Vccへ接続して
構成されている。抵抗116の第二端部はトランジスタ
118のドレイン及びゲート、トランジスタ120のド
レイン、トランジスタ134のゲート、及びトランジス
タ138のゲートへ接続している。トランジスタ118
のソースは基準電圧、この場合には接地へ接続してい
る。トランジスタ120のソースはトランジスタ128
のゲート及びトランジスタ130のドレインへ接続して
いる。トランジスタ120のゲートはトランジスタ14
0及び142のドレイン及びトランジスタ144及び1
46のゲートへ接続している。トランジスタ130のゲ
ートはトランジスタ144及び146のドレイン及びト
ランジスタ148及び150のゲートへ接続している。
トランジスタ130のソースは接地へ接続している。
【0025】差動入力段112は、トランジスタ130
のベースをトランジスタ122のコレクタ及びベースへ
接続すると共にトランジスタ124のコレクタへ接続す
ることによって構成されている。トランジスタ122及
び130のエミッタはVccへ接続している。トランジス
タ124のベースは差動入力段のV+(非反転)入力端
へ接続している。トランジスタ124のエミッタは抵抗
126の第一端部及びトランジスタ128のドレインへ
接続している。トランジスタ128のソースは接地へ接
続している。トランジスタ130のコレクタはトランジ
スタ136のゲート及びトランジスタ132のコレクタ
へ接続している。トランジスタ132のベースは差動入
力段112のV−(反転)入力端へ接続している。トラ
ンジスタ132のエミッタは抵抗126の第二端部及び
トランジスタ134のドレインへ接続している。トラン
ジスタ134のソースは接地へ接続している。
【0026】比較器108の出力段114は、トランジ
スタ136,140,144,148のソースをVcc
接続することによって構成されている。トランジスタ1
38,142,146,150のソースは接地へ接続し
ている。トランジスタ136及び138のドレインはト
ランジスタ140及び142のゲートへ接続しており、
トランジスタ140及び142は第一インバータ141
を形成している。トランジスタ140及び142のドレ
インは、第二インバータ143を形成しているトランジ
スタ144及び146のゲートへ接続している。トラン
ジスタ144及び146のドレインは、第三インバータ
143を形成しているトランジスタ148及び150の
ゲートへ接続している。トランジスタ148及び150
のドレインは第三インバータの出力端及び出力段114
の出力端及び比較器108の出力端を形成している。第
一インバータ141、第二インバータ143、第三イン
バータ145はトランジスタ140及び142のゲート
上の電圧を反転させる。これらのインバータは、差動入
力段の出力をバッファし且つトランジスタ120及び1
30のゲートに対し制御信号を供給する。
【0027】動作について説明すると、V+入力端上の
入力電圧がV−入力端上の入力電圧よりも低い場合に
は、トランジスタ132が順方向バイアスされ(ターン
オンされる)且つトランジスタ124が逆バイアスされ
る(ターンオフされる)。従って、トランジスタ122
及び130はターンオフされ、そのことは、トランジス
タ132がトランジスタ136をターンオンさせること
を可能とする。トランジスタ138はバイアス回路11
0からのバイアス電圧によって電流制限されているの
で、トランジスタ136によって供給される電流は第一
インバータ141の入力端を高電圧へ駆動する。従っ
て、第一インバータ141の出力端は低状態であり、第
二インバータ143の出力端は高状態であり、且つ第三
インバータ145の出力端(従って、本比較器の出力
端)は低状態である。トランジスタ120のゲートは第
一インバータ141の出力端へ接続しているので、それ
はターンオフされる。同時に、トランジスタ130は、
そのゲートが第二インバータ143の出力端に接続して
いるので、ターンオンされる。従って、トランジスタ1
20及び130によって形成されるヒステリシス回路
は、実効的にトランジスタ128をターンオフし、その
ことは、トランジスタ124を介して流れる電流を強制
的に抵抗126及びトランジスタ134を介して流させ
る。
【0028】逆に、V+入力端上の入力電圧がV−入力
端上の入力電圧よりも高い場合には、トランジスタ13
2は逆バイアスされ(ターンオフされ)且つトランジス
タ124が順方向バイアスされる(ターンオンされ
る)。従って、トランジスタ122及び130がターン
オンされ、そのことはトランジスタ136のゲートを充
填してそれをターンオフさせる。トランジスタ138は
常に電流を導通させているので、インバータ141の入
力端上の電荷は低電圧へ駆動される。従って、第一イン
バータ141の出力端は高状態であり、第二インバータ
143の出力端は低状態であり、且つ第三インバータ1
45(従って、本比較器)の出力端は高状態である。
【0029】バイアス回路110はトランジスタ12
8,134,138のゲートへバイアス電圧を供給す
る。トランジスタ128及び134はこのバイアス電圧
を使用して差動入力段112に対するバイアス電流を供
給する。トランジスタ128は、差動入力段のV+入力
端側へバイアス電流を供給し且つトランジスタ134は
差動入力段のV−入力端側へバイアス電流を供給する。
【0030】バイアス回路110においては、トランジ
スタ120及び130がヒステリシス回路を形成してい
る。このヒステリシス回路は、出力段114の出力端V
outが低電圧にある場合にトランジスタ128のゲー
ト上のバイアス電圧をトランジスタ118のゲート上の
バイアス電圧から接地へ変化させることによって動作す
る。この状態においては、トランジスタ130のゲート
は高電圧であり、それはトランジスタ130をターンオ
ンさせる。従って、トランジスタ120上の電圧は低電
圧であり、それはトランジスタ120をターンオフさせ
る。従って、トランジスタ128のゲートは低電圧レベ
ルへプルされ、そのことはトランジスタ128を介して
のバイアス電流を約0μAへ減少させる。このヒステリ
シス電圧は、トランジスタ124における電流を差動入
力段112のバランス点にある抵抗126を介して流れ
ることを要求することによって達成されている。従っ
て、この回路におけるヒステリシスは次式によって定義
される。
【0031】Vhys=I134126 尚、I134=トランジスタ134を介して流れるバイア
ス電流 R126=抵抗126の抵抗値 トランジスタ128がオフであるので、差動入力段11
2のバランス点は、本比較器が低から高への方向に状態
を変化させる前に、V+入力端がこのVhysに打ち勝た
ねばならないように変化する。R126=1KΩであり且
つI134=100μAである場合には、60dbを超え
る利得を維持したまま典型的に100mVのヒステリシ
スを達成することが可能である。従って、この実施例
は、高い利得を維持しながら比較的小さな抵抗値の抵抗
126が大きなヒステリシスを形成するという点におい
て従来技術と比較して改善されている。更に、バイアス
電流回路においてヒステリシスを有するこの比較器は温
度及び処理変動に対してより一定の性能を有するという
ことが判明している。
【0032】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来公知のヒステリシスを有する比較器を示
した概略図。
【図2】 従来公知の内部的ヒステリシスを有する比較
器を示した概略図。
【図2A】 従来公知の内部的ヒステリシスを有する別
の比較器を示した概略図。
【図3】 本発明の一実施例に基づいて構成された内部
的オフセットを有する比較器を示した概略図。
【図4】 分圧器の一例を示した概略図。
【図5】 本発明の別の実施例に基づいて構成されたヒ
ステリシス回路を有するバイアス回路を具備する比較器
を示した概略図。
【符号の説明】
58 比較器回路 60 バイアス電流回路 62 ヒステリシス回路 64 出力段 66 オフセット回路を有する差動入力段 78 抵抗(内蔵オフセット回路) V+ 非反転入力端 V− 反転入力端

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 比較器回路において、バイアス電流回
    路、差動入力段、ヒステリシス回路を有しており、前記
    差動入力段が前記差動入力段へオフセット電圧を付加さ
    せる内蔵オフセット回路を有することを特徴とする比較
    器回路。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記内蔵オフセット
    回路が抵抗を有することを特徴とする比較器回路。
  3. 【請求項3】 バイアス電流回路と、差動入力段と、ヒ
    ステリシス回路とを有する比較器回路において、前記差
    動入力段が、 前記バイアス回路及びヒステリシス回路へ接続した第一
    端部を具備すると共に第二端部を具備する導電経路を持
    っており且つ第一入力電圧を受取るための制御要素を持
    っている第一入力トランジスタ、 第一端部及び第二端部を具備する導電経路を持っており
    且つ第二入力電圧を受取るための制御要素を持っている
    第二入力トランジスタ、 前記第一入力電圧と第二入力電圧との間の電圧オフセッ
    トを発生させるオフセット回路であって、前記第一入力
    トランジスタの第一端部へ接続している第一端部を持っ
    ており且つ前記第二入力トランジスタの第一端部へ接続
    している第二端部を持っているオフセット回路、 前記差動入力段の出力端を駆動する出力手段であって、
    前記差動入力段の出力が前記第二入力電圧に対する前記
    第一入力電圧に応答するように前記第一トランジスタの
    第二端部及び前記第二トランジスタの第二端部へ接続し
    ている出力手段、を有することを特徴とする比較器回
    路。
  4. 【請求項4】 請求項3において、前記オフセット回路
    が抵抗を有することを特徴とする比較器回路。
  5. 【請求項5】 請求項4において、前記オフセット回路
    が3.4KΩの抵抗を有することを特徴とする比較器回
    路。
  6. 【請求項6】 請求項3において、前記第一入力トラン
    ジスタがバイポーラトランジスタであることを特徴とす
    る比較器回路。
  7. 【請求項7】 請求項6において、前記バイポーラトラ
    ンジスタがPNPトランジスタであることを特徴とする
    比較器回路。
  8. 【請求項8】 請求項3において、前記第二入力トラン
    ジスタがバイポーラトランジスタであることを特徴とす
    る比較器回路。
  9. 【請求項9】 請求項8において、前記バイポーラトラ
    ンジスタがPNPトランジスタであることを特徴とする
    比較器回路。
  10. 【請求項10】 請求項3において、前記出力手段がカ
    レントミラーを有することを特徴とする比較器回路。
  11. 【請求項11】 バイアス電流回路と、差動入力段と、
    ヒステリシス回路とを有する比較器回路において、前記
    差動入力段が、 第一入力電圧を受取る第一入力手段であって、前記バイ
    アス回路及びヒステリシス回路へ接続した第一端部を具
    備すると共に第二端部を具備する導電経路を持っており
    且つ制御要素を持っている第一入力手段、 第二入力電圧を受取るための第二入力手段であって、第
    一端部及び第二端部を具備する導電経路を持っており且
    つ制御要素を持っている第二入力手段、 前記第一入力電圧と第二入力電圧との間の電圧オフセッ
    トを発生するオフセット手段であって、前記第一入力ト
    ランジスタの第一端部へ接続した第一端部を持っており
    且つ前記第二入力トランジスタの第一端部へ接続した第
    二端部を持っているオフセット手段、 前記差動入力段の出力端を駆動する出力手段であって、
    前記差動入力段の出力が前記第二入力電圧に対する前記
    第一入力電圧に応答するように前記第一トランジスタの
    第二端部及び前記第二トランジスタの第二端部へ接続し
    ている出力手段、を有することを特徴とする比較器回
    路。
  12. 【請求項12】 請求項11において、前記オフセット
    手段が抵抗を有することを特徴とする比較器回路。
  13. 【請求項13】 請求項12において、前記オフセット
    手段が3.4KΩの抵抗を有することを特徴とする比較
    器回路。
  14. 【請求項14】 請求項11において、前記第一入力手
    段がバイポーラトランジスタを有することを特徴とする
    比較器回路。
  15. 【請求項15】 請求項14において、前記バイポーラ
    トランジスタがPNPトランジスタであることを特徴と
    する比較器回路。
  16. 【請求項16】 請求項11において、前記第二入力手
    段がバイポーラトランジスタを有することを特徴とする
    比較器回路。
  17. 【請求項17】 請求項16において、前記バイポーラ
    トランジスタがPNPトランジスタであることを特徴と
    する比較器回路。
  18. 【請求項18】 請求項11において、前記出力手段が
    カレントミラーを有することを特徴とする比較器回路。
  19. 【請求項19】 バイアス電流回路と、差動入力段と、
    ヒステリシス回路とを有するリセット回路において、前
    記差動入力段が、 前記バイアス回路へ接続されると共にヒステリシス回路
    へ接続されている第一端部を具備すると共に第二端部を
    具備する導電性経路を持っており且つ制御要素を持って
    いる第一入力トランジスタ、 前記第一トランジスタの制御要素へ接続しているバンド
    ギャップ基準電圧手段、 第一端部と第二端部とを具備する導電性経路を持ってお
    り且つ第二入力電圧を受取るための制御要素を持ってい
    る第二入力トランジスタ、 電圧源を横断して接続しており前記第二入力トランジス
    タの制御要素へ分圧した電圧を供給する分圧回路、 前記第一入力電圧と第二入力電圧との間の電圧オフセッ
    トを発生するオフセット回路であって、前記第一入力ト
    ランジスタの第一端部へ接続している第一端部を持って
    おり且つ前記第二入力トランジスタの第一端部へ接続し
    ている第二端部を持っているオフセット回路、 前記差動入力段の出力端を駆動する出力手段であって、
    前記第一トランジスタの第二端部及び前記第二トランジ
    スタの第二端部へ接続しており、従って前記差動入力段
    の出力が前記第二入力電圧に対する前記第一入力電圧に
    応答する出力手段、を有することを特徴とするリセット
    回路。
  20. 【請求項20】 請求項19において、前記オフセット
    回路が抵抗を有することを特徴とするリセット回路。
  21. 【請求項21】 比較器回路において、 第一電圧を受取るためのV+入力端を持っており、第二
    電圧を受取るためのV−入力端を持っており、第一バイ
    アス電圧入力端を持っており、第二バイアス電圧入力端
    を持っており、且つ前記第二電圧に対する前記第一電圧
    の比較に応答する出力端を持っている差動入力段、 前記差動入力段の出力を受取るための入力端を持ってお
    り且つ出力端を持っており、少なくとも1個のインバー
    タを有している出力段、 前記差動入力段の第一バイアス電圧入力端へバイアス電
    圧を供給し且つ前記出力段に応答して前記差動入力段の
    第二バイアス電圧へバイアス電圧を選択的に印加する手
    段を具備するヒステリシス回路を持っているバイアス回
    路、を有することを特徴とする比較器回路。
  22. 【請求項22】 請求項21において、前記バイアス電
    圧を選択的に印加する手段が、 前記バイアス電圧と前記差動入力段の第二バイアス電圧
    入力端との間に電流経路を持っており且つ前記出力段の
    前記少なくとも1個のインバータの入力端へ接続してい
    る制御要素を持っている第一トランジスタ、 前記第二バイアス電圧入力と接地との間に接続されてお
    り且つ前記出力段の前記少なくとも1個のインバータの
    出力端へ接続している制御要素を持っている第二トラン
    ジスタ、を有することを特徴とする比較器回路。
  23. 【請求項23】 請求項22において、前記第一及び第
    二トランジスタがMOSFETトランジスタであること
    を特徴とする比較器回路。
  24. 【請求項24】 請求項23において、前記第一及び第
    二トランジスタがNチャンネルMOSFETトランジス
    タであることを特徴とする比較器回路。
  25. 【請求項25】 比較器において、差動入力段が、 主接続部を持っており且つミラー電流接続部を持ってい
    るカレントミラー、 第一入力電圧を受取るための制御要素を持っており、且
    つ前記カレントミラーの主接続部へ接続した第一端部を
    具備すると共に第二端部を具備する第一電流経路を持っ
    ている第一入力トランジスタ、 第二入力電圧を受取るための制御要素を持っており、且
    つ前記カレントミラーのミラー電流接続部へ接続した第
    一端部を具備すると共に第二端部を具備する第二電流経
    路を持っている第二入力トランジスタ、 前記第一及び第二入力トランジスタの電流経路の第二端
    部を横断して接続されている抵抗、 前記第一入力トランジスタの電流経路の第二端部へ接続
    している第一端部を具備すると共に接地へ接続した第二
    端部を具備する電流経路を持っており且つ制御要素を持
    っている第一電流バイアストランジスタ、 前記第二入力トランジスタの電流経路の第二端部へ接続
    している第一端部を具備しており且つ接地へ接続した第
    二端部を具備している電流経路を持っており、且つ制御
    要素を持っている第二電流バイアストランジスタ、 前記第二入力トランジスタに対する電流経路の第一端部
    へ接続している入力端を持っており且つ出力端を持って
    おり、少なくとも1個のインバータを有している出力
    段、 前記第二電流バイアストランジスタの制御要素へ接続し
    ているバイアス電圧出力端を持っており、前記バイアス
    電圧出力端を前記第一バイアス電流トランジスタの制御
    要素へ選択的に接続させるためにヒステリシス回路を有
    している、ことを特徴とする比較器。
  26. 【請求項26】 請求項25において、前記バイアス回
    路のヒステリシス回路が、前記バイアス電圧出力端と前
    記第一バイアス電流トランジスタの制御要素との間に接
    続している電流経路を具備するトランジスタを有してお
    り且つ前記出力段へ接続した制御要素を持っていること
    を特徴とする比較器。
  27. 【請求項27】 請求項26において、前記ヒステリシ
    ス回路が、前記第一バイアス電流トランジスタの制御要
    素と接地との間に電流経路を持っており前記出力段へ接
    続した制御要素を持っている第二トランジスタを有する
    ことを特徴とする比較器。
JP8084237A 1995-04-07 1996-04-05 比較器回路 Pending JPH08288804A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/418,558 US5587674A (en) 1994-12-30 1995-04-07 Comparator with built-in hysteresis
US418558 1999-10-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08288804A true JPH08288804A (ja) 1996-11-01

Family

ID=23658636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8084237A Pending JPH08288804A (ja) 1995-04-07 1996-04-05 比較器回路

Country Status (3)

Country Link
US (4) US5587674A (ja)
EP (2) EP0736975A1 (ja)
JP (1) JPH08288804A (ja)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5587674A (en) * 1994-12-30 1996-12-24 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Comparator with built-in hysteresis
US5736885A (en) * 1995-06-26 1998-04-07 Wietecha; Stanley Frank Offset adjustment for fully differential amplifiers
US5990708A (en) * 1997-02-03 1999-11-23 Texas Instruments Incorporated Differential input buffer using local reference voltage and method of construction
US5838191A (en) * 1997-02-21 1998-11-17 National Semiconductor Corporation Bias circuit for switched capacitor applications
US6118318A (en) * 1997-05-09 2000-09-12 International Business Machines Corporation Self biased differential amplifier with hysteresis
JPH11103237A (ja) * 1997-09-29 1999-04-13 Sony Corp ハイインピーダンス回路
US5945852A (en) * 1998-03-31 1999-08-31 Motorola, Inc. CMOS comparator output circuit with high gain and hysteresis
GB2336958B (en) 1998-05-01 2003-04-23 Sgs Thomson Microelectronics Comparators
US6429716B1 (en) * 1998-12-14 2002-08-06 Ati International Srl Pre-buffer voltage level shifting circuit and method
IT1313381B1 (it) * 1999-02-22 2002-07-23 St Microelectronics Srl Comparatore per alta frequenza con isteresi, con segnale di ingressodifferenziale a bassa dinamica, compatibile alle alimentazioni
US6157221A (en) * 1999-03-23 2000-12-05 Northrop Grumman Corporation Three input comparator
US6208187B1 (en) 1999-06-04 2001-03-27 Stmicroelectronics, Inc. Comparator circuit with built-in hysteresis offset
US6362467B1 (en) * 1999-10-21 2002-03-26 Infineon Technologies North America Corp. Fast-switching comparator with hysteresis
US6462613B1 (en) * 2000-06-20 2002-10-08 Infineon Technologies Ag Power controlled input receiver
US6333672B1 (en) * 2000-10-02 2001-12-25 Semiconductor Components Industries Llc Differential logic circuit and method of use
DE10053374C2 (de) 2000-10-27 2002-11-07 Infineon Technologies Ag Bipolarer Komparator
US6570437B2 (en) * 2001-03-09 2003-05-27 International Business Machines Corporation Bandgap reference voltage circuit
DE10233220B3 (de) * 2002-07-22 2004-05-19 Texas Instruments Deutschland Gmbh Komparator mit Hysterese
US6819148B2 (en) * 2002-07-23 2004-11-16 Texas Instruments Incorporated CMOS comparator output stage and method
US6762632B1 (en) 2003-05-15 2004-07-13 Stmicroelectronics, Inc. Reset driver circuits and methods
US7098557B2 (en) * 2003-05-15 2006-08-29 Stmicroelectronics, Inc. Constant voltage discharge device
US7088179B2 (en) * 2003-09-15 2006-08-08 Analog Devices, Inc. Single-ended input, differential output low noise amplifier
JP4571431B2 (ja) * 2004-04-30 2010-10-27 ルネサスエレクトロニクス株式会社 信号増幅回路
US7420397B2 (en) * 2004-06-02 2008-09-02 Stmicroelectronics Sa Low-consumption inhibit circuit with hysteresis
US7446576B2 (en) * 2005-09-30 2008-11-04 Slt Logics, Llc Output driver with slew rate control
US7292083B1 (en) * 2006-04-18 2007-11-06 Etron Technology, Inc. Comparator circuit with Schmitt trigger hysteresis character
US7400172B2 (en) * 2006-10-16 2008-07-15 Freescale Semiconductor, Inc. Miller capacitance tolerant buffer element
US7532041B2 (en) * 2006-12-20 2009-05-12 Texas Instruments Incorporated Systems and methods for hysteresis control in a comparator
US7522003B2 (en) * 2006-12-26 2009-04-21 Texas Instruments Incorporated Constant margin CMOS biasing circuit
US7741881B2 (en) * 2007-03-30 2010-06-22 Intel Corporation MOSFET gate interface
US8816738B2 (en) * 2008-03-18 2014-08-26 Micron Technology, Inc. Controlling slew rate performance across different output driver impedances
US8111494B2 (en) * 2010-01-28 2012-02-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Memristor-protection integrated circuit and method for protection of a memristor during switching
RU2543963C2 (ru) * 2010-02-05 2015-03-10 Гира Гирзипен Гмбх Унд Ко. Кг Приемник в шинном узле шинной сети
JP4988883B2 (ja) * 2010-03-01 2012-08-01 株式会社半導体理工学研究センター コンパレータ回路
CN102176669B (zh) * 2011-01-28 2015-07-08 上海华虹宏力半导体制造有限公司 比较电路
US8901980B1 (en) * 2013-11-01 2014-12-02 Dialog Semiconductor Gmbh Dynamic hysteresis comparator
US9397654B2 (en) 2014-10-09 2016-07-19 Qualcomm Incorporated Low power externally biased power-on-reset circuit
GB2533299A (en) * 2014-12-15 2016-06-22 Nordic Semiconductor Asa Differential comparator
US9654091B2 (en) 2015-06-16 2017-05-16 Freescale Semiconductor, Inc. Rail-to-rail comparator with built-in constant hysteresis
KR20170019672A (ko) * 2015-08-12 2017-02-22 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 장치
CN110166029B (zh) * 2019-07-05 2023-02-10 广东工业大学 一种迟滞比较器电路

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5125697B1 (ja) * 1969-11-15 1976-08-02
US4260907A (en) * 1979-06-12 1981-04-07 Telex Computer Products, Inc. Power-on-reset circuit with power fail detection
US4324990A (en) * 1980-05-09 1982-04-13 Motorola, Inc. Comparison circuit adaptable for utilization in a television receiver or the like
DE3045366C2 (de) * 1980-12-02 1984-02-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Schwellwertschalter
JPS57111116A (en) * 1980-12-26 1982-07-10 Fujitsu Ltd Comparator having hysteresis
US4406955A (en) * 1981-06-01 1983-09-27 Motorola, Inc. Comparator circuit having hysteresis
US4535294A (en) * 1983-02-22 1985-08-13 United Technologies Corporation Differential receiver with self-adaptive hysteresis
JPS6229216A (ja) * 1985-07-29 1987-02-07 Nec Corp シユミツト回路
US4634905A (en) * 1985-09-23 1987-01-06 Motorola, Inc. Power-on-reset circuit having a differential comparator with intrinsic offset voltage
JPS63136712A (ja) * 1986-11-28 1988-06-08 Toshiba Corp 差動比較回路
US4788462A (en) * 1987-02-12 1988-11-29 United Technologies Corporation Power-On-Reset (POR) circuit
JPH01226213A (ja) * 1988-03-04 1989-09-08 Mitsubishi Electric Corp ドライバ回路
US4935719A (en) * 1989-03-31 1990-06-19 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Comparator circuitry
GB2235838A (en) * 1989-08-26 1991-03-13 Motorola Inc Comparator inhibits output change until regeneration begins
US5039888A (en) * 1989-11-14 1991-08-13 Harris Corporation Method and circuit arrangement for providing programmable hysteresis to a differential comparator
JPH043513A (ja) * 1990-04-20 1992-01-08 Nec Corp パワーオンリセット回路
JP2607729B2 (ja) * 1990-04-21 1997-05-07 株式会社東芝 ヒステリシスコンパレータ
US5359233A (en) * 1990-09-28 1994-10-25 Dallas Semiconductor Corporation Reset monitor for detection of power failure and external reset
US5274275A (en) * 1991-03-29 1993-12-28 Brooktree Corporation Comparator
JP3058935B2 (ja) * 1991-04-26 2000-07-04 株式会社東芝 基準電流発生回路
US5264740A (en) * 1991-05-17 1993-11-23 Advanced Micro Devices, Inc. Programmable voltage hysteresis on a voltage comparator
US5177376A (en) * 1992-01-10 1993-01-05 Motorola, Inc. Zero temperature coefficient comparator circuit with hysteresis
US5289054A (en) * 1992-03-24 1994-02-22 Intel Corporation Fast electronic comparator
US5319347A (en) * 1992-04-30 1994-06-07 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Parallelized magnitude comparator for comparing a binary number to a fixed value
US5400007A (en) * 1992-04-30 1995-03-21 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Multiple level parallel magnitude comparator
US5357235A (en) * 1992-04-30 1994-10-18 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Parallelized magnitude comparator
US5446396A (en) * 1992-10-22 1995-08-29 Advanced Micro Devices, Inc. Voltage comparator with hysteresis
US5369319A (en) * 1992-12-21 1994-11-29 Delco Electronics Corporation Comparator having temperature and process compensated hysteresis characteristic
US5334883A (en) * 1993-02-03 1994-08-02 Elantec, Inc. Circuit for introducing hysterisis
US5587674A (en) * 1994-12-30 1996-12-24 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Comparator with built-in hysteresis
US5607344A (en) * 1995-05-10 1997-03-04 Endres; Nicholas Apparatus for gripping and holding glass during a glass grinding process
US5608344A (en) * 1995-10-19 1997-03-04 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Comparator circuit with hysteresis

Also Published As

Publication number Publication date
US5801553A (en) 1998-09-01
EP0736975A1 (en) 1996-10-09
US5587674A (en) 1996-12-24
EP1278306A1 (en) 2003-01-22
US5880611A (en) 1999-03-09
US5828242A (en) 1998-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH08288804A (ja) 比較器回路
US5656957A (en) Comparator circuit with hysteresis
US5608344A (en) Comparator circuit with hysteresis
US5191233A (en) Flip-flop type level-shift circuit
US6208187B1 (en) Comparator circuit with built-in hysteresis offset
KR0159092B1 (ko) 전자비교기회로
US5543748A (en) Flip-flop circuit with resonant tunneling diode
JPS60501035A (ja) 低減した入力バイアス電流を有する比較器回路
JP3349047B2 (ja) 定電圧回路
US5063310A (en) Transistor write current switching circuit for magnetic recording
JP3644156B2 (ja) 電流制限回路
JPH08139531A (ja) 差動アンプ
JPH1079652A (ja) ヒステリシスコンパレータ
JPH0368573B2 (ja)
JP3526484B2 (ja) 高入力インピーダンス回路
JPH0245378B2 (ja)
JP2001237676A (ja) ヒステリシスコンパレータ
JPH05259841A (ja) 電圧比較回路
JPH0749722A (ja) 定電流回路
JPH08125524A (ja) 出力回路及び入力回路
JPS60117818A (ja) アナログ信号切換回路装置
JPH11136105A (ja) 電圧比較回路
JPH09116393A (ja) コンパレータ回路
JPH07154167A (ja) エミッタホロワ出力電流制限回路
JPH0798614A (ja) 基準電圧発生回路