JPH09116393A - コンパレータ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒステリシス特性のコンパレータ回路におい
て、その特性が電源変動に影響されないようにし、また
所望の特性に変化自在とする。 【解決手段】 トランジスタＱ２のベース抵抗Ｒ２に、
ＰＮＰトランジスタＱ７のベース・エミッタ間電圧を介
して基準電圧Ｖref を供給しておく。この抵抗Ｒ２に対
して、トランジスタＱ２のオン時にそのオン電流をカレ
ントミラートランジスタＱ３，Ｑ６により取出して供給
すると共に、定電流Ｉ１をも供給する構成とする。トラ
ンジスタＱ２のオフ時のベース電圧ＶA とオン時のＶB
とは共に電源Ｖccに無関係となり、外部基準電圧Ｖref
によるものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンパレータ回路に
関し、特にヒステリシス特性を有して半導体集積回路に
適した差動回路構成のコンパレータ回路に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のコンパレータ回路の構成
例を図２に示す。トランジスタＱ１，Ｑ２はエミッタが
互いに共通接続された差動対ＮＰＮトランジスタであ
り、トランジスタＱ１のベースへ入力信号ＩＮが供給さ
れ、トランジスタＱ２のベースにはこのコンパレータ回
路の閾値となる基準電圧（ＶA またはＶB ）が印加され
ており、そのために、トランジスタＱ２のベースとアー
ス電位との間に抵抗Ｒ２が接続されている。

【０００３】トランジスタＱ１のコレクタと回路電源Ｖ
ccとの間には、抵抗Ｒ１が接続されており、トランジス
タＱ１のコレクタとトランジスタＱ２のベースとの間が
共通接続されることにより、コンパレータ回路の閾値で
ある基準電圧がＶA またはＶB に変化して、いわゆるヒ
ステリシス特性を呈する様になっている。その作用につ
いては後述する。

【０００４】トランジスタＱ２のコレクタ電流は、トラ
ンジスタＱ３とＱ４とからなるカレントミラー回路によ
り取出されて抵抗Ｒ３へ供給される。この抵抗Ｒ３に生
ずる電圧が出力トランジスタＱ５のベースへ入力され
て、そのコレクタ負荷Ｒ４から出力ＯＵＴが導出される
ようになっている。

【０００５】トランジスタＱ２のベースには、閾値電圧
ＶA として、 ＶA ＝Ｒ２・Ｖcc／（Ｒ１＋Ｒ２） の電圧が始めに加わることになる。この状態で、トラン
ジスタＱ１のベースに入力信号ＩＮが供給されて、トラ
ンジスタＱ１のベースがトランジスタＱ２のベース電圧
ＶA を越えると、トランジスタＱ１がオンとなって抵抗
Ｒ２へ抵抗Ｒ１を介して電流Ｉb が流れる。

【０００６】その結果、トランジスタＱ２のベース電位
は変化して、 ＶB ＝Ｖcc−Ｉ０・Ｒ１ に低下することになる。ここに、Ｉ０は差動回路の定電
流源の電流値を示すものとする。このトランジスタＱ２
のベース電位が変化することにより、コンパレータ回路
の切換え特性が変化することになり、ヒステリシス特性
を有するコンパレータ回路となるのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図２に示す従来のこの
種のコンパレータ回路においては、閾値電圧が電源電圧
Ｖccに依存するので、このＶccの値が変動するとコンパ
レータ回路のヒステリシス特性が変化するという欠点が
ある。また、このヒステリシス特性を所望に制御できな
いという問題もある。

【０００８】本発明の目的は、電源変動に対してヒステ
リシス特性が変動することなく安定な特性を得ることが
できるコンパレータ回路を提供することである。

【０００９】本発明の他の目的は、ヒステリシス特性を
所望に変化制御可能なコンパレータ回路を提供すること
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、差動接
続構成とされた一対の第１及び第２のトランジスタを有
し、前記第１のトランジスタのベースに入力信号が供給
され、前記第２のトランジスタのベースに外部基準電圧
が供給されたコンパレータ回路であって、前記第２のト
ランジスタのベースに一端が接続された抵抗素子と、前
記抵抗素子の他端に対してベース・エミッタ間電圧を介
して基準電圧を供給する第３のトランジスタと、前記抵
抗素子へ前記第２のトランジスタの導通時にそのコレク
タ電流に等しい電流を供給する電流供給手段と、前記抵
抗素子へ所定定電流を供給する定電流源とを含むことを
特徴とするコンパレータ回路が得られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の作用について述べる。基
準電圧がベースに印加されるトランジスタののベースに
抵抗素子の一端を接続し、この抵抗素子の他端にトラン
ジスタのベース・エミッタ間電圧を介して外部基準電圧
を供給しておく。そしてこの抵抗素子への供給電流を回
路電源Ｖccとは無関係の定電流を供給するのである。こ
れにより、回路電源Ｖccに依存せず、また外部基準電圧
により所望に変化自在なヒステリシス特性が得られるこ
とになるのである。

【００１２】以下、図面を用いて本発明の実施例につい
て説明する。

【００１３】図１は本発明の実施例の回路図であり、図
２と同等部分は同一符号にて示している。差動対トラン
ジスタＱ１のベースには入力信号ＩＮが供給されてお
り、トランジスタＱ２のベースには抵抗Ｒ２の一端が接
続されている。この抵抗Ｒ２の他端には、エミッタフォ
ロワＰＮＰトランジスタＱ７のベース・エミッタ間電圧
ＶBEを介して外部基準電圧Ｖref が供給されている。

【００１４】この抵抗Ｒ２には、トランジスタＱ２がオ
ンした時にこのトランジスタＱ２のコレクタ電流（Ｉ
０）を、トランジスタＱ３とＱ６とによるカレントミラ
ー回路により取出して供給するようになっている。更
に、この抵抗Ｒ２には、定電流源による定電流Ｉ１が供
給されるようになっている。

【００１５】尚、他の構成は図２のそれと同一でありそ
の説明は省略するものとする。

【００１６】かかる構成において、トランジスタＱ１の
ベース入力ＩＮがトランジスタＱ２のベース電圧ＶA よ
りも大なるときは、トランジスタＱ１がオンしトランジ
スタＱ２がオフとなっている。この時のトランジスタＱ
２のベース電圧ＶA は、 ＶA ＝Ｖref ＋ＶBE＋Ｉ１・Ｒ２ となる。

【００１７】次に、トランジスタＱ１のベース入力ＩＮ
がＶA より低くなると、トランジスタＱ１がオフしトラ
ンジスタＱ２がオンとなる。よって、トランジスタＱ２
のベース電圧ＶB は、 ＶB ＝Ｖref ＋ＶBE＋（Ｉ１＋Ｉ０）・Ｒ２ となる。

【００１８】以上の説明から明白な様に、コンパレータ
の切換え特性が可変となり、またこれ等切換えの特性式
は電源電圧Ｖccに依存しないので、電源電圧Ｖccが変動
しても切換え特性は変動することはない。また、この切
換え特性は外部基準電圧Ｖref により変化させることが
できるので、任意に選定することが可能となる。

【００１９】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、コン
パレータの閾値を電源電圧に依存せずに、外部からの基
準電圧に依存する構成としたので、電源変動に強くかつ
ヒステリシス特性も所望に設定できるコンパレータ回路
が得られるという効果があり、また半導体集積回路化に
好適になるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の回路図である。

【図２】従来のコンパレータの回路例を示す図である。

【符号の説明】

Ｑ１，Ｑ２ 差動対トランジスタ Ｑ３，Ｑ４，Ｑ６ カレントミラートランジスタ Ｑ５ 出力トランジスタ Ｑ７ エミッタフォロワＰＮＰトランジスタ Ｒ１〜Ｒ４ 抵抗素子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 差動接続構成とされた一対の第１及び第
   ２のトランジスタを有し、前記第１のトランジスタのベ
   ースに入力信号が供給され、前記第２のトランジスタの
   ベースに基準電圧が供給されたコンパレータ回路であっ
   て、前記第２のトランジスタのベースに一端が接続され
   た抵抗素子と、前記抵抗素子の他端に対してベース・エ
   ミッタ間電圧を介して外部基準電圧を供給する第３のト
   ランジスタと、前記抵抗素子へ前記第２のトランジスタ
   の導通時にそのコレクタ電流に等しい電流を供給する電
   流供給手段と、前記抵抗素子へ所定定電流を供給する定
   電流源とを含むことを特徴とするコンパレータ回路。
2. 【請求項２】 前記第３のトランジスタは前記第１及び
   第２のトランジスタとは逆極性の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。
3. 【請求項３】 前記電流供給手段は、前記第２のトラン
   ジスタのコレクタに接続されてこのコレクタ電流を前記
   抵抗素子へ供給するカレントミラー回路であることを特
   徴とする請求項１または２記載のコンパレータ回路。