JPS5887911A - 比較器 - Google Patents

比較器

Info

Publication number
JPS5887911A
JPS5887911A JP18583681A JP18583681A JPS5887911A JP S5887911 A JPS5887911 A JP S5887911A JP 18583681 A JP18583681 A JP 18583681A JP 18583681 A JP18583681 A JP 18583681A JP S5887911 A JPS5887911 A JP S5887911A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
transistor
transistors
conductivity type
comparator
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
JP18583681A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihisa Shioashi
塩足 慶久
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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 Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP18583681A priority Critical patent/JPS5887911A/ja
Publication of JPS5887911A publication Critical patent/JPS5887911A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/356Bistable circuits
    • H03K3/3565Bistables with hysteresis, e.g. Schmitt trigger

Landscapes

  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はCMO8(相補型絶縁ダート電界効果トランジ
スタ)よりなる比較器に関する。
この種の比較器は、たとえば第1図に示すように構成さ
れていた。すなわち、11は電源■DDが接続される第
1電源端子、12は第2電源端子であって本例では接地
されており、13は基準電圧■8が印加される基準入力
端子、14は比較人力vIが印加される比較入力端子、
15は差動増幅回路であって、差動対をなすNチャンネ
ルのトランジスタT11T2およびNチャンネルの定電
流源トランジスタT3ならびにPチャンネルの負荷トラ
ンジスタ’r4 、’r5が図示の如く接続されてなり
、16はCMOSインバータ、17は比較出力端子であ
る。
上記比較器においては、入力比較直圧■1が基準′直圧
■8より高いとき、トランジスタT2のドレインがほぼ
接順蜜位(”0”レベル)に近くなるので、インバータ
16の出力は電源′亀圧(“1″レベル)になる。逆に
入力比較電圧■□が基準電圧vRより低いとき、トラン
ジスタTlのドレインがほぼ“0”レベルに近くな9、
しだがってトランジスタT5がオンし、そのドレインが
1”レベルになるので、インノ々−タ16の出力は゛0
″レベルになる。
ところで、上記差動増幅回路15は、基本的にアナログ
回路として動作するので、0M08回路の特徴である低
消費電力の面を活かせない欠点があった。また、上記差
動増幅回路15は、使用素子の精密な設計および製造工
程管理を行なえば所望の特性を得ることが可能ではある
が、素子の変動に対する特性の変動が非常に敏感であり
、かつLSI(大規模集積回路)化に際してチラノ上の
占有面積が大きくなる欠点があった。
このような欠点を除去すべく、ダイナミック駆動型のC
MO3比較回路を用いることによって、低消費電力であ
って素子の設計が容易であり、LSI化に好適な第2図
に示すような比較器が考えられている。
すなわち、第2図において、21は比較回路、22およ
び23は2人力ノアt”−)、24および25はインバ
ータであり、それぞれ0MO8よシなる。上H己ノアダ
ート22.23はR−87す。
グフロッグ26を形成するように接続されており、01
〜C4はコンデンサであるが、第2図の回路がIC化さ
れる場合には浮遊容量を利用してもよい。
前記比較回路21において、’rl”’−T4はNチャ
ンネルトランジスタ、T1.およびT6はPチャンネル
トランジスタであり、このトランジスタ’r5 、’r
、はソースが第1電源端子31(を源電圧■DDが印加
される)に接続され、ダートがクロック入力端子32に
接続されている。
上記トランジスタT5+T6の各ドレインに対応して前
記トランジスタTI、T2のドレインが接続され、この
トランジスタTl+T2の各ダートは対応して基準入力
端子27(基準電圧vRが印加される)、比較入力端子
28(比較電圧v1が印加される)に接続されている。
そして、上記トランジスタT1+T2の各ソースは対応
してトランジスタT3+T4のドレイン ソースパスを
介して第2電源端子29(本例では接地されている)に
接続され、このトランジスタ’r3 、’r4のダート
は前記クロック入力端子32に接続されている。
そして、前記トランジスタT5+Tlのドレイン相互接
続点(ノード)A1 トランジスタ5− T6+T2のドレイン相互接続点(ノード)Bは前記フ
リツノフロッグ26のリセット入力端R、セット入力端
Sに接続されておシ、この入力端R,Sは対応してコン
デンサC,,C2を介して接地されている。また、上記
フリツノフロッグ26の出力端Qおよび出力端Qは対応
してコンデンサC3+C4を介して接地され、出力端Q
はインバータ24.25を介して比較出力端子30に接
続されている。
次に、上記構成における動作を第3図を参照して説明す
る。クロック入力端子23にたとえば第3図に示すよう
なりロック・9ルスφが印加されるものとし、第3図に
示すように基準電圧■8に対して比較電圧v1が高い値
から低い値へ変化した場合を考察する。
(イ)クロックφがロウレベル(“0#レベル)の期間
1 、 I’においては、トランジスタT51T6はオ
ン、トランジスタT3+T4はオフになり、ノードA、
Bは電源端子3ノからトランジスタTlpTaを通じて
ノリチャージされて6− 電源電圧vDD (” 1″レベル)になっており、コ
ンデンサCI+CIは充電される。したがって、フリッ
プフロップ26のノアク゛9−ト22゜23はそれぞれ
”O”レベルを出力し、出力端Q、Qは第3図に示すよ
うに0”レベルになり、比較出力端子30の比較出力■
。は第3図に示すように0”レベルである。
(l:I)Vl〉vRであってクロックφがハイレベル
(1”レベル)の期間Hにおいては、トランジスタTS
eT6がオフ、トランジスタT3+T4がオン、トラン
ジスタT、、T2はvR2vXに応じて前記コンデンサ
C,,C2(前述したように■期間に充電されている)
からの放電電流が流れる。なお、予めトランジスタT3
+T4同志、トランジスタT1  + T 2同志の寸
法(望ましくはさらに電流の流れる方向)を厳密に同じ
くするように設計しておき、さらにコンデフッC1+0
2同志、コンデンサC3、C。
同志の容量が厳密に同じになるように設計しておけば、
■1=vRのとき前記ノードA、Hの放電電圧波形は等
しくなるが、上記■1〉vRの条件では第3図に示すよ
うにノードBがノードAよりも放電速度が速い。このた
め、ノードBの電圧がノードAの電圧よりも早くフリツ
ノフロラf26の閾値電圧vTHに達するので、フリッ
ゾフロッf26はセット入力端Sの”0”入力により出
力端Qが61#レベルになり、このため出力端Qはリセ
ット入力端Rの入力(ノードAの電圧)に無関係に“0
”レベルになる。したがって、このとき比較出力端子3
0には′1”レベルの比較出力が得られる。
(ハ) ■1〈■、テアっテクロ、りφがハイレベルの
期間II’においては、上述(ロ)のときに準じた動作
が行われるが、この場合はトランジスタT1の方にトラ
ンジスタT2よりも大きな放電電流が流れ、ノードAが
ノードBよりも放電速度が速い。したがって、フリップ
フロラf26はリセット入力端Rの0”入力により出力
端Qが1”レベルになり、このため出力端Qは゛0#レ
ベルになり、比較出力端子30には“0#レベルの比較
出力が得られる。
上述したよりなM2図の比較器によれば、比較回路21
はクロックパルスφによりダイナミック駆動されるので
、電源端子3ノと接地端との間に貫通電流が流れること
はなく、フリッゾフロッ7’26に直流電流が流れるの
は、ノードA、Hの電圧のうち放電速度の速い方の電圧
が放電開始からフリップフロップの閾値に達するまでの
僅かの時間(第3図中Δtl、Δtz)であるが、コン
デンサC1、C2は通常1 pF程度であって充電電荷
は少ないので、上記比較器はCMO8回路の%徴を失な
うことなく消費′成力は低くて済む。
しかも、前述したようにトランジスタTl 。
T2同志、トランジスタTapT4同志を等しく設計す
ることは、集損回路においては容易である。
なお、上記した第2図の比較器においては、トランジス
タ’r1 、’r、がカットオフし々い範囲、つまりト
ランジスタT1 、T2に電流が流9− れる条件は、Nチャンネルトランジスタの閾値電圧をv
THNで表わすとvDD−vTHNであシ、換言すれば
比較可能な電圧レンジはVDD−vTlIN に限定さ
れる。たとえばvTHN−10vとすると、1、0 V
以下の電圧ではトランジスタT1 、T。
がオンしないため比較できない。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、基3v!
電圧および比較電圧がダート入力となるトランジスタ部
を、NチャンネルトランジスタとPチャンネルトラン・
ゾスタとの並列接続とすることによって、比較可能な電
圧レンジをOv〜電源電圧まで拡大し得る比較器を提供
するものである。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
第4図に示す比較器は、第2図を参照して前述した比較
器に比べて、NチャンネルトランジスタT1+T2にそ
れぞれ並列にPチャンネルトランジスタT/、  、 
T/2を付加接続し、トランジスタT/、のゲートにト
ランジスタTlと同じ10− く基準電圧を印加し、トランジスタIll /2のケ゛
−トにトランジスタT2と同じく比較電圧v1を印加す
る比較回路21′を用いた点が異なシ、その他は同じで
あるから第4図中第2図と同一部分は同一符号を付して
その説明を省略する。
上記比較器における動作は、第2図を参照して前述した
動作とほぼ同様であるが、さらに上記付加接続されたト
ランジスタT’l  + T’2による動作が得られる
。すなわち、電圧入力■1゜■8がNチャンネルトラン
ジスタの閾値電圧■TINより大きい場合は、前述した
ようにQ出力はvI>vRノとき′1″、v、<v、o
ときta Osになる。これに対してvl、vRが■T
HNより小さい場合、たとえば■THN = +1. 
OV、”R= +0.5 V、vI =+ 0.2 V
あるいは+0.7vの場合、N f −?ンネルのトラ
ンジスタ’rl 、’r2がカットオフするが、Pチャ
ンネルのトランジスタT/l、 T/2はトランジスタ
’r5 、’r6がオン状態のプリチャージ期間、トラ
ンジスタT6+T6がオフ状態のディスチャージ期間と
もオン状態になる。
したがって、この場合も正常な比較動作が行われ、Q出
力端および比較出力端子30にはV、 >九のときパ1
”、vl<vRのとき10”レベルが得られる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
第5図に示すように上記実施例の各トランジスタを異な
る導電型のものに置換、すなわちNチャンネルトランジ
スタT3.T4をPチャンネルトランジスタT/3. 
T/、に、またPチャンネルトランジスタT61T、を
Nチャンネルトラン・ゾスタT/、  、 l1176
に置換すると共に、フリツノフロラ7°26のノアゲー
ト22゜23をナントゲート22’、23’に置換して
もよい。この場合は、クロックφが” 1 ’のときプ
リチャージされ、クロックφが0#のときコンデンサC
I+C2から放電される。
上述したような比較器によれば、Pチャンネルトランジ
スタとNチャンネルトランジスタとを並列接続し、この
両トランジスタの各ダートに入力電圧(基準電圧、比較
電圧)を印加するようにしたので、入力電圧の大きさが
上記並列トランジスタの一方のトランジスタのカットオ
フ範囲内であっても他方のトランジスタをオン駆動する
ことが可能になる。したがって、電圧比較動作が可能な
入力電圧範囲、つまシ比較器の動作範囲を広くすること
ができ、本例では0■〜vDDまでの動作範囲を得てい
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の比較器を示す回路図、第2図は従来考え
られている比較器を示す回路図、第3図は第2図の動作
を説明するために示す波形図、第4図は本発明に係る比
較器の一実施例を示す回路図、第5図は他の実施例を示
す回路図である。 26・・・R−Sフリップフロップ、29.31・・・
電源端子、32・・・クロック入力端子、T1〜T6゜
T′1+ T’2・・・トランジスタ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦13− 第1図 1 第2図 1 31 r−一一工− VDD    ’ 1 、T5’+   125 c      24253() 321■。 1へ φ 27111IC4 ■      11 1/T、。 ゝ C1”  23°1p 9

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1電源端子にそれぞれ一端が接続された第1導
    電型のトランジスタT5+T6 と、第2電源端子にそ
    れぞれ一端が接続された第2導電型のトランジスタT3
    +T4 と、これらの各トランジスタのダートにクロッ
    クパルスを供給する手段と、前記トランジスタ’r、、
    ’r3の各他端間に挿入されると共に互いに並列接続さ
    れ、それぞれのダートに基準′−圧■8が印加される第
    1導電型のトランジスタT′!および第2導電型のトラ
    ンジスタT1 と、前自己トランジスタTfl+T4の
    各他端間に挿入されると共に互いに並列接続され、それ
    ぞれのダートに比較電圧■1が印加される第2導電型の
    トランジスタT′2および第1導′就型のトラン・ゾス
    タT2と、前記トランジスタT、、T6の各他端に対応
    して一対の入力端が接続されるR−Sフリップフロップ
    とを具備することを特徴とする比較器。
  2. (2)前記第1導電型のトランジスタは、Pチャンネル
    の絶縁ダート型電界効果トランジスタであり、第2導電
    型のトランジスタはNチャンネルの絶縁ダート電界効果
    トランジスタであることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の比較器。
  3. (3)前記第1導電型のトランジスタは、Nチャンネル
    の絶縁ダート型電界効果トランジスタであり、第2導電
    型のトランジスタはPチャンネルの絶縁ダート型電界効
    果トランジスタであることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の比較器。
JP18583681A 1981-11-19 1981-11-19 比較器 Pending JPS5887911A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18583681A JPS5887911A (ja) 1981-11-19 1981-11-19 比較器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18583681A JPS5887911A (ja) 1981-11-19 1981-11-19 比較器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5887911A true JPS5887911A (ja) 1983-05-25

Family

ID=16177724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18583681A Pending JPS5887911A (ja) 1981-11-19 1981-11-19 比較器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5887911A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5192878A (en) * 1988-10-11 1993-03-09 Oki Electric Industry Co., Ltd. High-speed differential amplifier

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5192878A (en) * 1988-10-11 1993-03-09 Oki Electric Industry Co., Ltd. High-speed differential amplifier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5568093A (en) Efficient, high frequency, class A-B amplifier for translating low voltage clock signal levels to CMOS logic levels
JPS6161295B2 (ja)
JPS6412412B2 (ja)
JPH0159772B2 (ja)
JPS6153759A (ja) 発振回路
JPS62205597A (ja) 半導体感知増幅回路
US5545941A (en) Crystal oscillator circuit
JPH05175811A (ja) パワーオンリセット回路
US4818897A (en) Fast one way amplifier stage
JP2820910B2 (ja) 半導体集積回路の内部電圧昇圧回路
JPS5887911A (ja) 比較器
JPH0750529A (ja) チョッパ型差動増幅器
JPH0983344A (ja) インバータ回路
JPH0328855B2 (ja)
JPH0159773B2 (ja)
US6556092B1 (en) Low consumption oscillator
JPH03230617A (ja) 半導体集積回路
JP3354708B2 (ja) 半導体昇圧回路
US4499428A (en) IC Delay conversion operational amplifier
JPH0746113B2 (ja) Cmosパワ−オン検出回路
JPS59122219A (ja) 比較器
JPH05243937A (ja) 信号出力回路
JPS5812763B2 (ja) ハツシンカイロ
JPH0232810B2 (ja)
JP2754552B2 (ja) コンパレータ