JPS6111826A - 内蔵基準電位を有する比較器回路 - Google Patents

内蔵基準電位を有する比較器回路

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JPS6111826A
JPS6111826A JP60129092A JP12909285A JPS6111826A JP S6111826 A JPS6111826 A JP S6111826A JP 60129092 A JP60129092 A JP 60129092A JP 12909285 A JP12909285 A JP 12909285A JP S6111826 A JPS6111826 A JP S6111826A
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JP
Japan
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coupled
pair
signal input
operational amplifier
current
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Application number
JP60129092A
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English (en)
Inventor
ミネオ・ヤマタケ
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National Semiconductor Corp
Original Assignee
National Semiconductor Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45Differential amplifiers
    • H03F3/45071Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45479Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of common mode signal rejection
    • H03F3/45484Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of common mode signal rejection in differential amplifiers with bipolar transistors as the active amplifying circuit
    • H03F3/45547Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of common mode signal rejection in differential amplifiers with bipolar transistors as the active amplifying circuit by using feedforward means
    • H03F3/45551Measuring at the input circuit of the differential amplifier
    • H03F3/45556Controlling the input circuit of the differential amplifier
    • 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

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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】 発明の背景 本発明は、基準電位が内蔵即ちはめ込まれている比較器
回路に関する。この比較器は主に電圧レギュレータの切
換えに用いられるように意図されているが、差動入力端
子対が必要であり且つ入力基準が紙圧比較機能に用いら
れる場合の如何なる用途にも用いられ得る。スイツチン
ンレギュレータでは、多くの端子を回路機能Vcbてな
ければならない。例えば、タイミングコンデンサ端子と
共に電源端子及び接地端子がなければならない。制御(
即ち出力)エレメントは、エミッタ端子、コレクタ端子
及び電流制御端子を必要とする。斯くして、6個の一子
が与えられる。この比較器機能に反転入力及び非反転入
力が与えられると、8個の端子が必要になる。このデバ
イスが8ピンICパツケージの中に収納でれる場合は、
独立の基糸電位端子に対する対策を行うことができない
。スイ、ツチングレギュレータをソースト、バック及び
フライバックモードで動作できるユニバーサルデバイス
にし且つこれを入手可能な最もM街的なパッケージの中
に収容することが強く要求される。
これはよく知られた8ピンモールドD工Pである。
フライバックモート9は反転極性出力を生ずるため、比
較器は標準入力だけではなく反転入力を受けることがで
きなければならない。これは、基準ピンが得られないこ
とを意味している。市販のレギュレータの中には、1つ
の入力ピンがない比較器もある。フライバックモードで
作動するこれらのデバイスに対しては、単位利得インバ
ータの形をとる別の工、Cをこの回路に付加してこれに
結合しなければならない。
発明の要約 本発明の目的は、入力電流が流れない時に両入力が基準
X王にて作動するように基準電位を比較器回路の入力部
に組込むことにある。
本発明の別の目的は、比較器回路が基準ピンを必要とす
ることなく包装されるようにするために信号入力端子(
(基準゛電位が配設されている比較器回路を構成するこ
とにある。
上記及び他の諸口的は、従来の差動比較器回路にバイア
ス回路を付加することによって達成される。信号入力端
子の各々には、電流ソース及び電流シンクが配設される
。1対(ソース又はシンク)が、所定のバイアス電圧し
くルを供給するように制御される。この制御は、一方の
入力を基準電位のソースに結合せしめた制御演算増幅器
を用いて達成される。他方の入力は、共通モード電圧に
応答するように、信号入力端子の両方に等しく結合され
ている。この演算増幅器出力を用いて電流ソースあるい
は電流シンクを駆動するが、これは、共通モード電位が
所望の基準電位に等しくなるようにするためである。こ
の結果、内部で発生した基準電位が、両方の信号入力端
子に適用され、これにより、電圧基準ピンの必要がなく
なる。どの入力が駆動きれているかに関゛わらず、他方
の入力は、共通モート″電位が基準電位になるレベルに
付勢される。
発明の説明 第1図の回路を見ると、子端子10と−(即ち接地)端
子11との間に■。。電源が接続でれている。
本図面に示される回路は、主に、従来のシリコンpn接
合分離モノリシックIC型に用いられるように意図され
ている。しかしながら・、ここで了解すべきことは、本
発明は個別回路あるいは他の回路の構造に適用されるこ
とである。
この回路の中心は、比較器12でアシ、この比較器12
は出力端子13及び差動入力端子14及び15を有して
いる。整合された対の電流シンク16及び17が入力端
子14及び15と大地との間にそれぞれ接合されている
。整合ちれたNPN トランジスタ18及び19がそれ
ぞれ、+vooと端子14及び15との間に結合された
制御された電流源として作用する。抵抗20及び21は
整合されておシ、それぞれ端子14及び15から制御演
算増幅器220反転入力に結合されている。非反転入力
は、端子23のvREFに結合されている。抵抗20及
び21は整合されているため、平均入力即ち端子14及
び15の共通モード電圧は、反転入力に適用される。制
御演算増幅器22は、トランジスタ18牟び19の共通
モード電圧がvREFに等しくなる点への導通を行う。
実際は、電流シンク16及び17は、端子14及び15
を低レベルに引き、一方トランジスタ18及び19はこ
れらの端子を高レベルに引く。電源及びシンクの導通が
整′合すると、vREF状態が達成される。ここで判る
ように、比較器12は、作動入力に応答して、端子13
に出力を供給する。
第2図は、第1図の機能を達成する1つの方法を示す略
図である。部品が同一の所は、同一の参照数字を用いて
いる。
比較器]2は、差動的に結合式れたトランジスタ25及
び26から1搏成テれている。尚これらのトランジスタ
のテール電流は電流シンク27によって決定される。負
荷トランジスタ28及び29は、トランジ、 スタ30
に単一終端駆動を与える電流ミラーを形成しており、こ
のトランジスタ30は、その負荷として作用する電流シ
ンク31を有している共通エミッタ増幅器として作用す
る。この構成を用いると、端子14が反転入力に且つ端
子15が非反転入力になる。
制量演算増幅器22は、作動的に結合されたトランジス
タ33及び34から構成され、これらのトランジスタの
テール電流は電流シンク35によって確立される。トラ
ンジスタ36及び37は、電流ミラー負荷として作動し
、これによシトランジスタエ8及び19のベースに直接
結合されているノード38に単一終端出力を与える。こ
の構成に於て、トランジスタ33は、抵抗20及び21
の接合点に結合されている反転入力である。抵抗39、
非反転入力トランジスタ34を■RF、F端子23に結
合、している。゛制御演算増幅器22は、その直線範囲
に於て作動し、これにより入力端子14及び15をvR
EFレベルに付勢する。vRP、F9都合のよい値は、
lボルトであり、この電圧の値は、回路の電圧レギュレ
ータ用途に於ける抵抗の計算を簡略にする。作動する場
合、端′+15°が端子14よりもレベルが上に付勢さ
れると、出力端子14は高レベルになる。端子15が、
端子14よりもしはルが下に付勢されると、出力端子1
3は低レベルになる。
第3図は、回路の電源部に於ける回路の代替実施例の略
図を示している。ここに於て、整合されたトランジスタ
18及び19は、ただ1つのトランジスタ40と及び整
合された対の抵抗41及び42に櫨き侯えられている。
トランジスタ40は、全ソース電流を与えておシ、抵抗
41及び42はこの電流を所要の2つの部分に分ける。
実際は、特定の用途において、外部の負荷的なシンク電
流が用いられると、抵抗41及び42の両端には過大な
電圧降下が見られる。従って、第1図及び第2図の回路
が通常好ましい。
第4図は、代替実施例を示しており、この実施例の場合
、第1図及び第2図の電流シンクがi”J P Nトラ
ンジスタ43及び44に置き換えられている。この場合
、定電流ソースX8′及び19′が固定されている。ト
ランジスタ43及び44はフィート8バツク位相反転を
引き出すため、抵抗20及び21の接合点は制御演算増
幅器22の非反転入力に結合きれている。
更に別の代替実施例である第5図の場合、PNPNトラ
ンジスタ4346が制御電流シンクとして作用する。電
流シンクフィードバックには反転がないため、抵抗20
及び21の接合点は制御演算増幅器22の反転入力に結
合されている。
第6図は、第3図の回路の電流シンク制御の形を示して
いる。この場合、制御演算増幅器22が、NPN トラ
ンジスタ46の×−スを駆動する。そのシンク電流は、
姫合された抵抗47及び48によって2つの径路に分割
されている。これらの抵抗47及び48は、比較器の入
力端子に結合されている。
第7図は、第2図の更に別の代替実施例を完全な略図で
示している。この回路の場合、2つの相違が見られる。
即ち、第2図のトランジスタ17及び18は、整合され
たPNP トランジスタ49及び50に置き換えられて
いる。制御演算増幅器22は、電流ミラー負荷トランジ
スタ36′及び37′の役割を逆転することによって修
正されている。これによシ出力ノード38′の位置が、
トランジスタ34が反転入力となシ、トランジスタ33
が非反転入力となるように決められる。斯くして、制御
演算増幅器22のセンスが逆転し、これによ5トランジ
スタ49及び50によって引き出される反転に対応する
。この回路の実施例は、第2図の実施例よシも端子14
及び16からの駆動が簡単である。第2図の場合、入力
端子は低入力インピーダンスを与えるように作用するト
ランジスタ18及び19のエミッタを調査する。
第7図の場合、入力端子は高インピーダンス回路ノード
を調査する。
以上本発明が説明され且つ幾つかめ代替実施例が詳細に
説明された。当業者は上記の説明を読む時、本発明の精
神及び意図の内にあ桑代替及び同等の実施例゛が明白と
なろう。例えば、バイイー・ラトランジスタの形が示さ
れているが、MOSあるいは0M08回路も用いること
ができる0
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る基本エレメントを示す合成され
た略ブロック図。第2図は、・本発明に係るIC実施例
に好適な回路の略図。第3図、第4図、第5図及び第6
図は、第1図及び第2図の入力回路の代替実施例を示す
図。第7図は、本発明に係る更に別の代替実施例の全体
の略図。 12・・・比較器、13・・・出力端子、14 、15
・・・差動入力端子、16 、 L7 、31・・・電
流シンク、18 、19・・・NPNトランジスタ、2
0 、21・・・抵抗、22・・・制御演算増幅器、2
8 、29・・・負値トランジスタ(外1名)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一対の差動信号入力端子、単一終端出力及び入力
    バイアス回路を有する比較器回路に於て、上記入力バイ
    アス回路が、 上記信号入力端子に結合された電流シンク手段、上記信
    号入力端子に結合された電流ソース手段、及び 上記信号入力端子に於ける共通モード電位に応答する手
    段であつて、上記信号入力端子に基準バイアスを発生す
    るために上記電流シンク手段及び上記電流ソース手段の
    一方を制御するための手段、を含むことを特徴とする比
    較器回路。
  2. (2)上記制御手段が、 基準電位に結合された第1入力、上記対の差動信号入力
    端子に等しく結合された第2入力、及び上記電流シンク
    手段及び上記電流ソース手段の一方の導通を制御するよ
    うに結合された出力を有する制御演算増幅器 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
    比較器回路。
  3. (3)上記電流ソース手段が、それらの制御された導通
    径路を上記信号入力端子への電源電流に結合せしめてお
    り且つそれらの制御電極を上記制御演算増幅器の上記出
    力に結合せしめている一対のトランジスタを含むことを
    特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の比較器。
  4. (4)上記電流シンク手段が、それらの制御された導通
    径路を上記信号入力端子からのシンク電流に結合せしめ
    且つそれらの制御電極を上記制御演算増幅器の上記出力
    に結合せしめている一対のトランジスタを含むことを特
    徴とする特許請求の範囲第2項に記載の比較器。
  5. (5)上記電流ソース手段が、それらのコレクタを上記
    対の差動信号入力端子に結合せしめ且つそれらのベース
    を上記制御演算増幅器の上記出力端子に結合せしめてい
    る一対のPNPトランジスタを含むことを特徴とする特
    許請求の範囲第2項に記載の比較器。
  6. (6)上記電流ソース手段が、そのエミッタを上記エミ
    ッタを上記対の差動信号入力端子に等しく結合せしめる
    ように差動する整合された対の抵抗に結合せしめ且つそ
    のベースを上記制御演算増幅器の上記出力端子に結合せ
    しめているただ1つのNPNトランジスタを含むことを
    特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の比較器。
  7. (7)上記制御ソース手段が、それらのコレクタを上記
    対の差動信号入力端子に結合せしめ且つそれらのベース
    を上記制御演算増幅器の上記出力端子に結合せしめてい
    る一対のNPNトランジスタを含むことを特徴とする特
    許請求の範囲第2項に記載の比較器。
  8. (8)上記電流シンク手段が、それらのコレクタを上記
    対の差動信号入力端子に結合せしめ且つそれらのベース
    を上記制御演算増幅器の上記出力端子に結合せしめてい
    る一対のNPNトランジスタを含むことを特徴とする特
    許請求の範囲第2項に記載の比較器。
  9. (9)上記電流シンク手段が、それらのエミッタを上記
    対の差動信号入力端子に結合せしめ且つそれらのベース
    を上記制御演算増幅器の上記出力端子に結合せしめてい
    る一対のPNPトランジスタを含むことを特徴とする特
    許請求の範囲第2項に記載の比較器。
  10. (10)上記電流シンク手段が、そのコレクタを整合さ
    れた対の抵抗によつて上記対の差動信号入力端子に等し
    く結合せしめ且つそのベースを上記制御演算増幅器の上
    記出力端子に結合せしめているただ1つのNPNトラン
    ジスタを含むことを特徴とする特許請求の範囲第2項に
    記載の比較器。
JP60129092A 1984-06-15 1985-06-13 内蔵基準電位を有する比較器回路 Pending JPS6111826A (ja)

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US620788 1984-06-15
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