JPS61120515A - Hysteresis circuit - Google Patents
Hysteresis circuitInfo
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- JPS61120515A JPS61120515A JP59241008A JP24100884A JPS61120515A JP S61120515 A JPS61120515 A JP S61120515A JP 59241008 A JP59241008 A JP 59241008A JP 24100884 A JP24100884 A JP 24100884A JP S61120515 A JPS61120515 A JP S61120515A
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
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- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/353—Generators 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
- H03K3/356—Bistable circuits
- H03K3/3565—Bistables with hysteresis, e.g. Schmitt trigger
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明ｔ４ＭＯＳトランジスタで構成されたヒステリシ
ス回路に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a hysteresis circuit constructed of t4MOS transistors.
従来、ヒステリシス回路として、第２図に示す電圧比較
器２１及び３個の抵抗２５，２６．２７ｔ−Ｖして構成
され７？＋回路が知られて＾る。本例は電源間に抵抗２
５．２６が縦続接続され、抵抗δと抵抗２６の接続点は
電圧比較器２１の基準電圧入力端子２２に接続されると
共に、抵抗２７の一端に接続され、抵抗２７の他端に、
電圧比較器２１の出力２４に接続されて構成されて層る
。電圧比較器２１は、基準電圧入力端子２２と信号入力
端子２３とを有し、信号入力端子２３の電圧レベルｔ−
Ｖ工、基準電圧入力端子２２の電圧レベル１ｋｖＲとす
ると、ｖｘくｖ几の時は出力端子２４の電圧レベルは電
源電圧ｖＤＤと同一電圧レベルが出力され、■、〉ｖＲ
の時は、出力端子２４の電圧レベルはＯＶが出力される
。Conventionally, a hysteresis circuit has been constructed with a voltage comparator 21 and three resistors 25 and 26.27t-V as shown in FIG. +The circuit is known^. In this example, there is 2 resistors between the power supplies.
5.26 are connected in cascade, the connection point between the resistor δ and the resistor 26 is connected to the reference voltage input terminal 22 of the voltage comparator 21, and also connected to one end of the resistor 27, and the other end of the resistor 27 is connected to the reference voltage input terminal 22 of the voltage comparator 21.
The voltage comparator 21 is configured to be connected to the output 24 of the voltage comparator 21 . The voltage comparator 21 has a reference voltage input terminal 22 and a signal input terminal 23, and has a voltage level t- of the signal input terminal 23.
Assuming that the voltage level of the reference voltage input terminal 22 is 1 kvR, the voltage level of the output terminal 24 is the same as the power supply voltage vDD when vx is 1kvR.
At this time, the voltage level of the output terminal 24 is OV.
抵抗２５．２６，２７の抵抗値上それぞれＲ２５゜Ｒ２
６，几２７ であるとすると、基準電圧入力端子２２の
電圧ＶｎｌＬ 入力信号端子２３の電圧ｖ１ゐ状態に
＝ってＶＲＨ，ｖＲＬ の２状態金有し、それぞれ次式
で表わされる。The resistance values of resistors 25, 26 and 27 are each R25°R2
6, 几27, the voltage VnlL of the reference voltage input terminal 22 and the voltage v1 of the input signal terminal 23 have two states, VRH and vRL, which are respectively expressed by the following equations.
（ｉ） Ｖ １ ＜ Ｖ ＢＯＲ； Ｖｕ ｕ；Ｖｎ
ｎ ｘ （Ｒ２５＋ Ｒ２ｒ ）■ ＶＩ＞ＶＢｏ時
； ＶＢＬ＝＝：Ｖ、Ｄｘ（Ｒｚ ｓ−Ｒ＋ｚ ７／（
Ｒ２５ｖＲＨ＞ｖ、、 ”ｃ”、ｓ Ｄ、ｖＸがｏｖか
らｖＤＤ へ上昇する場合は出力２４の電圧は、Ｖ工＝
Ｖ□でｖＤＤからＯｖへ変化し、逆にＶがｖＤＤからＯ
ｖへ変化する場合ｔ！ＶＩ＝ＶＢＵでＯｖからｖＤＤへ
変化し、第３図に示すヒステリシスを有する入・出力特
性となる。(i) V 1 < V BOR; Vu u; Vn
n x (R25+R2r)■ When VI>VBo; VBL==:V, Dx(Rz s-R+z 7/(
R25vRH>v, ``c'', s D, If vX rises from ov to vDD, the voltage at output 24 is V
V□ changes from vDD to Ov, and conversely, V changes from vDD to Ov.
When changing to v, t! When VI=VBU, it changes from Ov to vDD, resulting in the input/output characteristics having hysteresis as shown in FIG.
上述したヒステリシス回路のヒステリシス幅（ＶＢ Ｈ
−Ｎ’Ｂ Ｘ、、 以下略） ” ＶＢΔＶ＝Ｖｎｎｘ
（（Ｒ２Ｓ、外ｚ ６ ）／Ｉ （Ｒ２５／／Ｒ，２ｓ
）＋Ｒｚ ７ ）） ・・・・・・・
・・・・・・・・ （３）で表わされるが、Δｖｔ−小
さく設定する場合には、上式りり明らかなように、抵抗
値几２５．Ｒ２６に比較して抵抗値Ｒ２７ｔ−大きな値
にする必要がある。The hysteresis width (VB H
-N'B
((R2S, outside z 6 )/I (R25//R, 2s
)+Rz 7)) ・・・・・・・・・
・・・・・・・・・ It is expressed as (3), but when setting Δvt to a small value, as is clear from the above formula, the resistance value ⇒25. It is necessary to set the resistance value R27t to a larger value than R26.
例、ｌ、ｖＤＤ＝５ｖとして、ΔＶ＝５０ｍＶ （！：
ｆ ；Ｅｓ ｊ！６合にｌａ Ｒｇｓ＝Ｒｚｓ と
して、Ｒｚｓ：Ｒ，ｚｓ：几２７＝１：１：４９．５の
比率となる。Example, l, vDD=5v, ΔV=50mV (!:
f ; Es j! Assuming that la Rgs=Rzs in the sixth case, the ratio is Rzs:R,zs:几27=1:1:49.5.
一般に、上述した回路等を集積化する場合、高抵抗値の
抵抗を得る事は、チップサイズの増大金招く事から、比
較的低抵抗値の抵抗を使用せざるを得ない為に、電源間
に接続された抵抗２５．２６に大きな電流を流す事にな
り、消費電流が大きくなるという欠点が有る。また、上
記説明におけるヒステリシス幅ΔＶの精度を良くする為
には、電圧比較器２１の出力インピーダンスは、十分に
低くする必要があり、電圧比比較器２１ｆ：ＭＯＳトラ
ンジスタで構成し、低い出力インピーダンスを得るには
、大きなサイズのＭＯＳトランジスタで構成する事が必
要となり、この事も、集積化する上での問題点となって
いる。Generally, when integrating the above-mentioned circuits, obtaining a resistor with a high resistance value increases the chip size, so it is necessary to use a resistor with a relatively low resistance value, so it is necessary to use a resistor with a relatively low resistance value. This has the disadvantage that a large current flows through the resistors 25 and 26 connected to the resistors 25 and 26, resulting in increased current consumption. In addition, in order to improve the accuracy of the hysteresis width ΔV in the above explanation, the output impedance of the voltage comparator 21 needs to be sufficiently low, and the voltage ratio comparator 21f is configured with a MOS transistor to have a low output impedance. In order to obtain this, it is necessary to configure it with large-sized MOS transistors, which also poses a problem in terms of integration.
本発明の目的は、消費電流が少なく、また、電圧比較器
の出力インピーダンスの影響金堂けない、集積化に適し
た、ヒステリシス回路上提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hysteresis circuit that consumes less current, is less affected by the output impedance of a voltage comparator, and is suitable for integration.
本発明は第１．第２．第３の３個のＭＯＳトランジスタ
と電圧比較器とを有し、第１Ｖ）ＭＵＳトランジスタの
ドレイン電極とゲート電極及び第２のＭＯＳトランジス
タのドレイン電極に共通に第１の電圧源に接続され、第
１及び第２のＭＯＳトランジスタのソース電極及び基板
は共通に、第３のＭＯＳトランジスタのドレイン電極と
ゲート電極及び電圧比較器の基準電圧入力端子に接続さ
れ、第２のＭＯＳトランジスタのゲート電極は電圧比較
器の出力に接続され、第３のＭＯＳトランジスタのソー
ス電極と基板は第２の電圧源に接続されて構成されるヒ
ステリシス回路を得る。The present invention is the first. Second. a third MOS transistor and a voltage comparator, the drain electrode and gate electrode of the first V) MUS transistor and the drain electrode of the second MOS transistor are commonly connected to the first voltage source; The source electrode and substrate of the first and second MOS transistors are commonly connected to the drain electrode and gate electrode of the third MOS transistor and the reference voltage input terminal of the voltage comparator, and the gate electrode of the second MOS transistor is connected to the voltage A hysteresis circuit is obtained by being connected to the output of the comparator, and the source electrode and substrate of the third MOS transistor being connected to the second voltage source.
次・に本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第１図は、本発明の一実施例の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention.
本実施例は、Ｎ型のＭＯＳトランジスタで構成すれる電
圧比較器１と、３個のＮ型のＭＯＳトランジスタ５，６
．７ｔ−有し、ＭＯＳトランジスタ５のゲート電極と、
ドレイン電極は、ＭＯＳトランジスタフのドレイン電極
と共通に電源に接続され、ＭＯＳトランジスタ５．７の
ソース電極と基板はＭＯＳトランジスタ６のドレイン電
極とゲート電極及び電圧比較器１０基単電圧入カ２に接
続され、ＭＯＳトランジスタフのゲート電極鉱電圧比較
器ｌの出力４に接続され、ＭＯＳトランジスタロのソー
ス電極と基板は接地されて構成されている。This embodiment includes a voltage comparator 1 composed of an N-type MOS transistor, and three N-type MOS transistors 5 and 6.
．． 7t-, and the gate electrode of the MOS transistor 5;
The drain electrode is connected to the power supply in common with the drain electrode of the MOS transistor 5.7, and the source electrode and substrate of the MOS transistor 5.7 are connected to the drain electrode and gate electrode of the MOS transistor 6, and to the single voltage input 2 of the 10 voltage comparators. The gate electrode of the MOS transistor is connected to the output 4 of the voltage comparator l, and the source electrode and substrate of the MOS transistor are grounded.
電圧比較器１は基準電圧入力２の電圧をＶＢ、信号人力
３の電圧ヲｖ工とするとｓ ＶＩ＜ＶＢの時は電源と同
じ電圧ｖＤＤが出力され、ＶＸ）Ｖ、の時に接地電圧Ｏ
Ｖが出力される。The voltage comparator 1 outputs the voltage of the reference voltage input 2 as VB, and the voltage of the signal input 3 as s.When VI<VB, the same voltage vDD as the power supply is output, and when VX)V, the ground voltage O
V is output.
一般にＭＯＳトランジスタのドレイン電流式は但し、Ｋ
は導電係数、Ｗはチャネル幅、Ｌはチャネル長％ｖ０３
はゲート・ソー
ス間電圧、ｖ７は閾値電圧
で表わされる。β＝に−Ｗ／Ｌとして、３個の厭トラン
ジスタ５，６．７のβをそれぞれβ５．β・。In general, the drain current equation for a MOS transistor is, however, K
is the conductivity coefficient, W is the channel width, and L is the channel length %v03
is the gate-source voltage, and v7 is the threshold voltage. Assuming that β= -W/L, β of the three negative transistors 5 and 6.7 is β5. β・.
β７で表し、ＶＩ（Ｖ、 の時の基準電圧入力の電圧
’ｋ Ｖａ Ｈ，Ｖ Ｘ＞ ＶＢ の時の基準電圧入力
の電圧ｆ ＶＢ Ｌ ＜！： Ｔルト、ｓ ｖＲＨ，ｖ
ａ ａ ”■ ＶＸ（Ｖ、のとき
■ ＶＩ＞ｖＸ％のとき
となる０式（５）１式（６）Ｋオイテ、ｖＲＨ＞ｖＲＬ
ｏ関係が成立し、ＶＩがＯｖからｖｏ へ上昇する
ときは、ｖＸ＝ＶＢＨで電圧比較器１の出方電圧は、Ｖ
ｎ ＤカラＧ Ｖ ニ変化Ｌ ｖｎ ｔ！ ’％ｒＲＩ
Ｉ トナＤ、Ｖ。It is expressed as β7, and the voltage of the reference voltage input when VI (V, ) is the voltage of the reference voltage input when 'k Va H, V
a a ” ■ When VX (V, ■ When VI > vX%, 0 formula (5) 1 formula (6) K oite, vRH > vRL
o relationship is established and VI rises from Ov to vo, vX=VBH and the output voltage of voltage comparator 1 is V
n D Kara G V Ni change L vn t! '%rRI
I Tona D, V.
がｖＤＤからＱＶへ下降するときは％ ｖＺ”ｖＲＬで
電圧比較器１の出力電圧はＱＶからｖＤＤに変化しＶＢ
はＶＲＨとなるので、第３図に示すヒステリシス特性が
得られる。When the voltage drops from vDD to QV, the output voltage of voltage comparator 1 changes from QV to vDD at % vZ”vRL and VB
becomes VRH, so the hysteresis characteristic shown in FIG. 3 is obtained.
本例において、３個のＭ（Ｊ８トランジスタのチャネル
長Ｌｆｔ、同一にしてあり、この場合、上式（５）、
（６）は、ＭＯＳトランジスタ５，６．７のチャネル幅
をＷｓ、Ｗｓ、Ｗ？ とすると、・Ｖア ・
・・・・・曲・川（７）と誉ける。ｔｅ、式（７）、
（８）の 第２項は、Ｖ□。In this example, the channel lengths Lft of the three M(J8 transistors) are the same, and in this case, the above equation (5),
(6) is the channel width of MOS transistors 5, 6.7 Ws, Ws, W? Then, ・Va ・
・・・・・・Praise as a song/river (7). te, formula (7),
The second term in (8) is V□.
ｖＲ５ｔ″、電源電圧の１７２付近に設定する限り、第
１項に比べ無視でき、
ＶＢＨ中ＶＤＤ／（ｘ＋ＪＷｓア（Ｗ５＋Ｗ７））・・
・・・・・・・・・・・・・ （９）と近似７る事カテ
キ、ＶＲＨ，Ｖｌｌ ｕ、ＭＯＳトランジスタ５，６
．７のチャネル幅の比で設定できる＠ ｖａＨ−ｖｎｒ
、 ｔ−電［を圧ｏ１０％、例、ｔば、Ｖ ＝ｓｖ
Ｖ、、＝Ｌ５２５Ｖ、 Ｖ、、＝Ｚ４７５Ｖ トＤ
ＴｂＶＣｕ、Ｗｓ ：Ｗ６ ：Ｗ７＝１ ： １．０４
： ０．０８３ ）比となるエラに、ＭＯＳトランジ
スタサイズのチャネル幅を選択すれば良い。As long as vR5t'' is set to around 172 of the power supply voltage, it can be ignored compared to the first term, and VDD/(x+JWsA(W5+W7)) during VBH...
・・・・・・・・・・・・(9) and approximation 7 Category: VRH, Vll u, MOS transistors 5, 6
．． @ vaH-vnr which can be set with a channel width ratio of 7
, t-voltage [pressure o10%, e.g., tbar, V = sv
V,,=L525V, V,,=Z475V tD TbVCu,Ws :W6 :W7=1 : 1.04
: 0.083) The channel width of the MOS transistor size may be selected to give an error of the ratio: 0.083).
明らかに、前述した従来例での抵抗比に比べ、サイズ比
が小さくて済む事がわかる。また、ＶＲは、上述しｔ工
うに、ＭＯＳトランジスタのサイズだけで表わされるた
めに、電圧比較器の出方インピーダンスが大きい場合で
も、影響は受けない。It is clearly seen that the size ratio can be smaller than the resistance ratio in the conventional example described above. Further, as mentioned above, since VR is expressed only by the size of the MOS transistor, it is not affected even if the output impedance of the voltage comparator is large.
さらに、ＭＯＳトランジスタに流れる電流は、式（４）
で示されるように、チャネル長りを大きくする事で、小
さく設定できるｔめ、電源の消費電流を減少させる事が
できる。Furthermore, the current flowing through the MOS transistor is expressed by equation (4)
As shown in , by increasing the channel length, the current consumption of the power supply can be reduced because t can be set smaller.
以上はＭＯＳトランジスタ５，６．７とｌ、てＮ型のも
のを用いた場合であるが、ＭＯＳ トランジスタ５，６
．７としてＰ型のものを用いることもできる。この時基
板電極はソースお↓びドレイン電極の５ち電源側のもの
に接続され、ＭＯＳ）うンジスタ５，６のゲート電極は
ソースおよびドレイン電極のうち接地側のものに接続さ
れる。ＭＯＳトランジスタ７のソース・ドレイン電極間
はＭＯＳトランジスタ６のソース・ドレイン電極間と並
列に接続される。The above is a case where MOS transistors 5, 6.7 and 1 are of N type, but MOS transistors 5, 6.
．． As 7, a P-type material can also be used. At this time, the substrate electrode is connected to one of the source and drain electrodes 5 on the power supply side, and the gate electrodes of the MOS transistors 5 and 6 are connected to the ground side of the source and drain electrodes. The source and drain electrodes of MOS transistor 7 are connected in parallel with the source and drain electrodes of MOS transistor 6.
以上、説明したように、本発明によれば、ヒステリシス
幅６Ｍ０８トランジスタのチャネル幅の比によって設定
できると共に、電圧比較器の出力が、ＭＯＳトランジス
タのゲート電極に接続されているため、電圧比較器の出
力インピーダンスの影響は無視でき、ＭＯＳトランジス
タで構成された出力インピーダンスの高い電圧比較器を
使用できる他、ＭＯＳトランジスタのチャネル長は、ヒ
ステリシス幅に影響を与えずに設定できるために、電流
ｔ−最適化できる等、集積化に適したヒステリシス回路
が得られる。As described above, according to the present invention, the hysteresis width can be set by the ratio of the channel width of the 6M08 transistor, and since the output of the voltage comparator is connected to the gate electrode of the MOS transistor, The influence of the output impedance can be ignored, and a voltage comparator with high output impedance made up of MOS transistors can be used. In addition, the channel length of the MOS transistor can be set without affecting the hysteresis width, so the current t-optimal A hysteresis circuit suitable for integration can be obtained.
第１図は本発明の一実施例にＬるヒステリシス回路の回
路図、第２図は従来のヒステリシス回路の回路図、第３
図はヒステリシス特性を示す図である。
ｌ、２１・・・・・・電圧比較器、２．２２・・・・・
・信号入力、３，２３・・・・・・基準電圧入力、４．
２４・・・・・出力、５，６．７・・・・・・Ｎ型ＭＯ
Ｓトランジスタ、２５．２６．２７・山・・抵抗、８，
２８・・・・・・電源。
＃１図
帛 ２ 図Figure 1 is a circuit diagram of a hysteresis circuit according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a circuit diagram of a conventional hysteresis circuit, and Figure 3 is a circuit diagram of a conventional hysteresis circuit.
The figure is a diagram showing hysteresis characteristics. l, 21... Voltage comparator, 2.22...
- Signal input, 3, 23...Reference voltage input, 4.
24...Output, 5,6.7...N type MO
S transistor, 25.26.27・mountain...resistance, 8,
28...Power supply. #1 Diagram 2 Diagram
Claims (4)
トランジスタを有し、前記第１のＭＯＳトランジスタの
ドレイン電極とゲート電極及び前記第２のＭＯＳトラン
ジスタのドレイン電極は共通に第１の電圧源に接続され
、前記第１及び第２のＭＯＳトランジスタのソース電極
及び基板電極は共通に前記第３のＭＯＳトランジスタの
ドレイン電極とゲート電極及び前記電圧比較器の基準入
力端子に接続され、前記第２のＭＯＳトランジスタのゲ
ート電極は前記電圧比較器の出力に接続され、前記第３
のＭＯＳトランジスタのソース電極と基板電極は前記第
２の電圧源に接続されている事を特徴とするヒステリシ
ス回路。(1) Voltage comparator and three MOSs: first, second, and third
a transistor, the drain electrode and gate electrode of the first MOS transistor and the drain electrode of the second MOS transistor are commonly connected to a first voltage source, and the sources of the first and second MOS transistors are connected to a first voltage source. The electrode and the substrate electrode are commonly connected to the drain electrode and gate electrode of the third MOS transistor and the reference input terminal of the voltage comparator, and the gate electrode of the second MOS transistor is connected to the output of the voltage comparator. and the third
A hysteresis circuit characterized in that a source electrode and a substrate electrode of the MOS transistor are connected to the second voltage source.
は、Ｎ型ＭＯＳトランジスタである事を特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のヒステリシス回路。(2) The hysteresis circuit according to claim 1, wherein the first, second, and third MOS transistors are N-type MOS transistors.
はＰ型ＭＯＳトランジスタである事を特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のヒステリシス回路。(3) The hysteresis circuit according to claim 1, wherein the first, second and third MOS transistors are P-type MOS transistors.
れたことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項ま
たは第３項記載のヒステリシス回路。(4) The hysteresis circuit according to claim 1, 2, or 3, wherein the voltage comparator is composed of a MOS transistor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59241008A JPS61120515A (en) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | Hysteresis circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59241008A JPS61120515A (en) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | Hysteresis circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61120515A true JPS61120515A (en) | 1986-06-07 |
| JPH0576207B2 JPH0576207B2 (en) | 1993-10-22 |
Family
ID=17067954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59241008A Granted JPS61120515A (en) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | Hysteresis circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61120515A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05133984A (en) * | 1991-11-12 | 1993-05-28 | Kawasaki Steel Corp | Comparator |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5553919A (en) * | 1978-10-17 | 1980-04-19 | Mitsubishi Electric Corp | Variation detecting circuit |
| JPS57111116A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-10 | Fujitsu Ltd | Comparator having hysteresis |
-
1984
- 1984-11-15 JP JP59241008A patent/JPS61120515A/en active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5553919A (en) * | 1978-10-17 | 1980-04-19 | Mitsubishi Electric Corp | Variation detecting circuit |
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| JPH05133984A (en) * | 1991-11-12 | 1993-05-28 | Kawasaki Steel Corp | Comparator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0576207B2 (en) | 1993-10-22 |
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