JPS61196172A - チヨツパ型比較器 - Google Patents

チヨツパ型比較器

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Publication number
JPS61196172A
JPS61196172A JP3958985A JP3958985A JPS61196172A JP S61196172 A JPS61196172 A JP S61196172A JP 3958985 A JP3958985 A JP 3958985A JP 3958985 A JP3958985 A JP 3958985A JP S61196172 A JPS61196172 A JP S61196172A
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JP
Japan
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input
voltage
buffer circuit
input terminal
channel
Prior art date
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Pending
Application number
JP3958985A
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English (en)
Inventor
Toshio Kumamoto
敏夫 熊本
Takahiro Miki
隆博 三木
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to DE19863604740 priority patent/DE3604740A1/de
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Publication of JPS61196172A publication Critical patent/JPS61196172A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16504Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the components employed
    • G01R19/16519Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the components employed using FET's
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0023Measuring currents or voltages from sources with high internal resistance by means of measuring circuits with high input impedance, e.g. OP-amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/01Shaping pulses
    • H03K5/02Shaping pulses by amplifying
    • H03K5/023Shaping pulses by amplifying using field effect transistors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (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】 [産業上の利用分野] この発明はチョッパ型比較器に関し、特に入力電圧の変
動を防ぐことができるチョッパ型比較器に関するもので
ある。
[従来の技術] 第5図は従来のチョッパ型比較器の一例の構成を示す接
続図である。初めに、このチョッパ型比較器の構成につ
いて説明する。図において、入力端子1はトランスミッ
ションゲート3を介してカップリングコンデンサ5に接
続され、入力端子2はトランスミッションゲート4を介
してカップリングコンデンサ5に接続される。入力端子
1に被比較電圧Vanが入力され、入力端子2に基準電
圧Vヒe干が入力される。11.12はトランスミッシ
ョンゲート3のゲート端子であり、13.14はトラン
スミッションゲート4のゲート端子である。これらのゲ
ート端子にnonoverlapに整定したクロック信
号φ、φが加えられる。トランスミッションゲート3,
4はこのクロック信号φ、φによりそのON、OFFが
制御され、トランスミッションゲート3とトランスミッ
ションゲート4とは相補的にON、OFFする。カップ
リングコンデンサ5は、CMOSインバータ6に接続さ
れるとともにトランスミッションゲート7に接続される
。Nはカップリングコンデンサ5とCMOSインバータ
6とトランスミッションゲート7の接続点である。CM
OSインバータ6はpチャンネルMO8I界効果トラン
ジスタ61とnチャンネルMO8電界効果トランジスタ
62から構成される。pチャンネルMO8電界効果トラ
ンジスタ61の一方の電極は電圧V。Dの電源端子9に
接続され、その他方の電極はnチャンネルMO8電界効
果トランジスタ62の一方の電極に接続される。
nチャンネルMO8電界効果トランジスタ62の他方の
電極は接地される。15.16はトランスミッションゲ
ート7のゲート端子であり、これらのゲート端子に上記
と同様にクロック信号φ、φが加えられる。トランスミ
ッションゲート7はこのクロック信号によりそのON、
OFFが制御され、このトランスミッションゲート7は
トランスミッションゲート3と相補的にON、OFFす
る。
CMOSインバータ6およびトランスミッションゲート
7はCMOSインバータ8に接続される。
CMOSインバータ8はpチャンネルMO8電界効果ト
ランジスタ81とnチャンネルMO8電界効果トランジ
スタ82から構成される。pチャンネルMO8電界効果
トランジスタ81の一方の電極は電圧VDOの電源端子
9に接続され、その他方の電機はnチャンネルMO8電
界効果トランジスタ82の一方の電極に接続される。n
チャンネルMO8電界効果トランジスタ82の他方の電
極は接地される。CMOSインバータ8は出力端子10
に接続される。VOut  はCMOSインバータ8の
出力端子10の電圧である。
第6図は第5図のCMOSインバータ6の特性を示す特
性図であり、横軸が入力電圧、縦軸が出力電圧を表わす
。実線αがその特性曲線である。
入力電圧が0のときは、CMOSインバータ6を構成す
る電源側のpチャンネルMO8電界効果トランジスタ6
1はON状態となり、接地側のnチャンネルMO8電界
効果トランジスタ62はOFF状態となるので、CMO
Sインバータ6の出力電圧はほぼVDDとなる。また、
入力電圧がvo。のときはpチャンネルMO9電界効果
トランジスタ61がOFF状態、nチャンネルMO8電
界効果トランジスタ62がON状態となるので、CMO
Sインバータ6の出力電圧はほぼOとなる。
トランスミッションゲート7がON状態のときは、CM
OSインバータ6の出力がその入力に接続されるので、
CMOSインバータ6の入力電、圧と出力電圧とが互い
に等しくなる点、すなわち第6図の入力電圧0の点から
横軸に対し45°の角度の線と特性曲線との交点(すな
わちb′点)で平衡し、入力電圧も出力電圧も共にV 
’>t−Lになる。
次に、このチョッパ型比較器の動作について説明する。
クロック信号φが“H”レベルにある間はトランスミッ
ションゲート7がON状態となり、N点の電圧は第6図
に示すvトd となる。その期間はトランスミッション
ゲート4もON状態となりカップリングコンデンサ5は
(VVeF  −V bJ )の電圧によって充電され
る。次に、クロック信号φが“し”レベルにある間は、
トランスミッションゲート3だけ°がON状態となり、
被比較電圧V+。がカップリングコンデンサ5の左側電
極に加えられ、したがって、N点の電圧はV + n 
  (V’refVl−ai>となる。もし、V + 
n = V I−af テアれば、N点の電圧はV b
aLに保たれCMOSインバータ6の動作点は第6図の
b一点のままであるが、V ln f−V hf (7
)場合Gt N点の電圧ハvbaLから次式で示される
ΔVだけ変化する。
ΔV = (Cc、 / (C、十〇 ) 十〇 (>
 ) (V +。−■  )            
・・・(1)?tf ここで、coはカップリングコンデンサ5の容l、C)
はCMOSインバータ6の入力容量、C6はN点にかか
わる他の浮遊容量である。
第6図から明らかなように、b一点の近傍では入力電圧
の微小な変化が出力電圧の比較的大きな変化を引き起こ
し、この変化をCMOSインバータ8によってさらに拡
大するので、 となり、第5図の回路が比較器として動作する。
[発明が解決しようとする問題点1 以上のように、従来のチョッパ型比較器は、トランスミ
ッションゲート3がクロック信号φ、φによりON状態
とOFF状態を繰返すため、そのたびごとに入力端子1
から見た入力インピーダンスが変動していた。つまり、
トランスミッションゲート3がOFF状態のときは、入
力端子1からトランスミッションゲート3までの容量で
入力インピーダンスが決まり、トランスミッションゲー
ト3がON状態のときは、入力端子1からカップリング
コンデンサ5を介してCMOSインバータ6の入力端子
とトランスミッションゲート7までの容量で入力インピ
ーダンスが決まる。このため、入力端子1から見た入力
インピーダンスはクロックのたびごとにこれら2つの値
を交互にとり、比較器の入力電圧はこれに応じて変動す
るという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、比較器の入力電圧の変動を防ぐことができる
チョッパ型比較器を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] この発明に係るチョッパ型比較器は、従来の、被比較電
圧が入力される入力端子に接続される第1のスイッチ手
段を含むチョッパ型比較器において、前記入力端子と前
記第1のスイッチ手段間にインピーダンス変換のための
バッファ回路を挿入したものである。
[作用] この発明におけるチョッパ型比較器は、前記入力端子と
前記第1のスイッチ手段間に挿入したバッファ回路によ
り、従来のチョッパ型比較器で問題となった入力インピ
ーダンスの変動が、入力端子にまで影響せず、比較器の
入力電圧の変動を防ぐ。
[実施例コ 以下、この発明の実施例を図について説明する。
なお、この実施例の説明において、従来の技術の説明と
1!複する部分については適宜その説明を省略する。
第1図は、この発明の実施例であるチョッパ型比較器の
構成を示す接続図である。図において、入力端子1とト
ランスミッションゲート3の間にインピーダンス変換の
ためのバフフッ回路15が挿入されており、この点を除
いて、この実施例の構成は第5図の構成と同じである。
第2図はバッファ回路15の一構成例を示す図である。
図において、このバッファ回路はnチャシネ4MO8電
界効果トランジスタ17とnチャンネルMO8電界効果
トランジスタ18で構成される定電流回路であるanチ
ャンネルMO8電界効果トランジスタ16のドレイン電
極は電圧V。
Oの電源端子19に接続され、そのソース電極はnチャ
ンネルMO8電界効果トランジスタ18のドレイン電極
に接続される。nチャンネルMO8電界効果トランジス
タ1日のソース電極は接地され、そのゲート電極にバイ
アス電圧vatiが加えられる。nチャシネ4MO8電
界効果トランジスタ17のゲート電極はバッファ回路1
5の入力端子となり、nチャシネ4MO8電界効果トラ
ンジスタ17とnチャンネルMO8電界効果トランジス
タ18の接続点はバッファ回路15の出力端子となる。
次に、第2図に示すバッファ回路を第1図に示すバッフ
ァ回路15として用いたチョッパ型比較器の動作につい
て説明する。第2図に示すバツフア回路の入力インピー
ダンスZ+nと出力インピーダンスZ は飽和領域でそ
れぞれ次式で示される。
Zln→1/jω[CgJ + (C峰+01g > 
 (1−AV (ω))] Zo  →1/(oy+j ω(C4s+C5b+C&
J ) )・・・(3) ここで、Aし (ω)→(g□+Jω(C部十〇、b)
)/(a□ +j ω(Cド+C仲+C1,j))七1
で与えられ、入力インピーダンスZ+nは大きく、出力
インピーダンスzo は、g6を大きくとれば、すなわ
ちW/Lを大きくとれば小さくなる。但し、C−はゲー
ト・ドレイン園容量、C8bはゲート・基板間容量、C
psはゲート・ソース闇容量、Cレコドレイン・基板間
容量で、g□は相互インダクタンス、ωは角周波数、A
V  (ω)は電圧増幅率、Wはチャンネル幅、Lはチ
ャンネル長である。以上より、入力インピーダンスZl
nが大きいため、トランスミッションゲート3の0N−
OFFにかかわらず、入力端子1に入力された被比較電
圧V、。は高インピーダンスで受けられ、入力電圧の変
動を抑えることができる。
なお、上記実施例では、nチャンネルMO8電界効果ト
ランジスタによるインピーダンス変換のためのバッファ
回路を示したが、第3図に示すようなnpn形のバイポ
ーラトランジスタ17−とnチャンネルMO8電界効果
トランジスタ18−で構成したバッファ回路を用いても
上記実施例と同様の効果が得られる。また、第4図に示
すようなオペアンプ19によるバッファ回路においても
上記実施例と同様の効果が得られる。
また、上記実施例では0MO8によるチョッパ型比較器
について記したが、NMO8によるチョッパ型比較器に
ついても上記実施例と同様の効果が得られる。
[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、被比較電圧が入力され
る入力端子と第1のスイッチ手段間にインピーダンス変
換のためのバッファ回路を挿入したので、チョッパ型比
較器の入力インピーダンスの変動を防ぎ、入力電圧の変
動を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例であるチョッパ型比較器の構
成を示す接続図である。 512図はこの発明の一実施例に係る、第1図のバッフ
ァ回路の構成を示す図である。 第3図はこの発明の他の実施例に係る、第1図のバッフ
ァ回路の構成を示す図である。 114図はこの発明のさらに他の実施例に係る、第1図
のバッファ回路の構成を示す図である。 第5図は従来のチョッパ型比較器の構成を示す接続図で
ある。 第6図は第5図のCMOSインバータの入出力特性を示
す図である。 図において、1.2は入力端子、3,4.7はトランス
ミッションゲート、5はカップリングコンデンサ、6.
8はCMOSインバータ゛、9.19GtlIN端子、
10Gt出力1子、11,12.13.14,15.1
6はゲート・端子、17.18゜18=、62.82は
nチャンネルMO8電界効果トランジスタ、17−はn
pn形のバイポーラトランジスタ、61.81はpチャ
ンネルMO8電界効果トランジスタである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代  珊  人     大  岩  増  雄弔1図 第2図    心3図 第5図 第6図 手続補正書(自発) 特許庁長官殿                  い
1、事件の表示   特願昭60−39589号2、発
明の名称 チ腫ツバ臘比較器 3、補正をする者 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の− 6、補正の内容 明細l第10頁第6行の「トランジスタ16」を1トラ
ンジスタ17」に訂正する。 以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被比較電圧が入力される入力端子に接続され、ク
    ロック信号で制御される第1のスイッチ手段と、 基準電圧が入力され、前記クロック信号で制御される第
    2のスイッチ手段と、 前記第1および第2のスイッチ手段の出力側にその一方
    側が接続されるコンデンサと、 前記コンデンサの他方側にその入力側が接続されるイン
    バータと、 前記インバータの入出力側間に接続され、前記クロック
    信号で制御される第3のスイッチ手段とを備えるチョッ
    パ型比較器において、 前記入力端子と前記第1のスイッチ手段の入力側に、イ
    ンピーダンス変換のためのバッファ回路とを備えたチョ
    ッパ型比較器。
  2. (2)前記バッファ回路は第1および第2の半導体素子
    の直列接続を含み、 前記直列接続が電源に接続され、 前記第1の半導体素子の入力側が前記入力端子に接続さ
    れ、 前記第2の半導体素子の入力側が所定電圧源に接続され
    、 前記第1および第2の半導体素子の接続点が前記第1の
    スイッチ手段の入力側に接続される特許請求の範囲第1
    項記載のチョッパ型比較器。
JP3958985A 1985-02-26 1985-02-26 チヨツパ型比較器 Pending JPS61196172A (ja)

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DE19863604740 DE3604740A1 (de) 1985-02-26 1986-02-14 Komparator vom zerhackertyp
NL8600427A NL8600427A (nl) 1985-02-26 1986-02-20 Vergelijker van het periodieke onderbrekertype.

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