JPS63127165A - Level comparator - Google Patents

Level comparator

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JPS63127165A
JPS63127165A JP27468886A JP27468886A JPS63127165A JP S63127165 A JPS63127165 A JP S63127165A JP 27468886 A JP27468886 A JP 27468886A JP 27468886 A JP27468886 A JP 27468886A JP S63127165 A JPS63127165 A JP S63127165A
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Abstract

PURPOSE:To set highly accurate level comparing voltage, by providing a level comparing circuit containing the first and second negative and positive conductive type MISFETs and the reference voltage source connected to the gate of the second MISFET through a node. CONSTITUTION:The N-channel MISFETM1 connected between a common input pin 1 and a node N3 becomes an ON-state when the voltage VP of the pin 1 exceeds the threshold value voltage VT1 of FETM1. When the reference volt age VS of a reference voltage source 31 is applied to the gate electrode of FETM2 through a node N2, the P-channel MISFETM2 connected between nodes N3, N1 becomes an ON-state only when the node voltage V3 of the node N3 is higher than the node voltage V1 of the node N1 and higher by the absolute value portion of the threthold value voltage VT2 of FETM2 than the voltage VS and a current flows to the node N1 from the pin 1. Since the node N1 is connected to the input terminal of an inverter 13, the node voltage V13 of a node N13 is reversed through the detection of the voltage V1. Hereupon, the output voltage V13 of a level comparator 30a is again reversed by an inverter 12 and the input/output voltage characteristic thereof becomes equal to node voltage V12 and a testing circuit 21 is operated.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレベル比較器に関し、特にMIS集積回路のレ
ベル比較器に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a level comparator, and more particularly to a level comparator for an MIS integrated circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

最近の集積回路の多機能化に伴い、それらの機能試験を
効率よく行うことがますます必要となってきた。
With the recent increase in the number of functions of integrated circuits, it has become increasingly necessary to efficiently test their functions.

そのために、通常回路の他に、例えば時計機能を通常時
よりも高いクロック周波数で動作させる試験回路と試験
モードに設定するレベル比較器とを有するMIS集積回
路が出現している。
For this reason, MIS integrated circuits have appeared that include, in addition to the normal circuit, a test circuit that operates a clock function at a higher clock frequency than normal, and a level comparator that sets the test mode.

第8図は従来のレベル比較器の一応用例のMIS集積回
路の回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram of an MIS integrated circuit which is an example of the application of a conventional level comparator.

比較回路11は電源に接続された第15の節点N15と
接地された基板間に、第11のpチャネルM I S 
+−ランジスタM目とゲート電極が共通入力ピン1に接
続されかつ電源電圧■。よりも大きいしきい値電圧VT
I’2を有する第12のnチャネルM I S 1−ラ
ンジスタM12が直列に接続されたレシオ回路で構成さ
れ、その出力端は第11の節点Nllを介してインバー
タ12の入力端に接続され、インバータ12の出力はレ
ベル比較器30の出力として第12の節点N12を介し
てディジタル回路20内の試験回路21へ与えられる。
The comparator circuit 11 connects an eleventh p-channel M I S between a fifteenth node N15 connected to the power supply and a grounded substrate.
+- The Mth transistor and the gate electrode are connected to common input pin 1 and the power supply voltage ■. threshold voltage VT greater than
The twelfth n-channel M I S 1-transistor M12 with I'2 is composed of a ratio circuit connected in series, the output end of which is connected to the input end of the inverter 12 via the eleventh node Nll, The output of the inverter 12 is applied as the output of the level comparator 30 to the test circuit 21 in the digital circuit 20 via the twelfth node N12.

次に、このレベル比較器の動作を説明する。Next, the operation of this level comparator will be explained.

第9図は第8図の回路の動作を説明するだめの入出力電
圧特性図である。
FIG. 9 is an input/output voltage characteristic diagram for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 8.

第8図の1〜ランジスタM1、はゲートが接地されて通
常オン状態なので、共通入力ピン電圧■Pと1−ランジ
スタM12のしきい値電圧Vア、□との間に下記の第(
1)式が成立つと、節点N1□の節点電圧V1□は電源
電圧■。と第(2)式の関係になり、第(3)式が成り
立つと第(4)式の関係となる。
Since the gates of transistors 1 to M1 in FIG.
1) When the formula holds true, the node voltage V1□ at the node N1□ is the power supply voltage ■. The relationship of Equation (2) is established, and if Equation (3) holds true, the relationship of Equation (4) is established.

V(BLとVOLはそれぞれ比較回路11の高レベル出
力電圧と低レベル出力電圧である。
V(BL and VOL are the high level output voltage and low level output voltage of the comparator circuit 11, respectively.

V、<V。<VT12        ・・・(1)V
 + 1= V ou# V o       −(2
>V Pmax> V P > V T12≧V、  
−・・(3)V ++# VOL          
 −(4)逆に、共通ピン入力電圧■Pに対する節点電
圧V11の特性とそれを入力とするインバータ12の出
力である節点N12の電圧■1□特性は第9図に示すよ
うに節点電圧Vllと反転関係にあり、またこれはレベ
ル比較器30の出力特性ともなっている。
V, <V. <VT12...(1)V
+ 1= V ou # V o −(2
>V Pmax> V P > V T12≧V,
-...(3)V ++# VOL
-(4) Conversely, the characteristics of the node voltage V11 with respect to the common pin input voltage ■P and the voltage ■1□ characteristics of the node N12, which is the output of the inverter 12 that receives it as input, are as shown in FIG. This is also the output characteristic of the level comparator 30.

通常時には、共通入力ビン電圧VPとして第(+)式を
満足する電源電圧VDより低いディジタル信号電圧を共
通入力ピン1に与えると、その信号は第14の節点NI
4を介してディジタル回路20にも入力されるので通常
回路22は通常動作をするが、レベル比較器30の出力
電圧はほぼ零であるので試験回路21は動作しない。
Normally, when a digital signal voltage lower than the power supply voltage VD that satisfies the (+) equation is applied to the common input pin 1 as the common input bin voltage VP, the signal is applied to the 14th node NI
Since the signal is also input to the digital circuit 20 via the voltage level comparator 30, the normal circuit 22 operates normally, but the test circuit 21 does not operate because the output voltage of the level comparator 30 is almost zero.

また、試験モード設定時は、通常時のディジタル信号と
区別するために共通入力ビン電圧■2として電源電圧V
。と共通入力ピン電圧最大定格V Pmayの範囲内の
第(3)式を満足するアナログ信号電圧を共通入力ピン
1に与えると、レベル比較2S30のディジタル出力電
圧はほぼ電源電圧VDに上昇し、試験回路21を動作さ
せ、同時に通常回路22の通常動作を停止する。
In addition, when setting the test mode, the power supply voltage V is set as the common input bin voltage 2 to distinguish it from the normal digital signal.
. When an analog signal voltage that satisfies equation (3) within the range of maximum rated common input pin voltage V Pmay is applied to common input pin 1, the digital output voltage of level comparison 2S30 rises to approximately the power supply voltage VD, and the test The circuit 21 is operated, and at the same time, the normal operation of the normal circuit 22 is stopped.

第10図及び第11図はそれぞれ第8図のnチャネルM
 I S +−ランジスタM+2のチップの断面図であ
る。
FIGS. 10 and 11 are the n-channel M of FIG. 8, respectively.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the chip of I S +-transistor M+2.

第10図のnチャネルM I S +−ランジスタM1
2は、シリコン基板2にドレイン領域3aとソース領域
3bを有し、ゲーI〜電極6とチャネル領域7との間に
通常よりも厚い絶縁膜4を有している1〜ランジスタで
あって、一種の寄生MISトランジスタである。
n-channel M I S +- transistor M1 in FIG.
2 is a transistor 1, which has a drain region 3a and a source region 3b on a silicon substrate 2, and has an insulating film 4 thicker than usual between a gate electrode 6 and a channel region 7; It is a kind of parasitic MIS transistor.

第11図のM I S )−ランジスタは、通常の厚さ
の絶縁膜を有するが、チャネル領域8にイオン注入工程
を追加し、不純物濃度を特に高くして高いしきい値電圧
を得るよう設計されたものである。
The M I S )-transistor shown in FIG. 11 has an insulating film with a normal thickness, but is designed to add an ion implantation process to the channel region 8 and particularly increase the impurity concentration to obtain a high threshold voltage. It is what was done.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述した従来のレベル比較器は、レシオ回路を構成して
いる入力1則のMIS)−ランジスタMI2自体のしき
い値電圧V12をレベル比較の基準電圧として使用して
いるので、電源電圧VDよりも大きなしきい値電圧を有
する特別のMIS+−ランジスタを必要とするので、通
常のMIS集積回路の一部を特別に設計し、製造するた
め、しきい値電圧のばらつきと製造工程の複雑化による
歩留低下と低経済性の点で問題があった。
The above-mentioned conventional level comparator uses the threshold voltage V12 of the transistor MI2 itself as the reference voltage for level comparison. Because special MIS+- transistors with large threshold voltages are required, and because some parts of regular MIS integrated circuits are specially designed and manufactured, steps due to threshold voltage variations and manufacturing process complexity are avoided. There were problems in terms of low yield and low economic efficiency.

また、共通入力ピン電圧最大定格V Pmaxと電源電
圧VDとの範囲が小さい場合に集積回路の破損という問
題もあった。
There is also the problem that the integrated circuit may be damaged if the range between the maximum rated common input pin voltage V Pmax and the power supply voltage VD is small.

本発明の目的は、自身のしきい値電圧が基準電圧として
使用され、かつこのしきい値電圧が電源電圧よりも高く
なるような特別のtI S)ランジスタを使用しないレ
ベル比較器を提供することにある。
It is an object of the invention to provide a level comparator which does not use a special tIS transistor, whose threshold voltage is used as a reference voltage and which threshold voltage is higher than the supply voltage. It is in.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明のレベル比較器は、第1の節点に入力端が接続す
るA−D変換回路と、信号入力端と前記第1の節点との
間に直列に接続される一導電形の第1のM I S I
、ランジスタ及び反対導電形の第2のMI S)−ラン
ジスタを含むレベル比較回路と、前記第2のM I S
 )ランジスタのゲートに第2の節点を介して接続され
る基準電圧源とを有している。
The level comparator of the present invention includes an A-D conversion circuit whose input terminal is connected to a first node, and a first circuit of one conductivity type connected in series between the signal input terminal and the first node. M I S I
, a level comparison circuit including a transistor and a second MIS transistor of an opposite conductivity type;
) a reference voltage source connected to the gate of the transistor via a second node.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

共通入力ビン1と第3の節点N3との間に接続された第
1のnチャネルMISトランジスタM1は、そのゲート
電極も入力側に接続されており、共通入力ビン電圧■P
がトランジスタM、のしきい値電圧V T Iを越える
場合に、すなわち第(5)式を満足する場合にトランジ
スタMlはオン状態となる。
The first n-channel MIS transistor M1 connected between the common input bin 1 and the third node N3 has its gate electrode also connected to the input side, and the common input bin voltage ■P
When the threshold voltage V T I of the transistor M is exceeded, that is, when Equation (5) is satisfied, the transistor Ml is turned on.

Vp > Vt+      ・・・(5)また、節点
N3と第1の節点N1どの間に接続された第2のpチャ
ネルMISトランジスタM2に関しては、そのトランジ
スタM2のゲート電極に第2の節点N2を介して基準電
圧源31の基準電圧Vsを与えると、節点N3の節点電
圧■3が節点N、の節点電圧■1よりも高くかつ基準電
圧VsよりもトランジスタM2のしきい値電圧V72の
絶対値分だけ高い場合、すなわち第(6)式が成り立つ
場合に、トランジスタM2はオン状態となって、入力共
通ビン1から節点N1に電流が流れる。
Vp > Vt+ (5) Furthermore, regarding the second p-channel MIS transistor M2 connected between the node N3 and the first node N1, the gate electrode of the transistor M2 is connected through the second node N2. When the reference voltage Vs of the reference voltage source 31 is given, the node voltage ■3 at the node N3 is higher than the node voltage ■1 at the node N, and is higher than the reference voltage Vs by the absolute value of the threshold voltage V72 of the transistor M2. is high, that is, when equation (6) holds true, transistor M2 is turned on and current flows from input common bin 1 to node N1.

vp ≧V5 +■11+I VT21   ・・・(
6)Vq>Vt                ・・
・(7)節点N3には抵抗負荷として第3のnチャネル
トランジスタM3が基板に接地されている。従って節点
電圧V!は共通入力ピン電圧VPが第(6)式を満足し
ない場合は、はぼ零で、第(6)式を満足する場合はト
ランジスタM、〜M3のオン状態の抵抗値による分圧特
性によって定まる。
vp ≧V5 +■11+I VT21...(
6) Vq>Vt...
(7) A third n-channel transistor M3 is connected to the substrate as a resistive load at the node N3. Therefore, the node voltage V! is approximately zero if the common input pin voltage VP does not satisfy Equation (6), and is determined by the voltage division characteristics depending on the on-state resistance values of transistors M and ~M3 when it satisfies Equation (6). .

また、節点N、はインバータ13の入力端に接続されて
いるので、第13の節点NI3の節点電圧VI’3は節
点電圧■1を検知して反転する。
Further, since the node N is connected to the input terminal of the inverter 13, the node voltage VI'3 of the thirteenth node NI3 detects the node voltage ■1 and is inverted.

第2図は第1図のレベル比較器301の動作を説明する
ための入出力電圧特性図である。
FIG. 2 is an input/output voltage characteristic diagram for explaining the operation of the level comparator 301 shown in FIG. 1.

■、特性曲線は、試験モード設定のために共通入力ピン
電圧■Pを上昇させて第(8)式が成り立つ電圧VRを
越えると、節点電圧Vlが立上って第(9)式を満足す
る直線L1に近ずくことを示している。
■The characteristic curve shows that when the common input pin voltage ■P is increased to set the test mode and exceeds the voltage VR that satisfies equation (8), the node voltage Vl rises and satisfies equation (9). This indicates that the line approaches the straight line L1.

VR=Vs +V’t1+ l VT21   ・・・
(8)V l =V、  −(V丁!+  l  V丁
21 ) ・・・(9)共通入力ピン電圧■Pを共通ビ
ン入力電圧最大値VPMに保っている間は、節点電圧■
1は第(9)式を満足する直線L1で定まる値より、も
やや低い値にある。
VR=Vs +V't1+ l VT21...
(8) V l = V, −(V d ! + l V d 21 ) ... (9) While the common input pin voltage ■ P is maintained at the common bin input voltage maximum value VPM, the node voltage ■
1 is a slightly lower value than the value determined by the straight line L1 that satisfies Equation (9).

試験モード設定を解除するために、共通入力ピン電圧V
pをその最大値VPMより下降させると、節点電圧V、
はVl特性に従って低下するが、最終的にはトランジス
タM3および第14の節点NI4とトランジスタM3と
の間に存在するpn接合ダイオード部分の順方向電圧降
下V、の値に近ずく。
To release the test mode setting, set the common input pin voltage V
When p is lowered from its maximum value VPM, the nodal voltage V,
decreases according to the Vl characteristics, but eventually approaches the value of the forward voltage drop V of the pn junction diode portion existing between the transistor M3 and the fourteenth node NI4 and the transistor M3.

第13の節点N13の節点電圧V13もv1特性に対応
して、共通入力ピン電圧■2が第(8)式を満足するV
R附近に低下した時点で再び電源電圧Voに反転する。
The node voltage V13 of the 13th node N13 also corresponds to the v1 characteristic, and the common input pin voltage ■2 satisfies the equation (8).
When the voltage drops to around R, the voltage is reversed again to the power supply voltage Vo.

すなわち、V13特性はインバータ13の出力電圧と等
しい節点電圧V13が、■11特性線に対応して電源電
圧VDまたはほぼ零電位のいずれか一つの状態になるこ
とを示している。
That is, the V13 characteristic indicates that the node voltage V13, which is equal to the output voltage of the inverter 13, is in one of the states of the power supply voltage VD or approximately zero potential, corresponding to the (11) characteristic line.

トランジスタM3のオン状態の抵抗値をトランジスタM
、及びM2の抵抗値よりも十分大きく選ぶと、V、特性
及びV1313特性の立上り及び立下りが鋭くなり、V
13特性の立下り開始電圧をVRに近ずけることができ
る。
The on-state resistance value of transistor M3 is
If the resistance values of , and M2 are selected sufficiently larger, the rise and fall of the V, characteristics and V1313 characteristics become sharp, and the V
The falling start voltage of the No. 13 characteristic can be brought closer to VR.

第(8)式のVRはレベル比較器30aにおける比較電
圧に相当する。
VR in equation (8) corresponds to the comparison voltage in the level comparator 30a.

比較器30aの出力電圧V13はインバータ12で再び
反転され、その入出力電圧特性は第1図の回路の節点電
圧V12の特性と同等となり、ディジタル回路20の試
験回路21を動作させる。
The output voltage V13 of the comparator 30a is inverted again by the inverter 12, and its input/output voltage characteristics become equal to the characteristics of the node voltage V12 of the circuit shown in FIG. 1, thereby operating the test circuit 21 of the digital circuit 20.

第3図は本発明の第2の実施例を示す回路図、第4図は
第3図の回路の動作を説明するための入出力電圧特性図
である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an input/output voltage characteristic diagram for explaining the operation of the circuit of FIG. 3.

第2の実施例が第1の実施例と異る点は、トランジスタ
M3を省いて構成されていることである。
The second embodiment differs from the first embodiment in that the transistor M3 is omitted.

試験モード設定のために、共通入力ピン電圧VPのアナ
ログ信号電圧を零から上昇させると、節点N1の接地間
抵抗が高いために、節点電圧■1は第(8)式のVRを
越える時点において急上昇し、第(9)式を満足する直
線L1に近すくので、インバータ13の出力として節点
電圧VI3は電源電圧■9から零電位に急落し、また節
点電圧■1□は電源電圧V (+に反転し上昇するので
、試験回路21は動作モードに設定される。
When the analog signal voltage of the common input pin voltage VP is increased from zero to set the test mode, the node voltage ■1 becomes higher than VR in equation (8) because the ground resistance of the node N1 is high. Since the voltage rises rapidly and approaches the straight line L1 that satisfies equation (9), the node voltage VI3 as the output of the inverter 13 suddenly drops from the power supply voltage ■9 to zero potential, and the node voltage ■1□ becomes the power supply voltage V (+ The test circuit 21 is set to the operation mode.

共通入力ピン電圧VPをその最高値VPMから下降させ
ても、節点電圧V1は直線L1に沿わずに第(10〉式
の電圧VQを保ち、第(I+)式を満足する直線L2と
の交点からそれに沿って下降する。
Even if the common input pin voltage VP is lowered from its maximum value VPM, the node voltage V1 does not follow the straight line L1, but maintains the voltage VQ of equation (10), and the intersection with the straight line L2 that satisfies equation (I+) and descend along it.

V+ =VQ −VPM  (VTI+ l VT21
 )・・・(10)V=VP+VF     ・・・(
11)ここでVFは1〜ランジスタM2と節点N14と
間に存在するpn接合ダイオードの順電圧降下である。
V+ =VQ -VPM (VTI+ l VT21
)...(10)V=VP+VF...(
11) Here, VF is the forward voltage drop of the pn junction diode existing between 1 and the transistor M2 and the node N14.

従ってインバータ13の反転は■バから零に向う中間で
起き、共通入力ピン電圧■Pの上昇と下降に対して著し
いヒステリシス特性を有する。
Therefore, the inversion of the inverter 13 occurs in the middle from the voltage (1) to zero, and has a significant hysteresis characteristic with respect to the rise and fall of the common input pin voltage (2).

第5図は本発明の第3の実施例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

第3の実施例が第1の実施例と異る点は、トランジスタ
M1と節点N3との間にゲート電極を第4の節点N4と
接続した第5のnチャネルMISトランジスタM5を挿
入して構成していることである。
The third embodiment differs from the first embodiment in that a fifth n-channel MIS transistor M5 whose gate electrode is connected to the fourth node N4 is inserted between the transistor M1 and the node N3. That's what I'm doing.

本実施例においては、レベル比較器30cの比較電圧V
Roが第(8)式と比べてI−ランジスタM5のしきい
値電圧V75だけ高い第(12)式を満足する値をとる
以外は、その動作は前述の第1の実施例の場合と同一で
ある。
In this embodiment, the comparison voltage V of the level comparator 30c
Its operation is the same as that of the first embodiment described above, except that Ro takes a value that satisfies equation (12), which is higher than equation (8) by the threshold voltage V75 of I-transistor M5. It is.

VRo= VS  + V7I+ VT5 +l VT
21−VR+VT5’E VS + 2 VTI+ l
 VT21・・・〈12) 第6図及び第7図はそれぞれ第1図乃至第3図に示す基
準電圧源31.の詳細回路例を示す回路図 ′である。
VRo= VS + V7I+ VT5 +l VT
21-VR+VT5'E VS + 2 VTI+ l
VT21...<12) FIGS. 6 and 7 show the reference voltage source 31 shown in FIGS. 1 to 3, respectively. 1 is a circuit diagram ′ showing a detailed circuit example.

第6図の回路は第5の節点N5と基板間に第7及び第9
のnチャネルMISトランジスタM7及びM9を直列接
続して構成しており、第5の節点N5に与えた電源電圧
VDを第(13)式の基準電圧Vsに示すようにトラン
ジスタM7のしきい値電圧■□7だけ降下して節点N4
に出力する。
The circuit of FIG. 6 has a seventh and ninth node between the fifth node N5 and the substrate
n-channel MIS transistors M7 and M9 are connected in series, and the power supply voltage VD applied to the fifth node N5 is set to the threshold voltage of the transistor M7 as shown in the reference voltage Vs of equation (13). ■□Descent by 7 to node N4
Output to.

Vs =Vo  VT7   −(13)ここで、トラ
ンジスタM7及びM9はそれぞれ第1図のトランジスタ
M1及びM3とそれぞれに比例したインピーダンスにし
であるので、トランジスタM+ 、M7のそれぞれのし
きい値電圧V 7 HとV77はほぼ等しくなり、この
基準電圧源31aを第1図の節点N2に接続した場合の
比較電圧VFI、は第(8)式に第(13)式を代入し
て得られる第(14〉式となる。
Vs = Vo VT7 - (13) Here, since transistors M7 and M9 have impedances proportional to those of transistors M1 and M3 in FIG. 1, respectively, the respective threshold voltages of transistors M+ and M7 are V 7 H and V77 are almost equal, and the comparison voltage VFI when this reference voltage source 31a is connected to the node N2 in FIG. 1 is obtained by substituting equation (13) into equation (8). The formula becomes

V Ra: V o +l V T21    ・・・
(14)第7図の回路は第6図トランジスタM7とM9
の間に第1図のトランジスタM2に対応する第4のpチ
ャネルトランジスタM4を挿入してなり、トランジスタ
M2のしきい値電圧VT2にほぼ等しいトランジスタM
4のしきい値電圧VT4を第(14)式のVRaよりも
さらに降下させるので、はぼ電源電圧VDと等しい第(
15)式の比較電圧V1bが得られる。
V Ra: V o +l V T21...
(14) The circuit in Figure 7 is the transistor M7 and M9 in Figure 6.
A fourth p-channel transistor M4 corresponding to the transistor M2 in FIG.
Since the threshold voltage VT4 of 4 is lowered further than VRa of equation (14), the threshold voltage VT4 of
The comparison voltage V1b of formula 15) is obtained.

V B1.−V rLa  V 74 嬌V D・・・
(15)なお、上述の実施例において、A−D変換回路
としてインバータ13を用い、節点電圧V13は節点電
圧■1と反転特性を有したが、その代りにフリップフロ
ップ回路を用いても良い。
VB1. -V rLa V 74 嬌V D...
(15) In the above embodiment, the inverter 13 was used as the A/D conversion circuit, and the node voltage V13 had an inversion characteristic with the node voltage 1, but a flip-flop circuit may be used instead.

また、レベル比較器の応用回路としてMIS集積回路の
試験モード設定例を説明したか、レベル比較器の出力を
メモリ回路のセンス増幅器のトリガ信号に応用しても良
い。
Furthermore, as an application circuit of the level comparator, an example of setting a test mode for an MIS integrated circuit has been described, or the output of the level comparator may be applied to a trigger signal of a sense amplifier of a memory circuit.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、通常のMI S
)ランジスタによる回路構成をすることによって、従来
の製造工程が複雑で、特性のばらつきの大きい特別に設
計されたMISI−ランジスタを回路素子として用いる
ことなく、温度特性も優れ確度の高いレベル比較電圧を
容易に設定できる。
As explained above, according to the present invention, normal MIS
) By configuring the circuit using transistors, it is possible to generate a level comparison voltage with excellent temperature characteristics and high accuracy, without using specially designed MISI transistors as circuit elements, which have complicated manufacturing processes and large variations in characteristics. Easy to set up.

特に試験回路を内蔵し、試験モードを設定する共通人力
ピンを有するMIS集積回路に使用する場合はその効果
が著しい。
The effect is particularly remarkable when used in an MIS integrated circuit that has a built-in test circuit and a common manual pin for setting the test mode.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図は第1
図の回路の動作を説明するための入出力電圧特性図、第
3図は本発明の第2の実施例を示す回路図、第4図は第
3図の回路の動作を説明するための入出力電圧特性図、
第5図は本発明の第3の実施例の回路図、第6図及び第
7図はそれぞれ第1図及び第2図に示す基準電圧源31
の詳細回路を示す回路図、第8図は従来のレベル比較器
の一応用例の集積回路の回路図、第9図は第8図の回路
の動作を説明するための入出力電圧特性図、第10図及
び第11図はそれぞれ第8図のnチャネルMISトラン
ジスタM12のチップの断面図である。 1・・・共通入力ピン、2・・・シリコン基板、3a・
・・ドレイン領域、3b・・・ソース領域、4.5・・
・絶縁膜、6・・・ゲート電極、7,8・・・チャネル
領域、11・・・比較回路、12.13・・・インバー
タ、20・・・ディジタル回路、21・・・通常回路、
22・・・試験回路、30.30a〜30c・・・レベ
ル比較器、31 、31 a、 3 l b−−・−・
基準電圧源、32a。 32b・・・比較回路、Ll、L2・・・直線、Ml。 M3.M、、M、、M9.M、、・・・pチャネルMI
Sトランジスタ、M2 、 M4 、 Ml2・・・n
チャネルMISトランジスタ、N、〜N6・・・第1〜
第6の節点、N11〜N15・・・第11〜第15の節
点、■1゜V ) H〜VI3・・・第1.第11〜第
13の節点電圧、vr、・・・電源電圧、■oH・・・
高レベル出力電圧、VOt・・・低レベル出力電圧、■
2・・・共通入力ピン電圧、VPII・・・共通入力ピ
ン電圧最高値、V、・・・比較回路32aの立上り電圧
、V11□・・・nチャネルMisトランジスタM12
のしきい値電圧。
Fig. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
3 is a circuit diagram showing the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an input/output voltage characteristic diagram for explaining the operation of the circuit shown in FIG. Output voltage characteristic diagram,
FIG. 5 is a circuit diagram of a third embodiment of the present invention, and FIGS. 6 and 7 are a reference voltage source 31 shown in FIGS. 1 and 2, respectively.
FIG. 8 is a circuit diagram of an integrated circuit of an application example of a conventional level comparator. FIG. 9 is an input/output voltage characteristic diagram for explaining the operation of the circuit in FIG. 10 and 11 are cross-sectional views of the chip of the n-channel MIS transistor M12 shown in FIG. 8, respectively. 1... Common input pin, 2... Silicon substrate, 3a.
...Drain region, 3b...Source region, 4.5...
- Insulating film, 6... Gate electrode, 7, 8... Channel region, 11... Comparison circuit, 12.13... Inverter, 20... Digital circuit, 21... Normal circuit,
22...Test circuit, 30.30a-30c...Level comparator, 31, 31a, 3l b---...
Reference voltage source, 32a. 32b... Comparison circuit, Ll, L2... Straight line, Ml. M3. M,,M,,M9. M,...p channel MI
S transistor, M2, M4, Ml2...n
Channel MIS transistor, N, ~N6...first~
6th node, N11 to N15... 11th to 15th node, ■1°V) H to VI3... 1st. 11th to 13th node voltages, vr,...power supply voltage, ■oH...
High level output voltage, VOt...Low level output voltage, ■
2... Common input pin voltage, VPII... Maximum common input pin voltage, V,... Rising voltage of comparison circuit 32a, V11□... N-channel Mis transistor M12
threshold voltage.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 第1の節点に入力端が接続するA−D変換回路と、信号
入力端と前記第1の節点との間に直列に接続される一導
電形の第1のMISトランジスタ及び反対導電形の第2
のMISトランジスタを含むレベル比較回路と、前記第
2のMISトランジスタのゲートに第2の節点を介して
接続される基準電圧源とを有することを特徴とするレベ
ル比較器。
an A-D conversion circuit whose input terminal is connected to the first node; a first MIS transistor of one conductivity type connected in series between the signal input terminal and the first node; and a first MIS transistor of the opposite conductivity type. 2
A level comparator comprising: a level comparator circuit including a MIS transistor; and a reference voltage source connected to the gate of the second MIS transistor via a second node.
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JPS63286776A (en) * 1987-05-20 1988-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Voltage detecting circuit

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