JPS6387023A - Charge comparator - Google Patents

Charge comparator

Info

Publication number
JPS6387023A
JPS6387023A JP23230986A JP23230986A JPS6387023A JP S6387023 A JPS6387023 A JP S6387023A JP 23230986 A JP23230986 A JP 23230986A JP 23230986 A JP23230986 A JP 23230986A JP S6387023 A JPS6387023 A JP S6387023A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate
charge
channel transistor
channel
switch
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.)
Granted
Application number
JP23230986A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0478214B2 (en
Inventor
Masayuki Kawasaki
川崎 正行
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
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 filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP23230986A priority Critical patent/JPS6387023A/en
Publication of JPS6387023A publication Critical patent/JPS6387023A/en
Publication of JPH0478214B2 publication Critical patent/JPH0478214B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To give no influence to the charge stored in a capacitor by producing a new channel after a transmission gate is turned off and absorbing the charge stored in the transmission gate. CONSTITUTION:A pair of complementary MOSTR (TN1 and TP1) form a switch SW1. Another pair of CMOSTR (TP11 and TN11) having a single end of its source or drain connected with the other end opened are connected to a joint (a) between the switch SW1 and capacitors C1 and C2. The signals T1d and the inverse of T1d obtained by delaying gate signals T1 and the inverse of T1 of the TRTN1 and TP1 by resistances R11 and R12 are impressed to the gates of the TRTP11 and TN11. In the same way, the TRTP21 and TN21 are connected to a joint (b) between a switch SW2 and the capacitor C1. A new channel is produced by the TRTP11 and TN11 when the gate signals of the TRTN1 and TP1 change to '0' from '1'. Thus, the charge stored in the gates of the TRTN1 and TP1 are absorbed. As a result, no influence is given to the charge of both capacitors C1 and C2.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、電荷比較回路にかかり、特にコンデンサを用
いて電荷を比較する電荷比較形の回路に関するものでア
ナログ信号をディジタル信号に変換するA/Dコンバー
タに使用されるものである。
[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a charge comparison circuit, and particularly relates to a charge comparison type circuit that compares charges using a capacitor, and converts an analog signal into a digital signal. It is used in A/D converters that convert signals.

(従来の技術) 第4図に従来広く使用されるている逐次比較方式(7)
A/Dコンバータに使用される比較回路の一例を示す。
(Prior art) Figure 4 shows the conventionally widely used successive approximation method (7)
An example of a comparison circuit used in an A/D converter is shown.

この比較回路はスイッチSW4およびSW5を直列接続
したものとコンデンサC1およびC2を直列接続したも
のを並列接続し、スイッチSW5とコンデンサC2の接
続点をスイッチSW3を介して接地し、スイッチSW4
とコンデンサC1の接続点にスイッチSW2を介して比
較対象の一方であるアナログ信号VAを入力し、スイッ
チSW4とスイッチSW5の接続中点に比較対象の他方
であるD/Aコンバータの出力VD/^を入力し、コン
デンサC1およびC2の接続中点aには並列接続された
スイッチSWIとインバータINVを接続し、INVの
出力側を比較出力VOu1としている。まずスイッチS
WIをオンするとインバータINVの人力とコンデンサ
CI。
This comparison circuit has switches SW4 and SW5 connected in series and capacitors C1 and C2 connected in series, connected in parallel, the connection point between switch SW5 and capacitor C2 being grounded via switch SW3, and switch SW4 connected in parallel.
The analog signal VA, which is one of the comparison targets, is inputted to the connection point between the capacitor C1 and the capacitor C1 through the switch SW2, and the output VD/^ of the D/A converter, which is the other comparison target, is input to the connection point between the switch SW4 and the switch SW5. A switch SWI and an inverter INV connected in parallel are connected to the connection middle point a of capacitors C1 and C2, and the output side of INV is used as a comparison output Vou1. First, switch S
When WI is turned on, the human power of inverter INV and capacitor CI.

C2との接続点a点はインバータINVの回路スレッシ
ュホールド電圧Vrとなる。サンプリング時には、スイ
ッチSW1およびSW2.SW3をオン状態とする。こ
の時コンデンサC1に蓄積される電IArQ1およびコ
ンデンサC2蓄積される電荷Q2は、 Ql−(VA−VT)・C1・・・・・・(1)C2−
−V、・C2・・・・・・・・・(2)と表わされる。
The connection point a with C2 becomes the circuit threshold voltage Vr of the inverter INV. During sampling, switches SW1 and SW2 . SW3 is turned on. At this time, the electric charge IArQ1 accumulated in the capacitor C1 and the electric charge Q2 accumulated in the capacitor C2 are as follows: Ql-(VA-VT)・C1...(1)C2-
−V, ·C2 (2).

次いで比較時には、スイッチSWI、SW2゜SW3を
オフ状態とし、スイッチSW4.SW5をオン状態とす
る。この時コンデンサC1に蓄積される電荷Q1’ お
よびコンデンサC2に蓄積される電荷Q2’ とは Q1′−(VDlA−vx)・CI−・・・・・(3)
C2’ −(V、、A−Vx)・C2−・・・・・(4
)で表′わされる。
Next, at the time of comparison, switches SWI, SW2 and SW3 are turned off, and switches SW4 . SW5 is turned on. At this time, the charge Q1' accumulated in the capacitor C1 and the charge Q2' accumulated in the capacitor C2 are Q1'-(VDlA-vx)・CI-...(3)
C2'-(V,,A-Vx)・C2-...(4
).

ただしVxはa点の電位である。However, Vx is the potential at point a.

ここでQ1+Q2−Q1′+Q2′であるため、■x″
″VI)ハ+vT−VA′ c1+c2・・・・・・(
5) となりCl−C2であれば、 vX−■、/A+V、−ヲ・VA・・・・・・(6)と
なる。したがってD/Aコンバータからの出力電圧VD
/AをOVから電源電圧の1/2までの範囲で変化させ
ればインバータINVの出力から比較出力V。uLを得
ることができる。
Here, Q1+Q2-Q1'+Q2', so ■x''
``VI) C+vT-VA' c1+c2・・・・・・(
5) If Cl-C2, then vX-■, /A+V, -wo・VA... (6). Therefore, the output voltage VD from the D/A converter
If /A is varied in the range from OV to 1/2 of the power supply voltage, the comparison output V will be obtained from the output of the inverter INV. uL can be obtained.

第5図は第4図に示すスイッチSW1〜SW5をCMO
S)ランスミッションゲートで実現した場合の回路図を
示したものである。また第6図はMOSFETをモデル
化した電気的等価回路で、ゲート酸化膜1上に形成され
たゲート電極2とソース・ドレインを形成する拡散層3
との間の各種寄生容量を示している。第6図に示すよう
にゲート電極2とソースおよびドレイン電極を形成する
拡散層3との間にはミラー容量と称される寄生容QcM
が荏在する。
FIG. 5 shows the switches SW1 to SW5 shown in FIG.
S) This shows a circuit diagram when realized with a transmission gate. FIG. 6 is an electrical equivalent circuit modeled on a MOSFET, showing a gate electrode 2 formed on a gate oxide film 1 and a diffusion layer 3 forming a source and drain.
It shows various parasitic capacitances between As shown in FIG. 6, there is a parasitic capacitance QcM called Miller capacitance between the gate electrode 2 and the diffusion layer 3 forming the source and drain electrodes.
exists.

また、MOSFETがオン状態になると、チャネル4が
形成されるため、ゲート電極2とチャネル4との間およ
びチャネル4と基板5との間に寄生容u (c cc、
Ccl c c −c M+ CCG)が生ずる。また
第5図に示すようにトランスミッションゲートはそれぞ
れP型のMOSトランジスタ(TPl、TP2.TP3
)とN型MOSトランジスタ(TN  、TN  、T
N3)を相互接続してそれぞれのゲートに相補型のゲー
ト信号T1゜T7を与えることにより形成される。同様
にスイッチSW4.SW5も相補型のMOSトランジス
タで構成され、それぞれのゲートには相補型のゲート信
号T2.T2が印加される。
Furthermore, when the MOSFET is turned on, a channel 4 is formed, so parasitic capacitance u (c cc,
Ccl c c -c M+ CCG) is generated. Furthermore, as shown in FIG. 5, each transmission gate is a P-type MOS transistor (TPl, TP2, TP3).
) and N-type MOS transistors (TN, TN, T
N3) are interconnected and complementary gate signals T1 to T7 are applied to the respective gates. Similarly, switch SW4. SW5 is also composed of complementary MOS transistors, and each gate receives a complementary gate signal T2. T2 is applied.

第6図に示したような寄生容量を考慮すると、サンプリ
ング時の等価回路は第7図に示すような回路として表わ
され、サンプリング期間(T1−“1”レベル)の時a
点の電荷Q は、Qa −(V  −V  ) φC1
−VT@C2+   T (V  −V  )  (CGN1+CoP1) −1
)1)   T ■ ・(CcNl十〇GP1)・・・・・・(7)とな
る。
Considering the parasitic capacitance shown in Fig. 6, the equivalent circuit at the time of sampling is expressed as the circuit shown in Fig. 7, and during the sampling period (T1 - "1" level) a
The charge Q at a point is Qa - (V - V) φC1
-VT@C2+ T (V -V) (CGN1+CoP1) -1
)1) T ■ ・(CcNl 10GP1)...(7).

しかし、ゲート信号Ttが“1”レベルからO”レベル
に変化すると、MOSFETのチヤネルとゲートとの間
の寄生容量や、チャネルと基板間の寄生容量によりa点
の電荷Q はΔQ のa       a 変化をすることになる。ここでΔQ は、ΔQ  ”:
(V  −IV   I) −CGP2+a    D
D    thp (V   −VA)  −CCP2−  (V DD−
DD ■ )@C−vAIIccN2十 LhN    CN2 (voo−” thP ” ” CGP3−(VDD−
vthN)°CGN3+(VDD−IV   1)・C
GP1+(VD、−thp vT)” CCPI −(vDD”−vthN )”C
GNI ”−vT ” CNI    ・・・・・・(
8)となる。ここで vlhN:NMO8FETのスレッシュホールド電圧、
V   :PMOSFETのスレッシュホーhp ルド電圧、と表わされる。
However, when the gate signal Tt changes from the "1" level to the O" level, the charge Q at point a changes by a change in ΔQ due to the parasitic capacitance between the channel and gate of the MOSFET and the parasitic capacitance between the channel and the substrate. Here, ΔQ is ΔQ”:
(V -IV I) -CGP2+a D
D thp (V -VA) -CCP2- (V DD-
DD ■ ) @C-vAIIccN20LhN CN2 (voo-” thP ” ” CGP3-(VDD-
vthN)°CGN3+(VDD-IV 1)・C
GP1+(VD,-thp vT)"CCPI-(vDD"-vthN)"C
GNI ”-vT” CNI ・・・・・・(
8). Here, vlhN: threshold voltage of NMO8FET,
V: Threshold voltage of PMOSFET.

この変動は微少な電荷の変動ではあるが、インバータI
NVの回路スレッシュホールド近傍での変動であるため
、コンパレータの誤差として表われてしまう。
Although this fluctuation is a slight charge fluctuation, the inverter I
Since the fluctuation occurs near the circuit threshold of NV, it appears as a comparator error.

この変動を軽減させるため、トランスミッションゲート
のPチャネルMOSとNチャネルMOSFETのゲート
とドレインおよびチャネル間の容”CP” ONを同程
度に設計することが考えられる。
In order to reduce this variation, it is conceivable to design the capacitance "CP" ON between the gate, drain, and channel of the P-channel MOS and N-channel MOSFET of the transmission gate to be the same.

この場合の電荷の変動ΔQaは”LhN””LhP’と
仮定して、 ΔQ讃(vDD−VA)中CcP2−vA11CCN2
+(vDD−VT)CCP1 −V1・CCNI       ”’ ・・・(9)と
なる。
Assuming that the charge fluctuation ΔQa in this case is "LhN" and "LhP', CcP2-vA11CCN2 in ΔQ (vDD-VA)
+(vDD-VT)CCP1-V1·CCNI''...(9).

(9)式の第1項および第2項はスイッチSW2に起因
するものであり、第3項および第4項はスイッチSW1
に起因するものである。この場合、スイッチSWIを構
成するトランスミッションゲ・vDD)を伝達している
ため、スイッチSWIで生ずる電荷の差はPチャネルお
よびNチャネルMOSFETの基板濃度の違いによる単
位面積当りの容量の差に起因している。この場合の誤差
は伝達する電圧は一定であるため直線的になり、A/D
コンバータのオフセット電圧を変える精度上の対策を施
すことによって低減させることも可能である。
The first and second terms in equation (9) are due to switch SW2, and the third and fourth terms are due to switch SW1.
This is due to In this case, since the transmission gate (vDD) that constitutes the switch SWI is transmitted, the difference in charge generated in the switch SWI is due to the difference in capacitance per unit area due to the difference in substrate concentration of the P-channel and N-channel MOSFETs. ing. The error in this case is linear because the transmitted voltage is constant, and the error is linear when the A/D
It can also be reduced by taking precision measures to change the offset voltage of the converter.

しかし、スイッチSW2で伝達されるアナログ電圧VA
はO■から電源電圧VDDの範囲まで任意の電圧である
ため、電圧範囲によってはPチャネルMOSのチャネル
と基板との間の電圧とNチャネルMOSのチャネルと基
板との間の電圧が異なってくる。すなわち、アナログ電
圧VAがある電圧の時のみ誤差は無くなるが、アナログ
電圧VAがその電圧より高い電圧であるか低い電圧であ
るかによってΔQ は−側の誤差あるいは+側の誤差と
して表われ、比較回路の精度に直線性がなくなり大きな
問題を引きおこすことになる。
However, the analog voltage VA transmitted by switch SW2
Since is any voltage from O to the power supply voltage VDD, the voltage between the channel and substrate of a P-channel MOS and the voltage between the channel and substrate of an N-channel MOS will differ depending on the voltage range. . In other words, the error disappears only when the analog voltage VA is a certain voltage, but depending on whether the analog voltage VA is higher or lower than that voltage, ΔQ appears as a - side error or a + side error, and the comparison This will lead to a loss of linearity in the precision of the circuit, causing a major problem.

(発明が解決しようとする問題点) 以上説明したように従来は、トランスミッションゲート
である電圧を伝達した場合PチャネルMO3とNチャネ
ルMOSトランジスタのチャネルと基板間に生ずる電荷
が異なるためにトランスミッションゲートを閉じた時に
その電荷の差に起因して比較回路の誤差を生じている。
(Problems to be Solved by the Invention) As explained above, conventionally, when a certain voltage is transmitted through the transmission gate, the charges generated between the channels and substrates of the P-channel MO3 and N-channel MOS transistors are different. When closed, the difference in charge causes an error in the comparator circuit.

そこで本発明はその電荷の差を吸収する手段を採用し、
比較回路の誤差を低減させた電荷比較回路を提供するこ
とを目的とする。
Therefore, the present invention adopts a means to absorb the difference in charge,
An object of the present invention is to provide a charge comparison circuit that reduces errors in the comparison circuit.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(問題点を解決するための手段) 本発明は、一対の相補型MOSトランジスタ(Nチャネ
ルトランジスタN1及びPチャネルトランジスタP1)
からなるトランスミッションゲートと、このトランスミ
ッションゲートにより充放電が制御されるコンデンサと
を接続して構成する電荷比較回路において、トランスミ
ッションゲートとコンデンサとの接続点にそれぞれソー
スまたはドレインの一端が接続され他端が開放された他
の一対の相補型MOSトランジスタ(Nチャネルトラン
ジスタN2及びPチャネルトランジスタP2)を接続し
、NチャネルトランジスタN1のゲートに印加されるゲ
ート信号を遅延させてPチャネルトランジスタP2のゲ
ートに印加し、PチャネルトランジスタP1のゲートに
印加されるゲート信号を遅延させてNチャネルトランジ
スタN2のゲートに印加するよう接続すると共に、Nチ
ャネルトランジスタN1と、NチャネルトランジスタN
2とはそれぞれの寄生容量が同一となり、Pチャネルト
ランジスタPlとPチャネルトランジスタP2とはそれ
ぞれの寄生容量が同一となるよう構成することを特徴と
している。
(Means for Solving the Problems) The present invention provides a pair of complementary MOS transistors (an N-channel transistor N1 and a P-channel transistor P1).
In a charge comparison circuit configured by connecting a transmission gate consisting of a transmission gate and a capacitor whose charge/discharge is controlled by the transmission gate, one end of the source or drain is connected to the connection point between the transmission gate and the capacitor, and the other end is connected to the connection point between the transmission gate and the capacitor. The other pair of open complementary MOS transistors (N-channel transistor N2 and P-channel transistor P2) is connected, and the gate signal applied to the gate of N-channel transistor N1 is delayed and applied to the gate of P-channel transistor P2. The gate signal applied to the gate of P-channel transistor P1 is delayed and connected to the gate of N-channel transistor N2, and the gate signal applied to the gate of P-channel transistor P1 is delayed and applied to the gate of N-channel transistor N2.
2 has the same parasitic capacitance, and P-channel transistor Pl and P-channel transistor P2 have the same parasitic capacitance.

(作 用) !一連したような構成を採用することにより、トランス
ミッションゲートがオフした後に新たなチャネルが発生
し、トランスミッションゲートのチャネルに蓄えられて
いた電荷をこの新たに発生したチャネルで吸収し、コン
デンサに蓄えられている電荷への影響を無くすように動
作させることができる。
(effect)! By adopting a series of configurations, a new channel is generated after the transmission gate is turned off, and the newly generated channel absorbs the charge stored in the channel of the transmission gate, and the charge stored in the capacitor increases. It can be operated so as to eliminate the influence on the electric charge.

(実施例) 第1図は本発明の一実施例にかかる電荷比較回路の回路
図である。スイッチSWIとコンデンサとの接続点(a
点)にそれぞれソースまたはドレインの一端が接続され
他端が開放された他の一対のCMOSトランジスタTP
I 1.TNI 1を接続し、それぞれのゲートにはゲ
ート信号T1゜T をそれぞれ抵抗R11’  R12
で遅延させたTI、。
(Embodiment) FIG. 1 is a circuit diagram of a charge comparison circuit according to an embodiment of the present invention. Connection point between switch SWI and capacitor (a
Another pair of CMOS transistors TP each having one end of the source or drain connected to the point (point) and the other end open.
I 1. TNI 1 is connected to each gate, and a gate signal T1゜T is connected to each resistor R11' R12.
TI, delayed by .

Tldを接続するように構成している。スイッチSW2
に関してもb点に関し同様の接続方法により新たに一対
のCMOSトランジスタT P 21゜T N 2□を
接続しそれぞれのゲートに抵抗R2□。
It is configured to connect Tld. switch SW2
Regarding point b, a pair of CMOS transistors T P 21°T N 2□ are newly connected using the same connection method, and a resistor R2□ is connected to each gate.

R2□で遅延したゲート信号”ld’ ”ldを印加す
る。
A gate signal "ld""ld" delayed by R2□ is applied.

これらの新たなトランジスタは従来の回路における比較
出力の誤差の原因がスイッチSWI。
These new transistors replace the switch SWI, which is the cause of comparison output errors in conventional circuits.

SW2を構成するトランスミッションゲートの寄生容量
に起因していることからこれらのスイッチSW1.SW
2に前述したようにゲートとドレインおよびチャネル間
に生ずる寄生容量を同一に設定するために付加されたも
のである。
These switches SW1. SW
2, this is added in order to set the parasitic capacitances occurring between the gate, drain, and channel to be the same as described above.

ここでは説明を簡略化するため、部分ごとに説明するこ
ととし、第2図(a)にb点に対して新たなMOSl−
ランジスタが付加された回路図を示し、第2図(b)に
トランジスタTP2.TN2におけるゲート信号T1が
“1 “レベルから“0”レベルに変化する場合の電気
的等価回路を示す。
Here, in order to simplify the explanation, we will explain each part separately. Figure 2 (a) shows the new MOS l-
A circuit diagram with transistors added is shown in FIG. 2(b). An electrical equivalent circuit is shown when the gate signal T1 at TN2 changes from the "1" level to the "0" level.

トランジスタTP2およびT N 2においてゲート信
号T1が“1”レベルから“02レベルに変化する直前
にチャネルと基板間に生じている電荷Qtえ2は、 Q tR2−(V DD  V A )・COF2−V
A−Co82・1旧・・(lo) であり、遅延ゲート信号Tldが“0°レベル、遅延ゲ
ート信号〒iが“1”レベルになることにより、トラン
ジスタ”21およびT N 21のチャネルと基板との
間に生ずる電荷Qd2は Q  −(V  −VA)  ・CCTP21−d2 
    DD VA−CoTN2、・・・・・・・・・(11)となり
b点の713 イ’:=tはゲート信号T1が“0”レ
ベル、ゲート信号TIが“1”レベルになれば一定であ
るため、電荷QtR2はサンプリング終了後トランジス
タT P 21.T N 21のチャネルと基板間に生
ずる電荷Qd2となり、コンデンサC1に充電された電
荷Q1に影響を与えない。
In the transistors TP2 and TN2, the charge Qt2 generated between the channel and the substrate immediately before the gate signal T1 changes from the "1" level to the "02" level is QtR2-(VDDVA)・COF2- V
A-Co82.1 old...(lo), and the delay gate signal Tld becomes "0 degree level" and the delay gate signal 〒i becomes "1" level, so that the channel and substrate of transistor "21" and T N 21 The charge Qd2 generated between Q - (V - VA) ・CCTP21-d2
DD VA-CoTN2, ......(11) becomes 713 I':=t at point b is constant when the gate signal T1 becomes "0" level and the gate signal TI becomes "1" level. Therefore, the charge QtR2 is transferred to the transistor T P 21 . The charge Qd2 is generated between the channel of T N 21 and the substrate, and does not affect the charge Q1 charged in the capacitor C1.

同様にa点においてもMOSFET  TPI。Similarly at point a, MOSFET TPI.

TP2、TPI 1.TNI 1の各ゲートとドレイン
およびチャネル間に生ずる寄生容量を同一に設定し、ト
ランジスタTPII、TNIIのゲート電極にそれぞれ
遅延ゲート信号T10.〒四を接続することによりa点
の電荷はゲート信号T1が“1”レベルから“0”レベ
ルへ、ゲート信号T、が“O”レベルから1”レベルに
変化してもサンプリング時の電荷と同じにすることが可
能となる。0点の電位はサンプリング終了時はNチャネ
ルMO3FET  TN3がオフ状態であるため“0”
レベルとなる。
TP2, TPI 1. The parasitic capacitances occurring between the gates, drains, and channels of TNI1 are set to be the same, and delayed gate signals T10. By connecting 〒4, the charge at point a remains the same as the charge at the time of sampling even if the gate signal T1 changes from the "1" level to the "0" level and the gate signal T changes from the "O" level to the "1" level. The potential at the 0 point is “0” because the N-channel MO3FET TN3 is off at the end of sampling.
level.

この時PチャネルMO3FET  TP3はバックゲー
トバイアスされているためオフ状態となっており、チャ
ネルは形成されていない。またトランジスタTN3では
チャネルと基板とは同電位であるようになっているため
トランジスタT N 3とTP3とのゲート幅/ゲート
長(W/ L )を同一に設定すれば、C点の電荷はゲ
ート信号T1゜T1の変化により変動することはない。
At this time, the P-channel MO3FET TP3 is in an off state because it is back gate biased, and no channel is formed. In addition, in transistor TN3, the channel and substrate are at the same potential, so if the gate width/gate length (W/L) of transistors TN3 and TP3 is set to be the same, the charge at point C will be Signal T1° does not vary due to changes in T1.

このようにサンプリング終了時点でコンデンサC1およ
びC2の電荷Q1.Q2の変動が無くなればゲート信号
T2.T2が“1”、“0”レベルにそれぞれ変化する
時、スイッチSW4.SW5を構成するMOSトランジ
スタの寄生容量により電荷の変動を生じてもスイッチS
W4.SW5がオン状態になるため、一定時間経過後型
efは安定し誤差を生ずることはない。したがって高精
度の比較回路が実現できる。
In this way, at the end of sampling, the charges Q1. If the fluctuation in Q2 disappears, the gate signal T2. When T2 changes to "1" and "0" levels, respectively, switches SW4. Even if the charge fluctuates due to the parasitic capacitance of the MOS transistor constituting SW5, the switch S
W4. Since SW5 is turned on, the mold ef becomes stable after a certain period of time and does not produce any errors. Therefore, a highly accurate comparison circuit can be realized.

第3図(a)、(b)、(c)はそれぞれ本発明により
あらたに設けられるトランジスタTP11、TNII、
TP21.TN21のチップ上の構成例を示す平面図で
ある。第3図(a)および第3図(b)はそれぞれゲー
ト幅をWに保った場合の例を示し、ゲート長りを変化さ
せたもので、ゲート長りを1/2にしチャンネルと基板
間およびチャンネルとゲート電極間に生じる寄生容量を
半分にしたものが第3図(b)に示す場合である。
FIGS. 3(a), (b), and (c) respectively show transistors TP11, TNII, and
TP21. FIG. 3 is a plan view showing an example of the configuration on a chip of TN21. Figures 3(a) and 3(b) each show an example when the gate width is kept at W, and the gate length is changed.The gate length is halved and the gap between the channel and the substrate is The parasitic capacitance generated between the channel and the gate electrode is halved in the case shown in FIG. 3(b).

また第3図(c)はゲート幅をW/2に縮少した場合で
、ゲート電極20の両側にソース電極10を形成し、こ
れを電気的に接続して等価的に第3図(b)に示す場合
と同様の寄生容量が得られるように構成しである。
Further, FIG. 3(c) shows the case where the gate width is reduced to W/2, and the source electrodes 10 are formed on both sides of the gate electrode 20, and these are electrically connected to equivalently show the case shown in FIG. 3(b). ) The configuration is such that a parasitic capacitance similar to that shown in FIG.

なお以上の実施例においては逐次比較方式のA/Dコン
バータで用いられる比較回路を例にあげて説明したが、
他の方式のA/Dコンバータであってもコンデンサとト
ランスミッションゲートを含む比較回路を用いる場合で
あれば本発明は容易に応用することができる。
In the above embodiments, the comparison circuit used in a successive approximation type A/D converter was explained as an example.
The present invention can be easily applied to other types of A/D converters as long as they use a comparison circuit including a capacitor and a transmission gate.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上実施例に基づいて詳細に説明したように、本発明で
はトランスミッションゲートを構成するMOSFETに
対となるような新たなCMOSFETを接続しそのゲー
ト電極にトランスミッションゲートに印加されるゲート
信号の位相を反転させた信号を接続するようにし、トラ
ンスミッションゲートがオフしたのちに新たなチャネル
をこの付加した0MO3FETにを生じさせてトランス
ミッションゲートのチャネルに蓄えられていた電荷を吸
収するようにしているため、トランスミッションゲート
の入力信号の変化によりコンデンサに蓄えられていた電
荷が変動することがない。従って、安定で高精度の比較
出力を持つ電荷比較回路を構成することが一1能となる
As described above in detail based on the embodiments, in the present invention, a new CMOSFET is connected as a pair to the MOSFET constituting the transmission gate, and the phase of the gate signal applied to the transmission gate is inverted to the gate electrode of the new CMOSFET. After the transmission gate is turned off, a new channel is generated in the added 0MO3FET to absorb the charge stored in the channel of the transmission gate. The charge stored in the capacitor does not change due to changes in the input signal. Therefore, it is possible to construct a charge comparison circuit having a stable and highly accurate comparison output.

【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比較回路の回路図、第
2図は第1図に示す比較回路の一部を示す回路図とその
等価回路図、第3図は本発明による新たに付加されるM
OSFETのパターンレイアウトを示す平面図、第4図
は従来の比較回路の概略構成回路図、第5図は第4図に
示す回路の詳細回路図、第6図はMOSFETをモデル
化した構成図、第7図は従来の比較回路のサンプリング
時における等価回路図をそれぞれ示したものである。 CI、、C2・・・コンデンサ、TPI、TNI・・・
スイッチSWIを構成するCMOSトランジスタ、TP
2.TN2・・・スイッチSW2を構成するCMOSト
ランジスタ、TPII、TNII・・・スイッチSW1
に新たに付加されたCMOSトランジスタ、TP21.
TN21・・・スイッチSW2に新たに付加されたCM
OSトランジスタ、 出願人代理人  佐  藤  −雄 (b) 躬3 図 アナログ信号 A D/Aコ一 第4 図 列5履
FIG. 1 is a circuit diagram of a comparison circuit showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a part of the comparison circuit shown in FIG. 1 and its equivalent circuit diagram, and FIG. M added to
A plan view showing the pattern layout of the OSFET, FIG. 4 is a schematic configuration circuit diagram of a conventional comparison circuit, FIG. 5 is a detailed circuit diagram of the circuit shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a configuration diagram modeling a MOSFET. FIG. 7 shows equivalent circuit diagrams of the conventional comparator circuit at the time of sampling. CI,, C2... Capacitor, TPI, TNI...
CMOS transistor TP that constitutes switch SWI
2. TN2...CMOS transistor constituting switch SW2, TPII, TNII...switch SW1
A newly added CMOS transistor, TP21.
TN21...CM newly added to switch SW2
OS transistor, applicant's agent Mr. Sato (b) 3 Figure Analog signal A D/A Co. 1st 4 Figure column 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、一対の相補型MOSトランジスタ(Nチャネルトラ
ンジスタN_1及びPチャネルトランジスタP_1)か
らなるトランスミッションゲートと、このトランスミッ
ションゲートにより充放電が制御されるコンデンサとを
接続して構成する電荷比較回路において、前記トランス
ミッションゲートと前記コンデンサとの接続点にそれぞ
れソースまたはドレインの一端が接続され他端が開放さ
れた他の一対の相補型MOSトランジスタ(Nチャネル
トランジスタN_2及びPチャネルトランジスタP_2
)を接続し、前記NチャネルトランジスタN_1のゲー
トに印加されるゲート信号を遅延させて前記Pチャネル
トランジスタP_2のゲートに印加し、前記Pチャネル
トランジスタP_1のゲートに印加されるゲート信号を
遅延させて前記NチャネルトランジスタN_2のゲート
に印加するよう接続すると共に、前記Nチャネルトラン
ジスタN_1と前記NチャネルトランジスタN_2とは
それぞれ寄生容量が同一となり、前記Pチャネルトラン
ジスタP_1と前記PチャネルトランジスタP_2とは
それぞれの寄生容量が同一となるよう構成したことを特
徴とする電荷比較回路。 2、ゲート信号が抵抗で遅延されることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の電荷比較回路。
[Claims] 1. A charge constructed by connecting a transmission gate consisting of a pair of complementary MOS transistors (N-channel transistor N_1 and P-channel transistor P_1) and a capacitor whose charging and discharging is controlled by the transmission gate. In the comparison circuit, another pair of complementary MOS transistors (an N-channel transistor N_2 and a P-channel transistor P_2) each have one end of their source or drain connected to the connection point between the transmission gate and the capacitor and the other end open.
), a gate signal applied to the gate of the N-channel transistor N_1 is delayed and applied to the gate of the P-channel transistor P_2, and a gate signal applied to the gate of the P-channel transistor P_1 is delayed. The N-channel transistor N_1 and the N-channel transistor N_2 have the same parasitic capacitance, and the P-channel transistor P_1 and the P-channel transistor P_2 have the same parasitic capacitance. A charge comparison circuit characterized in that it is configured so that parasitic capacitances are the same. 2. The charge comparison circuit according to claim 1, wherein the gate signal is delayed by a resistor.
JP23230986A 1986-09-30 1986-09-30 Charge comparator Granted JPS6387023A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23230986A JPS6387023A (en) 1986-09-30 1986-09-30 Charge comparator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23230986A JPS6387023A (en) 1986-09-30 1986-09-30 Charge comparator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6387023A true JPS6387023A (en) 1988-04-18
JPH0478214B2 JPH0478214B2 (en) 1992-12-10

Family

ID=16937183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23230986A Granted JPS6387023A (en) 1986-09-30 1986-09-30 Charge comparator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6387023A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5899033A (en) * 1981-12-09 1983-06-13 Nec Corp Integrated circuit device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5899033A (en) * 1981-12-09 1983-06-13 Nec Corp Integrated circuit device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0478214B2 (en) 1992-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5051630A (en) Accurate delay generator having a compensation feature for power supply voltage and semiconductor process variations
JP6126949B2 (en) Temperature sensor
JPH0322103B2 (en)
US7528641B2 (en) Delay circuit having a correction circuit
JP2577387B2 (en) Successive approximation AD converter
JPH031609A (en) Ring oscillator having frequency unrelated to supply voltage
JPH0159772B2 (en)
US4794374A (en) Flash A/D Converter
TWI240078B (en) Circuit for measuring capacitance and measuring method using the same
EP0654903B1 (en) Driver circuits
JPS6387023A (en) Charge comparator
JPH08213886A (en) Delay circuit
JP2001110195A (en) Track and hold circuit
JPH11163647A (en) Switched capacitor circuit
KR950010763B1 (en) Capaciter type voltage divider circuit
JPS623611B2 (en)
JPH06296130A (en) Data output circuit
KR20030072527A (en) Generator of dc-dc converter
JPH118534A (en) Semiconductor integrated circuit
JPS63224410A (en) Voltage controlled oscillator
JP2674368B2 (en) A / D converter
CN110971221B (en) Time delay circuit
JP2901608B2 (en) Ring oscillation circuit
JPH06140884A (en) Cmos-type semiconductor cr oscillation circuit
JPS60174518A (en) Cmos analog switch

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees