JPH03194474A - しきい値検出回路 - Google Patents

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］ 本発明は一般的に集積化された電子装置に関し、特に、
本発明はしきい値電圧を検出するための回路と方法に関
するものである。

［従来の技術］ 今日、数多くのしきい値検出装置が市販されている。通
常のものとして、しきい値検出機能は差動比較器回路を
使用することを通して実現される。

そのようなしきい値検出回路はその応用において制限が
あり、従って、その利用が制約される。

しきい値検出回路の望ましい特長の一つは、電圧しきい
値レベルが周囲温度に依存しないことである。多くの集
積化された電子装置は、明確に定義された動作温度範囲
内で動作するように設計されている。

温度依存性のないことという要求に応じるためには、差
動比較器回路に加えてより複雑な回路をつけ加えなけば
ならないであろう。回路を付加して上記の要求を達成す
るためには、そのしきい値検出回路は必要以上に複雑で
厄介なものとなる。

しきい値検出回路の別の望ましい特長の一つは、動作供
給電圧よりも本質的に高いしきい値電圧を検出できるこ
とである。

望まれるしきい値電圧が本質的に供給電圧よりも高いよ
うな用途にＪ５いては、入力電圧を供給電圧以下のレベ
ルに降圧させるために、典型的には抵抗回路網等の補助
回路が必要とされる。この付加的回路はそのしきい値検
出回路の寸法を増大させる。

従って、比較的数少ない部品を有づるしきい値検出回路
であって、広い温度範囲に亘って本質的に一定な電圧し
きい値を保持し、供給電圧よりも高いしきい値電圧を検
出できるような、しきい値検出回路に対する需要が生じ
てきた。

本発明に従えば、従来のしきい値検出回路に付随した欠
点や問題慮を本質的に解消もしくは減らすことのできる
しきい値検出回路が提供される。

本発明の一つの特徴として、しきい値検出回路を得るこ
とであり、その回路は、入力電圧を受け取るための入力
節点（ノード）とこの入力節点につながる電流シンクを
含んでいる。更に、検出されるべきしきい値を決定する
抵抗性要素が入力節点へつながれている。あらかじめ定
められたしきい値を越える入力電圧に応答する出力電圧
が出力節点に得られる。

本発明の他の特徴においては、その回路は基準電流を受
けるために、その基準電流の大きさの定数倍の大きさを
有する第１の電流を再生し、かつ、それを吸い込むため
に第１の電流ミラーを含んでいる。第２の電流ミラーが
、第１の電流の大きさの定数倍の大きさを有する第２の
電流を再生し、供給するように設けられている。ペース
、コレクタ、エミッタを有する第１のトランジスタが第
２のＦ６ｉ流ミラーにつながれている。ベース、コレク
タ、エミッタを有する第２のトランジスタが第１のトラ
ンジスタにつながれて、第１のトランジスタによってシ
ンクできる以上の第２の電流の部分を受け取るようにな
っている。

本発明の更に他の特徴においては、電圧しきい値を検出
づる方法が提供される。その方法は、入力節点へ入力電
圧を供給し、入力節点へ抵抗をつなぎ、基準電流を受け
取り、そして、基準電流よりも第１のあらかじめ定めら
れた量だけ越えた第１の電流を生成する工程を含む。更
に、この方法は第１の電流のあらかじめ定められた部分
を吸い込む工程を含む。スイッチング要素がシンク可能
な部分を超過する第１の電流によって駆動され、そして
、しきい値を越える入力電圧に応答する出力電圧が出力
節点で生成される。

本発明の他の特徴においては、しきい値検出回路を構築
するための方法が提供される。この方法は、入力節点を
形成し、入力節点へつながる電流シンクを形成し、あら
かじめ定められたしきい値を越える入力電圧に応答する
出力節点を形成し、そして、入力節点へつながる抵抗性
要素を形成する工程を含む。

本発明の重要な技術的特長は、それが供給電圧レベルを
越えるレベルのしきい値電圧を検出するための回路と方
法を提供することである。本発明の他の技術的特長は、
しきいｌ！電圧レベルが周囲気温度変化に依存しないこ
とである。

［実施例］ 本発明のよりよい理解のために、以下に図面を参照して
説明を行う。

図面を参照すると、第１図は、本発明に従って構築され
たしきい値検出回路を参照番号１ｏでボしている。回路
１０は入力節点１２と出力節点１４を含んでいる。入力
節点１２は、回路１０がその電圧レベルを監視する入力
電圧を受け取るようになっている。

しきいＷｉ電圧検出回路１０は更に、第１のトランジス
タ１８と第２のトランジスタ２０を含む第１の電流ミラ
ーを構成している。第１のトランジスタ１８のコレクタ
は、そのベースへつながれ、そのベースは更に第２のト
ランジスタ２０のベースへつながれている。第１と第２
のトランジスタ１８．２０のエミッタは互いにつながれ
ている。

第１と第２のトランジスタはそれらが本質的に同一の伝
達特性を示すように作成されているが、ただしＮをあら
かじめ定められた因子として、第２のトランジスタ２０
の大きさが第１のトランジスタ１８のＮ倍であるように
なっている点が異なる。

この大きさを例えば、第２の＋−ランジスタ２０のエミ
ッタを第１のトランジスタ１８のエミッタのＮ倍に形成
することによって達成できる。第１と第２のトランジス
タ１８．２０はＮＰＮ型のバイポーラ接合トランジスタ
として示しであるが、しかし、当業者には良く知られた
ように、本発明はＰＮＰ型のトランジスタでも動作する
。

第１の電流ミラー１６は基ｔ￥雷電流　　を受（プＰＴ
Ａ■ 取り、Ｎ１　　の大きさの電流を鏡映化し、吸いＴＡｒ 込むようになっている。■　　は第１のトランジＰＴ＾
■ スタ１８の］レクタヘ流れ込み、Ｎ■　　は第２ＴＡＴ のトランジスタ２０のコレクタへ流れ込む。

ＮＩＰＴＡＴの因子Ｎは第１のトランジスタと第２のト
ランジスタの大きさの差異に起因している。

第２の電流ミラー２２が第１の電流ミラーへつながれ、
もう−度、電流Ｎｌ　　　の鏡映化が行ゎＴＡｒ れる。第２の電流ミラー２２はベースを互いにつないだ
第３のトランジスタ２４と第４のトランジスタ２６を含
んでいる。第３のトランジスタ２４の］レクタは更にそ
のベースへつながれている。

第３のトランジスタ２４と第４のトランジスタ２６のエ
ミッタは互いにつながれている。第３と第４のトランジ
スタも本質的に同一の伝達特性を有しているが、第４の
トランジスタ２６が第３のトランジスタ２４のエミッタ
よりもＭ倍の大きいエミッタを有している点が異なる。

第３のトランジスタ２４のコレクタから流れ出て第２の
トランジスタ２０のコレクタへ流れ込む電流は、Ｎ’Ｐ
ＴＡ、であるので、第４のトランジスタ２６が第３のト
ランジスタ２４のＭ倍であることから、第４のトランジ
スタ２６０コレクタから流れ出る電流は（ＭｘＮ）１　
　　である。

ＴＡＴ 電流シンク２８は第４のトランジスタ２６の］レクタか
ら流れ出る電流（ＭＸＮ）Ｉ　　　の一部ＰＴ＾■ を受け取るようになっている。電流シンク２８は、コレ
クタを第４のトランジスタ２６のコレクタにつながれた
トランジスタ２９を含んでいる。トランジスタ２９のベ
ースは第１と第２のトランジスタ１８．２０のベースへ
つながれている。電流シンク２８によって吸い込むこと
のできる最大雷流吊は、ｌ　　となるように作られる。

大ぎさ（ＭＴＡＴ ＸＮ）ｌ　　　−１の過剰電流は第５のトラン２丁＾Ｔ
　　　　　ＰＴ八へ ジスタ３０へのベース駆動電流となる。ベース電流によ
って駆動される第５のトランジスタ３０は、出力節点１
４へ出力電圧レベルを供給する。

第５のトランジスタ３０がその状態をスイッチするため
には、第５のトランジスタ３０のベース電流が十分大き
く、第５のトランジスタ３０を活性領域へ駆動し得るよ
うでなければならない。そして、電流シンク２８が吸い
込むことのできる電流が超過するときに、第４のトラン
ジスタ２６から流れ出るコレクタ電流がベース駆動電流
を供給しなければならない。第５のトランジスタ３０の
ベースが電流を受け取り始めるためには、入力節点１２
へ流れ込む電流ＩＩＮが、電流シンク２８へ流れ込む電
流Ｉ　　と第１の電流ミラー１６へ流ＰＴ＾■ れ込む電流Ｎｌ　　　との和を供給するのに十分でＴＡ
Ｔ なければならない。回路１０が状態を変化させるための
しきい値電圧レベルは、次式に示すように、第５のトラ
ンジスタ３０のベース・エミッタ電圧ＶＢＥ、第４のト
ランジスタ２６の飽和電圧■８Ａ１、値Ｒ１を持つ抵抗
３２の電圧降下、の合計に等しい。

ＶＴＨ＝ＶＢＥ＋　ＶＳＡＴ　＋　（Ｉ　ＴＨ”　Ｒ１
）　　（１）ここに、’ＴＨはしきい値における入力電
流、Ｒ１は入力節点１２と第２の電流ミラー２２の間に
つながれた抵抗３２の抵抗値である。上の式（１）から
明らかなように、しきい値電圧■■Ｈは抵抗３２の抵抗
値Ｒ１を変えることにより、しきい値電流’Ｔｌ＋を変
化させることなく調節することができる。

しきい１ｎ電流１０．は、第５のトランジスタ３０のベ
ースが電流を受け取り始める入力電流として定義される
。従って、このしきい値電流は電流シン９２８を流れる
電流と第１の電流ミラー１６の一つの支流を流れる電流
との和である。

Ｉ＝ｌ　　　＋ＮＩ　　　　　　（２１ＴＨＰＴＡＴ　
　　　　　　　Ｐ丁＾■雷流Ｉ　　はＫ（ケルビン度）
で表した絶対温度ＴＡＴ に比例する。この温度に依存する電流■　　は、ＰＴＡ
Ｔ 装置の接合温度に比例する大きさの電流を供給し、当業
者には良く知られた回路によって発生させることができ
る。以下に述べるように、■　　の温Ｉ　ＡＴ 度特性が、しきい値検出回路１０の電圧しきい値の不変
性に寄与している。

第２図は、参照番号３３で示された本発明の実施例を示
している。図示された回路３３は説明の便宜上穴つの機
能的回路ブロックに区分できる。

第１と第２の電流ミラー３４ど３６、および電流シンク
３８は、第１図で説明した第１と第２の電流ミラー１６
と２２、および電流シンク２８と本質的に同じ構造のも
のである。

絶対温度に比例する電流１　　を発生するためＰＴＡＴ に基１１！電流発生器回路４０が用いられる。電流ミラ
ー４２は第１の電流ミラー３４へ電流Ｉ　　をＰＴＡＴ 供給するために用いられる。Ｉ　ＰＴＡＴは次式に示す
ように、接合絶対温度の関数で表すことができる。

ここで、ｋはボルツマン定数、■はＫで表した接合絶対
側Ｌｑは電子の単位電荷、Ｎはトランジスタエミッタの
大きさの比、Ｒ２は基準電流発生器回路４０中に用いら
れた抵抗４４の抵抗値である。

既に第１図に示したように、回路４ｏと＠流ミラー４２
で生成された電流■　　は、第１の電流ＴＡＴ ミラー３４で受け取られる。この実施例において、第１
の電流ミラーのトランジスタ６８と７０のエミッタ領域
比は２対１であり、そのため第２の電流ミラー３６から
第１の電流ミラー３４へ大きさ２Ｉ　　の電流が流れる
ことになる。同様に、第ＴＡＴ ２の電流ミラー３６中のトランジスタのエミッタ領域比
は０．６７対１である。従って、第２の電流ミラー３６
で生成される電流は、２Ｉ　　のＰＴＡＴ ０．６７倍で、それは１．３３１　　　に等しい。

ＰＴＡＴ ダイオード接続されたトランジスタ４６は、そのベース
がそのコレクタへ接続され、第２の電流ミラー３６から
１．３３１　　　の電流を受け取るよＰＴＡＴ うに配されている。大きさ１（ｒ）電流を吸い込ＰＴＡ
■ むことのできる電流シンク３８は、ダイオード接続され
たトランジスタ４６のエミッタへつながれる。出力段４
８は第２の電流ミラー３６から過剰電流を受ＧＪ取り、
しきい値電圧検出を意味する出力電圧を供給するように
なっている。本発明の本実施例の詳細な構造と機能につ
いては以下に説明する。

基準電流発生器回路４０は第１の抵抗５０を介して供給
電圧へつながれている。第１の抵抗５゜は第１のトラン
ジスタ５２のコレクタへつながれている。＠１のトラン
ジスタ５２のコレクタとベースは互いにつながれて、第
２のトランジスタ５４のベースへ接続されている。第１
のトランジスタ５２のエミッタは、また第３のトランジ
スタ５６のコレクタと第４のトランジスタ５８のベース
へつながれている。第３のトランジスタ５６のベースは
、第４のトランジスタ５８のコレクタへ、それはざらに
、第２のトランジスタ５４のエミッタへつながれている
。第４のトランジスタ５８のエミッタは、抵抗値Ｒ２を
持つ抵抗４４へつながれている。第４のトランジスタ５
８は、第１、第２、第３のトランジスタ５２，５４．５
６の各々の大きさの８倍に作られる。抵抗４４の抵抗値
Ｒ２は、回路３３によって検出されるしきいｌ電圧レベ
ルを決定するについて重要な役目を有する。

大きさ■　　を持つ電流が、基準電流発生器回ＴＡＴ 路４０によって発せられ、電流ミラー４２によって鏡映
化される。電流ミラー４２は、エミッタを供給電圧へつ
ないだ第５のトランジスタ６０を含んでいる。第５のト
ランジスタ６０のコレクタは、基準電流発生器回路４０
の第２のトランジスタ５４のコレクタへつながれている
。第６のトランジスタ６２のベースが、第５のトランジ
スタ６０のベースへつながれ、更に、抵抗６４を介して
供給電圧へつながれている。抵抗６４は更に第７のトラ
ンジスタ６６のエミッタへつながれ、第７のトランジス
タ６６は、そのベースが第５のトランジスタ６０のコレ
クタへ、そのコレクタがアースへつながれている。従っ
て、基準電流発生器回路４０によって発せられる電流は
、電流ミラー４２の第５の１−ランジスタロ０から供給
されている。第６のトランジスタ６２の］レクタは、し
きい値検出回路３３の第１の電流ミラー３４へ“つなが
れて基準電流Ｉ　　を供給する。

ＰＴＡＴ 第２図に示されたしきい値検出回路３３は、第１図に示
された回路１０に対応している。第１の電流ミラー３４
は第１のトランジスタ６８と第２のトランジスタ７０で
構成されている。第１のトランジスタ６８のコレクタと
ベースは一緒になって第２のトランジスタ７ｏのベース
へつながれている。第１と第２のトランジスタ６８．７
０のエミッタは、−緒にアースへつながれている。第２
のトランジスタ７０は第１のトランジスタ６８の大きさ
の２倍に作られ、従って、第２のトランジスタ７０のコ
レクタに誘起される電流は、２Ｉ　　となる。このよう
に、第１の電流ミラーＴＡＴ ３４へつながれた第２の電流ミラー３６は、第１の電流
ミラー３４に対して２１　　の大きさの電ＴＡＴ 流を供給する。

第２の電流ミラー３６は、互いにベースをつながれた第
１と第２のトランジスタ７２．７４を含んでいる。第１
のトランジスタ７２のベースは、そのコレクタへつなが
れている。第２のトランジスタ７４は、第１のトランジ
スタ７２の大きさの０．６７倍の大きさに作られている
。既に述べたように、大きさの差異はエミッタ領域の大
きさをちがえることでもたらされている。第２のトラン
ジスタ７４で梵せられる電流の大きさは、２Ｉ　　の０
．６７倍であり、これは１．３３ＴＡＴ ■　　となる。第１と第２のトランジスタ７２、ＰＴＡ
Ｔ ７４の両エミッタは抵抗１ｉＲ１を持つ抵抗７５を介し
て入力節点１２へつながれている。

トランジスタ４６は第２の電流ミラー３６の第２のトラ
ンジスタ７４のコレクタと直列に接続されている。トラ
ンジスタ４６のベースはそれのコレクタへつながれ、ダ
イオード状に構成されている。トランジスタ４６のエミ
ッタは、トランジスタ７６を含む電流シンク３８へつな
がれている。

トランジスタ７６は第２の電流ミラー３６とトランジス
タ４６から１　　の大きさを持つ電流を受ｒＡｌ け取り、吸い込む。

出力段４８は、電流シンク３８へつながれており、第１
、第２、第３、のトランジスタ７８，７９．８０を含ん
でいる。出力段４８としての第１のトランジスタ７８の
二］レクタは、第２のトランジスタ７９の］レクタへつ
ながれている。第２のトランジスタ７９のエミッタは供
給電圧へつながれ、他方、第１のトランジスタ７８のエ
ミッタは、アースへつながれている。第１のトランジス
タ７８のコレクタは、更に第３のトランジスタ８０のベ
ースへつながれている。第２のトランジスタ７９のベー
スは電流ミラー４２の一対の１〜ランジスタロ０．６２
のベースへつながれている。第３のトランジスタ８０の
］レクタは、抵抗８１を介して供給電圧へつながれ、他
方、そのエミッタはアースへつながれている。第１のト
ランジスタ７８のベースは電流シンク３８のコレクタ入
力へつながれ、電流シンク３６が吸い込むことのできな
い第２の電流ミラー３６からの過剰電流を受け取るよう
になっている。

第２図および式（２）から明かなように、入力電流’Ｉ
Ｎは、電流シンク３８のコレクタ電流と第１の電流ミラ
ー３４の第２のトランジスタ７０のコレクタ電流との和
に等しくなった時に、しきい値に達する。従って、Ｉ　
はｌ　　と２１　　とのＴＨＰＴＡｒ　　　　　　　Ｐ
ＴＡＴ 和、すなわち、３Ｉ　　となる。３Ｉ　　を越えＰＴＡ
Ｔ　　　　　　　ＰＴＡＴ る任意の入力電流は、出力段４８の第１のトランジスタ
７８のベースを駆動し、それによってトランジスタ８０
をカットオフさせ、出力節点１４の状態を変化させる。

第２図に示された本発明の本実施例において、しきい値
電圧レベルは、第１のトランジスタ７８とダイオード接
続されたトランジスタ４６との両方のベース・エミッタ
電圧の和に、第２のトランジスタ７４の飽和電圧と抵抗
７５の電圧降下を加えたものとして説明される。

ＶＴＩＩ−ＶＢＥ１　＋ＶＢＥ２　＋ＶＳＡＴ　＋（Ｉ
　ＴＨｏＲｌ　）（４） 第２の電流ミラー３６の第２のトランジスタ７４の飽和
電圧は、それが合計に対してわずかな寄りしかもたらさ
ないので無視されている。’Ｔｌ＋に対して式（３）を
代入し、ｖ　　−■　　と仮定するＢＥＩ　　　Ｂ［：
２ と、しきい値電圧ｖ１１１は次式で表される。

ここでは、電流発生器回路４０の第４のトランジスタ５
８のエミッタサイズのため、Ｎ＝８である。

しきい値電圧の温度特性が式（５）の右辺の各項の温度
特性に依存することは理解されよう。トランジスタのベ
ース・エミッタ温度特性は明確に予測可能であって、通
常は一２ｍＶ／℃である。式（５）を温度で微分して零
に等しいと置くことにより得られる方程式を解けば、し
きい値電圧の温度変化が最小値をとる温度が得られる。

微分した結梁を式（６）に示す。

Ｔ ２　ｑ （６） この式を並べ換えれば、回路３３中の抵抗７５゜４４の
抵抗値Ｒ，Ｒ２を調節してトランジスタ４６．７８のベ
ース・エミッタ電圧の温度変化を補償できることは明か
であろう。

２　ｑ 抵抗４４の既知の抵抗値Ｒ２とＮとが与えられれば、式
（１）中の表現を用いて、しきい値検出回路３３の温度
依存性を最小化、または解消させるような、抵抗７５に
対する最適抵抗値Ｒ１を求めることができる。

式（４）に示されたように、しきい値電圧レベルは、複
数トランジスタ４６．７８のベース・エミッタ電圧ＶＢ
Ｅと、わずかな飽和電圧と、抵抗７５の電圧降下との合
計によって決定される。従って、しきい値電圧レベルは
第２の電流ミラー３６の第２のトランジスタと７４から
出力段４８の第１のトランジスタ７８の間の複数個のベ
ース・エミッタ電圧ｖＢＥを変化させることによって調
節できる。

第２図に示された実施例では、これらのトランジスタ７
４．７８間にはｖＢＦは一つだけである。更に、しきい
値電圧レベルｖ０１１を変えるためにトランジスタ４６
のようなダイオード接続されたトランジスタを整数個、
直列接続することができる。

非整数個のＶＢＥが必要なときには、第３図に示された
ような、一般に参照番号８２で示される回路が用いられ
る。

第３図を参照すると、回路８２は、コレクタとベースの
間に第１の抵抗８６を、またベースとエミッタの間に第
２の抵抗８７をつないだトランジスタ８４を含んでいる
。トランジスタ８４のコレクタへ接続された節点８８は
第２の電流ミラー３６へつながり、エミッタへ接続され
た節点８９は電流シンク３８へつながれている。第１の
抵抗８６は抵抗値ＲＡを持ち、第２の抵抗８７は抵抗値
Ｒを持つ。ＶＢＥに対する乗数ｆは式（８）で表された
ものに等しい。

Ｂ このように、非整数の等価的ｖＢＥを実現するために、
第１と第２の抵抗８６．８７の抵抗値を望みの値に選ぶ
ことができる。

次に第４図を参照すると、第２図の電流発生器回路４０
の他の実施例が示されている。−殻内に参照番号９０で
示された回路は、ＰＮＰ型のトランジスタを採用してお
り、第２図中の電流発生器回路４０と電流ミラー４２の
双方を併せたものに置き換えて用いることができる。回
路９０は第１のトランジスタ９２を含み、そのトランジ
スタ９２は、そのベースを第２のトランジスタ９４のコ
レクタへつなぎ、また、そのコレクタを第３のトランジ
スタ９６のエミッタへつないでるものである。第２のト
ランジスタ９４のコレクタは、更に第４のトランジスタ
９８のエミッタへつながれ、第２のトランジスタ９４の
ベースは、第１のトランジスタ９２のコレクタへつなが
れている。第３のトランジスタ９６のコレクタは、抵抗
１００へつながれている。第２のトランジスタ９４のエ
ミッタは、抵抗値Ｒ２を持つ抵抗１０２を介して供給電
バへつながれている。第２のトランジスタ９４のエミッ
タは、第４のトランジスタ９８のエミッタの８倍の大き
さに作られている。温度変化に比例する電流Ｉ　　が回
路９０によって生成されＰＴ八へ て、トランジスタ９８のコレクタから流れ出る。

回路９０は一般的に電流発生器回路４０と同様に機能す
る。ＰＮＰＩ−ランジスタの特性に従って、電流ミラー
回路４２は省略でき、電流発生器回路９０は第１図のし
きい値検出回路１０の第１の電流ミラー１６、あるいは
第２図のしきい値検出回路３３の第１の電流ミラー３４
へ直接つながれる。

要約すると、式（４）を調べることにより、しきい値電
圧レベルは供給電圧値に依存しないことが明かである。

従って、本発明に従って構成されるしきい値検出回路は
、供給電圧レベルをはるかに越える電圧の検出にも使用
できる。また、第２の％ｉｌミラー３６とスイッチング
トランジスタ７８との間に接続された複数個のダイオー
ド接続トランジスタを変化させることにより、更に抵抗
７５の抵抗値Ｒ１を調節することにより、この回路のし
きい値電圧レベルを望みのレベルに設定することができ
ることも明らかである。このように、この回路のしきい
値特性は、比較的少数の回路部品を調節することによっ
て変えることができる。

本発明の回路の付加的な特長は、それの入力節点１２に
おいて高いインピーダンス状態が実現できることである
。第２の電流ミラー２２または３６のトランジスタに対
してベース電流が供給されない限り、回路１０中へは入
力電流１１Ｎｔｆｉ流れ込まないことに注意されたい。

従って、第２の電流ミラー２２または３６へのＮｌ　　
　電流を禁止すＰＴ八す ることによって高いインピーダンス状態を達成すること
ができる。例えば、Ｎｌ　　　を禁止するたＴＡＴ めにｒ　　を禁止するか、またはアースへ流すこＰＴＡ
■ とによって高インピーダンス状態を作ることができる。

本発明の範囲からはずれることなく、ここに示した回路
に対して、その伯の修正が可能である。

例えば、電流ミラー、電流源、電流シンクの構成は回路
応用に従って変えることができる。史に加えて、温度に
比例する電流、■　　を作り出す方ＰＴへ■ 法は数多くある。第２図に示したような特定の実施例の
提案は、単に本発明の重要な技術的特長を例示するため
のものであり、本発明の範囲を限定覆る意図のものでは
ない。

本発明はここに詳細に述べてきたが、特許請求の範囲に
述べた本発明の本質および範囲からはずれることなく、
各種の変更、置き換え、修正が可能であることを理解さ
れたい。

以上の説明に関して更に以下のＩＱを開示する。

（１）しきい値検出回路であって、 入力電圧を受け取るための入力節点と、基準電流を受け
取り、前記基準電流に比例した第１の電流を発生するよ
うに作動する回路と、前記入力節点と前記電流受信およ
び発生回路との間につながれた抵抗性要素と、 前記第１の電流の一部を吸い込むように配置された電流
シンクと、 前記電流シンクへつながれて、あらかじめ定められたし
きい値を越える前記入力端子に応答して出力電圧を発生
する出力節点と、 を含むしきい値検出回路。

（２）　　第（１）項のしきい値検出回路であって、前
記電流受信および発生回路が、 前記基準電流を受け取るように配置された第１の電流ミ
ラーと、 前記第１の電流ミラーへつながれ、更に前記抵抗性要素
と前記電流シンクとの間につながれた第２の電流ミラー
であって、前記第１の電流ミラーによって前記第１の電
流を供給するように誘導される第２のＭ流ミラーと、を
含んでいるしきい値検出回路。

（３）　　第（１）項のしきい値検出回路であって、９
に、前記電流受信および発生回路と前記電流シ〕りとの
間につながれたスイッチング回路であっズ前記第１の電
流の一部に応答するようになったレイッチング回路を含
むしきい値検出回路。

（４）　　第（３）項のしきい値検出回路であって、ｙ
記スイッチング回路が前記出力節点につながれており、
前記スイッチング回路が前記電流シンクによって吸い込
み得る′？ＪＳ流よりも大きい前記第１ｃ電流に応答す
るようにしたしきい値検出回路。

（５）　　第（３）項のしきい値検出回路であって、前
記スイッチング回路が、ベース、コレクタ、エミッタを
有する第１のトランジスタを含み、前記第１のトランジ
スタのベースが前記電流シンクべつながれて前記第１の
電流の一部を受け取るように配置されているしきい値検
出回路。

（６）　　第（５）墳のしきい値検出回路であって、前
記スイッチング回路が更に、ベース、コレクタ、エミッ
タを有する第２のトランジスタを含み、前記第２のトラ
ンジスタのコレクタが前記出力節点へつながれ、前記第
２のトランジスタのベースが前記第１のトランジスタの
ニコレクタへつながれており、前記第２のトランジスタ
が前記第１のトランジスタに応答して前記第１の電流を
受け取り、前記出力節点へ出力電圧を発生するようにし
たしきい値検出回路。

（７）　　第（１）項のしきい値検出回路であって、前
記電流受信および発生回路が、 前記基準電流に応答して第１の電流を供給するようにな
った電流源、 を含み、 前記電流シンクが前記電流源へつながれて前記第１の電
流の一部を吸い込むことができるようにした しきい値検出回路。

（８）　　第（７）項のしきい値検出回路であって、更
に、前記電流源と前記電流シンクとの間につながれたス
イッチング回路であって、前記第１の電流の一部に応答
するスイッチング回路を含むしきい値検出回路。

（９）　　第（８）項のしきい値検出回路であって、前
記スイッチング回路が前記出力節点へつながれて前記ス
イッチング回路が前記電流シンクによって吸い込むこと
のできる前記電流を越える前記第１の電流に応答するよ
うにしたしきい値検出回路。

（１０）第（２）項のしきい値検出回路であって、更に
、ベース、コレクタ、エミッタを有するすくなくとも一
つのトランジスタであって、前記第２の電流ミラーと前
記電流シンクとの間につながれたトランジスタを含むし
きい値検出回路。

（１１）第（１０）項のしきい値検出回路であって、前
記トランジスタのベースがそのトランジスタの前記コレ
クタへつながれたしぎい値検出回路。

（１２）第（１０）項のしきい値検出回路であって、更
に、 前記トランジスタの前記ベースとコレクタとの間につな
がれた第１の抵抗と、 前記トランジスタの前記ベースとエミッタとの間につな
がれた第２の抵抗と、 を含むしきい値検出回路。

（１３）第（１）項のしきい値検出回路であって、前記
基準電流が絶対温度に比例するようにしたしきい値検出
回路。

（１４）第（１）項のしきい値検出回路であって、前記
あらかじめ定められたしきい値がその抵抗値に比例する
ようにしたしきい値検出回路。

（１５）第（１）項のしきい値検出回路であって、前記
受信および発生回路によって受け取られる電流があらか
じめ定められた活性値より小さいことに応答して、前記
入力節点が高い入力インピーダンス特性を示すようにし
たしきい値検出回路。

（１６）　　ｔ、きい値検出回路であって、入力節点と
、 基準Ｎ流を受け取り、前記基準電流の第１のあらかじめ
定められた定数倍の大きさを持つ第１の電流を発生させ
る第１の電流ミラーと、前記第１の電流の第２のあらか
じめ定められた定数倍の大きさを持つ第２の電流を発生
させる第２の電流ミラーと、 前記第２の電流ミラーへつながれて、前記第２の電流の
あらかじめ定められた量を吸い込むように配置された電
流シンクと、 前記入力節点と前記第２の電流ミラーとの間につながれ
た抵抗と、 前記第２の電流ミラーと前記電流シンクどの間につなが
れたスイッチング回路であって、すくなくともあらかじ
め定められたしきい値電圧レベルを持つ前記人力節点に
応答するようにしたスイッチング回路と、 を含むしきい値検出回路。

（１７）第（１６）項のしきい１「１検出回路であって
、前記第１の電流ラーが、 ベース、コレクタ、エミッタを有する第１のトランジス
タであって、前記ベースと〕レクタとが互いにつながれ
ている第１のトランジスタと、ベース、コレクタ、エミ
ッタを右する第２のトランジスタであって、前記ベース
が前記第１のトランジスタの前記ベースへつながれてい
る第２のトランジスタと、 を含み、 前記第２のトランジスタのエミッタ領域が、前記第１の
トランジスタのエミッタ領域の第１のあらかじめ定めら
れた定数倍になるように作られたしきい値検出回路。

（１８）第（１７）項のしきい値検出回路であって、前
記第２の電流ミラーが、 ベース、コレクタ、エミッタを右する第３のトランジス
タであって、前記ベースとコレクタどが互いにつながれ
ており、前記コレクタが前記第２のトランジスタのコレ
クタへつながれている第３のトランジスタと、 ベース、コレクタ、エミッタを有づる第４のトランジス
タであって、前記ベースが前記第３のトランジスタのベ
ースへつながれている第４のトランジスタと、 を含み、 前記第４のトランジスタのエミッタ領域が、前記第３の
トランジスタのエミッタ領域の第２のあらかじめ定めら
れた定数倍になるように作られたしきい値検出回路。

（１９）第（１７）項のしきい値検出回路であって、前
記電流シンクが、ベース、コレクタ、エミッタを有する
第３のトランジスタを含み、前記第３のトランジスタの
ベースが前記第１と第２のトランジスタの両ベースへつ
ながれているしきい値検出回路。

（２０）第（１６）項のしきい値検出回路であって、更
に、ベース、コレクタ、エミッタを有する少なくとも一
つのトランジスタであって、前記第２の電流ミラーと前
記電流シンクとの間につながれたトランジスタを含むし
きい値検出回路。

（２１）第（２０）項のしきい値検出回路であって、前
記トランジスタのベースがそのトランジスタの］レクタ
へつながれたしきい値検出回路。

（２２）第（２０）項のしきい値検出回路であって、更
に、 前記トランジスタの前記ベースとコレクタとの間につな
がれた第１の抵抗と、 前記トランジスタの前記ベースとエミッタとの間につな
がれた第２の抵抗と、 を含むしきい値検出回路。

（２３）第（１６）項のしぎい値検出回路であって、前
記スイッチング回路が、ベース、コレクタ、エミッタを
有する第１のトランジスタを含み、前記第１のトランジ
スタのベースが前記電流シンクへつながれて前記第２の
電流の一部を受け取るように配置されているしぎい値検
出回路。

（２４）第（２３）項のしきい値検出回路であって、更
に、ベース、コレクタ、エミッタを右する第２のトラン
ジスタを含み、前記第２のトランジスタのコレクタが前
記第１のｉ〜ランジスタのコレクタへつながれ、前記第
２のトランジスタのエミッタが供給電圧へつながれてい
るしきい値検出回路。

（２５）第（２４）項のしきい値検出回路であって、更
に、ベース、コレクタ、エミッタを右する第３のトラン
ジスタを含み、前記第３のトランジスタのベースが前記
第１のトランジスタのコレクタへつながれ、前記出力節
点が前記第３のトランジスタのコレクタへつながれてい
るしきい値検出回路。

（２６）第（１６）項のしきい値検出回路であって、薗
記基準電流が絶対温度に比例するようにしたしきい値検
出回路。

（２７）第（１６）項のしきい値検出回路であって、前
記しきい値電圧レベルが前記抵抗の値を変えることによ
って調節可能であるようにしたしきい値検出回路。

（２８）第（１６）項のしきい値検出回路であって、回
路の供給電圧レベルを越えるしきい値電圧レベルの検出
が可能であるようにしたしきい値検出回路。

（２９）第（１６）項のしきい値検出回路であって、前
記基準電流供給手段が非活性状態であることに応答して
、前記入力節点が高インピーダンスにあるしきい値検出
回路。

（３０）　　Ｌきい値検出回路であって、入力節点と、 前記入力節点と直列に接続された第１の抵抗と、基準電
流を受け取り、前記Ｖ準°電流の定数倍の大きさを持つ
第１の電流を再生し、吸い込むように配置された、第１
の電流ミラーと、 前２第１の電流の大きさの定数倍の大きさを持つ第２の
電流を再生し、供給するように配置され、前記抵抗と接
続された第２の電流ミラーと、ベース、コレクタ、エミ
ッタを有する第１のトランジスタであって、前記コレク
タが前記第２の電流ミラーへつながれており、前記第２
の１ＨＦＥのあらかじめ定められた量を吸い込むように
配置された第１のトランジスタと、 ベース、コレクタ、エミッタを有する第２のトランジス
タであって、前記ベースが前記第１のトランジスタのコ
レクタへつながれて、前記第１のトランジスタによって
吸い込むことのできる電流を越える前記第２の電流の部
分を受け取るように配置された第２のトランジスタと、 第２の抵抗と、 ベース、コレクタ、エミッタを有する第３のトランジス
タであって、前記ベースが前記第２のトランジスタの］
レクタへつながれている第３のトランジスタと、 前記第３のトランジスタのコレクタへつながれた出力節
点であって、あらかじめ定められたしきい値を越える前
記入力電圧に応答するようにした出力節点と、 を含むしきい値検出回路。

（３１）しきい値を検出するだめの方法であって、抵抗
値を持つ入力節点へ入力電圧を供給し、基準電流を受け
取り、 前記基準電流のあらかじめ定められた定数倍の第１の電
流を発生し、 前記第１の゛電流のあらかじめ定められた部分を吸い込
み、 前記吸い込まれた部分を越える前記第１の電流の部分で
スイッチング回路を駆動し、 前記スイッチング回路につながれ、前記しきい値を越え
る前記入力電圧に応答する出力節点へ、出力電圧を発生
させる、 工程を含むしきい値を検出する方法。

（３２）第（３１）項の方法であって゛、前記抵抗値を
供給する工程が抵抗値を選ぶことを含み、それによって
前配しきい値が前記抵抗値に比例するようにした方法。

（３３）　　Ｌきい値検出回路を製造するための方法で
あって、 入力電圧を受け取る入力節点を形成し、基準電流を受け
取り、前記基準電流の大きさに比例する第１の電流を発
生させるための回路を形成し、 前記第１の電流の一部を吸い込むように配置された電流
シンクを形成し、 あらかじめ定められたしきい値を越える前記入力電圧に
応答する出力節点を形成し、 前記入力節点と前記回路との間につながれた抵抗性要素
を形成する工程を含む方法。

（３４）入力節点１２と出力節点１４を含むしきい値検
出回路１０が得られる。入力節点１２は抵抗３２を介し
て電流ミラー２２へつながれている。

電流ミラー２２は、更に別の電流ミラー１６へつながれ
、それは絶対温度に比例する基準電流を受け取るように
配置されている。この基準電流は鏡映化され、定数倍さ
れた後、電流シンク２８によって受け取られる。入力節
点１２における電圧しベルがあらかじめ定められたしき
い値レベルを越えた時には、電流シンク２８によって吸
い取ることのできる吊を越える電流は出力節点１４につ
ながるスイッチングトランジスタ３０のベースへ向けら
れ、出力節点１４へ、入力節点１２においてしきい値電
圧レベルに達したまたはしきいＩ電圧レベルを越えたこ
とを示す出力電圧レベルを発生する。あらかじめ定めら
れたしきいｆＩｉ電圧は回路の供給電圧レベルを越えて
いても構わないし、また雰囲気の動作温度にも依存しな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って横築されたしぎい値検出回路
の模式的回路図である。 第２図は、本発明の一つの実施例の回路図である。 第３図は、本発明の別の実施例の一部分の回路図である
。 第４図は、基準？１流供給回路の模式的回路図である。 ［参照番号−１ １０・　・ １２　・　・ １４　・　・ １６　・　・ １８　・　・ ２０　・　・ ２２　・　・ ２４　・　・ ２６　・　・ ２８　・　・ ２９　・　・ ３０　・　・ ３２　・　・ ３３　・　・ ３４　・　・ ３６　・　・ ３８　・　・ ４０　・　・ ４２　・　・ ４４　・　・ ・しきい値検出回路 ・入力節点 ・出力節点 ・第１の電流ミラー ・第１のトランジスタ ・第２のトランジスタ ・第２の電流ミラー ・第３のトランジスタ ・第４のトランジスタ ・電流シンク ・トランジスタ ・第５のトランジスタ ・抵抗 ・しきい値検出回路 ・第１の電流ミラー ・第２の電流ミラー ・電流シンク ・基準電流発生器回路 ・電流ミラー ・抵抗 ４６・・・ダイオード接続トランジスタ４８・・・出力
段 ５０・・・第１の抵抗 ５２・・・第１のトランジスタ ５４・・・第２のｉ〜ランジスタ ５６・・・第３のトランジスタ ５８・・・第４のトランジスタ ６０・・・第５のトランジスタ ６２・・・第６のトランジスタ ６４・・・抵抗 ６６・・・第７のトランジスタ ６８・・・第１のトランジスタ ７０・・・第２のトランジスタ ７２・・・第１のトランジスタ ７４・・・第２のトランジスタ ７５・・・抵抗 ７６・・・トランジスタ ７８・・・第１のトランジスタ ７９・・・第２のトランジスタ ８０・・・第３のトランジスタ ８１・・・抵抗 ８２・・・回路 ８４・・・トランジスタ ８６・・・第１の抵抗 ８７・・・第２の抵抗 ８８・・・節点 ８９・・・節点 ９０・・・基準電流発生器回路 ９２・・・第１のトランジスタ ９４・・・第２のトランジスタ ９６・・・第３のトランジスタ ９８・・・第４のトランジスタ １００・・・抵抗 １０２・・・抵抗

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）しきい値検出回路であって、 入力電圧を受け取るための入力節点と、 基準電流を受け取り、前記基準電流に比例した第１の電
   流を発生するように作動する回路と、前記入力節点と前
   記電流受信および発生回路との間につながれた抵抗性要
   素と、 前記第１の電流の一部を吸い込むように配置された電流
   シリンクと、および 前記電流シンクへつながれて、あかじめ定められたしき
   い値を越える前記入力電圧に応答して出力電圧を発生す
   る出力節点と、 を含むしきい値検出回路。
2. （２）しきい値を検出するための方法であって、抵抗値
   を持つ入力節点へ入力電圧を供給し、基準電流を受け取
   り、 前記基準電流のあらかじめ定められた定数倍の第１の電
   流を発生し、 前記第１の電流のあらかじめ定められた部分を吸い込み
   、 前記吸い込まれた部分を越える前記第１の電流の部分で
   スイッチング回路を駆動し、 前記スイッチング回路につながれた出力節点に、前記し
   きい値を越える前記入力電圧に応答する出力電圧を発生
   させる、 工程を含むしきい値を検出する方法。