JPH05196659A - チョッパ型比較器 - Google Patents

チョッパ型比較器

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Publication number
JPH05196659A
JPH05196659A JP3293434A JP29343491A JPH05196659A JP H05196659 A JPH05196659 A JP H05196659A JP 3293434 A JP3293434 A JP 3293434A JP 29343491 A JP29343491 A JP 29343491A JP H05196659 A JPH05196659 A JP H05196659A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
output
analog switch
inverter
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP3293434A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayuki Kadaka
孝之 香高
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.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
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Priority to US07/972,588 priority patent/US5329172A/en
Publication of JPH05196659A publication Critical patent/JPH05196659A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/22Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
    • H03K5/24Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude
    • H03K5/2472Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude using field effect transistors
    • H03K5/249Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude using field effect transistors using clock signals

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低消費電力のチョッパ型比較器を実現す
る。 【構成】 比較すべき2信号を交互に導通状態に切り
換えられる第1および第2のアナログスイッチを介して
容量の一端に供給し、この容量の他端に、第1および第
2のアナログスイッチの一方が導通状態となるときに出
力遮断状態とされるクロックドインバータの入力端を接
続した。また、クロックドインバータの入出力間には第
1および第2のアナログスイッチの一方と共に導通状態
とされる第3のアナログスイッチを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は2信号の比較を行うチ
ョッパ型比較器に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は従来のチョッパ型比較器の構成を
示す回路図である。この図において、AおよびBは比較
すべき電圧VAおよびVBが入力される入力端子であり、
Cはコントロール信号CONTが入力されるコントロー
ル端子である。1および2は各々MOSFET(金属酸
化物半導体構造の電界効果トランジスタ)によるアナロ
グスイッチであり、各々の一端は入力端子AおよびBに
接続され、各々の他端は共通接続されている。アナログ
スイッチ2のゲートにはコントロール信号CONTが入
力され、アナログスイッチ1のゲートにはコントロール
信号CONTをインバータ3によって反転した信号が入
力される。アナログスイッチ1および2の共通接続点は
容量4の一端に接続され、この容量4の他端はCMOS
(相補対称型MOS)インバータ5の入力端に接続され
る。CMOSインバータ5の入力端と出力端OUTとの
間にはコントロール信号CONTによって導通制御され
るアナログスイッチ6が介挿されている。次にこのチョ
ッパ型比較器の動作を説明する。コントロール信号CO
NTが“1”であると、アナログスイッチ2および6が
導通状態となる。この結果、容量4の一端に入力電圧V
Bが印加されると共にCMOSインバータ5の入出力間
がアナログスイッチ6によって短絡される。ここで、C
MOSインバータ5は、構成要素たるPチャネルトラン
ジスタとNチャネルトランジスタとして、略同等の駆動
能力を有するものが使用されており、入力電圧VINを変
化させたときの入出力伝達特性は図4(a)に示すもの
となる。そして、図4(a)に示すように、CMOSイ
ンバータ5の入力電圧VINを上昇させて行くと電源電圧
DDの1/2付近の入力電圧VINにおいて、出力電圧V
OUTがハイレベルからロウレベルに反転する。このた
め、アナログスイッチ6によって入出力間が短絡される
ことにより、CMOSインバータ6の入力電圧VINおよ
び出力電圧VOUTは共にVDD/2となる。従って、コン
トロール信号CONTが“1”である場合、容量4に対
し、2側へ電圧VDD/2−VBが充電される。次にコン
トロール信号CONTが“0”になると、アナログスイ
ッチ2および6が遮断される一方、アナログスイッチ1
が導通状態となって容量4の一端に電圧VAが印加され
る。この結果、電圧VAと容量4に充電された電圧VDD
/2−VBとを加えた電圧VDD/2−VB+VAがCMO
Sインバータ5に入力電圧VINとして印加される。ここ
で、VA>VBである場合には、VIN>VDD/2となるた
め、CMOSインバータ5の出力電圧VOUTはロウレベ
ルとなる。これに対し、VA<VBである場合には、VIN
<VDD/2となるため、CMOSインバータ5の出力電
圧VOUTはハイレベルとなる。このようにして、電圧VA
およびVBの比較結果を示す出力電圧VOUTが得られる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のチョッパ型比較器は、図5に示すように、コントロ
ール信号CONTが“1”である期間、CMOSインバ
ータ5の入力電圧VINが中間レベルVDD/2に維持され
る。ここで、CMOSインバータ5は、図4(b)に示
すように、入力電圧VINがVDD/2である場合に極めて
大きな消費電流Iが流れる。この多大なる消費電流がコ
ントロール信号CONTが“1”である全期間に亙って
流れるため、チョッパ型比較器が消費する電力は極めて
大きなものとなってしまう。この発明は上述した事情に
鑑みてなされたものであり、消費電力の節約を図ったチ
ョッパ型比較器を提供することを目的とする。
【0004】
【課題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、各一端に比較すべき2信号が各々入力さ
れ、各他端が共通接続され、交互に導通状態に切り換え
られる第1および第2のアナログスイッチと、前記各ア
ナログスイッチの共通接続端に一端が接続された容量
と、前記容量の他端が入力端に接続され、前記各アナロ
グスイッチの一方が導通状態に切り換えられた場合に出
力遮断状態に切り換えられるクロックドインバータと、
前記クロックドインバータの入出力間に介挿され、前記
各アナログスイッチの一方が導通状態に切り換えられる
場合に導通状態に切り換えられる第3のアナログスイッ
チとを具備することを特徴とする。
【0005】
【作用】上記構成によれば、第1および第2のアナログ
スイッチの一方と第3のアナログスイッチとが導通状態
とされることにより、比較すべき2信号の一方に応じた
電圧が容量に充電される。また、この容量に対する充電
が行われるのと並行し、クロックドインバータが出力遮
断状態へと遷移する。次に第1および第2のアナログス
イッチの一方が非導通状態とされると共に他方が導通状
態とされ、さらに第3のアナログスイッチが非導通状態
とされる。また、これに伴ってクロックドインバータが
出力許可状態となる。この結果、容量に充電された電圧
と、導通状態とされた他方のアナログスイッチとを介し
た電圧とを加算した電圧がクロックドインバータに印加
され、比較すべき2信号の大小関係に応じた出力電圧が
クロックドインバータから得られる。
【0006】
【実施例】以下、図面を参照し、この発明の一実施例を
説明する。図1はこの発明の一実施例によるチョッパ型
比較器の構成を示す回路図である。なお、この図におい
て上述した図3と対応する部分には同一の符号を付けて
その説明を省略する。このチョッパ型比較器は、CMO
Sインバータ5に代わりに、Nチャネルトランジスタ5
1および52とPチャネルトランジスタ53および54
を電源接地間に直列接続してなるクロックドインバータ
5Aが設けられている。また、コントロール信号CON
Tを伝達するノンインバーティングタイプのバッファ7
が追加されている。クロックドインバータ5Aにおい
て、Nチャネルトランジスタ51およびPチャネルトラ
ンジスタ53は各々のドレインは出力端OUTに共通接
続されており、各々のゲートは容量4に接続されてい
る。また、Nチャネルトランジスタ52のゲートにはイ
ンバータ3からコントロール信号CONTを反転した信
号が入力され、Pチャネルトランジスタ54のゲートに
はバッファ7からコントロール信号CONTと同一論理
値の信号が入力される。以下、このチョッパ型比較器の
動作を図2を参照して説明する。コントロール信号CO
NTが“0”から“1”に立ち上がると、まず、アナロ
グスイッチ2および6が導通状態になる。この時点にお
いて、インバータ3およびバッファ7の各出力信号は各
々“1”および“0”になっており、クロックドインバ
ータ5AのNチャネルトランジスタ52およびPチャネ
ルトランジスタ54は共に導通状態となっている。従っ
て、コントロール信号CONTが立ち上がる瞬間におい
てクロックドインバータ5Aは出力イネーブル状態であ
り、入出力間がアナログスイッチ6によって短絡される
ことにより、クロックドインバータ5Aの入力電圧VIN
はVDD/2となる。このため、容量4には電圧VDD/2
−VBが瞬時に充電される。また、この時、図2(c)
に示すように、クロックドインバータ5Aに瞬間的に消
費電流Iが流れる。その後、コントロール信号CONT
の変化がインバータ3およびバッファ7を伝播し、イン
バータ3およびバッファ7の各出力信号が各々“0”お
よび“1”となる。この結果、クロックドインバータ5
Aは、Nチャネルトランジスタ52およびPチャネルト
ランジスタ54が共に非導通状態となり、出力端がハイ
インピーダンス状態となる。そして、クロックドインバ
ータ5Aの出力端がハイインピーダンス状態となること
により、容量4に充電された電荷は放電経路を失い、容
量4は充電電圧VDD/2−VBを保持し続ける。また、
この間はクロックドインバータ5Aが出力ディゼーブル
状態であるため、クロックドインバータ5Aの消費電流
は0である。そして、コントロール信号が“1”から
“0”に立ち下がると、アナログスイッチ2および6が
遮断されると共にアナログスイッチ1が導通状態とさ
れ、その後、クロックドインバータ5Aが出力イネーブ
ル状態に戻される。この結果、クロックドインバータ5
Aに電圧VAと容量4の充電電圧VDD/2−VBとを加算
した電圧が印加され、電圧VAおよびVBの比較結果を示
す出力信号がクロックドインバータ5Aから出力され
る。
【0007】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によるチ
ョッパ型比較器は、各一端に比較すべき2信号が各々入
力され、各他端が共通接続され、交互に導通状態に切り
換えられる第1および第2のアナログスイッチと、前記
各アナログスイッチの共通接続端に一端が接続された容
量と、前記容量の他端が入力端に接続され、前記各アナ
ログスイッチの一方が導通状態に切り換えられた場合に
出力遮断状態に切り換えられるクロックドインバータ
と、前記クロックドインバータの入出力間に介挿され、
前記各アナログスイッチの一方が導通状態に切り換えら
れる場合に導通状態に切り換えられる第3のアナログス
イッチとを具備したものであるので、各アナログスイッ
チの導通状態/非導通状態が切り換えられる瞬間のみ消
費電流が流れる。従って、消費電力が極めて少なくて済
むという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例によるチョッパ型比較器
の構成を示す回路図である。
【図2】 同実施例の動作を示すタイムチャートであ
る。
【図3】 従来のチョッパ型比較器の構成を示す回路図
である。
【図4】 同比較器におけるCMOSインバータの入出
力伝達特性および消費電流を示す図である。
【図5】 同比較器の動作を示すタイムチャートであ
る。
【符号の説明】
1……第1のアナログスイッチ、2……第2のアナログ
スイッチ、 6……第3のアナログスイッチ、4……容量、 5A……クロックドインバータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各一端に比較すべき2信号が各々入力さ
    れ、各他端が共通接続され、交互に導通状態に切り換え
    られる第1および第2のアナログスイッチと、 前記各アナログスイッチの共通接続端に一端が接続され
    た容量と、 前記容量の他端が入力端に接続され、前記各アナログス
    イッチの一方が導通状態に切り換えられた場合に出力遮
    断状態に切り換えられるクロックドインバータと、 前記クロックドインバータの入出力間に介挿され、前記
    各アナログスイッチの一方が導通状態に切り換えられる
    場合に導通状態に切り換えられる第3のアナログスイッ
    チとを具備することを特徴とするチョッパ型比較器。
JP3293434A 1991-11-08 1991-11-08 チョッパ型比較器 Pending JPH05196659A (ja)

Priority Applications (2)

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JP3293434A JPH05196659A (ja) 1991-11-08 1991-11-08 チョッパ型比較器
US07/972,588 US5329172A (en) 1991-11-08 1992-11-06 Chopping type comparator with clocked inverter

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