JPH05304447A - コンパレータ回路 - Google Patents
コンパレータ回路Info
- Publication number
- JPH05304447A JPH05304447A JP10673192A JP10673192A JPH05304447A JP H05304447 A JPH05304447 A JP H05304447A JP 10673192 A JP10673192 A JP 10673192A JP 10673192 A JP10673192 A JP 10673192A JP H05304447 A JPH05304447 A JP H05304447A
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- Japan
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- transistor
- circuit
- collector
- diode
- current
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
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- Manipulation Of Pulses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明のコンパレータ回路にあっては、低消
費電流化を図ると共に出力の応答特性を改良するため
に、ダイオードによる回路を付加したことを特徴とす
る。 【構成】Q1及びQ2は差動PNPトランジスタであ
り、NPNトランジスタQ3及びQ4はカレントミラー
回路を、またPNPトランジスタQ5、Q6、Q7及び
Q10はカレントミラー回路を構成している。出力回路
としてのトランジスタQ8、Q9は、入力電圧の比較に
より、2つのカレントミラー回路の動作に応じてオン、
オフされる。そして、電圧源Vref と比較して出力電圧
VOUT が低い間は、ダイオードD1がオン、ダイオード
D2はオフになるので、トランジスタQ10から供給さ
れる電流は、ダイオードD1を介して急速に容量負荷C
L を充電する。
費電流化を図ると共に出力の応答特性を改良するため
に、ダイオードによる回路を付加したことを特徴とす
る。 【構成】Q1及びQ2は差動PNPトランジスタであ
り、NPNトランジスタQ3及びQ4はカレントミラー
回路を、またPNPトランジスタQ5、Q6、Q7及び
Q10はカレントミラー回路を構成している。出力回路
としてのトランジスタQ8、Q9は、入力電圧の比較に
より、2つのカレントミラー回路の動作に応じてオン、
オフされる。そして、電圧源Vref と比較して出力電圧
VOUT が低い間は、ダイオードD1がオン、ダイオード
D2はオフになるので、トランジスタQ10から供給さ
れる電流は、ダイオードD1を介して急速に容量負荷C
L を充電する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はコンパレータ回路に関
し、特に低消費電流化を図ると共に出力の応答特性を改
良したコンパレータ回路に関するものである。
し、特に低消費電流化を図ると共に出力の応答特性を改
良したコンパレータ回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のコンパレータ回路は、例えば図3
に示されるように構成されている。同図に於いて、Q1
及びQ2は差動PNPトランジスタであり、NPNトラ
ンジスタQ3及びQ4はカレントミラー回路を構成して
いる。上記トランジスタQ1のコレクタは、トランジス
タQ3のコレクタ及びベースに接続され、トランジスタ
Q2のコレクタは、トランジスタQ4のコレクタとNP
NトランジスタQ8のベースに接続されてる。
に示されるように構成されている。同図に於いて、Q1
及びQ2は差動PNPトランジスタであり、NPNトラ
ンジスタQ3及びQ4はカレントミラー回路を構成して
いる。上記トランジスタQ1のコレクタは、トランジス
タQ3のコレクタ及びベースに接続され、トランジスタ
Q2のコレクタは、トランジスタQ4のコレクタとNP
NトランジスタQ8のベースに接続されてる。
【0003】電流源Iref は、PNPトランジスタQ
5、Q6及びQ7と共に、カレントミラー回路を構成し
ており、電流源Iref とトランジスタQ7のコレクタと
ベース、及びトランジスタQ5及びQ6のベースは接続
されている。また、トランジスタQ5、Q6及びQ7の
エミッタは、電源VCCに接続されている。トランジスタ
Q5のコレクタは、上記トランジスタQ1、Q2の各エ
ミッタに接続されている。更に、トランジスタQ6のコ
レクタは、NPNトランジスタQ8のコレクタ及びNP
NトランジスタQ9のベースに接続されている。また、
このトランジスタQ9のコレクタは、負荷抵抗RL 及び
出力端子VOUT に接続されている。次に、この回路の動
作について説明する。
5、Q6及びQ7と共に、カレントミラー回路を構成し
ており、電流源Iref とトランジスタQ7のコレクタと
ベース、及びトランジスタQ5及びQ6のベースは接続
されている。また、トランジスタQ5、Q6及びQ7の
エミッタは、電源VCCに接続されている。トランジスタ
Q5のコレクタは、上記トランジスタQ1、Q2の各エ
ミッタに接続されている。更に、トランジスタQ6のコ
レクタは、NPNトランジスタQ8のコレクタ及びNP
NトランジスタQ9のベースに接続されている。また、
このトランジスタQ9のコレクタは、負荷抵抗RL 及び
出力端子VOUT に接続されている。次に、この回路の動
作について説明する。
【0004】トランジスタQ1のベース入力電圧をVIN
+ 、トランジスタQ2のベース入力電圧をVIN - 、そし
て出力端子VOUT の出力電圧をVOUT とする。
+ 、トランジスタQ2のベース入力電圧をVIN - 、そし
て出力端子VOUT の出力電圧をVOUT とする。
【0005】VIN + とVIN - を比較して、VIN + の電圧
の方が高くなったとき、トランジスタQ1はオフし、ト
ランジスタQ2はオンする。すると、このトランジスタ
Q2のコレクタに電流が流れると共にトランジスタQ4
はオフし、トランジスタQ8が飽和する。トランジスタ
Q8のコレクタ電圧は、飽和電圧(≧0.1V)となる
ので、トランジスタQ9はオフする。このため、出力V
OUT は“L(ロー)”レベルから“H(ハイ)”レベル
となる。
の方が高くなったとき、トランジスタQ1はオフし、ト
ランジスタQ2はオンする。すると、このトランジスタ
Q2のコレクタに電流が流れると共にトランジスタQ4
はオフし、トランジスタQ8が飽和する。トランジスタ
Q8のコレクタ電圧は、飽和電圧(≧0.1V)となる
ので、トランジスタQ9はオフする。このため、出力V
OUT は“L(ロー)”レベルから“H(ハイ)”レベル
となる。
【0006】一方、VIN + よりVIN - の電圧の方が高く
なったとき、トランジスタQ1はオンし、トランジスタ
Q2はオフする。すると、トランジスタQ1のコレクタ
に電流が流れて、トランジスタQ4のコレクタ電流が流
れると共に、トランジスタQ2はオフして、トランジス
タQ8はオフする。トランジスタQ6のコレクタ電流は
トランジスタQ9のベースに流れ、このトランジスタQ
9はオンする。このため、トランジスタQ9のコレクタ
電圧は飽和電圧(≧0.1V)となり、出力VOUT は
“H”レベルから“L”レベルに移る。従来のコンパレ
ータ回路では、このようにして、入力信号を比較して2
値化している。
なったとき、トランジスタQ1はオンし、トランジスタ
Q2はオフする。すると、トランジスタQ1のコレクタ
に電流が流れて、トランジスタQ4のコレクタ電流が流
れると共に、トランジスタQ2はオフして、トランジス
タQ8はオフする。トランジスタQ6のコレクタ電流は
トランジスタQ9のベースに流れ、このトランジスタQ
9はオンする。このため、トランジスタQ9のコレクタ
電圧は飽和電圧(≧0.1V)となり、出力VOUT は
“H”レベルから“L”レベルに移る。従来のコンパレ
ータ回路では、このようにして、入力信号を比較して2
値化している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、システムの
低消費電流化に対する要求が高まっている現在、当然コ
ンパレータ回路に於いても低消費電流化のニーズが高く
なっている。
低消費電流化に対する要求が高まっている現在、当然コ
ンパレータ回路に於いても低消費電流化のニーズが高く
なっている。
【0008】上述した従来の回路構成によって、低消費
電流化するためには、出力VOUT が“L”レベル時に負
荷抵抗RL に流れる電流を少なくする方法、すなわち負
荷抵抗RL を大きな値に設定することが有効である。
電流化するためには、出力VOUT が“L”レベル時に負
荷抵抗RL に流れる電流を少なくする方法、すなわち負
荷抵抗RL を大きな値に設定することが有効である。
【0009】しかしながら、出力端子VOUT には、実際
には容量負荷CL (寄生容量、次段の容量負荷等)が付
加されている。容量負荷CL 及び負荷抵抗RL は、出力
VOUT の応答特性、特に出力波形の立上がりに影響す
る。例えば、容量負荷CLをある一定値とした場合、低
消費電流化のために負荷抵抗RL の値を10倍とする
と、立上がり時間も10倍に増加してしまうという問題
点がある。故に、応答速度が要求されるコンパレータ回
路としては利用できないものであった。
には容量負荷CL (寄生容量、次段の容量負荷等)が付
加されている。容量負荷CL 及び負荷抵抗RL は、出力
VOUT の応答特性、特に出力波形の立上がりに影響す
る。例えば、容量負荷CLをある一定値とした場合、低
消費電流化のために負荷抵抗RL の値を10倍とする
と、立上がり時間も10倍に増加してしまうという問題
点がある。故に、応答速度が要求されるコンパレータ回
路としては利用できないものであった。
【0010】この発明は、上記課題に鑑みてなされたも
ので、負荷抵抗RL を大きくした場合に於いても、簡単
な付加回路のみで電流値をほとんど増加させずに応答特
性を改善することのできるコンパレータ回路を提供する
ことを目的とする。
ので、負荷抵抗RL を大きくした場合に於いても、簡単
な付加回路のみで電流値をほとんど増加させずに応答特
性を改善することのできるコンパレータ回路を提供する
ことを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、差
動増幅回路と、この差動増幅回路に接続されたカレント
ミラー回路と、このカレントミラー回路に接続された出
力回路と、この出力回路及び上記差動増幅回路に接続さ
れたスイッチング手段と、電流源とから成る差動コンパ
レータ回路に於いて、上記スイッチング手段に並設され
てこのスイッチング手段とカレントミラー回路を構成す
るスイッチングトランジスタと、このスイッチングトラ
ンジスタのコレクタにアノードが、上記出力回路の出力
端にカソードが接続された第1のダイオードと、上記ス
イッチングトランジスタのコレクタにアノードが接続さ
れた第2のダイオードと、この第2のダイオードのカソ
ードと接地電位間に接続された定電圧源とを具備するこ
とを特徴とする。
動増幅回路と、この差動増幅回路に接続されたカレント
ミラー回路と、このカレントミラー回路に接続された出
力回路と、この出力回路及び上記差動増幅回路に接続さ
れたスイッチング手段と、電流源とから成る差動コンパ
レータ回路に於いて、上記スイッチング手段に並設され
てこのスイッチング手段とカレントミラー回路を構成す
るスイッチングトランジスタと、このスイッチングトラ
ンジスタのコレクタにアノードが、上記出力回路の出力
端にカソードが接続された第1のダイオードと、上記ス
イッチングトランジスタのコレクタにアノードが接続さ
れた第2のダイオードと、この第2のダイオードのカソ
ードと接地電位間に接続された定電圧源とを具備するこ
とを特徴とする。
【0012】
【作用】この発明のコンパレータ回路にあっては、ダイ
オードによる簡単な回路を付加して、立上がりの応答特
性を改善させるように構成している。これにより、負荷
抵抗RL を大きくし、電流を少なくした場合に於いて
も、ダイオードによる電流の切換えによって、立上がり
の応答特性を改善することができる。
オードによる簡単な回路を付加して、立上がりの応答特
性を改善させるように構成している。これにより、負荷
抵抗RL を大きくし、電流を少なくした場合に於いて
も、ダイオードによる電流の切換えによって、立上がり
の応答特性を改善することができる。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。
説明する。
【0014】図1は、この発明に係るコンパレータ回路
の一実施例を示す回路構成図である。同図に於いて、Q
1及びQ2は差動PNPトランジスタであり、NPNト
ランジスタQ3及びQ4はカレントミラー回路を構成し
ている。上記トランジスタQ1のコレクタは、トランジ
スタQ3のコレクタ及びベースに接続され、トランジス
タQ2のコレクタは、トランジスタQ4のコレクタ及び
NPNトランジスタQ8のベースに接続されている。
の一実施例を示す回路構成図である。同図に於いて、Q
1及びQ2は差動PNPトランジスタであり、NPNト
ランジスタQ3及びQ4はカレントミラー回路を構成し
ている。上記トランジスタQ1のコレクタは、トランジ
スタQ3のコレクタ及びベースに接続され、トランジス
タQ2のコレクタは、トランジスタQ4のコレクタ及び
NPNトランジスタQ8のベースに接続されている。
【0015】また、電流源Iref は、PNPトランジス
タQ5、Q6、Q7及びQ10と共にカレントミラー回
路を構成している。上記電流源Iref とトランジスタQ
7のコレクタとベース、及びトランジスタQ5、Q6及
びQ10のベースは接続されいる。更に、上記トランジ
スタQ5、Q6、Q7及びQ10のエミッタは、電源V
CCに接続されている。トランジスタQ5のコレクタは、
上記トランジスタQ1及びQ2の各エミッタに接続さ
れ、またトランジスタQ6のコレクタは、出力回路を構
成するトランジスタQ8のコレクタ及びNPNトランジ
スタQ9のベースに接続されている。
タQ5、Q6、Q7及びQ10と共にカレントミラー回
路を構成している。上記電流源Iref とトランジスタQ
7のコレクタとベース、及びトランジスタQ5、Q6及
びQ10のベースは接続されいる。更に、上記トランジ
スタQ5、Q6、Q7及びQ10のエミッタは、電源V
CCに接続されている。トランジスタQ5のコレクタは、
上記トランジスタQ1及びQ2の各エミッタに接続さ
れ、またトランジスタQ6のコレクタは、出力回路を構
成するトランジスタQ8のコレクタ及びNPNトランジ
スタQ9のベースに接続されている。
【0016】更に、上記トランジスタQ10のコレクタ
は、ダイオードD1、D2の各アノードに接続されてい
る。上記ダイオードD1のカソードは、トランジスタQ
9のコレクタと、負荷抵抗RL 及び出力端子VOUT に接
続されている。また、ダイオードD2のカソードは、電
圧源Vref に接続されている。次に、このように構成さ
れたコンパレータ回路の動作について説明する。
は、ダイオードD1、D2の各アノードに接続されてい
る。上記ダイオードD1のカソードは、トランジスタQ
9のコレクタと、負荷抵抗RL 及び出力端子VOUT に接
続されている。また、ダイオードD2のカソードは、電
圧源Vref に接続されている。次に、このように構成さ
れたコンパレータ回路の動作について説明する。
【0017】いま、トランジスタQ1のベース入力電圧
をVIN + 、トランジスタQ2のベース入力電圧を
VIN - 、そして出力端子VOUT の出力電圧をVOUT とす
る。
をVIN + 、トランジスタQ2のベース入力電圧を
VIN - 、そして出力端子VOUT の出力電圧をVOUT とす
る。
【0018】先ず、VIN + とVIN - を比較して、VIN +
の電圧の方が高くなった場合について述べる。VIN + の
電圧の方が高くなると、トランジスタQ1はオフしてト
ランジスタQ2がオンする。そして、トランジスタQ2
のコレクタに電流が流れると共に、トランジスタQ4が
オフしてトランジスタQ8がオンになる。そして、トラ
ンジスタQ8が飽和すると、このトランジスタQ8のコ
レクタ電圧は飽和電圧(≧0.1)となるので、トラン
ジスタQ9はオフになる。このため、出力VOUT は、
“L”レベルから“H”レベルへと変化する。
の電圧の方が高くなった場合について述べる。VIN + の
電圧の方が高くなると、トランジスタQ1はオフしてト
ランジスタQ2がオンする。そして、トランジスタQ2
のコレクタに電流が流れると共に、トランジスタQ4が
オフしてトランジスタQ8がオンになる。そして、トラ
ンジスタQ8が飽和すると、このトランジスタQ8のコ
レクタ電圧は飽和電圧(≧0.1)となるので、トラン
ジスタQ9はオフになる。このため、出力VOUT は、
“L”レベルから“H”レベルへと変化する。
【0019】ここで、電圧源Vref を、例えばVDDとG
NDの中点電位として、VOUT とVref とを比較する。
VOUT の電圧の方が低い間は、ダイオードD1はオン
し、ダイオードD2はオフになっているので、トランジ
スタQ10から供給される電流は、ダイオードD1を通
って急速にCL を充電する。故に、出力VOUT の立上が
りの速度が上がり、応答特性は改善される。
NDの中点電位として、VOUT とVref とを比較する。
VOUT の電圧の方が低い間は、ダイオードD1はオン
し、ダイオードD2はオフになっているので、トランジ
スタQ10から供給される電流は、ダイオードD1を通
って急速にCL を充電する。故に、出力VOUT の立上が
りの速度が上がり、応答特性は改善される。
【0020】次に、VIN + よりVIN - の電圧の方が高く
なった場合について述べる。この場合、トランジスタQ
1はオンし、トランジスタQ2はオフする。すると、ト
ランジスタQ1のコレクタに電流が流れ、トランジスタ
Q4のコレクタ電流が流れると共に、トランジスタQ2
がオフし、トランジスタQ8はオフする。
なった場合について述べる。この場合、トランジスタQ
1はオンし、トランジスタQ2はオフする。すると、ト
ランジスタQ1のコレクタに電流が流れ、トランジスタ
Q4のコレクタ電流が流れると共に、トランジスタQ2
がオフし、トランジスタQ8はオフする。
【0021】また、トランジスタQ6のコレクタ電流は
トランジスタQ9のベースに流れ、このトランジスタQ
9をオンする。このため、出力VOUT は“H”レベルか
ら“L”レベルに変化する。
トランジスタQ9のベースに流れ、このトランジスタQ
9をオンする。このため、出力VOUT は“H”レベルか
ら“L”レベルに変化する。
【0022】ここで、上述したように、VOUT とVref
とを比較する。VOUT の電圧方が低くなったとき、ダイ
オードD1はオンしてダイオードD2はオフになる。こ
れにより、ダイオードD1の電流は、トランジスタQ9
のコレクタへ流れる。しかし、立下がり時は立上がりと
違って、トランジスタQ9のコレクタ電流能力が大き
い。このため、立下がりの応答時間は、ほとんど影響を
受けない。図2は、従来例のコンパレータ回路と上述し
た実施例のコンパレータ回路の、それぞれの応答特性を
示したものである。同図より、立下がりの応答特性はほ
とんど変わっていないが、立上がりの応答特性は10倍
以上改善されていることがわかる。このように、ダイオ
ードによる簡単な回路を設けるだけで立上がりの応答特
性を改善することができる。
とを比較する。VOUT の電圧方が低くなったとき、ダイ
オードD1はオンしてダイオードD2はオフになる。こ
れにより、ダイオードD1の電流は、トランジスタQ9
のコレクタへ流れる。しかし、立下がり時は立上がりと
違って、トランジスタQ9のコレクタ電流能力が大き
い。このため、立下がりの応答時間は、ほとんど影響を
受けない。図2は、従来例のコンパレータ回路と上述し
た実施例のコンパレータ回路の、それぞれの応答特性を
示したものである。同図より、立下がりの応答特性はほ
とんど変わっていないが、立上がりの応答特性は10倍
以上改善されていることがわかる。このように、ダイオ
ードによる簡単な回路を設けるだけで立上がりの応答特
性を改善することができる。
【0023】尚、この発明は、上述した実施例にのみ限
られるものではない。例えば、各トラジスタの極性を逆
にした、NPNトランジスタ入力差動段コンパレータ回
路にも当然適用できるものである。
られるものではない。例えば、各トラジスタの極性を逆
にした、NPNトランジスタ入力差動段コンパレータ回
路にも当然適用できるものである。
【0024】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、負荷抵
抗RL を大きくした場合に於いても、簡単な付加回路の
みで電流値をほとんど増加させずに応答特性を改善する
ことのできるコンパレータ回路を提供することができ
る。
抗RL を大きくした場合に於いても、簡単な付加回路の
みで電流値をほとんど増加させずに応答特性を改善する
ことのできるコンパレータ回路を提供することができ
る。
【図1】この発明に係るコンパレータ回路の一実施例を
示す回路構成図である。
示す回路構成図である。
【図2】従来例のコンパレータ回路とこの発明の実施例
のコンパレータ回路の応答特性を示した図である。
のコンパレータ回路の応答特性を示した図である。
【図3】従来のコンパレータ回路を示す回路構成図であ
る。
る。
【符号の説明】 Q1、Q2、Q5、Q6、Q7、Q10…PNPトラン
ジスタ、Q3、Q4、Q8、Q9…NPNトランジス
タ、D1、D2…ダイオード、Vref …電圧源、Iref
…電流源、VCC、VDD…電源、RL …負荷抵抗。
ジスタ、Q3、Q4、Q8、Q9…NPNトランジス
タ、D1、D2…ダイオード、Vref …電圧源、Iref
…電流源、VCC、VDD…電源、RL …負荷抵抗。
Claims (1)
- 【請求項1】 差動増幅回路と、この差動増幅回路に接
続されたカレントミラー回路と、このカレントミラー回
路に接続された出力回路と、この出力回路及び上記差動
増幅回路に接続されたスイッチング手段と、電流源とか
ら成る差動コンパレータ回路に於いて、 上記スイッチング手段に並設されてこのスイッチング手
段とカレントミラー回路を構成するスイッチングトラン
ジスタと、 このスイッチングトランジスタのコレクタにアノード
が、上記出力回路の出力端にカソードが接続された第1
のダイオードと、 上記スイッチングトランジスタのコレクタにアノードが
接続された第2のダイオードと、 この第2のダイオードのカソードと接地電位間に接続さ
れた定電圧源とを具備することを特徴とするコンパレー
タ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10673192A JPH05304447A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | コンパレータ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10673192A JPH05304447A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | コンパレータ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05304447A true JPH05304447A (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=14441085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10673192A Withdrawn JPH05304447A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | コンパレータ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05304447A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7221224B2 (en) | 2004-04-08 | 2007-05-22 | Denso Corporation | Differential amplifier circuit |
-
1992
- 1992-04-24 JP JP10673192A patent/JPH05304447A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7221224B2 (en) | 2004-04-08 | 2007-05-22 | Denso Corporation | Differential amplifier circuit |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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