JPH0989944A - Window comparator - Google Patents
Window comparatorInfo
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- JPH0989944A JPH0989944A JP7250838A JP25083895A JPH0989944A JP H0989944 A JPH0989944 A JP H0989944A JP 7250838 A JP7250838 A JP 7250838A JP 25083895 A JP25083895 A JP 25083895A JP H0989944 A JPH0989944 A JP H0989944A
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- voltage threshold
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回路規模が小さく、消費電流が小さいウイン
ドーコンパレータを実現することを目的にする。
【解決手段】 本発明は、入力信号を入力し、入力信号
と低電圧しきい値および高電圧しきい値の両方の比較判
定を行うウインドーコンパレータに改良を加えたもので
ある。本装置は、一対のトランジスタと電流源とからな
り、一方の入力端に入力信号を入力し、他方の入力端に
低電圧しきい値を入力し、入力信号が低電圧しきい値よ
り高いとき電流源の電流を供給する第１の差動増幅器
と、一対のトランジスタからなり、第１の差動増幅器か
らの電流の供給を受けて動作し、一方の入力端に入力信
号を入力し、他方の入力端に高電圧しきい値を入力し、
出力端の出力を比較判定結果として出力する第２の差動
増幅器と、を有することを特徴とする装置である。
(57) Abstract: It is an object to realize a window comparator having a small circuit scale and a small current consumption. The present invention is an improvement of a window comparator that inputs an input signal and performs comparison judgment of both the low voltage threshold and the high voltage threshold with the input signal. This device consists of a pair of transistors and a current source. When an input signal is input to one input end and a low voltage threshold is input to the other input end, the input signal is higher than the low voltage threshold. A first differential amplifier that supplies a current of a current source and a pair of transistors, which operates by receiving a current supplied from the first differential amplifier, inputs an input signal to one input end, and operates on the other Input a high voltage threshold to the input end of
A second differential amplifier that outputs the output of the output end as a comparison determination result.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、回路規模が小さ
く、消費電流が小さいウインドーコンパレータに関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a window comparator having a small circuit scale and a small current consumption.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ウインドーコンパレータは、アナログ信
号等を入力し、信号の大きさを規格値の上限および下限
の両方に対して判定を行う。このような装置の構成を図
２に示す。図２において、１，２はオペアンプで、一方
の入力端子に各々低電圧，高電圧のしきい値（Ｖth1，
Ｖth2：Ｖth1＜Ｖth2）を入力し、それぞれ他方の入力
端子に共通の入力信号を入力する。３は論理積ゲート
で、オペアンプ１，２からの信号を入力し、論理積をと
り、装置の出力信号とする。2. Description of the Related Art A window comparator inputs an analog signal or the like and determines the magnitude of the signal with respect to both the upper limit and the lower limit of a standard value. The structure of such an apparatus is shown in FIG. In FIG. 2, reference numerals 1 and 2 denote operational amplifiers having low voltage and high voltage thresholds (Vth1,
Vth2: Vth1 <Vth2) is input, and a common input signal is input to each of the other input terminals. Reference numeral 3 denotes a logical product gate, which inputs signals from the operational amplifiers 1 and 2 and takes a logical product to obtain an output signal of the device.
【０００３】このような装置の動作を下記で説明する。
図３は図２の装置の動作を説明する図である。（ａ）は
入力信号と出力信号との関係、（ｂ）は入力信号とオペ
アンプ１からの信号ＶAとの関係、（ｃ）は入力信号と
オペアンプ２からの信号ＶBとの関係を示した図であ
る。The operation of such a device will be described below.
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the apparatus of FIG. (A) shows the relationship between the input signal and the output signal, (b) shows the relationship between the input signal and the signal V A from the operational amplifier 1, and (c) shows the relationship between the input signal and the signal V B from the operational amplifier 2. It is a figure.
【０００４】オペアンプ１は、低電圧しきい値Ｖth1よ
り大きいときにハイレベルの信号を出力する。そして、
オペアンプ２は、高電圧しきい値Ｖth2より小さいとき
にハイレベルの信号を出力する。従って、論理積ゲート
３は、オペアンプ１，２からの信号の論理積なので、し
きい値Ｖth1からＶth2までの間ハイレベルの信号を出力
する。The operational amplifier 1 outputs a high level signal when it is larger than the low voltage threshold Vth1. And
The operational amplifier 2 outputs a high level signal when it is smaller than the high voltage threshold Vth2. Therefore, since the AND gate 3 is the logical product of the signals from the operational amplifiers 1 and 2, it outputs a high level signal between the threshold values Vth1 and Vth2.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このような構成の場
合、オペアンプ１，２と論理積ゲート３とを必要とする
ため、回路規模が大きく、消費電流が大きいという問題
点があった。In the case of such a configuration, the operational amplifiers 1 and 2 and the AND gate 3 are required, so that the circuit scale is large and the current consumption is large.
【０００６】本発明の目的は、回路規模が小さく、消費
電流が小さいウインドーコンパレータを実現することに
ある。An object of the present invention is to realize a window comparator having a small circuit scale and a small current consumption.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、入力信号を入
力し、入力信号と低電圧しきい値および高電圧しきい値
の両方の比較判定を行うウインドーコンパレータにおい
て、一対のトランジスタと電流源とからなり、一方の入
力端に前記入力信号を入力し、他方の入力端に前記低電
圧しきい値を入力し、入力信号が低電圧しきい値より高
いとき電流源の電流を供給する第１の差動増幅器と、一
対のトランジスタからなり、前記第１の差動増幅器から
の電流の供給を受けて動作し、一方の入力端に前記入力
信号を入力し、他方の入力端に前記高電圧しきい値を入
力し、出力端の出力を比較判定結果として出力する第２
の差動増幅器と、を有することを特徴とするものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a window comparator which receives an input signal and compares the input signal with both a low voltage threshold and a high voltage threshold to determine a pair of transistors and a current. The input signal is input to one input terminal, the low voltage threshold is input to the other input terminal, and the current of the current source is supplied when the input signal is higher than the low voltage threshold. It comprises a first differential amplifier and a pair of transistors, and operates by receiving a current supplied from the first differential amplifier, inputs the input signal to one input terminal, and inputs the input signal to the other input terminal. The second which inputs the high voltage threshold value and outputs the output of the output end as the comparison judgment result
And a differential amplifier of.
【０００８】[0008]
【作用】このような本発明では、第１の差動増幅器によ
り入力信号と低電圧しきい値とを比較し、入力信号が低
電圧しきい値より高いとき、電流源の電流を第２の差動
増幅器に供給する。第２の差動増幅器は、第１の差動増
幅器からの電流の供給を受けて、入力信号と高電圧しき
い値との比較を行う。そして、比較判定結果を第２の差
動増幅器の出力端より出力する。According to the present invention, the input signal is compared with the low voltage threshold by the first differential amplifier, and when the input signal is higher than the low voltage threshold, the current of the current source is changed to the second value. Supply to the differential amplifier. The second differential amplifier receives the current supplied from the first differential amplifier and compares the input signal with the high voltage threshold value. Then, the comparison determination result is output from the output terminal of the second differential amplifier.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を説明す
る。図１は本発明の一実施例を示した構成図である。図
において、４は第１の差動増幅器で、一対のトランジス
タＱ１，Ｑ２と電流源Ｉ１とからなり、一方の入力端に
入力信号を入力し、他方の入力端に低電圧しきい値Ｖth
1を入力し、入力信号が低電圧しきい値Ｖth1より高いと
き電流源Ｉ１の電流を供給する。５は第２の差動増幅器
で、一対のトランジスタＱ３，Ｑ４からなり、第１の差
動増幅器４からの電流の供給を受けて動作し、一方の入
力端に入力信号を入力し、他方の入力端に高電圧しきい
値Ｖth2を入力し、出力端の出力を比較判定結果として
出力する。６はカレントミラー回路で、第２の差動増幅
器５の出力端に接続する。７は出力回路で、カレントミ
ラー回路６と接続する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 4 denotes a first differential amplifier, which is composed of a pair of transistors Q1 and Q2 and a current source I1, inputs an input signal to one input terminal, and supplies a low voltage threshold Vth to the other input terminal.
When 1 is input and the input signal is higher than the low voltage threshold Vth1, the current of the current source I1 is supplied. A second differential amplifier 5 is composed of a pair of transistors Q3 and Q4, operates by receiving the current supplied from the first differential amplifier 4, inputs an input signal to one input end, and operates on the other side. The high voltage threshold Vth2 is input to the input end, and the output of the output end is output as the comparison determination result. A current mirror circuit 6 is connected to the output terminal of the second differential amplifier 5. An output circuit 7 is connected to the current mirror circuit 6.
【００１０】第１の差動増幅器４において、トランジス
タＱ１は、ベースに入力信号を入力する。トランジスタ
Ｑ２は、エミッタがトランジスタＱ１のエミッタに接続
し、ベースに低電圧しきい値Ｖth1を入力し、コレクタ
が電源ラインＶCCに接続する。電流源Ｉ１は、一端がト
ランジスタＱ２のエミッタに接続し、他端が電源ライン
ＶEE（ＶEE＜ＶCC）に接続する。In the first differential amplifier 4, the transistor Q1 inputs the input signal to the base. In the transistor Q2, the emitter is connected to the emitter of the transistor Q1, the low voltage threshold Vth1 is input to the base, and the collector is connected to the power supply line V CC . The current source I1 has one end connected to the emitter of the transistor Q2 and the other end connected to the power supply line V EE (V EE <V CC ).
【００１１】第２の差動増幅器５において、トランジス
タＱ３は、ベースに入力信号を入力し、エミッタがトラ
ンジスタＱ１のコレクタに接続し、コレクタが電源ライ
ンＶ CCに接続する。トランジスタＱ４は、エミッタがト
ランジスタＱ３のエミッタに接続し、ベースに高電圧し
きい値Ｖth2を入力する。In the second differential amplifier 5, the transistor
Q3 receives the input signal to its base and its emitter is
Connect to the collector of transistor Q1
V CCConnect to. The emitter of the transistor Q4 is
Connect to the emitter of transistor Q3 and apply a high voltage to the base.
Enter the threshold value Vth2.
【００１２】カレントミラー回路６は、トランジスタＱ
５，Ｑ６から構成されている。トランジスタＱ５は、コ
レクタがトランジスタＱ４のコレクタに接続し、ベース
とコレクタとを接続し、エミッタが電源ラインＶCCに接
続する。トランジスタＱ６は、ベースがトランジスタＱ
５のベースに接続し、エミッタが電源ラインＶccに接続
する。The current mirror circuit 6 includes a transistor Q
5 and Q6. The transistor Q5 has a collector connected to the collector of the transistor Q4, a base and a collector, and an emitter connected to the power supply line V CC . The base of the transistor Q6 is the transistor Q.
5 and the emitter is connected to the power supply line Vcc .
【００１３】出力回路７は、抵抗Ｒ，トランジスタＱ
７，Ｑ８，電流源Ｉ２，Ｉ３からなる。抵抗Ｒは、一端
がトランジスタＱ６のコレクタに接続し、他端が電源ラ
インＶ EEに接続する。トランジスタＱ７は、ベースがト
ランジスタＱ６のコレクタに接続し、エミッタが電源ラ
インＶEEに接続する。電流源Ｉ２は、一端がトランジス
タＱ７のコレクタに接続し、他端が電源ラインＶCCに接
続する。トランジスタＱ８は、ベースがトランジスタＱ
７のコレクタに接続し、コレクタが電流源Ｉ３の一端に
接続し、エミッタが電源ラインＶEEに接続し、コレクタ
からの信号を出力信号として出力する。電流源Ｉ３の他
端は電源ラインＶCCに接続する。The output circuit 7 includes a resistor R and a transistor Q.
7, Q8 and current sources I2 and I3. The resistance R is
Is connected to the collector of transistor Q6, and the other end is the power supply line.
In V EEConnect to. Transistor Q7 has a base
Connected to the collector of transistor Q6, and the emitter is the power source
In VEEConnect to. The current source I2 has a transistor at one end.
Connected to the collector of Q7 and the other end is the power line VCCContact
Continue. The base of the transistor Q8 is the transistor Q.
7 is connected to the collector of the current source I3
Connected and the emitter is the power line VEEConnect to the collector
The signal from is output as an output signal. Other than current source I3
Power line V at the endCCConnect to.
【００１４】このような装置の動作を以下で説明する。
入力信号が低電圧しきい値Ｖth1より低いとき、トラン
ジスタＱ１はオフ状態で、トランジスタＱ２はオン状態
となる。これにより、第２の差動増幅器５に電源Ｉ１の
電流が供給されず、カレントミラー回路６にも電流が流
れない。従って、トランジスタＱ７はオフ状態となり、
トランジスタＱ８はオン状態となり、出力信号はロウレ
ベルとなる。The operation of such a device will be described below.
When the input signal is lower than the low voltage threshold Vth1, the transistor Q1 is off and the transistor Q2 is on. As a result, the current of the power supply I1 is not supplied to the second differential amplifier 5, and the current does not flow in the current mirror circuit 6 either. Therefore, the transistor Q7 is turned off,
The transistor Q8 is turned on and the output signal becomes low level.
【００１５】入力信号が低電圧しきい値Ｖth1以上高電
圧しきい値Ｖth2より低いとき、トランジスタＱ１がオ
ン状態で、トランジスタＱ２がオフ状態となり、第２の
差動増幅器５に電流源Ｉ１の電流が供給される。そし
て、トランジスタＱ３はオフ状態で、トランジスタＱ４
はオン状態となる。従って、カレントミラー回路６に電
流が流れ、トランジスタＱ７はオン状態となり、トラン
ジスタＱ８はオフ状態となり、出力信号はハイレベルと
なる。When the input signal is lower than the low voltage threshold Vth1 and lower than the high voltage threshold Vth2, the transistor Q1 is in the ON state, the transistor Q2 is in the OFF state, and the current of the current source I1 is supplied to the second differential amplifier 5. Is supplied. The transistor Q3 is off and the transistor Q4
Is turned on. Therefore, a current flows through the current mirror circuit 6, the transistor Q7 is turned on, the transistor Q8 is turned off, and the output signal becomes high level.
【００１６】入力信号が高電圧しきい値Ｖth2以上のと
き、トランジスタＱ１はオン状態で、トランジスタＱ２
はオフ状態となり、第２の差動増幅器５に電流が供給さ
れる。そして、トランジスタＱ３はオン状態で、トラン
ジスタＱ４はオフ状態となる。従って、カレントミラー
回路６に電流が流れず、トランジスタＱ７はオフ状態と
なり、トランジスタＱ８はオン状態となり、出力信号は
ロウレベルとなる。When the input signal is higher than the high voltage threshold Vth2, the transistor Q1 is in the ON state and the transistor Q2
Is turned off, and current is supplied to the second differential amplifier 5. Then, the transistor Q3 is turned on and the transistor Q4 is turned off. Therefore, no current flows through the current mirror circuit 6, the transistor Q7 is turned off, the transistor Q8 is turned on, and the output signal becomes low level.
【００１７】このように、第１の差動増幅器４と第２の
差動増幅器５によりウインドーコンパレータを構成した
ので、回路規模は４つのトランジスタと１つの電流源で
よく、電流源が１つでよいので消費電流も小さくするこ
とができる。また、出力回路７も１つでよいので、回路
規模が小さくなり、消費電流も小さくすることができ
る。As described above, since the window comparator is constituted by the first differential amplifier 4 and the second differential amplifier 5, the circuit scale may be four transistors and one current source, and one current source is used. Therefore, current consumption can be reduced. Further, since only one output circuit 7 is required, the circuit scale can be reduced and the current consumption can be reduced.
【００１８】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、以下のものでもよい。トランジスタの極
性を逆したものやＪＦＥＴ，ＭＯＳＦＥＴにより差動増
幅器４，５のトランジスタを構成したものも本発明に含
まれる。また、トランジスタＱ４のコレクタの出力を比
較結果として取り扱っているが、トランジスタＱ３のコ
レクタの出力を比較結果として取り扱ってもよい。The present invention is not limited to the above embodiments, but may be as follows. The present invention also includes transistors in which the polarities of the transistors are reversed, and transistors of the differential amplifiers 4 and 5 are configured by JFETs and MOSFETs. Although the output of the collector of the transistor Q4 is treated as the comparison result, the output of the collector of the transistor Q3 may be treated as the comparison result.
【００１９】[0019]
【発明の効果】本発明によれば、第１の差動増幅器と第
２の差動増幅器によりウインドーコンパレータを構成し
たので、回路規模は４つのトランジスタと１つの電流源
でよく、電流源が１つのよいので消費電流も小さくする
ことができるという効果がある。According to the present invention, since the window comparator is composed of the first differential amplifier and the second differential amplifier, the circuit scale may be four transistors and one current source. One advantage is that the current consumption can be reduced.
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】従来のウインドーコンパレータの構成を示した
図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a conventional window comparator.
【図３】図２の装置の動作を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the apparatus of FIG.
４，５ 差動増幅器 Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４ トランジスタ Ｉ１ 電流源 4,5 Differential amplifier Q1, Q2, Q3, Q4 Transistor I1 Current source
Claims (1)
きい値および高電圧しきい値の両方の比較判定を行うウ
インドーコンパレータにおいて、 一対のトランジスタと電流源とからなり、一方の入力端
に前記入力信号を入力し、他方の入力端に前記低電圧し
きい値を入力し、入力信号が低電圧しきい値より高いと
き電流源の電流を供給する第１の差動増幅器と、 一対のトランジスタからなり、前記第１の差動増幅器か
らの電流の供給を受けて動作し、一方の入力端に前記入
力信号を入力し、他方の入力端に前記高電圧しきい値を
入力し、出力端の出力を比較判定結果として出力する第
２の差動増幅器と、を有することを特徴とするウンドー
コンパレータ。1. A window comparator, which receives an input signal and compares and judges both the low voltage threshold and the high voltage threshold with the input signal, comprising a pair of transistors and a current source. A first differential amplifier which receives the input signal at one end, inputs the low voltage threshold at the other input end, and supplies the current of the current source when the input signal is higher than the low voltage threshold; It is composed of a pair of transistors and operates by receiving a current supplied from the first differential amplifier, inputs the input signal to one input end, and inputs the high voltage threshold to the other input end. A second differential amplifier that outputs the output of the output terminal as a comparison determination result.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7250838A JPH0989944A (en) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | Window comparator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7250838A JPH0989944A (en) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | Window comparator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0989944A true JPH0989944A (en) | 1997-04-04 |
Family
ID=17213773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7250838A Pending JPH0989944A (en) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | Window comparator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0989944A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008054220A (en) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Rohm Co Ltd | Pulse generator, electronic device using the same and pulse generating method |
| JP2008170285A (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Denso Corp | Window comparator device |
| CN102801396A (en) * | 2012-09-12 | 2012-11-28 | 电子科技大学 | Automatic gain adjustment circuit in audio system |
| JP2020120320A (en) * | 2019-01-25 | 2020-08-06 | 株式会社東芝 | Comparator circuit |
-
1995
- 1995-09-28 JP JP7250838A patent/JPH0989944A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008054220A (en) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Rohm Co Ltd | Pulse generator, electronic device using the same and pulse generating method |
| JP2008170285A (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Denso Corp | Window comparator device |
| CN102801396A (en) * | 2012-09-12 | 2012-11-28 | 电子科技大学 | Automatic gain adjustment circuit in audio system |
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