JPH104340A - 電圧比較器 - Google Patents
電圧比較器Info
- Publication number
- JPH104340A JPH104340A JP8156583A JP15658396A JPH104340A JP H104340 A JPH104340 A JP H104340A JP 8156583 A JP8156583 A JP 8156583A JP 15658396 A JP15658396 A JP 15658396A JP H104340 A JPH104340 A JP H104340A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bipolar transistor
- emitter
- differential amplifier
- circuit
- collector
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速で高精度な電圧比較回路を提供する。
【解決手段】 一対のトランジスタQ1、Q2と負荷抵抗R
1、R2からなる第1の差動増幅器と、エミッタフォロワ
のトランジスタQ3、Q4および定電流源3、4と、正帰還
動作のトランジスタQ9、Q10からなるラッチ回路と、制
御信号CK1、CK2により第1の差動増幅器とラッチ回路の
いずれに電流を流すかを選択するトランジスタQ5、Q6を
含む制御回路と、エミッタフォロワのトランジスタQ3、
Q4のエミッタ出力を入力とする一対のバイポーラトラン
ジスタQ7、Q8と定電流源6からなり電圧比較出力O1,O2
を生成する第2の差動増幅器により電圧比較器構成され
る。 【効果】 第2の差動増幅器により、複数の電圧比較器
の出力が相互に接続された場合でも、入力電圧と参照電
圧を精度良く比較でき、また、低電圧での駆動も可能と
する。
1、R2からなる第1の差動増幅器と、エミッタフォロワ
のトランジスタQ3、Q4および定電流源3、4と、正帰還
動作のトランジスタQ9、Q10からなるラッチ回路と、制
御信号CK1、CK2により第1の差動増幅器とラッチ回路の
いずれに電流を流すかを選択するトランジスタQ5、Q6を
含む制御回路と、エミッタフォロワのトランジスタQ3、
Q4のエミッタ出力を入力とする一対のバイポーラトラン
ジスタQ7、Q8と定電流源6からなり電圧比較出力O1,O2
を生成する第2の差動増幅器により電圧比較器構成され
る。 【効果】 第2の差動増幅器により、複数の電圧比較器
の出力が相互に接続された場合でも、入力電圧と参照電
圧を精度良く比較でき、また、低電圧での駆動も可能と
する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電圧比較器に関し、
特にA/D変換回路などに用いられる電圧比較器に関す
る。
特にA/D変換回路などに用いられる電圧比較器に関す
る。
【0002】
【従来の技術】電圧比較器の主な用途はA/D変換回路
であり、なかでも高速化に適したA/D変換方式に並列
型と呼ばれるものがある。この並列型A/D変換回路の
問題点はビット数に比例して回路規模・消費電力が大き
くなることである。
であり、なかでも高速化に適したA/D変換方式に並列
型と呼ばれるものがある。この並列型A/D変換回路の
問題点はビット数に比例して回路規模・消費電力が大き
くなることである。
【0003】これに対し、木村博氏らによる、「10b 30
0MHz 補間並列型AD変換器」(電子情報通信学会技術
研究会報告ICD92−19、1992)のなかで、小
規模・低電力かつ高速なA/D変換技術として差動重畳
型論理(Folded Differential Logic、FDL)回路が
発表されている。
0MHz 補間並列型AD変換器」(電子情報通信学会技術
研究会報告ICD92−19、1992)のなかで、小
規模・低電力かつ高速なA/D変換技術として差動重畳
型論理(Folded Differential Logic、FDL)回路が
発表されている。
【0004】図3にFDL回路を3ビットの並列型A/
D変換器に適用した回路例を示す。本回路で電圧比較器
は、入力電圧Vinが各々の参照電圧よりも大きい場合に
正相出力が電流I0を引き込み、入力電圧Vinが各々の参
照電圧よりも小さい場合に逆相出力が電流I0を引き込む
ものとする。
D変換器に適用した回路例を示す。本回路で電圧比較器
は、入力電圧Vinが各々の参照電圧よりも大きい場合に
正相出力が電流I0を引き込み、入力電圧Vinが各々の参
照電圧よりも小さい場合に逆相出力が電流I0を引き込む
ものとする。
【0005】このFDL回路により、図4に示すよう
に、アナログの入力電圧Vinに応じてラッチ出力端(D
0、D1、D2)ではデジタルコード出力(グレイコード)
を得ることができる。
に、アナログの入力電圧Vinに応じてラッチ出力端(D
0、D1、D2)ではデジタルコード出力(グレイコード)
を得ることができる。
【0006】図5に上記のA/D変換器に用いられてい
る従来の電圧比較器の回路構成を示す。従来の電圧比較
器では、差動アンプの負荷抵抗R1,R2の一端からカスコ
ードトランジスタQ7,Q8を介して、FDL回路のデコー
ド用信号線で重畳するための電流を出力する構成となっ
ている。制御信号CK1=Highかつ制御信号CK2=Lowのと
き、Q1,Q2がアクティブとなり、I1,I2の差電圧に応じた
電圧出力がQ1,Q2のコレクタに得られる(アンプ動作モ
ード)。次に制御信号CK1=Lowかつ制御信号CK2=Highの
とき、Q9,Q10がアクティブとなり、アンプ動作時に得ら
れた電圧出力はQ9,Q10の正帰還動作によって、増大され
る(ラッチ動作モード)。このとき、アンプ動作時にI1
>I2であった場合は、出力端子O1からトランジスタQ1を
介して電流Ioが流れ、逆にアンプ動作時にI2>I1であっ
た場合は、出力端子O2からトランジスタQ2を介して電流
Ioが流れる。
る従来の電圧比較器の回路構成を示す。従来の電圧比較
器では、差動アンプの負荷抵抗R1,R2の一端からカスコ
ードトランジスタQ7,Q8を介して、FDL回路のデコー
ド用信号線で重畳するための電流を出力する構成となっ
ている。制御信号CK1=Highかつ制御信号CK2=Lowのと
き、Q1,Q2がアクティブとなり、I1,I2の差電圧に応じた
電圧出力がQ1,Q2のコレクタに得られる(アンプ動作モ
ード)。次に制御信号CK1=Lowかつ制御信号CK2=Highの
とき、Q9,Q10がアクティブとなり、アンプ動作時に得ら
れた電圧出力はQ9,Q10の正帰還動作によって、増大され
る(ラッチ動作モード)。このとき、アンプ動作時にI1
>I2であった場合は、出力端子O1からトランジスタQ1を
介して電流Ioが流れ、逆にアンプ動作時にI2>I1であっ
た場合は、出力端子O2からトランジスタQ2を介して電流
Ioが流れる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図3に示すFDL回路
では、最上位ビットをのぞく各ビットでは2個以上の電
圧比較器の出力端子が相互に接続されている。このた
め、図5に示す従来の電圧比較器では、一方の電圧比較
器の出力が他方の電圧比較器のアンプ動作に影響を及ぼ
し、電圧比較器の出力が不所望に固定されるなどの誤動
作が生じると言う問題が本願発明者等の検討により明か
とされた。
では、最上位ビットをのぞく各ビットでは2個以上の電
圧比較器の出力端子が相互に接続されている。このた
め、図5に示す従来の電圧比較器では、一方の電圧比較
器の出力が他方の電圧比較器のアンプ動作に影響を及ぼ
し、電圧比較器の出力が不所望に固定されるなどの誤動
作が生じると言う問題が本願発明者等の検討により明か
とされた。
【0008】また、差動アンプの負荷抵抗端からカスコ
ードトランジスタを介して電流を出力する従来の構成で
は、縦積みされる素子の段数が多いため低電圧での動作
が困難であると言う問題も本願発明者等の検討により明
かとされた。
ードトランジスタを介して電流を出力する従来の構成で
は、縦積みされる素子の段数が多いため低電圧での動作
が困難であると言う問題も本願発明者等の検討により明
かとされた。
【0009】本発明の目的は、従来の回路技術における
上記のような問題を解決し、高速で高精度、かつ低電圧
駆動の電圧比較器を提供することにある。
上記のような問題を解決し、高速で高精度、かつ低電圧
駆動の電圧比較器を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明では電圧比較器の
出力の負荷抵抗の一端を動作電圧に接続して、負荷抵抗
の一端の電位を固定する。また電圧比較器のアンプ動作
とラッチ動作とを実行する第1の差動増幅器とは別個
に、一対のバイポーラトランジスタと定電流源からなる
第2の差動増幅器を第1の差動増幅器の後段に設け、こ
の第2の差動増幅器のバイポーラトランジスタのコレク
タ端子を新たに電圧比較器の出力とする。
出力の負荷抵抗の一端を動作電圧に接続して、負荷抵抗
の一端の電位を固定する。また電圧比較器のアンプ動作
とラッチ動作とを実行する第1の差動増幅器とは別個
に、一対のバイポーラトランジスタと定電流源からなる
第2の差動増幅器を第1の差動増幅器の後段に設け、こ
の第2の差動増幅器のバイポーラトランジスタのコレク
タ端子を新たに電圧比較器の出力とする。
【0011】従って、電圧比較器のアンプ動作とラッチ
動作とを実行する前段の第1の差動増幅器が電圧比較器
の直接の出力となっていないため、複数の電圧比較器の
出力を同一の信号線に接続しても、相互に影響して誤動
作の原因となることがない。また、縦積みされる素子の
段数を低減できるため、低電圧での動作が可能である。
動作とを実行する前段の第1の差動増幅器が電圧比較器
の直接の出力となっていないため、複数の電圧比較器の
出力を同一の信号線に接続しても、相互に影響して誤動
作の原因となることがない。また、縦積みされる素子の
段数を低減できるため、低電圧での動作が可能である。
【0012】本願で開示される発明のうち、代表的実施
形態による電圧比較器は、エミッタが互いに接続された
第1と第2のバイポーラトランジスタ(Q1,Q2)と、該第
1と該第2のバイポーラトランジスタのコレクタにそれ
ぞれ接続された第1と第2の負荷抵抗(R1,R2)とからな
る第1の差動増幅器と、上記第1の差動増幅器の上記第
1のバイポーラトランジスタ(Q1)のコレクタ信号を入力
とする第1のエミッタフォロワ・バイポーラトランジス
タ(Q3)と、上記第1の差動増幅器の上記第2のバイポー
ラトランジスタ(Q2)のコレクタ信号を入力とする第2の
エミッタフォロワ・バイポーラトランジスタ(Q4)とから
なるエミッタフォロワ回路と、ベースとコレクタとがそ
れぞれ上記第1のエミッタフォロワ・バイポーラトラン
ジスタ(Q3)のエミッタと上記第1の差動増幅器の上記第
2のバイポーラトランジスタ(Q2)のコレクタに接続され
た第3のバイポーラトランジスタ(Q9)と、ベースとコレ
クタとがそれぞれ上記第2のエミッタフォロワ・バイポ
ーラトランジスタ(Q4)のエミッタと上記第1の差動増幅
器の上記第1のバイポーラトランジスタ(Q1)のコレクタ
に接続された第4のバイポーラトランジスタ(Q10)とか
らなるラッチ回路と、ベースに第1の制御信号(CK1)が
供給され、コレクタが上記第1の差動増幅器の上記第1
と上記第2のバイポーラトランジスタ(Q1,Q2)の共通エ
ミッタに接続された第5のバイポーラトランジスタ(Q5)
と、ベースに第2の制御信号(CK2)が供給され、コレク
タが上記ラッチ回路の上記第3と上記第4のバイポーラ
トランジスタ(Q9,Q10)の共通エミッタに接続された第6
のバイポーラトランジスタ(Q6)と、上記第5と上記
第6のバイポーラトランジスタ(Q5,Q6)の共通エ
ミッタに接続された第1の定電流源(5)とからなる制御
回路と、ベースに上記エミッタフォロワ回路の上記第1
のエミッタフォロワ・バイポーラトランジスタ(Q3)のエ
ミッタ出力信号が供給される第8のバイポーラトランジ
スタ(Q7)と、ベースに上記エミッタフォロワ回路の上記
第2のエミッタフォロワ・バイポーラトランジスタ(Q5)
のエミッタ出力信号が供給される第9のバイポーラトラ
ンジスタ(Q8)と、上記第8と上記第9のバイポーラトラ
ンジスタ(Q7,Q8)の共通エミッタに接続された第2の定
電流源(6)とからなる第2の差動増幅器とを具備してな
り、上記第2の差動増幅器の上記第8と上記第9のバイ
ポーラトランジスタ(Q7,Q8)のコレクタより電圧比較出
力(O1,O2)を生成することを特徴とする(図1参照)。
形態による電圧比較器は、エミッタが互いに接続された
第1と第2のバイポーラトランジスタ(Q1,Q2)と、該第
1と該第2のバイポーラトランジスタのコレクタにそれ
ぞれ接続された第1と第2の負荷抵抗(R1,R2)とからな
る第1の差動増幅器と、上記第1の差動増幅器の上記第
1のバイポーラトランジスタ(Q1)のコレクタ信号を入力
とする第1のエミッタフォロワ・バイポーラトランジス
タ(Q3)と、上記第1の差動増幅器の上記第2のバイポー
ラトランジスタ(Q2)のコレクタ信号を入力とする第2の
エミッタフォロワ・バイポーラトランジスタ(Q4)とから
なるエミッタフォロワ回路と、ベースとコレクタとがそ
れぞれ上記第1のエミッタフォロワ・バイポーラトラン
ジスタ(Q3)のエミッタと上記第1の差動増幅器の上記第
2のバイポーラトランジスタ(Q2)のコレクタに接続され
た第3のバイポーラトランジスタ(Q9)と、ベースとコレ
クタとがそれぞれ上記第2のエミッタフォロワ・バイポ
ーラトランジスタ(Q4)のエミッタと上記第1の差動増幅
器の上記第1のバイポーラトランジスタ(Q1)のコレクタ
に接続された第4のバイポーラトランジスタ(Q10)とか
らなるラッチ回路と、ベースに第1の制御信号(CK1)が
供給され、コレクタが上記第1の差動増幅器の上記第1
と上記第2のバイポーラトランジスタ(Q1,Q2)の共通エ
ミッタに接続された第5のバイポーラトランジスタ(Q5)
と、ベースに第2の制御信号(CK2)が供給され、コレク
タが上記ラッチ回路の上記第3と上記第4のバイポーラ
トランジスタ(Q9,Q10)の共通エミッタに接続された第6
のバイポーラトランジスタ(Q6)と、上記第5と上記
第6のバイポーラトランジスタ(Q5,Q6)の共通エ
ミッタに接続された第1の定電流源(5)とからなる制御
回路と、ベースに上記エミッタフォロワ回路の上記第1
のエミッタフォロワ・バイポーラトランジスタ(Q3)のエ
ミッタ出力信号が供給される第8のバイポーラトランジ
スタ(Q7)と、ベースに上記エミッタフォロワ回路の上記
第2のエミッタフォロワ・バイポーラトランジスタ(Q5)
のエミッタ出力信号が供給される第9のバイポーラトラ
ンジスタ(Q8)と、上記第8と上記第9のバイポーラトラ
ンジスタ(Q7,Q8)の共通エミッタに接続された第2の定
電流源(6)とからなる第2の差動増幅器とを具備してな
り、上記第2の差動増幅器の上記第8と上記第9のバイ
ポーラトランジスタ(Q7,Q8)のコレクタより電圧比較出
力(O1,O2)を生成することを特徴とする(図1参照)。
【0013】本願のより具体的な実施形態による電圧比
較器は、上記制御回路に供給される上記第1の制御信号
(CK1)と上記第2の制御信号(CK2)がそれぞれハイレベル
とローレベルである際に、上記制御回路の上記第5のバ
イポーラトランジスタ(Q5)は上記第1の定電流源(5)の
電流を流し、上記第1の差動増幅器の上記第1と上記第
2のバイポーラトランジスタ(Q1,Q2)とは上記第1の差
動増幅器の入力信号を増幅するアンプ動作モードとな
り、その後、上記制御回路に供給される上記第1の制御
信号(CK1)と上記第2の制御信号(CK2)がそれぞれローレ
ベルとハイレベルとなることによって、上記制御回路の
上記第6のバイポーラトランジスタ(Q6)は上記第1の定
電流源(5)の電流を流し、上記ラッチ回路の上記第3と
上記第4のバイポーラトランジスタ(Q9,Q10)とは上記第
1の差動増幅器の直前の上記アンプ動作モードの情報を
保持するラッチ動作モードとなることを特徴とする(図
1参照)。
較器は、上記制御回路に供給される上記第1の制御信号
(CK1)と上記第2の制御信号(CK2)がそれぞれハイレベル
とローレベルである際に、上記制御回路の上記第5のバ
イポーラトランジスタ(Q5)は上記第1の定電流源(5)の
電流を流し、上記第1の差動増幅器の上記第1と上記第
2のバイポーラトランジスタ(Q1,Q2)とは上記第1の差
動増幅器の入力信号を増幅するアンプ動作モードとな
り、その後、上記制御回路に供給される上記第1の制御
信号(CK1)と上記第2の制御信号(CK2)がそれぞれローレ
ベルとハイレベルとなることによって、上記制御回路の
上記第6のバイポーラトランジスタ(Q6)は上記第1の定
電流源(5)の電流を流し、上記ラッチ回路の上記第3と
上記第4のバイポーラトランジスタ(Q9,Q10)とは上記第
1の差動増幅器の直前の上記アンプ動作モードの情報を
保持するラッチ動作モードとなることを特徴とする(図
1参照)。
【0014】本願で開示される発明のうち、他の代表的
実施形態による電圧比較器は、エミッタが互いに接続さ
れた第1と第2のバイポーラトランジスタ(Q1,Q2)と、
該第1と該第2のバイポーラトランジスタのコレクタに
それぞれ接続された第1と第2の負荷抵抗(R1,R2)とか
らなる第1の差動増幅器と、上記第1の差動増幅器の上
記第1のバイポーラトランジスタ(Q1)のコレクタ信号を
入力とする第1のエミッタフォロワ・バイポーラトラン
ジスタ(Q3)と、上記第1の差動増幅器の上記第2のバイ
ポーラトランジスタ(Q2)のコレクタ信号を入力とする第
2のエミッタフォロワ・バイポーラトランジスタ(Q4)と
からなるエミッタフォロワ回路と、ゲートとドレインと
がそれぞれ上記第1のエミッタフォロワ・バイポーラト
ランジスタ(Q3)のエミッタと上記第1の差動増幅器の上
記第2のバイポーラトランジスタ(Q2)のコレクタに接続
された第1のMOSトランジスタ(M1)と、ゲートとドレ
インとがそれぞれ上記第2のエミッタフォロワ・バイポ
ーラトランジスタ(Q4)のエミッタと上記第1の差動増幅
器の上記第1のバイポーラトランジスタ(Q1)のコレクタ
に接続された第2のMOSトランジスタ(M2)とからなる
ラッチ回路と、ベースに第1の制御信号(CK1)が供給さ
れ、コレクタが上記第1の差動増幅器の上記第1と上記
第2のバイポーラトランジスタ(Q1,Q2)の共通エミッタ
に接続された第3のバイポーラトランジスタ(Q5)と、ベ
ースに第2の制御信号(CK2)が供給され、コレクタが上
記ラッチ回路の上記第1と上記第2のMOSトランジス
タ(M1,M2)の共通ソースに接続された第4のバイポーラ
トランジスタ(Q6)と、上記第3と上記第4のバイポーラ
トランジスタ(Q5,Q6)の共通エミッタに接続された第1
の定電流源(5)とからなる制御回路と、ベースに上記エ
ミッタフォロワ回路の上記第1のエミッタフォロワ・バ
イポーラトランジスタ(Q3)のエミッタ出力信号が供給さ
れる第5のバイポーラトランジスタ(Q7)と、ベースに上
記エミッタフォロワ回路の上記第2のエミッタフォロワ
・バイポーラトランジスタ(Q4)のエミッタ出力信号が供
給される第6のバイポーラトランジスタ(Q8)と、上記第
5と上記第6のバイポーラトランジスタ(Q7,Q8)の共通
エミッタに接続された第2の定電流源(6)とからなる第
2の差動増幅器とを具備してなり、上記第2の差動増幅
器の上記第5と上記第6のバイポーラトランジスタ(Q7,
Q8)のコレクタより電圧比較出力(O1,O2)を生成すること
を特徴とする(図2参照)。
実施形態による電圧比較器は、エミッタが互いに接続さ
れた第1と第2のバイポーラトランジスタ(Q1,Q2)と、
該第1と該第2のバイポーラトランジスタのコレクタに
それぞれ接続された第1と第2の負荷抵抗(R1,R2)とか
らなる第1の差動増幅器と、上記第1の差動増幅器の上
記第1のバイポーラトランジスタ(Q1)のコレクタ信号を
入力とする第1のエミッタフォロワ・バイポーラトラン
ジスタ(Q3)と、上記第1の差動増幅器の上記第2のバイ
ポーラトランジスタ(Q2)のコレクタ信号を入力とする第
2のエミッタフォロワ・バイポーラトランジスタ(Q4)と
からなるエミッタフォロワ回路と、ゲートとドレインと
がそれぞれ上記第1のエミッタフォロワ・バイポーラト
ランジスタ(Q3)のエミッタと上記第1の差動増幅器の上
記第2のバイポーラトランジスタ(Q2)のコレクタに接続
された第1のMOSトランジスタ(M1)と、ゲートとドレ
インとがそれぞれ上記第2のエミッタフォロワ・バイポ
ーラトランジスタ(Q4)のエミッタと上記第1の差動増幅
器の上記第1のバイポーラトランジスタ(Q1)のコレクタ
に接続された第2のMOSトランジスタ(M2)とからなる
ラッチ回路と、ベースに第1の制御信号(CK1)が供給さ
れ、コレクタが上記第1の差動増幅器の上記第1と上記
第2のバイポーラトランジスタ(Q1,Q2)の共通エミッタ
に接続された第3のバイポーラトランジスタ(Q5)と、ベ
ースに第2の制御信号(CK2)が供給され、コレクタが上
記ラッチ回路の上記第1と上記第2のMOSトランジス
タ(M1,M2)の共通ソースに接続された第4のバイポーラ
トランジスタ(Q6)と、上記第3と上記第4のバイポーラ
トランジスタ(Q5,Q6)の共通エミッタに接続された第1
の定電流源(5)とからなる制御回路と、ベースに上記エ
ミッタフォロワ回路の上記第1のエミッタフォロワ・バ
イポーラトランジスタ(Q3)のエミッタ出力信号が供給さ
れる第5のバイポーラトランジスタ(Q7)と、ベースに上
記エミッタフォロワ回路の上記第2のエミッタフォロワ
・バイポーラトランジスタ(Q4)のエミッタ出力信号が供
給される第6のバイポーラトランジスタ(Q8)と、上記第
5と上記第6のバイポーラトランジスタ(Q7,Q8)の共通
エミッタに接続された第2の定電流源(6)とからなる第
2の差動増幅器とを具備してなり、上記第2の差動増幅
器の上記第5と上記第6のバイポーラトランジスタ(Q7,
Q8)のコレクタより電圧比較出力(O1,O2)を生成すること
を特徴とする(図2参照)。
【0015】本願のより具体的な他の実施形態による電
圧比較器は、上記制御回路に供給される上記第1の制御
信号(CK1)と上記第2の制御信号(CK2)がそれぞれハイレ
ベルとローレベルである際に、上記制御回路の上記第3
のバイポーラトランジスタ(Q5)は上記第1の定電流源の
電流(5)を流し、上記第1の差動増幅器の上記第1と上
記第2のバイポーラトランジスタ(Q1,Q2)とは上記第1
の差動増幅器の入力信号を増幅するアンプ動作モードと
なり、その後、上記制御回路に供給される上記第1の制
御信号(CK1)と上記第2の制御信号(CK2)がそれぞれロー
レベルとハイレベルとなることによって、上記制御回路
の上記第4のバイポーラトランジスタ(Q6)は上記第1の
定電流源(5)の電流を流し、上記ラッチ回路の上記第1
と上記第2のMOSトランジスタ(M1,M2)とは上記第1
の差動増幅器の直前の上記アンプ動作モードの情報を保
持するラッチ動作モードとなることを特徴とする(図2参
照)。
圧比較器は、上記制御回路に供給される上記第1の制御
信号(CK1)と上記第2の制御信号(CK2)がそれぞれハイレ
ベルとローレベルである際に、上記制御回路の上記第3
のバイポーラトランジスタ(Q5)は上記第1の定電流源の
電流(5)を流し、上記第1の差動増幅器の上記第1と上
記第2のバイポーラトランジスタ(Q1,Q2)とは上記第1
の差動増幅器の入力信号を増幅するアンプ動作モードと
なり、その後、上記制御回路に供給される上記第1の制
御信号(CK1)と上記第2の制御信号(CK2)がそれぞれロー
レベルとハイレベルとなることによって、上記制御回路
の上記第4のバイポーラトランジスタ(Q6)は上記第1の
定電流源(5)の電流を流し、上記ラッチ回路の上記第1
と上記第2のMOSトランジスタ(M1,M2)とは上記第1
の差動増幅器の直前の上記アンプ動作モードの情報を保
持するラッチ動作モードとなることを特徴とする(図2参
照)。
【0016】本願のより具体的な実施形態によるA/D
変換回路は、上記のいずれかに記載の電圧比較器を複数
個含んでなり、該複数個の電圧比較器の上記第2の差動
増幅器の上記電圧比較出力が相互に接続されてなること
を特徴とする。
変換回路は、上記のいずれかに記載の電圧比較器を複数
個含んでなり、該複数個の電圧比較器の上記第2の差動
増幅器の上記電圧比較出力が相互に接続されてなること
を特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図1と、図2と
に示す。
に示す。
【0018】図1に示した本発明の電圧比較器は、一対
のバイポーラトランジスタQ1、Q2と負荷抵抗R1、R2から
なる第1の差動増幅器と、この第1の差動増幅器の出力
を入力とするエミッタフォロワのバイポーラトランジス
タQ3、Q4および定電流源3、4と、ベースがバイポーラ
トランジスタQ3のエミッタに接続されコレクタが第1の
差動増幅器の逆相出力に接続されたバイポーラトランジ
スタQ9とベースがバイポーラトランジスタQ4のエミッタ
に接続されコレクタが第1の差動増幅器の正相出力に接
続されたバイポーラトランジスタQ10からなるラッチ回
路と、制御信号CK1、CK2により第1の差動増幅器とラッ
チ回路のいずれに電流を流すかを選択する一対のバイポ
ーラトランジスタQ5、Q6と、定電流源5と、バイポーラ
トランジスタQ3、Q4のエミッタ出力を入力とする一対の
バイポーラトランジスタQ7、Q8と定電流源6から成る第
二の差動アンプにより構成されている。
のバイポーラトランジスタQ1、Q2と負荷抵抗R1、R2から
なる第1の差動増幅器と、この第1の差動増幅器の出力
を入力とするエミッタフォロワのバイポーラトランジス
タQ3、Q4および定電流源3、4と、ベースがバイポーラ
トランジスタQ3のエミッタに接続されコレクタが第1の
差動増幅器の逆相出力に接続されたバイポーラトランジ
スタQ9とベースがバイポーラトランジスタQ4のエミッタ
に接続されコレクタが第1の差動増幅器の正相出力に接
続されたバイポーラトランジスタQ10からなるラッチ回
路と、制御信号CK1、CK2により第1の差動増幅器とラッ
チ回路のいずれに電流を流すかを選択する一対のバイポ
ーラトランジスタQ5、Q6と、定電流源5と、バイポーラ
トランジスタQ3、Q4のエミッタ出力を入力とする一対の
バイポーラトランジスタQ7、Q8と定電流源6から成る第
二の差動アンプにより構成されている。
【0019】制御信号CK1=Highかつ制御信号CK2=Lowの
とき、Q1,Q2がアクティブとなり、I1,I2の差電圧に応じ
た電圧出力がQ1,Q2のコレクタおよびQ3,Q4のエミッタに
得られる(アンプ動作モード)。次に制御信号CK1=Low
かつ制御信号CK2=Highとなると、Q9,Q10がアクティブと
なって、アンプ動作時に得られた電圧出力はQ9,Q10の正
帰還動作によって、増大される(ラッチ動作モード)。
このとき、Q3,Q4のエミッタ出力を入力とする差動アン
プQ7,Q8を介して、アンプ動作時にI1>I2であった場合
は、出力端子O1から電流Ioが流れる。逆にアンプ動作時
にI2>I1であった場合は、出力端子O2から電流Ioが流れ
る。
とき、Q1,Q2がアクティブとなり、I1,I2の差電圧に応じ
た電圧出力がQ1,Q2のコレクタおよびQ3,Q4のエミッタに
得られる(アンプ動作モード)。次に制御信号CK1=Low
かつ制御信号CK2=Highとなると、Q9,Q10がアクティブと
なって、アンプ動作時に得られた電圧出力はQ9,Q10の正
帰還動作によって、増大される(ラッチ動作モード)。
このとき、Q3,Q4のエミッタ出力を入力とする差動アン
プQ7,Q8を介して、アンプ動作時にI1>I2であった場合
は、出力端子O1から電流Ioが流れる。逆にアンプ動作時
にI2>I1であった場合は、出力端子O2から電流Ioが流れ
る。
【0020】この図1の実施例によれば、電圧比較器の
アンプ動作とラッチ動作とを実行する前段の第1の差動
増幅器のトランジスタQ1,Q2のコレクタが電圧比較器の
直接の出力となっていない。電圧比較器の出力は後段の
第2の差動増幅器のトランジスタQ7,Q8のコレクタから
得られるため、複数の電圧比較器の出力を同一の信号線
に接続しても、相互に影響して誤動作の原因となること
がない。また、縦積みされるトランジスタ素子の段数を
低減できるため、低電圧での動作が可能である。
アンプ動作とラッチ動作とを実行する前段の第1の差動
増幅器のトランジスタQ1,Q2のコレクタが電圧比較器の
直接の出力となっていない。電圧比較器の出力は後段の
第2の差動増幅器のトランジスタQ7,Q8のコレクタから
得られるため、複数の電圧比較器の出力を同一の信号線
に接続しても、相互に影響して誤動作の原因となること
がない。また、縦積みされるトランジスタ素子の段数を
低減できるため、低電圧での動作が可能である。
【0021】図2に示した本発明の電圧比較器は、図1
に示した実施例におけるラッチ回路を、バイポーラトラ
ンジスタQ9、Q10に代えて、MOSトランジスタM1、M2
を用いた実施例である。本実施例も、図1の実施例と同
様に動作することができる。
に示した実施例におけるラッチ回路を、バイポーラトラ
ンジスタQ9、Q10に代えて、MOSトランジスタM1、M2
を用いた実施例である。本実施例も、図1の実施例と同
様に動作することができる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、複数の電圧比較器の出
力が相互に接続された場合でも、入力電圧と参照電圧を
精度良く比較することができ、また、低電圧での駆動も
可能とする。これにより高速で高精度、かつ低電圧駆動
の電圧比較器を実現することができる。
力が相互に接続された場合でも、入力電圧と参照電圧を
精度良く比較することができ、また、低電圧での駆動も
可能とする。これにより高速で高精度、かつ低電圧駆動
の電圧比較器を実現することができる。
【図1】本発明の実施例による電圧比較器を示す図。
【図2】ラッチ回路にMOSトランジスタを用いた本発
明の他の実施例による電圧比較器を示す図。
明の他の実施例による電圧比較器を示す図。
【図3】従来のFDLを用いた3ビットのA/D変換回
路の構成図。
路の構成図。
【図4】従来のFDLを用いた3ビットのA/D変換回
路の出力結果を示す図。
路の出力結果を示す図。
【図5】従来の電圧比較器の構成図を示す図。
1:負荷抵抗 2:バイポーラトランジスタ 3、
4、5、6:定電流源 7:MOSトランジスタ 8:電圧比較器 9:プ
リアンプ 10:分圧抵抗 11:負荷抵抗 1
2:定電流源 13:スレーブラッチ。
4、5、6:定電流源 7:MOSトランジスタ 8:電圧比較器 9:プ
リアンプ 10:分圧抵抗 11:負荷抵抗 1
2:定電流源 13:スレーブラッチ。
フロントページの続き (72)発明者 今泉 栄亀 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 尾野 孝一 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 松浦 達治 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 笠原 真澄 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内
Claims (5)
- 【請求項1】エミッタが互いに接続された第1と第2の
バイポーラトランジスタと、該第1と該第2のバイポー
ラトランジスタのコレクタにそれぞれ接続された第1と
第2の負荷抵抗とからなる第1の差動増幅器と、 上記第1の差動増幅器の上記第1のバイポーラトランジ
スタのコレクタ信号を入力とする第1のエミッタフォロ
ワ・バイポーラトランジスタと、上記第1の差動増幅器
の上記第2のバイポーラトランジスタのコレクタ信号を
入力とする第2のエミッタフォロワ・バイポーラトラン
ジスタとからなるエミッタフォロワ回路と、 ベースとコレクタとがそれぞれ上記第1のエミッタフォ
ロワ・バイポーラトランジスタのエミッタと上記第1の
差動増幅器の上記第2のバイポーラトランジスタのコレ
クタに接続された第3のバイポーラトランジスタと、ベ
ースとコレクタとがそれぞれ上記第2のエミッタフォロ
ワ・バイポーラトランジスタのエミッタと上記第1の差
動増幅器の上記第1のバイポーラトランジスタのコレク
タに接続された第4のバイポーラトランジスタとからな
るラッチ回路と、 ベースに第1の制御信号が供給され、コレクタが上記第
1の差動増幅器の上記第1と上記第2のバイポーラトラ
ンジスタの共通エミッタに接続された第5のバイポーラ
トランジスタと、ベースに第2の制御信号が供給され、
コレクタが上記ラッチ回路の上記第3と上記第4のバイ
ポーラトランジスタの共通エミッタに接続された第6の
バイポーラトランジスタと、上記第5と上記第6のバイ
ポーラトランジスタの共通エミッタに接続された第1の
定電流源とからなる制御回路と、 ベースに上記エミッタフォロワ回路の上記第1のエミッ
タフォロワ・バイポーラトランジスタのエミッタ出力信
号が供給される第8のバイポーラトランジスタと、ベー
スに上記エミッタフォロワ回路の上記第2のエミッタフ
ォロワ・バイポーラトランジスタのエミッタ出力信号が
供給される第9のバイポーラトランジスタと、上記第8
と上記第9のバイポーラトランジスタの共通エミッタに
接続された第2の定電流源とからなる第2の差動増幅器
とを具備してなり、 上記第2の差動増幅器の上記第8と上記第9のバイポー
ラトランジスタのコレクタより電圧比較出力を生成する
ことを特徴とする電圧比較器。 - 【請求項2】上記制御回路に供給される上記第1の制御
信号と上記第2の制御信号がそれぞれハイレベルとロー
レベルである際に、上記制御回路の上記第5のバイポー
ラトランジスタは上記第1の定電流源の電流を流し、上
記第1の差動増幅器の上記第1と上記第2のバイポーラ
トランジスタとは上記第1の差動増幅器の入力信号を増
幅するアンプ動作モードとなり、 その後、上記制御回路に供給される上記第1の制御信号
と上記第2の制御信号がそれぞれローレベルとハイレベ
ルとなることによって、上記制御回路の上記第6のバイ
ポーラトランジスタは上記第1の定電流源の電流を流
し、上記ラッチ回路の上記第3と上記第4のバイポーラ
トランジスタとは上記第1の差動増幅器の直前の上記ア
ンプ動作モードの情報を保持するラッチ動作モードとな
ることを特徴とする請求項1に記載の電圧比較器。 - 【請求項3】エミッタが互いに接続された第1と第2の
バイポーラトランジスタと、該第1と該第2のバイポー
ラトランジスタのコレクタにそれぞれ接続された第1と
第2の負荷抵抗とからなる第1の差動増幅器と、 上記第1の差動増幅器の上記第1のバイポーラトランジ
スタのコレクタ信号を入力とする第1のエミッタフォロ
ワ・バイポーラトランジスタと、上記第1の差動増幅器
の上記第2のバイポーラトランジスタのコレクタ信号を
入力とする第2のエミッタフォロワ・バイポーラトラン
ジスタとからなるエミッタフォロワ回路と、 ゲートとドレインとがそれぞれ上記第1のエミッタフォ
ロワ・バイポーラトランジスタのエミッタと上記第1の
差動増幅器の上記第2のバイポーラトランジスタのコレ
クタに接続された第1のMOSトランジスタと、ゲート
とドレインとがそれぞれ上記第2のエミッタフォロワ・
バイポーラトランジスタのエミッタと上記第1の差動増
幅器の上記第1のバイポーラトランジスタのコレクタに
接続された第2のMOSトランジスタとからなるラッチ
回路と、 ベースに第1の制御信号が供給され、コレクタが上記第
1の差動増幅器の上記第1と上記第2のバイポーラトラ
ンジスタの共通エミッタに接続された第3のバイポーラ
トランジスタと、ベースに第2の制御信号が供給され、
コレクタが上記ラッチ回路の上記第1と上記第2のMO
Sトランジスタの共通ソースに接続された第4のバイポ
ーラトランジスタと、上記第3と上記第4のバイポーラ
トランジスタの共通エミッタに接続された第1の定電流
源とからなる制御回路と、 ベースに上記エミッタフォロワ回路の上記第1のエミッ
タフォロワ・バイポーラトランジスタのエミッタ出力信
号が供給される第5のバイポーラトランジスタと、ベー
スに上記エミッタフォロワ回路の上記第2のエミッタフ
ォロワ・バイポーラトランジスタのエミッタ出力信号が
供給される第6のバイポーラトランジスタと、上記第5
と上記第6のバイポーラトランジスタの共通エミッタに
接続された第2の定電流源とからなる第2の差動増幅器
とを具備してなり、 上記第2の差動増幅器の上記第5と上記第6のバイポー
ラトランジスタのコレクタより電圧比較出力を生成する
ことを特徴とする電圧比較器。 - 【請求項4】上記制御回路に供給される上記第1の制御
信号と上記第2の制御信号がそれぞれハイレベルとロー
レベルである際に、上記制御回路の上記第3のバイポー
ラトランジスタは上記第1の定電流源の電流を流し、上
記第1の差動増幅器の上記第1と上記第2のバイポーラ
トランジスタとは上記第1の差動増幅器の入力信号を増
幅するアンプ動作モードとなり、 その後、上記制御回路に供給される上記第1の制御信号
と上記第2の制御信号がそれぞれローレベルとハイレベ
ルとなることによって、上記制御回路の上記第4のバイ
ポーラトランジスタは上記第1の定電流源の電流を流
し、上記ラッチ回路の上記第1と上記第2のMOSトラ
ンジスタとは上記第1の差動増幅器の直前の上記アンプ
動作モードの情報を保持するラッチ動作モードとなるこ
とを特徴とする請求項1に記載の電圧比較器。 - 【請求項5】請求項1から請求項4までのいずれかに記
載の電圧比較器を複数個含んでなり、該複数個の電圧比
較器の上記第2の差動増幅器の上記電圧比較出力が相互
に接続されてなることを特徴とするA/D変換回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8156583A JPH104340A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 電圧比較器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8156583A JPH104340A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 電圧比較器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH104340A true JPH104340A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15630943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8156583A Withdrawn JPH104340A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 電圧比較器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH104340A (ja) |
-
1996
- 1996-06-18 JP JP8156583A patent/JPH104340A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0688100A2 (en) | High speed comparator having two differential amplifier stages and latch stage | |
| US5625308A (en) | Two input-two output differential latch circuit | |
| JPH0677345U (ja) | クロックト電圧比較器 | |
| JPH04179313A (ja) | 多値論理入力回路 | |
| US6414519B1 (en) | Equal delay current-mode logic circuit | |
| KR940003086B1 (ko) | D/a 컨버터 | |
| JP3620089B2 (ja) | Ecl−cmosレベル変換器 | |
| US5550492A (en) | Analog to digital converter using complementary differential emitter pairs | |
| JPH104340A (ja) | 電圧比較器 | |
| CN214315230U (zh) | 全差分的高速逻辑转换电路、芯片及激光雷达 | |
| US5828237A (en) | Emitter coupled logic (ECL) gate and method of forming same | |
| CN114465586B (zh) | 一种具有稳定共模输出电压的可综合动态放大器 | |
| CN121239199B (zh) | 一种宽共模输入范围的比较器电路 | |
| US6518789B2 (en) | Circuit configuration for converting logic levels | |
| JP2765331B2 (ja) | レベル変換回路 | |
| JP2953005B2 (ja) | Bi―CMOS回路 | |
| JPS63299409A (ja) | レベル変換回路 | |
| JPH0475687B2 (ja) | ||
| JP3326804B2 (ja) | コンパレータ回路 | |
| JPH05218872A (ja) | コンパレータ回路とその駆動方法 | |
| US5751169A (en) | Emitter coupled logic (ECL) gate which generates intermediate signals of four different voltages | |
| JP2556208B2 (ja) | レベル変換回路 | |
| JP3707653B2 (ja) | Ad変換回路および磁気ディスク装置 | |
| JPS63280517A (ja) | 論理回路 | |
| JPH1079656A (ja) | 電流切り換え型スイッチ回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030902 |