JPS58166826A - ヒステリシス回路 - Google Patents

ヒステリシス回路

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Publication number
JPS58166826A
JPS58166826A JP57050328A JP5032882A JPS58166826A JP S58166826 A JPS58166826 A JP S58166826A JP 57050328 A JP57050328 A JP 57050328A JP 5032882 A JP5032882 A JP 5032882A JP S58166826 A JPS58166826 A JP S58166826A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
circuit
hysteresis
input
potential
Prior art date
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Pending
Application number
JP57050328A
Other languages
English (en)
Inventor
Kensaku Wada
健作 和田
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP57050328A priority Critical patent/JPS58166826A/ja
Publication of JPS58166826A publication Critical patent/JPS58166826A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/356Bistable circuits
    • H03K3/3565Bistables with hysteresis, e.g. Schmitt trigger

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

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】 (1)発明の技術分野 本発明は、トランジェント入力時と直流レベル入力時と
で異なる特性を呈するヒステリシス回路に関する。
偉)技術の背景 入力の変化方向によってスレッシ1ホールド電圧が異な
るヒステリシス回路は、そのヒステリシス幅を不感帯と
したノイズリダクシ璽ン効果を持つ・ (3)従来技術と問題点 第1図(a)は従来のヒステリシス回路10の一例で、
インバータを構成する負荷MO8)ランジスタ〒、と駆
動M08トランジスタテ!に、該トランジスタ!、のバ
ックゲートバイアスを変化させてヒステリシス特性を持
九せるMO8)ランジスタテh!、を付加したものであ
る。トランジスタ〒1はトランジスタテ、のソース側に
直列に接続され、これらは入力vlで共通に駆動される
。トランジスタ〒4はトランジスタテ10丁$の接続点
N、と電源V@・の間に接続され、トランジスタ〒1.
!!の接続点N、0電位で制御される。この接続点N、
の電位は出力V・でもある。
第1N−)はこの回路10のヒステリシス特性である。
入力vlがL (El−)レベルであるトトランジスタ
〒1.〒、はオフであるから、N1点の電位V・FiH
(ハイ)でトランジスタ〒よオンしている。
この状態のN3点はトランジスタT4により電源Yes
側に接続されているので高い値である。N家産はトラン
ジスタT、のソースであるから、仁の状態のトランジス
タi、のスレッシ、ホールド電圧はバックゲート効果で
ソース接地時よりも高くなっている。
これをV菖とすると、入力v1がLから■に立上るとき
はVt>vIIとなるまで出力V、は反転しない。
即ちViがLからHへ立上って行くと、トランジスタ丁
、はバックゲート効果を受けないから先ずオンになシ始
め、N1点の電位は電源V@・の電圧をトランジスタ!
4.T、の等価抵抗で分圧したものとなるが、〒、の抵
抗の方が大であるので馬鹿の電位はそれ程下らず、T鵞
のバックゲート効果祉若干減少はするが、維持される。
そしてトランジスタ〒1がオンにならない限りトランジ
スタ”1 @ ’r、 e T@の直列回路はオフであ
るがらN1点のHレベルは維持される。入力v1がVi
 > VmとなってトランジスタT、がオンするとN1
点の電位V、 11 L K低下し、トランクスタ〒4
はオフになる。このときN1点の電位は、トランジスタ
〒、の抵抗値が低下し且つトランジスタ!、O抵抗値が
上昇する速麿に応じて変る抵抗分割比変化で急速に低下
する。そして、N3点の電位、従うてトランジスタT、
のソース電位が接地電位に近スくと、そのスレッシ1ホ
ールド電圧はバックゲート効果の低減で低下する。これ
をvLで示すとV翼との間にノHの差が生ずる。これが
ヒステリシス幅と表り、一旦Hとな−)九出力vのは入
力v量がv1以下に低下するまで反転しない(保持され
る)。
このようなヒステリシス回路は、例えば雑音の混入しや
すい信号伝送系の入力段に使用される。
つまり、ヒステリシス特性のない通常のインバータでは
スレッシ島ホールド電圧V!は固定であるかう、入力v
1がそのスレッシ島ホールド電圧より低い状態でも雑音
の混入で動作して出力をLレベルとし、雑音消滅で再び
Hレベルに戻るという動作をするが、ヒステリシス特性
によってVmHのときのスレッシ島ホールド電圧Vgを
上記通常のインバータのそれより高めておけば小振幅の
雑音では誤動作せず、ま九一旦動作し九らその出力状態
を保ちノイズリグクシ1ン効果が得られるからである。
第1図(e)tiこれを説明する図である。入力vlが
LからHK立上がるときにノイズN8が重畳されている
と、Vi”Vtとなる28点以前の21点で出力V・は
反転する。そして雑音信号の負半波P、ではV!以下と
なり出力voは復旧し、正半波で再びLKなるというチ
ャタリング動作をする。か\る動作を回避するK Fi
Vtにヒステリシス特性を持たせてH→L時には点線で
示すレベル以下にならないと出力V・はL−4H反転し
ないとすればよい、を九P、点での動作を防ぐにはVi
を鎖線レベルに高めればよい、トランジスタ〒4のオン
抵抗を低くしてV・=H時ON、点の電位を高めるとH
側のスレッシ。
ホールド電圧VWは更に高くなるが、これはトランジス
タ〒4の面積を増す必要があるので高集積化に不利であ
る上、ノイズかのりてぃない場合の(DC的な)閾値が
高くなりてし1って第1図(−)のように前段回路11
がiiしてあるとHレベルが低%/%(2,4V@度)
ので、プル■ツブ抵抗Rでレベル変換(シフトアップ)
しなければならない轡の問題がある。従うて雑音混入に
対しては一時的K(ムC的またはダイナ2ツクに)閾値
が変り、DC的な閾値は不変であることが好ましい。
(4)発明の目的 本発明は、バックバイアス設定用のトランジスタ〒4の
オン、オフを遅らせる遅延回路を設けて、トランジェン
ト入力時のヒステリシス幅を直流入力時より広くシ、こ
れKより直流的な閾値を上昇させることなく交流的な閾
値を高くして効果を増大させようとするものである。
(5)発明の構成 本発明は、電源とアースとの間に第1〜第5のトランジ
スタを直列に接続し、そして負荷用の第1のトランジス
タと駆動用の第2のトランジスタとの第1接続点は出力
端に接続し、また第2および第3のトランジスタOゲー
トは共通に入力端にIII!続し、さらに第2のトラン
ジスタと第3のトランジスタとの第2接続点と電源との
間には該第1接続点の電位で制御される第4のトランジ
スタを接続したヒステリシス回路において、該第1接続
点と第4のトランジスタのゲートとの間に遅延回路を挿
入してなることを特徴とする本のであるへ以下図示の実
施例を参照しながらこれを詳細に説明する。
(6)発明の実施例 第2図は本発明の一実施例を示す回路図で、第1接続点
N、とトランジスタテ40ゲートとの間に遅延回路12
を挿入した点が第1図(a)と異なる。遅延回路12は
トランジスタ!4のオン、オフ従って第2接続点N、の
電位変化を第1接続点N1従うて入力v1の電位変化よ
り tdだけ遅延させる。このようKすると、入力Vi
がLから■へ立上るとき、Vi=V厘でトランジスタ”
to〒、がオンしてから遅延時間t−だけはトランジス
タ〒4をオンさせ続けるので、仁の期間だけVse−T
4−馬一丁畠一アースの経路で電流が流れ鴇点の電位は
トランジスタ?、、?、0抵抗分割比で定まる値に保九
れる。この値はトランジスタ〒4がオンからオフへの中
間状態と丁、オン状態の抵抗分割比で決まる値より充分
高く、この高いパックバイアスによシヒステリシス回路
100スレッシ島ホールド電圧はtdの間Vm’ ()
 Vm )に上昇する。これKよシ、AC人力に対する
ヒステリシス幅は第3図に破線で示すようにjH′だけ
拡大され、その分ノイズリダクシ璽ン効果が増大する。
これに対しDC的には遅処時間tdより緩やかに入力M
lは変化するので遅延回路12を挿入し九効果はなく、
ヒステリシス幅jHli嬉3図の実線のように狭い(第
1図と同じ)、こうしてDC的には不変で、ムC的には
変る閾値が得られ、ノイズによる誤動作がなくなりかつ
第1図(−)のようなプルアップ抵抗Rは必要でない。
第4図は遅延回路12の具体例で、(a)#−iMos
インバータ13を2段縦続接続したものである。
Cblは2段C)MO8イyバー / 13 、13 
O稜RKzトランジスタT、に対する駆動能力を高める
目的でプツシ為プルバッファ14を設けたものである。
いずれの例もインバータ13は伝播遅延時間を得る要素
で、必要に応じて4段以上の偶数段用いてもよい、また
途中に容量15を付加して遅延時間を増大させることも
可能である。
上述した本発明のヒステリシス回路10の利点は、第1
にヒステリシス幅がトランジェント時に拡大さする特性
によってノイズリダクシ■ン効果が増大−j6点である
0例えば第1図(c)のような入力状a′″も、Vi+
N8が■!に達するとスレッシ島ホーノ・1電圧はV!
から直ちに■!′に上昇するので、21点で出力V、が
反転することはない、出力V、が反転するeはvl +
 N8がV!を越えた後(必ずしも28点とけ い切れ
ないが、21点よりは遅い)なので、そ/J、、前の雑
音N11には応動しない、直流的な閾値にV!でこれを
vM1ヒステリシス幅はノHとすればDC動作は第1図
と同じであって、HIIのスレッシ島ホールドVmを低
く設定すれば前段回路からのインターフ箕イスレベルは
低くてよい。
第2の利点は交流的なヒステリシス幅を一足に保ち得る
点である。第1図の説明ではヒステリシス幅ノHは一定
であるとし九が、実際には直流的なヒステリシス幅ΔH
は交流的には狭管りてし壕うことが避けられない、ヒれ
はN0点の電位変化速変に起因する。つまシ、入力Vt
の変化が速くて(高周波で) Ni点の電位変化がこれ
に追従できないとN8点の振幅は直流入力時より減少す
る。この結果トランジスタT4は充分に駆動されないの
で、N2点の電位は充分にHlLにならず、この結果ヒ
ステリシス幅ΔHが減少する。CR発振器は集積回路で
はヒステリシス回路10の出力V・をCR時定数回路を
通して入力v1に帰還することで構成されることが多い
が、ヒステリシス幅が減少すると発振はヒステリシス幅
の範囲内で行なわれるので、やがて発振は停止してしま
う。
第5図はこの説明図で、(a)は本発明のヒステリシス
回路10を用いた〇R時定数回路、伽)はそのスレッシ
島ホールド電圧の変化特性である。16はヒステリシス
回路10の出力端、17はその入力端で、それらの間に
抵抗18および容量19からカる時定数回路が接続され
る。このヒステリシス回路10で遅延回路12を考えな
いと発振周波数が高くなるにつれてヒステリシス幅ΔH
が減少し、やがて発振は停止してしまう、しかし、遅延
回路12を挿入すると該挿入による前記増分ノH/があ
るため、ΔHの減少分を4H′で相殺できる。
またこの遅延回路12に第4図(b)のような増幅機能
を持たせればN8点の振幅が小さくともトランジスタ1
4を充分に駆動できるので、■肩、Vシを変化させずに
済む、これらによ)交流的なヒステリシス幅を一定に保
つことができるので発振は停止しない、第5図(a)の
実線は本発明によるもので、ノHFij H’を含むも
のとして表現されている。同図の破線は従来のヒステリ
シス回路で、ノHが次第に減少していく様子を示し九本
のである。
(7)発明の効果 以上述べたように本発明によれば、トランジェント時の
ヒステリシス幅を一時的に拡大できるので、インターフ
ェイスレベルを高くすることなくノイズリダクシ■ン効
果を増大できる。tた、交□ 流内な、ヒステリシス幅を一定に保つことができるので
、CR発振器の安定な動作を保証できる等の利点がある
tgwo簡単な説明 第1図は従来のヒステリシス回路の説明図、第2図は本
発明の一実施例を示す回路図、第5図はその特性図、館
4図は遅延回路の具体例を示す回路図、第5図はCR発
振器への適用例を示す説明図である。
図中、10はヒステリシス回路、12は遅延回路、16
は出力端、17は入力端、T1〜〒4は第1〜第4のM
OS )ランジスタである。
出願人 富士通株式会社 代理人弁理士   青   柳      稔(c)(
d) 馬4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電源とアースとの間に第1〜第3のトランジスタを直列
    に接続し、そして負荷用の第1のトランジスタと駆動用
    の第2のトランジスタとの第111続点は出力端に接続
    し、ま要請2および第3のトランジスタのゲートは共通
    にλ力端に接続し、さらに第20)ランジスタと第5の
    トランジスタとの第2接続点と電源との関には骸第11
    1続点の電位で制御される第4のトランジスタを接続し
    たヒステリシス回路において、皺第1接続点と第4のト
    ランジスタのゲートとの間に遅延回路を挿入してなるこ
    とを特徴とするヒステリシス回路。
JP57050328A 1982-03-29 1982-03-29 ヒステリシス回路 Pending JPS58166826A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57050328A JPS58166826A (ja) 1982-03-29 1982-03-29 ヒステリシス回路

Applications Claiming Priority (1)

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JP57050328A JPS58166826A (ja) 1982-03-29 1982-03-29 ヒステリシス回路

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JPS58166826A true JPS58166826A (ja) 1983-10-03

Family

ID=12855839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57050328A Pending JPS58166826A (ja) 1982-03-29 1982-03-29 ヒステリシス回路

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JP (1) JPS58166826A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5936405A (ja) * 1982-08-23 1984-02-28 Mitsubishi Electric Corp 入力増幅回路
JP2007207411A (ja) * 2006-01-05 2007-08-16 Mitsubishi Electric Corp シフトレジスタ回路およびそれを備える画像表示装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5936405A (ja) * 1982-08-23 1984-02-28 Mitsubishi Electric Corp 入力増幅回路
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