JPH01106517A - 比較回路 - Google Patents

比較回路

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JPH01106517A
JPH01106517A JP62264159A JP26415987A JPH01106517A JP H01106517 A JPH01106517 A JP H01106517A JP 62264159 A JP62264159 A JP 62264159A JP 26415987 A JP26415987 A JP 26415987A JP H01106517 A JPH01106517 A JP H01106517A
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JP
Japan
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input
switch
inverting amplifier
voltage
capacitor
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JP62264159A
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Takahiro Miki
隆博 三木
Shiro Hosoya
史郎 細谷
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • 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
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/34Analogue value compared with reference values
    • H03M1/36Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type
    • H03M1/361Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type having a separate comparator and reference value for each quantisation level, i.e. full flash converter type
    • H03M1/362Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type having a separate comparator and reference value for each quantisation level, i.e. full flash converter type the reference values being generated by a resistive voltage divider
    • H03M1/365Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type having a separate comparator and reference value for each quantisation level, i.e. full flash converter type the reference values being generated by a resistive voltage divider the voltage divider being a single resistor string

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は比較回路に関し、特に高速動作時の誤動作防
止に関するものである。
(従来の技術) 第3図は従来の比較回路を示す回路図である。
図において1はキャパシタで、その一方の電極は第1の
反転増幅器2の入力端に接続され、またこの第1の反転
増幅器2の入出力端間はシャント用スイッチ3で接続さ
れて、キャパシタ付き増幅段4が構成されている。また
第1の反転増幅器2の出力端には第2の反転増幅器5の
入力端が接続されている。6は比較する2種類の入力電
圧v1゜v2の一方v1を印加する第1の入力端子、7
は他方の入力電圧v2を印加する第2の入力端子で、第
1の入力端子6は入力スイッチ8を介して上記したキャ
パシタ1の他方の電極に接続され、また第2の入力端子
7は別の入力スイッチ9を介してキャパシタ1の同じ電
極に接続されている。そして、入力スイッチ8,9は交
互にオン動作し、また入力スイッチ8のオン動作に同期
してキャパシタ付き増幅段4のシャント用スイッチ3も
オン動作するように構成されている。
従来の比較回路は上記のように構成され、その動作は前
半と後半に分けて以下のように行われる。
なお、ここでは第1の反転増幅器2と第2の反転増幅器
5が同一伝達特性を持つものとして話を進める。
まず動作サイクルの前半では、入力スイッチ8とシャン
ト用スイッチ3がオン、入力スイッチ9がオフとなる。
これによりキャパシタ1の入力スイッチ8,9側の電極
には、入力端子6に印加されている電圧v1が印加され
るのに対し、反転増幅器2側の電極には、シャント用ス
イッチ3を介して反転増幅器2の入出力端間が短絡され
ることに°より生じる一定の電圧すなわちシャント電圧
v8が印加される。いま第1の反転増幅器2の伝達特性
が第4図に示す曲線aで表わされるものとすると(図に
おいてV、、Voはそれぞれ反転増幅器2の入力電圧お
よび出力電圧)、上記したシャント電圧v8は入出力電
圧が等しいときの電圧であるから、上記伝達特性曲線a
と■。−V、の関係を表わす直線すとの交点Cに対応す
る入出力電圧に落ち着く。このようにしてキャパシタ1
の反転増幅器2側の電極は入力スイッチ8.9側の電極
に対してV8−Vlの電位に充電される。
つぎに動作サイクルの後半では、入力スイッチ9がオン
、入力スイッチ8とシャント用スイッチ3がオフとなる
。これによりキャパシタ1の入力スイッチ8.9側の電
極には、入力端子7に印加されている電圧V2が印加さ
れる。このとぎシャント用スイッチ3はオフとなってキ
ャパシタ1の反転増幅器2側の電極は高インピーダンス
状態になっているので、動作サイクルの前半でキャパシ
タ1の電極間に生じた電位差V、−v1は後半において
もそのまま保持される。このため、上記したようにキャ
パシタ1の入力スイッチ8,9側の電極の電位がV か
ら■2に変ると、反転増幅器2側のIR極の電−位はv
 −■ だけ変化しv8−■1+V2となる。ところで
、第4図で示したように動作サイクルの前半では反転増
幅器2の入力電圧は伝達特性曲線a上の増幅率の高い点
C(電圧はvs)にバイアスされていたため、この後半
の動作での反転増幅器2の入力電圧の変化v2−v1が
微小でも、反転増幅器2の出力電圧は比較的大ぎな変化
を示すことになる。すなわち、反転増幅器2の増幅率を
−Aとすると、このときの出力電圧はV  −A(V 
 −Vl)となる。
一方、第2の反転増幅器5は第1の反転増幅器2と同一
の伝達特性を持たせであるので、動作サイクルの前半で
は第2の反転増幅器5の出力電圧もV8となる。また動
作サイクルの後半では、第1の反転増幅器2の出力変化
分−A (V2−Vl)かさらに増幅される。例えば第
2の反転増幅器5が第1の反転増幅器2と同じ増幅率−
八を持つものとすると、このときの第2の反転増幅器5
の出力電圧は■8+A2 (■2−v1)となる。
このようにして、上記比較回路の出力端子10には、動
作サイクルの前半において出力電圧■8があられれ、そ
の出力電圧は動作サイクルの後半においで入力電圧V 
とvlの大小関係に応じて正または負に大きく変化する
。すなわち、入力電圧V とVlの大小関係に応じて、
動作サイクルの後半でrHJレベルまたはrLJレベル
の論理値が得られ、比較機能が達成さ・れる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の比較回路は以上のように構成されており、動作サ
イクルの前半では、まず第1の反転増幅器2の出力が所
定の時間の後にシャント電圧Vsに収束し、つぎに第2
の反転増幅器5の入出力端間の伝達遅延を伴って、さら
に遅れてから出力電圧が■8に収束する。この様な遅延
は低速動作時にはほとんど問題とならないが、高速動作
時には、第1の反転増幅器2の出力が動作サイクルの前
半でシャント電圧■8に収束しても、第2の反転増幅器
5の出力が■8に達しないまま動作サイクルの後半に移
るという事態を引き起こし、誤動作の原因となるという
問題点があった。
第5図はこのような高速動作時に誤動作が起る様子を示
した波形図である。図においてV。1は第1の反転増幅
器2の出力電圧、Vo2は第2の反転増幅器5の出力電
圧の各波形を示し、T1.T2は入力電圧■ 、■ の
大小関係がV くv2の場合の各動作サイクルの期間、
T、T4はV1〉■2の場合の各動作サイクルの期間を
示し、T  a、T  a、T  a、T4aは各動作
サイクルの前半の期間、Tlb、T2b、T3b、T4
bは各動作サイクルの後半の期間を示す。
例えばvl〈v2の場合の動作サイクルT1およびT2
では、第1の反転増幅器2の出力電圧■o1は動作サイ
クル前半T1aおよびT2aでシャント電圧■ に収束
し、動作サイクル後半T1bおよびTbでV8より低電
位側に振れる(理想的にG;tV  −A (V2−V
l) に到達スル)。
これに対して、第2の反転増幅器5の出力電圧■ は動
作サイクル前半T aおよびT2aで■ に到達しない
まま、動作サイクル後半T1bおよびT2bに移ること
になる。こういった動作では、上記のように2つの入力
電圧■1とv2の大小関係が2つの動作サイクルにわた
って変わらない場合には、誤った出力が生じることはな
い。
しかしながら、例えば動作サイクルT2とT3のように
、2つの入力電圧■ とV2の大小関係が連続する2つ
の動作サイクルの間で逆転する場合には、正常な出力が
得られなくなる。すなわち、例えばVl〈■2の場合の
動作サイクルT2の後半T2bでv8より高い電圧に大
きく振れた第2の反転増幅器5の出力電圧V。2は、■
1〉v2の関係となるつぎの動作サイクルT の前半T
3aで■8に向かって収束しようとするが、その前半T
3aの終了時点になってもVsに到達できない。
このため、この動作サイクルT3の後半T3bが始まる
と、V >V2の関係に対応して出力電圧■o2はV8
より低い電圧に振れようとするが、v8より高い電圧か
ら後半T3bが始まるため、この後半T3bの期間内で
は出力電圧V。2はV8より低い電圧に到達しない事態
が生じ得る。すなわち、この動作サイクルT3ではvl
〉V2であるにもかかわらず、それに対応()たVsよ
り低い出力電圧V。2にならず、比較結果を誤ることに
なる。
この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、高速動作時においても常に正常な比較結果を
得ることのできる比較回路を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る比較回路は、比較すべき電圧を一方電極
に受けるキャパシタ、このキャパシタの他方電極に入力
端が接続された第1の反転増幅器、およびこの反転増幅
器の入出力端間を短絡するための第1のスイッチからな
るキャパシタ付き増幅段と、このキャパシタ付き増幅段
に縦続接続された1つ以上の第2の反転増幅器とを備え
、第2の反転増幅器の少なくとも1″7の入出力端間を
、第1のスイッチのオン動作に同期してオン動作する第
2のスイッチで接続したものである。
〔作用〕
この発明における第2のスイッチは、第1のスイッチが
オン動作して第1の反転増幅器の入出力電圧を所定電圧
に収束させる際に、同時にオン動作して、第2の反転増
幅器の入出力電圧を所定電圧に収束させる。
〔実施例〕
第1図はこの発明による比較回路の一実施例を示す回路
図である。図において1〜10は第3図の従来回路と同
一のものであり、説明は省略する。
この比較回路では、第1の反転増幅器2の入出力端間を
短絡させる第1のシャント用スイッチ3のオン動作に同
期してオン動作する第2のシャント用スイッチ11を、
第2の反転増幅器5の入出力端間に接続している。伯の
構成は第3図の従来回路と同様である。
次に上記実施例の動作を第2図を参照しながら説明する
。第2図はその動作の波形図を示したちのであり、図に
おいてV。1.Vo2.■1〜T4゜Tla−T4a、
Tlb−T4bは従来回路(7)波形図を示した第5図
の場合と同様のものを意味する。
この比較回路では、動作サイクルの前半において入力ス
イッチ8.第1のシャント用スイッチ3゜第2のシャン
ト用スイッチ11がオン、入力スイッチ9がオフとなる
。そして次の動作サイクル後半では、入力スイッチ9が
オン、入力スイッチ8゜第1のシiシント用スイッチ3
.第2のシャント用スイッチ11がオフとなる。
従来回路の場合と同様に動作サイクルT1−王 の前半
T1a−74aでは、第1の反転増幅器2の出力電圧■
。1はシャント電圧V8に収束する。また動作サイクル
T1〜T4の後半T1b〜T4bについては、第2の反
転増幅器2の出力電圧v は、入力条件が■1〈■2の
場合(Tlb。
T2b)は■8より低い電位に、入力条件が■1〉■2
の場合(T3b、T4b)はV8より高い電位にそれぞ
れ撮れる。
一方、第2の反転増幅器5の出力電圧V。2については
、動作サイクルT  −T  の前半T1a〜T4aに
おいて、第2のシャント用スイッチ11により反転増幅
器5の入出力端間が短絡されることから、第1の反転増
幅器2の出力電圧V。1がV8に収束するのを持たずに
、第2の反転増幅器5において独自にv8に収束し始め
る。このため、第2の反転増幅器5の出力電圧■。2は
第1の反転増幅器2の出力電圧v01とほぼ同時に■8
への収束を完了する。したがって、動作サイクルT2(
入力条件が■ 〈v2)に対する動作サイクルT (入
力条件がv >v2)のように、2つの人力電圧V と
v2の大小関係が前動作サイクルと逆転する動作サイク
ルにおいても、動作サイクル前半T3aにおいて第2の
反転増幅器5の出力電圧V は確実にV8に収束し、動
作サイクル後半T bにおいて正常な(すなわちv8よ
りも低い)出力電圧V。2が得られることになる。
なお、上記実施例ではキャパシタ付き増幅段4に縦続接
続される第2の反転増幅器5が1段の場合について述べ
たが、第2の反転増幅器5は複数段にわたって接続して
もよく、第2のシャント用スイッチ11もその第2の反
転増幅器5のいずれかに接続しても、あるいは全てに接
続してもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、キャパシタ付
き増幅段の第1の反転増幅器に縦続接続される第2の反
転増幅器の入出力端間を、第1の反転増幅器の入出力端
間に接続される第1のスイッチのオン動作に同1111
 してオン動作する第2のスイッチで接続したので、第
1の反転増幅器の入出力電圧が所定電圧に収束する際に
、第2の反転増幅器の入出力電圧も確実に所定電圧に収
束し、誤動作を起すことなく高速動作を行うことができ
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明による比較回路の一実施例を示す回路
図、第2図はその動作を示す波形図、第3図は従来の比
較回路を示す回路図、第4図はそのキャパシタ付き増幅
段の動作説明図、第5図はその比較回路の動作を示す波
形図である。 図において、1は1ヤバシタ、2は第1の反転増幅器、
3は第1のシャント用スイッチ、4はキャパシタ付き増
幅段、5は第2の反転増幅器、11は第2のシャント用
スイッチである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人   大  岩  増  雄 第1図 1 : 〜ヤへ0シタ 2: 第1’)反転禮す晶唇 3; 第1のンヤント用スイ、子 4 ; へヤlぐシグイす一!y曽幅り更5; 才2つ
反転J着幅男 11:T2つシャント用スイッテ タ 〈−@々 −峨 第3図 第4図 入力を反(Vi’) 艷 く− −g き −颯

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)比較すべき電圧を一方電極に受けるキャパシタ、
    このキャパシタの他方電極に入力端が接続された第1の
    反転増幅器、およびこの反転増幅器の入出力端間を短絡
    するための第1のスイッチからなるキャパシタ付き増幅
    段と、このキャパシタ付き増幅段に縦続接続された1つ
    以上の第2の反転増幅器とを備えた比較器において、前
    記第2の反転増幅器の少なくとも1つの入出力端間を、
    前記第1のスイッチのオン動作に同期してオン動作する
    第2のスイッチで接続したことを特徴とする比較回路。
JP62264159A 1987-10-19 1987-10-19 比較回路 Pending JPH01106517A (ja)

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