JPH0347012B2 - - Google Patents

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JPH0347012B2
JPH0347012B2 JP60042706A JP4270685A JPH0347012B2 JP H0347012 B2 JPH0347012 B2 JP H0347012B2 JP 60042706 A JP60042706 A JP 60042706A JP 4270685 A JP4270685 A JP 4270685A JP H0347012 B2 JPH0347012 B2 JP H0347012B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input signal
channel transistor
circuit
output
level
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60042706A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61202518A (ja
Inventor
Kunimitsu Kosaka
Kunihiko Goto
Osamu Kobayashi
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 JP60042706A priority Critical patent/JPS61202518A/ja
Priority to EP86102660A priority patent/EP0193901B1/en
Priority to DE8686102660T priority patent/DE3668739D1/de
Priority to KR1019860001598A priority patent/KR900000993B1/ko
Publication of JPS61202518A publication Critical patent/JPS61202518A/ja
Priority to US07/134,581 priority patent/US4835417A/en
Publication of JPH0347012B2 publication Critical patent/JPH0347012B2/ja
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  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明のコンパレータ回路は、それぞれのソー
スが共通接続された1対のトランジスタをそなえ
た差動段を有する差動増巾器をそなえており、該
1対のトランジスタの各ドレインに常時定電流源
を接続してバイパス回路が形成し、それによつて
2つの入力信号レベルに差が生じても、該差動段
の出力動作範囲を限定する事により、入力信号レ
ベルの変化に即応した高速の動作を可能にしたも
のである。
〔産業上の利用分野〕
本発明はコンパレータ回路に関し、特に差動増
巾器を用いたコンパレータ回路に関するもので通
常半導体集積回路によつて構成される。
〔従来の技術〕
第4図は、従来の所謂差動型のコンパレータ回
路の1例を示すもので、該コンパレータ回路は差
動段1と出力段2とをそなえている。そして該差
動段1にPチヤンネルトランジスタT11,T12
およびそのソースが共通接続されたNチヤネルト
ランジスタT13,T14をそなえ、該Nチヤネルト
ランジスタT13,T14のソース側とアース間には
定電流源15が接続される。そして一方のNチヤ
ネルトランジスタT14のゲートには例えば基準レ
ベルの入力信号(IN+)が入力され、他方のN
チヤネルトランジスタT13のゲートには例えば該
基準レベルの入力信号と比較される入力信号
(IN−)が入力される。
そして該NチヤネルトランジスタT14のドレイ
ン側の電圧レベルV1が出力段2を構成するPチ
ヤネルトランジスタT21のゲートに入力される。
そして該PチヤネルトランジスタT21のドレイン
側とアース間には定電流源22が接続されるとと
もに、該トランジスタT21のドレイン側(出力端
子OUT)から、出力電力V2がとり出される。
かかる差動型のコンパレータ回路においては、
該差動段1を構成する1対のチヤネルトランジス
タT13,T4にそれぞれ入力される2つの入力信号
(IN−)および(IN+)の間に僅かなレベル差
があつても、そのレベル差に応じて該1対のNチ
ヤネルトランジスタT13およびT14にそれぞれ流
れる電流の比率が決り、それに伴つて該差動段1
の出力側、すなわち該Nチヤネルトランジスタ
T14のドレイン側からは、変動の大きい(すなわ
ち入力信号のレベル差が増巾された)電圧V1
とり出される。
そしていま仮に基準入力信号レベル(IN+)
に比して、比較される入力信号レベル(IN−)
が高くなるときは、該入力信号レベル(IN−)
が入力されるNチヤネルトランジスタT13のソー
ス電位が入力に伴つて上昇する。するとT14のソ
ース電位も同様に上昇することになり電流がT13
に多く流れるようになる。結果的に該Pチヤネル
トランジスタT11,T12のゲート電位を下げる。
これによつて該PチヤネルトランジスタT12も電
流を流そうとするが、一方該基準入力信号レベル
(IN+)が入力されているNチヤネルトランジス
タT14は電流が流れるのを阻止しようとし、その
結果該2つの入力信号レベルのレベル差が応じて
該NチヤネルトランジスタT14のドレイン側の電
位V1が上昇することになる。
一方、該トランジスタT14に入力される基準入
力信号レベル(IN+)に比して、該トランジス
タT13に入力される入力信号レベル(IN−)が低
くなるときは、該入力信号レベル(IN−)が入
力されているNチヤネルトランジスタT13のソー
ス電位が入力に伴つて下降する。するとT14のソ
ース電位も下降することになり電流が、T14に多
く流れるようになる。結果的に該Pチヤネルトラ
ンジスタT11,T12のゲート電位を上昇させる。
これによつて該PチヤネルトランジスタT12は電
流を阻止しようとするが、一方該基準入力信号レ
ベル(IN+)が入力されているNチヤネルトラ
ンジスタT14は電流を流そうとしその結果該2つ
の入力信号レベルのレベル差に応じてT14のドレ
イン側電位V1が低下することになる。
なお該2つの入力信号レベルのレベル差に応じ
て上記のように変動する該差動段1の出力電位
V1は次いで出力段2を構成するトランジスタT21
のゲートに供給され、該出力段2において該電位
V1が反転かつ増巾されて出力端子OUTから出力
電圧V2としてとり出される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
かかる従来例の回路において、いま仮に該入力
信号レベル(IN−)が次第に高くなつて該基準
入力信号レベル(IN+)との間のレベル差が増
加した場合を考えると、ソース側電位V3が、入
昇して該NチヤネルトランジスタT14が、カツト
オフ状態となる。その結果、該Pチヤネルトラン
ジスタT12の出力V1はVCCとなり、該Pチヤネル
トランジスタT21もカツトオフ状態となつてしま
う。
このような状態になると、その後該入力信号レ
ベル(IN−)が該基準入力信号レベル(IN+)
より低くなつて該トランジスタT21およびT14
電流を流そうとした場合に、そこに存在する浮遊
容量のチヤージ等に時間を要し、その結果次の動
作が大巾に遅れてしまうという問題点を生ずる。
本発明はかかる問題点を解決するためになされ
たもので、該差動段に設けられた1対のトランジ
スタの各ドレイン側に、定電流源を含むバイパス
回路を常時形成するという着想にもとづいて、該
差動段の出力動作範囲を限定する事により該コン
パレータ回路の動作速度の遅れをなくすようにし
たものである。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するために、本発明によれ
ば、それぞれのソースが共通接続された1対のト
ランジスタをそなえた差動段を有する差動増巾器
をそなえ、該1対のトランジスタの各ドレイン側
にそれぞれ定電流源を有するバイパス回路が形成
されており、該各ドレインから該バイパス回路へ
常時定電流が流されることを特徴とするコンパレ
ータ回路が提供される。
〔作用〕
上記構成よれば、該1対のトランジスタの各ド
レイン側にそれぞれバイパス回路を形成して常時
強制的に所定の定電流を流し、該1対のトランジ
スタのドレイン側の電位上昇を防いで、該差動段
の動作出力範囲を限定する事が可能となる。
〔実施例〕
第1図は本発明の1実施例としてのコンパレー
タ回路の基本構成を示すもので、第4図の従来例
と共通する部分には共通の符号が付されている。
この第1図に示されるように、本発明において
は、差動段1の出力側(Pチヤネルトランジスタ
T12のドレインとNチヤネルトランジスタT14
ドレインとの接続点)から定電流源16を通して
アースに至るバイパス回路P1(Nチヤネルトラン
ジスタT14に対するバイパス回路)が形成される
とともに、該差動段1を構成するPチヤネルトラ
ンジスタT11のドレインとNチヤネルトランジス
タT13のドレインとの接続点からも定電流源17
を通してアースに至るバイパス回路P2(Nチヤネ
ルトランジスタT13に対するバイパス回路)が形
成され、該バイパス回路P1,P2により各トラン
ジスタに常時流れる電流値のバランスがとられて
いる。
第2図は、第4図に示される従来例の回路と、
上記第1図に示される本発明の回路との動作を比
較して示すタイミング図であつて、第2図aには
基準入力信号レベル(IN+)に対して、他方の
入力信号レベル(IN−)の値が変動する状況が
示されている。
このような場合において、第4図に示される従
来例においては、先ず該入力信号レベル(IN−)
が基準入力信号レベル(IN+)より高くなると、
上述したようにその差動段1の出力レベルV1
上昇し、そのレベル差によつては該出力段Pチヤ
ネルトランジスタT21又は該差動段Nチヤネルト
ランジスタT14がカツトオフ状態となる。そのた
めその後、第2図aに示されるように該入力信号
レベル(IN−)が基準入力信号レベル(IN+)
より低くなつたとき該カツトオフされたトランジ
スタT21又はT14を再度導通させるのに時間を要
し、該入力信号レベル(IN−)の反転(低下)
に伴つて該出力レベルV1を反転させる(低下さ
せる)のに遅れを生ずることになる。(第2図b
点線参照)。
これに対し第1図に示される本発明にかかる回
路においては、第2図bおよびcにおいてそれぞ
れ実線で示すように、該入力信号レベル(IN−)
が基準入力信号レベル(IN+)より高くなつて
いるときは、NチヤネルトランジスタT14のドレ
イン側からとり出される該差動段の出力レベル
VAが上昇し、それに伴つて出力段2の出力端子
OUTからとり出される出力レベルVBが低下す
る。
このようにして該2つの入力信号のレベル差に
よつて該チヤネルトランジスタT14は次第にカツ
トオフ状態に近づくが、上述したように該Nチヤ
ネルトランジスタT14のドレイン側には定電流源
16が接続されていて常時該Nチヤネルトランジ
スタT14に対するバイパス回路P1が形成されてお
り、該バイパス回路P1を通して常時該Pチヤネ
ルトランジスタT12に強制的に所定の定電流を流
すようにされる。
そのため該NチヤネルトランジスタT14のドレ
イン側の電位VAが所定のレベル以上に上昇する
ことがなくなつてたとえ、該Nチヤネルトランジ
スタT14がカツトオフしても該Pチヤネルトラン
ジスタT21がカツトオフ状態となることが防止さ
れる。したがつてその後該入力信号レベル(IN
−)が基準入力信号レベル(IN+)より低くな
つたとき、該入力信号レベル(IN−)の低下に
伴つて該出力レベルVA更には該出力レベルVB
速やかに反転させることがでいる。
更に本発明においてはバイパス回路P1,P2
形成することによつて、該差動段1の各トランジ
スタに常時流れる電流のバランスをとることがで
き、P1単体の時よりT11,T13から成る側回路
とT12T14からなる側回路をバランス良く同一
回路で構成することが出来る。すなわち入力側か
ら見た回路が側側とも同じに構成できるとい
う利点を持つ。よつて入力信号のレベル差に応じ
て該差動段を確実に動作させることができる。
以上のようにして第1図に示される回路におい
てはコンパレータを常にアクテイブに使うことが
でき、該入力信号レベル(IN−)が基準入力信
号レベル(IN+)に対して反転したときは、速
やかに該出力レベルVA、更には該出力レベルVB
を反転させることができ、このようにして次の動
作への移行が容易となり高速動作が可能となる。
第3図は第1図に示される回路中、定電流源1
5,16,17及び22の具体的構成をも例示し
たもので、これら各定電流源15,16,17及
び22は、それぞれそのゲートに所定のバイパス
電圧VGS(例えば電源電圧VCCを10Vとして1〜2V
程度)が供給されるトランジスタT15,T16,T17
およびT22によつて構成されている。
〔発明の効果〕 本発明によれば、差動段出力動作範囲を限定す
ることにより入力信号レベルの変化に即応したコ
ンパレータ回路としての動作を高速度で行わせる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の1実施例としてのコンパレ
ータ回路の基本構成を示す回路図、第2図は、第
1図に示される回路の動作を従来例の回路と比較
して説明するタイミング図、第3図は第1図の回
路中、各定電流源の具体的構成をも例示した回路
図、第4図は、この種の差動型コンパレータの従
来例を示す回路図である。 符号の説明、1……差動増巾器の差動段、16
……バイパス回路P1に設けられた定電流源、1
7……バイパス回路P2に設けられた定電流源、
2……差動増巾器の出力段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 それぞれのソースが共通接続された1対のト
    ランジスタをそなえた差動段を有する差動増巾器
    をそなえ、該1対のトランジスタの各ドレイン側
    にそれぞれ定電流源を有するバイパス回路が形成
    されており、該各ドレインから該バイパス回路へ
    常時定電流が流されることを特徴とするコンパレ
    ータ回路。
JP60042706A 1985-03-06 1985-03-06 コンパレ−タ回路 Granted JPS61202518A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60042706A JPS61202518A (ja) 1985-03-06 1985-03-06 コンパレ−タ回路
EP86102660A EP0193901B1 (en) 1985-03-06 1986-02-28 Comparator circuit having improved output characteristics
DE8686102660T DE3668739D1 (de) 1985-03-06 1986-02-28 Komparatorschaltung mit verbesserten ausgangseigenschaften.
KR1019860001598A KR900000993B1 (ko) 1985-03-06 1986-03-06 개선된 출력특성을 갖는 비교기 회로
US07/134,581 US4835417A (en) 1985-03-06 1987-12-10 Comparator circuit having improved output characteristics

Applications Claiming Priority (1)

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JP60042706A JPS61202518A (ja) 1985-03-06 1985-03-06 コンパレ−タ回路

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JPS61202518A JPS61202518A (ja) 1986-09-08
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0223119U (ja) * 1988-07-25 1990-02-15
JP2697299B2 (ja) * 1990-11-24 1998-01-14 富士電機株式会社 差動増幅用mos半導体回路

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57557A (en) * 1980-05-26 1982-01-05 Toshiba Corp Voltage comparator

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JPS57557A (en) * 1980-05-26 1982-01-05 Toshiba Corp Voltage comparator

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JPS61202518A (ja) 1986-09-08

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