JPS6125319A - Comparator - Google Patents
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- JPS6125319A JPS6125319A JP14642284A JP14642284A JPS6125319A JP S6125319 A JPS6125319 A JP S6125319A JP 14642284 A JP14642284 A JP 14642284A JP 14642284 A JP14642284 A JP 14642284A JP S6125319 A JPS6125319 A JP S6125319A
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/023—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of differential amplifiers or comparators, with internal or external positive feedback
- H03K3/0233—Bistable circuits
- H03K3/02337—Bistables with hysteresis, e.g. Schmitt trigger
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、特にバイポーラ半導体集積回路に利用するヒ
ステリシスを有する比較装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIELD OF INDUSTRIAL APPLICATION The present invention relates to a comparison device having hysteresis, which is particularly used in bipolar semiconductor integrated circuits.
従来例の構成とその問題点
第１図は従来の比較装置を示している。以下にこの従来
例の構成について第１図とともに説明する。第１図にお
いて、１は比較増幅器、２は電圧Ｅｓを有する基準電圧
源、３，４．５は抵抗でそれぞれＲ，、Ｒ，、Ｒ，の値
を有している。６はトランジスタで比較増幅器１の出力
によりスイッチ動作ヲ行なう。７けトランジスタ６０ベ
ース電流設定用の抵抗である。Structure of the conventional example and its problems FIG. 1 shows a conventional comparison device. The configuration of this conventional example will be explained below with reference to FIG. 1. In FIG. 1, 1 is a comparison amplifier, 2 is a reference voltage source having a voltage Es, and 3 and 4.5 are resistors having values of R, , R, and R, respectively. A transistor 6 performs a switching operation based on the output of the comparator amplifier 1. This is a resistor for setting the base current of the seven transistors 60.
次に上記従来例の動作について説明する。第１図におい
て、比較増幅器１の（−１−）端子の入力電圧が（→端
子の入力電圧よシ小さい場合、その出力はｒＬＪとなり
トランジスタ６をカットオフにする。Next, the operation of the above conventional example will be explained. In FIG. 1, when the input voltage at the (-1-) terminal of the comparator amplifier 1 is smaller than the input voltage at the (→ terminal), its output becomes rLJ and the transistor 6 is cut off.
このとき、比較増幅器１の入力バイアス電流を無視する
と、（−）端子の入力電圧Ｅ１は次のように表わされる
。At this time, if the input bias current of the comparator amplifier 1 is ignored, the input voltage E1 at the (-) terminal is expressed as follows.
次に（１）端子の入力電圧が増加し、（１）式で表わさ
れる（−）端子の入力電圧よりわずかに大きくなったと
き、比較増幅器１の出力は「Ｈ」となり、十分なベース
電流をトランジスタ６に供給し、これを飽和させる。そ
のため、抵抗４と抵抗５は並列接続になり、比較増幅器
１の（→端子の入力電圧は低くなる。このときの（→端
子の入力電圧Ｅ２は、鳳・テブナンの定理を用いて求め
ると次のようになる。Next, when the input voltage at the (1) terminal increases and becomes slightly larger than the input voltage at the (-) terminal expressed by equation (1), the output of the comparator amplifier 1 becomes "H", and the base current becomes sufficient. is supplied to transistor 6 to saturate it. Therefore, the resistor 4 and the resistor 5 are connected in parallel, and the input voltage at the (→ terminal of the comparator amplifier 1 becomes low. At this time, the input voltage E2 at the (→ terminal) is calculated as follows using the Otori-Thevenin theorem. become that way.
十Ｖｃｇ（ｓａｔ）−（２ま
ただし、Ｖ（＋＝（ｓａｔ）はトランジスタ６のコレク
タエミッタ飽和電圧である。10Vcg(sat)−(2) where V(+=(sat) is the collector-emitter saturation voltage of the transistor 6.
以上の動作から、第１図に示す従来の比較装置のヒステ
リシスＥｈｙは次のようになる。From the above operation, the hysteresis Ehy of the conventional comparator shown in FIG. 1 is as follows.
（３）式より明らかなようＫ、第１図に示す従来の比較
装置ではヒステリシスＥｈ、ｙを求める式中にトランジ
スタのコレクタ・エミッタ飽和電圧ＶＣＥ（Ｓａｔ）が
含まれており、ＶＣＥ（Ｓａｔ）のばらつきや温度依存
性に対して影響を受ける。特に比較レベルが低い電圧の
場合、非常に大きく影響される。ＶＣＥ（ｓａｔ）はト
ランジスタのベース電流、コレクタ電流、電流増幅率１
周囲温度などにもよるが、およそ２０ｍＶ〜１００ｍＶ
＜らいの幅の値である。そのため、（１）式で示される
比較レベルがＩＶを下回るような値のとき、上記従来例
のような構成ではほとんど実用にならないという欠点が
あった。As is clear from equation (3), in the conventional comparator shown in FIG. It is affected by variations in temperature and temperature dependence. Especially when the comparison level is a low voltage, it is greatly affected. VCE (sat) is the base current, collector current, and current amplification factor of the transistor 1
Approximately 20mV to 100mV, depending on the ambient temperature etc.
<It is the value of leprosy width. Therefore, when the comparison level shown by equation (1) is below IV, the configuration of the conventional example described above has the disadvantage that it is hardly of practical use.
発明の目的
、本発明は、上記従来例の欠点を除去するもので１）、
比較レベルが低くても充分に安定したヒステリシスが得
られ、しかも半導体集積回路化した場合でも動作の安定
した優れた比較装置を提供することを目的とするもので
ある。Purpose of the invention: The present invention eliminates the drawbacks of the above-mentioned conventional examples.1)
It is an object of the present invention to provide an excellent comparison device which can obtain sufficiently stable hysteresis even when the comparison level is low, and which has stable operation even when integrated into a semiconductor circuit.
発明の構成
本発明は、上記目的を達成するためＫ、一方の入力端に
比較入力が印加され、他方の入力端に基準電圧が印加さ
れる比較増幅回路の上記他方の入力端に定電流回路を接
続し、この定電流回路を上記比較増幅回路の出力によっ
てオン・オフ制御するようにした構成であシ、より低い
比較レベルでも実用になシ、しかも安定度の良いヒステ
リシスを得るようにしたものである。Structure of the Invention In order to achieve the above object, the present invention provides a constant current circuit at the other input terminal of a comparison amplifier circuit, in which a comparison input is applied to one input terminal and a reference voltage is applied to the other input terminal. is connected, and this constant current circuit is controlled on/off by the output of the comparison amplifier circuit, which is practical even at a lower comparison level, and provides highly stable hysteresis. It is something.
実施例の説明
以下に本発明の一実施例の構成について、図面とともに
説明する。第２図において、１１は比較増幅器、１２は
電圧値Ｅｓを有する基準電圧源、１３゜１４は抵抗でそ
れぞれＲ３，Ｒ，の値を持っている。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS The configuration of an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 2, 11 is a comparator amplifier, 12 is a reference voltage source having a voltage value Es, and 13 and 14 are resistors having values of R3 and R, respectively.
１５はカレントミラー回路よりなる電流源でトランジス
タ１６のスイッチ動作によシ、その流入電流値をＯまた
はＩ、、に切シ換えることができる。Reference numeral 15 denotes a current source consisting of a current mirror circuit, and its inflow current value can be switched to O or I by the switching operation of the transistor 16.
１７はトランジスタ１６のベース電流設定用の抵抗であ
る。17 is a resistor for setting the base current of the transistor 16.
次Ｋ、上記実施例の動作について説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.
第２図において、比較増幅器１１の（→端子の入力電圧
が（ト）端子の入力電圧よシ小さい場合、その出力はｒ
ＨＪとなりトランジスタ１６を飽和させ、電流源１５の
流入電流値を０にする。このとき、比較増幅器１１の入
力バイアス電流を無視すると、（−１−１端子の入力電
圧Ｅ１１は次のよう忙表わせる。In FIG. 2, when the input voltage at the (→ terminal) of the comparator amplifier 11 is smaller than the input voltage at the (G) terminal, its output is r
HJ, which saturates the transistor 16 and makes the inflow current value of the current source 15 zero. At this time, if the input bias current of the comparator amplifier 11 is ignored, the input voltage E11 of the -1-1 terminal can be expressed as follows.
次に（→端子の入力電圧が増加し、（４）式で表わされ
る（（１）端子の入力電圧よりわずかに大きくなったと
き、比較増幅器１１の出力はｒＬＪとなり、トランジス
タ１６をカットオフにして電流源１５の流入電流をＩ、
、にする。このときの（＋ｌ端子の入力電圧Ｅ１２は、
鳳・テプナンの定理から次のようになる。Next, when the input voltage at the (→ terminal increases and becomes slightly larger than the input voltage at the (1) terminal expressed by equation (4), the output of the comparator amplifier 11 becomes rLJ, which cuts off the transistor 16. The inflow current of the current source 15 is I,
, make it. At this time, the input voltage E12 of the +l terminal is
From the Otori-Tepenan theorem, we get the following.
以上の動作から、ヒステリシスＥｈｙは次のようになる
。From the above operation, the hysteresis Ehy is as follows.
（６）式から明らかのようＫ、ヒステリシスＥｈｙはＲ
３゜Ｒ，、Ｉ、、のみで決定される。一般に半導体集積
回路で作られる電流は次の式で表わされる場合が多い。As is clear from equation (6), K and hysteresis Ehy are R
It is determined only by 3°R,,I,,. Generally, the current generated in a semiconductor integrated circuit is often expressed by the following equation.
ｋ丁
ただし、７丁−一
ｋ：ボルツマン定数 Ｔ：絶対温度ｑ：電子の電荷
Ａ：定 数
Ｒ：抵抗
＜６＋、 ＜力式より
Ｒ，−Ｒ，ＡＶＴ
Ｅｈｙ”’ Ｒ３＋ Ｒ４°］ｒ−＝−−−−（ａ）と
なり、ヒステリシスＥｈｙは抵抗の比の形となシ、抵抗
の絶対値に依存しなくなる。k, however, 7-1k: Boltzmann's constant T: Absolute temperature q: Electron charge A: Constant R: Resistance <6+, <From the force formula R, -R, AVT Ehy"' R3+ R4°] r- =---(a), and the hysteresis Ehy takes the form of a ratio of resistances and no longer depends on the absolute value of the resistances.
以上のようＫ、本実施例においてはヒステリシス電流源
によって作っているため、その比較電圧を小さくするこ
とが可能で、電流源であるトランジスタのコレクタ・エ
ミッタ電圧が、電流源として動作できる最低の約０．２
Ｖｔで小さくすることができる。As mentioned above, since K is generated by a hysteresis current source in this embodiment, it is possible to reduce the comparison voltage, and the collector-emitter voltage of the transistor that is the current source is about the lowest that can operate as a current source. 0.2
It can be made smaller by Vt.
発明の効果
本発明は上記のような構成であり、以下に示す効果が得
られるものである。Effects of the Invention The present invention has the above-described configuration, and provides the following effects.
（ａ） ヒステリシスを得るための基準電圧の切換え
を電流源で行なっているため、基準電圧を電流源を維持
できる最低の電圧まで低くすることができる。(a) Since the reference voltage is switched to obtain hysteresis using the current source, the reference voltage can be lowered to the lowest voltage that can maintain the current source.
（ｂ） ヒステリシスが抵抗の比の形で表わされ、相
対値の精度がとれれば、絶対値に依存しないので、半導
体集積回路に適している。(b) Hysteresis is expressed in the form of a ratio of resistances, and if the relative value is accurate, it is suitable for semiconductor integrated circuits because it does not depend on the absolute value.
などの利点を有する。It has the following advantages.
第１図は従来の比較装置の回路図、第２図は本発明の一
実施例における比較装置の回路図である。
１１・・・比較増幅器、１２・・・基準電圧源、１５・
・電流源。FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional comparison device, and FIG. 2 is a circuit diagram of a comparison device in an embodiment of the present invention. 11... Comparison amplifier, 12... Reference voltage source, 15.
・Current source.
Claims (1)
準電圧が印加される比較増幅回路の上記他方の入力端に
定電流回路を接続し、この定電流回路を上記比較増幅回
路の出力によってオン・オフ制御するように構成した比
較装置。A constant current circuit is connected to the other input terminal of the comparison amplifier circuit, in which a comparison input is applied to one input terminal and a reference voltage is applied to the other input terminal, and this constant current circuit is connected to the output of the comparison amplifier circuit. Comparator configured to control on/off by.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14642284A JPS6125319A (en) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | Comparator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14642284A JPS6125319A (en) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | Comparator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6125319A true JPS6125319A (en) | 1986-02-04 |
Family
ID=15407326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14642284A Pending JPS6125319A (en) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | Comparator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6125319A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0388616A2 (en) * | 1989-03-08 | 1990-09-26 | Hitachi, Ltd. | Overcurrent protective circuit for electrostatic self-turn-off devices |
| US5420530A (en) * | 1986-09-18 | 1995-05-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Voltage comparator with hysteresis |
| US5565802A (en) * | 1993-09-08 | 1996-10-15 | Nec Corporation | Semiconductor device with differential amplifier operable at high speed |
Citations (2)
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| JPS51147240A (en) * | 1975-06-13 | 1976-12-17 | Toshiba Corp | Shaping circuit of wave-form |
| JPS5726922A (en) * | 1980-07-24 | 1982-02-13 | Nec Corp | Voltage comparator |
-
1984
- 1984-07-13 JP JP14642284A patent/JPS6125319A/en active Pending
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