JP2025004609A - Comparison Circuit - Google Patents
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Abstract
【課題】小規模で検出精度の高い比較回路を提供する。
【解決手段】比較回路1は、デプレッション型の第1トランジスタM1と、制御電極に入力信号VMON又はその分圧信号VAが印加される第2トランジスタM2と、第1トランジスタM1のゲート・ソース間に接続される第1抵抗R1と、第2トランジスタM2の第1主電極に接続されて第1抵抗R1に流れる電流Iと同値の電流Iが流れる第2抵抗R2とを備える。比較回路1は、第2トランジスタM2の第2主電極に現れるノード信号VB又はこれに応じた信号VCを出力信号OUTとして出力する。
【選択図】図3
A small-scale comparison circuit with high detection accuracy is provided.
[Solution] The comparison circuit 1 includes a first transistor M1 of a depletion type, a second transistor M2 having an input signal VMON or its divided voltage signal VA applied to a control electrode, a first resistor R1 connected between the gate and source of the first transistor M1, and a second resistor R2 connected to a first main electrode of the second transistor M2 and through which a current I having the same value as the current I flowing through the first resistor R1 flows. The comparison circuit 1 outputs a node signal VB appearing at a second main electrode of the second transistor M2 or a signal VC corresponding to the node signal VB as an output signal OUT.
[Selected figure] Figure 3
Description
本開示は、比較回路に関する。 This disclosure relates to a comparison circuit.
従来、監視対象信号と基準信号とを比較する比較回路が広く一般に利用されている。 Conventionally, comparison circuits that compare a monitored signal with a reference signal have been widely used.
なお、上記に関連する従来技術の一例としては、本願出願人により提案される特許文献1が挙げられる。
An example of related prior art is
[概要]
しかしながら、比較回路のトポロジについては、更なる検討の余地があった。
[overview]
However, there is room for further consideration regarding the topology of the comparison circuit.
例えば、本開示に係る比較回路は、デプレッション型の第1トランジスタと、制御電極に入力信号又はその分圧信号が印加されるように構成された第2トランジスタと、前記第1トランジスタのゲート・ソース間に接続されるように構成された第1抵抗と、前記第2トランジスタの第1主電極に接続されて前記第1抵抗に流れる電流と同値の電流が流れるように構成された第2抵抗とを備え、前記第2トランジスタの第2主電極に現れるノード信号又はこれに応じた信号を出力信号として出力する。 For example, the comparison circuit according to the present disclosure includes a first depletion-type transistor, a second transistor configured to have an input signal or a divided voltage signal thereof applied to its control electrode, a first resistor configured to be connected between the gate and source of the first transistor, and a second resistor connected to a first main electrode of the second transistor and configured to pass a current equal to the current flowing through the first resistor, and outputs a node signal appearing at the second main electrode of the second transistor or a signal corresponding thereto as an output signal.
なお、その他の特徴、要素、ステップ、利点、及び、特性については、以下に続く詳細な説明及びこれに関する添付の図面によって、さらに明らかとなる。 Additional features, elements, steps, advantages, and characteristics will become more apparent from the detailed description that follows and the accompanying drawings related thereto.
[詳細な説明]
<比較例>
図1は、比較回路の比較例(後出の実施形態と対比される回路構成の一例)を示す図である。本比較例の比較回路100は、入力信号VMON(=監視対象電圧に相当)の入力を受けて出力信号OUTを出力する。
Detailed Description
Comparative Example
1 is a diagram showing a comparative example of a comparison circuit (an example of a circuit configuration to be compared with the embodiments described later). A comparison circuit 100 of this comparative example receives an input signal VMON (corresponding to a monitored voltage) and outputs an output signal OUT.
本図に即して述べると、比較回路100は、トランジスタ110(本図では、エンハンスメント型NMOSFET[N-channel type metal oxide semiconductor field effect transistor])と、基準電圧生成回路120と、分圧電圧生成回路130と、コンパレータ140と、抵抗150と、を備える。 With reference to this diagram, the comparison circuit 100 includes a transistor 110 (in this diagram, an enhancement type NMOSFET [N-channel type metal oxide semiconductor field effect transistor]), a reference voltage generation circuit 120, a divided voltage generation circuit 130, a comparator 140, and a resistor 150.
トランジスタ110は、出力信号OUTの印加端と接地端(=基準電位端に相当)との間に接続されている。トランジスタ110は、コンパレータ140から出力される駆動信号SGに応じてオン状態及びオフ状態が切り替えられる。 The transistor 110 is connected between the application terminal of the output signal OUT and the ground terminal (corresponding to the reference potential terminal). The transistor 110 is switched between an on state and an off state according to the drive signal SG output from the comparator 140.
基準電圧生成回路120は、電源電圧VCCから所定の基準電圧VREFを生成する。なお、基準電圧生成回路120としては、温度依存性及び電源依存性の小さいバンドギャップ電源などが一般に用いられる。 The reference voltage generating circuit 120 generates a predetermined reference voltage VREF from the power supply voltage VCC. Note that a bandgap power supply that has little temperature and power supply dependency is generally used as the reference voltage generating circuit 120.
分圧電圧生成回路130は、入力信号VMONの印加端と接地端との間に直列接続される抵抗131及び132を含み、入力信号VMONに応じた分圧信号VDIV(=監視対象電圧の分圧電圧)を生成する。 The divided voltage generation circuit 130 includes resistors 131 and 132 connected in series between the application terminal of the input signal VMON and the ground terminal, and generates a divided voltage signal VDIV (= divided voltage of the voltage to be monitored) according to the input signal VMON.
コンパレータ140は、基準電圧VREFと分圧信号VDIVとを比較してトランジスタ110の駆動信号SGを生成する。 Comparator 140 compares the reference voltage VREF with the voltage division signal VDIV to generate a drive signal SG for transistor 110.
抵抗150は、電源電圧VCCの印加端(=電源電位端に相当)と出力信号OUTの印加端との間に接続されている。 Resistor 150 is connected between the application end of the power supply voltage VCC (corresponding to the power supply potential end) and the application end of the output signal OUT.
図2は、比較例における比較回路100の入出力挙動を示す図である。本図の横軸は、入力信号VMONを示している。本図の縦軸は、出力信号OUTを示している。 Figure 2 is a diagram showing the input/output behavior of the comparison circuit 100 in the comparative example. The horizontal axis of this figure represents the input signal VMON. The vertical axis of this figure represents the output signal OUT.
本図で示されているように、本比較例の比較回路100であれば、入力信号VMONと所定の閾値電圧Vthとの比較結果に応じて出力信号OUTの論理レベルを切り替えることができる。なお、閾値電圧Vthは、VREF×(R131+R132)/R132、ただし、R131及びR132はそれぞれ抵抗131及び132の抵抗値)で表される。 As shown in this figure, the comparison circuit 100 of this comparative example can switch the logic level of the output signal OUT according to the comparison result between the input signal VMON and a predetermined threshold voltage Vth. The threshold voltage Vth is expressed as VREF x (R131 + R132) / R132, where R131 and R132 are the resistance values of resistors 131 and 132, respectively.
しかし、比較回路100では、基準電圧生成回路120及びコンパレータ140の回路規模が大きくなり易い。また、回路規模の増大に伴い、素子ばらつきの要因も増える。そのため、比較回路100の特性(検出精度など)が悪化するおそれもある。 However, in the comparison circuit 100, the circuit scale of the reference voltage generation circuit 120 and the comparator 140 tends to be large. In addition, as the circuit scale increases, the factors that cause element variation also increase. As a result, there is a risk that the characteristics (detection accuracy, etc.) of the comparison circuit 100 will deteriorate.
以下では、上記の考察に鑑み、新規トポロジを採用した種々の実施形態が提案される。 In the following, various embodiments that adopt new topologies are proposed in light of the above considerations.
<第1実施形態>
図3は、比較回路の第1実施形態を示す図である。本実施形態の比較回路1は、先出の比較例(図1)と同じく、入力信号VMON(=監視対象電圧)の入力を受けて出力信号OUTを出力する。
First Embodiment
3 is a diagram showing a first embodiment of a comparison circuit. Similar to the comparative example (FIG. 1) described above, the
本図に即して述べると、比較回路1は、トランジスタM0(例えばPMOSFET[P-channel type MOSFET])と、トランジスタM1(例えばデプレッション型NMOSFET)と、トランジスタM2(例えばエンハンスメント型NMOSFET)と、抵抗R0~R4と、を備える。
With reference to this diagram, the
なお、デプレッション型とは、ゲート・ソース間電圧が0Vであってもドレイン電流が流れるものを指す。一方、エンハンスメント型とは、ゲート・ソース間電圧が0Vであるときにはドレイン電流が流れないものを指す。 Note that the depletion type refers to a type in which a drain current flows even when the gate-source voltage is 0V. On the other hand, the enhancement type refers to a type in which no drain current flows when the gate-source voltage is 0V.
トランジスタM0のソース及びバックゲートとトランジスタM1のドレインは、いずれも電源電圧VCCの印加端に接続されている。トランジスタM1のソース及びバックゲートは、いずれも抵抗R1の第1端に接続されている。トランジスタM0及びM1それぞれのゲート、トランジスタM2のドレイン及び抵抗R1の第2端は、いずれもノード信号VBの印加端に接続されている。トランジスタM2のソース及びバックゲートは、いずれも抵抗R2の第1端に接続されている。トランジスタM2のゲートは、ノード信号VAの印加端に接続されている。トランジスタM0のドレインと抵抗R0の第1端は、いずれもノード信号VC(延いては出力信号OUT)の印加端に接続されている。抵抗R0及びR2それぞれの第2端は、いずれも接地端に接続されている。なお、ノード信号VCは、ノード信号VBに応じた論理レベルの信号となる(詳細は後述)。 The source and backgate of transistor M0 and the drain of transistor M1 are all connected to the application terminal of power supply voltage VCC. The source and backgate of transistor M1 are all connected to the first terminal of resistor R1. The gates of transistors M0 and M1, the drain of transistor M2, and the second terminal of resistor R1 are all connected to the application terminal of node signal VB. The source and backgate of transistor M2 are all connected to the first terminal of resistor R2. The gate of transistor M2 is connected to the application terminal of node signal VA. The drain of transistor M0 and the first terminal of resistor R0 are all connected to the application terminal of node signal VC (and thus output signal OUT). The second terminals of resistors R0 and R2 are all connected to the ground terminal. The node signal VC is a signal of a logical level corresponding to node signal VB (details will be described later).
トランジスタM0は、トランジスタM2のドレインに現れるノード信号VBに応じて出力信号OUTの論理レベルを切り替える出力トランジスタとして機能する。改めて図示はされないが、トランジスタM0は、pnp型トランジスタに置き換えられてもよい。 Transistor M0 functions as an output transistor that switches the logic level of the output signal OUT in response to a node signal VB that appears at the drain of transistor M2. Although not shown separately, transistor M0 may be replaced with a pnp transistor.
なお、トランジスタのゲート及びベースは、それぞれトランジスタの制御電極に相当するものとして相互に読み替え可能である。また、トランジスタのソース及びエミッタは、それぞれトランジスタの第1主電極に相当するものとして相互に読み替え可能である。また、トランジスタのドレイン及びコレクタは、それぞれトランジスタの第2主電極に相当するものとして相互に読み替え可能である。 The gate and base of a transistor can be interpreted as corresponding to the control electrode of the transistor. The source and emitter of a transistor can be interpreted as corresponding to the first main electrode of the transistor. The drain and collector of a transistor can be interpreted as corresponding to the second main electrode of the transistor.
抵抗R3の第1端は、入力信号VMONの印加端に接続されている。抵抗R3の第2端と抵抗R4の第1端は、いずれもノード信号VAの印加端に接続されている。抵抗R4の第2端は、接地端に接続されている。 The first end of resistor R3 is connected to the application terminal of the input signal VMON. The second end of resistor R3 and the first end of resistor R4 are both connected to the application terminal of the node signal VA. The second end of resistor R4 is connected to the ground terminal.
このように接続された抵抗R3及びR4は、入力信号VMONを分圧してノード信号VA(=分圧信号に相当)を生成する抵抗分圧器DIVとして機能する。ただし、抵抗R3及びR4(すなわち抵抗分圧器)は省略されてもよい。その場合、トランジスタM2のゲートは、直接的に入力信号VMONの印加端に接続され得る。 The resistors R3 and R4 connected in this way function as a resistive voltage divider DIV that divides the input signal VMON to generate a node signal VA (corresponding to a voltage-divided signal). However, the resistors R3 and R4 (i.e., the resistive voltage divider) may be omitted. In that case, the gate of the transistor M2 may be directly connected to the application terminal of the input signal VMON.
図4は、第1実施形態における比較回路1の入出力挙動を示す図である。なお、本図の横軸は、入力信号VMONを示している。本図の縦軸は、出力信号OUTを示している。
Figure 4 is a diagram showing the input/output behavior of the
入力信号VMONが検出電圧VDETよりも低いときには、トランジスタM0のゲートに印加されるノード信号VBがトランジスタM1と抵抗R1を介してプルアップされる。従って、トランジスタM0がオフ状態となるので、ノード信号VCが抵抗R0を介してプルダウンされる。その結果、出力信号OUTがローレベルとなる。なお、トランジスタM1と抵抗R1によるプルアップ経路のインピーダンスは、Vgs1/R1で決定される。 When the input signal VMON is lower than the detection voltage VDET, the node signal VB applied to the gate of the transistor M0 is pulled up via the transistor M1 and the resistor R1. Therefore, the transistor M0 is turned off, and the node signal VC is pulled down via the resistor R0. As a result, the output signal OUT becomes low level. The impedance of the pull-up path formed by the transistor M1 and the resistor R1 is determined by Vgs1/R1.
一方、入力信号VMONが上昇すると、トランジスタM2のゲートに印加されるノード信号VAも上昇する。従って、トランジスタM2のインピーダンスが低下する。そして、入力信号VMONが検出電圧VDETよりも高くなると、トランジスタM2のインピーダンスがトランジスタM1と抵抗R1によるプルアップ経路のインピーダンスを下回る。そのため、トランジスタM0のゲートに印加されるノード信号VBが低下する。従って、トランジスタM0がオン状態となるので、ノード信号VCがトランジスタM0を介してプルアップされる。その結果、出力信号OUTがハイレベルとなる。 On the other hand, when the input signal VMON rises, the node signal VA applied to the gate of transistor M2 also rises. Therefore, the impedance of transistor M2 falls. Then, when the input signal VMON becomes higher than the detection voltage VDET, the impedance of transistor M2 falls below the impedance of the pull-up path formed by transistor M1 and resistor R1. As a result, the node signal VB applied to the gate of transistor M0 falls. Therefore, transistor M0 is turned on, and node signal VC is pulled up via transistor M0. As a result, the output signal OUT becomes high level.
このように、本実施形態の比較回路1であれば、入力信号VMONと所定の検出電圧VDETとの比較結果に応じて出力信号OUTの論理レベルを切り替えることができる。
In this way, the
また、比較回路1であれば、先出の基準電圧生成回路120及びコンパレータ140が不要となる。このように、必要最低限の素子だけで出力信号OUTを生成する構成であれば、比較回路1の回路規模が小さくなる。また、回路規模の縮小に伴い、素子ばらつきの要因も減る。そのため、比較回路1の特性(検出精度など)が向上され得る。
Furthermore, the
ところで、入力信号VMONが検出電圧VDETよりも高くなると、抵抗R2には、抵抗R1に流れる電流I(=Vgs1/R1)と同値の電流Iが流れる。従って、抵抗R2には、電流Iに応じた両端間電圧V(=Vgs1×(R2/R1))が発生する。 When the input signal VMON becomes higher than the detection voltage VDET, a current I flows through resistor R2 that is equal to the current I (= Vgs1/R1) flowing through resistor R1. Therefore, a voltage V (= Vgs1 × (R2/R1)) corresponding to the current I is generated across resistor R2.
このとき、トランジスタM2に印加されるノード信号VAは、抵抗R2の両端間電圧VにトランジスタM2のゲート・ソース間電圧Vgs2が足し合わされた電圧値(=Vgs2+Vgs1×(R2/R1))となる。 At this time, the node signal VA applied to transistor M2 is the voltage value (= Vgs2 + Vgs1 × (R2/R1)) obtained by adding the voltage V between both ends of resistor R2 and the gate-source voltage Vgs2 of transistor M2.
従って、検出電圧VDETは、{Vgs2+Vgs1×(R2/R1)}×(R3+R4)/R4で表される。すなわち、検出電圧VDETの絶対値は、抵抗R3及びR4の抵抗比で調整され得る。 Therefore, the detection voltage VDET is expressed as {Vgs2+Vgs1×(R2/R1)}×(R3+R4)/R4. In other words, the absolute value of the detection voltage VDET can be adjusted by the resistance ratio of resistors R3 and R4.
図5は、第1実施形態における検出電圧VDETの温度特性を示す図である。本図の左上で示されるように、エンハンスメント型であるトランジスタM2のゲート・ソース間電圧Vgs2は、負の温度特性を持つ。すなわち、ゲート・ソース間電圧Vgs2は、温度Tが高いほど低下する。 Figure 5 is a diagram showing the temperature characteristics of the detection voltage VDET in the first embodiment. As shown in the upper left of this figure, the gate-source voltage Vgs2 of the enhancement type transistor M2 has a negative temperature characteristic. In other words, the gate-source voltage Vgs2 decreases as the temperature T increases.
一方、本図の左下(一点鎖線)で示されるように、デプレッション型であるトランジスタM1のゲート・ソース間電圧Vgs1は、正の温度特性を持つ。すなわち、ゲート・ソース間電圧Vgs1は、温度Tが高いほど上昇する。従って、本図の左下(実線)で示されるように、抵抗R2の両端間電圧V(=Vgs1×(R2/R1))も正の温度特性を持つ。すなわち、両端間電圧Vは、温度Tが高いほど上昇する。 On the other hand, as shown in the lower left of the figure (dash line), the gate-source voltage Vgs1 of the depletion-type transistor M1 has a positive temperature characteristic. In other words, the higher the temperature T, the higher the gate-source voltage Vgs1. Therefore, as shown in the lower left of the figure (solid line), the voltage V (= Vgs1 × (R2/R1)) across resistor R2 also has a positive temperature characteristic. In other words, the higher the temperature T, the higher the voltage V across both ends.
そのため、トランジスタM1及びM2それぞれの素子サイズ、並びに、抵抗R1及びR2それぞれの抵抗値が適宜調整されることにより、検出電圧VDETの温度特性は、抵抗R1及びR2を持たない構成(破線)と比べてフラットに近付けられる。 Therefore, by appropriately adjusting the element size of each of the transistors M1 and M2 and the resistance value of each of the resistors R1 and R2, the temperature characteristics of the detection voltage VDET can be made closer to flat compared to a configuration that does not have resistors R1 and R2 (dashed line).
調整処理の一例では、まず第1ステップとして、ゲート・ソース間電圧Vgs1及びVgs2それぞれが持つ二次の温度特性が相殺されるようにトランジスタM1及びM2それぞれの素子サイズ(延いては素子サイズ比)が決定されてもよい。例えば、検出電圧VDETが温度Tの二次関数f(T)=ax2+bx+cとして表される場合、トランジスタM1及びM2は、二次関数f(T)における二次の係数aが0となるようにそれぞれの素子サイズが調整されてもよい。 In one example of the adjustment process, in a first step, the element sizes (and thus the element size ratio) of the transistors M1 and M2 may be determined so that the quadratic temperature characteristics of the gate-source voltages Vgs1 and Vgs2, respectively, are offset. For example, when the detection voltage VDET is expressed as a quadratic function f(T)= ax2 +bx+c of temperature T, the element sizes of the transistors M1 and M2 may be adjusted so that the quadratic coefficient a in the quadratic function f(T) becomes 0.
その状態でトランジスタM2のゲート・ソース間電圧Vgs2と抵抗R2の両端間電圧Vが単純に足し合わされると、ゲート・ソース間電圧Vgs1及びVgs2それぞれが持つ一次の温度特性が残り得る。 In this state, if the gate-source voltage Vgs2 of transistor M2 and the voltage V across resistor R2 are simply added together, the first-order temperature characteristics of the gate-source voltages Vgs1 and Vgs2 may remain.
そこで、続く第2ステップとして、抵抗R1及びR2それぞれの抵抗値(延いては抵抗比)が調整されてもよい。例えば、抵抗R1及びR2は、二次関数f(T)における一次の係数bが0となるようにそれぞれの抵抗値が調整されてもよい。 Therefore, in the subsequent second step, the resistance values (and thus the resistance ratio) of resistors R1 and R2 may be adjusted. For example, the resistance values of resistors R1 and R2 may be adjusted so that the linear coefficient b in the quadratic function f(T) becomes 0.
より具体的に述べると、例えば、検出電圧VDETに負の温度特性が残っている場合には、R2>R1となるように抵抗R1及びR2それぞれの抵抗値が調整されてもよい。このような調整によれば、ゲート・ソース間電圧Vgs1の温度特性(正)がゲート・ソース間電圧Vgs2の温度特性(負)よりも優勢となる。従って、検出電圧VDETの温度特性がフラットに近付けられる。 More specifically, for example, if the detection voltage VDET still has a negative temperature characteristic, the resistance values of resistors R1 and R2 may be adjusted so that R2>R1. With such adjustment, the temperature characteristic (positive) of the gate-source voltage Vgs1 becomes dominant over the temperature characteristic (negative) of the gate-source voltage Vgs2. Therefore, the temperature characteristic of the detection voltage VDET is made closer to flat.
なお、抵抗R1及びR2それぞれの抵抗値が調整されると、第1ステップで相殺された二次の温度特性がずれる可能性もある。そこで、第3ステップとして、トランジスタM1及びM2それぞれの素子サイズが微調整されてもよい。 Note that when the resistance values of resistors R1 and R2 are adjusted, the secondary temperature characteristics that were offset in the first step may shift. Therefore, in the third step, the element sizes of transistors M1 and M2 may be fine-tuned.
上記一連の調整処理により、本図右側で示されるように、温度特性がフラットに近い高精度の検出電圧VDETが設定され得る。従って、比較回路1の検出精度が高められる。
By performing the above series of adjustment processes, a highly accurate detection voltage VDET with a nearly flat temperature characteristic can be set, as shown on the right side of the figure. This improves the detection accuracy of the
なお、抵抗R1及びR2は、同じ温度特性を持つ素子であってもよい。例えば、抵抗R1及びR2は、いずれも負の温度特性を持つポリシリコン抵抗であってもよい。また、例えば、抵抗R1及びR2は、いずれも正の温度特性を持つ拡散抵抗であってもよい。 The resistors R1 and R2 may be elements having the same temperature characteristics. For example, the resistors R1 and R2 may both be polysilicon resistors having negative temperature characteristics. Also, for example, the resistors R1 and R2 may both be diffused resistors having positive temperature characteristics.
<第2実施形態>
図6は、比較回路1の第2実施形態を示す図である。本実施形態の比較回路1は、先出の第1実施形態(図3)を基本としつつ、トランジスタM3(例えばエンハンスメント型NMOSFET)と、抵抗R5と、インバータINVと、をさらに備える。
Second Embodiment
6 is a diagram showing a second embodiment of the
抵抗R4の第2端は、接地端に直接的に接続されるのではなく、抵抗R5の第1端とトランジスタM3のドレインに接続されている。抵抗R5の第2端とトランジスタM3のソース及びバックゲートは、いずれも接地端に接続されている。 The second end of resistor R4 is not directly connected to the ground terminal, but is connected to the first end of resistor R5 and the drain of transistor M3. The second end of resistor R5 and the source and backgate of transistor M3 are all connected to the ground terminal.
このように接続されたトランジスタM3及び抵抗R5は、抵抗分圧器DIVの構成要素として理解され得る。 Transistor M3 and resistor R5 connected in this manner can be understood as components of a resistive voltage divider DIV.
ノード信号VCの印加端は、出力信号OUTの印加端に直接接続されるのではなく、インバータINVの入力端に接続されている。インバータINVの出力端は、ノード信号VD(延いては出力信号OUT)の印加端とトランジスタM3のゲートに接続されている。すなわち、トランジスタM0のドレインは、インバータINVを介して出力信号OUTの印加端に接続されている。 The application terminal of the node signal VC is not directly connected to the application terminal of the output signal OUT, but is connected to the input terminal of the inverter INV. The output terminal of the inverter INV is connected to the application terminal of the node signal VD (and thus the output signal OUT) and the gate of the transistor M3. In other words, the drain of the transistor M0 is connected to the application terminal of the output signal OUT via the inverter INV.
インバータINVは、ノード信号VCの論理レベルを反転させてノード信号VDを生成する。従って、ノード信号VDは、ノード信号VCがハイレベルであるときにローレベルとなり、ノード信号VCがローレベルであるときにハイレベルとなる。 The inverter INV inverts the logic level of the node signal VC to generate the node signal VD. Therefore, the node signal VD is at a low level when the node signal VC is at a high level, and is at a high level when the node signal VC is at a low level.
ノード信号VDがハイレベルであるときには、トランジスタM3がオン状態となる。このとき、抵抗R5の両端間がトランジスタM3を介して短絡される。従って、抵抗分圧器DIVの分圧比は、R4/(R3+R4)となる。 When the node signal VD is at a high level, the transistor M3 is turned on. At this time, both ends of the resistor R5 are shorted via the transistor M3. Therefore, the voltage division ratio of the resistive voltage divider DIV is R4/(R3+R4).
一方、ノード信号VDがローレベルであるときには、トランジスタM3がオフ状態となる。このとき、抵抗R5の両端間が開放される。従って、抵抗分圧器DIVの分圧比は、(R4+R5)/(R3+R4+R5)となる。 On the other hand, when the node signal VD is at a low level, the transistor M3 is turned off. At this time, both ends of the resistor R5 are open. Therefore, the voltage division ratio of the resistor divider DIV is (R4+R5)/(R3+R4+R5).
このように、抵抗分圧器DIVは、ノード信号VD(延いては出力信号OUT)の論理レベルに応じて分圧比を切り替える。 In this way, the resistive voltage divider DIV switches the voltage division ratio depending on the logic level of the node signal VD (and thus the output signal OUT).
図7は、第2実施形態における入出力挙動を示す図である。なお、本図の横軸は、入力信号VMONを示している。本図の縦軸は、出力信号OUTを示している。 Figure 7 is a diagram showing the input/output behavior in the second embodiment. Note that the horizontal axis of this figure represents the input signal VMON. The vertical axis of this figure represents the output signal OUT.
入力信号VMONが検出電圧VDET(={Vgs2+Vgs1×(R2/R1)}×(R3+R4)/R4)よりも高くなると、出力信号OUTがハイレベルからローレベルに立ち下がる。このとき、トランジスタM3がオフ状態となる。従って、抵抗分圧器DIVの分圧比が(R4+R5)/(R3+R4+R5)に切り替わる。すなわち、入力信号VMONの比較対象が検出電圧VDETL(={Vgs2+Vgs1×(R2/R1)}×(R3+R4+R5)/(R4+R5))に引き下げられる。 When the input signal VMON becomes higher than the detection voltage VDET (= {Vgs2 + Vgs1 x (R2/R1)} x (R3 + R4)/R4), the output signal OUT falls from high to low. At this time, the transistor M3 is turned off. Therefore, the voltage division ratio of the resistive divider DIV switches to (R4 + R5)/(R3 + R4 + R5). In other words, the comparison target of the input signal VMON is lowered to the detection voltage VDETL (= {Vgs2 + Vgs1 x (R2/R1)} x (R3 + R4 + R5)/(R4 + R5)).
一方、入力信号VMONが検出電圧VDETLよりも低くなると、出力信号OUTがローレベルからハイレベルに立ち下がる。このとき、トランジスタM3がオン状態となる。従って、抵抗分圧器DIVの分圧比がR4/(R3+R4)に切り替わる。すなわち、入力信号VMONの比較対象が検出電圧VDETに引き上げられる。 On the other hand, when the input signal VMON becomes lower than the detection voltage VDETL, the output signal OUT falls from low to high. At this time, the transistor M3 is turned on. Therefore, the voltage division ratio of the resistive voltage divider DIV switches to R4/(R3+R4). In other words, the comparison target of the input signal VMON is raised to the detection voltage VDET.
このように、入力信号VMONの比較対象となる検出電圧VDETには、ヒステリシスが付与されてもよい。 In this way, hysteresis may be added to the detection voltage VDET that is compared with the input signal VMON.
<第3実施形態>
図8は、比較回路の第3実施形態を示す図である。本実施形態の比較回路1は、先出の第1実施形態(図2)を基本としつつ、トランジスタM1及びM2と抵抗R1及びR2に代えて、トランジスタM11(例えばデプレッション型NMOSFET)と、トランジスタM12(例えばエンハンスメント型NMOSFET)と、トランジスタM13及びM14(例えばそれぞれPMOSFET)と、抵抗R11及びR12と、を備える。
Third Embodiment
8 is a diagram showing a third embodiment of the comparison circuit. The
なお、トランジスタM11及びM12それぞれのゲート・ソース間電圧Vgs11及びVgs12は、互いに異なる温度特性を持つ。例えば、デプレッション型であるトランジスタM11のゲート・ソース間電圧Vgs11は、正の温度特性を持つ。一方、エンハンスメント型であるトランジスタM12のゲート・ソース間電圧Vgs12は、負の温度特性を持つ。この点については、先出のトランジスタM1及びM2と同様である。 The gate-source voltages Vgs11 and Vgs12 of transistors M11 and M12, respectively, have different temperature characteristics. For example, the gate-source voltage Vgs11 of transistor M11, which is a depletion type, has a positive temperature characteristic. On the other hand, the gate-source voltage Vgs12 of transistor M12, which is an enhancement type, has a negative temperature characteristic. In this respect, it is similar to the transistors M1 and M2 mentioned above.
また、抵抗R11及びR12は、同じ温度特性を持つ素子であってもよい。例えば、抵抗R11及びR12は、いずれも負の温度特性を持つポリシリコン抵抗であってもよい。また、例えば、抵抗R11及びR12は、いずれも正の温度特性を持つ拡散抵抗であってもよい。この点については、先出の抵抗R1及びR2と同様である。 In addition, resistors R11 and R12 may be elements having the same temperature characteristics. For example, resistors R11 and R12 may both be polysilicon resistors having negative temperature characteristics. In addition, resistors R11 and R12 may both be diffused resistors having positive temperature characteristics. In this respect, it is the same as resistors R1 and R2 mentioned above.
トランジスタM11のドレインは、トランジスタM13のドレイン(=カレントミラーCMの入力端)に接続されている。トランジスタM11のソース及びバックゲートは、抵抗R11の第1端に接続されている。トランジスタM11のゲート、及び、抵抗R11の第2端は、いずれも接地端(=基準電位端)に接続されている。 The drain of transistor M11 is connected to the drain of transistor M13 (= the input terminal of the current mirror CM). The source and back gate of transistor M11 are connected to the first terminal of resistor R11. The gate of transistor M11 and the second terminal of resistor R11 are both connected to the ground terminal (= the reference potential terminal).
トランジスタM13及びM14それぞれのソース及びバックゲートは、電源電圧VCCの印加端に接続されている。トランジスタM13及びM14それぞれのゲートは、トランジスタM13のドレインに接続されている。トランジスタM14のドレイン(=カレントミラーCMの出力端)とトランジスタM12のドレインは、いずれもノード信号VBの印加端(=トランジスタM0のゲート)に接続されている。トランジスタM12のソース及びバックゲートは、抵抗R12の第1端に接続されている。抵抗R12の第2端は、接地端に接続されている。トランジスタM12のゲートは、ノード信号VAの印加端(=抵抗R3及びR4相互間の接続ノード)に接続されている。 The sources and back gates of the transistors M13 and M14 are connected to the application terminal of the power supply voltage VCC. The gates of the transistors M13 and M14 are connected to the drain of the transistor M13. The drain of the transistor M14 (= the output terminal of the current mirror CM) and the drain of the transistor M12 are both connected to the application terminal of the node signal VB (= the gate of the transistor M0). The source and back gate of the transistor M12 are connected to the first terminal of the resistor R12. The second terminal of the resistor R12 is connected to the ground terminal. The gate of the transistor M12 is connected to the application terminal of the node signal VA (= the connection node between the resistors R3 and R4).
このように接続されたトランジスタM13及びM14は、カレントミラーCMを形成する。カレントミラーCMは、トランジスタM13のドレイン電流をトランジスタM14のドレイン電流としてミラーする。 Transistors M13 and M14 connected in this way form a current mirror CM. The current mirror CM mirrors the drain current of transistor M13 as the drain current of transistor M14.
入力信号VMONが検出電圧VDETよりも低いときには、トランジスタM0のゲートに印加されるノード信号VBがカレントミラーCMを介してプルアップされる。従って、トランジスタM0がオフ状態となるので、ノード信号VCが抵抗R0を介してプルダウンされる。その結果、出力信号OUTがローレベルとなる。なお、カレントミラーCMによるプルアップ経路のインピーダンスは、Vgs11/R11で決定される。 When the input signal VMON is lower than the detection voltage VDET, the node signal VB applied to the gate of the transistor M0 is pulled up via the current mirror CM. Therefore, the transistor M0 is turned off, and the node signal VC is pulled down via the resistor R0. As a result, the output signal OUT becomes low level. The impedance of the pull-up path by the current mirror CM is determined by Vgs11/R11.
一方、入力信号VMONが上昇すると、トランジスタM12のゲートに印加されるノード信号VAも上昇する。従って、トランジスタM12のインピーダンスが低下する。そして、入力信号VMONが検出電圧VDETよりも高くなると、トランジスタM12のインピーダンスがカレントミラーCMによるプルアップ経路のインピーダンスを下回る。そのため、トランジスタM0のゲートに印加されるノード信号VBが低下する。従って、トランジスタM0がオン状態となるので、ノード信号VCがトランジスタM0を介してプルアップされる。その結果、出力信号OUTがハイレベルとなる。 On the other hand, when the input signal VMON rises, the node signal VA applied to the gate of transistor M12 also rises. Therefore, the impedance of transistor M12 falls. Then, when the input signal VMON becomes higher than the detection voltage VDET, the impedance of transistor M12 falls below the impedance of the pull-up path by the current mirror CM. Therefore, the node signal VB applied to the gate of transistor M0 falls. Therefore, since transistor M0 is turned on, the node signal VC is pulled up via transistor M0. As a result, the output signal OUT becomes high level.
このように、抵抗R11に流れる電流IをカレントミラーCM経由で抵抗R12に供給する回路形式であっても、先出の第1実施形態(図3)と同様の効果が享受され得る。 In this way, even with a circuit configuration in which the current I flowing through resistor R11 is supplied to resistor R12 via the current mirror CM, the same effects as those of the first embodiment (Figure 3) can be obtained.
ところで、入力信号VMONが検出電圧VDETよりも高くなると、抵抗R12には、抵抗R11に流れる電流I(=Vgs11/R11)と同値の電流Iが流れる。従って、抵抗R12には、電流Iに応じた両端間電圧V(=Vgs11×(R12/R11))が発生する。 When the input signal VMON becomes higher than the detection voltage VDET, a current I flows through resistor R12, which is equal to the current I (=Vgs11/R11) flowing through resistor R11. Therefore, a voltage V (=Vgs11×(R12/R11)) corresponding to the current I is generated across resistor R12.
このとき、トランジスタM12に印加されるノード信号VAは、抵抗R12の両端間電圧VにトランジスタM12のゲート・ソース間電圧Vgs12が足し合わされた電圧値(=Vgs12+Vgs11×(R12/R11))となる。 At this time, the node signal VA applied to transistor M12 is the voltage value (= Vgs12 + Vgs11 × (R12/R11)) obtained by adding the voltage V across resistor R12 and the gate-source voltage Vgs12 of transistor M12.
従って、検出電圧VDETは、{Vgs12+Vgs11×(R12/R11)}×(R13+R14)/R14で表される。そのため、トランジスタM11及びM12それぞれの素子サイズ、並びに、抵抗R11及びR12それぞれの抵抗値が適宜調整されることにより、検出電圧VDETの温度特性がフラットに近付けられる。また、検出電圧VDETの絶対値は、抵抗R13及びR14の抵抗比で調整され得る。 Therefore, the detection voltage VDET is expressed as {Vgs12+Vgs11×(R12/R11)}×(R13+R14)/R14. Therefore, by appropriately adjusting the element sizes of the transistors M11 and M12 and the resistance values of the resistors R11 and R12, the temperature characteristics of the detection voltage VDET can be made closer to flat. In addition, the absolute value of the detection voltage VDET can be adjusted by the resistance ratio of the resistors R13 and R14.
なお、カレントミラーCMは、PMOSFETに限らず、バイポーラ型のpnp型トランジスタによって形成されてもよい。 The current mirror CM is not limited to PMOSFETs, and may be formed by bipolar pnp transistors.
<第4実施形態>
図9は、比較回路の第4実施形態を示す図である。先出の第3実施形態(図8)を基本としつつ、既出のトランジスタM3と、抵抗R5と、インバータINVをさらに備える。
Fourth Embodiment
9 is a diagram showing a fourth embodiment of the comparator circuit, which is based on the third embodiment (FIG. 8) and further includes the transistor M3, resistor R5, and inverter INV.
このように、抵抗R11に流れる電流IをカレントミラーCM経由で抵抗R12に供給する回路形式を基本としつつ、先出の第2実施形態(図6)に倣い、入力信号VMONの比較対象となる検出電圧VDETにヒステリシスが付与されてもよい。 In this way, while the circuit configuration is based on supplying the current I flowing through resistor R11 to resistor R12 via the current mirror CM, hysteresis may be added to the detection voltage VDET that is compared with the input signal VMON, following the second embodiment (Figure 6) described above.
<第5実施形態>
図10は、比較回路の第5実施形態を示す図である。本実施形態の比較回路1は、先出の第1実施形態(図3)を基本としつつ、トランジスタM2に代えてトランジスタM2’(例えばP+ゲートのデプレッション型NMOSFET)を備える。
Fifth Embodiment
10 is a diagram showing a comparison circuit according to a fifth embodiment of the present invention. The
先出のトランジスタM1は、n型不純物がゲートに注入された一般的なデプレッション型(N+ゲート)である。なお、トランジスタM1のオン閾値電圧は、負電圧(-0.5V程度)となる。一方、トランジスタM2’は、p型不純物がゲートに注入されたデプレッション型(P+ゲート)である。なお、トランジスタM2’のオン閾値電圧は、正電圧(+0.6V程度)に設計され得る。従って、トランジスタM2’は、エンハンスメント型のトランジスタM2を代替することができる。 The aforementioned transistor M1 is a typical depletion type (N+ gate) with n-type impurities injected into the gate. The on-threshold voltage of transistor M1 is a negative voltage (approximately -0.5V). On the other hand, transistor M2' is a depletion type (P+ gate) with p-type impurities injected into the gate. The on-threshold voltage of transistor M2' can be designed to be a positive voltage (approximately +0.6V). Therefore, transistor M2' can replace enhancement type transistor M2.
トランジスタM1及びM2’は、それぞれのデバイス構造(特にゲートよりも下層の部分)が共通となる。従って、本実施形態の比較回路1であれば、先出の第1実施形態(図3)と比べて、検出電圧VDETが製造ばらつきの影響を受け難くなる。
Transistors M1 and M2' share a common device structure (particularly the portion below the gate). Therefore, in the
なお、本実施形態の比較回路1は、先出の第1実施形態(図3)を基本としているが、第2実施形態(図6)、第3実施形態(図8)、及び、第4実施形態(図9)を基本としても構わない。
The
また、トランジスタM2及びM12は、それぞれ、バイポーラ型のnpnトランジスタに置換されてもよい。 In addition, transistors M2 and M12 may each be replaced with a bipolar npn transistor.
<実施形態の組み合わせ>
なお、上記した第1~第5実施形態の回路構成は、矛盾の無い範囲で任意に組み合わされてもよい。
<Combination of the embodiments>
The circuit configurations of the first to fifth embodiments described above may be arbitrarily combined within a range where no contradiction occurs.
<付記>
以下では、上記で説明した種々の実施形態について総括的に述べられる。
<Additional Notes>
The following provides a general description of the various embodiments described above.
例えば、本開示に係る比較回路は、デプレッション型の第1トランジスタと、制御電極に入力信号又はその分圧信号が印加されるように構成された第2トランジスタと、前記第1トランジスタのゲート・ソース間に接続されるように構成された第1抵抗と、前記第2トランジスタの第1主電極に接続されて前記第1抵抗に流れる電流と同値の電流が流れるように構成された第2抵抗とを備え、前記第2トランジスタの第2主電極に現れるノード信号又はこれに応じた信号を出力信号として出力する構成(第1の構成)とされている。 For example, the comparison circuit according to the present disclosure includes a first transistor of a depletion type, a second transistor configured to have an input signal or a divided voltage signal thereof applied to its control electrode, a first resistor configured to be connected between the gate and source of the first transistor, and a second resistor connected to a first main electrode of the second transistor and configured to pass a current equal to the current flowing through the first resistor, and is configured to output a node signal appearing at the second main electrode of the second transistor or a signal corresponding thereto as an output signal (first configuration).
上記第1の構成による比較回路において、前記第2トランジスタは、エンハンスメント型、前記第1トランジスタとは異なる導電型の不純物がゲートに注入されたデプレッション型、又は、バイポーラ型のトランジスタである構成(第2の構成)とされてもよい。 In the comparison circuit according to the first configuration, the second transistor may be an enhancement type, a depletion type in which an impurity of a conductivity type different from that of the first transistor is injected into the gate, or a bipolar type transistor (second configuration).
上記第1又は第2の構成による比較回路において、前記第1抵抗と前記第2抵抗は、同じ温度特性を持つ構成(第3の構成)とされてもよい。 In the comparison circuit having the first or second configuration, the first resistor and the second resistor may be configured to have the same temperature characteristics (third configuration).
また、上記第1~第3いずれかの構成による比較回路は、前記入力信号を分圧して前記分圧信号を生成するように構成された抵抗分圧器をさらに備える構成(第4の構成)とされてもよい。 The comparison circuit according to any one of the first to third configurations may be further configured (fourth configuration) to include a resistive voltage divider configured to divide the input signal to generate the divided voltage signal.
上記第4の構成による比較回路において、前記抵抗分圧器は、前記出力信号の論理レベルに応じて分圧比を切り替える構成(第5の構成)とされてもよい。 In the comparison circuit of the fourth configuration, the resistive voltage divider may be configured to switch the voltage division ratio according to the logic level of the output signal (fifth configuration).
上記第1~第5いずれかの構成による比較回路は、前記ノード信号に応じて前記出力信号の論理レベルを切り替えるように構成された出力トランジスタをさらに備える構成(第6の構成)とされてもよい。 The comparison circuit according to any one of the first to fifth configurations may be further configured (sixth configuration) to include an output transistor configured to switch the logic level of the output signal in response to the node signal.
上記第6の構成による比較回路において、前記第1トランジスタのドレインは、電源電位端に接続され、前記第1トランジスタのソースは、前記第1抵抗の第1端に接続され、前記第2トランジスタの第1主電極は、前記第2抵抗の第1端に接続され、前記第2抵抗の第2端は、基準電位端に接続され、前記第1トランジスタのゲートと、前記第1抵抗の第2端と、前記第2トランジスタの第2主電極は、前記出力トランジスタの制御電極に接続され、前記出力トランジスタの第1主電極は、前記電源電位端に接続され、前記出力トランジスタの第2主電極は、直接的に又はインバータを介して前記出力信号の印加端に接続される構成(第7の構成)とされてもよい。 In the comparison circuit according to the sixth configuration, the drain of the first transistor is connected to a power supply potential terminal, the source of the first transistor is connected to a first terminal of the first resistor, the first main electrode of the second transistor is connected to a first terminal of the second resistor, the second terminal of the second resistor is connected to a reference potential terminal, the gate of the first transistor, the second terminal of the first resistor, and the second main electrode of the second transistor are connected to a control electrode of the output transistor, the first main electrode of the output transistor is connected to the power supply potential terminal, and the second main electrode of the output transistor is connected to an application terminal of the output signal directly or via an inverter (seventh configuration).
また、上記第6の構成による比較回路において、前記第1トランジスタのドレインは、カレントミラーの入力端に接続され、前記第1トランジスタのソースは、前記第1抵抗の第1端に接続され、前記第2トランジスタの第1主電極は、前記第2抵抗の第1端に接続され、前記第1トランジスタのゲートと前記第1抵抗及び前記第2抵抗それぞれの第2端は、基準電位端に接続され、前記カレントミラーの出力端と前記第2トランジスタの第2主電極は、前記出力トランジスタの制御電極に接続され、前記出力トランジスタの第1主電極は、電源電位端に接続され、前記出力トランジスタの第2主電極は、直接的に又はインバータを介して前記出力信号の印加端に接続される構成(第8の構成)でもよい。 In addition, in the comparison circuit according to the sixth configuration, the drain of the first transistor is connected to the input terminal of the current mirror, the source of the first transistor is connected to the first terminal of the first resistor, the first main electrode of the second transistor is connected to the first terminal of the second resistor, the gate of the first transistor and the second terminals of the first resistor and the second resistor are connected to a reference potential terminal, the output terminal of the current mirror and the second main electrode of the second transistor are connected to the control electrode of the output transistor, the first main electrode of the output transistor is connected to a power supply potential terminal, and the second main electrode of the output transistor is connected to an application terminal of the output signal directly or via an inverter (eighth configuration).
上記第6~第8いずれかの構成による比較回路において、前記出力トランジスタは、Pチャネル型又はpnp型である構成(第9の構成)とされてもよい。 In the comparison circuit according to any one of the sixth to eighth configurations, the output transistor may be configured to be a P-channel type or a PNP type (ninth configuration).
上記第1~第9いずれかの構成による比較回路において、前記出力信号の論理レベルが切り替わる検出電圧は、温度の二次関数として表され、前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタは、前記二次関数における二次の係数が0となるようにそれぞれの素子サイズが調整され、前記第1抵抗及び前記第2抵抗は、前記二次関数における一次の係数が0となるようにそれぞれの抵抗値が調整される構成(第10の構成)とされてもよい。 In the comparison circuit according to any one of the first to ninth configurations, the detection voltage at which the logic level of the output signal switches may be expressed as a quadratic function of temperature, the element sizes of the first transistor and the second transistor may be adjusted so that the quadratic coefficient of the quadratic function is zero, and the resistance values of the first resistor and the second resistor may be adjusted so that the linear coefficient of the quadratic function is zero (tenth configuration).
本開示によれば、例えば、小規模で検出精度の高い比較回路が提供され得る。 According to the present disclosure, for example, a small-scale comparison circuit with high detection accuracy can be provided.
<その他>
なお、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。また、本開示の技術的範囲は、特許請求の範囲により規定されるものであって、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
<Other>
In addition, various technical features disclosed in this specification can be modified in various ways without departing from the spirit of the technical creation, in addition to the above-mentioned embodiment. In other words, the above-mentioned embodiment should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. In addition, the technical scope of the present disclosure is defined by the claims, and should be understood to include all modifications that fall within the meaning and scope equivalent to the claims.
1 比較回路
100 比較回路
110 トランジスタ(エンハンスメント型NMOSFET)
120 基準電圧生成回路
130 分圧電圧生成回路
131、132 抵抗
140 コンパレータ
150 抵抗
CM カレントミラー
DIV 抵抗分圧器
INV インバータ
M0 トランジスタ(PMOSFET)
M1 トランジスタ(デプレッション型NMOSFET)
M2 トランジスタ(エンハンスメント型NMOSFET)
M2’ トランジスタ(デプレッション型NMOSFET、P+ゲート)
M3 トランジスタ(エンハンスメント型NMOSFET)
M11 トランジスタ(デプレッション型NMOSFET)
M12 トランジスタ(エンハンスメント型NMOSFET)
M13 トランジスタ(PMOSFET)
M14 トランジスタ(PMOSFET)
R0、R1、R2、R3、R4、R5 抵抗
R11、R12、R13、R14 抵抗
1 Comparison circuit 100 Comparison circuit 110 Transistor (enhancement type NMOSFET)
120 Reference voltage generating circuit 130 Divided voltage generating circuit 131, 132 Resistor 140 Comparator 150 Resistor CM Current mirror DIV Resistive voltage divider INV Inverter M0 Transistor (PMOSFET)
M1 transistor (depletion type NMOSFET)
M2 Transistor (enhancement type NMOSFET)
M2' transistor (depletion type NMOSFET, P+ gate)
M3 Transistor (enhancement type NMOSFET)
M11 Transistor (Depletion-type NMOSFET)
M12 Transistor (enhancement type NMOSFET)
M13 Transistor (PMOSFET)
M14 Transistor (PMOSFET)
R0, R1, R2, R3, R4, R5 Resistor R11, R12, R13, R14 Resistor
Claims (10)
制御電極に入力信号又はその分圧信号が印加されるように構成された第2トランジスタと、
前記第1トランジスタのゲート・ソース間に接続されるように構成された第1抵抗と、
前記第2トランジスタの第1主電極に接続されて前記第1抵抗に流れる電流と同値の電流が流れるように構成された第2抵抗と、
を備え、
前記第2トランジスタの第2主電極に現れるノード信号又はこれに応じた信号を出力信号として出力する、比較回路。 a first transistor of the depletion type;
a second transistor configured so that an input signal or a divided voltage signal thereof is applied to a control electrode thereof;
a first resistor configured to be connected between the gate and source of the first transistor;
a second resistor connected to a first main electrode of the second transistor so as to pass a current having a value equal to that of the current passing through the first resistor;
Equipped with
a comparison circuit that outputs, as an output signal, a node signal appearing at the second main electrode of the second transistor or a signal corresponding thereto;
前記第1トランジスタのソースは、前記第1抵抗の第1端に接続され、
前記第2トランジスタの第1主電極は、前記第2抵抗の第1端に接続され、
前記第2抵抗の第2端は、基準電位端に接続され、
前記第1トランジスタのゲートと、前記第1抵抗の第2端と、前記第2トランジスタの第2主電極は、前記出力トランジスタの制御電極に接続され、
前記出力トランジスタの第1主電極は、前記電源電位端に接続され、
前記出力トランジスタの第2主電極は、直接的に又はインバータを介して前記出力信号の印加端に接続される、請求項6に記載の比較回路。 The drain of the first transistor is connected to a power supply potential terminal,
a source of the first transistor is connected to a first end of the first resistor;
a first main electrode of the second transistor is connected to a first end of the second resistor;
a second end of the second resistor is connected to a reference potential end;
a gate of the first transistor, a second end of the first resistor, and a second main electrode of the second transistor are connected to a control electrode of the output transistor;
a first main electrode of the output transistor is connected to the power supply potential terminal;
7. The comparison circuit according to claim 6, wherein the second main electrode of the output transistor is connected directly or via an inverter to an application terminal of the output signal.
前記第1トランジスタのソースは、前記第1抵抗の第1端に接続され、
前記第2トランジスタの第1主電極は、前記第2抵抗の第1端に接続され、
前記第1トランジスタのゲートと前記第1抵抗及び前記第2抵抗それぞれの第2端は、基準電位端に接続され、
前記カレントミラーの出力端と前記第2トランジスタの第2主電極は、前記出力トランジスタの制御電極に接続され、
前記出力トランジスタの第1主電極は、電源電位端に接続され、
前記出力トランジスタの第2主電極は、直接的に又はインバータを介して前記出力信号の印加端に接続される、請求項6に記載の比較回路。 The drain of the first transistor is connected to an input terminal of a current mirror;
a source of the first transistor is connected to a first end of the first resistor;
a first main electrode of the second transistor is connected to a first end of the second resistor;
a gate of the first transistor and a second terminal of each of the first resistor and the second resistor are connected to a reference potential terminal;
an output terminal of the current mirror and a second main electrode of the second transistor are connected to a control electrode of the output transistor;
a first main electrode of the output transistor is connected to a power supply potential terminal;
7. The comparison circuit according to claim 6, wherein the second main electrode of the output transistor is connected directly or via an inverter to an application terminal of the output signal.
前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタは、前記二次関数における二次の係数が0となるようにそれぞれの素子サイズが調整され、
前記第1抵抗及び前記第2抵抗は、前記二次関数における一次の係数が0となるようにそれぞれの抵抗値が調整される、請求項1~9のいずれか一項に記載の比較回路。 a detection voltage at which a logic level of the output signal switches is expressed as a quadratic function of temperature;
the first transistor and the second transistor have respective element sizes adjusted so that a quadratic coefficient in the quadratic function becomes 0;
10. The comparison circuit according to claim 1, wherein the first resistor and the second resistor have respective resistance values adjusted so that a linear coefficient in the quadratic function becomes zero.
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