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JP2672438B2 - Chopper type comparator - Google Patents

Chopper type comparator

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Publication number
JP2672438B2
JP2672438B2 JP24285292A JP24285292A JP2672438B2 JP 2672438 B2 JP2672438 B2 JP 2672438B2 JP 24285292 A JP24285292 A JP 24285292A JP 24285292 A JP24285292 A JP 24285292A JP 2672438 B2 JP2672438 B2 JP 2672438B2
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JP
Japan
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gate
switch means
cmos transmission
transmission gate
type mos
Prior art date
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Japanese (ja)
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Inventor
博之 小西
浩二 岡
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Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、CMOSトランスミッ
ションゲートを備えたチョッパ型比較器に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chopper type comparator having a CMOS transmission gate.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は、CMOSトランスミッションゲ
ートを備えた従来のチョッパ型比較器の構成を示す回路
図である。同図において、比較対象となるアナログ電圧
VINが印加される第1の入力端子40は第1のCMOS
トランスミッションゲート45を介して、基準電圧Vre
f が印加される第2の入力端子41は第2のCMOSト
ランスミッションゲート46を介して、いずれもカップ
リングコンデンサ47の入力点42に接続されている。
このカップリングコンデンサ47は出力点がインバータ
48の入力端43に接続され、インバータ48の出力端
44は第3のCMOSトランスミッションゲート49を
介して該インバータ48の入力端43に帰還されてい
る。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional chopper type comparator having a CMOS transmission gate. In the figure, the first input terminal 40 to which the analog voltage VIN to be compared is applied is the first CMOS.
Via the transmission gate 45, the reference voltage Vre
The second input terminal 41 to which f is applied is connected to the input point 42 of the coupling capacitor 47 via the second CMOS transmission gate 46.
The output point of the coupling capacitor 47 is connected to the input terminal 43 of the inverter 48, and the output terminal 44 of the inverter 48 is fed back to the input terminal 43 of the inverter 48 via the third CMOS transmission gate 49.

【0003】第1のCMOSトランスミッションゲート
45は、P型MOSトランジスタ(以下の説明では、P
型MOSトランジスタをPchTrと表記する。)50
とN型MOSトランジスタ(以下の説明では、N型MO
SトランジスタをNchTrと表記する。)51とで構
成されており、各々のソース及びドレインが共通接続さ
れ、PchTr50のゲートには反転クロック信号〜φ
が、NchTr51のゲートには該反転クロック信号〜
φとオーバーラップしない非反転クロック信号φがそれ
ぞれ与えられる。これにより、PchTr50が導通状
態になるときにはNchTr51も導通状態となり、第
1のCMOSトランスミッションゲート45の導通状態
が実現される。逆にPchTr50が非導通状態になる
ときにはNchTr51も非導通状態となり、該第1の
CMOSトランスミッションゲート45の非導通状態が
実現される。
The first CMOS transmission gate 45 is a P-type MOS transistor (P in the following description, P
The type MOS transistor is referred to as PchTr. ) 50
And N-type MOS transistor (in the following description, N-type MO transistor
The S transistor is referred to as NchTr. ) 51, each source and drain are commonly connected, and an inverted clock signal ~ φ is applied to the gate of the PchTr 50.
However, the inverted clock signal is applied to the gate of NchTr51.
A non-inverted clock signal φ that does not overlap φ is provided. As a result, when the PchTr 50 becomes conductive, the NchTr 51 also becomes conductive, and the conductive state of the first CMOS transmission gate 45 is realized. Conversely, when the PchTr 50 becomes non-conductive, the NchTr 51 also becomes non-conductive, and the non-conductive state of the first CMOS transmission gate 45 is realized.

【0004】第2のCMOSトランスミッションゲート
46のオン・オフも、該非反転及び反転クロック信号
φ,〜φにより制御される。ただし、第1のCMOSト
ランスミッションゲート45が導通状態になるときには
第2のCMOSトランスミッションゲート46は非導通
状態となり、かつ第1のCMOSトランスミッションゲ
ート45が非導通状態になるときには第2のCMOSト
ランスミッションゲート46は導通状態となるように、
両クロック信号φ,〜φが第2のCMOSトランスミッ
ションゲート46に与えられる。
On / off of the second CMOS transmission gate 46 is also controlled by the non-inverted and inverted clock signals φ, ˜φ. However, when the first CMOS transmission gate 45 becomes conductive, the second CMOS transmission gate 46 becomes non-conductive, and when the first CMOS transmission gate 45 becomes non-conductive, the second CMOS transmission gate 46. So that it becomes conductive,
Both clock signals φ, φ are provided to the second CMOS transmission gate 46.

【0005】第3のCMOSトランスミッションゲート
49は、第1のCMOSトランスミッションゲート45
と同じタイミングでオン・オフするように、すなわち第
1のCMOSトランスミッションゲート45が導通状態
になるときには同じく導通状態となり、かつ該第1のC
MOSトランスミッションゲート45が非導通状態にな
るときには同じく非導通状態となるように、非反転及び
反転クロック信号φ,〜φが与えられる。
The third CMOS transmission gate 49 is connected to the first CMOS transmission gate 45.
To turn on / off at the same timing, that is, when the first CMOS transmission gate 45 becomes conductive, it also becomes conductive, and the first C
Non-inverted and inverted clock signals φ, ˜φ are applied so that when MOS transmission gate 45 is turned off, it is also turned off.

【0006】カップリングコンデンサ47、インバータ
48及び第3のCMOSトランスミッションゲート49
は、1つの交流アンプを構成する。55は、該交流アン
プの出力点すなわち本チョッパ型比較器の出力点であ
る。
Coupling capacitor 47, inverter 48 and third CMOS transmission gate 49
Constitutes one AC amplifier. Reference numeral 55 is an output point of the AC amplifier, that is, an output point of the chopper type comparator.

【0007】図6は、以上に説明した従来のチョッパ型
比較器のクロック信号のタイミング図である。図5及び
図6を参照しながら本チョッパ型比較器の動作を説明す
る。ただし、第1のCMOSトランスミッションゲート
45において、PchTr50のゲート・ドレイン間の
浮遊容量52をCSP1 とし、NchTr51のゲート・
ドレイン間の浮遊容量53をCSN1 とする。また、カッ
プリングコンデンサ47の容量をCcとし、これに付く
寄生容量54をCsub とする。
FIG. 6 is a timing diagram of clock signals of the conventional chopper type comparator described above. The operation of the chopper type comparator will be described with reference to FIGS. However, in the first CMOS transmission gate 45, the floating capacitance 52 between the gate and drain of the PchTr50 is set to CSP1, and the gate capacitance of the NchTr51 is
The stray capacitance 53 between the drains is CSN1. The capacitance of the coupling capacitor 47 is Cc, and the parasitic capacitance 54 attached to it is Csub.

【0008】まず、非反転クロック信号φが論理値
“H”(反転クロック信号〜φは論理値“L”)となっ
たとき、第1及び第3のCMOSトランスミッションゲ
ート45,49はいずれも導通状態、第2のCMOSト
ランスミッションゲート46は非導通状態となる。図6
に示したように、この期間を「バイアス期間」と呼ぶ。
この「バイアス期間」では、カップリングコンデンサ4
7の入力点(以下の説明では第1のノードという。)4
2には第1の入力端子40から第1のCMOSトランス
ミッションゲート45を介してアナログ入力電圧VINが
印加される。また、インバータ48の出力端44と入力
端43との間は第3のCMOSトランスミッションゲー
ト49を介して短絡されており、該入力端(以下の説明
では第2のノードという。)43はインバータ48のス
イッチング電圧VB にバイアスされる。したがって、
「バイアス期間」におけるカップリングコンデンサ47
には両電圧の差(VIN−VB )が印加され、この差電圧
に応じた電荷が該カップリングコンデンサ47に蓄積さ
れる。
First, when the non-inverted clock signal φ becomes a logical value "H" (the inverted clock signal ~ φ is a logical value "L"), both the first and third CMOS transmission gates 45 and 49 are conductive. State, the second CMOS transmission gate 46 becomes non-conductive. FIG.
This period is called a "bias period" as shown in FIG.
In this "bias period", the coupling capacitor 4
7 input points (referred to as the first node in the following description) 4
An analog input voltage VIN is applied to 2 from the first input terminal 40 via the first CMOS transmission gate 45. An output terminal 44 and an input terminal 43 of the inverter 48 are short-circuited via a third CMOS transmission gate 49, and the input terminal (hereinafter referred to as a second node) 43 is an inverter 48. Is biased to the switching voltage VB. Therefore,
Coupling capacitor 47 in "bias period"
Is applied to the voltage difference (VIN-VB), and the electric charge corresponding to the voltage difference is stored in the coupling capacitor 47.

【0009】次に、非反転クロック信号φが論理値
“L”(反転クロック信号〜φは論理値“H”)となっ
たときは、第1及び第3のCMOSトランスミッション
ゲート45,49はいずれも非導通状態、第2のCMO
Sトランスミッションゲート46は導通状態となる。図
6に示したように、この期間を「比較期間」と呼ぶ。こ
の「比較期間」では、第1のノード42には第2の入力
端子41から第2のCMOSトランスミッションゲート
46を介して新たに基準電圧Vref が印加される。一
方、第3のCMOSトランスミッションゲート49が非
導通状態になるので、第2のノード43の電荷は保存さ
れる。したがって、第2のノード43の電圧変化△V43
a は、第1のノード42の電圧変化を△V42(=Vref
−VIN)とすれば、 △V43a =Cc・△V42/(Cc+Csub ) …(1) となる。
Next, when the non-inverted clock signal φ becomes the logical value "L" (the inverted clock signal ~ φ is the logical value "H"), the first and third CMOS transmission gates 45 and 49 will be either. Also non-conducting, second CMO
The S transmission gate 46 becomes conductive. As shown in FIG. 6, this period is called a “comparison period”. In this “comparison period”, the reference voltage Vref is newly applied to the first node 42 from the second input terminal 41 via the second CMOS transmission gate 46. On the other hand, since the third CMOS transmission gate 49 becomes non-conductive, the charge of the second node 43 is stored. Therefore, the voltage change ΔV43 of the second node 43
a represents the voltage change of the first node 42 by ΔV42 (= Vref
−VIN), ΔV43a = Cc · ΔV42 / (Cc + Csub) (1)

【0010】バイアスされたインバータ48により該第
2のノード43の電圧変化△V43aが増幅されて、基準
電圧Vref に対するアナログ入力電圧VINの大小関係が
論理値“H”又は論理値“L”として比較器出力点55
から出力される。
The biased inverter 48 amplifies the voltage change ΔV43a of the second node 43 and compares the magnitude relationship of the analog input voltage VIN with the reference voltage Vref as a logical value "H" or a logical value "L". Output point 55
Output from

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記の説明ではクロッ
ク信号のフィードスルーを考慮に入れていなかったが、
第1の入力端子40に接続された第1のCMOSトラン
スミッションゲート45のクロック信号のフィードスル
ーを考慮に入れた場合には、次に説明するように誤動作
の問題が生じる。
Although the above description does not take into consideration the feedthrough of the clock signal,
When the feed-through of the clock signal of the first CMOS transmission gate 45 connected to the first input terminal 40 is taken into consideration, the problem of malfunction occurs as described below.

【0012】「バイアス期間」から「比較期間」へ遷移
した際に論理値“H”から論理値“L”へ切り換わる非
反転クロック信号φの電圧変化を−△Vφとし、逆に論
理値“L”から論理値“H”へ切り換わる反転クロック
信号〜φの電圧変化を+△Vφとする。ただし、△Vφ
>0である。
When the transition from the "bias period" to the "comparison period" takes place, the voltage change of the non-inverted clock signal φ that switches from the logical value "H" to the logical value "L" is -ΔVφ, and vice versa. The voltage change of the inverted clock signal ~ φ that switches from L "to the logical value" H "is + ΔVφ. However, ΔVφ
> 0.

【0013】これらのクロック信号φ,〜φの切り換わ
りによって第1のノード42に注入される電荷量△Qφ
42は、 △Qφ42=−(CSP1 −CSN1 )・△Vφ …(2) で与えられる。したがって、この注入電荷による第2の
ノード43の電圧変化△V43b は、 △V43b =△Qφ42/(Cc+Csub ) =−(CSP1 −CSN1 )・△Vφ/(Cc+Csub ) …(3) となる。よって、クロック信号のフィードスルーを考慮
に入れた場合の第2のノード43の総電圧変化△V43
は、式(1)及び式(3)より、 △V43=△V43a +△V43b ={Cc・△V42−(CSP1 −CSN1 )・△Vφ}/(Cc+Csub ) …(4) となる。
The amount of charge ΔQφ injected into the first node 42 by switching between these clock signals φ, ∼φ.
42 is given by ΔQφ42 = − (CSP1−CSN1) · ΔVφ (2). Therefore, the voltage change .DELTA.V43b of the second node 43 due to this injected charge is .DELTA.V43b = .DELTA.Q.phi.42 / (Cc + Csub) =-(CSP1-CSN1) .multidot..DELTA.V.phi ./ (Cc + Csub) (3). Therefore, the total voltage change ΔV43 of the second node 43 when the feedthrough of the clock signal is taken into consideration.
From the expressions (1) and (3), ΔV43 = ΔV43a + ΔV43b = {Cc · ΔV42− (CSP1−CSN1) · ΔVφ} / (Cc + Csub) (4)

【0014】この式(4)において、 |Cc・△V42|>|(CSP1 −CSN1 )・△Vφ| …(5) が成り立てば、クロック信号のフィードスルーによる影
響が無視できる。ところが、そうでない場合は次のよう
な問題が生じる。すなわち、(A) CSP1 −CSN1 >
0のときは、△V42>0かつCc・△V42<(CSP1 −
CSN1 )・△Vφが成り立つと、△V43<0となり、
(B) CSP1 −CSN1 <0のときは、△V42<0かつ
|Cc・△V42|<|(CSP1 −CSN1 )・△Vφ|が
成り立つと、△V43>0となる。
In this equation (4), if | CcΔV42│> │ (CSP1 -CSN1) ΔVφ│ (5), the effect of the clock signal feedthrough can be ignored. However, if not so, the following problems occur. That is, (A) CSP1-CSN1>
When it is 0, ΔV42> 0 and Cc · ΔV42 <(CSP1-
When CSN1) · ΔVφ holds, ΔV43 <0,
(B) When CSP1−CSN1 <0, when ΔV42 <0 and | Cc · ΔV42 | <| (CSP1−CSN1) · ΔVφ |, then ΔV43> 0.

【0015】つまり、第1のノード42の電圧変化△V
42によって引き起される第2のノード43の電圧変化△
V43a の絶対値に比べてクロック信号の切り換わりによ
って引き起される第2のノード43の電圧変化△V43b
の絶対値が大きい場合には、第1のノード42の電圧変
化△V42が正であるにもかかわらず第2のノード43の
電圧変化△V43が負になったり、第1のノード42の電
圧変化△V42が負であるにもかかわらず第2のノード4
3の電圧変化△V43が正になったりする場合があり、比
較器出力点55から誤った比較結果が出力されることに
なる。
That is, the voltage change ΔV of the first node 42
The voltage change Δ of the second node 43 caused by 42
A voltage change ΔV43b of the second node 43 caused by the switching of the clock signal as compared with the absolute value of V43a.
When the absolute value of is large, the voltage change ΔV43 of the second node 43 becomes negative or the voltage change of the first node 42 is negative although the voltage change ΔV42 of the first node 42 is positive. The second node 4 despite the change ΔV42 being negative
The voltage change ΔV43 of 3 may become positive, and an incorrect comparison result will be output from the comparator output point 55.

【0016】本発明の目的は、CMOSトランスミッシ
ョンゲートを備えたチョッパ型比較器において、上記ク
ロック信号のフィードスルーによる影響を排除して比較
器出力の正確化を図ることにある。
An object of the present invention is, in a chopper type comparator having a CMOS transmission gate, to eliminate the influence of the feedthrough of the clock signal and to make the output of the comparator accurate.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、入力側のCMOSトランスミッションゲ
ートを構成するPchTrとNchTrとの間のゲート
・ドレイン間浮遊容量のアンバランスを是正するように
該CMOSトランスミッションゲートにNchTrを追
加した構成を採用したものである。また、他の解決手段
として、ゲート・ドレイン間浮遊容量の揃ったPchT
rとNchTrとを備えたCMOSトランスミッション
ゲートを入力側のCMOSトランスミッションゲートに
並列に追加接続し、後者より遅れて前者を非導通状態へ
スイッチングさせることとしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention corrects the imbalance of the gate-drain stray capacitance between the PchTr and the NchTr forming the input side CMOS transmission gate. In addition, a configuration in which NchTr is added to the CMOS transmission gate is adopted. As another solution, a PchT with uniform gate-drain stray capacitance
A CMOS transmission gate provided with r and NchTr is additionally connected in parallel to the CMOS transmission gate on the input side, and the former is switched to the non-conducting state later than the latter.

【0018】具体的に説明すると、請求項1の発明は、
図1に示すように、一方が導通状態になるときには他方
が非導通状態となるように各々がオン・オフ制御される
第1及び第2のスイッチ手段18,19と、比較対象と
なるアナログ電圧が印加される第1の入力端子1に第1
のスイッチ手段18を介して一端が接続されかつ基準電
圧が印加される第2の入力端子2に第2のスイッチ手段
19を介して該一端が接続されたカップリングコンデン
サ8と、入力端4が該カップリングコンデンサ8の他端
に接続されたインバータ9と、該インバータ9の出力端
5と該インバータ9の入力端4との間に介在し第1のス
イッチ手段18が導通状態になるときには同じく導通状
態となりかつ該第1のスイッチ手段18が非導通状態に
なるときには同じく非導通状態となるようにオン・オフ
制御される第3のスイッチ手段10とを備えたチョッパ
型比較器において、第1の入力端子1の側の第1のスイ
ッチ手段18は、各々のソース及びドレインが共通接続
され一方が導通状態になるときには他方も導通状態とな
りかつ一方が非導通状態になるときには他方も非導通状
態となるように各々のゲートへの印加電圧が制御され
る、PchTr11及びNchTr12を有するCMO
Sトランスミッションゲート6に、次のような補償用N
chTr13を追加した構成を採用したものである。
More specifically, the invention of claim 1 is
As shown in FIG. 1, first and second switch means 18 and 19 each of which is on / off controlled so that when one becomes conductive, the other becomes non-conductive, and an analog voltage to be compared. Is applied to the first input terminal 1
Of the coupling capacitor 8 whose one end is connected to the second input terminal 2 to which the reference voltage is applied and whose one end is connected to the second input terminal 4 via the second switch means 19. When an inverter 9 connected to the other end of the coupling capacitor 8 is interposed between an output end 5 of the inverter 9 and an input end 4 of the inverter 9 and the first switch means 18 is in a conductive state, the same applies. A chopper type comparator including a third switch means 10 which is on / off controlled so as to be in the non-conductive state when the first switch means 18 is in the conductive state and the first switch means 18 is also in the non-conductive state. The first switch means 18 on the side of the input terminal 1 of is connected to each source and drain in common, and when one is conductive, the other is conductive and one is non-conductive. When a state the other also the voltage applied to the gate of each to be non-conductive is controlled, CMO with PchTr11 and NchTr12
The S transmission gate 6 has the following compensation N
This is a configuration in which chTr13 is added.

【0019】すなわち、該補償用NchTr13は、ゲ
ートがCMOSトランスミッションゲート6のNchT
r12のゲートに接続され、かつソースがCMOSトラ
ンスミッションゲート6のPchTr11及びNchT
r12の各々の共通接続されたドレインに接続されたも
のである。しかも、CMOSトランスミッションゲート
6のPchTr11及びNchTr12と補償用Nch
Tr13とは、該CMOSトランスミッションゲート6
のPchTr11のゲート・ドレイン間の浮遊容量CSP
1 と、該CMOSトランスミッションゲート6のNch
Tr12のゲート・ドレイン間の浮遊容量CSN1 と、該
補償用NchTr13のゲート・ソース間の浮遊容量C
SN2 との関係が CSP1 =CSN1 +CSN2 を満たすような幾何学的寸法を各々有するものである。
That is, the compensating NchTr 13 has the gate of the NchT of the CMOS transmission gate 6.
The source is connected to the gate of r12 and the source is PchTr11 and NchT of the CMOS transmission gate 6.
It is connected to the commonly connected drains of r12. Moreover, the PchTr11 and NchTr12 of the CMOS transmission gate 6 and the compensation Nch
Tr13 is the CMOS transmission gate 6
Stray capacitance CSP between the gate and drain of PchTr11
1 and Nch of the CMOS transmission gate 6
Stray capacitance CSN1 between the gate and drain of Tr12 and stray capacitance C between the gate and source of the compensation NchTr13
Each has a geometric dimension such that the relationship with SN2 satisfies CSP1 = CSN1 + CSN2.

【0020】また、請求項2の発明は、図2に示すよう
に、第1の入力端子1の側の前記第1のスイッチ手段1
8と同様に第2の入力端子2の側の第2のスイッチ手段
19も、各々のソース及びドレインが共通接続され一方
が導通状態になるときには他方も導通状態となりかつ一
方が非導通状態になるときには他方も非導通状態となる
ように各々のゲートへの印加電圧が制御されるPchT
r22及びNchTr23を有する他のCMOSトラン
スミッションゲート7と、ゲートが該他のCMOSトラ
ンスミッションゲート7のNchTr23のゲートに接
続されかつソースが該他のCMOSトランスミッション
ゲート7のPchTr22及びNchTr23の各々の
共通接続されたドレインに接続された他の補償用Nch
Tr24とを有する構成を採用し、しかも該他のCMO
Sトランスミッションゲート7のPchTr22及びN
chTr23と該他の補償用NchTr24とは、該他
のCMOSトランスミッションゲート7のPchTr2
2のゲート・ドレイン間の浮遊容量CSP2 と、該他のC
MOSトランスミッションゲート7のNchTr23の
ゲート・ドレイン間の浮遊容量CSN3 と、該他の補償用
NchTr24のゲート・ソース間の浮遊容量CSN4 と
の関係が CSP2 =CSN3 +CSN4 を満たすような幾何学的寸法を各々有するものである。
Further, according to a second aspect of the invention, as shown in FIG. 2, the first switch means 1 on the side of the first input terminal 1 is provided.
Similarly to 8, the second switch means 19 on the side of the second input terminal 2 also has a source and a drain connected in common, and when one is conductive, the other is conductive and one is non-conductive. At times, the voltage applied to each gate is controlled so that the other also becomes non-conductive.
Another CMOS transmission gate 7 having r22 and NchTr23, a gate connected to the gate of the NchTr23 of the other CMOS transmission gate 7, and a source commonly connected to each of the PchTr22 and NchTr23 of the other CMOS transmission gate 7. Another compensation Nch connected to the drain
A configuration having a Tr24 is adopted, and the other CMO
S transmission gate 7 PchTr22 and N
The chTr23 and the other NchTr24 for compensation are the PchTr2 of the other CMOS transmission gate 7.
2 gate-drain stray capacitance CSP2 and other C
The geometrical dimensions are set such that the relationship between the gate-drain stray capacitance CSN3 of the NchTr23 of the MOS transmission gate 7 and the gate-source stray capacitance CSN4 of the other compensation NchTr24 satisfies CSP2 = CSN3 + CSN4. I have.

【0021】請求項3の発明は、図3に示すように、一
方が導通状態になるときには他方が非導通状態となるよ
うに各々がオン・オフ制御される第1及び第2のスイッ
チ手段18,19と、比較対象となるアナログ電圧が印
加される第1の入力端子1に第1のスイッチ手段18を
介して一端が接続されかつ基準電圧が印加される第2の
入力端子2に第2のスイッチ手段19を介して該一端が
接続されたカップリングコンデンサ8と、入力端4が該
カップリングコンデンサ8の他端に接続されたインバー
タ9と、該インバータ9の出力端5と該インバータ9の
入力端4との間に介在し第1のスイッチ手段18が導通
状態になるときには同じく導通状態となりかつ該第1の
スイッチ手段18が非導通状態になるときには同じく非
導通状態となるようにオン・オフ制御される第3のスイ
ッチ手段10とを備えたチョッパ型比較器において、第
1の入力端子1の側の第1のスイッチ手段18に第4の
スイッチ手段20を並列に追加接続した構成を採用した
ものである。ただし、図3及び図4を参照すれば分るよ
うに、第4のスイッチ手段20は、第1のスイッチ手段
18が導通状態になるときには同じく導通状態となり、
かつ該第1のスイッチ手段18が非導通状態になった後
に非導通状態となるようにオン・オフ制御される。ま
た、第1及び第4のスイッチ手段18,20は各々CM
OSトランスミッションゲート6,28を備え、各CM
OSトランスミッションゲート6,28は、各々のソー
ス及びドレインが共通接続され、一方が導通状態になる
ときには他方も導通状態となり、かつ一方が非導通状態
になるときには他方も非導通状態となるように各々のゲ
ートへの印加電圧が制御されるPchTr11,29及
びNchTr12,30を有する。しかも、第4のスイ
ッチ手段20のCMOSトランスミッションゲート28
中のPchTr29及びNchTr30は、該PchT
r29のゲート・ドレイン間の浮遊容量CSP3 と、該N
chTr30のゲート・ドレイン間の浮遊容量CSN5 と
の関係が CSP3 =CSN5 を満たすような幾何学的寸法を各々有するものである。
According to the third aspect of the present invention, as shown in FIG. 3, each of the first and second switch means 18 is ON / OFF controlled so that when one is in a conducting state, the other is in a non-conducting state. , 19 and a second input terminal 2 to which a reference voltage is applied and one end of which is connected to the first input terminal 1 to which an analog voltage to be compared is applied via the first switch means 18. Of the coupling capacitor 8, the input end 4 of which is connected to the other end of the coupling capacitor 8, the output end 5 of the inverter 9, and the inverter 9 Is connected to the input terminal 4 of the first switch means 18 and becomes conductive when the first switch means 18 becomes conductive, and becomes non-conductive when the first switch means 18 becomes non-conductive. In the chopper type comparator including the third switch means 10 which is on / off controlled, the fourth switch means 20 is additionally connected in parallel to the first switch means 18 on the side of the first input terminal 1. This is the configuration adopted. However, as can be seen from FIGS. 3 and 4, the fourth switch means 20 is also in the conductive state when the first switch means 18 is in the conductive state,
Further, the first switch means 18 is on / off controlled so as to be in the non-conductive state after being in the non-conductive state. The first and fourth switch means 18 and 20 are CMs, respectively.
Equipped with OS transmission gates 6 and 28, each CM
The OS transmission gates 6 and 28 have their sources and drains connected in common, and when one is in a conducting state, the other is in a conducting state, and when one is in a non-conducting state, the other is also in a non-conducting state. It has PchTr11,29 and NchTr12,30 in which the voltage applied to the gate of is controlled. Moreover, the CMOS transmission gate 28 of the fourth switch means 20
The PchTr29 and NchTr30 in the
The stray capacitance CSP3 between the gate and drain of r29 and the N
The chTr30 has geometrical dimensions such that the relationship between the gate-drain stray capacitance CSN5 satisfies CSP3 = CSN5.

【0022】[0022]

【作用】一般にMOSトランジスタにおいてゲート長L
に対するゲート幅Wの比W/Lを「ゲート寸法比」と呼
ぶとき、CMOSトランスミッションゲートを構成する
PchTr及びNchTrの各々の幾何学的寸法は、P
chTrのゲート寸法比(W/L)P がNchTrのゲ
ート寸法比(W/L)N より大となるように決定される
のが通例である。したがって、該PchTrのゲート・
ドレイン間の浮遊容量は該NchTrのゲート・ドレイ
ン間の浮遊容量より大きく、両浮遊容量間にアンバラン
スが生じているのが実情である。
Operation: Generally in a MOS transistor, the gate length L
When the ratio W / L of the gate width W to the gate width is referred to as “gate size ratio”, the geometrical size of each of the PchTr and NchTr forming the CMOS transmission gate is P
It is customary that the gate size ratio (W / L) P of the chTr is determined to be larger than the gate size ratio (W / L) N of the NchTr. Therefore, the gate of the PchTr
The floating capacitance between the drains is larger than the floating capacitance between the gate and drain of the NchTr, and the fact is that there is an imbalance between the floating capacitances.

【0023】ところが、請求項1の発明によれば、第1
の入力端子1の側の第1のスイッチ手段18においてC
MOSトランスミッションゲート6にゲート・ソース間
浮遊容量CSN2 を有する補償用NchTr13を追加す
ることにより、該CMOSトランスミッションゲート6
のPchTr11のゲート・ドレイン間の浮遊容量CSP
1 と該CMOSトランスミッションゲート6のNchT
r12のゲート・ドレイン間の浮遊容量CSN1 との間の
アンバランスが是正されている。したがって、該Pch
Tr11及びNchTr12の各々のゲートへの印加電
圧の切り換わりに起因してカップリングコンデンサ8へ
注入される電荷を相殺することができ、常に正しい比較
結果が得られるようになる。
However, according to the invention of claim 1, the first
C in the first switch means 18 on the side of the input terminal 1 of
By adding a compensation NchTr 13 having a gate-source stray capacitance CSN2 to the MOS transmission gate 6, the CMOS transmission gate 6
Stray capacitance CSP between the gate and drain of PchTr11
1 and NchT of the CMOS transmission gate 6
The imbalance between the gate-drain stray capacitance CSN1 of r12 is corrected. Therefore, the Pch
The charges injected into the coupling capacitor 8 due to the switching of the voltage applied to the gates of the Tr11 and the NchTr12 can be canceled, and a correct comparison result can always be obtained.

【0024】また、請求項2の発明によれば、第2の入
力端子2の側の第2のスイッチ手段19を構成する他の
CMOSトランスミッションゲート7にもゲート・ソー
ス間浮遊容量CSN4 を有する他の補償用NchTr24
を追加することにより、該他のCMOSトランスミッシ
ョンゲート7のPchTr22のゲート・ドレイン間の
浮遊容量CSP2 と該他のCMOSトランスミッションゲ
ート7のNchTr23のゲート・ドレイン間の浮遊容
量CSN3 との間のアンバランスも是正される。したがっ
て、該PchTr22及びNchTr23の各々のゲー
トへの印加電圧の切り換わりに起因してカップリングコ
ンデンサ8へ注入される電荷をも相殺することができ、
常に正しい比較結果が確実に得られるようになる。
According to the second aspect of the present invention, the other CMOS transmission gate 7 constituting the second switch means 19 on the second input terminal 2 side also has a gate-source stray capacitance CSN4. NchTr24 for compensation
Is added, the unbalance between the gate-drain stray capacitance CSP2 of the PchTr22 of the other CMOS transmission gate 7 and the gate-drain stray capacitance CSN3 of the NchTr23 of the other CMOS transmission gate 7 is also added. Will be corrected. Therefore, the charges injected into the coupling capacitor 8 due to the switching of the voltage applied to the gates of the PchTr 22 and the NchTr 23 can also be canceled.
It will ensure that the correct comparison results are always obtained.

【0025】請求項3の発明によれば、第1のスイッチ
手段18を構成するCMOSトランスミッションゲート
6のPchTr11及びNchTr12が導通状態から
非導通状態へ遷移する際、これに並列接続された第4の
スイッチ手段20を構成するCMOSトランスミッショ
ンゲート28のPchTr29及びNchTr30は導
通状態を維持している。したがって、第1のスイッチ手
段18側においてPchTr11のゲート・ドレイン間
の浮遊容量とNchTr12のゲート・ドレイン間の浮
遊容量との間にアンバランスが存在しても、該PchT
r11及びNchTr12の各々のゲートへの印加電圧
の切り換わりに起因してカップリングコンデンサ8へ注
入される電荷は、第4のスイッチ手段20側のPchT
r29及びNchTr30を通じて第1の入力端子1へ
逃がされる。つまり、第1のスイッチ手段18を構成す
るCMOSトランスミッションゲート6のPchTr1
1及びNchTr12のゲート・ドレイン間浮遊容量の
アンバランスは、これを無視することができる。しか
も、第4のスイッチ手段20を構成するCMOSトラン
スミッションゲート28のPchTr29及びNchT
r30はゲート・ドレイン間の浮遊容量CSP3 ,CSN5
が互いに等しくなるよう設計されているので、該Pch
Tr29及びNchTr30が導通状態から非導通状態
へ遷移する際には、ゲートへの印加電圧の切り換わりに
起因してカップリングコンデンサ8へ電荷が注入される
ことはない。したがって、第1及び第4のスイッチ手段
18,20を駆動するためのクロック信号のフィードス
ルーによる影響を排除でき、常に正しい比較結果が得ら
れるようになる。
According to the third aspect of the invention, when the PchTr11 and the NchTr12 of the CMOS transmission gate 6 constituting the first switch means 18 transit from the conducting state to the non-conducting state, the fourth channel is connected in parallel to the PchTr11 and the NchTr12. The PchTr 29 and the NchTr 30 of the CMOS transmission gate 28 forming the switch means 20 maintain the conductive state. Therefore, even if there is an imbalance between the stray capacitance between the gate and drain of the PchTr 11 and the stray capacitance between the gate and drain of the NchTr 12 on the side of the first switch means 18, the PchT
The charges injected into the coupling capacitor 8 due to the switching of the voltage applied to the gates of the r11 and the NchTr12 are PchT on the side of the fourth switch means 20.
It is released to the first input terminal 1 through r29 and NchTr30. That is, the PchTr1 of the CMOS transmission gate 6 that constitutes the first switch means 18
The imbalance of the gate-drain stray capacitance of 1 and NchTr12 can be ignored. Moreover, the PchTr 29 and the NchT of the CMOS transmission gate 28 forming the fourth switch means 20.
r30 is stray capacitance between gate and drain CSP3, CSN5
Are designed to be equal to each other, the Pch
When the Tr 29 and the Nch Tr 30 make a transition from the conducting state to the non-conducting state, electric charges are not injected into the coupling capacitor 8 due to the switching of the voltage applied to the gate. Therefore, the influence of the feedthrough of the clock signal for driving the first and fourth switch means 18, 20 can be eliminated, and a correct comparison result can always be obtained.

【0026】[0026]

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明に係る3つ
の実施例について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Three embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0027】〈第1の実施例〉図1は、請求項1の発明
に係るチョッパ型比較器の実施例を示す回路図である。
同図において、比較対象となるアナログ電圧VINが印加
される第1の入力端子1は第1のCMOSトランスミッ
ションゲート6を介して、基準電圧Vref が印加される
第2の入力端子2は第2のCMOSトランスミッション
ゲート7を介して、いずれもカップリングコンデンサ8
の入力点3に接続されている。このカップリングコンデ
ンサ8は出力点がインバータ9の入力端4に接続され、
インバータ9の出力端5は第3のCMOSトランスミッ
ションゲート10を介して該インバータ9の入力端4に
帰還されている。
<First Embodiment> FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a chopper type comparator according to the present invention.
In the figure, the first input terminal 1 to which the analog voltage VIN to be compared is applied is the first CMOS transmission gate 6, and the second input terminal 2 to which the reference voltage Vref is applied is the second input terminal 2. Through the CMOS transmission gate 7, both are coupling capacitors 8
Connected to the input point 3 of. The output point of this coupling capacitor 8 is connected to the input terminal 4 of the inverter 9,
The output terminal 5 of the inverter 9 is fed back to the input terminal 4 of the inverter 9 via the third CMOS transmission gate 10.

【0028】第1のCMOSトランスミッションゲート
6は、ゲートに反転クロック信号〜φが与えられるPc
hTr11と、ゲートに非反転クロック信号φが与えら
れるNchTr12とで構成され、各々のソース及びド
レインが共通接続されている。この第1のCMOSトラ
ンスミッションゲート6には補償用NchTr13が接
続されており、該補償用NchTr13は、ゲートが第
1のCMOSトランスミッションゲート6のNchTr
12のゲートに接続され、ソースが該第1のCMOSト
ランスミッションゲート6のPchTr11及びNch
Tr12の各々の共通接続されたドレインに接続されて
いる。ただし、補償用NchTr13のドレインは、ど
こにも接続されずに開放されている。
The first CMOS transmission gate 6 has a gate Pc to which an inverted clock signal ~ φ is applied.
It is composed of an hTr11 and an NchTr12 whose gate is supplied with a non-inverted clock signal φ, and each source and drain are commonly connected. A compensating NchTr 13 is connected to the first CMOS transmission gate 6, and the compensating NchTr 13 has a gate having the NchTr 13 of the first CMOS transmission gate 6.
12 is connected to the gate and the source is the PchTr11 and Nch of the first CMOS transmission gate 6.
It is connected to the commonly connected drains of Tr12. However, the drain of the compensation NchTr 13 is open without being connected to anything.

【0029】第2のCMOSトランスミッションゲート
7のオン・オフも、非反転及び反転クロック信号φ,〜
φにより制御される。ただし、第1のCMOSトランス
ミッションゲート6が導通状態になるときには第2のC
MOSトランスミッションゲート7は非導通状態とな
り、かつ第1のCMOSトランスミッションゲート6が
非導通状態になるときには第2のCMOSトランスミッ
ションゲート7は導通状態となるように、両クロック信
号φ,〜φが第2のCMOSトランスミッションゲート
7に与えられる。第3のCMOSトランスミッションゲ
ート10は、第1のCMOSトランスミッションゲート
6と同じタイミングでオン・オフするように非反転及び
反転クロック信号φ,〜φが与えられる。
Turning on / off of the second CMOS transmission gate 7 also applies to the non-inverted and inverted clock signals φ, ...
controlled by φ. However, when the first CMOS transmission gate 6 becomes conductive, the second C
The MOS transmission gate 7 is non-conductive, and when the first CMOS transmission gate 6 is non-conductive, the second CMOS transmission gate 7 is conductive. Of the CMOS transmission gate 7. The third CMOS transmission gate 10 is supplied with non-inverted and inverted clock signals φ, ˜φ so as to be turned on / off at the same timing as the first CMOS transmission gate 6.

【0030】カップリングコンデンサ8、インバータ9
及び第3のCMOSトランスミッションゲート10は、
1つの交流アンプを構成する。21は、該交流アンプの
出力点すなわち本チョッパ型比較器の出力点である。
Coupling capacitor 8, inverter 9
And the third CMOS transmission gate 10 is
It constitutes one AC amplifier. Reference numeral 21 is an output point of the AC amplifier, that is, an output point of the chopper type comparator.

【0031】次に、以上に説明した本チョッパ型比較器
の動作を説明する。ただし、第1のCMOSトランスミ
ッションゲート6において、PchTr11のゲート・
ドレイン間の浮遊容量14をCSP1 とし、NchTr1
2のゲート・ドレイン間の浮遊容量15をCSN1 とす
る。補償用NchTr13のゲート・ソース間の浮遊容
量16はCSN2 とする。また、カップリングコンデンサ
8の容量をCcとし、これに付く寄生容量17をCsub
とする。なお、以下の説明では図5の場合と同様に、カ
ップリングコンデンサ8の入力点3を第1のノードと呼
び、インバータ9の入力端4を第2のノードと呼ぶ。
Next, the operation of the chopper type comparator described above will be described. However, in the first CMOS transmission gate 6, the gate of PchTr11
The stray capacitance 14 between the drains is CSP1 and NchTr1
The stray capacitance 15 between the second gate and drain is CSN1. The stray capacitance 16 between the gate and the source of the compensation NchTr 13 is CSN2. The capacitance of the coupling capacitor 8 is Cc, and the parasitic capacitance 17 attached to it is Csub.
And In the following description, as in the case of FIG. 5, the input point 3 of the coupling capacitor 8 is called the first node, and the input end 4 of the inverter 9 is called the second node.

【0032】このチョッパ型比較器も図6と同様のタイ
ミングの非反転及び反転クロック信号φ,〜φによる制
御を受けて動作するものであって、「バイアス期間」と
「比較期間」とを有する。
This chopper type comparator also operates under the control of the non-inverted and inverted clock signals .phi., .About..phi. Having the same timing as in FIG. 6, and has a "bias period" and a "comparison period". .

【0033】アナログ入力電圧をVIN、基準電圧をVre
f とし、「バイアス期間」から「比較期間」へ遷移した
際の第1のノード3の電圧変化を△V3 (=Vref −V
IN)とすれば、該遷移の際の第2のノード4の電圧変化
△V4aは、前記の式(1)と同様に、 △V4a=Cc・△V3 /(Cc+Csub ) …(6) となる。
The analog input voltage is VIN and the reference voltage is Vre
Let f be the voltage change of the first node 3 at the time of transition from the “bias period” to the “comparison period” by ΔV 3 (= Vref −V
IN), the voltage change ΔV4a of the second node 4 at the time of the transition becomes ΔV4a = Cc · ΔV3 / (Cc + Csub) (6) as in the above-mentioned formula (1). .

【0034】また、第1のCMOSトランスミッション
ゲート6を構成するPchTr11及びNchTr12
と補償用NchTr13とのクロック信号のフィードス
ルーを考えて、「バイアス期間」から「比較期間」へ遷
移した際の非反転クロック信号φの電圧変化を−△Vφ
とし、反転クロック信号〜φの電圧変化を+△Vφとす
れば(ただし、△Vφ>0である。)、これらのクロッ
ク信号の切り換わりによって第1のノード3に注入され
る電荷量△Qφ3 は、 △Qφ3 =−(CSP1 −CSN1 −CSN2 )・△Vφ …(7) で与えられる。したがって、この注入電荷による第2の
ノード4の電圧変化△V4bは、 △V4b=△Qφ3 /(Cc+Csub ) =−(CSP1 −CSN1 −CSN2 )・△Vφ/(Cc+Csub ) …(8) となる。よって、クロック信号のフィードスルーを考慮
に入れた場合の第2のノード4の総電圧変化△V4 は、
式(6)及び式(8)より、 △V4 =△V4a+△V4b ={Cc・△V3 −(CSP1 −CSN1 −CSN2 )・△Vφ} /(Cc+Csub ) …(9) となる。
Further, the PchTr 11 and the NchTr 12 constituting the first CMOS transmission gate 6
Considering the feed-through of the clock signal between the compensation NchTr13 and the compensation NchTr13, the voltage change of the non-inverted clock signal φ at the time of transition from the “bias period” to the “comparison period” is −ΔVφ.
If the voltage change of the inverted clock signal ~ φ is + ΔVφ (where ΔVφ> 0), the amount of charge ΔQφ3 injected into the first node 3 by the switching of these clock signals. Is given by ΔQφ3 = − (CSP1−CSN1−CSN2) · ΔVφ (7) Therefore, the voltage change ΔV4b of the second node 4 due to the injected charges is ΔV4b = ΔQφ3 / (Cc + Csub) = − (CSP1−CSN1−CSN2) · ΔVφ / (Cc + Csub) (8). Therefore, the total voltage change ΔV4 of the second node 4 when the feed-through of the clock signal is taken into consideration is
From the equations (6) and (8), ΔV4 = ΔV4a + ΔV4b = {Cc · ΔV3− (CSP1−CSN1−CSN2) · ΔVφ} / (Cc + Csub) (9)

【0035】一般に、CMOSトランスミッションゲー
トを構成するPchTr及びNchTrの各々の幾何学
的寸法は、PchTrのゲート寸法比(W/L)P がN
chTrのゲート寸法比(W/L)N より大となるよう
に決定される。したがって、上記の例ではPchTr1
1のゲート・ドレイン間の浮遊容量CSP1 がNchTr
12のゲート・ドレイン間の浮遊容量CSN1 より大(C
SP1 >CSN1 )となっており、両浮遊容量CSP1 ,CSN
1 間にアンバランスが生じている。そこで、式(9)中
の(CSP1 −CSN1 −CSN2 )の項が0になるように、
すなわち式(7)の値を0にするように、上記のとおり
ゲート・ソース間の浮遊容量CSN2 を有する補償用Nc
hTr13を追加して上記浮遊容量のアンバランスを是
正するのである。
Generally, the geometrical dimensions of each of the PchTr and NchTr constituting the CMOS transmission gate are such that the gate dimension ratio (W / L) P of the PchTr is N.
It is determined to be larger than the gate dimension ratio (W / L) N of chTr. Therefore, in the above example, PchTr1
1st gate-drain stray capacitance CSP1 is NchTr
Larger than the stray capacitance CSN1 between the gate and drain of 12 (C
SP1> CSN1) and both stray capacitances CSP1, CSN
There is an imbalance between 1. Therefore, the term of (CSP1-CSN1-CSN2) in equation (9) becomes 0,
That is, as described above, the compensation Nc having the gate-source stray capacitance CSN2 is set so that the value of the equation (7) becomes zero.
hTr13 is added to correct the above imbalance of stray capacitance.

【0036】つまり、CSP1 =CSN1 +CSN2 が成り立
つように第1のCMOSトランスミッションゲート6に
補償用NchTr13を追加することにより、式(9)
は、 △V4 =Cc・△V3 /(Cc+Csub ) …(10) となり、クロック信号のフィードスルーによる影響を排
除することができる。これにより、第1のノード3の電
圧変化△V3 が正である場合には第2のノード4の電圧
変化△V4 も正になり、第1のノード3の電圧変化△V
3 が負である場合には第2のノード4の電圧変化△V4
も負になるので、比較器出力点21から常に正しい比較
結果が出力されることになる。
That is, by adding the compensating NchTr 13 to the first CMOS transmission gate 6 so that C SP1 = C SN1 + C SN2, equation (9)
Becomes ΔV4 = CcΔV3 / (Cc + Csub) (10), and the influence of the feedthrough of the clock signal can be eliminated. Accordingly, when the voltage change ΔV3 of the first node 3 is positive, the voltage change ΔV4 of the second node 4 also becomes positive, and the voltage change ΔV of the first node 3 is
When 3 is negative, the voltage change of the second node 4 ΔV4
Also becomes negative, so that a correct comparison result is always output from the comparator output point 21.

【0037】なお、基準電圧Vref の入力側に設けられ
る第2のCMOSトランスミッションゲート7について
は、ゲート・ドレイン間浮遊容量の揃ったPchTr及
びNchTrを採用するのが一般的である。したがっ
て、通常は上記のとおりアナログ電圧VINの入力側の第
1のCMOSトランスミッションゲート6のみにゲート
・ドレイン間浮遊容量の補償を行なえばよい。これに対
し、第2のCMOSトランスミッションゲート7におけ
るゲート・ドレイン間浮遊容量のアンバランスが問題と
なる場合には、次の実施例が有用となる。
For the second CMOS transmission gate 7 provided on the input side of the reference voltage Vref, it is general to use PchTr and NchTr having uniform gate-drain stray capacitances. Therefore, as described above, the gate-drain stray capacitance may normally be compensated only for the first CMOS transmission gate 6 on the input side of the analog voltage VIN. On the other hand, when the imbalance of the gate-drain stray capacitance in the second CMOS transmission gate 7 becomes a problem, the following embodiment is useful.

【0038】〈第2の実施例〉図2は、請求項2の発明
に係るチョッパ型比較器の実施例を示す回路図である。
同図のチョッパ型比較器は、第2の入力端子2の側の第
2のCMOSトランスミッションゲート7にも前記第1
のCMOSトランスミッションゲート6の場合と同じ形
で第2の補償用NchTr24を追加したものである。
すなわち、第2のCMOSトランスミッションゲート7
は、ゲートに非反転クロック信号φが与えられるPch
Tr22とゲートに反転クロック信号〜φが与えられる
NchTr23とで構成され、各々のソース及びドレイ
ンが共通接続されており、第2の補償用NchTr24
のゲートが該第2のCMOSトランスミッションゲート
7のNchTr23のゲートに接続されている。また、
該第2の補償用NchTr24のソースは、第2のCM
OSトランスミッションゲート7のPchTr22及び
NchTr23の各々の共通接続されたドレインに接続
されている。ただし、第2の補償用NchTr24のド
レインは、どこにも接続されずに開放されている。
<Second Embodiment> FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a chopper type comparator according to the present invention.
The chopper type comparator shown in the same figure has the first CMOS transmission gate 7 on the side of the second input terminal 2 as well.
The second compensation NchTr 24 is added in the same form as the CMOS transmission gate 6 of FIG.
That is, the second CMOS transmission gate 7
Is a Pch whose gate is supplied with the non-inverted clock signal φ.
A second compensating NchTr24, which is composed of a Tr22 and an NchTr23 whose gate receives an inverted clock signal ~ φ, whose sources and drains are commonly connected.
Is connected to the gate of the NchTr 23 of the second CMOS transmission gate 7. Also,
The source of the second compensation NchTr 24 is the second CM.
It is connected to the commonly connected drains of the PchTr 22 and the NchTr 23 of the OS transmission gate 7. However, the drain of the second compensation NchTr 24 is open without being connected to anything.

【0039】この場合には、第2のCMOSトランスミ
ッションゲート7においてPchTr22のゲート・ド
レイン間の浮遊容量25をCSP2 とし、NchTr23
のゲート・ドレイン間の浮遊容量26をCSN3 とし、第
2の補償用NchTr24のゲート・ソース間の浮遊容
量27をCSN4 とすると、「バイアス期間」から「比較
期間」へのクロック信号の切り換わりによって第1のノ
ード3に注入される電荷量△Qφ3 は、前記の式(7)
に代えて、 △Qφ3 ={−(CSP1 −CSN1 −CSN2 ) +(CSP2 −CSN3 −CSN4 )}・△Vφ …(11) で与えられる。
In this case, the stray capacitance 25 between the gate and drain of the PchTr 22 in the second CMOS transmission gate 7 is set to CSP2, and the NchTr23 is
When the stray capacitance 26 between the gate and drain of is the CSN3 and the stray capacitance 27 between the gate and the source of the second compensation NchTr24 is CSN4, the clock signal is switched from the "bias period" to the "comparison period". The amount of charge ΔQφ3 injected into the first node 3 is calculated by the above equation (7).
Instead of ΔQφ3 = {-(CSP1-CSN1-CSN2) + (CSP2-CSN3-CSN4)}. ΔVφ (11)

【0040】つまり、CSP1 =CSN1 +CSN2 が成り立
つように第1のCMOSトランスミッションゲート6に
第1の補償用NchTr13を追加するだけでなく、C
SP2=CSN3 +CSN4 が成り立つように第2のCMOS
トランスミッションゲート7に第2の補償用NchTr
24を追加することにより、式(11)の値を0にする
ことができ、クロック信号のフィードスルーによる影響
を確実に排除することができる。
That is, not only the first compensation NchTr 13 is added to the first CMOS transmission gate 6 so that C SP1 = C SN1 + C SN2 holds, and C
Second CMOS so that SP2 = CSN3 + CSN4 holds
Second compensation NchTr for transmission gate 7
By adding 24, the value of Expression (11) can be set to 0, and the influence of the feedthrough of the clock signal can be surely eliminated.

【0041】〈第3の実施例〉図3は請求項3の発明に
係るチョッパ型比較器の実施例を示す回路図であり、図
4はそのクロック信号のタイミング図である。図3のチ
ョッパ型比較器は、図1に示す構成から補償用NchT
r13を取り去り、第1のCMOSトランスミッション
ゲート6に第4のCMOSトランスミッションゲート2
8を並列に追加接続したものである。すなわち、比較対
象となるアナログ電圧VINが印加される第1の入力端子
1は第1及び第4のCMOSトランスミッションゲート
6,28を介して、基準電圧Vref が印加される第2の
入力端子2は第2のCMOSトランスミッションゲート
7を介して、いずれもカップリングコンデンサ8の入力
点3に接続されている。
<Third Embodiment> FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of a chopper type comparator according to the invention of claim 3, and FIG. 4 is a timing chart of its clock signal. The chopper type comparator shown in FIG. 3 has the same configuration as that shown in FIG.
r13 is removed, and the first CMOS transmission gate 6 is replaced with the fourth CMOS transmission gate 2
8 are additionally connected in parallel. That is, the first input terminal 1 to which the analog voltage VIN to be compared is applied is the second input terminal 2 to which the reference voltage Vref is applied via the first and fourth CMOS transmission gates 6 and 28. Both are connected to the input point 3 of the coupling capacitor 8 via the second CMOS transmission gate 7.

【0042】第1〜第3のCMOSトランスミッション
ゲート6,7,10には図1の場合と同様の第1の非反
転及び反転クロック信号φ,〜φが与えられるのに対し
て、第4のCMOSトランスミッションゲート28は、
ゲートに第2の反転クロック信号〜φ2 が与えられるP
chTr29と、ゲートに第2の非反転クロック信号φ
2 が与えられるNchTr30とで構成され、各々のソ
ース及びドレインが共通接続されている。図4に示すよ
うに、第2の非反転クロック信号φ2 は、第1の非反転
クロック信号φと同じタイミングで立ち上がり、かつ該
第1の非反転クロック信号φより遅れて立ち下がる信号
である。また、第2の反転クロック信号〜φ2 は、第2
の非反転クロック信号φ2 を反転させた信号である。つ
まり、第4のCMOSトランスミッションゲート28に
は、第1及び第3のCMOSトランスミッションゲート
6,10が導通状態になると同時に導通状態となり、か
つ該第1及び第3のCMOSトランスミッションゲート
6,10が非導通状態になるタイミングよりやや遅れて
非導通状態となるように第2の非反転及び反転クロック
信号φ2 ,〜φ2 が与えられる。
The first to third CMOS transmission gates 6, 7 and 10 are supplied with the first non-inverted and inverted clock signals φ, to φ similar to those in FIG. The CMOS transmission gate 28 is
The second inverted clock signal ~ φ2 is applied to the gate P
chTr29 and the second non-inverted clock signal φ at the gate
2 and the NchTr 30 to which 2 is applied, and their sources and drains are commonly connected. As shown in FIG. 4, the second non-inverted clock signal φ2 is a signal which rises at the same timing as the first non-inverted clock signal φ and falls later than the first non-inverted clock signal φ. Also, the second inverted clock signal ~ φ2 is
Is a signal obtained by inverting the non-inverted clock signal φ 2. That is, in the fourth CMOS transmission gate 28, the first and third CMOS transmission gates 6 and 10 are turned on at the same time, and the first and third CMOS transmission gates 6 and 10 are turned off. The second non-inverted and inverted clock signals .phi.2, .about..phi.2 are applied so that the second non-inverted and inverted clock signals are brought into the non-conductive state with a slight delay from the timing at which they are brought into the conductive state.

【0043】次に、以上に説明した本チョッパ型比較器
の動作を説明する。ただし、第4のCMOSトランスミ
ッションゲート28において、PchTr29のゲート
・ドレイン間の浮遊容量31をCSP3 とし、NchTr
30のゲート・ドレイン間の浮遊容量32をCSN5 とす
る。
Next, the operation of the chopper type comparator described above will be described. However, in the fourth CMOS transmission gate 28, the floating capacitance 31 between the gate and drain of the PchTr 29 is set to CSP3, and the NchTr
The stray capacitance 32 between the gate and drain of 30 is CSN5.

【0044】図4に示したように、第1及び第2の非反
転クロック信号φ,φ2 がともに論理値“H”(第1及
び第2の反転クロック信号〜φ,〜φ2 は論理値
“L”)となっている期間を「バイアス期間」と呼び、
第1及び第2の非反転クロック信号φ,φ2 がともに論
理値“L”(第1及び第2の反転クロック信号〜φ,〜
φ2は論理値“H”)となっている期間を「比較期間」
と呼ぶ。これら「バイアス期間」と「比較期間」との間
の期間を「プリサンプル期間」と呼ぶ。「プリサンプル
期間」では、第1の非反転クロック信号φは論理値
“L”(第1の反転クロック信号〜φは論理値“H”)
となっているが、第2の非反転クロック信号φ2 は「バ
イアス期間」に引き続いて論理値“H”(第2の反転ク
ロック信号〜φ2 は論理値“L”)を維持している。
As shown in FIG. 4, both the first and second non-inverted clock signals .phi. And .phi.2 have a logical value "H" (the first and second inverted clock signals .about..phi. And .phi.2 are logical values "." L ") is called the" bias period ",
Both the first and second non-inverted clock signals .phi. And .phi.2 are logical values "L" (first and second inverted clock signals .phi., .About.
φ2 is the "comparison period" when the logical value is "H")
Call. The period between these “bias period” and “comparison period” is called the “pre-sampling period”. In the "pre-sampling period", the first non-inverted clock signal φ has a logical value "L" (the first inverted clock signal ~ φ has a logical value "H").
However, the second non-inverted clock signal .phi.2 maintains the logical value "H" (the second inverted clock signal .about..phi.2 is the logical value "L") following the "bias period".

【0045】第1及び第4のCMOSトランスミッショ
ンゲート6,28のクロック信号のフィードスルーを考
慮して、「バイアス期間」から「プリサンプル期間」へ
遷移した際に論理値“H”から論理値“L”へ切り換わ
る第1の非反転クロック信号φの電圧変化を−△Vφと
し、逆に論理値“L”から論理値“H”へ切り換わる第
1の反転クロック信号〜φの電圧変化を+△Vφとす
る。また、「プリサンプル期間」から「比較期間」へ遷
移した際に論理値“H”から論理値“L”へ切り換わる
第2の非反転クロック信号φ2 の電圧変化を−△Vφ2
とし、逆に論理値“L”から論理値“H”へ切り換わる
第2の反転クロック信号〜φ2 の電圧変化を+△Vφ2
とする。ただし、△Vφ>0,△Vφ2 >0である。
Considering the feedthrough of the clock signals of the first and fourth CMOS transmission gates 6 and 28, when the transition from the "bias period" to the "pre-sampling period" takes place, the logical value "H" changes to the logical value " The voltage change of the first non-inverted clock signal φ that switches to L ″ is −ΔVφ, and conversely, the voltage change of the first inverted clock signal to φ that switches from the logical value “L” to the logical value “H”. + ΔVφ In addition, the voltage change of the second non-inverted clock signal φ 2 which changes from the logical value “H” to the logical value “L” at the transition from the “pre-sampling period” to the “comparison period” is −ΔVφ 2
On the contrary, the voltage change of the second inverted clock signal ~ φ2 that switches from the logical value "L" to the logical value "H" is + ΔVφ2.
And However, ΔVφ> 0 and ΔVφ2> 0.

【0046】第1の非反転及び反転クロック信号φ,〜
φの切り換わりによって第1のノード3に注入される電
荷量△Qφ3 ′は、 △Qφ3 ′=−(CSP1 −CSN1 )・△Vφ …(12) で与えられる。したがって、この注入電荷による第2の
ノード4の電圧変化△V4cは、 △V4c=△Qφ3 ′/(Cc+Csub ) =−(CSP1 −CSN1 )・△Vφ/(Cc+Csub ) …(13) となる。
First non-inverted and inverted clock signals φ, ...
The amount of charge ΔQφ3 'injected into the first node 3 by the switching of φ is given by ΔQφ3' =-(CSP1-CSN1) ΔVφ (12). Therefore, the voltage change .DELTA.V4c of the second node 4 due to this injected charge is .DELTA.V4c = .DELTA.Q.phi.3 '/ (Cc + Csub) =-(CSP1-CSN1) .multidot..DELTA.V.phi ./ (Cc + Csub) (13).

【0047】また、第2の非反転及び反転クロック信号
φ2 ,〜φ2 の切り換わりによって第1のノード3に注
入される電荷量△Qφ3 ″は、式(12)と同様に、 △Qφ3 ″=−(CSP3 −CSN5 )・△Vφ2 …(14) で与えられる。したがって、この注入電荷による第2の
ノード4の電圧変化△V4dは、 △V4d=△Qφ3 ″/(Cc+Csub ) =−(CSP3 −CSN5 )・△Vφ2 /(Cc+Csub ) …(15) となる。
Further, the charge amount ΔQφ3 ″ injected into the first node 3 by the switching of the second non-inverted and inverted clock signals φ2, ∼φ2 is ΔQφ3 ″ = as in the equation (12). -(CSP3-CSN5) .ΔVφ2 (14) Therefore, the voltage change ΔV4d of the second node 4 due to the injected charges is ΔV4d = ΔQφ3 ″ / (Cc + Csub) = − (CSP3−CSN5) · ΔVφ2 / (Cc + Csub) (15).

【0048】よって、「バイアス期間」から「プリサン
プル期間」を経て「比較期間」へ遷移する際の4つのク
ロック信号φ,〜φ,φ2 ,〜φ2 のフィードスルーを
考慮に入れた場合の第2のノード4の総電圧変化△V4
は、式(6)、式(13)及び式(15)より、前記の
式(9)に代えて △V4 =△V4a+△V4c+△V4d ={Cc・△V3 −(CSP1 −CSN1 )・△Vφ −(CSP3 −CSN5 )・△Vφ2 }/(Cc+Csub )…(16) となる。
Therefore, in the case where the feedthroughs of the four clock signals φ, ˜φ, φ2, and ˜φ2 are taken into consideration in the transition from the “bias period” to the “comparison period” through the “presampling period”, Total voltage change of node 4 of 2 ΔV4
From equations (6), (13) and (15), instead of equation (9) above, ΔV4 = ΔV4a + ΔV4c + ΔV4d = {Cc · ΔV3− (CSP1−CSN1) · Δ Vφ- (CSP3-CSN5) .ΔVφ2} / (Cc + Csub) (16)

【0049】しかしながら、「バイアス期間」から「プ
リサンプル期間」へ遷移しても第4のCMOSトランス
ミッションゲート28は導通状態を維持するので、第1
の非反転及び反転クロック信号φ,〜φの切り換わりに
よって第1のノード3に注入される式(12)の電荷△
Qφ3 ′は、第4のCMOSトランスミッションゲート
28を通じて第1の入力端子1へ流出する。このため、
第1のCMOSトランスミッションゲート6においてP
chTr11のゲート・ドレイン間浮遊容量CSP1 とN
chTr12のゲート・ドレイン間浮遊容量CSN1 との
間にアンバランスがあっても、△Qφ3 ′による式(1
3)の電圧変化△V4cは無視できる。また、CSP3 =C
SN5 が成り立つように第4のCMOSトランスミッショ
ンゲート28のPchTr29及びNchTr30を設
計すると、第2の非反転及び反転クロック信号φ2 ,〜
φ2 の切り換わりによる第1のノード3への式(14)
の注入電荷量△Qφ3 ″を0に、ひいては△Qφ3 ″に
よる式(15)の電圧変化△V4dの値を0にすることが
できる。つまり、式(16)は、 △V4 =△V4a =Cc・△V3 /(Cc+Csub ) …(17) となる。
However, since the fourth CMOS transmission gate 28 maintains the conductive state even when the transition from the "bias period" to the "pre-sampling period" occurs,
Of the equation (12) injected into the first node 3 by switching between the non-inverted and inverted clock signals φ and
Qφ3 'flows out to the first input terminal 1 through the fourth CMOS transmission gate 28. For this reason,
P in the first CMOS transmission gate 6
chTr11 gate-drain stray capacitance CSP1 and N
Even if there is an imbalance with the gate-drain stray capacitance CSN1 of chTr12, the formula (1
The voltage change ΔV4c in 3) can be ignored. Also, CSP3 = C
If the PchTr 29 and the NchTr 30 of the fourth CMOS transmission gate 28 are designed so that SN5 holds, the second non-inverted and inverted clock signals φ2,
Expression (14) for the first node 3 by switching φ 2
The injected charge amount ΔQφ3 ″ can be set to 0, and the value of the voltage change ΔV4d in the equation (15) due to ΔQφ3 ″ can be set to 0. That is, the equation (16) becomes ΔV4 = ΔV4a = Cc · ΔV3 / (Cc + Csub) (17)

【0050】以上のとおり、本実施例によればクロック
信号のフィードスルーによる影響を排除することができ
る。これにより、第1のノード3の電圧変化△V3 が正
である場合には第2のノード4の電圧変化△V4 も正に
なり、第1のノード3の電圧変化△V3 が負である場合
には第2のノード4の電圧変化△V4 も負になるので、
比較器出力点21から常に正しい比較結果が出力される
ことになる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to eliminate the influence of clock signal feedthrough. As a result, when the voltage change ΔV3 of the first node 3 is positive, the voltage change ΔV4 of the second node 4 also becomes positive, and when the voltage change ΔV3 of the first node 3 is negative. Since the voltage change ΔV4 of the second node 4 becomes negative,
A correct comparison result is always output from the comparator output point 21.

【0051】なお、基準電圧Vref の入力側に設けられ
る第2のCMOSトランスミッションゲート7における
浮遊容量のアンバランスが問題となる場合には、該第2
のCMOSトランスミッションゲート7にもゲート・ド
レイン間浮遊容量の揃ったPchTr及びNchTrを
並列に追加接続し、これを第2の非反転及び反転クロッ
ク信号φ2 ,〜φ2 で駆動すればよい。
When the imbalance of the stray capacitance in the second CMOS transmission gate 7 provided on the input side of the reference voltage Vref poses a problem, the second
The CMOS transmission gate 7 may be additionally connected in parallel with PchTr and NchTr having the same gate-drain stray capacitance and driven by the second non-inverted and inverted clock signals φ2, φ2.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明してきたとおり請求項1の発明
によれば、比較対象となるアナログ電圧が印加される第
1の入力端子側の第1のスイッチ手段においてCMOS
トランスミッションゲートにゲート・ソース間浮遊容量
CSN2 を有する補償用NchTrを追加する構成を採用
したので、該CMOSトランスミッションゲートのPc
hTrのゲート・ドレイン間の浮遊容量CSP1 と該CM
OSトランスミッションゲートのNchTrのゲート・
ドレイン間の浮遊容量CSN1 との間のアンバランスが是
正され、該PchTr及びNchTrの各々のゲートへ
の印加電圧の切り換わりに起因してカップリングコンデ
ンサへ注入される電荷を相殺することができ、常に正し
い比較結果が得られる。また、ゲート・ドレイン間浮遊
容量の補償が行われるので、アナログ入力電圧が印加さ
れるCMOSトランスミッションゲートのPchTr及
びNchTrは、そのサイズを自由に選択・設計するこ
とができる。
As described above, according to the first aspect of the invention, the CMOS is provided in the first switch means on the first input terminal side to which the analog voltage to be compared is applied.
Since a configuration is adopted in which a compensation NchTr having a gate-source stray capacitance CSN2 is added to the transmission gate, the Pc of the CMOS transmission gate is
The stray capacitance CSP1 between the gate and drain of hTr and the CM
Gate of NchTr of OS transmission gate
The imbalance between the drain and the stray capacitance CSN1 is corrected, and the charges injected into the coupling capacitor due to the switching of the voltage applied to the gates of the PchTr and NchTr can be canceled. You will always get the correct comparison result. Further, since the floating capacitance between the gate and the drain is compensated, the sizes of the PchTr and NchTr of the CMOS transmission gate to which the analog input voltage is applied can be freely selected and designed.

【0053】また、請求項2の発明によれば、基準電圧
が印加される第2の入力端子側の第2のスイッチ手段を
構成する他のCMOSトランスミッションゲートにもゲ
ート・ソース間浮遊容量CSN4 を有する他の補償用Nc
hTrを追加する構成を採用したので、該他のCMOS
トランスミッションゲートのPchTrのゲート・ドレ
イン間の浮遊容量CSP2 と該他のCMOSトランスミッ
ションゲートのNchTrのゲート・ドレイン間の浮遊
容量CSN3 との間のアンバランスも是正され、該Pch
Tr及びNchTrの各々のゲートへの印加電圧の切り
換わりに起因してカップリングコンデンサへ注入される
電荷をも相殺することができ、常に正しい比較結果が確
実に得られる。また、ゲート・ドレイン間浮遊容量の補
償が行われるので、アナログ入力電圧が印加されるCM
OSトランスミッションゲートのPchTr及びNch
Trだけでなく、基準電圧が印加されるCMOSトラン
スミッションゲートのPchTr及びNchTrも、そ
のサイズを自由に選択・設計することができる。
According to the second aspect of the invention, the gate-source stray capacitance CSN4 is also provided in another CMOS transmission gate constituting the second switch means on the side of the second input terminal to which the reference voltage is applied. Other compensation Nc to have
Since the configuration in which hTr is added is adopted, the other CMOS
The imbalance between the stray capacitance CSP2 between the gate and drain of the PchTr of the transmission gate and the stray capacitance CSN3 between the gate and drain of the NchTr of the other CMOS transmission gate is also corrected, and the Pch is corrected.
The charges injected into the coupling capacitor due to the switching of the voltage applied to the gates of Tr and NchTr can also be canceled, and a correct comparison result can always be obtained. Also, since the stray capacitance between the gate and drain is compensated, the CM to which the analog input voltage is applied
PchTr and Nch of OS transmission gate
Not only Tr but also PchTr and NchTr of the CMOS transmission gate to which the reference voltage is applied can be freely selected and designed in size.

【0054】請求項3の発明によれば、ゲート・ドレイ
ン間浮遊容量CSP3 ,CSN5 の揃ったPchTrとNc
hTrとを備えたCMOSトランスミッションゲート
を、比較対象となるアナログ電圧が印加される第1のス
イッチ手段としてのCMOSトランスミッションゲート
に対して並列に第4のスイッチ手段として追加接続し、
第1のスイッチ手段より遅れて第4のスイッチ手段を非
導通状態へスイッチングさせることとしたので、第1の
スイッチ手段としてのCMOSトランスミッションゲー
トのPchTr及びNchTrのゲート・ドレイン間浮
遊容量にアンバランスが存在しても、常に正しい比較結
果が得られる。また、第1のスイッチ手段としてのCM
OSトランスミッションゲートのPchTr及びNch
Trは、ゲート・ドレイン間浮遊容量にアンバランスが
あってもそれが比較結果に影響を及ぼすことはないの
で、そのサイズを自由に選択・設計することができる。
According to the third aspect of the invention, PchTr and Nc having the same gate-drain stray capacitances CS3 and CSN5 are provided.
A CMOS transmission gate provided with hTr is additionally connected in parallel as a fourth switch means to a CMOS transmission gate as a first switch means to which an analog voltage to be compared is applied,
Since the fourth switch means is switched to the non-conducting state after the first switch means, the stray capacitance between the gate and drain of the PchTr and NchTr of the CMOS transmission gate as the first switch means is unbalanced. Even if it exists, the correct comparison result is always obtained. Also, the CM as the first switch means
PchTr and Nch of OS transmission gate
Since the Tr does not affect the comparison result even if there is an imbalance in the gate-drain stray capacitance, the size of Tr can be freely selected and designed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】請求項1の発明のチョッパ型比較器の実施例を
示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a chopper type comparator according to the invention of claim 1.

【図2】請求項2の発明のチョッパ型比較器の実施例を
示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a chopper type comparator according to the invention of claim 2;

【図3】請求項3の発明のチョッパ型比較器の実施例を
示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of a chopper type comparator according to the invention of claim 3;

【図4】図3のチョッパ型比較器のクロック信号のタイ
ミング図である。
4 is a timing diagram of clock signals of the chopper type comparator of FIG.

【図5】従来のチョッパ型比較器の構成を示す回路図で
ある。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional chopper type comparator.

【図6】図5のチョッパ型比較器のクロック信号のタイ
ミング図である。
6 is a timing diagram of clock signals of the chopper type comparator of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…第1の入力端子 2…第2の入力端子 3…カップリングコンデンサの入力点(第1のノード) 4…インバータの入力端(第2のノード) 5…インバータの出力端 6…(第1の)CMOSトランスミッションゲート 7…第2のCMOSトランスミッションゲート(他のC
MOSトランスミッションゲート) 8…カップリングコンデンサ 9…インバータ 10…第3のCMOSトランスミッションゲート(第3
のスイッチ手段) 11…P型MOSトランジスタ 12…N型MOSトランジスタ 13…(第1の)補償用N型MOSトランジスタ 14…第1のCMOSトランスミッションゲートのP型
MOSトランジスタのゲート・ドレイン間の浮遊容量
(CSP1 ) 15…第1のCMOSトランスミッションゲートのN型
MOSトランジスタのゲート・ドレイン間の浮遊容量
(CSN1 ) 16…第1の補償用N型MOSトランジスタのゲート・
ソース間の浮遊容量(CSN2 ) 18…第1のスイッチ手段 19…第2のスイッチ手段 20…第4のスイッチ手段 21…比較器出力点 22…P型MOSトランジスタ 23…N型MOSトランジスタ 24…第2の補償用N型MOSトランジスタ(他の補償
用N型MOSトランジスタ) 25…第2のCMOSトランスミッションゲートのP型
MOSトランジスタのゲート・ドレイン間の浮遊容量
(CSP2 ) 26…第2のCMOSトランスミッションゲートのN型
MOSトランジスタのゲート・ドレイン間の浮遊容量
(CSN3 ) 27…第2の補償用N型MOSトランジスタのゲート・
ソース間の浮遊容量(CSN4 ) 28…第4のCMOSトランスミッションゲート 29…P型MOSトランジスタ 30…N型MOSトランジスタ 31…第4のCMOSトランスミッションゲートのP型
MOSトランジスタのゲート・ドレイン間の浮遊容量
(CSP3 ) 32…第4のCMOSトランスミッションゲートのN型
MOSトランジスタのゲート・ドレイン間の浮遊容量
(CSN5 ) φ…(第1の)非反転クロック信号 〜φ…(第1の)反転クロック信号 φ2 …第2の非反転クロック信号 〜φ2 …第2の反転クロック信号
1 ... 1st input terminal 2 ... 2nd input terminal 3 ... Coupling capacitor input point (1st node) 4 ... Inverter input terminal (2nd node) 5 ... Inverter output terminal 6 ... (No. 1) CMOS transmission gate 7 ... Second CMOS transmission gate (other C
MOS transmission gate) 8 ... Coupling capacitor 9 ... Inverter 10 ... Third CMOS transmission gate (third)
Switch means of 11) P-type MOS transistor 12 ... N-type MOS transistor 13 ... (first) compensation N-type MOS transistor 14 ... Floating capacitance between gate and drain of P-type MOS transistor of first CMOS transmission gate (CSP1) 15 ... Floating capacitance between gate and drain of N-type MOS transistor of first CMOS transmission gate (CSN1) 16 ... Gate of first compensation N-type MOS transistor
Stray capacitance between sources (CSN2) 18 ... First switch means 19 ... Second switch means 20 ... Fourth switch means 21 ... Comparator output point 22 ... P-type MOS transistor 23 ... N-type MOS transistor 24 ... 2. Compensation N-type MOS transistor (other compensation N-type MOS transistor) 25 ... Stray capacitance (CSP2) between gate and drain of P-type MOS transistor of second CMOS transmission gate 26 ... Second CMOS transmission gate Stray capacitance (CSN3) between the gate and drain of the N-type MOS transistor of ...
Source-to-source stray capacitance (CSN4) 28 ... Fourth CMOS transmission gate 29 ... P-type MOS transistor 30 ... N-type MOS transistor 31 ... Fourth CMOS transmission gate P-type MOS transistor gate-drain stray capacitance ( CSP3) 32 ... Stray capacitance between gate and drain of N-type MOS transistor of fourth CMOS transmission gate (CSN5) φ ... (First) non-inverted clock signal to φ ... (First) inverted clock signal φ2 ... Second non-inverted clock signal ~ φ2 ... Second inverted clock signal

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一方が導通状態になるときには他方が非
導通状態となるように各々がオン・オフ制御される第1
及び第2のスイッチ手段と、 比較対象となるアナログ電圧が印加される第1の入力端
子に前記第1のスイッチ手段を介して一端が接続され、
かつ基準電圧が印加される第2の入力端子に前記第2の
スイッチ手段を介して該一端が接続されたカップリング
コンデンサと、 入力端が前記カップリングコンデンサの他端に接続され
たインバータと、 前記インバータの出力端と該インバータの入力端との間
に介在し、前記第1のスイッチ手段が導通状態になると
きには同じく導通状態となり、かつ該第1のスイッチ手
段が非導通状態になるときには同じく非導通状態となる
ようにオン・オフ制御される第3のスイッチ手段とを備
え、 前記第1のスイッチ手段は、 各々のソース及びドレインが共通接続され、一方が導通
状態になるときには他方も導通状態となり、かつ一方が
非導通状態になるときには他方も非導通状態となるよう
に各々のゲートへの印加電圧が制御されるP型及びN型
のMOSトランジスタを有するCMOSトランスミッシ
ョンゲートと、 ゲートが前記CMOSトランスミッションゲートのN型
MOSトランジスタのゲートに接続され、かつソースが
前記CMOSトランスミッションゲートのP型及びN型
のMOSトランジスタの各々の共通接続されたドレイン
に接続された補償用N型MOSトランジスタとを有し、 前記CMOSトランスミッションゲートのP型及びN型
のMOSトランジスタと前記補償用N型MOSトランジ
スタとは、該CMOSトランスミッションゲートのP型
MOSトランジスタのゲート・ドレイン間の浮遊容量C
SP1 と、該CMOSトランスミッションゲートのN型M
OSトランジスタのゲート・ドレイン間の浮遊容量CSN
1 と、該補償用N型MOSトランジスタのゲート・ソー
ス間の浮遊容量CSN2 との関係が CSP1 =CSN1 +CSN2 を満たすような幾何学的寸法を各々有することを特徴と
するチョッパ型比較器。
1. A first on / off control so that when one is in a conducting state, the other is in a non-conducting state.
And one end connected to the second switch means and a first input terminal to which an analog voltage to be compared is applied, via the first switch means,
A coupling capacitor having one end connected to a second input terminal to which a reference voltage is applied via the second switch means; and an inverter having an input end connected to the other end of the coupling capacitor, It is interposed between the output end of the inverter and the input end of the inverter, and when the first switch means is in the conductive state, it is also in the conductive state, and when the first switch means is in the non-conductive state, it is the same. A third switch means that is turned on / off so as to be in a non-conducting state, and the first switch means has a source and a drain that are commonly connected, and when one is in a conducting state, the other is also in a conducting state. State, and the voltage applied to each gate is controlled so that when one becomes non-conductive, the other becomes non-conductive. A CMOS transmission gate having an OS transistor, a gate connected to a gate of an N-type MOS transistor of the CMOS transmission gate, and a source of a common-connected drain of each of the P-type and N-type MOS transistors of the CMOS transmission gate And a compensation N-type MOS transistor connected to the CMOS transmission gate, wherein the P-type and N-type MOS transistors of the CMOS transmission gate and the compensation N-type MOS transistor are gates of the P-type MOS transistor of the CMOS transmission gate.・ Floating capacitance C between drains
SP1 and N-type M of the CMOS transmission gate
Floating capacitance CSN between gate and drain of OS transistor
1. A chopper-type comparator characterized in that each has a geometrical dimension such that the relationship between 1 and the stray capacitance CSN2 between the gate and source of the compensating N-type MOS transistor satisfies CSP1 = CSN1 + CSN2.
【請求項2】 請求項1記載のチョッパ型比較器におい
て、 前記第2のスイッチ手段は、 各々のソース及びドレインが共通接続され、一方が導通
状態になるときには他方も導通状態となり、かつ一方が
非導通状態になるときには他方も非導通状態となるよう
に各々のゲートへの印加電圧が制御されるP型及びN型
のMOSトランジスタを有する他のCMOSトランスミ
ッションゲートと、 ゲートが前記他のCMOSトランスミッションゲートの
N型MOSトランジスタのゲートに接続され、かつソー
スが前記他のCMOSトランスミッションゲートのP型
及びN型のMOSトランジスタの各々の共通接続された
ドレインに接続された他の補償用N型MOSトランジス
タとを有し、 前記他のCMOSトランスミッションゲートのP型及び
N型のMOSトランジスタと前記他の補償用N型MOS
トランジスタとは、該他のCMOSトランスミッション
ゲートのP型MOSトランジスタのゲート・ドレイン間
の浮遊容量CSP2 と、該他のCMOSトランスミッショ
ンゲートのN型MOSトランジスタのゲート・ドレイン
間の浮遊容量CSN3 と、該他の補償用N型MOSトラン
ジスタのゲート・ソース間の浮遊容量CSN4 との関係が CSP2 =CSN3 +CSN4 を満たすような幾何学的寸法を各々有することを特徴と
するチョッパ型比較器。
2. The chopper type comparator according to claim 1, wherein the source and drain of each of the second switch means are commonly connected, and when one of them is in a conductive state, the other is in a conductive state, and one of them is in a conductive state. Another CMOS transmission gate having P-type and N-type MOS transistors in which the voltage applied to each gate is controlled so that the other becomes non-conducting when it becomes non-conducting; Another N-type MOS transistor for compensation which is connected to the gate of the N-type MOS transistor of the gate and whose source is connected to the commonly connected drains of the P-type and N-type MOS transistors of the other CMOS transmission gate. And P-type and N-type of the other CMOS transmission gate Wherein the MOS transistors other compensating N-type MOS
The transistor is a floating capacitance CSP2 between the gate and drain of the P-type MOS transistor of the other CMOS transmission gate, a floating capacitance CSN3 between the gate and drain of the N-type MOS transistor of the other CMOS transmission gate, and the other. Chopper type comparators having geometrical dimensions such that the relationship between the gate-source stray capacitance CSN4 of the compensating N-type MOS transistor satisfies CSP2 = CSN3 + CSN4.
【請求項3】 一方が導通状態になるときには他方が非
導通状態となるように各々がオン・オフ制御される第1
及び第2のスイッチ手段と、 前記第1のスイッチ手段が導通状態になるときには同じ
く導通状態となり、かつ該第1のスイッチ手段が非導通
状態になるときには同じく非導通状態となるようにオン
・オフ制御される第3のスイッチ手段と、 前記第1のスイッチ手段に対して並列接続され、該第1
のスイッチ手段が導通状態になるときには同じく導通状
態となり、かつ該第1のスイッチ手段が非導通状態にな
った後に非導通状態となるようにオン・オフ制御される
第4のスイッチ手段と、 比較対象となるアナログ電圧が印加される第1の入力端
子に前記第1及び第4のスイッチ手段を介して一端が接
続され、かつ基準電圧が印加される第2の入力端子に前
記第2のスイッチ手段を介して該一端が接続されたカッ
プリングコンデンサと、 入力端が前記カップリングコンデンサの他端に接続さ
れ、かつ出力端が前記第3のスイッチ手段を介して前記
入力端に接続されたインバータとを備え、 前記第1及び第4のスイッチ手段は、各々のソース及び
ドレインが共通接続され、一方が導通状態になるときに
は他方も導通状態となり、かつ一方が非導通状態になる
ときには他方も非導通状態となるように各々のゲートへ
の印加電圧が制御されるP型及びN型のMOSトランジ
スタを有するCMOSトランスミッションゲートをそれ
ぞれ備え、 前記第4のスイッチ手段のCMOSトランスミッション
ゲート中のP型及びN型のMOSトランジスタは、該P
型MOSトランジスタのゲート・ドレイン間の浮遊容量
CSP3 と、該N型MOSトランジスタのゲート・ドレイ
ン間の浮遊容量CSN5 との関係が CSP3 =CSN5 を満たすような幾何学的寸法を各々有することを特徴と
するチョッパ型比較器。
3. A first on / off control such that when one is in a conducting state, the other is in a non-conducting state.
ON / OFF so that when the first switch means and the second switch means are in the conductive state, they are also in the conductive state, and when the first switch means is in the non-conductive state, they are also in the non-conductive state. A third switch means to be controlled; and the first switch means connected in parallel to the first switch means.
A fourth switch means which is on / off controlled such that when the switch means of FIG. 1 is in a conductive state, it is also in a conductive state, and the first switch means is in a non-conductive state after being in a non-conductive state. One end is connected to the first input terminal to which a target analog voltage is applied via the first and fourth switch means, and the second switch is connected to a second input terminal to which a reference voltage is applied. A coupling capacitor whose one end is connected via means, and an inverter whose input end is connected to the other end of the coupling capacitor and whose output end is connected to the input end via the third switch means. And the source and drain of each of the first and fourth switch means are commonly connected, and when one of them is in a conductive state, the other is in a conductive state, and one of them is in a conductive state. CMOS transmission gates having P-type and N-type MOS transistors in which the voltages applied to the respective gates are controlled so that the other becomes non-conductive when brought into conduction, are respectively provided, and the CMOS of the fourth switch means is provided. The P-type and N-type MOS transistors in the transmission gate are
The floating capacitance CSP3 between the gate and drain of the N-type MOS transistor and the floating capacitance CSN5 between the gate and drain of the N-type MOS transistor have geometrical dimensions such that CSP3 = CSN5. A chopper type comparator.
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