JPH06222089A - Window comparator - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はMOS(金属−酸化物−
シリコン)構造のウインドコンパレータに関する。The present invention relates to MOS (metal-oxide-
(Silicon) structure window comparator.
【0002】[0002]
【従来の技術】ウインドコンパレータは、入力信号電圧
が予め決められた範囲か否かによって、その出力を変化
させるコンパレータである。このようなウインドコンパ
レータは、通常、1対のコンパレータを組み合わせて構
成されており、公知のウインドコンパレータの一例とし
て、特開昭52−99866号公報に記載された回路構
成のものがある。2. Description of the Related Art A window comparator is a comparator which changes its output depending on whether or not an input signal voltage is within a predetermined range. Such a window comparator is usually constructed by combining a pair of comparators, and as an example of a known window comparator, there is a circuit configuration described in Japanese Patent Laid-Open No. 52-99866.
【0003】図3にその回路を示す。図3に示すよう
に、一対の差動増幅器は、それぞれ差動対をなすnpn
型バイポーラトランジスタ71,72及び61,62を
含み、その差動増幅器の共通のカレントミラー回路はp
np型バイポーラトランジスタ85,86から構成され
る。npn型バイポーラトランジスタ71のエミッタは
抵抗76を介して、npn型バイポーラトランジスタ7
2のエミッタは直接、定電流源75にそれぞれ接続さ
れ、npn型バイポーラトランジスタ62のエミッタは
抵抗66を介して、npn型バイポーラトランジスタ6
1のエミッタは直接、定電流源65にそれぞれ接続され
ている。端子52の参照電圧(もしくは基準電圧)はn
pn型バイポーラトランジスタ62,72のベースに供
給され、npn型バイポーラトランジスタ61,71の
ベースには、端子51から入力電圧(もしくは入力信号
電圧)が供給される。また、出力段はpnp型バイポー
ラトランジスタ89で構成される。FIG. 3 shows the circuit. As shown in FIG. 3, the pair of differential amplifiers are npns each forming a differential pair.
Type bipolar transistors 71, 72 and 61, 62, the common current mirror circuit of the differential amplifier is p
It is composed of np type bipolar transistors 85 and 86. The emitter of the npn bipolar transistor 71 is connected via the resistor 76 to the npn bipolar transistor 7
The emitter of 2 is directly connected to the constant current source 75, and the emitter of the npn bipolar transistor 62 is connected via the resistor 66 to the npn bipolar transistor 6
The emitters of No. 1 are directly connected to the constant current source 65, respectively. The reference voltage (or reference voltage) of the terminal 52 is n
The input voltage (or input signal voltage) is supplied from the terminal 51 to the bases of the pn-type bipolar transistors 62 and 72, and to the bases of the npn-type bipolar transistors 61 and 71. The output stage is composed of a pnp bipolar transistor 89.
【0004】この図3に示すウインドコンパレータで
は、閾値電圧すなわちコンパレータの上限値及び下限値
が、定電流源65,75の絶対値、抵抗66,76の絶
対値、及びpnp型トランジスタ85,86の電流の比
によって決定される。In the window comparator shown in FIG. 3, the threshold voltage, that is, the upper limit value and the lower limit value of the comparator are the absolute values of the constant current sources 65 and 75, the absolute values of the resistors 66 and 76, and the pnp type transistors 85 and 86. It is determined by the ratio of currents.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3に
示した回路構成のウインドコンパレータでは、その上限
値及び下限値が各素子の絶対値や電流能力などの電気的
な因子によって左右されることから、上限値及び下限値
を自由に設定するのが難しい。更に、このウインドコン
パレータは半導体集積回路の一部として、1つの半導体
チップ上に形成されるが、上記電気的な因子を決定する
各素子のサイズや導電率等は、製造プロセス上のばらつ
きから変動することがあり、このため設計通りに素子を
形成することは容易ではなく、上限値及び下限値を正確
に設計値に合わせることが難しくなっていた。However, in the window comparator having the circuit configuration shown in FIG. 3, the upper limit value and the lower limit value are affected by electrical factors such as the absolute value of each element and the current capability. , It is difficult to freely set the upper and lower limits. Further, this window comparator is formed on one semiconductor chip as a part of a semiconductor integrated circuit. However, the size, conductivity, etc. of each element that determines the above-mentioned electrical factors vary due to variations in the manufacturing process. Therefore, it is not easy to form the element as designed, and it is difficult to accurately match the upper limit value and the lower limit value with the design value.
【0006】そこで本発明は上述の技術的な課題に鑑
み、その上限値及び下限値を自由に設定することがで
き、同時に、正確かつ簡単に合わせることができるウイ
ンドコンパレータの提供を目的とする。In view of the above technical problems, the present invention has an object to provide a window comparator which can freely set the upper limit value and the lower limit value thereof, and at the same time, can be accurately and easily adjusted.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明のウインドコンパ
レータは、MOS構造とされ、第1及び第2の差動増幅
器を含む構成とされる。第1の差動増幅器の能動素子の
共通接続端子と定電流源との間には第2の差動増幅器の
能動素子の一方が接続され、第1の差動増幅器と第2の
差動増幅器はいわゆるアナログマルチプライヤの如き接
続関係とされる。これら第1及び第2の差動増幅器の2
対の制御端子には、共通した入力電圧とそれぞれ異なる
参照電圧とが供給され、異なる参照電圧の一方が上限参
照電圧、他方が下限参照電圧とされる。The window comparator of the present invention has a MOS structure and includes first and second differential amplifiers. One of the active elements of the second differential amplifier is connected between the common connection terminal of the active elements of the first differential amplifier and the constant current source, and the first differential amplifier and the second differential amplifier are connected. Is a connection relationship such as a so-called analog multiplier. 2 of these first and second differential amplifiers
A common input voltage and a different reference voltage are supplied to the pair of control terminals, and one of the different reference voltages is the upper limit reference voltage and the other is the lower limit reference voltage.
【0008】このウインドコンパレータにおいて、第1
の差動増幅器はカレントミラー回路を含む回路構成とす
ることができ、第2の差動増幅器の能動素子の他方はそ
のカレントミラー回路と前記定電流源の間に接続される
ことが好ましい。また、前記能動素子としては、nチャ
ンネルMOSトランジスタを用い、前記カレントミラー
回路はpチャンネルMOSトランジスタから構成される
ようにすることができる。In this window comparator, the first
The differential amplifier may have a circuit configuration including a current mirror circuit, and the other active element of the second differential amplifier is preferably connected between the current mirror circuit and the constant current source. An n-channel MOS transistor may be used as the active element, and the current mirror circuit may be composed of a p-channel MOS transistor.
【0009】[0009]
【作用】各差動増幅器の能動素子の制御端子には、所定
の入力電圧及び参照電圧が供給され、第1の差動増幅器
では、入力電圧と上限参照電圧及び下限参照電圧のうち
の一方との比較がなされ、第2の差動増幅器では、入力
電圧と下限参照電圧及び上限参照電圧のうちの他方との
比較がなされる。そして、本発明のウインドコンパレー
タでは、第1の差動増幅器の能動素子の共通接続端子と
定電流源との間に、第2の差動増幅器の能動素子の一方
が接続され、第1の差動増幅器の共通接続端子の電圧
は、第2の差動増幅器への入力電圧と参照電圧との比較
結果を反映したものとなる。これと同時に第1の差動増
幅器自体でも入力電圧と参照電圧の比較が行われるため
に、結局、当該ウインドコンパレータの出力電圧は2つ
の差動増幅器の比較した結果を乗算したものとなる。A predetermined input voltage and a reference voltage are supplied to the control terminals of the active elements of each differential amplifier, and in the first differential amplifier, the input voltage and one of the upper limit reference voltage and the lower limit reference voltage are supplied. And the second differential amplifier compares the input voltage with the other one of the lower limit reference voltage and the upper limit reference voltage. In the window comparator of the present invention, one of the active elements of the second differential amplifier is connected between the common connection terminal of the active elements of the first differential amplifier and the constant current source, and the first difference The voltage at the common connection terminal of the dynamic amplifier reflects the result of comparison between the input voltage to the second differential amplifier and the reference voltage. At the same time, since the input voltage and the reference voltage are also compared in the first differential amplifier itself, the output voltage of the window comparator is eventually the product of the comparison results of the two differential amplifiers.
【0010】[0010]
【実施例】本発明の好適な実施例を図1及び図2を参照
しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0011】図1は本実施例のウインドコンパレータを
示す回路図である。このウインドコンパレータはCMO
S構成であり、一対の差動増幅器を有している。FIG. 1 is a circuit diagram showing a window comparator of this embodiment. This window comparator is a CMO
It has an S configuration and has a pair of differential amplifiers.
【0012】図1に示すように、nチャンネルMOSト
ランジスタ21,22は下限比較用の第2の差動増幅器
を構成し、そのソースは共通に接続され、定電流源15
を介して負側の接地電圧Vssに接続されている。nチャ
ンネルMOSトランジスタ21のゲートは、端子16に
接続され、その電圧が比較されるべき入力電圧Vinが供
給される。nチャンネルMOSトランジスタ22のゲー
トは、端子23に接続され、下限値としての下限参照電
圧E1 が供給される。As shown in FIG. 1, the n-channel MOS transistors 21 and 22 form a second differential amplifier for lower limit comparison, the sources thereof are commonly connected, and the constant current source 15 is provided.
Is connected to the ground voltage Vss on the negative side. The gate of the n-channel MOS transistor 21 is connected to the terminal 16 and is supplied with the input voltage Vin whose voltage is to be compared. The gate of the n-channel MOS transistor 22 is connected to the terminal 23 and is supplied with a lower limit reference voltage E 1 as a lower limit value.
【0013】このnチャンネルMOSトランジスタ21
のドレインは、上限比較用の第1の差動増幅器のnチャ
ンネルMOSトランジスタ11とnチャンネルMOSト
ランジスタ12の共通接続されたソースに接続される。
その結果、上限比較用の差動増幅器の共通接続されたソ
ースと定電流源15との間に、下限比較用の差動増幅器
のnチャンネルMOSトランジスタ21が接続された形
となり、このようなアナログマルチプライヤの如き接続
関係によって、素子数も少なく、且つ自由に決められた
上限値及び下限値により有効に作動する。nチャンネル
MOSトランジスタ11のゲートは、前記nチャンネル
MOSトランジスタ21のゲートと、共通して端子16
に接続され、同じ入力電圧Vinが供給される。nチャン
ネルMOSトランジスタ12のゲートは、端子17に接
続され、この端子17を介して上限値としての上限参照
電圧E2 が供給される。This n-channel MOS transistor 21
Is connected to the commonly connected sources of the n-channel MOS transistor 11 and the n-channel MOS transistor 12 of the first differential amplifier for upper limit comparison.
As a result, the n-channel MOS transistor 21 of the differential amplifier for lower limit comparison is connected between the commonly connected source of the differential amplifier for upper limit comparison and the constant current source 15. Due to the connection relationship such as the multiplier, the number of elements is small, and the operation is effectively performed by the upper limit value and the lower limit value freely determined. The gate of the n-channel MOS transistor 11 and the gate of the n-channel MOS transistor 21 are common to the terminal 16
And are supplied with the same input voltage Vin. The gate of the n-channel MOS transistor 12 is connected to the terminal 17, and the upper limit reference voltage E 2 as the upper limit value is supplied through the terminal 17.
【0014】nチャンネルMOSトランジスタ11,1
2及び22のドレインは、差動増幅器のカレントミラー
回路に接続される。このカレントミラー回路は、各ソー
スに正側の電源電圧VDDが供給されたpチャンネルMO
Sトランジスタ13,14からなる。pチャンネルMO
Sトランジスタ13のドレイン電圧が各ゲートのゲート
電圧となるように、pチャンネルMOSトランジスタ1
3,14のゲートはpチャンネルMOSトランジスタ1
3のドレインと接続され、このpチャンネルMOSトラ
ンジスタ13のドレインはnチャンネルMOSトランジ
スタ11,22のドレインと接続されている。pチャン
ネルMOSトランジスタ13とカレントミラー接続され
たpチャンネルMOSトランジスタ14のドレインは、
nチャンネルMOSトランジスタ12のドレインと接続
される。このpチャンネルMOSトランジスタ14のド
レインは、さらに出力段を構成するpチャンネルMOS
トランジスタ31のゲートに接続する。N-channel MOS transistors 11, 1
The drains of 2 and 22 are connected to the current mirror circuit of the differential amplifier. This current mirror circuit is a p-channel MO in which the positive side power supply voltage V DD is supplied to each source.
It consists of S transistors 13 and 14. p channel MO
In order that the drain voltage of the S transistor 13 becomes the gate voltage of each gate, the p-channel MOS transistor 1
The gates of 3 and 14 are p-channel MOS transistors 1
The drain of the p-channel MOS transistor 13 is connected to the drains of the n-channel MOS transistors 11 and 22. The drain of the p-channel MOS transistor 14 which is current-mirror connected to the p-channel MOS transistor 13 is
It is connected to the drain of n-channel MOS transistor 12. The drain of the p-channel MOS transistor 14 is a p-channel MOS which further constitutes an output stage.
Connect to the gate of transistor 31.
【0015】出力トランジスタとしてのpチャンネルM
OSトランジスタ31のソースには電源電圧VDDが供給
されており、該pチャンネルMOSトランジスタ31の
ドレインは負荷としての定電流源32を介して接地電圧
Vssに接続される。このMOSトランジスタ31のドレ
インから出力端子33が取り出され、この出力端子33
にウインドコンパレータとしての出力電圧VOUT が得ら
れる。P-channel M as output transistor
The power supply voltage V DD is supplied to the source of the OS transistor 31, and the drain of the p-channel MOS transistor 31 is connected to the ground voltage Vss via the constant current source 32 as a load. The output terminal 33 is taken out from the drain of the MOS transistor 31, and the output terminal 33 is taken out.
Then, the output voltage V OUT as a window comparator is obtained.
【0016】次に、本実施例のウインドコンパレータの
動作について説明する。端子16の入力電圧Vinが、上
限参照電圧E2 及び下限参照電圧E1 よりも低い場合に
は、nチャンネルMOSトランジスタ22のゲート電圧
がnチャンネルMOSトランジスタ21のゲート電圧よ
りも高くなり、定電流源15を流れる電流は、nチャン
ネルMOSトランジスタ22を流れることになる。この
ため電源電圧VDDから、MOSダイオード接続されてい
るpチャンネルMOSトランジスタ13を流れた電流
は、nチャンネルMOSトランジスタ22を流れ、定電
流源15を介して接地電圧Vssに至るルートで流れる。
この時、nチャンネルMOSトランジスタ21には電流
が流れないために、必然的に上限用の差動増幅器のnチ
ャンネルMOSトランジスタ11,12には電流を流す
ことができない。pチャンネルMOSトランジスタ13
とカレントミラー回路を構成するpチャンネルMOSト
ランジスタ14は、該pチャンネルMOSトランジスタ
13と同等の電流を流そうとするが、そのドレインに接
続されたnチャンネルMOSトランジスタ12は電流を
流すことができないために、pチャンネルMOSトラン
ジスタ14のドレイン電圧は電源電圧VDD近くまで上昇
する。その結果、出力トランジスタであるpチャンネル
MOSトランジスタ31はオフ状態となって、出力端子
33の出力電圧VOUT は、定電流源32を介して導通し
た接地電圧Vssのレベルとなる。Next, the operation of the window comparator of this embodiment will be described. When the input voltage Vin of the terminal 16 is lower than the upper limit reference voltage E 2 and the lower limit reference voltage E 1 , the gate voltage of the n-channel MOS transistor 22 becomes higher than the gate voltage of the n-channel MOS transistor 21, and the constant current is constant. The current flowing through the source 15 will flow through the n-channel MOS transistor 22. Therefore, the current flowing from the power supply voltage V DD through the p-channel MOS transistor 13 connected to the MOS diode flows through the n-channel MOS transistor 22 and the constant voltage source 15 to reach the ground voltage Vss.
At this time, a current does not flow through the n-channel MOS transistor 21, so that a current cannot necessarily flow through the n-channel MOS transistors 11 and 12 of the upper limit differential amplifier. p-channel MOS transistor 13
The p-channel MOS transistor 14 forming the current mirror circuit tries to pass a current equivalent to that of the p-channel MOS transistor 13, but the n-channel MOS transistor 12 connected to its drain cannot pass a current. In addition, the drain voltage of the p-channel MOS transistor 14 rises to near the power supply voltage V DD . As a result, the p-channel MOS transistor 31 which is an output transistor is turned off, and the output voltage V OUT of the output terminal 33 becomes the level of the ground voltage Vss conducted through the constant current source 32.
【0017】続いて、入力電圧Vinが下限参照電圧E1
よりも高く、且つ該入力電圧Vinが上限参照電圧E2 よ
りも低い場合では、先ず、nチャンネルMOSトランジ
スタ21のゲート電圧がnチャンネルMOSトランジス
タ22のゲート電圧よりも高くなり、定電流源15を流
れる電流はnチャンネルMOSトランジスタ21を流
れ、nチャンネルMOSトランジスタ22には流れな
い。同様に、nチャンネルMOSトランジスタ12のゲ
ート電圧はnチャンネルMOSトランジスタ11のゲー
ト電圧よりも高いため、nチャンネルMOSトランジス
タ21を通った電流はnチャンネルMOSトランジスタ
12を通って流れ、nチャンネルMOSトランジスタ1
1には流れない。nチャンネルMOSトランジスタ2
2,11が電流を流さないために、pチャンネルMOS
トランジスタ13には必然的に電流が流れない。従っ
て、pチャンネルMOSトランジスタ13とカレントミ
ラー回路を構成するpチャンネルMOSトランジスタ1
4も電流を流さないように動作し、結局、nチャンネル
MOSトランジスタ12のドレイン電圧は、nチャンネ
ルMOSトランジスタ12,21及び定電流源15を流
れる電流によって、接地電圧Vss近くまで引き下げられ
る。その結果、pチャンネルMOSトランジスタ31は
定電流源32以上の電流を流すように作動して、出力電
圧VOUT は電源電圧VDDのレベルになる。Next, when the input voltage Vin is the lower limit reference voltage E 1
When the input voltage Vin is higher than the upper limit reference voltage E 2 and the input voltage Vin is lower than the upper limit reference voltage E 2 , first, the gate voltage of the n-channel MOS transistor 21 becomes higher than the gate voltage of the n-channel MOS transistor 22, and the constant current source 15 is turned on. The flowing current flows through the n-channel MOS transistor 21 and does not flow through the n-channel MOS transistor 22. Similarly, since the gate voltage of the n-channel MOS transistor 12 is higher than the gate voltage of the n-channel MOS transistor 11, the current flowing through the n-channel MOS transistor 21 flows through the n-channel MOS transistor 12 and the n-channel MOS transistor 1
It doesn't flow to 1. n-channel MOS transistor 2
Since 2 and 11 do not flow current, p-channel MOS
No current necessarily flows through the transistor 13. Therefore, the p-channel MOS transistor 1 forming a current mirror circuit with the p-channel MOS transistor 13
4 also operates so that no current flows, and eventually the drain voltage of the n-channel MOS transistor 12 is lowered to near the ground voltage Vss by the current flowing through the n-channel MOS transistors 12 and 21 and the constant current source 15. As a result, the p-channel MOS transistor 31 operates so as to allow the current of the constant current source 32 or more to flow, and the output voltage V OUT becomes the level of the power supply voltage V DD .
【0018】次に、入力電圧Vinが、上限参照電圧E2
及び下限参照電圧E1 の両方よりも高い場合には、nチ
ャンネルMOSトランジスタ21のゲート電圧がnチャ
ンネルMOSトランジスタ22のゲート電圧よりも高
く、定電流源15を流れる電流は、nチャンネルMOS
トランジスタ21を流れ、nチャンネルMOSトランジ
スタ22には流れない。同時に、nチャンネルMOSト
ランジスタ11のゲート電圧がnチャンネルMOSトラ
ンジスタ12のゲート電圧よりも高く、nチャンネルM
OSトランジスタ21を流れた電流は、nチャンネルM
OSトランジスタ11を流れ、nチャンネルMOSトラ
ンジスタ12には流れない。このnチャンネルMOSト
ランジスタ11を流れた電流は、電源電圧VDDに対して
MOSダイオード接続されているpチャンネルMOSト
ランジスタ13を流れる。従って、pチャンネルMOS
トランジスタ14はpチャンネルMOSトランジスタ1
3を流れる電流と同等の電流を流そうとするが、そのド
レインが接続するnチャンネルMOSトランジスタ12
は電流を流すことができないため、pチャンネルMOS
トランジスタ14のドレイン電圧は電源電圧VDDの電圧
レベルとなり、出力トランジスタであるpチャンネルM
OSトランジスタ33は電流を流すことができない。こ
のため出力端子33の出力電圧VOUT は接地電圧Vssの
電圧レベルとなる。Next, when the input voltage Vin is the upper limit reference voltage E 2
And both lower limit reference voltage E 1 are higher than the lower limit reference voltage E 1 , the gate voltage of the n-channel MOS transistor 21 is higher than the gate voltage of the n-channel MOS transistor 22, and the current flowing through the constant current source 15 is the n-channel MOS transistor.
It flows through the transistor 21 and does not flow into the n-channel MOS transistor 22. At the same time, the gate voltage of the n-channel MOS transistor 11 is higher than the gate voltage of the n-channel MOS transistor 12, and
The current flowing through the OS transistor 21 is an n-channel M
It flows through the OS transistor 11 and does not flow through the n-channel MOS transistor 12. The current flowing through the n-channel MOS transistor 11 flows through the p-channel MOS transistor 13 which is MOS diode-connected to the power supply voltage V DD . Therefore, p-channel MOS
Transistor 14 is a p-channel MOS transistor 1
An n-channel MOS transistor 12 connected to the drain of the n-channel MOS transistor
Cannot pass current, so p-channel MOS
The drain voltage of the transistor 14 becomes the voltage level of the power supply voltage V DD , and the p-channel M which is an output transistor.
The OS transistor 33 cannot pass a current. Therefore, the output voltage V OUT of the output terminal 33 becomes the voltage level of the ground voltage Vss.
【0019】図2は本実施例のウインドコンパレータの
入力電圧Vinと出力電圧VOUT の関係を示す図であり、
入力電圧Vinが下限参照電圧E1 よりも大きく且つ上限
参照電圧E2 よりも小さい場合に、出力電圧VOUT が電
源電圧VDDの電圧レベルとなり、その他の場合には、出
力電圧VOUT が接地電圧Vssの電圧レベルとなることが
分かる。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the input voltage Vin and the output voltage V OUT of the window comparator of this embodiment.
When the input voltage Vin is larger than the lower limit reference voltage E 1 and smaller than the upper limit reference voltage E 2 , the output voltage V OUT becomes the voltage level of the power supply voltage V DD , and in other cases, the output voltage V OUT is grounded. It can be seen that the voltage level is the voltage Vss.
【0020】本実施例のウインドコンパレータを仮にバ
イポーラトランジスタで構成した時には、その動作上、
問題が生ずるおそれがある。すなわち、nチャンネルM
OSトランジスタをnpn型バイポーラトランジスタ
に、pチャンネルMOSトランジスタをpnp型バイポ
ーラトランジスタに、それぞれ置き換えて構成すること
も可能である。しかしながら、MOSトランジスタはゲ
ート電圧による可変抵抗素子であり、バイポーラトラン
ジスタはベース電流による電流増幅素子であるため、M
OSトランジスタであればnチャンネルMOSトランジ
スタ21のドレインとnチャンネルMOSトランジスタ
11のソースを接続し、そのゲート同士を接続しても互
いに抵抗素子として機能するが、バイポーラトランジス
タの場合では、nチャンネルMOSトランジスタ11,
21の代わりに、2つのnpn型バイポーラトランジス
タのコレクタとエミッタを接続して、且つ2つのバイポ
ーラトランジスタのベース同士を接続した時では、下限
用の差動増幅器のバイポーラトランジスタのエミッタ−
コレクタ間電圧がサチュレーション電圧以下となってし
まい、定電流源の電流は下限用の差動増幅器のバイポー
ラトランジスタのベースを介して入力端子16に流れて
しまって、正常な動作を期待できなくなる。従って、正
常な動作を求めるためには、本実施例のウインドコンパ
レータはMOS構造であることが必要である。If the window comparator of this embodiment is composed of bipolar transistors, its operation is
Problems may occur. That is, n channel M
It is also possible to replace the OS transistor with an npn-type bipolar transistor and replace the p-channel MOS transistor with a pnp-type bipolar transistor. However, since the MOS transistor is a variable resistance element based on the gate voltage and the bipolar transistor is a current amplification element based on the base current, M
In the case of an OS transistor, the drain of the n-channel MOS transistor 21 and the source of the n-channel MOS transistor 11 are connected, and even if their gates are connected, they function as resistance elements, but in the case of a bipolar transistor, they are n-channel MOS transistors. 11,
When the collector and the emitter of two npn type bipolar transistors are connected to each other and the bases of the two bipolar transistors are connected to each other instead of 21, the emitter of the bipolar transistor of the lower limit differential amplifier is
The collector-to-collector voltage becomes equal to or lower than the saturation voltage, and the current of the constant current source flows to the input terminal 16 via the base of the bipolar transistor of the lower limit differential amplifier, so that normal operation cannot be expected. Therefore, in order to obtain a normal operation, the window comparator of this embodiment needs to have a MOS structure.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
ウインドコンパレータでは、MOS構造の第1及び第2
の差動増幅器を含む構成とされ、第1の差動増幅器と第
2の差動増幅器はいわゆるアナログマルチプライヤの如
き接続関係で結合される。これら差動増幅器の各制御端
子に入力電圧と上限参照電圧及び下限参照電圧を供給す
ることで、その回路構成に依らない閾値電圧を自由に設
定することができ、しかも正確かつ簡単な電圧の設定が
できる。また、素子数も少なくで済むことになり、MO
S構造の半導体集積回路装置の製造には好適な構造とさ
れる。As described above in detail, in the window comparator of the present invention, the first and second MOS structures are used.
In this configuration, the first differential amplifier and the second differential amplifier are coupled by a connection relationship such as what is called an analog multiplier. By supplying the input voltage, the upper limit reference voltage, and the lower limit reference voltage to each control terminal of these differential amplifiers, it is possible to freely set the threshold voltage independent of the circuit configuration, and to set the voltage accurately and easily. You can Also, the number of elements will be small, and MO
This structure is suitable for manufacturing an S-structure semiconductor integrated circuit device.
【図1】本発明の一実施例のウインドコンパレータの回
路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a window comparator according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1のウインドコンパレータの入出力特性図で
ある。FIG. 2 is an input / output characteristic diagram of the window comparator of FIG.
【図3】従来のウインドコンパレータの一例の回路図で
ある。FIG. 3 is a circuit diagram of an example of a conventional window comparator.
11,12,21,22 nチャンネルMOSトラ
ンジスタ 13,14,31 pチャンネルMOSトランジス
タ 15,32 定電流源 16,17,23 端子 Vin 入力電圧 VOUT 出力電圧 E1 下限参照電圧 E2 上限参照電圧11, 12, 21, 22 n-channel MOS transistor 13, 14, 31 p-channel MOS transistor 15, 32 constant current source 16, 17, 23 terminal Vin input voltage V OUT output voltage E 1 lower limit reference voltage E 2 upper limit reference voltage
Claims (2)
なる第1の差動増幅器と第3及び第4のMOSトランジ
スタからなる第2の差動増幅器と第5及び第6のMOS
トランジスタからなるカレントミラー回路から成り、 前記第1の差動増幅器の共通接続点が前記第2の差動増
幅器の一方の端子に接続され、 前記第2の差動増幅器の共通接続点が定電流源を介して
第2の電位点に接続され、 前記カレントミラー回路の共通接続点が第1の電位点
に、一方の端子が前記第1の差動増幅器の一方の端子と
前記第2の差動増幅器の他方の端子に、他方の端子が前
記第1の差動増幅器の他方の端子に接続され、 前記第1、第2の差動増幅器の一方の制御端子に共通に
入力電圧を供給し、 前記第1、第2の差動増幅器の他方の制御端子にそれぞ
れ異なる第1、第2の参照電圧を供給することを特徴と
するウインドコンパレータ。1. A first differential amplifier including first and second MOS transistors, a second differential amplifier including third and fourth MOS transistors, and fifth and sixth MOSs.
A current mirror circuit including a transistor, a common connection point of the first differential amplifier is connected to one terminal of the second differential amplifier, and a common connection point of the second differential amplifier is a constant current Connected to a second potential point via a voltage source, a common connection point of the current mirror circuit is a first potential point, and one terminal is one terminal of the first differential amplifier and the second difference. The other terminal of the dynamic amplifier is connected to the other terminal of the first differential amplifier, and the input voltage is commonly supplied to one of the control terminals of the first and second differential amplifiers. A window comparator, wherein different first and second reference voltages are supplied to the other control terminals of the first and second differential amplifiers, respectively.
ランジスタがnチャンネル型であり、前記第5、第6の
MOSトランジスタがPチャンネル型である請求項1に
記載のウインドコンパレータ。2. The window comparator according to claim 1, wherein the first, second, third, and fourth MOS transistors are n-channel type, and the fifth and sixth MOS transistors are p-channel type. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1158593A JPH06222089A (en) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | Window comparator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1158593A JPH06222089A (en) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | Window comparator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06222089A true JPH06222089A (en) | 1994-08-12 |
Family
ID=11781989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1158593A Pending JPH06222089A (en) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | Window comparator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06222089A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008054220A (en) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Rohm Co Ltd | Pulse generator, electronic device using the same and pulse generating method |
EP4456424A1 (en) * | 2023-04-25 | 2024-10-30 | GlobalFoundries Dresden Module One Limited Liability Company & Co. KG | Structure with differential amplifiers having input offset and related methods |
-
1993
- 1993-01-27 JP JP1158593A patent/JPH06222089A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008054220A (en) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Rohm Co Ltd | Pulse generator, electronic device using the same and pulse generating method |
EP4456424A1 (en) * | 2023-04-25 | 2024-10-30 | GlobalFoundries Dresden Module One Limited Liability Company & Co. KG | Structure with differential amplifiers having input offset and related methods |
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