JPS60194819A - チヨツパ型比較器 - Google Patents
チヨツパ型比較器Info
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- JPS60194819A JPS60194819A JP5182284A JP5182284A JPS60194819A JP S60194819 A JPS60194819 A JP S60194819A JP 5182284 A JP5182284 A JP 5182284A JP 5182284 A JP5182284 A JP 5182284A JP S60194819 A JPS60194819 A JP S60194819A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inverter
- voltage
- gate
- transmission
- capacitor
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/22—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
- H03K5/24—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude
- H03K5/2472—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude using field effect transistors
- H03K5/249—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude using field effect transistors using clock signals
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明はチョッパ型比較器に関するものである。
第1図は従来のチョッパ型比較器の一例を示す接続図で
ある。図において(1)は被比較電圧Vinの入力端子
、(2)は基準電圧Vref の入力端子、(31゜(
41はそれぞれトランスミッションゲート、+51はカ
ップリングコンデンサ、(6)はインバータ、(7)は
トランスミッションゲート、+81はインバータ、(9
)は電圧VDDの電源端子、Uαは出力電圧Vo u
t の出力端子、0υ、(6)、 (131、α◆、α
i 、 (1*はそれぞれクロックの入力端子である。
ある。図において(1)は被比較電圧Vinの入力端子
、(2)は基準電圧Vref の入力端子、(31゜(
41はそれぞれトランスミッションゲート、+51はカ
ップリングコンデンサ、(6)はインバータ、(7)は
トランスミッションゲート、+81はインバータ、(9
)は電圧VDDの電源端子、Uαは出力電圧Vo u
t の出力端子、0υ、(6)、 (131、α◆、α
i 、 (1*はそれぞれクロックの入力端子である。
トランスミッションゲー) +31 、 +41 、
+71は0MO8(Complementary Me
tal 0xide Sem1conductor )
で構成され、tllll 、、(13、α→はそれぞれ
PMO8)ランジスタのゲートであり、(2)、α→、
◇QはそれぞれNMO8I−ランジスタのゲートである
。図中にφ。
+71は0MO8(Complementary Me
tal 0xide Sem1conductor )
で構成され、tllll 、、(13、α→はそれぞれ
PMO8)ランジスタのゲートであり、(2)、α→、
◇QはそれぞれNMO8I−ランジスタのゲートである
。図中にφ。
φで示す記号はゲートに加えられるクロック信号を示し
、φと7は互に位相が異り、両信号が同時に高電圧レベ
ルになることはないよう、すなわちnon −over
lapに整定されているとする。
、φと7は互に位相が異り、両信号が同時に高電圧レベ
ルになることはないよう、すなわちnon −over
lapに整定されているとする。
第2図は第1図のインバータ(61の特性を示す特性図
であって、横軸が入力電圧、縦軸が出力電圧を表す。実
線が特性である。入力電圧が0のときはインバータ(6
)を構成する電源側のPMO8はオン状態となり接地側
のNMO8はオフ状態となるので出力電圧はほぼVDD
となり、入力電圧がVDDのときはPMOSがオフ状態
、NMO8がオン状態となるので出力電圧はほぼOとな
る。トランスミッショV ’?’ −ト17)#fオン
状態のときはインバータ(61の出力がその入力に接続
されるので、インバータ(6)の入力電圧と出力電圧と
が互に等しくなる点、すなわち、ニア2図の入力電圧0
の点から横軸に対し45゜の角度の線と特性曲線との交
点(すなわちα点)で平衡し入力電圧も出力電圧も共に
Vbatになる。
であって、横軸が入力電圧、縦軸が出力電圧を表す。実
線が特性である。入力電圧が0のときはインバータ(6
)を構成する電源側のPMO8はオン状態となり接地側
のNMO8はオフ状態となるので出力電圧はほぼVDD
となり、入力電圧がVDDのときはPMOSがオフ状態
、NMO8がオン状態となるので出力電圧はほぼOとな
る。トランスミッショV ’?’ −ト17)#fオン
状態のときはインバータ(61の出力がその入力に接続
されるので、インバータ(6)の入力電圧と出力電圧と
が互に等しくなる点、すなわち、ニア2図の入力電圧0
の点から横軸に対し45゜の角度の線と特性曲線との交
点(すなわちα点)で平衡し入力電圧も出力電圧も共に
Vbatになる。
第3図は第1図の回路におけるクロック信号φ。
70波形を示す波形図であって、従来の装置においては
、φ、rのrLJレベルは0ボルト、「H」レベルはV
DDとされていた。
、φ、rのrLJレベルは0ボルト、「H」レベルはV
DDとされていた。
次に、第1図の回路の動作を説明する。クロック信号φ
がrl(Jレベルにある間はトランスミッションゲート
(7)がオン状態となり、N点の電圧は第2図に示すV
bat となる。その期間はトランスミッションゲート
(4)もオン状態となりコンデンサ(5)は、(Vre
f −VbaL)の電圧によって充電される。次にφも
「L」レベル、7も「L」レベルに保たれる期間はトラ
ンスミッションゲート13+ 、 +41 。
がrl(Jレベルにある間はトランスミッションゲート
(7)がオン状態となり、N点の電圧は第2図に示すV
bat となる。その期間はトランスミッションゲート
(4)もオン状態となりコンデンサ(5)は、(Vre
f −VbaL)の電圧によって充電される。次にφも
「L」レベル、7も「L」レベルに保たれる期間はトラ
ンスミッションゲート13+ 、 +41 。
(7)が共にオフ状態になっておりコンデンサ(5)は
(Vref −Vbat)によって充電されたままに保
たれる。その期間に続いてφだけが「五」レベルの期間
が来る。この期間ではトランスミ・ノションゲート(3
)だけがオン状態となり、電圧Vin75Eコンデンサ
(5)の左側電極に加えられ、したがりてN点の電圧は
Vin −(Vref −Vbat)となる。もしVi
n = Vrefであれば、N点の電圧はVbatに保
たれ、インバータ(6)の動作点は第2図のα点のまま
であるがVin + Vref の場合はN点の電圧は
V’batからΔVだけ変化する。
(Vref −Vbat)によって充電されたままに保
たれる。その期間に続いてφだけが「五」レベルの期間
が来る。この期間ではトランスミ・ノションゲート(3
)だけがオン状態となり、電圧Vin75Eコンデンサ
(5)の左側電極に加えられ、したがりてN点の電圧は
Vin −(Vref −Vbat)となる。もしVi
n = Vrefであれば、N点の電圧はVbatに保
たれ、インバータ(6)の動作点は第2図のα点のまま
であるがVin + Vref の場合はN点の電圧は
V’batからΔVだけ変化する。
であシ、ここに、CCはコンデンサ(51の容量、Cg
はインバータ(6)の入力容i、CfはN点に〃為力)
わるその他の浮遊容量である。
はインバータ(6)の入力容i、CfはN点に〃為力)
わるその他の浮遊容量である。
第2図から明らかなように、α点の近傍では入力電圧の
微小な変化が出力電圧の大きな変化をひきおこし、この
変化がインノく一夕18)によって爽に拡大されるので 1+1− 工噌需Iへ開酵詰を日−釦メ箕仁1イ爾h
k−+ X −従来の装置は以上のように動作し、その
クロ・ンク信号としでは第3図に示す電圧が加えられる
ので、このクロック信号によってインノく一タ(61が
誤動作することがあるという欠点がhりた。すなわち、
トランスミッションゲートのソースとドレインとは、ゲ
ートチャネル間容量、ゲートソース間容量、ゲートドレ
ーン間容量によってそれぞれゲートと結合しているので
クロック信号φ、φの立上り、立下り時の急峻な電圧変
化がトランスミ・ンションゲート131 、 +41
、 +71のソースとドレインに結合してコンデンサ(
5)及びインバータ(6)の入力端子に伝達され、N点
の電圧がVbat からシフトし、比較器としての動作
に誤動作が発生することである。
微小な変化が出力電圧の大きな変化をひきおこし、この
変化がインノく一夕18)によって爽に拡大されるので 1+1− 工噌需Iへ開酵詰を日−釦メ箕仁1イ爾h
k−+ X −従来の装置は以上のように動作し、その
クロ・ンク信号としでは第3図に示す電圧が加えられる
ので、このクロック信号によってインノく一タ(61が
誤動作することがあるという欠点がhりた。すなわち、
トランスミッションゲートのソースとドレインとは、ゲ
ートチャネル間容量、ゲートソース間容量、ゲートドレ
ーン間容量によってそれぞれゲートと結合しているので
クロック信号φ、φの立上り、立下り時の急峻な電圧変
化がトランスミ・ンションゲート131 、 +41
、 +71のソースとドレインに結合してコンデンサ(
5)及びインバータ(6)の入力端子に伝達され、N点
の電圧がVbat からシフトし、比較器としての動作
に誤動作が発生することである。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、この発明では、各トランスミッシ
ョンゲートの閾値電圧の絶対値を電源電圧の棒付近に設
定し、かつ、クロ・ンク信号のrI(JレベルとrLJ
レベルとの差すなわち振幅を各トランスミッションゲー
トが正常な論理動作を行うのに必要な限度で、できるだ
け小さくしたものである。
めになされたもので、この発明では、各トランスミッシ
ョンゲートの閾値電圧の絶対値を電源電圧の棒付近に設
定し、かつ、クロ・ンク信号のrI(JレベルとrLJ
レベルとの差すなわち振幅を各トランスミッションゲー
トが正常な論理動作を行うのに必要な限度で、できるだ
け小さくしたものである。
以下この発明の実施例を図面について説明する。
この発明の装置においても、回路の接続は第1図に示す
とおシでアリ、インバータ(6)の特性は第2図に示す
とおりである。ただ、この発明の装置においては、トラ
ンスミッションゲートt31 、 +41 、 +71
の閾値電圧の絶対値(IVTRIで表す)をほぼVDD
O差にし、クロック信号φ、7の「1(」レベルをlV
TR++ε、「L」レベルをlVTRl−εとし、εの
値は各トランスミッションゲートが正常な論理動作を行
うに充分な範囲内においてできるだけ小さくしたもので
ある。
とおシでアリ、インバータ(6)の特性は第2図に示す
とおりである。ただ、この発明の装置においては、トラ
ンスミッションゲートt31 、 +41 、 +71
の閾値電圧の絶対値(IVTRIで表す)をほぼVDD
O差にし、クロック信号φ、7の「1(」レベルをlV
TR++ε、「L」レベルをlVTRl−εとし、εの
値は各トランスミッションゲートが正常な論理動作を行
うに充分な範囲内においてできるだけ小さくしたもので
ある。
第4図はこの発明の一実施例におけるクロック信号の波
形を示す波形図でありてIVTHl = VDD/’2
に設定した場合を示す。すなわち、VDD = 5 V
とするとl VTHl = 2,5 VK設定シ2εハ
数百mV程度に設定する。この場合も各トランスミッシ
ョンゲートt31 、141 、 +71のスイッチン
グ動作は正常に行われ、さきに第1図について説明した
とお#)VinとVrefとの比較器として動作する。
形を示す波形図でありてIVTHl = VDD/’2
に設定した場合を示す。すなわち、VDD = 5 V
とするとl VTHl = 2,5 VK設定シ2εハ
数百mV程度に設定する。この場合も各トランスミッシ
ョンゲートt31 、141 、 +71のスイッチン
グ動作は正常に行われ、さきに第1図について説明した
とお#)VinとVrefとの比較器として動作する。
Cpをトランスミッションゲート(7)を構成するPM
O8l−ランジスタのゲートチャネル間容量、ゲートソ
ース間容量及びゲートドレイン間容量の和とし、Cnを
トランスミッションゲート(71を構成するNMO8l
−ランジスタのゲートチャネル間容量、ケートソース間
容量及びゲートドレイン間容量の和とし、クロック信号
φ、φの時間に対する変化dφ dl 率をπ、■とすれば で表わされる電流INはインバータ(6)の入力端子、
コンデンサ(5)、インバータ(81の入力端子、イン
バータ+61の出力端子及びトランスミッションゲート
のソース及びドレインに接続される配線にかかわる浮遊
容量に流れる電流である。電流INが大きくなるとイン
バータ(6)の比較器としての動作が誤動作となること
が多い。
O8l−ランジスタのゲートチャネル間容量、ゲートソ
ース間容量及びゲートドレイン間容量の和とし、Cnを
トランスミッションゲート(71を構成するNMO8l
−ランジスタのゲートチャネル間容量、ケートソース間
容量及びゲートドレイン間容量の和とし、クロック信号
φ、φの時間に対する変化dφ dl 率をπ、■とすれば で表わされる電流INはインバータ(6)の入力端子、
コンデンサ(5)、インバータ(81の入力端子、イン
バータ+61の出力端子及びトランスミッションゲート
のソース及びドレインに接続される配線にかかわる浮遊
容量に流れる電流である。電流INが大きくなるとイン
バータ(6)の比較器としての動作が誤動作となること
が多い。
第3図と第4図とを比較し、クロック信号φ。
φがrLJレベルからrHJレベルへ、rHJレベルか
らrLJレベルへ変化する転移に喪する時間が同一であ
るとすれば、この時間の間に従来の装置では第3図に示
すように5Vだけ変化するが、この発明の装置では第4
図に示すように数百mVの変化であるので、式(3)の
IN は従来の装置よシもこの発明の装置における方が
遥かに低減され、従ってインバータ(6)が誤動作する
機会が本質的に低減される。
らrLJレベルへ変化する転移に喪する時間が同一であ
るとすれば、この時間の間に従来の装置では第3図に示
すように5Vだけ変化するが、この発明の装置では第4
図に示すように数百mVの変化であるので、式(3)の
IN は従来の装置よシもこの発明の装置における方が
遥かに低減され、従ってインバータ(6)が誤動作する
機会が本質的に低減される。
なお、第1図に示す例ではトランスミッションゲー)
f3+ 、 f4t 、 l’71及びインバータ+6
1 、 +81がCMOSトランジスタによシ構成され
ているとしたが、NMO8I−ランジスタによって構成
されている場合にも同様にこの発明を適用することがで
きる。なお、第1図においてトランスミッションゲート
(7)。
f3+ 、 f4t 、 l’71及びインバータ+6
1 、 +81がCMOSトランジスタによシ構成され
ているとしたが、NMO8I−ランジスタによって構成
されている場合にも同様にこの発明を適用することがで
きる。なお、第1図においてトランスミッションゲート
(7)。
+41 、 +31をそれぞれ第1.第2.第3のトラ
ンスミッションゲートということにする。
ンスミッションゲートということにする。
以上のようにこの発明によれば、チョッパ型比較器にお
いて各トランスミッションゲートの閾値電圧の絶対値を
電源電圧のμ付近に設定し、がっ、クロック信号の振幅
を、トランスミッションゲートが正常な論理動作を行う
に十分な限度において、なるべく小さくシタので、トラ
ンスミッションゲートを介して、クロック信号の急峻な
電位変化がインバータ(61の入力端子及びコンデンサ
に伝達されインバータが誤動作するという欠点を防止す
ることができる。
いて各トランスミッションゲートの閾値電圧の絶対値を
電源電圧のμ付近に設定し、がっ、クロック信号の振幅
を、トランスミッションゲートが正常な論理動作を行う
に十分な限度において、なるべく小さくシタので、トラ
ンスミッションゲートを介して、クロック信号の急峻な
電位変化がインバータ(61の入力端子及びコンデンサ
に伝達されインバータが誤動作するという欠点を防止す
ることができる。
第1図はチョッパ型比較器の構成を示す接続図、第2図
は第1図のインバータの動作特性を示す特性図、第3図
は従来の装置におけるクロック信号波形を示す波形図、
第4図はこの発明におけるクロック信号波形を示す波形
図である。 (1)・・・被比較電圧入力端子、+21・・・基準電
圧入力端子、+31 、 +41 、 +71・・・そ
れぞれトランスミッションゲート、16+ 、 +81
・・・それぞれインバータ、旧)、α尋、αQ・・・そ
れぞれクロック信号φの入力端子、(All 、 u3
+ 。 (至)・・・それぞれクロック信号■の入力端子である
。 第1図 第2図 入力電圧 第3図− 第4図 DD
は第1図のインバータの動作特性を示す特性図、第3図
は従来の装置におけるクロック信号波形を示す波形図、
第4図はこの発明におけるクロック信号波形を示す波形
図である。 (1)・・・被比較電圧入力端子、+21・・・基準電
圧入力端子、+31 、 +41 、 +71・・・そ
れぞれトランスミッションゲート、16+ 、 +81
・・・それぞれインバータ、旧)、α尋、αQ・・・そ
れぞれクロック信号φの入力端子、(All 、 u3
+ 。 (至)・・・それぞれクロック信号■の入力端子である
。 第1図 第2図 入力電圧 第3図− 第4図 DD
Claims (2)
- (1)インバータの出力を第1のトランスミッションゲ
ートを介して上記インバータの入力に帰還することによ
って上記インバータの入力点の電位を所定値に保った状
態において、上記インバータの入力点に1方の電極が接
続されるコンデンサの他方の電極に第2のトランスミッ
ションゲートを介して基準電圧を加えた後、上記第1及
び第2のトランスミッションゲートをオフ状態にして第
3のトランスミッションゲートを介して上記コンデンサ
の上記他方の電極に被比較電圧を加えるチョッパ型比較
器において、 上記第1、第2、第3のトランスミッションゲートの閾
値電圧の絶対値を上記インバータの電源電圧の捧付近に
設定し、上記オニ5第2、第3のトランスミッションゲ
ートの状態制御のため、これらトランスミッションゲー
トのゲート電極には上記閾値電圧を中心とし、トランス
ミッションゲートの正常な論理動作に支障のない限度に
おいてできるだけ小さな振幅を有するクロック電圧を加
えることを特徴とするチョッパ型比較器。 - (2)前記第1、第2、第3のトランスミッションゲー
ト及び前記インバータは0MO8によシ構成されること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のチョッパ型比
較器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5182284A JPS60194819A (ja) | 1984-03-17 | 1984-03-17 | チヨツパ型比較器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5182284A JPS60194819A (ja) | 1984-03-17 | 1984-03-17 | チヨツパ型比較器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60194819A true JPS60194819A (ja) | 1985-10-03 |
Family
ID=12897581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5182284A Pending JPS60194819A (ja) | 1984-03-17 | 1984-03-17 | チヨツパ型比較器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60194819A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62274814A (ja) * | 1986-05-22 | 1987-11-28 | Sony Corp | チヨツパ型コンパレ−タ |
JPH0493774A (ja) * | 1990-08-10 | 1992-03-26 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | チョッパ型コンパレータ |
JP2015167361A (ja) * | 2002-12-25 | 2015-09-24 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置及び電子機器 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57202118A (en) * | 1981-06-08 | 1982-12-10 | Nippon Denso Co Ltd | Chopper type mos comparator |
JPS5875922A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-07 | Toshiba Corp | 半導体スイツチ回路 |
JPS5894232A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-04 | Toshiba Corp | 半導体アナログスイッチ回路 |
-
1984
- 1984-03-17 JP JP5182284A patent/JPS60194819A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57202118A (en) * | 1981-06-08 | 1982-12-10 | Nippon Denso Co Ltd | Chopper type mos comparator |
JPS5875922A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-07 | Toshiba Corp | 半導体スイツチ回路 |
JPS5894232A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-04 | Toshiba Corp | 半導体アナログスイッチ回路 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62274814A (ja) * | 1986-05-22 | 1987-11-28 | Sony Corp | チヨツパ型コンパレ−タ |
JPH0493774A (ja) * | 1990-08-10 | 1992-03-26 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | チョッパ型コンパレータ |
JP2015167361A (ja) * | 2002-12-25 | 2015-09-24 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置及び電子機器 |
US9368526B2 (en) | 2002-12-25 | 2016-06-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Digital circuit having correcting circuit and electronic apparatus thereof |
US9741749B2 (en) | 2002-12-25 | 2017-08-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Digital circuit having correcting circuit and electronic apparatus thereof |
JP2018042259A (ja) * | 2002-12-25 | 2018-03-15 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | デジタル回路 |
US10535684B2 (en) | 2002-12-25 | 2020-01-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Digital circuit having correcting circuit and electronic apparatus thereof |
US11139323B2 (en) | 2002-12-25 | 2021-10-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Digital circuit having correcting circuit and electronic apparatus thereof |
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