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JPH0779227B2 - comparator - Google Patents
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JPH0779227B2 - comparator - Google Patents

comparator

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JPH0779227B2
JPH0779227B2 JP1235940A JP23594089A JPH0779227B2 JP H0779227 B2 JPH0779227 B2 JP H0779227B2 JP 1235940 A JP1235940 A JP 1235940A JP 23594089 A JP23594089 A JP 23594089A JP H0779227 B2 JPH0779227 B2 JP H0779227B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術(第5、6図) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 本発明の原理説明(第1図) 本発明の第1実施例(2、3図) 本発明の第2実施例(第4図) 発明の効果 〔概要〕 基準電圧と入力電圧を交互に選択入力して比較結果を得
るコンパレータに関し、 コンパレータの回路規模を増大させることなく、貫流電
流を抑えることのできるコンパレータを提供することを
目的とし、 基準電圧と入力電圧とを交互に選択出力するスイッチ回
路と、該スイッチ回路の出力側に、コンデンサと該コン
デンサを介して接続された第1のインバータと該第1の
インバータの入出力端子間を短絡又は非短絡するスイッ
チとなりなる回路部が一段又は2段以上縦続接続されて
なる比較回路部と、該比較回路部の出力信号を選択出力
して取り出す半導体回路部と、を備えたコンパレータで
あって、前記半導体回路部は、ソースが高電位電源線側
に接続され、ゲートに前記比較回路部の出力を受ける第
1のPチャネルトランジスタと、ソースが低電位電源線
側に接続され、ゲートに前記比較回路部の出力を受ける
第1のNチャネルトランジスタと、高電位電源線側と出
力端との間に接続されると共に、ゲートを前記第1のP
チャネルトランジスタのドレインに接続する第2のPチ
ャネルトランジスタと、低電位電源側と出力端との間に
接続されると共に、ゲートを前記第1のNチャネルトラ
ンジスタのドレインに接続する第2のNチャネルトラン
ジスタと、前記第1のPチャネルトランジスタのドレイ
ンと前記第1のNチャネルトランジスタのドレインとの
間に接続するように構成する。
DETAILED DESCRIPTION [Table of Contents] Outline Industrial field of application Conventional technology (Figs. 5 and 6) Problems to be solved by the invention Means for solving the problems Action Example Explanation of the principle of the present invention (No. Fig. 1) First embodiment of the present invention (Figs. 2 and 3) Second embodiment of the present invention (Fig. 4) Effect of the invention [Outline] A reference voltage and an input voltage are alternately selected and input to obtain a comparison result. Regarding a comparator, a switch circuit for alternately selecting and outputting a reference voltage and an input voltage, and an output of the switch circuit, for the purpose of providing a comparator capable of suppressing a flow-through current without increasing the circuit scale of the comparator. On the side, a circuit unit that serves as a switch that short-circuits or non-short-circuits the capacitor and the first inverter connected via the capacitor and the input / output terminal of the first inverter is cascaded in one or more stages. A comparator comprising a connected comparison circuit section and a semiconductor circuit section for selectively outputting and outputting an output signal of the comparison circuit section, wherein the semiconductor circuit section has a source connected to a high potential power line side. A first P-channel transistor having a gate for receiving the output of the comparison circuit unit, a source connected to the low potential power line side, and a first N-channel transistor for receiving the output of the comparison circuit unit at the gate; It is connected between the potential power supply line side and the output terminal, and the gate is connected to the first P
A second P-channel transistor connected to the drain of the channel transistor, and a second N-channel connected to the drain of the first N-channel transistor while being connected between the low potential power supply side and the output terminal. A transistor is connected between the drain of the first P-channel transistor and the drain of the first N-channel transistor.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、コンパレータに関し、詳しくはA/Dコンバー
タ等に用いられ、基準電圧と入力電圧とを交互に選択入
力して比較結果を得るコンパレータに係り、特に、低消
費電力および回路の素子数の低減を図ったコンパレータ
に関する。
The present invention relates to a comparator, and more particularly, to a comparator that is used in an A / D converter or the like and obtains a comparison result by alternately selecting and inputting a reference voltage and an input voltage, and particularly, low power consumption and the number of elements of the circuit. The present invention relates to a comparator that is reduced.

画像処理等を目的とした高速A/Dコンバータは並列ある
いは直並列方式が採用され、そのコンパレータとしてチ
ョッパ型のものが多く用いられている。チョッパ型コン
パレータは構造が簡単でありかつ高速であることから並
列あるいは直並列型のようなコンパレータを多数用いる
場合には他の方式のコンパレータより有利である。
A high-speed A / D converter for image processing or the like employs a parallel or serial-parallel system, and a chopper type comparator is often used as its comparator. Since the chopper type comparator has a simple structure and high speed, it is advantageous over other types of comparators when a large number of parallel or series-parallel type comparators are used.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のこの種のチョッパ型コンパレータとしては、例え
ば第5図に示すようなものがある。第5図において、1
はチョッパ型コンパレータであり、S1は基準電圧Vref
選択出力するためのスイッチ、S2は入力電圧Vinを選択
出力するためのスイッチ、C1,C2はコンデンサ、I1,I2,I
3はコンデンサC1,C2に直列に接続されたインバータ、
S3,S4はインバータI1,I2にそれぞれ並列に接続され、
I1,I2の入出力端子を短絡又は非短絡するスイッチであ
る。インバータI1およびスイッチS3はチョッパ段2をイ
ンバータI2およびスイッチS4はチョッパ段3をそれぞれ
構成し、スイッチS1〜S4、コンデンサC1,C2およびイン
バータI1〜I3はコンパレータ部4を構成する。コンパレ
ータ部4の出力はインバータI4,I5およびスイッチS5,S6
からなるラッチ部5に入力されている。
As a conventional chopper type comparator of this type, there is one as shown in FIG. 5, for example. In FIG. 5, 1
Is a chopper type comparator, S 1 is a switch for selectively outputting the reference voltage V ref , S 2 is a switch for selectively outputting the input voltage V in , C 1 , C 2 are capacitors, I 1 , I 2 , I
3 is an inverter connected in series with capacitors C 1 and C 2 ,
S 3 and S 4 are connected in parallel to the inverters I 1 and I 2 , respectively,
A switch that short-circuits or non-short-circuits the input / output terminals of I 1 and I 2 . The inverter I 1 and the switch S 3 constitute the chopper stage 2 and the inverter I 2 and the switch S 4 constitute the chopper stage 3, respectively. The switches S 1 to S 4 , the capacitors C 1 and C 2 and the inverters I 1 to I 3 are comparators. It constitutes part 4. The output of the comparator unit 4 is the inverters I 4 , I 5 and the switches S 5 , S 6
Is input to the latch unit 5.

この構成において、初段のチョッパ段2に着目すると、
いまスイッチS1,S3がONになっている場合、インバータI
1の入力と出力がショートしているのでVB=VCとなる。
このときのコンデンサC1の入力電圧はVA=Vrefとなって
おり、コンデンサC1に充電される電圧はVref−VBとなっ
ている。スイッチS1,S3をOFFにしているからスイッチS2
をONにするとVA=Vinとなり、変化分dVA=Vref−Vin
なる。この場合、インバータI1の入力電圧VBの変化分dV
BはdVAに等しい。インバータI1のゲインをGで表わす
と、出力電圧VCの変化分dVC=−G×dVB=G×(Vin−V
ref)となる。次段のコンデンサC2およびチョッパ段3
は初段のチョッパ段2のゲインを増幅するものであり、
インバータI3はVin−Vrefの電圧を増幅する機能を有す
る。
In this configuration, focusing on the first stage chopper stage 2,
If the switches S 1 and S 3 are now ON, the inverter I
Since the input and output of 1 are shorted, V B = V C.
The input voltage of the capacitor C 1 at this time is V A = V ref, and the voltage charged in the capacitor C 1 is V ref −V B. Since switches S 1 and S 3 are off, switch S 2
When is turned on, V A = V in and the change amount dV A = V ref −V in . In this case, the change of the input voltage V B of the inverter I 1 dV
B is equal to dV A. When the gain of the inverter I 1 is represented by G, the variation of the output voltage V C dV C = −G × dV B = G × (V in −V
ref ). Next stage capacitor C 2 and chopper stage 3
Is for amplifying the gain of the first stage chopper stage 2,
The inverter I 3 has a function of amplifying the voltage of V in −V ref .

しかし、このチョッパ型コンパレータ1は、リセットモ
ードと比較モードの2つのモードがあり、リセットモー
ドの際にはチョッパ段2、3においてVDD−VSS間に貫通
電流が流れるため消費電力が大きくなるという欠点があ
った。そのため消費電力を抑えるためにリセットモード
時の貫通電流を防止する必要がある。
However, this chopper type comparator 1 has two modes, a reset mode and a comparison mode. In the reset mode, a through current flows between V DD and V SS in the chopper stages 2 and 3, so that power consumption increases. There was a drawback. Therefore, it is necessary to prevent the shoot-through current in the reset mode in order to suppress the power consumption.

上記チョッパ型コンパレータ1の速度および精度はチョ
ッパ段2、3の速度精度に依存しており、トランジスタ
サイズ、チョッパ段の段数等様々な改良が加えられてき
た。例えば、そのようなものとして第6図(b)に示す
ようなものがある(特開平1−133410号公報参照)。こ
のものは第6図(a)に示すチョッパ型コンパレータ1
のチョッパ段3の次段に、インバータI3およびスイッチ
S3に代えてクロックドインバータ6を設けることにより
3段目のインバータI3にリセット時(オートゼロ時)貫
通電流が流れることを防止している。
The speed and accuracy of the chopper type comparator 1 depend on the speed accuracy of the chopper stages 2 and 3, and various improvements such as the transistor size and the number of chopper stages have been added. For example, there is such one as shown in FIG. 6 (b) (see Japanese Patent Laid-Open No. 1-133410). This is a chopper type comparator 1 shown in FIG. 6 (a).
In the next stage of the chopper stage 3, inverters I 3 and the switch
By providing a clocked inverter 6 instead of S 3 , a through current is prevented from flowing to the third-stage inverter I 3 at the time of reset (at the time of auto zero).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかしながら、このような従来のチョッパ型コンパレー
タにあっても、現在最も多く採用されているチョッパ2
段+インバータ1段のチョッパ型コンパレータでは2段
のチョッパ段には貫通電流が流れてしまうという問題点
があった。また、チョッパ段の段数を減らす、あるいは
トランジスタサイズにプロセス条件を変更し貫通電流を
減少させると一般的に速度、精度は劣化する傾向にあ
る。
However, even in such a conventional chopper type comparator, the chopper 2 which is most widely used at present.
In the chopper type comparator with one stage and one inverter, a through current flows through the two chopper stages. Further, if the number of chopper stages is reduced or the process condition is changed to the transistor size to reduce the through current, the speed and accuracy generally tend to deteriorate.

そこで本発明は、コンパレータの回路規模を増大させる
ことなく、貫通電流を抑えることのできるコンパレータ
を提供することを目的としている。
Therefore, an object of the present invention is to provide a comparator capable of suppressing a shoot-through current without increasing the circuit scale of the comparator.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明によるコンパレータは上記目的を達成するため、
基準電圧と入力電圧とを交互に選択出力するスイッチ回
路と、該スイッチ回路の出力側に、コンデンサと該コン
デンサを介して接続された第1のインバータと該第1の
インバータの入出力端子間を短絡又は非短絡するスイッ
チとよりなる回路部が一段又は2段以上縦続接続されて
なる比較回路部と、該比較回路部の出力信号を選択出力
して取り出す半導体回路部と、を備えたコンパレータで
あって、前記半導体回路部は、ソースが高電位電源線側
に接続され、ゲートに前記比較回路部の出力を受ける第
1のPチャネルトランジスタと、ソースが低電位電源線
側に接続され、ゲートに前記比較回路部の出力を受ける
第1のNチャネルトランジスタと、高電位電源線側と出
力端との間に接続されると共に、ゲートを前記第1のP
チャネルトランジスタのドレインに接続する第2のPチ
ャネルトランジスタと、低電位電源側と出力端との間に
接続されると共に、ゲートを前記第1のNチャネルトラ
ンジスタのドレインに接続する第2のNチャネルトラン
ジスタと、前記第1のPチャネルトランジスタのドレイ
ンと前記第1のNチャネルトランジスタのドレインとの
間に接続するように構成されている。
In order to achieve the above object, the comparator according to the present invention is
A switch circuit for alternately selecting and outputting the reference voltage and the input voltage, a capacitor, a first inverter connected via the capacitor, and an input / output terminal of the first inverter on the output side of the switch circuit. A comparator including a comparison circuit unit in which circuit units each including a short-circuited or non-short-circuited switch are cascade-connected in one or more stages, and a semiconductor circuit unit that selectively outputs an output signal of the comparison circuit unit and extracts the output signal. In the semiconductor circuit section, the source is connected to the high-potential power line side, the gate is connected to the first P-channel transistor for receiving the output of the comparison circuit section, and the source is connected to the low-potential power line side. And a first N-channel transistor for receiving the output of the comparison circuit section, and a gate connected to the high potential power line side and the output terminal.
A second P-channel transistor connected to the drain of the channel transistor, and a second N-channel connected to the drain of the first N-channel transistor while being connected between the low potential power supply side and the output terminal. A transistor is connected between the drain of the first P-channel transistor and the drain of the first N-channel transistor.

〔作用〕[Action]

本発明では、第1のPチャネルトランジスタと第1のN
チャネルトランジスタとの間にスイッチが設けられ、そ
の後段に該第1のPチャネルトランジスタと該スイッチ
間および第1のNチャネルトランジスタと該スイッチ間
の電位をそれぞれのゲートに受ける第2のPチャネルト
ランジスタおよび第2のNチャネルトランジスタが設け
られている。
In the present invention, the first P-channel transistor and the first N-channel
A switch is provided between the channel transistor and the second P-channel transistor, the gates of which receive the potential between the first P-channel transistor and the switch and between the first N-channel transistor and the switch at the subsequent stage. And a second N-channel transistor is provided.

したがって、リセット期間中に該スイッチをOFFにする
と、1つのスイッチの切換によって第1のPチャネルト
ランジスタおよび第1のNチャネルトランジスタからな
るインバータと第2のPチャネルトランジスタと第2の
Nチャネルトランジスタからなるインバータの2段のイ
ンバータに流れる貫通電流が防止される。このため、イ
ンバータを2段にする回路構成上、大きな利得を得るこ
とができるとともに、両インバータに流れる貫通電流を
適切に防止することができ、その結果、コンパレータの
消費電力を速度を損なうことなく低減させることが可能
になる。
Therefore, when the switch is turned off during the reset period, the switching of one switch causes the inverter composed of the first P-channel transistor and the first N-channel transistor, the second P-channel transistor and the second N-channel transistor to be switched. Through current flowing through the two inverters of the inverter is prevented. Therefore, a large gain can be obtained in the circuit configuration in which the inverters are provided in two stages, and a shoot-through current flowing in both inverters can be appropriately prevented, and as a result, the power consumption of the comparator can be reduced without impairing the speed. It becomes possible to reduce.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.

原理説明 第1図は本発明の原理説明図であり、第6図に示した従
来例と同一構成部分には同一番号を付している。
Description of Principle FIG. 1 is an explanatory view of the principle of the present invention, in which the same components as those of the conventional example shown in FIG.

第1図において、11はチョッパ型コンパレータのコンパ
レータ部(比較回路部)10の出力側に設けられた半導体
回路(半導体回路部)であり、半導体回路11はチョッパ
段2の出力信号をラッチ部5にスイッチング動作により
増幅して伝達するものである。半導体回路11は、ソース
が高電位電源VDDに接続され、ドレインが後述するPチ
ャネルトランジスタT1(第2のPチャネルトランジス
タ)のゲートおよびスイッチS11(所定のスイッチ)を
介して後述するNチャネルトランジスタTB(第1のNチ
ャネルトランジスタ)のドレインに接続されるととも
に、ゲートがNチャネルトランジスタTBのゲートと結ば
れてチョッパ段2の出力を受けるPチャネルトランジス
タTA(第1のPチャネルトランジスタ)と、ソースが低
電位側電源VSSに接続され、ドレインが後述するNチャ
ネルトランジスタT2(第2のNチャネルトランジスタ)
のゲートおよびスイッチS11を介してPチャネルトラン
ジスタTAのドレインに接続されるとともに、ゲートがP
チャネルトランジスタTAのゲートに接続されたNチャネ
ルトランジスタTBと、ソースがVDDに接続され、ドレイ
ンがNチャネルトランジスタT2のドレインに接続され、
ゲートがPチャネルトランジスタTAとスイッチS11との
間に接続されたPチャネルトランジスタT1と、ソースが
VSSに接続され、ゲートがNチャネルトランジスタTB
スイッチS11と間に接続されたNチャネルトランジスタT
2と、により構成される。すなわち、半導体回路11はP
チャネルトランジスタTAおよびNチャネルトランジスタ
TBからなるインバータ12の中間にスイッチS11を挿入
し、そのスイッチS11とそれぞれのトランジスタTA,TB
の間をPチャネルトランジスタT1およびNチャネルトラ
ンジスタT2からなる次段のインバータ13のゲートにそれ
ぞれ接続した構成となっている。スイッチS11はクロッ
クパルス信号A,によって開閉するスイッチ素子であ
る。
In FIG. 1, reference numeral 11 is a semiconductor circuit (semiconductor circuit section) provided on the output side of a comparator section (comparison circuit section) 10 of a chopper type comparator, and the semiconductor circuit 11 outputs the output signal of the chopper stage 2 to a latch section 5 It is amplified by the switching operation and transmitted. In the semiconductor circuit 11, the source is connected to the high potential power supply V DD , and the drain is connected to a gate of a P-channel transistor T 1 (second P-channel transistor) described later and a switch S 11 (predetermined switch) to be described later. A P-channel transistor T A (first P-channel transistor T A (first P-channel transistor) connected to the drain of the channel transistor T B (first N-channel transistor) and connected to the gate of the N-channel transistor T B to receive the output of the chopper stage 2 Channel transistor), the source is connected to the low-potential-side power supply V SS , and the drain is an N-channel transistor T 2 (second N-channel transistor) described later.
It is connected to the drain of the P-channel transistor T A through the gate and switches S 11, gate P
An N-channel transistor T B connected to the gate of the channel transistor T A , a source connected to V DD , a drain connected to the drain of the N-channel transistor T 2 ,
The gate is a P-channel transistor T 1 connected between the P-channel transistor T A and the switch S 11 , and the source is
N-channel transistor T connected to V SS and having its gate connected between N-channel transistor T B and switch S 11
2 and. That is, the semiconductor circuit 11 has P
Channel transistor T A and N channel transistor
Insert the switch S 11 to the middle of the inverter 12 composed of T B, the next-stage inverter consisting respective transistors T A and the switch S 11, between the T B from P-channel transistor T 1 and N-channel transistor T 2 It is connected to each of the 13 gates. The switch S 11 is a switch element that opens and closes according to the clock pulse signal A.

一方、半導体回路11の出力側はラッチ部14に接続され、
具体的にはPチャネルトランジスタT1およびNチャネル
トランジスタT2のドレイン同士を結んだノードは2段の
インバータI4,I5直列に結び、前段のインバータI4の入
力側と後段のインバータI5の出力側をスイッチS6を介し
て接続したラッチ部14の入力側(インバータI4の入力
側)に接続されている。
On the other hand, the output side of the semiconductor circuit 11 is connected to the latch section 14,
Specifically, the node connecting the drains of the P-channel transistor T 1 and the N-channel transistor T 2 is connected in series with the two-stage inverters I 4 and I 5 , and the input side of the front-stage inverter I 4 and the rear-stage inverter I 5 are connected. Is connected to the input side of the latch section 14 (the input side of the inverter I 4 ) whose output side is connected via the switch S 6 .

以上の構成において、リセット期間中はスイッチS11をO
FFにすることによりVDD〜VSSの貫通電流を抑える。また
この時、同時に、PチャネルトランジスタおよびNチャ
ネルトランジスタT2はカットオフ状態となるため、S11
のスイッチによってTAおよびTBからなるインバータ12と
T1およびT2からなるインバータ13の2つのインバータの
VDD〜VSS間の貫通電流を抑えることができる。さらに、
これと同時に後段のラッチ部14では、S11のスイッチがO
FFとなる前のデータを保持するためにS6のスイッチをON
させてラッチをかける。この場合、第5図に示す従来の
タイプの回路ではコンパレータ部4の後段に置くラッチ
部5としてスイッチが2つとインバータが2つからなる
回路が必要となっていたが、本発明に係る半導体回路11
ではインバータ2段分のリセット時のVDD〜VSS間の貫通
電流を1つのスイッチS11によって抑制できるととも
に、容量1つ(第5図のコンデンサC2に相当)スイッチ
1つが省略できる。また、特にラッチを必要としない場
合にNANDゲートあるいはORゲート等の論理ゲートを直接
接続してもよい。
With the above configuration, switch S 11 is turned off during the reset period.
Setting it to FF suppresses the through current between V DD and V SS . At this time, at the same time, the P-channel transistor and the N-channel transistor T 2 are cut off, so that S 11
With an inverter 12 consisting of T A and T B
Of the two inverters of the inverter 13 consisting of T 1 and T 2
The through current between V DD and V SS can be suppressed. further,
At the same time, in the latter latch section 14, the switch of S 11
Turn on the switch of S 6 to retain the data before it becomes FF
Let me latch. In this case, in the circuit of the conventional type shown in FIG. 5, the latch section 5 placed after the comparator section 4 required a circuit having two switches and two inverters. 11
Therefore, the through current between V DD and V SS at the time of resetting two stages of the inverter can be suppressed by one switch S 11 , and one switch (corresponding to the capacitor C 2 in FIG. 5) can be omitted. Further, a logic gate such as a NAND gate or an OR gate may be directly connected when a latch is not particularly required.

第1実施例 以下、上記基本原理に基づいて実施例を説明する。第
2、3図は本発明に係るコンパレータの第1実施例を示
す図であり、第1図に示した原理説明および第5図に示
した従来例と同一構成部分には同一符号を付している。
First Embodiment Hereinafter, an embodiment will be described based on the above-mentioned basic principle. 2 and 3 are diagrams showing a first embodiment of the comparator according to the present invention, in which the same components as those of the explanation of the principle shown in FIG. 1 and the conventional example shown in FIG. ing.

第2図において、21はチョッパ型コンパレータ(コンパ
レータ)であり、チョッパ型コンパレータ21はクロック
信号CK1,▲▼1によって基準電圧Vrefを選択出力す
るスイッチS1(スイッチ回路)、クロック信号CK2,▲
▼2によって入力電圧Vinを選択出力するスイッチS2
(スイッチ回路)、コンデンサC1、コンデンサC1に直列
に接続されたインバータI1(第1のインバータ)、イン
バータI1と並列に接続され、インバータI1と共にチョッ
パ段2を形成するスイッチS3および前記半導体回路11か
らなるコンパレータ部22と、コンパレータ部22の出力信
号をラッチするラッチ部(ラッチ回路)14と、により構
成されている。ここでコンパレータ部22およびラッチ部
14の各スイッチには第3図(a)に示すクロック信号CK
1が供給され、スイッチS2,S11およびS6には同図(b)
に示すクロック信号CK2が供給され、各スイッチ“L"レ
ベルでON、“H"レベルでOFFとなる。
In FIG. 2, reference numeral 21 denotes a chopper type comparator (comparator), and the chopper type comparator 21 has a switch S 1 (switch circuit) for selectively outputting the reference voltage V ref by the clock signal CK1, ▲ ▼ 1, and a clock signal CK2, ▲.
▼ switch S 2 to select and output the input voltage V in by 2
(Switch circuit), capacitor C 1 , inverter I 1 (first inverter) connected in series with capacitor C 1 , and switch S 3 connected in parallel with inverter I 1 and forming chopper stage 2 with inverter I 1. And a comparator section 22 including the semiconductor circuit 11 and a latch section (latch circuit) 14 for latching an output signal of the comparator section 22. Here, the comparator unit 22 and the latch unit
The clock signal CK shown in FIG.
1 is supplied to switches S 2 , S 11 and S 6 in the same figure (b).
The clock signal CK2 shown in (2) is supplied, and each switch is turned on at "L" level and turned off at "H" level.

以上述べたように、本実施例では半導体回路11のインバ
ータ12を構成するPチャネルトランジスタTAとNチャネ
ルトランジスタTBの中間にスイッチS11を設け、さらに
各トランジスタTA,TBとスイッチS11間の電位をそれぞれ
のゲートに受けるPチャネルトランジスタT1およびNチ
ャネルトランジスタT2からなるインバータ13が設けられ
ている。したがって、インバータ2段分の構成でその2
段のインバータの貫通電流が防止される。すなわち、第
6図(b)に示すクロックドインバータ6を用いて貫通
電流を防止するものでは単にインバータ1段分の貫通電
流が防止されているに過ぎず、本実施例と同等の利得を
得るためにはインバータ1段を付加する必要がある。イ
ンバータを付加するとその付加したインバータの貫通電
流を抑制することはできない。これに対し、本実施例の
ものは1つのスイッチS11で2段のインバータ12、13の
貫通電流が防止できるので、半導体チップ21のオートゼ
ロ時(VrefON時)の貫通電流を確実に防止しながらイン
バータ2段の構成により大きな利得を得ることができ
る。また、回路規模も第6図(b)のものと略同等の大
きさにより実現可能である。
As described above, in this embodiment, the switch S 11 is provided between the P-channel transistor T A and the N-channel transistor T B forming the inverter 12 of the semiconductor circuit 11, and each of the transistors T A , T B and the switch S is further provided. An inverter 13 including a P-channel transistor T 1 and an N-channel transistor T 2 whose gates receive the potential between 11 is provided. Therefore, in the configuration of two inverters,
Through current of the stage inverter is prevented. That is, in the case of preventing the through current by using the clocked inverter 6 shown in FIG. 6 (b), the through current of one stage of the inverter is simply prevented, and the gain equivalent to that of this embodiment is obtained. Therefore, it is necessary to add one stage of inverter. When an inverter is added, the through current of the added inverter cannot be suppressed. On the other hand, in the present embodiment, one switch S 11 can prevent the through current of the two-stage inverters 12 and 13, so that the through current at the time of auto-zero (when V ref ON) of the semiconductor chip 21 is surely prevented. However, a large gain can be obtained by the two-stage configuration of the inverter. Further, the circuit scale can be realized with a size substantially equal to that of FIG. 6 (b).

したがって、本実施例によればチョッパ型コンパレータ
の消費電力を速度を損なうことなく、かつ回路規模を小
さくして抑えることができる。
Therefore, according to the present embodiment, the power consumption of the chopper type comparator can be suppressed without impairing the speed and by reducing the circuit scale.

第4図は本発明に係るコンパレータの第2実施例を示す
図であり、第2図に示した第1実施例と同一構成部分に
は同一符号を付している。
FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the comparator according to the present invention, and the same components as those of the first embodiment shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals.

第4図に示すように、本実施例はコンパレータ部22出力
をラッチしない場合の例であり、コンパレータ部22出力
N0はNANDゲート23の入力端子に入力され、NANDゲート23
の他方の入力端子にはクロック信号CK2が入力され、NAN
Dゲート23からは出力NXが出力される。この場合CK2が
“L"でN0がフローティングとなった際にNANDゲート23に
てNXを“H"になるように固定する。動作タイミングは第
3図のものと同じである。
As shown in FIG. 4, this embodiment is an example in which the output of the comparator unit 22 is not latched.
N 0 is input to the input terminal of the NAND gate 23, and the NAND gate 23
The clock signal CK2 is input to the other input terminal of
The output N X is output from the D gate 23. In this case, when CK2 is “L” and N 0 is floating, the NAND gate 23 fixes N X to “H”. The operation timing is the same as that of FIG.

したがって、本実施例にあっても第1実施例と同様の効
果を得ることができる。
Therefore, even in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、コンパレータの回路規模を増大させる
ことなく、貫通電流を抑えることができ、低消費電力化
および回路の素子数の低減を図ることができる。
According to the present invention, it is possible to suppress the through current without increasing the circuit scale of the comparator, reduce power consumption, and reduce the number of elements in the circuit.

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

第1図は本発明の原理説明図、 第2、3図は本発明に係るコンパレータの第1実施例を
示す図であり、 第2図はそのコンパレータの回路図、 第3図はその動作タイミング図、 第4図は本発明に係るコンパレータの第2実施例を示す
コンパレータの回路図、 第5、6図は従来のコンパレータを示す図であり、 第5図はその回路図、 第6図はその要部の回路図である。 2……チョッパ段、 10……コンパレータ部(比較回路部)、 11……半導体回路(半導体回路部)、 12、13……インバータ、 14……ラッチ部(ラッチ回路)、 21……チョッパ型コンパレータ(コンパレータ)、 22……コンパレータ部(比較回路部)、 23……NANDゲート(論理ゲート)、 S1,S2……スイッチ(スイッチ回路)、 S3,S6……スイッチ、 S11……スイッチ(所定のスイッチ)、 C1……コンデンサ、 I1,I4,I5……インバータ(第1のインバータ)、 TA……Pチャネルトランジスタ(第1のPチャネルトラ
ンジスタ)、 TB……Nチャネルトランジスタ(第1のNチャネルトラ
ンジスタ)、 T1……Pチャネルトランジスタ(第2のPチャネルトラ
ンジスタ)、 T2……Nチャネルトランジスタ(第2のNチャネルトラ
ンジスタ)。
FIG. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention, FIGS. 2 and 3 are diagrams showing a first embodiment of a comparator according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of the comparator, and FIG. 3 is its operation timing. FIG. 4 is a circuit diagram of a comparator showing a second embodiment of the comparator according to the present invention, FIGS. 5 and 6 are diagrams showing a conventional comparator, FIG. 5 is its circuit diagram, and FIG. It is a circuit diagram of the main part. 2 ... Chopper stage, 10 ... Comparator part (comparison circuit part), 11 ... Semiconductor circuit (semiconductor circuit part), 12, 13 ... Inverter, 14 ... Latch part (latch circuit), 21 ... Chopper type Comparator (comparator), 22 …… Comparator part (comparator circuit part), 23 …… NAND gate (logic gate), S 1 , S 2 …… Switch (switch circuit), S 3 , S 6 …… Switch, S 11 ...... Switch (predetermined switch), C 1 …… Capacitor, I 1 , I 4 , I 5 …… Inverter (first inverter), T A …… P channel transistor (first P channel transistor), T B ...... N-channel transistor (first N-channel transistor), T 1 ...... P-channel transistor (second P-channel transistor), T 2 ...... N-channel transistor (second N-channel transistor).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基準電圧と入力電圧とを交互に選択出力す
るスイッチ回路と、 該スイッチ回路の出力側に、コンデンサと該コンデンサ
を介して接続された第1のインバータと該第1のインバ
ータの入出力端子間を短絡又は非短絡するスイッチとよ
りなる回路部が一段又は2段以上縦続接続されてなる比
較回路部と、 該比較回路部の出力信号を選択出力して取り出す半導体
回路部と、を備えたコンパレータであって、 前記半導体回路部は、ソースが高電位電源線側に接続さ
れ、ゲートに前記比較回路部の出力を受ける第1のPチ
ャネルトランジスタと、 ソースが低電位電源線側に接続され、ゲートに前記比較
回路部の出力を受ける第1のNチャネルトランジスタ
と、 高電位電源線側と出力端との間に接続されると共に、ゲ
ートを前記第1のPチャネルトランジスタのドレインに
接続する第2のPチャネルトランジスタと、 低電位電源側と出力端との間に接続されると共に、ゲー
トを前記第1のNチャネルトランジスタのドレインに接
続する第2のNチャネルトランジスタと、 前記第1のPチャネルトランジスタのドレインと前記第
1のNチャネルトランジスタのドレインとの間に接続さ
れたスイッチとを具備することを特徴とするコンパレー
タ。
1. A switch circuit for alternately selecting and outputting a reference voltage and an input voltage, a capacitor on the output side of the switch circuit, a first inverter connected via the capacitor, and a first inverter of the first inverter. A comparison circuit unit in which a circuit unit including a switch that short-circuits or non-short-circuits the input and output terminals is cascaded in one or more stages, and a semiconductor circuit unit that selectively outputs and outputs an output signal of the comparison circuit unit, A first P-channel transistor having a source connected to a high potential power line side and having a gate for receiving an output of the comparison circuit section; and a source having a low potential power line side. And a first N-channel transistor connected to the gate of the first N-channel transistor for receiving the output of the comparator circuit section, and connected between the high potential power line side and the output terminal, A second P-channel transistor connected to the drain of the channel transistor, and a second N-channel transistor connected between the low potential power supply side and the output terminal and having its gate connected to the drain of the first N-channel transistor. A comparator comprising: a channel transistor; and a switch connected between the drain of the first P-channel transistor and the drain of the first N-channel transistor.
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