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JPH0613854A - Offset correction type comparator and circuit using the same - Google Patents

Offset correction type comparator and circuit using the same

Info

Publication number
JPH0613854A
JPH0613854A JP16938892A JP16938892A JPH0613854A JP H0613854 A JPH0613854 A JP H0613854A JP 16938892 A JP16938892 A JP 16938892A JP 16938892 A JP16938892 A JP 16938892A JP H0613854 A JPH0613854 A JP H0613854A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
comparators
differential amplifier
logic
circuit
amplifier circuits
Prior art date
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
Application number
JP16938892A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshibumi Ohata
俊文 大畠
Shigeyuki Kawabata
重行 川畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP16938892A priority Critical patent/JPH0613854A/en
Publication of JPH0613854A publication Critical patent/JPH0613854A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce a statistic variance range of the offset voltage by connecting together the outputs of plural differential amplifier circuits or comparators via an OR or AND logic circuit and using these outputs from the comparators. CONSTITUTION:When the offset voltage of a differential amplifier circuit 4 is smaller than that of a differential amplifier circuit 5, i.e., the offset voltage is set at the negative value, the voltage V2 smaller than the voltage V1 increases and exceeds the V1. In this process, a MOSFET 6 is turned on earlier than a MOSFET 7. The drains of both FET 6 and 7 are connected to the input terminal of an OR gate 3 and therefore the output Vout of the gate 3 is set at an H level as soon as the FET 6 is turned on. The output Vout of the gate 3 is kept at an H level until both FET 6 and 7 are turned off. So is even with a case where V1>V2 is satisfied between both circuits 4 and 5 in terms of their offset voltage. Therefore the variance distribution of the offset voltage is automatically comprised and the variance range of the offset voltage is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はコンパレータ、またはコ
ンパレータを使用したアナログ/デジタル変換回路等の
回路に係り、特にオフセット特性に優れたコンパレー
タ、またはコンパレータを使用した回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a comparator or a circuit such as an analog / digital conversion circuit using the comparator, and more particularly to a comparator excellent in offset characteristics or a circuit using the comparator.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンパレータはアナログ/デジタル変換
回路等に広く用いられており、またその入力段増幅回路
として用いられているものに差動増幅回路がある。
2. Description of the Related Art Comparators are widely used in analog / digital conversion circuits and the like, and a differential amplifier circuit is used as an input stage amplifier circuit thereof.

【0003】モノリシックICでは同一シリコンチップ
上に作られたトランジスタは全く同じ条件の加工処理が
行われるため、電流増幅率、ベ−ス−エミッタ間電圧、
抵抗値などが本質的に一致する。したがって、差動増幅
回路のようにトランジスタ、抵抗のバランスを回路設計
のよりどころとする回路が最も適している。
In a monolithic IC, transistors formed on the same silicon chip are processed under exactly the same conditions. Therefore, current amplification factor, base-emitter voltage,
The resistance values are essentially the same. Therefore, a circuit such as a differential amplifier circuit in which the balance of transistors and resistances is the basis of circuit design is most suitable.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ICの差動増幅回路で
は使用素子間の特性のバラツキは少ないとはいえ、実際
にはある有限の統計的な特性のバラツキを有している。
したがって同一の仕様の複数の差動増幅回路について同
一の入力電圧を与えても、各差動増幅回路のこのバラツ
キは主として差動対トランジスタのベ−ス−エミッタ間
電圧及び直流電流増幅率、そしてコレクタ負荷抵抗の不
平衡により生じる。そしてこれらのパラメ−タに影響す
るのは、例えばホトレジスト加工やイオン打ち込み、拡
散などの製造上のバラツキ、各電極の取り出し部分の抵
抗値のバラツキ、そしてチップ内の温度差により生じ
る。
In the differential amplifier circuit of the IC, although there are few variations in the characteristics between the elements used, in reality, there are some finite variations in the characteristics.
Therefore, even when the same input voltage is applied to a plurality of differential amplifier circuits having the same specifications, this variation of each differential amplifier circuit is mainly due to the base-emitter voltage of the differential pair transistor and the direct current amplification factor, and It is caused by imbalance of collector load resistance. These parameters are influenced by, for example, variations in manufacturing such as photoresist processing, ion implantation, and diffusion, variations in resistance value of the taken-out portion of each electrode, and temperature difference in the chip.

【0005】これらの特性のバラツキはコンパレータ回
路のオフセット電圧のバラツキとなって現れる。
The variations in these characteristics appear as variations in the offset voltage of the comparator circuit.

【0006】従来のオフセット電圧について考慮したコ
ンパレータに関するものとしては特開昭60-113514号公
報に記載された発明がある。この発明は、同一のオフセ
ット電圧を有するコンパレータを二つ並列に、かつ極性
を反転して接続し、この出力のAND論理をとることに
より各コンパレータの有するオフセット電圧を打ち消し
て、オフセット電圧の影響を除去しようとするものであ
る。すなわち、この従来例は、オフセット電圧自体の改
善を目的としており、上記バラツキについては考慮して
いない。
An example of a conventional comparator in consideration of offset voltage is the invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 60-113514. According to the present invention, two comparators having the same offset voltage are connected in parallel and with their polarities inverted and connected, and the AND logic of this output is used to cancel the offset voltage possessed by each comparator to reduce the influence of the offset voltage. It is something to be removed. That is, this conventional example aims to improve the offset voltage itself, and does not consider the above variations.

【0007】これに対して本発明は、製造ロット間にお
けるコンパレータのオフセット電圧のバラツキ特性まで
考慮したオフセット電圧の改善を目的としている点で明
らかに異なる技術である。
On the other hand, the present invention is a technology which is obviously different in that it is intended to improve the offset voltage in consideration of the variation characteristic of the offset voltage of the comparator between the manufacturing lots.

【0008】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、オフセット電圧の統計的なバラツキ範囲の
縮小を図ったコンパレータ及びこれを用いた回路を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a comparator and a circuit using the comparator in which the statistical variation range of the offset voltage is reduced.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のオフセット補正
型コンパレータは、複数の差動増幅回路と、該複数の差
動増幅回路の出力信号の論理演算行なう論理回路とを有
し、前記複数の各差動増幅回路の第1の入力端子が互い
に接続され、かつ前記複数の各差動増幅回路の第2の入
力端子が互いに接続されると共に、各差動増幅回路の第
1の出力端子または第2の出力端子またはその両方がO
R論理もしくはNOR論理を構成する論理回路の入力端
子に接続されたことを特徴とする。
An offset correction type comparator according to the present invention has a plurality of differential amplifier circuits and a logic circuit for performing logical operation of output signals of the plurality of differential amplifier circuits. The first input terminals of the differential amplifier circuits are connected to each other, the second input terminals of the plurality of differential amplifier circuits are connected to each other, and the first output terminals of the differential amplifier circuits are The second output terminal or both are O
It is characterized in that it is connected to an input terminal of a logic circuit which constitutes R logic or NOR logic.

【0010】また本発明のオフセット補正型コンパレー
タは、複数の差動増幅回路と、該複数の差動増幅回路の
出力信号の論理演算を行なう論理回路とを有し、前記複
数の各差動増幅回路の第1の入力端子が互いに接続さ
れ、かつ前記複数の各差動増幅回路の第2の入力端子が
互いに接続されると共に、各差動増幅回路の第1の出力
端子または第2の出力端子またはその両方がAND論理
もしくはNAND論理を構成する論理回路の入力端子に
接続されたことを特徴とする。
Further, the offset correction type comparator of the present invention has a plurality of differential amplifier circuits and a logic circuit for performing a logical operation of output signals of the plurality of differential amplifier circuits, and each of the plurality of differential amplifier circuits. First input terminals of the differential amplifier circuits are connected to each other, second input terminals of the plurality of differential amplifier circuits are connected to each other, and a first output terminal or a second output of each differential amplifier circuit is connected. It is characterized in that the terminal or both of them are connected to an input terminal of a logic circuit forming AND logic or NAND logic.

【0011】更に本発明のオフセット補正型コンパレー
タは、複数の差動増幅回路と、該複数の差動増幅回路の
出力信号のOR論理演算を行なう第1の論理回路と、該
複数の差動増幅回路の出力信号のAND論理演算を行な
う第2の論理回路と、前記複数の差動増幅回路の出力信
号を第1または第2の論理回路に選択的に入力するよう
に切り換えるスイッチ手段とを有し、前記複数の各差動
増幅回路の第1の入力端子が互いに接続され、かつ前記
複数の各差動増幅回路の第2の入力端子が互いに接続さ
れると共に、前記スイッチ手段は、電源電圧レベルに応
じて前記複数の差動増幅回路の出力信号を第1または第
2の論理回路に選択的に入力するように切り換えること
を特徴とする。
Further, the offset correction type comparator of the present invention comprises a plurality of differential amplifier circuits, a first logic circuit for performing an OR logical operation of output signals of the plurality of differential amplifier circuits, and the plurality of differential amplifier circuits. A second logic circuit for performing an AND logical operation of the output signals of the circuit; and a switch means for switching so as to selectively input the output signals of the plurality of differential amplifier circuits to the first or second logic circuit. The first input terminals of the plurality of differential amplifier circuits are connected to each other, the second input terminals of the plurality of differential amplifier circuits are connected to each other, and the switch means is configured to supply the power supply voltage. It is characterized in that the output signals of the plurality of differential amplifier circuits are switched so as to be selectively input to the first or second logic circuit according to the level.

【0012】また本発明のオフセット補正型コンパレー
タは、複数のコンパレータと、該複数のコンパレータの
出力信号の論理演算を行なう論理回路とを有し、前記複
数の各コンパレータの第1の入力端子が互いに接続さ
れ、かつ前記複数の各コンパレータの第2の入力端子が
互いに接続されると共に、前記複数の各コンパレータの
出力端子がOR論理もしくはNOR論理を構成する論理
回路の入力端子に接続されたことを特徴とする。
The offset correction type comparator of the present invention has a plurality of comparators and a logic circuit for performing a logical operation of the output signals of the plurality of comparators, and the first input terminals of the plurality of comparators are mutually connected. And the second input terminals of the plurality of comparators are connected to each other, and the output terminals of the plurality of comparators are connected to the input terminals of a logic circuit that forms OR logic or NOR logic. Characterize.

【0013】更に本発明のオフセット補正型コンパレー
タは、複数のコンパレータと、該複数のコンパレータの
出力信号の論理演算を行なう論理回路とを有し、前記複
数の各コンパレータの第1の入力端子が互いに接続さ
れ、かつ前記複数の各コンパレータの第2の入力端子が
互いに接続されると共に、前記複数の各コンパレータの
出力端子がAND論理もしくはNAND論理を構成する
論理回路の入力端子に接続されたことを特徴とする。
Further, the offset correction type comparator of the present invention has a plurality of comparators and a logic circuit for performing a logical operation of the output signals of the plurality of comparators, and the first input terminals of the plurality of comparators are mutually connected. And that the second input terminals of each of the plurality of comparators are connected to each other and the output terminals of each of the plurality of comparators are connected to the input terminals of a logic circuit forming AND logic or NAND logic. Characterize.

【0014】また本発明のオフセット補正型コンパレー
タは、複数のコンパレータと、該複数のコンパレータの
出力信号のORまたはNOR論理演算を行なう第1の論
理回路と、該複数のコンパレータの出力信号のANDま
たはNAND論理演算を行なう第2の論理回路と、前記
複数のコンパレータの出力信号を第1または第2の論理
回路に選択的に入力するように切り換えるスイッチ手段
とを有し、前記複数の各コンパレータの第1の入力端子
が互いに接続され、かつ前記複数の各コンパレータの第
2の入力端子が互いに接続されると共に、前記スイッチ
手段は、電源電圧レベルに応じて前記複数のコンパレー
タの出力信号を第1または第2の論理回路に選択的に入
力するように切り換えることを特徴とする。
Further, the offset correction type comparator of the present invention includes a plurality of comparators, a first logic circuit for performing an OR or NOR logical operation of the output signals of the plurality of comparators, and an AND of the output signals of the plurality of comparators. A second logic circuit for performing a NAND logic operation; and a switch means for switching the output signals of the plurality of comparators so as to be selectively input to the first or second logic circuit. The first input terminals are connected to each other, the second input terminals of the plurality of comparators are connected to each other, and the switch means outputs the output signals of the plurality of comparators to the first input terminals according to the power supply voltage level. Alternatively, it is characterized in that it is switched so as to be selectively input to the second logic circuit.

【0015】更に本発明の回路は、前記オフセット補正
型コンパレータを用いて構成されることを特徴とする。
Further, the circuit of the present invention is characterized in that it is configured by using the offset correction type comparator.

【0016】また本発明のオフセット補正型コンパレー
タは、モノリシック基板上に形成したことを特徴とす
る。
The offset correction type comparator of the present invention is characterized in that it is formed on a monolithic substrate.

【0017】更に本発明の回路は、モノリシック基板上
に形成したことを特徴とする。
Further, the circuit of the present invention is characterized by being formed on a monolithic substrate.

【0018】[0018]

【作用】上述のように、複数の差動増幅回路またはコン
パレータ出力を論理結合し、それを新たな差動増幅回路
またはコンパレータの出力とすることによって上記有限
の統計的なオフセット電圧のバラツキが再編成され、オ
フセット電圧のバラツキの分布がオフセット電圧の高い
方もしくは低い方に凝縮されるためにオフセット電圧の
統計的なバラツキ範囲の縮小が図れる。
As described above, by logically combining the outputs of a plurality of differential amplifier circuits or comparators and using them as the output of a new differential amplifier circuit or comparator, the finite variation in the statistical offset voltage is reproduced. Since the distribution of the variation of the offset voltage is condensed to the higher or lower side of the offset voltage, the statistical variation range of the offset voltage can be reduced.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明に係るコンパレータの一実施例の構
成を示す回路図であり、図2は図1に示すコンパレータ
のをCMOS構成により具現化したものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an embodiment of a comparator according to the present invention, and FIG. 2 is an implementation of the comparator shown in FIG. 1 with a CMOS configuration.

【0020】これらの図において、1,2はコンパレー
タであり、それは互いに並列に接続されている。3は2
入力OR論理ゲ−トであり、その入力端はコンパレータ
1,2の出力端に接続されている。4,5は、それぞれ
コンパレータ1,2を構成する差動増幅回路、6,7は
コンパレータ1,2の出力段を構成するMOSFETで
あり、それぞれコンパレータ1,2の−入力端より+入
力端の電位が高くなるとオンする。8,9は基準電圧源
である。
In these figures, 1 and 2 are comparators, which are connected in parallel with each other. 3 is 2
It is an input OR logic gate, the input end of which is connected to the output ends of the comparators 1 and 2. Numerals 4 and 5 are differential amplifier circuits which form the comparators 1 and 2, respectively, and 6 and 7 are MOSFETs which form the output stage of the comparators 1 and 2, respectively. It turns on when the potential increases. Reference numerals 8 and 9 are reference voltage sources.

【0021】上記構成において、差動増幅回路4のオフ
セット電圧が差動増幅回路5のオフセット電圧より低い
値、換言すれば負側の値である場合、V2<V1の状態
から、V2が上昇し、V2>V1になる過程において、
オフセット電圧が低い分MOSFET6がMOSFET
7より先にオンする。
In the above configuration, when the offset voltage of the differential amplifier circuit 4 is lower than the offset voltage of the differential amplifier circuit 5, that is, the negative side value, V2 rises from the state of V2 <V1. , V2> V1
MOSFET 6 is MOSFET due to low offset voltage
Turn on before 7.

【0022】ところが、MOSFET6のドレインとM
OSFET7のドレインはそれぞれOR論理ゲート3の
入力端に接続されているためMOSFET6がオンした
瞬間にOR論理ゲート3の出力Voutはハイレベルと
なり、MOSFET6とMOSFET7の両者がオフす
るまでOR論理ゲート3の出力Voutはハイレベルを
維持する。
However, the drain of MOSFET 6 and M
Since the drains of the OSFETs 7 are connected to the input ends of the OR logic gates 3, the output Vout of the OR logic gates 3 becomes high level at the moment when the MOSFETs 6 are turned on, and the output of the OR logic gates 3 is turned off until both the MOSFETs 6 and 7 are turned off. The output Vout maintains the high level.

【0023】差動増幅回路4のオフセット電圧が差動増
幅回路5のオフセット電圧より高い場合も同様である。
したがって図1、図2に示すコンパレータ全体のオフセ
ット電圧はオフセット電圧の低い方の差動増幅回路のオ
フセット電圧によって決定される。
The same applies when the offset voltage of the differential amplifier circuit 4 is higher than the offset voltage of the differential amplifier circuit 5.
Therefore, the offset voltage of the entire comparator shown in FIGS. 1 and 2 is determined by the offset voltage of the differential amplifier circuit having the lower offset voltage.

【0024】ところで、差動増幅回路はその差動対トラ
ンジスタの不平衡等によってオフセツト電圧がばらつ
き、図3において実線で示すようなガウス型の分布とな
ることが知られている。
By the way, it is known that the offset voltage of the differential amplifier circuit varies due to the imbalance of the differential pair transistors, and the Gaussian distribution shown by the solid line in FIG.

【0025】これに対して図1、図2に示すコンパレー
タは上述したようにオフセット電圧のバラツキの分布は
従来のコンパレータよりも低い方に集中するので、オフ
セット電圧のバラツキが図中一点鎖線で示すように自動
的に再編成される。よって、オフセット電圧のバラツキ
範囲を縮小できる。尚、OR論理ゲートの代わりにNO
R論理ゲートを用いて回路を再構成しても同様の効果が
得られる。
On the other hand, in the comparators shown in FIGS. 1 and 2, since the distribution of the offset voltage variations is concentrated in the lower side than the conventional comparator as described above, the offset voltage variations are indicated by the one-dot chain line in the figures. Is reorganized automatically. Therefore, the variation range of the offset voltage can be reduced. Incidentally, instead of the OR logic gate, NO
Similar effects can be obtained by reconfiguring the circuit using R logic gates.

【0026】図4に本発明に係るコンパレータの他の実
施例の構成を示す。
FIG. 4 shows the configuration of another embodiment of the comparator according to the present invention.

【0027】本実施例では図1におけるコンパレータ
1,2に基準電圧を供給する基準電圧源8,9を単一に
して基準電圧源10として共用するようにし、またMO
SFET6,7の機能もOR論理ゲート3に取り込んで
部品点数を削減している。これによりコンパレータ1,
2を構成する差動増幅回路以外の部分での特性のバラツ
キに起因して生じるオフセット電圧のバラツキも軽減で
きる利点がある。
In this embodiment, the reference voltage sources 8 and 9 for supplying the reference voltage to the comparators 1 and 2 in FIG.
The functions of SFETs 6 and 7 are also incorporated in the OR logic gate 3 to reduce the number of parts. As a result, the comparator 1,
There is an advantage that variations in offset voltage caused by variations in characteristics in portions other than the differential amplifier circuit that configures 2 can be reduced.

【0028】図5に本発明に係るコンパレータの更に他
の実施例の構成を示す。
FIG. 5 shows the configuration of still another embodiment of the comparator according to the present invention.

【0029】本実施例ではn個のコンパレータ20−
1,20−2,…20−nが並列に接続され、これらの
コンパレータの各出力はn入力のOR論理ゲ−ト21に
接続される。
In this embodiment, n comparators 20-
, 20-n are connected in parallel, and the outputs of these comparators are connected to an n-input OR logic gate 21.

【0030】上記構成において、n個のコンパレータ2
0−1,20−2,…20−nの出力をOR論理ゲ−ト
21により論理和をとることにより、図3に示すオフセ
ット電圧のバラツキの分布を更に負側に凝縮し、オフセ
ット電圧のバラツキ範囲の縮小が図れる。尚、OR論理
ゲートの代わりにNOR論理ゲートを用いて回路を再構
成しても同様の効果が得られる。
In the above configuration, n comparators 2
The outputs of 0-1, 20-2, ... 20-n are ORed by the OR logic gate 21 to further condense the distribution of offset voltage variations shown in FIG. The variation range can be reduced. Similar effects can be obtained by reconfiguring the circuit by using NOR logic gates instead of OR logic gates.

【0031】次に図6に本発明に係るコンパレータの更
に他の実施例の構成を示す。同図において、30はイン
バ−タ、34、35、36、37はMOSFET、3
8、40はOR論理ゲ−ト、39はAND論理ゲ−トで
ある。図1,2,4,5に示した実施例では電源電圧V
cc等が変動し、基準電圧源の出力電圧が変動すると、
各コンパレータを構成する差動増幅回路に流れる電流が
変動し、その結果オフセット電圧の中心値が高低に移動
するので、見かけ上図7における実線で示すようにオフ
セット電圧のバラツキ範囲が広がる可能性があった。
Next, FIG. 6 shows the configuration of still another embodiment of the comparator according to the present invention. In the figure, 30 is an inverter, 34, 35, 36, 37 are MOSFETs, 3
Reference numerals 8 and 40 are OR logic gates, and 39 is an AND logic gate. In the embodiment shown in FIGS. 1, 2, 4 and 5, the power supply voltage V
When the output voltage of the reference voltage source fluctuates due to fluctuations in cc, etc.,
The current flowing through the differential amplifier circuit that constitutes each comparator fluctuates, and as a result, the center value of the offset voltage moves to high or low, so that there is a possibility that the variation range of the offset voltage will apparently widen as shown by the solid line in FIG. there were.

【0032】本実施例ではインバ−タ30により基準電
圧源33の出力電圧値を検知し、MOSFET34,3
5,36,37のオン、オフ動作を制御し、差動増幅回
路31、差動増幅回路32の出力をANDゲート39に
入力するかORゲート38に入力するかを切り替えるよ
うに構成されている。例えば電源電圧Vccが中心値の
時基準電圧源の出力電圧をインバ−タ30のしきい値と
する。この場合に電源電圧Vccが低下して基準電圧源
33の出力電圧がインバータ30のしきい値以下になる
と、その基準電圧値以下ではハイレベルの信号を出力す
るのでMOSFET35,37がオン、MOSFET3
4,36がオフし、差動増幅回路31、差動増幅回路3
2の出力がANDゲート39に入力されるのでオフセッ
ト電圧のバラツキの分布が右側に凝縮される。
In the present embodiment, the output voltage value of the reference voltage source 33 is detected by the inverter 30, and the MOSFETs 34, 3 are detected.
5, 36 and 37 are controlled to be turned on and off, and the outputs of the differential amplifier circuit 31 and the differential amplifier circuit 32 are switched between input to the AND gate 39 and OR gate 38. . For example, when the power supply voltage Vcc is at the center value, the output voltage of the reference voltage source is used as the threshold value of the inverter 30. In this case, when the power supply voltage Vcc drops and the output voltage of the reference voltage source 33 becomes equal to or lower than the threshold value of the inverter 30, a high level signal is output at the reference voltage value or lower, so that the MOSFETs 35 and 37 are turned on and the MOSFET 3 is turned on.
4, 36 are turned off, the differential amplifier circuit 31, the differential amplifier circuit 3
Since the output of 2 is input to the AND gate 39, the distribution of offset voltage variations is condensed to the right.

【0033】逆に電源電圧Vccが中心値より大きい場
合には差動増幅回路31、差動増幅回路32の出力がO
Rゲート38に入力され、オフセット電圧のバラツキの
分布が左側に凝縮される。その結果、図7において点線
で示すようにオフセット電圧のバラツキ範囲が縮小され
る。尚、OR論理ゲートの代わりにNOR論理ゲート
を、またAND論理ゲートの代わりにNAND論理ゲー
ト用いて構成しても同様の効果が得られる。
On the contrary, when the power supply voltage Vcc is higher than the central value, the outputs of the differential amplifier circuit 31 and the differential amplifier circuit 32 are O.
It is input to the R gate 38 and the distribution of offset voltage variations is condensed on the left side. As a result, the variation range of the offset voltage is reduced as shown by the dotted line in FIG. Similar effects can be obtained by using a NOR logic gate instead of the OR logic gate and a NAND logic gate instead of the AND logic gate.

【0034】以上、CMOS構成回路で説明したが、こ
れに限らず例えばバイポーラ構成でも同様である。
Although the CMOS configuration circuit has been described above, the present invention is not limited to this, and the same applies to a bipolar configuration, for example.

【0035】次に図8に本発明が適用されるアナログ信
号をディジタル信号に変換するA/Dコンバ−タの構成
を示す。同図においてA/Dコンバ−タは、基準電圧を
発生する抵抗群R−1,R−2,…R−nを含む基準電
圧源50と、コンパレータ60−1,60−2,…60
−nと、コンパレータ60−1,60−2,…60−n
の出力信号の排他的論理和をとるEORゲート70−
1,70−2,70−3…70−nとから構成されてい
る。
Next, FIG. 8 shows the structure of an A / D converter for converting an analog signal to a digital signal to which the present invention is applied. In the figure, the A / D converter includes a reference voltage source 50 including resistor groups R-1, R-2, ... Rn for generating a reference voltage, and comparators 60-1, 60-2 ,.
-N and comparators 60-1, 60-2, ... 60-n
EOR gate 70-which takes the exclusive OR of the output signals of
1, 70-2, 70-3 ... 70-n.

【0036】このA/Dコンバ−タは、入力アナログ電
圧を基準電圧源50により発生された基準電圧とコンパ
レータ60−1,60−2,…60−nにより比較し、
その大小関係によってEORゲート70−1,70−
2,70−3…70−nを介して出力端80−1,80
−2,…80−nより1または0のディジタル信号を出
力する。
This A / D converter compares the input analog voltage with the reference voltage generated by the reference voltage source 50 by the comparators 60-1, 60-2, ... 60-n,
EOR gates 70-1, 70-
2, 70-3 ... 70-n through output terminals 80-1, 80
A digital signal of 1 or 0 is output from -2, ..., 80-n.

【0037】このA/Dコンバ−タは各コンパレータの
オフセット電圧特性で基準電圧の細分化の限界が決まり
A/Dコンバ−タとしての精度が決まる。したがって本
発明に係るコンパレータをこのA/Dコンバ−タのコン
パレータとして適用することによりA/Dコンバ−タの
精度を著しく高めることが可能である。
In this A / D converter, the limit of subdivision of the reference voltage is determined by the offset voltage characteristic of each comparator, and the accuracy as the A / D converter is determined. Therefore, by applying the comparator according to the present invention as a comparator of this A / D converter, the accuracy of the A / D converter can be remarkably improved.

【0038】以上は本発明の代表的な実施例をあげて説
明したが、本発明はこれに限定されることなく本発明の
技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。
Although the above has been described with reference to a typical embodiment of the present invention, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によれば、オフセット電圧特性に
優れたコンパレータならびにこのコンパレータを使用し
た回路を実現することができる。
According to the present invention, it is possible to realize a comparator excellent in offset voltage characteristic and a circuit using this comparator.

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

【図1】本発明に係るオフセット補正型コンパレータの
一実施例の構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an embodiment of an offset correction type comparator according to the present invention.

【図2】図1に示したオフセット補正型コンパレータを
CMOS構成により具現化した一例を示す回路図であ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example in which the offset correction type comparator shown in FIG. 1 is embodied by a CMOS structure.

【図3】図1及び図2に示したオフセット補正型コンパ
レータの効果を説明するための特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining the effect of the offset correction type comparator shown in FIGS. 1 and 2.

【図4】本発明に係るオフセット補正型コンパレータの
他の実施例を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing another embodiment of the offset correction type comparator according to the present invention.

【図5】本発明に係るオフセット補正型コンパレータの
更に他の実施例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing still another embodiment of the offset correction type comparator according to the present invention.

【図6】本発明に係るオフセット補正型コンパレータの
また更に他の実施例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing still another embodiment of the offset correction type comparator according to the present invention.

【図7】図6に示した本発明に係るオフセット補正型コ
ンパレータの効果を説明するための特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram for explaining an effect of the offset correction type comparator according to the present invention shown in FIG.

【図8】本発明に係るオフセット補正型コンパレータを
用いて構成されるアナログ/ディジタルコンバ−タの構
成を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of an analog / digital converter configured by using an offset correction type comparator according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コンパレータ 2 コンパレータ 3 OR論理ゲート 4 差動増幅回路 5 差動増幅回路 6 MOSFET 7 MOSFET 8 基準電圧源 9 基準電圧源 10 基準電圧源 20 コンパレータ 21 OR論理ゲート 22 入力端子 23 入力端子 24 出力端子 30 インバータ 31 差動増幅回路 32 差動増幅回路 33 基準電圧源 34 MOSFET 35 MOSFET 36 MOSFET 37 MOSFET 38 OR論理ゲート 39 AND論理ゲート 40 OR論理ゲート 1 comparator 2 comparator 3 OR logic gate 4 differential amplifier circuit 5 differential amplifier circuit 6 MOSFET 7 MOSFET 8 reference voltage source 9 reference voltage source 10 reference voltage source 20 comparator 21 OR logic gate 22 input terminal 23 input terminal 24 output terminal 30 Inverter 31 Differential amplifier circuit 32 Differential amplifier circuit 33 Reference voltage source 34 MOSFET 35 MOSFET 36 MOSFET 37 MOSFET 38 OR logic gate 39 AND logic gate 40 OR logic gate

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の差動増幅回路と、該複数の差動増
幅回路の出力信号の論理演算を行なう論理回路とを有
し、 前記複数の各差動増幅回路の第1の入力端子が互いに接
続され、かつ前記複数の各差動増幅回路の第2の入力端
子が互いに接続されると共に、各差動増幅回路の第1の
出力端子または第2の出力端子またはその両方がOR論
理もしくはNOR論理を構成する論理回路の入力端子に
接続されたことを特徴とするオフセット補正型コンパレ
ータ。
1. A plurality of differential amplifier circuits and a logic circuit that performs a logical operation of output signals of the plurality of differential amplifier circuits, wherein a first input terminal of each of the plurality of differential amplifier circuits is provided. The differential amplifier circuits are connected to each other and the second input terminals of the plurality of differential amplifier circuits are connected to each other, and the first output terminal and / or the second output terminal of each differential amplifier circuit are OR logic or An offset correction type comparator characterized in that it is connected to an input terminal of a logic circuit which constitutes NOR logic.
【請求項2】 複数の差動増幅回路と、該複数の差動増
幅回路の出力信号の論理演算を行なう論理回路とを有
し、 前記複数の各差動増幅回路の第1の入力端子が互いに接
続され、かつ前記複数の各差動増幅回路の第2の入力端
子が互いに接続されると共に、各差動増幅回路の第1の
出力端子または第2の出力端子またはその両方がAND
論理もしくはNAND論理を構成する論理回路の入力端
子に接続されたことを特徴とするオフセット補正型コン
パレータ。
2. A plurality of differential amplifier circuits, and a logic circuit that performs a logical operation of output signals of the plurality of differential amplifier circuits, wherein a first input terminal of each of the plurality of differential amplifier circuits is The second input terminals of each of the plurality of differential amplifier circuits are connected to each other, and the first output terminal and / or the second output terminal of each of the differential amplifier circuits are ANDed.
An offset correction type comparator characterized in that it is connected to an input terminal of a logic circuit which constitutes logic or NAND logic.
【請求項3】 複数の差動増幅回路と、該複数の差動増
幅回路の出力信号のOR論理演算を行なう第1の論理回
路と、該複数の差動増幅回路の出力信号のAND論理演
算を行なう第2の論理回路と、前記複数の差動増幅回路
の出力信号を第1または第2の論理回路に選択的に入力
するように切り換えるスイッチ手段とを有し、 前記複数の各差動増幅回路の第1の入力端子が互いに接
続され、かつ前記複数の各差動増幅回路の第2の入力端
子が互いに接続されると共に、 前記スイッチ手段は、電源電圧レベルに応じて前記複数
の差動増幅回路の出力信号を第1または第2の論理回路
に選択的に入力するように切り換えることを特徴とする
オフセット補正型コンパレータ。
3. A plurality of differential amplifier circuits, a first logic circuit that performs an OR logic operation on output signals of the plurality of differential amplifier circuits, and an AND logic operation of output signals of the plurality of differential amplifier circuits. And a switch means for switching the output signals of the plurality of differential amplifier circuits so as to selectively input to the first or second logic circuit. The first input terminals of the amplifier circuits are connected to each other, the second input terminals of the plurality of differential amplifier circuits are connected to each other, and the switch means is configured to switch the plurality of differential circuits according to a power supply voltage level. An offset correction type comparator, wherein the output signal of the dynamic amplification circuit is switched so as to be selectively input to the first or second logic circuit.
【請求項4】 複数のコンパレータと、該複数のコンパ
レータの出力信号の論理演算を行なう論理回路とを有
し、 前記複数の各コンパレータの第1の入力端子が互いに接
続され、かつ前記複数の各コンパレータの第2の入力端
子が互いに接続されると共に、前記複数の各コンパレー
タの出力端子がOR論理もしくはNOR論理を構成する
論理回路の入力端子に接続されたことを特徴とするオフ
セット補正型コンパレータ。
4. A plurality of comparators and a logic circuit that performs a logical operation of output signals of the plurality of comparators, wherein first input terminals of the plurality of comparators are connected to each other, and the plurality of comparators are connected to each other. An offset correction type comparator characterized in that the second input terminals of the comparators are connected to each other, and the output terminals of each of the plurality of comparators are connected to the input terminals of a logic circuit forming an OR logic or a NOR logic.
【請求項5】 複数のコンパレータと、該複数のコンパ
レータの出力信号の論理演算を行なう論理回路とを有
し、 前記複数の各コンパレータの第1の入力端子が互いに接
続され、かつ前記複数の各コンパレータの第2の入力端
子が互いに接続されると共に、前記複数の各コンパレー
タの出力端子がAND論理もしくはNAND論理を構成
する論理回路の入力端子に接続されたことを特徴とする
オフセット補正型コンパレータ。
5. A plurality of comparators and a logic circuit that performs a logical operation of output signals of the plurality of comparators, wherein first input terminals of the plurality of comparators are connected to each other, and the plurality of comparators are connected to each other. An offset correction type comparator characterized in that the second input terminals of the comparators are connected to each other, and the output terminals of each of the plurality of comparators are connected to the input terminals of a logic circuit forming AND logic or NAND logic.
【請求項6】 複数のコンパレータと、該複数のコンパ
レータの出力信号のORまたはNOR論理演算行なう第
1の論理回路と、該複数のコンパレータの出力信号のA
NDまたはNAND論理演算を行なう第2の論理回路
と、前記複数のコンパレータの出力信号を第1または第
2の論理回路に選択的に入力するように切り換えるスイ
ッチ手段とを有し、 前記複数の各コンパレータの第1の入力端子が互いに接
続され、かつ前記複数の各コンパレータの第2の入力端
子が互いに接続されると共に、 前記スイッチ手段は、電源電圧レベルに応じて前記複数
のコンパレータの出力信号を第1または第2の論理回路
に選択的に入力するように切り換えることを特徴とする
オフセット補正型コンパレータ。
6. A plurality of comparators, a first logic circuit for performing an OR or NOR logical operation of output signals of the plurality of comparators, and A of output signals of the plurality of comparators.
A second logic circuit for performing an ND or NAND logic operation; and a switch means for switching the output signals of the plurality of comparators so as to be selectively input to the first or second logic circuit. The first input terminals of the comparators are connected to each other, the second input terminals of the plurality of comparators are connected to each other, and the switch means outputs the output signals of the plurality of comparators according to the power supply voltage level. An offset correction type comparator characterized by switching so as to selectively input to the first or second logic circuit.
【請求項7】 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載
のオフセット補正型コンパレータを用いて構成されるこ
とを特徴とする回路。
7. A circuit comprising the offset correction type comparator according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】 モノリシック基板上に形成したことを特
徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のオフ
セット補正型コンパレータ。
8. The offset correction type comparator according to claim 1, which is formed on a monolithic substrate.
【請求項9】 モノリシック基板上に形成したことを特
徴とする請求項7に記載の回路。
9. The circuit according to claim 7, which is formed on a monolithic substrate.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100311296B1 (en) * 1997-11-19 2001-12-17 다부치 기오 Differential Amplifier Circuit for Oscillation Circuit
JP2010045579A (en) * 2008-08-12 2010-02-25 Fujitsu Ltd Comparator circuit, and analog digital converter having the same

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