(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された電圧と所定の基準電圧とを比較する比較器の前段に設けられ、前記比較器へ入力される電圧を安定化させるために、前記比較器に入力されるべき電圧に対してローパスフィルタ処理を行い、そのフィルタ処理電圧を前記比較器に出力するフィルタ回路であって、
前記比較器は、少なくとも、高電位電源と低電位電源との間において、一方がオンしたときには他方がオフするように接続された２つのバイポーラトランジスタを含む入力段回路を有し、前記フィルタ処理電圧と前記基準電圧とは、前記２つのバイポーラトランジスタのベースにそれぞれ印加され、それにより、前記フィルタ処理電圧と前記基準電圧との大小関係に依存して、前記フィルタ処理電圧が印加されるバイポーラトランジスタがオンしたとき、そのバイポーラトランジスタのベースから前記フィルタ回路へ電流が流入する、もしくは前記フィルタ回路から前記バイポーラトランジスタのベースに電流が流出するものであり、
前記フィルタ回路は、
平滑用コンデンサと、
前記フィルタ処理電圧と、前記フィルタ回路に入力される電圧との電圧差に応じた電流を、複数のバイポーラトランジスタを利用して、所定の減衰率にて減衰させつつ、前記平滑用コンデンサの充電電流及び放電電流を発生させるものであって、前記平滑用コンデンサの充電電流に関して、前記比較器の入力段回路から電流が流入する場合には、その流入電流によって充電電流が増加され、前記比較器の入力段回路に電流が流出する場合には、その流出電流によって充電電流が減少される電流発生回路と、
前記平滑用コンデンサの充電電圧に応じた電圧を前記フィルタ処理電圧として発生させるフィルタ処理電圧発生回路と、
前記比較器の入力段回路において、前記フィルタ処理電圧が印加されるバイポーラトランジスタに相当する構成を有する補償回路と、を備え、
前記比較器の入力段回路から電流が流入する、もしくは前記比較器の入力段回路に電流が流出することによって、前記充電源流が増加もしくは減少されるのと同じだけ前記放電電流を増加もしくは減少するように、前記補償回路のバイポーラトランジスタのベースを、前記電流発生回路における放電電流の通電経路に接続したことを特徴とするフィルタ回路。
【請求項２】
前記比較器の入力段回路において、前記フィルタ処理電圧が印加されるバイポーラトランジスタに対して、一定電流を発生するバイポーラトランジスタが直列に接続されており、
前記補償回路は、前記比較器の入力段回路において、前記フィルタ処理電圧が印加されるバイポーラトランジスタ及び一定電流を発生するバイポーラトランジスタと同等の、直列に接続された２つのバイポーラトランジスタを有することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ回路。
【請求項３】
共通の前記フィルタ回路に対して、並列に複数の比較器が接続された場合、接続された比較器の数と同じ数だけの複数の補償回路を前記電流発生回路に並列に接続することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフィルタ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較器の前段に設けられ、当該比較器に入力されるべき電圧に対してローパスフィルタ処理を行って、比較器への入力電圧を安定化させるフィルタ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば電源電圧などを比較器に入力して、その電源電圧のレベルを判定する場合に、電源電圧にノイズが重畳したときでも、比較器に入力する電源電圧を安定化させるために、比較器の前段にフィルタ回路が設けられる場合がある。
【０００３】
図４は、このような用途におけるフィルタ回路を含む構成を示す回路図である。この図４に示すように、レベルが判定されるべき電源電圧ＶＣＣ１は、直列接続された抵抗Ｒ１００及び抵抗Ｒ２００によって分圧され、フィルタ回路１０に入力される。フィルタ回路１０では、電源電圧ＶＣＣ１にスパイクノイズなどが重畳した場合であっても、その電源電圧ＶＣＣ１の分圧電圧を安定化させるために、そのスパイクノイズ等の高周波成分を低減するローパスフィルタ処理を実行する。
【０００４】
フィルタ回路１０の出力電圧は比較器２０に与えられ、この比較器２０において、基準電圧と比較される。比較器２０からは、フィルタ回路１０の出力電圧と基準電圧との大小関係を比較した比較結果に応じた信号が出力される。このようにして、電源電圧ＶＣＣ１のレベル判定を行うことができる。なお、定電圧回路３０は、フィルタ回路１０及び比較器２０に一定電圧を供給するものである。
【０００５】
フィルタ回路１０及び比較器２０の詳細な回路の一例を図５に示す。図５に示されるように、フィルタ回路１０は、バイポーラトランジスタＴ１〜Ｔ１９、各バイポーラトランジスタに通電される電流を制限する抵抗Ｒ１〜Ｒ１２、及び平滑用コンデンサＣ１とから構成される。
【０００６】
分圧された電源電圧ＶＣＣ１が入力されるフィルタ回路１０の入力端子は、ＰＮＰトランジスタＴ１，Ｔ２の相互に接続されたベースに接続されている。一方、フィルタ回路１０の出力端子は、ＰＮＰトランジスタＴ６、Ｔ９の相互に接続されたベースに接続されている。これらのトランジスタＴ１，Ｔ２及びＴ６、Ｔ９は、ともに、それぞれ抵抗Ｒ２，Ｒ４を介して、ＰＮＰトランジスタＴ５のコレクタに接続されている。このトランジスタＴ５のベースには、定電流回路３０からの一定電流が与えられているので、トランジスタＴ５は一定のコレクタ電流Ｉ１を流す。
【０００７】
このような構成により、入力端子ＩＮに印加された入力電圧が、フィルタ回路１０の出力端子ＯＵＴ１から出力された出力電圧（フィルタ処理電圧）よりも小さい場合には、その大小関係からトランジスタＴ１，Ｔ２がオンする。逆に、入力電圧が出力電圧よりも大きい場合には、トランジスタＴ６，Ｔ９がオンする。なお、トランジスタＴ１，Ｔ９は省略しても良い。
【０００８】
トランジスタＴ２のコレクタには、ＮＰＮトランジスタＴ３，Ｔ４から構成されるミラー比１：１／ｎのミラー回路が接続されている。従って、トランジスタＴ２がオンすることによって、トランジスタＴ２にコレクタ電流Ｉ１が流れると、トランジスタＴ３及びＴ４もオンする。このとき、トランジスタＴ３にはほぼＩ１のコレクタ電流が流れる一方で、トランジスタＴ４のコレクタ電流は、ミラー比（１：１／ｎ）に従って減衰されるので、ほぼＩ１／ｎとなる。同様に、トランジスタＴ６のコレクタには、ＮＰＮトランジスタＴ７及びＴ８から構成されるミラー比１：１／ｎ’のミラー回路が接続されている。従って、トランジスタＴ６がオンすると、トランジスタＴ８にはほぼＩ１／ｎ’のコレクタ電流が流れる。
【０００９】
トランジスタＴ４のコレクタは、ＰＮＰトランジスタＴ１０、Ｔ１１から構成されるミラー比１：１／ｍのミラー回路に接続されている。このため、トランジスタＴ４にコレクタ電流Ｉ１／ｎが流れると、トランジスタＴ１０にはＩ１／ｎのコレクタ電流が流れ、トランジスタＴ１１には、Ｉ１／ｎｍに減衰されたコレクタ電流が流れる。同様に、トランジスタＴ８のコレクタは、ＰＮＰトランジスタＴ１６、Ｔ１７から構成されるミラー比１：１／ｍ’のミラー回路に接続されている。このため、トランジスタＴ８にコレクタ電流Ｉ１／ｎ’が流れると、トランジスタＴ１７には、Ｉ１／ｎ’ｍ’に減衰されたコレクタ電流が流れる。
【００１０】
高電位側電源ＶＣＣと低電位側電源ＧＮＤとの間に、ＰＮＰトランジスタＴ１４，Ｔ１５からなる直列回路が接続されている。この直列回路におけるトランジスタＴ１４のベースには、定電圧回路３０からの定電圧が印加されている。トランジスタＴ１４は、トランジスタＴ５と同等の特性を有しているため、トランジスタＴ１４のコレクタ電流は、トランジスタＴ５と同様にＩ１となる。このコレクタ電流Ｉ１がトランジスタＴ１５のエミッタに供給されることにより、トランジスタＴ１５のベース電流Ｉｂ１は、Ｉ１／ｈｆｅとなる。なお、ｈｆｅは、トランジスタ１５の電流増幅率である。
【００１１】
トランジスタＴ１５のベースは、トランジスタＴ１１のコレクタに接続されているので、トランジスタＴ１５のベース電流Ｉｂ１が、トランジスタＴ１１のコレクタ電流Ｉ１／ｎｍに加算される。この加算された電流が、平滑用コンデンサＣ１の放電電流Ｉ１１となる。
【００１２】
コンデンサＣ１の両端には、それぞれＮＰＮトランジスタＴ１２，Ｔ１３のコレクタが接続され、かつそれらのベースには放電電流Ｉ１１が与えられるように接続されている。このため、放電電流Ｉ１１が流れて、その放電電流Ｉ１１による平滑用コンデンサＣ１の充電電圧が、トランジスタＴ１２，Ｔ１３のターンオン電圧に達すると、トランジスタＴ１２，Ｔ１３がオンする。これにより、平滑用コンデンサＣ１の充電電圧は、トランジスタＴ１２，Ｔ１３を介して低電位側電源ＧＮＤに放電される。
【００１３】
なお、上述したトランジスタＴ１４，Ｔ１５による直列回路は、後述するＰＮＰトランジスタＴ１８，Ｔ１９からなる出力回路からのベース電流Ｉｂ１’が充電電流Ｉ１２に含まれるため、その充電電流Ｉ１２に対して放電電流Ｉ１１の平衡を保つために設けられている。
【００１４】
トランジスタＴ８にコレクタ電流Ｉ１／ｎ’が流れて、トランジスタＴ１７に、減衰されたコレクタ電流Ｉ１／ｎ’ｍ’が流れたときには、平滑用コンデンサＣ１を充電する充電電流Ｉ１２が流れる。この充電電流Ｉ１２は、トランジスタＴ１７のコレクタ電流Ｉ１／ｎ’ｍ’と、出力回路を構成するトランジスタＴ１８のベース電流Ｉｂ１’を加算したものとなる。
【００１５】
出力回路は、直列接続されたＰＮＰトランジスタＴ１８、Ｔ１９から構成され、平滑用コンデンサＣ１の充電電圧に応じた電圧をフィルタ処理電圧として出力端子ＯＵＴ１から出力するものである。以下、出力回路の作動について説明する。
【００１６】
トランジスタＴ１９は、トランジスタＴ５，Ｔ１４と同等の特性を有し、そのベースには定電圧回路３０からの定電圧が印加されるため、トランジスタＴ５，Ｔ１４と同様に、コレクタ電流Ｉ１を流す。一方、平滑用コンデンサＣ１の一端は、トランジスタ１８のベースに接続されている。従って、平滑用コンデンサＣ１の充電電圧に応じて、トランジスタＴ１８の導通状態が変化する。具体的には、平滑用コンデンサＣ１の充電電圧が低いほど、トランジスタＴ１８に多くのエミッタ電流が流れるため、出力端子ＯＵＴ１から出力される電圧は低下する。このとき、エミッタ電流の増加に応じて、トランジスタＴ１８のベース電流Ｉｂ１’も増加する。従って、このベース電流Ｉｂ１’とトランジスタＴ１７のコレクタ電流Ｉ１／ｎ’ｍ’の合計である充電電流Ｉ１２により、平滑用コンデンサＣ１は、比較的速やかに充電される。
【００１７】
そして、平滑用コンデンサＣ１の充電電圧が高くなるほど、トランジスタＴ１８のエミッタ電流が減少するため、出力端子ＯＵＴ１から出力される電圧は上昇する。このエミッタ電流の減少に伴いベース電流Ｉｂ１’も減少するので、平滑用コンデンサＣ１の充電電圧の上昇速度も低下していく。そして、出力端子ＯＵＴ１から出力される電圧が上昇して、入力電圧よりも大きくなると、その時点で、充電電流Ｉ１２に代わり、放電電流Ｉ１１が流れ始めて、平滑用コンデンサＣ１の充電電圧が放電される。
【００１８】
このように、従来のフィルタ回路１０においては、複数のバイポーラトランジスタから構成される複数段のミラー回路や、各バイポーラトランジスタＴ１５，Ｔ１８の電流増幅特性を利用して、コレクタ電流Ｉ１を減衰させて、放電電流Ｉ１１及び充電電流Ｉ１２を生成する。この減衰された微小な放電電流Ｉ１１及び充電電流Ｉ１２を用いて、平滑用コンデンサＣ１の充放電を行うことにより、フィルタ回路１０におけるローパルフィルタ定数を増加させることができる。この結果、効果的にノイズ等の高周波成分を取り除いて、安定した電圧を比較器２０に出力することができる。
【００１９】
ここで、図５に示す比較器２０の構成及び作動を簡単に説明する。基準電圧及びフィルタ回路１０から出力されるフィルタ処理電圧は、それぞれＰＮＰトランジスタＴ２３，Ｔ２６のベースに印加される。トランジスタＴ２３はトランジスタＴ２４とダーリントン接続され、トランジスタＴ２６はトランジスタＴ２５とダーリントン接続されている。
【００２０】
トランジスタＴ２３，Ｔ２４とトランジスタＴ２５，Ｔ２６とは対称的に接続されているので、基準電圧がフィルタ回路１０の出力電圧よりも低いときには、トランジスタＴ２３，Ｔ２４がオンし、逆に基準電圧が出力電圧よりも高いときには、トランジスタＴ２５，２６がオンする。なお、各トランジスタＴ２３〜Ｔ２６がオンしたときには、それぞれのトランジスタＴ２３〜Ｔ２６に一定の電流が通電されるように、一定のコレクタ電流を発生するＰＮＰトランジスタＴ２０〜Ｔ２２が、各トランジスタＴ２３〜Ｔ２６のエミッタに接続されている。
【００２１】
トランジスタＴ２４とＴ２５のコレクタには、ＮＰＮトランジスタＴ２６，Ｔ２７からなる電流ミラー回路が接続されている。この電流ミラー回路においては、トランジスタＴ２６，Ｔ２７のベースが、トランジスタ２４のコレクタに接続されているので、トランジスタＴ２４がオンしたとき、２つのトランジスタＴ２６、Ｔ２７がともにオンする。逆に、トランジスタ２５がオンしたときには、２つのトランジスタＴ２６，Ｔ２７はオフしたままとなる。
【００２２】
このため、トランジスタＴ２７のコレクタにベースが接続されたＮＰＮ出力トランジスタＴ２８は、トランジスタＴ２４がオンしたときにはオフし、トランジスタＴ２５がオンしたときにはオンすることになる。
【００２３】
この結果、比較器２０の出力端子ＯＵＴ２からは、フィルタ回路１０の出力電圧が基準電圧よりも大きいとき、高電位側電源Ｖｃｃに相当する電圧が出力され、基準電圧よりも小さいとき、低電位側電源ＧＮＤに相当する電圧が出力される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
上述した従来のフィルタ回路１０では、当該フィルタ回路１０にのみ限定すれば、放電電流Ｉ１１と充電電流Ｉ１２とが平衡に保たれており、フィルタ回路１０に入力された電圧に応じた出力電圧を出力できる構成になっている。
【００２５】
しかしながら、図５に示すように、フィルタ回路１０の出力端子ＯＵＴ１には、フィルタ回路１０の後段に接続された比較器２０から電流Ｉ３が流れ込む。すなわち、比較器２０において、フィルタ処理電圧が基準電圧よりも低い場合には、トランジスタＴ２６のベース電流Ｉ３が発生し、フィルタ回路１０の出力端子ＯＵＴ１に流れ込むのである。この電流Ｉ３は、トランジスタＴ１８のエミッタ電流に重畳されるため、トランジスタＴ１８のベース電流は、Ｉ３／ｈｆｅだけ増加する。この結果、平滑用コンデンサＣ１の充電電流Ｉ１２は、放電電流Ｉ１１よりも、ベース電流の増加分であるＩ３／ｈｆｅだけ増加することになる。
【００２６】
上述したように、放電電流Ｉ１１及び充電電流Ｉ１２は減衰され微小となっているため、そのベース電流の増加分（Ｉ３／ｈｆｅ）の影響を大きく受ける。例えば、充電電流Ｉ１２が増加することによって、平滑用コンデンサの充電電圧の電位レベルが全体的に上昇する結果、フィルタ回路１０の出力電圧はオフセット電圧を含むことになる。さらに、ＰＮＰトランジスタＴ１８の電流増幅度ｈｆｅや、比較器２０から流れ込む電流Ｉ３が温度変化によって増減すると、上述したオフセット電圧に温度特性が発生する。
【００２７】
このように、フィルタ回路１０の出力電圧にオフセット電圧が含まれたり、そのオフセット電圧が温度特性を有したりする場合、比較器２０における電圧比較精度を悪化させてしまうという問題が生じる。
【００２８】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、オフセット電圧を低減した出力電圧を出力することが可能なフィルタ回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のフィルタ回路は、
入力された電圧と所定の基準電圧とを比較する比較器の前段に設けられ、前記比較器へ入力される電圧を安定化させるために、前記比較器に入力されるべき電圧に対してローパスフィルタ処理を行い、そのフィルタ処理電圧を前記比較器に出力するフィルタ回路であって、
前記比較器は、少なくとも、高電位電源と低電位電源との間において、一方がオンしたときには他方がオフするように接続された２つのバイポーラトランジスタを含む入力段回路を有し、前記フィルタ処理電圧と前記基準電圧とは、前記２つのバイポーラトランジスタのベースにそれぞれ印加され、それにより、前記フィルタ処理電圧と前記基準電圧との大小関係に依存して、前記フィルタ処理電圧が印加されるバイポーラトランジスタがオンしたとき、そのバイポーラトランジスタのベースから前記フィルタ回路へ電流が流入する、もしくは前記フィルタ回路から前記バイポーラトランジスタのベースに電流が流出するものであり、
前記フィルタ回路は、
平滑用コンデンサと、
前記フィルタ処理電圧と、前記フィルタ回路に入力される電圧との電圧差に応じた電流を、複数のバイポーラトランジスタを利用して、所定の減衰率にて減衰させつつ、前記平滑用コンデンサの充電電流及び放電電流を発生させるものであって、前記平滑用コンデンサの充電電流に関して、前記比較器の入力段回路から電流が流入する場合には、その流入電流によって充電電流が増加され、前記比較器の入力段回路に電流が流出する場合には、その流出電流によって充電電流が減少される電流発生回路と、
前記平滑用コンデンサの充電電圧に応じた電圧を前記フィルタ処理電圧として発生させるフィルタ処理電圧発生回路と、
前記比較器の入力段回路において、前記フィルタ処理電圧が印加されるバイポーラトランジスタに相当する構成を有する補償回路と、を備え、
前記比較器の入力段回路から電流が流入する、もしくは前記比較器の入力段回路に電流が流出することによって、前記充電源流が増加もしくは減少されるのと同じだけ前記放電電流を増加もしくは減少するように、前記補償回路のバイポーラトランジスタのベースを、前記電流発生回路における放電電流の通電経路に接続したことを特徴とする。
【００３０】
このように請求項１に記載のフィルタ回路では、フィルタ回路のみに限定して、平滑用コンデンサに対する放電電流と充電電流との平衡を図るのではなく、比較器からフィルタ回路に流れ込む電流、もしくはフィルタ回路から比較器に流れ出す電流による充電電流への影響も考慮に入れて、放電電流を増加もしくは減少する補償回路を設けたものである。
【００３１】
これにより、従来のフィルタ回路に比較して、より精度良く放電電流と充電電流との平衡を図ることが可能となる。従って、このような放電電流と充電電流とによって充放電される平滑用コンデンサの充電電圧に応じた電圧をフィルタ処理電圧として出力することにより、オフセット電圧を効果的に低減することができる。
【００３２】
補償回路の具体例としては、請求項２に記載したように、前記比較器の入力段回路において、前記フィルタ処理電圧が印加されるバイポーラトランジスタに対して、一定電流を発生するバイポーラトランジスタが直列に接続されている場合、前記補償回路は、前記比較器の入力段回路において、前記フィルタ処理電圧が印加されるバイポーラトランジスタ及び一定電流を発生するバイポーラトランジスタと同等の、直列に接続された２つのバイポーラトランジスタを有することが好ましい。このように、比較器の入力段回路と同等の回路を補償回路とすることにより、充電電流の増加量もしくは減少量と同じ分だけ、放電電流を増加もしくは減少することができる。
【００３３】
請求項３に記載したように、共通の前記フィルタ回路に対して、並列に複数の比較器が接続された場合、接続された比較器の数と同じ数だけの複数の補償回路を前記電流発生回路に並列に接続することが好ましい。複数の比較器を共通のフィルタ回路に対して並列に接続した場合、比較器から流れ込む電流もしくは比較器に流れ出す電流が、比較器の数に比例して増加する。このため、補償回路としても、比較器の数と同じ数だけ接続することで、充電電流と放電電流との均衡を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態によるフィルタ回路について、図面に基づいて説明する。なお、本実施形態によるフィルタ回路も、従来のフィルタ回路１０と同様に、例えば、分圧された電源電圧に対してローパスフィルタ処理を施して高周波成分を低減することにより、比較器に入力する電圧を安定化するために使用される。従って、フィルタ回路を含む全体構成は、図４に示す従来構成と同様である。さらに、本実施形態における比較器については、従来の比較器２０と全く同じ回路構成を有し、フィルタ回路についても、従来のフィルタ回路１０と大部分が共通化されている。そのため、本実施形態のフィルタ回路及び比較器に関する説明において、従来と同様の構成部分については同じ参照番号を付与することにより、説明を省略又は簡略化する。
【００３５】
図１に、第1実施形態によるフィルタ回路１０及び、そのフィルタ回路１０の後段に接続される比較器２０の回路構成を示す。図１に示すように、本実施形態では、フィルタ回路１０において、放電電流Ｉ１１を生成する回路部分に、補償回路４０を付加したことが、従来のフィルタ回路１０との相違点である。
【００３６】
この補償回路４０は、高電位側電源ＶＣＣと低電位側電源ＧＮＤとの間において直列に接続されたＰＮＰトランジスタＴ３０，Ｔ３１からなる。この補償回路４０において、トランジスタＴ３０のベースには、定電圧回路３０からの定電圧が印加されている。このトランジスタＴ３０は、比較器２０におけるトランジスタＴ２２と同等の特性を有している。このため、トランジスタＴ３０のコレクタ電流は、トランジスタＴ２２と同じになる。
【００３７】
補償回路４０を構成するトランジスタＴ３０のコレクタ電流は、トランジスタＴ３１のエミッタに供給される。このトランジスタＴ３１は、比較器２０のトランジスタＴ２６と同等の特性を有するように構成される。この結果、トランジスタＴ３１のベース電流Ｉ３’は、比較器２０のトランジスタＴ２６のベース電流Ｉ３とほぼ同じになる。
【００３８】
すなわち、本実施形態では、比較器２０において、フィルタ回路１０の出力端子ＯＵＴ１に電流Ｉ３を流し込む、２つのトランジスタＴ２２，Ｔ２６からなる入力段回路と同等の構成を補償回路４０として付加しているのである。
【００３９】
この補償回路４０からの電流は、トランジスタＴ１４のコレクタとトランジスタＴ１５のエミッタとを接続する接続線に流れるように、補償回路４０がフィルタ回路１０に付加されている。これにより、トランジスタＴ１５におけるエミッタ電流がＩ１+Ｉ３’となるため、そのベース電流Ｉｂ１は（Ｉ１+Ｉ３’）／ｈｆｅとなる。従って、放電電流Ｉ１１は、このベース電流Ｉｂ１とトランジスタＴ１１のコレクタ電流とを加算した電流となるので、Ｉ１／ｎｍ＋（Ｉ１+Ｉ３’）／ｈｆｅとなる。
【００４０】
従って、比較器２０からフィルタ回路１０の出力端子ＯＵＴ１に流れ込んだ電流Ｉ３による充電電流Ｉ１２の増加分Ｉ３／ｈｆｅに相当する分だけ、放電電流Ｉ１１を増加させることが可能となる。これにより、比較器２０から流れ込む電流Ｉ３に係らず、放電電流Ｉ１１と充電電流Ｉ１２とが平衡に保たれるため、フィルタ回路１０が出力するフィルタ処理電圧に含まれるオフセット電圧を低減することができる。
【００４１】
上述した実施形態では、フィルタ回路１０の後段に１つの比較器２０を接続する場合について説明したが、例えば図２に示すように、電源電圧ＶＣＣ１のレベルをより細かく判定するために、共通のフィルタ回路１０に対して、異なる基準電圧を持った複数の比較器２０，２０Ａ，…を接続する場合がある。このような場合には、フィルタ回路１０に接続される比較器２０，２０Ａの数に比例して、フィルタ回路１０の出力端子ＯＵＴ１に流れ込む電流も増加することになる。
【００４２】
そのため、フィルタ回路１０に対して複数の比較器２０，２０Ａを接続する場合には、接続される比較器２０，２０Ａと同じ数だけの複数の補償回路４０，４０Ａをフィルタ回路１０に付加する。具体的には、補償回路４０に対してさらに補償回路４０Ａを付加する場合には、図１に点線で示すように、補償回路４０におけるトランジスタＴ３０，Ｔ３１と並列接続されるように、補償回路４０Ａを構成するＰＮＰトランジスタＴ３２，Ｔ３３を接続する。
【００４３】
これにより、各比較器２０，２０Ａからの電流がトランジスタＴ１８のエミッタ電流に加算されるのと同じく、各補償回路４０，４０Ａからの電流がトランジスタＴ１５のエミッタ電流に加算されるようになる。従って、フィルタ回路１０に複数の比較器２０，２０Ａを接続した場合であっても、平滑用コンデンサＣ１の放電電流Ｉ１１と充電電流Ｉ１２との均衡を保つことができる。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係わるフィルタ回路について説明する。上述した第１実施形態では、比較器２０の入力段回路からフィルタ回路１０の出力端子へ電流Ｉ３が流れ込む例について説明した。
【００４５】
しかしながら、比較器の構成によっては、フィルタ回路１０の出力端子ＯＵＴ１から比較器２０の入力段回路へと電流が流れ出す場合もある。図３は、このような比較器の回路構成を示している。
【００４６】
図３に示す比較器２０においては、フィルタ回路１０から出力されるフィルタ処理電圧及び基準電圧は、それぞれＮＰＮトランジスタＴＴ４２，Ｔ４３のベースに印加されている。トランジスタＴ４２、Ｔ４３のエミッタは、共通線を介して電源ＶＣＣに接続されているので、フィルタ処理電圧が基準電圧よりも高い場合には、フィルタ処理電圧がベースに印加されているトランジスタＴ４２のみがオンする。逆に、フィルタ処理電圧が基準電圧よりも低い場合には、基準電圧がベースに印加されているトランジスタＴ４３のみがオンする。
【００４７】
トランジスタＴ４２とＴ４３のエミッタには、ＰＮＰトランジスタＴ４４，Ｔ４５のエミッタがそれぞれ接続されている。さらに、これらのトランジスタＴ４４，Ｔ４５には、定電流回路５１が接続されている。これにより、トランジスタＴ４４もしくはＴ４５がオンしたとき、それぞれのトランジスタＴ４４、Ｔ４５のベース電流は定電流回路５１によって規定される一定値となる。その結果、トランジスタＴ４４，Ｔ４５がオンしたときに流れるコレクタ電流も一定となる。
【００４８】
トランジスタＴ４３がオンすることにより、トランジスタＴ４５がオンすると、トランジスタＴ４３からトランジスタＴ４５を介して電流が通電される。すると、抵抗Ｒ１５の端子電圧などによって、ＮＰＮ出力トランジスタＴ２８のベース電圧が上昇し、出力トランジスタＴ２８がオンする。一方、トランジスタＴ４２がオンしているときには、出力トランジスタＴ２８はオフしたままとなる。
【００４９】
この結果、比較器２０の出力端子ＯＵＴ２からは、フィルタ回路１０から出力されたフィルタ処理電圧が基準電圧よりも大きいとき、高電位側電源Ｖｃｃに相当する電圧が出力され、基準電圧よりも小さいとき、低電位側電源ＧＮＤに相当する電圧が出力される。
【００５０】
上述した比較器２０においては、フィルタ回路１０の出力端子ＯＵＴ１から、トランジスタＴ４２とトランジスタＴ４４などから構成される比較器２０の入力段回路に電流Ｉ３が流れ出す。
【００５１】
このような場合、平滑用コンデンサＣ１の充電電流Ｉ１２が、流出電流Ｉ３に起因して減少する。なお、充電電流Ｉ１２の減少量は、Ｉ３／ｈｆｅであるため、充電電流Ｉ１２は、（Ｉ１−Ｉ３）／ｈｆｅである。
【００５２】
そこで、本実施形態では、充電電流Ｉ１２の減少量に相当する量だけ放電電流Ｉ１１も減少させることが可能な補償回路４０をフィルタ回路１０に付加している。具体的には、補償回路４０は、高電位側電源ＶＣＣと低電位側電源ＧＮＤとの間において直列に接続されたＮＰＮトランジスタＴ４０と、ＰＮＰトランジスタＴ４１とを有する。さらに、トランジスタＴ４１のベースに接続された定電流回路５０も備えている。
【００５３】
この補償回路４０のトランジスタＴ４０のベースは、トランジスタＴ１４のコレクタに接続されているため、トランジスタＴ１４のコレクタ電流の一部（Ｉ３’）が、トランジスタＴ４０のベース電流として流れる。ここで、トランジスタＴ４０は、比較器２０におけるトランジスタＴ４２と同等の特性を有している。補償回路４０を構成するトランジスタＴ４０のエミッタ電流は、トランジスタＴ４１のエミッタに供給される。このトランジスタＴ４１は、比較器２０のトランジスタＴ４４と同等の特性を有し、かつ補償回路４０における定電流回路５０と比較器２０における定電流回路５１とは同じ一定電流を流すように構成される。このため、トランジスタＴ４０のベース電流Ｉ３’は、トランジスタＴ４２のベース電流Ｉ３とほぼ同じになる。
【００５４】
すなわち、本実施形態では、比較器２０において、フィルタ回路１０の出力端子ＯＵＴ１から流れ出る電流Ｉ３を受ける、トランジスタＴ４２，トランジスタＴ２６及び定電流回路５１からなる入力段回路と同等の構成を補償回路４０として付加している。
【００５５】
このような補償回路４０を付加したことにより、トランジスタＴ１４からトランジスタＴ１５へと流れる電流が、補償回路４０のトランジスタＴ４０のベース電流Ｉ３’分だけ減少する。これにより、トランジスタＴ１５におけるベース電流Ｉｂ１は（Ｉ１−Ｉ３’）／ｈｆｅとなる。従って、フィルタ回路１０の出力端子ＯＵＴ１から比較器２０に流れ出した電流Ｉ３による充電電流Ｉ１２の減少分Ｉ３／ｈｆｅに相当する分だけ、放電電流Ｉ１１を減少させることが可能となる。これにより、比較器２０に流出する電流Ｉ３に係らず、放電電流Ｉ１１と充電電流Ｉ１２との均衡を保つことができるので、フィルタ回路１０が出力するフィルタ処理電圧に含まれるオフセット電圧を低減することができる。
【００５６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００５７】
例えば、第２実施形態として説明したフィルタ回路１０に対しても、複数の比較器２０を接続するようにしても良い。この場合には、上述した例と同様に、接続する比較器２０の数と同じ数だけ、補償回路４０を並列に接続すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第1実施形態によるフィルタ回路１０及び、そのフィルタ回路１０の後段に接続される比較器２０の回路構成を示す回路図である。
【図２】比較器２０が複数設けられた場合の、フィルタ回路を含む全体構成を示すブロック図である。
【図３】第３実施形態によるフィルタ回路１０及び、そのフィルタ回路１０の後段に接続される比較器２０の回路構成を示す回路図である。
【図４】従来技術による、フィルタ回路を含む全体構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示す従来のフィルタ回路及び比較器の詳細な回路構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  フィルタ回路
２０  比較器
３０  定電圧回路
【図１】
0004670672.tif 000002
【図２】
0004670672.tif 000003
【図３】
0004670672.tif 000004
【図４】
0004670672.tif 000005
【図５】
0004670672.tif 000006