JP2000101355A - 増幅回路及びそれを備えた半導体集積回路 - Google Patents
増幅回路及びそれを備えた半導体集積回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、帰還路の抵抗値を下げることで、増
幅率を低下させることなく、短時間で信号の入力部の電
位をスレッショルドレベルにする増幅回路を提供するこ
とを課題とする。 【解決手段】増幅回路100aにおいて、ゼロにクラン
プされたノードPi1の電位が増幅部10のスレッショ
ルドレベルまで回復する期間中、帰還抵抗20aのトラ
ンスファゲート60がオンとなることでその抵抗値を低
下させ、電荷を高速にノードPo0からノードPi1に
供給して、ノードPi1の電位を回復させる。ノードP
i1の電位が回復するとトランスファゲート60はオフ
となり、トランジスタ11、12からなる増幅部10は
AC結合コンデンサ50を介して入力する信号を増幅し
てノードPo0から出力する。
幅率を低下させることなく、短時間で信号の入力部の電
位をスレッショルドレベルにする増幅回路を提供するこ
とを課題とする。 【解決手段】増幅回路100aにおいて、ゼロにクラン
プされたノードPi1の電位が増幅部10のスレッショ
ルドレベルまで回復する期間中、帰還抵抗20aのトラ
ンスファゲート60がオンとなることでその抵抗値を低
下させ、電荷を高速にノードPo0からノードPi1に
供給して、ノードPi1の電位を回復させる。ノードP
i1の電位が回復するとトランスファゲート60はオフ
となり、トランジスタ11、12からなる増幅部10は
AC結合コンデンサ50を介して入力する信号を増幅し
てノードPo0から出力する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、増幅回路に係り、
特に内部に帰還抵抗とパワーセーブ回路を有し、AC結
合コンデンサを介して入力するアナログ信号を増幅する
増幅回路に関する。また、本発明は、上記増幅回路を備
えた半導体集積回路に関する。近年、半導体技術の高度
化により、1つのLSI上にアナログ回路とデジタル回
路を形成し、システムオンチップとしてシステム動作の
高速化、多機能化を図ったものが増えている。このよう
なLSIでは、内部に帰還抵抗とパワーセーブ回路を配
し、AC結合コンデンサを介して入力するアナログ信号
を効率良く増幅する増幅回路が使用される場合が多い。
そして、更なるシステム動作の高速化のため、この増幅
回路の起動時間の高速化が望まれている。
特に内部に帰還抵抗とパワーセーブ回路を有し、AC結
合コンデンサを介して入力するアナログ信号を増幅する
増幅回路に関する。また、本発明は、上記増幅回路を備
えた半導体集積回路に関する。近年、半導体技術の高度
化により、1つのLSI上にアナログ回路とデジタル回
路を形成し、システムオンチップとしてシステム動作の
高速化、多機能化を図ったものが増えている。このよう
なLSIでは、内部に帰還抵抗とパワーセーブ回路を配
し、AC結合コンデンサを介して入力するアナログ信号
を効率良く増幅する増幅回路が使用される場合が多い。
そして、更なるシステム動作の高速化のため、この増幅
回路の起動時間の高速化が望まれている。
【0002】
【従来の技術】図1は、従来例の増幅回路90の構成図
である。この増幅回路90は、AC結合コンザンサ50
を介して入力するアナログ信号を増幅するものである。
図1に示すように、増幅回路90は、増幅部10、帰還
抵抗20、パワーセーブ回路40等から構成される。
である。この増幅回路90は、AC結合コンザンサ50
を介して入力するアナログ信号を増幅するものである。
図1に示すように、増幅回路90は、増幅部10、帰還
抵抗20、パワーセーブ回路40等から構成される。
【0003】増幅部10の帰還路には帰還抵抗20が設
けられている。増幅部10のスレッショルドレベルは、
帰還抵抗20により、増幅部10を構成するNチャネル
トランジスタ12及びPチャネルトランジスタ11のド
レイン電流が平衡するレベルに定まる(約1/2VD
D)。但し、Pチャネルトランジスタ11とNチャネル
トランジスタ12からなるインバータであって、Pチャ
ネルトランジスタ11のチャネル長とNチャネルトラン
ジスタ12のチャネル長の比率が2:1の場合にのみ、
トランジスタの作り方でスレッショルドレベルは大きく
変わる。増幅回路90においては、帰還抵抗20の抵抗
値が大きい程、増幅部10の信号増幅率が増大するの
で、帰還抵抗20は高抵抗値のものが用いられる。
けられている。増幅部10のスレッショルドレベルは、
帰還抵抗20により、増幅部10を構成するNチャネル
トランジスタ12及びPチャネルトランジスタ11のド
レイン電流が平衡するレベルに定まる(約1/2VD
D)。但し、Pチャネルトランジスタ11とNチャネル
トランジスタ12からなるインバータであって、Pチャ
ネルトランジスタ11のチャネル長とNチャネルトラン
ジスタ12のチャネル長の比率が2:1の場合にのみ、
トランジスタの作り方でスレッショルドレベルは大きく
変わる。増幅回路90においては、帰還抵抗20の抵抗
値が大きい程、増幅部10の信号増幅率が増大するの
で、帰還抵抗20は高抵抗値のものが用いられる。
【0004】パワーセーブ回路40は、ノードPi1の
電位をゼロにクランプすることで増幅回路90の消費電
力を低減化する回路であり、ソース端子がグランドに接
続されているNチャネルトランジスタ41で構成され
る。パワーセーブ回路40には外部からパワーセーブ信
号PDが与えられる。このパワーセーブ信号PDがハイ
レベルの時、トランジスタ41がオンとなり、信号入力
部であるノードPi1の電位をゼロにクランプする。ノ
ードPi1の電位がゼロの時は、増幅部10のPチャネ
ルトランジスタ11がオンであり、Nチャネルトランジ
スタ12がオフであるのでノードPo0の電位はVDD
と同レベルになる。
電位をゼロにクランプすることで増幅回路90の消費電
力を低減化する回路であり、ソース端子がグランドに接
続されているNチャネルトランジスタ41で構成され
る。パワーセーブ回路40には外部からパワーセーブ信
号PDが与えられる。このパワーセーブ信号PDがハイ
レベルの時、トランジスタ41がオンとなり、信号入力
部であるノードPi1の電位をゼロにクランプする。ノ
ードPi1の電位がゼロの時は、増幅部10のPチャネ
ルトランジスタ11がオンであり、Nチャネルトランジ
スタ12がオフであるのでノードPo0の電位はVDD
と同レベルになる。
【0005】増幅回路90が起動する時、パワーセーブ
信号PDがロウレベルとなり、トランジスタ41をオフ
にする。従って、電位がVDDのノードPo0から帰還
抵抗20を介して電位がゼロのノードPi1に電荷が供
給され、ノードPi1の電位が増幅部10のスレッショ
ルドレベルである約1/2VDDまで回復する。ノード
Pi1に電荷が供給されるのに伴い、ノードPo0の電
位は約1/2VDDまで低下してノードPi1の電位と
平衡になる。
信号PDがロウレベルとなり、トランジスタ41をオフ
にする。従って、電位がVDDのノードPo0から帰還
抵抗20を介して電位がゼロのノードPi1に電荷が供
給され、ノードPi1の電位が増幅部10のスレッショ
ルドレベルである約1/2VDDまで回復する。ノード
Pi1に電荷が供給されるのに伴い、ノードPo0の電
位は約1/2VDDまで低下してノードPi1の電位と
平衡になる。
【0006】そして、ノードPi1がスレッショルドレ
ベルになると、増幅部10は信号増幅動作を開始し、A
C結合容量であるコンデンサ50を介して増幅回路90
に入力するアナログ信号は、増幅部10で反転増幅され
た後ノードPo0を介して出力される。
ベルになると、増幅部10は信号増幅動作を開始し、A
C結合容量であるコンデンサ50を介して増幅回路90
に入力するアナログ信号は、増幅部10で反転増幅され
た後ノードPo0を介して出力される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例の増幅
回路90では、起動時にパワーセーブ回路40によりゼ
ロにクランプされたノードPi1の電位が増幅部10の
スレッショルドレベルである約1/2VDDまで回復す
るのに、ノードPo0からノードPi1に帰還する電荷
が高抵抗値の帰還抵抗20を通るため、長い電位回復時
間を要するという問題があった。
回路90では、起動時にパワーセーブ回路40によりゼ
ロにクランプされたノードPi1の電位が増幅部10の
スレッショルドレベルである約1/2VDDまで回復す
るのに、ノードPo0からノードPi1に帰還する電荷
が高抵抗値の帰還抵抗20を通るため、長い電位回復時
間を要するという問題があった。
【0008】また、電位回復時間を短縮化するために帰
還抵抗20の抵抗値を下げると、増幅部10の増幅率が
小さくなり、且つ消費電力が増大してしまうという問題
があった。上記問題点を鑑みて、本発明は、信号の入力
部の電位回復期間のみ帰還路の抵抗値を下げることで、
増幅率を低下させることなく、短時間で入力部の電位を
スレッショルドレベルにする増幅回路を提供することを
第1の課題とする。
還抵抗20の抵抗値を下げると、増幅部10の増幅率が
小さくなり、且つ消費電力が増大してしまうという問題
があった。上記問題点を鑑みて、本発明は、信号の入力
部の電位回復期間のみ帰還路の抵抗値を下げることで、
増幅率を低下させることなく、短時間で入力部の電位を
スレッショルドレベルにする増幅回路を提供することを
第1の課題とする。
【0009】また、本発明は、上記のような増幅回路を
備えた半導体集積回路を提供することを第2の課題とす
る。
備えた半導体集積回路を提供することを第2の課題とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴と
するものである。請求項1記載の発明では、信号の入力
部がAC結合され、スレッショルドレベルが前記入力部
に接続される帰還路に設けられた帰還抵抗により決定さ
れる増幅回路において、回路起動後の所定の期間中の前
記帰還路の抵抗値を、前記所定の期間後の信号増幅動作
時の値より低くすることを特徴とするものである。
に本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴と
するものである。請求項1記載の発明では、信号の入力
部がAC結合され、スレッショルドレベルが前記入力部
に接続される帰還路に設けられた帰還抵抗により決定さ
れる増幅回路において、回路起動後の所定の期間中の前
記帰還路の抵抗値を、前記所定の期間後の信号増幅動作
時の値より低くすることを特徴とするものである。
【0011】従って、請求項1記載の発明によれば、所
定の期間中の帰還路の抵抗値が信号増幅動作時の値より
低くなるので、所定の期間中の帰還電流が増加する増幅
回路を提供することができる。増幅回路の起動後、所定
の期間中に帰還電流が増加することで、入力部の電位が
急速にスレッショルドレベルになるので、起動から信号
増幅動作に移るまでの時間を短縮化することができる。
また、所定の期間後の信号増幅時には、帰還路の抵抗値
は元の値に戻るので、信号増幅動作に移るまでの時間の
短縮化が増幅回路の増幅率を下げたり、消費電力を増加
させずに達成できる。
定の期間中の帰還路の抵抗値が信号増幅動作時の値より
低くなるので、所定の期間中の帰還電流が増加する増幅
回路を提供することができる。増幅回路の起動後、所定
の期間中に帰還電流が増加することで、入力部の電位が
急速にスレッショルドレベルになるので、起動から信号
増幅動作に移るまでの時間を短縮化することができる。
また、所定の期間後の信号増幅時には、帰還路の抵抗値
は元の値に戻るので、信号増幅動作に移るまでの時間の
短縮化が増幅回路の増幅率を下げたり、消費電力を増加
させずに達成できる。
【0012】また、請求項2記載の発明では、請求項1
記載の増幅回路において、前記帰還抵抗は可変抵抗であ
ることを特徴とするものである。このような増幅回路で
は、帰還路に設けられた可変抵抗の抵抗値が所定の期間
中に信号増幅動作時の値より低くなることで、帰還路全
体の抵抗値を信号増幅動作時の値より低くし、信号増幅
動作に移るまでの時間を短縮化することができる。
記載の増幅回路において、前記帰還抵抗は可変抵抗であ
ることを特徴とするものである。このような増幅回路で
は、帰還路に設けられた可変抵抗の抵抗値が所定の期間
中に信号増幅動作時の値より低くなることで、帰還路全
体の抵抗値を信号増幅動作時の値より低くし、信号増幅
動作に移るまでの時間を短縮化することができる。
【0013】また、請求項3記載の発明では、請求項1
記載の増幅回路において、前記帰還抵抗は前記所定の期
間中にオンとなるトランスファゲートを有することを特
徴とするものである。このような増幅回路では、所定の
期間中にオンとなるトランスファーゲートの動作によ
り、帰還路に設けられた帰還抵抗の抵抗値を信号増幅動
作時の値より低くし、信号増幅動作に移るまでの時間を
短縮化することができる。また、所定の期間後の信号増
幅時には、トランスファゲートはオフとなり、帰還抵抗
の抵抗値は元の値に戻るので、信号増幅動作に移るまで
の時間の短縮化が増幅回路の増幅率を下げたり、消費電
力を増加させずに達成できる。
記載の増幅回路において、前記帰還抵抗は前記所定の期
間中にオンとなるトランスファゲートを有することを特
徴とするものである。このような増幅回路では、所定の
期間中にオンとなるトランスファーゲートの動作によ
り、帰還路に設けられた帰還抵抗の抵抗値を信号増幅動
作時の値より低くし、信号増幅動作に移るまでの時間を
短縮化することができる。また、所定の期間後の信号増
幅時には、トランスファゲートはオフとなり、帰還抵抗
の抵抗値は元の値に戻るので、信号増幅動作に移るまで
の時間の短縮化が増幅回路の増幅率を下げたり、消費電
力を増加させずに達成できる。
【0014】また、請求項4記載の発明では、請求項1
〜3いずれか1項記載の増幅回路において、更に、前記
帰還抵抗の抵抗値を制御する第1の制御回路を有するこ
とを特徴とするものである。このような増幅回路では、
第1の制御回路の動作により、帰還路に設けられた帰還
抵抗の抵抗値を信号増幅動作時の値より低くし、信号増
幅動作に移るまでの時間を短縮化することができる。ま
た、所定の期間後の信号増幅時には、第1の制御回路は
帰還抵抗の抵抗値を元の値に戻すので、信号増幅動作に
移るまでの時間の短縮化が増幅回路の増幅率を下げた
り、消費電力を増加させずに達成できる。
〜3いずれか1項記載の増幅回路において、更に、前記
帰還抵抗の抵抗値を制御する第1の制御回路を有するこ
とを特徴とするものである。このような増幅回路では、
第1の制御回路の動作により、帰還路に設けられた帰還
抵抗の抵抗値を信号増幅動作時の値より低くし、信号増
幅動作に移るまでの時間を短縮化することができる。ま
た、所定の期間後の信号増幅時には、第1の制御回路は
帰還抵抗の抵抗値を元の値に戻すので、信号増幅動作に
移るまでの時間の短縮化が増幅回路の増幅率を下げた
り、消費電力を増加させずに達成できる。
【0015】また、請求項5記載の発明では、請求項1
記載の増幅回路において、前記帰還抵抗は固定抵抗とこ
れに並列に接続された可変抵抗とを有し、前記所定の期
間中に前記可変抵抗の抵抗値を前記信号増幅時の値より
低くすることを特徴とするものである。このような増幅
回路では、所定の期間中に可変抵抗の抵抗値が下がるこ
とにより、帰還電流が入力部に流れ易くなるので、信号
増幅動作に移るまでの時間を短縮化することができる。
記載の増幅回路において、前記帰還抵抗は固定抵抗とこ
れに並列に接続された可変抵抗とを有し、前記所定の期
間中に前記可変抵抗の抵抗値を前記信号増幅時の値より
低くすることを特徴とするものである。このような増幅
回路では、所定の期間中に可変抵抗の抵抗値が下がるこ
とにより、帰還電流が入力部に流れ易くなるので、信号
増幅動作に移るまでの時間を短縮化することができる。
【0016】また、請求項6記載の発明では、請求項5
記載の増幅回路において、前記可変抵抗は前記所定の期
間中にオンとなるトランスファゲートを有することを特
徴とするものである。このような増幅回路では、所定の
期間中にオンとなるトランスファゲートの動作により、
可変抵抗の抵抗値を信号増幅動作時の値より低くし、信
号増幅動作に移るまでの時間を短縮化することができ
る。
記載の増幅回路において、前記可変抵抗は前記所定の期
間中にオンとなるトランスファゲートを有することを特
徴とするものである。このような増幅回路では、所定の
期間中にオンとなるトランスファゲートの動作により、
可変抵抗の抵抗値を信号増幅動作時の値より低くし、信
号増幅動作に移るまでの時間を短縮化することができ
る。
【0017】また、請求項7記載の発明では、請求項5
又は6記載の増幅回路において、前記可変抵抗の抵抗値
を制御する第2の制御回路を有することを特徴とするも
のである。このような増幅回路では、可変抵抗の制御を
第2の制御回路が行うことで、増幅率を下げたり、消費
電力を増加させずに信号増幅動作に移るまでの時間を短
縮化することができる。
又は6記載の増幅回路において、前記可変抵抗の抵抗値
を制御する第2の制御回路を有することを特徴とするも
のである。このような増幅回路では、可変抵抗の制御を
第2の制御回路が行うことで、増幅率を下げたり、消費
電力を増加させずに信号増幅動作に移るまでの時間を短
縮化することができる。
【0018】また、請求項8記載の発明では、請求項5
又は6記載の増幅回路において、前記所定の期間中に前
記可変抵抗を制御する活性化信号を発生するパルス発生
回路を含む第2の制御回路を有することを特徴とするも
のである。このような増幅回路では、可変抵抗に与える
活性化信号を外部からではなく、内部のパルス発生回路
から与えることができる。
又は6記載の増幅回路において、前記所定の期間中に前
記可変抵抗を制御する活性化信号を発生するパルス発生
回路を含む第2の制御回路を有することを特徴とするも
のである。このような増幅回路では、可変抵抗に与える
活性化信号を外部からではなく、内部のパルス発生回路
から与えることができる。
【0019】また、請求項9記載の発明では、請求項8
記載の増幅回路において、前記パルス発生回路はリング
発振器を有することを特徴とするものである。また、請
求項10記載の発明では、請求項8記載の増幅回路にお
いて、前記パルス発生回路はカウンタ回路を有すること
を特徴とするものである。従って、上記発明により、パ
ルス発生回路を簡単な構成のリング発振器やカウンタ回
路を用いて実現することができる。
記載の増幅回路において、前記パルス発生回路はリング
発振器を有することを特徴とするものである。また、請
求項10記載の発明では、請求項8記載の増幅回路にお
いて、前記パルス発生回路はカウンタ回路を有すること
を特徴とするものである。従って、上記発明により、パ
ルス発生回路を簡単な構成のリング発振器やカウンタ回
路を用いて実現することができる。
【0020】また、請求項11記載の発明では、請求項
8〜10いずれか1項記載の増幅回路において、前記入
力部の電位がスレッショルドレベルになった時に検出信
号を前記パルス発生回路に与えるレベル検出回路を有
し、前記第2の制御回路は前記検出信号を受け取るまで
前記活性化信号を発生することを特徴とするものであ
る。
8〜10いずれか1項記載の増幅回路において、前記入
力部の電位がスレッショルドレベルになった時に検出信
号を前記パルス発生回路に与えるレベル検出回路を有
し、前記第2の制御回路は前記検出信号を受け取るまで
前記活性化信号を発生することを特徴とするものであ
る。
【0021】このような増幅回路では、レベル検出回路
が入力部の電位が増幅回路のスレッショルドレベルにな
ったことを検出して、パルス発生回路による活性化信号
の発生を止めさせるので、パルス発生回路が活性化信号
を発生する期間を外部信号で制御したり、予め設定して
おく必要がない。また、請求項12記載の発明では、請
求項11記載の増幅回路において、前記レベル検出回路
はNチャネルトランジスタ及びPチャネルトランジスタ
を有することを特徴とするものである。
が入力部の電位が増幅回路のスレッショルドレベルにな
ったことを検出して、パルス発生回路による活性化信号
の発生を止めさせるので、パルス発生回路が活性化信号
を発生する期間を外部信号で制御したり、予め設定して
おく必要がない。また、請求項12記載の発明では、請
求項11記載の増幅回路において、前記レベル検出回路
はNチャネルトランジスタ及びPチャネルトランジスタ
を有することを特徴とするものである。
【0022】また、請求項13記載の発明では、請求項
11又は12記載の増幅回路において、前記パルス発生
回路はNOR回路を有することを特徴とするものであ
る。従って、上記発明により、レベル検出回路やパルス
発生回路を簡単な構成で実現することができる。また、
請求項14記載の発明では、請求項1〜13いずれか1
項記載の増幅回路において、回路起動前に前記入力部の
電位を所定レベルに低下させるパワーセーブ回路を有す
ることを特徴とするものである。
11又は12記載の増幅回路において、前記パルス発生
回路はNOR回路を有することを特徴とするものであ
る。従って、上記発明により、レベル検出回路やパルス
発生回路を簡単な構成で実現することができる。また、
請求項14記載の発明では、請求項1〜13いずれか1
項記載の増幅回路において、回路起動前に前記入力部の
電位を所定レベルに低下させるパワーセーブ回路を有す
ることを特徴とするものである。
【0023】このような増幅回路では、所定の期間前に
パワーセーブ回路が入力部の電位を所定レベルに下げる
ことで増幅回路の消費電力を低減させることができる。
また、請求項15記載の発明では、請求項14記載の増
幅回路において、前記所定レベルはゼロボルトであるこ
とを特徴とするものである。このような増幅回路では、
パワーセーブ回路により入力部の電位がゼロボルトに低
減されるので消費電力の低減効果が高い。
パワーセーブ回路が入力部の電位を所定レベルに下げる
ことで増幅回路の消費電力を低減させることができる。
また、請求項15記載の発明では、請求項14記載の増
幅回路において、前記所定レベルはゼロボルトであるこ
とを特徴とするものである。このような増幅回路では、
パワーセーブ回路により入力部の電位がゼロボルトに低
減されるので消費電力の低減効果が高い。
【0024】また、請求項16記載の発明では、半導体
集積回路において、請求項1〜15いずれか1項記載の
増幅回路を備えたことを特徴とするものである。従っ
て、請求項16記載の発明によれば、高い増幅率を保ち
つつ、短時間で起動する増幅回路を有する半導体集積回
路を提供することができる。更に、請求項17記載の発
明では、信号の入力部がAC結合され、スレッショルド
レベルが前記入力部に接続される帰還路に設けられた帰
還抵抗により決定される増幅回路における信号の増幅方
法であって、回路起動後の所定の期間中の前記帰還路の
抵抗値を、前記所定の期間後の信号増幅動作時の値より
低くするステップを有することを特徴とするものであ
る。
集積回路において、請求項1〜15いずれか1項記載の
増幅回路を備えたことを特徴とするものである。従っ
て、請求項16記載の発明によれば、高い増幅率を保ち
つつ、短時間で起動する増幅回路を有する半導体集積回
路を提供することができる。更に、請求項17記載の発
明では、信号の入力部がAC結合され、スレッショルド
レベルが前記入力部に接続される帰還路に設けられた帰
還抵抗により決定される増幅回路における信号の増幅方
法であって、回路起動後の所定の期間中の前記帰還路の
抵抗値を、前記所定の期間後の信号増幅動作時の値より
低くするステップを有することを特徴とするものであ
る。
【0025】従って、請求項17記載の発明によれば、
所定の期間中の帰還路の抵抗値が信号増幅動作時の値よ
り低くされるので、所定の期間中の帰還電流が増加す
る。そして、増幅回路の起動後、所定の期間中に帰還電
流が増加することで、入力部の電位が急速にスレッショ
ルドレベルになるので、増幅回路の起動から信号増幅動
作に移るまでの時間を短縮化することができる。
所定の期間中の帰還路の抵抗値が信号増幅動作時の値よ
り低くされるので、所定の期間中の帰還電流が増加す
る。そして、増幅回路の起動後、所定の期間中に帰還電
流が増加することで、入力部の電位が急速にスレッショ
ルドレベルになるので、増幅回路の起動から信号増幅動
作に移るまでの時間を短縮化することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】本発明の原理は、帰還抵抗とパワ
ーセーブ回路を有し、AC結合コンデンサを介して入力
されるアナログ信号を増幅する増幅回路において、低消
費電力化のためパワーセーブ回路によりゼロにクランプ
された入力部の電位を、帰還抵抗を含む帰還路の抵抗値
を低下させることで、スレッショルドレベルまで短時間
で回復させることにある。そして、入力されたアナログ
信号の増幅動作時には、低下させた帰還路の抵抗値を元
の高い値に戻し、増幅回路が低消費電力と高い増幅率を
保つようにする。
ーセーブ回路を有し、AC結合コンデンサを介して入力
されるアナログ信号を増幅する増幅回路において、低消
費電力化のためパワーセーブ回路によりゼロにクランプ
された入力部の電位を、帰還抵抗を含む帰還路の抵抗値
を低下させることで、スレッショルドレベルまで短時間
で回復させることにある。そして、入力されたアナログ
信号の増幅動作時には、低下させた帰還路の抵抗値を元
の高い値に戻し、増幅回路が低消費電力と高い増幅率を
保つようにする。
【0027】以下、本発明の実施の形態について、図2
〜図13を用いて説明する。図2は、本発明の増幅回路
100が適用された半導体集積回路(LSI)200を
示す図である。LSI200は、システム動作の高速
化、多機能化が図られたシステムオンチップであり、ア
ナログ回路300、デジタル回路400、PLL(Phase
LockedLoop) 500等を有する。本発明の増幅回路1
00は、図2に示すようにデジタル回路400やPLL
500等の内部のアナログ信号入力部に設けられる。L
SI200では、アナログ信号Aがアナログ回路300
からAC結合コンデンサ50を介してデジタル回路40
0に入力され、アナログ信号X'tal、VCOが外部から
それぞれAC結合コンデンサ50を介してPLL500
に入力される。そして、コンデンサ50を介して入力す
るアナログ信号A、X'tal、VCOは、増幅回路100
で増幅された後にデジタル回路400やPLL500で
処理される。尚、増幅回路100を設けるのは、デジタ
ル回路200やPLL500内に限らず、AC結合コン
ザンサ50を介したアナログ信号入力部であれば他の回
路内でもよい。また、LSI200内部に増幅回路10
0を独立して設け、増幅回路100が与えられたアナロ
グ信号A、X'tal、VCOを増幅し、デジタル回路40
0やPLL500等に増幅後の信号を供給する構成とし
てもよい。
〜図13を用いて説明する。図2は、本発明の増幅回路
100が適用された半導体集積回路(LSI)200を
示す図である。LSI200は、システム動作の高速
化、多機能化が図られたシステムオンチップであり、ア
ナログ回路300、デジタル回路400、PLL(Phase
LockedLoop) 500等を有する。本発明の増幅回路1
00は、図2に示すようにデジタル回路400やPLL
500等の内部のアナログ信号入力部に設けられる。L
SI200では、アナログ信号Aがアナログ回路300
からAC結合コンデンサ50を介してデジタル回路40
0に入力され、アナログ信号X'tal、VCOが外部から
それぞれAC結合コンデンサ50を介してPLL500
に入力される。そして、コンデンサ50を介して入力す
るアナログ信号A、X'tal、VCOは、増幅回路100
で増幅された後にデジタル回路400やPLL500で
処理される。尚、増幅回路100を設けるのは、デジタ
ル回路200やPLL500内に限らず、AC結合コン
ザンサ50を介したアナログ信号入力部であれば他の回
路内でもよい。また、LSI200内部に増幅回路10
0を独立して設け、増幅回路100が与えられたアナロ
グ信号A、X'tal、VCOを増幅し、デジタル回路40
0やPLL500等に増幅後の信号を供給する構成とし
てもよい。
【0028】続いて、図3〜図13を用いて、図2のデ
ジタル回路400内に設けられた本発明の増幅回路10
0の5つの実施例である増幅回路100a、100b、
100c、100d、100eについて説明する。図3
は、本発明の第1実施例である増幅回路100aの構成
図である。図3に示すように、増幅回路100aは、増
幅部10、帰還抵抗20a、パワーセーブ回路40等か
ら構成される。
ジタル回路400内に設けられた本発明の増幅回路10
0の5つの実施例である増幅回路100a、100b、
100c、100d、100eについて説明する。図3
は、本発明の第1実施例である増幅回路100aの構成
図である。図3に示すように、増幅回路100aは、増
幅部10、帰還抵抗20a、パワーセーブ回路40等か
ら構成される。
【0029】増幅部10は、ソース端子に電源電圧VD
Dが与えられるPチャネルトランジスタ11とソース端
子がグランドに接続されているNチャネルトランジスタ
12とから構成されるインバータアンプである。図2で
示したアナログ回路300から出力された信号Aは、A
C結合容量であるコンデンサ50及び増幅回路100a
の入力部であるノードPi1を介して増幅部10に供給
され、増幅部10により反転増幅された後、ノードPo
0を介して増幅回路100a外に出力される。
Dが与えられるPチャネルトランジスタ11とソース端
子がグランドに接続されているNチャネルトランジスタ
12とから構成されるインバータアンプである。図2で
示したアナログ回路300から出力された信号Aは、A
C結合容量であるコンデンサ50及び増幅回路100a
の入力部であるノードPi1を介して増幅部10に供給
され、増幅部10により反転増幅された後、ノードPo
0を介して増幅回路100a外に出力される。
【0030】増幅部10の帰還路には可変抵抗である帰
還抵抗20aが設けられている。従って、増幅部10の
スレッショルドレベルは、帰還抵抗20aによって決ま
る。帰還抵抗20aの抵抗値が大きい程、増幅部10の
信号増幅率が増大するので、増幅部10の信号増幅時は
帰還抵抗20aの抵抗値が高い値になるように設定され
る。この帰還抵抗20aは、トランスファゲート60及
びインバータ61で構成される。そして、帰還抵抗20
aには、増幅回路100aの外部に設けられたCPU
(図示せず)から活性化信号SWONが与えられる。帰
還抵抗20aにハイレベルの活性化信号SWONが与え
られると、トランスファーゲート60はオンとなり電流
を流す。
還抵抗20aが設けられている。従って、増幅部10の
スレッショルドレベルは、帰還抵抗20aによって決ま
る。帰還抵抗20aの抵抗値が大きい程、増幅部10の
信号増幅率が増大するので、増幅部10の信号増幅時は
帰還抵抗20aの抵抗値が高い値になるように設定され
る。この帰還抵抗20aは、トランスファゲート60及
びインバータ61で構成される。そして、帰還抵抗20
aには、増幅回路100aの外部に設けられたCPU
(図示せず)から活性化信号SWONが与えられる。帰
還抵抗20aにハイレベルの活性化信号SWONが与え
られると、トランスファーゲート60はオンとなり電流
を流す。
【0031】パワーセーブ回路40は、増幅回路100
aの消費電力を低減させる回路であり、ソース端子がグ
ランドに接続されているNチャネルトランジスタ41で
構成される。パワーセーブ回路40には外部のCPUか
らパワーセーブ信号PDが与えられ、このパワーセーブ
信号PDがハイレベルの時、トランジスタ41がオンと
なり、ノードPi1の電位をゼロ(GND)にする。
aの消費電力を低減させる回路であり、ソース端子がグ
ランドに接続されているNチャネルトランジスタ41で
構成される。パワーセーブ回路40には外部のCPUか
らパワーセーブ信号PDが与えられ、このパワーセーブ
信号PDがハイレベルの時、トランジスタ41がオンと
なり、ノードPi1の電位をゼロ(GND)にする。
【0032】続いて、図3及び図4を用いて増幅回路1
00aの動作説明を行う。図4は、増幅回路100a及
び後述する増幅回路100b、100c、100d内の
ノードPi0、Pi1、Po0の電位と活性化信号SW
ON、パワーセーブ信号PDとの関係を示すタイミング
図である。先ず、図4に示す期間(1)において、ハイ
レベルのパワーセーブ信号PDがパワーセーブ回路40
に入力する。この時、パワーセーブ回路40を構成する
トランジスタ41はオンとなり、ノードPi1の電位を
ゼロにクランプする。ノードPi1の電位がゼロの時、
増幅部10のトランジスタ11はオンとなり、トランジ
スタ12はオフとなるので、ノードPo0の電位は電源
電圧VDDと同レベルになる。
00aの動作説明を行う。図4は、増幅回路100a及
び後述する増幅回路100b、100c、100d内の
ノードPi0、Pi1、Po0の電位と活性化信号SW
ON、パワーセーブ信号PDとの関係を示すタイミング
図である。先ず、図4に示す期間(1)において、ハイ
レベルのパワーセーブ信号PDがパワーセーブ回路40
に入力する。この時、パワーセーブ回路40を構成する
トランジスタ41はオンとなり、ノードPi1の電位を
ゼロにクランプする。ノードPi1の電位がゼロの時、
増幅部10のトランジスタ11はオンとなり、トランジ
スタ12はオフとなるので、ノードPo0の電位は電源
電圧VDDと同レベルになる。
【0033】次に増幅回路100aが起動する期間
(2)では、ロウレベルのパワーセーブ信号PDがパワ
ーセーブ回路40に与えられると同時に、ハイレベルの
活性化信号SWONが帰還抵抗20aに与えられ、トラ
ンスファゲート60がオンとなる。この時、電位がVD
DのノードPo0から帰還抵抗20aを介して電位がゼ
ロのノードPi1に電荷が高速に供給され、ノードPi
1の電位が短時間で増幅部10のスレッショルドレベル
である約1/2VDDまで回復する。ノードPi1に電
荷が供給されるのに伴い、ノードPo0の電位は約1/
2VDDまで低下してノードPi1の電位と平衡にな
る。ノードPo0とノードPi1の電位の平衡後は、活
性化信号SWONがロウレベルとなることでトランスフ
ァゲート60がオフとなる。このノードPi1とノード
Po0の電位の平衡化までに要する時間は、コンデンサ
50の容量と期間(2)における帰還回路20aの抵抗
値によって定まる。
(2)では、ロウレベルのパワーセーブ信号PDがパワ
ーセーブ回路40に与えられると同時に、ハイレベルの
活性化信号SWONが帰還抵抗20aに与えられ、トラ
ンスファゲート60がオンとなる。この時、電位がVD
DのノードPo0から帰還抵抗20aを介して電位がゼ
ロのノードPi1に電荷が高速に供給され、ノードPi
1の電位が短時間で増幅部10のスレッショルドレベル
である約1/2VDDまで回復する。ノードPi1に電
荷が供給されるのに伴い、ノードPo0の電位は約1/
2VDDまで低下してノードPi1の電位と平衡にな
る。ノードPo0とノードPi1の電位の平衡後は、活
性化信号SWONがロウレベルとなることでトランスフ
ァゲート60がオフとなる。このノードPi1とノード
Po0の電位の平衡化までに要する時間は、コンデンサ
50の容量と期間(2)における帰還回路20aの抵抗
値によって定まる。
【0034】そして、トランスファゲート60がオフと
なった後の期間(3)では、トランスファゲート60の
オフリーク電流が帰還電流として利用され、コンデンサ
50を介して増幅回路100aに入力する信号Aは増幅
部10で反転増幅された後、ノードPo0を介して出力
される。以上のように、トランスファゲート60をオン
にしてノードPi1の電位をスレッショルドレベルであ
る約1/2VDDに短時間で回復させ、且つノードPi
1の電位の回復後はオフとされるトランスファゲート6
0のリーク電流が帰還電流として利用されるので、増幅
回路100aの動作の高速化が図られると同時に、増幅
回路100aは低消費電力で高い増幅率を達成する。
なった後の期間(3)では、トランスファゲート60の
オフリーク電流が帰還電流として利用され、コンデンサ
50を介して増幅回路100aに入力する信号Aは増幅
部10で反転増幅された後、ノードPo0を介して出力
される。以上のように、トランスファゲート60をオン
にしてノードPi1の電位をスレッショルドレベルであ
る約1/2VDDに短時間で回復させ、且つノードPi
1の電位の回復後はオフとされるトランスファゲート6
0のリーク電流が帰還電流として利用されるので、増幅
回路100aの動作の高速化が図られると同時に、増幅
回路100aは低消費電力で高い増幅率を達成する。
【0035】図5は、本発明の第2実施例である増幅回
路100bの構成図である。図5に示すように、増幅回
路100bは、増幅部10、帰還抵抗20b、制御回路
30b、パワーセーブ回路40等から構成される。増幅
部10の帰還路には可変抵抗である帰還抵抗20bが設
けられている。従って、増幅部10のスレッショルドレ
ベルは、帰還抵抗20bによって決まる。帰還抵抗20
bの抵抗値が大きい程、増幅部10の信号増幅率も増大
するので、増幅部10の信号増幅時は帰還抵抗20bの
抵抗値は高い値に設定される。
路100bの構成図である。図5に示すように、増幅回
路100bは、増幅部10、帰還抵抗20b、制御回路
30b、パワーセーブ回路40等から構成される。増幅
部10の帰還路には可変抵抗である帰還抵抗20bが設
けられている。従って、増幅部10のスレッショルドレ
ベルは、帰還抵抗20bによって決まる。帰還抵抗20
bの抵抗値が大きい程、増幅部10の信号増幅率も増大
するので、増幅部10の信号増幅時は帰還抵抗20bの
抵抗値は高い値に設定される。
【0036】制御回路30bにはパワーセーブ信号PD
が入力される。そして、パワーセーブ信号PDがハイレ
ベルからロウレベルになると、制御回路30bはハイレ
ベルの活性化信号SWONを帰還抵抗20bに与えて帰
還抵抗20bの抵抗値を下げる。尚、増幅部10及びパ
ワーセーブ回路40は、第1実施例で示した増幅回路1
00a内のものと同様であり、その説明を省略する。
が入力される。そして、パワーセーブ信号PDがハイレ
ベルからロウレベルになると、制御回路30bはハイレ
ベルの活性化信号SWONを帰還抵抗20bに与えて帰
還抵抗20bの抵抗値を下げる。尚、増幅部10及びパ
ワーセーブ回路40は、第1実施例で示した増幅回路1
00a内のものと同様であり、その説明を省略する。
【0037】続いて、図4及び図5を用いて増幅回路1
00bの動作説明を行う。先ず、図4に示す期間(1)
において、ハイレベルのパワーセーブ信号PDがパワー
セーブ回路40に入力するとトランジスタ41はオンと
なり、ノードPi1の電位がゼロにクランプされる。こ
の時、増幅部10のトランジスタ11はオンとなり、ト
ランジスタ12はオフとなるので、ノードPo0の電位
は電源電圧VDDと同レベルになる。
00bの動作説明を行う。先ず、図4に示す期間(1)
において、ハイレベルのパワーセーブ信号PDがパワー
セーブ回路40に入力するとトランジスタ41はオンと
なり、ノードPi1の電位がゼロにクランプされる。こ
の時、増幅部10のトランジスタ11はオンとなり、ト
ランジスタ12はオフとなるので、ノードPo0の電位
は電源電圧VDDと同レベルになる。
【0038】次に増幅回路100bが起動する期間
(2)では、ロウレベルのパワーセーブ信号PDがパワ
ーセーブ回路40及び制御回路30bに与えられる。制
御回路30bは、ロウレベルのパワーセーブ信号PDを
受けるとハイレベルの活性化信号SWONを帰還抵抗2
0bに与えて、その抵抗値を所定量低下させる。この
時、パワーセーブ回路40のトランジスタ41はオフに
なっているので、帰還抵抗20bの抵抗値が下がる分、
電位がVDDのノードPo0から帰還抵抗20bを介し
て電位がゼロのノードPi1に電荷が高速に供給され、
ノードPi1の電位が短時間で増幅部10のスレッショ
ルドレベルである約1/2VDDまで回復する。また、
ノードPi1に電荷が供給されるのに伴い、ノードPo
0の電位は約1/2VDDまで低下してノードPi1の
電位と平衡になる。
(2)では、ロウレベルのパワーセーブ信号PDがパワ
ーセーブ回路40及び制御回路30bに与えられる。制
御回路30bは、ロウレベルのパワーセーブ信号PDを
受けるとハイレベルの活性化信号SWONを帰還抵抗2
0bに与えて、その抵抗値を所定量低下させる。この
時、パワーセーブ回路40のトランジスタ41はオフに
なっているので、帰還抵抗20bの抵抗値が下がる分、
電位がVDDのノードPo0から帰還抵抗20bを介し
て電位がゼロのノードPi1に電荷が高速に供給され、
ノードPi1の電位が短時間で増幅部10のスレッショ
ルドレベルである約1/2VDDまで回復する。また、
ノードPi1に電荷が供給されるのに伴い、ノードPo
0の電位は約1/2VDDまで低下してノードPi1の
電位と平衡になる。
【0039】このノードPi1とノードPo0の電位の
平衡化までに要する時間は、コンデンサ50の容量と制
御回路30bにより低下された時の帰還回路20bの抵
抗値によって定まる。そして、ノードPi1の電位が約
1/2VDDまで回復すると、制御回路30bはロウレ
ベルの活性化信号SWONを帰還抵抗20bに与えて、
帰還抵抗20bの抵抗値を期間(1)の時の値に戻す。
そして、期間(3)において、コンデンサ50を介して
増幅回路100bに入力する信号Aは増幅部10で反転
増幅された後、ノードPo0を介して出力される。
平衡化までに要する時間は、コンデンサ50の容量と制
御回路30bにより低下された時の帰還回路20bの抵
抗値によって定まる。そして、ノードPi1の電位が約
1/2VDDまで回復すると、制御回路30bはロウレ
ベルの活性化信号SWONを帰還抵抗20bに与えて、
帰還抵抗20bの抵抗値を期間(1)の時の値に戻す。
そして、期間(3)において、コンデンサ50を介して
増幅回路100bに入力する信号Aは増幅部10で反転
増幅された後、ノードPo0を介して出力される。
【0040】以上のように、制御回路30bが帰還抵抗
20bの抵抗値を低下させることによって、ゼロにされ
たノードPi1の電位が、増幅回路100bの起動時に
短時間で増幅部10のスレッショルドレベルまで回復す
るので、増幅回路100bの動作の高速化が図られる。
また、増幅回路100bによる信号増幅時には、制御回
路30bによって帰還抵抗20bの抵抗値が元の高い値
に戻されるので、増幅回路100bは低消費電力で高い
増幅率を達成する。また、制御回路30bはパワーセー
ブ信号PDに基づき活性化信号SWONを発生するた
め、増幅回路100bをパワーセーブ信号PDのみで制
御することができる。
20bの抵抗値を低下させることによって、ゼロにされ
たノードPi1の電位が、増幅回路100bの起動時に
短時間で増幅部10のスレッショルドレベルまで回復す
るので、増幅回路100bの動作の高速化が図られる。
また、増幅回路100bによる信号増幅時には、制御回
路30bによって帰還抵抗20bの抵抗値が元の高い値
に戻されるので、増幅回路100bは低消費電力で高い
増幅率を達成する。また、制御回路30bはパワーセー
ブ信号PDに基づき活性化信号SWONを発生するた
め、増幅回路100bをパワーセーブ信号PDのみで制
御することができる。
【0041】図6は、本発明の第3実施例である増幅回
路100cの構成図である。図6に示すように、増幅回
路100cは、増幅部10、帰還抵抗20、20a、パ
ワーセーブ回路40等から構成される。増幅部10の帰
還路には、所定の抵抗値を有する帰還抵抗20と第1実
施例で示した帰還抵抗20aが並列に設けられている。
従って、増幅部10のスレッショルドレベルは、帰還抵
抗20a及び帰還抵抗20によって決まる。帰還抵抗2
0、20aの抵抗値が大きい程、増幅部10の信号増幅
率も増大するので、帰還抵抗20、20aは高抵抗値の
ものが用いられる。
路100cの構成図である。図6に示すように、増幅回
路100cは、増幅部10、帰還抵抗20、20a、パ
ワーセーブ回路40等から構成される。増幅部10の帰
還路には、所定の抵抗値を有する帰還抵抗20と第1実
施例で示した帰還抵抗20aが並列に設けられている。
従って、増幅部10のスレッショルドレベルは、帰還抵
抗20a及び帰還抵抗20によって決まる。帰還抵抗2
0、20aの抵抗値が大きい程、増幅部10の信号増幅
率も増大するので、帰還抵抗20、20aは高抵抗値の
ものが用いられる。
【0042】尚、増幅部10及びパワーセーブ回路40
は、第1実施例で示した増幅回路100a内のものと同
様であり、その説明を省略する。増幅回路100cにお
いて、ノードPi1の電位がゼロにクランプされる期間
(1)の後のノードPi1の電位が回復する期間(2)
には、ハイレベルの活性化信号SWONが帰還抵抗20
aに与えられ、ロウレベルのパワーセーブ信号PDがパ
ワーセーブ回路40に与えられる。この時、トランスフ
ァゲート60がオンとなり、帰還抵抗20aの抵抗値が
所定量低下する。従って、この時電位がVDDのノード
Po0から電位がゼロのノードPi1に電荷が高速に供
給され、ノードPi1の電位が短時間で増幅部10のス
レッショルドレベルである約1/2VDDまで回復す
る。ノードPi1に電荷が供給されるのに伴い、ノード
Po0の電位は約1/2VDDまで低下してノードPi
1の電位と平衡になる。
は、第1実施例で示した増幅回路100a内のものと同
様であり、その説明を省略する。増幅回路100cにお
いて、ノードPi1の電位がゼロにクランプされる期間
(1)の後のノードPi1の電位が回復する期間(2)
には、ハイレベルの活性化信号SWONが帰還抵抗20
aに与えられ、ロウレベルのパワーセーブ信号PDがパ
ワーセーブ回路40に与えられる。この時、トランスフ
ァゲート60がオンとなり、帰還抵抗20aの抵抗値が
所定量低下する。従って、この時電位がVDDのノード
Po0から電位がゼロのノードPi1に電荷が高速に供
給され、ノードPi1の電位が短時間で増幅部10のス
レッショルドレベルである約1/2VDDまで回復す
る。ノードPi1に電荷が供給されるのに伴い、ノード
Po0の電位は約1/2VDDまで低下してノードPi
1の電位と平衡になる。
【0043】そして、期間(3)では、帰還抵抗20a
に与えられる活性化信号SWONが再びロウレベルにな
るので、帰還抵抗20a内のトランスファゲート60は
オフとなり、帰還抵抗20aの抵抗値は期間(1)の時
の値に戻る。そして、この時、コンデンサ50を介して
増幅回路100cに入力する信号Aは、増幅部10で反
転増幅された後、ノードPo0を介して出力される。
に与えられる活性化信号SWONが再びロウレベルにな
るので、帰還抵抗20a内のトランスファゲート60は
オフとなり、帰還抵抗20aの抵抗値は期間(1)の時
の値に戻る。そして、この時、コンデンサ50を介して
増幅回路100cに入力する信号Aは、増幅部10で反
転増幅された後、ノードPo0を介して出力される。
【0044】以上のように、増幅回路100cの起動時
に帰還抵抗20aにハイレベルの活性化信号SWONを
与えることでトランスファゲート60をオンにして、ゼ
ロにされたノードPi1の電位を短時間で増幅部10の
スレッショルドレベルまで回復させるので、増幅回路1
00cの動作の高速化が図られる。また、増幅回路10
0cの信号増幅時には、トランスファーゲート60をオ
フにして、帰還抵抗20aの抵抗値を元の値に戻すので
増幅回路100cは低消費電力で高い増幅率を達成す
る。
に帰還抵抗20aにハイレベルの活性化信号SWONを
与えることでトランスファゲート60をオンにして、ゼ
ロにされたノードPi1の電位を短時間で増幅部10の
スレッショルドレベルまで回復させるので、増幅回路1
00cの動作の高速化が図られる。また、増幅回路10
0cの信号増幅時には、トランスファーゲート60をオ
フにして、帰還抵抗20aの抵抗値を元の値に戻すので
増幅回路100cは低消費電力で高い増幅率を達成す
る。
【0045】図7は、本発明の第4実施例である増幅回
路100dの構成図である。図7に示すように、増幅回
路100dは、増幅部10、帰還抵抗20、20a、制
御回路30d、パワーセーブ回路40等から構成され
る。制御回路30dはパルス発生回路62dを有し、帰
還抵抗20と並列に設けられた帰還抵抗20aを制御す
る。
路100dの構成図である。図7に示すように、増幅回
路100dは、増幅部10、帰還抵抗20、20a、制
御回路30d、パワーセーブ回路40等から構成され
る。制御回路30dはパルス発生回路62dを有し、帰
還抵抗20と並列に設けられた帰還抵抗20aを制御す
る。
【0046】増幅回路100dにおいては、パワーセー
ブ信号PDはパワーセーブ回路40と制御回路30dに
与えられる。パルス発生回路62dは、与えられるパワ
ーセーブ信号PDがハイレベルからロウレベルになる
と、ノードPi1の電位がスレッショルドレベルである
約1/2VDDに回復するまでの時間だけハイレベルの
活性化信号SWONを帰還抵抗20aに与える。そし
て、パルス発生回路62dが発生するハイレベルの活性
化信号SWONにより、トランスファゲート60はオン
となり電流を流す。
ブ信号PDはパワーセーブ回路40と制御回路30dに
与えられる。パルス発生回路62dは、与えられるパワ
ーセーブ信号PDがハイレベルからロウレベルになる
と、ノードPi1の電位がスレッショルドレベルである
約1/2VDDに回復するまでの時間だけハイレベルの
活性化信号SWONを帰還抵抗20aに与える。そし
て、パルス発生回路62dが発生するハイレベルの活性
化信号SWONにより、トランスファゲート60はオン
となり電流を流す。
【0047】尚、増幅部10、帰還抵抗20、20a及
びパワーセーブ回路40は、既述の増幅回路内のものと
同様であり、その説明を省略する。図4に示すように、
パルス発生回路62dは、与えられるパワーセーブ信号
PDがハイレベルからロウレベルになる時にハイレベル
の活性化信号SWONを出力してトランスファゲート6
0をオンにする。そして、トランスファゲート60がオ
ンとなることで、電位がVDDのノードPo0から電位
がゼロのノードPi1に電荷が高速に供給され、ノード
Pi1の電位が短時間で増幅部10のスレッショルドレ
ベルである約1/2VDDまで回復する。
びパワーセーブ回路40は、既述の増幅回路内のものと
同様であり、その説明を省略する。図4に示すように、
パルス発生回路62dは、与えられるパワーセーブ信号
PDがハイレベルからロウレベルになる時にハイレベル
の活性化信号SWONを出力してトランスファゲート6
0をオンにする。そして、トランスファゲート60がオ
ンとなることで、電位がVDDのノードPo0から電位
がゼロのノードPi1に電荷が高速に供給され、ノード
Pi1の電位が短時間で増幅部10のスレッショルドレ
ベルである約1/2VDDまで回復する。
【0048】ノードPi1の電位が約1/2VDDに回
復した後は、パルス発生回路62dはロウレベルの活性
化信号SWONを発生し、トランスファゲート60をオ
フにして帰還抵抗20aの抵抗値を元の値に戻す。従っ
て、上記のようなパルス発生回路62dの動作により、
増幅回路100dの動作の高速化が図られると同時に、
増幅回路100dは低消費電力で高い増幅率を達成す
る。また、増幅回路100dをパワーセーブ信号PDの
みで制御することができる。
復した後は、パルス発生回路62dはロウレベルの活性
化信号SWONを発生し、トランスファゲート60をオ
フにして帰還抵抗20aの抵抗値を元の値に戻す。従っ
て、上記のようなパルス発生回路62dの動作により、
増幅回路100dの動作の高速化が図られると同時に、
増幅回路100dは低消費電力で高い増幅率を達成す
る。また、増幅回路100dをパワーセーブ信号PDの
みで制御することができる。
【0049】増幅回路100dが有するパルス発生回路
62dは、例えば、図8に示すような簡単な構成のリン
グ発振器63や図9に示すようなカウンタを用いた回路
64等で実現することができる。図8に示すように、リ
ング発振器63は、インバータ63aとAND回路63
bの間に奇数個のインバータ63c、63d、・・・、
63e、63fが設けられた構成である。インバータ6
3cに入力した信号がインバータ63fから反転出力さ
れるまでには所定の遅延時間Tがかかる。従って、パワ
ーセーブ信号PDがハイレベルからロウレベルになると
時間TだけAND回路63bからハイレベルの活性化信
号SWONが出力される。このリング発振器63を増幅
回路100d内のパルス発生回路62dとして適用する
際には、奇数個のインバータの数を適宜調整して時間T
をノードPi1の電位が約1/2VDDに回復するまで
の時間に合わせればよい。
62dは、例えば、図8に示すような簡単な構成のリン
グ発振器63や図9に示すようなカウンタを用いた回路
64等で実現することができる。図8に示すように、リ
ング発振器63は、インバータ63aとAND回路63
bの間に奇数個のインバータ63c、63d、・・・、
63e、63fが設けられた構成である。インバータ6
3cに入力した信号がインバータ63fから反転出力さ
れるまでには所定の遅延時間Tがかかる。従って、パワ
ーセーブ信号PDがハイレベルからロウレベルになると
時間TだけAND回路63bからハイレベルの活性化信
号SWONが出力される。このリング発振器63を増幅
回路100d内のパルス発生回路62dとして適用する
際には、奇数個のインバータの数を適宜調整して時間T
をノードPi1の電位が約1/2VDDに回復するまで
の時間に合わせればよい。
【0050】図9に示すように、回路64は、カウンタ
64a、Dフリップフロップ64b、インバータ64
c、64d、AND回路64e、64fから構成され
る。Dフリップフロップ64bは、クロック信号CLK
が入力される時に入力端子Dに加えられた入力信号をそ
のまま出力端子Qから出力する。回路64において、イ
ンバータ64cに入力するパワーセーブ信号PDがハイ
レベルからロウレベルになるとDフリップフロップ64
bからカウンタ64aの端子Resetにリセット信号
が入る。そして、カウンタ64aにリセット信号が入る
と、カウンタ64aは端子Qmsbからロウレベルの信
号を出力し、このロウレベルの信号がインバータ64d
で反転されてハイレベルの活性化信号SWONとして出
力される。
64a、Dフリップフロップ64b、インバータ64
c、64d、AND回路64e、64fから構成され
る。Dフリップフロップ64bは、クロック信号CLK
が入力される時に入力端子Dに加えられた入力信号をそ
のまま出力端子Qから出力する。回路64において、イ
ンバータ64cに入力するパワーセーブ信号PDがハイ
レベルからロウレベルになるとDフリップフロップ64
bからカウンタ64aの端子Resetにリセット信号
が入る。そして、カウンタ64aにリセット信号が入る
と、カウンタ64aは端子Qmsbからロウレベルの信
号を出力し、このロウレベルの信号がインバータ64d
で反転されてハイレベルの活性化信号SWONとして出
力される。
【0051】尚、パルス発生回路62dの構成は、図8
又は図9に示すものに限らず、前述のパルス発生回路6
2dとしての機能を発揮するものであれば他の構成でも
よい。図10は、本発明の第5実施例である増幅回路1
00eの構成図である。図10に示すように、増幅回路
100eは、増幅部10、帰還抵抗20、20a、制御
回路30e、パワーセーブ回路40等から構成される。
又は図9に示すものに限らず、前述のパルス発生回路6
2dとしての機能を発揮するものであれば他の構成でも
よい。図10は、本発明の第5実施例である増幅回路1
00eの構成図である。図10に示すように、増幅回路
100eは、増幅部10、帰還抵抗20、20a、制御
回路30e、パワーセーブ回路40等から構成される。
【0052】また、制御回路30eは、パルス発生回路
62e及びレベル検出回路65を有する。レベル検出回
路65は、ノードPi1の電位レベルを検出するもので
あり、ノードPi1の電位がゼロから約1/2VDDに
回復するまでの間はロウレベルの検出信号Lを発生し、
ノードPi1の電位が約1/2VDDになるとハイレベ
ルの検出信号Lを発生する。
62e及びレベル検出回路65を有する。レベル検出回
路65は、ノードPi1の電位レベルを検出するもので
あり、ノードPi1の電位がゼロから約1/2VDDに
回復するまでの間はロウレベルの検出信号Lを発生し、
ノードPi1の電位が約1/2VDDになるとハイレベ
ルの検出信号Lを発生する。
【0053】増幅回路100eにおいては、パワーセー
ブ信号PDはパワーセーブ回路40と制御回路30e内
のパルス発生回路62eに与えられる。パルス発生回路
62eは、パワーセーブ信号PDがハイレベルからロウ
レベルになった時からレベル検出回路65よりノードP
i1の電位が約1/2VDDになったことを知らせるハ
イレベルの検出信号Lが与えられるまでの間、ハイレベ
ルの活性化信号SWONを発生する。そして、パルス発
生回路62eが発生するハイレベルの活性化信号SWO
Nにより、帰還抵抗20a内のトランスファゲート60
はオンとなり電流を流す。
ブ信号PDはパワーセーブ回路40と制御回路30e内
のパルス発生回路62eに与えられる。パルス発生回路
62eは、パワーセーブ信号PDがハイレベルからロウ
レベルになった時からレベル検出回路65よりノードP
i1の電位が約1/2VDDになったことを知らせるハ
イレベルの検出信号Lが与えられるまでの間、ハイレベ
ルの活性化信号SWONを発生する。そして、パルス発
生回路62eが発生するハイレベルの活性化信号SWO
Nにより、帰還抵抗20a内のトランスファゲート60
はオンとなり電流を流す。
【0054】尚、増幅部10、帰還抵抗20、20a及
びパワーセーブ回路40は、既述の増幅回路内のものと
同様であり、その説明を省略する。続いて、図10及び
図11を用いて増幅回路100eの動作説明を行う。図
11は、増幅回路100e内のノードPi0、Pi1、
Po0の電位と活性化信号SWON、パワーセーブ信号
PD及びレベル検出回路65からの出力信号Lとの関係
を示すタイミング図である。
びパワーセーブ回路40は、既述の増幅回路内のものと
同様であり、その説明を省略する。続いて、図10及び
図11を用いて増幅回路100eの動作説明を行う。図
11は、増幅回路100e内のノードPi0、Pi1、
Po0の電位と活性化信号SWON、パワーセーブ信号
PD及びレベル検出回路65からの出力信号Lとの関係
を示すタイミング図である。
【0055】先ず、図11の期間(1)において、ハイ
レベルのパワーセーブ信号PDがパワーセーブ回路40
に入力するとトランジスタ41がオンとなり、ノードP
i1の電位がゼロにクランプされる。この時、増幅部1
0のトランジスタ11はオンとなり、トランジスタ12
はオフとなるので、ノードPo0の電位は電源電圧VD
Dと同レベルになる。
レベルのパワーセーブ信号PDがパワーセーブ回路40
に入力するとトランジスタ41がオンとなり、ノードP
i1の電位がゼロにクランプされる。この時、増幅部1
0のトランジスタ11はオンとなり、トランジスタ12
はオフとなるので、ノードPo0の電位は電源電圧VD
Dと同レベルになる。
【0056】次に増幅回路100eが起動する期間
(2)では、ロウレベルのパワーセーブ信号PDがパワ
ーセーブ回路40に与えられるので、トランジスタ41
はオフとなる。パルス発生回路62eは、パワーセーブ
信号PDがハイレベルからロウレベルに変わる時にハイ
レベルの活性化信号SWONを発生してトランスファゲ
ート60をオンにする。従って、この時電位がVDDの
ノードPo0から電位がゼロのノードPi1に電荷が高
速に供給され、ノードPi1の電位が短時間で増幅部1
0のスレッショルドレベルである約1/2VDDまで回
復する。ノードPi1に電荷が供給されるのに伴い、ノ
ードPo0の電位は約1/2VDDまで低下してノード
Pi1の電位と平衡になる。
(2)では、ロウレベルのパワーセーブ信号PDがパワ
ーセーブ回路40に与えられるので、トランジスタ41
はオフとなる。パルス発生回路62eは、パワーセーブ
信号PDがハイレベルからロウレベルに変わる時にハイ
レベルの活性化信号SWONを発生してトランスファゲ
ート60をオンにする。従って、この時電位がVDDの
ノードPo0から電位がゼロのノードPi1に電荷が高
速に供給され、ノードPi1の電位が短時間で増幅部1
0のスレッショルドレベルである約1/2VDDまで回
復する。ノードPi1に電荷が供給されるのに伴い、ノ
ードPo0の電位は約1/2VDDまで低下してノード
Pi1の電位と平衡になる。
【0057】この時、ノードPi1の電位が約1/2V
DDまで回復したことをレベル検出回路65が検出し、
ハイレベルの検出信号Lをパルス発生回路62eに与え
る。パルス発生回路62eは、レベル検出回路65から
のハイレベルの検出信号Lを受けると、発生する活性化
信号SWONを再びロウレベルに戻し、トランスファゲ
ート60をオフにする。
DDまで回復したことをレベル検出回路65が検出し、
ハイレベルの検出信号Lをパルス発生回路62eに与え
る。パルス発生回路62eは、レベル検出回路65から
のハイレベルの検出信号Lを受けると、発生する活性化
信号SWONを再びロウレベルに戻し、トランスファゲ
ート60をオフにする。
【0058】そして、期間(3)では、コンデンサ50
を介して増幅回路100eに入力する信号Aは増幅部1
0で反転増幅された後、ノードPo0を介して出力され
る。以上のように、パルス発生回路62eは、パワーセ
ーブ信号PDがロウレベルになってからノードPi1の
電位が約1/2VDDに回復するまで、ハイレベルの活
性化信号SWONを発生し、トランスファゲート60を
オンにする。そして、トランスファゲート60をオンに
することで、ゼロにされたノードPi1の電位を短時間
で増幅部10のスレッショルドレベルまで回復させるの
で、増幅回路100eの動作の高速化が図られる。ま
た、増幅回路100eの動作時には、トランスファゲー
ト60がオフとなり、帰還抵抗20aの抵抗値が元の高
い値に戻るので、増幅回路100eは低消費電力で高い
増幅率を達成する。更に、増幅回路100eにおいて
は、レベル検出回路65がノードPi1の電位が約1/
2VDDに回復したことをパルス発生回路62eに伝え
る構成なので、パルス発生回路62eがハイレベルの活
性化信号SWONを発生する期間を予め設定しておく必
要がない。
を介して増幅回路100eに入力する信号Aは増幅部1
0で反転増幅された後、ノードPo0を介して出力され
る。以上のように、パルス発生回路62eは、パワーセ
ーブ信号PDがロウレベルになってからノードPi1の
電位が約1/2VDDに回復するまで、ハイレベルの活
性化信号SWONを発生し、トランスファゲート60を
オンにする。そして、トランスファゲート60をオンに
することで、ゼロにされたノードPi1の電位を短時間
で増幅部10のスレッショルドレベルまで回復させるの
で、増幅回路100eの動作の高速化が図られる。ま
た、増幅回路100eの動作時には、トランスファゲー
ト60がオフとなり、帰還抵抗20aの抵抗値が元の高
い値に戻るので、増幅回路100eは低消費電力で高い
増幅率を達成する。更に、増幅回路100eにおいて
は、レベル検出回路65がノードPi1の電位が約1/
2VDDに回復したことをパルス発生回路62eに伝え
る構成なので、パルス発生回路62eがハイレベルの活
性化信号SWONを発生する期間を予め設定しておく必
要がない。
【0059】レベル検出回路65は、例えば、図12に
示すようにNチャネルトランジスタ65a、65b、6
5c、65d、65e及びPチャネルトランジスタ65
f、65gを用いて実現することができる。Pチャネル
トランジスタ65f、65gのソース端子には電源電圧
が接続されており、Nチャネルトランジスタ65a、6
5b、65c、65d、65eのソース端子は、グラン
ドに接続されているものとする。
示すようにNチャネルトランジスタ65a、65b、6
5c、65d、65e及びPチャネルトランジスタ65
f、65gを用いて実現することができる。Pチャネル
トランジスタ65f、65gのソース端子には電源電圧
が接続されており、Nチャネルトランジスタ65a、6
5b、65c、65d、65eのソース端子は、グラン
ドに接続されているものとする。
【0060】ノードPi1の電位がゼロから約1/2V
DDに回復する間は、トランジスタ65a、65b、6
5c、65d、65gがオフであり、トランジスタ65
f、65eがオンである。従って、レベル検出回路65
からはロウレベルの検出信号Lが出力される。また、ノ
ードPi1の電位が約1/2VDDに回復するとトラン
ジスタ65a、65b、65c、65d、65gがオン
となり、トランジスタ65f、65eがオフとなる。従
って、この時、レベル検出回路65からハイレベルの検
出信号Lが出力される。
DDに回復する間は、トランジスタ65a、65b、6
5c、65d、65gがオフであり、トランジスタ65
f、65eがオンである。従って、レベル検出回路65
からはロウレベルの検出信号Lが出力される。また、ノ
ードPi1の電位が約1/2VDDに回復するとトラン
ジスタ65a、65b、65c、65d、65gがオン
となり、トランジスタ65f、65eがオフとなる。従
って、この時、レベル検出回路65からハイレベルの検
出信号Lが出力される。
【0061】また、増幅回路100eにおけるパルス発
生回路62eは、例えば、図13に示すように簡単な構
成のNOR回路66を用いて実現できる。NOR回路6
6の機能により、パワーセーブ信号PD及びレベル検出
回路65からの検出信号Lがロウレベルの時だけハイレ
ベルの活性化信号SWONが出力される。レベル検出回
路65、パルス発生回路62eの構成は、図12、13
に示すものに限らず、前述のレベル検出回路65、パル
ス発生回路62eとしての機能を発揮するものであれば
他の構成でもよい。
生回路62eは、例えば、図13に示すように簡単な構
成のNOR回路66を用いて実現できる。NOR回路6
6の機能により、パワーセーブ信号PD及びレベル検出
回路65からの検出信号Lがロウレベルの時だけハイレ
ベルの活性化信号SWONが出力される。レベル検出回
路65、パルス発生回路62eの構成は、図12、13
に示すものに限らず、前述のレベル検出回路65、パル
ス発生回路62eとしての機能を発揮するものであれば
他の構成でもよい。
【0062】また、上記実施例において、増幅部10
は、図示したようなインバータアンプに限らず他の構成
でもよい。更に、本発明の原理は、増幅回路に限らず、
スレッショルドレベルが帰還抵抗によって決定される他
の回路にも適用可能である。尚、図4の期間(2)が特
許請求の範囲に記載の所定の期間に対応し、図4の期間
(3)が特許請求の範囲に記載の信号増幅動作時に対応
する。また、制御回路30bが特許請求の範囲に記載の
第1の制御回路に対応し、制御回路30d、30eが特
許請求の範囲に記載の第2の制御回路に対応する。更
に、帰還抵抗20、20aがそれぞれ特許請求の範囲に
記載の固定抵抗、可変抵抗に対応する。
は、図示したようなインバータアンプに限らず他の構成
でもよい。更に、本発明の原理は、増幅回路に限らず、
スレッショルドレベルが帰還抵抗によって決定される他
の回路にも適用可能である。尚、図4の期間(2)が特
許請求の範囲に記載の所定の期間に対応し、図4の期間
(3)が特許請求の範囲に記載の信号増幅動作時に対応
する。また、制御回路30bが特許請求の範囲に記載の
第1の制御回路に対応し、制御回路30d、30eが特
許請求の範囲に記載の第2の制御回路に対応する。更
に、帰還抵抗20、20aがそれぞれ特許請求の範囲に
記載の固定抵抗、可変抵抗に対応する。
【0063】
【発明の効果】上記の如く、請求項1記載の発明によれ
ば、所定の期間中のみ帰還路の抵抗値が下がることで、
増幅部の信号増幅率を下げることなく、入力部の電位を
短時間でスレッショルドレベルに回復させることができ
る。また、請求項2記載の発明によれば、所定の期間中
のみ可変抵抗の抵抗値が下がることで、増幅部の信号増
幅率を下げることなく、入力部の電位を短時間でスレッ
ショルドレベルにすることができる。
ば、所定の期間中のみ帰還路の抵抗値が下がることで、
増幅部の信号増幅率を下げることなく、入力部の電位を
短時間でスレッショルドレベルに回復させることができ
る。また、請求項2記載の発明によれば、所定の期間中
のみ可変抵抗の抵抗値が下がることで、増幅部の信号増
幅率を下げることなく、入力部の電位を短時間でスレッ
ショルドレベルにすることができる。
【0064】また、請求項3記載の発明によれば、所定
の期間中のみ帰還抵抗が有するトランスファーゲートが
オンとなり帰還電流を流すことで、増幅部の信号増幅率
を下げることなく、入力部の電位を短時間でスレッショ
ルドレベルにすることができる。また、請求項4記載の
発明によれば、所定の期間中のみ第1の制御回路が帰還
抵抗の抵抗値を下げることで、増幅部の信号増幅率を下
げることなく、入力部の電位を短時間でスレッショルド
レベルにすることができる。
の期間中のみ帰還抵抗が有するトランスファーゲートが
オンとなり帰還電流を流すことで、増幅部の信号増幅率
を下げることなく、入力部の電位を短時間でスレッショ
ルドレベルにすることができる。また、請求項4記載の
発明によれば、所定の期間中のみ第1の制御回路が帰還
抵抗の抵抗値を下げることで、増幅部の信号増幅率を下
げることなく、入力部の電位を短時間でスレッショルド
レベルにすることができる。
【0065】また、請求項5記載の発明によれば、所定
の期間中のみ帰還路に固定抵抗と並列に設けられた可変
回路の抵抗値が下がり帰還電流を流すことで、増幅部の
信号増幅率を下げることなく、入力部の電位を短時間で
スレッショルドレベルにすることができる。また、請求
項6記載の発明によれば、所定の期間中のみ可変回路が
有するトランスファーゲートがオンとなり帰還電流を流
すことで、増幅部の信号増幅率を下げることなく、入力
部の電位を短時間でスレッショルドレベルにすることが
できる。
の期間中のみ帰還路に固定抵抗と並列に設けられた可変
回路の抵抗値が下がり帰還電流を流すことで、増幅部の
信号増幅率を下げることなく、入力部の電位を短時間で
スレッショルドレベルにすることができる。また、請求
項6記載の発明によれば、所定の期間中のみ可変回路が
有するトランスファーゲートがオンとなり帰還電流を流
すことで、増幅部の信号増幅率を下げることなく、入力
部の電位を短時間でスレッショルドレベルにすることが
できる。
【0066】また、請求項7記載の発明によれば、所定
の期間中のみ第2の制御回路が可変抵抗の抵抗値を下げ
ることで、増幅部の信号増幅率を下げることなく、入力
部の電位を短時間でスレッショルドレベルにすることが
できる。また、請求項8記載の発明によれば、トランス
ファーゲートをオンにする活性化信号を外部からではな
く内部のパルス発生回路から与えることができる。
の期間中のみ第2の制御回路が可変抵抗の抵抗値を下げ
ることで、増幅部の信号増幅率を下げることなく、入力
部の電位を短時間でスレッショルドレベルにすることが
できる。また、請求項8記載の発明によれば、トランス
ファーゲートをオンにする活性化信号を外部からではな
く内部のパルス発生回路から与えることができる。
【0067】また、請求項9記載の発明によれば、パル
ス発生回路を簡単な構成のリング発振器を用いて実現す
ることができる。また、請求項10記載の発明によれ
ば、パルス発生回路を簡単な構成のカウンタ回路を用い
て実現することができる。また、請求項11記載の発明
によれば、レベル検出回路が入力部の電位が増幅回路の
スレッショルドレベルになったことを検出して、パルス
発生回路による活性化信号の発生を止めさせるので、パ
ルス発生回路が活性化信号を発生する期間を予めパルス
発生回路に設定しておく必要がない。
ス発生回路を簡単な構成のリング発振器を用いて実現す
ることができる。また、請求項10記載の発明によれ
ば、パルス発生回路を簡単な構成のカウンタ回路を用い
て実現することができる。また、請求項11記載の発明
によれば、レベル検出回路が入力部の電位が増幅回路の
スレッショルドレベルになったことを検出して、パルス
発生回路による活性化信号の発生を止めさせるので、パ
ルス発生回路が活性化信号を発生する期間を予めパルス
発生回路に設定しておく必要がない。
【0068】また、請求項12記載の発明によれば、レ
ベル検出回路をNチャネルトランジスタ及びPチャネル
トランジスタを用いて実現することができる。また、請
求項13記載の発明によれば、パルス発生回路をNOR
回路を用いて実現することができる。また、請求項14
記載の発明によれば、増幅回路の起動前にパワーセーブ
回路が入力部の電位を低下させるので、増幅回路の消費
電力を低減させることができる。
ベル検出回路をNチャネルトランジスタ及びPチャネル
トランジスタを用いて実現することができる。また、請
求項13記載の発明によれば、パルス発生回路をNOR
回路を用いて実現することができる。また、請求項14
記載の発明によれば、増幅回路の起動前にパワーセーブ
回路が入力部の電位を低下させるので、増幅回路の消費
電力を低減させることができる。
【0069】また、請求項15記載の発明によれば、パ
ワーセーブ回路が入力部の電位をゼロボルトに低下させ
るので消費電力効果が高い。また、請求項16記載の発
明によれば、高い増幅率を保ちつつ、短時間で起動する
増幅回路を有する半導体集積回路を提供することができ
る。更に、請求項17記載の発明によれば、所定の期間
中のみ帰還路の抵抗値を下げることで、増幅回路の増幅
部の信号増幅率を下げることなく、入力部の電位を短時
間でスレッショルドレベルに回復させることができる。
ワーセーブ回路が入力部の電位をゼロボルトに低下させ
るので消費電力効果が高い。また、請求項16記載の発
明によれば、高い増幅率を保ちつつ、短時間で起動する
増幅回路を有する半導体集積回路を提供することができ
る。更に、請求項17記載の発明によれば、所定の期間
中のみ帰還路の抵抗値を下げることで、増幅回路の増幅
部の信号増幅率を下げることなく、入力部の電位を短時
間でスレッショルドレベルに回復させることができる。
【図1】従来例の増幅回路の構成図である。
【図2】本発明の増幅回路が適用された半導体集積回路
を示す図である。
を示す図である。
【図3】本発明の第1実施例の増幅回路の構成図であ
る。
る。
【図4】増幅回路内のノードの電位と活性化信号SWO
N及びパワーセーブ信号PDとの関係を示すタイミング
図である。
N及びパワーセーブ信号PDとの関係を示すタイミング
図である。
【図5】第2実施例の増幅回路の構成図である。
【図6】第3実施例の増幅回路の構成図である。
【図7】第4実施例の増幅回路の構成図である。
【図8】パルス発生回路の構成例を示す図である。
【図9】パルス発生回路の構成例を示す図である。
【図10】第5実施例の増幅回路の構成図である。
【図11】増幅回路内のノードの電位と活性化信号SW
ON、パワーセーブ信号PD及びレベル検出信号との関
係を示すタイミング図である。
ON、パワーセーブ信号PD及びレベル検出信号との関
係を示すタイミング図である。
【図12】レベル検出回路の構成例を示す図である。
【図13】パルス発生回路の構成例を示す図である。
10 増幅部 11 Pチャネルトランジスタ 12 Nチャネルトランジスタ 20、20a、20b 帰還抵抗 30b、30d、30e 制御回路 40 パワーセーブ回路 41 Nチャネルトランジスタ 50 AC結合コンデンサ 60 トランスファゲート 61 インバータ 62d、62e パルス発生回路 65 レベル検出回路 90、100、100a、100b、100c、100
d、100e 増幅回路 200 LSI 300 アナログ回路 400 デジタル回路 500 PLL
d、100e 増幅回路 200 LSI 300 アナログ回路 400 デジタル回路 500 PLL
Claims (17)
- 【請求項1】 信号の入力部がAC結合され、スレッシ
ョルドレベルが前記入力部に接続される帰還路に設けら
れた帰還抵抗により決定される増幅回路において、 回路起動後の所定の期間中の前記帰還路の抵抗値を、前
記所定の期間後の信号増幅動作時の値より低くすること
を特徴とする増幅回路。 - 【請求項2】 請求項1記載の増幅回路において、前記
帰還抵抗は可変抵抗であることを特徴とする増幅回路。 - 【請求項3】 請求項1記載の増幅回路において、前記
帰還抵抗は前記所定の期間中にオンとなるトランスファ
ゲートを有することを特徴とする増幅回路。 - 【請求項4】 請求項1〜3いずれか1項記載の増幅回
路において、更に、前記帰還抵抗の抵抗値を制御する第
1の制御回路を有することを特徴とする増幅回路。 - 【請求項5】 請求項1記載の増幅回路において、前記
帰還抵抗は固定抵抗とこれに並列に接続された可変抵抗
とを有し、前記所定の期間中に前記可変抵抗の抵抗値を
前記信号増幅時の値より低くすることを特徴とする増幅
回路。 - 【請求項6】 請求項5記載の増幅回路において、前記
可変抵抗は前記所定の期間中にオンとなるトランスファ
ゲートを有することを特徴とする増幅回路。 - 【請求項7】 請求項5又は6記載の増幅回路におい
て、前記可変抵抗の抵抗値を制御する第2の制御回路を
有することを特徴とする増幅回路。 - 【請求項8】 請求項5又は6記載の増幅回路におい
て、前記所定の期間中に前記可変抵抗を制御する活性化
信号を発生するパルス発生回路を含む第2の制御回路を
有することを特徴とする増幅回路。 - 【請求項9】 請求項8記載の増幅回路において、前記
パルス発生回路はリング発振器を有することを特徴とす
る増幅回路。 - 【請求項10】 請求項8記載の増幅回路において、前
記パルス発生回路はカウンタ回路を有することを特徴と
する増幅回路。 - 【請求項11】 請求項8〜10いずれか1項記載の増
幅回路において、 前記入力部の電位がスレッショルドレベルになった時に
検出信号を前記パルス発生回路に与えるレベル検出回路
を有し、 前記第2の制御回路は前記検出信号を受け取るまで前記
活性化信号を発生することを特徴とする増幅回路。 - 【請求項12】 請求項11記載の増幅回路において、
前記レベル検出回路はNチャネルトランジスタ及びPチ
ャネルトランジスタを有することを特徴とする増幅回
路。 - 【請求項13】 請求項11又は12記載の増幅回路に
おいて、前記パルス発生回路はNOR回路を有すること
を特徴とする増幅回路。 - 【請求項14】 請求項1〜13いずれか1項記載の増
幅回路において、回路起動前に前記入力部の電位を所定
レベルに低下させるパワーセーブ回路を有することを特
徴とする増幅回路。 - 【請求項15】 請求項14記載の増幅回路において、
前記所定レベルはゼロボルトであることを特徴とする増
幅回路。 - 【請求項16】 請求項1〜15いずれか1項記載の増
幅回路を備えたことを特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項17】 信号の入力部がAC結合され、スレッ
ショルドレベルが前記入力部に接続される帰還路に設け
られた帰還抵抗により決定される増幅回路における信号
の増幅方法であって、 回路起動後の所定の期間中の前記帰還路の抵抗値を、前
記所定の期間後の信号増幅動作時の値より低くするステ
ップを有することを特徴とする増幅方法。
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JP10263580A JP2000101355A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 増幅回路及びそれを備えた半導体集積回路 |
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JP10263580A JP2000101355A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 増幅回路及びそれを備えた半導体集積回路 |
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Family Applications (1)
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JP10263580A Pending JP2000101355A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 増幅回路及びそれを備えた半導体集積回路 |
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JP (1) | JP2000101355A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016152613A (ja) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | シャープ株式会社 | 増幅器およびそれを備える放射線検出器と放射線撮像パネル |
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1998
- 1998-09-17 JP JP10263580A patent/JP2000101355A/ja active Pending
-
1999
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- 1999-04-28 US US09/301,286 patent/US6163219A/en not_active Expired - Fee Related
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US6163219A (en) | 2000-12-19 |
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