JP2007228407A - Double power source bidirectional level shifter - Google Patents

Double power source bidirectional level shifter Download PDF

Info

Publication number
JP2007228407A
JP2007228407A JP2006048881A JP2006048881A JP2007228407A JP 2007228407 A JP2007228407 A JP 2007228407A JP 2006048881 A JP2006048881 A JP 2006048881A JP 2006048881 A JP2006048881 A JP 2006048881A JP 2007228407 A JP2007228407 A JP 2007228407A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
analog switch
level
supply voltage
terminal
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
JP2006048881A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromichi Aoki
宏道 青木
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2006048881A priority Critical patent/JP2007228407A/en
Publication of JP2007228407A publication Critical patent/JP2007228407A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a double power source bidirectional level shifter capable of converting a voltage level over a wide range. <P>SOLUTION: A double power source bidirectional level shifter includes: a first analog switch SW1 with which a first power supply voltage VCCA and a second power supply voltage VCCB are supplied through diodes D1 and D2 to a power supply terminal in parallel, respectively and a signal at a level of VCCB is output from an output terminal by connecting an input terminal to the output terminal when the VCCB is input to the input terminal and a signal at a level of VCCA is supplied to a control terminal; and a second analog switch SW2 with which VCCA and VCCB are supplied through diodes D3 and D4 to a power supply terminal in parallel, respectively and a signal at the level of VCCA is output from an output terminal by connecting an input terminal to the output terminal when the VCCA is input to the input terminal and a signal at the level of VCCB is supplied to a control terminal. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、2電源双方向レベルシフタに関し、特に、広範囲に電圧レベルを変換できるようにした2電源双方向レベルシフタに関する。   The present invention relates to a two-power supply bidirectional level shifter, and more particularly to a two-power supply bidirectional level shifter capable of converting a voltage level over a wide range.

電源電圧が異なる2つの機器や回路の間でインタフェースの役割を果たす装置として、2電源双方向レベルシフタが存在している。2電源双方向レベルシフタは、この2つの機器や回路をそれぞれ動作させる電源電圧(VCCA及びVCCB)を入力し、一方の機器や回路からの電圧VCCAのレベルの信号を電圧VCCBにシフトして他方の機器や回路に送り、上記他方の機器や回路からの電圧VCCBのレベルの信号を電圧VCCAにシフトして上記一方の機器や回路に送るというように、双方向に信号の電圧レベルを変換するものである。   A two-power supply bidirectional level shifter exists as a device that serves as an interface between two devices and circuits having different power supply voltages. The two-power supply bidirectional level shifter inputs power supply voltages (VCCA and VCCB) for operating these two devices and circuits, and shifts the signal of the voltage VCCA level from one device or circuit to the voltage VCCB. The voltage level of the signal is bidirectionally converted, such as being sent to a device or circuit, and the voltage VCCB level signal from the other device or circuit is shifted to the voltage VCCA and sent to the one device or circuit. It is.

従来から市販されている2電源双方向レベルシフタは、電圧レベルの変換可能範囲が最大でも1.2V⇔5.5V程度であり、電源電圧(VCCA,VCCB)として入力可能な電圧も最大で6V程度であった。   The two power supply bidirectional level shifter that has been commercially available has a maximum voltage level conversion range of about 1.2V to 5.5V, and the maximum voltage that can be input as the power supply voltage (VCCA, VCCB) is about 6V. Met.

ところが、今日、パーソナルコンピュータや携帯電話機等の情報処理端末には、電源電圧が異なる各種の周辺機器やパーツが内蔵あるいは外付けで取り付けられるようになっている。それらの周辺機器やパーツの中には、電源電圧が1.8V程度の低電圧のものもあれば、電源電圧が12V程度の高電圧のものも存在する。   However, today, various types of peripheral devices and parts having different power supply voltages are attached to information processing terminals such as personal computers and mobile phones, either internally or externally. Some of these peripheral devices and parts have a low power supply voltage of about 1.8V, and a high power supply voltage of about 12V.

例えば制御側の機器(CPU等)の電源電圧が3〜5Vであるとすると、それらの周辺機器等を制御するためには、3〜5V⇔1.8〜12Vという広い範囲で電圧レベルを変換しなければならない。この範囲は従来の市販の2電源双方向レベルシフタの変換可能範囲を越えており、個々の周辺機器等の電源電圧レベルに応じて、複数種類の市販の2電源双方向レベルシフタを用いたり、特注品の2電源双方向レベルシフタを用いることが必要になる。   For example, assuming that the power supply voltage of the control side device (CPU, etc.) is 3 to 5 V, the voltage level is converted in a wide range of 3 to 5 V to 1.8 to 12 V in order to control those peripheral devices. Must. This range is beyond the conversion range of conventional commercially available dual power supply bidirectional level shifters. Depending on the power supply voltage level of each peripheral device, etc., multiple types of commercially available dual power supply bidirectional level shifters can be used. It is necessary to use a two-power supply bidirectional level shifter.

図8は、こうした従来の2電源双方向レベルシフタを用いた周辺機器等の制御方法を例示する図である。電源電圧3.3Vの制御機器(CPU等)31が、電源電圧1.8Vの被制御機器(周辺機器等)32と、電源電圧5Vの被制御機器33と、電源電圧12Vの被制御機器34とを制御する場合、被制御機器32に専用の1.8V⇔3.3V変換用の2電源双方向レベルシフタ35(例えば市販品)と、被制御機器33に専用の5V⇔3.3V変換用の2電源双方向レベルシフタ36(例えば市販品)と、被制御機器34に専用の12V⇔3.3Vの変換用の2電源双方向レベルシフタ37(例えば特注品)という、3つの2電源双方向レベルシフタを用いていた。   FIG. 8 is a diagram illustrating a control method for peripheral devices and the like using such a conventional two-power supply bidirectional level shifter. A control device (CPU or the like) 31 having a power supply voltage of 3.3V includes a controlled device (peripheral device or the like) 32 having a power supply voltage of 1.8V, a controlled device 33 having a power supply voltage of 5V, and a controlled device having a power supply voltage of 12V. Are controlled, the controlled device 32 has a dedicated dual power supply level shifter 35 for 1.8V 市 販 3.3V conversion (for example, a commercial product) and the controlled device 33 has a dedicated 5V⇔3.3V conversion. 3 power supply bidirectional level shifter 36 (for example, commercially available product) and 2 power supply bidirectional level shifter 37 (for example, custom-made product) for conversion of 12V to 3.3V dedicated to controlled device 34 Was used.

しかし、このように異なる種類の複数の2電源双方向レベルシフタを用いることは、パーソナルコンピュータや携帯電話機等の情報処理端末の部品点数の増加や製造コストの増大につながってしまう。   However, the use of a plurality of two-power supply bidirectional level shifters of different types in this way leads to an increase in the number of parts and an increase in manufacturing cost of information processing terminals such as personal computers and mobile phones.

なお、本出願人も過去に双方向通信用の電圧変換回路について特許出願済みであるが、その電圧変換回路も、特に電圧レベルの変換可能範囲を問題としたものではなかった(特許文献1)。   The applicant has also filed a patent application for a voltage conversion circuit for two-way communication in the past, but the voltage conversion circuit was not particularly concerned with the convertible range of the voltage level (Patent Document 1). .

特開2000−307413号公報(段落番号0011〜12、図1)JP 2000-307413 A (paragraph numbers 0011 to 12, FIG. 1)

本発明は、このような点に鑑み、広範囲に電圧レベルを変換することのできる2電源双方向レベルシフタを提供することを課題とする。   In view of such a point, an object of the present invention is to provide a dual power supply bidirectional level shifter capable of converting a voltage level over a wide range.

この課題を解決するために、本願の第1の発明に係る2電源双方向レベルシフタは、次の(1)及び(2)のようなアナログスイッチを備えたことを特徴とする。
(1)第1の電源電圧と第2の電源電圧とがそれぞれダイオードを介して並列に電源端子に供給され、第2の電源電圧が入力端子に入力し、第1の電源電圧のレベルの信号が制御端子に供給されたときに、入力端子と出力端子とが接続されて第2の電源電圧のレベルの信号を出力端子から出力する第1のアナログスイッチ。
(2)第1の電源電圧と第2の電源電圧とがそれぞれダイオードを介して並列に電源端子に供給され、第1の電源電圧が入力端子に入力し、第2の電源電圧のレベルの信号の信号が制御端子に供給されたときに、入力端子と出力端子とが接続されて第1の電源電圧のレベルの信号を出力端子から出力する第2のアナログスイッチ。
In order to solve this problem, the two-power supply bidirectional level shifter according to the first invention of the present application is characterized by including analog switches as described in the following (1) and (2).
(1) The first power supply voltage and the second power supply voltage are respectively supplied in parallel to the power supply terminal via the diode, the second power supply voltage is input to the input terminal, and the first power supply voltage level signal A first analog switch that connects the input terminal and the output terminal and outputs a signal of the level of the second power supply voltage from the output terminal when is supplied to the control terminal.
(2) The first power supply voltage and the second power supply voltage are respectively supplied in parallel to the power supply terminals via the diodes, the first power supply voltage is input to the input terminal, and the second power supply voltage level signal A second analog switch that connects the input terminal and the output terminal and outputs a signal of the first power supply voltage level from the output terminal when the signal is supplied to the control terminal.

この2電源双方向レベルシフタでは、第1の電源電圧で動作する機器や回路からの第1の電源電圧のレベルの信号を第1のアナログスイッチの制御端子に供給すると、このアナログスイッチの入力端子に入力している第2の電源電圧が、このアナログスイッチの出力端子から出力される。したがって、このアナログスイッチの出力信号を、第2の電源電圧で動作する機器や回路に送れば、第1の電源電圧で動作する機器や回路からの第1の電源電圧のレベルの信号を、第2の電源電圧のレベルにシフトして、第2の電源電圧で動作する機器や回路に送ることができる。   In this two-power supply bidirectional level shifter, when a signal of the first power supply voltage level from a device or circuit operating at the first power supply voltage is supplied to the control terminal of the first analog switch, the input terminal of the analog switch is applied. The input second power supply voltage is output from the output terminal of the analog switch. Therefore, if the output signal of the analog switch is sent to a device or circuit that operates at the second power supply voltage, a signal at the first power supply voltage level from the device or circuit that operates at the first power supply voltage is output. The power supply voltage can be shifted to a power supply voltage level of 2 and sent to a device or a circuit that operates at the second power supply voltage.

また、第2の電源電圧で動作する機器や回路からの第2の電源電圧のレベルの信号を第2のアナログスイッチの制御端子に供給すると、このアナログスイッチの入力端子に入力している第1の電源電圧が、このアナログスイッチの出力端子から出力される。したがって、このアナログスイッチの出力信号を、第1の電源電圧で動作する機器や回路に送れば、第2の電源電圧で動作する機器や回路からの第2の電源電圧のレベルの信号を、第1の電源電圧のレベルにシフトして、第1の電源電圧で動作する機器や回路に送ることができる。   Further, when a signal of the second power supply voltage level from a device or circuit operating at the second power supply voltage is supplied to the control terminal of the second analog switch, the first input to the input terminal of the analog switch is input. Is supplied from the output terminal of the analog switch. Therefore, if the output signal of the analog switch is sent to a device or circuit that operates at the first power supply voltage, a signal at the level of the second power supply voltage from the device or circuit that operates at the second power supply voltage is output. It is possible to shift to the level of one power supply voltage and send it to a device or circuit that operates at the first power supply voltage.

これにより、第1の電源電圧で動作する機器や回路と第2の電源電圧で動作する機器や回路との間で、双方向に信号の電圧レベルを変換することができる。   Thus, the voltage level of the signal can be converted bidirectionally between the device or circuit operating with the first power supply voltage and the device or circuit operating with the second power supply voltage.

そして、これらのアナログスイッチの電源端子には、第1の電源電圧と第2の電源電圧とがそれぞれダイオードを介して並列に供給されるので、第1の電源電圧,第2の電源電圧のうちの高いほうの電圧がダイオードを介して供給される。したがって、第1の電源電圧,第2の電源電圧のうちの一方の電圧の下限をこれらのアナログスイッチの最低動作電圧未満にしても、他方の電圧の下限をこの最低動作電圧以上にしておけば、これらのアナログスイッチの最低動作電圧を確保することができる。   Since the first power supply voltage and the second power supply voltage are supplied in parallel through the diodes to the power supply terminals of these analog switches, respectively, the first power supply voltage and the second power supply voltage are The higher voltage is supplied through a diode. Therefore, even if the lower limit of one of the first power supply voltage and the second power supply voltage is set lower than the minimum operating voltage of these analog switches, the lower limit of the other voltage is set to be equal to or higher than the minimum operating voltage. The minimum operating voltage of these analog switches can be ensured.

また、第1の電源電圧や第2の電源電圧の上限は、これらのアナログスイッチに供給可能な最大電圧にまで高くすることができる。   In addition, the upper limit of the first power supply voltage and the second power supply voltage can be increased to the maximum voltage that can be supplied to these analog switches.

このように、第1の電源電圧,第2の電源電圧のうちの一方の下限を低くするとともに第1の電源電圧や第2の電源電圧の上限を高くすることができるので、従来の2電源双方向レベルシフタよりも広範囲に電圧レベルを変換することが可能になる。   Thus, since the lower limit of one of the first power supply voltage and the second power supply voltage can be lowered and the upper limit of the first power supply voltage and the second power supply voltage can be increased, the conventional two power supplies The voltage level can be converted in a wider range than the bidirectional level shifter.

そして、この2電源双方向レベルシフタは、アナログスイッチやダイオードのような入手が容易で安価なデバイスだけを用いて構成することができる。   The dual power supply bidirectional level shifter can be configured using only easily available and inexpensive devices such as analog switches and diodes.

次に、本願の第2の発明に係る2電源双方向レベルシフタは、次の(1)〜(4)のようなアナログスイッチを備えたことを特徴とする。
(1)第1の電源電圧と、第1の電源電圧と第2の電源電圧とのうちのいずれか一方を変圧した電圧とがそれぞれダイオードを介して並列に電源端子に供給され、この変圧した電圧が入力端子に入力し、第1の電源電圧のレベルの信号が制御端子に供給されたときに、入力端子と出力端子とが接続されてこの変圧した電圧のレベルの信号を出力端子から出力する第1のアナログスイッチ。
(2)第2の電源電圧とこの変圧した電圧とがそれぞれダイオードを介して並列に電源端子に供給され、第2の電源電圧が入力端子に入力し、第1のアナログスイッチの出力端子からこの変圧した電圧のレベルの信号が制御端子に供給されたときに、入力端子と出力端子とが接続されて第2の電源電圧のレベルの信号を出力端子から出力する第2のアナログスイッチ。
(3)第2の電源電圧とこの変圧した電圧とがそれぞれダイオードを介して並列に電源端子に供給され、この変圧した電圧が入力端子に入力し、第2の電源電圧のレベルの信号が制御端子に供給されたときに、入力端子と出力端子とが接続されてこの変圧した電圧のレベルの信号を出力端子から出力する第3のアナログスイッチ。
(4)第1の電源電圧とこの変圧した電圧とがそれぞれダイオードを介して並列に電源端子に供給され、第1の電源電圧が入力端子に入力し、第3のアナログスイッチの出力端子からこの変圧した電圧のレベルの信号が制御端子に供給されたときに、入力端子と出力端子とが接続されて第1の電源電圧のレベルの信号を出力端子から出力する第4のアナログスイッチ。
Next, a two-power supply bidirectional level shifter according to a second invention of the present application is characterized by including analog switches as described in the following (1) to (4).
(1) A first power supply voltage and a voltage obtained by transforming any one of the first power supply voltage and the second power supply voltage are respectively supplied to the power supply terminals in parallel through the diodes. When the voltage is input to the input terminal and the first power supply voltage level signal is supplied to the control terminal, the input terminal and the output terminal are connected to output the transformed voltage level signal from the output terminal. The first analog switch to do.
(2) The second power supply voltage and the transformed voltage are respectively supplied in parallel to the power supply terminal via the diode, the second power supply voltage is input to the input terminal, and this is output from the output terminal of the first analog switch. A second analog switch for connecting the input terminal and the output terminal and outputting a signal of the second power supply voltage level from the output terminal when a signal of the transformed voltage level is supplied to the control terminal;
(3) The second power supply voltage and the transformed voltage are respectively supplied in parallel to the power supply terminal via the diode, and the transformed voltage is input to the input terminal, and the signal of the second power supply voltage level is controlled. A third analog switch that, when supplied to the terminal, connects the input terminal and the output terminal and outputs a signal of the transformed voltage level from the output terminal.
(4) The first power supply voltage and the transformed voltage are respectively supplied in parallel to the power supply terminal via the diode, the first power supply voltage is input to the input terminal, and this is output from the output terminal of the third analog switch. A fourth analog switch for connecting the input terminal and the output terminal to output a first power supply voltage level signal from the output terminal when the transformed voltage level signal is supplied to the control terminal;

この2電源双方向レベルシフタでは、第1の電源電圧で動作する機器や回路からの第1の電源電圧のレベルの信号を第1のアナログスイッチの制御端子に供給すると、このアナログスイッチの入力端子に入力している、第1の電源電圧または第2の電源電圧を変圧した電圧が、このアナログスイッチの出力端子から出力されて、第2のアナログスイッチの制御端子に供給される。   In this two-power supply bidirectional level shifter, when a signal of the first power supply voltage level from a device or circuit operating at the first power supply voltage is supplied to the control terminal of the first analog switch, the input terminal of the analog switch is applied. The input voltage obtained by transforming the first power supply voltage or the second power supply voltage is output from the output terminal of the analog switch and supplied to the control terminal of the second analog switch.

第2のアナログスイッチは、この変圧した電圧のレベルの信号が制御端子に供給されると、入力端子に入力している第2の電源電圧が出力端子から出力される。   In the second analog switch, when the signal of the transformed voltage level is supplied to the control terminal, the second power supply voltage input to the input terminal is output from the output terminal.

したがって、第2のアナログスイッチの出力信号を、第2の電源電圧で動作する機器や回路に送れば、第1の電源電圧で動作する機器や回路からの第1の電源電圧のレベルの信号を、第2の電源電圧のレベルにシフトして、第2の電源電圧で動作する機器や回路に送ることができる。   Therefore, if the output signal of the second analog switch is sent to a device or circuit that operates at the second power supply voltage, a signal at the level of the first power supply voltage from the device or circuit that operates at the first power supply voltage is sent. It is possible to shift to the level of the second power supply voltage and send it to a device or a circuit that operates with the second power supply voltage.

また、第2の電源電圧で動作する機器や回路からの第2の電源電圧のレベルの信号を第3のアナログスイッチの制御端子に供給すると、このアナログスイッチの入力端子に入力している前述の変圧した電圧が、このアナログスイッチの出力端子から出力されて、第4のアナログスイッチの制御端子に供給される。   Further, when a signal at the second power supply voltage level from a device or circuit operating at the second power supply voltage is supplied to the control terminal of the third analog switch, the signal is input to the input terminal of the analog switch. The transformed voltage is output from the output terminal of the analog switch and supplied to the control terminal of the fourth analog switch.

第4のアナログスイッチは、この変圧した電圧のレベルの信号が制御端子に供給されると、入力端子に入力している第1の電源電圧が出力端子から出力される。   In the fourth analog switch, when the transformed voltage level signal is supplied to the control terminal, the first power supply voltage input to the input terminal is output from the output terminal.

したがって、第4のアナログスイッチの出力信号を、第1の電源電圧で動作する機器や回路に送れば、第2の電源電圧で動作する機器や回路からの第2の電源電圧のレベルの信号を、第1の電源電圧のレベルにシフトして、第1の電源電圧で動作する機器や回路に送ることができる。   Therefore, if the output signal of the fourth analog switch is sent to a device or circuit that operates at the first power supply voltage, a signal at the second power supply voltage level from the device or circuit that operates at the second power supply voltage is sent. The first power supply voltage level can be shifted to a device or a circuit that operates at the first power supply voltage.

これにより、第1の電源電圧で動作する機器や回路と第2の電源電圧で動作する機器や回路との間で、双方向に信号の電圧レベルを変換することができる。   Thus, the voltage level of the signal can be converted bidirectionally between the device or circuit operating with the first power supply voltage and the device or circuit operating with the second power supply voltage.

そして、これらのアナログスイッチの電源端子には、第1の電源電圧,第2の電源電圧のうちの一方と、第1の電源電圧または第2の電源電圧を変圧した電圧とがそれぞれダイオードを介して並列に供給されるので、第1の電源電圧と第2の電源電圧との両方がこれらのアナログスイッチの最低動作電圧未満にしても、第1の電源電圧または第2の電源電圧をこの最低動作電圧以上に変圧しておけば、これらのアナログスイッチの最低動作電圧を確保することができる。   In addition, one of the first power supply voltage and the second power supply voltage and a voltage obtained by transforming the first power supply voltage or the second power supply voltage are respectively connected to the power supply terminals of these analog switches via diodes. Therefore, even if both the first power supply voltage and the second power supply voltage are less than the minimum operating voltage of these analog switches, the first power supply voltage or the second power supply voltage is set to the minimum power supply voltage. If the voltage is transformed beyond the operating voltage, the minimum operating voltage of these analog switches can be secured.

また、第1の電源電圧や第2の電源電圧の上限は、これらのアナログスイッチに供給可能な最大電圧にまで高くすることができる。   In addition, the upper limit of the first power supply voltage and the second power supply voltage can be increased to the maximum voltage that can be supplied to these analog switches.

このように、第1の電源電圧と第2の電源電圧との両方の下限を低くするとともに第1の電源電圧や第2の電源電圧の上限を高くすることができるので、前述の本願の第1の発明に係る2電源双方向レベルシフタよりも、さらに広範囲に電圧レベルを変換することが可能になる。   As described above, the lower limits of both the first power supply voltage and the second power supply voltage can be lowered and the upper limits of the first power supply voltage and the second power supply voltage can be increased. The voltage level can be converted in a wider range than the dual power supply bidirectional level shifter according to the first aspect of the invention.

本願の第1の発明に係る2電源双方向レベルシフタによれば、アナログスイッチやダイオードのような入手が容易で安価なデバイスだけを用いて、広範囲に電圧レベルを変換することができるという効果が得られる。   The dual power supply bidirectional level shifter according to the first invention of the present application has an effect that the voltage level can be converted over a wide range using only an easily available and inexpensive device such as an analog switch or a diode. It is done.

本願の第2の発明に係る2電源双方向レベルシフタによれば、アナログスイッチやダイオードを用いて、本願の第1の発明に係る2電源双方向レベルシフタよりもさらに広範囲に電圧レベルを変換することができるという効果が得られる。   According to the dual power supply bidirectional level shifter according to the second invention of the present application, the voltage level can be converted in a wider range using the analog switch or the diode than the dual power supply bidirectional level shifter according to the first invention of the present application. The effect that it can be obtained.

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて具体的に説明する。
〔本願の第1の発明の実施の形態〕
図1は、本願の第1の発明を適用した2電源双方向レベルシフタの構成例を示す回路図である。この2電源双方向レベルシフタは、電源電圧VCCA:3〜5Vで動作する機器や回路(以下、VCCA側の機器と呼ぶ)と、電源電圧VCCB:1.8〜18Vで動作する機器や回路(以下、VCCB側の機器と呼ぶ)との間で双方向に信号の電圧レベルを変換するものである。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
[First Embodiment of the Present Invention]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of a two-power supply bidirectional level shifter to which the first invention of the present application is applied. This two-power supply bidirectional level shifter includes devices and circuits that operate at power supply voltage VCCA: 3 to 5 V (hereinafter referred to as devices on the VCCA side) and devices and circuits that operate at power supply voltage VCCB: 1.8 to 18 V (hereinafter referred to as “devices on the VCCA side”). The voltage level of the signal is bidirectionally converted between the device and the device on the VCCB side).

VCCA側の機器からバス(VCCA_BUS)11を介してこの2電源双方向レベルシフタに入力する信号は、バッファB1を介して、アナログスイッチSW1の制御端子「4」に供給される。アナログスイッチSW1は、電源電圧範囲3〜18Vで動作するアナログスイッチであり、一般に市販されているものである。アナログスイッチSW1の電源端子「5」には、電源電圧VCCA,電源電圧VCCBがそれぞれダイオードD1,D2を介して並列に供給される。アナログスイッチSW1の入力端子「1」には、電源電圧VCCBが入力する。アナログスイッチSW1の端子「3」は接地端子である。   A signal input from the VCCA side device to the dual power supply bidirectional level shifter via the bus (VCCA_BUS) 11 is supplied to the control terminal “4” of the analog switch SW1 via the buffer B1. The analog switch SW1 is an analog switch that operates in a power supply voltage range of 3 to 18 V, and is generally commercially available. The power supply voltage VCCA and the power supply voltage VCCB are supplied in parallel to the power supply terminal “5” of the analog switch SW1 via the diodes D1 and D2, respectively. The power supply voltage VCCB is input to the input terminal “1” of the analog switch SW1. The terminal “3” of the analog switch SW1 is a ground terminal.

アナログスイッチSW1は、ハイレベルの信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されて、電源電圧VCCBのレベルの信号を出力端子「2」から出力する。他方、ロウレベルの信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されず、出力信号がロウレベル(プルダウン抵抗R1によるグランドレベル)になる。このアナログスイッチSW1の出力信号は、後述するような構成のバッファB2に入力する。   When a high level signal is supplied to the control terminal “4”, the analog switch SW1 is connected to the input terminal “1” and the output terminal “2”, and outputs a signal of the level of the power supply voltage VCCB to the output terminal “ 2 ”. On the other hand, when a low level signal is supplied to the control terminal “4”, the input terminal “1” and the output terminal “2” are not connected, and the output signal becomes low level (ground level by the pull-down resistor R1). The output signal of the analog switch SW1 is input to a buffer B2 having a configuration as described later.

VCCB側の機器からバス(VCCB_BUS)12を介してこの2電源双方向レベルシフタに入力する信号は、アナログスイッチSW2の制御端子「4」に供給される。アナログスイッチSW2は、アナログスイッチSW1と同一構成のものである。アナログスイッチSW2の電源端子「5」には、電源電圧VCCA,電源電圧VCCBがそれぞれダイオードD3,D4を介して並列に供給される。アナログスイッチSW2の入力端子「1」には、電源電圧VCCAが入力する。   A signal input to the two-power supply bidirectional level shifter from the device on the VCCB side via the bus (VCCB_BUS) 12 is supplied to the control terminal “4” of the analog switch SW2. The analog switch SW2 has the same configuration as the analog switch SW1. The power supply voltage VCCA and the power supply voltage VCCB are supplied in parallel to the power supply terminal “5” of the analog switch SW2 via the diodes D3 and D4, respectively. The power supply voltage VCCA is input to the input terminal “1” of the analog switch SW2.

アナログスイッチSW2は、ハイレベルのレベルの信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されて、電源電圧VCCAのレベルの信号を出力端子「2」から出力する。他方、ロウレベルの信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されず、出力信号がロウレベル(プルダウン抵抗R2によるグランドレベル)になる。このアナログスイッチSW2の出力信号は、バッファ(ゲートが負論理の3ステートゲート)B3に入力する。   When the high level signal is supplied to the control terminal “4”, the analog switch SW2 is connected to the input terminal “1” and the output terminal “2”, and outputs a signal of the level of the power supply voltage VCCA. Output from terminal “2”. On the other hand, when a low level signal is supplied to the control terminal “4”, the input terminal “1” and the output terminal “2” are not connected, and the output signal becomes low level (ground level by the pull-down resistor R2). The output signal of the analog switch SW2 is input to a buffer (a three-state gate whose gate is negative logic) B3.

この2電源双方向レベルシフタには、電圧レベルの変換方向を切り換えるためのコントロール信号として、ハイレベルが電源電圧VCCAのレベルになる信号がコントロール信号線13を介して入力されるようになっている。このコントロール信号は、バッファB3のゲートに供給されるとともに、バッファB4を介して、アナログスイッチSW3の制御端子「4」に供給される。   The two power supply bidirectional level shifter is supplied with a signal whose high level is the level of the power supply voltage VCCA via the control signal line 13 as a control signal for switching the voltage level conversion direction. This control signal is supplied to the gate of the buffer B3 and also to the control terminal “4” of the analog switch SW3 via the buffer B4.

バッファB3は、ハイレベルのコントロール信号が供給されるとハイインピーダンス状態になり、ロウレベルのコントロール信号が供給されると入力信号と同じレベルの信号を出力する。バッファB3の出力信号は、この2電源双方向レベルシフタからバス11を介してVCCA側の機器に送られる。   The buffer B3 enters a high impedance state when a high level control signal is supplied, and outputs a signal having the same level as the input signal when a low level control signal is supplied. The output signal of the buffer B3 is sent from the dual power supply bidirectional level shifter to the VCCA device via the bus 11.

アナログスイッチSW3は、電源電圧VCCAのレベルのコントロール信号を、電源電圧VCCBのレベルに変換するためのものであり、アナログスイッチSW1と同一構成のものである。アナログスイッチSW3の電源端子「5」には、電源電圧VCCA,電源電圧VCCBがそれぞれダイオードD5,D6を介して並列に供給される。アナログスイッチSW3の入力端子「1」には、電源電圧VCCBが入力する。   The analog switch SW3 is for converting the control signal at the level of the power supply voltage VCCA into the level of the power supply voltage VCCB, and has the same configuration as the analog switch SW1. The power supply voltage VCCA and the power supply voltage VCCB are supplied in parallel to the power supply terminal “5” of the analog switch SW3 via the diodes D5 and D6, respectively. The power supply voltage VCCB is input to the input terminal “1” of the analog switch SW3.

アナログスイッチSW3は、ハイレベルのコントロール信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されて、電源電圧VCCBのレベルの信号を出力端子「2」から出力する。他方、ロウレベルのコントロール信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されず、出力信号がロウレベル(プルダウン抵抗R3によるグランドレベル)になる。このアナログスイッチSW3の出力信号は、バッファB2に供給される。   When the high level control signal is supplied to the control terminal “4”, the analog switch SW3 is connected to the input terminal “1” and the output terminal “2”, and outputs a signal of the level of the power supply voltage VCCB. Output from “2”. On the other hand, when the low-level control signal is supplied to the control terminal “4”, the input terminal “1” and the output terminal “2” are not connected, and the output signal becomes the low level (the ground level by the pull-down resistor R3). . The output signal of the analog switch SW3 is supplied to the buffer B2.

バッファB2は、アナログスイッチSW1〜SW3と同一構成のアナログスイッチで構成されている。図2に示すように、アナログスイッチSW1の出力信号は、このアナログスイッチの入力端子「1」に入力する。また、アナログスイッチSW3の出力信号は、このアナログスイッチの制御端子「4」に供給される。このアナログスイッチの電源端子「5」には、電源電圧VCCA,電源電圧VCCBがそれぞれダイオードD7,D8を介して並列に供給される。   The buffer B2 is configured by an analog switch having the same configuration as the analog switches SW1 to SW3. As shown in FIG. 2, the output signal of the analog switch SW1 is input to the input terminal “1” of the analog switch. The output signal of the analog switch SW3 is supplied to the control terminal “4” of the analog switch. A power supply voltage VCCA and a power supply voltage VCCB are supplied in parallel to the power supply terminal “5” of the analog switch via diodes D7 and D8, respectively.

このアナログスイッチは、ハイレベルの信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されて、アナログスイッチSW1の出力信号と同じレベルの信号を出力端子「2」から出力する。この出力信号は、図1に示すように、この2電源双方向レベルシフタからバス12を介してVCCB側の機器に送られる。他方、ロウレベルの信号が制御端子「4」に供給されたときは、このアナログスイッチは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されず、出力がハイインピーダンス状態になる。   When a high level signal is supplied to the control terminal “4”, the analog switch is connected to the input terminal “1” and the output terminal “2”, and is a signal having the same level as the output signal of the analog switch SW1. Is output from the output terminal “2”. As shown in FIG. 1, this output signal is sent from the dual power supply bidirectional level shifter to the VCCB side device via the bus 12. On the other hand, when a low level signal is supplied to the control terminal “4”, the input terminal “1” and the output terminal “2” are not connected to the analog switch, and the output is in a high impedance state.

次に、この2電源双方向レベルシフタが、VCCA側の機器とVCCB側の機器との間で双方向に信号の電圧レベルを変換する様子について説明する。VCCA側の機器からVCCB側の機器に信号を送る場合には、ハイレベルのコントロール信号をこの2電源双方向レベルシフタに送る。そして、VCCA側の機器からバス11を介してVCCAのレベルの信号をこの2電源双方向レベルシフタに送ると、アナログスイッチSW1の制御端子「4」にハイレベル(VCCAのレベル)の信号が供給されるので、アナログスイッチSW1の入力端子「1」に入力しているVCCBが、アナログスイッチSW1の出力端子「2」から出力されてバッファB2(図2のアナログスイッチの入力端子「1」)に入力する。   Next, how the dual power supply bidirectional level shifter converts the voltage level of the signal bidirectionally between the VCCA device and the VCCB device will be described. When a signal is sent from the VCCA side device to the VCCB side device, a high level control signal is sent to the two-power supply bidirectional level shifter. When a VCCA level signal is sent from the VCCA device to the dual power supply bidirectional level shifter via the bus 11, a high level (VCCA level) signal is supplied to the control terminal “4” of the analog switch SW1. Therefore, VCCB input to the input terminal “1” of the analog switch SW1 is output from the output terminal “2” of the analog switch SW1 and input to the buffer B2 (the input terminal “1” of the analog switch in FIG. 2). To do.

このとき、ハイレベルのコントロール信号により、アナログスイッチSW3からバッファB2(図2のアナログスイッチの制御端子「4」)に供給される信号がハイレベルになるので、バッファB2(図2のアナログスイッチの出力端子「2」)からVCCBのレベルの信号が出力され、この信号がバス12を介してVCCB側の機器に送られる。これにより、VCCA側の機器からのVCCAのレベルの信号が、VCCBのレベルにシフトしてVCCB側の機器に送られる。また、バッファB3はハイインピーダンス状態になる。   At this time, the signal supplied from the analog switch SW3 to the buffer B2 (the control terminal “4” of the analog switch in FIG. 2) by the high level control signal becomes the high level, so that the buffer B2 (the analog switch of FIG. 2) A signal of VCCB level is output from the output terminal “2”), and this signal is sent to the VCCB side device via the bus 12. As a result, the VCCA level signal from the VCCA device is shifted to the VCCB level and sent to the VCCB device. Further, the buffer B3 is in a high impedance state.

VCCB側の機器からVCCA側の機器に信号を送る場合には、ロウレベルのコントロール信号をこの2電源双方向レベルシフタに送る。そして、VCCB側の機器からバス12を介してVCCBのレベルの信号をこの2電源双方向レベルシフタに送ると、アナログスイッチSW2の制御端子「4」にハイレベル(VCCBのレベル)の信号が供給されるので、アナログスイッチSW2の入力端子「1」に入力しているVCCAが、アナログスイッチSW2の出力端子「2」から出力されてバッファB3に入力する。   When a signal is sent from the VCCB side device to the VCCA side device, a low-level control signal is sent to the two-power supply bidirectional level shifter. When a VCCB level signal is sent from the VCCB side device to the dual power supply bidirectional level shifter via the bus 12, a high level (VCCB level) signal is supplied to the control terminal “4” of the analog switch SW2. Therefore, VCCA inputted to the input terminal “1” of the analog switch SW2 is outputted from the output terminal “2” of the analog switch SW2 and inputted to the buffer B3.

このとき、ロウレベルのコントロール信号によってバッファB3は入力信号と同じレベルの信号を出力するので、バッファB3からVCCAのレベルの信号が出力され、この信号がバス11を介してVCCA側の機器に送られる。これにより、VCCB側の機器からのVCCBのレベルの信号が、VCCAのレベルにシフトしてVCCA側の機器に送られる。また、アナログスイッチSW3からバッファB2(図2のアナログスイッチの制御端子「4」)に供給される信号がロウレベルになるので、バッファB2はハイインピーダンス状態になる。   At this time, since the buffer B3 outputs a signal of the same level as the input signal by the low level control signal, a signal of the VCCA level is output from the buffer B3, and this signal is sent to the VCCA device via the bus 11. . Thereby, the VCCB level signal from the VCCB side device is shifted to the VCCA level and sent to the VCCA side device. Further, since the signal supplied from the analog switch SW3 to the buffer B2 (the control terminal “4” of the analog switch in FIG. 2) is at a low level, the buffer B2 is in a high impedance state.

このようにして、VCCA側の機器とVCCB側の機器との間で双方向に信号の電圧レベルを変換することができる。   In this way, the voltage level of the signal can be converted bidirectionally between the VCCA side device and the VCCB side device.

そして、この2電源双方向レベルシフタでは、各アナログスイッチ(アナログスイッチSW1〜SW3と、バッファB2を構成する図2のアナログスイッチ)の電源端子に電源電圧VCCAと電源電圧VCCBとがそれぞれダイオードを介して並列に供給されるので、VCCA,VCCBのうちの高いほうの電圧がダイオードを介して供給される。したがって、VCCBの下限である1.8Vはこれらのアナログスイッチの最低動作電圧(3V)未満であるにもかかわらず、これらのアナログスイッチの最低動作電圧を確保することができる。   In this two-power supply bidirectional level shifter, the power supply voltage VCCA and the power supply voltage VCCB are respectively connected to the power supply terminals of the analog switches (analog switches SW1 to SW3 and the analog switch of FIG. 2 constituting the buffer B2) via diodes. Since they are supplied in parallel, the higher voltage of VCCA and VCCB is supplied via the diode. Therefore, the minimum operating voltage of these analog switches can be ensured even though 1.8 V, which is the lower limit of VCCB, is less than the minimum operating voltage (3 V) of these analog switches.

図3は、この最低動作電圧の確保の様子を示す図である。図3(a)に示すように、VCCA=3VでありVCCB=5Vである場合には、5VのVCCBがこれらのアナログスイッチの電源端子に供給される。図3(b)に示すように、VCCA=5VでありVCCB=3Vである場合には、5VのVCCAがこれらのアナログスイッチの電源端子に供給される。図3(c)に示すように、VCCA=5VでありVCCB=12Vである場合には、12VのVCCBがこれらのアナログスイッチの電源端子に供給される。図3(d)に示すように、VCCA=3VでありVCCB=1.8Vである場合には、3VのVCCAがこれらのアナログスイッチの電源端子に供給される。したがって、いずれの場合にも、これらのアナログスイッチの最低動作電圧である3Vが確保される。   FIG. 3 is a diagram showing how the minimum operating voltage is secured. As shown in FIG. 3A, when VCCA = 3V and VCCB = 5V, 5V VCCB is supplied to the power supply terminals of these analog switches. As shown in FIG. 3B, when VCCA = 5V and VCCB = 3V, 5V VCCA is supplied to the power supply terminals of these analog switches. As shown in FIG. 3C, when VCCA = 5V and VCCB = 12V, 12V VCCB is supplied to the power supply terminals of these analog switches. As shown in FIG. 3D, when VCCA = 3V and VCCB = 1.8V, 3V VCCA is supplied to the power supply terminals of these analog switches. Therefore, in any case, 3 V, which is the minimum operating voltage of these analog switches, is secured.

また、VCCBの上限は18Vという高電圧であるが、これらのアナログスイッチの電源電圧範囲は3〜18Vなので、これらのアナログスイッチの電源端子には18VのVCCBも供給可能である。   Further, although the upper limit of VCCB is a high voltage of 18V, the power supply voltage range of these analog switches is 3 to 18V, so that 18V VCCB can also be supplied to the power supply terminals of these analog switches.

このように、VCCBの下限を低くするとともにその上限を高くしているので、従来の2電源双方向レベルシフタよりも広範囲に電圧レベルを変換することができる。   Thus, since the lower limit of VCCB is lowered and the upper limit is raised, the voltage level can be converted in a wider range than the conventional two-power supply bidirectional level shifter.

図4には、この2電源双方向レベルシフタの変換可能領域を、従来から市販されている各種の2電源双方向レベルシフタ(「従来」として示した4種類)と比較できるように「図1」として示している。また、各アナログスイッチとして、電源電圧範囲が3〜18Vのものに代えて電源電圧範囲が3〜12Vのもの(やはり市販品)を用いた場合の変換可能領域も、「図1(3〜12Vのスイッチの場合)」として示している。いずれの場合にも、VCCBの範囲が従来のものよりも大幅に広くなっている。   In FIG. 4, “FIG. 1” is shown so that the convertible area of this two-power supply bidirectional level shifter can be compared with various conventional two-power supply bidirectional level shifters (four types shown as “conventional”). Show. In addition, as each analog switch, a convertible region when a power supply voltage range of 3 to 12 V (also a commercial product) is used instead of a power supply voltage range of 3 to 18 V is also shown in FIG. In the case of a switch)). In either case, the VCCB range is significantly wider than the conventional one.

そして、この2電源双方向レベルシフタは、アナログスイッチやダイオードのような入手が容易で安価なデバイスだけを用いて構成することができる。   The dual power supply bidirectional level shifter can be configured using only easily available and inexpensive devices such as analog switches and diodes.

ここで、図8に示したように電源電圧3.3Vの制御機器31が被制御機器32(電源電圧1.8V)と被制御機器33(電源電圧5V)と被制御機器34(電源電圧12V)とを制御する場合に、図1に示した2電源双方向レベルシフタを用いてこれらの被制御機器32〜34を制御する方法について説明する。   Here, as shown in FIG. 8, the control device 31 having the power supply voltage 3.3V is controlled by the controlled device 32 (power supply voltage 1.8V), the controlled device 33 (power supply voltage 5V), and the controlled device 34 (power supply voltage 12V). ), A method of controlling these controlled devices 32 to 34 using the two-power supply bidirectional level shifter shown in FIG. 1 will be described.

この場合には、制御機器31をVCCA側の機器とし、被制御機器32〜34をVCCB側の機器として、図1に示した2電源双方向レベルシフタの各アナログスイッチの電源端子(アナログスイッチSW2では電源端子及び入力端子)にVCCAとして3.3Vを供給するとともに、この2電源双方向レベルシフタの各アナログスイッチの電源端子(アナログスイッチSW1,SW3では電源端子及び入力端子)に供給するVCCBを、1.8Vと5Vと12Vとの間で交互に切り換える。そして、図5に示すように、この1個の2電源双方向レベルシフタ21を用いて、被制御機器32〜34を交互に制御する。   In this case, the control device 31 is a device on the VCCA side, the controlled devices 32 to 34 are devices on the VCCB side, and the power supply terminals (in the analog switch SW2) of each analog switch of the two-power supply bidirectional level shifter shown in FIG. While supplying 3.3V as VCCA to the power supply terminal and the input terminal), VCCB supplied to the power supply terminal of each analog switch of the two power supply bidirectional level shifter (the power supply terminal and the input terminal in the case of the analog switches SW1 and SW3) is 1 .Switch alternately between 8V, 5V and 12V. Then, as shown in FIG. 5, the controlled devices 32 to 34 are alternately controlled using the single two-power supply bidirectional level shifter 21.

このように、安価なデバイスで構成される1個の2電源双方向レベルシフタを用いることによって、電源電圧が異なる複数の周辺機器等を制御することができるので、多数の周辺機器等が内蔵あるいは外付けされるパーソナルコンピュータや携帯電話機等の情報処理端末の部品点数を減らしたり、その製造コストを下げることが可能になる。   In this way, by using a single dual power supply bidirectional level shifter composed of inexpensive devices, it is possible to control a plurality of peripheral devices with different power supply voltages, so that a large number of peripheral devices can be built-in or removed. It is possible to reduce the number of parts of an information processing terminal such as a personal computer or a mobile phone attached, and to reduce the manufacturing cost.

〔本願の第2の発明の実施の形態〕
次に、図6は、本願の第2の発明を適用した2電源双方向レベルシフタの構成例を示す回路図である。この2電源双方向レベルシフタは、電源電圧VCCA:1.8〜18Vで動作する機器や回路(以下、VCCA側の機器と呼ぶ)と、電源電圧VCCB:1.8〜18Vで動作する機器や回路(以下、VCCB側の機器と呼ぶ)との間で双方向に信号の電圧レベルを変換するものである。
[Second Embodiment of the Present Invention]
Next, FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of a two-power supply bidirectional level shifter to which the second invention of the present application is applied. This two-power supply bidirectional level shifter includes devices and circuits that operate at a power supply voltage VCCA: 1.8 to 18V (hereinafter referred to as devices on the VCCA side) and devices and circuits that operate at a power supply voltage VCCB: 1.8 to 18V. (Hereinafter, referred to as a VCCB side device) to convert the voltage level of the signal bidirectionally.

この2電源双方向レベルシフタ内の各アナログスイッチは、全て図1に示した2電源双方向レベルシフタ内のアナログスイッチと同一構成のものである。また、VCCA側の機器やVCCB側の機器との間のバスやコントロール信号線にも、図1と同一の符号を付している。   Each analog switch in the dual power supply bidirectional level shifter has the same configuration as the analog switch in the dual power supply bidirectional level shifter shown in FIG. The same reference numerals as those in FIG. 1 are also applied to the buses and control signal lines between the VCCA device and the VCCB device.

VCCA側の機器からバス11を介してこの2電源双方向レベルシフタに入力する信号は、アナログスイッチSW11の制御端子「4」に供給される。アナログスイッチSW11の電源端子「5」には、電源電圧VCCA,3〜5Vの電圧がそれぞれダイオードD11,D12を介して並列に供給される。この3〜5Vの電圧は、電源電圧VCCAと電源電圧VCCBとのうちのいずれか一方を、レギュレーター(図示略)で変圧してこの2電源双方向レベルシフタに供給されるものである。アナログスイッチSW11の入力端子「1」には、この変圧した3〜5Vの電圧が入力する。   A signal input from the VCCA side device to the dual power supply bidirectional level shifter via the bus 11 is supplied to the control terminal “4” of the analog switch SW11. The power supply voltage VCCA, 3 to 5 V is supplied in parallel to the power supply terminal “5” of the analog switch SW11 via the diodes D11 and D12, respectively. The voltage of 3 to 5 V is supplied to the two-power supply bidirectional level shifter by transforming one of the power supply voltage VCCA and the power supply voltage VCCB with a regulator (not shown). The transformed voltage of 3 to 5 V is input to the input terminal “1” of the analog switch SW11.

アナログスイッチSW11は、ハイレベルの信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されて、3〜5Vのレベルの信号を出力端子「2」から出力する。他方、ロウレベルの信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されず、出力信号がロウレベル(プルダウン抵抗R11によるグランドレベル)になる。このアナログスイッチSW11の出力信号は、バッファB11を介して、アナログスイッチSW12の制御端子「4」に供給される。   When a high level signal is supplied to the control terminal “4”, the analog switch SW11 is connected to the input terminal “1” and the output terminal “2”, and outputs a signal having a level of 3 to 5 V to the output terminal “ 2 ". On the other hand, when a low level signal is supplied to the control terminal “4”, the input terminal “1” and the output terminal “2” are not connected, and the output signal becomes low level (ground level by the pull-down resistor R11). The output signal of the analog switch SW11 is supplied to the control terminal “4” of the analog switch SW12 via the buffer B11.

アナログスイッチSW12の電源端子「5」には、前述の変圧した3〜5Vの電圧,電源電圧VCCBがそれぞれダイオードD13,D14を介して並列に供給される。アナログスイッチSW12の入力端子「1」には、電源電圧VCCBが入力する。   The power supply terminal “5” of the analog switch SW12 is supplied with the transformed voltage of 3 to 5 V and the power supply voltage VCCB in parallel through the diodes D13 and D14, respectively. The power supply voltage VCCB is input to the input terminal “1” of the analog switch SW12.

アナログスイッチSW12は、ハイレベルの信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されて、電源電圧VCCBのレベルの信号を出力端子「2」から出力する。他方、ロウレベルの信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されず、出力信号がロウレベル(プルダウン抵抗R12によるグランドレベル)になる。このアナログスイッチSW12の出力信号は、後述するような構成のバッファB12に入力する。   When a high level signal is supplied to the control terminal “4”, the analog switch SW12 is connected to the input terminal “1” and the output terminal “2”, and outputs a signal at the level of the power supply voltage VCCB to the output terminal “ 2 ". On the other hand, when a low level signal is supplied to the control terminal “4”, the input terminal “1” and the output terminal “2” are not connected, and the output signal becomes low level (ground level by the pull-down resistor R12). The output signal of the analog switch SW12 is input to a buffer B12 having a configuration as described later.

VCCB側の機器からバス12を介してこの2電源双方向レベルシフタに入力する信号は、アナログスイッチSW13の制御端子「4」に供給される。アナログスイッチSW13の電源端子「5」には、電源電圧VCCB,前述の変圧した3〜5Vの電圧がそれぞれダイオードD15,D16を介して並列に供給される。アナログスイッチSW13の入力端子「1」には、この変圧した3〜5Vの電圧が入力する。   A signal input from the VCCB side device to the dual power supply bidirectional level shifter via the bus 12 is supplied to the control terminal “4” of the analog switch SW13. The power supply terminal “5” of the analog switch SW13 is supplied with the power supply voltage VCCB and the aforementioned transformed voltage of 3 to 5 V in parallel via the diodes D15 and D16, respectively. The transformed voltage of 3 to 5 V is input to the input terminal “1” of the analog switch SW13.

アナログスイッチSW13は、ハイレベルの信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されて、3〜5Vのレベルの信号を出力端子「2」から出力する。他方、ロウレベルの信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されず、出力信号がロウレベル(プルダウン抵抗R13によるグランドレベル)になる。このアナログスイッチSW13の出力信号は、バッファB13を介して、アナログスイッチSW14の制御端子「4」に供給される。   When a high level signal is supplied to the control terminal “4”, the analog switch SW13 is connected to the input terminal “1” and the output terminal “2”, and outputs a signal having a level of 3 to 5 V to the output terminal “ 2 ". On the other hand, when a low level signal is supplied to the control terminal “4”, the input terminal “1” and the output terminal “2” are not connected, and the output signal becomes low level (ground level by the pull-down resistor R13). The output signal of the analog switch SW13 is supplied to the control terminal “4” of the analog switch SW14 via the buffer B13.

アナログスイッチSW14の電源端子「5」には、前述の変圧した3〜5Vの電圧,電源電圧VCCAがそれぞれダイオードD17,D18を介して並列に供給される。アナログスイッチSW14の入力端子「1」には、電源電圧VCCAが入力する。   The power supply terminal “5” of the analog switch SW14 is supplied with the transformed voltage of 3 to 5 V and the power supply voltage VCCA in parallel via the diodes D17 and D18, respectively. The power supply voltage VCCA is input to the input terminal “1” of the analog switch SW14.

アナログスイッチSW14は、ハイレベルの信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されて、電源電圧VCCAのレベルの信号を出力端子「2」から出力する。他方、ロウレベルの信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されず、出力信号がロウレベル(プルダウン抵抗R14によるグランドレベル)になる。このアナログスイッチSW14の出力信号は、後述するような構成のバッファB14に入力する。   When a high level signal is supplied to the control terminal “4”, the analog switch SW14 is connected to the input terminal “1” and the output terminal “2”, and outputs the signal at the level of the power supply voltage VCCA to the output terminal “4”. 2 ". On the other hand, when a low level signal is supplied to the control terminal “4”, the input terminal “1” and the output terminal “2” are not connected, and the output signal becomes low level (ground level by the pull-down resistor R14). The output signal of the analog switch SW14 is input to a buffer B14 having a configuration as described later.

コントロール信号線13を介して入力されるコントロール信号(ハイレベルが電源電圧VCCAのレベルになる信号)は、バッファB14に供給されるとともに、アナログスイッチSW15の制御端子「4」に供給される。   A control signal (a signal whose high level becomes the level of the power supply voltage VCCA) input via the control signal line 13 is supplied to the buffer B14 and to the control terminal “4” of the analog switch SW15.

アナログスイッチSW15と後述するアナログスイッチSW16とは、電源電圧VCCAのレベルのコントロール信号を、電源電圧VCCBのレベルに変換するためのものである。アナログスイッチSW15の電源端子「5」には、電源電圧VCCA,前述の変圧した3〜5Vの電圧がそれぞれダイオードD19,D20を介して並列に供給される。アナログスイッチSW15の入力端子「1」には、この変圧した3〜5Vの電圧が入力する。   An analog switch SW15 and an analog switch SW16, which will be described later, are for converting a control signal of the level of the power supply voltage VCCA into a level of the power supply voltage VCCB. The power supply terminal “5” of the analog switch SW15 is supplied with the power supply voltage VCCA and the aforementioned transformed voltage of 3 to 5 V in parallel via the diodes D19 and D20, respectively. The transformed voltage of 3 to 5 V is input to the input terminal “1” of the analog switch SW15.

アナログスイッチSW15は、ハイレベルのコントロール信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されて、3〜5Vのレベルの信号を出力端子「2」から出力する。他方、ロウレベルのコントロール信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されず、出力信号がロウレベル(プルダウン抵抗R15によるグランドレベル)になる。このアナログスイッチSW15の出力信号は、インバータI1及びバッファB15を介して、アナログスイッチSW16の制御端子「4」に供給される。   When a high level control signal is supplied to the control terminal “4”, the analog switch SW15 is connected to the input terminal “1” and the output terminal “2”, and outputs a signal having a level of 3 to 5 V as an output terminal. Output from “2”. On the other hand, when the low level control signal is supplied to the control terminal “4”, the input terminal “1” and the output terminal “2” are not connected, and the output signal becomes low level (ground level by the pull-down resistor R15). . The output signal of the analog switch SW15 is supplied to the control terminal “4” of the analog switch SW16 via the inverter I1 and the buffer B15.

アナログスイッチSW16の電源端子「5」には、前述の変圧した3〜5Vの電圧,電源電圧VCCBがそれぞれダイオードD21,D22を介して並列に供給される。アナログスイッチSW16の入力端子「1」には、電源電圧VCCBが入力する。   The power supply terminal “5” of the analog switch SW16 is supplied with the transformed voltage of 3 to 5 V and the power supply voltage VCCB in parallel through the diodes D21 and D22, respectively. The power supply voltage VCCB is input to the input terminal “1” of the analog switch SW16.

アナログスイッチSW16は、ハイレベルの信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されて、電源電圧VCCBのレベルの信号を出力端子「2」から出力する。他方、ロウレベルの信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されず、出力信号がロウレベル(プルダウン抵抗R16によるグランドレベル)になる。このアナログスイッチSW16の出力信号は、バッファB12に供給される。   When a high level signal is supplied to the control terminal “4”, the analog switch SW16 is connected to the input terminal “1” and the output terminal “2”, and outputs a signal at the level of the power supply voltage VCCB to the output terminal “ 2 ”. On the other hand, when a low level signal is supplied to the control terminal “4”, the input terminal “1” and the output terminal “2” are not connected, and the output signal becomes low level (ground level by the pull-down resistor R16). The output signal of the analog switch SW16 is supplied to the buffer B12.

バッファB12は、アナログスイッチSW11〜SW16と同一構成のアナログスイッチで構成されている。図7(a)に示すように、アナログスイッチSW12の出力信号は、このアナログスイッチの入力端子「1」に入力する。また、アナログスイッチSW16の出力信号は、このアナログスイッチの制御端子「4」に供給される。このアナログスイッチの電源端子「5」には、前述の変圧した3〜5Vの電圧,電源電圧VCCBがそれぞれダイオードD23,D24を介して並列に供給される。   The buffer B12 is configured by an analog switch having the same configuration as the analog switches SW11 to SW16. As shown in FIG. 7A, the output signal of the analog switch SW12 is input to the input terminal “1” of the analog switch. The output signal of the analog switch SW16 is supplied to the control terminal “4” of the analog switch. The power supply terminal “5” of the analog switch is supplied with the transformed voltage of 3 to 5 V and the power supply voltage VCCB in parallel via the diodes D23 and D24, respectively.

このアナログスイッチは、ハイレベルの信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されて、アナログスイッチSW12の出力信号と同じレベルの信号を出力端子「2」から出力する。この出力信号は、図6に示すように、この2電源双方向レベルシフタからバス12を介してVCCB側の機器に送られる。他方、ロウレベルの信号が制御端子「4」に供給されたときは、このアナログスイッチは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されず、出力がハイインピーダンス状態になる。   When a high level signal is supplied to the control terminal “4”, the analog switch is connected to the input terminal “1” and the output terminal “2”, and is a signal having the same level as the output signal of the analog switch SW12. Is output from the output terminal “2”. As shown in FIG. 6, this output signal is sent from the two-power supply bidirectional level shifter to the VCCB side device via the bus 12. On the other hand, when a low level signal is supplied to the control terminal “4”, the input terminal “1” and the output terminal “2” are not connected to the analog switch, and the output is in a high impedance state.

バッファB14は、アナログスイッチSW11〜SW16と同一構成のアナログスイッチで構成されている。図7(b)に示すように、アナログスイッチSW14の出力信号は、このアナログスイッチの入力端子「1」に入力する。また、コントロール信号は、このアナログスイッチの制御端子「4」に供給される。このアナログスイッチの電源端子「5」には、前述の変圧した3〜5Vの電圧,電源電圧VCCAがそれぞれダイオードD25,D26を介して並列に供給される。   The buffer B14 includes an analog switch having the same configuration as the analog switches SW11 to SW16. As shown in FIG. 7B, the output signal of the analog switch SW14 is input to the input terminal “1” of the analog switch. The control signal is supplied to the control terminal “4” of the analog switch. The power supply terminal “5” of the analog switch is supplied with the transformed voltage of 3 to 5 V and the power supply voltage VCCA in parallel via the diodes D25 and D26, respectively.

このアナログスイッチは、ハイレベルのコントロール信号が制御端子「4」に供給されたときは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されて、アナログスイッチSW14の出力信号と同じレベルの信号を出力端子「2」から出力する。この出力信号は、図6に示すように、この2電源双方向レベルシフタからバス11を介してVCCA側の機器に送られる。他方、ロウレベルのコントロール信号が制御端子「4」に供給されたときは、このアナログスイッチは、入力端子「1」と出力端子「2」とが接続されず、出力がハイインピーダンス状態になる。   When a high-level control signal is supplied to the control terminal “4”, the analog switch is connected to the input terminal “1” and the output terminal “2”, and has the same level as the output signal of the analog switch SW14. The signal is output from the output terminal “2”. As shown in FIG. 6, the output signal is sent from the dual power supply bidirectional level shifter to the VCCA device via the bus 11. On the other hand, when a low-level control signal is supplied to the control terminal “4”, the input terminal “1” and the output terminal “2” are not connected to the analog switch, and the output is in a high impedance state.

次に、この2電源双方向レベルシフタが、VCCA側の機器とVCCB側の機器との間で双方向に信号の電圧レベルを変換する様子について説明する。VCCA側の機器からVCCB側の機器に信号を送る場合には、ロウレベルのコントロール信号をこの2電源双方向レベルシフタに送る。そして、VCCA側の機器からバス11を介してVCCAのレベルの信号をこの2電源双方向レベルシフタに送ると、アナログスイッチSW11の制御端子「4」にハイレベル(VCCAのレベル)の信号が供給されるので、アナログスイッチSW11の入力端子「1」に入力している3〜5Vの電圧が、アナログスイッチSW11の出力端子「2」から出力されてアナログスイッチSW12の制御端子「4」に供給される。   Next, how the two-power supply bidirectional level shifter converts the voltage level of the signal bidirectionally between the VCCA side device and the VCCB side device will be described. When a signal is sent from the VCCA side device to the VCCB side device, a low-level control signal is sent to the two-power supply bidirectional level shifter. When a VCCA level signal is sent from the VCCA device to the dual power supply bidirectional level shifter via the bus 11, a high level (VCCA level) signal is supplied to the control terminal “4” of the analog switch SW11. Therefore, the voltage of 3 to 5 V input to the input terminal “1” of the analog switch SW11 is output from the output terminal “2” of the analog switch SW11 and supplied to the control terminal “4” of the analog switch SW12. .

このようにハイレベル(3〜5Vのレベル)の信号がアナログスイッチSW12の制御端子「4」に供給されることにより、アナログスイッチSW12の入力端子「1」に入力しているVCCBが、アナログスイッチSW12の出力端子「2」から出力されてバッファB12(図7(a)のアナログスイッチの入力端子「1」)に入力する。   Thus, when the high level (3 to 5 V level) signal is supplied to the control terminal “4” of the analog switch SW12, the VCCB input to the input terminal “1” of the analog switch SW12 becomes the analog switch. The signal is output from the output terminal “2” of the SW12 and input to the buffer B12 (the analog switch input terminal “1” in FIG. 7A).

このとき、ロウレベルのコントロール信号によってアナログスイッチSW15の出力信号がロウレベルになり、アナログスイッチSW16の制御端子「4」にはインバータI1によって反転されたハイレベルの信号が供給されることにより、アナログスイッチSW16からバッファB12(図7(a)のアナログスイッチの制御端子「4」)に供給される信号がハイレベル(電源電圧VCCBのレベル)になるので、バッファB12(図2のアナログスイッチの出力端子「2」)からVCCBのレベルの信号が出力され、この信号がバス12を介してVCCB側の機器に送られる。これにより、VCCA側の機器からのVCCAのレベルの信号が、VCCBのレベルにシフトしてVCCB側の機器に送られる。   At this time, the output signal of the analog switch SW15 becomes low level by the low level control signal, and the high level signal inverted by the inverter I1 is supplied to the control terminal “4” of the analog switch SW16, thereby the analog switch SW16. To the buffer B12 (the control terminal “4” of the analog switch in FIG. 7A) becomes a high level (the level of the power supply voltage VCCB), so the buffer B12 (the output terminal “of the analog switch in FIG. 2” 2)), a VCCB level signal is output, and this signal is sent to the VCCB side device via the bus 12. As a result, the VCCA level signal from the VCCA device is shifted to the VCCB level and sent to the VCCB device.

また、バッファB14(図7(b)のアナログスイッチの制御端子「4」)にはロウレベルのコントロール信号が供給されるので、バッファB14はハイインピーダンス状態になる。   Further, since the low level control signal is supplied to the buffer B14 (the control terminal “4” of the analog switch in FIG. 7B), the buffer B14 enters a high impedance state.

VCCB側の機器からVCCA側の機器に信号を送る場合には、ハイレベルのコントロール信号をこの2電源双方向レベルシフタに送る。そして、VCCB側の機器からバス12を介してVCCBのレベルの信号をこの2電源双方向レベルシフタに送ると、アナログスイッチSW13の制御端子「4」にハイレベル(VCCBのレベル)の信号が供給されるので、アナログスイッチSW13の入力端子「1」に入力している3〜5Vの電圧が、アナログスイッチSW13の出力端子「2」から出力されてアナログスイッチSW14の制御端子「4」に供給される。   When a signal is sent from the VCCB side device to the VCCA side device, a high level control signal is sent to the two-power supply bidirectional level shifter. When a VCCB level signal is sent from the VCCB side device to the dual power supply bidirectional level shifter via the bus 12, a high level (VCCB level) signal is supplied to the control terminal “4” of the analog switch SW13. Therefore, the voltage of 3 to 5 V input to the input terminal “1” of the analog switch SW13 is output from the output terminal “2” of the analog switch SW13 and supplied to the control terminal “4” of the analog switch SW14. .

このようにハイレベル(3〜5Vのレベル)の信号がアナログスイッチSW14の制御端子「4」に供給されることにより、アナログスイッチSW14の入力端子「1」に入力しているVCCAが、アナログスイッチSW14の出力端子「2」から出力されてバッファB14(図7(b)のアナログスイッチの入力端子「1」)に入力する。   In this way, when the high level (3 to 5 V level) signal is supplied to the control terminal “4” of the analog switch SW14, the VCCA input to the input terminal “1” of the analog switch SW14 becomes the analog switch. The signal is output from the output terminal “2” of the SW 14 and input to the buffer B 14 (the analog switch input terminal “1” in FIG. 7B).

このとき、バッファB14(図7(b)のアナログスイッチの制御端子「4」)にはハイレベルのコントロール信号が供給されるので、バッファB14(図7(b)のアナログスイッチの出力端子「2」)からVCCAのレベルの信号が出力され、この信号がバス11を介してVCCA側の機器に送られる。これにより、VCCB側の機器からのVCCBのレベルの信号が、VCCAのレベルにシフトしてVCCA側の機器に送られる。   At this time, since a high-level control signal is supplied to the buffer B14 (the control terminal “4” of the analog switch in FIG. 7B), the buffer B14 (the output terminal “2” of the analog switch in FIG. 7B). )), A VCCA level signal is output, and this signal is sent to the VCCA device via the bus 11. Thereby, the VCCB level signal from the VCCB side device is shifted to the VCCA level and sent to the VCCA side device.

また、ハイレベルのコントロール信号によってアナログスイッチSW15の出力信号がハイレベル(3〜5V)になり、アナログスイッチSW16の制御端子「4」にはインバータI1によって反転されたロウレベルの信号が供給されることにより、アナログスイッチSW16からバッファB12(図7(a)のアナログスイッチの制御端子「4」)に供給される信号がロウレベルになるので、バッファB12はハイインピーダンス状態になる。   Further, the output signal of the analog switch SW15 becomes high level (3 to 5V) by the high level control signal, and the low level signal inverted by the inverter I1 is supplied to the control terminal “4” of the analog switch SW16. As a result, the signal supplied from the analog switch SW16 to the buffer B12 (the control terminal “4” of the analog switch in FIG. 7A) becomes the low level, so that the buffer B12 enters the high impedance state.

このようにして、VCCA側の機器とVCCB側の機器との間で双方向に信号の電圧レベルを変換することができる。   In this way, the voltage level of the signal can be converted bidirectionally between the VCCA side device and the VCCB side device.

そして、この2電源双方向レベルシフタでは、各アナログスイッチ(アナログスイッチSW11〜SW16と、バッファB12,B14を構成する図7のアナログスイッチ)の電源端子に、電源電圧VCCA,電源電圧VCCBのうちの一方と、VCCAまたはVCCBを変圧した3〜5V(これらのアナログスイッチの最低動作電圧である3V以上)の電圧とがそれぞれダイオードを介して並列に供給されるので、VCCAまたはVCCBと3〜5Vとのうちの高いほうの電圧がダイオードを介して供給される。したがって、VCCAの下限である1.8VとVCCBの下限である1.8Vとの両方がこれらのアナログスイッチの最低動作電圧未満であるにもかかわらず、これらのアナログスイッチの最低動作電圧を確保することができる。   In this two-power supply bidirectional level shifter, one of the power supply voltage VCCA and the power supply voltage VCCB is connected to the power supply terminal of each analog switch (analog switches SW11 to SW16 and the analog switches of FIG. 7 constituting the buffers B12 and B14). And 3 to 5 V (3 V or more which is the minimum operating voltage of these analog switches) obtained by transforming VCCA or VCCB are supplied in parallel through the diodes, respectively, so that VCCA or VCCB and 3 to 5 V The higher voltage is supplied through the diode. Therefore, the minimum operating voltage of these analog switches is ensured even though both the lower limit of VCCA, 1.8V, and the lower limit of VCCB, 1.8V, are less than the minimum operating voltage of these analog switches. be able to.

また、VCCA,VCCBの上限はそれぞれ18Vという高電圧であるが、これらのアナログスイッチの電源電圧範囲は3〜18Vなので、これらのアナログスイッチの電源端子には18VのVCCAやVCCBも供給可能である。   Moreover, although the upper limit of VCCA and VCCB is a high voltage of 18V, since the power supply voltage range of these analog switches is 3 to 18V, 18V VCCA and VCCB can be supplied to the power supply terminals of these analog switches. .

このように、VCCAとVCCBとの両方の下限を低くするとともにそれらの上限を高くしているので、図1に示した2電源双方向レベルシフタよりも、さらに広範囲に電圧レベルを変換することができる。   Thus, since the lower limits of both VCCA and VCCB are lowered and the upper limits thereof are increased, the voltage level can be converted in a wider range than the two-power supply bidirectional level shifter shown in FIG. .

図4には、この2電源双方向レベルシフタの変換可能領域を、従来から市販されている各種の2電源双方向レベルシフタや図1に示した2電源双方向レベルシフタと比較できるように「図6」として示している。   FIG. 4 shows that the convertible region of this two-power supply bidirectional level shifter can be compared with various conventional two-power supply bidirectional level shifters and the two-power supply bidirectional level shifter shown in FIG. As shown.

〔補足事項〕
最後に、以上に説明した発明の実施の形態に対する補足事項を説明する。
[Additional notes]
Finally, supplementary matters for the embodiment of the invention described above will be described.

(a)本願発明に係る2電源双方向レベルシフタには、電源電圧範囲3〜18Vのアナログスイッチや電源電圧範囲3〜12Vのアナログスイッチに限らず、一般に市販されている各種のアナログスイッチをはじめとして、基本的にはどのようなアナログスイッチでも用いることができる。   (A) The dual power supply bidirectional level shifter according to the present invention is not limited to an analog switch having a power supply voltage range of 3 to 18 V or an analog switch having a power supply voltage range of 3 to 12 V, but includes various commercially available analog switches. Basically, any analog switch can be used.

(b)2電源双方向レベルシフタに限らず、VCCA,VCCBをそれぞれ外部供給電源,バックアップ電源と設定した装置において、VCCAとVCCBとをそれぞれダイオードを介して並列に供給することにより、通常はVCCAを使用し、停電等の要因でVCCAの供給が停止した時に、VCCAが或る電圧以下に低下したときに自動的にVCCBが供給されるようにしてもよい。   (B) In a device in which VCCA and VCCB are set as an external supply power supply and a backup power supply, not limited to a two-power supply bidirectional level shifter, VCCCA and VCCB are usually supplied in parallel via diodes, respectively. When VCCA supply is stopped due to a power failure or the like, VCCB may be automatically supplied when VCCA drops below a certain voltage.

(c)2電源双方向レベルシフタをLSI化すれば、半導体の動作電圧を調整することができるので、アナログスイッチの動作電圧を低電圧化する(例えば最低動作電圧を1.2V以下にする)ことが可能である。それにより、VCCAやVCCBの下限が1.2V程度の低電圧であっても、本願発明に係る2電源双方向レベルシフタによって双方向に信号の電圧レベルを変換することが可能になる。   (C) Since the operating voltage of the semiconductor can be adjusted if the two-power supply bidirectional level shifter is made into an LSI, the operating voltage of the analog switch is lowered (for example, the minimum operating voltage is set to 1.2 V or less). Is possible. Thereby, even if the lower limit of VCCA or VCCB is a low voltage of about 1.2 V, the voltage level of the signal can be converted bidirectionally by the two-power supply bidirectional level shifter according to the present invention.

本願の第1の発明を適用した2電源双方向レベルシフタの構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the 2 power supply bidirectional | two-way level shifter to which 1st invention of this application is applied. 図1のバッファB2の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of buffer B2 of FIG. 図1の各アナログスイッチの最低動作電圧が確保される様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the minimum operating voltage of each analog switch of FIG. 1 is ensured. 図1や図6の2電源双方向レベルシフタの変換可能領域と、従来の2電源双方向レベルシフタの変換可能領域とを比較するための図である。It is a figure for comparing the convertible area | region of the 2 power supply bidirectional level shifter of FIG.1 and FIG.6 with the convertible area | region of the conventional 2 power supply bidirectional level shifter. 図1の2電源双方向レベルシフタを用いた周辺機器等の制御方法を例示する図である。It is a figure which illustrates the control method of a peripheral device etc. which used the 2 power supply bidirectional | two-way level shifter of FIG. 本願の第2の発明を適用した2電源双方向レベルシフタの構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the 2 power supply bidirectional | two-way level shifter to which 2nd invention of this application is applied. 図6のバッファB12及びB14の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of buffer B12 and B14 of FIG. 従来の2電源双方向レベルシフタを用いた周辺機器等の制御方法を例示する図である。It is a figure which illustrates the control method of the peripheral equipment etc. which used the conventional 2 power supply bidirectional | two-way level shifter.

符号の説明Explanation of symbols

SW1〜SW3,SW11〜SW16 アナログスイッチ、 D1〜D8,D11〜D26 ダイオード、 B1〜B4,B11〜B15 バッファ、 I1 インバータ、 11,12 バス、 21 2電源双方向レベルシフタ   SW1 to SW3, SW11 to SW16 Analog switch, D1 to D8, D11 to D26 diode, B1 to B4, B11 to B15 buffer, I1 inverter, 11, 12 bus, 21 2 power supply bidirectional level shifter

Claims (4)

第1の電源電圧と第2の電源電圧とがそれぞれダイオードを介して並列に電源端子に供給され、前記第2の電源電圧が入力端子に入力し、前記第1の電源電圧のレベルの信号が制御端子に供給されたときに、前記入力端子と出力端子とが接続されて前記第2の電源電圧のレベルの信号を前記出力端子から出力する第1のアナログスイッチと、
前記第1の電源電圧と前記第2の電源電圧とがそれぞれダイオードを介して並列に電源端子に供給され、前記第1の電源電圧が入力端子に入力し、前記第2の電源電圧のレベルの信号の信号が制御端子に供給されたときに、前記入力端子と出力端子とが接続されて前記第1の電源電圧のレベルの信号を前記出力端子から出力する第2のアナログスイッチと
を備えたことを特徴とする2電源双方向レベルシフタ。
The first power supply voltage and the second power supply voltage are respectively supplied in parallel to the power supply terminal via the diode, the second power supply voltage is input to the input terminal, and a signal at the level of the first power supply voltage is received. A first analog switch that, when supplied to the control terminal, connects the input terminal and the output terminal and outputs a signal of the level of the second power supply voltage from the output terminal;
The first power supply voltage and the second power supply voltage are respectively supplied in parallel to a power supply terminal via a diode, the first power supply voltage is input to the input terminal, and the level of the second power supply voltage is A second analog switch that connects the input terminal and the output terminal and outputs a signal of the first power supply voltage level from the output terminal when the signal of the signal is supplied to the control terminal; A two-power supply bidirectional level shifter characterized by that.
請求項1に記載の2電源双方向レベルシフタにおいて、
前記第1の電源電圧,前記第2の電源電圧のうちの一方の電圧範囲は、前記第1のアナログスイッチ及び前記第2のアナログスイッチの最低動作電圧未満の範囲を含む
ことを特徴とする2電源双方向レベルシフタ。
The dual power supply bidirectional level shifter according to claim 1,
One voltage range of the first power supply voltage and the second power supply voltage includes a range less than a minimum operating voltage of the first analog switch and the second analog switch. Power supply bidirectional level shifter.
第1の電源電圧と、前記第1の電源電圧と第2の電源電圧とのうちのいずれか一方を変圧した電圧とがそれぞれダイオードを介して並列に電源端子に供給され、前記変圧した電圧が入力端子に入力し、前記第1の電源電圧のレベルの信号が制御端子に供給されたときに、前記入力端子と出力端子とが接続されて前記変圧した電圧のレベルの信号を前記出力端子から出力する第1のアナログスイッチと、
第2の電源電圧と前記変圧した電圧とがそれぞれダイオードを介して並列に電源端子に供給され、前記第2の電源電圧が入力端子に入力し、前記第1のアナログスイッチの前記出力端子から前記変圧した電圧のレベルの信号が制御端子に供給されたときに、前記入力端子と出力端子とが接続されて前記第2の電源電圧のレベルの信号を前記出力端子から出力する第2のアナログスイッチと、
前記第2の電源電圧と前記変圧した電圧とがそれぞれダイオードを介して並列に電源端子に供給され、前記変圧した電圧が入力端子に入力し、前記第2の電源電圧のレベルの信号が制御端子に供給されたときに、前記入力端子と出力端子とが接続されて前記変圧した電圧のレベルの信号を前記出力端子から出力する第3のアナログスイッチと、
第1の電源電圧と前記変圧した電圧とがそれぞれダイオードを介して並列に電源端子に供給され、前記第1の電源電圧が入力端子に入力し、前記第3のアナログスイッチの前記出力端子から前記変圧した電圧のレベルの信号が制御端子に供給されたときに、前記入力端子と出力端子とが接続されて前記第1の電源電圧のレベルの信号を前記出力端子から出力する第4のアナログスイッチと
を備えたことを特徴とする2電源双方向レベルシフタ。
A first power supply voltage and a voltage obtained by transforming one of the first power supply voltage and the second power supply voltage are respectively supplied in parallel to the power supply terminal via a diode, and the transformed voltage is When input to the input terminal and the first power supply voltage level signal is supplied to the control terminal, the input terminal and the output terminal are connected, and the transformed voltage level signal is output from the output terminal. A first analog switch for outputting;
The second power supply voltage and the transformed voltage are respectively supplied in parallel to the power supply terminal via the diode, the second power supply voltage is input to the input terminal, and the output terminal of the first analog switch A second analog switch that connects the input terminal and the output terminal and outputs the signal of the second power supply voltage level from the output terminal when a signal having a transformed voltage level is supplied to the control terminal. When,
The second power supply voltage and the transformed voltage are respectively supplied in parallel to a power supply terminal via a diode, the transformed voltage is input to an input terminal, and a signal of the second power supply voltage level is a control terminal. A third analog switch that is connected to the input terminal and the output terminal and outputs a signal of the transformed voltage level from the output terminal;
A first power supply voltage and the transformed voltage are respectively supplied to a power supply terminal in parallel through a diode, the first power supply voltage is input to an input terminal, and the output terminal of the third analog switch A fourth analog switch that connects the input terminal and the output terminal and outputs the signal of the first power supply voltage level from the output terminal when a signal having a transformed voltage level is supplied to the control terminal; And a dual power supply bidirectional level shifter.
請求項3に記載の2電源双方向レベルシフタにおいて、
前記第1の電源電圧及び前記第2の電源電圧の両方の電圧範囲が、前記第1のアナログスイッチ,前記第2のアナログスイッチ,前記第3のアナログスイッチ及び前記第4のアナログスイッチの最低動作電圧未満の範囲を含んでおり、
前記変圧した電圧は、前記第1のアナログスイッチ,前記第2のアナログスイッチ,前記第3のアナログスイッチ及び前記第4のアナログスイッチの最低動作電圧以上の電圧である
ことを特徴とする2電源双方向レベルシフタ。
The dual power supply bidirectional level shifter according to claim 3,
The voltage ranges of both the first power supply voltage and the second power supply voltage are the lowest operation of the first analog switch, the second analog switch, the third analog switch, and the fourth analog switch. Including the range below the voltage,
Both the two power sources characterized in that the transformed voltage is a voltage equal to or higher than a minimum operating voltage of the first analog switch, the second analog switch, the third analog switch, and the fourth analog switch. Directional shifter.
JP2006048881A 2006-02-24 2006-02-24 Double power source bidirectional level shifter Pending JP2007228407A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006048881A JP2007228407A (en) 2006-02-24 2006-02-24 Double power source bidirectional level shifter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006048881A JP2007228407A (en) 2006-02-24 2006-02-24 Double power source bidirectional level shifter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007228407A true JP2007228407A (en) 2007-09-06

Family

ID=38549744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006048881A Pending JP2007228407A (en) 2006-02-24 2006-02-24 Double power source bidirectional level shifter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007228407A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8169250B2 (en) 2009-02-20 2012-05-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Signal level conversion circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8169250B2 (en) 2009-02-20 2012-05-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Signal level conversion circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3562725B2 (en) Output buffer circuit and input / output buffer circuit
CN110544495B (en) Voltage control device and memory system
KR102597871B1 (en) Power supplying apparatus and display apparatus comprising the same
US9892670B2 (en) Power management driver and display device having the same
US7948810B1 (en) Positive and negative voltage level shifter circuit
US8947131B2 (en) Multi-voltage supplied input buffer
US20070171103A1 (en) Signal level conversion circuit
US20050219924A1 (en) Signal-level converter
US9324274B2 (en) Organic light emitting display device, and method of generating a gamma reference voltage for the same
US7541844B2 (en) Current weighted voltage interpolation buffer
JP4285036B2 (en) Power supply backflow prevention circuit
JPH10163854A (en) Level converter and semiconductor device
JP4876624B2 (en) Power supply device control circuit, power supply device and control method therefor
CN113704157A (en) System for controlling multipath different-level reset signals based on bus
CN114818585A (en) IO circuit suitable for multi-level communication and control method thereof
JP2007228407A (en) Double power source bidirectional level shifter
CN112564689A (en) Multi-protocol IO multiplexing circuit
KR100495430B1 (en) Tolerant input circuit
US9628034B2 (en) Operational amplifying circuit and semiconductor device comprising the same
JP2018151727A (en) Power supply management device and memory system
JP5701179B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP2008085876A (en) Interface circuit and circuit system using the same
JP2006301840A (en) Signal level conversion bus switch
CN106160747B (en) Digital-to-analog converter
JPH06291638A (en) Semiconductor unit