JP2009060262A - Differential driving circuit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a differential driving circuit improved in transmission speed and reduced in EMI by reducing the parasitic capacitance of a transistor connected to a differential transmission line. <P>SOLUTION: The differential driving circuit comprises a driving circuit 10 equipped with a current source which uses a current mirror for driving a differential transmission line and a switch for transmitting a current from a current source to the differential transmission line, and a bias circuit 200 which applies a bias voltage to the current source using the current mirror. A current value which drives the differential transmission line is controlled in the bias circuit 200, and the bias voltage is generated without connecting many transistors to the differential transmission line. The generated bias voltage is changed to control the current value of the current source using the current mirror. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、低電圧差動信号を高速に伝送するための差動駆動回路に関する。   The present invention relates to a differential drive circuit for transmitting a low voltage differential signal at high speed.

近年、差動伝送線路において、数100Mビット/秒以上の高速の信号伝送を実現するために,低電圧差動信号技術が用いられている。低電圧差動信号技術では、伝送速度の高速化のために信号振幅を小さくして電気信号を伝送していること、外部雑音耐性を上げ、EMIを低減するために2本の配線を利用して極性の異なる電気信号を伝送する差動伝送であることを特徴としている。この極性の異なる電気信号を伝送する差動伝送の駆動方法は、差動駆動回路において電流源から伝送路へ流れる電流の向きをスイッチで制御し、伝送路に差動電流を流すことで信号を伝送し、受信回路において終端抵抗によって電流を電圧に変換し信号を受信するものである。   In recent years, low-voltage differential signal technology has been used in differential transmission lines in order to realize high-speed signal transmission of several hundred megabits / second or more. Low-voltage differential signal technology uses two wires to reduce the signal amplitude and transmit electrical signals to increase transmission speed, increase external noise resistance, and reduce EMI. And differential transmission for transmitting electrical signals having different polarities. In the differential transmission driving method for transmitting electrical signals of different polarities, the direction of the current flowing from the current source to the transmission path in the differential driving circuit is controlled by a switch, and the signal is sent by flowing the differential current through the transmission path. In the receiving circuit, a current is converted into a voltage by a terminating resistor and a signal is received.

ところで、上記駆動方法による高速伝送においては、パッケージのピンに付加される寄生容量ですら問題となり、高速伝送を確保することができない場合も生じる。そこで、信号伝送速度を確保し、差動振幅を実現する技術が必要とされる。例えば下記特許文献1にこの技術が開示されている。   By the way, in the high-speed transmission by the above driving method, even the parasitic capacitance added to the pins of the package becomes a problem, and high-speed transmission may not be ensured. Therefore, a technique for ensuring the signal transmission speed and realizing the differential amplitude is required. For example, this technique is disclosed in Patent Document 1 below.

図6は、下記特許文献1に記載の従来の差動駆動回路のブロック図である。   FIG. 6 is a block diagram of a conventional differential drive circuit described in Patent Document 1 below.

この回路は、カレントミラーからなる電流源の電流値をスイッチの役割を果たすトランジスタによって制御することにより、信号の伝送時に駆動能力を高め、高速伝送の確保を実現している。また、信号の非伝送時には、駆動能力を下げ、低消費電力を実現している。   In this circuit, the current value of a current source composed of a current mirror is controlled by a transistor serving as a switch, so that driving capability is enhanced during signal transmission and high-speed transmission is ensured. In addition, when the signal is not transmitted, the driving capability is reduced to realize low power consumption.

しかし、図6に示すような差動駆動回路において、信号を伝送する際には常に駆動能力を高めるために電流量を増加させるため、消費電力が大きくなる。また、電源変動などによってコモン電圧も変動しEMI発生の原因となる。そのため、例えば下記特許文献2には、消費電力の増加量を抑えつつ信号伝送速度の向上させるプリエンファシス技術と、EMIの低減を図る電位可変技術が開示されている。   However, in the differential drive circuit as shown in FIG. 6, when transmitting a signal, the amount of current is always increased in order to increase the drive capability, so that the power consumption increases. In addition, the common voltage also fluctuates due to power fluctuations and the like, causing EMI. For this reason, for example, Patent Document 2 below discloses a pre-emphasis technique for improving the signal transmission speed while suppressing an increase in power consumption, and a potential variable technique for reducing EMI.

図7は、このプリエンファシス技術を用いた従来の差動駆動回路である。   FIG. 7 shows a conventional differential drive circuit using this pre-emphasis technique.

図7に示す差動駆動回路によれば、プリエンファシス回路21、22によって、入力信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出し、このエッジ部分の一定時間だけ、定常電流よりも大きい電流を伝送線路17、18に供給することによって、エッジのなまりを抑え、少ない消費伝電力増加量で伝送速度を向上している。またコモン電圧の変動を検出し補正することにより、コモン電圧を一定に保ち、EMIを低減している。
特開平9−214314号公報 特開2002−368600号公報
According to the differential drive circuit shown in FIG. 7, the pre-emphasis circuits 21 and 22 detect the rising edge and the falling edge of the input signal, and a current larger than the steady current is transmitted for a certain time at the edge portion. 17 and 18 suppresses edge rounding and improves transmission speed with a small increase in power consumption. In addition, by detecting and correcting variations in the common voltage, the common voltage is kept constant and EMI is reduced.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-214314 JP 2002-368600 A

しかし、上記特許文献1に記載されている技術の場合、図6に示すように、電流値の制御の分解能を上げるためのスイッチを複数個設ける際に、駆動用のトランジスタを介して、伝送線路17、18に接続されるノードに多くのトランジスタの容量が寄生することになる。その結果、電源や基板からトランジスタの寄生容量を介してノイズが伝播し、伝送速度の低下や、EMIの発生を招くことになる。   However, in the case of the technique described in Patent Document 1, when a plurality of switches for increasing the resolution of current value control are provided as shown in FIG. The capacitances of many transistors are parasitic on the nodes connected to the transistors 17 and 18. As a result, noise propagates from the power supply or the substrate through the parasitic capacitance of the transistor, leading to a decrease in transmission speed and generation of EMI.

また、上記特許文献2に記載されている差動駆動回路の場合にも、プリエンファシス機能を与える回路は伝送線路とスイッチを介して接続され、伝送路の寄生容量を増加させる構造となっており、特許文献1に開示されている差動駆動回路と同様に、伝送速度の低下や、EMIの発生を招くという問題点がある。   Also, in the case of the differential drive circuit described in Patent Document 2, the circuit that provides the pre-emphasis function is connected to the transmission line via a switch to increase the parasitic capacitance of the transmission line. As with the differential drive circuit disclosed in Patent Document 1, there are problems that the transmission speed is reduced and EMI is generated.

また、差動伝送においても、伝送線路における同相電圧の揺れはEMI発生の要因となる問題点がある。   Also in differential transmission, there is a problem that the fluctuation of the common-mode voltage in the transmission line causes EMI.

そこで、本発明は、このような問題を解決するために、伝送線路に多数のトランジスタが接続することなく電流値の制御を行い、伝送線路に接続されるトランジスタの寄生容量を減らすことによって、伝送速度の向上とEMIの低減を図る差動駆動回路を提供しようとするものである。   Therefore, in order to solve such a problem, the present invention controls the current value without connecting a large number of transistors to the transmission line and reduces the parasitic capacitance of the transistors connected to the transmission line. It is an object of the present invention to provide a differential drive circuit that improves speed and reduces EMI.

上記のような問題点を解決するために、本発明に係る差動駆動回路は、以下のような構成とし、特徴を有する。   In order to solve the above problems, the differential drive circuit according to the present invention has the following configuration and characteristics.

本発明に係る差動駆動回路は、1対の差動伝送線路を駆動するためのカレントミラーを用いた電流源と該電流源からの電流を前記差動伝送線路に伝送するためのスイッチとを備える駆動回路と、前記カレントミラーを用いた電流源にバイアス電圧を与えるバイアス回路と、を備え、前記バイアス回路は、前記カレントミラーを用いた電流源に供給する前記バイアス電圧を生成し、生成した該バイアス電圧を変化させて、前記カレントミラーを用いた電流源の電流値を制御することを特徴とする。   A differential drive circuit according to the present invention includes a current source using a current mirror for driving a pair of differential transmission lines and a switch for transmitting a current from the current source to the differential transmission line. And a bias circuit for applying a bias voltage to a current source using the current mirror, and the bias circuit generates and generates the bias voltage to be supplied to the current source using the current mirror. The bias voltage is changed to control a current value of a current source using the current mirror.

また、本発明に係る差動駆動回路において、前記バイアス回路は、前記バイアス電圧を生成する電流電圧変換手段と、カレントミラーを用いた電流源と、該電流をミラーし、前記電流電圧変換手段に供給する1つ以上の電流源と、を備え、前記電流電圧変換手段に供給する各々の電流源のオン・オフの切替え制御を行い、該制御に応じた前記バイアス電圧を生成するようにしたことを特徴とする。   Further, in the differential drive circuit according to the present invention, the bias circuit includes a current-voltage conversion unit that generates the bias voltage, a current source using a current mirror, and mirrors the current, and the current-voltage conversion unit One or more current sources to be supplied, the on / off switching control of each current source supplied to the current-voltage conversion means is performed, and the bias voltage corresponding to the control is generated It is characterized by.

また、本発明に係る差動駆動回路において、前記バイアス回路は、さらに、前記電流電圧変換手段に直列に接続した終端抵抗ダミー回路を備え、前記終端抵抗ダミー回路に流れる電流と前記駆動回路のカレントミラーを用いた電流源との電流値のマッチングを高めることを特徴とする。   In the differential drive circuit according to the present invention, the bias circuit further includes a termination resistor dummy circuit connected in series to the current-voltage converter, and a current flowing through the termination resistor dummy circuit and a current of the drive circuit It is characterized in that matching of current values with a current source using a mirror is enhanced.

また、本発明に係る差動駆動回路において、前記終端抵抗ダミー回路は、前記差動伝送線路の終端抵抗の抵抗値の1/2の抵抗値を有するそれぞれ第1の抵抗と、第2の抵抗と、を備え、前記バイアス回路は、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗とを接続するノードの電位と所定の一定の電圧とを比較し、前記終端抵抗ダミー回路に流れる電流を制御することにより、前記ノードの電位を所望の電圧値となるように制御することを特徴とする。   Further, in the differential drive circuit according to the present invention, the termination resistor dummy circuit includes a first resistor and a second resistor each having a resistance value that is half the resistance value of the termination resistor of the differential transmission line. The bias circuit compares a potential of a node connecting the first resistor and the second resistor with a predetermined constant voltage, and controls a current flowing through the termination resistor dummy circuit. Thus, the potential of the node is controlled to be a desired voltage value.

また、本発明に係る差動駆動回路において、前記バイアス回路は、入力信号の論理の切り替わりエッジを検出する検出回路を備え、前記検出回路は、前記エッジを検出した後、前記電流電圧変換手段に供給する電流源のオン・オフの切替え制御を行うための制御信号を生成し、前記差動伝送線路を駆動するための電流源からの電流をプリエンファシスすることを特徴とする。   In the differential drive circuit according to the present invention, the bias circuit includes a detection circuit that detects a logic switching edge of an input signal, and the detection circuit detects the edge and then supplies the current / voltage conversion unit with the detection circuit. A control signal for performing on / off switching control of a current source to be supplied is generated, and current from a current source for driving the differential transmission line is pre-emphasized.

また、本発明に係る差動駆動回路において、前記検出回路は、前記入力信号の論理の切り替わりから前記エッジを検出するまでの遅延時間を調整する第1の遅延回路と、前記差動伝送線路を駆動するための電流源からの電流をプリエンファシスするための前記制御信号の信号幅を所望の値に設定する第2の遅延回路と、を備えることを特徴とする。   Further, in the differential drive circuit according to the present invention, the detection circuit includes a first delay circuit that adjusts a delay time from the switching of the logic of the input signal to the detection of the edge, and the differential transmission line. And a second delay circuit for setting a signal width of the control signal for pre-emphasis current from a current source for driving to a desired value.

上記構成を備えた本発明に係る差動駆動回路は、以下の効果を奏することができる。   The differential drive circuit according to the present invention having the above configuration can provide the following effects.

本発明に係る差動駆動回路によれば、伝送路に多数のトランジスタが接続することなく電流値の制御を行い、伝送線路に接続されるトランジスタの寄生容量を減らすことによって、伝送速度の向上を図り、バイアス回路に電流制御構造を有することによりEMIの低減を図ることができる。   According to the differential drive circuit of the present invention, the transmission speed can be improved by controlling the current value without connecting many transistors to the transmission line and reducing the parasitic capacitance of the transistors connected to the transmission line. In addition, EMI can be reduced by having a current control structure in the bias circuit.

また、本発明に係る差動駆動回路によれば、駆動回路の駆動電流信号のエッジ部のなまりを抑え、伝送速度の更なる向上と、同相電圧の揺れによるEMI発生を防止することが可能である。   Further, according to the differential drive circuit of the present invention, it is possible to suppress the rounding of the edge portion of the drive current signal of the drive circuit, to further improve the transmission speed and to prevent the generation of EMI due to the fluctuation of the common mode voltage. is there.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1〜図5は、本発明に係る差動駆動回路の実施形態の一例であって、図中、同一の符号を付した部分は同一物を表わすものである。   1 to 5 show an example of an embodiment of a differential drive circuit according to the present invention. In the drawings, the same reference numerals denote the same components.

<第1の実施形態の説明>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る差動駆動回路における駆動回路のブロック図である。
<Description of First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram of a drive circuit in the differential drive circuit according to the first embodiment of the present invention.

本発明に係る差動駆動回路は、駆動回路10と後述するバイアス回路200とから構成されており、始に、図1に示すブロック図に基づいて、駆動回路の基本動作について説明する。   The differential drive circuit according to the present invention includes a drive circuit 10 and a bias circuit 200 described later. First, the basic operation of the drive circuit will be described based on the block diagram shown in FIG.

入力端子12からバイアス電圧を入力し、バイアス回路200の電流をミラーして、電流源として動作する電流源トランジスタ11からの供給電流が2本の伝送線路17、18を介して終端抵抗19に流れる。   A bias voltage is input from the input terminal 12, the current of the bias circuit 200 is mirrored, and a supply current from the current source transistor 11 that operates as a current source flows to the termination resistor 19 through the two transmission lines 17 and 18. .

一方、入力端子IN+、IN−の前段に配置されたプリバッファ20(図示していない)によって、伝送するDATA信号から本駆動回路のスイッチを駆動するためのそれぞれ逆位相の信号であるスイッチ駆動信号が生成される。   On the other hand, switch drive signals which are signals of opposite phases for driving the switches of the drive circuit from the DATA signal to be transmitted by the pre-buffer 20 (not shown) arranged in front of the input terminals IN + and IN−. Is generated.

このスイッチ駆動信号は、入力端子IN+、IN−に入力され、スイッチの役割を果たすトランジス13、14、15、16を制御し、スイッチの役割を果たすトランジスタ13、16とトランジスタ14、15を交互にONとする。これにより、上記供給電流の向きが切り替わり、終端抵抗19の両端には流れる電流の向きに応じた電圧が発生し、差動受信回路(図示していない)によって受信される。   This switch drive signal is input to the input terminals IN + and IN−, controls the transistors 13, 14, 15, and 16 that function as switches, and alternately switches the transistors 13 and 16 and the transistors 14 and 15 that function as switches. Set to ON. As a result, the direction of the supply current is switched, and a voltage corresponding to the direction of the flowing current is generated at both ends of the terminating resistor 19 and is received by a differential receiving circuit (not shown).

このように、駆動回路10は、伝送線路17、18には方向が逆で同じ値の電流が流れることから、逆相成分分の磁界は打ち消されて、逆相ノイズ成分を軽減することができる。   As described above, since the drive circuit 10 has the same direction and currents flowing in the transmission lines 17 and 18 in the opposite directions, the magnetic field for the negative phase component is canceled and the negative phase noise component can be reduced. .

次に、本発明の特徴部分であるバイアス回路の構成及び動作について説明する。   Next, the configuration and operation of the bias circuit, which is a feature of the present invention, will be described.

図2は、上記駆動回路にバイアス電圧を供給するバイアス回路の回路図である。   FIG. 2 is a circuit diagram of a bias circuit for supplying a bias voltage to the drive circuit.

バイアス回路200は、電流源213と、その電流をミラーするための電圧を作るトランジスタ212と、トランジスタ212から電圧を受けて電流をミラーするトランジスタ210、211と、駆動回路のスイッチのダミーとなるトランジスタ206、209と、スイッチのダミーの役割を果たし入力214からの制御信号によってスイッチの役割も果たすトランジスタ215と、終端抵抗19のダミーとなる抵抗207、208と、コモン電圧をコントロールするアンプ202と、コモン電圧を所望の値に定めるための電圧源201と、駆動回路10に電流をミラーするための電圧を生成するトランジスタ204(電流電圧変換手段)と、駆動回路10に電流をミラーするためのバイアス電圧を出力する出力端子205と、を備えて構成される。   The bias circuit 200 includes a current source 213, a transistor 212 that generates a voltage for mirroring the current, transistors 210 and 211 that receive the voltage from the transistor 212 and mirror the current, and a transistor that serves as a dummy for a switch in the driving circuit. 206, 209, a transistor 215 that serves as a switch dummy and also serves as a switch according to a control signal from the input 214, resistors 207 and 208 serving as dummy for the termination resistor 19, an amplifier 202 that controls a common voltage, A voltage source 201 for setting the common voltage to a desired value, a transistor 204 (current / voltage converting means) for generating a voltage for mirroring the current in the drive circuit 10, and a bias for mirroring the current in the drive circuit 10 And an output terminal 205 for outputting a voltage. It is.

なお、ダミー抵抗207、208の抵抗値は、終端抵抗19の抵抗値をRTとすると、RT/2に設定する。   Note that the resistance values of the dummy resistors 207 and 208 are set to RT / 2, where RT is the resistance value of the termination resistor 19.

上記のように構成されたバイアス回路200において、ダミー抵抗208とトランジスタ209の間からトランジスタ211、215を介してグランドに接続するカレントミラーのパスが設けられている。トランジスタ215をスイッチとして使用し、このパスに流れる電流を入力端子214からの信号によって「ON・OFF」することにより、トランジスタ204に流れる電流(以下、バイアス回路電流と記す)を可変とすることができる。   In the bias circuit 200 configured as described above, a current mirror path is provided between the dummy resistor 208 and the transistor 209 and connected to the ground via the transistors 211 and 215. By using the transistor 215 as a switch and turning the current flowing through this path “ON / OFF” by a signal from the input terminal 214, the current flowing through the transistor 204 (hereinafter referred to as a bias circuit current) can be made variable. it can.

即ち、入力端子214からの入力信号がグランドレベルの場合は、トランジスタ215は「OFF」となり、バイアス回路電流は、電流源213の電流と等しくなる。   That is, when the input signal from the input terminal 214 is at the ground level, the transistor 215 is “OFF”, and the bias circuit current is equal to the current of the current source 213.

一方、入力端子214からの入力信号が電源電圧レベルの場合は、トランジスタ212からのカレントミラーのパスが2本になるため、バイアス回路電流は、電流源213の電流の2倍となる。したがって、駆動回路10に流れる電流は2倍となり、駆動回路10にトランジスタを付加せず駆動能力の向上を図ることができる。   On the other hand, when the input signal from the input terminal 214 is at the power supply voltage level, since there are two current mirror paths from the transistor 212, the bias circuit current is twice the current of the current source 213. Therefore, the current flowing through the drive circuit 10 is doubled, and the drive capability can be improved without adding a transistor to the drive circuit 10.

ところで、出力端子205から出力される電圧は、1つはトランジスタ204に流れる電流と同じ電流が駆動回路にミラーされるための電圧であり、もう1つは電圧源201とダミー抵抗207、208の中間ノード203(コモン電圧)が電圧源201の電圧値となるための電圧である、という2つの条件をともに満たすような値に定まるように制御される。この制御動作について以下に説明する。   By the way, the voltage output from the output terminal 205 is one for mirroring the same current as the current flowing through the transistor 204 in the driving circuit, and the other is the voltage of the voltage source 201 and the dummy resistors 207 and 208. The intermediate node 203 (common voltage) is controlled to be a value that satisfies both of the two conditions that it is a voltage for the voltage value of the voltage source 201. This control operation will be described below.

アンプ202の入力端子には、電圧源201とノード203が接続されており、ノード203の電圧が電圧源201の電圧より高くなった場合は、アンプ202は出力電圧を上昇させ、トランジスタ204のドレイン電圧を下げるように(従ってノード203の電圧が下がるように)動作し、ノード203の電圧が電圧源201の電圧より低くなった場合は、出力電圧を下降させて、トランジスタ204のドレイン電圧を上げるように(従ってノード203の電圧が上がるように)動作することで、コモン電圧が電圧源201の電圧値にとどまるように制御され、コモン電圧の変動が抑えられる。これにより、トランジスタ204に流れる電流が変化しても有効であり、EMIを低減することができる。   The voltage source 201 and the node 203 are connected to the input terminal of the amplifier 202. When the voltage of the node 203 becomes higher than the voltage of the voltage source 201, the amplifier 202 increases the output voltage, and the drain of the transistor 204 When the voltage of the node 203 becomes lower than the voltage of the voltage source 201, the output voltage is lowered and the drain voltage of the transistor 204 is raised. Thus, the common voltage is controlled so as to remain at the voltage value of the voltage source 201, and the fluctuation of the common voltage is suppressed. Thus, even if the current flowing through the transistor 204 changes, it is effective and EMI can be reduced.

図3は、カレントミラーパスを複数配置したバイアス回路の例を示す回路図である。   FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a bias circuit in which a plurality of current mirror paths are arranged.

バイアス回路300は、図3に表すように、ダミー抵抗208とトランジスタ209の間からグランドに接続するカレントミラーパスを複数配置し、それぞれ別々にスイッチ(トランジスタ316、318)を制御することで、バイアス回路電流の電流値を複数段階的に設定することができ、適切なバイアス電圧を駆動回路10に供給することが可能である。   As shown in FIG. 3, the bias circuit 300 includes a plurality of current mirror paths that are connected to the ground from between the dummy resistor 208 and the transistor 209, and controls the switches (transistors 316 and 318) separately to thereby control the bias circuit 300. The current value of the circuit current can be set in a plurality of stages, and an appropriate bias voltage can be supplied to the drive circuit 10.

<第2の実施形態の説明>
図4は、本発明の第2の実施形態に係る差動駆動回路のブロック図である。
<Description of Second Embodiment>
FIG. 4 is a block diagram of a differential drive circuit according to the second embodiment of the present invention.

図4に示すように、本実施形態に係る差動駆動回路は、上記第1の実施形態の差動駆動回路にバイアス制御回路401を付加したものである。   As shown in FIG. 4, the differential drive circuit according to the present embodiment is obtained by adding a bias control circuit 401 to the differential drive circuit of the first embodiment.

バイアス制御回路401は、プリバッファ20に入力される入力信号(DATA_IN)の論理の切り替わりエッジを検出する検出回路であり、入力信号の立ち上がり及び立ち下がりエッジを検出し、検出信号を出力する。出力される検出信号は、入力信号の論理の切り替わりから出力されるまでの時間と、検出信号が出力される時間を設定できるようになっている。   The bias control circuit 401 is a detection circuit that detects a logic switching edge of the input signal (DATA_IN) input to the prebuffer 20, detects a rising edge and a falling edge of the input signal, and outputs a detection signal. The detection signal to be output can set the time from when the logic of the input signal is switched to when it is output and the time when the detection signal is output.

この検出信号は、バイアス回路200又は300の入力端子(図2における入力端子214、図3における入力端子315、317)に入力されて、バイアス回路電流を制御する。   This detection signal is input to the input terminals of the bias circuit 200 or 300 (the input terminal 214 in FIG. 2 and the input terminals 315 and 317 in FIG. 3) to control the bias circuit current.

具体的には、バイアス制御回路401は、入力信号のエッジを検出すると、一定期間HIGHレベルの検出信号を出力し、論理の切り替わりがない時間領域では、LOWレベルの検出信号を出力する。   Specifically, when the edge of the input signal is detected, the bias control circuit 401 outputs a HIGH level detection signal for a certain period, and outputs a LOW level detection signal in a time domain where there is no logic switching.

この検出信号は、例えば、バイアス回路200の入力端子214に入力され、HIGHレベルの期間は、トランジスタ215を「ON」に制御し、バイアス回路電流を増加させるように制御する。これにより、伝送線路に出力される駆動信号の立ち上がり時間あるいは立ち下がり時間を短縮することができる(プリエンファシス機能)。従って、駆動信号の伝送速度を速めることが可能である。   This detection signal is input to, for example, the input terminal 214 of the bias circuit 200. During the HIGH level period, the transistor 215 is controlled to be “ON”, and the bias circuit current is increased. Thereby, the rise time or fall time of the drive signal output to the transmission line can be shortened (pre-emphasis function). Therefore, the transmission speed of the drive signal can be increased.

バイアス制御回路401は、例えば図5のような回路で実現できる。   The bias control circuit 401 can be realized by a circuit as shown in FIG.

バイアス制御回路401は、入力端子51と、入力信号を遅延する遅延回路53と、この遅延回路53の出力信号58をさらに遅延する遅延回路55と、遅延回路55の出力信号57と出力信号58の排他的論理和演算回路(EXOR回路)59と、出力端子52と、から構成される。   The bias control circuit 401 includes an input terminal 51, a delay circuit 53 that delays an input signal, a delay circuit 55 that further delays an output signal 58 of the delay circuit 53, and an output signal 57 and an output signal 58 of the delay circuit 55. An exclusive OR operation circuit (EXOR circuit) 59 and an output terminal 52 are included.

入力信号は、入力端子51から入力され、上記説明した検出信号が出力端子52から出力される。   The input signal is input from the input terminal 51, and the detection signal described above is output from the output terminal 52.

遅延回路53は、入力信号の論理が切り替わってから、エッジを検出するまでの遅延時間を調整する回路であり、遅延回路53内の制御スイッチ54を切り替えることにより信号の通過するインバータ回路の段数を変更することで遅延時間を調整する。   The delay circuit 53 is a circuit that adjusts the delay time from when the logic of the input signal is switched to when the edge is detected. By switching the control switch 54 in the delay circuit 53, the number of inverter circuits through which the signal passes is adjusted. Adjust the delay time by changing.

すべてのインバータを通過しないパスを選択した場合には、遅延時間はほぼ0となる。なお、さらにインバータ回路の段数を増やすことで調整幅を広げることが可能である。   When a path that does not pass through all inverters is selected, the delay time is almost zero. It should be noted that the adjustment range can be expanded by increasing the number of stages of inverter circuits.

遅延回路55は、検出信号の出力期間を調整する回路であり、遅延回路内の制御スイッチ56を切り替えることにより、バイアス回路200へ出力する検出信号の出力期間を調整できる。また、上記遅延回路53と同様に、さらにインバータ回路の段数を増やすことで調整幅を広げることができる。   The delay circuit 55 is a circuit that adjusts the output period of the detection signal, and the output period of the detection signal output to the bias circuit 200 can be adjusted by switching the control switch 56 in the delay circuit. Similarly to the delay circuit 53, the adjustment range can be expanded by increasing the number of inverter circuits.

すべてのインバータを通過しないパスを選択すると、EXOR回路59の入力端子57、58の値は常に等しくなり、EXOR回路59の出力は、常にLOWとなる。従って、この場合、プリエンファシスは行われない。   When a path that does not pass through all inverters is selected, the values of the input terminals 57 and 58 of the EXOR circuit 59 are always equal, and the output of the EXOR circuit 59 is always LOW. Accordingly, in this case, pre-emphasis is not performed.

以上、第1、2の実施形態において説明したように、本発明に係る差動駆動回路は、駆動回路の電流量を制御する機構をすべてバイアス回路に持たせることにより、駆動回路の寄生容量を減少させ、信号の伝送速度の低下やEMIの発生を抑制するとともに、駆動回路の駆動電流信号のエッジ部のなまりを抑え、伝送速度の更なる向上と、同相電圧の揺れによるEMI発生を防止することが可能である。   As described above in the first and second embodiments, the differential drive circuit according to the present invention has the mechanism for controlling the current amount of the drive circuit all provided in the bias circuit, thereby reducing the parasitic capacitance of the drive circuit. Decrease the signal transmission rate and reduce the generation of EMI, suppress the edge of the drive current signal of the drive circuit, and further improve the transmission rate and prevent the occurrence of EMI due to the fluctuation of the common-mode voltage It is possible.

尚、本発明の差動駆動回路は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   Note that the differential drive circuit of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明の第1の実施形態に係る差動駆動回路における駆動回路のブロック図である。1 is a block diagram of a drive circuit in a differential drive circuit according to a first embodiment of the present invention. 駆動回路にバイアス電圧を供給するバイアス回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a bias circuit that supplies a bias voltage to a drive circuit. カレントミラーパスを複数配置したバイアス回路の例を示す回路図である。It is a circuit diagram showing an example of a bias circuit in which a plurality of current mirror paths are arranged. 本発明の第2の実施形態に係る差動駆動回路のブロック図である。It is a block diagram of the differential drive circuit which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. バイアス制御回路の例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the example of a bias control circuit. 従来の差動駆動回路の回路図である。It is a circuit diagram of the conventional differential drive circuit. 従来の差動駆動回路の回路図である。It is a circuit diagram of the conventional differential drive circuit.

符号の説明Explanation of symbols

10 駆動回路
11、13〜16、204、206、209〜212、215 トランジスタ
12、214、311、312、315〜318、51 入力端子
17、18 伝送線路
19 終端抵抗
20 プリバッファ
21、22 プリエンファシス回路
200、300 バイアス回路
201 電圧源
202 オペアンプ
203、57、58 ノード
205、52 出力端子
207、208 抵抗
213 電流源
401 バイアス制御回路
53、55 遅延回路
54、56 スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Drive circuit 11,13-16,204,206,209-212,215 Transistor 12,214,311,312,315-318,51 Input terminal 17,18 Transmission line 19 Termination resistor 20 Prebuffer 21,22 Preemphasis Circuit 200, 300 Bias circuit 201 Voltage source 202 Operational amplifier 203, 57, 58 Node 205, 52 Output terminal 207, 208 Resistor 213 Current source 401 Bias control circuit 53, 55 Delay circuit 54, 56 Switch

Claims (6)

1対の差動伝送線路を駆動するためのカレントミラーを用いた電流源と該電流源からの電流を前記差動伝送線路に伝送するためのスイッチとを備える駆動回路と、
前記カレントミラーを用いた電流源にバイアス電圧を与えるバイアス回路と、を備え、
前記バイアス回路は、前記カレントミラーを用いた電流源に供給する前記バイアス電圧を生成し、生成した該バイアス電圧を変化させて、前記カレントミラーを用いた電流源の電流値を制御することを特徴とする差動駆動回路。
A drive circuit comprising a current source using a current mirror for driving a pair of differential transmission lines, and a switch for transmitting a current from the current source to the differential transmission line;
A bias circuit for applying a bias voltage to a current source using the current mirror,
The bias circuit generates the bias voltage to be supplied to a current source using the current mirror, and controls the current value of the current source using the current mirror by changing the generated bias voltage. A differential drive circuit.
前記バイアス回路は、前記バイアス電圧を生成する電流電圧変換手段と、カレントミラーを用いた電流源と、該電流をミラーし前記電流電圧変換手段に供給する1つ以上の電流源と、を備え、
前記電流電圧変換手段に供給する各々の電流源のオン・オフの切替え制御を行い、該制御に応じた前記バイアス電圧を生成するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の差動駆動回路。
The bias circuit includes current-voltage conversion means for generating the bias voltage, a current source using a current mirror, and one or more current sources that mirror the current and supply the current-voltage conversion means.
2. The differential drive according to claim 1, wherein on / off switching control of each current source supplied to the current-voltage conversion means is performed, and the bias voltage corresponding to the control is generated. circuit.
前記バイアス回路は、さらに、前記電流電圧変換手段に直列に接続した終端抵抗ダミー回路を備え、
前記終端抵抗ダミー回路に流れる電流の電流値と前記駆動回路のカレントミラーを用いた電流源との電流値のマッチングを高めることを特徴とする請求項2に記載の差動駆動回路。
The bias circuit further includes a termination resistor dummy circuit connected in series to the current-voltage converter.
3. The differential drive circuit according to claim 2, wherein matching between a current value of a current flowing through the termination resistor dummy circuit and a current value of a current source using a current mirror of the drive circuit is enhanced.
前記終端抵抗ダミー回路は、前記差動伝送線路の終端抵抗の抵抗値の1/2の抵抗値を有するそれぞれ第1の抵抗と、第2の抵抗と、を備え、
前記バイアス回路は、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗とを接続するノードの電位と所定の一定の電圧とを比較し、前記終端抵抗ダミー回路に流れる電流を制御することにより、前記ノードの電位を所望の電圧値となるように制御することを特徴とする請求項3に記載の差動駆動回路。
The termination resistor dummy circuit includes a first resistor and a second resistor, each having a resistance value that is half the resistance value of the termination resistor of the differential transmission line,
The bias circuit compares a potential of a node connecting the first resistor and the second resistor with a predetermined constant voltage, and controls a current flowing through the termination resistor dummy circuit, thereby controlling the node The differential drive circuit according to claim 3, wherein the potential is controlled to have a desired voltage value.
前記バイアス回路は、入力信号の論理の切り替わりエッジを検出する検出回路を備え、
前記検出回路は、前記エッジを検出した後、前記電流電圧変換手段に供給する電流源のオン・オフの切替え制御を行うための制御信号を生成し、前記差動伝送線路を駆動するための電流源からの電流をプリエンファシスすることを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の差動駆動回路。
The bias circuit includes a detection circuit that detects a logic switching edge of an input signal;
The detection circuit generates a control signal for performing on / off switching control of a current source supplied to the current-voltage conversion unit after detecting the edge, and drives a current for driving the differential transmission line The differential drive circuit according to claim 2, wherein a current from the source is pre-emphasized.
前記検出回路は、前記入力信号の論理の切り替わりから前記エッジを検出するまでの遅延時間を調整する第1の遅延回路と、前記差動伝送線路を駆動するための電流源からの電流をプリエンファシスするための前記制御信号の信号幅を所望の値に設定する第2の遅延回路と、を備えることを特徴とする請求項5に記載の差動駆動回路。   The detection circuit pre-emphasizes a current from a first delay circuit that adjusts a delay time from when the logic of the input signal is switched to when the edge is detected, and a current source for driving the differential transmission line. The differential drive circuit according to claim 5, further comprising: a second delay circuit that sets a signal width of the control signal to be a desired value.
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JP2011071798A (en) * 2009-09-28 2011-04-07 Hitachi Ltd Serial output circuit, semiconductor device, and serial transmission method
JP2012161077A (en) * 2011-01-28 2012-08-23 Silicon Works Co Ltd Pre-emphasis circuit and differential current signal transmission system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011071798A (en) * 2009-09-28 2011-04-07 Hitachi Ltd Serial output circuit, semiconductor device, and serial transmission method
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