JP3039834B2 - ラインドライバ回路 - Google Patents

ラインドライバ回路

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JP3039834B2
JP3039834B2 JP6063592A JP6359294A JP3039834B2 JP 3039834 B2 JP3039834 B2 JP 3039834B2 JP 6063592 A JP6063592 A JP 6063592A JP 6359294 A JP6359294 A JP 6359294A JP 3039834 B2 JP3039834 B2 JP 3039834B2
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type transistor
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line driver
signal
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幸男 田中
洋介 酒井
哲也 野村
忠勝 木村
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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NTT Electronics Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体回路を用いるラ
インドライバ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】情報化時代の発展に伴い、各種データ通
信装置間でメタリック線路を介してディジタル情報の送
受信を行うため、“1”/“0”のディジタル信号をベ
ースバンド信号として線路に送出するラインドライバ回
路が多く用いられている。
【0003】これらの回路は、原理的には論理値“1”
の信号には+5Vを、“0”の信号には−5Vを対応さ
せて矩形波電圧を線路に送出することで実現できるが、
実際には、メタリック線路のインダクタンス成分(L成
分)により符号切替の瞬間にオーバシュートやアンダシ
ュートが発生し、その結果信号復調時の誤動作や不要高
調波成分の増加等の不都合が生じる。このため、実際の
装置では、適当なローパスフィルタ(LPF)により帯
域制限(積分)を行ってから線路に信号を送出する等の
手段をとっている。
【0004】従来のドライバ回路の構成例を図3に示
し、その信号波形例を図4に示す。
【0005】この従来例回路は、ディジタル信号入力端
子1が接続される抵抗2と一端が共通電位に接続された
コンデンサ3とを介して演算増幅器4の正相入力端子が
接続され、演算増幅器4の出力端子はスイッチ5に接続
され、信号出力端子6により伝送線路7に接続される構
成となっている。
【0006】この回路では、ディジタル信号入力端子1
に、例えば図4(a)に示すような論理“1”=+5
V、論理“0”=−5Vの繰り返し矩形波信号を入力す
ると、抵抗2とコンデンサ3で構成されるローパスフィ
ルタにより帯域制限(積分)され、信号出力端子6に
は、図4(b)に示すようななめらかな波形が出力され
る。スイッチ5は、ドライバが信号を送出しないときに
演算増幅器4と伝送線路7とを切り離し、信号出力端子
6をハイインピーダンスにするためのものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術では、演算増幅器4は、±5Vの入力に対して線
形に動作するように高バイアスを常時かけておいて、A
級増幅動作をしなければならず、電流が常時消費される
ため、低電力化が困難であった。また演算増幅器4その
ものも送出するパルスの周波数が高くなったり、線路の
駆動電力が大きくなったりすると、所要特性の実現が難
しくなる欠点があった。特に、これらの回路を例えばC
MOSプロセス等のLSI回路として実現するには相当
の困難があった。
【0008】さらにスイッチ5は、伝送線路7と直列に
挿入されているため、駆動電流を十分通過させるだけの
電流容量をもったものが必要であった。
【0009】本発明の目的は、これらと同じ動作をする
ラインドライバ機能をより簡単な構成でかつCMOSプ
ロセス等のLSI回路として容易に実現することができ
るラインドライバ回路を提供することにある。
【0010】また本発明の他の目的は、ラインドライバ
回路を低消費電力化でき高い周波数でも動作するライン
ドライバ回路を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、抵抗、コンデ
ンサ、P型半導体素子、n型半導体素子各1個とこれら
を接続する3個のスイッチのみからなる簡易な構成のド
ライバ回路によりこれらの問題を解決するものである。
【0012】すなわち、本発明は、第一導電型トランジ
スタの制御入力端子と第二導電型トランジスタの制御入
力端子とが接続されこの両トランジスタの出力端子が接
続されたインバータアンプと、このインバータアンプの
制御入力端子と出力端子との間に接続されたコンデンサ
と、信号入力端子と前記インバータアンプの制御入力端
子との間に接続された抵抗とを備えたことを特徴とす
る。
【0013】このラインドライバ回路は、前記抵抗と前
記第一導電型トランジスタの制御入力端子、前記第二導
電型トランジスタの制御入力端子、および前記コンデン
サの一端との間にそれぞれスイッチが設けられ、信号不
送出時には、前記第一導電型トランジスタおよび第二導
電型トランジスタの制御入力端子に接続されたスイッチ
により各トランジスタがオフとなるようなバイアス電圧
または電流が供給され、前記コンデンサの一端に設けら
れたスイッチによりコンデンサが切り離されることが好
ましい。
【0014】また、上述のラインドライバ回路を二つ備
え、その一つのラインドライバ回路は入力信号がインバ
ータ回路を介して前記抵抗に与えられ、この二つライン
ドライバ回路の出力信号端子は対線線路のそれぞれの線
路に接続されることが好ましい。
【0015】
【作用】一対のp型トランジスタとn型トランジスタと
スイッチとの組み合わせからなるインバータアンプの入
出力間に接続されたコンデンサと信号入力端子に直列に
接続された抵抗とによって入力信号を積分し、従来のド
ライバ回路と同等の動作特性を実現する。インバータア
ンプはCMOS回路で構成でき、低消費電力化ととも
に、ラインドライバ回路のCMOS回路化が可能とな
る。また高い周波数での動作が可能である。
【0016】
【実施例】次に本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。
【0017】この実施例は、CMOS半導体回路を使用
してラインドライバ回路を実現した回路である。この回
路構成を説明する。
【0018】p型トランジスタ17とn型トランジスタ
18(いずれもFETである)はインバータアンプを構
成する相補型トランジスタであり、各トランジスタの出
力(ドレイン:D)は、信号出力端子19に接続されて
いる。なお、それぞれのトランジスタ17、18のソー
スはそれぞれの電源端子に接続されている。各トランジ
スタ17、18の制御電極(ゲート:G)はそれぞれス
イッチ13、15を介して抵抗12と接続され、また信
号出力端子19と抵抗12との間はスイッチ14を介し
てコンデンサ16が接続されている。このスイッチ1
3、14、15は、通常の動作時には抵抗12とゲート
および抵抗12とコンデンサとが接続されるように設定
されている。
【0019】この本実施例回路の動作を説明する。ディ
ジタル信号入力端子11に、図(a)に示すような
“1”/“0”の矩形波信号が入力されると、抵抗12
とコンデンサ16とp型トランジスタ17およびn型ト
ランジスタ18からなるインバータアンプとにより波形
は積分され、図4(a)の反対位相となるなめらかな出
力波形が得られる。この場合、出力波形の位相はインバ
ータアンプによって反転されるため、図4(a)とは反
対位相となる。
【0020】ラインドライバ回路の不使用時には、スイ
ッチ13およびスイッチ15はゲートGが抵抗12と切
り離されてソースSと接続されるように制御され、また
スイッチ14はオフとなるように制御される。これによ
り各トランジスタ17、18はオフになり、コンデンサ
16も切り離されるので、信号出力端子19はハイイン
ピーダンスとすることができる。
【0021】具体的なスイッチ素子としては、たとえば
p型トランジスタとn型トランジスタのドレインDおよ
びソースSを並列に接続したCMOSスイッチなどが使
用可能である。
【0022】以上CMOS回路を使用した場合を例とし
て、本発明の実施例を説明したが、それ以外のバイポー
ラ回路等を使用した場合にも同様に構成できる。またこ
れらCMOS回路とバイポーラ回路の混成や個別部品で
構成しても同様であることはもちろんである。
【0023】また、実施例の説明図では不平衡線路を直
接駆動する形で説明したが、線路との間にトランスを挿
入して平衡線路を駆動することができる。また、より高
い駆動電圧を必要とする場合には、例えば図2に示す別
の実施例のように本発明のドライバ回路を2組用意し、
インバータ21を用いることで逆位相の信号を入力して
出力を差動形式で駆動することが可能である。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
比較的簡易な構成と従来と同様のラインドライバ機能と
特性を実現できるので、装置の小型化と経済化を図るこ
とができる。
【0025】また従来の演算増幅器を用いたドライバ回
路とは異なり、アンプ出力段に貫通電流が流れる、すな
わちアンプが線形動作をするのは出力電圧が中間電位付
近にあるごく短時間のみであることから、省電力化に大
きな効果がある。
【0026】またトランジスタ2個のみからなるインバ
ータアンプを使用しているため、アンプの設計が容易と
なり、たとえば同じCMOSプロセスを使用した場合、
従来の演算増幅器を使用したものに比べてより高い周波
数まで動作するドライバ回路が容易に実現できる利点が
ある。
【0027】また信号出力端子をハイインピーダンスに
するためのスイッチにはドライバの出力電流は直接流れ
ないため、従来構成と比べてはるかに小型の素子が使用
可能であり、電力損失も小さい利点がある。
【0028】さらに逆位相の信号を出力する二つのライ
ンドライバ回路を用いることで平衡線路を差動形式の高
い駆動電圧で駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図。
【図2】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図3】従来のラインドライバの構成を示す図。
【図4】ラインドライバの入出力波形例を説明する図。
【符号の説明】
1、11 ディジタル信号入力端子 2、12 抵抗 3、16 コンデンサ 4 演算増幅器 5、13、14、15 スイッチ 6、19 信号出力端子 7、20、22 伝送線路 17 p型トランジスタ 18 n型トランジスタ 21 インバータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 哲也 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 木村 忠勝 東京都武蔵野市吉祥寺本町1丁目14番5 号 エヌ・ティ・ティ・エレクトロニク ステクノロジー株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−266714(JP,A) 特開 平2−119443(JP,A) 特開 平7−7402(JP,A) 特開 平3−212701(JP,A) 特開 昭59−127434(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 25/00 H03K 19/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第一導電型トランジスタの制御入力端子
    と第二導電型トランジスタの制御入力端子とが接続され
    この両トランジスタの出力端子が接続されたインバータ
    アンプと、 このインバータアンプの制御入力端子と出力端子との間
    に接続されたコンデンサと、 信号入力端子と前記インバータアンプの制御入力端子と
    の間に接続された抵抗とを備え 前記インバータアンプとコンデンサと抵抗とが積分回路
    を構成し、 前記抵抗と前記第一導電型トランジスタの制御入力端
    子、前記第二導電型トランジスタの制御入力端子、およ
    び前記コンデンサの一端との間にそれぞれスイッチが設
    けられ、 信号不送出時には、前記第一導電型トランジスタおよび
    第二導電型トランジスタの制御入力端子に接続されたス
    イッチにより各トランジスタがオフとなるようなバイア
    ス電圧または電流が供給され、前記コンデンサの一端に
    設けられたスイッチによりコンデンサが切り離され、前
    記出力端子をハイインピーダンス状態にすることを特徴
    とするラインドライバ回路。
  2. 【請求項2】 請求項記載のラインドライバ回路を二
    つ備え、その一つのラインドライバ回路は入力信号がイ
    ンバータ回路を介して前記抵抗に与えられ、この二つラ
    インドライバ回路の出力信号端子は対線線路のそれぞれ
    の線路に接続されるラインドライバ回路。
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