JP3506665B2 - レシーバ回路 - Google Patents
レシーバ回路Info
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Description
し、より詳細には、電流を信号伝送手段として用いたイ
ンターフェイス部を有する通信システムで使用されるレ
シーバ回路に関するものである。
バ回路及びレシーバ回路を含む通信システムを利用して
データの伝送を処理している。この信号伝送では、電流
を信号伝送手段として用いるLVDS(Low Voltage Di
fferential Signaling)技術を採用し、伝送路を経由し
て高速の信号伝送を可能としている。
に記載のレシーバ回路の回路図である。第1入力端子3
及び第2入力端子4は、2本の伝送路を介して図示され
ないトランシーバ回路と接続され、バイアス端子5に
は、所定の電圧が印加される。トランシーバ回路は、第
1入力端子3及び第2入力端子4を、送信データの信号
レベルに基づいてグランド電位又は高インピーダンス状
態(以下、フローティング電位と呼ぶ)の何れかに設定
する。第1入力端子3及び第2入力端子4は、一方の端
子がグランド電位になると、他方の端子がフローティン
グ電位になる。
力端子4がフローティング電位の場合には、トランジス
タQn1及びQn3がオンするので、ノードNbがLレベル
になり、トランジスタQn2及びQn4がオフするので、ノ
ードNaがHレベルになる。
第2入力端子4がグランド電位の場合には、トランジス
タQn1及びQn3がオフするので、ノードNbがHレベル
になり、トランジスタQn2及びQn4がオンするので、ノ
ードNaがLレベルになる。
a及びNbのレベルに基づいて、RSラッチ回路として動
作し、インバータ23を経由して、その保持する値を出
力端子6から出力する。
路では、トランジスタQp1〜Qp4が定電流を流すことに
より、送信データに対応する電流をレシーバ側から供給
することにより、送信データに対応する信号が伝送され
る。
タQn1又はQn2がオフ状態になると、オン状態で伝送路
に流れる電流に比して、値が約10〜25%の電流をグ
ランドに流し、第1入力端子3から見た回路構成と、第
2入力端子4から見た回路構成とは対称である。このこ
とにより、高速な伝送動作が安定する。
の理由により、レシーバ回路のグランド電位に比して、
トランシーバ回路のグランド電位が上昇すると、伝送さ
れる電圧信号の振幅が小さくなり、動作マージンが低下
するので、高速の伝送動作が不安定になる。
する問題点を解決するためになされたものであり、トラ
ンシーバ回路との間でグランド電位に差が生じても、高
速伝送が安定し信頼性の高いレシーバ回路を提供するこ
とを目的とする。
め、本発明のレシーバ回路は、2値の送信データに対応
してグランド電位又はフローティング電位に設定され、
互いに相補の信号を入力する第1及び第2の入力端子
と、前記第1の入力端子にソースが接続され、第1の定
電流源の一端にドレインが接続される第1のスイッチン
グトランジスタと、前記第2の入力端子にソースが接続
され、第2の定電流源の一端にドレインが接続される第
2のスイッチングトランジスタと、前記第1及び第2の
定電流源の共通に接続された他端と電源との間に接続さ
れる電流検出用トランジスタと、前記電流検出用トラン
ジスタの検出電流に応じて前記第1及び第2のスイッチ
ングトランジスタのゲート電圧を制御することにより、
該第1及び第2のスイッチングトランジスタを流れる電
流をフィードバック制御する制御手段と、前記第1及び
第2のスイッチングトランジスタのドレイン電位を入力
とするRSラッチ回路とを有することを特徴とする。
信データに対応してグランド電位又はフローティング電
位に設定され、互いに相補の信号を入力する第1及び第
2の入力端子と、前記第1の入力端子にソースが接続さ
れ、第1及び第2の定電流源の一端に夫々ドレインが接
続される第1及び第2のスイッチングトランジスタと、
前記第2の入力端子にソースが接続され、第3及び第4
の定電流源の一端にドレインが夫々接続される第3及び
第4のスイッチングトランジスタと、前記第1〜第4の
定電流源の共通に接続された他端と電源との間に接続さ
れる電流検出用トランジスタと、前記電流検出用トラン
ジスタの検出電流に応じて前記第1及び第2のスイッチ
ングトランジスタのゲート電圧を制御することにより、
該第1及び第2のスイッチングトランジスタを流れる電
流をフィードバック制御する制御手段と、前記第1又は
第2のスイッチングトランジスタのドレイン電位と、前
記第3又は第4のスイッチングトランジスタのドレイン
電位とを入力するRSラッチ回路とを有することを特徴
とする。
信データに対応してグランド電位又はフローティング電
位に設定される伝送路から互いに相補の信号を入力し、
前記グランド電位又はフローティング電位に対応する2
値の電流信号を伝送路に供給する第1及び第2のスイッ
チングトランジスタを有する電流供給回路と、前記第1
及び第2のスイッチングトランジスタから供給する各電
流信号に対応する互いに相補の2値信号をラッチするR
Sラッチ回路とを備えるレシーバ回路において、前記第
1及び第2のスイッチングトランジスタに流れる電流の
和を検出する電流検出手段を有し、前記電流検出手段の
出力信号に対応して前記第1及び第2のスイッチングト
ランジスタのゲート電位を制御することを特徴とする。
ンジスタがスイッチングトランジスタに流れる電流を検
出し、スイッチングトランジスタのゲート電位をフィー
ドバック制御することにより、電流信号に基づいて発生
する電圧信号の振幅を一定にするので、トランシーバ回
路との間でグランド電位に差が生じても、動作マージン
が確保され、高速伝送が安定し信頼性が高い。
チ回路をNANDゲート又はNORゲートから構成され
ることが好ましい。NORゲートで構成されると、RS
ラッチ回路は信号の波形が改善されたLレベルからHレ
ベルへの変化に基づいて保持する値を決定することによ
り、ラッチ動作が安定するので、より信頼性が高くな
る。
いて、本発明のレシーバ回路について図面を参照して説
明する。図1は、本発明の第1実施形態例のレシーバ回
路が使用される通信システムを示す。通信システムは、
レシーバ回路1、トランシーバ回路2、第1伝送路7、
及び、第2伝送路8で構成される。通信システムの両端
には、図示されないコンピュータシステムが接続され
る。
入力端子4、バイアス端子5、及び、出力端子6を有す
る。トランシーバ回路2は、送信データに基づいてオン
オフするNチャネルMOSトランジスタQn12、及び、
送信データの反転信号に基づいてオンオフするNチャネ
ルMOSトランジスタQn11を有する。トランジスタQn
11及びQn12のソースは、グランドに接続される。トラ
ンジスタQn11のドレインは、第1伝送路7を介して第
1入力端子3に接続される。トランジスタQn12のドレ
インは、第2伝送路8を介して第2入力端子4に接続さ
れる。
ある。レシーバ回路1は、PチャネルMOSトランジス
タQp1〜Qp6と、NチャネルMOSトランジスタQn1〜
Qn8と、2入力のNANDゲート21、22、及び、イ
ンバータ23から成るRSラッチ回路13とで構成され
る。トランジスタQp5は、電流検出部11(電流検出用
トランジスタ)を構成し、トランジスタQp6とQn7とQ
n8は、電位制御部12を構成し、トランジスタQp1とQ
n1とQp3とQn3は、第1電流供給部を構成し、トランジ
スタQp2とQn2とQp4とQn4は、第2電流供給部を構成
する。トランジスタQp1〜Qp4は、夫々が定電流源を構
成し、トランジスタQn1〜Qn4は、夫々がスイッチング
トランジスタを構成する。各電流供給部は、一対の定電
流源及びスイッチングトランジスタを有する。
ジスタQn7とQn8のゲートは、電源電圧VDDに接続され
る。トランジスタQn5とQn6とQn8のソース、及び、ト
ランジスタQp6のゲートは、グランドに接続される。ト
ランジスタQp5とQn5とQn6のゲートは、バイアス端子
5に接続される。トランジスタQp5のドレイン、及び、
トランジスタQp1〜Qp4とQp6のソースは、ノードNc
に接続される。
ランジスタQp1とQp2のゲートに接続する。トランジス
タQn1〜Qn4のゲート、及び、トランジスタQp6とQn7
のドレインは、ノードNdに接続される。トランジスタ
Qn1とQn3のソース、及び、トランジスタQn5のドレイ
ンは、第1入力端子3に接続される。トランジスタQn2
とQn4のソース、及び、トランジスタQn6のドレイン
は、第2入力端子4に接続される。トランジスタQp2と
Qn2のドレイン、及び、RSラッチ回路13のリセット
入力であるNANDゲート21の一方の入力端子は、ノ
ードNaに接続される。
び、RSラッチ回路13のセット入力であるNANDゲ
ート22の一方の入力端子は、ノードNbに接続され
る。トランジスタQp4とQn4のドレインは、トランジス
タQp3とQp4のゲートに接続される。トランジスタQn7
のソースは、トランジスタQn8のドレインに接続され
る。NANDゲート22の出力端子は、NANDゲート
21の他方の入力端子に接続される。NANDゲート2
1の出力端子は、NANDゲート22の他方の入力端
子、及び、インバータ23の入力端子に接続される。R
Sラッチ回路13の出力であるインバータ23の出力
は、レシーバ回路1の出力端子6を構成する。
び第2入力端子4を送信データの信号レベルに基づい
て、グランド電位又はフローティング電位の何れかにす
る。第1入力端子3及び第2入力端子4は、一方の端子
がグランド電位になり、他方の端子がフローティング電
位になる。ここで、ノードNa、Nb、Nc、及び、Ndの
電位は夫々、Va、Vb、Vc、Vdである。
力端子4がフローティング電位の場合、トランジスタQ
n1及びQn3は、ゲート・ソース間電圧がVdになりオン
し、電圧Vdに基づく電流駆動能力を有する。トランジ
スタQp1及びQp3は、第1入力端子3を経由して、電圧
Vcに基づいた定電流動作により、所定の値の定電流を
トランシーバ回路2のグランドに流し、電位VbをLレ
ベルにする。
ース間電圧がゼロになりオフする。トランジスタQp2及
びQp4は、定電流動作により、電位VaをHレベルにす
る。RSラッチ回路13は、セット入力がHレベルで、
リセット入力がLレベルになる。
供給し、第2電流供給部は、電流の供給を停止する。
第2入力端子4がグランド電位の場合、トランジスタQ
n1及びQn3は、ゲート・ソース間電圧がゼロになりオフ
する。トランジスタQp1及びQp3は、定電流動作によ
り、電位VbをHレベルにする。
ース間電圧がVdになりオンし、電圧Vdに基づく電流駆
動能力を有する。第2入力端子4を経由して、電圧Vc
に基づいた定電流動作により、所定の値の定電流をトラ
ンシーバ回路2のグランドに流し、電位VaをLレベル
にする。RSラッチ回路13は、セット入力がLレベル
で、リセット入力がHレベルになる。
第2電流供給部は、第2伝送路8に電流を供給する。
セット入力が、HレベルからLレベルへの変化に基づい
て、保持する値を決定する。セット入力の場合、出力端
子6はHレベルになり、リセット入力の場合、出力端子
6はLレベルになる。
圧Vsが印加される。トランジスタQp5、Qn5、及び、
Qn6は、ゲート・ソース間電圧がVsになりオンし、電
圧Vsに基づく電流駆動能力を有する。
子3又は第2入力端子4がフローティング電位になる
と、グランド電位にある第1伝送路7又は第2伝送路8
に流れる電流に比して、値が約10〜25%の電流を、
電圧Vsの電流駆動能力に基づいて、レシーバ回路1の
グランドに流す。フローティング電位にある第1入力端
子3又は第2入力端子4は、電流をグランドに流すこと
により、所定の電位に固定される。電流の供給を停止し
た第1電流供給部又は第2電流供給部は、回路動作が安
定する。
と、容量性及び誘導性の分布定数素子による影響が現
れ、グランド電位又はフローティング電位の一方から他
方に移行する際、第1入力端子3又は第2入力端子4の
電位変化が遅延し、伝送される信号の波形が劣化する。
グランド電位からフローティング電位に変化する場合、
フローティング電位にある端子から電流をグランドに流
すことにより、分布定数素子による影響を抑える。第1
入力端子3又は第2入力端子4がHレベルからLレベル
の移行時間が速くなることにより、電位Va又は電位Vb
の立上りが速くなり、信号の波形の劣化が抑えられる。
給部の回路構成と、第2入力端子4から見た第2電流供
給部の回路構成とは対称である。レシーバ回路1は、グ
ランド電位又はフローティング電位にある動作電流が双
方で等しいので、更に回路動作が安定化する。
位の変動に対する抑制動作について説明する。長距離伝
送を行う際やノイズ混入があると、レシーバ回路1のグ
ランド電位とトランシーバ回路2のグランド電位とに電
位差が生じることがある。
ース・ドレイン間を経由して、第1入力端子3又は第2
入力端子4に信号伝送用電流を供給する。電流検出部1
1は、電圧Vsに基づく電流駆動能力を有するトランジ
スタQp5が、ソース・ドレイン間電流に応じて発生する
電圧降下分だけ、電源電圧VDDを低くし、電圧Vcを発
生する。トランジスタQp6、Qn7、及び、Qn8は、オン
するので、所定のチャネル抵抗を有する。電位制御部1
2は、トランジスタQp6、Qn7、及び、Qn8のチャネル
抵抗に基づいて、電圧Vcを電圧Vdに分圧する。
発生すること、電位制御部12が電圧Vdに分圧するこ
と、及び、スイッチングトランジスタQn1〜Qn4が電圧
Vdに基づいて電流駆動能力を決定することは、関連し
て動作するので、伝送される電流信号に基づいて発生す
る電圧信号の振幅を一定にするフィードバック制御の機
能を有する。
ンジスタがスイッチングトランジスタに流れる電流を検
出し、スイッチングトランジスタのゲート電位をフィー
ドバック制御することにより、電流信号に基づいて発生
する電圧信号の振幅を一定にするので、トランシーバ回
路との間でグランド電位に差が生じても、動作マージン
が確保され、高速伝送が安定し信頼性が高い。
バ回路の回路図である。本実施形態例は、NANDで構
成されるRSラッチ回路に代えて、NORで構成される
RSラッチ回路を有する点が、先の実施形態例と異な
る。本実施形態例のレシーバ回路1Aは、RSラッチ回
路14を有する。RSラッチ回路14は、2入力のNO
Rゲート24、25、及び、インバータ23で構成され
る。
ードNaに接続し、RSラッチ回路14のセット入力に
なる。NORゲート24の出力端子は、NORゲート2
5の一方の入力端子、及び、インバータ23の入力端子
に接続される。NORゲート25の出力端子は、NOR
ゲート24の他方の入力端子に接続される。NORゲー
ト25の他方の入力端子は、ノードNbに接続され、R
Sラッチ回路14のリセット入力になる。インバータ2
3の出力端子は、出力端子6に接続され、RSラッチ回
路14の出力になる。
の場合、RSラッチ回路14は、セット入力がHレベル
で、リセット入力がLレベルになるので、出力端子6を
Hレベルにする。
の場合、RSラッチ回路14は、セット入力がLレベル
で、リセット入力がHレベルになるので、出力端子6を
Lレベルにする。
セット入力が、LレベルからHレベルへの変化に基づい
て、保持する値を決定する。セット入力の場合、出力端
子6はHレベルになり、リセット入力の場合、出力端子
6はLレベルになる。
り構成されることにより、LレベルからHレベルに変化
するセット入力又はリセット入力の何れか一方に基づい
て、保持する値が決定するので、信号の波形が改善され
たLレベルからHレベルへの変化に対応する。
構成されると、RSラッチ回路は信号の波形が改善され
たLレベルからHレベルへの変化に基づいて保持する値
を決定することにより、ラッチ動作が安定するので、よ
り信頼性が高くなる。
一対の定電流源及びスイッチングトランジスタから構成
されるレシーバ回路について説明したが、各電流供給部
が1つの定電流源及びスイッチングトランジスタから構
成されるレシーバ回路についても同様な効果が得られ
る。
づいて説明したが、本発明のレシーバ回路は、上記実施
形態例の構成にのみ限定されるものでなく、上記実施形
態例の構成から種々の修正及び変更を施したレシーバ回
路も、本発明の範囲に含まれる。
回路では、電流検出用トランジスタがスイッチングトラ
ンジスタに流れる電流を検出し、スイッチングトランジ
スタのゲート電位をフィードバック制御することによ
り、電流信号に基づいて発生する電圧信号の振幅を一定
にするので、トランシーバ回路との間でグランド電位に
差が生じても、動作マージンが確保され、高速伝送が安
定し信頼性が高い。
ラッチ回路は信号の波形が改善されたLレベルからHレ
ベルへの変化に基づいて保持する値を決定することによ
り、ラッチ動作が安定するので、より信頼性が高くな
る。
される通信システムを示す。
図である。
ーバ回路の回路図である。
スタ Na〜Nd ノード
Claims (5)
- 【請求項1】 2値の送信データに対応してグランド電
位又はフローティング電位に設定され、互いに相補の信
号を入力する第1及び第2の入力端子と、 前記第1の入力端子にソースが接続され、第1の定電流
源の一端にドレインが接続される第1のスイッチングト
ランジスタと、 前記第2の入力端子にソースが接続され、第2の定電流
源の一端にドレインが接続される第2のスイッチングト
ランジスタと、 前記第1及び第2の定電流源の共通に接続された他端と
電源との間に接続される電流検出用トランジスタと、 前記電流検出用トランジスタの検出電流に応じて前記第
1及び第2のスイッチングトランジスタのゲート電圧を
制御することにより、該第1及び第2のスイッチングト
ランジスタを流れる電流をフィードバック制御する制御
手段と、 前記第1及び第2のスイッチングトランジスタのドレイ
ン電位を入力とするRSラッチ回路とを有することを特
徴とするレシーバ回路。 - 【請求項2】 2値の送信データに対応してグランド電
位又はフローティング電位に設定され、互いに相補の信
号を入力する第1及び第2の入力端子と、 前記第1の入力端子にソースが接続され、第1及び第2
の定電流源の一端に夫々ドレインが接続される第1及び
第2のスイッチングトランジスタと、 前記第2の入力端子にソースが接続され、第3及び第4
の定電流源の一端にドレインが夫々接続される第3及び
第4のスイッチングトランジスタと、 前記第1〜第4の定電流源の共通に接続された他端と電
源との間に接続される電流検出用トランジスタと、 前記電流検出用トランジスタの検出電流に応じて前記第
1及び第2のスイッチングトランジスタのゲート電圧を
制御することにより、該第1及び第2のスイッチングト
ランジスタを流れる電流をフィードバック制御する制御
手段と、 前記第1又は第2のスイッチングトランジスタのドレイ
ン電位と、前記第3又は第4のスイッチングトランジス
タのドレイン電位とを入力するRSラッチ回路とを有す
ることを特徴とするレシーバ回路。 - 【請求項3】 2値の送信データに対応してグランド電
位又はフローティング電位に設定される伝送路から互い
に相補の信号を入力し、前記グランド電位又はフローテ
ィング電位に対応する2値の電流信号を伝送路に供給す
る第1及び第2のスイッチングトランジスタを有する電
流供給回路と、前記第1及び第2のスイッチングトラン
ジスタから供給する各電流信号に対応する互いに相補の
2値信号をラッチするRSラッチ回路とを備えるレシー
バ回路において、 前記第1及び第2のスイッチングトランジスタに流れる
電流の和を検出する電流検出手段を有し、 前記電流検出手段の出力信号に対応して前記第1及び第
2のスイッチングトランジスタのゲート電位を制御する
ことを特徴とするレシーバ回路。 - 【請求項4】 前記RSラッチ回路がNANDゲートか
ら構成される、請求項1〜3の何れかに記載のレシーバ
回路。 - 【請求項5】 前記RSラッチ回路がNORゲートから
構成される、請求項1〜3の何れかに記載のレシーバ回
路。
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