JP4029738B2 - ドライバ回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドライバ回路に関わり、特に、送信データを伝送線路に出力するためのドライバ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のドライバ回路は、入力された送信データを、伝送回路を介してレシーバ回路に出力するものである。
【0003】
図7は、従来のドライバ回路と、レシーバ回路の構成例を示すものである。図7に示すように、ドライバ回路101には、送信データである正相データと、この正相データを反転させた逆相データとが入力信号され、上記正相データに対応する出力信号と上記逆相データに対応する出力信号が伝送回路102,103を介してレシーバ回路104に出力されるようになっている。
【0004】
しかしながら、このようなドライバ回路101では、レシーバ回路104に出力される出力信号の論理レベルが変化する場合があり、この場合、レシーバ回路104がドライバ回路101の上記送信データに応じた信号を出力しなくなるという不都合があった。
【特許文献1】
特開2000−22516号公報
そこで、特許文献1に開示されたドライバ回路では、伝送回路を介して送信データをレシーバ回路に出力するとき、この伝送回路の特性インピーダンスとの整合をとりながら、レシーバ回路が受け取る入力信号の論理レベルを適切に調整することを可能とし、上記不都合の解消を図っている。
【0005】
図8は、特許文献1に開示されたドライバ回路の構成例を示す図であり、図9(A)は、図8の入力端子201Aにロウレベルの正相データが、入力端子201Bにハイレベルの逆相データが入力されたときのドライバ回路201の等価回路を示す図である。図9(B)は、図8の入力端子201Aにハイレベルの正相データが、入力端子201Bにロウレベルの逆相データが入力されたときのドライバ回路201の等価回路を示す図である。
【0006】
図8及び図9に示す回路の詳細説明は、特許文献1に委ねるものとするが、ドライバ回路201が伝送回路の特性インピーダンスとの整合をとりながら、レシーバ回路が受け取る入力信号の論理レベルを適切に調整するためには、R1=R2=R3=R4を満たす必要がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これによって、出力端子205A,205Bの論理レベルは一意に決まり、電源電圧の値をVDDとすると、図9(A),(B)に示す抵抗204の2分割点Cの電圧値がVDD/2となる。従って、2分割点Cの電圧値は固定されることになる。
【0008】
よって、実際には出力端子205A,205Bの出力インピーダンスと、出力端子の論理レベルとを任意に調整することは出来ない。
【0009】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、ドライバ回路の出力インピーダンスと、出力端子の論理レベルとを任意に調整することができるドライバ回路を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、送信データである正相データが入力される第1入力端子及び、第1伝送線路を介してレシーバ回路に接続される第1出力端子を有し、入力された正相データに応じた論理レベルの出力信号を出力する第1回路と、前記送信データを反転した逆相データが入力される第2入力端子及び、第2伝送線路を介して前記レシーバ回路に接続される第2出力端子を有し、入力された逆相データに応じた論理レベルの出力信号を出力する第2回路と、前記第1出力端子と前記第2出力端子との間に接続されている調整抵抗と、を備えるドライバ回路において、前記第1回路は、前記正相データによりオンオフ動作を行う第1スイッチ素子と、前記正相データにより第1スイッチ素子とは反対のオンオフ動作を行う第2スイッチ素子と、前記第1スイッチ素子若しくは前記第2スイッチ素子に並列に接続され前記第1出力端子の出力インピーダンスの調整を行う第1調整回路と、を備え、前記第2回路は、前記逆相データによりオンオフ動作を行う第3スイッチ素子と、前記逆相データにより第3スイッチ素子とは反対のオンオフ動作を行う第4スイッチ素子と、前記第3スイッチ素子若しくは前記第4スイッチ素子に並列に接続され前記第2出力端子の出力インピーダンスの調整を行う第2調整回路と、を備え、前記第1調整回路及び前記第2調整回路は、1種類の電源電圧の供給を受けることを特徴とする。
【0011】
請求項1に記載の発明によれば、第1及び第2調整回路によって第1及び第2出力端子の出力インピーダンス調整を任意に行い、出力端子の論理レベルを任意に調整することができる。
【0012】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のドライバ回路において、前記第1回路の前記第1スイッチ素子は、電源と前記第1出力端子との間に接続され、さらに、当該第1スイッチ素子と前記第1出力端子との間には、第1抵抗が介挿されており、前記第1回路の前記第2スイッチ素子は、グランドと前記第1出力端子との間に接続され、さらに、当該第2スイッチ素子と前記第1出力端子との間には、第2抵抗が介挿されており、前記第2回路の前記第3スイッチ素子は、電源と前記第2出力端子との間に接続され、さらに、当該第3スイッチ素子と前記第2出力端子との間には、第3抵抗が介挿されており、前記第2回路の前記第4スイッチ素子は、グランドと前記第2出力端子との間に接続され、さらに、当該第4スイッチ素子と前記第2出力端子との間には、第4抵抗が介挿されていることを特徴とする。
【0013】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のドライバ回路において、前記第1調整回路は、電源と前記第1出力端子との間に接続された第5スイッチ素子と、当該第5スイッチ素子と前記第1出力端子との間に介挿された第5抵抗と、を備え、前記第2調整回路は、電源と前記第2出力端子との間に接続された第6スイッチ素子と、当該第6スイッチ素子と前記第2出力端子との間に介挿された第6抵抗と、を備えることを特徴とする。
【0014】
請求項4に記載の発明は、請求項1または2に記載のドライバ回路において、前記第1調整回路は、グランドと前記第1出力端子との間に接続された第5スイッチ素子と、当該第5スイッチ素子と前記第1出力端子との間に介挿された第5抵抗と、を備え、前記第2調整回路は、グランドと前記第2出力端子との間に接続された第6スイッチ素子と、当該第6スイッチ素子と前記第2出力端子との間に介挿された第6抵抗と、を備えることを特徴とする。
【0015】
請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載のドライバ回路において、前記第1乃至第6スイッチ素子は、絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(例えば、MOS(Metal Oxide Semiconductor)・FET(Field Effect Transistor))であることを特徴とする。
【0016】
請求項6に記載の発明は、請求項5記載のドライバ回路において、前記第1乃至第6スイッチ素子のオン動作時の抵抗値は、前記第1乃至第6抵抗の抵抗値に比べてそれぞれ小さいことを特徴とする。
【0017】
請求項7に記載の発明は、請求項5記載のドライバ回路において、それぞれの前記第5及び第6スイッチ素子のゲートへの印加電圧が調整されることによりそれらのオン動作時の抵抗値が調整されることを特徴とする。
【0018】
請求項8に記載の発明は、請求項5記載のドライバ回路において、前記第1乃至第6スイッチ素子のオン動作時の抵抗値がそれぞれのゲートへの印加電圧により調整されることで、前記第1乃至第6抵抗の抵抗値が調整されることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
【0020】
(第1実施形態)
先ず、本発明の第1実施形態におけるドライバ回路の構成について、図1を参照して説明する。
【0021】
図1は、第1実施形態におけるドライバ回路の構成例を示す図である。図1に示すように、ドライバ回路D1は、入力端子1A,1B、プッシュプル回路2,3、抵抗4及び、出力端子5A,5Bを備えて構成されている。
【0022】
入力端子1Aには送信データである正相データが入力され、入力端子1Bには上記正相データとは極性が反転した逆相データが入力されるようになっている。
【0023】
プッシュプル回路2は、図1に示すように、MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタ2A,2D,2E及び、抵抗2B,2C,2Fを備えている。MOSトランジスタ2A,2Eは、P(Positive)型のエンハンスメント型MOS・FET(Field Effect Transistor)である。一方、MOSトランジスタ2Dは、N(Negative)型のエンハンスメント型MOS・FETである。
【0024】
MOSトランジスタ2Aのソース(S)は電源(VDD)に接続され、ドレイン(D)は抵抗2Bに接続され、ゲート(G)は入力端子1Aに接続されている。MOSトランジスタ2Eのソース(S)は電源(VDD)に接続され、ドレイン(D)は抵抗2Fに接続され、ゲート(G)は接地(GND:グランドに接続)されている。MOSトランジスタ2Dのソース(S)は接地され、ドレイン(D)は抵抗2Cに接続され、ゲート(G)は入力端子1Aに接続されている。
【0025】
また、抵抗2Bの一端はMOSトランジスタ2Aのドレインに接続され、他端は抵抗2Cの一端に接続されている。抵抗2Fの一端はMOSトランジスタ2Eのドレインに接続され、他端は抵抗2Cの一端に接続されている。抵抗2Cの他端はMOSトランジスタ2Dのドレインに接続されている。こうして、抵抗2B,2Fの他端及び、抵抗2Cの一端が、接続点Aで互いに接続されるようになっている。
【0026】
このようなプッシュプル回路2の構成において、MOSトランジスタ2Aは、上記正相データによりオンオフ動作を行い、MOSトランジスタ2Dは、上記正相データによりMOSトランジスタ2Aとは反対のオンオフ動作を行うようになっている。また、MOSトランジスタ2Aに並列に接続されたMOSトランジスタ2Eと抵抗2Fの直列回路は、出力端子5Aの出力インピーダンスの調整を行う第1調整回路として作用するようになっている。つまり、当該回路は、ここに流れる電流量を調整することによって、出力端子5Aの出力インピーダンスの調整を行う。なお、図1の例では、MOSトランジスタ2Eのゲートは接地されており、オン動作になっているが、MOSトランジスタ2Eのゲートへの電圧(印加電圧)を調整することによりオン動作時のオン抵抗値を調整するように構成してもよい。
【0027】
ここで、抵抗2Bの抵抗値はR1、抵抗2Cの抵抗値はR2、抵抗2Fの抵抗値はR6であるとする。
【0028】
プッシュプル回路3は、図1に示すように、MOSトランジスタ3A,3D,3E及び、抵抗3B,3C,3Fを備えている。MOSトランジスタ3A,3Eは、P型のエンハンスメント型MOS・FETである。一方、MOSトランジスタ3Dは、N型のエンハンスメント型MOS・FETである。
【0029】
MOSトランジスタ3Aのソース(S)は電源(VDD)に接続され、ドレイン(D)は抵抗3Bに接続され、ゲート(G)は入力端子1Bに接続されている。MOSトランジスタ3Eのソース(S)は電源(VDD)に接続され、ドレイン(D)は抵抗3Fに接続され、ゲート(G)は接地(GND)されている。MOSトランジスタ3Dのソース(S)は接地(GND)され、ドレイン(D)は抵抗3Cに接続され、ゲート(G)は入力端子1Bに接続されている。
【0030】
また、抵抗3Bの一端はMOSトランジスタ3Aのドレインに接続され、他端は抵抗3Cの一端に接続されている。抵抗3Fの一端はMOSトランジスタ3Eのドレインに接続され、他端は抵抗3Cの一端に接続されている。抵抗3Cの他端がMOSトランジスタ3Dのドレインに接続されている。こうして、抵抗3B,3Fの他端及び、抵抗3Cの一端が、接続点Bで互いに接続されるようになっている。
【0031】
このようなプッシュプル回路3の構成において、MOSトランジスタ3Aは、上記逆相データによりオンオフ動作を行い、MOSトランジスタ3Dは、上記逆相データによりMOSトランジスタ3Aとは反対のオンオフ動作を行うようになっている。また、MOSトランジスタ3Aに並列に接続されたMOSトランジスタ3Eと抵抗3Fの直列回路は、出力端子5Bの出力インピーダンスの調整を行う第2調整回路として作用するようになっている。つまり、当該回路は、ここに流れる電流量を調整することによって、出力端子5Bの出力インピーダンスの調整を行う。なお、図1の例では、MOSトランジスタ3Eのゲートは接地されており、オン動作になっているが、MOSトランジスタ3Eのゲートの電圧を調整することによりオン動作時のオン抵抗値を調整するように構成してもよい。
【0032】
ここで、抵抗3Bの抵抗値はR3、抵抗3Cの抵抗値はR4、抵抗3Fの抵抗値はR7であるとする。
【0033】
また、抵抗4の一端は接続点Aに接続され、他端は接続点Bに接続されている。ここで、抵抗4の抵抗値はR5であるとする。
【0034】
また、出力端子5Aは、接続点Aに接続され、出力端子5Bは接続点Bに接続されている。また、出力端子5A,5Bは、それぞれ、伝送回路を介してレシーバ回路(図示せず)に接続されることになる。
【0035】
上記構成のドライバ回路D1において、MOSトランジスタ2A,2D,2E,3A,3D,3Eがオンしたときのオン抵抗値は、それぞれ、RM1,RM2,RM6,RM3,RM4,RM7であるとする。これらのオン抵抗値RM1,RM2,RM6,RM3,RM4,RM7は、抵抗2Bの抵抗値R1,抵抗2Cの抵抗値R2,抵抗2Fの抵抗値R6,抵抗3Bの抵抗値R3,抵抗2Cの抵抗値R4,抵抗3F抵抗値はR7に比べて十分小さく、以下の(1)〜(6)式の関係を満たすようにする。
【0036】
RM1<<R1 ・・・(1)
RM2<<R2 ・・・(2)
RM3<<R3 ・・・(3)
RM4<<R4 ・・・(4)
RM6<<R6 ・・・(5)
RM7<<R7 ・・・(6)
なお、MOSトランジスタ2A,2D,2E,3A,3D,3E及び、抵抗2B,2C,2F,3B,3C,3Fは、例えば、集積回路のチップ上に形成される。
【0037】
次に、第1実施形態におけるドライバ回路D1の動作について、図1乃至図3を参照して説明する。図2は、入力端子1Aにロウレベルの正相データが、入力端子1Bにハイレベルの逆相データが入力されたときのドライバ回路D1の等価回路を示す図である。図3は、入力端子1Aにハイレベルの正相データが、入力端子1Bにロウレベルの逆相データが入力されたときのドライバ回路D1の等価回路を示す図である。
【0038】
図1において、入力端子1Aにロウレベルの正相データが加わり、入力端子1Bにハイレベルの逆相データが加わったとき、プッシュプル回路2ではMOSトランジスタ2Aがオンになり、MOSトランジスタ2Dがオフになる。一方、プッシュプル回路3ではMOSトランジスタ3Aがオフになり、MOSトランジスタ3Dがオンになる。一方、MOSトランジスタ2E及び、MOSトランジスタ3Eはオンになっている。
【0039】
この結果、抵抗4には矢印41の方向に電流が流れ、接続点Aの電圧が接続点Bの電圧に比べて高くなる。
【0040】
こうして、ドライバ回路D1は、図2の等価回路に示すように、MOSトランジスタ2Aと抵抗2Bの直列回路と、MOSトランジスタ2Eと抵抗2Fの直列回路とが並列に接続され、これに抵抗4とMOSトランジスタ3Eと抵抗3Fの直列回路が並列に接続され、さらに、抵抗4に、抵抗3CとMOSトランジスタ3Dの直列回路が直列に接続された状態になる。
【0041】
一方、入力端子1Aにハイレベルの正相データが加わり、入力端子1Bにロウレベルの逆相データが加わったとき、プッシュプル回路2ではMOSトランジスタ2Aがオフになり、MOSトランジスタ2Dがオンになる。一方、プッシュプル回路3ではMOSトランジスタ3Aがオンになり、MOSトランジスタ3Dがオフになる。この場合も、MOSトランジスタ2E及び、MOSトランジスタ3Eはオンになっている。
【0042】
この結果、抵抗4には矢印42の方向に電流が流れ、接続点Bの電圧が接続点Aの電圧に比べて高くなる。
【0043】
こうして、ドライバ回路D1は、図3の等価回路に示すように、MOSトランジスタ3Aと抵抗3Bの直列回路と、MOSトランジスタ3Eと抵抗3Fの直列回路とが並列に接続され、これに抵抗4とMOSトランジスタ2Eと抵抗2Fの直列回路が並列に接続され、さらに、抵抗4に、抵抗2CとMOSトランジスタ2Dの直列回路が直列に接続された状態になる。
【0044】
そして、図2の等価回路の場合、出力端子5Aの出力インピーダンスZ1は、式(7)で与えられる。
【0045】
【数1】
ここで記号//は、その左右の項の並列抵抗を表し、例えば、式(8)のようになる。
【0046】
【数2】
また、式(1)〜(6)を考慮すれば、出力端子5Aの出力インピーダンスZ1は、式(9)で与えられる。
【0047】
【数3】
同様に、図2の等価回路の場合、出力端子5Bの出力インピーダンスZ2は、式(10)で与えられる。
【0048】
【数4】
また、式(1)〜(6)を考慮すれば、出力端子5Bの出力インピーダンスZ2は、式(11)で与えられる。
【0049】
【数5】
ここで、Z1=Z2でなければならないので、式(12)及び式(13)の関係を満たす必要がある。
【0050】
R1=R4 ・・・・・・(12)
R6=R7 ・・・・・・(13)
また、図2の等価回路の場合、式(1)〜式(6)の関係から、出力端子5A,5Bの論理レベルV5A,V5Bは、抵抗2B,2F,3C,3Fの抵抗値R1,R6,R4,R7と、抵抗4の抵抗値R5とで式(15),式(14)のように決まる。
【0051】
【数6】
【0052】
【数7】
ここで、ZV1は式(16)であるとする。
【0053】
【数8】
一方、図3の等価回路の場合、出力端子5Aの出力インピーダンスZ3は、式(17)で与えられる。
【0054】
【数9】
また、式(1)〜(6)を考慮すれば、出力端子5Aの出力インピーダンスZ3は、式(18)で与えられる。
【0055】
【数10】
同様に、図3の等価回路の場合、出力端子5Bの出力インピーダンスZ4は、式(19)で与えられる。
【0056】
【数11】
また、式(1)〜(6)を考慮すれば、出力端子5Bの出力インピーダンスZ4は、式(20)で与えられる。
【0057】
【数12】
ここで、Z3=Z4でなければならないので、式(13)及び式(21)の関係を満たす必要がある。
【0058】
R2=R3 ・・・・・・(21)
さらに、図2及び図3ともに考慮すると、Z1=Z2=Z3=Z4でなければならないので、式(13)及び式(22)の関係を満たす必要がある。
【0059】
R1=R2=R3=R4・・・・・・(22)
また、図3の等価回路の場合、式(1)〜式(6)の関係から、出力端子5A、5Bの論理レベルV5A,V5Bは、抵抗3B,3F,2C,2Fの抵抗値R3,R7,R2,R6と抵抗4の抵抗値R5とで式(23),式(24)のように決まる。
【0060】
【数13】
【0061】
【数14】
ここで、ZV2は式(25)であるとする。
【0062】
【数15】
以上説明したように第1実施形態によれば、出力端子5A,5Bの出力インピーダンスZ1〜Z4と出力端子5A,5Bの論理レベルV5A,V5Bとを、抵抗2B,2C,3B,3C,2F,3Fの抵抗値R1〜R4,R6,R7と抵抗4の抵抗値R5とで決定することができる。即ち、式(22)の関係を満たす必要がある場合であっても、抵抗2F,3Fによって出力端子5A,5Bの出力インピーダンス調整を任意に行い、出力端子5A,5Bの論理レベルを任意に調整することが可能となる。
【0063】
なお、MOSトランジスタ2E,3Eのゲートの電圧を調整することによりオン動作時のオン抵抗値RM6,RM7を調整すれば、より一層、出力端子5A,5Bの出力インピーダンス及び論理レベルを任意に調整することができる。
【0064】
また、上記第1実施形態の変形例1として、電源とMOSトランジスタ2A等の間にP型のエンハンスメント型MOS・FETを直列に挿入、すなわちソースを電源に接続し、ドレインをMOSトランジスタ2A,2E,3A,3Eのソースに接続し、ゲートを接地することでドライバ回路D1に流れる総電流量を調整しても良い。またこの際にゲートを接地せず、カレントミラー回路による定電流源による構成としてもよい。
【0065】
さらに、上記第1実施形態の変形例2として、接地とMOSトランジスタ2C等の間にN型のエンハンスメント型MOS・FETを直列に挿入、すなわちソースを接地し、ドレインをMOSトランジスタ2C,3Cのソースに接続し、ゲートを接地することでドライバ回路に流れる総電流量を調整してもよい。またこの際にゲートを接地せず、カレントミラー回路による定電流源による構成としても良い。
【0066】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態におけるドライバ回路の構成について、図4を参照して説明する。
【0067】
図4は、第2実施形態におけるドライバ回路の構成例を示す図である。図4に示すように、ドライバ回路D2は、入力端子1A,1B、プッシュプル回路6,7、抵抗4及び、出力端子5A,5Bを備えて構成されている。なお、図1に示すドライバ回路D1と同様の構成部分については同一符号を付し、第1実施形態と重複する説明は省略する。
【0068】
プッシュプル回路6は、図4に示すように、MOSトランジスタ6A,6D,6E及び、抵抗6B,6C,6Fを備えている。MOSトランジスタ6Aは、P型のエンハンスメント型MOS・FETである。一方、MOSトランジスタ6D,6Eは、N型のエンハンスメント型MOS・FETである。
【0069】
MOSトランジスタ6Aのソース(S)は電源(VDD)に接続され、ドレイン(D)は抵抗6Bに接続され、ゲート(G)は入力端子1Aに接続されている。MOSトランジスタ6Dのソース(S)は接地され、ドレイン(D)は抵抗6Cに接続され、ゲートは入力端子1Aに接続されている。MOSトランジスタ6Eのソース(S)は接地され、ドレイン(D)は抵抗6Fに接続され、ゲートは電源(VDD)に接続されている。
【0070】
また、抵抗6Bの一端はMOSトランジスタ6Aのドレインに接続され、他端は抵抗6Cの一端に接続されている。抵抗6Fの一端はMOSトランジスタ6Eのドレインに接続され、他端は抵抗6Cの一端に接続されている。抵抗6Cの他端がMOSトランジスタ6Dのドレインに接続されている。こうして、抵抗6B,6Fの他端及び、抵抗6Cの一端が、接続点Aで互いに接続されるようになっている。
【0071】
このようなプッシュプル回路6の構成において、MOSトランジスタ6Aは、上記正相データによりオンオフ動作を行い、MOSトランジスタ6Dは、上記正相データによりMOSトランジスタ6Aとは反対のオンオフ動作を行うようになっている。また、MOSトランジスタ6Dに並列に接続された抵抗6FとMOSトランジスタ6Eの直列回路は、出力端子5Aの出力インピーダンスの調整を行う第1調整回路として作用するようになっている。つまり、当該回路は、ここに流れる電流量を調整することによって、出力端子5Aの出力インピーダンスの調整を行う。なお、図4の例では、MOSトランジスタ6Eのゲートは電源に接続されており、オン動作になっているが、MOSトランジスタ6Eのゲートの電圧を調整することによりオン動作時のオン抵抗値を調整するように構成してもよい。
【0072】
ここで、抵抗6Bの抵抗値はR1、抵抗6Cの抵抗値はR2、抵抗6Fの抵抗値はR6であるとする。
【0073】
プッシュプル回路7は、図4に示すように、MOSトランジスタ7A,7D,7E及び、抵抗7B,7C,7Fを備えている。MOSトランジスタ7Aは、P型のエンハンスメント型MOS・FETである。一方、MOSトランジスタ7D,7Eは、N型のエンハンスメント型MOS・FETである。
【0074】
MOSトランジスタ7Aのソース(S)は電源(VDD)に接続され、ドレイン(D)は抵抗7Bに接続され、ゲート(G)は入力端子1Bに接続されている。MOSトランジスタ7Dのソース(S)は接地され、ドレイン(D)は抵抗7Cに接続され、ゲートは入力端子7Aに接続されている。MOSトランジスタ7Eのソース(S)は接地され、ドレイン(D)は抵抗7Fに接続され、ゲートは電源(VDD)に接続されている。
【0075】
また、抵抗7Bの一端はMOSトランジスタ7Aのドレインに接続され、他端は抵抗7Cの一端に接続されている。抵抗7Fの一端はMOSトランジスタ7Eのドレインに接続され、他端は抵抗7Cの一端に接続されている。抵抗7Cの他端がMOSトランジスタ7Dのドレインに接続されている。こうして、抵抗7B,7Fの他端及び、抵抗7Cの一端が、接続点Bで互いに接続されるようになっている。
【0076】
このようなプッシュプル回路7の構成において、MOSトランジスタ7Aは、上記正相データによりオンオフ動作を行い、MOSトランジスタ7Dは、上記正相データによりMOSトランジスタ7Aとは反対のオンオフ動作を行うようになっている。また、MOSトランジスタ7Dに並列に接続された抵抗7FとMOSトランジスタ7Eの直列回路は、出力端子5Bの出力インピーダンスの調整を行う第2調整回路として作用するようになっている。つまり、当該回路は、ここに流れる電流量を調整することによって、出力端子5Bの出力インピーダンスの調整を行う。なお、図4の例では、MOSトランジスタ7Eのゲートは電源に接続されており、オン動作になっているが、MOSトランジスタ7Eのゲートの電圧を調整することによりオン動作時のオン抵抗値を調整するように構成してもよい。
【0077】
上記構成のドライバ回路D2において、MOSトランジスタ6A,6D,6E,7A,7D,7Eがオンしたときのオン抵抗値は、それぞれ、RM1,RM2,RM6,RM3,RM4,RM7であるとする。これらのオン抵抗値RM1,RM2,RM6,RM3,RM4,RM7は、抵抗6Bの抵抗値R1,抵抗6Cの抵抗値R2,抵抗6Fの抵抗値R6,抵抗7Bの抵抗値R3,抵抗7Cの抵抗値R4,抵抗7F抵抗値はR7に比べて十分小さく、第1実施形態と同様、(1)〜(6)式の関係を満たすようにする。
【0078】
なお、MOSトランジスタ6A,6D,6E,7A,7D,7E及び、抵抗6B,6C,6F,7B,7C,7Fは、例えば、集積回路のチップ上に形成される。
【0079】
次に、第2実施形態におけるドライバ回路D2の動作について、図4乃至図6を参照して説明する。図5は、入力端子1Aにロウレベルの正相データが、入力端子1Bにハイレベルの逆相データが入力されたときのドライバ回路D2の等価回路を示す図である。図6は、入力端子1Aにハイレベルの正相データが、入力端子1Bにロウレベルの逆相データが入力されたときのドライバ回路D2の等価回路を示す図である。
【0080】
図4において、入力端子1Aにロウレベルの正相データが加わり、入力端子1Bにハイレベルの逆相データが加わったとき、プッシュプル回路6ではMOSトランジスタ6Aがオンになり、MOSトランジスタ6Dがオフになる。一方、プッシュプル回路7ではMOSトランジスタ7Aがオフになり、MOSトランジスタ7Dがオンになる。一方、MOSトランジスタ6E及び、MOSトランジスタ7Eはオンになっている。
【0081】
この結果、抵抗4には矢印41の方向に電流が流れ、接続点Aの電圧が接続点Bの電圧に比べて高くなる。
【0082】
こうして、ドライバ回路D2は、図5の等価回路に示すように、MOSトランジスタ7Dと抵抗7Cの直列回路と、MOSトランジスタ7Eと抵抗7Fの直列回路とが並列に接続され、これに抵抗4とMOSトランジスタ6Eと抵抗6Fの直列回路が並列に接続され、さらに、抵抗4に、抵抗6BとMOSトランジスタ6Aの直列回路が直列に接続された状態になる。
【0083】
一方、入力端子1Aにハイレベルの正相データが加わり、入力端子1Bにロウレベルの逆相データが加わったとき、プッシュプル回路6ではMOSトランジスタ6Aがオフになり、MOSトランジスタ6Dがオンになる。一方、プッシュプル回路7ではMOSトランジスタ7Aがオンになり、MOSトランジスタ7Dがオフになる。この場合も、MOSトランジスタ6E及び、MOSトランジスタ7Eはオンになっている。
【0084】
この結果、抵抗4には矢印42の方向に電流が流れ、接続点Bの電圧が接続点Aの電圧に比べて高くなる。
【0085】
こうして、ドライバ回路D2は、図6の等価回路に示すように、MOSトランジスタ6Dと抵抗6Cの直列回路と、MOSトランジスタ6Eと抵抗6Fの直列回路とが並列に接続され、これに抵抗4とMOSトランジスタ7Eと抵抗7Fの直列回路が並列に接続され、さらに、抵抗4に、抵抗7BとMOSトランジスタ7Aの直列回路が直列に接続された状態になる。
【0086】
そして、図5の等価回路の場合、出力端子5Aの出力インピーダンスZ1は、第1実施形態と同様、式(7)で与えられ、式(1)〜(6)を考慮すれば、当該出力インピーダンスZ1は、式(9)で与えられる。
【0087】
同様に、図5の等価回路の場合、出力端子5Bの出力インピーダンスZ2は、式(10)で与えられ、式(1)〜(6)を考慮すれば、当該出力インピーダンスZ2は、式(11)で与えられる。
【0088】
ここで、Z1=Z2でなければならないので、式(12)及び式(13)の関係を満たす必要がある。
【0089】
また、図5の等価回路の場合、式(1)〜式(6)の関係から、出力端子5A,5Bの論理レベルV5A,V5Bは、抵抗2B,2F,3C,3Fの抵抗値R1,R6,R4,R7と、抵抗4の抵抗値R5とで式(26),式(27)のように決まる。
【0090】
【数16】
【0091】
【数17】
ここで、ZV3は式(28)であるとする。
【0092】
【数18】
一方、図6の等価回路の場合、出力端子5Aの出力インピーダンスZ3は、第1実施形態と同様、式(17)で与えられ、式(1)〜(6)を考慮すれば、当該出力インピーダンスZ3は、式(18)で与えられる。
【0093】
同様に、図6の等価回路の場合、出力端子5Bの出力インピーダンスZ4は、式(19)で与えられ、また、式(1)〜(6)を考慮すれば、当該出力インピーダンスZ4は、式(20)で与えられる。
【0094】
ここで、Z3=Z4でなければならないので、式(13)及び式(21)の関係を満たす必要がある。
【0095】
さらに、図5及び図6ともに考慮すると、Z1=Z2=Z3=Z4でなければならないので、式(13)及び式(22)の関係を満たす必要がある。
【0096】
また、図6の等価回路の場合、式(1)〜式(6)の関係から、出力端子5A、5Bの論理レベルV5A,V5Bは、抵抗3B,3F,2C,2Fの抵抗値R3,R7,R2,R6と抵抗4の抵抗値R5とで式(30),式(29)のように決まる。
【0097】
【数19】
【0098】
【数20】
ここで、ZV4は式(31)であるとする。
【0099】
【数21】
以上説明したように第2実施形態によれば、出力端子5A,5Bの出力インピーダンスZ1〜Z4と出力端子5A,5Bの論理レベルV5A,V5Bとを、抵抗2B,2C,3B,3C,2F,3Fの抵抗値R1〜R4,R6,R7と抵抗4の抵抗値R5とで決定することができる。即ち、式(22)の関係を満たす必要がある場合であっても、抵抗2F,3Fによって出力端子5A,5Bの出力インピーダンス調整を任意に行い、出力端子5A,5Bの論理レベルを任意に調整することが可能となる。
【0100】
なお、MOSトランジスタ2E,3Eのゲートの電圧を調整することによりオン動作時のオン抵抗値RM6,RM7を調整すれば、より一層、出力端子5A,5Bの出力インピーダンス及び論理レベルを任意に調整することができる。
【0101】
また、上記第2実施形態の変形例3として、電源とMOSトランジスタ2A等の間にP型のエンハンスメント型MOS・FETを直列に挿入、すなわちソースを電源に接続し、ドレインをMOSトランジスタ2A,3Aのソースに接続し、ゲートを接地することでドライバ回路D2に流れる総電流量を調整してもよい。またこの際にゲートを接地せず、カレントミラー回路による定電流源による構成としても良い。
【0102】
さらに、上記第2実施形態の変形例4として、接地とMOSトランジスタ2C等の間にN型のエンハンスメント型MOS・FETを直列に挿入、すなわちソースを接地し、ドレインをMOSトランジスタ2C,2E,3C,3Eのソースに接続し、ゲートを接地することでドライバ回路に流れる総電流量を調整しても良い。またこの際にゲートを接地せず、カレントミラー回路による定電流源による構成としてもよい。
【0103】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は、上記第1及び第2実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明の範囲に含まれる。例えば、MOSトランジスタ2A,2D,2E,3A,3D,3E,6A,6D,6E,7A,7D,7Eとして、エンハンスメント形のものを用いたが、ディプレッション形のMOSトランジスタを用いて、プッシュプル回路2,3,6,7を構成してもよい。また、ドライバ回路D1,D2を集積回路のチップ上に形成したが、抵抗、スイッチ素子をプリント基板に取り付けることによって、ドライバ回路を構成してもよい。
【0104】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ドライバ回路の出力インピーダンスと、出力端子の論理レベルとを任意に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態におけるドライバ回路の構成例を示す図である。
【図2】図1のドライバ回路の等価回路を示す図である。
【図3】図1のドライバ回路の等価回路を示す図である。
【図4】第2実施形態におけるドライバ回路の構成例を示す図である。
【図5】図4のドライバ回路の等価回路を示す図である。
【図6】図4のドライバ回路の等価回路を示す図である。
【図7】従来のドライバ回路と、レシーバ回路の構成例を示すものである。
【図8】従来のドライバ回路の構成例を示す図である。
【図9】図8のドライバ回路の等価回路を示す図である。
【符号の説明】
1A 入力端子(第1入力端子)
1B 入力端子(第2入力端子)
2,6 プッシュプル回路(第1回路)
2A,6A MOSトランジスタ(第1スイッチ素子)
2B,6B 抵抗(第1抵抗)
2C,6C 抵抗(第2抵抗)
2D,6D MOSトランジスタ(第2スイッチ素子)
2E,6E MOSトランジスタ(第5スイッチ素子)
2F,6F 抵抗(第5抵抗)
3,7 プッシュプル回路(第2回路)
3A,7A MOSトランジスタ(第3スイッチ素子)
3B,7B 抵抗(第3抵抗)
3C,7C 抵抗(第4抵抗)
3D,7D MOSトランジスタ(第4スイッチ素子)
3E,7E MOSトランジスタ(第6スイッチ素子)
3F,7F 抵抗(第6抵抗)
4 抵抗(調整抵抗)
5A 出力端子(第1出力端子)
5B 出力端子(第2出力端子)
Claims (8)
- 送信データである正相データが入力される第1入力端子及び、第1伝送線路を介してレシーバ回路に接続される第1出力端子を有し、入力された正相データに応じた論理レベルの出力信号を出力する第1回路と、前記送信データを反転した逆相データが入力される第2入力端子及び、第2伝送線路を介して前記レシーバ回路に接続される第2出力端子を有し、入力された逆相データに応じた論理レベルの出力信号を出力する第2回路と、前記第1出力端子と前記第2出力端子との間に接続されている調整抵抗と、を備えるドライバ回路において、
前記第1回路は、前記正相データによりオンオフ動作を行う第1スイッチ素子と、前記正相データにより第1スイッチ素子とは反対のオンオフ動作を行う第2スイッチ素子と、前記第1スイッチ素子若しくは前記第2スイッチ素子に並列に接続され前記第1出力端子の出力インピーダンスの調整を行う第1調整回路と、を備え、
前記第2回路は、前記逆相データによりオンオフ動作を行う第3スイッチ素子と、前記逆相データにより第3スイッチ素子とは反対のオンオフ動作を行う第4スイッチ素子と、前記第3スイッチ素子若しくは前記第4スイッチ素子に並列に接続され前記第2出力端子の出力インピーダンスの調整を行う第2調整回路と、を備え、
前記第1調整回路及び前記第2調整回路は、1種類の電源電圧の供給を受けることを特徴とするドライバ回路。 - 請求項1に記載のドライバ回路において、
前記第1回路の前記第1スイッチ素子は、電源と前記第1出力端子との間に接続され、さらに、当該第1スイッチ素子と前記第1出力端子との間には、第1抵抗が介挿されており、
前記第1回路の前記第2スイッチ素子は、グランドと前記第1出力端子との間に接続され、さらに、当該第2スイッチ素子と前記第1出力端子との間には、第2抵抗が介挿されており、
前記第2回路の前記第3スイッチ素子は、電源と前記第2出力端子との間に接続され、さらに、当該第3スイッチ素子と前記第2出力端子との間には、第3抵抗が介挿されており、
前記第2回路の前記第4スイッチ素子は、グランドと前記第2出力端子との間に接続され、さらに、当該第4スイッチ素子と前記第2出力端子との間には、第4抵抗が介挿されていることを特徴とするドライバ回路。 - 請求項1または2に記載のドライバ回路において、
前記第1調整回路は、電源と前記第1出力端子との間に接続された第5スイッチ素子と、当該第5スイッチ素子と前記第1出力端子との間に介挿された第5抵抗と、を備え、
前記第2調整回路は、電源と前記第2出力端子との間に接続された第6スイッチ素子と、当該第6スイッチ素子と前記第2出力端子との間に介挿された第6抵抗と、を備えることを特徴とするドライバ回路。 - 請求項1または2に記載のドライバ回路において、
前記第1調整回路は、グランドと前記第1出力端子との間に接続された第5スイッチ素子と、当該第5スイッチ素子と前記第1出力端子との間に介挿された第5抵抗と、を備え、
前記第2調整回路は、グランドと前記第2出力端子との間に接続された第6スイッチ素子と、当該第6スイッチ素子と前記第2出力端子との間に介挿された第6抵抗と、を備えることを特徴とするドライバ回路。 - 請求項3または4に記載のドライバ回路において、
前記第1乃至第6スイッチ素子は、絶縁ゲート型電界効果トランジスタであることを特徴とするドライバ回路。 - 請求項5記載のドライバ回路において、
前記第1乃至第6スイッチ素子のオン動作時の抵抗値は、前記第1乃至第6抵抗の抵抗値に比べてそれぞれ小さいことを特徴とするドライバ回路。 - 請求項5記載のドライバ回路において、
それぞれの前記第5及び第6スイッチ素子のゲートへの印加電圧が調整されることによりそれらのオン動作時の抵抗値が調整されることを特徴とするドライバ回路。 - 請求項5記載のドライバ回路において、
前記第1乃至第6スイッチ素子のオン動作時の抵抗値がそれぞれのゲートへの印加電圧により調整されることで、前記第1乃至第6抵抗の抵抗値が調整されることを特徴とするドライバ回路。
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