JP4760608B2 - 出力トランジスタの駆動制御装置 - Google Patents
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Description
一方、送信信号が与えられる端子14は、送信アンプ15,台形波信号生成回路16及び電流増幅部18を介して、信号出力用のPNPトランジスタ17のベースに接続されている。トランジスタ17のエミッタは入出力端子7に接続されており、コレクタはグランドに接続されている。また、トランジスタ17のベースとグランドとの間には定電流回路19が接続されている。即ち、トランジスタ17によりエミッタフォロワ回路が構成されている。
これは、送受信が共通の信号線により行なわれ、通信相手より送信される信号を受信するためにトランジスタ17により通信線をドライブする必要がない場合でも同様であり、その際には、自身が受信する信号にノイズが印加されることになる。また、車両のオルタネータのようにリップルが発生する機器に搭載されるICにおいては、上記の電源電圧変動は発生し易くなる。
以下、本発明の駆動制御装置を車両用通信ネットワークのトランシーバICに適用した場合の第1実施例について図1乃至図3を参照して説明する。通信プロトコルとしては、例えばLIN(Local Interconnect Network)等を想定している。図1は、トランシーバIC20の構成を示す回路図である。入力端子21には、公知の台形波信号生成回路22(例えば、特開2002−152015号公報などに開示されている)により生成される台形波電圧信号が入力されるようになっている。
電源線24とグランド線23との間には、PNPトランジスタQ21及びQ22がエミッタ−コレクタの順で直列に接続されており、トランジスタQ21のベースはトランジスタQ3及びQ6のベースと共通に接続され、トランジスタQ22のベースはトランジスタQ8のエミッタに接続されている。
ダイオード27のカソードは抵抗29を介してトランジスタQ14のベースに接続されており、ダイオード28のカソードは抵抗30を介してトランジスタQ14のエミッタに接続されている。トランジスタQ14のコレクタはグランド線23に接続されており、エミッタは入出力端子31に接続されている。入出力端子31は、図8に示す通信線3などに接続されている。
以上において、トランジスタQ11及びQ13はカレントミラー回路33を構成しており、トランジスタQ10〜14,Q21及びQ22を中心とする回路が駆動回路34を構成している。また、トランジスタQ15〜Q18は定電流回路(制御回路)35を構成している。
一方、トランジスタQ1及びQ2,トランジスタQ5及びQ6よりなるカレントミラー回路は常時ON状態にある。そして、トランジスタQ1のコレクタ及びトランジスタQ7のベース電位は、トランジスタQ7,Q8,Q22,Q12を介してトランジスタQ14のコレクタに伝達される。即ち、トランジスタQ7のベースとトランジスタQ14のコレクタとは同電位になる。
尚、図2(b)には、比較のため従来構成に対応する送信信号の変化と、出力トランジスタ17を駆動する定電流回路19の動作状態を示す。従来構成では、定電流回路19は、トランジスタ17のベース電流は、入出力端子7のレベルをロウに維持するために必要とされるベース電流(例えば数mA)を常時供給するように構成されている。
図4乃至図6は本発明の第2実施例であり、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第2実施例のトランシーバIC(駆動制御装置)41は、第1実施例の定電流回路35を定電流回路(制御回路,微小定電流回路)42に置き換えている。定電流回路42は、ミラー対を構成するトランジスタQ17及びQ18をトランジスタQ31及びQ32に置き換えたもので、第1実施例の定電流回路35が流す定電流値が数mAであったとすると、その1/100程度のオーダーである数10μAとなるように設定されている。
従って、送信信号がハイレベルとなる期間は、トランジスタQ10のベース電流は定電流回路42の定電流(以下、微小定電流と称す)と、台形波定電流回路44の定電流(以下、台形波定電流と称す)との合成電流になり、入出力端子31における電流波形の変化は、詳細には以下のようになる。
そこで、第2実施例では、トランジスタQ14のベース電流,並びにコレクタ電流を図5(e)に示す波形にすることで、トランジスタQ14がON,OFFしている飽和領域から活性領域への移行は微小定電流により直ちに行い、その後は、台形波定電流の傾きによって電流を減少,増加させるようにしている。
図6においては、ベース電流ON/OFF制御部61がスイッチ63を開くことでトランジスタ17を迅速にOFF状態にすると同時に、ベース電流台形波制御部62が定電流回路19の電流を台形波状に緩やかに変化させて、ノイズの発生を抑制するようになっている。
図7は本発明の第3実施例を示すものであり、第2実施例と異なる部分について説明する。第3実施例のトランシーバIC(駆動制御装置)51は、第2実施例のトランシーバIC41より定電流回路42を削除したものである。この場合、出力トランジスタQ14における出力電流の変化は、図5(d)に示す台形波定電流のみに基づいて行われる。即ち、電流制御の1つとして台形波のみを用いる方法である。
第2実施例における微小定電流の値は、台形波定電流の1/100以下のオーダーであれば個別の設計に応じて適宜変更すれば良い。
出力トランジスタ以外のトランジスタは、必要に応じてMOSFETに置き換えても良い。また、FET_Q16は、バイポーラトランジスタに置き換えても良い。
トランシーバICに適用するものに限ることなく、信号の送信のみを行うトランスミッタICに適用しても良い。
また、車両用の通信ネットワークに限ることなく、また、通信線上に通信信号を出力するための出力トランジスタを駆動制御するものであれば広く適用することができる。
Claims (3)
- 通信線とグランドとの間に接続され、当該通信線上に通信信号を出力するための出力トランジスタと、
この出力トランジスタのベースに接続され、当該出力トランジスタを電流駆動する駆動回路と、
前記通信信号を出力するため、入力される送信信号に基づく台形波電圧信号を生成して前記駆動回路に出力する台形波信号生成回路と、
前記台形波電圧信号に基づき前記通信線上にハイレベル信号を出力する場合は、前記出力トランジスタをOFFさせるように前記駆動回路を制御する制御回路とを備え、
前記駆動回路は、前記出力トランジスタを定電流駆動し、副トランジスタ側に前記出力トランジスタのベースが接続されると共に前記台形波電圧信号が印加されるカレントミラー回路を備え、
前記制御回路は、前記カレントミラー回路を構成する主トランジスタに対して、ベース電流を供給する定電流回路を備え、前記通信線上にハイレベル信号を出力する場合は前記定電流回路をOFFさせるように構成されていることを特徴とする出力トランジスタの駆動制御装置。 - 前記定電流回路は、前記台形波電圧信号に応じて定電流出力がON,OFFされることで、台形波状に変化する定電流(台形波定電流)を供給する台形波定電流回路であり、
前記カレントミラー回路を構成する主トランジスタのベースに対して、前記台形波定電流を供給することを特徴とする請求項1記載の出力トランジスタの駆動制御装置。 - 前記制御回路は、前記送信信号のレベル変化に応じて、微小定電流の供給をON,OFFさせる微小定電流回路を備え、前記カレントミラー回路を構成する主トランジスタのベースに対して、前記微小定電流と前記台形波定電流との合成電流を供給することを特徴とする請求項2記載の出力トランジスタの駆動制御装置。
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