JP5442861B2 - 低電流入力バッファ - Google Patents

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Description

本発明は、GaAsテクノロジーにおいて使用され、CMOSレベルに対応可能な低電流入力バッファに関するものである。
GaAsテクノロジーにおける従来の論理回路は、大型抵抗器と共にトランジスタを使用する。これらの回路は、抵抗器での所望の電圧降下のため、オン状態では、高入力駆動電流及び高電流の両方を必要とする。さらに、抵抗器は所望の大きな抵抗を実現するために大きなチップ面積を占有する。
本発明の目的は、CMOSレベルに対応可能であり、GaAsテクノロジーで実現させることのできる低電流入力バッファを提供することである。
この目的は、請求項1による低電流入力バッファによって達成される。さらなる実施形態と変形例は、従属請求項から得ることができる。
低電流入力バッファは、入力信号を、電流制限トランジスタ又はダイオード構成で発生する基準電圧と比較する電流制限差動入力段を備える。入力バッファの電流制限構成要素はそれぞれ電流制限器を備え、GaAsテクノロジーで実現されうる。このテクノロジー、特にFET・HBT融合型又は積層型集積化技術において利用可能な種々の構成要素であり、BiFET又はBiHEMTと称され,1枚のGaAs基板にHBTデバイスと、FETデバイス又はP−HEMTデバイスとの両方を含む種々の構成要素が、この回路で使用されうる。
低電流入力バッファはEモード(エンハンスメント)及びDモード(デプレッション)トランジスタを使用し、これらは、ソースと、ドレインと、ソース及びドレインの間のチャネルを制御するゲートとを備え、また、ゲート・ソース接合及び/又はゲート・ドレイン接合をさらに備える。これらのトランジスタはソース及びドレインに関して対称とし、ゲート・ソース接合及び同様のゲート・ドレイン接合を利用できる。Eモードトランジスタは、ゲート・ソース電圧が正の閾値電圧よりも大きな正であれば、ソースとドレインの間を導通し、ゲート・ソース電圧が正の閾値電圧よりも小さい場合には、ソースとドレインの間を導通しない。Dモードトランジスタは、ゲート・ソース電圧が負の閾値電圧よりもより大きな負である場合にはソースとドレインの間を導通せず、ゲート・ソース電圧が閾値電圧を超える場合(より小さな負、ゼロ、又は正)にはソースとドレインの間を導通する。
電流制限器は電流制限構成要素と供給電圧の電圧レベルとの間に接続される。電流制限器は、Dモードフィードバックトランジスタと、Dモードフィードバックトランジスタのソースを、電圧降下を生じさせる構成要素を介してDモードフィードバックトランジスタのゲートに接続するフィードバックループとを備える。電圧降下を生じさせる構成要素は、少なくとも1つのEモードトランジスタ又はバイポーラトランジスタもしくはヘテロバイポーラトランジスタのベースと、エミッタ又はコレクタとによって形成されるダイオードを備えることができる。
差動入力段には電流源を設けることができ、電流源は、差動回路と供給電圧の電圧レベルとの間に接続される。電流源は、カレントミラー内で使用されうるものであり、カレントミラーは、差動入力段を電流制限制御回路に接続する。制御回路は、入力バッファ全体のオンとオフとを切り替えるために使用されうる。
低電流入力バッファの一実施形態では、差動入力段は、第1Eモードトランジスタと、第2Eモードトランジスタと、第1Dモードトランジスタと、第2Dモードトランジスタとで形成される。第1Eモードトランジスタのゲートは入力として設けられ、第2Eモードトランジスタのドレインは出力として設けられる。第1Eモードトランジスタのドレインは、第1Dモードトランジスタのソースに接続される。第2Eモードトランジスタのゲートは基準電圧を生成する構成要素に接続される。電圧降下を生じさせる構成要素は、第2Eモードトランジスタのドレインと第2Dモードトランジスタのソースとの間に接続される。第2Eモードトランジスタのドレインは、第1及び第2Dモードトランジスタのゲートに接続される。第1及び第2Dモードトランジスタのドレインは、供給電圧の高電圧レベルVDDに接続され、第1及び第2Eモードトランジスタのソースは電流源に接続される。電流源は第3Eモードトランジスタによって実現されることができ、電流源のソースは供給電圧の低電圧レベルに接続され、そのドレインは第1及び第2Eモードトランジスタのソースに接続される。第3Eモードトランジスタのゲートは、制御回路によって扱われうる。
さらなる実施形態では、カレントミラーが、第1及び第2Eモードトランジスタのソースに接続される。カレントミラーは電流源を備え、電流源は、例えば第3Eモードトランジスタによって実現され、第3Eモードトランジスタのソースは供給電圧の低電圧レベルに接続され、第3Eモードトランジスタのドレインは第1及び第2Eモードトランジスタのソースに接続される。カレントミラーは、第3Eモードトランジスタのゲートに接続される電流制限制御回路をさらに備える。制御回路は基準電流源を備え、基準電流源は例えばさらなるEモードトランジスタによって実現され、さらなるEモードトランジスタのソースは供給電圧の低電圧レベルに接続され、さらなるEモードトランジスタのドレインはそのゲートに短絡される。ドレインは、任意的な電圧シフト要素と電流制限器を介して、供給電圧の高レベルにも接続される。電圧シフト要素は、例えば、第2のさらなるEモードトランジスタによって実現され、第2のさらなるEモードトランジスタのソースは第1のさらなるEモードトランジスタのドレインに接続され、第2のさらなるEモードトランジスタのドレインは第2のさらなるEモードトランジスタのゲートに短絡される。電流制限器は、さらなるDモードフィードバックトランジスタと、電圧降下を生じさせる構成要素を介してさらなるDモードフィードバックトランジスタのソースがさらなるDモードフィードバックトランジスタのゲートに接続されるフィードバックループとを備える。電圧シフト要素が第2のさらなるEモードトランジスタで形成される場合、第2のさらなるEモードトランジスタのドレインは、さらなるDモードフィードバックトランジスタのゲートに接続される。他の方法では、基準電流源、具体的には基準電流源のさらなるEモードトランジスタのドレインは、さらなるDモードフィードバックトランジスタのゲートに接続される。電圧の高レベルを、 第1及び第2Dモードトランジスタのドレインに接続されるべき電圧レベルとすることができる。制御回路の電圧の高レベルへの接続を、回路全体のオンとオフとを切り替えるイネーブル電圧を印加するように、切り替え可能にすることができる。
低電流入力バッファのさらなる実施形態では、電流制限インバータ回路が出力段として使用される。上述の差動入力段の出力信号又は差動入力段に後続する回路段の出力信号は、電流制限インバータ回路の入力信号として使用される。インバータ回路には、Dモードフィードバックトランジスタと、電圧降下を生じさせる構成要素を介してDモードフィードバックトランジスタのソースをDモードフィードバックトランジスタのゲートに接続するフィードバックループとを備えた電流制限器が設けられる。インバータ回路はEモード入力トランジスタをさらに備えることができる。電圧降下を生じさせる構成要素は、Eモード入力トランジスタのドレインとDモードフィードバックトランジスタのソースとの間に接続される。入力トランジスタのドレインも、フィードバックトランジスタのゲートに接続される。供給電圧を入力トランジスタのソースとフィードバックトランジスタのドレインとに印加し、フィードバックトランジスタのドレインには供給電圧の高電圧レベルが供給される。入力トランジスタのゲートが入力信号用に設けられ、入力トランジスタのドレインが出力信号用に設けられる。電圧降下を生じさせる構成要素を、バイポーラトランジスタ又はヘテロバイポーラトランジスタのダイオードによって有利に実現させることができる。この後者の設計のインバータ回路は、例えば、デプレッションモードFET又はデプレッションモードP‐HEMTのような高インピーダンス負荷を駆動する入力バッファの出力段として特に適している。
さらなる実施形態では、基準電圧は電圧降下を生じさせる電流制限構成要素によって生成される。基準電圧は、供給電圧の電圧レベルと、Dモードフィードバックトランジスタと、フィードバックループと、フィードバックループ内で電圧降下を生じさせるさらなる構成要素とを備えるさらなる電流制限器との間で切り替わる。
添付の図面を参照して、実施例に関する以下の詳細な説明から、低電流入力バッファのこれらの目的及びその他の目的、特徴ならびに利点を明らかにする。
低電流入力バッファの実施形態の回路図である。 入力バッファのさらなる実施形態の出力段として適用される電流制限インバータ回路の回路図である。
図1は低電流入力バッファの一実施形態の回路図を示す。回路内に存在するトランジスタは、ソースと、ドレインと、ゲートと、ゲート・ソース間又はゲート・ドレイン間の接合によって形成されるダイオードとを備える一種の電界効果トランジスタである。よって、これらのトランジスタは本回路図内ではNチャネル型JFETに使用する記号で表されているが、類似の構造を有する他のタイプのトランジスタを使用することもできる。図に示す例では、トランジスタのゲート・ソース接合を使用している。
D(Dモード、デプレッションモード)で示すトランジスタは、負の閾値電圧により特徴付けられるものである。負の閾値電圧よりも大きな負(つまり絶対値がより大きな負を意味する)のゲート・ソース電圧を印加した場合、トランジスタのチャネルを通るソース・ドレインパスは導通しない。トランジスタをスイッチとして考える場合、ゲート・ソース電圧が閾値電圧よりも大きな負である場合にスイッチは開く。従ってこのタイプのトランジスタは「常時オン」と特徴付けることができる。ゲート・ソース電圧が閾値電圧よりも負でない、又はゼロもしくは正の場合には、ソース・ドレインパスは導通する、つまりスイッチは閉じる。
Eモード(エンハンスメントモード)トランジスタは、正の閾値電圧により特徴付けられるものである。Eモードトランジスタは、ゲート・ソース電圧が正の閾値電圧よりも大きい場合、ソース・ドレイン間を導通する、つまりスイッチは閉じる。ゲート・ソース電圧が正の閾値電圧よりも小さい、又はゼロもしくは負である場合、トランジスタは導通しない、つまりスイッチは開く。よって、Eモードトランジスタは「常時オフ」と特徴付けることができる。
図1に示す低電流入力バッファの実施形態の差動入力段は、第1EモードトランジスタE1と、第2EモードトランジスタE2と、第1DモードトランジスタD1と、第2DモードトランジスタD2とを備える。随意の電流源は第3EモードトランジスタE3の手段によって設けられる。第3EモードトランジスタE3のソース32は、接地又は供給電圧の低電圧レベルVSSに接続される。第3EモードトランジスタE3のドレイン33は、第1EモードトランジスタE1のソース1と第2EモードトランジスタE2のソース4とに接続される。第1EモードトランジスタE1のドレイン2は、第1DモードトランジスタD1のソース7に接続される。第2EモードトランジスタE2のドレイン5は、第2DモードトランジスタD2のソース10に接続される。
電流制限器内で電圧降下を生じさせる構成要素を、さらなるEモードトランジスタのゲート・ソース接合又はゲート・ドレイン接合によって実現することができる。さらなるEモードトランジスタの接合は、ソースとドレインを接合することによって並列に切り替わることができる。さらなるEモードトランジスタのゲート・ソース接合又はゲート・ドレイン接合は直列に接続させて適切な値の電圧降下を得ることができる。代わりに、電圧降下を生じさせる構成要素はダイオード、特にバイポーラ又はヘテロバイポーラトランジスタのベースと、エミッタ又はコレクタとによって形成されるダイオードとすることができる。図1に示す実施形態では、電圧降下を生じさせる構成要素は、第2DモードトランジスタD2のソース10と第2EモードトランジスタE2のドレイン5との間に直列に接続された第4EモードトランジスタE4と第5EモードトランジスタE5とのゲート・ソース接合を備える。
第2DモードトランジスタD2のゲート12は第1DモードトランジスタD1のゲート9に接続される。第1DモードトランジスタD1のドレイン8と第2DモードトランジスタD2のドレイン11とは供給電圧の高電圧レベルVDDに接続される。第1EモードトランジスタE1のゲート3は入力信号IN用に設けられ、第2EモードトランジスタE2のドレイン5は出力信号OUT用に設けられる。基準電圧Vrefは第2EモードトランジスタE2のゲート6に印加される。
基準電圧Vrefを生成する構成は、第6EモードトランジスタE6と第7EモードトランジスタE7とのゲート・ソース接合を備え、これらのゲート・ソース接合は直列に接続される。代わりに、ゲート・ソース接合を1つのみ使用することもでき、又は直列に接続されるEモードトランジスタのゲート・ソース接合の数を、2つ以上にすることもできる。ゲート・ソース接合とゲート・ドレイン接合とは、並列に切り替えることができる。Eモードトランジスタのゲート・ソース接合又はゲート・ドレイン接合の代わりに、ダイオードの他の構成、具体的にはバイポーラ又はヘテロバイポーラトランジスタのダイオード及び/又はトランジスタを使用して所望の基準圧力を生成することができる。
基準電圧Vrefを生成する構成は、さらなる電流制限器と供給電圧の低レベルVSSとの間で切り替わる。さらなる電流制限器は、第3DモードトランジスタD3と、電圧降下を生じさせるさらなる構成要素と、フィードバック接続ライン23とを備える。電圧降下を生じさせるさらなる構成要素は、第8EモードトランジスタE8と第9EモードトランジスタE9とを備え、それらのゲート・ソース接合は直列に接続される。電圧降下を生じさせる構成要素は、差動入力段の電流制限器の上述の説明に従って、変更されうる。
第3EモードトランジスタE3によって実現される電流源は、第3EモードトランジスタE3と第10Eモードトランジスタ(E10)とを備えるカレントミラーの一部分とされうる。第3EモードトランジスタE3のゲート34は、さらなる接続ライン30によって第10EモードトランジスタE10のゲート37に接続される。第10EモードトランジスタE10のゲート37及びドレイン36は、さらなる接続ライン31によって短絡される。第10EモードトランジスタE10のドレイン36は、さらなる電流制限器に接続される。このさらなる電流制限器は、第4DモードトランジスタD4と、第11EモードトランジスタE11のゲート・ソース接合であり、電圧降下を生じさせるさらなる構成要素と、さらなるフィードバック接続ライン22とを備える。電圧降下を生じさせる構成要素は、差動入力段の電流制限器の上述の説明に従って、変更されうる。フィードバック接続ライン22は、電圧降下を生じさせる構成要素を第4DモードトランジスタD4のゲート29に接続させる。第4DモードトランジスタD4のソース27は、電圧降下を生じさせる構成要素に接続され、第4DモードトランジスタD4のドレイン28は、供給電圧の電圧レベルVenに接続され、電圧レベルVenは高電圧レベルVDDとなりうる。第4DモードトランジスタD4のドレイン28が、切替可能なように、電圧レベル、特に、回路で供給されるイネーブル電圧Venに接続される場合には、入力バッファのオンとオフとを切り替えることができる。
電圧シフト要素は、第10EモードトランジスタE10のドレイン36と、第11EモードトランジスタE11及び第4DモードトランジスタD4を備える電流制限器との間に接続されうる。図1に示す実施形態では、電圧シフト要素は第12EモードトランジスタE12である。第10EモードトランジスタE10のドレイン36は第12EモードトランジスタE12のソース38に接続され、第12EモードトランジスタE12のドレイン39はそのゲート40に短絡され、フィードバック接続ライン22に接続される。
図2は入力バッファの出力段を実現するのに適した電流制限インバータ回路を示す。以下において、図2のインバータ回路のDモードトランジスタDをフィードバックトランジスタと称し、EモードトランジスタEを入力トランジスタと称す。入力トランジスタEのソース15は接地又は供給電圧の低電位VSSに接続される。入力トランジスタEのドレイン16は、出力信号OUT用に設けられる。入力トランジスタEのゲート17は入力信号IN用に設けられ、入力信号INは、差動入力段の出力信号、又は差動入力段とインバータ回路との間に接続され、例えば論理回路を備えることのできる少なくとも1つのさらなる段の出力信号でありうる。入力トランジスタEのドレイン16は、フィードバック接続ライン21を介してフィードバックトランジスタDのゲート20に接続される。フィードバックトランジスタDのドレイン19は、供給電圧の高電位VDD に接続される。入力トランジスタEのドレイン16は、電圧降下を生じさせる構成要素を介してフィードバックトランジスタDのソース18に接続される。この構成要素はさらなるEモードトランジスタのゲート・ソース接合、又は図2に示すように、バイポーラ又はヘテロバイポーラトランジスタとすることのできるさらなるトランジスタのさらなるダイオード14によって形成されうる。インバータ回路の電流制限器内においてさらなるダイオード14を使用することは、出力段によって駆動される回路構成要素の要求の点で有利である。フィードバックトランジスタDと、電圧降下を生じさせる構成要素14と、フィードバック接続ライン21とはインバータ回路の電流制限器である。この回路の動作は以下の通りである。
入力トランジスタEのゲート17に高電圧レベル、つまり高論理入力信号INが印加される場合、この電圧は入力トランジスタEを導通モードにする。これによってソースとドレインとの間に対応するスイッチは閉じ、接地電位VSSはフィードバックトランジスタDのゲート20に接続される。入力信号INの電圧は、入力トランジスタEのゲート・ソース電圧がこのトランジスタの閾値電圧よりも大きくなるくらいに十分に高い必要がある。電圧降下を生じさせる構成要素14に亘る電圧は、フィードバックトランジスタD及び入力トランジスタEに電流を流し、これによって電圧降下が生じ、フィードバックトランジスタDのゲート20における電圧レベルはフィードバックトランジスタDのソース18における電圧レベルよりも低くなる。電圧降下を生じさせる構成要素14は、電圧降下によって、フィードバックトランジスタDがそのサブ閾値領域(閾値電圧に相当しそうなフィードバックトランジスタDのゲート・ソース電圧)に切り替わるように形成される。その結果、フィードバックトランジスタDを流れる電流は非常に低くなり、入力トランジスタEのドレイン16における電圧レベルは本質的に接地レベル(VSS)となる。このようにして、高入力信号INは低出力信号OUTに変換される。
入力トランジスタEのゲート17に低電圧レベルが印加されると、入力トランジスタEのゲート・ソース電圧はその閾値電圧よりも低くなり、入力トランジスタEは導通せず、入力トランジスタEのソース・ドレインパスを流れる電流はほとんどない。フィードバックトランジスタDと入力トランジスタEとを流れる唯一の電流は、出力OUTを流れる非常に小さな電流である。電圧降下14を生じさせる構成要素は、フィードバックトランジスタDの負のゲート・ソース電圧がより大きな負の閾値電圧を超える程度に電圧降下が十分に低くなるように形成される。従って、フィードバックトランジスタDはソースとドレインとの間を導通し、対応するスイッチは閉じる。結果として出力信号OUTは高レベルとなる。このようにして低入力信号INは高出力信号OUTに変換され、よってこの回路は電流制限インバータとして機能する。
低電流入力バッファは、高電流を必要とせずに、CMOSレベルの入力をGaAs回路で使用可能なレベルに変換するのに適している。さらに、全体的に使用可能な機能は簡単に実現させることができる。入力バッファで適用されるトランジスタは全て、GaAsのBiFETテクノロジーのデバイスとすることができる。入力バッファは、デプレッションモードFET又はデプレッションモードP−HEMTのような高インピーダンス負荷を駆動するのに特に有用である。
1 第1Eモードトランジスタのソース
2 第1Eモードトランジスタのドレイン
3 第1Eモードトランジスタのゲート
4 第2Eモードトランジスタのソース
5 第2Eモードトランジスタのドレイン
6 第2Eモードトランジスタのゲート
7 第1Dモードトランジスタのソース
8 第1Dモードトランジスタのドレイン
9 第1Dモードトランジスタのゲート
10 第2Dモードトランジスタのソース
11 第2Dモードトランジスタのドレイン
12 第2Dモードトランジスタのゲート
13 フィードバック接続ライン
14 さらなるダイオード
15 入力トランジスタのソース
16 入力トランジスタのドレイン
17 入力トランジスタのゲート
18 フィードバックトランジスタのソース
19 フィードバックトランジスタのドレイン
20 フィードバックトランジスタのゲート
21 フィードバック接続ライン
22 フィードバック接続ライン
23 フィードバック接続ライン
24 第3Dモードトランジスタのソース
25 第3Dモードトランジスタのドレイン
26 第3Dモードトランジスタのゲート
27 第4Dモードトランジスタのソース
28 第4Dモードトランジスタのドレイン
29 第4Dモードトランジスタのゲート
30 接続ライン
31 接続ライン
32 第3Eモードトランジスタのソース
33 第3Eモードトランジスタのドレイン
34 第3Eモードトランジスタのゲート
35 第10Eモードトランジスタのソース
36 第10Eモードトランジスタのドレイン
37 第10Eモードトランジスタのゲート
38 第12Eモードトランジスタのソース
39 第12Eモードトランジスタのドレイン
40 第12Eモードトランジスタのゲート
D フィードバックトランジスタ
D1 第1Dモードトランジスタ
D2 第2Dモードトランジスタ
D3 第3Dモードトランジスタ
D4 第4Dモードトランジスタ
E 入力トランジスタ
E1 第1Eモードトランジスタ
E2 第2Eモードトランジスタ
E3 第3Eモードトランジスタ
E4 第4Eモードトランジスタ
E5 第5Eモードトランジスタ
E6 第6Eモードトランジスタ
E7 第7Eモードトランジスタ
E8 第8Eモードトランジスタ
E9 第9Eモードトランジスタ
E10 第10Eモードトランジスタ
E11 第11Eモードトランジスタ
E12 第12Eモードトランジスタ
IN 入力
OUT 出力
DD 供給電圧の高電位レベル
SS 供給電圧の低電位レベル

Claims (14)

  1. 入力信号(IN)を基準電圧(Vref)と比較する電流制限差動入力段と、前記基準電圧(Vref)を生成するダイオード構成(E6,E7)又は電流制限トランジスタとを備える低電流入力バッファであって、
    ・前記電流制限差動入力段は、ソース(1,4)と、ドレイン(2,5)と、該ソース及び該ドレインの間のチャネルを制御するために設けられたゲート(3,6)と、ゲート・ソース接合とを有する第1Eモードトランジスタ(E1)及び第2Eモードトランジスタ(E2)を備え、該第1Eモードトランジスタ(E1)及び第2Eモードトランジスタ(E2)の各々は、前記ゲートと前記ソースとの間に印加されるゲート・ソース電圧が正の閾値電圧よりも大きな正の場合には前記ソースと前記ドレインとの間を導通し、そうでなければ前記ソースと前記ドレインとの間を導通せず、
    ・前記電流制限差動入力段は、ソース(7,10)と、ドレイン(8,11)と、該ソース及び該ドレインの間のチャネルを制御するために設けられたゲート(9,12)と、ゲート・ソース接合とを有する第1Dモードトランジスタ(D1)及び第2Dモードトランジスタ(D2)を備え、該第1Dモードトランジスタ(D1)及び第2Dモードトランジスタ(D2)の各々は、前記ゲートと前記ソースとの間に印加されるゲート・ソース電圧が負の閾値電圧よりも大きな負の場合には前記ソースと前記ドレインとの間を導通せず、そうでなければ前記ソースと前記ドレインの間を導通し、
    ・前記第1Eモードトランジスタのドレイン(2)は、前記第1Dモードトランジスタのソース(7)に接続され、
    ・前記電流制限差動入力段は、電圧降下を生じさせ、前記第2Eモードトランジスタのドレイン(5)と前記第2Dモードトランジスタのソース(10)との間に接続される構成要素(E4,E5)を備え、
    ・前記電流制限差動入力段は、前記第2Eモードトランジスタのドレイン(5)を前記第2Dモードトランジスタのゲート(12)に接続するフィードバック接続ライン(13)を備え、
    ・前記第2Dモードトランジスタのゲート(12)は、前記第1Dモードトランジスタのゲート(9)に接続され、
    ・前記第1及び第2Eモードトランジスタのソース(1,4)は、供給電圧の第1電圧レベル(VSS)に接続されるために設けられ、
    ・前記第1及び第2Dモードトランジスタのドレイン(8,11)は、前記供給電圧の第2電圧レベル(VDD)に接続されるために設けられ、
    ・前記第1Eモードトランジスタのゲート(3)は、入力信号(IN)用に設けられ、
    ・前記第2Eモードトランジスタのドレイン(5)は、出力信号(OUT)用に設けられ、
    ・前記電流制限トランジスタは、ソース(24)と、ドレイン(25)と、該ソース及び該ドレインの間のチャネルを制御するために設けられたゲート(26)と、ゲート・ソース接合とを有する第3Dモードトランジスタ(D3)を備え、該第3Dモードトランジスタ(D3)は、前記ゲートと前記ソースとの間に印加されるゲート・ソース電圧が負の閾値電圧よりも大きな負の場合には前記ソースと前記ドレインとの間を導通せず、そうでなければ前記ソースと前記ドレインとの間を導通し、
    ・前記電流制限トランジスタは、電圧降下を生じさせ、前記基準電圧を生成する前記ダイオード構成(E6,E7)と前記第3Dモードトランジスタのソース(24)との間に接続される構成要素(E8,E9)を備え、
    ・前記電流制限トランジスタは、前記基準電圧を生成する前記ダイオード構成(E6,E7)を前記第3Dモードトランジスタのゲート(26)に接続するフィードバック接続ライン(23)を備え、
    ・前記電流制限トランジスタは、前記基準電圧を生成する前記ダイオード構成(E6,E7)と前記第2Eモードトランジスタのゲート(6)との間の接続ラインを備える
    低電流入力バッファ。
  2. 請求項1に記載の低電流入力バッファにおいて、
    前記基準電圧(Vref)を生成する前記ダイオード構成(E6,E7)は、ソースと、ドレインと、該ソース及び該ドレインの間のチャネルを制御するために設けられたゲートとを有するEモードトランジスタのゲート・ソース接合を有し、前記Eモードトランジスタは、前記ゲートと前記ソースとの間に印加されるゲート・ソース電圧が正の閾値電圧よりも大きな正である場合には前記ソースと前記ドレインとの間を導通し、そうでなければ前記ソースと前記ドレインとの間を導通しない低電流入力バッファ。
  3. 請求項1に記載の低電流入力バッファにおいて、
    前記基準電圧(Vref)を生成する前記ダイオード構成(E6,E7)は、ソースと、ドレインと、該ソース及び該ドレインの間のチャネルを制御するために設けられたゲートとを有する少なくとも2つのEモードトランジスタのゲート・ソース接合を有し、前記Eモードトランジスタは、前記ゲートと前記ソースとの間に印加されるゲート・ソース電圧が正の閾値電圧よりも大きな正である場合には前記ソースと前記ドレインの間を導通し、そうでなければ前記ソースと前記ドレインとの間を導通せず、且つ前記ゲート・ソース接合は直列に接続されている低電流入力バッファ。
  4. 請求項1乃至3の何れか一項に記載の低電流入力バッファにおいて、
    ・低電流入力バッファは、第3Eモードトランジスタ(E3)及びさらなるEモードトランジスタ(E10)を有するカレントミラーを備え、各々のEモードトランジスタは、ソースと、ドレインと、該ソース及び該ドレインの間のチャネルを制御するために設けられたゲートと、ゲート・ソース接合とを有し、各々のEモードトランジスタは、前記ゲートと前記ソースとの間に印加されるゲート・ソース電圧が正の閾値電圧よりも大きな正である場合には前記ソースと前記ドレインとの間を導通し、そうでなければ前記ソースと前記ドレインとの間を導通せず、
    ・前記第3Eモードトランジスタのソース(32)は、前記供給電圧の前記第1電圧レベル(VSS)に接続されるために設けられ、
    ・前記第3Eモードトランジスタのドレイン(33)は、前記第1及び第2Eモードトランジスタ(E1,E2)のソース(1,4)に接続され、
    ・前記第3Eモードトランジスタのゲート(34)は、前記さらなるEモードトランジスタのゲート(37)に接続され、
    ・前記さらなるEモードトランジスタのゲート(37)及びドレイン(36)は短絡され、
    ・低電流入力バッファは、ソース(27)と、ドレイン(28)と、該ソース及び該ドレインの間のチャネルを制御するために設けられたゲート(29)と、ゲート・ソース接合とを有する第4Dモードトランジスタ(D4)を備え、該第4Dモードトランジスタ(D4)は、前記ゲートと前記ソースとの間に印加されるゲート・ソース電圧が負の閾値電圧よりも大きな負の場合には前記ソースと前記ドレインとの間を導通せず、そうでなければ前記ソースと前記ドレインとの間を導通し、
    ・低電流入力バッファは、電圧降下を生じさせ、前記さらなるEモードトランジスタのドレイン(36)と前記第4Dモードトランジスタのソース(27)との間に接続される構成要素(E11)を備え、
    ・低電流入力バッファは、前記さらなるEモードトランジスタのドレイン(36)を前記第4Dモードトランジスタのゲート(29)に接続するフィードバック接続ライン(22)を備える
    低電流入力バッファ。
  5. 請求項4に記載の低電流入力バッファにおいて、
    前記さらなるEモードトランジスタ(E10)のドレイン(36)は、ゲート・ソース接合と、短絡されたゲート及びドレインとを有する第2のさらなるEモードトランジスタ(E12)を介して、前記第4Dモードトランジスタ(D4)のゲート(29)に接続されている低電流入力バッファ。
  6. 請求項4又は5に記載の低電流入力バッファにおいて、
    前記第4Dモードトランジスタ(D4)のドレイン(28)は、前記入力バッファのオンとオフとを切り替えるために供給される切替可能な電圧レベル(Ven)に接続されている低電流入力バッファ。
  7. 請求項1乃至6の何れか一項に記載の低電流入力バッファにおいて、
    電圧降下を生じさせる前記構成要素(E4,E5;E8,E9;E11)のうちの少なくとも1つは、さらなるEモードトランジスタのゲート・ソース接合を有する低電流入力バッファ。
  8. 請求項1乃至6の何れか一項に記載の低電流入力バッファにおいて、
    電圧降下を生じさせる前記構成要素(E4,E5;E8,E9)のうちの少なくとも1つは、少なくとも2つのさらなるEモードトランジスタのゲート・ソース接合を有し、該ゲート・ソース接合は直列に接続されている低電流入力バッファ。
  9. 請求項1乃至8の何れか一項に記載の低電流入力バッファにおいて、
    該低電流入力バッファはさらに、入力を有する電流制限インバータ回路を備え、前記差動入力段の出力(OUT)は、前記電流制限インバータ回路の前記入力に接続されている低電流入力バッファ。
  10. 請求項9に記載の低電流入力バッファにおいて、
    ・前記電流制限インバータ回路は、入力トランジスタ(E)及びフィードバックトランジスタ(D)を備え、該入力トランジスタ(E)及びフィードバックトランジスタ(D)の各々は、ソース(15;18)と、ドレイン(16;19)と、該ソース及び該ドレインの間のチャネルを制御するために設けられたゲート(17;20)と、ゲート・ソース接合とを有し、
    ・前記入力トランジスタは、前記ゲートと前記ソースとの間に印加されるゲート・ソース電圧が正の閾値電圧よりも大きな正の場合には前記ソースと前記ドレインとの間を導通し、そうでなければ前記ソースと前記ドレインとの間を導通せず、
    ・前記フィードバックトランジスタは、前記ゲートと前記ソースの間に印加されるゲート・ソース電圧が負の閾値電圧よりも大きな負の場合には前記ソースと前記ドレインとの間を導通せず、そうでなければ前記ソースと前記ドレインとの間を導通し、
    ・前記電流制限インバータ回路は、前記フィードバックトランジスタのソース(18)と前記入力トランジスタのドレイン(16)との間で電圧降下を生じさせる構成要素(14)を備え、
    ・前記電流制限インバータ回路は、前記入力トランジスタのドレイン(16)と前記フィードバックトランジスタのゲート(20)との間のフィードバック接続ライン(21)を備え、
    ・前記入力トランジスタのソース(15)は、供給電圧の第1電圧レベル(VSS)に接続されるために設けられ、
    ・前記フィードバックトランジスタのドレイン(19)は、前記供給電圧の第2電圧レベル(VDD)に接続されるために設けられている
    低電流入力バッファ。
  11. 請求項10に記載の低電流入力バッファにおいて、
    ・該低電流入力バッファはさらに、バイポーラトランジスタ又はヘテロバイポーラトランジスタであるさらなるトランジスタを備え、
    ・前記インバータ回路の電圧降下を生じさせる前記構成要素は、前記さらなるトランジスタのダイオードを有する
    低電流入力バッファ。
  12. 請求項1乃至11の何れか一項に記載の低電流入力バッファにおいて、前記トランジスタはGaAsのBiFETテクノロジーのデバイスである低電流入力バッファ。
  13. 請求項1乃至12の何れか一項に記載の低電流入力バッファにおいて、前記入力バッファの出力信号(OUT)は、高インピーダンス負荷を駆動するために生じる低電流入力バッファ。
  14. 請求項13に記載の低電流入力バッファにおいて、前記高インピーダンス負荷はデプレッションモードFET又はデプレッションモードP−HEMTである低電流入力バッファ。
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US3775693A (en) 1971-11-29 1973-11-27 Moskek Co Mosfet logic inverter for integrated circuits
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JPS61161020A (ja) 1985-01-08 1986-07-21 Mitsubishi Electric Corp Nmosインバ−タ回路
US4978904A (en) 1987-12-15 1990-12-18 Gazelle Microcircuits, Inc. Circuit for generating reference voltage and reference current
JPH02280413A (ja) * 1989-04-20 1990-11-16 Sharp Corp 基本論理回路
US5091662A (en) * 1989-05-23 1992-02-25 Texas Instruments Incorporated High-speed low-power supply-independent TTL compatible input buffer
JP2852679B2 (ja) 1989-09-01 1999-02-03 富士通株式会社 半導体装置及びその製造方法
US5910737A (en) * 1997-06-30 1999-06-08 Delco Electronics Corporation Input buffer circuit with differential input thresholds operable with high common mode input voltages

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