JPH01273416A

JPH01273416A - レベル・シフト回路

Info

Publication number: JPH01273416A
Application number: JP10133588A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Shimizu; 智清水
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-04-26
Filing date: 1988-04-26
Publication date: 1989-11-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電圧振幅が問題となるアナログ・デバイスに
ディジタル・データを加える際に、電圧振幅を上記アナ
ログ・デバイスに合わせるためのレベル・シフト回路に
関する。

（従来の技術）第２図は、従来のレベル・シフト回路の構成を示してい
る。第２図において、２１．２２．２３は抵抗であり、
　２１．２２．２３の順に直列接続されており。

抵抗２１の抵抗２２と接続されていない端子は電源電圧
に接続されており、抵抗２３の抵抗２２と接続されてい
ない端子はＧＮＤに接続されている。抵抗２１と抵抗２
２の接続点はアナログ・スイッチ２４に接続され、抵抗
２２と抵抗２３の接続点はアナログ・スイッチ２５に接
続されている６アナログ・スイッチ２４゜２５の制御端
子には、インバータ２６．２７の出力が接続されている
。インバータ２７の出力は、アナログ・スイッチ２５の
制御端子に接続されるとともに、インバータ２６の入力
に接続されている。アナログ・スイッチ２４．２５の出
力は、ともに演算増幅器２８のプラス側端子に接続され
ている。演算増幅器２８のマイナス側端子と交流グラン
ドの間に抵抗２９が接続されており、演算増幅器２８の
マイナス側端子と出力との間に抵抗２０４．２０５．２
０６の直列接続抵抗が接続されている。抵抗２０４．２
０５．２０６には、各々スイッチ２０１．２０２．２０
３が並列接続されている。

次に、−上記従来例の動作について説明する。第２図に
おいて、抵抗２１．２２．２３の抵抗値を各々Ｒ，１，
Ｒｘ２．　Ｒ，３とし、電源電圧をｖｏとすると、抵抗
２１と抵抗２２の接続点の電圧（ＶＷとする）および抵
抗２２と抵抗２３の接続点の電圧（ｖＬとする）は。

オームの法則から次式で与えられる。

ｖ、＝　　Ｒｘ２　＋　Ｒｘｓ　　ｖｎｎ　　・、、　
、、、　、、、　（１）Ｒ−□＋　Ｒｘ　ｚ　＋　ＲＸ
　）ＶＬ＝　　　　”’　　　　ＶＤＤ　　・・・・・・・
・・（２）Ｒ，□＋Ｒｘｚ＋Ｒｘ。

従って、インバータ２７の入力にディジタル・データを
加えると、中心電圧（Ｖｍ＋Ｖｔ）＊振幅（Ｖｌｌ　　
ＶＬ）のディジタル・データが演算増幅器２８のプラス
端子に加えられる。

演算増幅器２８に接続されている抵抗２９．２０４゜２
０５、２０６の抵抗値を各々Ｒ，，Ｒ，，，Ｒ，２，Ｒ
，３とすると、２０１．２０２．２０３の各スイッチが
すべて開いている時、この非反転増幅器のゲインＧは次
式で与えられる。

Ｇ＝１十且肛土旦組土足組　　・・・・・・・・・（３
）（３）式において、２０１．２０２．２０３の各スイ
ッチを閉じた時は、Ｒ，１，Ｒ，、、Ｒ，３を各々０と
置けばよい。

従って、式（１）、　（２）、　（３）より、出力より
得られる信号は、中心電圧−ＩＬ（ＶｌｌＶＬ）、振幅
（１＋凡肛■し己ｌ江）（Ｖｌ−ＶＬ）のディジタル・
Ｒ。

データになる。

このように、上記従来のレベル・シフト回路でも、抵抗
Ｒｘ□、　Ｒｘ２．　Ｒｘ３の抵抗値の選択と、ＳＷＩ
、ＳＷ２．ＳＷ３の開閉の選択により、任意の中心電圧
、任意の電圧振幅のディジタル・データ出力にレベル・
シフトすることができる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来のレベル・シフト回路では、デ
ィジタル・データの電圧振幅を可変するのに演算増幅器
の非反転増幅器を用いているために１次の問題があった
。

（１）演算増幅器のプラス端子とマイナス端子間にオフ
セット電圧が生じ、出力のディジタル・データの中心電
圧をオフセットさせる。

（２）非反転増幅器のゲインは１以上であるので。

演算増幅器のプラス端子への入力ディジタル・データの
振幅は、演算増幅器の出力データの振幅より小さくしな
くてはならず、Ｓ／Ｎが悪くなる。

本発明は１以上のような従来の問題点を解決するもので
あり、演算増幅器を用いることなしにレベル・シフト回
路を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）本発明は上記目的を達成するために、レベル・シフト回
路の上記Ｖｌ−ＶＬを決定するために、電源電圧とグラ
ンドの間に接続された３個の直列抵抗のうち中央に位置
する抵抗器に、スイッチと抵抗器の直列回路を複数個並
列接続し、スイッチの開閉を選択することによりディジ
タル・データのレベル・シフトをするようにしたもので
ある。

（作　用）本発明によれば、抵抗、スイッチ、インバータの３種の
素子によりレベル・シフト回路が構成できるので、演算
増幅器の非反転増幅器を用いた時に較べて出力のディジ
タル・データの中心電圧のオフセットを少なくすること
ができるとともに。

また、Ｓ／Ｈの劣化も従来のものより少なくできる。

（実施例）第１図は、本発明の一実施例の構成を示すものである。

第１図において、１１．１２．１３は抵抗であり、１１
．１２．１３の順に直列接続されている。抵抗１１の抵
抗１２と接続されていない端子は電源電圧に接続されて
おり、抵抗１３の抵抗１２と接続されていない端子はＧ
ＮＤに接続されている。抵抗１２には、抵抗１４．１６
．　［１と各々スイッチ１５．１７．１９が直列に接続
された回路が複数個並列接続されている。

抵抗１１と抵抗１２の接続点はアナログ・スイッチ１０
１に接続され、抵抗１２と抵抗１３の接続点はアナログ
・スイッチ１０３に接続されている。アナログ・スイッ
チ１０１．１０３の制御端子には、インバータ１０２、
１０４の出力が接続されている。インバータ１０４の出
力は、アナログ・スイッチ１０３の制御端子に接続され
るとともに、インバータ１０２の入力に接続されている
。

次に、上記実施例の動作について説明する。第１図にお
いて、スイッチ１５．１７．１９がすべて開の時、抵抗
１１．１２．１３の抵抗値を各々Ｒｘｌ、　Ｒｘ２゜Ｒ
ｘ３とし、電源電圧をｖＤＤとすると、抵抗１１と抵抗
１２の接続点の電圧（ｖ　ｍとする）および抵抗１２と
抵抗１３の接続点の電圧（ｖＬとする）は、オームの法
則から次式で与えられる。

次に、スイッチ１５．１７．１９がすべて閉じている時
を考える。抵抗１４．１６．１８の抵抗値を各々Ｒ１゜
Ｒ，、Ｒ，、（抵抗１６と抵抗１８の間に複数個の抵抗
とスイッチの直列回路が省略されているとする）とする
と１合成抵抗Ｒｘ２′はとなる。

式（３）を式（１）、　（２）に代入すると次式を得る
。

従って、インバーター０４の入力にディジタル・データ
を加えると、中心電圧１（ＶＩｌ＋ＶＬ）、振幅（ｖｍ
　　ｖｔ）のディジタル・データがアナログ・スイッチ
１０１．１０３の出力より得られる。

ここで、抵抗１４．１６．１８と直列接続されているス
イッチ１５．１７．１９の開閉を選択すれば、任意の中
心電圧、任意の電圧振幅のディジタル・データをレベル
・シフトすることができる。

（発明の効果）本発明は、上記実施例により明らかなように、以下に示
す効果を有する。

（１）演算増幅器等のアナログ回路を使用していないの
で、ＬＳＩ（大規模集積回路）化に適している。

（２）演算増幅器を使用していないので、従来回路に較
べ入出力のオフセット、Ｓ／Ｎ特性が優れている。

（３）スイッチと直列の抵抗値を０［Ω］とし。

スイッチを閉にすることにより、簡単に振幅０　［Ｖ］
の出力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は従来
例の回路図である。１１、１２．１３．１４．１６．１ｇ・・・抵抗器、１
５、１７．１９・・・スイッチ、１０１、１０３・・・アナログ・スイッチ。１０２、１０４・・・インバータ。特許出願人　松下電器産業株式会社第１図

Claims

【特許請求の範囲】

電源とグランドの間に３素子の抵抗を直列に接続し、３
素子のうち中間に位置する抵抗に、抵抗とスイッチを直
列に接続したブランチを複数個並列接続し、スイッチの
開閉を選択することにより上記並列抵抗の両端の電圧を
設定できるようにし、この両端に接続されたアナログ・
スイッチを入力データによりオン・オフさせて上記並列
抵抗の両端の電圧のうちいずれかを選択するレベル・シ
フト回路。