JPH0234021A - Cmos差動ドライバ - Google Patents

Cmos差動ドライバ

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JPH0234021A
JPH0234021A JP1099042A JP9904289A JPH0234021A JP H0234021 A JPH0234021 A JP H0234021A JP 1099042 A JP1099042 A JP 1099042A JP 9904289 A JP9904289 A JP 9904289A JP H0234021 A JPH0234021 A JP H0234021A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
complementary
amplifier
signal
terminal
input
Prior art date
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Pending
Application number
JP1099042A
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English (en)
Inventor
Paul W Chung
ポール・ウイングシング・チユング
Niantsu N Wang
ナインツ・ナザニユアル・ワング
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International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/15Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors
    • H03K5/151Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors with two complementary outputs

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

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】 A、産業上の利用分野 本発明は、スキューされた相補形論理入力信号から正確
な相補形出力信号を発生するための差動ドライバに関す
る。
B、従来の技術 差動ドライバの設計において遭遇する1つの問題は、2
つの出力波形が、正確に相補形であるように、正確に5
0%の所で、波形の上昇時間、或は降下時間を相互に交
差した対称形の出力を発生させることが困難なことであ
る。
現在、信号を処理する多くの装置は、1個、またはそれ
以上のCMOSチップを用いている。然しながら、CM
OSチップを使用している装置において、正確に相補形
であり、且つ出力負荷をドライブするのに適当な出力波
形を正確に発生するためには、バイポーラ・デバイスの
出力用差動ドライバ回路を設けることが必要である。従
って、CMOSプロセッサ用の出力用差動ドライバは、
CMOSプロセッサとは別個のデバイスでなければなら
ない。
0MO3の単一端子の入力用差動ドライバは、単一の論
理入力信号を受は取り、そして、はぼ相補形の出力信号
を発生するために製造されてきた。
然しながら、その出力信号は、スキューされる傾向を持
つこと、換言すれば、その出力信号は、正確に相補形で
はない。
C1発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、CMOSチップで実行することが出来
、そして、はぼ相補形ではあるが、僅かスキューされて
いる論理入力信号から真の相補形の差動出力信号を発生
する高速度差動ドライバを提供することにある。
D0問題点を解決するための手段 本発明のCMOS差動ドライバは、第1及び第2の入力
端子と、高電圧入力端子及び低電圧入力端子の闇に接続
された第1及び第2の転送ゲートと、第1及び第2の増
幅器入力端子とを有する差動増幅器を含んでいる。転送
ゲートは、構成が相補的であり、そして、正確に相補的
な電圧信号を増幅器入力端子に発生するために、同じ論
理入力信号によって制御される。
以下に述べる実施例において説明されるように、各転送
ゲートは、はぼ相補形の一対の論理信号によって制御さ
れる。第1の転送ゲートは、一対のMO5FETデバイ
スを含み、夫々の電圧入力端子は、第1の増幅器入力端
子に接続されている。
各MO5FETデバイスは、関連する相補的論理入力信
号の1つによって制御される。第2の転送ゲートもまた
、一対のMO5FETデバイスを含み、夫々の電圧入力
端子は、第2の入力端子に接続されている。また、第2
の転送ゲートMO5FETデバイスは、関連する相補的
論理入力信号の1つによって制御される。
E、実施例 第1図は、本発明のCMOS差動ドライバの実施例のブ
ロック図である。
第1図を参照すると、差動増幅器11は、第1の入力端
子Aと、第2の入力端子Bとを持っていることが示され
ている。差動増幅器11は、PMO5FETデバイス1
3を含んでおり、FETデバイス13のゲートは、第1
の増幅器入力端子Aに接続され、そして、そのFETデ
バイス13と、接地電位のような基準電位との間に、制
御抵抗15が直列に接続されている。FETデバイス1
3と同じPMO5FETデバイス17及び制御抵抗19
が第2の増幅器入力端子Bに接続されている。電流供給
源PMOS  FETデバイス21は、高電圧端子VH
から、電流を供給する。電流供給源21は、増幅器のP
MO8FETデバイス13.17の両方に接続されてお
り、基準電圧VRによって制御される。
また、増幅器11は、第1及び第2の出力端子C及びD
を含んでいる。この構成の差動増幅器は、公知のように
、良好な共通モード・リジェクションを示す、従って、
増幅器の出力端子C%Dの信号は、増幅器入力端子A、
 Bの信号に追従するが、位相は反転され、振幅は増幅
される。
増幅器出力ノードC,Dの出力信号に応答する速度は、
制御抵抗15.19の大きさによって制御される。の抵
抗のインピーダンスが低ければ低い程、出力信号は、よ
り早く応答しで発生するが、出力信号を所定の電圧レベ
ルにドライブするために、電流源FET21からは大き
な電流を必要とする。
第1及び第2の通路、即ち第1及び第2の転送ゲート3
1.33は、第1及び第2の差動増幅器入力端子A、B
に、夫々接続されている。これらの転送ゲートは、高電
圧端子H及び低電圧端子りを、増幅器入力端子A、Bに
接続するための制御を行う、転送ゲート31.33は、
相補的であり、そして、差動増幅器回路に正確な相補的
制御を与えるために、同じ論理入力信号e、、eによっ
て制御される。
高電圧端子Hは、第2図に示したバイアス回路の端子H
のような高電圧源と同じ出力端子に接続されることが望
ましい、然しながら、同O電圧を供給する2個の別個の
電圧端子、即ち電圧供給源を使用することが出来る。従
って、単一の高電圧端子と言う術語は、同じ電圧を供給
する2つ以上の端子を含むように解釈されるべきである
。同様に、低電圧端子と言う術語は、第2図のバイアス
回路中の端子りのような単一の電圧源端子か、または、
同じ電圧を供給する別々の電圧源端子の何れかを意味す
る。
第1の転送ゲート31は、一対のNMO5FETデバイ
スを含んでいる。第1のFETデバイス35は、高電圧
入力端子Hを第1の入力端子Aに選択的に接続し、他方
、第2のFETデバイス37は、低電圧入力端子りを第
1の入力端子Aに選択的に接続する。これら2つのFE
Tデバイス35.37は、はぼ相補形の論理入力信号e
%eによって制御される。第1の論理信号eは、第1の
FETデバイス35のゲート39で受は取られ、他方、
第2の論理信号e(第1の信号に対してほぼ相補形であ
る)は、第2のFETデバイス37のゲート41で受は
取られる。CMO5回路中のほぼ相補形で適当な論理信
号の発生は、従来から知られている。以下の説明から理
解されるように、本発明を適用した回路は、入力論理信
号e、eの闇のスキューにも拘らず、正確に相補的なド
ライバ出力を発生する。
第2の転送ゲート33は、第1の転送ゲート81に対し
て相補的であるけれども、しかし、第2の増幅器人力B
に入力を与えるために、同じタイミンク、または論理パ
ルスによって制御され、その入力信号は、第1の増幅器
入力端子Aへの第1の転送ゲートによって供給される入
力信号と正確に相補形である。
第2転送ゲートは、第1の転送ゲートのNMO5FET
35.37と同じ一対のNMO3FET43.45を持
っている。第3のトランジスタNMO5FETデバイス
43は、低電圧端子Lt−第2の増幅器人力Bに接続す
る。第3のトランジスタ・デバイス43は、そのゲート
47において、第1の論理入力信号eによって制御され
る。
第4のトランジスタ45は、高電圧入力源端子Hな第2
の増幅器入力端子Bに接続する。第4のトランジスタ4
5は、そのゲート49において、第1の論理信号と相補
形の第2の論理人力eによって制御される。
第1及び第3のFETデバイス35.43は、同じであ
ることが好ましく、従って、それらは、ゲート39.4
7で受は取った第1の論理信号と同じに応答する。この
ことは、第10FETデバイス35が高電圧端子Hを第
1の増幅器入力端子Aに接続し、同時に、第3のFET
デバイス43は、低電圧端子Lt、第2の増幅器端子B
に接続するのを保証する。同様に、第2及び第4のFE
Tデバイス37.45は、同じにされるので、第2の論
理信号eに対しても同じに応答する。このことは、第2
のFETデバイス37が、低電圧端子りを第1の増幅器
の入力端子Aに接続し、同時に、第4のFETデバイス
45が、高電圧端子Hを第2の増幅器の入力端子Bに接
続するのを保証する。4個のFETデバイス35.37
.43.45は、すべて同じであることが望ましいから
、電圧源端子H,Lと、増幅器入力端子A、Bとの間の
全ての接続は、同時に発生する。
転送ゲートの論理入力信号e、eが、対称的に転送ゲー
トのトランジスタをドライブし、そして、差動増幅器1
1の共通モード・リジェクションが良好であるから、論
理的入力信号と、その相補的な信号eとの間のスキュー
は、増幅器の出力端子における出力信号の交差点に殆ど
影響を与えない。
従って、同じ論理入力信号によって制御された相補的な
通過ゲートは、入力論理信号が正確に相補形でなくとも
、差動増幅器の2つの入力端子A、Bに印加された電圧
レベルを正確に相補形にさせる。その結果、増幅器の出
力端子C%Dの増幅器出力信号もまた、正確に相補形で
ある。
論理入力信号のパルス幅を維持するために、差動増幅器
の入力端子A、Bの信号の上昇時間及び下降時間は、は
ぼ等しくされねばならない、成る場合には、第2及び第
4のトランジスタ37.45に対して第1及び第3のト
ランジスタ35.43の相対的なサイズを調節する必要
がある。然しながら、2つの転送ゲート31.33を通
る対称的な電圧接続を維持するために、第1及び第3の
トランジスタを同しにしなければならず、また、第2及
び第4のトランジスタも同じでなければならない。
外部負荷をドライブするためのドライバの出力端子F%
Gをドライブするために、PMO5FETデバイス51
.53.55.57を含むソース・フォロワ回路が、差
動増幅器出力端子C%Dに接続される。ソース・フォロ
ワは、増幅器出力ノードにおいて発生された信号を忠実
に再生することが分っている0通常の増幅器は、増幅器
の出力ノードにスキューを再導入する傾向がある。FE
Tデバイス51.55の容量は、出力応答の速度に影響
を与え、容量が低ければ、高い応答速度を与える。然し
ながら、FETデバイス51.55中の低いインピーダ
ンスは、電流源FETデバイス53.57がドライバ出
力端子G%Hにおける所定の電圧を維持するために、大
きな電流を発生することを必要とする。
第2図を参照すると、転送ゲート31.33の高電圧入
力端子H及び低電圧入力端子りに供給される高電圧及び
低電圧を発生するための入力バイアス回路の実施例が示
されている。このバイアス回路の目的は、第1及び第2
の論理入力信号e、eがスイッチした時、電圧源端子H
%Lにおいて過渡擾乱を減少することにある。3個のN
MO5FETデバイス61.63.65は、このバイア
ス回路のノードRに適当な電圧レベルを与える。
第1のFETデバイス61及び抵抗67は、高電圧出力
ノードHのための高電圧供給電圧ラインVHに低インピ
ーダンスを与える。バイアス回路の第2のNMO5FE
T63は、第1のFET61のゲートと、高電圧供給ラ
インV)(どの間に接続されている。また、第3のNM
O5FET65は、第2のFET63のゲートと、高電
圧供給ラインVHとの間に接続されている。低電圧出力
端子りは、抵抗69を通りグランドに至る低インピーダ
ンス路を持っている。
安定性のために、抵抗69のインピーダンスは、抵抗6
7と、第1のFETデバイス61の内部抵抗との和にほ
ぼ等しいことが望ましい、当業者には明らかなように、
インピーダンス71は、バイアス回路の出力端子H,L
における電圧の間の差を制御する。
バイアス回路の高電圧出力端子Hは、第1図に示したド
ライバ回路の高電圧端子Hrs:、接続されている。バ
イアス回路の低電圧出力端子りは、ドライブ回路の低電
圧入力端子りに接続されている。
F8発明の効果 上述したように、本発明はCMOSチップを用いて実行
することが出来、僅かにスキューされたほぼ相補的な論
理入力信号から、真に相補形の差動出力を発生する高速
度差動ドライバを提供する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の差動ドライバの実施例を示す回路図、
第2図は第1図に示されたドライバ回路の高電圧入力端
子及び低電圧入力端子に供給される高電圧及び低電圧を
発生するための入力バイアス回路の実施例を示す回路図
である。 11・・・・差動増幅器、13.17.51.53.5
5.57・・・・PMO5FETデバイス、21・・・
・電流源PMO5FETデバイス、31.33・・・・
転送ゲート、35.37.43.45・・・・NMO8
FETデバイス、A、B・・・・入力端子、C,D・・
・・差動増幅器出力ノード、F、G・・・・ドライバの
出力端子、H・・・・高電圧端子、L・・・・低電圧端
子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (a)第1及び第2の入力端子をもつ差動増幅器と、 (b)上記差動増幅器の第1の入力端子に高電圧入力端
    子及び低電圧入力端子を接続する第1の転送ゲートと、 (c)上記差動増幅器の第2の入力端子に高電圧入力端
    子及び低電圧入力端子を接続する第2の転送ゲートとを
    具備し、 (d)上記第1及び第2の転送ゲートは相補的であつて
    、同一の論理入力信号によつて制御されることを特徴と
    する、CMOS差動ドライバ。
JP1099042A 1988-06-16 1989-04-20 Cmos差動ドライバ Pending JPH0234021A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US207481 1980-11-17
US07/207,481 US4859880A (en) 1988-06-16 1988-06-16 High speed CMOS differential driver

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0234021A true JPH0234021A (ja) 1990-02-05

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ID=22770740

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EP (1) EP0347048A3 (ja)
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