JPH03128696A - 電流検出回路 - Google Patents
電流検出回路Info
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- JPH03128696A JPH03128696A JP2194522A JP19452290A JPH03128696A JP H03128696 A JPH03128696 A JP H03128696A JP 2194522 A JP2194522 A JP 2194522A JP 19452290 A JP19452290 A JP 19452290A JP H03128696 A JPH03128696 A JP H03128696A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
- H03K17/0822—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in field-effect transistor switches
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/03—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors
- H02P7/04—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors by means of a H-bridge circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
- H03K17/6871—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/0036—Means reducing energy consumption
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (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。
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、電流検出回路に関し、特に電界効果トランジ
スタ4個で構成されたHブリッジ回路を出力段に持ちフ
Glツピイディスク装置、ハードディスク装置内に使用
されるモータドライブ用半導体集積回路内に用いられる
電流検出回路に関する。
スタ4個で構成されたHブリッジ回路を出力段に持ちフ
Glツピイディスク装置、ハードディスク装置内に使用
されるモータドライブ用半導体集積回路内に用いられる
電流検出回路に関する。
従来この種の電流制限回路は第3図に示すように、4個
のMOSトランジスタ5〜8で構成されるHブリッジ回
路と抵抗15で構成していた。即ち第3図で示すように
入力端子lからの信号に応じて第1及びM2の内部入力
端子12及び13に出力を供給し、さらに電流検出入力
端子14の信号レベルにより内部入力端子12及び13
の出力電圧レベルを同時にコントロールするコントロー
ル回路11と、ドレインが電流検出端子14に接続され
、ソースが第1の出力端子9に接続されゲートが内部入
力端子12に接続される第1のMOSトランジスタ5と
、ドレインが出力端子9に接続されソースが接地端子4
に接続されゲートが内部入力端子13に接続される第2
のMOSトランジスタロと、ドレインが電流検出端子1
4に接続されソースが第2の出力端子10に接続され、
ゲートが内部入力端子13に接続される第3のMOSト
ランジスタフと、ドレインが出力端子10に接続されソ
ースが接地端子4に接続されゲートが内部入力端子12
に接続される第4のMOSトランジスタ8とを含んで構
成され、電流検出端子14は電流検出抵抗15を通して
電源端子31に接続される。この回路は出力バッファH
ブリッジ回路を流れる電流を電流検出抵抗15の電圧降
下分として検出しそのレベルにより内部入力端子12.
13の電圧をコントロールして出力バッファHブリッジ
回路を流れる電流をコントロールする働きをする。
のMOSトランジスタ5〜8で構成されるHブリッジ回
路と抵抗15で構成していた。即ち第3図で示すように
入力端子lからの信号に応じて第1及びM2の内部入力
端子12及び13に出力を供給し、さらに電流検出入力
端子14の信号レベルにより内部入力端子12及び13
の出力電圧レベルを同時にコントロールするコントロー
ル回路11と、ドレインが電流検出端子14に接続され
、ソースが第1の出力端子9に接続されゲートが内部入
力端子12に接続される第1のMOSトランジスタ5と
、ドレインが出力端子9に接続されソースが接地端子4
に接続されゲートが内部入力端子13に接続される第2
のMOSトランジスタロと、ドレインが電流検出端子1
4に接続されソースが第2の出力端子10に接続され、
ゲートが内部入力端子13に接続される第3のMOSト
ランジスタフと、ドレインが出力端子10に接続されソ
ースが接地端子4に接続されゲートが内部入力端子12
に接続される第4のMOSトランジスタ8とを含んで構
成され、電流検出端子14は電流検出抵抗15を通して
電源端子31に接続される。この回路は出力バッファH
ブリッジ回路を流れる電流を電流検出抵抗15の電圧降
下分として検出しそのレベルにより内部入力端子12.
13の電圧をコントロールして出力バッファHブリッジ
回路を流れる電流をコントロールする働きをする。
上述した従来技術の回路は、出力バッファHブリッジ回
路に流れる電流を電流検出抵抗を通して電圧に変換し検
出する様になっているため、この抵抗で消費される電力
が大きく、低消費電力化には一定の限界があり又、外付
けにパワー抵抗が必要なためプリント基板等の小型化は
不可能であった。
路に流れる電流を電流検出抵抗を通して電圧に変換し検
出する様になっているため、この抵抗で消費される電力
が大きく、低消費電力化には一定の限界があり又、外付
けにパワー抵抗が必要なためプリント基板等の小型化は
不可能であった。
本発明の電流検出回路は、従来の出力バッフ7Hブリッ
ジ回路にさらにドレインが電源端子に接続されソースが
電流検出端子に接続されゲートが第1の内部入力端子に
接続される第5のMOSトランジスタとドレインが電流
検出端子に接続されソースが第1の出力端子に接続され
、ゲートが第1の内部入力端子に接続される第6のMO
Sトランジスタとドレインが電源端子に接続され、ソー
スが電流検出端子に接続され、ゲートが第2の内部入力
端子に接続される第7のMOSトランジスタと、ドレイ
ンが電流検出端子に接続されソースが第2の出力端子に
接続され、ゲートが第2の内部入力端子に接続される第
8のMOSトランジスタを含んで構成される。ここで第
5から第8のM○Sトランジスタを出力Hブリッジ回路
を構成するMOSトランジスタに比べてサイズを1/1
00〜11500にする事で電流検出回路で消費される
電力を大幅に小さくする事が可能になる。
ジ回路にさらにドレインが電源端子に接続されソースが
電流検出端子に接続されゲートが第1の内部入力端子に
接続される第5のMOSトランジスタとドレインが電流
検出端子に接続されソースが第1の出力端子に接続され
、ゲートが第1の内部入力端子に接続される第6のMO
Sトランジスタとドレインが電源端子に接続され、ソー
スが電流検出端子に接続され、ゲートが第2の内部入力
端子に接続される第7のMOSトランジスタと、ドレイ
ンが電流検出端子に接続されソースが第2の出力端子に
接続され、ゲートが第2の内部入力端子に接続される第
8のMOSトランジスタを含んで構成される。ここで第
5から第8のM○Sトランジスタを出力Hブリッジ回路
を構成するMOSトランジスタに比べてサイズを1/1
00〜11500にする事で電流検出回路で消費される
電力を大幅に小さくする事が可能になる。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第1図は、本発明の第1の実施例である。第1図に示す
様に第1の実施例と第3の従来技術の回路と異なるのは
、Nチャンネル型MO8トランジスタ15,16,17
.18を追加した事である。
様に第1の実施例と第3の従来技術の回路と異なるのは
、Nチャンネル型MO8トランジスタ15,16,17
.18を追加した事である。
即ち、Nチャンネル型MO3トランジスタ15のドレイ
ンが電源端子3に接続され、ソースが電流検出端子14
に接続されゲートは内部入力端子l2に接続されている
。
ンが電源端子3に接続され、ソースが電流検出端子14
に接続されゲートは内部入力端子l2に接続されている
。
又Nチャンネル型MO8トランジスタ16のドレインが
電流検出端子14に接続されソースが出力端子9に接続
され、ゲートが内部入力端子12に接続されている。又
、Nチャンネル型MOSトランジスタ17のドレインが
電源端子3に接続されソースが電流検出端子14に接続
されゲートが内部入力端子13に接続されている。
電流検出端子14に接続されソースが出力端子9に接続
され、ゲートが内部入力端子12に接続されている。又
、Nチャンネル型MOSトランジスタ17のドレインが
電源端子3に接続されソースが電流検出端子14に接続
されゲートが内部入力端子13に接続されている。
又さらにNチャンネル型MOSトランジスタ18のドレ
インが電流検出端子14に接続され、ソースが出力端子
10に接続されゲートが内部入力端子13に接続されて
いる。
インが電流検出端子14に接続され、ソースが出力端子
10に接続されゲートが内部入力端子13に接続されて
いる。
第1から第3図におけるコントロール回路11は電流検
出端子14からの信号により出力回路電流をコントロー
ルする回路と出力回路を0N10FFするロジック回路
及び出力をドライブするレベルシフト回路からなり具体
的には第4図の様な回路が用いられる。
出端子14からの信号により出力回路電流をコントロー
ルする回路と出力回路を0N10FFするロジック回路
及び出力をドライブするレベルシフト回路からなり具体
的には第4図の様な回路が用いられる。
第4図における基準電圧発生回路は、普通一般に用いら
れるバンドギャップリファレンスを使用した回路を用い
る。
れるバンドギャップリファレンスを使用した回路を用い
る。
以上の様な回路構成にする事で出力バッファHブリッジ
回路において低損失な電流検出を行う事ができる。それ
は出力回路を構成するNチャンネル型MOSトランジス
タ5と電流検出検出回路を構成するNチャンネル型MO
Sトランジスタ15゜16の面積比を例えば1対115
00にすれば出力に500mA流れる場合は、検出回路
に流れる電流は2つのトランジスタが直列になっている
ので0.5mA程度になる。これはトランジスタ5と1
5.16は構造が全く等しいのでオン抵抗は、単純に面
積に反比例するためである。この事はトランジスタ7及
び17.18との関係にも同様にあてはまる。
回路において低損失な電流検出を行う事ができる。それ
は出力回路を構成するNチャンネル型MOSトランジス
タ5と電流検出検出回路を構成するNチャンネル型MO
Sトランジスタ15゜16の面積比を例えば1対115
00にすれば出力に500mA流れる場合は、検出回路
に流れる電流は2つのトランジスタが直列になっている
ので0.5mA程度になる。これはトランジスタ5と1
5.16は構造が全く等しいのでオン抵抗は、単純に面
積に反比例するためである。この事はトランジスタ7及
び17.18との関係にも同様にあてはまる。
この場合の消費電力を計算すると出力回路電流500m
A流した時の電源端子3と出力端子9間の電圧降下分を
0.5V(オン抵抗1,0Ω)とすると、本発明の回路
は、消費電力P=0.5VX5、OX 10−’=2.
5X 10−’Wになる。従来回路の場合同様な電圧を
検出するための損失は、P = 0.5 VXo、5A
=2.5X 10−’Wとなり本発明の回路は従来回路
に比べて検出回路で消費される損失は、1/1000に
低減できる。
A流した時の電源端子3と出力端子9間の電圧降下分を
0.5V(オン抵抗1,0Ω)とすると、本発明の回路
は、消費電力P=0.5VX5、OX 10−’=2.
5X 10−’Wになる。従来回路の場合同様な電圧を
検出するための損失は、P = 0.5 VXo、5A
=2.5X 10−’Wとなり本発明の回路は従来回路
に比べて検出回路で消費される損失は、1/1000に
低減できる。
第2図は本発明の実施例2の回路図である。本回路は実
施例1の5〜8,15〜18のMOSトランジスタを2
重拡散型のMOSトランジスタ5a〜8a、15a〜1
8aで構成している。2重拡散型のMOSトランジスタ
を使用する場合でも通常のMOSトランジスタと同様な
効果がある。
施例1の5〜8,15〜18のMOSトランジスタを2
重拡散型のMOSトランジスタ5a〜8a、15a〜1
8aで構成している。2重拡散型のMOSトランジスタ
を使用する場合でも通常のMOSトランジスタと同様な
効果がある。
以上の実施例は全てNチャンネル型のMOSトランジス
タの場合だが、出力Hブリッジ回路のハイサイド側のト
ランジスタ5,7及び電流検出回路を構成するトランジ
スタ15〜18をPチャンネル型のMOSトランジスタ
を用いて構成しても同様な効果を得る事ができる。
タの場合だが、出力Hブリッジ回路のハイサイド側のト
ランジスタ5,7及び電流検出回路を構成するトランジ
スタ15〜18をPチャンネル型のMOSトランジスタ
を用いて構成しても同様な効果を得る事ができる。
以上説明したように本発明は、従来出力バッファHブリ
ッジ回路を流れる電流を電流検出抵抗を通し、その電圧
降下分でコントロールしていたのを出力Hブリッジ回路
を構成するトランジスタと構造が同じで面積が小さいト
ランジスタを2個直列にして、そのトランジスタの電圧
降下分でコントロールする事により低消費電力化できる
効果がある。それは、出力回路を構成するトランジスタ
に比べ電流検出回路に用いるトランジスターを1/10
0〜11500と小さくすれば、消費される電力もそれ
に比例するため低消費電力にする事ができる。しかも、
トランジスター構造は等しいためスレッシュホルド電圧
等緒特性も等しくなるので出力電流を正確にモニターで
きる効果がある。
ッジ回路を流れる電流を電流検出抵抗を通し、その電圧
降下分でコントロールしていたのを出力Hブリッジ回路
を構成するトランジスタと構造が同じで面積が小さいト
ランジスタを2個直列にして、そのトランジスタの電圧
降下分でコントロールする事により低消費電力化できる
効果がある。それは、出力回路を構成するトランジスタ
に比べ電流検出回路に用いるトランジスターを1/10
0〜11500と小さくすれば、消費される電力もそれ
に比例するため低消費電力にする事ができる。しかも、
トランジスター構造は等しいためスレッシュホルド電圧
等緒特性も等しくなるので出力電流を正確にモニターで
きる効果がある。
第1図は、本発明の第1の実施例の回路図、第2図は本
発明の第2の実施例の回路図である。第3図は従来の電
流検出回路の回路図であり、第4図はコントロール回路
の具体的な回路例である。 1・・・・・・入力端子、2,3.・・・・・・電源端
子、4・・・・・・接地端子、5〜8・・・・・・MO
Sトランジスタ、5a〜8a・・・・・・2重拡散型の
MOSトランジスタ、9、lO・・・・・・出力端子、
11・・・・・・コントロール回路、12.13・・・
・・・内部入力端子、14・・・・・・電流検出端子、
■5〜18・・・・・・MOSトランジスタ、15a〜
18a・・・・・・2重拡散型MOSトランジスタ、1
9・・・・・・インバータ回路、20・・・・・・基準
電圧発生回路、21・・・・・・オペアンプ、22・・
・・・・レベルシフト回路。
発明の第2の実施例の回路図である。第3図は従来の電
流検出回路の回路図であり、第4図はコントロール回路
の具体的な回路例である。 1・・・・・・入力端子、2,3.・・・・・・電源端
子、4・・・・・・接地端子、5〜8・・・・・・MO
Sトランジスタ、5a〜8a・・・・・・2重拡散型の
MOSトランジスタ、9、lO・・・・・・出力端子、
11・・・・・・コントロール回路、12.13・・・
・・・内部入力端子、14・・・・・・電流検出端子、
■5〜18・・・・・・MOSトランジスタ、15a〜
18a・・・・・・2重拡散型MOSトランジスタ、1
9・・・・・・インバータ回路、20・・・・・・基準
電圧発生回路、21・・・・・・オペアンプ、22・・
・・・・レベルシフト回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)ドレインが電源端子に接続されソースが第1の出力
端子に接続されゲートが第1の内部入力端子に接続され
る第1のMOSトランジスタとドレインが前記第1の出
力端子に接続されソースが接地端子に接続されゲートが
第2の内部入力端子に接続される第2のMOSトランジ
スタと、ドレインが前記電源端子に接続されソースが第
2の出力端子に接続されゲートが前記第2の内部入力端
子に接続される第3のMOSトランジスタと、ドレイン
が前記第2の出力端子に接続されソースが前記接地端子
に接地されゲートが前記第1の内部入力端子に接続され
る第4のMOSトランジスタとドレインが前記電源端子
に接続されソースが電流検出端子に接続されゲートが前
記第1の内部入力端子に接続される第5のMOSトラン
ジスタとドレインが前記電流検出端子に接続され、ソー
スが前記第1の出力端子に接続され、ゲートが前記第1
の内部入力端子に接続される第6のMOSトランジスタ
とドレインが前記電源端子に接続され、ソースが前記電
流検出端子に接続され、ゲートが前記第2の内部入力端
子に接続される第7のMOSトランジスタと、ドレイン
が前記電流検出端子に接続されソースが前記第2の出力
端子に接続され、ゲートが前記第2の内部入力端子に接
続される第8のMOSトランジスタを含む事を特徴とす
る電流検出回路。 2)第1から第8のMOSトランジスタが2重拡散型の
MOSトランジスタである請求項1記載の電流検出回路
。 3)前記第5から第8のMOSトランジスタは、前記第
1から第4のMOSトランジスタと構造は同一でかつ面
積が小さいことを特徴とする請求項1記載の電流検出回
路。 4)前記第1及び前記第3のMOSトランジスタと前記
第5から第8MOSトランジスタはPチャンネルのMO
Sトランジスタであり前記第2及び前記第4のMOSト
ランジスタがNチャンネルのMOSトランジスタである
ことを特徴とする請求項1記載の電流検出回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19498989 | 1989-07-26 | ||
JP1-194989 | 1989-07-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03128696A true JPH03128696A (ja) | 1991-05-31 |
JP2623934B2 JP2623934B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=16333692
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2194522A Expired - Lifetime JP2623934B2 (ja) | 1989-07-26 | 1990-07-23 | 電流検出回路 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5126603A (ja) |
JP (1) | JP2623934B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0564424A (ja) * | 1991-08-28 | 1993-03-12 | Sharp Corp | 半導体装置の電圧降下回路 |
US5410229A (en) * | 1992-07-31 | 1995-04-25 | Black & Decker Inc. | Motor speed control circuit with electronic clutch |
US5297024A (en) * | 1992-12-01 | 1994-03-22 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Voice coil driver with variable gain in seek and track-follow modes |
EP0693749B1 (en) * | 1994-07-19 | 2001-05-23 | Sgs-Thomson Microelectronics Pte Ltd. | A bidirectional load current sense circuit for a H-bridge |
EP0703667B1 (en) * | 1994-09-16 | 1997-06-25 | STMicroelectronics S.r.l. | An integrated control circuit with a level shifter for switching an electronic switch |
EP0703666B1 (en) * | 1994-09-16 | 1997-06-25 | STMicroelectronics S.r.l. | A control circuit with a level shifter for switching an electronic switch |
US6121800A (en) * | 1998-07-07 | 2000-09-19 | Lucent Technologies, Inc. | Impedance matched, voltage-mode H-bridge write drivers |
JP3324555B2 (ja) * | 1999-04-07 | 2002-09-17 | 日本電気株式会社 | トランジスタの誤動作、破壊防止回路 |
US7912904B2 (en) * | 2004-03-31 | 2011-03-22 | Google Inc. | Email system with conversation-centric user interface |
US7940059B2 (en) * | 2008-08-25 | 2011-05-10 | Freescale Semiconductor, Inc. | Method for testing H-bridge |
JP6668202B2 (ja) * | 2016-09-07 | 2020-03-18 | 株式会社東芝 | 駆動制御装置と駆動制御方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1215501B (it) * | 1987-05-18 | 1990-02-14 | Sgs Microelettronica Spa | Circuito a ponte a transistori moscon ricircolo veloce di corrente abassa diddipazione. |
US4859877A (en) * | 1988-01-04 | 1989-08-22 | Gte Laboratories Incorporated | Bidirectional digital signal transmission system |
IT1216481B (it) * | 1988-02-29 | 1990-03-08 | Sgs Thomson Microelectronics | Potenza. dispositivo circuitale a basso assorbimento per comandare in accensione un transistore di |
JPH07118947B2 (ja) * | 1988-12-05 | 1995-12-18 | 日本電気株式会社 | 半導体装置 |
-
1990
- 1990-07-23 JP JP2194522A patent/JP2623934B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-07-24 US US07/557,183 patent/US5126603A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5126603A (en) | 1992-06-30 |
JP2623934B2 (ja) | 1997-06-25 |
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