JPH05206799A - 入力バッファ回路 - Google Patents

入力バッファ回路

Info

Publication number
JPH05206799A
JPH05206799A JP4211455A JP21145592A JPH05206799A JP H05206799 A JPH05206799 A JP H05206799A JP 4211455 A JP4211455 A JP 4211455A JP 21145592 A JP21145592 A JP 21145592A JP H05206799 A JPH05206799 A JP H05206799A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
temperature dependent
temperature
current
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4211455A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2581492B2 (ja
Inventor
Scott B Kesler
スコット・バーク・ケスラー
Mark W Gose
マーク・ウエンデル・ゴーズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delco Electronics LLC
Original Assignee
Delco Electronics LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delco Electronics LLC filed Critical Delco Electronics LLC
Publication of JPH05206799A publication Critical patent/JPH05206799A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2581492B2 publication Critical patent/JP2581492B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/22Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only
    • G05F3/222Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only with compensation for device parameters, e.g. Early effect, gain, manufacturing process, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage
    • G05F3/225Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only with compensation for device parameters, e.g. Early effect, gain, manufacturing process, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage producing a current or voltage as a predetermined function of the temperature
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/30Regulators using the difference between the base-emitter voltages of two bipolar transistors operating at different current densities
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/26Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/28Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback
    • H03K3/281Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator
    • H03K3/286Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator bistable
    • H03K3/2893Bistables with hysteresis, e.g. Schmitt trigger
    • H03K3/2897Bistables with hysteresis, e.g. Schmitt trigger with an input circuit of differential configuration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非平衡終端された伝送線(56)からデータ
を受取り、入力(56)上の信号の状態に応答して1つ
または2つの状態における出力信号(62)を生じる入
力バッファ回路を提供する。 【構成】 この回路は、上下の閾値レベル(Vth
tl)を持つヒステリシスを有する。回路の全ての温度
係数の全体的効果が実質的にゼロとなるように、一方が
正の温度係数を有し、他方が負の温度係数を有する、第
1および第2の温度依存基準電流(Iref、Iref2)を
与えることにより、また第1および第2の基準電流(I
ref、Iref2)の温度係数を調整することによって温度
安定性が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非平衡終端された伝送
線からデータを受取る回路に関し、特に温度および負入
力電圧保護から実質的に独立したヒステリシスおよび閾
値を有する回路に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】温度
に依存しない電圧基準値が集積回路において既に得られ
る時、温度に依存しない入力開閉閾値は差動トランジス
タ対として構成された回路により提供されるのが典型的
である。差動トランジスタ対の一方は入力として働き、
他方は温度に依存しない電圧基準値に結合される。
【0003】安定した電圧基準値がある他の集積回路機
能に対して既に要求されず、供給電圧変動が温度安定電
圧基準値として供給電圧を用いることを妨げる時は、温
度安定電圧基準値を加えることはかなりの集積回路コス
トを増す。この加算されたコストは、温度に依存しない
電圧源の複雑さと、このような基準電圧源を回路に集積
するため必要とされるシリコン面積の双方から結果とし
て生じる。温度安定電圧源の典型的な1つの素子は、フ
ィードバック補償コンデンサである。この素子自体は集
積回路上に大きなシリコンの付加面積を要求し、あるい
は外部素子となることさえもある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、改善された入
力バッファ回路を提供しようとするものである。本発明
の特質によれば、特許請求の範囲請求項1に記載の如き
入力バッファ回路が提供される。
【0005】本発明は、集積回路で実現することがで
き、非平衡終端された伝送線からデータを受取るための
入力バッファを提供することができる。この回路は、単
一の正電圧源のみを使用でき、温度安定電圧基準値を必
要とすることなく、調整可能なヒステリシスを有する温
度の影響を受けない上下閾値を提供することができる。
この回路の入力は、数十ボルトの負電圧に耐えることが
でき、制限係数が入力PNPトランジスタのベース対エ
ミッタ・ブレークダウン特性である。これらの特性は、
回路を自動車用に適するものにする。
【0006】本発明は、他に電圧基準回路の必要がな
く、供給電圧の変動がこの供給電圧を入力閾値に対する
基準値として使用することを妨げる集積回路において最
も良好に使用される。この回路の負入力電圧保護は、ロ
ー状態のデータ保全の喪失を防止することができ、また
回路が伝送線に対して電流がソースすることを防止する
ことができる。入力信号が浮遊状態となる場合には、こ
の回路はローの論理状態になることができる。
【0007】本発明は、正の温度係数を持つ第1基準電
流を生じる基準電流ジェネレータを使用する。多くの場
合に、このような正の温度係数電流ジェネレータは既に
他の機能のための集積回路に載せられている。この正の
温度係数基準電流は、正味の和電流が他の内部入力バッ
ファ温度依存パラメータを相殺するよう意図された温度
係数を持つように、別の単純に生成した負の温度係数基
準電流と共に、計算された比率で組合わされる。正およ
び負の温度係数電流を生じるどんな手段も受入れられ
る。回路の最終的な結果は、温度に依存しないハイおよ
びローの入力閾値を有する入力バッファである。
【0008】望ましい実施態様においては、第1および
第2の温度に依存する電流を生じる第1および第2の温
度に依存する電流ジェネレータが提供され、第1の温度
依存電流ジェネレータは正の温度係数を有し、第2の温
度依存電流ジェネレータは負の温度係数を有する。入力
回路は、第1のトランジスタのエミッタがハイの閾値よ
り大きい電圧を受取る時、第2のトランジスタがオフと
なるように、また第1のトランジスタのエミッタがロー
の閾値より小さい電圧を受取る時、第2のトランジスタ
がオンとなるように接続された第1および第2のトラン
ジスタを含む。閾値回路は、第1および第2の温度依存
電流の一部を第2のトランジスタの状態に応答して選択
的に抵抗に通し、ハイおよびローの閾値はこの抵抗に流
れる電流量に依存する。出力回路は、第1および第2の
出力信号レベル間で切換わる。この出力回路は、ローの
閾値より低い電圧が入力トランジスタのエミッタに加え
られる時は第1の出力信号レベルに切換わり、またハイ
閾値より高い電圧が入力トランジスタのエミッタに加え
られる時は第2の出力信号レベルに切換わる。
【0009】本実施態様は、ヒステリシスを有し、温度
安定電圧源を必要とすることなく閾値に依存しない実質
的に一定のハイおよびロー閾値を維持することができ、
負の入力電圧に対する保護機能を持つことができる。
【0010】本発明の一実施態様については、添付図面
に関して単なる例示として以下に記述する。
【0011】
【実施例】図1において、ブロック12内に示された回
路は集積回路であることが望ましく、車両のバッテリの
如き電圧源+Vから外部抵抗10を経て電力を受取る電
圧源線14を有する。典型的には、この電圧源線14
は、当業者により容易に構成される形式の電圧クランプ
に取付けられる。この回路は、線56上で直列データ線
から入力信号を受取り、線62上で入力信号の状態に応
答して出力を供給する入力バッファである。
【0012】回路を温度安定にするために、2つの電流
ソースが提供される。第1の電流ソースは、線34上で
正の温度係数を有する第1の温度依存電流Irefを提供
するが、第2の電流ソースは線32上で負の温度係数を
有する第2の温度依存電流Iref2を提供する。2例の電
流ソースの更に詳細な記述は、回路の入力閾値が温度に
依存しないように電流ソースの較正の記述と共に、図2
に関して記述される。
【0013】インピーダンスが抵抗16と等しい抵抗9
2、およびベースが線85を介してトランジスタ90と
接続されたトランジスタ24のエミッタ領域と等しいト
ランジスタ90のエミッタ領域により、基準電流Iref
がトランジスタ24を経て反映される。トランジスタ2
4の4つのコレクタが等しければ、各コレクタはトラン
ジスタ24を介して電流Irefの4分の1を受取る。同
様に、抵抗20が抵抗18のインピーダンスと等しいイ
ンピーダンスを持ち、トランジスタ30がトランジスタ
28と等しいエミッタ領域を持つことにより、基準電流
ref2がトランジスタ28を介して反映される。トラン
ジスタ28の4つのコレクタが実質的に等しければ、各
コレクタはトランジスタ28を介して電流Iref2の4分
の1を受取る。
【0014】動作において、図1の回路は、トランジス
タ52、54から形成される入力回路に対する線56上
で入力信号を受取る。ハイおよびロー・レベルの入力閾
値電圧は、抵抗66の両端の電圧と、トランジスタ5
2、54、50のベース対エミッタ電圧(Vbe)との和
で決定される。抵抗66に流れるよう強制される電流
量、従って抵抗66の両端の電圧を切換えることによ
り、ヒステリシスが得られる。
【0015】線56上の入力がハイである(ハイの閾値
電圧Vthより高い)時、トランジスタ52は電流を通し
てトランジスタ54をオフに切換え、これがトランジス
タ50をトランジスタ28の4つのコレクタの1つから
線40を流れる電流によりオンにバイアスさせる。トラ
ンジスタ50および48は、閾値視覚的を形成する。ト
ランジスタ50が導通状態にある時、トランジスタ48
はオフに保持される。トランジスタ48がオフに保持さ
れると、トランジスタ24の4つのコレクタの1つから
の線38を介する電流は、線44におけるトランジスタ
28の4つのコレクタの1つからの電流と合流して、ト
ランジスタ58のエミッタに流れる。
【0016】トランジスタ58および60は、出力回路
を形成する。トランジスタ58を流れる電流は、抵抗6
8を流れて出力トランジスタ60のVbeを増加し、トラ
ンジスタ60をオンにして線62に第1の状態の出力信
号を提供する。
【0017】線56上の入力がローの(ローの閾値電圧
tlより低い)状態にある時、トランジスタ54のベー
スにおける電圧は、トランジスタ54がオンになるに充
分なだけ低い。トランジスタ54がオンになると、この
トランジスタは線40からの全ての電流をトランジスタ
50のベースから引張り、トランジスタ50を遮断す
る。トランジスタ50がオフであると、トランジスタ4
8は線36と接続されたトランジスタ24の4つのコレ
クタの3つにより供給される電流、および線42と接続
されたトランジスタ28の4つのコレクタの1つからの
電流により導通飽和状態に強制される。トランジスタ4
8が飽和状態になると、トランジスタ58が遮断され、
更に出力トランジスタ60を遮断して線62上に第2の
状態の出力信号を与える。入力線56が開路状態のまま
である場合、抵抗64はトランジスタ54を導通状態に
バイアスして線62上の出力を第2の状態に保持する。
【0018】図3は、入力信号120の例を示す。出力
信号126(線62上の信号と対応する)が第2の状態
にあり、入力信号がVthより低い時即ち開路状態である
時、出力信号126は第2の状態に止まる。入力信号1
20がハイの閾値Vthに達すると、即ち時間t1(線1
22)では、出力信号126は第1の状態に切換わる。
出力信号126は、入力信号120がローの閾値Vtl
り低く低下するまで、即ち時間t2(線124)におい
て、即ち、線62上の出力信号126が第2の状態に戻
る、線56が開路状態になるまで、第1の状態に止ま
る。
【0019】トランジスタ52のNPベース/エミッタ
接合は、負の入力電圧から回路を保護するように働く。
負の入力電圧に対するこの保護は、トランジスタ52の
ベースおよびエミッタに跨る電圧がこの接合のブレーク
ダウン電圧より大きくない限り、回路に対する悪影響を
阻止する。
【0020】入力回路におけるヒステリシスは、トラン
ジスタ48がオン/オフ状態に切換る時、抵抗66を流
れる電流をトグルすることにより得られる。トランジス
タ48がオフになると、抵抗66は電流Irefの4分の
3および電流Iref2の4分の1を受取り、ローの閾値V
tlをセットする。トランジスタ48がオンになると、抵
抗66は更に多くの電流、即ち電流Iref全てと電流I
ref2の半分を受取り、ハイの閾値Vthをセットする。線
56上の入力がハイのレベルにある時、トランジスタ5
0のベース駆動電流もまた抵抗66に流れる電流の一部
であるが、この電流の大部分は切換えが生じる時点でト
ランジスタ54により分流され、従って実際の切換え電
圧の決定に際しては無視し得る要因である。この状態で
は、ローの閾値Vtlが下式と等しくセットされる。即
ち、 Vtl=VR66+Vbe50−Vbe54+Vbe52 (1) 但し、Vbe50はトランジスタ50のVbe電圧、Vbe54
トランジスタ54のVbe電圧、Vbe52はトランジスタ5
2のVbe電圧であり、VR66は抵抗66の両端の電圧で
あり、下式と等しい。即ち、 VR66=R66(0.75Iref+0.25Iref2) (2) 但し、R66は抵抗66の抵抗値である。
【0021】トランジスタ52、54、50のVbeはト
ランジスタのコレクタ電流、温度、トランジスタのサイ
ズおよびシリコン処理に依存する。トランジスタのサイ
ズおよびシリコン処理は、集積回路の製造から知られ
る。温度依存性は、当業者には簡単な実験から容易に決
定することができる。コレクタ電流は全て知られる、即
ち、トランジスタ52のコレクタ電流は入力電流であ
り、トランジスタ54のコレクタ電流は0.25Iref2
であり、トランジスタ50のコレクタ電流は0.75I
ref+0.25Iref2である。これらのパラメータの全
てが知られるため、トランジスタ52、54、50のV
beもまた知られる。
【0022】入力がロー・レベルにあると、回路はハイ
・レベル閾値Vthの状態にトグルされる。この状態で
は、トランジスタ50がオフとなり、トランジスタ48
は飽和状態にあり、抵抗66に流れる電流は、線36を
介しトランジスタ48のベースに流れて線38を介する
トランジスタ24のコレクタ電流の全てと、線42を介
しトランジスタ48のベースに流れて線44を介するト
ランジスタ28のコレクタ電流の半分との和である。切
換え点では、トランジスタ54が線40におけるトラン
ジスタ28のコレクタ電流の大部分を引張り、従って、
電流のこの部分が無視し得るほど大きいトランジスタ5
0のベータと反比例する時を除いて、この電流は閾値電
圧の計算には関与しない。ハイ・レベルの閾値Vthは、
下式により定義される。即ち、 Vth=VR66+Vbe50−Vbe54+Vbe52 (3) 但し、 VR66=R66(Iref+0.5Iref2) (4) ヒステリシスのシフト量は、2つの状態の各々において
抵抗66に流れる電流における差で乗じた抵抗66の値
により決定される。この決定されたヒステリシスのシフ
トVhysは下式により定義される。即ち、 Vhys=0.25R66(Iref+Iref2) (5) 次に図2において、正の温度係数を持つ電流Irefおよ
び負の温度係数を持つ電流Iref2を生じるための望まし
い電流ジェネレータが示される。ブロック81に示され
た回路の部分は、標準的な「ΔVbe」電流ジェネレータ
である。生成される電流は、トランジスタ100、10
2、104、106および抵抗108により制御され
る。図示された構成では、トランジスタ100および1
06はそれぞれ、同じであるトランジスタ102および
104のエミッタ面積の3倍を有する。トランジスタ1
00および106のこの大きなエミッタ面積の故に、こ
れらトランジスタの電圧降下Vbeはトランジスタ10
2、104の電圧降下Vbeより小さい。ノード101を
基準点として用いて、トランジスタ100の電圧V
beと、トランジスタ106の電圧Vbeと、抵抗108両
端の電圧降下の和は、トランジスタ102の電圧降下V
beと、トランジスタ104の電圧降下Vbeの和に等し
い。
【0023】上記のことから、抵抗108を流れる正の
係数の温度依存電流Irefが下式により定義できること
が示される。即ち、 Iref=(Vtln(9))/R108 (6) 但し、VtはkT/qで定義される熱電圧であり、ここ
でkはボルツマン定数、Tはケルビン単位の温度、qは
電荷、R108は抵抗108の抵抗値である。この回路は
tが温度と共に抵抗108の値より急激に増加する方
法で実現されるため、Irefは正の温度係数を有する。
【0024】抵抗16、82、92が実質的に等しい値
を持ち、トランジスタ24、86、90が実質的に等し
いエミッタ面積を持つため、図示された回路はトランジ
スタ24を経てトランジスタ24の4つの4分の1コレ
クタに流れる電流Irefを反射する。抵抗92もまた抵
抗80と等しく、トランジスタ90がトランジスタ84
と等価であるため、電流Irefもまたトランジスタ84
を経て電流Iref2を生じる回路に反射され、温度依存電
流は負の係数を有する。トランジスタ88は、PNP基
板トランジスタである。
【0025】負の係数の温度依存電流Iref2を生じるた
めに、電流Irefがトランジスタ110に順バイアスを
掛け、これが更にトランジスタ112に順バイアスを掛
ける。トランジスタ112のベースおよびエミッタ間に
接続された抵抗114は、トランジスタ112のVbe
比例しかつ抵抗114の値に反比例する電流を有する。
トランジスタ112のVbeは負の温度係数を持ち抵抗1
14の値が正の温度係数を有するため、抵抗114に流
れる電流Iref2は負の温度係数を有する。
【0026】抵抗20および18が実質的に等しい抵抗
値を有するため、これも相互に実質的に同じトランジス
タ30および28は、電流Iref2がトランジスタ28を
経て反射されるようにセットアップされ、電流Iref2
4分の1がトランジスタ28の4つのコレクタの各々を
通って反射される。トランジスタ98はPNP基板トラ
ンジスタである。
【0027】実質的に温度に依存しない入力バッファを
得るためには、電流IrefおよびIr ef2の温度係数は、
これらが回路中の他の温度係数を相殺するようにセット
アップされねばならない。温度が上昇するにつれてトラ
ンジスタのVbe電圧が低下して、負の温度係数を示す。
抵抗66の抵抗値は温度と共に増加して、正の温度係数
を示す。
【0028】温度係数を均衡させると、トランジスタ5
2のVbeの温度係数は、トランジスタ54のVbeの温度
係数と同じであると見做すことができる。従ってこれら
の温度係数は相互に相殺して、その結果閾値Vtlおよび
thにおける正味変化を生じない。この簡素化により、
温度シフトの計算にキャビティでトランジスタ50のV
be、抵抗66の抵抗値および基準電流IrefおよびI
ref2のみを含めることができる。
【0029】ハイ・レベルの閾値では、Vbe52がVbe54
と等しいものとして、 Vth=R66(Iref+0.5Iref2)+Vbe50 (7) 但し、Irefは式(6)において先に定義した如くであ
り、ここで Iref2=Vbe112/R114 (8) 但し、Vbe112はトランジスタ112のVbeであり、R
114は抵抗114の抵抗値である。ロー・レベルの閾値
では、 Vtl=R66(0.75Iref+0.25Iref2)+Vbe50 (9) 式(6)、(7)、(8)および(9)から、 Vth=R66tln(9)/R108+R66be112/(2R114)+Vbe50 (10) Vtl=3R66tln(9)/(4R108)+R66t112/(4R114)+Vbe50 (11) トランジスタ112およびトランジスタ50が共に同じ
エミッタ面積を持つため、これらトランジスタは非常に
似たVbe温度係数を有する。このため、式(10)および
(11)は更に簡単にすることができる。即ち、 Vth=R66tln(9)/R108+Vbe(1+R66/(2R114)) (12) 但し、Vbe=Vbe112=Vbe50、および Vtl=3R66tln(9)/(4R108)+Vbe(1+R66)/(4R114)) (13) VthおよびVtlが温度と共に変化しないためには、上式
の2項の温度の変動は等しくなければならず、また反対
の符号でなければならない。抵抗の項は全て比として現
れるため、その温度係数は打消されて温度に依存する係
数ではない。抵抗R、他の要因の温度係数に対する要因
を倍加する。熱電圧Vtは℃当たり約87μVだけ変化
し、Vbeの温度係数は℃当たり約−1.8mVであるこ
とが判る(註:Vbeの温度係数はコレクタ電流、プロセ
ス・パラメータおよびトランジスタ・サイズと共に変化
する)。
【0030】VthおよびVtlに対する実質的にゼロの温
度係数を得るためには、下式を解かねばならない。即
ち、 0.86μVR66ln(9)/R108=1.8mV(1+R66/(2R114)) (14) 0.86μV3R66ln(9)/(4R108)=1.8mV(1+R66/(4R114)) (15) 式(14)および(15)は同時に解かれねばならず、
この解のプロセスは性格上反復解となることがある。こ
の解のプロセスは当業者には容易に行うことができる。
【0031】上記の解はその簡単さの故にある者は選好
されるが、抵抗66、108および114の値に対する
更に正確な解はトランジスタの各コレクタにおける基準
電流の温度変動を含めることにより見出すことができ
る。トランジスタのベータ項および当業者には周知の他
の二次的および三次的効果もまた含めることができる。
これら因数の全てを用いる解は、上記因数の全てが勘案
されるコンピュータのシミュレーション・プログラムの
使用により当業者により容易に得ることができる。
【0032】ヒステリシスは閾値式の電流Irefおよび
ref2成分における等しい変化の結果であるため、ハイ
およびローの閾値セッティング間のR66を流れる電流の
相対的比率は変化しない。従って、VtlとVth間の比率
は温度と共に変化しない。このことは、本発明において
生じ得る実質的に温度不感閾値およびヒステリシスを提
供する。
【0033】この回路の成功した構成は、下記の要素値
を用いて達成された。即ち、抵抗16=抵抗80=抵抗
82=抵抗92=500Ω、抵抗20=抵抗18=1.
25kΩ、抵抗108=340Ω、抵抗114=380
0Ω、抵抗64=10kΩ、抵抗66=5500Ω、お
よび抵抗68=20kΩである。上記の値により、2.
00ボルトに等しいVth、および1.60ボルトに等し
いVtlが得られた。−40乃至165℃のテスト温度範
囲にわたり、上記回路のVthに対する統計的平均値は僅
かに41mVだけ変位したに過ぎない。
【0034】当業者は、特定の設計の実現のため所要の
入力バッファ特性を達成するために上記要素値を変更す
ることは容易にできよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】図1の回路に使用される第1および第2の基準
電流を生じる回路を示す図である。
【図3】ハイおよびロー閾値に関して入力信号および出
力信号を示すタイミング図である。
【符号の説明】
10 外部抵抗 14 電圧源線 48 トランジスタ 50 トランジスタ 52 トランジスタ 54 トランジスタ 58 トランジスタ 66 抵抗 82 抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク・ウエンデル・ゴーズ アメリカ合衆国インディアナ州46902,コ コモ,サウス・400・イースト 722

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非平衡終端された伝送からデータを受取
    る入力バッファ回路において、複数の温度依存構成要素
    と、正の温度係数を持つ第1の温度依存電流(Iref
    を生じる第1の温度依存電流ジェネレータ(81)と、
    負の温度係数を持つ第2の温度依存電流(Iref2)を生
    じる第2の温度依存電流ジェネレータ(110、11
    2、114)とを設け、前記第1および第2の温度依存
    電流(Iref、Iref2)の正と負の温度依存係数は、前
    記複数の温度依存構成要素の温度係数を相殺するもので
    あり、第1のトランジスタ(52)のエミッタがハイの
    閾値レベル(Vth)より高い電圧にある時、第2のトラ
    ンジスタ(54)がオフにバイアスが掛けられ、また前
    記第1のトランジスタ(52)のエミッタがローの閾値
    レベル(Vtl)より低い電圧にある時、前記第2のトラ
    ンジスタ(54)がオンにバイアスが掛けられるように
    互いに接続された第1および第2のトランジスタ(5
    2、54)を含む入力回路と、該入力回路と接続され
    て、前記第2のトランジスタ(54)のバイアス状態に
    応答して抵抗(66)に流れる第1および第2の温度依
    存電流(Iref、Iref2)の一部を選択的に通す閾値回
    路(48、50、58)を設け、ハイおよびローの閾値
    レベル(Vth、Vtl)が抵抗(66)に流れる電流量に
    依存し、前記閾値回路と接続されて、前記ハイの閾値レ
    ベル(Vth)より高い電圧が前記第1のトランジスタ
    (52)のエミッタに加えられる時該閾値回路に応答し
    て第1の出力信号レベルに切換えられ、かつ前記ローの
    閾値レベル(Vtl)より低い電圧が前記第1のトランジ
    スタ(52)のエミッタに加えられる時第2の出力信号
    レベルに切換えられる出力回路(60)を設けてなるこ
    とを特徴とする入力バッファ回路。
  2. 【請求項2】 前記第2のトランジスタ(54)がオフ
    にバイアスを掛けられる時、前記抵抗(66)に流れる
    電流量が、前記第1の温度依存電流(Iref)の全てと
    前記第2の温度依存電流(Iref2)の半分との和に実質
    的に等しくなるようにされ、また該第2のトランジスタ
    (54)がオンにバイアスが掛けられる時、前記第1の
    温度依存電流(Iref)の4分の3と前記第2の温度依
    存電流(Iref2)の4分の1との和に実質的に等しくな
    るようにされることを特徴とする請求項1記載の入力バ
    ッファ回路。
  3. 【請求項3】 前記閾値回路が、互いに接続されかつ第
    5および第6のトランジスタ(24、28)と接続され
    た第3および第4のトランジスタ(50、58)を含
    み、該第5および第6のトランジスタの各々が4つのコ
    レクタを含み、前記第5のトランジスタ(24)がその
    4つのコレクタの各々における第1の温度依存電流(I
    ref)の4分の1を生じるようにされ、前記第6のトラ
    ンジスタ(28)がその4つのコレクタの各々における
    第2の温度依存電流(Iref2)の4分の1を生じるよう
    にされ、前記第1乃至第6のトランジスタは、前記第2
    のトランジスタ(54)がオンにバイアスが掛けられる
    時、第4のトランジスタ(58)が、前記第5のトラン
    ジスタ(24)からの第1の温度依存電流(Iref)の
    全てと、前記第6のトランジスタ(28)からの第2の
    温度依存電流(Ire f2)の半分とを抵抗(66)へ伝送
    するように、また前記第2のトランジスタ(54)がオ
    フにバイアスが掛けられる時、第3のトランジスタ(5
    0)が、前記第6のトランジスタ(24)からの第1の
    温度依存電流(Iref)の4分の3と、前記第6のトラ
    ンジスタ(28)からの第2の温度依存電流(Iref2
    の4分の1とを前記抵抗(66)へ伝送するように、互
    いに接続されることを特徴とする請求項1または2に記
    載の入力バッファ回路。
JP4211455A 1991-08-09 1992-08-07 入力バッファ回路 Expired - Fee Related JP2581492B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US742814 1991-08-09
US07/742,814 US5121004A (en) 1991-08-09 1991-08-09 Input buffer with temperature compensated hysteresis and thresholds, including negative input voltage protection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05206799A true JPH05206799A (ja) 1993-08-13
JP2581492B2 JP2581492B2 (ja) 1997-02-12

Family

ID=24986339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4211455A Expired - Fee Related JP2581492B2 (ja) 1991-08-09 1992-08-07 入力バッファ回路

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5121004A (ja)
EP (1) EP0527513B1 (ja)
JP (1) JP2581492B2 (ja)
DE (1) DE69205522T2 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5369319A (en) * 1992-12-21 1994-11-29 Delco Electronics Corporation Comparator having temperature and process compensated hysteresis characteristic
FR2757964B1 (fr) * 1996-12-31 1999-03-05 Sgs Thomson Microelectronics Regulateur de tension serie
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
US6124732A (en) * 1998-07-15 2000-09-26 Lucent Technologies, Inc. Signaling voltage range discriminator
US6222470B1 (en) * 1999-09-23 2001-04-24 Applied Micro Circuits Corporation Voltage/current reference with digitally programmable temperature coefficient
GB2355552A (en) 1999-10-20 2001-04-25 Ericsson Telefon Ab L M Electronic circuit for supplying a reference current
US6522117B1 (en) 2001-06-13 2003-02-18 Intersil Americas Inc. Reference current/voltage generator having reduced sensitivity to variations in power supply voltage and temperature
US20090121770A1 (en) 2007-03-29 2009-05-14 Linear Technology Corporation Method for clamping a semiconductor region at or near ground

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3166678A (en) * 1960-03-07 1965-01-19 Avco Corp Signal-sensitive gating circuit controlled by a signal-operated switch having different threshold levels for turn off and turn on
CH407212A (de) * 1963-08-29 1966-02-15 Siemens Ag Albis Amplitudendiskriminator mit einer bistabilen Schaltung
US3346846A (en) * 1963-12-18 1967-10-10 Sperry Rand Corp Signal level detection circuit having automatically changed impedance
GB1095148A (en) * 1964-07-03 1967-12-13 Gen Electrical Company Ltd Improvements in or relating to electric circuit arrangements employing transistors
GB1095163A (en) * 1964-07-03 1967-12-13 Gen Electric Co Ltd Improvements in or relating to electric circuit arrangements employing transistors
US3487233A (en) * 1966-11-03 1969-12-30 Ibm Detector with upper and lower threshold points
US3546481A (en) * 1967-10-18 1970-12-08 Texas Instruments Inc Threshold circuit for comparing variable amplitude voltages
US3700921A (en) * 1971-06-03 1972-10-24 Motorola Inc Controlled hysteresis trigger circuit
US3851189A (en) * 1973-06-25 1974-11-26 Hughes Aircraft Co Bisitable digital circuitry
JPS596033Y2 (ja) * 1975-10-28 1984-02-24 三洋電機株式会社 リモ−トコントロ−ルシンゴウジユシンカイロ
US4435658A (en) * 1981-02-17 1984-03-06 Burroughs Corporation Two-level threshold circuitry for large scale integrated circuit memories
US4620115A (en) * 1984-09-07 1986-10-28 Advanced Micro Devices, Inc. Voltage-temperature compensated threshold for hysteresis line receiver at TTL supply voltage
US4642488A (en) * 1985-09-03 1987-02-10 Codex Corporation CMOS input buffer accepting TTL level inputs
US4710793A (en) * 1985-09-04 1987-12-01 Motorola, Inc. Voltage comparator with hysteresis
US4730126A (en) * 1986-08-27 1988-03-08 Advanced Micro Devices, Inc. Temperature compensated high performance hysteresis buffer
US4683416A (en) * 1986-10-06 1987-07-28 Motorola, Inc. Voltage regulator
US5034626A (en) * 1990-09-17 1991-07-23 Motorola, Inc. BIMOS current bias with low temperature coefficient

Also Published As

Publication number Publication date
JP2581492B2 (ja) 1997-02-12
EP0527513A3 (en) 1993-05-19
EP0527513A2 (en) 1993-02-17
EP0527513B1 (en) 1995-10-18
US5121004A (en) 1992-06-09
DE69205522D1 (de) 1995-11-23
DE69205522T2 (de) 1996-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6799889B2 (en) Temperature sensing apparatus and methods
US4714872A (en) Voltage reference for transistor constant-current source
EP0601540A1 (en) Reference voltage generator of a band-gap regulator type used in CMOS transistor circuit
JPH0648449B2 (ja) 高精度バンドギヤツプ電圧基準回路
GB2212633A (en) Two-terminal temperature-compensated current source circuit
GB1590137A (en) Integrated circuit device for providing a controlled output current
JPH04266110A (ja) バンドギャップ基準回路
JP2002304224A (ja) 電圧発生回路および電圧発生方法
EP0680048A1 (en) Bandgap reference circuit
US7589580B2 (en) Reference current generating method and current reference circuit
US20100007324A1 (en) Voltage reference electronic circuit
EP0196906A2 (en) Automatic gain control detection circuit
US5334929A (en) Circuit for providing a current proportional to absolute temperature
JPH0784659A (ja) 電圧基準のための曲率補正回路
JP2581492B2 (ja) 入力バッファ回路
US5808507A (en) Temperature compensated reference voltage source
US6605987B2 (en) Circuit for generating a reference voltage based on two partial currents with opposite temperature dependence
US4607174A (en) Voltage detection circuit using threshold as reference voltage for detecting input voltage
US20120153997A1 (en) Circuit for Generating a Reference Voltage Under a Low Power Supply Voltage
EP0539136B1 (en) Voltage generating device
GB2240442A (en) Threshold voltage generating circuit for integrated circuit
JP2729001B2 (ja) 基準電圧発生回路
JPH05324108A (ja) 定電流出力回路
US9588538B2 (en) Reference voltage generation circuit
KR101231248B1 (ko) 정전압 생성 회로

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees