JPH07202595A - Inverter type amplifier - Google Patents

Inverter type amplifier

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JPH07202595A
JPH07202595A JP35179493A JP35179493A JPH07202595A JP H07202595 A JPH07202595 A JP H07202595A JP 35179493 A JP35179493 A JP 35179493A JP 35179493 A JP35179493 A JP 35179493A JP H07202595 A JPH07202595 A JP H07202595A
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Norimitsu Nishikawa
法光 西川
Takao Okazaki
孝男 岡崎
Kazuo Yamakido
一夫 山木戸
Katsuhiro Furukawa
且洋 古川
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Abstract

PURPOSE:To provide the inverter type amplifier with low power consumption and high frequency band characteristics, capable of being subjected to power on and power down at high speed. CONSTITUTION:A power-down switch MOSFET 117 is provided on an amplifier 106. In a bias circuit 105 producing the bias voltage at the operation point, a power-down switch MOSFET 110 is provided. The output of the bias circuit 105 is connected to the input terminal of the amplifier 106 through a resistance 107. When the power-on signal PON is at the power-down state at high level, a node 108 is forced to the earth potential GND. In the power-on state, the node 108 is biased at the level of the operation point of the amplifier.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路に含ま
れる例えばMOSFETにより構成されたインバータ型
増幅器に関するもので、例えば、異なる電源電圧及び信
号振幅で動作する回路相互間の入力用インタ−フェ−ス
回路に利用して有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter type amplifier composed of, for example, a MOSFET included in a semiconductor integrated circuit, for example, an input interface between circuits operating with different power supply voltages and signal amplitudes. -It relates to a technology effectively used for a circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、インバ−タ型増幅器としての第1
の公知例として、インバ−タの入力と出力との間に、帰
還抵抗を接続することにより自己バイアスをかけた回路
がある(例えば、大学講義シリ−ズ改訂集積回路工学
(2),頁176〜178,1989年10月25日コ
ロナ社発行)。このような増幅器は出力が抵抗で入力に
帰還されるため、出力電圧と入力電圧が等しくなった点
が動作点とされる。また、第2の公知例として、例え
ば、特開昭61−142809号に記載されるように、
増幅器本体と、それと同じ構成のインバ−タの入出力間
に、帰還抵抗を接続したバイアス回路とからなり、この
バイアス電圧を増幅器本体の入力端に与えるものがあ
る。
2. Description of the Related Art The first prior art as an inverter type amplifier
There is a circuit in which a feedback resistor is connected between the input and the output of the inverter to make it self-biased (for example, University Lecture Series Revised Integrated Circuit Engineering (2), p. 176). ~ 178, issued by Corona Publishing Company on October 25, 1989). Since the output of such an amplifier is fed back to the input through a resistor, the point where the output voltage and the input voltage are equal is the operating point. In addition, as a second known example, for example, as described in JP-A-61-142809,
Some include an amplifier main body and a bias circuit having a feedback resistor connected between the input and output of an inverter having the same configuration as that of the amplifier main body, and applying this bias voltage to the input terminal of the amplifier main body.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記第1の公知例のよ
うな自己バイアス型の増幅器では、帰還抵抗に比べ、イ
ンバ−タの出力インピ−ダンスが充分小さくないと利得
が帰還抵抗値によって変化してしまう。しかし、半導体
集積回路内での抵抗は、面積を取るためあまり大きく出
来ないため、インバ−タの出力インピ−ダンスを小さく
する必要がある。インバ−タ型増幅器では、常に電流が
流れているため、インバ−タの出力インピ−ダンスが小
さいと、消費電力が増大するという問題があった。
In the self-biased amplifier as in the first known example, the gain varies depending on the feedback resistance value unless the output impedance of the inverter is sufficiently smaller than the feedback resistance. Resulting in. However, the resistance in the semiconductor integrated circuit cannot be made very large because it takes an area. Therefore, it is necessary to reduce the output impedance of the inverter. Since the current always flows in the inverter type amplifier, there is a problem that the power consumption increases if the output impedance of the inverter is small.

【0004】第2の公知例では、帰還抵抗とMOSFE
Tの等価抵抗とは切り離されるため、消費電流を低減す
ることが可能であるが、入力端から見たインピ−ダンス
は、インバ−タ2つ分の容量がつくため、高周波での特
性が落ちることが見い出された。
In the second known example, a feedback resistor and a MOSFE
Since it is separated from the equivalent resistance of T, it is possible to reduce the current consumption, but the impedance seen from the input end has a capacitance for two inverters, so the characteristics at high frequencies deteriorate. It was discovered.

【0005】また、消費電力低減を目的として、電流を
流さない期間(パワ−ダウン期間)を設ける場合に、入
力端の電位が、電源、或いは、GND側へある程度変化
しないと出力が固定されないため、それまでに無駄な電
流が流れるという問題があった。また逆に、パワ−ダウ
ン期間が終了し、通常動作に回復させる場合(パワ−オ
ン)に、入力端の電位が、所定の電位になるまでは、所
要の出力が得られないため、このときも無駄な電流が流
れるという問題があった。特に、増幅器の入力がLSI
の外部入力端子に結合されるような場合に当該入力端子
に比較的大きな容量成分が結合されているような場合で
ある。例えば、異なる電源電圧及び信号振幅で動作する
回路相互間の入力用インタ−フェ−ス回路に上記インバ
ータ型増幅器が利用される場合、入力信号の直流成分を
カットするためのカップリング容量が介在される。
Further, in the case of providing a period during which no current flows (power down period) for the purpose of reducing power consumption, the output is not fixed unless the potential at the input end changes to the power supply or GND side to some extent. By then, there was a problem that unnecessary current would flow. Conversely, when the power-down period ends and normal operation is restored (power-on), the required output cannot be obtained until the potential at the input end reaches the prescribed potential. However, there was a problem that useless current flows. Especially, the amplifier input is LSI
This is the case where a relatively large capacitance component is coupled to the input terminal when coupled to the external input terminal. For example, when the above-mentioned inverter type amplifier is used in an input interface circuit between circuits which operate with different power supply voltages and signal amplitudes, a coupling capacitor for cutting a DC component of an input signal is interposed. It

【0006】本発明の目的は、低消費電力で、且つ、高
帯域の周波数特性を持つ、インバ−タ型増幅器を提供す
ることにある。また、本発明の他の目的は、高速にパワ
−ダウンさせることができるインバ−タ型増幅器を提供
することにある。本発明のさらに他の目的は、パワ−ダ
ウン後に高速にパワ−オンさせることができるインバー
タ型増幅器を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an inverter type amplifier which has low power consumption and high frequency characteristics. Another object of the present invention is to provide an inverter type amplifier which can be powered down at high speed. Still another object of the present invention is to provide an inverter type amplifier which can be turned on at high speed after power down.

【0007】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
The outline of the representative one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0009】すなわち、第1のインバータを備えた増幅
器本体に第1のパワ−ダウン用スイッチトランジスタを
設けると共に、増幅器本体とは別にその動作点のバイア
ス電圧を発生するバイアス回路を設け、高インピ−ダン
ス素子を介して増幅器本体の入力端にバイアス電圧を与
えるものである。
That is, the amplifier main body having the first inverter is provided with the first power-down switch transistor, and the bias circuit for generating the bias voltage at the operating point is provided separately from the amplifier main body to provide a high impedance. A bias voltage is applied to the input terminal of the amplifier body via the dance element.

【0010】バイアス回路としては、上記増幅器本体と
特性が実質的に同一の回路素子によって夫々構成され、
上記一対の動作電源の間に第2のインバータと第2のパ
ワーダウン用スイッチトランジスタとを直列接続で備
え、上記第2のインバータの入出力が短絡された構成を
採用することができる。
The bias circuit is composed of circuit elements having substantially the same characteristics as the amplifier body,
A configuration may be employed in which a second inverter and a second power-down switch transistor are connected in series between the pair of operating power supplies, and the input and output of the second inverter are short-circuited.

【0011】インバータの動作電流を制限して消費電力
を低減すると言う観点において上記第1及び第2のパワ
−ダウン用スイッチトランジスタは、そのオン状態にお
いて第1及び第2のインバータに所定の動作電流を流す
定電流源として位置付けることもできる。
From the viewpoint of limiting the operating current of the inverter to reduce the power consumption, the first and second power-down switch transistors have a predetermined operating current in the first and second inverters in the ON state. Can also be positioned as a constant current source for flowing

【0012】インバータに印加される動作電圧を低下さ
せて低消費電力を図るという観点に立つと、上記第1の
インバータ及び第2のインバータの夫々にパワーダウン
スイッチ素子を設けることができる。
From the viewpoint of reducing the operating voltage applied to the inverter to reduce power consumption, a power down switch element can be provided in each of the first inverter and the second inverter.

【0013】実質的な増幅動作を行わないときに第1の
インバータの入力をパワーダウン用スイッチトランジス
タの制御によって何れかの動作電源のレベルに強制して
低消費電力を図る(パワーダウン状態)という考慮にお
いて、パワーダウン状態から速やかに動作可能な状態
(パワーオン状態)へ移行できるようにするには、上記
第1のインバータの入力端子にチャージ素子とディスチ
ャージを結合し、パワーオン直後の所定期間において第
1のインバータの出力レベルに基づいて当該第1のイン
バータの入力レベルを負帰還的に制御するように上記デ
ィスチャージ素子とチャージ素子をスイッチ制御する制
御回路を設ける。
When a substantial amplification operation is not performed, the input of the first inverter is forced to a level of one of the operating power supplies by controlling the power-down switch transistor to achieve low power consumption (power down state). Considering this, in order to be able to quickly shift from the power-down state to the operable state (power-on state), the charge element and the discharge are coupled to the input terminal of the first inverter, and the predetermined period immediately after power-on is performed. In the above, there is provided a control circuit for switch-controlling the discharge element and the charge element so as to control the input level of the first inverter in a negative feedback manner based on the output level of the first inverter.

【0014】上記制御回路は上記パワーオン直後の所定
期間終了後に上記チャージ素子及びディスチャージ素子
をオフ状態にすることによって、それらを入力保護用ダ
イオ−ドとして動作可能になる。
The control circuit can be operated as an input protection diode by turning off the charge element and the discharge element after a predetermined period immediately after the power is turned on.

【0015】パワーオン時間の短縮という観点において
は、上記高インピ−ダンス素子に並列接続され、パワー
オンの一定期間オン状態にされるバイパストランジスタ
を採用することもできる。
From the viewpoint of shortening the power-on time, it is also possible to employ a bypass transistor which is connected in parallel to the high impedance element and is kept in the on state for a certain period of power-on.

【0016】パワーダウンさせる別の回路形式として
は、上記増幅器本体と特性が実質的に同一の第2のイン
バータと、当該第2のインバータの入力と出力を選択的
に短絡させる第1のスイッチトランジスタと、第1のス
イッチトランジスタと相補的にスイッチ動作され第2の
インバータの入力と何れか一方の電源との間に配置され
た第2のスイッチ素子とから成るバイアス回路を採用で
きる。このときにもパワーオン、パワーダウンの高速化
を実現するために、第1のインバータの入力端子に相互
に導電型の異なるチャージ素子とディスチャージを結合
し、パワーオン直後の所定期間において当該第1のイン
バータの出力を上記チャージ素子とディスチャージ素子
の制御電極に供給し、それ以外の期間において上記チャ
ージ素子とディスチャージ素子をオフ状態に制御するこ
とができる。
As another circuit form for powering down, there is provided a second inverter having substantially the same characteristics as the amplifier body, and a first switch transistor for selectively short-circuiting the input and output of the second inverter. And a second switch element which is complementarily switched with the first switch transistor and is arranged between the input of the second inverter and one of the power supplies. Also at this time, in order to realize high-speed power-on and power-down, charge elements and discharges having different conductivity types are coupled to the input terminal of the first inverter, and the first inverter is connected in a predetermined period immediately after power-on. The output of the inverter can be supplied to the control electrodes of the charge element and the discharge element, and the charge element and the discharge element can be controlled to be in the OFF state during the other period.

【0017】[0017]

【作用】上記した手段によれば、インバ−タ型の増幅器
本体とバイアス回路とを別の回路とすることは、帰還抵
抗と増幅器本体の出力インピ−ダンスとを切り離素用に
作用する。これにより、インバ−タの出力インピ−ダン
スを大きくし、電流を低減することが可能となり、両者
を高インピ−ダンス素子で接続することにより、入力端
から見たインピ−ダンスを高くし、高帯域の周波数特性
を得られるようにする。増幅器本体、及び、バイアス回
路それぞれに設けられたパワ−ダウン用のスイッチトラ
ンジスタのオン・オフを制御することは、増幅器の入力
端の電位に関わり無く、その出力電位を固定するように
作用し、低消費電力に寄与する。増幅器本体の入力端に
設けられたディスチャージ素子及びチャージ素子をパワ
ーオン指示の直後に一定期間負帰還的にオン・オフ制御
することは、パワーオン状態達成を高速化し、パワーダ
ウン時にバイアス回路が第1のインバータの入力を強制
するレベルを出力可能なディスチャージ素子又はチャー
ジ素子の何れか一方をパワーダウンの指示に同期して御
状態にすることは、パワーダウン状態達成を高速化す
る。
According to the above-mentioned means, the use of the inverter type amplifier main body and the bias circuit as separate circuits acts as a separating element between the feedback resistor and the output impedance of the amplifier main body. As a result, the output impedance of the inverter can be increased and the current can be reduced. By connecting the two with a high impedance element, the impedance seen from the input end can be increased, The frequency characteristics of the band can be obtained. Controlling on / off of the power-down switch transistor provided in each of the amplifier main body and the bias circuit acts to fix the output potential of the amplifier regardless of the potential of the input end of the amplifier, Contributes to low power consumption. The negative feedback ON / OFF control of the discharge element and the charge element provided at the input terminal of the amplifier body by negative feedback for a certain period immediately after the power-on instruction speeds the achievement of the power-on state, and the bias circuit makes Setting either the discharge element or the charge element capable of outputting the level forcing the input of the inverter 1 in synchronization with the power-down instruction speeds up the achievement of the power-down state.

【0018】[0018]

【実施例】図1には本発明の増幅器を適用した第1実施
例に係る入力インタフェース回路が示される。同図に示
される入力インタフェース回路101は、特に制限され
ないが、移動体通信に利用されるようなディジタルコ−
ドレス用信号処理LSI10の入力段に含まれ、図示し
ない送受信用LSIの出力とのインタ−フェ−スに用い
られる。入力インタ−フェ−ス回路101は、カップリ
ングコンデンサ102を介して、入力端子103から信
号を受け、出力104から信号を出力する。カップリン
グコンデンサ102は入力信号の直流成分をカットする
ために設けられている。即ち、上記ディジタルコ−ドレ
ス用信号処理LSI10の電源電圧及び信号振幅は上記
図示しない送受信用LSIとは相違されているためであ
る。
1 shows an input interface circuit according to a first embodiment to which an amplifier of the present invention is applied. The input interface circuit 101 shown in the figure is not particularly limited, but it is a digital co-coder used for mobile communication.
It is included in the input stage of the dress signal processing LSI 10 and is used as an interface with the output of the transmitting / receiving LSI (not shown). The input interface circuit 101 receives a signal from the input terminal 103 via the coupling capacitor 102 and outputs a signal from the output 104. The coupling capacitor 102 is provided to cut the DC component of the input signal. That is, the power supply voltage and the signal amplitude of the digital codeless signal processing LSI 10 are different from those of the transmitting / receiving LSI (not shown).

【0019】上記インタ−フェ−ス回路101は、バイ
アス回路105とインバ−タ型増幅器本体106とから
成り、抵抗107を介して、増幅器の入力108とバイ
アス回路の出力109とが接続されている。
The interface circuit 101 comprises a bias circuit 105 and an inverter type amplifier body 106, and an input 108 of the amplifier and an output 109 of the bias circuit are connected via a resistor 107. .

【0020】上記バイアス回路105は、直列接続され
たPチャンネル型のMOSFET111及びNチャンネ
ル型MOSFET112から構成されて出力109を入
力に短絡させたインバ−タと、そのインバ−タと電源V
DDとの間に接続されたパワ−ダウン用のPチャンネル
型のスイッチMOSFET110、及び上記インバ−タ
と接地電位GNDとの間に接続されたパワ−ダウン用の
Nチャンネル型のスイッチMOSFET113から構成
される。スイッチMOSFET110はパワーオン制御
信号PONの反転信号PON*によってスイッチ制御さ
れる。スイッチMOSFET113のゲートは電源電圧
VDDに接続される。
The bias circuit 105 is composed of a P-channel type MOSFET 111 and an N-channel type MOSFET 112 connected in series and has an output 109 shorted to the input of the inverter, and the inverter and the power source V.
It comprises a power-down P-channel switch MOSFET 110 connected to DD and a power-down N-channel switch MOSFET 113 connected between the inverter and the ground potential GND. It The switch MOSFET 110 is switch-controlled by an inverted signal PON * of the power-on control signal PON. The gate of the switch MOSFET 113 is connected to the power supply voltage VDD.

【0021】上記インバ−タ型増幅器本体106は、直
列接続されたPチャンネル型のMOSFET115及び
Nチャンネル型MOSFET116から構成されて入力
がノード118に接続されると共に出力がノード104
に接続されたインバ−タと、そのインバ−タと電源VD
Dとの間に接続されたパワ−ダウン用のPチャンネル型
スイッチMOSFET114、及びインバ−タとGND
との間に接続されたパワ−ダウン用のNチャンネル型ス
イッチMOSFET117とから成る。上記スイッチM
OSFET114のゲートは接地電位GNDに結合さ
れ、上記スイッチMOSFET117はパワーオン制御
信号PONによってスイッチ制御される。パワーオン制
御信号PONは入力インタフェース回路101などのパ
ワーオンをそのハイレベルによって指示する制御信号で
ある。
The inverter type amplifier body 106 is composed of a P-channel type MOSFET 115 and an N-channel type MOSFET 116 connected in series, the input of which is connected to the node 118 and the output of which is the node 104.
Connected to the inverter, the inverter and the power supply VD
Power-down P-channel switch MOSFET 114 connected between D and the inverter and GND
And a power-down N-channel switch MOSFET 117 connected between the power supply and the power supply. Switch M above
The gate of the OSFET 114 is coupled to the ground potential GND, and the switch MOSFET 117 is switch-controlled by the power-on control signal PON. The power-on control signal PON is a control signal for instructing power-on of the input interface circuit 101 etc. by its high level.

【0022】本実施例の入力インタフェース回路101
では、入力信号Vinは入力端子103からコンデンサ1
02を介して、増幅器のノード108に入力される。こ
のとき、ノード108の直流電位は、バイアス回路10
5によって、その出力ノード109と同じ電位にバイア
スされている。このバイアス電圧が上記インバ−タ型増
幅器106の入出力を短絡した場合の電圧と等しくなる
ように当該バイアス回路105の回路特性が決定されて
いる。したがって、この入力インタフェース回路101
におけるインバータ増幅器としての動作は自己バイアス
型のインバータ増幅器と同様の増幅器として利用するこ
とができる。例えば入力インタフェース回路101にお
けるPチャンネル型MOSFETとNチャンネル型MO
SFETとが極性だけが相違してその他の特性が同じも
のである場合、上記アンプとして動作される時のバイア
ス電圧即ち増幅器本体106の動作点は電源電圧VDD
の半分のレベルとされる。
Input interface circuit 101 of this embodiment
Then, the input signal Vin is input from the input terminal 103 to the capacitor 1
02 to the node 108 of the amplifier. At this time, the DC potential of the node 108 is the bias circuit 10
5, it is biased to the same potential as its output node 109. The circuit characteristic of the bias circuit 105 is determined so that the bias voltage becomes equal to the voltage when the input and output of the inverter type amplifier 106 are short-circuited. Therefore, this input interface circuit 101
The operation as the inverter amplifier can be used as an amplifier similar to the self-biased inverter amplifier. For example, a P-channel MOSFET and an N-channel MO in the input interface circuit 101
When the SFET is different only in polarity and the other characteristics are the same, the bias voltage when operating as the amplifier, that is, the operating point of the amplifier main body 106 is the power supply voltage VDD.
It is said to be half the level of.

【0023】この実施例においてパワ−ダウンを行う場
合、パワーオン制御信号PONはローレベル、その反転
信号PON*はハイレベルに制御される。これにより、
バイアス回路105におけるMOSFET113がオン
状態でMOSFET110がオフ状態にされ、インバ−
タ型増幅器本体106においてはMOSFET114が
オン状態でMOSFET117がオフ状態に制御され
る。その結果、バイアス回路105の出力ノード109
及び増幅器本体106の入力ノード108の電位がロー
レベルにされ、出力ノード104の電位がハイレベルに
固定される。この状態においてバイアス回路105及び
インバータ型増幅器本体106には電流の貫通経路が一
切形成されていない。
When power-down is performed in this embodiment, the power-on control signal PON is controlled to a low level and its inverted signal PON * is controlled to a high level. This allows
In the bias circuit 105, the MOSFET 113 is turned on and the MOSFET 110 is turned off.
In the main amplifier body 106, the MOSFET 114 is turned on and the MOSFET 117 is turned off. As a result, the output node 109 of the bias circuit 105
Also, the potential of the input node 108 of the amplifier body 106 is set to the low level, and the potential of the output node 104 is fixed to the high level. In this state, no current through path is formed in the bias circuit 105 and the inverter type amplifier main body 106.

【0024】パワーダウン状態からパワ−オン状態にさ
れて入力動作可能にされるときは、パワーオン制御信号
PONがハイレベル、その反転信号PON*がローレベ
ルにされ、これによってバイアス回路105のMOSF
ET110及び及び113がオン状態にされ、且つ、イ
ンバ−タ型増幅器106のMOSFET114及び11
7がオン状態にされて、入力信号Vinを反転増幅して
ノード104に出力するの通常の増幅動作が可能にされ
る。
When the power-down state is changed to the power-on state to enable the input operation, the power-on control signal PON is set to the high level and the inverted signal PON * thereof is set to the low level, whereby the MOSF of the bias circuit 105 is set.
The ETs 110 and 113 are turned on and the MOSFETs 114 and 11 of the inverter amplifier 106.
7 is turned on to enable the normal amplification operation of inverting and amplifying the input signal Vin and outputting it to the node 104.

【0025】尚、第1図において抵抗107と並列形態
でNチャンネル型バイパスMOSFET120を設け、
当該MOSFET120を、パワーオン制御信号PON
によるパワーオンの指示直後の一定期間にオン状態に制
御すれば、パワーオンの指示が与えられると、ノード1
08は速やかに増幅器本体106の動作点にバイアスさ
れる。
In FIG. 1, an N-channel type bypass MOSFET 120 is provided in parallel with the resistor 107,
The MOSFET 120 is connected to the power-on control signal PON.
If the power-on instruction is given when the power-on instruction is given for a certain period immediately after the power-on instruction by
08 is immediately biased to the operating point of the amplifier body 106.

【0026】図2には本発明の増幅器を適用した第2実
施例に係る入力インタフェース回路が示される。同図に
示される入力インタフェース回路201は、特に制限さ
れないが、移動体通信に利用されるようなディジタルコ
−ドレス用信号処理LSI11の入力段に含まれ、図示
しない送受信用LSIの出力とのインタ−フェ−スに用
いられる。入力インタ−フェ−ス回路201は、カップ
リングコンデンサ202を介して、外部端子203から
信号Vinを受け、ノード204の出力がインバ−タ2
05、206を介してスイッチ制御回路207の入力2
08として帰還されると共に、インバ−タ209を介し
て出力端子210から上記ディジタルコ−ドレス用信号
処理LSI11の内部回路に供給される。カップリング
コンデンサ202は第1実施例と同様の理由で入力信号
の直流成分をカットするために設けられている。
FIG. 2 shows an input interface circuit according to the second embodiment to which the amplifier of the present invention is applied. The input interface circuit 201 shown in the figure is not particularly limited, but is included in the input stage of the digital codeless signal processing LSI 11 used for mobile communication, and has an interface with the output of a transmitting / receiving LSI (not shown). -Used for faces. The input interface circuit 201 receives the signal Vin from the external terminal 203 via the coupling capacitor 202, and the output of the node 204 is the inverter 2.
Input 2 of the switch control circuit 207 via 05 and 206
While being fed back as 08, it is supplied from the output terminal 210 via the inverter 209 to the internal circuit of the signal processing LSI 11 for digital code dress. The coupling capacitor 202 is provided to cut the DC component of the input signal for the same reason as in the first embodiment.

【0027】インタ−フェ−ス回路201は、バイアス
回路211とインバ−タ型増幅器本体212とから成
り、抵抗213を介して増幅器本体212の入力ノード
214とバイアス回路211の出力ノード215とが接
続されている。増幅器本体212の入力ノード214に
は電源電圧VDDとの間にPチャンネル型のスイッチM
OSFET216が結合され、接地電位GNDとの間に
はNチャンネル型のスイッチMOSFET217が接続
されている。
The interface circuit 201 comprises a bias circuit 211 and an inverter type amplifier main body 212, and an input node 214 of the amplifier main body 212 and an output node 215 of the bias circuit 211 are connected via a resistor 213. Has been done. The input node 214 of the amplifier main body 212 has a P-channel type switch M between the power supply voltage VDD and the input node 214.
The OSFET 216 is coupled, and an N-channel type switch MOSFET 217 is connected to the ground potential GND.

【0028】上記バイアス回路211は、直列接続され
たPチャンネル型のMOSFET219及びNチャンネ
ル型MOSFET220から構成されて出力215を入
力に短絡させたインバ−タと、そのインバ−タと電源電
圧VDDとの間に接続されたパワ−ダウン用のPチャン
ネル型のスイッチMOSFET218、及び上記インバ
−タと接地電位GNDとの間に接続されたパワ−ダウン
用のNチャンネル型のスイッチMOSFET221から
構成される。スイッチMOSFET218はパワーオン
制御信号PONの反転信号PON*によってスイッチ制
御される。スイッチMOSFET221のゲートは電源
電圧VDDに接続される。
The bias circuit 211 is composed of a P-channel type MOSFET 219 and an N-channel type MOSFET 220 connected in series and has an output 215 shorted to the input of the inverter, and the inverter and the power supply voltage VDD. It is composed of a power-down P-channel switch MOSFET 218 connected between them and a power-down N-channel switch MOSFET 221 connected between the inverter and the ground potential GND. The switch MOSFET 218 is switch-controlled by an inverted signal PON * of the power-on control signal PON. The gate of the switch MOSFET 221 is connected to the power supply voltage VDD.

【0029】上記インバ−タ型増幅器212は、直列接
続されたPチャンネル型のMOSFET223及びNチ
ャンネル型MOSFET224から構成されて入力がノ
ード214に接続されると共に出力がノード204に接
続されたインバ−タと、そのインバ−タと電源電圧VD
Dとの間に接続されたパワ−ダウン用のPチャンネル型
スイッチMOSFET222、及びインバ−タと接地電
位GNDとの間に接続されたパワ−ダウン用のNチャン
ネル型スイッチMOSFET225とから成る。上記ス
イッチMOSFET222のゲートは接地電位GNDに
結合され、上記スイッチMOSFET225はパワーオ
ン制御信号PONによってスイッチ制御される。
The inverter type amplifier 212 is composed of a P-channel type MOSFET 223 and an N-channel type MOSFET 224 connected in series and has an input connected to the node 214 and an output connected to the node 204. And its inverter and power supply voltage VD
It comprises a power-down P-channel type switch MOSFET 222 connected to D and a power-down N-channel type switch MOSFET 225 connected between the inverter and the ground potential GND. The gate of the switch MOSFET 222 is coupled to the ground potential GND, and the switch MOSFET 225 is switch-controlled by the power-on control signal PON.

【0030】本実施例の入力インタフェース回路201
では、入力信号Vinは入力端子203からコンデンサ2
02を介して、増幅器のノード214に入力される。入
力インタフェース回路11がパワーオン状態のとき、ノ
ード214の直流電位は、バイアス回路2115によっ
て、その出力ノード215と同じ電位にバイアスされて
いる。このバイアス電圧が上記インバ−タ型増幅器21
2の入出力を短絡した場合の電圧と等しくなるように当
該バイアス回路211の回路特性が決定されている。し
たがって、この入力インタフェース回路201における
インバータ増幅器としての動作は自己バイアス型のイン
バータ増幅器と同様の増幅器として利用することができ
る。
The input interface circuit 201 of this embodiment
Then, the input signal Vin is input from the input terminal 203 to the capacitor 2
02 to the node 214 of the amplifier. When the input interface circuit 11 is in the power-on state, the DC potential of the node 214 is biased to the same potential as that of its output node 215 by the bias circuit 2115. This bias voltage is the inverter type amplifier 21.
The circuit characteristic of the bias circuit 211 is determined so as to be equal to the voltage when the input and output of 2 are short-circuited. Therefore, the operation as the inverter amplifier in the input interface circuit 201 can be utilized as an amplifier similar to the self-biased inverter amplifier.

【0031】上記スイッチ制御回路207はMOSFE
T216及び217をスイッチ制御する。このスイッチ
制御回路207は、MOSFET216のゲートに出力
が結合された2入力型のナンドゲート230と、MOS
FET217のゲートに結合された2入力型のナンドゲ
ート232を含む。ナンドゲート230,232の一方
の入力には上記パワーオン制御信号PONが共通に供給
される。パワーオン信号PONがローレベル、即ちパワ
ーダウン状態においては、双方のナンドゲート230,
232の出力はハイレベルに固定される。これによって
MOSFET217が定常的にオン状態にされ、ノード
214のレベルをローレベルに強制する。
The switch control circuit 207 is a MOSFE.
Switch control of T216 and 217. The switch control circuit 207 includes a 2-input NAND gate 230 whose output is coupled to the gate of the MOSFET 216, and a MOS.
Includes a two-input NAND gate 232 coupled to the gate of FET 217. The power-on control signal PON is commonly supplied to one input of the NAND gates 230 and 232. When the power-on signal PON is low level, that is, in the power-down state, both NAND gates 230,
The output of 232 is fixed to high level. This causes MOSFET 217 to be constantly turned on, forcing the level of node 214 to a low level.

【0032】上記ナンドゲート230,232の他方の
入力には2入力型のノアゲート233,2入力型のナン
ドゲート234の出力が結合される。ノアゲート233
及びナンドゲート234の一方の入力にはノード208
の信号がインバータ231で反転されて共通に供給され
る。更に、当該ナンドゲート234及びノアゲート23
3の他方の入力にはタイマ信号PS,及びその反転信号
PS*が供給される。タイマ信号PSは、パワ−オン制
御信号PONがローレベル(パワーダウン状態)からハ
イレベルにされた後の一定期間だけハイレベルにされる
制御信号である。パワーオン信号PONがハイレベルに
された状態でタイマ信号PSがローレベル及びその反転
信号PS*がハイレベルのとき、ナンドゲート230の
出力はハイレベル,ナンドゲート232の出力はローレ
ベルに固定される。したがって、パワーオン制御信号P
ONがハイレベルにされ且つタイマ信号PSがローレベ
ルにされる期間において双方のMOSFET216,2
17はカットオフ状態に制御される。この状態において
双方のMOSFET216,217は入力保護用ダイオ
ードとして機能される。
The outputs of the 2-input NOR gate 233 and the 2-input NAND gate 234 are coupled to the other inputs of the NAND gates 230 and 232. NOR Gate 233
And node 208 at one input of NAND gate 234.
Signal is inverted by the inverter 231 and supplied in common. Further, the NAND gate 234 and the NOR gate 23.
The other input of 3 is supplied with the timer signal PS and its inverted signal PS *. The timer signal PS is a control signal that is kept at the high level only for a certain period after the power-on control signal PON is changed from the low level (power down state) to the high level. When the timer signal PS is low level and its inverted signal PS * is high level while the power-on signal PON is high level, the output of the NAND gate 230 is fixed to high level and the output of the NAND gate 232 is fixed to low level. Therefore, the power-on control signal P
In a period in which ON is set to the high level and the timer signal PS is set to the low level, both MOSFETs 216, 2
17 is controlled to a cutoff state. In this state, both MOSFETs 216 and 217 function as an input protection diode.

【0033】パワーオン信号PONがハイレベルにされ
且つタイマ信号PSがハイレベルにされると、その期間
にMOSFET216,217はノード208のレベル
に従って相補的にスイッチ制御される。ノード208が
ハイレベルの時はMOSFET216がオン状態にされ
てノード208の論理レベルを反転させようとし、ノー
ド208がローレベルの時はMOSFET217がオン
状態にされてノード208の論理レベルを反転させよう
とする。この負帰還的な作用によってノード214はパ
ワーオン後に速やかに所定のバイアスレベルに強制され
る。換言すれば、ノード204はパワーオン後に速やか
にインバータ増幅器212の動作点のレベルにバイアス
される。
When the power-on signal PON is set to the high level and the timer signal PS is set to the high level, the MOSFETs 216 and 217 are complementarily switch-controlled in accordance with the level of the node 208 during that period. When the node 208 is at the high level, the MOSFET 216 is turned on to try to invert the logic level of the node 208, and when the node 208 is at the low level, the MOSFET 217 is turned on to invert the logic level of the node 208. And Due to this negative feedback action, the node 214 is promptly forced to a predetermined bias level after power-on. In other words, node 204 is immediately biased to the level of the operating point of inverter amplifier 212 after power on.

【0034】この実施例においてパワ−ダウンを行う場
合、パワーオン制御信号PONはローレベル、その反転
信号PON*はハイレベルに制御される。これにより、
バイアス回路211におけるMOSFET218がオフ
状態にされ、インバ−タ型増幅器本体212においては
MOSFET225がオフ状態に制御される。その結
果、バイアス回路211の出力ノード215及び増幅器
212の入力ノード214の電位がローレベルにされ、
増幅器本体212の出力ノード204の電位がハイレベ
ルに固定される。この状態においてバイアス回路211
及びインバータ型増幅器本体212には電流の貫通経路
が一切形成されていない。さらに、パワーダウンが指示
されると、これに同期してMOSFET217がオン状
態にされるので、これによってもノード214はローレ
ベルに強制される。ノード214をローレベルに強制す
る速度をバイアス回路211だけで行う場合に比べて高
速に行うことができるので、高速にパワ−ダウン状態を
達成でき、この点においても低消費電力に寄与する。
When power-down is performed in this embodiment, the power-on control signal PON is controlled to a low level and its inverted signal PON * is controlled to a high level. This allows
The MOSFET 218 in the bias circuit 211 is turned off, and the MOSFET 225 in the inverter type amplifier main body 212 is controlled to be turned off. As a result, the potentials of the output node 215 of the bias circuit 211 and the input node 214 of the amplifier 212 are set to low level,
The potential of the output node 204 of the amplifier body 212 is fixed to the high level. In this state, the bias circuit 211
In addition, no current penetrating path is formed in the inverter type amplifier main body 212. Further, when power down is instructed, the MOSFET 217 is turned on in synchronization with this, so that the node 214 is also forced to the low level. Since the node 214 can be forced to a low level at a higher speed than the bias circuit 211 alone, a power-down state can be achieved at a higher speed, which also contributes to low power consumption.

【0035】パワーダウン状態からパワ−オン状態にさ
れて入力動作可能にされるときは、パワーオン制御信号
PONがハイレベル、その反転信号PON*がローレベ
ルにされ、これによってバイアス回路211のMOSF
ET221がMOSFET218と共にオン状態にな
り、且つ、インバ−タ型増幅器106のMOSFET2
22がMOSFET225と共にオン状態になって、入
力信号Vinを増幅して端子210に出力する通常動作
が可能にされる。
When the power-down state is changed to the power-on state to enable the input operation, the power-on control signal PON is set to the high level and the inverted signal PON * thereof is set to the low level, whereby the MOSF of the bias circuit 211 is set.
The ET 221 turns on together with the MOSFET 218, and the MOSFET 2 of the inverter amplifier 106
22 is turned on together with the MOSFET 225 to enable the normal operation of amplifying the input signal Vin and outputting it to the terminal 210.

【0036】さらに、上記パワーダウン状態からパワー
オン状態にされるとき、パワーオン信号PONがハイレ
ベルにされるのに同期して所定期間タイマ信号PSがハ
イレベルにされる。この状態において、増幅器212の
入力214の電位が通常動作のバイアス電圧(増幅器本
体212の動作点として設定されている電圧)よりも低
い場合は、ノード204及びノード208の電位がハイ
レベルにされることによってMOSFET216がオン
状態でMOSFET217がオフ状態にされてノード2
14の電位が上昇される。逆に、ノード214の電位が
通常動作のバイアスポイントよりも高い場合には、ノー
ド204及びノード208の電位がローレベルにされる
ことによってMOSFET217がオン状態でMOSF
ET216がオフ状態にされてノード214の電位が下
降される。この負帰還的な動作により、パワーダウン状
態において接地電位GNDのようなレベルに強制されて
いたノード214のレベルは、パワーオン状態の直後に
通常動作のバイアスレベルにされる。したがって、カッ
プリングコンデンサ202が大容量であってもパワーオ
ン動作を高速に完了することができる。
Further, when the power-down state is changed to the power-on state, the timer signal PS is set to the high level for a predetermined period in synchronization with the power-on signal PON being set to the high level. In this state, if the potential of the input 214 of the amplifier 212 is lower than the bias voltage for normal operation (voltage set as the operating point of the amplifier main body 212), the potentials of the nodes 204 and 208 are set to the high level. As a result, the MOSFET 216 is turned on and the MOSFET 217 is turned off, so that the node 2
The potential of 14 is raised. On the contrary, when the potential of the node 214 is higher than the bias point of the normal operation, the potentials of the node 204 and the node 208 are set to the low level, so that the MOSFET 217 is turned on and the MOSF is turned on.
The ET 216 is turned off and the potential of the node 214 is lowered. By this negative feedback operation, the level of node 214, which was forced to the level of ground potential GND in the power down state, is set to the bias level of the normal operation immediately after the power on state. Therefore, even if the coupling capacitor 202 has a large capacity, the power-on operation can be completed at high speed.

【0037】上記実施例によれば以下の作用効果があ
る。 〔1〕インバ−タ型増幅器106(212)にパワ−ダ
ウン用のスイッチ114,117(222,225)を
設けると共に、増幅器106(212)とは別にバイア
ス回路105(211)を設け、高インピ−ダンス素子
107(213)を介して増幅器106(212)の入
力ノード108(214)にバイアス電圧を与えるか
ら、インバ−タ型増幅器106(212)とバイアス回
路105(211)とが別の回路とされ、これにより、
自己バイアス型における帰還抵抗と増幅器本体の出力イ
ンピ−ダンスとは切り離された回路形式となるため、イ
ンバ−タ増幅器の出力インピ−ダンスを大きくしてパワ
ーオン状態における消費電流を低減することが可能とな
る。
According to the above embodiment, there are the following effects. [1] Inverter-type amplifier 106 (212) is provided with power-down switches 114, 117 (222, 225), and bias circuit 105 (211) is provided separately from amplifier 106 (212). Since the bias voltage is applied to the input node 108 (214) of the amplifier 106 (212) via the dance element 107 (213), the inverter amplifier 106 (212) and the bias circuit 105 (211) are different circuits. And this
Since the feedback resistance of the self-bias type and the output impedance of the amplifier body are separated from each other, the output impedance of the inverter amplifier can be increased to reduce the current consumption in the power-on state. Becomes

【0038】〔2〕更に、インバ−タ型増幅器106
(212)とバイアス回路105(211)とを高イン
ピ−ダンス素子107(213)で接続できるので、入
力端から見たインピ−ダンスを高でき、高帯域の周波数
特性を得ることができる。
[2] Further, the inverter type amplifier 106
Since (212) and the bias circuit 105 (211) can be connected by the high impedance element 107 (213), the impedance seen from the input end can be increased and a high-band frequency characteristic can be obtained.

【0039】〔3〕増幅器106(212)及びバイア
ス回路105(212)のそれぞれに設けられたパワ−
ダウン用のスイッチMOSFET113,114(22
1,222)をオフ状態にすることにより、入力端子1
03(203)の入力電位に関わり無く、その出力10
4(210)の電位を固定できるため、無駄な電流を低
減するパワ−ダウンが可能になる。
[3] Power provided to each of the amplifier 106 (212) and the bias circuit 105 (212)
Down switch MOSFETs 113, 114 (22
1, 222) is turned off to input terminal 1
The output 10 regardless of the input potential of 03 (203)
Since the potential of 4 (210) can be fixed, power down for reducing unnecessary current becomes possible.

【0040】〔4〕増幅器212の入力ノード214に
スイッチMOSFET216,217を設け、パワーオ
ンの指示に同期した所定期間そのスイッチMOSFET
216,217を増幅器212の出力レベルに基づいて
負帰還的に相補スイッチ動作させるから、パワーダウン
状態において電源電圧VDDにバイアスされていたノー
ド214のレベルを、パワーオン指示の直後に通常動作
のバイアスレベルにされる。したがって、パワーオン動
作を高速化できる。しかも、カップリングコンデンサ2
02が大容量であってもパワーオン動作の高速化を補償
することができる。
[4] Switch MOSFETs 216 and 217 are provided at the input node 214 of the amplifier 212, and the switch MOSFETs are provided for a predetermined period in synchronization with the power-on instruction.
Since the switches 216 and 217 perform complementary switch operation in a negative feedback manner based on the output level of the amplifier 212, the level of the node 214 biased to the power supply voltage VDD in the power-down state is changed to the normal operation bias immediately after the power-on instruction. Be leveled. Therefore, the power-on operation can be speeded up. Moreover, coupling capacitor 2
Even if 02 has a large capacity, it is possible to compensate for the speedup of the power-on operation.

【0041】〔5〕パワーオン状態からパワーダウンへ
の指示があるとMOSFET217がオン状態でMOS
FET216がオフ状態に固定されるため、ノード21
4をローレベルに強制する速度をバイアス回路211だ
けで行う場合に比べて高速に行うことができ。高速にパ
ワ−ダウン状態を達成でき、この点においても低消費電
力に寄与する。
[5] When there is an instruction from the power-on state to the power-down state, the MOSFET 217 turns on and the MOS is turned on.
Since the FET 216 is fixed in the off state, the node 21
4 can be performed at a higher speed than the case where the bias circuit 211 alone is used to force 4 to a low level. A power-down state can be achieved at high speed, which also contributes to low power consumption.

【0042】〔6〕パワーオン制御信号PONがハイレ
ベルにされ且つタイマ信号PSがローレベルにされる期
間において、換言すれば増幅器の増幅動作可能な状態に
おいて、MOSFET216,217はカットオフ状態
に制御されるから、この状態において双方のMOSFE
T216,217は入力保護用ダイオードとして機能す
る。
[6] During the period when the power-on control signal PON is set to the high level and the timer signal PS is set to the low level, in other words, in the state where the amplifier can perform the amplification operation, the MOSFETs 216 and 217 are controlled to the cut-off state. Therefore, in this state, both MOSFE
T216 and 217 function as an input protection diode.

【0043】図3には本発明の第3実施例に係る入力イ
ンタフェース回路301が示される。同図に示される入
力インタフェース回路301は、一対の動作電源VD
D,GNDの間に配置された第1のCMOSインバータ
によって構成される増幅器本体302とバイアス回路3
03を備える。バイアス回路303は、上記増幅器本体
302と特性が実質的に同一の第2のCMOSインバー
タ304と、当該第2のCMOSインバータの入力と出
力を選択的に短絡させるNチャンネル型のスイッチMO
SFET305と、スイッチMOSFET305と相補
的にスイッチ動作され第2のCMOSインバータ304
の入力と接地電位GNDとの間に配置されたNチャンネ
ル型のスイッチMOSFET306とから構成される。
CMOSインバータ304の出力と増幅器本体302の
入力との間にはインピーダンス素子としての抵抗307
が設けられる。更に、上記増幅器本体302の入力端子
にはPチャンネル型のチャージMOSFET310とN
チャンネル型のディスチャージMOSFET311が結
合される。MOSFETの制御は制御回路311が行
う。制御回路は上記パワーオン制御信号PONとタイマ
信号PSを入力して内部制御信号320〜322を出力
する。パワーダウンの状態において制御信号320はロ
ーレベル、制御信号321及び322はローレベルにさ
れ、これによって増幅器反対302の入力をハイレベル
に強制する。パワーオンが指示されると、制御信号32
0はハイレベルにされ、バイアス回路303は増幅器本
体303の動作点のレベルを出力する。このとき、パワ
ーオンが指示された直後の一定期間において制御信号3
21及び322は増幅器本体302の出力信号とされ
る。これによって増幅器本体302の入力は速やかに所
定のバイアスレベルにされる。その後制御信号321は
ローレベルで制御信号322はハイレベルにされて双方
のMOSFET310,311をカットオフ状態にす
る。このような公正に老いても上記実施例と同様の効果
を得ることができる。
FIG. 3 shows an input interface circuit 301 according to the third embodiment of the present invention. The input interface circuit 301 shown in the figure has a pair of operating power supplies VD.
An amplifier main body 302 and a bias circuit 3 formed by a first CMOS inverter arranged between D and GND
With 03. The bias circuit 303 includes a second CMOS inverter 304 having substantially the same characteristics as the amplifier main body 302, and an N-channel switch MO that selectively shorts the input and output of the second CMOS inverter.
The SFET 305 and the switch MOSFET 305 are complementarily switched to operate the second CMOS inverter 304.
And an N-channel type switch MOSFET 306 arranged between the input and the ground potential GND.
A resistor 307 as an impedance element is provided between the output of the CMOS inverter 304 and the input of the amplifier body 302.
Is provided. Further, a P-channel type charge MOSFET 310 and N
A channel type discharge MOSFET 311 is coupled. The control of the MOSFET is performed by the control circuit 311. The control circuit inputs the power-on control signal PON and the timer signal PS and outputs internal control signals 320 to 322. In the power-down state, control signal 320 is low and control signals 321 and 322 are low, which forces the input of amplifier opposite 302 high. When the power-on is instructed, the control signal 32
0 is set to a high level, and the bias circuit 303 outputs the level of the operating point of the amplifier body 303. At this time, the control signal 3 is set for a certain period immediately after the power-on is instructed.
21 and 322 are output signals of the amplifier main body 302. As a result, the input of the amplifier main body 302 is quickly brought to a predetermined bias level. After that, the control signal 321 is set to the low level and the control signal 322 is set to the high level to bring both MOSFETs 310 and 311 into the cut-off state. Even with such fairness, it is possible to obtain the same effect as in the above embodiment.

【0044】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々変更可能であることは言うまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited thereto, and needless to say, various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Yes.

【0045】例えば、ここでは、ディジタルコ−ドレス
用信号処理LSIにおいて、送受信用LSIとのインタ
−フェ−スに用いられる入力インタ−フェ−ス回路を実
施例として取り上げたが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、例えば、電源電圧の異なる2つの回路間の
インタ−フェ−スなどに有効である。また、ここで示し
た実施例では、CMOS回路となっているが、本発明は
特にこれに限定されるものではなく、例えばNMOS、
PMOS、BiP、GaAsなどのデバイスを用いても
実現可能である。また、この実施例では、信号はディジ
タル信号であるが、本発明による回路は、アナログ信号
に対しても有効であり、特に限定されない。また、この
実施例では、バイアス回路と増幅器とは抵抗素子によっ
て接続されているが、この抵抗は、例えばMOSFET
のオン抵抗や外付け抵抗などを用いてもよく、特に限定
されない。また、図2の実施例においてもバイパスMO
SFET120を採用できる。さらに、増幅器の入力に
入力保護素子(抵抗等)を付加した回路を採用できる。
但し、この保護素子は、バイアス点に対し、入力側であ
っても、増幅器側であっても、或いはその両方にあって
もよい。また、バイアス回路を増幅器本体とは異なった
回路、例えば、電源を抵抗分割した回路などに置き換え
ることができる。また、上記実施例の増幅器本体106
(212)及びバイアス回路105(211)には、夫
々に電源側にレベルシフト素子を追加してインバータの
動作電圧を制限することにより低消費電力を更に進める
ことができる。レベルシフト素子としては例えばゲート
とドレインを短絡させたダイオード接続MOSFETを
採用できる。また、上記実施例のタイマ信号PSは所謂
タイマを用いて形成した信号に限定されず、適宜の組合
せ回路や順序回路を用いたゲート遅延利用の回路などに
よって形成することも可能である。
For example, the input interface circuit used for the interface with the transmission / reception LSI in the digital codeless signal processing LSI is taken as an example here, but the present invention is not limited to this. However, it is effective for an interface between two circuits having different power supply voltages. Further, although the embodiment shown here is a CMOS circuit, the present invention is not particularly limited to this, and for example, an NMOS,
It can also be realized using devices such as PMOS, BiP, and GaAs. Further, in this embodiment, the signal is a digital signal, but the circuit according to the present invention is also effective for an analog signal and is not particularly limited. In addition, in this embodiment, the bias circuit and the amplifier are connected by a resistance element.
On resistance, external resistance, or the like may be used and is not particularly limited. Further, also in the embodiment of FIG.
The SFET 120 can be adopted. Further, a circuit in which an input protection element (resistor or the like) is added to the input of the amplifier can be adopted.
However, this protection element may be on the input side, the amplifier side, or both of them with respect to the bias point. Further, the bias circuit can be replaced with a circuit different from the amplifier main body, for example, a circuit in which a power supply is divided by resistors. Further, the amplifier main body 106 of the above embodiment
Low power consumption can be further promoted by adding a level shift element to the power supply side to each of (212) and the bias circuit 105 (211) to limit the operating voltage of the inverter. As the level shift element, for example, a diode-connected MOSFET whose gate and drain are short-circuited can be adopted. Further, the timer signal PS in the above embodiment is not limited to a signal formed by using a so-called timer, but may be formed by a circuit using a gate delay using an appropriate combination circuit or a sequential circuit.

【0046】[0046]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0047】すなわち、インバ−タ型の増幅器本体とバ
イアス回路とを別の回路とすることにより、帰還抵抗と
増幅器本体の出力インピ−ダンスとを切り離せる。これ
により、インバ−タの出力インピ−ダンスを大きくし、
電流を低減することが可能となり、両者を高インピ−ダ
ンス素子で接続することにより、入力端から見たインピ
−ダンスを高くし、高帯域の周波数特性を得られるよう
になる。増幅器本体、及び、バイアス回路それぞれに設
けられたパワ−ダウン用のスイッチトランジスタのオン
・オフを制御することにより、増幅器の入力端の電位に
関わり無く、その出力電位を固定することができ、低消
費電力に寄与する。増幅器本体の入力端に設けられたデ
ィスチャージ素子及びチャージ素子をパワーオン指示の
直後に一定期間負帰還的にオン・オフ制御することによ
りパワーオン状態を高速に達成することができる。更
に、パワーダウン時にバイアス回路が第1のインバータ
の入力を強制するレベルを出力可能なディスチャージ素
子又はチャージ素子の何れか一方をパワーダウンの指示
に同期してオン状態にすることによりパワーダウン状態
を高速に達成することができる。
That is, the feedback resistor and the output impedance of the amplifier body can be separated by using the inverter type amplifier body and the bias circuit as separate circuits. This increases the output impedance of the inverter,
It becomes possible to reduce the current, and by connecting the two with a high impedance element, the impedance seen from the input end can be increased and a frequency characteristic in a high band can be obtained. By controlling on / off of the power down switch transistors provided in the amplifier main body and the bias circuit, the output potential of the amplifier can be fixed regardless of the potential of the input terminal of the amplifier. Contributes to power consumption. The power-on state can be achieved at a high speed by controlling the discharge element and the charge element provided at the input end of the amplifier body by negative feedback for a fixed period immediately after the power-on instruction. Furthermore, the power down state is set by turning on either the discharge element or the charge element capable of outputting the level forcing the input of the first inverter by the bias circuit at the time of power down in synchronization with the power down instruction. Can be achieved fast.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係る入力インタフェー
ス回路の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of an input interface circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例に係る入力インタフェー
ス回路の回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of an input interface circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例に係る入力インタフェー
ス回路の回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of an input interface circuit according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 入力インタ−フェ−ス回路 102 カップリングコンデンサ 105 バイアス回路 106 インバ−タ型増幅器本体 107 抵抗 110 パワ−ダウン用のPMOSスイッチ 111 インバ−タのPMOS 112 インバ−タのNMOS 113 パワ−ダウン用のNMOSスイッチ 114 パワ−ダウン用のPMOSスイッチ 115 インバ−タのPMOS 116 インバ−タのNMOS 117 パワ−ダウン用のNMOSスイッチ 201 入力インタ−フェ−ス回路 205 インバ−タ 206 インバ−タ 207 スイッチ制御回路 209 インバ−タ 211 バイアス回路 212 インバ−タ型増幅器本体 213 抵抗 216 パワ−オンパワ−ダウン用PMOSスイッチ 217 パワ−オンパワ−ダウン用NMOSスイッチ 218 パワ−ダウン用のPMOSスイッチ 219 インバ−タのPMOS 220 インバ−タのNMOS 221 パワ−ダウン用のNMOSスイッチ 222 パワ−ダウン用のPMOSスイッチ 223 インバ−タのPMOS 224 インバ−タのNMOS 225 パワ−ダウン用のNMOSスイッチ 101 Input Interface Circuit 102 Coupling Capacitor 105 Bias Circuit 106 Inverter Amplifier Main Body 107 Resistor 110 Power Down PMOS Switch 111 Inverter PMOS 112 Inverter NMOS 113 Power Down NMOS switch 114 Power-down PMOS switch 115 Inverter PMOS 116 Inverter NMOS 117 Power-down NMOS switch 201 Input interface circuit 205 Inverter 206 Inverter 207 Switch control circuit 209 Inverter 211 Bias circuit 212 Inverter type amplifier main body 213 Resistor 216 Power on power down PMOS switch 217 Power on power down NMOS switch 218 Power dow PMOS switch 219 Inverter PMOS 220 Inverter NMOS 221 Power-down NMOS switch 222 Power-down PMOS switch 223 Inverter PMOS 224 Inverter NMOS 225 Power-down NMOS switch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 且洋 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsuro Furukawa 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Hitachi, Ltd. Device Development Center

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の動作電源の間に第1のインバータ
と第1のパワーダウン用スイッチトランジスタとを直列
接続で備えた増幅器本体と、 上記増幅器本体の動作点の電圧を形成するバイアス回路
と、 上記バイアス回路の出力端子と上記第1のインバータの
入力端子との接続経路に配置されたインピーダンス素子
と、を備えて成るものであることを特徴とするインバー
タ型増幅器。
1. An amplifier body having a first inverter and a first power-down switch transistor connected in series between a pair of operating power supplies, and a bias circuit for forming a voltage at an operating point of the amplifier body. An inverter amplifier, comprising: an impedance element arranged in a connection path between the output terminal of the bias circuit and the input terminal of the first inverter.
【請求項2】 一対の動作電源の間に第1のインバータ
と第1のパワーダウン用スイッチトランジスタとを直列
接続で備えた増幅器本体と、 上記増幅器本体と特性が実質的に同一の回路素子によっ
て夫々構成され、上記一対の動作電源の間に第2のイン
バータと第2のパワーダウン用スイッチトランジスタと
を直列接続で備え、上記第2のインバータの入出力が短
絡されたバイアス回路と、 上記第2のインバータの出力端子と上記第1のインバー
タの入力端子との接続経路に配置されたインピーダンス
素子と、を備えて成るものであることを特徴とするイン
バータ型増幅器。
2. An amplifier main body having a first inverter and a first power-down switch transistor connected in series between a pair of operating power supplies, and a circuit element having substantially the same characteristics as the amplifier main body. A bias circuit having a second inverter and a second power-down switch transistor connected in series between the pair of operating power supplies, wherein the input and output of the second inverter are short-circuited; An inverter type amplifier comprising: an output element of the second inverter and an impedance element arranged in a connection path between the input terminal of the first inverter and the input terminal of the first inverter.
【請求項3】 上記第1及び第2のパワ−ダウン用スイ
ッチトランジスタはそのオン状態において第1及び第2
のインバータに所定の動作電流を流す定電流源とされる
ものであることを特徴とする請求項2記載のインバータ
型増幅器。
3. The first and second power-down switch transistors in the ON state are first and second.
3. The inverter type amplifier according to claim 2, which is a constant current source for supplying a predetermined operating current to the inverter.
【請求項4】 上記第1のパワーダウンスイッチ素子が
接続される一方の電源とは異なる他方の電源と第1イン
バータ及び第2のインバータの夫々にレベルシフト素子
を設けて成るものであることを特徴とする請求項2又は
3記載のインバータ型増幅器。
4. A level shift element is provided to each of the first power supply and the second power supply and the other power supply different from the one power supply to which the first power down switch element is connected. The inverter type amplifier according to claim 2 or 3, characterized in that.
【請求項5】 上記第1のインバータの入力端子にチャ
ージ素子とディスチャージ素子とを結合し、パワーオン
直後の所定期間において第1のインバータの出力レベル
に基づいて当該第1のインバータの入力レベルを負帰還
的に制御するように上記ディスチャージ素子とチャージ
素子をスイッチ制御する制御回路を設けて成るものであ
ることを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項記載の
インバータ型増幅器。
5. A charge element and a discharge element are coupled to the input terminal of the first inverter, and the input level of the first inverter is set based on the output level of the first inverter in a predetermined period immediately after power-on. The inverter type amplifier according to any one of claims 2 to 4, further comprising a control circuit for switch-controlling the discharge element and the charge element so as to perform negative feedback control.
【請求項6】 上記制御回路は上記パワーオン直後の所
定期間終了後に上記チャージ素子及びディスチャージ素
子をオフ状態にして、上記チャージ素子及びディスチャ
ージ素子を入力保護用ダイオ−ドとして動作可能にする
ものであることを特徴とする請求項5記載のインバータ
型増幅器。
6. The control circuit turns off the charge element and the discharge element after a lapse of a predetermined period immediately after the power is turned on, and enables the charge element and the discharge element to operate as an input protection diode. The inverter type amplifier according to claim 5, wherein the inverter type amplifier is provided.
【請求項7】 上記高インピ−ダンス素子に並列接続さ
れ、パワーオンの一定期間オン状態にされるバイパスト
ランジスタを設て成るものであることを特徴とする請求
項2乃至5の何れか1項記載のインバータ型増幅器。
7. A high-impedance element is connected in parallel to the high-impedance element, and a bypass transistor, which is turned on for a certain period of power-on, is provided. Inverter type amplifier described.
【請求項8】 一対の動作電源の間に配置された第1の
インバータによって構成される増幅器本体と、 上記増幅器本体と特性が実質的に同一の第2のインバー
タと、当該第2のインバータの入力と出力を選択的に短
絡させる第1のスイッチトランジスタと、第1のスイッ
チトランジスタと相補的にスイッチ動作され第2のイン
バータの入力と何れか一方の電源との間に配置された第
2のスイッチ素子とから成るバイアス回路と、 上記第2のインバータの出力端子と上記第1のインバー
タの入力端子との接続経路に配置されたインピーダンス
素子と、を備えて成るものであることを特徴とするイン
バータ型増幅器。
8. An amplifier main body composed of a first inverter arranged between a pair of operating power supplies, a second inverter having substantially the same characteristics as the amplifier main body, and a second inverter of the second inverter. A first switch transistor that selectively short-circuits the input and the output, and a second switch transistor that is switched complementarily to the first switch transistor and that is arranged between the input of the second inverter and one of the power supplies. A bias circuit including a switch element; and an impedance element arranged in a connection path between the output terminal of the second inverter and the input terminal of the first inverter. Inverter type amplifier.
【請求項9】 上記第1のインバータの入力端子に相互
に導電型の異なるチャージ素子とディスチャージを結合
し、パワーオン直後の所定期間において当該第1のイン
バータの出力を上記チャージ素子とディスチャージ素子
の制御電極に供給し、それ以外の期間において上記チャ
ージ素子とディスチャージ素子をオフ状態に制御する制
御回路を向けて成るものであることを特徴とする請求項
8記載のインバータ型増幅器。
9. A charge element and a discharge having different conductivity types are coupled to the input terminal of the first inverter, and the output of the first inverter is connected to the charge element and the discharge element during a predetermined period immediately after power-on. 9. The inverter type amplifier according to claim 8, further comprising a control circuit which supplies the control electrode with the control electrode and controls the charge element and the discharge element to be in an off state in other periods.
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CN107771373A (en) * 2015-05-18 2018-03-06 高通股份有限公司 The buffer based on phase inverter of the AC couplings of high speed with copy biasing

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