JPH0766712A - 出力バッファ回路 - Google Patents
出力バッファ回路Info
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- JPH0766712A JPH0766712A JP3084889A JP8488991A JPH0766712A JP H0766712 A JPH0766712 A JP H0766712A JP 3084889 A JP3084889 A JP 3084889A JP 8488991 A JP8488991 A JP 8488991A JP H0766712 A JPH0766712 A JP H0766712A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】出力バッファ回路はCMOSレベルの入力信号
S1を入力する論理部10と、バッファ信号を一方の差
動入力に入力し他方のドレインから差動出力信号S2を
出力し共通ソースCSが定電流トランジスタQ4に接続
される差動増幅器1と、差動出力信号S2をゲートに入
力してドレインが出力信号端子T5から出力信号S5を
出力する出力用PチャネルトランジスタQ7と、出力信
号S5を入力してそれぞれ基準ECL信号V7,V8と
の差電圧V5,V6をそれぞれトランスファゲートQ
8,Q9を介して定電流トランジスタQ4のゲートに帰
還する演算増幅器A5,A6の帰還回路2とを有してい
る。 【効果】CMOS信号レベルの入力信号をECLレベル
に安定に保つことができる。また、温度特性もなくな
る。
S1を入力する論理部10と、バッファ信号を一方の差
動入力に入力し他方のドレインから差動出力信号S2を
出力し共通ソースCSが定電流トランジスタQ4に接続
される差動増幅器1と、差動出力信号S2をゲートに入
力してドレインが出力信号端子T5から出力信号S5を
出力する出力用PチャネルトランジスタQ7と、出力信
号S5を入力してそれぞれ基準ECL信号V7,V8と
の差電圧V5,V6をそれぞれトランスファゲートQ
8,Q9を介して定電流トランジスタQ4のゲートに帰
還する演算増幅器A5,A6の帰還回路2とを有してい
る。 【効果】CMOS信号レベルの入力信号をECLレベル
に安定に保つことができる。また、温度特性もなくな
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は出力バッファ回路に関
し、特にCMOS信号とECL信号とのレベル変換機能
を有する出力バッファ回路に関する。
し、特にCMOS信号とECL信号とのレベル変換機能
を有する出力バッファ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のECLレベルの出力バッファ回路
では、既存のECLレベルに適合させるため出力電圧レ
ベルをシフトしているが、厳密にはMOSとバイポーラ
トランジスタでは出力レベルの温度に対する係数が逆に
なり、出力レベルの温度補償を正確にとれていない。
では、既存のECLレベルに適合させるため出力電圧レ
ベルをシフトしているが、厳密にはMOSとバイポーラ
トランジスタでは出力レベルの温度に対する係数が逆に
なり、出力レベルの温度補償を正確にとれていない。
【0003】次に図3の回路図を用いて説明する。出力
バッファ回路の論理部10を経たデータはオープンドレ
インに接続されたトランジスタQ7を駆動し出力端子T
5より伝送出力信号V5aとして出力される。ここでト
ランジスタQ7が導通状態のとき、ドレイン電流IDは
トランジスタQ7のゲート・ソース電間電圧をVGS,
しきい値電圧をVTとすると(VGS−VT)の2乗と
(β/2)の積で表わされる。さらにCOXをトランジ
スタQ7のゲート酸化膜容量,Lをゲート長およびWを
ゲート幅とするとβはμ・COX・(L/W)となる関
係で表わせる。ここで、μはキャリアの移動度でありこ
れは負の温度係数をもっている。つまり、MOSトラン
ジスタでは出力信号をオープンドレイの構成から得るこ
とによりその出力レベルは負の温度係数をもつことにな
る。
バッファ回路の論理部10を経たデータはオープンドレ
インに接続されたトランジスタQ7を駆動し出力端子T
5より伝送出力信号V5aとして出力される。ここでト
ランジスタQ7が導通状態のとき、ドレイン電流IDは
トランジスタQ7のゲート・ソース電間電圧をVGS,
しきい値電圧をVTとすると(VGS−VT)の2乗と
(β/2)の積で表わされる。さらにCOXをトランジ
スタQ7のゲート酸化膜容量,Lをゲート長およびWを
ゲート幅とするとβはμ・COX・(L/W)となる関
係で表わせる。ここで、μはキャリアの移動度でありこ
れは負の温度係数をもっている。つまり、MOSトラン
ジスタでは出力信号をオープンドレイの構成から得るこ
とによりその出力レベルは負の温度係数をもつことにな
る。
【0004】一方、バイポーラトランジスタの場合に
は、バイポーラトランジスタがエミッタフォロワで接続
されている場合、エミッタ・コレクタ間の電位差をVC
Cとすればその出力電圧VBは〔VCC−RC−(IB
/β)/β〕で示される。ここでRCはコレクタ抵抗、
βは電流増幅率でRCと同様、正の温度係数をもつので
結局出力電圧VBは正の温度係数をもつことになる。
は、バイポーラトランジスタがエミッタフォロワで接続
されている場合、エミッタ・コレクタ間の電位差をVC
Cとすればその出力電圧VBは〔VCC−RC−(IB
/β)/β〕で示される。ここでRCはコレクタ抵抗、
βは電流増幅率でRCと同様、正の温度係数をもつので
結局出力電圧VBは正の温度係数をもつことになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の出力バッファ回
路で出力段をオープンドレイン形式にすると、そのオー
プンドレインに使用されたトランジスタの出力信号レベ
ルは負の温度特性を有するので、ECLレベルを一般に
構成しているバイポーラトランジスタのベース・エミッ
タ間電圧が正の温度特性をもっているのに対し、CMO
Sトランジスタの回路が厳密にECLレベル伝送系にな
じまないことを意味している。逆にいうとCMOS回路
を用いて正確なECLレベルと糖化の出力信号を得るの
が困難であるという問題点があった。
路で出力段をオープンドレイン形式にすると、そのオー
プンドレインに使用されたトランジスタの出力信号レベ
ルは負の温度特性を有するので、ECLレベルを一般に
構成しているバイポーラトランジスタのベース・エミッ
タ間電圧が正の温度特性をもっているのに対し、CMO
Sトランジスタの回路が厳密にECLレベル伝送系にな
じまないことを意味している。逆にいうとCMOS回路
を用いて正確なECLレベルと糖化の出力信号を得るの
が困難であるという問題点があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の出力バッファ回
路は、オープンドレイン形式の出力用MOSトランジス
タと、CMOSレベルの入力信号を受けるバッファ部の
出力する論理信号を一方に入力して前記出力用MOSト
ランジスタにゲート電圧を供給するMOSトランジスタ
の差動増幅器と、前記出力用MOSトランジスタの出力
電圧と基準出力ハイレベルまたは基準出力ローレベルと
の差電圧を前記差動増幅器の定電流源に帰還する少くと
も一つの演算増幅器と、該演算増幅器の帰還出力信号を
前記出力電圧がローレベルまたはハイレベルの場合に遮
断するトランスファゲートとを有して構成している。
路は、オープンドレイン形式の出力用MOSトランジス
タと、CMOSレベルの入力信号を受けるバッファ部の
出力する論理信号を一方に入力して前記出力用MOSト
ランジスタにゲート電圧を供給するMOSトランジスタ
の差動増幅器と、前記出力用MOSトランジスタの出力
電圧と基準出力ハイレベルまたは基準出力ローレベルと
の差電圧を前記差動増幅器の定電流源に帰還する少くと
も一つの演算増幅器と、該演算増幅器の帰還出力信号を
前記出力電圧がローレベルまたはハイレベルの場合に遮
断するトランスファゲートとを有して構成している。
【0007】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の第1の実施例の回路図である。出力
バッファ回路はCMOSレベルの入力信号S1を入力す
る論理部10と、バッファ信号を一方の差動入力に入力
し他方のドレインから差動出力信号S2を出力し共通ソ
ースCSが定電流トランジスタQ4に接続される差動増
幅器1と、差動出力信号S2をゲートに入力してドレイ
ンが出力信号端子T5から出力信号S5を出力する出力
用PチャネルトランジスタQ7と、出力信号S5を入力
してそれぞれ基準ECL信号V7,V8との差電圧V
5,V6をそれぞれトランスファゲートQ8,Q9を介
して定電流トランジスタQ4のゲートに帰還する演算増
幅器A5,A6の帰還回路2とを有している。
る。図1は本発明の第1の実施例の回路図である。出力
バッファ回路はCMOSレベルの入力信号S1を入力す
る論理部10と、バッファ信号を一方の差動入力に入力
し他方のドレインから差動出力信号S2を出力し共通ソ
ースCSが定電流トランジスタQ4に接続される差動増
幅器1と、差動出力信号S2をゲートに入力してドレイ
ンが出力信号端子T5から出力信号S5を出力する出力
用PチャネルトランジスタQ7と、出力信号S5を入力
してそれぞれ基準ECL信号V7,V8との差電圧V
5,V6をそれぞれトランスファゲートQ8,Q9を介
して定電流トランジスタQ4のゲートに帰還する演算増
幅器A5,A6の帰還回路2とを有している。
【0008】入力端子T1から入力されたデータは論理
部10を介して差動増幅器1を構成する差動トランジス
タQ1のゲートG1に入力される。差動増幅器1の他方
の差動トランジスタQ2のゲートTGには出力バッファ
回路のしきい値となる基準電圧VEの印加しておく。
部10を介して差動増幅器1を構成する差動トランジス
タQ1のゲートG1に入力される。差動増幅器1の他方
の差動トランジスタQ2のゲートTGには出力バッファ
回路のしきい値となる基準電圧VEの印加しておく。
【0009】差動増幅器1の出力信号V2はソース側を
電圧源T2にドレイン側は出力端子T5に接続されてい
る出力用トランジスタQ7のゲートG7と接続される。
ここで帰還回路2のトランジスタQ7のドレイン出力端
子T5が標準ECL出力ハイレベルとの差異を監視する
ための演算増幅器A5と標準ECL出力ローレベルとの
差異を監視するための演算増幅器A6に接続されてい
る。演算増幅器A5,A6の出力信号V5,V6はそれ
それ差動増幅器1の定電流トランジスタQ4のゲートG
4に出力信号V5がハイレベルのときにのみ導通するト
ランスファゲートQ8と、ローレベルのときに導通する
トランスファゲートQ9を経て接続し、演算増幅器A
5,A6の入力電圧の差異で差動増幅器1の定電流の電
流を帰還・制御する。
電圧源T2にドレイン側は出力端子T5に接続されてい
る出力用トランジスタQ7のゲートG7と接続される。
ここで帰還回路2のトランジスタQ7のドレイン出力端
子T5が標準ECL出力ハイレベルとの差異を監視する
ための演算増幅器A5と標準ECL出力ローレベルとの
差異を監視するための演算増幅器A6に接続されてい
る。演算増幅器A5,A6の出力信号V5,V6はそれ
それ差動増幅器1の定電流トランジスタQ4のゲートG
4に出力信号V5がハイレベルのときにのみ導通するト
ランスファゲートQ8と、ローレベルのときに導通する
トランスファゲートQ9を経て接続し、演算増幅器A
5,A6の入力電圧の差異で差動増幅器1の定電流の電
流を帰還・制御する。
【0010】差動増幅器1は電源端子T2と抵抗R1,
R2を経て接続されておりトランジスタQ4の定電流源
の電流の大小で抵抗R1,R2の電位降下に差が生じ、
トランジスタQ7のドレイン電流IDの制御をする。
R2を経て接続されておりトランジスタQ4の定電流源
の電流の大小で抵抗R1,R2の電位降下に差が生じ、
トランジスタQ7のドレイン電流IDの制御をする。
【0011】図2は本発明の第2の実施例の回路図であ
る。出力レベルと基準出力レベルを比較するための演算
増幅器A5は1つだけでハイレベルとローレベルの監視
をするが、演算増幅器A5の入力の基準レベルには、ハ
イレベルの時は入力端子T7からトランジスタQ7のゲ
ート電圧と導電位をゲートに印加されるトランジスタQ
8のトランジスタゲートを介して、また、ローレベルの
時には入力端子T8からトランジスタQ9のトランスフ
ァゲートを介して入力される。
る。出力レベルと基準出力レベルを比較するための演算
増幅器A5は1つだけでハイレベルとローレベルの監視
をするが、演算増幅器A5の入力の基準レベルには、ハ
イレベルの時は入力端子T7からトランジスタQ7のゲ
ート電圧と導電位をゲートに印加されるトランジスタQ
8のトランジスタゲートを介して、また、ローレベルの
時には入力端子T8からトランジスタQ9のトランスフ
ァゲートを介して入力される。
【0012】トランジスタQ9のゲートは演算増幅器A
5のトランジスタQ7のゲート電圧と反転したレベルの
出力を得るようにトランジスタQ1のソース側と接続す
る。そこで本実施例では演算増幅器が1つだけとなり集
積化しやすくなるという利点を有する。
5のトランジスタQ7のゲート電圧と反転したレベルの
出力を得るようにトランジスタQ1のソース側と接続す
る。そこで本実施例では演算増幅器が1つだけとなり集
積化しやすくなるという利点を有する。
【0013】
【発明の効果】オープンドレインの出力信号の電圧を常
時監視して、自身のゲート電圧を調整することでCMO
S信号レベルの入力信号をECLレベルに安定に保つこ
とができる。また、温度特性もなくなるので正確なEC
Lレベル出力が実現できる。
時監視して、自身のゲート電圧を調整することでCMO
S信号レベルの入力信号をECLレベルに安定に保つこ
とができる。また、温度特性もなくなるので正確なEC
Lレベル出力が実現できる。
【図1】本発明の第1の実施例の回路図である。
【図2】本発明の第2の実施例の回路図である。
【図3】従来の出力バッファ回路の一例の回路図であ
る。
る。
1 差動増幅器 2,2a 帰還回路 Q1,Q2 差動Pチャネルトランジスタ Q4 定電流用Nチャネルトランジスタ Q7 出力用Pチャネルトランジスタ 10 論理部 A5,A6 演算増幅器 T1 入力端子 T5 出力端子 T3,T7,T8 基準電圧入力端子 T2 電源端子 I インバータ R1,R2,R3 抵抗
【手続補正書】
【提出日】平成3年8月7日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】 次に図3の回路図を用いて説明する。出
力バッファ回路の論理部10を経たデータはオープンド
レインに接続されたトランジスタQ7を駆動し出力端子
T5より伝送出力信号V5aとして出力される。ここで
トランジスタQ7が導通状態のとき、ドレイン電流ID
はトランジスタQ7のゲート・ソース電間電圧をVG
S,しきい値電圧をVTとすると(VGS−VT)の2
乗と(β/2)の積で表わされる。さらにCOXをトラ
ンジスタQ7のゲート酸化膜容量,Lをゲート長および
Wをゲート幅とするとβはμ・COX・(L/W)とな
る関係で表わせる。ここで、μはキャリアの移動度であ
りこれは負の温度係数をもっている。つまり、MOSト
ランジスタでは出力信号をオープンドレインの構成から
得ることによりその出力レベルは負の温度係数をもつこ
とになる。
力バッファ回路の論理部10を経たデータはオープンド
レインに接続されたトランジスタQ7を駆動し出力端子
T5より伝送出力信号V5aとして出力される。ここで
トランジスタQ7が導通状態のとき、ドレイン電流ID
はトランジスタQ7のゲート・ソース電間電圧をVG
S,しきい値電圧をVTとすると(VGS−VT)の2
乗と(β/2)の積で表わされる。さらにCOXをトラ
ンジスタQ7のゲート酸化膜容量,Lをゲート長および
Wをゲート幅とするとβはμ・COX・(L/W)とな
る関係で表わせる。ここで、μはキャリアの移動度であ
りこれは負の温度係数をもっている。つまり、MOSト
ランジスタでは出力信号をオープンドレインの構成から
得ることによりその出力レベルは負の温度係数をもつこ
とになる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】 一方、バイポーラトランジスタの場合に
は、バイポーラトランジスタがエミッタフォロワで接続
されている場合、エミッタ・コレクタ間の電位差をVC
C,エミッタ電流をIEとすればその出力電圧VBは
{VCC−RC・IE・〔β/(1+β)〕}で示され
る。ここでRCはコレクタ抵抗、βは電流増幅率でRC
と同様、正の温度係数をもつので結局出力電圧VBは正
の温度係数をもつことになる。
は、バイポーラトランジスタがエミッタフォロワで接続
されている場合、エミッタ・コレクタ間の電位差をVC
C,エミッタ電流をIEとすればその出力電圧VBは
{VCC−RC・IE・〔β/(1+β)〕}で示され
る。ここでRCはコレクタ抵抗、βは電流増幅率でRC
と同様、正の温度係数をもつので結局出力電圧VBは正
の温度係数をもつことになる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】 従来の出力バッファ回路で出力段をオー
プンドレイン形式にすると、そのオープンドレインに使
用されたトランジスタの出力信号レベルは負の温度特性
を有するので、ECLレベルを一般に構成しているバイ
ポーラトランジスタのベース・エミッタ間電圧が正の温
度特性をもっているのに対し、CMOSトランジスタの
回路が厳密にECLレベルと等価の出力信号を得るのが
困難であるという問題点があった。
プンドレイン形式にすると、そのオープンドレインに使
用されたトランジスタの出力信号レベルは負の温度特性
を有するので、ECLレベルを一般に構成しているバイ
ポーラトランジスタのベース・エミッタ間電圧が正の温
度特性をもっているのに対し、CMOSトランジスタの
回路が厳密にECLレベルと等価の出力信号を得るのが
困難であるという問題点があった。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】 入力端子T1から入力されたデータは論
理部10を介して差動増幅器1を構成するNチャネルト
ランジスタQ1のゲートG1に入力される。差動増幅器
1の他方のNチャネルトランジスタQ2のゲートTGに
は出力バッファ回路のしきい値となる基準電圧VEを印
加しておく。
理部10を介して差動増幅器1を構成するNチャネルト
ランジスタQ1のゲートG1に入力される。差動増幅器
1の他方のNチャネルトランジスタQ2のゲートTGに
は出力バッファ回路のしきい値となる基準電圧VEを印
加しておく。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 1 差動増幅器 2,2a 帰還回路 Q1,Q2 Nチャネルトランジスタ Q4 定電流用Nチャネルトランジスタ Q7 出力用Pチャネルトランジスタ 10 論理部 A5,A6 演算論理部 T1 入力端子 T5 出力端子 T3,T7,T8 基準電圧入力端子 T2 電源端子 I インバータ R1,R2,R3 抵抗
Claims (1)
- 【請求項1】 CMOSレベルの信号を入力するバッフ
ァ部と、該バッファ部の出力信号を一方に入力する差動
増幅器と、該差動増幅器の差動出力信号をゲートに入力
してドレインに接続された外部負荷を駆動するためのオ
ープンドレイン形式の出力用トランジスタと、前記ドレ
インの出力信号と基準電圧との差異を監視して前記差異
分を前記差動増幅器の定電流源に帰還する演算増幅器を
有することを特徴とする出力バッファ回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3084889A JP2946807B2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 出力バッファ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3084889A JP2946807B2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 出力バッファ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0766712A true JPH0766712A (ja) | 1995-03-10 |
JP2946807B2 JP2946807B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=13843324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3084889A Expired - Fee Related JP2946807B2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 出力バッファ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2946807B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006067185A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Nec Electronics Corp | クロックバッファ回路 |
-
1991
- 1991-04-17 JP JP3084889A patent/JP2946807B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006067185A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Nec Electronics Corp | クロックバッファ回路 |
JP4578896B2 (ja) * | 2004-08-26 | 2010-11-10 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | クロックバッファ回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2946807B2 (ja) | 1999-09-06 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990601 |
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