JPH08162930A

JPH08162930A - 入力回路

Info

Publication number: JPH08162930A
Application number: JP6299596A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Kitamura; 信夫北村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-12-02
Filing date: 1994-12-02
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】回路基板を修正せずに入力信号波形を調節す
る。【構成】電源電位Ｖｃｃを与えるプルアップ電源と入
力端子ＩＮとの間にプルアップ抵抗１〜４およびプルア
ップ用トランジスタ５〜８の直列回路を並列に接続し、
グラウンド電位Ｇｎｄを与えるプルダウン電源と入力端
子ＩＮとの間にプルダウン抵抗９〜１２およびプルダウ
ン用トランジスタ１３〜１６の直列回路を並列に接続
し、プルアップ用トランジスタ５〜８およびプルダウン
用トランジスタ１３〜１６を制御する制御回路１８を設
ける。そして、プルアップ用トランジスタ５〜８および
プルダウン用トランジスタ１３〜１６のオンオフを制御
して、プルアップ電源およびプルダウン電源から入力端
子ＩＮにそれぞれ電流を流すプルアップ抵抗１〜４およ
びプルダウン抵抗９〜１２の個数を調整することによ
り、入力インピーダンスを下げて入力端子ＩＮに接続さ
れた信号線の特性インピーダンスに近づける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プリント配線板等か
らなる回路基板上に各種半導体部品等の各種電子部品を
搭載して形成されて所望の機能を実現する電子回路（例
えば、情報通信機器に使用される高速デジタル回路）に
おいて、各種電子部品の信号入力部に設けられる入力回
路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】所望の機能を実現する電子回路の入出力
部に設けられる従来の入出力回路は、上記電子回路の高
速化、大規模化に対応するため、ドライブ能力の向上、
立ち上がり時間および立ち下がり時間の高速化が図られ
てきた。その結果、電子回路の動作速度は著しく向上し
てきたが、その反面、入力信号のオーバーシュートやア
ンダーシュートなどの信号波形品質が電子回路にとって
大きな問題になることが増えてきた。

【０００３】この入力信号の信号波形品質の問題は、現
状では電子回路の組立て以前には予測することが難し
く、組立て後に電子回路の各部の波形観測を行い、問題
の箇所があれば最悪の場合、回路基板の変更を行うこと
があった。この信号波形を改善するための入力回路の一
例として、従来、入力トランジスタの入力段にクランプ
用ダイオードを付加したものがあった。

【０００４】以下に、従来のクランプ用ダイオードを付
加した入力回路の一例について説明する。図２は従来の
入力回路の等価回路を示す。図２において、２１は入力
信号のオーバーシュートをクランプするためのクランプ
用ダイオード、２２は入力信号のアンダーシュートをク
ランプするためのクランプ用ダイオード、２３は入力ト
ランジスタである。

【０００５】以上のように構成された入力回路につい
て、以下その動作について説明する。まず、入力端子Ｉ
Ｎに加えられた入力信号の電圧がＶｃｃ電位（電源電
位）より高くなると、クランプ用ダイオード２１に電流
が流れ、入力信号の電圧はＶｃｃ電位にクランプされ
る。一方、入力信号の電圧がＧｎｄ電位（グラウンド電
位）より低くなると、クランプ用ダイオード２２に電流
が流れ、入力信号の電圧はＧｎｄ電位にクランプされ
る。入力信号の電圧がＶｃｃ電位−Ｇｎｄ電位間の場合
には、クランプ用ダイオード２１，２２ともに電流は流
れず、入力信号は変わらない。このような入力回路を用
いることにより、アンダーシュート／オーバーシュート
の少ないきれいな信号波形が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の技術を用いた入力回路では、クランプ用ダイオー
ド２１，２２の応答性の問題により、高速な入力信号の
オーバーシュート／アンダーシュートには追随できず、
短い期間ではあるが、オーバーシュート／アンダーシュ
ートが残る。そして、場合によっては波形を修正するた
めに回路基板の変更を行わなければならないという欠点
を有していた。

【０００７】この発明の目的は、回路基板の修正を行わ
ずに入力信号波形の調節を行うことができる入力回路を
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明の入力回路は、プルアップ電源と入力端子
との間に複数群のプルアップ抵抗およびプルアップ用ス
イッチング素子の直列回路を並列に接続し、プルダウン
電源と入力端子との間に複数群のプルダウン抵抗および
プルダウン用スイッチング素子の直列回路を並列に接続
し、プルアップ用スイッチング素子およびプルダウン用
スイッチング素子のオンオフを制御する制御回路を設け
ている。

【０００９】

【作用】この発明の構成によれば、オンにするプルアッ
プ用スイッチング素子およびプルダウン用スイッチング
素子の個数を制御回路により制御して、プルアップ電源
およびプルダウン電源から入力端子に電流を流すプルア
ップ抵抗およびプルダウン抵抗の個数を調整することに
より、入力回路の入力インピーダンスを調整する。これ
により、入力信号のオーバーシュート／アンダーシュー
トを抑えることができる。したがって、回路基板の作成
後にでも、基板修正なしに制御回路のパラメータ（プル
アップ用スイッチング素子およびプルダウン用スイッチ
ング素子の個数）を変更することによって、入力信号波
形の調節を行うことができる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の一実施例について、図面を
参照しながら説明する。図１はこの発明の一実施例の入
力回路の等価回路を示す。この入力回路は、図１に示す
ように、Ｖｃｃ電位（電源電位）を与えるプルアップ電
源と入力端子ＩＮとの間に、プルアップ抵抗１およびＭ
ＯＳトランジスタからなるプルアップ用スイッチング素
子５の直列回路、プルアップ抵抗２およびＭＯＳトラン
ジスタからなるプルアップ用スイッチング素子６の直列
回路、プルアップ抵抗３およびＭＯＳトランジスタから
なるプルアップ用スイッチング素子７の直列回路、プル
アップ抵抗４およびＭＯＳトランジスタからなるプルア
ップ用スイッチング素子８の直列回路を並列に接続して
いる。

【００１１】また、Ｇｎｄ電位（グラウンド電位）を与
えるプルダウン電源と入力端子ＩＮとの間に、プルダウ
ン抵抗９およびＭＯＳトランジスタからなるプルダウン
用スイッチング素子１３の直列回路、プルダウン抵抗１
０およびＭＯＳトランジスタからなるプルダウン用スイ
ッチング素子１４の直列回路、プルダウン抵抗１１およ
びＭＯＳトランジスタからなるプルダウン用スイッチン
グ素子１５の直列回路、プルダウン抵抗１２およびＭＯ
Ｓトランジスタからなるプルダウン用スイッチング素子
１６の直列回路を並列に接続している。

【００１２】また、プルアップ用スイッチング素子５〜
８およびプルダウン用スイッチング素子１３〜１６のオ
ンオフを制御する制御回路１７を設けている。入力端子
ＩＮには、入力トランジスタ１７のゲートを接続してい
る。なお、プルアップ抵抗１〜４およびプルアップ用ス
イッチング素子５〜８の直列回路の並列接続数、ならび
にプルダウン抵抗９〜１２およびプルダウン用スイッチ
ング素子１３〜１６の直列回路は、図１ではそれぞれ４
つであったが、その数は任意である。

【００１３】以上のように構成された入力回路につい
て、以下その動作を説明する。まず、入力信号線（図示
せず）を通して入力端子ＩＮに加えられる入力信号の波
形の立ち上がり／立ち下がり時間およびオーバーシュー
ト／アンダーシュートが問題のないレベルの場合、プル
アップ用スイッチング素子５〜８およびプルダウン用ス
イッチング素子１３〜１６はすべてオフとし、プルアッ
プ／プルダウンは行わない。

【００１４】ところが、オーバーシュート／アンダーシ
ュートが大きい場合には、例えばプルアップ用スイッチ
ング素子５とプルダウン用スイッチング素子１３をオン
にし、入力端子ＩＮに接続された入力信号線をプルアッ
プ抵抗１によりプルアップするとともに、プルダウン抵
抗９によりプルダウンすることにより、Ｖｃｃ電位を与
えるプルアップ用電源およびＧｎｄ電位を与えるプルダ
ウン用電源から入力端子ＩＮに電流を流すようにし、こ
れによって、入力回路の入力端子ＩＮから見た入力イン
ピーダンスを下げて、入力信号のオーバーシュート／ア
ンダーシュートを抑える。

【００１５】さらに、オーバーシュート／アンダーシュ
ートを小さくする必要がある場合には、オーバーシュー
ト／アンダーシュートが問題のないレベルに抑えられる
まで、プルアップ用スイッチング素子６〜８やプルダウ
ン用スイッチング素子１４〜１６を逐次オフからオンに
変えて、入力回路の入力インピーダンスをさらに下げ
る。

【００１６】ここで、入力回路の入力インピーダンスを
下げることの意味について説明する。出力ドライバから
伝送路に信号を出力するときは、まず伝送路の出力イン
ピーダンスに合った電流を出力する。その電流が受信端
に達したとき、もし入力回路の入力インピーダンスが特
性インピーダンスと異なると、流れてきた電流が受信端
で吸収できずに一部が伝送路を戻り反射が発生する。そ
して、オーバーシュート／アンダーシュートが発生す
る。インピーダンスがあっていると、この反射は発生し
ない。

【００１７】なお、この発明では、上記インピーダンス
を合わせることは必須の要件とはならない。基本的に
は、両者を合わせることによりオーバーシュート／アン
ダーシュートのないきれいな波形が得られるが、本発明
の目的から言えば、きれいな波形が得られればよく、特
にインピーダンスを合わせる必要はない。このようにす
ることによって、入力端子ＩＮに電流を流すプルアップ
抵抗１〜４やプルダウン抵抗９〜１２を逐次増やし、入
力回路の入力インピーダンスを下げることによって、オ
ーバーシュート／アンダーシュートを抑える。

【００１８】プルアップ用スイッチング素子５〜８やプ
ルダウン用スイッチング素子１３〜１６のオン／オフを
制御するための制御回路１８の調整は、例えば第１に外
部から制御回路１８にパラメータをセット（プログラ
ム）する方法、第２に制御回路１８自身が入力信号の波
形を検出し自動的にパラメータを設定する方法、第３に
外部端子を通してパラメータをマニュアルで設定する方
法が考えられる。

【００１９】上記のプルアップ用スイッチング素子５〜
８やプルダウン用スイッチング素子１３〜１６のオン／
オフの調整のための制御回路１８による制御方法として
は様々なものが考えられる。上記第１の方法では、集積
回路などの電子部品中にレジスタを設け、システム起動
時にそのレジスタをプログラムする方法、レジスタの代
わりにＲＯＭを用い、ＲＯＭライタでデータを書き込む
方法などがある。また第２の方法では、内部にコンパレ
ータを用いてオーバーシュート、アンダーシュートを検
出する検出回路を作り、そのデータに従ってオン／オフ
を制御する方法がある。さらに第３の方法では、外部端
子を余分に付加し、その端子の電位で制御する方法があ
る。

【００２０】以上のように、この実施例によれば、オン
にするプルアップ用スイッチング素子５〜８およびプル
ダウン用スイッチング素子１３〜１６の個数を制御回路
１８により制御して、プルアップ電源およびプルダウン
電源から入力端子ＩＮに電流を流すプルアップ抵抗１〜
４およびプルダウン抵抗９〜１２の個数を調整すること
により、入力インピーダンスを調整し、入力信号のオー
バーシュート／アンダーシュートを抑えるので、回路基
板の作成後にでも、回路基板の設計変更なしに制御回路
のパラメータを変更することによって、入力信号波形を
調節することができる。

【００２１】なお、プルアップ抵抗１〜４およびプルダ
ウン抵抗９〜１２の抵抗値は全て同じ値に設定してもよ
く、また等比級数的に値が異なるように設定してもよ
い。特に、後者のように設定すると、プルアップ抵抗１
〜４およびプルダウン抵抗９〜１２の組み合わせを選択
することにより、少ない抵抗数でさらに細かく波形調節
ができる。

【００２２】

【発明の効果】この発明の入力回路によれば、オンにす
るプルアップ用スイッチング素子およびプルダウン用ス
イッチング素子の個数を制御回路により制御して、プル
アップ電源およびプルダウン電源から入力端子に電流を
流すプルアップ抵抗およびプルダウン抵抗の個数を調整
することにより、入力インピーダンスを調整して入力信
号のオーバーシュート／アンダーシュートを抑えるの
で、回路基板の作成後にでも、基板修正なしに制御回路
のパラメータを変更することによって、入力信号波形の
調節を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の入力回路の等価回路図で
ある。

【図２】従来の入力回路の等価回路図である。

【符号の説明】

１〜４プルアップ抵抗５〜８プルアップ用スイッチング素子９〜１２プルダウン抵抗１３〜１６プルダウン用スイッチング素子１７入力トランジスタ１８制御回路ＩＮ入力端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プルアップ電源と入力端子との間に並列
に接続された複数群のプルアップ抵抗およびプルアップ
用スイッチング素子の直列回路と、プルダウン電源と前
記入力端子との間に並列に接続された複数群のプルダウ
ン抵抗およびプルダウン用スイッチング素子の直列回路
と、前記プルアップ用スイッチング素子および前記プル
ダウン用スイッチング素子のオンオフを制御する制御回
路とを備えた入力回路。