JPH08172350A - 低電力バッファー回路 - Google Patents
低電力バッファー回路Info
- Publication number
- JPH08172350A JPH08172350A JP6315312A JP31531294A JPH08172350A JP H08172350 A JPH08172350 A JP H08172350A JP 6315312 A JP6315312 A JP 6315312A JP 31531294 A JP31531294 A JP 31531294A JP H08172350 A JPH08172350 A JP H08172350A
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- JP
- Japan
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- output pad
- voltage
- input terminal
- output
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Abstract
(57)【要約】
【目的】CMOS素子を利用してECL又はPECL信
号を出力する低消費電力の差動出力バッファー回路を実
現する。 【構成】センタータップ(center tap)を有する100Ω
の負荷抵抗(17-18)を二つのパット(15-16)に連結して単
一の出力バッファー回路を構成することにより、既存の
回路に比べて電力消耗を半分程度減少させる。
号を出力する低消費電力の差動出力バッファー回路を実
現する。 【構成】センタータップ(center tap)を有する100Ω
の負荷抵抗(17-18)を二つのパット(15-16)に連結して単
一の出力バッファー回路を構成することにより、既存の
回路に比べて電力消耗を半分程度減少させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は低電力消費特性を有する
ECL(Emitter Coupled Logic)又はPECL(Psuedo E
LC)用CMOS差動出力バッファー(differential out b
uffer)回路に関するものである。
ECL(Emitter Coupled Logic)又はPECL(Psuedo E
LC)用CMOS差動出力バッファー(differential out b
uffer)回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般的に高周波を取り扱う高速回路では
雑音特性を改善するために差動回路を主に用いる。
雑音特性を改善するために差動回路を主に用いる。
【0003】その中でも特に数十MHz以上の高周波を
取り扱う回路では信号電圧レベル(voltage level)が1
V以下に低いので高速動作特性を有する差動ECL信号
(ハイレベル:0V,ローレベル:−1V)又は差動P
ECL信号(ハイレベル:+4V,ローレベル:+3
V)を取り扱う回路が広く用いられている。
取り扱う回路では信号電圧レベル(voltage level)が1
V以下に低いので高速動作特性を有する差動ECL信号
(ハイレベル:0V,ローレベル:−1V)又は差動P
ECL信号(ハイレベル:+4V,ローレベル:+3
V)を取り扱う回路が広く用いられている。
【0004】これら高周波回路を用いたECL又はPE
CL信号処理用集積回路は、他の回路及びシステムとの
接続のため、主に入出力端で50Ωインピーダンスマッ
チング(impedance matching)方式に連結されて用いられ
る。
CL信号処理用集積回路は、他の回路及びシステムとの
接続のため、主に入出力端で50Ωインピーダンスマッ
チング(impedance matching)方式に連結されて用いられ
る。
【0005】従って、高周波を取り扱う集積回路の出力
端のバッファー回路は50Ωの負荷(load)を駆動するこ
とができる能力を有しなければならない。図1は従来の
CMOS出力バッファー及びそれに連結された負荷抵抗
を示した回路図である。
端のバッファー回路は50Ωの負荷(load)を駆動するこ
とができる能力を有しなければならない。図1は従来の
CMOS出力バッファー及びそれに連結された負荷抵抗
を示した回路図である。
【0006】この回路はECL又はPECLから互いに
相補(complement)関係を有する信号が各々入力される二
つの入力端1,2を備えている。
相補(complement)関係を有する信号が各々入力される二
つの入力端1,2を備えている。
【0007】図1で、参照番号3と4は各々第1及び第
2PMOSトランジスターを示し、5と6は各々出力信
号が出力する第1及び第2出力パット(output pad)を示
し、7と8は回路が実際に動作する時を仮定して各々連
結された50Ωの第1及び第2負荷抵抗を各々示す。
2PMOSトランジスターを示し、5と6は各々出力信
号が出力する第1及び第2出力パット(output pad)を示
し、7と8は回路が実際に動作する時を仮定して各々連
結された50Ωの第1及び第2負荷抵抗を各々示す。
【0008】この回路において、電源VDD(+5V)
には定電流源が連結され、定電流源には第1及び第2P
MOSトランジスター3,4各々のドレインが連結され
る。第1及び第2PMOSトランジスター3,4のゲー
トは入力端1,2と連結され、それらのソースは第1及
び第2出力パット5,6と各々連結される。
には定電流源が連結され、定電流源には第1及び第2P
MOSトランジスター3,4各々のドレインが連結され
る。第1及び第2PMOSトランジスター3,4のゲー
トは入力端1,2と連結され、それらのソースは第1及
び第2出力パット5,6と各々連結される。
【0009】電源VTT(+3V)と各出力パット7,
8の間には負荷抵抗が各々連結される。このように構成
された回路の動作原理を説明すれば次の通りである。
8の間には負荷抵抗が各々連結される。このように構成
された回路の動作原理を説明すれば次の通りである。
【0010】第1入力端1にハイレベルの電圧(+4
V)が印加され、そして第2入力端2にローレベルの電
圧(+3V)が印加されると、第2トランジスター
(4)がターン−オン(turn-on)されながら第2出力パ
ット6から第2負荷抵抗8の方向に20mAの電流が流
れるようになる。
V)が印加され、そして第2入力端2にローレベルの電
圧(+3V)が印加されると、第2トランジスター
(4)がターン−オン(turn-on)されながら第2出力パ
ット6から第2負荷抵抗8の方向に20mAの電流が流
れるようになる。
【0011】従って、第1負荷抵抗7と第2負荷抵抗8
の間には1Vの電位差が生じることになり、第1出力パ
ット5はローレベルの電圧(+3V)を維持することに
なりそして第2出力パット6はハイレベルの電圧(+4
V)を維持することになる。
の間には1Vの電位差が生じることになり、第1出力パ
ット5はローレベルの電圧(+3V)を維持することに
なりそして第2出力パット6はハイレベルの電圧(+4
V)を維持することになる。
【0012】反対に、第1入力端1にローレベルの電圧
(+3V)が印加されそして第2入力端2にハイレベル
の電圧(+4V)が印加されると、第1トランジスター
3がターン−オン(turn-on)されながら第1出力パット
5から第1負荷抵抗7の方向に20mAの電流が流れる
ようになる。
(+3V)が印加されそして第2入力端2にハイレベル
の電圧(+4V)が印加されると、第1トランジスター
3がターン−オン(turn-on)されながら第1出力パット
5から第1負荷抵抗7の方向に20mAの電流が流れる
ようになる。
【0013】これにより、第1出力パット5はハイレベ
ルの電圧(+4V)を維持することになりそして第2出
力パット6はローレベルの電圧(+3V)を維持するこ
とになる。
ルの電圧(+4V)を維持することになりそして第2出
力パット6はローレベルの電圧(+3V)を維持するこ
とになる。
【0014】従って、第1負荷抵抗7と第2負荷抵抗8
の間には1Vの電位差を得ることができる。
の間には1Vの電位差を得ることができる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】このように、図1に示
した従来の回路によれば、第1及び第2出力パット5,
6の両端からECL又はPECL信号処理回路で用いら
れる1Vの電位差を得るためには、全体出力バッファー
の立場から見る時、総20mAの電流を駆動することが
できる能力を備えることが要求される。
した従来の回路によれば、第1及び第2出力パット5,
6の両端からECL又はPECL信号処理回路で用いら
れる1Vの電位差を得るためには、全体出力バッファー
の立場から見る時、総20mAの電流を駆動することが
できる能力を備えることが要求される。
【0016】そして、この時、PMOSトランジスター
と負荷抵抗を含む全体回路から消耗される電力は総10
0mWもなる。
と負荷抵抗を含む全体回路から消耗される電力は総10
0mWもなる。
【0017】そこで、本発明は電力消費が少なく高周波
応答特性が優秀なCMOS出力バッファー回路を提供す
ることを目的とする。
応答特性が優秀なCMOS出力バッファー回路を提供す
ることを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の回路は:所定の第1電圧を供給する第
1電源と;上記所定の第1電圧より低い所定の第2電圧
を供給するが、上記所定の第1電圧及び上記所定の第2
電圧相互間には所定の電位差を有する第2電源と;第1
ECL信号の入力のための第1入力端と;上記第1EC
L信号の相補的な信号(complementary signal)である第
2ECL信号の入力のための第2入力端と;上記第1電
源に自身のソースが連結されて上記第2入力端に自身の
ゲートが連結される第1PMOSトランジスターと;上
記第1電源に自身のソースが連結され、上記第1入力端
に自身のゲートが連結される第2PMOSトランジスタ
ーと;上記第2電源に連結される定電流源と;上記定電
流源に自身のソースが連結され、上記第2入力端に自身
のゲートが連結され、そして上記第1PMOSトランジ
スターのドレインに自身のドレインが連結される第1N
MOSトランジスターと;上記定電流源に自身のソース
が連結され、上記第1入力端に自身のゲートが連結さ
れ、そして上記第2PMOSトランジスターのドレイン
に自身のドレインが連結される第2PMOSトランジス
ターと;上記第2PMOSトランジスターのドレインに
自身の一端が連結される第1出力パットと;上記第1N
MOSトランジスターのドレインに自身の一端が連結さ
れる第2出力パットと;上記第1出力パットの他端に自
身の一端が連結される第1の負荷抵抗と;上記第2出力
パットの他端に自身の一端が連結され、上記第2負荷抵
抗の他端に自身の他端が連結される第2の負荷抵抗を含
むように構成される。
ために、本発明の回路は:所定の第1電圧を供給する第
1電源と;上記所定の第1電圧より低い所定の第2電圧
を供給するが、上記所定の第1電圧及び上記所定の第2
電圧相互間には所定の電位差を有する第2電源と;第1
ECL信号の入力のための第1入力端と;上記第1EC
L信号の相補的な信号(complementary signal)である第
2ECL信号の入力のための第2入力端と;上記第1電
源に自身のソースが連結されて上記第2入力端に自身の
ゲートが連結される第1PMOSトランジスターと;上
記第1電源に自身のソースが連結され、上記第1入力端
に自身のゲートが連結される第2PMOSトランジスタ
ーと;上記第2電源に連結される定電流源と;上記定電
流源に自身のソースが連結され、上記第2入力端に自身
のゲートが連結され、そして上記第1PMOSトランジ
スターのドレインに自身のドレインが連結される第1N
MOSトランジスターと;上記定電流源に自身のソース
が連結され、上記第1入力端に自身のゲートが連結さ
れ、そして上記第2PMOSトランジスターのドレイン
に自身のドレインが連結される第2PMOSトランジス
ターと;上記第2PMOSトランジスターのドレインに
自身の一端が連結される第1出力パットと;上記第1N
MOSトランジスターのドレインに自身の一端が連結さ
れる第2出力パットと;上記第1出力パットの他端に自
身の一端が連結される第1の負荷抵抗と;上記第2出力
パットの他端に自身の一端が連結され、上記第2負荷抵
抗の他端に自身の他端が連結される第2の負荷抵抗を含
むように構成される。
【0019】
【作用】2つの負荷抵抗により、2つの出力パットを連
結し、これを流れる電流によって出力電圧を決するの
で、インピ−ダンスマッチングと、低消費電力化が同時
に実現される。
結し、これを流れる電流によって出力電圧を決するの
で、インピ−ダンスマッチングと、低消費電力化が同時
に実現される。
【0020】
【実施例】図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明
する。
する。
【0021】図2は本発明の実施例によるCMOS出力
バッファー回路を示したものである。 図2で、参照番
号9及び10はECL又はPECLから互いに相補関係
を有する信号が各々入力される第1及び第2入力端を示
し、番号11と12は各々第1及び第2PMOSトラン
ジスターを示す。
バッファー回路を示したものである。 図2で、参照番
号9及び10はECL又はPECLから互いに相補関係
を有する信号が各々入力される第1及び第2入力端を示
し、番号11と12は各々第1及び第2PMOSトラン
ジスターを示す。
【0022】参照番号13と14は各々第1及び第2N
MOSトランジスターを示し、番号15と16は各々出
力信号を出力する第1及び第2出力パットを示し、17
と18は50Ωの第1及び第2負荷抵抗を各々示す。
MOSトランジスターを示し、番号15と16は各々出
力信号を出力する第1及び第2出力パットを示し、17
と18は50Ωの第1及び第2負荷抵抗を各々示す。
【0023】図2を参照して、第1及び第2PMOSト
ランジスター11,12各々のソースは電源VEE(+
4V)に連結される。
ランジスター11,12各々のソースは電源VEE(+
4V)に連結される。
【0024】第1PMOSトランジスター11のドレイ
ンは第1NMOSトランジスター13のドレインと連結
され、第2PMOSトランジスター12のドレインは第
2NMOSトランジスター14のドレインと連結され
る。
ンは第1NMOSトランジスター13のドレインと連結
され、第2PMOSトランジスター12のドレインは第
2NMOSトランジスター14のドレインと連結され
る。
【0025】第1PMOSトランジスター11のゲート
と第1NMOSトランジスター13のゲートは第2入力
端10と各々連結される。
と第1NMOSトランジスター13のゲートは第2入力
端10と各々連結される。
【0026】第2PMOSトランジスター12のゲート
と第2NMOSトランジスター14のゲートは第1入力
端9と各々連結される。
と第2NMOSトランジスター14のゲートは第1入力
端9と各々連結される。
【0027】第1及び第2NMOSトランジスター1
3,14のソースは定電流源を通じて接地(GND)電
源と連結される。
3,14のソースは定電流源を通じて接地(GND)電
源と連結される。
【0028】第1出力パット15の一端は第2PMOS
トランジスター12のドレインに連結され、第2出力パ
ット16の一端は第1NMOSトランジスター13のド
レインに連結される。
トランジスター12のドレインに連結され、第2出力パ
ット16の一端は第1NMOSトランジスター13のド
レインに連結される。
【0029】第1出力パット15の他端と第2出力パッ
ト16の他端には、相互間に直列に連結される第1及び
第2負荷抵抗17,18の一端と各々連結される。以上
のような構成を有する本発明の出力バッファーの動作原
理をPECL信号が入力される場合を例にして説明すれ
ば次の通りである。
ト16の他端には、相互間に直列に連結される第1及び
第2負荷抵抗17,18の一端と各々連結される。以上
のような構成を有する本発明の出力バッファーの動作原
理をPECL信号が入力される場合を例にして説明すれ
ば次の通りである。
【0030】第1入力端9にハイレベル(+4V)の信
号が入力され、そして第2入力端10にローレベル(+
3V)の信号が入力されると、第1PMOSトランジス
ター11と第2NMOSトランジスター14がターン−
オンされ第1出力パット15から第2出力パット16側
に負荷抵抗17,18を通じて10mAの電流が流れる
ようになる。
号が入力され、そして第2入力端10にローレベル(+
3V)の信号が入力されると、第1PMOSトランジス
ター11と第2NMOSトランジスター14がターン−
オンされ第1出力パット15から第2出力パット16側
に負荷抵抗17,18を通じて10mAの電流が流れる
ようになる。
【0031】従って、負荷抵抗17,18の両端の間に
は1Vの電位差が生じるようになる。
は1Vの電位差が生じるようになる。
【0032】これで、第1出力パット15はハイレベル
の電圧(+4V)を維持しそして第2出力パット16は
ローレベルの電圧(+3V)を維持することになる。
の電圧(+4V)を維持しそして第2出力パット16は
ローレベルの電圧(+3V)を維持することになる。
【0033】反対に、第1入力端9にローレベル(+3
V)の信号が入力され、そして第2入力端10にハイレ
ベル(+4V)の信号が入力されると、第2PMOSト
ランジスター12と第1NMOSトランジスター13が
ターン−オンされ第2出力パット16から第1出力パッ
ト15側に負荷抵抗17,18を通じて10mAの電流
が流れるようになる。
V)の信号が入力され、そして第2入力端10にハイレ
ベル(+4V)の信号が入力されると、第2PMOSト
ランジスター12と第1NMOSトランジスター13が
ターン−オンされ第2出力パット16から第1出力パッ
ト15側に負荷抵抗17,18を通じて10mAの電流
が流れるようになる。
【0034】これで、第1出力パット15はローレベル
の電圧(+3V)を維持することになりそして第2出力
パット6はハイレベルの電圧(+4V)を維持すること
になる。
の電圧(+3V)を維持することになりそして第2出力
パット6はハイレベルの電圧(+4V)を維持すること
になる。
【0035】従って、第1負荷抵抗7と第2負荷抵抗8
の間には1Vの電位差が得られるようになる。
の間には1Vの電位差が得られるようになる。
【0036】この時、全体回路の電源(VDD)は5V
であるので出力バッファ−トランジスターと負荷抵抗を
含む全体回路の電力消費は50mWで、これは従来の回
路の半分に該当する。
であるので出力バッファ−トランジスターと負荷抵抗を
含む全体回路の電力消費は50mWで、これは従来の回
路の半分に該当する。
【0037】以上で説明した本実施例の出力バッファー
回路において、負荷抵抗として100Ω(50Ω+50
Ω)の抵抗が用いられるが、第1負荷抵抗17と第2負
荷抵抗18の間の点がAC接地(ground)に該当するので
第1及び第2出力パット15,16各々のAC抵抗は5
0Ωになり50Ωインピーダンスマッチが可能となる。
回路において、負荷抵抗として100Ω(50Ω+50
Ω)の抵抗が用いられるが、第1負荷抵抗17と第2負
荷抵抗18の間の点がAC接地(ground)に該当するので
第1及び第2出力パット15,16各々のAC抵抗は5
0Ωになり50Ωインピーダンスマッチが可能となる。
【0038】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、消費電力
が少なく高周波応答特性のよいCMOS出力バッファを
提供することができる。
が少なく高周波応答特性のよいCMOS出力バッファを
提供することができる。
【図1】従来のCMOS差動出力バッファーの回路図で
ある。
ある。
【図2】本発明によるCMOS差動出力バッファーの回
路図である。
路図である。
9 第1入力端 10 第2入力端 11,12 PMOSトランジスター 13,14 NMOSトランジスター 15 第1出力パット 16 第2出力パット 17,18 負荷抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 李 勳馥 大韓民国大田直轄市儒城区漁隱洞ハンビッ トアパート119−201 (72)発明者 兪 昌植 大韓民国大田直轄市東区龍電洞175−4 (72)発明者 金 元燦 大韓民国ソウル特別市松波区新川洞ジャン ミーアパート4−1105
Claims (1)
- 【請求項1】 所定の第1電圧を供給する第1電源と;
上記所定の第1電圧より低い所定の第2電圧を供給する
が、上記所定の第1電圧及び上記所定の第2電圧相互間
には所定の電位差を有する第2電源と;第1ECL信号
の入力のための第1入力端と;上記第1ECL信号の相
補的な信号である第2ECL信号の入力のための第2入
力端と;上記第1電源に自身のソースが連結され上記第
2入力端に自身のゲートが連結される第1PMOSトラ
ンジスターと;上記第1電源に自身のソースが連結さ
れ、上記第1入力端に自身のゲートが連結される第2P
MOSトランジスターと;上記第2電源に連結される定
電流源と;上記定電流源に自身のソースが連結され、上
記第2入力端に自身のゲートが連結され、そして上記第
1PMOSトランジスターのドレインに自身のドレイン
が連結される第1NMOSトランジスターと;上記定電
流源に自身のソースが連結され、上記第1入力端に自身
のゲートが連結され、そして上記第2PMOSトランジ
スターのドレインに自身のドレインが連結される第2P
MOSトランジスターと;上記第2PMOSトランジス
ターのドレインに自身の一端が連結される第1出力パッ
トと;上記第1NMOSトランジスターのドレインに自
身の一端が連結される第2出力パットと;上記第1出力
パットの他端に自身の一端が連結される第1の負荷抵抗
と;上記第2出力パットの他端に自身の一端が連結さ
れ、 上記第2負荷抵抗の他端に自身の他端が連結される第2
の負荷抵抗を含む出力バッファー回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6315312A JPH08172350A (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 低電力バッファー回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6315312A JPH08172350A (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 低電力バッファー回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08172350A true JPH08172350A (ja) | 1996-07-02 |
Family
ID=18063888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6315312A Pending JPH08172350A (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 低電力バッファー回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08172350A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6703864B2 (en) | 1999-12-01 | 2004-03-09 | Nec Electronics Corporation | Buffer circuit |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06244711A (ja) * | 1991-09-12 | 1994-09-02 | Intergraph Corp | Ecl回路を駆動する低電圧スイング出力mos回路 |
-
1994
- 1994-12-19 JP JP6315312A patent/JPH08172350A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06244711A (ja) * | 1991-09-12 | 1994-09-02 | Intergraph Corp | Ecl回路を駆動する低電圧スイング出力mos回路 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6703864B2 (en) | 1999-12-01 | 2004-03-09 | Nec Electronics Corporation | Buffer circuit |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971014 |