JPH0823268A - 信号駆動回路 - Google Patents

信号駆動回路

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JPH0823268A
JPH0823268A JP7051038A JP5103895A JPH0823268A JP H0823268 A JPH0823268 A JP H0823268A JP 7051038 A JP7051038 A JP 7051038A JP 5103895 A JP5103895 A JP 5103895A JP H0823268 A JPH0823268 A JP H0823268A
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JP
Japan
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fet
signal
capacitor
transistor
inverter
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Application number
JP7051038A
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English (en)
Inventor
Fernando D Carvajal
ディー.カーヴァジャル フェルナンド
David D Briggs
ディー.ブリッグス デビッド
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Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/16Modifications for eliminating interference voltages or currents
    • H03K17/161Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches
    • H03K17/162Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches without feedback from the output circuit to the control circuit

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  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路における高レベルのトランジェント電流
を原因とする電磁放射を抑制するようにその回路の信号
の立ち上り時間及び立ち下り時間を緩やかにさせた信号
駆動回路を提供する。 【構成】 前記クロック信号が共通にゲートに入力され
ている第1及び第2のトランジスタ(14、16)と、
前記第1及び前記第2のトランジスタのドレイン間に接
続された抵抗(18)と、前記抵抗の各端に第1及び第
2のノード(1、2)を介して接続されたゲートを有す
る第3及び第4のトランジスタ(20、22)と、前記
第3及び第4のトランジスタのゲートとそれらのドレイ
ンとの間にそれぞれ接続された第1及び第2のコンデン
サ(24、26)とを備え、前記第3及び第4のトラン
ジスタのドレインに出力ノードの一端を接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子装置に関し、特に
出力信号の立ち上り時間及び立ち下り時間を制限するよ
うに改良した信号駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】集積回路装置の設計では、種々の状況に
おいて情報の授受をして、事象をトリガさせるために矩
形波信号が装置の全般に伝搬される。クロック信号の場
合には、このクロック信号が大規模な集積回路装置の全
般で用いられる。従って、集積回路装置の全般で信号を
作成して駆動するために、大きな駆動回路が用いられ
る。これらの信号に関連した大きな電流変化及び電圧変
化が電磁放射を発生することがある。ある種の応用で
は、その電磁放射が他の装置と電磁的な干渉を発生させ
るものとなり得る。例えば、オートモティーブ応用向け
のマイクロコントローラは電磁放射が過大であれば、そ
の自動車のラジオに干渉を発生させるものとなり得る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】電磁放射は、主とし
て、集積回路装置の全般に伝搬される矩形波信号の立ち
上り時間及び立ち下り時間に原因がある。矩形波信号の
急激な電圧遷移が集積回路の容量性の回路網に伝送され
ると、高レベルのトランジェント電流が発生して関連す
る装置に干渉を発生させるものとなり得る。
【0004】
【課題を解決するための手段】従って、集積回路装置に
信号を供給する従来の装置及び方法に関連している欠点
を実質的に減少又は除去した信号駆動回路に対する要求
が発生した。
【0005】本発明の教えによれば、集積回路装置にお
いて用いるクロック信号又は他の信号の立ち上り時間及
び立ち下り時間を制御することにより、従来の装置が有
する問題を除去した信号駆動回路が提供される。
【0006】本発明の一実施例によれば、クロック発生
器からの矩形波を入力した信号駆動回路が提供される。
この信号駆動回路は、第1のPチャンネル・トランジス
タと、第1のNチャンネル・トランジスタと、抵抗とを
有する第1のインバータを備えている。第2のインバー
タの出力が一対のコンデンサを介して入力回路にフィー
ドバックされる。前記第2のインバータは、第2のPチ
ャンネル・トランジスタと、第2のNチャンネル・トラ
ンジスタとを備えている。前記第2のインバータの出力
は負荷の寄生容量とゲート容量とからなる容量性の負荷
に接続されている。前記抵抗及び2つのコンデンサの動
作は、電磁放射を大きく低下させるように出力信号の立
ち上り時間及び立ち下り時間を制限させる前記第2のイ
ンバータの機能である。
【0007】添付した図面を参照することにより、本発
明の教えを更に完全に理解することができる。
【0008】
【実施例】図1を参照すると、例えばフェーズ・ロック
・ループ回路を備えたクロック発生器12に接続され、
概要的に10により表された信号駆動回路が示されてい
る。クロック発生器12は、1〜10MHz程度の周波
数を有する矩形波信号を含む入力信号を発生する。この
入力信号はPチャンネル電界効果トランジスタ(P−F
ET)14及びNチャンネル電界効果トランジスタ(N
−FET)16のゲートに供給される。P−FET14
のソース及びバックゲートはVCC電源に接続されてい
る。P−FET14のドレインはノード1に接続されて
いる。N−FET16のソース及びバックゲートは接地
電位に接続されている。N−FET16のドレインはノ
ード2に接続されている。抵抗18はノード1とノード
2との間に接続されている。ノード1は第2のP−FE
T20のゲートに接続されている。P−FET20のソ
ース及びバックゲートはVCC電源に接続されている。P
−FET20のドレインは出力ノードに接続されてい
る。
【0009】ノード2は第2のN−FET22のゲート
に接続されている。N−FET22のソース及びバック
ゲートは接地電位に接続されている。N−FET22の
ドレインは「出力ノード」に接続されている。
【0010】ノード1はコンデンサ24を介して出力ノ
ードに接続されている。ノード2はコンデンサ26を介
して「出力ノード」に接続されている。
【0011】抵抗18は、例えば2.4KΩ(キロオー
ム)程度の抵抗値を有する多結晶抵抗でもよい。コンデ
ンサ24は0.39pF(ピコファラッド)程度の容量
を有するコンデンサである。コンデンサ26は0.69
pF程度の容量を有するコンデンサでもよい。P−FE
T14は、50ユニットの信号駆動回路10に残留する
トランジスタに関連した寸法と電流搬送容量を有する。
N−FET16は33ユニットに関連した寸法を有す
る。P−FET20は1、000ユニットに関連した寸
法を有し、かつN−FET22は700ユニット関連の
寸法を有する。
【0012】「出力ノード」は負荷コンデンサ28を介
して接地電位に接続されている。負荷コンデンサ28は
10pF程度のコンデンサであってもよく、寄生的なリ
ード線容量に関連した容量性の負荷と信号駆動回路10
に接続されている集積回路のゲート容量を表すことを意
図している。
【0013】動作において、P−FET14及びN−F
ET16の組み合わせにより、第1のインバータが形成
される。同様に、P−FET20及びN−FET22の
組み合わせにより、第2のインバータが形成される。入
力クロック信号はP−FET14及びN−FET16の
ゲートで並行して入力されて2回反転された後、「出力
ノード」に送出される。送出された出力信号は、電磁放
射を防止するために立ち上り時間及び立ち下り時間が緩
やかにされる。この立ち上り時間及び立ち下り時間は、
抵抗18及びコンデンサ24及び26を流れる電流によ
り制御される。
【0014】入力信号が立ち下り端に来ると、P−FE
T14及びN−FET22がオンになる。これは、P−
FET14、抵抗18、コンデンサ26を通って「出力
ノード」へ流れる電流を設定するものであり、この電流
は負荷コンデンサ28及びN−FET22により消費さ
れる。抵抗18の抵抗値及びコンデンサ26の容量は、
立ち下り端が生起する速度を制限し、これによって急速
な立ち下り端を原因とする電磁放射を低減させる。
【0015】同様に、入力が立ち上り端に来ると、P−
FET20及びN−FET16がオンとなる。これはノ
ード2を急速にローにしてN−FET22をオフにし、
次いでノード1をローにして「出力ノード」をVCCに移
行させる。この作用は通過する電流を阻止し、従って雑
音を低減させる。「出力ノード」からコンデンサ24を
流れ、かつ抵抗18及びN−FET16を介してアース
へ流れる電流を設定する。ここでも、立ち上り端の遷移
時間が抵抗18及びコンデンサ24の電流搬送容量によ
り制限される。従って、立ち上り端が緩やかにされて急
速な信号遷移を原因とする電磁放射を除去する。ここで
開示した抵抗18、コンデンサ24、P−FET14、
N−FET16、P−FET20及びN−FET22の
値は本発明の効果を教える目的のみを意図するものであ
って、本発明の範囲をこの実施例即ち特定の回路の実施
例に限定するように解釈すべきでないことを理解すべき
である。本発明の教えは、本発明の精神及び範囲から逸
脱することなく、種々の回路の実施に等しく適用可能で
ある。
【0016】本発明の重要な技術効果は、信号の周波数
又は駆動容量に影響することなく、信号駆動回路10か
ら出力される信号の立ち上り端及び立ち下り端が緩やか
にされるということである。出力信号を緩やかにするこ
とは、信号駆動回路10それ自体内の構成部品に依存す
るものであり、従って負荷コンデンサ28の容量に依存
するものではない。
【0017】本発明を詳細に説明したが、請求の範囲に
よってのみ定められる本発明の精神及び範囲から逸脱す
ることなく、ここで開示した教えに対して種々の変更、
変換、置換及び変形を行い得ることを理解すべきであ
る。
【0018】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。
【0019】(1)信号駆動回路において、第1及び第
2のトランジスタ、及び前記第1のトランジスタと前記
第2のトランジスタとの間に接続された抵抗を含む第1
のインバータと、前記第1のインバータに接続された第
2のインバータと、前記第1のトランジスタと前記抵抗
との間のノードと、前記第2のインバータの出力との間
に接続された第2のコンデンサとを備え、前記第1及び
第2のコンデンサ及び前記抵抗が前記第2のインバータ
からの出力信号の立ち上り時間及び立ち下り時間を制限
するように動作することを特徴とする信号駆動回路。
【0020】(2)前記第2のインバータは共に接続さ
れた第3及び第4のトランジスタを備え、前記第2のイ
ンバータの出力は前記第3のトランジスタと前記第4の
トランジスタとの間のノードから発生されることを特徴
とする第1項記載の信号駆動回路。
【0021】(3)前記第3のトランジスタはドレイン
を有するPチャンネル・トランジスタを備え、かつ前記
第4のトランジスタは前記第3のトランジスタのドレイ
ンに接続されたドレインを有するNチャンネル電界効果
トランジスタを備えたことを特徴とする第2項記載の信
号駆動回路。
【0022】(4)前記第1のランジスタは前記抵抗に
接続されたドレインを有するPチャンネル電界効果トラ
ンジスタを備え、かつ前記第2のトランジスタは前記抵
抗に接続されたドレインを有するNチャンネル電界効果
トランジスタを備え、前記第1及び第2のトランジスタ
は前記抵抗を介して共に接続されていることを特徴とす
る第1項記載の信号駆動回路。
【0023】(5)更に、前記第1のインバータの入力
に接続され、かつ矩形波信号を発生し、かつ前記第1の
インバータの入力に前記矩形波信号を伝送するように動
作可能なクロック発生器回路を備えていることを特徴と
する第1項記載の信号駆動回路。
【0024】(6)前記クロック発生器回路はフェーズ
・ロック・ループ回路を備えていることを特徴とする第
5項記載の信号駆動回路。
【0025】(7)前記第1及び第2のトランジスタは
それぞれゲートを備え、かつ前記フェーズ・ロック・ル
ープ回路から出力される前記矩形波信号は前記第1及び
第2のトランジスタのゲートに並列に入力されることを
特徴とする第5項記載の信号駆動回路。
【0026】(8)信号駆動回路において、ソース、ド
レイン及びゲートを有する第1のトランジスタであっ
て、そのソースを第1の所定電圧レベルに接続した前記
第1のトランジスタと、ソース、ドレイン及びゲートを
有する第2のトランジスタであって、そのソースを第2
の所定電圧レベルに接続した前記第2のトランジスタ
と、前記第1及び第2のトランジスタのゲートに接続さ
れ、かつ矩形波入力信号を発生するように動作可能なフ
ェーズ・ロック・ループと、ソース、ドレイン及びゲー
トを有する第3のトランジスタであって、そのゲートを
第1のトランジスタのドレインに接続し、そのソースを
前記第1の所定電圧レベルに接続した前記第3のトラン
ジスタと、ソース、ドレイン及びゲートを有する第4の
トランジスタであって、そのゲートを第2のトランジス
タのドレインに接続し、そのトランジスタのソースを前
記第2の所定電圧レベルに接続し、前記第3及び第4の
トランジスタのドレインを出力ノードを形成するように
互いに接続した前記第4のトランジスタと、前記出力ノ
ードと前記第3のトランジスタのゲートとの間に接続さ
れた第1のコンデンサと、前記出力ノードと前記第4の
トランジスタのゲートとの間に接続された第2のコンデ
ンサとを備え、前記第1及び第2のコンデンサ、及び前
記抵抗は前記出力ノードから出力される出力の立ち上り
時間及び立ち下り時間を制限するように動作することを
特徴とする信号駆動回路。
【0027】(9)前記第3のトランジスタはPチャン
ネル電界効果トランジスタを備え、かつ前記第4のトラ
ンジスタはNチャンネル電界効果トランジスタを備えて
いることを特徴とする第8項記載の信号駆動回路。
【0028】(10)前記第1のトランジスタは前記抵
抗に接続されたドレインを有するPチャンネル電界効果
トランジスタを備え、かつ前記第2のトランジスタは前
記抵抗に接続されたドレインを有するNチャンネル電界
効果トランジスタを備え、前記第1及び第2のトランジ
スタは前記抵抗を介して共に接続されていることを特徴
とする第8項記載の信号駆動回路。
【0029】(11)更に、前記出力ノードに接続され
た容量性の負荷を備えていることを特徴とする第8項記
載の信号駆動回路。
【0030】(12)P−FET(14)、N−FET
(16)及び抵抗(18)を有する第1のインバータを
備えた信号駆動回路(10)を提供する。第2のインバ
ータはP−FET(20)及びN−FET(22)を備
える。前記抵抗(18)、コンデンサ(24)及び(2
6)は前記出力駆動信号の遷移時間を制限して前記出力
信号における急激な遷移時間を原因とする電磁放射を制
御させる。前記信号駆動回路10はそれが駆動する容量
性の負荷(28)の容量から独立している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の教えにより構築された信号駆動回路を
概要的に示す図。
【符号の説明】
10 信号駆動回路 12 クロック発生器 14、20 P−FET 16、22 N−FET 18 抵抗 24、26 コンデンサ 28 負荷コンデンサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号駆動回路において、 第1及び第2のトランジスタ、及び前記第1のトランジ
    スタと前記第2のトランジスタとの間に接続された抵抗
    を含む第1のインバータと、 前記第1のインバータに接続された第2のインバータ
    と、 前記第1のトランジスタと前記抵抗との間のノードと、
    前記第2のインバータの出力との間に接続された第2の
    コンデンサとを備え、前記第1及び第2のコンデンサ及
    び前記抵抗が前記第2のインバータからの出力信号の立
    ち上り時間及び立ち下り時間を制限するように動作する
    ことを特徴とする信号駆動回路。
JP7051038A 1994-03-11 1995-03-10 信号駆動回路 Pending JPH0823268A (ja)

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US209858 1994-03-11
US08/209,858 US5537067A (en) 1994-03-11 1994-03-11 Signal driver circuit operable to control signal rise and fall times

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