JPH0983265A - Level shift circuit - Google Patents
Level shift circuitInfo
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- JPH0983265A JPH0983265A JP7236836A JP23683695A JPH0983265A JP H0983265 A JPH0983265 A JP H0983265A JP 7236836 A JP7236836 A JP 7236836A JP 23683695 A JP23683695 A JP 23683695A JP H0983265 A JPH0983265 A JP H0983265A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、交流信号の中心と
なる直流電圧をレベルシフトするレベルシフト回路に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a level shift circuit for level shifting a DC voltage which is the center of an AC signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】所定レベルの直流電圧に所定振幅を有す
る交流信号を重畳させた状態で、この交流信号を電源V
ccで動作する信号処理回路に印加して所定の信号処理
を施す場合、電源Vccが何らかの要因を受けて低下し
ても、前記直流電圧は電源Vccとは独立した直流電圧
源から供給されている為、変化することはない。する
と、電源Vccと直流電圧レベルとの差が小さくなり、
この結果、場合によっては、交流信号の直流電圧レベル
の上側の正弦波形が電源Vccの低下に伴いクリップさ
れた波形となってしまい、前記信号処理回路で正常な信
号処理を行えなくなることがある。そこで、交流信号の
クリップ等の不都合を防止する為に、直流電圧レベルを
下方にシフトするレベルシフト回路が従来から提供され
ている。2. Description of the Related Art In a state in which an AC signal having a predetermined amplitude is superimposed on a DC voltage of a predetermined level, this AC signal is supplied to a power source V.
When a predetermined signal processing is performed by applying the signal to a signal processing circuit operating at cc, the DC voltage is supplied from a DC voltage source independent of the power supply Vcc even if the power supply Vcc is lowered due to some factor. Therefore, it does not change. Then, the difference between the power supply Vcc and the DC voltage level becomes small,
As a result, in some cases, the sine waveform above the DC voltage level of the AC signal becomes a clipped waveform as the power supply Vcc decreases, and the signal processing circuit may not be able to perform normal signal processing. Therefore, in order to prevent inconvenience such as clipping of the AC signal, a level shift circuit for shifting the DC voltage level downward has been conventionally provided.
【0003】以下、従来のレベルシフト回路について図
2を基に説明する。図2において、(1)は直流電圧源
であり、基準電圧Vrefを発生する。(2)は交流信
号源であり、振幅vの正弦波形を発生するものである。
即ち、前記交流信号は、基準電圧Vrefを中心に最大
振幅vで変化する信号となる。この交流信号は、レベル
シフト回路の入力端子(3)を介してトランジスタ
(4)のベースに印加される。該トランジスタ(4)は
前記交流信号の大きさに応じて導通する。該トランジス
タ(4)のコレクタは前記レベルシフト回路を駆動する
為の電源Vccと接続され、エミッタは、複数の直列接
続されたダイオード(5)を介して前記レベルシフト回
路の出力端子(6)と接続される。また、出力端子
(6)と接地との間には抵抗(7)が接続されている。
尚、ダイオード(5)の段数及び抵抗(7)の抵抗値
は、交流信号の変化が最小値になっても、トランジスタ
(4)を駆動できる範囲に制限される。A conventional level shift circuit will be described below with reference to FIG. In FIG. 2, (1) is a DC voltage source, which generates a reference voltage Vref. (2) is an AC signal source for generating a sine waveform having an amplitude v.
That is, the AC signal is a signal that changes around the reference voltage Vref with the maximum amplitude v. This AC signal is applied to the base of the transistor (4) via the input terminal (3) of the level shift circuit. The transistor (4) conducts according to the magnitude of the AC signal. The collector of the transistor (4) is connected to a power supply Vcc for driving the level shift circuit, and the emitter of the transistor (4) is connected to the output terminal (6) of the level shift circuit via a plurality of diodes (5) connected in series. Connected. A resistor (7) is connected between the output terminal (6) and ground.
The number of stages of the diode (5) and the resistance value of the resistor (7) are limited to the range in which the transistor (4) can be driven even when the change of the AC signal becomes the minimum value.
【0004】ここで、交流信号の変化幅をΔV、トラン
ジスタ(4)のベースエミッタ間電圧をVBE、ダイオ
ード(5)1個あたりの立ち上がり電圧をVF、抵抗
(7)の抵抗値をRとし、ダイオード(5)をn個直列
接続したとすると、出力端子(6)及び接地の間に現れ
る電圧VOは、Vref+ΔV−VBE−nVFで表さ
れる。即ち、図2のレベルシフト回路からは、入力され
る電圧Vref+ΔVに対して、VBE+nVFだけ下
方にレベルシフトされた状態で変化する交流信号波形が
得られる。Here, the change width of the AC signal is ΔV, the base-emitter voltage of the transistor (4) is VBE, the rising voltage per diode (5) is VF, and the resistance value of the resistor (7) is R, Assuming that n diodes (5) are connected in series, the voltage VO appearing between the output terminal (6) and the ground is represented by Vref + ΔV-VBE-nVF. That is, from the level shift circuit of FIG. 2, an AC signal waveform that changes in a state in which the level is shifted downward by VBE + nVF with respect to the input voltage Vref + ΔV is obtained.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、出力端
子(6)に現れるレベルシフトされた出力VOは、トラ
ンジスタ(4)のベースエミッタ間電圧VBEが関係す
る為、出力VOが温度変化による影響を受けやすい問題
がある。更に、出力VOは、ダイオード(5)の直列段
数によっても決まる為、出力VOの変化幅はVF単位と
なってしまい、VF以下のより精度の高いレベルシフト
を行うことは不可能であり、レベルシフト回路としては
汎用性が低い問題も有している。However, since the level-shifted output VO appearing at the output terminal (6) is related to the base-emitter voltage VBE of the transistor (4), the output VO is affected by the temperature change. There is an easy problem. Further, since the output VO is also determined by the number of serial stages of the diode (5), the change width of the output VO is in units of VF, and it is impossible to perform more accurate level shift below VF. The shift circuit also has a problem of low versatility.
【0006】そこで、本発明は、トランジスタのベース
エミッタ間電圧の温度変化による影響を無視でき、更に
きめ細かいレベルシフトを行うことのできるレベルシフ
ト回路を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a level shift circuit capable of ignoring the influence of the temperature change of the base-emitter voltage of a transistor and performing a finer level shift.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決する為に成されたものであり、その特徴とするとこ
ろは、第1直流電圧源を中心に所定振幅で変化する交流
信号がその制御端子に印加される第1トランジスタと、
前記第1直流電圧源がその制御端子に印加される第2ト
ランジスタと、前記第1トランジスタの出力電流に応じ
た出力電流を得る為に、前記第1及び第2トランジスタ
の入力電極に接続された電流ミラー回路と、前記第1及
び第2トランジスタの出力電極に接続された第1及び第
2抵抗と、前記第2トランジスタの入力電極及び前記電
流ミラー回路の出力の接続点に接続された第3抵抗と、
前記第3抵抗と直列接続され、前記交流信号の中心電圧
を変化させる第2直流電圧源と、を備え、前記交流信号
の中心電圧を前記第1直流電圧源の直流電圧から前記第
2直流電圧源の直流電圧にシフトさせる点である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is characterized in that an AC signal that changes with a predetermined amplitude centering around a first DC voltage source is provided. Has a first transistor applied to its control terminal,
The first DC voltage source is connected to the second transistor applied to its control terminal and to the input electrodes of the first and second transistors to obtain an output current according to the output current of the first transistor. A current mirror circuit, first and second resistors connected to the output electrodes of the first and second transistors, and a third resistor connected to a connection point between the input electrode of the second transistor and the output of the current mirror circuit. Resistance,
A second DC voltage source that is connected in series with the third resistor and that changes the center voltage of the AC signal; and the center voltage of the AC signal from the DC voltage of the first DC voltage source to the second DC voltage. The point is to shift to the DC voltage of the source.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明の詳細を図面に従って具体
的に説明する。図1は、本発明のレベルシフト回路を示
す図である。図1において、(8)は第1直流電圧源で
あり、第1基準電圧Vref1を発生する。(9)が交
流信号源であり、最大振幅vで変化する交流信号を発生
する。即ち、前記交流信号は、第1基準電圧Vref1
を中心に変化する信号となる。この交流信号は本発明の
レベルシフト回路の入力端子(10)に印加される。
(11)は第1トランジスタであり、ベースは入力端子
と接続され、第1直流電圧Vref1に重畳した交流信
号が入力端子(10)を介して印加される。また、(1
2)は第2トランジスタであり、ベースには入力端子
(13)を介して第1直流電圧Vref1が印加され
る。(14)(15)は電流ミラー回路を構成する電流
ミラー接続されたサイズの等しいトランジスタである。
即ち、トランジスタ(14)はダイオード接続され、エ
ミッタは前記レベルシフト回路の電源Vccと接続さ
れ、コレクタは第1トランジスタ(11)のコレクタと
接続されている。また、トランジスタ(15)のエミッ
タもトランジスタ(14)同様に電源Vccと接続さ
れ、コレクタは第2トランジスタ(12)のコレクタと
接続されている。第2トランジスタ(12)及びトラン
ジスタ(15)のコレクタの接続点には前記レベルシフ
ト回路の出力端子(16)が接続されている。(17)
(18)(19)は第1、第2及び第3抵抗であり、各
々同一抵抗値を有している。第1及び第2抵抗(17)
(18)は各々第1及び第2トランジスタ(11)(1
2)のエミッタと接地との間に接続されている。また、
第3抵抗(19)の一端は出力端子(19)と接続され
ている。(20)は第3抵抗(19)と接地との間に接
続される第2直流電圧源であり、基準電圧Vref2を
発生するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a level shift circuit of the present invention. In FIG. 1, (8) is a first DC voltage source, which generates a first reference voltage Vref1. (9) is an AC signal source, which generates an AC signal that changes with the maximum amplitude v. That is, the AC signal corresponds to the first reference voltage Vref1.
It is a signal that changes around. This AC signal is applied to the input terminal (10) of the level shift circuit of the present invention.
(11) is a first transistor, the base is connected to the input terminal, and the AC signal superimposed on the first DC voltage Vref1 is applied via the input terminal (10). Also, (1
2) is a second transistor, and the first DC voltage Vref1 is applied to the base via the input terminal (13). (14) and (15) are current mirror-connected transistors of the same size that form a current mirror circuit.
That is, the transistor (14) is diode-connected, the emitter is connected to the power supply Vcc of the level shift circuit, and the collector is connected to the collector of the first transistor (11). The emitter of the transistor (15) is connected to the power supply Vcc like the transistor (14), and the collector is connected to the collector of the second transistor (12). The output terminal (16) of the level shift circuit is connected to the connection point of the collectors of the second transistor (12) and the transistor (15). (17)
(18) and (19) are first, second and third resistors, each having the same resistance value. First and second resistors (17)
(18) is the first and second transistors (11) (1
It is connected between the emitter of 2) and ground. Also,
One end of the third resistor (19) is connected to the output terminal (19). (20) is a second DC voltage source connected between the third resistor (19) and the ground, and generates the reference voltage Vref2.
【0009】図1において、交流信号源(9)の信号変
化をΔV、第1及び第2トランジスタ(11)(12)
のベースエミッタ間電圧をVBE1,VBE2(=VB
E1)、第1、第2及び第3抵抗(17)(18)(1
9)の抵抗値をRとする。そして、トランジスタ(1
4)(15)のコレクタ電流を各々I1,I2、第2ト
ランジスタ(12)のコレクタ電流をI3、第3抵抗
(19)を流れる電流をI4とすると、以下の関係が成
り立つ。In FIG. 1, the signal change of the AC signal source (9) is represented by ΔV, and the first and second transistors (11) and (12).
The base-emitter voltage of VBE1, VBE2 (= VB
E1), the first, second and third resistors (17) (18) (1
Let 9 be the resistance value of R. Then, the transistor (1
4) If the collector currents of (15) are I1, I2, the collector current of the second transistor (12) is I3, and the current flowing through the third resistor (19) is I4, the following relationship holds.
【0010】[0010]
【数1】 [Equation 1]
【0011】[0011]
【数2】 [Equation 2]
【0012】トランジスタ(14)(15)のコレクタ
電流I1及びI2は各々等しい関係になっていることか
ら、Since the collector currents I1 and I2 of the transistors (14) and (15) are in the same relationship,
【0013】[0013]
【数3】 (Equation 3)
【0014】となる。以上から明らかな様に、第3抵抗
(19)の両端に現れる電圧はΔVであり、即ち交流信
号の変化そのものが現れることになる。従って、第3抵
抗(19)の両端電圧は、第1及び第2トランジスタ
(11)(12)のベースエミッタ間電圧の影響を受け
ることはなく、また、第1、第2及び第3抵抗(17)
(18)(19)の影響を受けることもない。言い換え
れば、第3抵抗(19)の両端電圧は温度変化の影響を
受けず、温度が変化しても一定のままである。[0014] As is clear from the above, the voltage appearing across the third resistor (19) is ΔV, that is, the change itself of the AC signal appears. Therefore, the voltage across the third resistor (19) is not affected by the base-emitter voltage of the first and second transistors (11) and (12), and the first, second and third resistors ( 17)
It is not affected by (18) and (19). In other words, the voltage across the third resistor (19) is not affected by the temperature change and remains constant even if the temperature changes.
【0015】従って、任意の直流電圧を発生できる第2
直流電圧源(20)を第3抵抗(19)と接地との間に
接続してやれば、第2基準電圧Vref2を中心に変化
する交流信号を得ることができる。この交流信号は、上
記説明から明らかな如く、温度変化の影響を受けず、且
つ、交流信号を重畳させる為の第2直流電圧Vref2
は任意に選択できる為、この直流電圧レベルを従来に比
べてより細かく設定することができる。よって、本発明
のレベルシフト回路は、信頼性が高く且つ汎用性の高い
ものとなる。尚、第2直流電圧Vref2は、第1直流
電圧Vref1より高い場合も低い場合であっても、本
発明のレベルシフト回路が正常に機能することは明白で
ある。Therefore, the second direct current voltage can be generated.
If the DC voltage source (20) is connected between the third resistor (19) and the ground, an AC signal that changes around the second reference voltage Vref2 can be obtained. As is clear from the above description, this AC signal is not affected by the temperature change and is the second DC voltage Vref2 for superimposing the AC signal.
Can be arbitrarily selected, so that this DC voltage level can be set more finely than in the conventional case. Therefore, the level shift circuit of the present invention is highly reliable and versatile. It is obvious that the level shift circuit of the present invention functions normally regardless of whether the second DC voltage Vref2 is higher or lower than the first DC voltage Vref1.
【0016】[0016]
【発明の効果】本発明によれば、温度変化に基づく交流
信号の電圧変化を防止でき、更に、交流信号を重畳させ
る出力側の直流電圧を任意に設定できる為、信頼性及び
汎用性が共に高い回路を提供できる利点が得られる。According to the present invention, the voltage change of the AC signal due to the temperature change can be prevented, and the DC voltage on the output side on which the AC signal is superimposed can be arbitrarily set. The advantage is that a high circuit can be provided.
【図1】本発明のレベルシフト回路を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a level shift circuit of the present invention.
【図2】従来のレベルシフト回路を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a conventional level shift circuit.
(8) 第1直流電圧源 (9) 交流信号源 (11) 第1トランジスタ (12) 第2トランジスタ (14)(15) トランジスタ (17) 第1抵抗 (18) 第2抵抗 (19) 第3抵抗 (20) 第2直流電圧源 (8) First DC voltage source (9) AC signal source (11) First transistor (12) Second transistor (14) (15) Transistor (17) First resistor (18) Second resistor (19) Third Resistance (20) Second DC voltage source
Claims (3)
する交流信号がその制御端子に印加される第1トランジ
スタと、 前記第1直流電圧源がその制御端子に印加される第2ト
ランジスタと、 前記第1トランジスタの出力電流に応じた出力電流を得
る為に、前記第1及び第2トランジスタの入力電極に接
続された電流ミラー回路と、 前記第1及び第2トランジスタの出力電極に接続された
第1及び第2抵抗と、 前記第2トランジスタの入力電極及び前記電流ミラー回
路の出力の接続点に接続された第3抵抗と、 前記第3抵抗と直列接続され、前記交流信号の中心電圧
を変化させる第2直流電圧源と、を備え、 前記交流信号の中心電圧を前記第1直流電圧源の直流電
圧から前記第2直流電圧源の直流電圧にシフトさせるこ
とを特徴とするレベルシフト回路。1. A first transistor to which an AC signal varying around a first DC voltage source with a predetermined amplitude is applied to its control terminal, and a second transistor to which said first DC voltage source is applied to its control terminal. And a current mirror circuit connected to the input electrodes of the first and second transistors to obtain an output current according to the output current of the first transistor, and to the output electrodes of the first and second transistors. A first resistor and a second resistor, a third resistor connected to a connection point between an input electrode of the second transistor and an output of the current mirror circuit, a third resistor connected in series, and a center of the AC signal. A second direct-current voltage source for changing the voltage, and shifting the center voltage of the alternating-current signal from the direct-current voltage of the first direct-current voltage source to the direct-current voltage of the second direct-current voltage source. Le shift circuit.
であることを特徴とする請求項1記載のレベルシフト回
路。2. The level shift circuit according to claim 1, wherein the first, second and third resistors have the same value.
記第1及び第2トランジスタの温度特性を無視できる電
圧であることを特徴とする請求項2記載のレベルシフト
回路。3. The level shift circuit according to claim 2, wherein the voltage appearing across the third resistor is a voltage that can ignore the temperature characteristics of the first and second transistors.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7236836A JPH0983265A (en) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Level shift circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7236836A JPH0983265A (en) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Level shift circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0983265A true JPH0983265A (en) | 1997-03-28 |
Family
ID=17006512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7236836A Pending JPH0983265A (en) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Level shift circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0983265A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009002895A (en) * | 2007-06-25 | 2009-01-08 | Hitachi Ltd | Oscillation circuit and torque sensor |
-
1995
- 1995-09-14 JP JP7236836A patent/JPH0983265A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009002895A (en) * | 2007-06-25 | 2009-01-08 | Hitachi Ltd | Oscillation circuit and torque sensor |
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