JPH1146138A - Device for charging and discharging current - Google Patents
Device for charging and discharging currentInfo
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- JPH1146138A JPH1146138A JP9198948A JP19894897A JPH1146138A JP H1146138 A JPH1146138 A JP H1146138A JP 9198948 A JP9198948 A JP 9198948A JP 19894897 A JP19894897 A JP 19894897A JP H1146138 A JPH1146138 A JP H1146138A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電流を充放電させ
るための装置に関し、より詳しくは、例えばPLL(Ph
ase Looked Loop)回路に使用するパルス的に安定に電
流を充放電するチャージポンプ回路に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for charging and discharging a current, and more particularly, to a device for charging and discharging a PLL (Ph).
The present invention relates to a charge pump circuit for stably charging and discharging current in a pulsed manner, which is used in an ase-looked loop circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】図5に従来のチャージポンプ回路の例を
示す(総合電子出版社:「実用PLL周波数シンセサイ
ザII実用技術編第4章 PLL LSIの使い方 4.2
位相比較器/チャージポンプ回路」、83〜84頁参
照)。チャージポンプ回路は1段のFETにて構成され
ている。P-chFET44のソースは電源端子に接続
され、ドレインは出力端子43に、ゲートは入力端子4
1に接続されている。また、N-chFET45は、ソ
ースは接地端子に、ドレインは出力端子43に、ゲート
は入力端子42に接続されている。この回路はPLL周
波数シンセサイザにおいて位相比較器から入力される信
号ΦPとΦRがそれぞれ入力端子41,42より入力さ
れ、その値より出力端子43より電流を流入,流出させ
る回路である。2. Description of the Related Art An example of a conventional charge pump circuit is shown in FIG. 5 (Sogo Denshi Publishing Co., Ltd .: "Practical Technology for PLL Frequency Synthesizer II, Chapter 4, How to Use PLL LSI" 4.2.
Phase Comparator / Charge Pump Circuit ", pp. 83-84). The charge pump circuit is constituted by a single-stage FET. The source of the P-chFET 44 is connected to the power supply terminal, the drain is connected to the output terminal 43, and the gate is connected to the input terminal 4
1 connected. The N-chFET 45 has a source connected to the ground terminal, a drain connected to the output terminal 43, and a gate connected to the input terminal 42. This circuit is a circuit in which signals .PHI.P and .PHI.R input from a phase comparator in a PLL frequency synthesizer are input from input terminals 41 and 42, respectively, and current flows from an output terminal 43 based on the values.
【0003】図2にその動作原理を示す。位相比較器は
基準信号frと比較信号fpの立ち上がりエッジを検出
し、その位相差に比例したパルスを出力する。即ち、比
較信号fpが遅れているとき(fr>fp)には位相差
パルスΦPを端子41に出力し、それによってチャージ
ポンプ回路のP-chFETがオンし端子43より電流
を流出し出力端子の後段に接続されるVCO(電圧制御
発信器)の制御電圧を上昇させる。また、比較信号fp
が進んでいるとき(fr<fp)には位相差パルスΦR
を端子42に出力し、チャージポンプ回路のN-chF
ETがオンとなり、出力端子43より電流を流入させ、
VCOの制御電圧を下降させる。FIG. 2 shows the principle of operation. The phase comparator detects rising edges of the reference signal fr and the comparison signal fp, and outputs a pulse proportional to the phase difference. That is, when the comparison signal fp is delayed (fr> fp), the phase difference pulse .PHI.P is output to the terminal 41, whereby the P-chFET of the charge pump circuit is turned on, current flows out from the terminal 43, and the output terminal The control voltage of the VCO (voltage control transmitter) connected to the subsequent stage is increased. Also, the comparison signal fp
Is advanced (fr <fp), the phase difference pulse ΦR
Is output to the terminal 42, and the N-chF
ET is turned on, current flows from the output terminal 43,
The control voltage of the VCO is decreased.
【0004】ここにおいて、理想的には該P-chFE
T,N-chFETが出力端子43の電圧の広い範囲に
渡って定電流を出力する必要があり、この従来例におい
てはその動作特性は全て単体のトランジスタの特性その
ものに依存する項目である。ところが、近年の集積回路
の微細加工のレベルの縮小化に伴いトランジスタの耐圧
は小さくなる傾向にあり、他方、PLLに接続されるV
CO等の動作電圧はまだ高いままであるため、外部VC
Oを駆動するチャージポンプ回路はトランジスタ単体の
耐圧よりも高い電圧で動作する必要が生じている。Here, ideally, the P-chFE
It is necessary for the T and N-ch FETs to output a constant current over a wide range of the voltage at the output terminal 43. In this conventional example, all of the operation characteristics depend on the characteristics of a single transistor. However, with the recent reduction in the level of microfabrication of integrated circuits, the breakdown voltage of transistors tends to decrease.
Since the operating voltage such as CO is still high, the external VC
The charge pump circuit that drives O needs to operate at a voltage higher than the withstand voltage of the transistor alone.
【0005】そこで、トランジスタのソース−ドレイン
間耐圧を上げる方法としてトランジスタをカスコードに
接続(縦続接続)し、各々のソース−ドレイン間にかか
る電圧を分圧することで耐圧を向上させる方法が考えら
れている。トランジスタをカスコード接続したものとし
ては、例えば、図6に示す特開昭62−290204号
公報に記載されたものがある。これは一方のトランジス
タ61と他方のトランジスタ62をカスコード接続し、
該両トランジスタのゲート端子を共通に端子63に接続
し、前記一方のトランジスタのドレインを電流出力信号
端子64とするものである。Therefore, as a method of increasing the withstand voltage between the source and the drain of the transistor, a method of connecting the transistor to a cascode (cascade connection) and dividing the voltage applied between each source and drain to improve the withstand voltage has been considered. I have. As a cascode-connected transistor, there is, for example, a transistor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-290204 shown in FIG. This cascode-connects one transistor 61 and the other transistor 62,
The gate terminals of the two transistors are commonly connected to a terminal 63, and the drain of the one transistor is used as a current output signal terminal 64.
【0006】しかしながら、この回路の目的は耐圧を向
上させると言うよりは演算増幅器に応用したときの特性
改善を目指したものであるため、このような構造をその
まま本発明が応用しようとするPLLのチャージポンプ
回路に採用すると、耐圧性は改善されるものの出力の定
電流特性は改善されず、そればかりか、カスコード接続
により各々のVthが加算され、各トランジスタが飽和
状態にならないため、単体のときよりも、定電流で動作
する電圧範囲が狭くなってしまうという問題がある。However, since the purpose of this circuit is not to improve the breakdown voltage but to improve the characteristics when applied to an operational amplifier, such a structure is used as it is in the PLL of the present invention. When used in a charge pump circuit, the withstand voltage is improved, but the constant current characteristics of the output are not improved. In addition, since each Vth is added by cascode connection, and each transistor does not become saturated, when used alone, There is a problem that the voltage range for operating at a constant current becomes narrower than that of the conventional method.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の回
路においては、近年の集積回路の微細加工に伴うトラン
ジスタの耐圧低下に対応できず、また、定電流出力特性
の改善も望めない。そこで、本発明は上記のような状況
に鑑み、出力トランジスタをカスコード接続することに
よりトランジスタ単体の耐圧よりも高い電圧で動作可能
にするとともに、出力定電流特性をも改善することを目
的とするものである。As described above, the conventional circuit cannot cope with the reduction in the withstand voltage of the transistor due to the recent microfabrication of the integrated circuit, and the improvement of the constant current output characteristics cannot be expected. In view of the above situation, it is an object of the present invention to cascode output transistors so that they can operate at a voltage higher than the withstand voltage of a single transistor, and to improve output constant current characteristics. It is.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明はPLL
のチャージポンプ回路において出力トランジスタをカス
コード構造にすることにより、単体のトランジスタの耐
圧以上の電圧で動作でき、かつ、各々のトランジスタの
ゲート電圧をそれぞれ適当に選定することにより、広範
囲の出力端子電圧において定電流出力が可能な出力電流
特性を得ることができるようにしたものである。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a PLL
In the charge pump circuit of the above, the output transistor has a cascode structure, so that it can operate at a voltage higher than the withstand voltage of a single transistor, and by appropriately selecting the gate voltage of each transistor, a wide range of output terminal voltages can be obtained. An output current characteristic capable of outputting a constant current can be obtained.
【0009】請求項1の発明は、電源端子と出力端子及
び該出力端子と接地端子間にはそれぞれ複数のMOSト
ランジスタが縦続接続され、前記複数のMOSトランジ
スタは少なくとも1つの第1のトランジスタ及び第2の
トランジスタから成り、前記第1のトランジスタのゲー
トには、該トランジスタを飽和状態にするバイアス電圧
が印加され、かつ、前記第2のトランジスタのゲートに
は該トランジスタを飽和状態又は非導電とする電圧レベ
ルの電圧がパルスのオン/オフに応じて切り替え印加さ
れるものである。According to a first aspect of the present invention, a plurality of MOS transistors are connected in cascade between a power supply terminal and an output terminal, and between the output terminal and a ground terminal, wherein the plurality of MOS transistors are at least one of a first transistor and a second transistor. A bias voltage that causes the transistor to saturate is applied to the gate of the first transistor, and the transistor is set to a saturated state or non-conductive to the gate of the second transistor. The voltage of the voltage level is switched and applied according to the ON / OFF of the pulse.
【0010】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記電源端子と前記出力端子間に縦続接続された前
記複数のMOSトランジスタは第1及び第2のP-ch
FETから成る複数のP-chFETであり、前記第1
のP-chFETのゲートには該トランジスタを飽和状
態にするバイアス電圧が印加され、前記第2のP-ch
FETは前記出力端子に接続され、かつ、そのゲート端
子は第1のスイッチにより第1のバイアス電源端子又は
前記電源端子に切り替え接続され、また、前記出力端子
と前記接地端子間に縦続接続された前記MOSトランジ
スタは第1及び第2のN-chFETから成る複数のN-
chFETであり、前記第1のN-chFETのゲート
には該トランジスタを飽和状態にするバイアス電圧が印
加され、前記第2のN-chFETは前記出力端子に接
続され、かつ、そのゲート端子は第2のスイッチにより
第2のバイアス電源端子又は前記接地端子に切り替え接
続されるものである。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the plurality of MOS transistors cascaded between the power supply terminal and the output terminal are first and second P-ch transistors.
A plurality of P-chFETs each comprising
A bias voltage for saturating the P-chFET is applied to the gate of the second P-chFET.
An FET is connected to the output terminal, and its gate terminal is switched and connected to a first bias power supply terminal or the power supply terminal by a first switch, and is cascaded between the output terminal and the ground terminal. The MOS transistor includes a plurality of N-channel FETs including first and second N-ch FETs.
a bias voltage for applying saturation to the gate of the first N-chFET is applied to the gate of the first N-chFET; the second N-chFET is connected to the output terminal; The second switch is connected to the second bias power supply terminal or the ground terminal by switching.
【0011】請求項3の発明は、電源端子と出力端子及
び該出力端子と接地端子間にはそれぞれ複数のMOSト
ランジスタ及び印加パルスに応じてオン/オフされるス
イッチが縦続接続され、前記複数のMOSトランジスタ
のゲートには、前記トランジスタの各々を飽和状態にす
る電圧レベルが印加されるものである。According to a third aspect of the present invention, a plurality of MOS transistors and a switch that is turned on / off in response to an applied pulse are cascaded between the power terminal and the output terminal, and between the output terminal and the ground terminal, respectively. A voltage level that causes each of the transistors to be in a saturated state is applied to the gate of the MOS transistor.
【0012】請求項4の発明は、請求項3の発明におい
て、前記電源端子と前記出力端子間に従属接続される前
記複数のMOSトランジスタはP-chFETであり、
また、出力端子と接地端子間に従属接続される前記複数
のMOSトランジスタはN-chFETとしたものであ
る。According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the plurality of MOS transistors cascade-connected between the power supply terminal and the output terminal are P-chFETs,
The plurality of MOS transistors cascade-connected between the output terminal and the ground terminal are N-chFETs.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて添付図にもとづき説明する。図1は本発明の第1の
実施例を示すものであって、2段のトランジスタのカス
コード接続における例を示している。P-chFET
1,2は電源端子と出力端子13の間に直列に接続され
ており、P-chFET2のドレインは出力端子に接続
され、かつ、そのゲート端子はスイッチ9を通してバイ
アス電圧入力端子6に接続されるようになっている。ス
イッチ10は該スイッチ9がオフの時オンとなるスイッ
チ、即ちスイッチ9と反転の動作をするスイッチであっ
て電源端子に接続されるようになっている。一方、トラ
ンジスタ1のゲートはバイアス電圧端子5に接続されて
いる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and shows an example of a cascode connection of two-stage transistors. P-chFET
1, 2 are connected in series between the power supply terminal and the output terminal 13, the drain of the P-ch FET 2 is connected to the output terminal, and the gate terminal is connected to the bias voltage input terminal 6 through the switch 9. It has become. The switch 10 is a switch that is turned on when the switch 9 is turned off, that is, a switch that performs an inversion operation with the switch 9 and is connected to a power supply terminal. On the other hand, the gate of the transistor 1 is connected to the bias voltage terminal 5.
【0014】N-chFET3,4は接続端子と出力端
子13の間に直列に接続され、N-chFET3のドレ
インは出力端子13に接続されており、そのゲート端子
はスイッチ11を通してバイアス電圧入力端子7に接続
されるようになっている。スイッチ12は該スイッチ1
1がオフの時にオンとなるスイッチ、即ちスイッチ11
と反転の動作をするスイッチであって、接地端子に接続
されるようになっている。また、トランジスタ4のゲー
トはバイアス電圧端子8に接続されている。The N-chFETs 3 and 4 are connected in series between the connection terminal and the output terminal 13, the drain of the N-chFET 3 is connected to the output terminal 13, and the gate terminal of the N-chFET 3 is connected to the bias voltage input terminal 7 through the switch 11. Is to be connected to. The switch 12 is the switch 1
A switch that is turned on when 1 is off, ie, switch 11
And a switch that performs an inversion operation and is connected to a ground terminal. The gate of the transistor 4 is connected to the bias voltage terminal 8.
【0015】この状態において、位相比較回路からの信
号ΦPはスイッチ9の制御信号端子に、その反転信号は
スイッチ10の制御信号入力端子に接続され、また、Φ
Rはスイッチ11の制御信号端子に、その反転信号はス
イッチ12の制御信号入力端子に接続される。一方、各
々のバイアス電圧入力端子5,6,7,8にはそれぞれ
適当なバイアス電圧が印加されて定電流が出力端子13
より出力される。In this state, the signal .PHI.P from the phase comparison circuit is connected to the control signal terminal of the switch 9, the inverted signal thereof is connected to the control signal input terminal of the switch 10, and the signal .PHI.
R is connected to the control signal terminal of the switch 11, and the inverted signal is connected to the control signal input terminal of the switch 12. On the other hand, an appropriate bias voltage is applied to each of the bias voltage input terminals 5, 6, 7, and 8, and a constant current is applied to the output terminal 13.
Output.
【0016】次に、図2について本発明の前記第1実施
例の動作原理を説明する。なお、本チャージポンプ回路
を実際にPLLへ応用する場合には、その前段に位相比
較回路を接続するので、併せて参考として図7に従来の
構成における接続例を示す。位相比較器は基準信号fr
と比較信号fpの立ち上がりエッジを検出し、その位相
差に比例したパルスを出力するようになっている。即
ち、位相比較器は比較信号fpが遅れているとき(fr
>fp)には位相差パルスΦPを出力し、それによって
チャージポンプ回路のスイッチ9はオンとなり、スイッ
チ10はオフとなる。この時、ΦRはL出力であるか
ら、スイッチ11はオフで、かつ、スイッチ12はオン
となり、トランジスタ3はそのゲート電圧がHとなり、
オフ状態となる。他方、トランジスタ1,2のゲートに
はバイアス電圧がそれぞれ印加されて、出力端子13よ
り定電流が流出して、出力端子の後段に接続されるVC
Oの制御電圧を上昇させることができる。Next, the principle of operation of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. When the present charge pump circuit is actually applied to a PLL, a phase comparison circuit is connected at the preceding stage, and FIG. 7 shows a connection example in a conventional configuration for reference. The phase comparator outputs the reference signal fr
And a rising edge of the comparison signal fp, and outputs a pulse proportional to the phase difference. That is, when the comparison signal fp is delayed (fr
> Fp), the phase difference pulse φP is output, whereby the switch 9 of the charge pump circuit is turned on and the switch 10 is turned off. At this time, since ΦR is an L output, the switch 11 is turned off and the switch 12 is turned on, and the gate voltage of the transistor 3 becomes H.
It turns off. On the other hand, a bias voltage is applied to the gates of the transistors 1 and 2, and a constant current flows out of the output terminal 13.
The control voltage of O can be increased.
【0017】また、比較信号fpが進んでいるとき(f
r<fp)には、位相比較回路は位相差パルスΦRを出
力し、これによりチャージポンプ回路のスイッチ11は
オンとなり、スイッチ12はオフとなる。この時、ΦP
はH出力であるからスイッチ9はオフとなり、スイッチ
10がオンとなる。このため、トランジスタ2はそのゲ
ート電圧がHとなり、オフ状態となる。他方、上記のよ
うにトランジスタ3,4のゲートにはバイアス電圧がそ
れぞれ接続されているから、出力端子13より定電流を
流入させ、VCOの制御電圧を下降させることができ
る。When the comparison signal fp is advanced (f
At r <fp), the phase comparison circuit outputs a phase difference pulse ΦR, whereby the switch 11 of the charge pump circuit is turned on and the switch 12 is turned off. At this time, ΦP
Is an H output, the switch 9 is turned off and the switch 10 is turned on. Therefore, the gate voltage of the transistor 2 becomes H, and the transistor 2 is turned off. On the other hand, since the bias voltages are respectively connected to the gates of the transistors 3 and 4 as described above, a constant current can flow from the output terminal 13 and the control voltage of the VCO can be lowered.
【0018】広範囲の出力電圧にわたって定電流特性を
得るためのバイアス電圧回路の例として、改良型カスコ
ード定電流源回路がある(「超LSIのためのアナログ
集積回路設計技術(下)培風館、12MOS増幅器の設
計、12.2MOSアナログICの基本的要素回路」2
86〜288頁参照)。図3は該バイアス回路を本発明
の第1の請求項に記載の発明に応用した実施例を示すも
のである。図中、トランジスタM1は図1のトランジス
タ4に、トランジスタM2は同トランジスタ3に相当し
ている。この実施例においては、電圧レベルをシフトさ
せるソースホロアM5がトランジスタM2のゲートに直
列に挿入され、トランジスタM1のドレインがゲートよ
りも閾値電圧分だけ正になるようにし、トランジスタM
1がちょうど飽和特性の端で動作するようにバイアスさ
れ、図3(b)に示すように2△V以上の電圧で定電流
動作し単体トランジスタよりも定電流動作する電圧範囲
が広くなっている。As an example of a bias voltage circuit for obtaining a constant current characteristic over a wide range of output voltages, there is an improved cascode constant current source circuit (“Analog integrated circuit design technology for ultra LSI (bottom) Baifukan, 12 MOS amplifier) Design, Basic Element Circuit of 12.2 MOS Analog IC "2
Pages 86-288). FIG. 3 shows an embodiment in which the bias circuit is applied to the first embodiment of the present invention. In the figure, the transistor M1 corresponds to the transistor 4 in FIG. 1, and the transistor M2 corresponds to the transistor 3 in FIG. In this embodiment, a source follower M5 for shifting the voltage level is inserted in series with the gate of the transistor M2 so that the drain of the transistor M1 is more positive than the gate by a threshold voltage,
1 is biased to operate just at the end of the saturation characteristic, and as shown in FIG. 3B, a constant current operation is performed at a voltage of 2 V or more, and a voltage range in which the constant current operation is performed is wider than that of a single transistor. .
【0019】このように本発明によれば、直列接続され
た各々のトランジスタのゲート電圧をそれぞれ独立に与
えることができるため、出力電流特性の改善が容易に可
能となり非常に有効である。As described above, according to the present invention, the gate voltage of each of the transistors connected in series can be applied independently, so that the output current characteristics can be easily improved, which is very effective.
【0020】図4は、本発明の第2の実施例を示すもの
であって、2段のトランジスタのカスコード接続におけ
る例を示している。図4において、P-chFET1
4,15は電源端子と中間出力端子24の間に直列に接
続され、中間出力端子24と出力端子26との間にスイ
ッチ22が挿入されている。トランジスタ14,15の
ゲートは各々バイアス電圧入力端子18,19にそれぞ
れ接続されている。また、N-chFET16,17は
接地端子と中間出力端子25との間に直列に接続され、
中間出力端子25と出力端子26との間にスイッチ23
が挿入されている。FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, and shows an example of a cascode connection of two-stage transistors. In FIG. 4, P-chFET1
Reference numerals 4 and 15 are connected in series between the power supply terminal and the intermediate output terminal 24, and the switch 22 is inserted between the intermediate output terminal 24 and the output terminal 26. The gates of the transistors 14 and 15 are connected to the bias voltage input terminals 18 and 19, respectively. The N-ch FETs 16 and 17 are connected in series between the ground terminal and the intermediate output terminal 25,
A switch 23 is provided between the intermediate output terminal 25 and the output terminal 26.
Is inserted.
【0021】この回路の動作原理は図2に示すとおりで
あり、その動作も前記第1実施例と同様である。即ち、
位相比較器は基準信号frと比較信号fpの立ち上がり
エッジを検出し、その位相差に比例したパルスを出力す
る。比較信号fpが遅れているとき(fr>fp)には
位相差パルスΦPを出力し、チャージポンプ回路のスイ
ッチ22がオンとなる。この時、ΦRはL出力であり、
スイッチ23はオフとなる。他方、トランジスタ14,
15のゲートには適当なバイアス電圧がそれぞれ接続さ
れているため、出力端子26から定電流を流出し、出力
端子の後段に接続されるVCOの制御電圧を上昇させる
ことができる。また、比較信号fpが進んでいるとき
(fr<fp)には位相差パルスΦRを出力し、チャー
ジポンプ回路のスイッチ23がオンとなる。この時、Φ
PはH出力であり、スイッチ22はオフとなる。他方、
上記のようにトランジスタ16,17のゲートに適当な
バイアス電圧がそれぞれ接続されているため、出力端子
26より電流を流入させ、VCOの制御電圧を下降させ
ることができる。各々のPch,N-chFET、つま
り各々のトランジスタは出力端子と電源端子、あるいは
接地端子間に直列に接続されているため単体のトランジ
スタよりも高い電圧にて動作させることが可能である。The principle of operation of this circuit is as shown in FIG. 2, and its operation is the same as that of the first embodiment. That is,
The phase comparator detects rising edges of the reference signal fr and the comparison signal fp, and outputs a pulse proportional to the phase difference. When the comparison signal fp is delayed (fr> fp), a phase difference pulse φP is output, and the switch 22 of the charge pump circuit is turned on. At this time, ΦR is an L output,
The switch 23 is turned off. On the other hand, transistors 14,
Since an appropriate bias voltage is connected to each of the 15 gates, a constant current flows out of the output terminal 26, and the control voltage of the VCO connected to the subsequent stage of the output terminal can be increased. When the comparison signal fp is advanced (fr <fp), the phase difference pulse ΦR is output, and the switch 23 of the charge pump circuit is turned on. At this time, Φ
P is an H output, and the switch 22 is turned off. On the other hand,
Since an appropriate bias voltage is connected to the gates of the transistors 16 and 17 as described above, a current can flow from the output terminal 26 and the control voltage of the VCO can be reduced. Each Pch, N-chFET, that is, each transistor is connected in series between the output terminal and the power supply terminal or the ground terminal, so that it can be operated at a higher voltage than a single transistor.
【0022】第2の実施例においては、第1の実施例よ
りも挿入するスイッチの数を少なくでき、また、第1の
実施例においては出力端のトランジスタのゲートに印加
する電圧を制御したが、第2の実施例においては、バイ
アス電圧は常にかけたまま出力端子との間にスイッチを
挿入することで制御している。In the second embodiment, the number of switches to be inserted can be reduced as compared with the first embodiment. In the first embodiment, the voltage applied to the gate of the transistor at the output terminal is controlled. In the second embodiment, the control is performed by inserting a switch between the output terminal and the bias voltage while always applying the bias voltage.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1及び2の
発明によれば、各々のトランジスタを電源と接地電位間
に直列に接続したので、単体のトランジスタの耐圧より
も高い電圧での動作が可能であり、また、直列接続され
た各々のトランジスタのゲート電極を個別に与えるよう
に構成したので、適当な値に各々のゲート電圧を与える
ことにより定電流出力特性を改善し、より広い範囲で定
電流出力が得られる高性能のPLL回路を実現すること
ができる。また、請求項3及び4の発明によれば、上記
請求項1及び2の発明によると同じ効果を奏するに加
え、さらに、各々のトランジスタのゲートにはバイアス
電圧が常に印加されているので、スイッチの切り替えに
応じてバイアス電圧が変動する虞れは全くなく、装置の
より安定した動作が得られる。As described above, according to the first and second aspects of the present invention, since each transistor is connected in series between the power supply and the ground potential, operation at a voltage higher than the withstand voltage of a single transistor. In addition, since the gate electrodes of the respective transistors connected in series are configured to be individually applied, the constant current output characteristics can be improved by applying each gate voltage to an appropriate value, and a wider range can be obtained. Thus, a high-performance PLL circuit that can obtain a constant current output can be realized. According to the third and fourth aspects of the present invention, in addition to having the same effects as those of the first and second aspects of the present invention, a bias voltage is always applied to the gate of each transistor. There is no possibility that the bias voltage fluctuates according to the switching of the above, and a more stable operation of the device can be obtained.
【図1】 本発明の第1の実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図2】 本発明と従来技術における動作原理を説明す
るための信号線図である。FIG. 2 is a signal diagram for explaining the operation principle of the present invention and the prior art.
【図3】 本発明を用いたカスコード定電流源回路の例
を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a cascode constant current source circuit using the present invention.
【図4】 本発明の第2の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図5】 従来のチャージポンプ回路を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional charge pump circuit.
【図6】 カスコード接続の従来例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a conventional example of cascode connection.
【図7】 チャージポンプ回路に位相比較器を接続した
回路の従来例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional example of a circuit in which a phase comparator is connected to a charge pump circuit.
【符号の説明】 1,2,14,15…P-chFET、3,4,16,
17…N-chFET、13,26…出力端子、Cox
…ゲート酸化膜圧、Iref…基準電流源、L…ゲート
長、Vt…トランジスタの閾値電圧、W…ゲート幅、μ
…チャネル移動度。[Description of Signs] 1, 2, 14, 15 ... P-chFET, 3, 4, 16,
17: N-chFET, 13, 26: output terminal, Cox
... Gate oxide film pressure, Iref ... Reference current source, L ... Gate length, Vt ... Threshold voltage of transistor, W ... Gate width, μ
... channel mobility.
Claims (4)
地端子間にはそれぞれ複数のMOSトランジスタが縦続
接続され、前記複数のMOSトランジスタは少なくとも
1つの第1のトランジスタ及び第2のトランジスタから
成り、前記第1のトランジスタのゲートには、該トラン
ジスタを飽和状態にするバイアス電圧が印加され、か
つ、前記第2のトランジスタのゲートには該トランジス
タを飽和状態又は非導電とする電圧レベルの電圧がパル
スのオン/オフに応じて切り替え印加されることを特徴
とする電流を充放電させる装置。A plurality of MOS transistors are connected in cascade between a power supply terminal and an output terminal, and between the output terminal and a ground terminal, and the plurality of MOS transistors include at least one first transistor and a second transistor. A bias voltage for saturating the transistor is applied to the gate of the first transistor, and a voltage of a voltage level for saturating or non-conducting the transistor is applied to the gate of the second transistor. A device for charging / discharging a current, which is switched and applied according to on / off of a pulse.
続された前記複数のMOSトランジスタは第1及び第2
のP-chFETから成る複数のP-chFETであり、
前記第1のP-chFETのゲートには該トランジスタ
を飽和状態にするバイアス電圧が印加され、前記第2の
P-chFETは前記出力端子に接続され、かつ、その
ゲート端子は第1のスイッチにより第1のバイアス電源
端子又は前記電源端子に切り替え接続され、また、前記
出力端子と前記接地端子間に縦続接続された前記MOS
トランジスタは第1及び第2のN-chFETから成る
複数のN-chFETであり、前記第1のN-chFET
のゲートには該トランジスタを飽和状態にするバイアス
電圧が印加され、前記第2のN-chFETは前記出力
端子に接続され、かつ、そのゲート端子は第2のスイッ
チにより第2のバイアス電源端子又は前記接地端子に切
り替え接続されることを特徴とする請求項1記載の電流
を充放電させる装置。2. The plurality of MOS transistors cascaded between the power supply terminal and the output terminal include first and second MOS transistors.
P-chFETs comprising a plurality of P-chFETs,
A bias voltage for saturating the transistor is applied to the gate of the first P-chFET, the second P-chFET is connected to the output terminal, and the gate terminal is connected to the first switch by a first switch. A MOS switch connected to a first bias power supply terminal or the power supply terminal and cascaded between the output terminal and the ground terminal;
The transistor is a plurality of N-chFETs including a first and a second N-chFET, wherein the first N-chFET is
A bias voltage that causes the transistor to saturate is applied to the gate of the transistor, the second N-chFET is connected to the output terminal, and the gate terminal of the second N-chFET is connected to a second bias power supply terminal or The device for charging and discharging a current according to claim 1, wherein the device is switched and connected to the ground terminal.
地端子間にはそれぞれ複数のMOSトランジスタ及び印
加パルスに応じてオン/オフされるスイッチが縦続接続
され、前記複数のMOSトランジスタのゲートには、前
記トランジスタの各々を飽和状態にする電圧レベルが印
加されることを特徴とする電流を充放電させる装置。3. A power supply terminal, an output terminal, and a plurality of MOS transistors and a switch that is turned on / off in response to an applied pulse are cascaded between the output terminal and the ground terminal, and connected to gates of the plurality of MOS transistors. A device for charging / discharging a current, wherein a voltage level that brings each of the transistors into a saturated state is applied.
続される前記複数のMOSトランジスタはP-chFE
Tであり、また、出力端子と接地端子間に従属接続され
る前記複数のMOSトランジスタはN-chFETであ
ることを特徴とする請求項3記載の電流を充放電させる
装置。4. The plurality of MOS transistors cascaded between the power supply terminal and the output terminal are P-ch FEs.
4. The apparatus according to claim 3, wherein the plurality of MOS transistors are T-connected, and the plurality of MOS transistors cascaded between the output terminal and the ground terminal are N-chFETs.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9198948A JPH1146138A (en) | 1997-07-24 | 1997-07-24 | Device for charging and discharging current |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP9198948A JPH1146138A (en) | 1997-07-24 | 1997-07-24 | Device for charging and discharging current |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1146138A true JPH1146138A (en) | 1999-02-16 |
Family
ID=16399622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9198948A Pending JPH1146138A (en) | 1997-07-24 | 1997-07-24 | Device for charging and discharging current |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1146138A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2003500883A (en) * | 1999-05-12 | 2003-01-07 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) | Cascode signal driver with suppressed harmonic components |
US6856182B2 (en) | 2000-07-03 | 2005-02-15 | Xignal Technologies Ag | Charge pump |
US10848152B2 (en) | 2018-03-15 | 2020-11-24 | Analog Devices Global Unlimited Company | Optically isolated micromachined (MEMS) switches and related methods comprising a light transmitting adhesive layer between an optical receiver and a light source |
-
1997
- 1997-07-24 JP JP9198948A patent/JPH1146138A/en active Pending
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