JPS6055723A - 電流切換回路 - Google Patents

電流切換回路

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JPS6055723A
JPS6055723A JP16323783A JP16323783A JPS6055723A JP S6055723 A JPS6055723 A JP S6055723A JP 16323783 A JP16323783 A JP 16323783A JP 16323783 A JP16323783 A JP 16323783A JP S6055723 A JPS6055723 A JP S6055723A
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JP
Japan
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voltage
transistor
base
control voltage
trs
Prior art date
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JP16323783A
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English (en)
Inventor
Yoshimi Iso
佳実 磯
Tsutomu Noda
勉 野田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6055723A publication Critical patent/JPS6055723A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/60Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
    • H03K17/603Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors with coupled emitters

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  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、アナログ−デジタル変換器やデジタル−アナ
ログ変換器などに好適な電流切換回路に関する。
〔発明の背景〕
従来、アナログ−デジタル変換器やデジタル−アナログ
変換器として、積分回路を用すた、いわゆる積分形のア
ナログ−デジタル変換器。
デジタル−アナログ変換器が知られている。たとえば、
かかるデジタル−アナログ変換器は、所定の重みっけが
なされた複数の一定電流発生器を備え、デジタル値に応
じてこれら一定電流発生器の電流を切換えて積分回路に
供給し、積分された電流値に応じたアナログ値を得るよ
うにしたものである。このために、各定電流発生器から
の電流を切換えるための電流切換回路が設けられている
が、この電流切換回路は、デジタル−アナログ変換によ
る誤差を極力小さくするために、切換動作が迅速でなけ
ればならない。
この種の集積回路化したデジタル−アナログ変換器の一
例として、特開昭51−53446 に開示されている
ものがあるが、ここで開示されるデジタル−アナログ変
換器が備える電流切換回路を第1図でもって説明する。
第1図において、トランジスタ5、抵抗6、定電圧電源
7は定電流発生器を構成し、デジタル−アナログ変換器
が備える定電流発生器のうちの1−1)であって所定の
重みづけがなされている。
トランジスタ1,2は差動トランジスタ対を形成し、ト
ランジスタ5の定電流を、第1の加算線である接地され
たライン17と第2の虎算線であるライン18とに切換
えるスイッチを構成している。なお、ライン1Bに出力
端子16が接続されている。電流を選択的に切シ換える
制御信号は、差動トランジスタ対taすトランジスタ3
0ベースに接続された入力端子15から供給される。一
般に、入力端子15に供給される制御信号はCMO5(
Complgrnantary Metal 0sci
eb 5gm1conムctor) tたはTTL (
TranIiztor Tran#1ztor Log
ic )のOr)と5杓のデジタル信号である。電源電
圧端子19には+150が印加され、電源電圧端子20
には−15(ハ)が印加されている。トランジスタ12
、抵抗13. 定電圧電源14は定電流発生器を構成し
、トランジスタ12には0.5 (mA ) の定電流
が流れる。基準電圧源11は14f′)に設定され、抵
抗9,10は夫々1.5(kQ)である。
次に、この電流切換回路を説明する。
bま、入力端子15に供給される制御電圧が5(へ)と
すると、トランジスタ3のベース電位は50である。ト
ランジスタ4のベース電位ハ1.4 f′)であるから
、差動トランジスタ対金なんトランジスタ3はオフ状態
、トランジスタ4はオン状態となる。このために、トラ
ンジスタ12からのQ、5 (mA )の定電流は、ト
ランジスタ4.抵抗1Dt−介して電圧V、の電圧源8
に流れ込む。このとき、トランジスタ2のベース電位は
、CVa + 0.5 (mA )Xts(kQ)] 
17/)、すなわち、CVm+075)(ハ)となシ、
まり、トランジスタ10ベース電位はV8(へ)と々る
から、トランジスタ2がオン状態となる。この結果、ト
ランジスタ5からの定電流は、トランジスタ2、ライン
18vi−介して出力端子16から流れる。
この場合、トランジスタ1.2のエミッタ電位は、夫々
のペース・エミッタ間電圧をVBMとすると、(r、 
+a75−rsx ) (P)となる。
一方、入力端子15に供給される制御電圧が0りに々る
と、トランジスタ3がオン状態となってトランジスタ4
はオフ状態になる。このために、トランジスタ12から
の0.5 (mA ) の定電流はトランジスタ3、抵
抗9を介して電圧源8に流れ、トランジスタ1がオン状
態、トランジスタ2がオフ状態と表9てトランジスタ5
からの定電流がトランジスタ1を通してライン17に流
れ込む。このために1出力端子16の電流は零となる。
このときのトランジスタ1のベース電位線(y、+o、
75F)となり、トランジスタ1,2のエミy タ電位
11 (Fa +[1,75−VEx rとなる。
したがって、トランジスタ1,2のエミッタ電位は、入
力端子15の制御電圧に関係なく一定電位であシ、この
ために、エミッタ遷移容量を充電するに要する時間のス
イッチング遅延がなく、高速スイッチングが可能となる
しかし、この電流切換回路においては、制御電圧がOf
′)と59′)であるのに対し、電源電圧端子1?、 
20に正の電源電圧と負の電源電圧とが必要であシ、第
1図に示すように、+15f″)の高圧電源と一15f
’)の高圧電源を使用することができる場合には問題は
ない。
しかし、近年、ビデオテープレコーダにfpLnて、オ
ーディオ信号などのデジタル記録が注目サレ、このため
に、ビデオテープレコーダにデジタル−アナログ変換を
用いる必要性が生じてきてbるが、特に、ビデオテープ
レコーダhm々小型化される傾向にあシ、電源としても
単一の低圧電源が用いられるようになってきていること
から、このような場合には、第1図に示す電流切換回路
は動作せず、したがって、かかる電流切換回路を備えた
デジタル−アナログ変換器は、同様に、アナログ−デジ
タル変換器も。
小型ビデオテープレコーダには周込ることができなく力
るとbうことになる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、かかる問題点を解消し、単−の低圧電
源を周込ることができるようにした電流切換回路を提供
するにある。
〔発明の概要〕
この目的を達成するために、本発明は、差動対を形成す
る一方のトランジスタのベースを制御電圧で駆動し、他
方のトランジスタt−cMOsインバータを介した核制
御電圧で駆動することによ)、これらトランジスタのエ
ミ、り電位を固定して定電流の高速切換えを行なうよう
にするとともに、単一の低電圧電源で動作し得るように
した点に特徴がある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面について説明する。
第2図は本発明による電流切換回路の一実施例を示す回
路図であって、 21.22はCMOSインバータ、2
3.24.25.26.27.2Bは抵抗であシ、第1
図に対応する部分には同一符号をつけている。
第2図において、トランジスタ1.2は差動対を、また
、トランジスタ5.抵抗6.定電圧電源7は定電流発生
器を構成しておシ、入力端子15からはトランジスタ1
,2を駆動する制御電圧が供給される。電源電圧端子1
8には5f′)の正電源電圧が印加されている。CMO
Sインバータ21、22はNチャンネルMO5FETと
PチャンネルMO5FETとが縦に接続されてなシ、C
MOSインバータ21はバッファとして挿入されている
ものである。
いt1入力端子15に供給される制御電圧が零〇である
場合、CMOSインバータ21の出力電圧は5(ハ)と
なj) 、 CMOSインバータ22の出力電圧は零(
ハ)である。この場合、トランジスタ1.2のベース電
圧は抵抗23.24.25.26.27.27によっ。
て決まる。夫々の抵抗値を〜e &4 e ”18 #
 RtL3 e〜。
〜 とすると、トランジスタ10ベース電圧へは、CM
OSインバータ22の出力電圧は零(ハ)、電源電圧端
子1Bに印加される電源電圧が5F’)だから。
腎憂C%騒開×5g/) となシ、また、トランジスタ2のベース電圧rB!は、
CMOSインバータ21の出力電圧が5Oたがら、”’
 = 耶7’u+J’n”As+”n ×5f′)とな
る。
逆に、入力端子15に供給される制御電圧が5(へ)で
ある場合には、CMOSインバータ21の出力電圧は零
1’)、 CMOSインバータ22の出力電圧は5゜と
なシ、トランジスタ10ベース電圧’Ihは。
TLJ)、)ランジスタ2のベースt 圧Va、ハ、l
n”” ’Im”7’s+%(As+Aa) ×5(す
である。
そこで、いま、侮=4.鳥番;馬)、〜=馬8とすると
、制御電圧が零〇のときには、 ’n+ = ” x 5f) 鳥6・〜十Rv (Es+R,a ) V ” X5fQ 111 ” B、l!・Ru +Rn (”a+As 
)であり、また、制御電圧が5f′)のときには、VB
、=−」1鴨α−85■ 4・4+〜(7?、+4) ’By =亙ぐぐ皓、×5(へ) である。
しかるに、制御電圧が零F)のときにはb’B1<Fl
y となってトランジスタ1がオフ状態、トランジスタ
2がオン状態となシ、逆に、制御電圧が5f″)ノとき
には、’n* > Vn*h fx −z テ、トラン
ジスタ1はオン状態、トランジスタ2がオフ状態となる
。そして、 VB=電麿釦卜一 +鳥? 鳥a+RIs) ” ” ’ とすると、制御電圧が零〇のときには、オン状態にある
トランジスタ2のエミッタ電位’Exは。
トランジスタ1.2のベース・エミッタ間電圧をFBI
とすると、’M −FBI とな夛、また、制御電圧が
5(ハ)のときには、オン状態にあるトランジスタ1の
エミッタ電位’E+ も%−−VBE となる。したが
って、トランジスタ1.2のエミッタ電位は、制御電圧
のいかんにかかわらず一定となる。
一例として、馬、=R節=3(kΩ)、馬、=4=1(
kΩ〜馬a= RH= 1(hΩ)とすると、制御電圧
が零(ハ)のときには、 VB、 =2.86(ハ)e Vex ”” ’ f’
)であシ、制御電圧が50のときには、 Vn+ =2’4F’) # VJl! =2’B6V
’rであるから、トランジスタ1,2のエミッタ電位は
2.86−Vex(ハ)に固定でき、高速スイッチング
動作が可能となる。また、上述のように、簡単な回路で
、かつ、低電圧電源で動作可能な電流切換回路が実現さ
れる。この実施例はバイポーラトランジスタとCMOS
トランジスタを同一チップ上に共存させた集積回路にお
いて特に有効である。
第6図は本発明による電流切換回路の他の実施例を示す
回路であって、29.30は抵抗、31゜52、33.
34.55.56はトランジスタ、57.5B。
39、40.41は定電流発生器、42は定電圧源であ
り、第2図に対応する部分には同一符号をつけて一部説
明を省略する。
この実施例は、よシ高速のスイッチング動作を実現し、
また、電源電圧の変動による影響を防止することができ
るようにしたものである。
第2図の実施例では−、抵抗23〜28の抵抗値を大き
くすると、トランジスタ1,2のベース・コレクタ間容
量のために動作速度が遅くなる。また、電源電圧が低下
した場合、トランジスタ1゜2のベース駆動電圧が低く
なり過ぎ、充分なスイッチング動作ができなくなる可能
性があるのである。
第3図におして、定電流源37〜41はトランジスタ5
.抵抗6および電圧電源7からなる一定電流発生器と同
様の構成を々してbる。
トランジスタ31.35は差動対をなすトランジスタ1
を駆動するものであって、トランジスタ32、36は差
動対をなすトランジスタ2を駆動するものであシ、夫々
定電流源37.59.41.40がら定電流が供給され
るから、トランジスタ1゜2およびトランジスタ35.
34のオン、オフにともなうベース・コレクタ間寄生容
量の蓄積電荷による遅延量が少なく、高速スイッチング
動作が行なわれる。
また、トランジスタ55.56のベースを駆動する電圧
は、抵抗29.30.定電流源3日、定電圧源42によ
って設定される。そこで、定電流源38、定電圧源42
は電源を圧端子19に印加される電源電圧の変動に影響
されないから、この電源電圧が低下しても、トランジス
タ35.56のベース駆動電圧の振幅は変化せず、トラ
ンジスタ35.3+6ババツフア、!= 1.テ機能し
、このために、トランジスタ1,2が不完全なスイッチ
ング動作を行なうのを防止することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、単一の低電圧電
源で高速スイッチング動作が可能とな夛、また、バイポ
ーラトランジスタとCMOSトランジスタとを同一チッ
プ上に共存させるプロセスのICf使用することにょシ
、単一の低電圧電源で動作するアナログ−デジタル変換
器やデジタル−アナログ変換器に組み込んでワンチップ
のモノリシックICが実現でき、上記従来技術の欠点を
除いて“優れた機能の電流切換回路を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電流切換回路の一例を示す回路図、第2
図は本発明による電流切換回路の一実施例を示す回路図
、第6図は本発明による電流切換回路の他の実施例を示
す回路図である。 15・・・制御信号入力端子 16・・・電流出力端子
19・・・電源電圧端子 21.22・・・CMOSインバータ 叢 I 図 茶 ?図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 定電流発生器と、該定電流発生器からの電流を第1の加
    算線または第2の加算線へ選択的に切シ換える差動トラ
    ンジスタ対とからなる電流切換回路において、制御電圧
    が供給される第1のCMOSインバータと、該第1のC
    MOSインバータの出力電圧が供給される第2のCMO
    Sインバータとを設け、前記差動トランジスタ対の一方
    のトランジスタのベースを該第1のCMOSインバータ
    の出力電圧で駆動し、他方のトランジスタを該第2のC
    MOSインバータの出力電圧で駆動するように構成した
    ことを特徴とする電流切換回路。
JP16323783A 1983-09-07 1983-09-07 電流切換回路 Pending JPS6055723A (ja)

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JP16323783A JPS6055723A (ja) 1983-09-07 1983-09-07 電流切換回路

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JP16323783A JPS6055723A (ja) 1983-09-07 1983-09-07 電流切換回路

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JP16323783A Pending JPS6055723A (ja) 1983-09-07 1983-09-07 電流切換回路

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61274517A (ja) * 1985-05-08 1986-12-04 バ−・ブラウン・コ−ポレ−シヨン 入力レベル移動回路
JPH02112032U (ja) * 1989-02-23 1990-09-07
US5095855A (en) * 1989-12-28 1992-03-17 Nippondenso Co., Ltd. Cooling device for an internal-combustion engine

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