JPS614310A - レベルシフト回路 - Google Patents

レベルシフト回路

Info

Publication number
JPS614310A
JPS614310A JP60126369A JP12636985A JPS614310A JP S614310 A JPS614310 A JP S614310A JP 60126369 A JP60126369 A JP 60126369A JP 12636985 A JP12636985 A JP 12636985A JP S614310 A JPS614310 A JP S614310A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
transistor
voltage
bipolar transistor
collector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60126369A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0523522B2 (ja
Inventor
ウオルフデイートリツヒ・ゲオルグ・カスペルヴイツツ
ヨハネス・コーネリス・マリア・メーヴイス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of JPS614310A publication Critical patent/JPS614310A/ja
Publication of JPH0523522B2 publication Critical patent/JPH0523522B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45Differential amplifiers
    • H03F3/45071Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45076Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
    • H03F3/4508Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using bipolar transistors as the active amplifying circuit
    • H03F3/45085Long tailed pairs
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2203/00Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45176A cross coupling circuit, e.g. consisting of two cross coupled transistors, being added in the load circuit of the amplifying transistors of a differential amplifier
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2203/00Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45696Indexing scheme relating to differential amplifiers the LC comprising more than two resistors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2203/00Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45702Indexing scheme relating to differential amplifiers the LC comprising two resistors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2203/00Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45722Indexing scheme relating to differential amplifiers the LC comprising one or more source followers, as post buffer or driver stages, in cascade in the LC

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Logic Circuits (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】 本発明はコレクタが負荷抵抗を経て給電端子に夫々接続
された第1バイポーラトランジスタ及び第2バイポーラ
トランジスタを有する差動増幅器と、エミッタ、・フォ
ロワとして配置され且つベースが第1バイポーラトラン
ジスタのコレクタに接続された第3バイポーラトランジ
スタを有する第1電圧フォロワ回路と、エミッタ・フォ
ロワとして配置され且つベースが第2バイポーラトラン
ジスタのコレクタに接続された第4バイポーラトランジ
スタを有する第2電圧フォロワ回路とを具えるレベルシ
フト回路に関するものである。
斯る回路は、一般に、その回路の出力側の直流電圧レベ
ルを次段の回路の入力端の直流電圧レベルに整合するた
めに使用されている。特に、斯る回路は、ビデオ装置に
使用する高周波プリスケーリング回路の連続する分周器
段の間に配置する。
斯るレベルシフト回路は、特に米国特許第4.237,
388号明細書から既知である。
一般に、斯る回路の″差動増幅器によれば電圧利得が追
加され、これにより回路が用いられるシステムの総合利
得を好適なものとし、且つ直流電圧レベルの実際のシフ
トは、エミソータ・フォロワ回路により行う。
しかし、この従来の回路には、十分大きな帯域幅を得る
ため、特定の利得に対する電力消費が比較的大きくなる
欠点がある。原理的には、この電力消費は、差動増幅器
のトランジスタに流れる零入力端子を減少させることに
より低減することができるが、これは、所望の利得を得
るために負荷抵抗を増大する必要があることを意味する
。実際のところ、利得は負荷抵抗と零入力電流との積に
比例する。しかし、負荷抵抗を増大すると、回路4  
      ′)帯域幅が減少するようになる・帯域幅
・は時定数により決定され、時定数は、負荷抵抗と、エ
ミッタ・フォロワ回路の入力端子間の有効キャパシタン
スとの積に主として依存する。このキャパシタンスはエ
ミッタ・フォロワトランジスタのキャパシタンスと、エ
ミッタ・フォロワに負荷として接続する回路の入力キャ
パシタンスとにより決定される。
これがため、本発明の目的は、利得及び帯域幅が従来の
回路の場合と同一であっても電力消費が従来の場合より
も少ないレベルシフト回路を提供せんとするにある。
本発明のレベルシフト回路は、第3ハイポ−、ラトラン
ジスタのコレクタを第2バイポーラトランジスタの負荷
抵抗の口出しタップに接続し、第4バイポーラトランジ
スタのコレクタを第1バイポーラトランジスタの負荷抵
抗の口出しタップに接続するようにしたことを特徴とす
る。
本兇廟において、エミッタ・フォロワトランジスタのコ
レクタを、差動増幅器のコレクタにおける負荷抵抗の口
出しタップに交叉接続するため、従来の回路では利得が
すでにロールオフする範囲の高い周波数の個所に追加の
増幅率が得られるようになる。この追加の増幅率のため
、回路の帯域幅が拡大する。帯域幅を大きくせずに従来
と同じ値に維持する場合には、トランジスタの零入力電
流を減少させることにより電力消費を低減することがで
きる。
図面につき本発明を説明する。
第1図は、従来のレベルシフト回路を示す図である。斯
る従来のレベルシフト回路は、2個のトランジスタT1
及びT2を有し、その共通エミッタ端子を電流源1.を
経て負の給電端子2に接続して形成した差動増幅器を具
える。トランジスタT、及びT2のコレクタを負荷抵抗
R0を経て正の給電端子3に夫々接続する。トランジス
タT。
のコレクタをエミッタ・フォロワトランジスタT3のベ
ースに接続し、このトランジスタT、のエミッタを電流
源I2を経て負の給電端子2に接続し、そのコレクタを
正の給電端子3に接続する。同様にして、1ランジスタ
T2のコレクタをエミ・ツタ・フォロワトランジスタT
、のベースに接続し、このトランジスタT4のエミッタ
通路には電流源I3を配設する。トランジスタT2のベ
ースには基準電圧V retを供給する。人力信号■、
をトランジスタT1のベースに供給する。この人力信号
Viを、出力側が基準電圧Vrefに等しい直流電圧と
なる前段の回路から受ける。回路の出力電圧はトランジ
スタT3及びT4のエミッタに夫々接続されている出力
端子4及び5から取り出す。従って、差動増幅器T、、
T、は、シングルエンド形で駆動され、2個の相補出力
信号は出力端子4及び5に得ることができる。この出力
信号は、例えば2個の分周器を相互接続するために回路
を用いる場合に必要である。これら分周器は、一般に2
個の相補入力端子及び1個の出力端子を具える。
差動増幅器T、 、 T、は、入力差動電圧V、=■H
−Vrefを増幅し、増幅された電圧■2は、出力端子
4及び5の間に現われる。実際の直流電圧レベルのシフ
トは、エミッタ・フォロワトランジスタT3及びT4に
よりほぼ完全に行う。出力端子4及び5の直流電圧は、
トランジスタT、及びT2のコレクタ直流電圧より小さ
い1ベース・エミッタ電圧であり、この電圧はこれらト
ランジスタT、及びTtのベースでの直流電圧にほぼ等
しい。
このレベルシフト回路の特性を説明するため、第2図に
は、差動入力段を具える回路を負荷として出力側に接続
した場合のレベルシフト回路の電圧対周波数4性1を示
す。周波数Fは対数目盛りにて示し、利得Aはデシベル
にて示す。第2図の特性曲線■は、この回路が本例に従
って構成された場合の詳細を示す。この場合には利得A
を少くとも3dBとし、帯域幅を少くとも120 MH
zとし、出力側の電圧掃引を約120 mVとすること
ができた利得はこの周波数以下ではすでにロールオフし
ているためこの詳細に実際に合致し得る回路の利得は、
低い周波数で一層高くなり、更に厳密に必要な周波数範
囲より広い周波数範囲にわたって、この回路は動作する
ものである。供給電圧が5vの4        場合
には、特性■の場合の回路の消費電力及び最適な設計は
、5.51にほぼ等しいことである。
第3図は、本発明のレベルシフト回路を示し、同一の部
分には、第1図と同一の符号を付して示す。
トランジスタT、及びT2の負荷抵抗を、2個の抵抗a
R,及び(1’a)Reに夫々分割する。
トランジスタT、のコレクタをトランジスタT2の負荷
抵抗の口出しタップ7に接続し、トランジスタT、のコ
レクタをトランジスタT1の負荷抵抗の口出しタップ6
に接続する。この回路は、低周波数では第1図に示した
回路と同様な動作を行なう。しかし、高い周波数では追
加の増幅率が得られ、これを第4図につき説明する。こ
のレベルシフト回路には差動人力段を具える回路が負荷
として接続されているものとする。高い周波数での回路
の作動を解析するため、この回路には、差動入力段の入
力キャパシタンスが容量性負荷として接続されているも
のとし、これを第3図に出力端子4及び5の間のキャパ
シタンスいとして破線にて示す。したがってトランジス
タT3のベースにおける有効キャパシタンスは、トラン
ジスタT、の接合キャパシタンス及び空乏キャパシタン
スに依存し、これを第3図ではキャパシタンスC2とし
て破線で示す。さらにこの有効キャパシタンスはキャパ
シタンスC1に依存する。同様にして、トランジスタT
4のベースにおける有効キャパシタンスはトランジスタ
T4のベース及びエミッタの間のキャパシタンスC5に
依存し、これを第3図には破線で示し、さらにこの有効
キャパシタンスはキャパシタンスC1に依存する。これ
がため、回路に差動負荷を設ける必要がな、くなる。
或いは又、回路の出力のうちの1つのみに負荷をかける
こができる。周波数の高い場合の回路の作動を説明する
ため、第4a図に示すように、段階状に減少する入力端
子viを、トランジスタT1のベースに供給する。この
入力電圧ViによりトランジスタT1のコレクタにステ
ップ状の電圧増加が起り、従ってトランジスタT、のベ
ース電圧もステップ状に増加し、これと相補的に、トラ
ンジスタT2のコレクタ電圧がステップ状に減少し、従
って、トランジスタT4のベース電圧がステップ状に減
少する。かかる状態を第4b、4c図に夫々破線にて示
す。これら電圧ステップは、差動増幅器の漂遊容量によ
り、入力信号の電圧ステップより1頃きがなだらかとな
る。トランジスタT、のベース電圧がステップ状に変化
することによってトランジスタT3のコレクタ電流が正
のステップ状となり、このためトランジスタT3のベー
スに有効に作用するキャパシタンスを充電すると共に出
力端子4の電圧がトランジスタT、のベース電圧に伴っ
て変化する。かかる状態を第4d図に破線で示す。さら
に、トランジスタT4のコレクタ電流が負のピークとな
り、次に出力端子5の電圧がトランジスタT4のベース
電圧に伴って変化する。
この状態を第4e図に示す。トランジスタT3のコレク
タをトランジスタTtの負荷抵抗の口出しタップ7に接
続するため、トランジスタT、のコレクタ電流が正のピ
ークとなり、口出しタップ7の電圧が負の電圧ピークと
なる。この電圧ピークにより、トランジスタT2のコレ
クタ電圧に追加のステップが現われ、これにより、トラ
ンジスタT、のコレクタの実際の電圧ステップは傾きが
急になる。この状態を第4C図の実線で示す。これがた
め、トランジスタT4のベースの有効キャパシタンスは
急速に放電し、出力端子5の電圧も急速に減少する。こ
の状態を第4e図の実線で示す。トランジスタT4のコ
レクタをトランジスタT1の負荷抵抗の口出しタップ6
に接続するため、トランジスタT1のコレクタ電圧にも
追加電圧ステップが現われ、出力端子4の電圧は急速に
増加する。
この状態を第4b及び4d図の実線で示す。
周波数の高い場合には、これは利得が更に増加されたこ
ととなり、出力電圧の縁部がより急峻となる。既知のよ
うに、これは回路の帯域幅の増加に相当する。しかし、
回路の消費電力を減少させることも可能で・ある。負荷
抵抗を増加することにより、帯域幅は当初の値に減少し
得、電流源I。
の電流を、利得を減らすことなく、減少させることがで
きる。。
第3図に示す回路の特性を第1図に示した回路−の特性
と比較するため、第5図に回路の利得対周波数特性を示
す。この回路も同一の条件、即ち少なくとも3dBの利
得と少なくとも120  MHzの帯域幅を有すること
を、満足する必要がある。この特性曲線Iから明らかな
ように、利得Aの立ち上りが高周波数で発生し、その範
囲は既知の回路の利得がロール・オフする範囲である。
この立ち上りは、負荷抵抗の口出しタップ6及び7の位
置を制限する要因aに依存する。この主要因aのため利
得は急峻に立ち上がる。抵抗R0及び電流■1をそのま
まにする場合には、この立ち上りにより第1図に示す回
路と比べて第3図の回路の帯域幅は大きくなる。しか乙
、第3図に示す回路の帯域幅は、負荷抵抗R0を増加す
ることによって、当初の回路の帯域幅に等しくすること
ができる。、実際のところ帯域幅は負荷抵抗R0の値に
逆比例する。
しかし、負荷抵抗R0が増加しても電流I、をそのまま
にする場合には利得は増加する。当初の回路の利得と同
一な利得を得るために、電流l、を減少する必要がある
。この結果゛、利得の立ち上りに対しては、負荷抵抗R
0の抵抗を増加し、差動増幅器の電流源11の電流を減
少して、消費電力を減少する一方で、利得及び帯域幅を
ほぼ同一に維持するようにする。5Vの供給電圧の場合
、特性曲線Iにおける回路の消費電力はほぼ0.75m
Wであり1.この値は当初の消費電力の約15%である
さらにこの回路の利点は、電流■1を減少させることに
より、回路の入力インピーダンスを増加できることであ
る。その理由は、トランジスタT。
及びT2の工夫ツタ抵抗が、電流の増加につれて増大す
るからである。
この回路に、2個の分周器を共に接続して使用する場合
には、周波数の極めて高い周波数で利得のロール・オフ
が生じるため、奇数分周器に高調波の一定のフィルタ作
用を得ることができる。
本発明は、図に示した実施例にだけ限定されるものでは
ない。例えば、入力トランジスタ及びエミッタ・フォロ
ワトランジスタを複合トランジスタ及び1個以上のダイ
オードをエミッタ・ヅオロワトランジスタのエミッタ通
路に配置して構成し、レベルの大きなシフトを得る。本
発明はバイポーラトランジスタを使用する実施例につい
て説明した。しかし、トランジスタを電界効果トランジ
スタとすることもでき、この場合には明細書の記載の「
エミッタ」、「コレクタ」及び「べ一不」を「ソース」
 「ドレイン」及び「ゲート」と夫々読み代える必要が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のレベルシフト回路を示す回路図、 第2図は、第1図の回路の利得対周波数特性を示す特性
図、 第3図は、本発明Gレベルシフト回路を示す回路図、 第4図は、第3図の回路の数個所の電圧波形を示す波形
図、 第5図は第3図の回路の利得対周波数特性を示す特性図
である。 T1〜T4・・・バイポーラトランジスタ■、・・・入
力信号    Vref・・・基準電圧1+、Iz、’
Is・・・電流源 Ro・・・負荷抵抗  Cl−C8・・・キャパシタン
ス2・・・負の給電端子   3・・・正の給電端子4
.5・・・出力端子    6,7・・・口出しタップ
特許出願人   エヌ・ベー・フィリップス・フルーイ
ランペンファブリケン

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、コレクタが負荷抵抗を経て給電端子に夫々接続され
    た第1バイポーラトランジスタ及び第2バイポーラトラ
    ンジスタを有する差動増幅器と、エミッタ・フォロワと
    して配置され且つベースが第1バイポーラトランジスタ
    のコレクタに接続された第3バイポーラトランジスタを
    有する第1電圧フォロワ回路と、エミッタ・フォロワと
    して配置され且つベースが第2バイポーラトランジスタ
    のコレクタに接続された第4バイポーラトランジスタを
    有する第2電圧フォロワ回路とを具えるレベルシフト回
    路において、第3バイポーラトランジスタのコレクタを
    第2バイポーラトランジスタの負荷抵抗の口出しタップ
    に接続し、第4バイポーラトランジスタのコレクタを第
    1バイポーラトランジスタの負荷抵抗の口出しタップに
    接続するようにしたことを特徴とするレベルシフト回路
    。 2、前記第1乃至第4バイポーラトランジスタを電界効
    果トランジスタとしたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載のレベルシフト回路。
JP60126369A 1984-06-12 1985-06-12 レベルシフト回路 Granted JPS614310A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8401847A NL8401847A (nl) 1984-06-12 1984-06-12 Niveauverschuivingsschakeling.
NL8401847 1984-06-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS614310A true JPS614310A (ja) 1986-01-10
JPH0523522B2 JPH0523522B2 (ja) 1993-04-05

Family

ID=19844065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60126369A Granted JPS614310A (ja) 1984-06-12 1985-06-12 レベルシフト回路

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4642482A (ja)
EP (1) EP0171095B1 (ja)
JP (1) JPS614310A (ja)
CA (1) CA1243367A (ja)
DE (1) DE3569177D1 (ja)
NL (1) NL8401847A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0444421A (ja) * 1990-06-11 1992-02-14 Mitsubishi Electric Corp 論理回路
JP2009089140A (ja) * 2007-10-01 2009-04-23 Casio Comput Co Ltd Ccd出力信号処理回路

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4692641A (en) * 1986-02-13 1987-09-08 Burr-Brown Corporation Level shifting circuitry for serial-to-parallel converter
US5510745A (en) * 1987-07-29 1996-04-23 Fujitsu Limited High-speed electronic circuit having a cascode configuration
JP2766264B2 (ja) * 1987-10-12 1998-06-18 株式会社東芝 差動増幅回路
US4806800A (en) * 1987-11-20 1989-02-21 Tandem Computers Incorporated TTL-to-ECL input translator/driver circuit
US5075567A (en) * 1989-06-26 1991-12-24 Nec Corporation Electronic switch circuit
US5073729A (en) * 1990-06-22 1991-12-17 Actel Corporation Segmented routing architecture
US5087837A (en) * 1990-08-06 1992-02-11 North American Philips Corp., Signetics Div. Electronic circuit with capacitively enhanced switching
DE4109893A1 (de) * 1991-03-26 1992-10-01 Philips Patentverwaltung Integrierte schaltungsanordnung mit einem differenzverstaerker
EP0544917B1 (en) * 1991-06-21 1999-12-08 Citizen Watch Co. Ltd. Capacitive load driving circuit
US5298808A (en) * 1992-01-23 1994-03-29 Vitesse Semiconductor Corporation Digital logic protocol interface for different semiconductor technologies
JPH0637626A (ja) * 1992-03-27 1994-02-10 Toshiba Corp バイアス電流供給回路
JP2708333B2 (ja) * 1992-09-02 1998-02-04 株式会社東芝 レベルシフタ回路
US5392045A (en) * 1992-11-06 1995-02-21 National Semiconductor Corporation Folder circuit for analog to digital converter
DE69615638T2 (de) * 1995-11-29 2002-08-01 Koninkl Philips Electronics Nv Spannungsverstärker mit grossen dynamischen Bereich und A/D-Konverter damit
CN100395678C (zh) * 2004-12-28 2008-06-18 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 带有改进电源范围的低功率快响应稳压器的器件与方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS606576B2 (ja) * 1979-09-20 1985-02-19 ソニー株式会社 信号変換回路
JPS5883434A (ja) * 1981-11-13 1983-05-19 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0444421A (ja) * 1990-06-11 1992-02-14 Mitsubishi Electric Corp 論理回路
JP2009089140A (ja) * 2007-10-01 2009-04-23 Casio Comput Co Ltd Ccd出力信号処理回路

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0523522B2 (ja) 1993-04-05
EP0171095B1 (en) 1989-03-29
US4642482A (en) 1987-02-10
NL8401847A (nl) 1986-01-02
EP0171095A1 (en) 1986-02-12
DE3569177D1 (en) 1989-05-03
CA1243367A (en) 1988-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS614310A (ja) レベルシフト回路
US2691075A (en) Transistor amplifier with high undistorted output
JP3002555B2 (ja) 信号処理装置
US4410859A (en) Signal amplifier circuit arrangement with output current limiting function
US4105945A (en) Active load circuits
US4553108A (en) Low noise feedback amplifier
US4283683A (en) Audio bridge circuit
US4092552A (en) Bipolar monolithic integrated push-pull power stage for digital signals
US4366443A (en) Television intermediate frequency amplifier
US4538116A (en) Output stage for an operational amplifier
US4504794A (en) Integrable differential amplifier
US4167708A (en) Transistor amplifier
US3467910A (en) Amplifying arrangement having automatic gain control
US5159285A (en) Differential amplifying circuit having emitter follower circuit
JPS5830787B2 (ja) 信号処理回路
KR970003719B1 (ko) 증폭회로
JP2509462Y2 (ja) 増幅器
US3496480A (en) Transistorized differential amplifier utilizing components easy to fabricate using thin film circuitry techniques
JPS5949728B2 (ja) 可変インピ−ダンス回路
JPS6253962B2 (ja)
JPS6313363B2 (ja)
JPH0345568B2 (ja)
JPS6034289B2 (ja) 利得制御装置
JPS60214610A (ja) トランジスタ回路
JPS6113405B2 (ja)