JPS6253512A - Pulse output device - Google Patents

Pulse output device

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JPS6253512A
JPS6253512A JP60194247A JP19424785A JPS6253512A JP S6253512 A JPS6253512 A JP S6253512A JP 60194247 A JP60194247 A JP 60194247A JP 19424785 A JP19424785 A JP 19424785A JP S6253512 A JPS6253512 A JP S6253512A
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pulse
amplitude
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Mitsuaki Kagawa
香川 光明
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To vary the amplitude and offset voltage of an output pulse signal by providing a separating circuit separating an output pulse signal of a pulse output circuit into an AC signal and a DC signal and a bias control circuit. CONSTITUTION:A pulse signal outputted from a pulse output circuit 21 is separated into an AC signal and a DC signal by the separation circuit 22, the DC signal, an offset signal from a bias control circuit 24 and an inverting signal of an amplitude control signal are added to be a bias control signal, which is superimposed on the separated AC signal and the result is inputted to a differential logic circuit 25. In changing the amplitude control signal, current source control circuits 22, 26 for both the differential logic circuit and the pulse output circuit act in the same polarity and the bias control signal from the bias control circuit is operated reversely. Thus, the amplitude and DC bias voltage inputted to the differential logic circuit are changed simultaneously to vary continuously the amplitude of the output pulse signal thereby operating the differential logic circuit at the optimum condition.

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野コ 本発明は、パルス出力装置に係わり、特に高周波領域に
おいても出力振幅およびオフセット電圧の変化幅を大き
くできるパルス出力装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a pulse output device, and more particularly to a pulse output device that can increase the range of change in output amplitude and offset voltage even in a high frequency region.

[従来の技術] 近年、PCM(パルス符号変調)通信におけるデータ情
報量のG〈ギガ)ビット化、QaASを用いた論理集積
回路、超高速書込み読出しできるRAM (ランダム・
アクセス・メモリ)等の研究開発が進められている。こ
のような超高速でデジタル動作する半導体素子又は装置
の動作試験をするためのパルス波形状の試験用信号を出
力する装置が必要である。
[Prior art] In recent years, the amount of data information in PCM (pulse code modulation) communication has been converted to G (giga) bits, logic integrated circuits using QaAS, and RAM (random
Research and development is progressing on technologies such as access memory). There is a need for a device that outputs a test signal in the form of a pulse wave in order to test the operation of semiconductor devices or devices that operate digitally at such high speeds.

この試験用信号は周波数及びデータの種類を種々に変化
できることは勿論のこと、被試験物としての半導体素子
又はこれ等を組込んだ装置の入力振幅およびスレッショ
ールド電圧の余裕度を調べるために、前記試験用信号の
パルス振幅およびオフセット電圧が任意に可変できるこ
とが必要不可欠となる。
This test signal can of course vary in frequency and data type, and can also be used to check the margin of input amplitude and threshold voltage of a semiconductor device under test or a device incorporating such a device. It is essential that the pulse amplitude and offset voltage of the test signal can be arbitrarily varied.

従来このような試験用のパルス信号を出力するパルス出
力8置としては、第2図に示すように、一対のトランジ
スタ1a、1bのエミッタ(FETの場合はソース)を
互いに接続し、非飽和領域でスイッチング動作ささせる
差動論理回路2が広く使用されている。
Conventionally, as shown in FIG. 2, as shown in FIG. 2, the emitters (sources in the case of FETs) of a pair of transistors 1a and 1b are connected to each other, and the pulse outputs for outputting such test pulse signals are connected to each other. A differential logic circuit 2 that performs a switching operation is widely used.

すなわち、この差動論理回路2を構成する一対のトラン
ジスタ1a、ibのエミッタは共通して定電流回路3に
接続されており、各コレクタはそれぞれ負荷抵抗4a、
4bを介して接続されオフセット制御回路5に接続され
ている。また、各トランジスタ1a、1bのベースには
図示するように極性が互いに異なるパルス信号が入力さ
れる入力端子6a、6bに接続され、トランジスタ1b
のコレクタは出力パルス信号が取出される出力端子7に
接続されている。また、定電流回路3を構成する電流制
限用のトランジスタ3aのベースは前記出力パルス信号
の振幅を制御する振幅制御信号が入力される入力端子8
に接続されている。さらに、オフセット制御回路5を構
成する差動増幅器5aの入力端子は抵抗5bを介して出
力パルス信号のオフセット電圧を制御するオフセット制
御信号の入力端子9に接続されている。
That is, the emitters of the pair of transistors 1a and ib constituting this differential logic circuit 2 are commonly connected to the constant current circuit 3, and the collectors of each transistor are connected to a load resistor 4a, respectively.
4b and is connected to the offset control circuit 5. The bases of the transistors 1a and 1b are connected to input terminals 6a and 6b to which pulse signals having different polarities are input, as shown in the figure, and the transistors 1b
The collector of is connected to the output terminal 7 from which the output pulse signal is taken out. The base of the current limiting transistor 3a constituting the constant current circuit 3 is connected to an input terminal 8 to which an amplitude control signal for controlling the amplitude of the output pulse signal is input.
It is connected to the. Further, an input terminal of a differential amplifier 5a constituting the offset control circuit 5 is connected via a resistor 5b to an input terminal 9 of an offset control signal that controls the offset voltage of the output pulse signal.

このように構成されたパルス出力装置において、出力端
子7から出力される出力パルス信号の振幅は、入力端子
8から入力された振幅制御信号にて制御される定電流回
路3によって定まるエミッタ電流値IEとトランジスタ
1bの負荷抵抗4bの抵抗11iR+どの積(IER4
)となる。したがって、振幅制御信号を変化させること
によって所望の振幅値を得ることが可能である。
In the pulse output device configured in this manner, the amplitude of the output pulse signal output from the output terminal 7 is determined by the emitter current value IE determined by the constant current circuit 3 controlled by the amplitude control signal input from the input terminal 8. and the resistance 11iR of the load resistance 4b of the transistor 1b + which product (IER4
). Therefore, it is possible to obtain a desired amplitude value by changing the amplitude control signal.

また、オフセット制御回路5は入力端子9から入力され
たオフセット制御信号に対応したオフセット電圧を出力
し、負荷抵抗4a、4bに印加するので、出力端子7か
ら出力される出力パルス信号のオフセット電圧は、前記
オフセット制御信号に比例した値となる。したがって、
オフセット制御用信号を変化させることによって所望の
オフセット電圧を得ることが可能である。
Also, the offset control circuit 5 outputs an offset voltage corresponding to the offset control signal input from the input terminal 9 and applies it to the load resistors 4a and 4b, so the offset voltage of the output pulse signal output from the output terminal 7 is , a value proportional to the offset control signal. therefore,
A desired offset voltage can be obtained by changing the offset control signal.

しかしながら、第2図に示す差動論理回路2で構成され
たパルス出力装置においては次のような問題があった。
However, the pulse output device composed of the differential logic circuit 2 shown in FIG. 2 has the following problems.

すなわち出力パルス信号のオフセット電圧を一定に保っ
たまま振幅のみを大きくする場合、振幅制御信号を大き
くして定電流回路3でもってエミッタ電流値IEを大き
くする必要があるが、エミッタ電流1i11Eが大きく
なると、トランジスタ1a、Ibの導通時のコレクタ・
エミッタ間電圧Vca(FETの場合にはドレイン・ソ
ース間電圧VD4;)が低くなる。一般にトランジスタ
の高周波領域における利得および位相特性を示すトラン
ジション周波数fTは前記コレクタ・エミッタ間電圧V
caが低くなる程小さくなる。その結果、出力パルス信
号の振幅を大きくすると、パルス波形の立上り/立下り
時間が長くなり、波形特性が劣化する問題が生じる。
In other words, when increasing only the amplitude while keeping the offset voltage of the output pulse signal constant, it is necessary to increase the amplitude control signal and increase the emitter current value IE using the constant current circuit 3, but the emitter current 1i11E is large. Then, when the transistors 1a and Ib are conductive, the collector
The emitter voltage Vca (drain-source voltage VD4 in the case of FET) becomes low. In general, the transition frequency fT, which indicates the gain and phase characteristics in the high frequency region of a transistor, is the collector-emitter voltage V
The lower the ca, the smaller it becomes. As a result, when the amplitude of the output pulse signal is increased, the rise/fall time of the pulse waveform becomes longer, causing a problem that the waveform characteristics deteriorate.

また、出力パルス信号の振幅を一定に保ったままオフセ
ット電圧を変化させる場合においては、オフセット電圧
が変化することはトランジスタ1a、1bのコレクタ・
エミッタ間電圧Vc@が変化することになる。したがっ
て、オフセット電圧が高いときにはコレクタ・エミッタ
間電圧Vchが高くなるので、前述のトランジション周
波数ftが高くなり、出力パルス信号波形の立上り/立
下り時間は短くなるが、逆にリンギング現象が発生しや
すくなり、全体のパルス波形が乱れる。逆にオフセット
電圧が低いときは、コレクタ・エミッタ間電圧Vcaは
低下するので、リンギング減少は発生しなくなるが、立
上り/立下り時間が長くなる問題がある。
In addition, when changing the offset voltage while keeping the amplitude of the output pulse signal constant, the change in the offset voltage means that the collectors of transistors 1a and 1b
The emitter voltage Vc@ will change. Therefore, when the offset voltage is high, the collector-emitter voltage Vch becomes high, so the above-mentioned transition frequency ft becomes high and the rise/fall time of the output pulse signal waveform becomes short, but on the other hand, ringing phenomenon is more likely to occur. and the entire pulse waveform is disturbed. Conversely, when the offset voltage is low, the collector-emitter voltage Vca decreases, so ringing does not decrease, but there is a problem that the rise/fall time becomes longer.

このように出力パルス信号の振幅又はオフセツト電圧を
変化させると、トランジスタ1a、lbのトランジショ
ン周波数frが変化するため、立上り時間/立下り時間
およびリンギング現象等が出力パルス信号のパルスの周
期に対して問題となるような高周波領域においては使用
できない欠点があった。
When the amplitude or offset voltage of the output pulse signal is changed in this way, the transition frequency fr of the transistors 1a and lb changes, so that the rise time/fall time and ringing phenomenon etc. are affected by the pulse period of the output pulse signal. It had the disadvantage that it could not be used in the problematic high frequency range.

さらに、差動論理回路を構成するトランジスタ1a、1
bとしてGaAsFETを使用する場合、FETのドレ
イン・ソース間の定格電圧は一般のシリコン・トランジ
スタのコレクタ・エミッタ間の定格電圧に比較して低い
ために、出力パルス信号におけるオフセット電圧の可変
範囲を広くとれない問題もある。
Furthermore, transistors 1a and 1 constituting the differential logic circuit
When using a GaAsFET as b, the rated voltage between the drain and source of the FET is lower than the rated voltage between the collector and emitter of a general silicon transistor, so the variable range of the offset voltage in the output pulse signal is widened. There are some problems that cannot be solved.

このような問題を解消するために第3図に示すパルス出
力装置が提案されている。すなわち、差動論理回路12
のトランジスタ11bのコレクタは可変減衰器14の入
力端子へ接続されている。
In order to solve this problem, a pulse output device shown in FIG. 3 has been proposed. That is, the differential logic circuit 12
The collector of the transistor 11b is connected to the input terminal of the variable attenuator 14.

この可変減衰器14の出力端子はコンデンサ15を介し
て出力パルス信号を出力する出力端子161\接続され
るとともに、インダクタンス17aを介してオフセット
制御回路18の差動増幅器18aの(−)側入力端子に
接続されている。そして、この差動増幅器18aの(+
)側入力端子はオフセット制御信号が入力される入力端
子1つに接続されている。さらにこのオフセット制御回
路18の出力端子はインダクタンス17bを介して前記
出力端子16に接続されている。
The output terminal of this variable attenuator 14 is connected via a capacitor 15 to an output terminal 161 which outputs an output pulse signal, and is also connected via an inductance 17a to a (-) side input terminal of a differential amplifier 18a of an offset control circuit 18. It is connected to the. Then, the (+) of this differential amplifier 18a is
) side input terminal is connected to one input terminal to which an offset control signal is input. Furthermore, the output terminal of this offset control circuit 18 is connected to the output terminal 16 via an inductance 17b.

また、前記差動論理回路12の各トランジスタ11a、
11bのエミッタは共通して定電流回路13に接続され
ている。
Further, each transistor 11a of the differential logic circuit 12,
The emitters of the elements 11b are commonly connected to the constant current circuit 13.

このようなパルス出力装置において、定電流回路13の
出力をUA?1シて差動論理回路12から出力される出
力パルス信号の振幅を最大値に固定する。そして、可変
減衰器14にてその振幅を減衰させたのち、減衰された
出力パルス信号のうち交流成分をコンデンサ15を介し
て出力端子16へ導ひき、直流成分をインダクタンス1
7aを介してオフセット制御回路18へ入力する。そし
て、この直流成分をオフセット制御回路18にて入力端
子19から入力されたオフセラ1へ制御信号と重畳して
出力し、インダクタンス17bを介して出力端子16へ
送出する。したがって、出力端子16には、オフセット
制御回路18からインダクタンス17bを介して入力さ
れた直流のオフセット電圧にコンデンサ15を介して入
力された交流成分が重畳された最終の出力パルス信号が
出力される。したがって、可変減衰器14の減衰度を調
整することによって出力端子16から出力される出力パ
ルス信号の振幅を可変でき、入力端子19へ入力するオ
フセット制御信号を調整することによって出力パルス信
号のオフセット電圧を変化させることが可能である。
In such a pulse output device, the output of the constant current circuit 13 is set to UA? First, the amplitude of the output pulse signal output from the differential logic circuit 12 is fixed at the maximum value. After the amplitude is attenuated by the variable attenuator 14, the AC component of the attenuated output pulse signal is guided to the output terminal 16 via the capacitor 15, and the DC component is transferred to the inductance 1.
It is input to the offset control circuit 18 via 7a. Then, the offset control circuit 18 outputs this DC component by superimposing it on a control signal to the offset controller 1 input from the input terminal 19, and sends it out to the output terminal 16 via the inductance 17b. Therefore, the final output pulse signal in which the AC component input via the capacitor 15 is superimposed on the DC offset voltage input from the offset control circuit 18 via the inductance 17b is output to the output terminal 16. Therefore, by adjusting the degree of attenuation of the variable attenuator 14, the amplitude of the output pulse signal output from the output terminal 16 can be varied, and by adjusting the offset control signal input to the input terminal 19, the offset voltage of the output pulse signal can be varied. It is possible to change the

しかも、差動論理回路12から出力されるパルス信号の
波形、振幅、オフセット電圧は常に一定であるので、可
変減衰器14以降の回路の振幅。
Moreover, since the waveform, amplitude, and offset voltage of the pulse signal output from the differential logic circuit 12 are always constant, the amplitude of the circuit after the variable attenuator 14 is constant.

位相等の伝送特性がほぼ平坦な周波数特性を維持する限
り、前述の立上り/立下り時間等の特性は出力パルス信
号の振幅変化及びオフセット電圧変化に影響されること
はない。
As long as the transmission characteristics such as phase maintain substantially flat frequency characteristics, the aforementioned characteristics such as rise/fall time are not affected by amplitude changes and offset voltage changes of the output pulse signal.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、第3図のように構成されたパルス出力装
置においても、まだ解消しなければならない次のような
問題があった。すなわち差動論理回路12から出力され
た出力パルスを減衰させるための可変減衰器14は周波
数特性等を考慮して減衰度を段階的に変化させる構造に
なっているので、減衰度を連続的に変化させることは困
難であった。なお、減衰度の変化段階数を多く設定すれ
ば上記問題は解消されるが、今度は可変減衰器14の設
備費が上昇する。
[Problems to be Solved by the Invention] However, even in the pulse output device configured as shown in FIG. 3, the following problems still need to be solved. In other words, the variable attenuator 14 for attenuating the output pulse output from the differential logic circuit 12 has a structure that changes the degree of attenuation in stages in consideration of frequency characteristics, etc., so that the degree of attenuation can be changed continuously. It was difficult to make changes. Although the above problem can be solved by setting a large number of attenuation degree change stages, this increases the equipment cost of the variable attenuator 14.

また、可変減衰器14から出力されるパルス信号の直流
成分を分離するインダクタンス17a及びオフセット制
御回路18の出力信号を交流成分に合成するためのイン
ダクタンス17bは低域通過周波数に限度があり、低域
周波数成分を含んだ信号が完全に伝送できないために、
出力端子16の出力パルス信号波形にサグが発生する懸
念がある。
Further, the inductance 17a for separating the DC component of the pulse signal output from the variable attenuator 14 and the inductance 17b for combining the output signal of the offset control circuit 18 into the AC component have a limit on the low-pass frequency. Because signals containing frequency components cannot be transmitted completely,
There is a concern that a sag may occur in the output pulse signal waveform of the output terminal 16.

本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり
、その目的とするところは、直流から高周波数領域まで
の広周波数帯域に亘って出力パルス信号の振幅およびオ
フセット電圧をパルス波形を劣化させずに大幅に可変で
きるパルス出力装置を提供することにある。
The present invention has been made based on the above circumstances, and its purpose is to reduce the amplitude and offset voltage of the output pulse signal over a wide frequency band from direct current to high frequency range so as to degrade the pulse waveform. The object of the present invention is to provide a pulse output device that can be varied to a large extent without any problems.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、外部から入力されたオフセット制御信号でも
って差動論理回路から出力されるパルス信号のオフセッ
ト電圧を可変し、また外部から入力された振幅制御信号
でもって前記パルス信号の振幅を可変するようにしたパ
ルス出力装置において、外部から入力されるパルス信号
に応動してパルス信号を出力するとともにその出力パル
ス信号の振幅が前記振幅制御信号によって制御されるパ
ルス出力回路と、このパルス出力回路の出力パルス信号
を交流信号と直流信号とに分離する分離回路と、この分
離回路からの直流信号と振幅制御信号の反転信号と前記
オフセット制御信号とを加算して出力するバイアス制御
回路とを設け、バイアス制御回路から出力されるバイア
ス制御信号と前記分離回路からの前記交流信号とを重畳
して差動論理回路へ入力るようにしたものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention varies the offset voltage of a pulse signal output from a differential logic circuit using an externally inputted offset control signal, and also varies the offset voltage of a pulse signal output from a differential logic circuit using an externally inputted offset control signal. Accordingly, in the pulse output device configured to vary the amplitude of the pulse signal, the pulse signal is output in response to a pulse signal input from the outside, and the amplitude of the output pulse signal is controlled by the amplitude control signal. a pulse output circuit; a separation circuit that separates the output pulse signal of the pulse output circuit into an AC signal and a DC signal; and a separation circuit that adds the DC signal from the separation circuit, an inverted signal of the amplitude control signal, and the offset control signal. A bias control circuit is provided to output a bias control signal, and the bias control signal output from the bias control circuit and the AC signal from the separation circuit are superimposed and input to the differential logic circuit.

[作用コ このように構成されたパルス出力装置であれば、パルス
出力回路から出力されたパルス信号は分離回路で交流信
号と直流信号とに分離される。そして、直流信号は、バ
イアス制御回路にてオフセット制御信号と振幅制御信号
の反転信号とが加算されてバイアス制御信号になり、分
離された前記交流信号に重畳されて差動論理回路へ入力
される。
[Operation] With the pulse output device configured in this way, the pulse signal output from the pulse output circuit is separated into an alternating current signal and a direct current signal by the separation circuit. Then, the bias control circuit adds the offset control signal and the inverted amplitude control signal to the DC signal to obtain a bias control signal, which is superimposed on the separated AC signal and input to the differential logic circuit. .

したがって、振幅制御信号の値を変化させると、差動論
理回路およびパルス出力回路双方の電流源制御回路が同
一方向に動作するとともにバイアス制御回路のバイアス
制御信号が逆方向に動作する。
Therefore, when the value of the amplitude control signal is changed, the current source control circuits of both the differential logic circuit and the pulse output circuit operate in the same direction, and the bias control signal of the bias control circuit operates in the opposite direction.

その結果、この差動論理回路へ入力されるパルス信号の
振幅および直流バイアス電圧も同時に変化するので、出
力パルス信号の振幅を連続可変できるとともに差動論理
回路を常に最適条件で動作させることが可能である。
As a result, the amplitude of the pulse signal input to this differential logic circuit and the DC bias voltage change simultaneously, making it possible to continuously vary the amplitude of the output pulse signal and to always operate the differential logic circuit under optimal conditions. It is.

また、オフセット制御信号はオフセット制御回路へ入力
するとともにバイアス制御回路へも入力しているので、
オフセット制御信号が変化するとバイアス制御信号も同
一方向に変化する。しだかつて、出力パルス信号の振幅
を一定にしてオフセット電圧のみを変化させたとしても
差動論理回路のFETのゲート・ドレイン間の相対的な
電位差は変化しないので、FETを常に一定の最適条件
で動作させることが可能である。
Also, since the offset control signal is input to the offset control circuit and also to the bias control circuit,
When the offset control signal changes, the bias control signal also changes in the same direction. However, even if the amplitude of the output pulse signal is kept constant and only the offset voltage is changed, the relative potential difference between the gate and drain of the FET in a differential logic circuit will not change. It is possible to operate with

このように出力パルス信号の振幅およびオフセット電圧
を変化させてもパルス波形に悪影響を及ぼすことはない
Even if the amplitude and offset voltage of the output pulse signal are changed in this way, the pulse waveform is not adversely affected.

[実施例] 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。[Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は実施例のパルス出力装置を示す回路口である。FIG. 1 shows a circuit port showing the pulse output device of the embodiment.

このパルス出力装置は大きく分けて、外部から入力され
るパルス信号に応動してパルス信号を出力するパルス出
力回路21と、このパルス出力回路21の電流源を制御
する電流源制御回路22と、パルス出力回路21から出
力される一対のパルス信号をそれぞれ直流信号と交流信
号とに分離する分離回路23と、この分離回路23で分
離された各直流信号が入力されるバイアス制御回路24
と、このバイアス制御回路24から出力された各バイア
ス制御信号が前記分離回路23から出力される各交流信
号にそれぞれ重畳されて入力されるとともに出力パルス
信号を出力する差動論理回路25と、この差動論理回路
25の電流源を制御する電流源制御回路26と、前記差
動論理回路25ヘオフセツト電圧を印加するオフセット
制御回路27とで構成されている。
This pulse output device is roughly divided into a pulse output circuit 21 that outputs a pulse signal in response to a pulse signal input from the outside, a current source control circuit 22 that controls the current source of this pulse output circuit 21, and a pulse output circuit 21 that outputs a pulse signal in response to a pulse signal input from the outside. A separation circuit 23 that separates a pair of pulse signals output from the output circuit 21 into a DC signal and an AC signal, respectively, and a bias control circuit 24 to which each DC signal separated by this separation circuit 23 is input.
A differential logic circuit 25 receives each bias control signal output from the bias control circuit 24 superimposed on each AC signal output from the separation circuit 23 and outputs an output pulse signal. The current source control circuit 26 controls the current source of the differential logic circuit 25, and the offset control circuit 27 applies an offset voltage to the differential logic circuit 25.

前記パルス出力回路21において、一対のFET21a
、21bのソースを互いに接続するとともに電流源制御
回路22の電流制御用のトランジスタ22aのコレクタ
に接続されている。また、各FET21a、21bのド
レインはそれぞれ負荷抵抗210.21dを介して接地
されている。また各FET21a、21bの各ゲートは
ほぼ同一スレッショールド電圧及び振幅を有し互いに異
なる橿性の入力パルスが入力される入力端子28a、2
8bに接続されている。そして、各FET21a、21
bの各ドレインから出力されるパルス信号は分離回路2
3の各コンデンサ23a、23bへ入力されるとともに
各抵抗23C923dを介してそれぞれ積分回路からな
る直流成分検出回路29a、29bへ入力される。これ
ら各直流成分検出回路29a、29bは入力したパルス
信号波形を一定周期積分してこのパルス信号波形の直流
信号を取出すもので、このパルス信号波形のマーク率、
デユティファクター、信号レベルにより直流出力信号レ
ベルが変化する。
In the pulse output circuit 21, a pair of FETs 21a
, 21b are connected to each other and to the collector of a current control transistor 22a of the current source control circuit 22. Furthermore, the drains of each of the FETs 21a and 21b are grounded via load resistors 210 and 21d, respectively. Further, each gate of each FET 21a, 21b has substantially the same threshold voltage and amplitude, and input terminals 28a, 2 to which input pulses of different radial characteristics are input.
8b. And each FET21a, 21
The pulse signals output from each drain of b are sent to the separation circuit 2.
The signal is input to the respective capacitors 23a and 23b of No. 3, and is also inputted to the DC component detection circuits 29a and 29b each consisting of an integrating circuit via each resistor 23C923d. These DC component detection circuits 29a and 29b integrate the input pulse signal waveform at a constant period and extract the DC signal of this pulse signal waveform, and the mark rate of this pulse signal waveform,
The DC output signal level changes depending on the duty factor and signal level.

各直流成分検出回路29a、29bから出力された各直
流信号はバイアス制御回路24内の4つの入力端子を有
する各アナログの加算器30a、30bの第1の入力端
子へ入力される。各加算器30a、30bの第2の入力
端子には固定バイアス電圧発生回路31から出力される
固定バイアス電圧が入力され、各加算器30a、30b
の第3の入力端子には入力端子32から入力される振幅
制611信号がアナログの反転回路33で極性が反転さ
れて反転信号として入力される。さらに、各加算器30
a、30bの第4の入力端子には入力端子34から入力
されたオフセット制御信号が入力される。
Each DC signal output from each DC component detection circuit 29a, 29b is input to a first input terminal of each analog adder 30a, 30b having four input terminals in bias control circuit 24. The fixed bias voltage output from the fixed bias voltage generation circuit 31 is input to the second input terminal of each adder 30a, 30b.
The amplitude-controlled 611 signal inputted from the input terminal 32 is inverted in polarity by an analog inverting circuit 33 and inputted as an inverted signal to the third input terminal. Furthermore, each adder 30
The offset control signal input from the input terminal 34 is input to the fourth input terminals a and 30b.

各加算器30a、30bの4つの入力端子から入力され
た信号は加算されて各バイアス制御信号しとて出力され
、抵抗24a、24bを介して差動論理回路25を構成
する各FET25a、24bのそれぞれのゲートへ印加
される。なお、これら各ゲートには分離回路23から各
コンデンサ23a、23bを介して出力された各パルス
信号の各交流信号も重畳されて印加されている。
Signals inputted from the four input terminals of each adder 30a, 30b are added and output as each bias control signal, and each FET 25a, 24b constituting the differential logic circuit 25 is connected via resistors 24a, 24b. applied to each gate. Incidentally, each AC signal of each pulse signal outputted from the separation circuit 23 via each capacitor 23a, 23b is also superimposed and applied to each of these gates.

差、動論理回路25の各FET25a、25M)各ドレ
インには、差動増幅器27a、電流ブースタ27b等で
構成されたオフセット制御回路27から出力されるオフ
セット電圧がそれぞれ抵抗25c、25dを介して印加
されている。また、“FET25bのドレインはこの装
置の出力パルス信号を出力する出力端子35に接続され
ている。
An offset voltage output from an offset control circuit 27 composed of a differential amplifier 27a, a current booster 27b, etc. is applied to each drain of the FETs 25a and 25M of the differential and dynamic logic circuit 25 via resistors 25c and 25d, respectively. has been done. Furthermore, the drain of the FET 25b is connected to an output terminal 35 that outputs an output pulse signal of this device.

また、各FET25a、25bの各ソースは共通接続さ
れて電流源制御回路26内の電流制限用のトランジスタ
26aのコレクタに接続されている。このトランジスタ
26aのエミッタは抵抗26bを介して(−VE)の直
流電源に接続されている。また、トランジスタ26aの
ベースは図示極性の2つのツェナーダイオード26C,
26dを介して差動増幅器26eの出力端子に接続され
ている。この差動増幅器26eの(+)側入力端子は抵
抗26fを介して振幅制御信号の入力端子32に接続さ
れるとともに抵抗26jを介して(−VE)の直流電源
に接続されている。(−)側入力端子はトランジスタ2
6aのエミッタと接地間に介挿された分割抵抗26C1
,26hの中間点に接続されている。
Further, the sources of the FETs 25a and 25b are commonly connected to the collector of a current limiting transistor 26a in the current source control circuit 26. The emitter of this transistor 26a is connected to a DC power supply (-VE) via a resistor 26b. The base of the transistor 26a is connected to two Zener diodes 26C and 26C of polarity shown in the figure.
It is connected to the output terminal of the differential amplifier 26e via 26d. The (+) side input terminal of the differential amplifier 26e is connected to the amplitude control signal input terminal 32 via a resistor 26f, and to the (-VE) DC power supply via a resistor 26j. (-) side input terminal is transistor 2
Dividing resistor 26C1 inserted between the emitter of 6a and ground
, 26h.

また、直列接続された一対のツェナーダイオード26c
、26dの中間点はパルス出力回路21の電流源制御回
路22におけるトランジスタ22aのベースへ接続され
ている。
Also, a pair of Zener diodes 26c connected in series
, 26d is connected to the base of a transistor 22a in the current source control circuit 22 of the pulse output circuit 21.

また、オフセット制御信号が入力される入力端子34は
バイアス制御回路24の各加算器30a。
Further, the input terminal 34 to which the offset control signal is input is each adder 30a of the bias control circuit 24.

30bに接続されるとともに、抵抗27Cを介してオフ
セラ+−Tha+御回路27の差動増幅器27aの(+
)側入力端子に接続されている。
30b, and the (+
) side input terminal.

このように構成されたパルス出力装置において、差動論
理回路25から出力端子35を介して出力される出力パ
ルス信号の振幅は、入力端子32から入力される振幅制
御信号にて制御される電流源制御回路26によって定ま
るソース電流I8と負荷抵抗25dとの積になるので、
入力端子32に入力される振幅制御信号を変化させるこ
とによって出力パルス信号の振幅を変化させることがで
きる。また、入力端子34から入力されるオフセット制
御信号のレベルを変化するとオフセット制御回路27か
ら出力されるオフセット電圧が差動論理回路25の各F
ET25a、25bの各ドレインに接続された抵抗25
c、25dに印加されるので、出力パルス信号のオフセ
ット電圧が変化する。
In the pulse output device configured in this way, the amplitude of the output pulse signal outputted from the differential logic circuit 25 via the output terminal 35 is controlled by the current source controlled by the amplitude control signal inputted from the input terminal 32. Since it is the product of the source current I8 determined by the control circuit 26 and the load resistance 25d,
By changing the amplitude control signal input to the input terminal 32, the amplitude of the output pulse signal can be changed. Furthermore, when the level of the offset control signal input from the input terminal 34 is changed, the offset voltage output from the offset control circuit 27 changes to each F of the differential logic circuit 25.
A resistor 25 connected to each drain of ET25a, 25b
c and 25d, the offset voltage of the output pulse signal changes.

ここで、入力端子32から入力される振幅制御信号は差
動論理回路25の電流源制御回路26に入力されるとと
もに反転回路33にて反転されてバイアス制御回路24
の各加算器30a、30bに入力される。したがって、
各FET25a、25bのゲート電圧は振幅制御信号の
変化方向と逆方向に変化する。その結果、出力パルス信
号のオフセット電圧を一定に保ったまま入力端子32の
振幅制御信号を変化させて振幅のみを例えばVlからv
2 (Vl〈v2)へ変化させると、FET25a、2
5bのゲート電圧は、振幅がvlのときの電圧に比較し
て(V+−V2)だけ低い電圧になるように動作する。
Here, the amplitude control signal inputted from the input terminal 32 is inputted to the current source control circuit 26 of the differential logic circuit 25, and is inverted by the inverting circuit 33, and then sent to the bias control circuit 24.
is input to each adder 30a, 30b. therefore,
The gate voltage of each FET 25a, 25b changes in the opposite direction to the changing direction of the amplitude control signal. As a result, by changing the amplitude control signal at the input terminal 32 while keeping the offset voltage of the output pulse signal constant, only the amplitude can be changed, for example, from Vl to V.
2 (Vl<v2), FET25a, 2
The gate voltage of 5b operates to be a voltage lower by (V+-V2) than the voltage when the amplitude is vl.

すなわち、出力パルス信号の大きい振幅に対してはドレ
イン・ゲート間電圧VDを大きくし、反対に小ざい振幅
に対してはドレイン・ゲート間電圧VD4を小さくする
ようにゲート電圧が変化する。したがって、FET25
a、 25bの導通時のドレイン・ソース間電圧VDS
の変化が小さくなり、高周波数領域における利得および
位相特性(トランジション周波数ft)の変化も少なく
なる。その結果、たとえ出力バルイ信号の振幅が大幅に
変化したとしても出力パルス信号め波形の乱れは少ない
That is, the gate voltage is changed so that the drain-gate voltage VD is increased for a large amplitude of the output pulse signal, and conversely, the drain-gate voltage VD4 is decreased for a small amplitude. Therefore, FET25
Drain-source voltage VDS when conduction of a and 25b
The changes in the gain and phase characteristics (transition frequency ft) in the high frequency region are also reduced. As a result, even if the amplitude of the output pulse signal changes significantly, there is little disturbance in the waveform of the output pulse signal.

一方、入力端子34から入力されるオフセット制御信号
はオフセット制御回路27に入力されるとともにバイア
ス制御回路24の各加算器30a。
On the other hand, the offset control signal input from the input terminal 34 is input to the offset control circuit 27 and to each adder 30a of the bias control circuit 24.

30bに入力されているので、出力パルス信号の振幅を
一定にしてオフセット電圧を変化する場合は、各FET
25a、25bのグー1〜電圧ハ、t 7セツト電圧の
変化と同期して周方向に変化する。
30b, so if you want to change the offset voltage while keeping the amplitude of the output pulse signal constant, each FET
The voltages 25a and 25b change in the circumferential direction in synchronization with the change in the set voltage.

したがって差動論理回路25の各FET25a。Therefore, each FET 25a of the differential logic circuit 25.

25bのドレイン・ゲート間電圧VDが出力パルス信号
のオフセット電圧の変化に係わらずほぼ一定値になる。
The drain-to-gate voltage VD of 25b remains approximately constant regardless of changes in the offset voltage of the output pulse signal.

したがってFET25a、25bの高周波数領域におけ
る利得および位相特性(トランジション周波数fr)が
変化しないので、出力パルス信号波形の立上り/立下り
時間が変化することはない。その結果たとえ振幅を変化
させたとしても出力パルス信号波形が乱れることはない
Therefore, the gain and phase characteristics (transition frequency fr) of the FETs 25a and 25b in the high frequency range do not change, so the rise/fall time of the output pulse signal waveform does not change. As a result, even if the amplitude is changed, the output pulse signal waveform will not be disturbed.

このようにバイアス制御回路24は、パルス出力回路2
1から入力されるパルス信号の直流信号のレベル変動に
追従すると共に、差動論理回路25から出力される出力
パルス信号のオフセット電圧および振幅の変化に対して
常に差動論理回路25が最適なバイアス条件を保てるよ
うに各FET25a、25bヘゲート電圧を供給する機
能を有している。
In this way, the bias control circuit 24 controls the pulse output circuit 2
The differential logic circuit 25 follows the level fluctuation of the DC signal of the pulse signal input from the differential logic circuit 25, and always maintains an optimal bias for changes in the offset voltage and amplitude of the output pulse signal output from the differential logic circuit 25. It has a function of supplying gate voltage to each FET 25a, 25b so as to maintain the conditions.

また、差動論理回路25へ入力される、分離回路23か
らの交流信号とバイアス制御回路24からの直流のバイ
アス制御信号とを、インダクタンスを用いずに合成し、
しかもバイアス制御回路24の各加算器30a、30b
の出力インピーダンスを非常に高い値にしているので、
差動論理回路25の各FET25a、25bの各ゲート
回路は直流から高周波数領域まで広い範囲で動作する。
Further, the AC signal from the separation circuit 23 and the DC bias control signal from the bias control circuit 24, which are input to the differential logic circuit 25, are combined without using an inductance,
Moreover, each adder 30a, 30b of the bias control circuit 24
Since the output impedance of is set to a very high value,
Each gate circuit of each FET 25a, 25b of the differential logic circuit 25 operates in a wide range from direct current to a high frequency region.

また、一般に、差動論理回路25から大振幅の出力パル
ス信号を得るためには、結果として得られる出力パルス
信号の振幅に相対して各FET25a、25bの各ゲー
トに入力されるパルス信号の振幅が大きくなる必要があ
る。入力端子32から入力される振幅制御信号は電流源
制御回路26内のツェナーダイオード26C,26dで
分圧されてパルス出力回路21の電流源副部回路22の
電流制御用のトランジスタ22aのベースに印加されて
いるので、パルス出力回路21から出力されるパルス信
号の振幅は振幅制御信号によってi++御できるので上
記条件を簡単に満足できる。しかも、その変化割合いは
、差動論理回路25の出力パルス信号の変化割合いより
低くしているので、パルス出力回路21から出力される
パルス信号の波形をトランジション周波数fr変化に起
因する立上り/立下り、デユティファクター、リンギン
グ等の変化を最少限に抑制できる。
Generally, in order to obtain a large amplitude output pulse signal from the differential logic circuit 25, the amplitude of the pulse signal input to each gate of each FET 25a, 25b must be set relative to the amplitude of the resulting output pulse signal. needs to become larger. The amplitude control signal input from the input terminal 32 is divided by the Zener diodes 26C and 26d in the current source control circuit 26 and applied to the base of the current control transistor 22a of the current source sub-circuit 22 of the pulse output circuit 21. Therefore, the amplitude of the pulse signal output from the pulse output circuit 21 can be controlled by i++ by the amplitude control signal, so that the above condition can be easily satisfied. Moreover, since the rate of change is lower than the rate of change of the output pulse signal of the differential logic circuit 25, the waveform of the pulse signal output from the pulse output circuit 21 is changed from the rise/rise caused by the change in the transition frequency fr. Changes in fall, duty factor, ringing, etc. can be minimized.

なお、本発明はパルス出力回路21から出力されるパル
ス信号の直流成分を検出するために積分回路からなる直
流成分検出回路29a、2.9bを設けたが、パルス出
力回路21に入力されるパルス信号のマーク率およびデ
ユティファクターが一定している場合には、パルス出力
回路21から出力されるパルス信号の直流信号は一定値
であるので、固定バイアス電圧発生回路31を利用する
ことによって直流成分検出回路29a、29bを除去す
ることも可能である。
Note that although the present invention is provided with DC component detection circuits 29a and 2.9b consisting of an integrating circuit in order to detect the DC component of the pulse signal output from the pulse output circuit 21, the pulse signal input to the pulse output circuit 21 When the mark rate and duty factor of the signal are constant, the DC signal of the pulse signal output from the pulse output circuit 21 is a constant value, so by using the fixed bias voltage generation circuit 31, the DC component is It is also possible to eliminate the detection circuits 29a, 29b.

[発明の効果] 以上説明したように本発明のパルス出力装置によれば、
直流から高周波数領域までの広周波数帯域に亘って出力
パルス信号の振幅およびオフセット電圧をパルス波形を
劣化させずに大幅に可変できる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the pulse output device of the present invention,
The amplitude and offset voltage of the output pulse signal can be varied significantly over a wide frequency band from direct current to high frequency regions without deteriorating the pulse waveform.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例に係わるパルス出力装置を示
す回路図、第2図および第3図はそれぞれ従来のパルス
出力装置を示す回路図である。 21−・・パルス出力回路、21a、21b。 25a、25b−FET、22.26−fii流源あり
御回路、23・・・分離回路、23a、23b・・・コ
ンデンサ、24・・・バイアス副部回路、25・・・差
IjJ論理回路、27・・・オフセット制御(1回路、
29a。 29b・・・直流成分検出回路、30a、30b・・・
加算器、31・・・固定バイアス電圧発生回路、33・
・・反転回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第2図 VE 第3ス
FIG. 1 is a circuit diagram showing a pulse output device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are circuit diagrams showing conventional pulse output devices, respectively. 21--Pulse output circuit, 21a, 21b. 25a, 25b-FET, 22.26-fii flow source control circuit, 23... Separation circuit, 23a, 23b... Capacitor, 24... Bias sub-part circuit, 25... Difference IjJ logic circuit, 27...Offset control (1 circuit,
29a. 29b...DC component detection circuit, 30a, 30b...
Adder, 31...Fixed bias voltage generation circuit, 33.
...Inversion circuit. Applicant's Representative Patent Attorney Takehiko Suzue Figure 2 VE 3rd Stage

Claims (1)

【特許請求の範囲】 差動論理回路(25)と;外部から入力されたオフセッ
ト制御信号に応動して前記差動論理回路の出力するパル
ス信号のオフセット電圧を可変制御するオフセット制御
回路(27)と;外部から入力された振幅制御信号に応
動して前記差動論理回路の電流源を制御することによつ
て前記差動論理回路の出力するパルス信号の振幅を可変
制御する電流源制御回路(26)とを備え、前記差動論
理回路に入力されるパルス信号を所望のオフセット電圧
及び振幅で出力するパルス出力装置において: 外部から入力されるパルス信号に応動してパルス信号を
出力するとともにその出力パルス信号の振幅が前記振幅
制御信号によつて制御されるパルス出力回路(21)と
; 該パルス出力回路の出力パルス信号を交流信号と直流信
号とに分離する分離回路(23)と;該分離回路からの
前記直流信号と前記振幅制御信号の反転信号と前記オフ
セット制御信号とを加算して出力するバイアス制御回路
(24)とを備え: 前記バイアス制御回路から出力されるバイアス制御信号
と前記分離回路からの前記交流信号とを重畳して前記差
動論理回路へ入力するようにしたことを特徴とするパル
ス出力装置。
[Scope of Claims] A differential logic circuit (25); and an offset control circuit (27) that variably controls the offset voltage of a pulse signal output from the differential logic circuit in response to an offset control signal input from the outside. and; a current source control circuit that variably controls the amplitude of the pulse signal output from the differential logic circuit by controlling the current source of the differential logic circuit in response to an amplitude control signal input from the outside. 26) In a pulse output device that outputs a pulse signal input to the differential logic circuit with a desired offset voltage and amplitude: outputs a pulse signal in response to an externally input pulse signal, and a pulse output circuit (21) in which the amplitude of the output pulse signal is controlled by the amplitude control signal; a separation circuit (23) that separates the output pulse signal of the pulse output circuit into an AC signal and a DC signal; a bias control circuit (24) that adds and outputs the DC signal from the separation circuit, an inverted signal of the amplitude control signal, and the offset control signal; A pulse output device characterized in that the alternating current signal from the separation circuit is superimposed and input to the differential logic circuit.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63219811A (en) * 1987-03-09 1988-09-13 Honda Motor Co Ltd Suction device for internal combustion engine
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