JPS6276804A - 集積回路の入・出力回路 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ 本発明は１つの端子を多数の信号の入・出力端として共
用する入・出力回路ににかかり、ピン数削減を可能にし
た集積回路の入・出力回路に関する。

［発明の技術的背景］ 近年、電子機器に使用されるＩＣ（集積回路）では、よ
り多くの回路機能を１つのチップ上に構成する多機能高
集積化が進められている。例えばテレビジョン受像機で
は、ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式、ＳＥＣＡＭ方式に対応
して、それぞれ別個の信号処理用ＩＣを構成していたが
、最近ではそれら各方式のすべての信号処理を１チツプ
のＩＣにて行えるように多機能高集積化が進められてい
る。このような高集積化を行う場合、回路のピン数は、
所定数に制限されるので、異なる信号同士を共通のピン
を介して入・出力せしめるピンの共有化が行なわれる。

第４図は上記の如くピンの共有化が行なわれた従来の回
路の一例を示す回路図であり、具体的にはカラーテレビ
ジョン受像機におけるＳＥＣＡＭ搬送色信＠処理用集積
回路を示ず。

第４図において、太線上に記された端子１が信号の入・
出力を共有したピンであり、このピン１は、後述するご
とく、交流信号として例えばＳＥＣＡＭ搬送色信号を入
力するとともに、ＮＴＳＣ方式かＳＥＣＡＭ方式か等を
判別するため、ＩＣ内部で例えば垂直周波数の違い（６
０Ｈｚが５０Ｈｚか〉を検出し、ＳＥＣＡＭ方式である
ことの判別信号（直流信号）をピン１がら出力するよう
にしている。

即ち、ＳＥＣＡＭ複合映像信号は、ベル・フィルタ２で
搬送色信号が再生され、このフィルタ２の出力は、コン
デンサＣ１を介して前記ピン１に導かれ、さらにエミッ
タフォロワ形トランジスタＱ１のベースに供給される。

トランジスタＱ１は、コレクタが電圧源端子Ｖｃｃに接
続され、エミッタが抵抗Ｒ１を介して基準電位点に接続
されるとともに、このエミッタからの出力を直流阻止用
コンデンサＣ２を介してトランジスタＱ２およびトラン
ジスタＱ３からなる差動増幅器に入力して直流阻止用バ
ッファ回路としての機能を果している。

上記差動増幅器は、それぞれ抵抗Ｒ２，Ｒ３を介して固
定電圧Ｂ１によるバイアスがトランジスタＱ２　、Ｑ３
のベースに印加され、これらトランジスタＱ２　、Ｑ３
のエミッタは、それぞれ電流源Ｉ＋を介して基準電位点
に接続される。また、トランジスタＱ２　、Ｑ３のコレ
クタは、それぞれ電圧源端子ＣＣおよび負荷抵抗Ｒ斗を
介して電圧源端子Ｖｃｃに接続しである。

一方、直流信号は、５０Ｈ２と６０Ｈｚとでハイおよび
ロウレベルに変化する信号であって、エミッタが基準電
位点に接続されたトランジスタＱ４のベースに加えられ
、このトランジスタＱ４のコレクタより抵抗Ｒ５を介し
てピン１に供給される。

トランジスタＱ５を主体とした回路は、バイアス回路を
構成しており、電圧源端子Ｖｃｃからの電圧が印加され
る直列抵抗Ｒ６，Ｒ７の交点の電位で、トランジスタＱ
５のベースをバイアスしている。トランジスタＱ５は、
コレクタが電圧源端子ＶＣＣに接続され、エミッタが抵
抗Ｒ８を介してピン１に接続されるとともに、抵抗Ｒ９
を介して基準電位点に接続しである。

なお、ピン１に出力された直流信号は、直列に接続され
た分割抵抗Ｒ＋ｏ、Ｒ＋＋の交点より、エミッタが基準
電位点に接続されたトランジスタＱ６のベースに入力さ
れ、このトランジスタＱ６のコレクタより所定の回路へ
の例えば制御信号として供給される。

この回路の動作を簡単に説明すると、トランジスタＱ４
に入力される信号がロウレベルの場合、トランジスタＱ
４はオフして、ピン１には（ＶＢ　−Ｒ７／　（Ｒ６＋
Ｒ７）　）　−ＶＢＥ・・・・・・（１）な る電圧か現れる。また、このときのピン１の入力インピ
ーダンスは、はぼ抵抗Ｒ８の抵抗値で決定される。した
がって、ピン１に入力される搬送色信号は、上記インピ
ーダンスに依存した所定のレベルとなってトランジスタ
Ｑ＋に入力される。

次に、直流信号がハイレベルに変化すると、トランジス
タＱ４は飽和状態でオンする。このときピン１の電圧は
、 （ＶＢ　−Ｒ７／　（Ｒ６＋Ｒ７）　−ＶＢＥ）Ｘ　（
Ｒｓ　／　（Ｒａ　＋Ｒ５）　）　＋Ｖｓａｔ・・・・
・・（２） となる。また、ピン１の入力インピーダンスは、Ｒ５・
Ｒ８／（Ｒｅ　十Ｒ５）　　　　・・・・・・（３）で
ある。したがって、搬送色信号は、上記インピーダンス
でトランジスタＱ＋に入力される。なお、（１）、　（
２）、　（３）式において、ＶＢは電圧源端子Ｖｃｃの
供給電圧値、Ｒ６，Ｒ７，Ｒ５，Ｒ８はぞれぞれ対応す
る抵抗の抵抗値、ＶＢＦはトランジスタＱ５によるベー
ス・エミッタ間電圧、Ｖ　ｓａｔはトランジスタＱ４に
よるコレクタ飽和電圧である。

［背景技術の問題点］ 従来の回路は、トランジスタＱ４がピン１の入力インピ
ーダンスに関与する回路に接続されており、直流信号の
レベルが変化すると、トランジスタＱ１に対する入力イ
ンピーダンスを変化させてしまい、搬送色信号の振幅が
変動するという問題があった。

また、ピン１から出力する直流信号のレベルが変化する
ために、トランジスタＱ１のエミッタ電圧が変化し、差
動増幅トランジスタＱ２．Ｑ３のベース電圧と一致しな
くなる。このようにバッファ用トランジスタＱ＋のエミ
ッタ電圧と、差動増幅器のベース電圧とが不一致である
と、ＳＦＣＡＭ搬送色信号のようなＦＭ信号を増幅する
場合は、直流信号のレベル切換り時、画面上横縞の線が
表示されてしまうという問題もあった。

［発明の目的］ 本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、交流信号
と直流信号との入・出力を共用するピンを備えた集積回
路において、直流信号のレベルが変化しても、そのこと
によりピンの入力インピーダンスが変化しないようにし
た集積回路の入・出力回路を提供することを目的とする
。

［発明の概要］ 上記目的を達成するため、本発明は交流信号処理回路お
よび直流信号発生回路を内部に備えるとともに、信号人
・出力用の第１の端子を備え、この第１の端子を介して
外部からの交流信号が前記交流信号処理回路へ供給され
、前記直流信号かこの第１の端子を介して外部の所定回
路へ供給されるようにした集積回路において、 前記第１の端子からの信号が第１の抵抗を介して入力さ
れ、その入力信号を直流カットして前記交流信号処理回
路へ導出するためのバッファ回路を設ける一方、前記直
流信号によってオン・オフ動作する第４トランジスタの
コレクタを第４．第５の抵抗を介して電圧源に接続する
とともに、これら第４．第５の抵抗の接続点を第１のト
ランジスタのベースに接続し、第１のトランジスタのコ
レクタは、電圧源に接続し、エミッタは第２の抵抗を介
して前記第１の端子に接続する。そして、前記第４．第
５の抵抗に直列に第３抵抗の一端を接続し、この第３の
抵抗の他端を、第２のトランジスタの］レクタに接続し
、この第２のトランジスタのエミッタは第６の抵抗を介
して基準電位点に接続す６゜また、前記第２のトランジ
スタとともにカレントミラー回路を構成する第３のトラ
ンジスタを、エミッタを第７の抵抗を介して基準電位点
に接続し、コレクタを前記バッファ回路の入力端に接続
したものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明を図示の実施例について説明する。

第１図は本発明にかかる集積回路の入・出力回路の一実
施例を示す回路図である。

第１図において、第４図と同一の機能を有する部分には
同一の符号を記し、ＳＥＣＡＭ複合映像信号から搬送色
信号を再生して出力するベルフィルタ２は、コンデンサ
ＣＩの一端に入力され、その他端からの信号は、入・出
力共用ピン１に入力されている。このピン１は、抵抗Ｒ
］２を介してバッファ回路を構成するトランジスタＱ７
のベースに接続されている。トランジスタＱ７は、コレ
クタが電圧源端子ＶＣＣに接続され、エミッタは、固定
電圧Ｂ２がベースに印加されたトランジスタＱ８のコレ
クタ・エミツタ路および抵抗Ｒ１３を介して基準電位点
に接続されている。

一方、５０Ｈ２と６０Ｈｚとの切換えにより発生する直
流信号は、エミッタが基準電位点に接続されたトランジ
スタＱ９のベースに印加され、このトランジスタＱ９の
コレクタは、抵抗Ｒ１４およびＲ＋ｓを介して電圧源端
子Ｖｃｃに接続されている。

そして、抵抗Ｒ１４，Ｒ１５の交点は、トランジスタＱ
＋ｏのベースに接続されている。

トランジスタＱ＋ｏは、前記抵抗Ｒ１４，Ｒ１５の交点
に生じる信号を、エミッタより出力し、コレクタは電圧
源端子Ｖｃｃに接続されている。トランジスタＱ＋ｏの
エミッタからの信号は、抵抗Ｒ１６を介して前記入・出
力共用ピン１より直流出力信号として導出される。また
、トランジスタＱ＋ｏのエミッタは、固定電圧Ｂ３がベ
ースに印加されたトランジスタＱ＋＋のコレクタに接続
されている。このトランジスタＱ１４は、トランジスタ
Ｑ＋ｏの電流源として働き、そのエミッタは抵抗Ｒ＋７
を介して基準電位点に接続され、ベースにはバイアス電
圧Ｂ３が供給されている。

また、前記トランジスタＱ９は、コレクタが抵抗Ｒ＋ａ
の一端に接続され、この抵抗Ｒ＋ａの他端はベース・］
コレクタが短絡されたトランジスタＱ１２のコレクタに
接続され、さらにトランジスタＱ１２のエミッタは抵抗
Ｒ１９を介して基準電位点に接続されている。

また、前記トランジスタＱ７のベースにはトランジスタ
Ｑ１３の］レクタが接続され、このトランジスタＱ１３
はトランジスタＱ］２とカレン１〜ミラーを構成し、互
いのベース間が接続されている。そして、トランジスタ
Ｑ１３のエミッタは抵抗Ｒ２Ｃ１を介して基準電位点に
接続される。

以上の構成からなる本発明の動作を、第２図および第３
図を参照して説明する。

先ず、第２図は、トランジスタＱ９のベースへの直流入
力信号がロウレベルの場合における第１図の回路の動作
を示す回路図であり、第１図と同一の部分には同一の符
号を記しである。

第２図から明らかなように、直流入力信号がロウレベル
の場合、トランジスタＱ９はオフするため、カレントミ
ラー回路のトランジスタＱ１２およびＱ１３がオンする
。

この場合の入・出力共用ピン１に現れる電圧は、抵抗Ｒ
＋ｓの両端電圧とトランジスタＱ＋ｏのベース・エミッ
タ間電圧ＶＢＥと抵抗ＲＩ６の両端電圧とで表わされ、 で示される。また、トランジスタＱ７のエミッタにおけ
る電圧は、カレントミラーの特性より、次式にて示され
る。

ただし、上記（４）　、　（５）式において、トランジ
スタＱ＋ｏおよびひトランジスタＱ７のベース・エミッ
タ間電圧ＶＢＥは等しいものとしている。

また、第２図によれば、トランジスタＱ７のベースに対
する入力インピーダンスは、主に抵抗Ｒ１６で決定され
ることが分る。

第３図は直流入力信号がハイレベルになったときの動作
図である。

この場合、トランジスタＱ９は飽和状態でオンされる。

その結果、トランジスタに）１２．Ｑ１３はオフされて
トランジスタＱＩ２とＱ１０とは回路から切り離される
。

この第３図より入・出力共用ピン１に現れる電圧を求め
ると、 （Ｖｃｅ−Ｖｓｇ）　”　Ｒ，、＋　Ｒ，５±Ｖｓａｔ
−Ｖｅａ・・・・・・（６） となり、トランジスタＱ７のエミッタに生じる電圧は、 ・・・・・・（７） となる。

また、第３図によればトランジスタＱ７に対する入力イ
ンピーダンスは、第２図の場合と同様にほぼ抵抗Ｒ１Ｂ
で決定される。

ここで、（４）　、　（５）式により、抵抗Ｒ２０，Ｒ
１２゜Ｒ＋４．　ＲＩ５．　Ｒ＋ａ、　Ｒ１９を所定値
に設定することで、トランジスタＱ７のエミッタの電圧
を略等しくすることか可能である。そして、この電圧を
差動増幅トランジスタＱ２．Ｑ３のベース電圧に一致さ
せれば、ＦＭ信号を増幅する際の問題を解決することが
できる。しかし、このエミッタの電圧が一定であっても
、入・出力共用ピン１からは、直流入力信号に比例した
ハイレベルとロウレベルに変化する信号が出力される。

このように本発明は、バッファ用トランジスタＱ７のベ
ースと、直流入力信号によりオン・オフ動作するトラン
ジスタＱ９とをカレントミラー回路を介して接続するこ
とにより、バッファ用トランジスタＱ７に対するピンの
入力インピーダンスを、所定値に維持てき、しかもバッ
ファ用トランジスタＱ７と差動増幅器とのバイアスレベ
ルの相違による交流信号の劣化を防止することができる
。

なお、本発明は上記実施例に限定することなく交流信号
と直流信号との入・出力共用ピンを有した一般的集積回
路に適用することができる。

Ｆ発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、１つのピンで交流
信号と直流信号の入・出力を共用するために設けられる
バッファ回路の入力インピーダンスを、直流信号の変化
にかかわらず一定にすることができるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にがかる入・出力回路の一実施例を示す
回路図、第２図および第３図は本発明の詳細な説明する
ための説明図、第４図は従来の人・出力回路を示す回路
図である。 １・・・入・出力共用ピン、 ０７〜Ｑ１３・・・トランジスタ、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 交流信号処理回路および直流信号発生回路を内部に備え
   るとともに、信号入・出力用の第１の端子を備え、この
   第１の端子を介して外部からの交流信号が前記交流信号
   処理回路へ供給され、前記直流信号がこの第１の端子を
   介して外部の所定回路へ供給されるようにした集積回路
   において、前記第１の端子からの信号が第１の抵抗を介
   して入力され、その入力信号を直流カットして前記交流
   信号処理回路へ導出するためのバッファ回路と、 エミッタが第２の抵抗を介して前記第１の端子に接続さ
   れるとともに定電流源を介して基準電位点に接続され、
   コレクタが電圧源に接続された第１のトランジスタと、 コレクタおよびベースが第３、第４、第５の抵抗を含む
   直列接続を介して電圧源に接続され、エミッタが第６の
   抵抗を介して基準電位点に接続された第２のトランジス
   タと、 この第２のトランジスタとともにカレントミラー回路を
   構成し、エミッタが第７の抵抗を介して基準電位点に接
   続され、コレクタが前記バッファ回路の入力端に接続さ
   れた第３のトランジスタと、前記第３、第４の抵抗の接
   続点にコレクタが接続され、エミッタが基準電位点に接
   続され、ベースに前記直流信号が供給され、この直流信
   号のレベル状態に応じてスイッチング動作する第４のト
   ランジスタと、 前記第４、第５の抵抗の接続点を前記第１のトランジス
   タのベースに接続する手段とを具備し、前記バッファ回
   路の入力インピーダンスが前記第４のトランジスタのオ
   ン・オフ状態に関係なくほぼ一定になるように前記各抵
   抗の値を設定してなる集積回路の入力出力回路。