JPS63313915A - レベル変換回路 - Google Patents

レベル変換回路

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JPS63313915A
JPS63313915A JP62150491A JP15049187A JPS63313915A JP S63313915 A JPS63313915 A JP S63313915A JP 62150491 A JP62150491 A JP 62150491A JP 15049187 A JP15049187 A JP 15049187A JP S63313915 A JPS63313915 A JP S63313915A
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JP62150491A
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Hiroshi Koga
広志 古賀
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/017509Interface arrangements
    • H03K19/017518Interface arrangements using a combination of bipolar and field effect transistors [BIFET]
    • H03K19/017527Interface arrangements using a combination of bipolar and field effect transistors [BIFET] with at least one differential stage

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  • Mathematical Physics (AREA)
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レベル変換回路に関し、特にBi −CM0
8半導体集槓回路構成とすることによりアナログ入力信
号ないしはEcrレベル入力信号をCMO8レペ、・信
号に効率良く変換することが可能な回路方式に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種のレベル変換回路としては第3図に示した
様な例がある。
本従来例はバイポーラ・トランジスタにより構成される
差動増幅回路の出力をCMOSインバータの入力として
加える方式である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来のレベル変換回路は回路構成が簡単であり
初段をバイポーラ差動増幅回路としたことによ少入力の
オフセットを抑えられる反面、バイポーラ差動増幅回路
の出力をCMOSインバータの入力としている為に、初
段のバイポーラ差動増幅回路の出力振幅がCMOSイン
バータの反転動作を行い得るに足る大きさでないと、C
MOSインバータの確実な反転ができず、出力像1−が
不丁分となシ、かつCMOSインバータにj[通電流が
流れ無駄な電力の消費となってしまう、又、バイポーラ
差動増幅回路の出力振幅を大きくする為に消費電力を増
加させるが、バイポーラ差励増111!回路の直流動作
点の設定の上でバイポーラ差動増幅回路の出力振1階に
は限度が有シ次段のCMO8インバータの確実なる反転
動作は困難であるという欠点がある。
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明のレベル変換回路は、B i −CM OS半導
体集積回路において、同一基板上に、バイポーラ・トラ
ンジスタによシ構成される第一の差動増幅回路と、第一
の差動増幅回路の出力信号を入力信号とするCMOS)
ランジスタによシ構成される第2の差動増幅回路とを有
している。
〔実施例〕
第1図は本発明の第1の実施例の回路図である。
01は第1電源端子、02は第2電源端子、100Iは
入力端子、 oo O1は出力端子、N0OI、N0O
2゜N0O3,N0O4,N0O5,N0O6,N0O
7は各々節点、ZOOIは1端が第2電源端子02に、
他端が節点N0OIに接続された負荷抵抗、ZOO2は
1端が第2電源端子02に他端が節点N0O3に接続さ
れた負荷抵抗、QOOIはコレクタが節点N0OIに、
ペースが入力端子l001に、エミッタが節点N0O2
に接続されたNPN型バイポーラトランジスタ、 QO
02はコレクタが節点へ003にペースが基準電圧Vr
efに、エミッタが節点N002に接続されたNPN型
バイポーラトランジスタ、C00Iは節点N0O2がら
第1′#lLW端子01に工1の大きさの電流を流す電
流源。
COO2は節点N0O5より第1電源端子01にI2の
大きさのm流を流す電流源、MPOlはソースが第2電
源端子02に、ゲート、ドレインが節点N0O4に接続
されたP型MOSトランジスタ、MPO2はソースが第
2電源端子o2に、ゲート、ドレインが節点N0O6に
接続されたP型MOSトランジス11 、MNOIU7
−スカ1fffi)点N0O5にゲートが節点N003
にドレインが節点N004に接続されたN型MO8?ラ
ンジスタ、MNO2はソースが節点N005にゲートが
節点N0OIにドレインが節点N0O6に接続されたN
型MOSトランジスタ、MPIIはソースがi@2cm
端子02に、ゲートが節点N006にドレインが節点N
0O7に接続されたPWMO8)ランジスタ。
MP13はソースが第2電源端子02に、ゲートが節点
N004に、ドレインが出力端子0001に接続された
PWMO8)ランジスタ、MNIIはソースが第1電源
端子01に、ゲート、ドレインが節点N0O7に接続さ
れたN型MOSトランジスタ、MN13はソースが第1
電源端子01にゲートが節点N007にドレインが出力
端子0001に接続されたN型MO8)ランジスタ、 
Vrefは、QOO2のペースに加えられる基準電圧で
ある。
次に本実施例の回路動作について述べる。
先づ、100Iの入カレペルがVrefよシ低い状態に
あると、QOOIは遮断状態、QOO2は導通状態とな
シ、ZOOIには電流が流れず、ZO02には、11の
大きさの電流が流れる。・従って節点N0OIの電位は
、第2電源端子02の電位と等しく、節点N0O3の電
位はz002に流れる11の電流によシミ圧降下してN
o01の電位よシ低くなる。
ここで節点N0OI、N0O3の電位は各々MNOI。
MNO2のゲート[位であるから、MNOlは遮断状態
にあシMNO2は導通状態となるから、MPOIには電
流が流れず、MPO2にはI2の大きさの電流が流れる
従ってMPOIとカレントミラー回路を構成するMP1
3は遮断状態となる。
一方MPO2とカレントミラーを構成する1vlP11
にはMP02に流れる工2と一定の比率を持つ電流が流
れる。更にMPIIに流れる電流はMNIIにも流れる
から、MNllとカレントミラー回路を構成するMN1
3は、導通状態となる。
総じて出力端子0001は第1電源端子o1の電位と等
しくなシ安定する。
次に入カニ001のレベルがVrefのレベルより高い
レベルとなると、Qo 01は導通状態、QOO2は遮
断状態となシ、Zoo 1にはI1の大きさの電流が流
れ、z002には電流が流れないから、節点N0O2の
電位は、第2電源端子02の電位と等しく、節点N0O
Iの電位は、Zoolを流れる電流11による電圧降下
分だけ節点N0O3の電位よシ低くなる。
前述したように、節点N0OI、節点No03の電位は
MNOI、MNO2のゲート電位であるから、MNOI
は4迫状態となシMNO2は遮断状態となシ、MPOI
には電流I2と一定の比率をもった電流が流れMP02
には電流が流れない。
従ってMPOIとカレントミラーを構成するMP13は
導通状態となる。
一方MPO2とカレントミラー回路を構成するMPII
は電流が流れないから、MNIIも電流が流れない、従
ってMNIIとカレントミラー回路を構成するMNI3
は遮断状態となる。
総じて出力0001は第2を原端子02電圧と等しくな
って安定する。ここで再び入力l0010レベルがVr
e fより低くなると頭初の動作状態に戻夛出力端子0
001は第1電源端子0111L位に反転する。
第2図は本発明によるWL2の実施例の回w!1−であ
る。
l001.1002は入力端子、0001.0002は
出力端子、N0O1,N0O2,N0O3,N0O4,
N0O5゜N0O6,N0O7,N008/d、、各k
tltra、ZOOIは1端が第2′#L源端子02に
他端が節点N0OIに接続された負荷抵抗、ZOO2は
l端が第21!源端子02に他端が節点N003に接続
された負荷抵抗tQOOIはコレクタが節点N0OII
Cペースが入力端子l001に、エミッタが節点N00
2に接続されたNPN型バイポーラトランジスタ、QO
O2はコレクタが節点N003に、ペースが入力端子l
002にエミ、りが節点N002に接続されたNPN型
バイポーラトランジスタ、0001は節点N0O2から
第1電源端子01に工lの大きさの電流を流す電流源、
COO2は節点N005より第1電源端子01に工2の
大きさの[流を流す電流源、MPOIはソースがM2電
源端子02にゲート、ソースが節点N004に接続され
たP型MO8)ランジスタ、MPO2はソースが第2電
源端子92に、ゲート、ソースが節点N006に接続さ
れたP塁MO8トランジスタ、MNOIはソースが節点
N005に、ゲートが節点N0O3に、ドレインが節点
N004に接続されたNfiMOSトランジスタ、MN
O2はソースが節点N005に、ゲートが節点N0O1
11C,)’L’インが節点N0O6に接続されたN型
MOS)、Fンジスタ、MPIIはソースが第2電源端
子02に、ゲートが節点N006に、ドレインが節点N
007に接続されたP型MO8)ランジスタ、MNII
はソースがgl’m源端子O1にゲート、ドレインが節
点N007に接続されたN型MOSトランジスタ、MP
12はソースが第2電源端子02にゲートが節点N00
4にドレインが節点N008に接続されたP型MO8)
ランジスタ、MN12はソースが第1′鑞源端子01に
、ゲート、ドレインが節点N008に接続されたN型M
OSトランジスタ。
MP13はソースが第2電源端子02に、ゲートが節点
N004に、ドレインが出力端子0001に接続された
P型MO8)ランジスタ、MN13はソースが第11を
線端子01に、ゲートが節点へ007に、ドレインが出
力端子0001に接続されたN型′MO8)ランジスタ
、MP14はソースが第2’[線端子02に、ゲートが
節点N0O6にドレインが出力端子0002に接続され
たPtl11M08)ランジスタ、MN14はソースが
第1′rt源端子O1に、ゲートが節点N0O8に、ド
レインが出力0002に接続されたNfiiMO8)ラ
ンジスタである。
次に本実施例の回路動作について述べる。
本実施例は先に示した第1o実施例にMP12゜MNI
2.MPI4.MNI4を付加することによって正転出
力と反転出力とを同時に得ることができるようにした回
路方式であシ、第1図の回路動作と同様の出力が000
1には得られる、又、MPIIに対するMP 12 、
MNI lに対するMNI2゜MP13に対するMP1
4.MNI3に対するMNI4は全く逆の動作関係に有
jl)、0002には0001と逆位相の出力が得られ
る。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明はバイポーラトランジスタに
よる差動増幅回路の出力をMOS)ランジスタによる差
動増幅回路の入力とし、該MOSトランジスタによる差
動増幅回路の負荷抵抗をMOSトランジスタによる負荷
とし、かつ、該負荷MC)Sとカレントイ2−回路とし
て入力の電圧変化を電流の変化に置換、増幅し、更にM
OSトランジスタの遮断、4通の状態変化にij1挨し
、総じて微小なアナログ入力信号ないしはECLレベル
入力信号をCMOSレベル出力信号に効率良く変換でき
るとともに1初段差動増幅回路をバイポーラトランジス
タに°よりm成したことによシ入カオフセット電圧を非
常に小さくすることができるという効果がある。又、前
述の本発明の第2の実施例によれば入力l001.10
02に対する出力0001゜0、 OO2は各々完全に
対称な回路構成をなしておシ各々の出力信号も完全に対
称に取シ出し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の回路図、第2図は本発明の
第2の実施例の回路図、′ig3図は使来のレベル変換
回路図である。 01・・・・・・第1電源端子、02・・・・・・渠2
電源端子、l001.l002.I201・・・・・・
各々入力端子、00010002.0201・・・・・
・各々出力端子、N0OI、N0O2゜N0O3,N0
O4,N0O5、N0O6,N0O7,N0O8゜N2
01.N2O2,N2O3・・・・・・各々節点、ZO
OI、ZOO2゜I021.I022・・・・・・抵抗
、QOOI、QOO2・・・・・・各々NPN型バイポ
ーラトランジスタ、MPOI。 MPO2,MPll、MP12.MP13.MP14.
MP21・・・・・・各々P型MOSトランジスタ、M
NOI、MNO2゜MNll、MN12.MN13.M
N14.MN21・・・・・・各々N型MO8)ランジ
スタ、C00I 、COO2、C201・・・・・・各
々電流源、Vref・・・・・・電圧源。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 同一基板上に、バイポーラ・トランジスタにより構成さ
    れる第一の差動増幅回路と、第一の差動増幅回路の出力
    信号を入力信号とするCMOSトランジスタにより構成
    される第2の差動増幅回路を有する信号レベル変換回路
JP62150491A 1987-06-16 1987-06-16 レベル変換回路 Expired - Fee Related JPH0815257B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1693963A3 (en) * 2005-02-10 2010-01-13 NEC Electronics Corporation Interface circuit

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60132416A (ja) * 1983-12-20 1985-07-15 Hitachi Ltd レベル変換回路
JPS6315519A (ja) * 1986-07-08 1988-01-22 Fujitsu Ltd インタ−フエイス回路

Patent Citations (2)

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