TWI290418B - Driving circuit and system having the same - Google Patents
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Description
I2,l 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於-種驅動電路以及具有驅動電路之系 統’且特別S有關於在輸出驅動裝置之前段,具有預先驅 動裝置之鶴電路及具有如此之鶴電路之系統。、 【先前技術】 圖1為表示習知之轉電路之構造圖。如圖i所示 =動電路乃具備預先軸裝置1G和輸出驅動裝置 構0 20所H驅動装置10係藉由複數串聯連接CM0S轉換
Logic)型之輪出驅動壯:目為CML (CU_ M〇d N 、、衣置,具備N型CMOS電晶體N1 N2 N3和阻抗R卜R2的結構。 偏壓笔壓BIAS施加至電$㉛'η 能成為做為電流電路的功能。 ’匕’笔晶體> 所示圖1所示之軸電路之動作波形圖。如圖 斤不預先驅動裝置10之輪屮外卜卜 點MAIN_N,出即點之節點MAIN-P和音 當將電晶體m,N2之、之間振盪。 點MAI(N從低準位(〇v)=升至^^為時,貪 時’節點__N之於:: 體Ν1仍為截止(〇FF) ^£V™N之間,電盖 會降低。且,節點M规^輪出端子TX—P之電壓耳 即指ΑΙΝ一Ν之電壓成為VTHN,首 1290418 14997pif.doc 降低輸出端子τχ_ρ之電壓。 另卜節點MAIN一Ρ雖然從高準位(電壓ν丁erm)下 降至低準位(GV),但是,節點main V=。下降至電W電晶體犯將= 故’於此日说點,輸出端子τχ—Ν之電屋將上升 至尚準位(電壓VTERM)。 ,電晶體N1與電晶體Ν2之導通(〇Ν) /截 止(OFF)時序由於為偏移之故,因此,輸出端子ρ 二電壓::與輸出端子ΤΧ_Ν之電壓波形,非完全之差動 /士 / □此,如圖2所於切換輸出之高準位愈低準位 3出端子ΤΧ-Ρ之電壓波形和輸出端子ΤΧ Ν之電壓 二:〇==高於_ -電路Γ要求之規格中,譬如,有如 範圍内Γ : VC0MM0N為-定(變動為特定 =力。=?規格情況’驅動電路之亀· 【發明内容】 本發明提出一種驅動電路,其句枯 一反相器包括:第-電晶體、第二ϋ反「相器。此第 第一電晶體係連接於第-輕之第—t 電路。 之間。第二電晶體係連接於第一輪出節點與第二⑵ 1290418 14997pitdoc 源之間1壓鱗魏係設置於第二魏 1曰 :之間’即使第二電晶體為導通 況?-二: :點之電壓為保持於連接第-輸出節點之ΪΪ體;= 電壓附近。 思日日版之界值 本發明更提出一種系統,其包括 J = 反相器。前述第一反相器包括二:動 ί — = Β晴與電壓保持電路。第—電晶體係連接於第-電 電源與第—輸出節點之間。第二電晶體連接於第 :輸出_與第二電壓之—第二電源之間。電壓保持電路 叹置於弟二電源與第二電晶體之間,即使第二電晶體為導 L ON)之惴況,第一輸出節點之電壓為保持於連接第一 輸出郎點之驅動電晶體之臨界值電壓附近。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說 明如下。 【實施方式】 [第一實施例] 圖3為表示第一實施例之預先驅動裝置之1〇構造圖。 於圖3之中僅為表示高側端或低側端之其中一方之構造。 亦即,於此圖3為表示相當於2段之轉換器之電路。 如圖3所示,本實施例之預先驅動電路10係由P型 MOS電晶體P10,Pll、NS MOS電晶體p12〜pl5、電容 C10及阻抗R10所構成之。 1290418 14997pif.doc 更具體而言’係藉由串聯連接於電壓vterm 和接地GND之間之電晶體piQ與電晶體體,而構】 CMOS反相器。從端子SER—MAIN所輸入之電壓信號,= 輸入於電晶體P10之間極與電晶體Nl2 H此 反相器之輸出,係從電晶體P1〇與電晶體船 SER—ΜΑΙΝ_β 輸出。 相同地’串聯連接於電壓VTERM之電源與接地gnd =間之電晶體P11和電晶MN13,亦構成CM〇s反相器, 節點SER—MAIN—B係連接於電晶體P11之閘極和電晶體 N13之閘極。此CM〇s反相器之輸出,係從電晶體州鱼 電晶體Ni 3之間之節點MAIN輸出。節點main係連接ς 圖1之輸出驅動裝置12之電晶體川之閘極或電晶體吣 之^間搞。 連接於電晶體Ν13與接地GND之間之電晶體Ν14之 閘極係連接於節點ΜΑΙΝ。亦即,電晶體ΝΜ係連接著二 極體。因此,若節點ΜΑΙΝ為低準位時,電晶體跑為截 A ( OFF)’反之,若郎點MAIN為高準位時,電晶體ni4 為導通(ON)。 ^弘谷C10與電晶體N15.,係並聯連接於電晶體N13與 電晶體N14間的節點和接地GND之間。pRECHCAp信號 被輸入至電晶體N15之閘極。此preCHCAP信號係從構 成互補區塊之另一個反相器之SER—MAIN—B輸入。 、⑤此PRECHCAP信號為高準位時,電晶體N15為導 通(ON),累積於電容C10之電荷便被放電。另外,當 1290418 14997pif.doc PRECHCAP 就為低準位時,電晶體Ni5為截止⑽, 成為儲存電荷於電容Cl〇之狀態。 阻抗R1G之其中-端為連接於電壓vterm之電源, =R1G之另-端為連接於電容⑽。因此,電晶體刪, 即使白為截止(OFF),亦能夠從電M vterm通過阻 抗R10而往電容CIO流入電流。 如^4所示,節點SER—MAIN』之電廢從低準位往 南準位進㈣換。此種情況,電晶體P11為截止(0FF) 為導通⑽)。故’節點職為低準位, 為截止(0FF)。電晶體N14成為截止(〇 觀細之電壓,至N ”晶體之臨界值 i二‘點。因此,節點财取之電壓並非下降 ^ 〇二’而為一定之電壓VTHN。換言之,節點讀 =係保持於連接節點Μ趟之電晶體Νι之臨界值電壓 因此,切換於輸出驅動裝置12之 戴止(〇FF)之時序能夠相同 :咖⑽為一定。亦即,即使就切換之時序中,二 子TX—P之電壓波形和輸出端子TXJNr之電厂二 持差,波形,中間電壓VCOMMON之變動;至:二 縱使’於圖3中’二極體連接之電晶體跑,由於且 生之關係,故節點_增變化將非成ϊ 圖4之實線,而是為虛線所示。亦即,隨著節點 電壓降低’電叙下降速度亦隨之降低。 之 1290418 14997pif.doc 於是,於本實施例中,設置電容C10。亦即,Γ MAIN之電壓於高準位的期間,先導通(〇Ν)電晶體^、、、, 事先放電電容C10。節點SER-MAIN—B於高準位之日士 ’ 點,將電晶體N15截止(OFF),使得電容α〇為:二 電荷之狀態。 {畜 由於未儲存電荷於電容C10,故節點ΜΑΙΝ之電壓 強烈拉往接地方向,可接近於如圖4之實線之理相 化。此時,節點MAIN之電壓V則以如下方式決定。;即文 將電容cio之容量設為c,而節點MAIN之游離電容於為 c’時’以 (CxVTERM+c,x〇) / (c+c,)算出:ς 壓三亦即,以電容C10之容量和節點ΜΑΙΝ之游離電容电 容量分割電壓VTERM和接地GND之電壓值。於本實施 例中,此容量分割之電壓ν係設定成N型M0S電晶 臨界值霞VTHN。又,_點ΜΑΙΝ之獅冑容係藉= 出驅動裂置12之電晶體Ν1或電晶體Ν2之閘極電^或Γ 配線電容等户制定。 一疋 再者,\節點MAIN之電壓即使為一定之臨界值電壓 VTH情況,貫際上電晶體N14具有副飽和漏電流。當持續 流過此漏電流時,節點MAIN之電壓將由電壓vthn逐漸 降低。於是,於本實施例之中,將經由阻抗R1〇從電壓 VTERM供給電流。藉此,節點MAIN之電屋將保持於帝 壓VTHN 〇 、包 由此等情況可知,此等之電晶體N14和電晶體Ni5 和私合CIO及阻抗Ri〇係構成本實施例之電壓保持電路。 12904½., 圖6為表示本實施例之驅動電路之整體構造圖。如圖 6所示,預先驅動裝置10乃具備4個反相器12a〜12d而構 成之。且’以反相器12a與反相器12b構成1個區塊,而 以反相器12c與反相器12d構成另一個區塊。 如上述所敘,其中一方區塊之節點SER—MAINJ3之 輸入信號係輸入於另一方區塊之電晶體N15之閘極。具體 而言’反相器12b之輸入信號係輸入於反相器12d之電晶 體nl5之閘極,反相器I2d之輸入信號係輸入於反相器12b 之電晶體N15之閘極。反相器12b之輸入信號和反相器12d 之輸入信號為互補信號,另一方為反轉另一方之信號。因 此’藉此’節點SER—MAIN—B之輸入信號於低準位之間, 可導通(ON)電晶體N15,可事先將電容cl〇放電。 如以上所敘,若藉由本實施例之驅動電路時,輸出端 子TX—P之電壓波形和輸出端子TX—N之電壓波形之中間 電壓VCOMMON之變動可縮至極小。因此,驅動電路之 差動輸出可作成精密度更高者。 又,如圖7所示,二極體連接之電晶體NM亦可被取 代成PN二極體D10。 [第二實施例] 第二實施例乃上述第—實施例的變化例,而以P型 MOS電晶體構成輸出驅動裳置12。圖8為表示本實施例 之驅動電路之構造圖,為對應於上述之圖6。 置10 晶體
如圖8所不,本實施例之驅動電路之預先驅動裝 係具備P型之MOS電晶體P20〜P23、N型之M〇s電 11 1290418 14997pif.doc N24與N25、黾容(:2〇及阻抗R2〇而構成之。同時,輪出 驅動裝置12乃具備p型之M〇s電晶體p3〇〜32和阻抗 R33,R34而構成之。 〜 各元件之基本功能乃相同於上述之第一實施例。亦 即,電晶體P12為二極體連接,且在節點μαιν(μαιν」^, MAIN一P)之電壓冑於p型M〇s電晶體之臨界值 VTHP之時間點,電晶體pi2成為截止(〇FF)。賊,卷 節點MAIN為高準位時,節點MAIN之電壓無法上升至: 壓VTERM。換言之,節點MAIN之電壓將保持在與節點 MAIN相連之電晶體P3G、p3i之臨界值電壓附近。當節叫 成高準位之際’電容c20的作用使節 ”·、占main之祕快速上升。此等之電晶體P21 =、電容⑶纽抗R2㈣構成本實施例之錢維“ 當節點MAIN為低準位時,電晶體p2 並將電容C20之帝丼務中· am 二乂 使得電容C20成為儲存電荷之 =。阻抗R2G係讓用來抵消流過電晶體p2 電流,從電壓VTERM流向接地端。 属电机的 圖9為表示圖8之驅動電路 可知,節點觀N P之波胸作,皮關。由此圖9 处π曰+ 一 疚形和節點MAIN Ν ^雷颅 波形即使為高準位,亦上升不至電壓vte -之電[ 換電晶體Ρ3〇和電晶體P31之導 *此,切 之時序為柏^。[^卜 ^ (0N) /戴止(〇FF) 為㈣因此,即使在切換之時序’輪出端子τχρ 12 1290418 14997pitdoc 之電壓波形和輸出端子TX一N之電壓波形也能夠保持互 補,進而可將VCOMMON之變動縮小至極小。 又,如圖10所示,二極體連接之電晶體P21,亦可置 換成PN二極體D20。 [第三實施例] 圖11為表示適用上述之第一實施例或者第二實施例 之驅動電路之串列介面之構造圖。如圖η所示,8位元之 並列信號係輸入於並列串列轉換器40。 且’以此並列串列轉換器40,從並列信號轉換成串列 4吕號’互補型之串列信號再被輸入於預先驅動裝置1〇。此 串列信號被此預先驅動裝置10放大到10mA〜15mA左右, 再輸入於輸出驅動裝置12。於輸出驅動裝置12,互補型之 串列信號被放大成20 mA左右,再從此晶片輸出。從輸出 驅動裝置12所輪出之串列信號,係輸入於印刷電路基板, 並且經由傳送線路42傳送。 做為此之串列介面,譬如有S — ΑΤΑ,USB,PCI — EXPRESS 等。 [第四實施例] 圖12為部分表示個人電腦之主機板5〇之構造方塊 圖。此主機板50係設置著CPU52、ASIC54以及擴充槽56。 上述之驅動電路和並列串列轉換器係形成於ASIC 54上。 因此,插入於擴充槽56之介面卡上之資料係以並列信 號傳送資料至ASIC 54,再以此ASIC 54轉換成串列信號並 放大,再輸入至CPU 52。 13 1290418 14997pif.doc 圖13為部分表示插入於擴充槽%之繪圖卡6〇之構造 方塊圖。此繪圖卡60係設置著介面卡62和繪圖晶片料。 上述之驅動電路係形成於介面卡62上。又,如圖Μ所示, 介面卡62也可以内建於繪圖晶片66中。 圖15為部分表示插入於筆記型電腦之pc介面卡槽之 79 "面卡7〇之構造方塊圖。此PC介面卡係設置ASIC ’上述之輯電路和並㈣哪換ϋ係形成於 ASIC72 ASIC^f、隹插^於PC介面卡槽之PC介面卡70,係藉由 SIC 72進仃與筆記型電腦的資料存取。 毯 月並非限疋於上述實施例,亦可做各種變形。 I二人^明之驅動電路並非限定於主機板50或繪圖卡60 :面卡7G’亦可組人於其他種種之純而加以使用。 兀:或電路並非限定於上述,亦可用具有同等動作 之其他兀件或電路而實現。 - 1隹^本电日月已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以 二ϋ '任何熟f此技藝者,在不脫離本發明之精神 作些許之更動與顺,鼠本發明之保護 圍备視相之申請專職圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 囷為表示傳統之驅動電路之構造電路圖。 ^為表示圖1之驅動電路之動作波形圖。 造電^為表7^第一實施例之預先驅動裝置1〇之方塊構 14 904l 圖5為^先驅動電路之動作波形圖。 作波形圖^之預先驅動電路之驅動電路之動 路之:以使用第-實施例之預先驅峨之驅動電 i 8 J 例之驅動電路之變形例子圖。 =為表示圖8之驅動電路之動作波形圖。 之 圖utt示第二實施例之驅動電路之變形例子圖。 構造方塊圖為表不使用各貫施例之驅動電路之串列介面 塊圖圖12為表示使用圖U之串列介面之主機板之構造方 圖13為表示插入圖12之繪圖卡之擴充槽之繪圖卡之 構造方塊圖。 圖14為表示圖13之纟會圖卡之變化例示意圖。 圖15為表示使用各實施例之驅動電路之PC介面卡構 造方塊圖。 【主要元件符號說明】 10 :預先驅動裝置 12 :驅動裝置 40 :並列串列轉換器 42 :傳送線路 1290418 14997pif.doc 50 :主機板 52 : CPU 54 : ASIC 56 :擴充槽 60 :繪圖卡 62 :介面卡 64 :繪圖晶片 66 :繪圖晶片 70 : PC介面卡 72 : ASIC R1 :阻抗 R2 :阻抗 R10 :阻抗 R20 :阻抗 R33 :阻抗 R34 :阻抗 P10 :電晶體 P11 :電晶體 P20 :電晶體 P21 :電晶體 P23 :電晶體 P30 :電晶體 P31 :電晶體 P32 :電晶體 1290418 14997pif.doc N1 : 電晶體 N2 : 電晶體 N3 : 電晶體 N12 : 電晶體 N13 電晶體 N14 電晶體 N15 電晶體 N24 電晶體 N25 電晶體 CIO 電容 C20 電容 12a〜12d :轉換器 DIO :PN二極體 D20 :PN二極體
Claims (1)
1290418 爲第93131762號中文專利範圍無劃線修正本 修正日期96年6月15日 14997pifl.doc 十、申請專利範圍: 1. 一種驅動電路,包括: 一第一反相器,包括: 一第一電晶體,連接於第一電壓之一第一電源與 一第一輸出節點之間; 一第二電晶體,連接於該第一輸出節點與第二電 壓之一第二電源之間;以及 一電壓保持電路,設置於該第二電源與該第二電 晶體之間,即使該第二電晶體為導通(ON)之情況,該第 一輸出節點之電壓為保持於連接該第一輸出節點之電晶體 之臨界值電壓附近。 2. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路,其中該電 壓保持電路更包括二極體連接之一第三電晶體。 3. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路,其中該電 壓保持電路更包括: 一電容器,連接於該第二電晶體與該第3電晶體間之 一第一節點以及該第二電源之間;以及 一第四電晶體,連接於該第一節點與該第二電源之 間。 4. 如申請專利範圍第3項所述之驅動電路,其中該電 容器之電容係將以該第一輸出節點之游離電容與該電容器 之電容對該第一電壓與該第二電壓進行電容分割之數值, 設定成與該第一輸出節點連接之電晶體之臨界值電壓附 近0 18 129〇蝴驗 5·如申凊專利範圍第4項所述之驅動電路,其中該電 壓保持電路更包括連接於該第一節點與該第一電源之間之 第一阻抗。 6·如申請專利範圍第5項所述之驅動電路,其中該第 四電晶體係在該第一輸出節點之電壓為該第一電壓時,變 成導通(ON) ’且在該第一輸出節點之電壓從該第一電壓切 換成該第二電壓時,變成戴止(〇FF)。 7·如申請專利範圍第6項所述之驅動電路,其中一輸 入=號係輸入至該第一電晶體之閘極與該第二電晶體之閘 極著,且使該輸入信號之相位反相的信號係輸入到該第四 電晶體之問極。 8·如申請專利範圍第7項所述之驅動電路,其中該輸 入信號係從該第一電壓被放大到該第二電壓。 —9·如申明專利範圍第8項所述之驅動電路,更包括一 第二反相器,該第二反相器更包括: y第五電晶體,連接於該第_電源與該第二輸出節點 之間;以及 之間Γ第六電晶體’連接於該第二輸出節點與該第二電源 其中該輸入信號從該第二輸出節點輸出。 10.如U利範圍第9項所述之驅動電路,豆 包括-輸出驅動裝置,該輸出驅動裝置包括:'、 -第二阻抗’連接於該第—電源與該第三輸出節點之 19 1290^¾^ 1290^¾^ 一第七電晶體 之間; 一第三阻抗, 間;以及 一第八電晶體 源之間, ’連接於該第三輸出節點與該第二電源 連接於該第一電源與該第四輸出節點之 ’連接於該第四輸出節點與前該第二電 其中,電路之第 信號 輸出,且該驅動雷政夕钕—^ ^ w即…、占 輸 之弟一輸出信號從該弟四輸出節點 出0 ” 11·如申4專利範圍第1G項所述之驅動電路’該 輸出驅動裝置更包括定電路 盘 該第八電晶體間的第二節點以及該第二電源之間” 12·如申睛專利範圍帛n項所述之驅動電路,其 !^相同ϋ該第—反相器之構造之-第三轉換器,其中該 f#反相=輸出信號係輸入於該第七電晶體之閘極,且 。亥第一反相\之輪出信號係輸人於該第人電晶體之問極。 纟中%專利範圍第1項所述之驅動電路,其中該 電壓保持電路係包括ΡΝ二極體。 、 楚一14·如申睛專利範圍第1項所述之驅動電路,其中該 苐二電壓為接地,第—電壓為高於接地之電壓。 筮一二乂申明專利辈巳圍第1項所述之驅動電路,其中該 弟-電壓為接地,且該第二電壓為高於接地之電壓。 一種包括具有第一反相器之驅動電路的系統, ,、特欲在於該第一反相器包括: 20 1290爆 d〇c 第一輪出節點之連接於$電【之弟一電源與— 第一電晶體,連接於該第一輸出節點與一第二電厣 之-第二電源之間;以及 H —電壓保持電路,設置於該第二電源與該第 之,即使該第二電晶體為導通(0N)之情況,該H 持於連接該第-輸出節點之驅動“ 相器二Γ電圍L16項所述之包括具有第—反 體連接之第三電晶體。/、中_壓保持電路為具備二極 相哭:lit申請專利範圍第17項所述之包括具有第-反 二電壓保持電路更包括: 節點,以及該第二電 間。—第四電晶體’連接於該第—節點與該第二電源之 相哭i9.如申請專利範圍第18項所述之包括具有第一反 一;出ΐ:電路的系統,其中該電容器之電容係將以該第 =出=之游離電容與該電容器之電 ;ί::ΐΓ容分割之數值,設定成與該第-輪出節 、 電日日體之g品界值電壓附近。 相哭Γ.如申請專利範圍第19項所述之包括具有第一反 ”驅動電路的彡統,其巾該電壓保持電毅包括連接 21 1290織.doc 於該第一節點與該第一電源之間的第一阻抗。 22 修正日期96年6月15日 1290418 爲第93131762號中文說明書無劃線修正頁 14997pifl.doc 七、指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:圖(3 )。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 10 :預先驅動裝置 12 :驅動裝置 R1 :阻抗 R2 :阻抗 N1 :電晶體 N2 :電晶體 N3 :電晶體 八、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵 的化學式: 無
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