JP2000357949A - クランプ回路及びそれを用いたインターフェース回路 - Google Patents

クランプ回路及びそれを用いたインターフェース回路

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路構成の簡素化が図れ、クランプ電圧の範
囲を容易に設定でき、消費電力の低減を実現できるクラ
ンプ回路及びそれを用いたインターフェース回路を提供
する。 【解決手段】電源電圧VCCの供給線と入力端子Tinとの
間にnMOSトランジスタNT1とダイオードD1を直
列接続し、入力端子Tinと接地電位GNDとの間にダイ
オードD2とpMOSトランジスタPT1を直列接続す
る。トランジスタNT1とPT1の制御端子に直列接続
されている抵抗素子R1,R2,R3から得られる分圧
電圧VND1 とVND2 をそれぞれ印加し、さらに抵抗素子
R2と並列にトランジスタNT2を接続し、NT2の制
御端子に入力する制御電圧VB により分圧電圧を制御
し、クランプ電圧の範囲を制御できる。クランプ回路を
伝送線上の各バッファの入力側に接続することで、伝送
線の終端抵抗を省略できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力信号の電圧を
所定の範囲内に制限するクランプ回路及び当該クランプ
回路を用いたインターフェース回路に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、集積回路内部やPCB(Printed
Circuit Board:印刷配線基板)の配線などにはESD
(Electrostatic Discharge : 静電気放電)耐圧の向上
や反射ノイズの抑制のため、ダイオード・クランプ回路
またはショットキー・バリア・ダイオード・クランプ回
路が用いられている。図7は、ショットキー・バリア・
ダイオード・クランプ回路の一例を示している。
【0003】図7に示すように、このクランプ回路は、
電源電圧VCCの供給線と接地電位GNDとの間に直列接
続されているショットキー・バリア・ダイオード(Scho
ttkyBarrier Diode, ショットキー障壁ダイオードとも
呼ばれ、以下の説明では、便宜上単にダイオードとい
う)D1,D2により構成されている。
【0004】ダイオードD1のアノードが入力端子Tin
に接続され、カソードが電源電圧V CCの供給線に接続さ
れている。ダイオードD2のアノードが接地され、カソ
ードが入力端子Tinに接続されている。ここで、ダイオ
ードD1の順方向立ち上がり電圧をVD1とすると、入力
端子T inの信号電圧Vinが(Vin>VCC+VD1)を満足
すると、ダイオードD1が導通し、入力端子Tinの電圧
Vinは電源電圧VCCよりダイオードD1の導通電圧分だ
け高い電圧にクランプされる。ダイオードD2の順方向
立ち上がり電圧をVD2とすると、入力端子Tinの信号電
圧Vinが(Vin<−VD2)を満足すると、ダイオードD
2が導通し、入力端子Tinの電圧Vinは接地電位GND
よりダイオードD1の導通電圧分だけ低い電圧にクラン
プされる。
【0005】図8は、図7に示すクランプ回路のクラン
プ特性を示している。図示のように、このクランプ回路
を、例えば、信号伝送線の終端に接続することにより、
当該信号伝送線の終端電圧が、接地電位GNDよりわず
か低い電圧から、電源電圧V CCよりわずか高い電圧まで
の範囲内にクランプされる。このため、伝送線の終端に
おける信号の反射を防止でき、伝送線上の反射ノイズの
発生を抑制できる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のクランプ回路において、クランプ電圧の範囲は、電
源電圧VCC及びクランプ回路に用いられているダイオー
ドの導通電圧によって決まり、クランプ電圧を任意に設
定することができない。また、ダイオードの導通電圧に
より、クランプ電圧範囲が電源電圧VCC及び接地電位G
NDよりわずかに遷移する。このため、例えば、接地電
位GNDと電源電圧VCCの間に入力端子T inの電圧Vin
をクランプしたい場合、ダイオードD1のカソードとダ
イオードD2のアノードにそれぞれ図9に示すように、
電圧VC1とVC2を供給しなければならない。このため、
これらの電圧VC1とVC2を発生する電圧源を別途設けな
ければならず、回路構成の簡素化が要求される終端回路
にとっては好ましくない。
【0007】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、回路構成が簡単で、クランプ電
圧範囲を任意に設定可能なクランプ回路及びそれを用い
たインターフェース回路を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のクランプ回路は、入力端子と第1の電圧供
給線との間に電気的に直列に接続されている第1のトラ
ンジスタと第1のダイオードとを含む第1の回路と、上
記第1のトランジスタの制御端子に第1の電圧を供給す
るための第1の電圧供給端子とを有し、上記第1の電圧
供給端子と上記入力端子との間の電圧が所定の値になる
と上記第1のトランジスタが導通して上記入力端子の電
圧をクランプする。
【0009】また、本発明のクランプ回路は、入力端子
と第1の電圧供給線との間に電気的に直列に接続されて
いる第1のトランジスタと第1のダイオードとを含む第
1の回路と、上記第1のトランジスタの制御端子に第1
の電圧を供給するための第1の電圧供給端子と、上記入
力端子と第2の電圧供給線との間に電気的に直列に接続
されている第2のトランジスタと第2のダイオードとを
含む第2の回路と、上記第2のトランジスタの制御端子
に第2の電圧を供給するための第2の電圧供給端子とを
有し、上記第1の電圧供給端子と上記入力端子との間の
電圧又は上記第2の電圧供給端子と上記入力端子との間
の電圧が所定の値になると上記第1又は第2のトランジ
スタが導通して上記入力端子の電圧をクランプする。
【0010】また、本発明では、好適には、上記第1の
電圧供給線と上記第2の電圧供給線との間に直列に接続
された第1、第2及び第3の抵抗素子を有し、上記第1
の抵抗素子と上記第2の抵抗素子との接続中点が上記第
1の電圧供給端子を構成し、上記第2の抵抗素子と上記
第3の抵抗素子との接続中点が上記第2の電圧供給端子
を構成する。
【0011】更に、本発明では、好適には、上記第1の
ダイオードのカソードが上記入力端子に接続され、上記
第1のトランジスタが上記第1のダイオードのアノード
と上記第1の電圧供給線との間に接続されており、上記
第2のダイオードのアノードが上記入力端子に接続さ
れ、上記第2のトランジスタが上記第2のダイオードの
カソードと上記第2の電圧供給線との間に接続されてお
り、上記第1の電圧供給線に電源電圧が供給され、上記
第2の電圧供給線に接地電位が供給される。
【0012】また、本発明のインターフェース回路は、
信号線と、出力端子が上記信号線に接続され、上記信号
線を所定の電圧に駆動するための駆動回路と、入力端子
が上記信号線に接続され、上記信号線の電圧に応じて動
作する入力回路と、上記入力回路の入力端子に接続され
ている上述のクランプ回路とを有する。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係るクランプ回路
の一実施形態を示す回路図である。図示のように、本実
施形態のクランプ回路は、ダイオードD1,D2、nチ
ャネルMOSトランジスタ(以下、便宜上nMOSトラ
ンジスタという)NT1,NT2、pチャネルMOSト
ランジスタ(以下、便宜上pMOSトランジスタとい
う)PT1及び抵抗素子R1,R2,R3により構成さ
れている。ここで、ダイオードD1とD2は、pn接合
ダイオードまたはショットキー・バリア・ダイオードの
何れでもよく、図1では、一例としてショットキー・バ
リア・ダイオードを用いたクランプ回路を示している。
【0014】抵抗素子R1,R2とR3は、電源電圧V
CCの供給線と接地電位GNDとの間に直列接続されてい
る。抵抗素子R1とR2との接続点はノードND1を形
成し、抵抗素子R2とR3との接続点がノードND2を
形成する。nMOSトランジスタNT1、ダイオードD
1,D2及びpMOSトランジスタPT1が電源電圧V
CCの供給線と接地電位GNDとの間に直列接続されてい
る。nMOSトランジスタNT1において、そのドレイ
ンが電源電圧VCCの供給線に接続され、ゲートがノード
ND1に接続されている。ダイオードD1のアノードが
nMOSトランジスタNT1のソースに接続され、カソ
ードが入力端子Tinに接続されている。ダイオードD2
のアノードが入力端子Tinに接続され、カソードがpM
OSトランジスタPT1のソースに接続されている。p
MOSトランジスタPT1において、そのゲートがノー
ドND2に接続され、ドレインが接地されている。ま
た、nMOSトランジスタNT2において、そのドレイ
ンがノードND1に接続され、ソースがノードND2に
接続され、ゲートが制御電圧VB の入力端子に接続され
ている。
【0015】上述した構成を有するクランプ回路におい
て、入力端子Tinに入力される信号のレベルがある所定
の範囲を越えたとき、入力信号がクランプされる。以
下、本実施形態のクランプ回路の動作について説明す
る。
【0016】まず、nMOSトランジスタNT2のゲー
トに印加されている制御電圧VB により、トランジスタ
NT2がオフ状態に保持されている場合について考察す
る。この場合、トランジスタNT2のドレインとソース
間の抵抗が大きく、その影響を無視できる。このため、
ノードND1とノードND2の電圧VND1 とVND2 は、
A抵抗素子R1,R2,R3による分圧電圧となり、こ
れらの抵抗素子のそれぞれの抵抗値によって決まる。例
えば、電源電圧VCCを3Vとし、抵抗素子R1,R2と
R3の抵抗値が等しいと仮定すると、ノードND1の電
圧VND1 が2V、ノードND2の電圧VND2 が1Vとな
る。
【0017】nMOSトランジスタNT1のゲート−ソ
ース間電圧をVgsn とし、ダイオードD1の順方向立ち
上がり電圧をVD1とすると、入力端子Tinの入力信号の
電圧Vinが(VND1 −Vgsn −VD1)より低くなると、
nMOSトランジスタNT1が導通し、入力端子Tinが
(VND1 −Vgsn −VD1)にクランプされる。一方、p
MOSトランジスタPT1のゲート−ソース間電圧をV
gsp とし、ダイオードD2の順方向立ち上がり電圧をV
D2とすると、入力端子Tinの入力信号の電圧Vinが(V
ND2 +Vgsp +VD2)より高くなると、pMOSトラン
ジスタPT1が導通し、入力端子Tinが(VND2 +V
gsp +VD2)にクランプされる。
【0018】ここで、次式のようにクランプ電圧を求め
る。
【0019】
【数1】 VCL1 =VND1 −Vgsn −VD1 …(1)
【0020】
【数2】 VCL2 =VND2 +Vgsp +VD2 …(2)
【0021】ここで、クランプ電圧VCL1 とVCL2 は、
それぞれ図1に示すクランプ回路の下側クランプ電圧及
び上側クランプ電圧である。入力端子Tinの信号電圧V
inは、(VCL1 <Vin<VCL2 )を満たしているとき、
クランプ回路におけるnMOSトランジスタNT1とp
MOSトランジスタPT1がともに非導通状態にあり、
入力端子Tinはハイインピーダンス状態を示す。入力信
号電圧VinがVCL1 以下になると、nMOSトランジス
タNT1が導通し、入力端子Tinの電圧がVCL 1 にクラ
ンプされる。一方、入力信号電圧VinがVCL2 以上にな
ると、pMOSトランジスタPT1がオンし、入力端子
TinがVCL2 にクランプされる。
【0022】一例として、Vgsn =1V、Vgsp =1.
3V、且つ、VD1=VD2=0.3Vとすると、式(1)
及び(2)により、VCL1 =0.7V、VCL2 =2.6
Vとなる。入力信号電圧Vinが0.7Vから2.6Vま
での範囲を越えたとき、クランプ回路においてnMOS
トランジスタNT1またはpMOSトランジスタPT1
の何れかが導通し、入力信号電圧Vinがクランプされ
る。
【0023】次に、nMOSトランジスタNT2のゲー
トに入力される制御電圧VB の制御機能について説明す
る。制御電圧VB のレベルに応じて、nMOSトランジ
スタNT2の導通/非導通が制御される。さらに、nM
OSトランジスタNT2が導通状態にあるとき、制御電
圧VB のレベルに応じて、nMOSトランジスタNT2
のドレイン−ソース間の抵抗、いわゆるオン抵抗が変化
する。
【0024】図1に示すクランプ回路において、制御電
圧VB のレベルが高くなり、ある所定の値を越えると、
nMOSトランジスタNT2がオンし、さらに、制御電
圧V B のレベルが上昇すると、nMOSトランジスタN
T2のオン抵抗値が下がっていく。
【0025】nMOSトランジスタNT2のオン抵抗が
抵抗素子R2と並列に接続されている。nMOSトラン
ジスタNT2のオン抵抗値が低下すると、ノードND1
とND2との間の抵抗値が低下し、その結果、ノードN
D1の電圧VND1 が低下し、逆に、ノードND2の電圧
VND2 が上昇する。
【0026】式(1)により、ノードND1の電圧V
ND1 が低下すると、下側クランプ電圧VCL1 が低下す
る。式(2)により、ノードND2の電圧VND2 が上昇
すると、上側クランプ電圧VCL2 が上昇する。即ち、入
力信号電圧Vinのクランプ電圧範囲が広くなる。
【0027】図2(a)と(b)は、nMOSトランジ
スタNT2のゲートに印加される制御電圧VB を制御す
ることによるクランプ電圧範囲の変化を示している。同
図(a)に、例えば、制御電圧VB が0Vであり、nM
OSトランジスタNT2が非導通状態にある場合のクラ
ンプ電圧の範囲を示している。この場合、上述した例に
おいて、上側のクランプ電圧VCL2 が2.6Vであり、
下側のクランプ電圧V CL1 が0.7Vとなる。同図
(b)には、制御電圧VB を比較的高い電圧に設定し、
nMOSトランジスタNT2が導通状態にある場合のク
ランプ電圧の範囲を示している。ここで、例えば、制御
電圧VB が2.0Vのとき、nMOSトランジスタNT
2がオンし、下側のクランプ電圧VCL1 が降下し、逆に
上側のクランプ電圧VCL2 が上昇するので、クランプ電
圧範囲が制御電圧VB が0Vの場合に比べて広くなる。
【0028】以上説明したように、本実施形態のクラン
プ回路によれば、nMOSトランジスタNT2のゲート
に印加される制御電圧VB のレベルを調整することによ
り、クランプ電圧の範囲を制御でき、単一電圧の制御に
よってフレキシブルなクランプ特性が得られる。
【0029】なお、図1に示すクランプ回路では、nM
OSトランジスタNT1のドレインと入力端子Tinとの
間に1段のダイオードD1のみが接続されているが、縦
続接続の複数段のダイオードを用いてもよい。同様に、
入力端子TinとpMOSトランジスタPT1のソースと
の間に、縦続接続の複数段のダイオードを用いてもよ
い。また、ノードND1とND2の電圧VND1 とVND2
を制御するためのnMOSトランジスタNT2は、pM
OSトランジスタに置き換えてもよい。
【0030】以下、本実施形態のクランプ回路の具体的
な応用例について説明する。まず、従来のCMOSドラ
イバーと抵抗型終端回路を有するインターフェース回路
の一例を図3を参照しつつ説明する。図示のように、こ
こで、信号伝送線TLを駆動するドライバーDRV1
は、例えば、CMOSドライバーである。伝送線TLの
終端側に抵抗素子R10とR12により構成されている
終端回路、いわゆるテブナン型終端回路が接続されてい
る。この終端回路において、抵抗素子R10とR12
は、電源電圧VCCの供給線と接地電位GNDとの間に直
列接続されている。抵抗素子R10とR12との接続中
点が伝送線TLの終端に接続されている。
【0031】図3の例では、ドライバーDRV1の出力
が伝送路TLを介してバッファBUF1,BUF2,
…,BUF5に伝送される。このようなインターフェー
ス回路において、信号伝送の高速化を図り、終端の反射
によるノイズを防止するため、抵抗素子を用いて終端を
行う。図3に示すように、終端用の抵抗素子R10とR
12が電源電圧VCC供給線と接地電位GNDとの間に直
列接続されている。抵抗素子R10とR12の抵抗値
は、伝送路TLの特性インピーダンスZ0 に応じて設定
される。通常信号伝送線の特性インピーダンスの定格値
は、例えば、50Ω、75Ω又は100Ωなどに定めら
れている。これに対応して終端用の抵抗素子R10とR
12の抵抗値も低く設定される。このため、図3に示す
終端回路において、抵抗素子R10とR12に常に大き
なバイアス電流が流れ、無駄な電力損失が生じる。
【0032】図4は、本発明のクランプ回路を用いたイ
ンターフェース回路の一例を示している。図3に示すイ
ンターフェース回路に比べて、このインターフェース回
路では、CMOSドライバーDRV1の代わりにULT
TLドライバーDRV2が用いられている。ドライバー
DRV2の出力が伝送路TLを通してバッファBUF
1,BUF2,…,BUF5に伝送される。伝送路の終
端において、図3に示す抵抗素子で構成された終端回路
がなく、その代わりに各バッファBUF1,,BUF
2,…,BUF5の入力端子にクランプ回路CLP1,
CLP2,…,CLP5が接続されている。ここで、ク
ランプ回路CLP1,CLP2,…,CLP5は、図1
に示すクランプ回路と同じ構成を有するものである。
【0033】図4に示すインターフェース回路におい
て、抵抗素子によって構成された終端回路がないため、
抵抗素子を流れるバイアス電流による無駄な電力損失が
発生しない。各バッファの入力端子に設けられたクラン
プ回路CLP1,CLP2,…,CLP5によって、伝
送線TL上に信号の反射などによって発生する大きな電
圧がクランプされる。即ち、伝送線TLにおける信号の
反射が防止でき、インターフェース回路における反射ノ
イズを抑制できる。
【0034】図5(a)と(b)は、図3のCMOSド
ライバーDRV1と終端抵抗を用いた終端回路及び図4
のULTTLドライバーDRV2とクランプ回路を用い
た終端回路の電流を示している。図5(a)において、
A1とA2は、それぞれCMOSドライバーDRV1の
出力がハイレベル及びローレベルのときの出力インピー
ダンス特性を示し、Bは終端抵抗素子のインピーダンス
特性を示している。ここで、電源電圧VCCを、例えば3
Vとし、抵抗素子R10とR12の抵抗値をともに20
0Ωとする。この場合、終端抵抗値R、即ち、抵抗素子
R10とR12の並列抵抗値が100Ωとなる。
【0035】図5(a)に示すように、CMOSドライ
バーDRV1の出力がハイレベルのとき、伝送線TLの
電圧Vはハイレベルの出力インピーダンス特性A1と終
端抵抗のインピーダンス特性Bとの交差点Hに安定す
る。このとき、CMOSドライバーDRV1から伝送線
TLに電流IH が供給される。一方、CMOSドライバ
ーDRV1の出力がローレベルのとき、伝送線TLの電
圧Vは、ローレベルの出力特性A2と終端抵抗のインピ
ーダンス特性Bとの交差点Lに安定する。このとき、C
MOSドライバーDRV1から負の電流IL が伝送線T
Lに供給される。即ち、伝送線TLからドライバーDR
V1の出力端子Tに引き込み電流IL が発生する。
【0036】図5(b)において、C1とC2は、それ
ぞれULTTLドライバーDRV2の出力がハイレベル
及びローレベルのときの出力インピーダンス特性を示
し、D1及びD2は、それぞれクランプ回路の上側(ハ
イレベル側)と下側(ローレベル側)のクランプ特性を
示している。また、点線Bにより、同図(a)と同じ終
端抵抗を用いた場合のインピーダンス特性を示してい
る。
【0037】図5(b)に示すように、ULTTLドラ
イバーDRV2を用いた場合、その出力インピーダンス
が出力信号レベルに応じて2段階で切り換わる。例え
ば、ハイレベル側では、出力信号の電圧が一定のレベル
を越えると、出力インピーダンスが大きくなり、逆にロ
ーレベル側では、出力信号の電圧が一定のレベル以下に
なると、出力インピーダンスが大きくなる。信号線TL
を駆動するドライバーにおいては、出力インピーダンス
を小さくすることにより、伝送線の反射を抑制する効果
が向上するが、消費電力低減の面から好ましくない。図
5(b)に示すように出力インピーダンス特性を2段式
にすることによって、反射の抑制と消費電力の低減とい
う相反する目的を達成できる。
【0038】例えば、ULTTLドライバーDRV2と
終端抵抗を用いたインターフェース回路において、UL
TTLドライバーDRV2の出力がハイレベルのとき、
伝送線TLの電圧Vはハイレベルの出力インピーダンス
特性C1と点線で示している終端抵抗のインピーダンス
特性Bとの交差点H1に安定する。このとき、ULTT
LドライバーDRV2から伝送線TLに電流IH1が供給
される。一方、ULTTLドライバーDRV2の出力が
ローレベルのとき、伝送線TLの電圧Vはローレベルの
出力インピーダンス特性C2と点線で示している終端抵
抗のインピーダンス特性Bとの交差点L1に安定する。
このとき、ULTTLドライバーDRV2から伝送線T
Lに負の電流(引き込み電流)IL1が供給される。
【0039】図5(a)と(b)を比べると、IH1<I
H 、|IL1|<|IL |、即ち電流IL1の絶対値が電流
IL の絶対値より小さい。同じ抵抗終端に対して、UL
TTLドライバーDRV2を用いた場合、CMOSドラ
イバーDRV1を用いた場合よりドライバーの駆動電流
を小さくでき、低消費電力化が図れる。
【0040】ここで、図3に示すように、終端抵抗の代
わりにクランプ回路を用いたインターフェース回路とし
た場合、さらに、ドライバーの駆動電流の低減を実現で
きる。具体的に、図5(b)に示す通り、ULTTLド
ライバーDRV2の出力がハイレベルのとき、伝送線T
Lの電圧Vはハイレベルの出力インピーダンス特性C1
とハイレベル側のクランプ特性D1との交差点H2に安
定する。このとき、ULTTLドライバーDRV2から
伝送線TLに電流IH2が供給される。一方、ULTTL
ドライバーDRV2の出力がローレベルのとき、伝送線
TLの電圧Vはローレベルの出力インピーダンス特性C
2とローレベル側のクランプ特性D2との交差点L2に
安定する。このとき、ULTTLドライバーDRV2か
ら伝送線TLに負の電流(引き込み電流)IL2が供給さ
れる。
【0041】図示のように、IH2<IH1、|IL2|<|
IL1|、即ち電流IL2の絶対値が電流IL1の絶対値より
小さい。このように、ULTTLドライバーDRV2を
用いて伝送線TLを駆動する場合、抵抗終端より本発明
のクランプ回路を用いた方がドライバーの駆動電流が小
さくなり、低消費電力化が図れる。さらに、抵抗終端の
場合、ULTTLドライバーDRV2の出力信号レベル
にかかわらず、常に抵抗素子にバイアス電流が流れるの
で、無駄な消費電力が生じる。クランプ回路を用いた場
合、終端用抵抗素子が不要となり、バイアス電流により
生じた電力損失が防げる。
【0042】なお、以上説明した本発明のクランプ回路
の実施形態は、MOSトランジスタとダイオードによっ
て構成されている。本発明のクランプ回路は、これに限
定されるものではなく、例えば、バイポーラトランジス
タとダイオードによって構成することも可能である。そ
の一例として、図6に示すクランプ回路が挙げられる。
【0043】図示のように、この例では、図1に示すn
MOSトランジスタNT1の代わりにnpnトランジス
タN1が用いられ、pMOSトランジスタPT1の代わ
りにpnpトランジスタP1が用いられる。npnトラ
ンジスタN1において、そのベースにノードND1の分
圧電圧VND1 が印加され、コレクタが電源電圧VCCの供
給線に接続され、エミッタがダイオードD1のアノード
に接続されている。pnpトランジスタP1において
は、そのベースにノードND2の分圧電圧VND2が印加
され、コレクタが接地され、エミッタがダイオードD2
のカソードに接続されている。
【0044】npnトランジスタN1のベース−エミッ
タ間電圧をVben とし、pnpトランジスタP1のベー
ス−エミッタ間電圧をVbep とし、ダイオードD1,D
2及び分圧用抵抗素子R1,R2,R3は、図1に示す
クランプ回路と同じ条件とすると、図6のクランプ回路
の下側クランプ電圧VCL1 及び上側クランプ電圧VCL 2
は、それぞれ(VND1 −Vben −VD1)、(VND2 +V
bep +VD2)となる。
【0045】また、npnトランジスタN1のエミッタ
と入力端子Tinとの間に、縦続接続されている2段以上
のダイオードを設けて、また、入力端子Tinとpnpト
ランジスタP1のエミッタ間に縦続接続されている2段
以上のダイオードを設けてもよい。さらに、図6に示す
クランプ回路において、ノードND1とND2の電圧V
ND 1 とVND2 を制御するためのnMOSトランジスタN
T2は、npnトランジスタまたはpnpトランジスタ
の何れかに置き換えてもよい。また、図1において、ト
ランジスタNT1とダイオードD1との接続関係、並び
にダイオードD2とトランジスタPT1との接続関係を
それぞれ逆にしてもよい。この場合、ダイオードD1,
D2がそれぞれ電源電圧Vcc側、接地電位GND側に接
続され、トランジスタNT1,PT1がそれぞれ入力端
子Tinに接続される。
【0046】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のクランプ
回路によれば、回路構成の簡素化が図れ、消費電力の低
減を実現できる。さらに、本発明のクランプ回路を用い
たインターフェース回路において、各バッファ回路の入
力側にクランプ回路を設けることによって、伝送線の終
端に通常必要であった終端抵抗を省くことができ、終端
抵抗のバイアス電流による無駄な電力損失を防止できる
利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るクランプ回路の一実施形態を示す
回路図である。
【図2】図1に示すクランプ回路のクランプ電圧範囲を
示す図である。
【図3】CMOSドライバーと終端抵抗を用いたインタ
ーフェース回路の一例を示す回路図である。
【図4】ULTTLドライバーとクランプ回路を用いた
インターフェース回路の一例を示す回路図である。
【図5】インターフェース回路における電流を示す図で
ある。
【図6】本発明に係るクランプ回路の他の構成例を示す
回路図である。
【図7】従来のクランプ回路の一例を示す回路図であ
る。
【図8】図6に示すクランプ回路のクランプ電圧範囲を
示す図である。
【図9】クランプ回路の他の例を示す回路図である。
【符号の説明】
NT1,NT2…nMOSトランジスタ、PT1…pM
OSトランジスタ、R1,R2,R3,R10,R12
…抵抗素子、D1,D2…ダイオード、DRV1,DR
V2…ドライバー、BUF1,BUF2,BUF3,B
UF4,BUF5…バッファ、TL…信号伝送線、CL
P1,CLP2,CLP3,CLP4,CLP5…クラ
ンプ回路、VCC…電源電圧、GND…接地電位。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H03K 19/0944 H03K 19/094 A H04L 25/02 Fターム(参考) 5F038 BE08 BH02 BH04 BH06 BH07 BH13 BH15 BH19 CD08 DF07 EZ20 5J032 AA04 AB02 AB11 AC03 AC04 AC17 AC18 5J056 AA00 AA11 AA40 BB17 BB23 BB46 BB52 DD02 DD13 DD25 DD28 DD57 FF07 FF08 5K029 AA02 AA13 AA18 DD04 HH01 JJ08 LL06

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力端子と第1の電圧供給線との間に電気
    的に直列に接続されている第1のトランジスタと第1の
    ダイオードとを含む第1の回路と、 上記第1のトランジスタの制御端子に第1の電圧を供給
    するための第1の電圧供給端子と、 を有し、上記第1の電圧供給端子と上記入力端子との間
    の電圧が所定の値になると上記第1のトランジスタが導
    通して上記入力端子の電圧をクランプするクランプ回
    路。
  2. 【請求項2】上記入力端子と第2の電圧供給線との間に
    電気的に直列に接続されている第2のトランジスタと第
    2のダイオードとを含む第2の回路と、 上記第2のトランジスタの制御端子に第2の電圧を供給
    するための第2の電圧供給端子と、 を有し、上記第1の電圧供給端子と上記入力端子との間
    の電圧又は上記第2の電圧供給端子と上記入力端子との
    間の電圧が所定の値になると上記第1又は第2のトラン
    ジスタが導通して上記入力端子の電圧をクランプする請
    求項1に記載のクランプ回路。
  3. 【請求項3】上記第1の電圧供給線と上記第2の電圧供
    給線との間に直列に接続された第1、第2及び第3の抵
    抗素子を有し、上記第1の抵抗素子と上記第2の抵抗素
    子との接続中点が上記第1の電圧供給端子を構成し、上
    記第2の抵抗素子と上記第3の抵抗素子との接続中点が
    上記第2の電圧供給端子を構成する請求項2に記載のク
    ランプ回路。
  4. 【請求項4】上記第1のダイオードのカソードが上記入
    力端子に接続され、上記第1のトランジスタが上記第1
    のダイオードのアノードと上記第1の電圧供給線との間
    に接続されており、上記第2のダイオードのアノードが
    上記入力端子に接続され、上記第2のトランジスタが上
    記第2のダイオードのカソードと上記第2の電圧供給線
    との間に接続されており、上記第1の電圧供給線に電源
    電圧が供給され、上記第2の電圧供給線に接地電位が供
    給される請求項3に記載のクランプ回路。
  5. 【請求項5】上記第1の電圧供給端子と上記第2の電圧
    供給端子との間に接続された第3のトランジスタを有
    し、当該第3のトランジスタの制御端子に印加する電圧
    を制御することにより上記第1及び第2の電圧供給端子
    の電圧が変化する請求項4に記載のクランプ回路。
  6. 【請求項6】上記第1及び第2の回路が電気的に直列に
    接続された複数のダイオードを含む請求項2,3,4又
    は5に記載のクランプ回路。
  7. 【請求項7】上記第1のトランジスタがnチャネルMO
    Sトランジスタであり、上記第2のトランジスタがpチ
    ャネルMOSトランジスタであり、上記ダイオードがシ
    ョッットキー・バリア・ダイオードである請求項2,
    3,4,5又は6に記載のクランプ回路。
  8. 【請求項8】信号線と、 出力端子が上記信号線に接続され、上記信号線を所定の
    電圧に駆動するための駆動回路と、 入力端子が上記信号線に接続され、上記信号線の電圧に
    応じて動作する入力回路と、 上記入力回路の入力端子に接続されているクランプ回路
    と、 を有し、上記クランプ回路が請求項1乃至7の何れかに
    記載のクランプ回路であるインターフェース回路。
  9. 【請求項9】上記信号線に接続された複数個の入力回路
    と、上記複数個の入力回路の各入力端子に接続された複
    数個のクランプ回路を有する請求項8に記載のインター
    フェース回路。
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