JPH0263306A - 入力アンプ回路 - Google Patents

入力アンプ回路

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JPH0263306A
JPH0263306A JP63216161A JP21616188A JPH0263306A JP H0263306 A JPH0263306 A JP H0263306A JP 63216161 A JP63216161 A JP 63216161A JP 21616188 A JP21616188 A JP 21616188A JP H0263306 A JPH0263306 A JP H0263306A
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mos
signal
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Susumu Uriya
瓜屋 晋
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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、入力アンプ回路に関し、特に相補型MOS電
界効果トランジスタ(以下、CMOSと略す)により構
成され、バッテリーセービング用の制御端子を有する入
力アンプ回路に関する。
[従来の技術] 近年、集積回路技術の進歩が著しく、特にディジタル回
路では、CMOS構成の回路が広く用いられるようにな
った。特に、CM OSでは低消費電力化及び高速化が
要求されてきている。こうしたLSI化の進むなかでL
SIの内部と外部とを結ぶインターフェイスは重要な要
素となっている。
論理振幅の小さい信号をCMO8構成のゲート回路の論
理振幅まで増幅する入力アンプ回路もそのうちの一つで
ある。
従来、この種の入力アンプ回路としては第3図に示すも
のが知られている。この入力アンプ回路1は、入力端子
2.出力端子3を有し、信号源32からの信号を結合容
量31を介して入力端子2に導入するようになっている
。そして、この入力アンプ回路1は、インバータ11の
出力から、ゲート接地のPチャネルMoSトランジスタ
13(以下P −MOSと略す)及びゲートを電源VD
Dに接続したNチャネルM OS +−ランジスタ14
(以下N−MOSと略す)とからなるMOS抵抗回路1
2を介してインバータ11の入力に帰還した基本人力ア
ンプ回路と、P −M OS 1.6及びN、MOSi
2のゲートを夫々電源Vl)D及び接地に接続してOF
Fさせ、P、MOS16及びN、MOS17のドレイン
側を相互に接続した構成の静電保護用の回路と・を有す
る構成となっていた。
本回路では、パワーダウン用の制御端子がないため、信
号源32に信号がなくなった場合に、結合容量31を介
した入力端子2は、中点電位近傍にバイアスされる。こ
のため、インバータ11には、かなりの電流が流れてし
まう。従って、パワーダウン用の制御端子をもうけて、
信号源32に信号がないときには制御端子の信号により
、トランジスタのゲート類に電流を流さないようにする
必要がある。
第4図は従来のパワー、ダウン機能付入力アンプ回路で
ある(特願昭60−287150号)。この回路は、2
人力NAND回路21の出力から、P−MOS13及び
N、MOS14からなるMO8抵抗回路12を介し、2
人力NAND回路21の一方の入力に帰還をかけ、2人
力NAND回路21の他方の入力は制御端子4と接続す
る。また、MOS抵抗回路12のN−MOS14は制御
端子4と接続し、P、MOS1Bは制御端子4から一段
インバータ15を介して接続する。2人力NAND回路
21のMOS抵抗12が接続されている入力は、信号入
力端子2に接続されている。LSI化した場合には、通
常、信号入力端子2は外部回路と接続することが多いた
め、P−MOS16及びN、MOS17からなる静電保
護用の回路を付加する。
第4図の回路によれば、制御端子4が高レベルのときに
は、P−MOS1B及びN−MOS14がONL、MO
S抵抗としての機能をはたし、2人力NAND回路21
がアクティブの状態となり、信号入力端子2は、信号源
32からの信号りこバイアスが印加され、2人力NAN
D回路21の出力端子3は、入力信号を増幅した信号が
あられれる。
信号源32に信号がないときには、制御端子4を低レベ
ルにすることで、MOS抵抗は開放に近い状態となり、
2人力NAND回路は0FFL、その出力が高いレベル
に固定されることで、消費電力を著しく低下できる機能
、つまり、バツテリセービンク機能を有する。
[発明が解決しようとする課題] しかるに上述した従来のバッテリーセービング機能を有
する入力アンプ回路は、2人力NAND回路を用いてい
るため、第3図に示したインバータ11で構成された入
力アンプ回路に比べて著しく動作周波数範囲が狭くなる
という欠点があった。
また、2人力NAND回路21は、インバータ11に比
べて2倍の素子感度があり、製造ばらつき及び温度変動
に対して弱く、高周波動作になる程その影響が顕著にな
るという欠点があった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
2人力NAND回路を用いることなく高速動作が可能で
あり、バッテリーセービング機能を有する入力アンプ回
路を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明に係る入力アンプ回路は、CMOStll成のイ
ンバータ回路と、このインバータ回路の出力から入力へ
帰還をかけるための制御信号により0N10 F Fす
るMOS抵抗回路と、前記制御信号により前記インバー
タ回路の入力状態を入力イネーブル又は入力固定に切替
える入力回路とを有することを特徴とする。
[作用] 本発明においては、制御信号によりインバータ回路の入
力を入力イネーブル状態にすることができ、この状態で
インバータ回路はCMOS構成であるから高速動作が一
可能であり、一方、入力固定状態にすると、バッテリー
セービング機能を有することになる。
[実施例] 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。
第1図は本発明の実施例に係る入力アンプ回路を示す回
路図である。CMOS構成のインバータ回路11の入力
は、信号入力端子2と接続し、出力は出力端子13と接
続する。インバータ回路11の入出力間には、P−MO
91BとN−MOS14とをトランスファーゲートの構
成としたMOS抵抗回路12を設けている。制御端子4
からの制御信号により、MOS抵抗回路1−2の0N1
0FFを行なう。また、信号入力端子2には、N・MO
S17のドレイン側を接続し、このN−MOS17のゲ
ートも制御信号により制御される。信号入力端子2にト
レイン側が接続されているP・MOS 16は、通常O
FFした回路となっている。
信号源32から正弦波等の信号があるときに、制御端子
4を高レベルとすると、入力が制御端子4と接続された
インバータ回路15の出力は低レベルとなり、P・MO
S13及びN−MOS14ともONしてMOS抵抗とし
て作用する。また、N−MOS17は0FFL、信号入
力端子2にはバイアスがかかった信号が印加される。こ
の状態でインバータ回路11は、アンプとして作用し、
出力には、入力信号に従った矩形波に近い波形があられ
れる。
そこで、インバータ回路11を、CMOS構成とし、N
 c h及びPchのトランジスタサイズを次のように
した。
Nch :ゲート長−1.6μm、ゲート幅967、z
mPch ニゲ−1・長=1.8μm、ゲート幅30μ
m上記の条件で、出力振幅−入力振幅となる特性周波数
f1は、450MHzであった。第4図に示した回路で
、2人力NAND回路を上記のトランジスタサイズとし
た場合、ftは250 M Hz程度であった。
一方、信号源32に信号がない場合に、制御信号を低レ
ベルとすれは、P−MOS13及びN・MOS14は0
FFL、MOS抵抗は開放状態となり、インバータ回路
11は本来のインバータ動作を行なう。
また、N−MOS17がONすることで信号入力端子2
は低レベルにプルダウンされ、インバータ回路11は高
レベルとなる。
このように入力端子2の入力状態に応じて制御信号を変
えることにより、直流バイアスがかからない静止状態に
することができ、インバータ回路11はCMOSの構成
であるから消費電力を著しく低減できる。特に、出力端
子3に各種CMOSティジタル回路か接続されている場
合には、中点電位イ、こ直流バイアスが多段にわたって
印加される二とかなく、消費電力を著しく低減すること
ができる。
また、P−MOS16及びN−MOS17はトランジス
タサイズ、特にドレイン部及びソース部の面積を大きく
することで、静電保護の役目を兼ねているため、従来の
回路でも必要なトランジスタである。
以上説明したように本実施例によれば、制御端子4の信
号により、入力信号がなくなったときに消費電力を著し
く低減できるバッテリーセービング機能を有し、且つ、
回路構成の最も簡単なCMO8機能のインバータ回路1
1を用いているため、バッテリーセービング解除時の増
幅動作がより高周波まで可能になるという利点がある。
また、インバータ回路11の入力側が、ドレインを共通
接続したP、MOS1Bと、N−MOS14とで構成さ
れ、どちらか一方を制御するCMO8抵抗回路12とし
て構成されているため、このP・MOS1B及びN・M
OSi2の1〜ランジスタ面積を大きくすることで静電
11 M!となり、し、SIに必要なものであるため、
チップの大きさか特に大きくなることもなく、バッテリ
ーセービング機能をもたすことができる。
第2図は本発明の他の実施例を示す回路図である。CM
OS構成のインバータ回路11とトランスファーゲート
で構成されたMOSO3抵抗回路上2接続は、先の実施
例と同様であり、P −MOS16及びN−MOSi2
のドレインはインバータ回路11の入力に共通接続され
、P 、 MOS 16のゲートは制御端子4の制御信
号により制御される。
この実施例では、制御信号が高いレベルのときの動作は
、第1図に示した実施例と同一の動作をするが、制御信
号が低レベルのときには、P・MOS16がONしてプ
ルアップ動作となり、ノ〈ツテリーセービング状態とな
る。これは、論理動作上、入力をプルアップしたい場合
には有効な手段となる。
[発明の効果] 以上説明したように本発明は、バッテリーセービング機
能を有する制御端子をもち、高周波領域まで動作するC
MOS構成のインバータ回路により構成されているので
、高速動作を可能とし且つバッテリーセービング機能を
有するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す回路図、第2図は本発明
の他の実施例を示す回路図、第3図及び第4図は従来例
を示す回路図である。 1;入力アンプ回路、2;信号入力端子、3;出力端子
、4:制御端子、11,15;インバータ回路、12.
MOS抵抗回路、13,16:PチャネルMOS)ラン
ジスタ(P、MOS)、14.17.NチャネルMOS
トランジスタ(N・MOS)、21;2人力NAND回
路、31;結合容量、32;信号源

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)CMOS構成のインバータ回路と、このインバー
    タ回路の出力から入力へ帰還をかけるための制御信号に
    よりON/OFFするMOS抵抗回路と、前記制御信号
    により前記インバータ回路の入力状態を入力イネーブル
    又は入力固定に切替える入力回路とを有することを特徴
    とする入力アンプ回路。
JP63216161A 1988-08-30 1988-08-30 入力アンプ回路 Expired - Lifetime JPH0636482B2 (ja)

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