JPH03104414A - ダーリントン接続の出力回路 - Google Patents
ダーリントン接続の出力回路Info
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- JPH03104414A JPH03104414A JP1242473A JP24247389A JPH03104414A JP H03104414 A JPH03104414 A JP H03104414A JP 1242473 A JP1242473 A JP 1242473A JP 24247389 A JP24247389 A JP 24247389A JP H03104414 A JPH03104414 A JP H03104414A
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- stage
- switching circuit
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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。
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)
本発明はパワーMOS−FETなど比較的制御人力の大
きいものの制御に使用される制御信号の出力回路に関す
る. 〔従来の技術〕 ダーリントン接続は2個のトランジスタをコレクタ接地
で縦続接続したものと考えられ、その電流増幅率はほぼ
両トランジスタの電流増幅率の積となる.従って、小さ
な入力電流で大きな出力電流が制御でき、大電流の制御
信号を必要とする出力回路に適している. 第21!lは、ダーリントン接続の出力回路の一例とし
て、パワーMOS − FETのゲート制御信号の出力
回路を示したものである.11は主スインチング回路で
、ダーリントン接続された初段トランジスタ11^及び
次段トランジスタIIBと、初段トランジスタ11Aの
前段に接続され初段トランジスタIIA駆動用のトラン
ジスタ (以下初段駆動用トランジスタと称する)12
からなっている.6は補スイッチング回路でトランジス
タ6A及び6Bが、例えば、ダーリントンに接続されて
いる.入力端子Iに入力信号電圧v1をH1レベルにす
ると、入力トランジスタ5がONL、主スイッチング回
路1l?初段駆動用トランジスタ12がONする.初段
駆動用トランジスタ12のONにより、主スイッチング
回路11の初段トランジスタIIA及び次段トランジス
タIIBがONする.すなわち、主スイッチング回路1
1がONとなる.これにより、出力端子Oと接地Eとの
間が導通となる.入力信号電圧VLmがLoレベルにな
ると、入力トランジスタ5はOFF〆となり、前述と逆
の動作で出力端子Oと接地Eとの間が非導通になる.一
方、入力トランジスタ5がONの場合、補スイッチング
回路6のトランジスタ6Aのベース電圧は接地Eとなり
、トランジスタ6^および6BとがOFFとなる.すな
わち、補スイッチング回路6がOFFとなる。これによ
り、電源端子Pと出力端子Oとの間が非導通となる.逆
に入力トランジスタ5がOFFとなると前述と逆の動作
で電源端子Pと出力端子0との間は導通となる.このよ
うにして、入力信号電圧vIfiの81およびLoレベ
ルにより、主スイッチング回路l1ε補スイッチング回
路6とは互に補なる開閉動作を行い、出力端子0には、
出力信号電圧V.■として理論的にはtiit圧V c
c、あるいは、接地Eの電圧(通常0電圧)が出力され
る.点線で示した10はこの出力信号電圧V om&で
制御される負荷で、例えば、パワーMOS−PETであ
る.この場合は主としてゲートの静電容量が主な負荷と
なるのでコンデンサとして示してある. 〔発明が解決しようとする課題〕 前述のダーリントン接読の出力回路においては、主スイ
ッチング回路と補スイッチング回路の互に補なる開閉動
作すなわち非導通・導通の動作により、出力信号電圧は
理論的に電a′r4圧V ccあるいは接地Eの電圧(
通常O電圧)が出力されるが、実際には主スイッチング
回路のトランジスタの電位障壁により導通時にその電圧
降下が充分小さくならず、出力信号電圧が接地Eの電圧
まで充分低下しないという問題がある.なお、補スイッ
チング回路においても同様導通時にその電圧降下が充分
小さくならず、出力信号電圧が電源電圧まで充分上昇し
ない問題はあるが、この場合は電源電圧に比して導通時
の電圧降下は小さいのでそれ程問題にはならない. 本発明のtXMは前述の問題点を解決して、主スイッチ
ング回路の導通時の電圧降下を小さくした回路を提供す
ることにある. C18Bを解決するための手段) 前述の課題を解決するために本発明のダーリントン接続
された初段トランジスタ及び次段トランジスタと、前記
初段トランジスタの前段に接続された初段トランジスタ
駆動用のトランジスタを備えた主スインチング回路と、
この主スイッチング回路と直列に接続され、これと互に
補なる開閉動作を行う補スイッチング回路とを備えたダ
ーリントン接続の出力回路においては、 入力端が前記主スイッチング回路の初段トランジスタ駆
動用のトランジスタの入力端に接続され、出力端が次段
トランジスタの人力端に接続される次段トランジスタ直
接駆動用のトランジスタを備えるようにする. 〔作用〕 第1図に示す本発明のダーリントン接続の出力?路にお
いては、主スイッチング回路1に次段直接駆動用トラン
ジスタ4を設けたことにより、主スイッチング回路lが
導通となった場合、丁度、次段直接駆動用トランジスタ
4で初段駆動用トランジスタ2及び初段トランジスタ1
^を短絡した形となり、その電圧降下ΔV,は ΔV+=Vmz(IB)+Vez(4) 一−−−−
−−(11但L、■■(1B) :次段トランジスタI
Bのベース・エミッタ間電圧 ■■(4):次段直接駆動用トランジスタ4のコレクタ
・エミフタ間電 圧 となる. これに対し、第2図に示す従来のダーリントン接続の出
力回路においては、その電圧降下ΔV.は ?Vt = Vsi(IIB) + Vat(IIA
) + Vcz(12) ・−−(2>但し、V■(
IIB) :次段トランジスタIIBのベース・エミ
ッタ間電圧 V■(IIA) :初段トランジスタIIAのべース
・エミソタ間電圧 V ct (12) :初段駆動用トランジスタ12
のコレクタ・工ξソタ間電 圧 となる. (1)式と(2)式を比較すると、明らかなように初段
トランジスタの電圧降下の分が短絡されてその分主スイ
ッチング回路の電圧降下が小さくなる.〔実施例〕 第1図は本発明のダーリントン接続の出力回路の一実施
例で、パワーMOS−FETのゲート制rI1信号の出
力回路である.1は主スイッチング回路で、ダーリント
ン接続された初段トランジスタIA及び次段トランジス
タIBと、初段トランジスタIAの前段に接続され初段
トランジスタIAの駆動用のトランジスタ (以下初段
駆動用トランジスタと称する〉 2と、本発明による次
段トランジスタを直接駆動するトランジスタ (以下次
段直接駆動用トランジスタと称する)4とからなってい
る.この次段直接駆動用トランジスタ4はその入力端4
aは初段駆動用トランジスタ2の入力端2aと並列に接
続され、その出力端4bは次段トランジスタ1Bの入力
端IBaに接続される.6は補スイッチング回路でトラ
ンジスタ6A及び6Bが、例えば、ダーリントン接続さ
れている. 入力端子■に入力信号電圧Vi++を旧レベルにすると
、入力トランジスタ5がONし、これにより、主スイッ
チング回路1の初段駆動用トランジスタ2と次段直接駆
動用トランジスタ4とがONする.初段駆動用トランジ
スタ2のONにより、ダーリントン接続された初段トラ
ンジスタIAと次段トランジスタIBとがONする.す
なわち、主スイッチング回路1がONする.これにより
出力端子0と接地Eとの間が導通ずる.これと同時に、
次段トランジスタIBは次段直接駆動用トランジスタ4
のONにより並列に駆動され、回路的には次段直接駆動
用トランジスタ4で初段駆動用トランジスタ2と初段ト
ランジスタIAを短絡した形となる.入力信号電圧Vi
aがLoレベルとなると人力トランジスタ5はOFFと
なり前述と逆の動作で出力端子Oと接地Eとの間が非導
通となる. 入力トランジスタ5がONの場合、同時に、補スイッチ
ング回路6のトランジスタ6Aのベース電圧は接地Eと
なり、トランジスタ6Aとトランジスタ6BとがOFF
となる.すなわち、補スインチング回路6がOFFとな
る.これにより、電源端子Pと出力端子0との間が非導
通となる.逆に入力トランジスタ5がOFFとなると前
述と逆の動作で電源端子Pと出力端子0との間は導通と
なる.このようにして、入力信号電圧ViaのHl及び
Loレベルにより、主スイッチング回路1と補スインチ
ング回路6とは互に補なる開閉動作を行い、出力端子O
には出力信号電圧V。一として理論的には、電源電圧v
cc あるいは接地Eの電圧(通常0電圧)が出力され
る. なお、点線で示した10はこの出力信号電圧V。,で制
御される負荷で、例えば、パワーMOS−FETであり
、この場合は主としてゲートの静電容量が主な負荷とな
るのでコンデンサで示してある.〔発明の効果〕 本発明のダーリントン接続の出力回路においては、その
主スイッチング回路のダーリントン接続の初段トランジ
スタを駆動する初段駆動用トランジスタの入力端と並列
に接続され、出力端が同次段トランジスタの入力端に接
続される次段直接駆動用トランジスタを設け、この主ス
イッチング回路が導通時に次段直接駆動用トランジスタ
で、初段駆動用トランジスタと初段トランジスタを短絡
するようにしたので、主スイッチング回路の導通時の電
圧降下Δv1が、〔作用〕の項の+11式に示すように ΔV+−Vmg(IB)+Vcg(4) 一・−−−
−−+11となル− ココテV mt (1B)は0.
6 V , V at(4) は0.1V程度であるの
で、電圧降下Δv1は0.6V+0.IV−0.TVと
なる.これに対し、従来のダーリントン接続の出力回路
においては(2)式に示すようにΔVi =Vst(1
1B) +V*z(IIA) +Vct(12)−12
1となる.ココでV s* (IIB)及びV at
(IIA)は0.6V%V ct (12)は0.1V
程度であるので、電圧陣下ΔV,は0.6 V +0.
6 V +0.I V−1.3 Vとなる.すなわち、
導通時の電圧降下が従来の1.3 Vから0.7vまで
下がり、これによりこのダーリントン接続の出力回路の
導通時の出力信号電圧が、同様、1.3 Vから0,7
vまで低下した.これによって、例えば、パワーMOS
・FETのゲート制御に使用する場合、そのスインチン
グ速度が従来の約100n秒から約70n秒に下がり高
速応答が可能となる.
きいものの制御に使用される制御信号の出力回路に関す
る. 〔従来の技術〕 ダーリントン接続は2個のトランジスタをコレクタ接地
で縦続接続したものと考えられ、その電流増幅率はほぼ
両トランジスタの電流増幅率の積となる.従って、小さ
な入力電流で大きな出力電流が制御でき、大電流の制御
信号を必要とする出力回路に適している. 第21!lは、ダーリントン接続の出力回路の一例とし
て、パワーMOS − FETのゲート制御信号の出力
回路を示したものである.11は主スインチング回路で
、ダーリントン接続された初段トランジスタ11^及び
次段トランジスタIIBと、初段トランジスタ11Aの
前段に接続され初段トランジスタIIA駆動用のトラン
ジスタ (以下初段駆動用トランジスタと称する)12
からなっている.6は補スイッチング回路でトランジス
タ6A及び6Bが、例えば、ダーリントンに接続されて
いる.入力端子Iに入力信号電圧v1をH1レベルにす
ると、入力トランジスタ5がONL、主スイッチング回
路1l?初段駆動用トランジスタ12がONする.初段
駆動用トランジスタ12のONにより、主スイッチング
回路11の初段トランジスタIIA及び次段トランジス
タIIBがONする.すなわち、主スイッチング回路1
1がONとなる.これにより、出力端子Oと接地Eとの
間が導通となる.入力信号電圧VLmがLoレベルにな
ると、入力トランジスタ5はOFF〆となり、前述と逆
の動作で出力端子Oと接地Eとの間が非導通になる.一
方、入力トランジスタ5がONの場合、補スイッチング
回路6のトランジスタ6Aのベース電圧は接地Eとなり
、トランジスタ6^および6BとがOFFとなる.すな
わち、補スイッチング回路6がOFFとなる。これによ
り、電源端子Pと出力端子Oとの間が非導通となる.逆
に入力トランジスタ5がOFFとなると前述と逆の動作
で電源端子Pと出力端子0との間は導通となる.このよ
うにして、入力信号電圧vIfiの81およびLoレベ
ルにより、主スイッチング回路l1ε補スイッチング回
路6とは互に補なる開閉動作を行い、出力端子0には、
出力信号電圧V.■として理論的にはtiit圧V c
c、あるいは、接地Eの電圧(通常0電圧)が出力され
る.点線で示した10はこの出力信号電圧V om&で
制御される負荷で、例えば、パワーMOS−PETであ
る.この場合は主としてゲートの静電容量が主な負荷と
なるのでコンデンサとして示してある. 〔発明が解決しようとする課題〕 前述のダーリントン接読の出力回路においては、主スイ
ッチング回路と補スイッチング回路の互に補なる開閉動
作すなわち非導通・導通の動作により、出力信号電圧は
理論的に電a′r4圧V ccあるいは接地Eの電圧(
通常O電圧)が出力されるが、実際には主スイッチング
回路のトランジスタの電位障壁により導通時にその電圧
降下が充分小さくならず、出力信号電圧が接地Eの電圧
まで充分低下しないという問題がある.なお、補スイッ
チング回路においても同様導通時にその電圧降下が充分
小さくならず、出力信号電圧が電源電圧まで充分上昇し
ない問題はあるが、この場合は電源電圧に比して導通時
の電圧降下は小さいのでそれ程問題にはならない. 本発明のtXMは前述の問題点を解決して、主スイッチ
ング回路の導通時の電圧降下を小さくした回路を提供す
ることにある. C18Bを解決するための手段) 前述の課題を解決するために本発明のダーリントン接続
された初段トランジスタ及び次段トランジスタと、前記
初段トランジスタの前段に接続された初段トランジスタ
駆動用のトランジスタを備えた主スインチング回路と、
この主スイッチング回路と直列に接続され、これと互に
補なる開閉動作を行う補スイッチング回路とを備えたダ
ーリントン接続の出力回路においては、 入力端が前記主スイッチング回路の初段トランジスタ駆
動用のトランジスタの入力端に接続され、出力端が次段
トランジスタの人力端に接続される次段トランジスタ直
接駆動用のトランジスタを備えるようにする. 〔作用〕 第1図に示す本発明のダーリントン接続の出力?路にお
いては、主スイッチング回路1に次段直接駆動用トラン
ジスタ4を設けたことにより、主スイッチング回路lが
導通となった場合、丁度、次段直接駆動用トランジスタ
4で初段駆動用トランジスタ2及び初段トランジスタ1
^を短絡した形となり、その電圧降下ΔV,は ΔV+=Vmz(IB)+Vez(4) 一−−−−
−−(11但L、■■(1B) :次段トランジスタI
Bのベース・エミッタ間電圧 ■■(4):次段直接駆動用トランジスタ4のコレクタ
・エミフタ間電 圧 となる. これに対し、第2図に示す従来のダーリントン接続の出
力回路においては、その電圧降下ΔV.は ?Vt = Vsi(IIB) + Vat(IIA
) + Vcz(12) ・−−(2>但し、V■(
IIB) :次段トランジスタIIBのベース・エミ
ッタ間電圧 V■(IIA) :初段トランジスタIIAのべース
・エミソタ間電圧 V ct (12) :初段駆動用トランジスタ12
のコレクタ・工ξソタ間電 圧 となる. (1)式と(2)式を比較すると、明らかなように初段
トランジスタの電圧降下の分が短絡されてその分主スイ
ッチング回路の電圧降下が小さくなる.〔実施例〕 第1図は本発明のダーリントン接続の出力回路の一実施
例で、パワーMOS−FETのゲート制rI1信号の出
力回路である.1は主スイッチング回路で、ダーリント
ン接続された初段トランジスタIA及び次段トランジス
タIBと、初段トランジスタIAの前段に接続され初段
トランジスタIAの駆動用のトランジスタ (以下初段
駆動用トランジスタと称する〉 2と、本発明による次
段トランジスタを直接駆動するトランジスタ (以下次
段直接駆動用トランジスタと称する)4とからなってい
る.この次段直接駆動用トランジスタ4はその入力端4
aは初段駆動用トランジスタ2の入力端2aと並列に接
続され、その出力端4bは次段トランジスタ1Bの入力
端IBaに接続される.6は補スイッチング回路でトラ
ンジスタ6A及び6Bが、例えば、ダーリントン接続さ
れている. 入力端子■に入力信号電圧Vi++を旧レベルにすると
、入力トランジスタ5がONし、これにより、主スイッ
チング回路1の初段駆動用トランジスタ2と次段直接駆
動用トランジスタ4とがONする.初段駆動用トランジ
スタ2のONにより、ダーリントン接続された初段トラ
ンジスタIAと次段トランジスタIBとがONする.す
なわち、主スイッチング回路1がONする.これにより
出力端子0と接地Eとの間が導通ずる.これと同時に、
次段トランジスタIBは次段直接駆動用トランジスタ4
のONにより並列に駆動され、回路的には次段直接駆動
用トランジスタ4で初段駆動用トランジスタ2と初段ト
ランジスタIAを短絡した形となる.入力信号電圧Vi
aがLoレベルとなると人力トランジスタ5はOFFと
なり前述と逆の動作で出力端子Oと接地Eとの間が非導
通となる. 入力トランジスタ5がONの場合、同時に、補スイッチ
ング回路6のトランジスタ6Aのベース電圧は接地Eと
なり、トランジスタ6Aとトランジスタ6BとがOFF
となる.すなわち、補スインチング回路6がOFFとな
る.これにより、電源端子Pと出力端子0との間が非導
通となる.逆に入力トランジスタ5がOFFとなると前
述と逆の動作で電源端子Pと出力端子0との間は導通と
なる.このようにして、入力信号電圧ViaのHl及び
Loレベルにより、主スイッチング回路1と補スインチ
ング回路6とは互に補なる開閉動作を行い、出力端子O
には出力信号電圧V。一として理論的には、電源電圧v
cc あるいは接地Eの電圧(通常0電圧)が出力され
る. なお、点線で示した10はこの出力信号電圧V。,で制
御される負荷で、例えば、パワーMOS−FETであり
、この場合は主としてゲートの静電容量が主な負荷とな
るのでコンデンサで示してある.〔発明の効果〕 本発明のダーリントン接続の出力回路においては、その
主スイッチング回路のダーリントン接続の初段トランジ
スタを駆動する初段駆動用トランジスタの入力端と並列
に接続され、出力端が同次段トランジスタの入力端に接
続される次段直接駆動用トランジスタを設け、この主ス
イッチング回路が導通時に次段直接駆動用トランジスタ
で、初段駆動用トランジスタと初段トランジスタを短絡
するようにしたので、主スイッチング回路の導通時の電
圧降下Δv1が、〔作用〕の項の+11式に示すように ΔV+−Vmg(IB)+Vcg(4) 一・−−−
−−+11となル− ココテV mt (1B)は0.
6 V , V at(4) は0.1V程度であるの
で、電圧降下Δv1は0.6V+0.IV−0.TVと
なる.これに対し、従来のダーリントン接続の出力回路
においては(2)式に示すようにΔVi =Vst(1
1B) +V*z(IIA) +Vct(12)−12
1となる.ココでV s* (IIB)及びV at
(IIA)は0.6V%V ct (12)は0.1V
程度であるので、電圧陣下ΔV,は0.6 V +0.
6 V +0.I V−1.3 Vとなる.すなわち、
導通時の電圧降下が従来の1.3 Vから0.7vまで
下がり、これによりこのダーリントン接続の出力回路の
導通時の出力信号電圧が、同様、1.3 Vから0,7
vまで低下した.これによって、例えば、パワーMOS
・FETのゲート制御に使用する場合、そのスインチン
グ速度が従来の約100n秒から約70n秒に下がり高
速応答が可能となる.
第1図は本発明のダーリントン接続の出力回路の一実施
例の回路図、第2図は従来のダーリントン接統の出力回
路の一例の回路図である.1:主スイッチング回路、I
Ai初段トランジスタ、IB二次段トランジスタ、IB
b i入力端(次段トランジスタの) 2:初段駆
動用トランジスタ、2a二入力端(初段駆動用トランジ
スタの)、4:次段直接駆動用トランジスタ、4a:入
力端 (次段直接駆動用トランジスタの)、4b=出力
端(次段直接駆動用トランジスタの) 6:補スイッ
チン一102 第1図 第2図
例の回路図、第2図は従来のダーリントン接統の出力回
路の一例の回路図である.1:主スイッチング回路、I
Ai初段トランジスタ、IB二次段トランジスタ、IB
b i入力端(次段トランジスタの) 2:初段駆
動用トランジスタ、2a二入力端(初段駆動用トランジ
スタの)、4:次段直接駆動用トランジスタ、4a:入
力端 (次段直接駆動用トランジスタの)、4b=出力
端(次段直接駆動用トランジスタの) 6:補スイッ
チン一102 第1図 第2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)ダーリントン接続された初段トランジスタ及び次段
トランジスタと、前記初段トランジスタの前段に接続さ
れた初段トランジスタ駆動用のトランジスタを備えた主
スイッチング回路と、この主スイッチング回路と直列に
接続され、これと互に補なる開閉動作を行う補スイッチ
ング回路とを備えたダーリントン接続の出力回路におい
て、 入力端が前記主スイッチング回路の初段トランジスタ駆
動用のトランジスタの入力端に接続され、出力端が次段
トランジスタの入力端に接続される次段トランジスタ直
接駆動用のトランジスタを備えたことを特徴とするダー
リントン接続の出力回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1242473A JPH0817317B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | ダーリントン接続の出力回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1242473A JPH0817317B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | ダーリントン接続の出力回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03104414A true JPH03104414A (ja) | 1991-05-01 |
| JPH0817317B2 JPH0817317B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=17089610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1242473A Expired - Fee Related JPH0817317B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | ダーリントン接続の出力回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0817317B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53116768A (en) * | 1977-03-22 | 1978-10-12 | Nec Corp | Logical operation circuit |
| JPS6152834U (ja) * | 1984-09-12 | 1986-04-09 |
-
1989
- 1989-09-19 JP JP1242473A patent/JPH0817317B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53116768A (en) * | 1977-03-22 | 1978-10-12 | Nec Corp | Logical operation circuit |
| JPS6152834U (ja) * | 1984-09-12 | 1986-04-09 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0817317B2 (ja) | 1996-02-21 |
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