JPH03212018A - Ｉ／ｏスイッチつきドライバ回路 - Google Patents

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］ この発明は、負荷を所定の電圧レベルで駆動するドライ
バ回路と、入力時にそのドライバ回路をＤＵＴから切り
離すためのＩ／Ｏスイッチ回路とを一体化した回路につ
いてのものである。

［従来の技術］ 次に、従来技術によるドライバ回路とＩ／Ｏスイッチ回
路の構成を第２図により説明する。

第２図の基準な源１１、トランジスタ１２Ａ・１２Ｂ、
抵抗１３、電流源１４Ａでドライバ回路を構成し、電流
源１４Ｂ・１４Ｃ、トランジスタ１５Ａ〜１５Ｄ、ダイ
オードブリッジ１６、負荷抵抗１７でＩ／Ｏスイッチ回
路を構成している。

基準電源１１は「トＩ」のときＶ。１、ｒＬＪのときＶ
ＯＬを負荷抵抗１７に与えるために、２・ｖｏｌＩに設
定される。

電流源１４Ａは、差動トランジスタ対１２Ａ・１２Ｂの
制御で負荷抵抗１７に２・　（ＶＯＨＶＯＬ／Ｒｏ）の
電流を供給する。

抵抗１３はドライバ回路の出力インピーダンスを決定す
る抵抗であり、抵抗値をＲＯとする。

１６はダイオード・ブリッジで、電流源１４Ｂと電流源
１４Ｇはダイオード・ブリッジ１６に電流■。を流し、
トランジスタ１５Ａ〜１５Ｄはダイオード・ブリッジに
流４しる電流を切り換えるトランジスタスイッチである
。

負荷抵抗１７の抵抗値はＲＬとする。

次に、第２図のタイムチャートを第４図により説明する
。

第４図アは入出力モード切換信号Ｉ／Ｏの波形図であり
、差動信号としてトランジスタ１５Ａ〜１５Ｄのベース
に与えられる。

したがって、トランジスタ１５Ａ・１５Ｂ、１５Ｇ・１
５Ｄは、差動スイッチとなり電流源１４Ｂ・１４Ｃの電
流を制御する。

第４図イは、トランジスタ１５Ａ・１５Ｇがオンの場合
のコレクタ電流波形図である。トランジスタ１５Ａ・１
５Ｃがオンになると、電流源１４Ｂ・１４Ｇの電流はダ
イオード・ブリッジ１６を流わず、ダイオードスイッチ
１６はオフとなり、８力端子は■モードのハイ・インピ
ーダンス状態となる。

第４図つは、トランジスタ１５Ｂ・１５Ｄがオンの場合
のコレクタの電流波形図であり、ダイオード・ブリッジ
１６はオンとなり、出力端子はＯモードとなってドライ
バ回路と接続される。

第４図工は、出力電圧切換信号Ｈ／Ｌの波形図であり、
差動信号としてトランジスタ１２Ａ・１２Ｂのベースに
与えられる。

したがってトランジスタ１２Ａ・１２Ｂは差動スイッチ
となり、電流源１４Ａの電流を切り換える。

第４図才はトランジスタ１２Ｂの波形図であり、トラン
ジスタ１２Ｂがオフのときは出力端子に電流源１４Ａの
影響はなくなるので、Ｉ／Ｏスイッチ部が○モードのと
きは、出力電圧■。は２・ＶＯＩ（・Ｒｔ　／　（Ｒｏ
　＋　Ｒｉ、　）となる。

第４図力は、出力電圧Ｖ。の波形図であり、トランジス
タ１２Ｉ３がオンの場合、電流［１４Ａの引込電流がす
べてトランジスタ１２Ｂを流れるので、Ｉ／Ｏスイッチ
部がＯモードのときは、出力電圧Ｖ。は２　・Ｖａｔ、
−Ｒｔ、　／　（Ｒｏ　＋　ＲＬ　）となる。

なお、通常はＲＯ＝ＲＬに設定するので、出力電圧■。

はそれぞれＶ。ＨとＶＯＬとなる。

また、第４図力の点線部分の波形は、ダイオードスイッ
チ１６がオフとなり、出力端子が■モードのハイ・イン
ピーダンス状態にあることを示す。

［発明が解決しようとする課題］ 第２図の従来回路では、電流源を３個用いているが、Ｉ
Ｃテスタなどで高速化や小型化を図る場合には、回路を
高密度実装したり、消費電力を少なくしたりすることが
要望されている。

この発明は、　ドライバ回路とＩ／Ｏスイッチ回路を一
体化することにより、電流源の数を減らした回路の提供
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために、この発明では、出力電圧が
「１１」のときＶ。１１、出力電圧が「Ｌ」のときＶＯ
Ｌに対し、電圧（Ｖ　ｏｎ　＋　Ｖ　ｏｉ、）が設定さ
れる基準電源１と、負荷抵抗６の抵抗値がＲＯのとき、
電流（ＶＯＲＶａｔ、）　／　Ｒｏを供給する第１の電
流源２Ａと第２の電流源２Ｂと、第１の電流源２Ａと基
準電源１の間に接続され、入出力モード切換信号Ｉ／Ｏ
が供給される第１のトランジスタ３Ａと、基準電源１と
第２の電流源２Ｂの間に接続され、入出力モード切換信
号Ｉ／Ｏが供給される第２のトランジスタ３Ｄと、第１
の電流源２Ａと基準電源１の開に接続され、出力電圧切
換信号Ｈ／Ｌが供給される第３のトランジスタ３Ｂと、
基準電源１と第２の電流源２Ｂの間に接続され、出力電
圧切換信号Ｈ／Ｌが供給される第゛４のトランジスタ３
Ｅと、第１の電流源２Ａとダイオード・ブリッジ４の間
に接続され、出力電圧切換信号Ｈ／Ｌが供給される第５
のトランジスタ３Ｃと、ダイオード・ブリッジ４と第２
の電流源２Ｂの間に接続され、出力電圧切換信号Ｈ／Ｌ
が供給される第６のトランジスタ３Ｅと、基準電源１と
ダイオード・ブリッジ４の間に接続される抵抗５とを備
え、入出力モード切換信号Ｉ／Ｏの振幅を出力電圧切換
信号Ｈ／Ｌよりも大きくし、出力電圧切換信号Ｈ／Ｌは
、第３のトランジスタ３Ｂと第６のトランジスタ３Ｅ、
第５のトランジスタ３Ｃと第５のトランジスタ３Ｆに対
しそれぞれ同相で供給され、第３のトランジスタ３Ｂと
第６のトランジスタ３Ｅ、第５のトランジスタ３Ｃと第
５のトランジスタ３Ｆ間は逆相で供給される。

次に、この発明によるＩ／Ｏスイッチつきドライバ回路
の構成を第１図により説明する。

第１図の１は基準電源、２Ａと２Ｂは電流源、３八〜３
Ｆはトランジスタ、４はダイオード・ブリッジ、５は基
準電［１とダイオード・ブリッジ４の間に接続される抵
抗、６は負荷抵抗である。

出力電圧が「Ｈ」のときＶ。ＩＩ、出力電圧が「Ｌ」の
ときＶＯＬに対し、電圧（Ｖ　ＯＨ＋　Ｖ、ｏｔ、）が
基準電源１に設定され、電流源２Ａ・２Ｂの電流は、（
ＶａＨＶＯＬ）／ＲＯに設定される。

トランジスタ３Ａ〜３Ｃ１３Ｄ〜３Ｆは、２個の共通エ
ミッタ差動スイッチを構成し、３Ｂ・３Ｃ１３Ｅ・３Ｆ
の各ベースには出力電圧切換信号Ｈ／　Ｌが与えられる
。この信号は、トランジスタ３Ｂ・３Ｅと、トランジス
タ３Ｃ・３Ｆにはそれぞれ同相で供給され、トランジス
タ３Ｂ・３Ｅとトランジスタ３Ｃ・３Ｆ間は逆相で供給
される。

また、トランジスタ３Ａ・３Ｄのベースには互いに逆相
の入出力モード切換信号Ｉ／Ｏが与えられる。

なお、入出力モード切換信号■／○の振幅は、出力電圧
切換信号Ｈ／Ｌより大きくする。

ダイオードブリッジ４と抵抗５、負荷抵抗６は、第２図
のダイオードブリッジ１６と抵抗１３、負荷抵抗１７と
同じ構成のものである。

［作用コ 次に、第１図のタイムチャートを第３図により説明する
。

第３図アは入出力モード切換信号Ｉ／Ｏの波形図である
。

第３図イはトランジスタ３Ａのコレクタ電流波形図であ
り、第３図つはトランジスタ３Ｄのコレクタ電流波形図
である。■モードのときのトランジスタ３Ａ・３Ｄのコ
レクタ電流は、 （Ｖ。）Ｉ−ＶＯＬ）／ＲＯになる。

第３図工は出力電圧切換信号Ｈ／Ｌの波形図である。

第３図才はトランジスタ３Ｃのコレクタ電流波形図であ
り、第３図力はトランジスタ３Ｆのコレクタ電流波形図
である６　トランジスタ３Ｃ・３Ｆのコレクタ電流は、
　（Ｖ　ｏｎ　　Ｖ　ａｔ）　／　Ｒｏになる。

第３図キは出力電圧Ｖ。の波形図である。

第３図アの入出力モード切換信号Ｉ／Ｏの振幅は、第３
図工の出力電圧切換信号Ｈ／Ｌの振幅より大きいので、
トランジスタ３Ａ・３Ｄがオンの場合、電流源２人・２
Ｂの電流はすべてトランジスタ３Ａ・３Ｄを流れ、トラ
ンジスタ３Ｂ・３Ｃ・３Ｅ・３Ｆはオフとなる。

したがって、ダイオード・ブリッジ４もオフとなり、第
３図キの点線の部分に示すように出力端子はハイ・イン
ピーダンス状態となる。

トランジスタ３Ａ・３Ｄがオフの場合、トランジスタ３
Ｂ・３Ｃ・３Ｅ・３Ｆのオンオフは出力電圧切換信号Ｈ
／Ｌで決定される。

トランジスタ３Ｂ・３Ｆがオンならば、電流源２Ａの電
流は、トランジスタ３Ｂから基準電源１に流れ込み、負
荷抵抗６には流れない。

電流源２Ｂの引込電流は、すべてトランジスタ３Ｆから
抵抗５と負荷抵抗６に供給され、出力電圧Ｖｏ　は、　
２　・ＲＬ　／　（ＲＯ＋　ＲＬ　）　　・Ｖａｔ、と
なる。

トランジスタ３Ｃ・３Ｅがオンの場合は、電流源２Ａの
電流はトランジスタ３Ｃから抵抗５と負荷抵抗６に分流
する。

電流源２Ｂの引込電流はトランジスタ３Ｅ経由で基準電
源１から供給され、負荷抵抗６には流れない。

このときの出力電圧■。は、 ２・ＲＬ　／　（ＲＯ＋ＲＬ　）　　・Ｖｏｏとなる。

なお、通常は出力整合のため、Ｒｏ＝ＲＬに設定するの
で、出力電圧はｒ　Ｉ−Ｉ　Ｊのときｖｏｌｌ、「Ｌ」
のとき■。、となる。

［発明の効果コ この発明によれば、ドライバ回路とＩ／Ｏスイッチ回路
を一体化しているので、従来回路に比べ電流源の数を減
らすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるＩ／Ｏスイッチつきドライバ回
路の構成図、第２図は従来技術によるドライバ回路と工
／○スイッチ回路の構成図、第３図は第１図のタイムチ
ャート、第４図は第２図のタイムチャートである。 １・・・・・・基準電源、２Ａ・・・・・・電流源、２
Ｂ・・・・・・電流源、３Ａ〜３Ｆ・・・・・・トラン
ジスタ、４・・・・・・ダイオード・ブリッジ、５・・
・・・・抵抗、６・・・・・・負荷抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、出力電圧が「Ｈ」のときＶ＿Ｏ＿Ｈ、出力電圧が「
   Ｌ」のときＶ＿Ｏ＿Ｌに対し、電圧（Ｖ＿Ｏ＿Ｈ＋Ｖ＿
   Ｏ＿Ｌ）が設定される基準電源（１）と、 負荷抵抗（６）の抵抗値がＲ＿Ｏのとき、電流（Ｖ＿Ｏ
   ＿Ｈ−Ｖ＿Ｏ＿Ｌ）／Ｒ＿Ｏを供給する第１の電流源（
   ２Ａ）と第２の電流源（２Ｂ）と、 第１の電流源（２Ａ）と基準電源（１）の間に接続され
   、入出力モード切換信号Ｉ／Ｏが供給される第１のトラ
   ンジスタ（３Ａ）と、 基準電源（１）と第２の電流源（２Ｂ）の間に接続され
   、入出力モード切換信号Ｉ／Ｏが供給される第２のトラ
   ンジスタ（３Ｄ）と、 第１の電流源（２Ａ）と基準電源（１）の間に接続され
   、出力電圧切換信号Ｈ／Ｌが供給される第３のトランジ
   スタ（３Ｂ）と、 基準電源（１）と第２の電流源（２Ｂ）の間に接続され
   、出力電圧切換信号Ｈ／Ｌが供給される第４のトランジ
   スタ（３Ｅ）と、 第１の電流源（２Ａ）とダイオード・ブリッジ（４）の
   間に接続され、出力電圧切換信号 Ｈ／Ｌが供給される第５のトランジスタ（３Ｃ）と、 ダイオード・ブリッジ（４）と第２の電流源（２Ｂ）の
   間に接続され、出力電圧切換信号Ｈ／Ｌが供給される第
   ６のトランジスタ（３Ｆ）と、 基準電源（１）とダイオード・ブリッジ（４）の間に接
   続される抵抗（５）とを備え、 入出力モード切換信号Ｉ／Ｏの振幅を出力 電圧切換信号Ｈ／Ｌよりも大きくし、 出力電圧切換信号Ｈ／Ｌは、第３のトラン ジスタ（３Ｂ）と第６のトランジスタ（３Ｅ）、第５の
   トランジスタ（３Ｃ）と第５のトランジスタ（３Ｆ）に
   対しそれぞれ同相で供給され、第３のトランジスタ（３
   Ｂ）と第６のトランジスタ（３Ｅ）、第５のトランジス
   タ（３Ｃ）と第５のトランジスタ（３Ｆ）間は逆相で供
   給されることを特徴とするＩ／Ｏスイッチつきドライバ
   回路。