JPH04273717A - インターフェース回路 - Google Patents

インターフェース回路

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JPH04273717A
JPH04273717A JP3034780A JP3478091A JPH04273717A JP H04273717 A JPH04273717 A JP H04273717A JP 3034780 A JP3034780 A JP 3034780A JP 3478091 A JP3478091 A JP 3478091A JP H04273717 A JPH04273717 A JP H04273717A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
output
voltage
circuit
base
Prior art date
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Pending
Application number
JP3034780A
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English (en)
Inventor
Akihiro Murayama
明宏 村山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP3034780A priority Critical patent/JPH04273717A/ja
Publication of JPH04273717A publication Critical patent/JPH04273717A/ja
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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】
【0001】[発明の目的]
【0002】
【産業上の利用分野】この発明は、TV/VTR等の信
号処理回路に用いて好適な、ロジック出力とアナログ回
路のインターフェース回路に関する。
【0003】
【従来の技術】従来のロジック・インターフェース回路
を図4に示す。ここに取り上げたのは、I2 L(In
tegrated Injection Logic)
回路であり、G1 およびG2 がロジックからの出力
ゲートである。まず、aの回路では、出力回路G1 の
出力を基準電圧VREF から抵抗R1 を介して接続
されたトランジスタQ1 のベースに接続する。トラン
ジスタQ1 のエミッタはGNDに、コレクタは抵抗R
2 を介して電源Vccに接続する。I2 L回路の出
力ゲートG1 はオープンコレクタ形状になっており、
入力電圧Vin1 がLO のとき出力ゲートG1 出
力はHi(オープン)になる。このとき、トランジスタ
Q1 ベースには基準電圧VREF が抵抗R1 を介
して加わるためトランジスタQ1 はオンし、コレクタ
電位がLO となり、飽和する。逆に、入力電圧Vin
1 がHiのときには、出力ゲートG1 の出力はLO
 (飽和)し、トランジスタQ1 のベース電位を飽和
レベル(トランジスタのコレクタ−エミッタ間飽和電圧
約 0.1V)とする。したがって、トランジスタQ1
 はカットオフし、抵抗R2 に電流が流れず出力電圧
VO1はHi(Vcc)となる。
【0004】次に、bの回路では、出力ゲートG2 の
出力を基準電流IREF およびトランジスタQ2 の
ベース接続点に入力する。入力電圧Vin2 がLO 
のとき、出力ゲートG2 出力はHi(オープン)にな
り、基準電流IREF がすべてトランジスタQ2 ベ
ースに流れるため、トランジスタQ2 はオンする。ト
ランジスタQ2 のコレクタ電位はLO となり、出力
電圧VO2もLO となる。入力電圧Vin2 がHi
のとき、出力ゲートG2 出力電位はLO となり、基
準電流IREF の電流をすべて引き込む。したがって
、トランジスタQ2 ベース電圧はLO となり、Q2
 がカットオフする。このときの出力電圧VO2はHi
となる。
【0005】図5はMOSやTTLのロジック回路LG
の出力を、アナログ回路に入力した従来のインターフェ
ース回路を示すものである。特別の場合を除いて、MO
SやTTLのロジック回路LGの出力段はプッシュプル
型である。いま、インターフェース回路の入力にロジッ
ク回路LGの出力からHiの入力電圧Vin3 が抵抗
R4 を介して印加されたときのトランジスタQ3 の
ベース電位はHiとなる。トランジスタQ3 はオンし
、出力電圧VO3はLO となる。逆に、ロジック出力
がLO の場合には、トランジスタQ3 のベース電位
もLO になるので、Q3 はカットオフし、出力はH
iとなる。
【0006】以上のように、各ロジック出力とアナログ
回路のインターフェースは簡単な回路で実現できる。
【0007】これらインターフェース回路は一般的にロ
ジック回路基板上にではなく、アナログ基板上に形成す
る。前述のように、これらインターフェース回路は飽和
するので、インターフェース回路付近のアナログ回路に
入力ロジック信号をリークしてしまうという欠点がある
。NPNトランジスタが飽和すると通常は基板表面から
サブストレートに向かう垂直方向に構成しているトラン
ジスタだけでなく、基板表面の水平方向にも数々の寄生
トランジスタがオンする。製造プロセスにおいてこれら
寄生トランジスタの影響を少なくする対策が成されてい
るが、完全に寄生トランジスタの影響を取り除けるもの
ではない。
【0008】また、インターフェース回路が飽和で動作
するため、パルスの遅延が大きいという問題もある。ト
ランジスタが飽和すると、必要以上の電流がベースに流
れ込むので、ベースに電荷が蓄積される。飽和から抜け
出すときに、この蓄積電荷を早く取り除かないと、飽和
からカットオフに移行するタイミングが遅れ、出力パル
スの立ち上がりが遅れることになる。MOSやTTLの
場合、引き抜き動作を抵抗R4 を介して行うので、そ
の引き抜き電流は抵抗R4 により制限される。I2 
Lの場合にはオープンコレクタ形式なので、電流の引き
抜きは早く行うことができるが、逆にトランジスタをオ
ンさせる場合に、R1 の抵抗値を小さくしないと、寄
生コンデンサの影響で、ベース立ち上がり波形がなまる
ことになる。MOS、TTLおよびI2 Lのどの場合
においても、ベース抵抗(R1 、IREF およびR
4 に相当)を小さくした方がスピードは早くなるが、
ベースオン電流が大きくなるので。インターフェース回
路の消費電流が大きくなるという不具合をもたらしてし
まう。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来のものではインタ
ーフェース回路をアナログ基板上に形成する必要上、寄
生トランジスタによる影響を受ける。また、インターフ
ェース回路が飽和で動作するため、パルスの遅延が大き
いという問題もある。さらに、MOS、TTLそれにI
2 Lのいずれの場合でもインターフェース回路の消費
電流が大きくなる不具合がある。
【0010】この発明は、アナログ回路へのパルスリー
クがなく、消費電流を増加させずに、パルス遅延時間を
短くすることのできるインターフェース回路を提供する
ことにある。
【0011】[発明の構成]
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明は、まずインタ
ーフェース回路の構成を差動出力タイプとし、インター
フェーストランジスタをベース接地として使用したもの
である。
【0013】
【作用】差動出力とするため、逆相信号と正相信号の差
が必要以上のレベルあればよいので、飽和レベルまでト
ランジスタを動作させなくてもよい。また、ベース接地
形式でトランジスタを動作させるので、寄生コンデンサ
の影響が最も少なく、高速でトランジスタを動作させる
ことができる。したがって、消費電流すなわち抵抗値に
依存せずにスピードをアップすることができる。
【0014】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して詳
細に説明する。
【0015】図1はこの発明の一実施例を示す。I2 
Lロジックの出力ゲートG3 、G4 をそれぞれ抵抗
R6 およびR7 を介してトランジスタQ4 および
Q5 のエミッタに入力する。トランジスタQ4 、Q
5 のベースは共通に基準電圧VREF に接続してお
り、コレクタはそれぞれ抵抗R8 、R9 を介して電
源Vccに接続する。入力電圧Vin4 とVin5 
はそれぞれ逆相の信号とする。入力電圧Vin4 がL
O で入力電圧Vin5 がHiのとき、出力ゲートG
4 はカットオフしており、トランジスタQ5 に電流
は流れない。したがって、出力電圧VO5はHiとなる
。 出力ゲートG3 出力はLO なので、(VREF −
VBE(Q4 ))/R6 の電流がQ4 に流れる。 この電流はほとんどすべて抵抗R8 に流れるので、出
力電圧VO4はLO となる。ただし、この場合のLO
 電圧は、トランジスタQ4 がリニア動作しているた
め、飽和電位とはならず、Vcc−R8 ・(VREF
 −VBE(Q4 ))/R6 となる。これとは逆に
、入力電圧Vin4 がHiで入力電圧Vin5 がL
O のときには、トランジスタQ4 がカットオフする
ので、出力電圧VO4がHi(Vcc)となり、出力電
圧VO5がVcc−R9 ・VREF −VDB(Q5
 ))/R7 の電位をとる。
【0016】トランジスタQ4 、Q5 ともに飽和し
ないので、周辺の他のアナログ回路へ入力パルス信号が
リークせず、ベース電荷の蓄積もないのでトランジスタ
の応答において遅延が生じることもない。出力のHi電
圧は電源Vccにとったが、次段の入力レベルに制限が
ある場合には、適切な電圧まで下げれるだけでよい。た
とえば、抵抗R8 、R9 の接続点と電源Vccの間
に電圧源を挿入すればよい。
【0017】図1は差動入力で目的を達成したが、図2
はシングル入力の例を示すものである。ロジック出力を
抵抗R14を介してトランジスタQ9 のエミッタに入
力する。Q9 のベースは基準電圧VREFに接続する
。トランジスタQ9 のコレクタをトランジスタQ10
のエミッタおよび抵抗R15に接続する。Q10のベー
スはバイアス電源VB を介して電源Vccに接続する
【0018】入力電圧Vin7 がLO の場合、出力
ゲートG6 の出力はHi(オープン)になるので、ト
ランジスタQ9 はカットオフし、抵抗R15がプルア
ップするので、出力電圧VO8はHi(Vcc)となる
。出力ゲートG6 の出力がLO の時、トランジスタ
Q9 には(VREF −VBE(Q9 ))/R14
の電流が流れる。この電流はほとんどすべてトランジス
タQ10および抵抗R15を流れ、トランジスタQ10
がクランプトランジスタとして働き、出力電圧VO8は
Vcc−VB −VBEのLO 電位になる。この電圧
を見かけ上差動として出力するには、このHiおよびL
O 電圧の中間値であるVcc−VB の電圧をリファ
レンスとして出力すればよい。このようにすれば、次段
で差動増幅器がインターフェース回路の出力を受けるこ
とが可能である。図1で説明したように、この回路でも
飽和トランジスタがなく、ベース接地なので、リークが
なく、応答の早いインターフェース回路となっている。
【0019】図2の回路は、図1の回路と同様、次段の
入力レベルに制限がある場合、特にHi電圧が電源Vc
cでは不適当な場合には図3のような回路が適切と思わ
れる。図3の回路について引き続き説明する。ロジック
回路の出力を抵抗R11を介してトランジスタQ7 の
エミッタに接続する。Q7 のベースは基準電圧VRE
F に接続し、トランジスタQ7 のコレクタは抵抗R
12を介してトランジスタQ8 のエミッタおよび抵抗
R13の一端に接続する。トランジスタQ8 のベース
は抵抗R13の他端、バイアス電源VB およびトラン
ジスタQ6 のベースおよびコレクタに接続する。Q6
 のエミッタ側は電流源である抵抗R10を介してGN
Dに接続する。
【0020】入力電圧Vin6 がLO の場合、出力
ゲートG5 の出力はHiなので、トランジスタQ7 
はカットオフする。トランジスタQ8 のベース・エミ
ッタ電圧は抵抗R13によりシャントされ、出力電圧V
O6はVcc−VB のHi電位となる。逆に出力ゲー
トG5 の出力がLO になったとき、トランジスタQ
7 には(VREF −VBE(Q7 ))/R11の
電流が流れる。今度はR13に発生する電圧をトランジ
スタQ8 がクランプし、出力電圧V6 はVcc−V
B −VBE(Q8 )−R12・(VREF −VB
E(Q7 ))/R11のLO電圧となる。したがって
、リファレンス電圧として、出力電圧VO7のVcc−
VB −VBE(Q6 )の電圧を出力すれば、見かけ
上差動出力が可能である。
【0021】この場合、Hi電圧が電源Vccではない
ので、バイアス電源VB を適当な値にとることにより
、次段の入力レベルに対応できる。
【0022】図1〜図3に示したこの発明の実施例は、
I2 Lロジックを例にとって説明したが、このロジッ
クをMOSあるいはTTLに置き換えても、何の変更も
なく使用することができる。MOSまたはTTLのプッ
シュプル出力段が接続された時、ロジック出力LO の
場合、上記説明と全く同じ動作となる。ロジック出力が
Hiの場合、ベース接地トランジスタのベースエミッタ
間電圧は逆バイアスが印加される。このとき、トランジ
スタはカットオフするので、動作としては上記説明と同
じになる。ただし、製造プロセスによっては、エミッタ
耐圧の低いものがあるので、トランジスタを破壊しない
ようロジック出力レベルに注意が必要である。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のインタ
ーフェース回路は、アナログ回路へのパルスリークがな
く、消費電流を増加させずに、パルス遅延時間を短くす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】この発明の他の実施例を示す回路図である。
【図3】図2の変形例を示す回路図である。
【図4】従来の回路図である。
【図5】従来の他の回路図である。
【符号の説明】
Q4 ………トランジスタ R6 、R8 ………抵抗

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ベースが接地されたトランジスタと、
    この前記トランジスタのエミッタと入力信号源との間に
    設けた第1の抵抗と、前記トランジスタのコレクタと任
    意の基準電源との間に接続した第2の抵抗とからなるこ
    とを特徴とするインターフェース回路。
  2. 【請求項2】  ベースが接地されたトランジスタと、
    このトランジスタのエミッタに抵抗を介して信号を入力
    する手段と、前記トランジスタのコレクタ電位が飽和電
    位とならないよう負荷電圧をクランプする手段とからな
    ることを特徴とするインターフェース回路。
  3. 【請求項3】  トランジスタのコレクタ電位圧変化幅
    の任意の中間電圧をコレクタ電圧の比較電圧として出力
    する手段とを具備してなることを特徴とする請求項2に
    記載のインターフェース回路。
JP3034780A 1991-02-28 1991-02-28 インターフェース回路 Pending JPH04273717A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3034780A JPH04273717A (ja) 1991-02-28 1991-02-28 インターフェース回路

Applications Claiming Priority (1)

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JP3034780A JPH04273717A (ja) 1991-02-28 1991-02-28 インターフェース回路

Publications (1)

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JPH04273717A true JPH04273717A (ja) 1992-09-29

Family

ID=12423803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3034780A Pending JPH04273717A (ja) 1991-02-28 1991-02-28 インターフェース回路

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JP (1) JPH04273717A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000024127A1 (en) * 1998-10-22 2000-04-27 Microchip Technology Incorporated A voltage translator circuit which allows for variable low voltage signal translation
DE10214201A1 (de) * 2002-03-28 2003-10-23 Siemens Ag Schaltungsanordnung zur Pegelanpassung

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WO2000024127A1 (en) * 1998-10-22 2000-04-27 Microchip Technology Incorporated A voltage translator circuit which allows for variable low voltage signal translation
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19991026