JPH0451096B2 - - Google Patents
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- JPH0451096B2 JPH0451096B2 JP58020677A JP2067783A JPH0451096B2 JP H0451096 B2 JPH0451096 B2 JP H0451096B2 JP 58020677 A JP58020677 A JP 58020677A JP 2067783 A JP2067783 A JP 2067783A JP H0451096 B2 JPH0451096 B2 JP H0451096B2
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
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Description
産業上の利用分野
本発明はハイレベル、ロウレベルおよびそれら
の中間レベルの各出力を選択的に得ることが可能
な三値出力回路に関する。
従来例の構成とその問題点
従来の三値出力回路は、第1図に示されるよう
に、2個の縦続MOSトランジスタの中間点を出
力端子とし、一方のMOSトランジスタT1にパル
ス信号CL1、他方のMOSトランジスタT2にパル
ス信号CL2を加え、それぞれのパルス信号に対応
させて、出力端子V0にハイレベル、ロウレベル
の各出力を得、さらに、中間レベルは両トランジ
スタT1,T2を導通させて、それらの抵抗で決定
される中間の電位を出力端子V0に出現させるも
のである。
第1図示の回路では、中間レベル出力状態でそ
れぞれの出力トランジスタT1,T2を流れる負荷
出力電流I1,I2が変化すると、その電流値によつ
て、中間レベルの電位が変化するという難点があ
る。しかも、この変化を小さく抑えるには、両ト
ランジスタT1,T2に対して、負荷出力電流I1,I2
にくらべて相当大きな貫通電流を生じるような回
路構成にしなければならないため、消費電力の増
大が避けられなかつた。さらに、充分な雑音余裕
度をもたせるには、負荷出力電流I1,I2自体も大
きく設定する必要があり、この面からもますま
す、消費電力を大きくする結果になつていた。
発明の目的
本発明は上述のような従来装置の問題点を解消
するもので、とくに、中間レベルの出力状態にお
いて、出力レベルの変動をなくし、負荷出力電流
も充分大きく、雑音余裕度が高く、加えて消費電
力が小さいという高性能の三値出力回路を提供す
るものである。
発明の構成
本発明は、要約するに、第1の制御信号により
出力端子をハイレベルに設定する第1の出力トラ
ンジスタと、第2の制御信号により出力端子をロ
ウレベルに設定する第2の出力トランジスタと、
基準の入力信号により出力端子を中間レベルに設
定するCMOSオペアンプとをそなえ、前記
CMOSオペアンプの一対の出力MOSトランジス
タにそれぞれ同形のスイツチング用MOSトラン
ジスタを縦続し、前記両スイツチング用MOSト
ランジスタを選択的に駆動する構成を有する三値
出力回路である。この回路構成によれば、中間レ
ベルの出力状態が前記第1および第2の両出力ト
ランジスタ遮断の状態で、CMOSオペアンプの
動作状態のみで選択され、安定かつ低消費電力の
動作状態が実現される。
実施例の説明
第2図は、本発明実施例の回路図である。この
回路図中、点線で囲む回路構成部Gは通常の
CMOSオペアンプ回路であり、Q1〜Q7がPチヤ
ネルMOSトランジスタ、Q8〜Q14がNチヤネル
MOSトランジスタ、C0がコンデンサである。本
実施例回路では、このCMOSオペアンプ回路の
一対の出力トランジスタQ7,Q8に対して、それ
ぞれ、同形のMOSトランジスタT3およびT4を縦
続し、さらに、出力端子V0に対して、ハイレベ
ルを設定する第1の出力用PチヤネルMOSトラ
ンジスタT5とロウレベルを設定する第2の出力
用NチヤネルMOSトランジスタT6とをそなえて
いる。CMOSオペアンプ回路の一対の入力端子
はVA,VBであり、一方の入力端子VAには基準信
号VRが与えられ、他方の入力端子VBは出力端子
Voに接続されている。この回構成では制御信号
のCL1〜CL4はパルス信号であり、出力状態のハ
イレベル、中間レベルおよびロウレベルの各レベ
ルを制御する。また、I3およびI4は中間レベル出
力時の出力電流を示す。
第2図回路構成の動作を説明する。第1表は、
各出力レベルにおける制御信号CL3〜CL6の信号
状態と、トランジスタT3〜T6の動作状態とを関
連付けて示したもので、表中、Hは制御信号のハ
イレベル値、Lは同ロウレベル値の状態を示し、
ONは導通、OFFは遮断の各状態をあらわす。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a three-value output circuit capable of selectively obtaining high level, low level and intermediate level outputs. Configuration of conventional example and its problems As shown in Fig. 1, the conventional three-level output circuit uses the midpoint of two cascaded MOS transistors as an output terminal, and one MOS transistor T1 receives a pulse signal CL1 . , a pulse signal CL 2 is applied to the other MOS transistor T 2 , and corresponding to each pulse signal, high level and low level outputs are obtained at the output terminal V 0 , and the intermediate level is output from both transistors T 1 and T 2 are made conductive, and an intermediate potential determined by those resistances appears at the output terminal V0 . In the circuit shown in Figure 1, when the load output currents I 1 and I 2 flowing through the respective output transistors T 1 and T 2 change in the intermediate level output state, the intermediate level potential changes depending on the current value. There are some difficulties. Moreover, in order to suppress this change to a small value, the load output currents I 1 and I 2 for both transistors T 1 and T 2 must be
Since the circuit must be configured to generate a considerably larger through-current than the previous one, an increase in power consumption was unavoidable. Furthermore, in order to provide sufficient noise margin, it is necessary to set the load output currents I 1 and I 2 themselves to a large value, which also leads to an increase in power consumption. Purpose of the Invention The present invention solves the problems of the conventional device as described above. In particular, in the intermediate level output state, the output level does not fluctuate, the load output current is sufficiently large, and the noise margin is high. In addition, the present invention provides a high-performance three-value output circuit with low power consumption. Configuration of the Invention To summarize, the present invention includes a first output transistor whose output terminal is set to a high level by a first control signal, and a second output transistor whose output terminal is set to a low level by a second control signal. and,
It is equipped with a CMOS operational amplifier that sets the output terminal to an intermediate level according to the reference input signal.
This three-value output circuit has a configuration in which a pair of output MOS transistors of a CMOS operational amplifier are connected with switching MOS transistors of the same shape, respectively, and both of the switching MOS transistors are selectively driven. According to this circuit configuration, the intermediate level output state is selected based only on the operating state of the CMOS operational amplifier with both the first and second output transistors cut off, and a stable and low power consumption operating state is achieved. . DESCRIPTION OF THE EMBODIMENT FIG. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention. In this circuit diagram, the circuit component G surrounded by the dotted line is a normal
It is a CMOS operational amplifier circuit, Q1 to Q7 are P-channel MOS transistors, and Q8 to Q14 are N-channel MOS transistors.
MOS transistor, C 0 is a capacitor. In this example circuit, MOS transistors T 3 and T 4 of the same type are connected in cascade to a pair of output transistors Q 7 and Q 8 of this CMOS operational amplifier circuit, respectively, and a high It includes a first output P-channel MOS transistor T5 that sets the level and a second output N-channel MOS transistor T6 that sets the low level. A pair of input terminals of a CMOS operational amplifier circuit are V A and V B , one input terminal V A is given a reference signal V R , and the other input terminal V B is an output terminal.
Connected to Vo. In this configuration, the control signals CL 1 to CL 4 are pulse signals, and control the output states of high level, intermediate level, and low level. Furthermore, I 3 and I 4 indicate output currents at intermediate level output. The operation of the circuit configuration in FIG. 2 will be explained. Table 1 is
The signal states of the control signals CL 3 to CL 6 at each output level are shown in association with the operating states of the transistors T 3 to T 6. In the table, H indicates the high level value of the control signal, and L indicates the same low level. indicates the state of the value,
ON represents conduction and OFF represents disconnection.
【表】
第1表に示されるように、出力端子V0をハイ
レベルにするにはトランジスタT5を導通状態に
なし、他のトランジスタT3,T4,T6を遮断状態
にする。また、出力端子V0をロウレベルにする
にはトランジスタT6を導通状態になし、他のト
ランジスタT3,T4,T5を遮断状態にする。さら
に、出力端子V0を中間レベルにするには、トラ
ンジスタT3およびT4を導通状態になし、トラン
ジスタT5およびT6を遮断状態にする。
第3図は第2図中のCMOSオペアンプ回路の
模式図であり、中間レベルの出力時の動作状態に
対応させて示している。すなわち、このオペアン
プ回路構成は負帰還回路構成になつており、出力
レベルは、出力電流I4,I4にかかわらず、基準信
号VRと同じレベルに保たれ、したがつて、中間
レベルが変化することはない。また、オペアンプ
回路構成で雑音余裕度を高くするためには、その
一対の出力トランジスタQ7,Q8の寸法を変える
ことにより、出力電流I3,I4の最大値を自由に設
定でき、大きくすることができる。
さて、第2図の回路構成では、I3=I4=0、つ
まり、負荷出力電流が零のとき、トランジスタ
T3,Q7,Q8およびT4を通じて流れる貫通電流は
最大になるが、そのときでさえ、最大出力電流に
比べて大きな貫通電流が流れない構成になつてい
る。一方、ハイレベルとロウレベルにおいては、
第2図のトランジスタT5,T6の各トランジスタ
寸法を大きくすることにより、所望の出力電流に
自由に設定でき、また、その両トランジスタT5,
T6を貫通する電流はほとんど零に等しい。
以上のように、本実施例回路によれば、
CMOSオペアンプ回路構成を併用することによ
り、低消費電力、高雑音余裕度の三値出力回路が
実現可能である。
第4図は、中間レベルを入力の基準信号を可変
にすることによつて任意に設定することの可能な
回路構成を概略的に示す。すなわち、第4図の装
置は、第2図示の実施例回路をHで表わし、その
基準信号端子VAに、たとえば、抵抗分圧器Nか
らの各段の電位を選択的に切り換えて入力するこ
とにより、出力電圧V0を選択的に設定すること
が可能であり、これによれば、ハイレベル、ロウ
レベルのほかに、中間レベルとして、多値の出力
レベルを選択設定できる。
発明の効果
本発明によれば、ハイレベル、ロウレベルの出
力を選択的に設定し得る出力トランジスタととも
に、中間レベルの出力設定にCMOSオペアンプ
回路を用い、かつ、同CMOSオペアンプの出力
トランジスタに対して貫通電流を制限し得る回路
構成をなしたことにより、中間出力レベルの不
変、低消費電力および高雑音余裕度の性能が実現
され、その実用的効果は真に大である。[Table] As shown in Table 1, in order to set the output terminal V 0 to a high level, the transistor T 5 is turned on and the other transistors T 3 , T 4 and T 6 are turned off. Further, in order to set the output terminal V 0 to a low level, the transistor T 6 is turned on, and the other transistors T 3 , T 4 , and T 5 are turned off. Furthermore, in order to bring the output terminal V 0 to an intermediate level, transistors T 3 and T 4 are turned on and transistors T 5 and T 6 are turned off. FIG. 3 is a schematic diagram of the CMOS operational amplifier circuit shown in FIG. 2, and is shown corresponding to the operating state at the time of intermediate level output. In other words, this operational amplifier circuit configuration has a negative feedback circuit configuration, and the output level is kept at the same level as the reference signal V R regardless of the output currents I 4 and I 4 , so the intermediate level does not change. There's nothing to do. In addition, in order to increase the noise margin in the operational amplifier circuit configuration, by changing the dimensions of the pair of output transistors Q 7 and Q 8 , the maximum values of the output currents I 3 and I 4 can be freely set, and the can do. Now, in the circuit configuration shown in Figure 2, when I 3 = I 4 = 0, that is, the load output current is zero, the transistor
The through current flowing through T 3 , Q 7 , Q 8 and T 4 is at its maximum, but even then, the configuration is such that no through current flows that is large compared to the maximum output current. On the other hand, at high level and low level,
By increasing the dimensions of the transistors T 5 and T 6 in FIG . 2, the desired output current can be freely set.
The current through T 6 is almost equal to zero. As described above, according to the circuit of this embodiment,
By using a CMOS operational amplifier circuit configuration, it is possible to realize a three-value output circuit with low power consumption and high noise margin. FIG. 4 schematically shows a circuit configuration in which the intermediate level can be arbitrarily set by making the input reference signal variable. That is, in the device shown in FIG. 4, the circuit of the embodiment shown in FIG . Accordingly, it is possible to selectively set the output voltage V0 , and in addition to the high level and low level, a multi-level output level can be selectively set as an intermediate level. Effects of the Invention According to the present invention, a CMOS operational amplifier circuit is used to set an intermediate level output in addition to an output transistor that can selectively set high-level and low-level outputs, and a By creating a circuit configuration that can limit the current, performance with a constant intermediate output level, low power consumption, and high noise tolerance is achieved, and its practical effects are truly great.
第1図は従来例回路の構成図、第2図は本発明
実施例の回路構成図、第3図は本発明実施例回路
に用いるCMOSオペアンプ回路の模式図、第4
図は本発明の機能拡大をはかる応用例回路構成図
である。
T1,T2……MOSトランジスタ、T3,T5……
PチヤネルMOSトランジスタ、T4,T6……Nチ
ヤネルMOSトランジスタ、Q1〜Q7……Pチヤネ
ルMOSトランジスタ、Q8〜Q14……Nチヤネル
MOSトランジスタ、C0……コンデンサ、VA,VB
……入力端子、V0……出力端子、G……CMOS
オペアンプ回路、H……(実施例)三値出力回路
ブロツク、N……分圧器。
Fig. 1 is a block diagram of a conventional example circuit, Fig. 2 is a circuit block diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 3 is a schematic diagram of a CMOS operational amplifier circuit used in the circuit of the embodiment of the present invention, and Fig. 4
The figure is a circuit configuration diagram of an applied example for expanding the functionality of the present invention. T 1 , T 2 ...MOS transistor, T 3 , T 5 ...
P channel MOS transistor, T4 , T6 ...N channel MOS transistor, Q1 to Q7 ...P channel MOS transistor, Q8 to Q14 ...N channel
MOS transistor, C 0 ... Capacitor, V A , V B
...Input terminal, V 0 ...Output terminal, G...CMOS
Operational amplifier circuit, H... (Example) ternary output circuit block, N... Voltage divider.
Claims (1)
に設定する第1の出力トランジスタと、第2の制
御信号により出力端子をロウレベルに設定する第
2の出力トランジスタと、基準の入力信号により
出力端子を中間レベルに設定するCMOSオペア
ンプとをそなえ、前記CMOSオペアンプの一対
の出力MOSトランジスタにそれぞれ同形のスイ
ツチング用MOSトランジスタを縦続し、前記両
スイツチング用MOSトランジスタを選択的に駆
動する構成を有する三値出力回路。1 A first output transistor whose output terminal is set to a high level by a first control signal, a second output transistor whose output terminal is set to a low level by a second control signal, and a second output transistor whose output terminal is set to a low level by a reference input signal. A ternary output having a configuration in which a pair of output MOS transistors of the CMOS operational amplifier are connected in series with switching MOS transistors of the same shape, and both of the switching MOS transistors are selectively driven. circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020677A JPS59147543A (en) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | Three-value output circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020677A JPS59147543A (en) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | Three-value output circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59147543A JPS59147543A (en) | 1984-08-23 |
| JPH0451096B2 true JPH0451096B2 (en) | 1992-08-18 |
Family
ID=12033813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58020677A Granted JPS59147543A (en) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | Three-value output circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59147543A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0442616A (en) * | 1990-06-08 | 1992-02-13 | Rohm Co Ltd | Ternary output circuit |
-
1983
- 1983-02-10 JP JP58020677A patent/JPS59147543A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59147543A (en) | 1984-08-23 |
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