JPH0683044B2 - Semiconductor switch drive circuit - Google Patents
Semiconductor switch drive circuitInfo
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- JPH0683044B2 JPH0683044B2 JP29195488A JP29195488A JPH0683044B2 JP H0683044 B2 JPH0683044 B2 JP H0683044B2 JP 29195488 A JP29195488 A JP 29195488A JP 29195488 A JP29195488 A JP 29195488A JP H0683044 B2 JPH0683044 B2 JP H0683044B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電力消費が小である半導体スイッチ駆動回路に
関し特に2個以上のスイッチ郡から1個のスイッチのみ
を排他的に駆動する半導体スイッチ駆動回路に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor switch driving circuit that consumes less power, and particularly to a semiconductor switch driving circuit that exclusively drives only one switch from a group of two or more switches. Regarding the circuit.
従来、この種のスイッチ駆動回路でロウレベルの論理入
力電圧でスイッチをオン状態とし(アクティブロウ)、
かつスイッチがオフの状態でのスイッチ駆動回路の電力
消費を低減しようとした場合には、特公昭61−90517に
示される回路を複数個組み合せ、第3図の如く構成する
のが一般的であった。ここで6は第1のスイッチとして
のPNPNサイリスタ、35は第2のスイッチとしてのPNPNサ
イリスタ、34および5と、32,33および34はそれぞれこ
れらスイッチのアノード端子,カソード端子およびゲー
ト端子である。また1は正電圧源を接続する端子であ
り、2,31はスイッチ制御信号入力端子である。これら入
力端子2,31に供給されるスイッチ制御信号は互いに排他
的であり、入力端子2,31は同時にロウレベル(通常0V)
になることがないものとする。Conventionally, in this type of switch drive circuit, a switch is turned on by a logic input voltage of low level (active low),
In addition, in order to reduce the power consumption of the switch drive circuit when the switch is off, it is common to combine a plurality of circuits shown in Japanese Patent Publication No. Sho 61-90517 to form a structure as shown in FIG. It was Here, 6 is a PNPN thyristor as a first switch, 35 is a PNPN thyristor as a second switch, 34 and 5, and 32, 33 and 34 are an anode terminal, a cathode terminal and a gate terminal of these switches, respectively. Further, 1 is a terminal for connecting a positive voltage source, and 2, 31 are switch control signal input terminals. The switch control signals supplied to these input terminals 2 and 31 are mutually exclusive, and the input terminals 2 and 31 are simultaneously at a low level (usually 0 V).
Shall never be.
しかるに第3図の回路は次の点に関し冗長な構成となっ
ている。However, the circuit of FIG. 3 has a redundant configuration with respect to the following points.
(1) 差動対トランジスタが2組必要である(トラン
ジスタ21,22と37,38)。(1) Two differential pair transistors are required (transistors 21, 22 and 37, 38).
(2) 基準電圧を作成する回路が各入力ごとに存在す
る(ダイオード24,25と47,48、抵抗26と46)。(2) There is a circuit for creating the reference voltage for each input (diodes 24, 25 and 47, 48, resistors 26 and 46).
(3) ゲート電流を作成するダイオードが9,10および
44,45と各入力ごとに2個づつ必要である。(3) The diodes that create the gate current are 9, 10 and
44 and 45 are required, two for each input.
(4) ダイオード9,10および44,45の低電流域での必
要以上のインピーダンス増大の影響を防止する抵抗、8,
43が各入力ごとに必要となる。(4) Resistors that prevent the effect of unnecessarily increasing impedance in the low current region of the diodes 9, 10 and 44, 45, 8,
43 is required for each input.
これらの点はLSIにより回路を実現しようとする場合に
チップサイズの増大をまねき、個別部品での実現では部
品点数の増大となって表われいずれもコストの上昇をま
ねくという欠点をもたらす。These points lead to an increase in chip size when a circuit is realized by an LSI, and an increase in the number of parts when realized as an individual component, and all of them have the drawback of increasing the cost.
本発明による駆動回路は、排他的動作を行なう複数の半
導体スイッチと、これを駆動するための電流を供給する
複数の駆動用トランジスタと、この駆動用トランジスタ
とエミッタを共通に接続し差動対を構成する1個の基準
電圧検出トランジスタと、このトランジスタのベース端
子に基準電圧を与える1個の基準電圧回路と、この差動
対トランジスタのエミッタに電流を供給するための抵抗
を介してエミッタを電源端子に接続した1個のトランジ
スタと、このトランジスタのベース端子と電源端子間に
接続された1本の抵抗と、一組の直列接続ダイオード群
と、さらにこのベース端子と駆動用トランジスタのベー
ス端子との間に接続された複数の抵抗を有する。A drive circuit according to the present invention includes a plurality of semiconductor switches that perform exclusive operation, a plurality of drive transistors that supply a current for driving the semiconductor switches, and a common pair of the drive transistor and the emitter to form a differential pair. One reference voltage detection transistor to configure, one reference voltage circuit for giving a reference voltage to the base terminal of this transistor, and the power supply to the emitter of this differential pair transistor via a resistor for supplying a current to the emitter. One transistor connected to the terminal, one resistor connected between the base terminal of this transistor and the power supply terminal, one set of series connected diode group, and further this base terminal and the base terminal of the driving transistor. Having a plurality of resistors connected between.
すなわち、本発明の特徴は、基準電圧をベースに受ける
第1のトランジスタに対して第2および第3のトランジ
スタをそれぞれ差動型式に接続し、これら第2および第
3のトランジスタのベースを第1および第2の制御入力
端子にそれぞれ接続すると共にこれらのコレクタを第1
および第2の駆動出力端子にそれぞれ導き、さらに、第
1および第2の制御入力端子の少なくとも一方に供給さ
れるアクティブ入力レベルに応答して動作する電流源を
第1ないし第3のトランジスタのエミッタ共通接続点に
結合したことにある。That is, the feature of the present invention is that the second and third transistors are connected in a differential manner to the first transistor receiving the reference voltage at the base, and the bases of the second and third transistors are connected to the first transistor. And a second control input terminal respectively and these collectors are connected to the first
And a second drive output terminal, respectively, and further, a current source that operates in response to an active input level supplied to at least one of the first and second control input terminals is provided with an emitter of each of the first to third transistors. It is connected to a common connection point.
かくして、本発明による半導体スイッチ駆動回路は、 (1) 差動対トランジスタの素子数減、 (2) 基準電圧回路の共有化、 (3) ゲート電流作成ダイオードの削減、 (4) ダイオードのインピーダンスコントロール用抵
抗の削減、 等の効果をもたらす。Thus, the semiconductor switch driving circuit according to the present invention includes (1) reduction in the number of differential pair transistors, (2) sharing of a reference voltage circuit, (3) reduction of gate current generating diodes, and (4) diode impedance control. It has the effect of reducing the resistance for use.
次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
第1図は本発明の第1の実施例である。Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
ここで抵抗26、ダイオード24,25は基準電圧回路であり
基準電圧検出用トランジスタ22ベースに基準電圧を供給
する。他のトランジスタ21,37のコレクタは逆流防止上
ダイオード13,39を通してPNPNスイッチ6,35のそれぞれ
のゲート端子5,34に接続されている。また差動対を構成
するトランジスタ21と22,37と22のエミッタはトランジ
スタ12のコレクタに接続され、このトランジスタ12のベ
ースは直列ダイオード9,10および抵抗8に接続される。
またこのトランジスタ12のベースは抵抗27,42を介して
各駆動用トランジスタ21,37のベースへ接続されてい
る。Here, the resistor 26 and the diodes 24 and 25 are a reference voltage circuit and supply the reference voltage to the base 22 for detecting the reference voltage. The collectors of the other transistors 21 and 37 are connected to the respective gate terminals 5 and 34 of the PNPN switches 6 and 35 through the backflow prevention diodes 13 and 39. The emitters of the transistors 21 and 22, 37 and 22 which form a differential pair are connected to the collector of the transistor 12, and the base of the transistor 12 is connected to the series diodes 9 and 10 and the resistor 8.
The base of the transistor 12 is connected to the bases of the driving transistors 21 and 37 via resistors 27 and 42.
さて、端子1に定電圧(通常5V)を加え制御入力端子2,
31にハイレベル(通常5V)を印加した場合の動作を考
える。この時にはトランジスタ37,21,12はすべてoffし
ているため電流が流れずPNPNスイッチ6,35はいずれも駆
動されることはない。またこの時の消費電力は基準電圧
発生回路(抵抗26、ダイオード24,25)のみで定まり小
さくおさえることが可能である。Now, apply a constant voltage (usually 5V) to terminal 1, control input terminal 2,
Consider the operation when a high level (usually 5V) is applied to 31. At this time, since the transistors 37, 21, 12 are all off, no current flows and neither PNPN switch 6, 35 is driven. Further, the power consumption at this time is determined only by the reference voltage generation circuit (resistor 26, diodes 24, 25) and can be suppressed to a small level.
次に制御入力端子2がロウレベル(通常0V)となった場
合の動作を考える。この時抵抗27を通じてダイオード9,
10に電流が流れ端子電圧(2VD)が発生する。このた
めトランジスタ12には (2VD−V8E)/R11・α12 なるコレクタ電流が流れる。ここでVDはダイオード9,11
の端子電圧、VBEはトランジスタ12のベースエミッタ電
圧、R11は抵抗11の抵抗値、α12はトランジスタ12のベ
ース接地電流増巾率である。この電流はさらにトランジ
スタ21を通してPNPNスイッチ6のゲートに加えられスイ
ッチを駆動する。この時トランジスタ37はオフしており
PNPNスイッチ35は駆動されない。制御入力端子31にロウ
レベルを印加した場合の動作も通電されるトランジスタ
が異なるだけで同様である。これらの動作は制御入力端
子2,31が同時にロウレベルにならないかぎり、フェイル
セイフ機能、小電力消費、大きな雑音余裕のすべてを第
3図の従来構成より少ない素子数で実現している。Next, consider the operation when the control input terminal 2 becomes low level (normally 0 V). At this time, the diode 9 through the resistor 27,
A current flows through 10 and a terminal voltage (2V D ) is generated. Therefore, a collector current of (2V D −V 8E ) / R 11 · α 12 flows through the transistor 12. Where V D is the diode 9,11
, V BE is the base-emitter voltage of the transistor 12, R 11 is the resistance value of the resistor 11, and α 12 is the base ground current amplification factor of the transistor 12. This current is further applied through transistor 21 to the gate of PNPN switch 6 to drive it. At this time, the transistor 37 is off
The PNPN switch 35 is not driven. The operation when a low level is applied to the control input terminal 31 is similar except that the transistors to be energized are different. These operations realize all of the fail-safe function, small power consumption, and large noise margin with a smaller number of elements than the conventional configuration of FIG. 3, unless the control input terminals 2 and 31 are simultaneously set to the low level.
第2図は本発明の第2の実施例である。本実施例では制
御入力端子に増巾用トランジスタ28,29を加えることに
より制御入力電流を小さくおさえた例である。FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. The present embodiment is an example in which the control input current is suppressed to a small value by adding the thickening transistors 28 and 29 to the control input terminal.
以上の実施例では2個のPNPNスイッチを示しているが、
PNPNスイッチを3個以上に増やした構成等も用意に実現
できる。Although two PNPN switches are shown in the above embodiments,
PNPN switch can be easily realized by increasing the number of switches to three or more.
以上説明したように本発明は、排他的動作を行なう複数
の半導体スイッチを駆動する半導体スイッチ駆動回路に
おいて駆動電流を供給する複数の駆動用トランジスタ
と、この複数の駆動用トランジスタとエミッタを共通に
接続し差動対を構成する1個の基準電圧検出トランジス
タと、このトランジスタのベース端子に基準電圧を与え
る1個の基準電圧回路と、この差動対を構成するトラン
ジスタのエミッタ接続点にコレクタを接続し、抵抗を介
してエミッタを電源端子に接続した1個のトランジスタ
とこのトランジスタのベース端子と電源端子間に接続さ
れた1本の抵抗と、一組の直列ダイオード群とさらにこ
のベース端子と各駆動用トランジスタのベース端子との
間に接続された複数の抵抗よりなり少ない素子数で低消
費電力の半導体スイッチ駆動回路を実現できるという効
果がある。As described above, according to the present invention, in a semiconductor switch drive circuit that drives a plurality of semiconductor switches that perform exclusive operation, a plurality of drive transistors that supply a drive current, and the plurality of drive transistors and emitters are commonly connected. One reference voltage detection transistor that constitutes a differential pair, one reference voltage circuit that applies a reference voltage to the base terminal of this transistor, and the collector is connected to the emitter connection point of the transistor that constitutes this differential pair. Then, one transistor whose emitter is connected to the power supply terminal via a resistor, one resistor connected between the base terminal of this transistor and the power supply terminal, one series diode group, and this base terminal and each A semiconductor switch of low power consumption with a small number of elements, which consists of multiple resistors connected between the base terminal of the driving transistor. There is an effect that a switch driving circuit can be realized.
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の第1の実施例を示す回路図、第2図は
本発明の第2の実施例を示す回路図、第3図は従来技術
の例を示す回路図である。 1……電源端子、2,31……スイッチ制御信号入力端子、
6,35……PNPNスイッチ、26,24,25……第1の基準電圧回
路、46,47,48……第2の基準電圧回路、9,10……第1の
直列ダイオード群、44,45……第2の直列ダイオード
群、21,22,37,38……差動対トランジスタ。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an example of a conventional technique. It is a circuit diagram shown. 1 ... power supply terminal, 2,31 ... switch control signal input terminal,
6,35 …… PNPN switch, 26,24,25 …… first reference voltage circuit, 46,47,48 …… second reference voltage circuit, 9,10 …… first series diode group, 44, 45 …… Second series diode group, 21,22,37,38 …… Differential pair transistor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 忠勝 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 井鍋 泰宣 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−264414(JP,A) 特開 昭61−90517(JP,A) 特開 昭57−157638(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Tadakatsu Kimura 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Yasunori Inabe 1-16-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corporation (56) Reference JP-A-1-264414 (JP, A) JP-A-61-90517 (JP, A) JP-A-57-157638 (JP, A)
Claims (1)
スタと、このトランジスタに対してそれぞれ差動型式に
接続された第2および第3のトランジスタと、これら第
2および第3のトランジスタのベースにそれぞれ接続さ
れた第1および第2の制御入力端子と、前記第2および
第3のトランジスタのコレクタにそれぞれ接続された第
1および第2の駆動出力端子と、前記第1ないし第3の
トランジスタのエミッタ共通接続点に結合され前記第1
および第2の制御入力端子の少なくとも一方に供給され
るアクティブ制御レベルに応答して動作する電流源とを
有することを特徴とする半導体スイッチ駆動回路。1. A first transistor having a base for receiving a reference voltage, second and third transistors respectively connected to the transistor in a differential type, and bases of the second and third transistors. First and second control input terminals connected to each other; first and second drive output terminals respectively connected to collectors of the second and third transistors; and first to third transistors of the first to third transistors. The first is coupled to a common emitter connection point
And a current source that operates in response to an active control level supplied to at least one of the second control input terminals.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29195488A JPH0683044B2 (en) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | Semiconductor switch drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29195488A JPH0683044B2 (en) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | Semiconductor switch drive circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02137516A JPH02137516A (en) | 1990-05-25 |
| JPH0683044B2 true JPH0683044B2 (en) | 1994-10-19 |
Family
ID=17775616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29195488A Expired - Lifetime JPH0683044B2 (en) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | Semiconductor switch drive circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0683044B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3157742B2 (en) | 1997-04-02 | 2001-04-16 | 株式会社三五 | Manufacturing method of silencer |
-
1988
- 1988-11-18 JP JP29195488A patent/JPH0683044B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02137516A (en) | 1990-05-25 |
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