JPS60102018A - 四相信号発生回路 - Google Patents

四相信号発生回路

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JPS60102018A
JPS60102018A JP21009683A JP21009683A JPS60102018A JP S60102018 A JPS60102018 A JP S60102018A JP 21009683 A JP21009683 A JP 21009683A JP 21009683 A JP21009683 A JP 21009683A JP S60102018 A JPS60102018 A JP S60102018A
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transistors
transistor
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signal
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Hideichiro Maruta
秀一郎 丸田
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/15Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors
    • H03K5/15013Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors with more than two outputs
    • H03K5/1506Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors with more than two outputs with parallel driven output stages; with synchronously driven series connected output stages
    • H03K5/15073Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors with more than two outputs with parallel driven output stages; with synchronously driven series connected output stages using a plurality of comparators

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、たとえば四相駆動形の直流モータ(四相ホー
ルモータ)を駆動制御す名湯合などに用いられ、それぞ
れデユーティ比が1/4の四相のアナログスイッチング
イム号を発生するための四相信号発生回路に係り、特に
差動対トランジスタを用いた回路に関する。
〔発明の技術的背景〕
四相ホールモータは、その回転位置検出のために回転方
向に90度離れた2個のホール素子(磁電変換素子)を
設けており、各ポール素子の出力信号(ホール信号)か
ら四相のアナログスイッチング信号を生成し、これを複
叡の励磁コイルに切換供給することによって回転駆動を
行なうものである。
このような四相ホールモータの回転1li1]σ11用
の四相スイッチング信号を発生するための四相信号!α
生回路は、従来、第1図に示す↓うに構成されていた。
即ち、NPN形のトランジスタQ1〜Q、のうち、QI
およびQ2はエミッタ相互が共通接続されて差動対金な
し、谷ベースに対応して第1のホール素子からの互いに
逆相のポール信号Ha+、Ha−が印加される。この差
動対トランジスタQl、Q2のエミッタ接続点はベース
にバイアス電圧VBが印加される定゛ii D+j V
’x lf、I トランジスタ97合弁して接地されて
いる。−万、トランジスタQ!、Q4はエミッタ相互が
接続されて差動対をなし、トランジスタQ5.Q6もエ
ミッタ相互が共通接続されて差動対をなし、これらの差
動り1」における各一方のトランジスタQ4.Q5のベ
ースおよび各他方のトランジスタQ3.Q6のベースに
はそれぞれ対応して第2のホール* r−からの互いに
逆相のホール48号Hb+、Hb−が印加される。また
、上記差動対トランジスタQ!、Q4のエミッタ接続点
は前記トランジスタQ1のコレクタに接続され、前記差
動対トランジスタQ5.Q6のエミッタ接続点は前記ト
ランジスタQ2のコレクタに接続されている。そして、
前口己トランジスタQ3〜Q6の各コレクタと電源V。
Cとの間には、それぞれ対応して第1〜第4のカレント
ミラー回路CMl〜CM4の人力1Illlが挿入接続
されている。これらのカレントミラー回路CM l−、
CM 4は、それぞれPNP形のトランジスタQ 、 
Q’からなり、それぞれの二次側出力端から対応して四
相スイッチングイ―号S1〜S4が取り出される。
而して、上記四相信号発生回路においては、第2図に示
すように2組の差動入カイδ号としてデー−ティ比が1
/2のホール信号Ha 、Ha およびこれより90度
遅れでデユーティ比が1/2のホールイq @ Hb 
、Hb が印加されると、ヤれぞれデユーティ比が17
4のスイッチング(Ni+″i′Sl〜S4が出力する
。即ち、Ha 信号がハイレベルでHb’″1.1号が
ロウレベルのと@ (Ila 1’i号位相が0°〜9
0°のとき)にトランジスタQ1.Q3が導通して第1
相のスイッチング信号Slがハイレベルになり、Ha+
1g号およびl−1b 信号が共にハイレベルのとき(
Ha 信号位相が90°〜180°のと@)にトランジ
スタQ+、Q4が導通して第2相のスイッチング信号S
2;6”ノーイレベルになり、Ha″−信号がロウレベ
ルでHb イB号力;ロウレベルのとき(Ha+信号位
相が180°〜2700のとき)にトランジスタQz、
Qsか導通して第3相のスイッチング信号S3がノ・イ
レベルになり、Ila 伯しお・よびWb+信号か共に
ロウレベルのと@(Ha+信号位相か2700〜360
0のとき)にトランジスタQ2.Qaが4通して第4肘
1のスイッチング(Fj++S 4が)1イレペルにな
る。
〔背景技術の問題点〕
ところで、第1図の四相信号発生回路は、差動対トラン
ジスタQ3.Q4 と差動対トランジスタQl、Q2 
とが電源vccと接地端との間に直列に挿入されており
、同様に差動対トランジスタQ5.Qs と差動対トラ
ンジスタQl、Q2とが′電源■ccと接地端との間に
直列に挿入されている。したがって、差動対トランジス
タQ I+Q2のペース化(q上り差動対トランジスタ
(Q3 、Q4 ) 、 (Qs 、Q6 )のベース
Tに位を高くする必侠があり、ホール信号(Ha” 、
Ha −)のバイアス電位よりホール信号(Hb 、H
b−)のバイアス′屯位が高くなるように2個のホール
素子のバイアス電源を異ならせる必要がある。また、前
述したようにV。c電源と差動対トランジスタQl、Q
2 との間に差動対トランジスタQs 。
Q4あるいはQs、Qsが直列に挿入されているので、
各トランジスタの動作を保証し得るvcc電源の変動マ
ーノンが小さく、低電圧のVcc電源の場合には特に問
題となる。
また、前記スイッチング信号S、−S4は、差動トラン
ジスタQ3〜Q6の各出力電流に対応して発生するので
、ヤれぞれの立上り、立下りの波形は所定の傾斜を有し
ている。したがって、上記スイッチング信号5l−84
Ifごより四相ホールモータの駆動回路をスイッチング
制御するときに、モータ駆動回路のスイッチング特性に
よっである相のスイッチング信号の立下りと次の相のス
イッチング信号の立上りとで同時に駆動出力が発生する
場合があり、−この場合には駆動回路が破壊するおそれ
がある。この2七れを防止するために、通常は第1図1
の191r各のO丘かに上述したスイッチング信号の波
ルIルJ里を?テなうための論理回路を設ける必要があ
る〃≦、これに伴って使月1素子数が増えるのでコス)
 +7iiで不利になる。
〔発明の目的〕
本発明は上記の事1゛6に鑑みてなさ!したもので、2
組の差動人力4J号の各・ぐイアス奄もTを斤いに自由
に設定口j能であり、動作Th、源の変41ノ1マーノ
ンが大きく、さらに必要に応じて四aのスイッチング化
号をプッシュプル形式で取りl:13すことが可能な四
相イi3号発生回路を提供するものである。
〔発明の概吸〕
即ち、本発明の四相(n @発生回路は、そり、それの
ペースにう′−−ティ比か180Uで互いに逆相である
1組の・ぞルス信号人力Ha+、Ha−の各一方が与え
られろ第1の差動対トランジスタQl、Q2と、それぞ
れのベースにデー−ティ比が1801艷で互いに逆相で
あってAil B己・ぐルス信号人力Ha 、Ha−と
同相の1組の/ぞルス信号人力の各一方が与えられる第
2の差動対トランジスタQ3.Q4 と、それぞれのペ
ースにデ−ティ比が180度で互いに逆相であって前記
パルス信号人力Ha 、I4a とは90度赤外る1組
の・ぞルス信号人力の各一方が与えられる第3の差動対
トランジスタQS、Q6 と、上記各差動対トランジス
タそれぞれのエミッタ共通接続点と第1の電源との間に
それぞれ接続されそれぞれ等しい定電流Iを流す第1乃
至第3の定電tAt、源と、前記第1の差動対トランジ
スタおよび?P、3の差動対トランジスタの各一方のト
ランジスタQl 、Qsのコレクタ相互接続点と第2の
電源との間に接続され定電流■を流す第4の定電流源と
、前記第2の差動対トランジスタおよび第3の差動対ト
ランジスタの各一方のトランジスタQs、Qsのコレク
タ相互接続点と前記第2の電源との間に接続された定電
流Iff:流す第5の定1↓L流源と、前記第10差動
対トランジスタおよび第20差動対トランジスタのそれ
ぞれ同相のパルスイB 43人力がベースに与えられる
各一方のトランジスタQ2.Q4のコレクタ相互接続点
を前記第2のη電源もしくはこれとは別の電位端に接続
する配線と、前記トランジスタQ++Q5のコレクタ相
互接続点との間で定’tf3:流Iの流入もしく 9i
tJ1を出が選択的に行なわれる2個の端子T2 r 
T4 と、前記トランジスタQ3 。
Qsのコレクタ相互接続点との間で定電流■の流入もし
く &:i ?M、出が選択的に行なわれる2個の節1
1子’r1 、’r3とを具備することを特徴とするも
のである。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る〇 第3図において、それぞれNPN形のトランジスタQ+
=Q+oのうち、QlおよびQ2はエミッタ相互が接続
されて差動対をなし、QsおよびQ4はエミッタ相互が
接続されて差動対をなし、QsおよびQsはエミッタ相
互が接続されて差動対をなしている1゜上記差動対トラ
ンジスタ(Ql 、Q2 )、(Qs、Q4 )、(Q
s 、。
Q6 )の各エミッタ接続点は対応して(トランジスタ
Q?+抵抗Rt)、()ランノスタQs。
抵抗Rz)、(トランジスタQs 、抵抗Rs )を直
列に介して第1の電源(本例では接地電位)に接続され
ている。上記各トランジスタQ7〜Q9およびトランジ
スタQ+oはそれぞれ定電流源用のものであり、それぞ
れのペースは共通接続されると共に共通にバイアス電圧
VBが与えられている。そして、上記トランジスタQ+
oハ、エミッタが抵抗R4を介して接地され、コレクタ
がカレントミラー回路CMの一次側に接続されている。
このカレントミラー回路CMは、PNP形のトランジス
タQll−Q13の各ペースが共通接続され、6工ばツ
タが対応して抵抗R5〜R1を介して第2の電源■cc
K接続され、トランジスタQ!tのコレクタペース相互
が接続されてなり、このトランジスタQ+tが一次側と
なす、トランジスタQsx r Qtsがそれぞれ二次
側となっている。
一万、ii1記差動対トランジスタQl、Q2のベース
間には差動的な人力信号が与えられるものであり、たと
えばトランジスタQ1のベースには前述したようなホー
ル信号Ha+、トランジスタQ2のペースにはホール信
号Ha−が与えられる。また、差動対トランジスタQs
、Qaのペース間には上記差動人力信号Ha+、Ha−
と同相の差動式カイ4弓が与えられるものであり、本例
ではトランジスタQl 、Qsのペース相互、トランジ
スタQ21Q4のベース相互が接続されて前記ホー94
11号Ha 、Ha が与えられている。
これに対して、残りの差動対トランジスタQ s +Q
60ベース間には、前記差動人力信号)(a” 。
Ha−より90度遅れた差動人力信号が与えられるもの
であり、トランジスタQ5のベースには前述したような
ホール信号Hb+、トランジスタQ6のペースにはホー
ル信号Hb−″が与えられる。
そして、前記ポール信号Ha がペースに与えられるト
ランジスタQl、Q3の各コレクタlti 対応して前
記カレントミラー回路CMの二次側のトランジスタQ1
2 、 Qtaの各コレクタに接続され、ホール信号H
a−がベースに与えられるトランジスタQ2.Q4のコ
レクタ相互が共通接続されて適当な電源(本例ではvc
cπを源)に接続されている。また、ホール信号Hb+
がベースに与えられるトランジスタQ5のコレクタは前
記トランジスタQ1のコレクタに接続され、ホール信号
Hb−がベースに与えられるトランジスタQ6のコレク
タは前記トランジスタQ3のコレクタに接続されている
さらに、上記トランジスタQ3.Q6のコレクタ相互接
続点Aは、ダイオードDIを逆方向に介して第1のスイ
ッチング信号端子Tlに接続されると共にダイオードD
3を順方向に介してIl;fJ3のスイッチング信号端
子T3に接続されている。また、トランジスタQr、Q
sのコレクタ相互接続点Bは、ダイオードD2を逆方向
に介して第2のスイッチング信号端子T2に接続される
と共にダイオードD4 k順方向に介して第4のスイッ
チング信号端子T4に接続されている。
次に、上記構成の四相信号発生回路の動作を第4図を参
照して説明する。定’11i:流源用トラン・ノスタQ
7〜QIoおよびカレントミラー回路CMのトランジス
タQo〜Q13にはぞれぞれ定電流Iが流れる。いま、
ホール(g号Ha が)・イレベルでホール信号Hb 
がロウレベルのとき(Ila 信号位相が0°〜90°
のと@)には、トランジスタQ+ 、Qs 、Qllが
心通し、トランジス〜りQ2 、Q4 、Qsは非尋通
になり、上記導通トランジスタQl 、Qs 、Qsに
それぞれ定電流Iが流れる。したがって、トランジスタ
Q1 、Qsのコレクタ共通接続点Bと前111第2、
第4の端子T2 、T4 との間での電流の人出力は発
生ぜず、トランジスタQ3.Q6のコレクタ共通接続点
Aに対して前記第1の端子1゛!からIl相のスイッチ
ング信号S′l として電流■が流入し、前記第3の端
子T3には電流が流れない。次に、Ila m号および
Hb 信号が共に7・イレペルのとき(IIa 信号位
相が90°〜1800のとき)には、トランジスタQ+
 、Qs 、Qsが導通し、トランジスタQz 、Q4
 、QSは非導通になり、上記導通トランジスタQs 
g Qs HQ5にそれぞれ定電流■が流れる。したが
って、トランジスタQl 、Qsのコレクタ共通接続点
Bに対して前記帆2の端子T2から第2相のスイッチン
グ信号3/、として電流Iがbit、人し、前記第4の
端子T4には電流が流れず、トランジスタQ3.Q6の
コレクタ共通接Idt点Aと前記第1、第3の端子’r
、、’r、、との間での電流の人出力は発生しない。次
に、Ha 信号がaウレ+ ベルでnb 信号がハイレベルのと@(Ha+信号が1
80°〜270°のとき)には、トランジスタQ2 、
Q4 、QSが導通し、トランジスタQl。
Q3.QSは非導通になり、上記導通トランジスタQ2
 、Q4 、Qsにそれぞれ定電流■が流れる。したが
って、トランジスタQ+、Qs(7)コレクタ共通接続
点Bと前記第2、第4の端子’r、、’r4との間での
電流の人出力は発生せず、トランジスタQs、Qsのコ
レクタ共通接続点Aから前記第3の端子T3に対して第
3相のスイッチングイf’j −”j S’3 として
11尤流■が流出し、β1■記第1の端子1゛1には電
流が流れない。次に、Ha+信号お上ひI[b 信号が
共にロウレベルのとき(Ha 信号が270°〜360
0のとき)Vcii、トランジスタQz 、Q4 、Q
Sが轡通し、トランジスタQl 、Qs 、Qsは非導
通になり、上記導通トランジスタQ2 、Q4 、QS
にそれぞれ定電流■が流れる。したがって、トラン・ゾ
スタQl 、Qsのコレクタ共通接続点Bから前記第4
の公子T4に対して第4相のスイッチング信号S/4 
として電流工が流れ、前記第2の9IM子T2には電流
が流れず、トランジスタQ3+Q6のコレクタ共通接続
点Aと前記第1、駆3の端子TI + T3 との間で
の電流の人出力は発生しない。
即ち、n’J gL接転:点AとダイオードD1 、β
3の接続点との間の配線LAには双方向の’t(℃流■
が流れてg11第3の端子’r1 、’r3VCは信号
S/、、 S/3がプッシュゾル形式で得られ、前記接
続点BとダイオードD2.D4の接続点との間の配線し
Bには双方向の電流IBが流れて第2、第4の端子T2
.T4には信号3/、、 S/、がブツシュゾル形式で
得られる。したがって、これらのスイッチング信号By
l−8’4によって四相ホールモータの駆動回路(通常
はグツシーゾル回路)を駆動制御することが可能である
上述したような四相信号発生回路によれば、3組の差動
対トランジスタのペースバイア’x、つまり2組の差動
人力信号のバイアス電位を各組相互間で互いに自由に設
定可能であり、それぞれ同一バイアスを使用すればバイ
アス設定が容易になる。また、vcc電源と杉・地iI
Aとの間に各組の差動対トランジスタが並列に接続され
ているので、各差動対の動作を保証し得るVcc電諒原
端動マー・シンが大きくなり、■co電諒原端74圧化
に対してM利である。また、スイッチング化−号S/!
〜S′4Fi、各差動対による論理演算結果により決ま
る3(!Xの電流(2I”、I、0)に応じて(電流I
の流入状態、電流が流れない状態、電流■の61e出状
態)が定まり、各相の切り換わり時に2相同時に出力す
ることはないので、モータ駆動回路を破壊するおそれは
なく、従来必装としたスイッチング信号波形処理用の回
路を設ける必快もない。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
上記実施例において定電流■が流れたり流れなかったり
する回路部分にそれぞれ等しい抵抗随の抵抗を1a列に
挿入し、この抵抗それぞれの電圧降下を検出すると共に
それぞれの大きさく定電6ir、 Iが流れるか否かに
よって異なる)あるいtよ向き(定電流Iが流れる場合
の向きによって異なる)の組み合わせに応じて第1〜第
4相のスイッチング信号を出力する論理回路を設けても
よい。また、前記実施例の各トランジスタの極性ff:
NPN形のものはPNP形に、PNP形のものはNPN
形に変え、これに応じて11ε源電位と接地電位とを入
れ替えるようにしてもよい0また、2組の差動対トラン
ジスタ(Q+。
Q2 )、 (Qs 、Q4 )のベースに与えられる
パルス信号人力Ha 、Ha に対して1組の差動対ト
ランジスタQs、Qaのベークに与エラれる・ぞルス信
号人力が90度進んでいる場合でも4相スイッチング信
号が得られる。
〔発明の効果〕
上述したように本発明の四相信号発生回路によれば、四
相信号発生に必装な互いに位相が90度ずれた2組の差
動人力信号の各バイアス電位を互いに自由に設定できる
ので人力仕様の制約が少なくなる。また、使用する3組
の差動対トランジスタを並列に動作させているので、こ
れらの動作を保証し得る動作量ゆルの変djbマーノン
が大きい利点を有する。さらに、必四に応じて4相の信
号を2組のゾッシュゾル信号形式で取り出すことも可能
であり、このことは四相信号によってプツシ−ゾル回路
を駆動する場合に都合が良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の四相信号発生回路を示す回路図、第2図
は第1図の動作説明のために示す信号波形図、第3図は
本発明に係る四相信号光イ1三回路の一実施例を示す回
路図、第4図は第31’?1の動作説明のために示すイ
:)号波形図である。 (Ql 、Q2 )、(Q3 、Q4 )、(Q5 。 Q6 )・・・差動ズkl トランジスタ、Q7〜Q+
3・・・χ1区電流淵トランジスタ、T1〜T4・・・
信号比ノj7子、(jIa+、l1a−) 、 (Hb
+、Hb−) −人カイi(号、S/!〜S′4・・・
スイッチング信号出力。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 Hb 4 第3図 第4図 b− 52’ S3’ 54’

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 それぞれのベースにデユーティ比が180度で互いに逆
    相である1組のノ(ルス信号人カHa+。 Ha−の各一方が与えられる第1の差動対トランジスタ
    QI + Qzと、それぞれのベースにデユーティ比が
    180度で互いに逆相であって前記・9ルス信号人力H
    a”、Ha−と同相の1組のパルス信号人力の各一方が
    与えられる第2の差動対ト5 y ) :xりQa 、
    Qa と、それぞれのベースにデユーティ比が180度
    で互いに逆相であって前記パルス信号人力Ha+、Ha
    −とは90度異なる1組のパルス信号人力の各一方が与
    えられる第3の差動対トランジスタQs、Qsと、上記
    各差動対トランジスタそれぞれのエミッタ共1JIF&
    続点と第1の電源との間にそれぞれ接続されそれぞれ等
    しい定電流Iを流す第1乃至第3の定電流源と、前記第
    1の差動対トランジスタおよび第3の差動73 トラン
    ジスタの各一方のトランジスタQ1.Q6のコレクタ相
    互接続点と第2の電源との間に接続され定電流Ii流す
    第4の定電流源と、1ffl記第2の差動対トランジス
    タおよび第3の差動対トランジスタの各一方のトランジ
    スタQ3 、Qsのコレクタ相互接続点と前記第2の電
    臨との間に接続された定電流■を流す第5の定゛亀流源
    と、前記第1の差動対トランジスタおよび第2の差動対
    トランジスタのそれぞれ同相の・ぐルス信号人力がベー
    スに与えられる各−万のトランジスタQ2.Q4のコレ
    クタ相互接続点を前記第2の電源もしくはこれとは別の
    電位端に接続する配線と、前記トランジスタQs、Q5
    のコレクタ相互接続点との間で定電流Iの流入もしくは
    流出が選択的に行なわれる2個の端子T2 、T4 と
    、前記トランジスタQs、Qsのコレクタ相互接続点と
    の間で定電流Iの流入もしくは流出が選択的罠行なわれ
    る2個の端子’rl 、’r3とを具備するCとを特徴
    とする四相信号づも主回路。
JP21009683A 1983-11-09 1983-11-09 四相信号発生回路 Granted JPS60102018A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63280511A (ja) * 1987-05-13 1988-11-17 Fujitsu Ltd クロック生成方式

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63280511A (ja) * 1987-05-13 1988-11-17 Fujitsu Ltd クロック生成方式

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