JPS60200618A - 入出力バツフア回路 - Google Patents
入出力バツフア回路Info
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- JPS60200618A JPS60200618A JP59056111A JP5611184A JPS60200618A JP S60200618 A JPS60200618 A JP S60200618A JP 59056111 A JP59056111 A JP 59056111A JP 5611184 A JP5611184 A JP 5611184A JP S60200618 A JPS60200618 A JP S60200618A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- input
- output
- circuit
- terminal
- output terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/01—Shaping pulses
- H03K5/02—Shaping pulses by amplifying
- H03K5/026—Shaping pulses by amplifying with a bidirectional operation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Logic Circuits (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、バッファ回路技術さらには入力端子と出力
端子を兼ねる入出力端子のバッファ回路に適用して特に
有効な技術に関するものである。
端子を兼ねる入出力端子のバッファ回路に適用して特に
有効な技術に関するものである。
一般に、LSI(大規模論理集積回路)などの入出力端
子は、その耐圧および出力容量が制限されているため、
高電圧かつ大電流で駆動しなければならない例えばデジ
トロンなどの表示素子を直接駆動することはできない。
子は、その耐圧および出力容量が制限されているため、
高電圧かつ大電流で駆動しなければならない例えばデジ
トロンなどの表示素子を直接駆動することはできない。
そこで、上記LSIの端子と負荷との間にバッファ回路
を設けることが行なわれる(実用電子回路ハンドブック
(4)116頁:CQ出版社)。
を設けることが行なわれる(実用電子回路ハンドブック
(4)116頁:CQ出版社)。
ところが、入力端子と出力端子を兼ねる入出力端子の場
合におけるバッファ回路では、LSIの出力容量を拡大
する機能だけでは不十分であり、そのバッファ出力端子
から入力される外部の入力信号をLSI内部に導入でき
るようにも構成しなければならない。つまり、入力と出
力の双方向性をもっていなければならない。
合におけるバッファ回路では、LSIの出力容量を拡大
する機能だけでは不十分であり、そのバッファ出力端子
から入力される外部の入力信号をLSI内部に導入でき
るようにも構成しなければならない。つまり、入力と出
力の双方向性をもっていなければならない。
そこで、本発明者らは、第1図に示すような双方向性の
人出力バッファ回路技術を開発した。同図に示す人出力
バッファ回路20は、パワーMOS電界効果トランジス
タM2を用いたものであって、該トランジスタM2のソ
ースとドレインがLSI(大規模論理集積回路)100
入出力端子P1と負荷RLとの間に直列に接続され、ま
たそのゲートが接地電位GNDに固定されている。LS
lloの内部には、MO8電界効果トランジスタM1と
負荷抵抗R1とによる出力回路が形成され、この出力回
路から入出力端子P1を経て出力される電流Ioがパワ
ーMOS電界効果トランジスタM2のソース/ドレイン
を介してバッファ出力端子P2に導出され、さらに該端
子P2から負荷RLに流れ込むようになっている。負荷
RLは高圧の駆動電圧Ve (例えば−40■)に接続
されているが、パワーMOS電界効果トランジスタM2
のゲートが接地電位GNDに固定されていることにより
、LSIl0側の入出力端子P1における電圧はその接
地電位GNDよりも下がらないようにクランプされる。
人出力バッファ回路技術を開発した。同図に示す人出力
バッファ回路20は、パワーMOS電界効果トランジス
タM2を用いたものであって、該トランジスタM2のソ
ースとドレインがLSI(大規模論理集積回路)100
入出力端子P1と負荷RLとの間に直列に接続され、ま
たそのゲートが接地電位GNDに固定されている。LS
lloの内部には、MO8電界効果トランジスタM1と
負荷抵抗R1とによる出力回路が形成され、この出力回
路から入出力端子P1を経て出力される電流Ioがパワ
ーMOS電界効果トランジスタM2のソース/ドレイン
を介してバッファ出力端子P2に導出され、さらに該端
子P2から負荷RLに流れ込むようになっている。負荷
RLは高圧の駆動電圧Ve (例えば−40■)に接続
されているが、パワーMOS電界効果トランジスタM2
のゲートが接地電位GNDに固定されていることにより
、LSIl0側の入出力端子P1における電圧はその接
地電位GNDよりも下がらないようにクランプされる。
つまり、パワーMOS電界効果トランジスタM2によっ
てLSIl0側が高圧の駆動電圧Veから保護されるよ
うになっている。
てLSIl0側が高圧の駆動電圧Veから保護されるよ
うになっている。
なお、LSIl0は約5■の電源電圧VCCと接地電位
GNDの間で動作する。
GNDの間で動作する。
他方、上記パワーMOS電界効果トランジスタM2のド
レインとソース間には、バッファ出力端子P2側から端
子PI側に向けてダイオードD2が等制約に接続され、
これにより負荷RL側からLSIl0の入出力端子Pl
側に向けて入力信号Vinの経路が形成されている。従
って、入力信号Vinは端子P2.PIを逆方向に伝達
されてLSlloの内部の入力回路工1に導かれる。
レインとソース間には、バッファ出力端子P2側から端
子PI側に向けてダイオードD2が等制約に接続され、
これにより負荷RL側からLSIl0の入出力端子Pl
側に向けて入力信号Vinの経路が形成されている。従
って、入力信号Vinは端子P2.PIを逆方向に伝達
されてLSlloの内部の入力回路工1に導かれる。
以上のようにして、入力端子と出力端子を兼ねる入出力
端子P1のバッファ回路が構成されている。
端子P1のバッファ回路が構成されている。
しかしかかる技術においては、上記負荷RLに流れ込む
出力電流Ioが上記LSIl0の内部出力回路から取出
される電流であるため、該負荷RLに十分に大きな駆動
電流を供給することができない、という問題点が生ずる
ということが本発明者によって明らかとされた。
出力電流Ioが上記LSIl0の内部出力回路から取出
される電流であるため、該負荷RLに十分に大きな駆動
電流を供給することができない、という問題点が生ずる
ということが本発明者によって明らかとされた。
この発明の目的は、例えばLSIなどの入出力端子に対
して、その入力と出力の両機能を確保しつつ、高耐圧か
つ大出力電流容量を与えることができるようにした入出
力バッファ回路技術を提供するものである。
して、その入力と出力の両機能を確保しつつ、高耐圧か
つ大出力電流容量を与えることができるようにした入出
力バッファ回路技術を提供するものである。
この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明らかに
なるであろう。
ついては、本明細書の記述および添附図面から明らかに
なるであろう。
本出願において開示される発明のうち代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、電圧追従型の電流増幅回路を付加することに
より、例えばLSIなどの入出力端子に対して、その入
力と出力の両機能を確保しつつ、高耐圧かつ大出力電流
容量を与えることができる? X W L 1 、Xt
f−1んh −b :m m−1−c Q /7’M
づtj x〔実施例〕 以下、この発明の代懺的な実施例を図面を参照しながら
説明する。
より、例えばLSIなどの入出力端子に対して、その入
力と出力の両機能を確保しつつ、高耐圧かつ大出力電流
容量を与えることができる? X W L 1 、Xt
f−1んh −b :m m−1−c Q /7’M
づtj x〔実施例〕 以下、この発明の代懺的な実施例を図面を参照しながら
説明する。
なお、図面において叩−あるいは相当する部分は同一符
号で示す。
号で示す。
第2図は、この発明による人出カバッファ回路の一実施
例を示す。
例を示す。
同図に示す人出力バッフ7回路2oは、LSI(大規模
論理集積回路)10と例えばデジトロンや螢光表示管な
どの負荷RLとの間に介在されて使用するものであって
、上記LSIl0の入力端子と出力端子を兼ねる入出力
端子P1の耐圧および出力電流容量を拡大する。
論理集積回路)10と例えばデジトロンや螢光表示管な
どの負荷RLとの間に介在されて使用するものであって
、上記LSIl0の入力端子と出力端子を兼ねる入出力
端子P1の耐圧および出力電流容量を拡大する。
この入出力バッファ回路20は、上記入出力端子P1か
らの出力電流を拡大する電圧追従型増幅回路と、上記電
圧追従型増幅回路の出力電流工〇を負荷RL側に導(制
御端子接地型増幅回路とをカスケード接続する一方、上
記負荷RL側から上記入出力端子Pl側に一方向的に接
続する入力信号経路を設けたことを@敬)−すA− 図示の実施例についてさらに具体的に説明すると、上記
電圧追従型増幅回路はnpn型バイポーラトランジスタ
Q1によるエミッタフォロワである。また、上記制御端
子接地型増幅回路はパワーMOS電界効果トランジスタ
M2による一種のゲート接地型増幅回路である。
らの出力電流を拡大する電圧追従型増幅回路と、上記電
圧追従型増幅回路の出力電流工〇を負荷RL側に導(制
御端子接地型増幅回路とをカスケード接続する一方、上
記負荷RL側から上記入出力端子Pl側に一方向的に接
続する入力信号経路を設けたことを@敬)−すA− 図示の実施例についてさらに具体的に説明すると、上記
電圧追従型増幅回路はnpn型バイポーラトランジスタ
Q1によるエミッタフォロワである。また、上記制御端
子接地型増幅回路はパワーMOS電界効果トランジスタ
M2による一種のゲート接地型増幅回路である。
ここで、上記バイポーラトランジスタQ1は、そのコレ
クタが約5■の電源電圧VCCに接続され、またそのベ
ースがLSIl0の入出力端子PIK接続されている。
クタが約5■の電源電圧VCCに接続され、またそのベ
ースがLSIl0の入出力端子PIK接続されている。
そして、そのエミッタがパワーMOS電界効果トランジ
スタM2のソース/ドレインを介してバッファ出力端子
P2に導出され、さらに該バッファ出力端子P2を介し
て負荷RLに接続されている。
スタM2のソース/ドレインを介してバッファ出力端子
P2に導出され、さらに該バッファ出力端子P2を介し
て負荷RLに接続されている。
LSIl0の内部には、MO8O8電界効果トランジス
タム1荷抵抗R1とによる出力回路が形成され、この出
力回路から入出力端子P1を経て出力される論理出力電
圧が上記バイポーラトランジスタQ1のベースに入力さ
れる。すると、該バイポーラトランジスタQ1のエミッ
タからエミッタフォロワにより増幅された電流Ioが出
力され、この出力電流Ioが上記パワーMOS電界効果
トランジスタM2のソース/ドレインを介してバッファ
出力端子P2に導出され、さらに該端子P2から負荷R
Lに流れ込むようになっている。つまり、負荷RLには
、LSIl0かもの出力電流ではなく、電源電圧■cc
により動作するバイポーラトランジスタQ1からの電流
Ioが供給されるようになっている。
タム1荷抵抗R1とによる出力回路が形成され、この出
力回路から入出力端子P1を経て出力される論理出力電
圧が上記バイポーラトランジスタQ1のベースに入力さ
れる。すると、該バイポーラトランジスタQ1のエミッ
タからエミッタフォロワにより増幅された電流Ioが出
力され、この出力電流Ioが上記パワーMOS電界効果
トランジスタM2のソース/ドレインを介してバッファ
出力端子P2に導出され、さらに該端子P2から負荷R
Lに流れ込むようになっている。つまり、負荷RLには
、LSIl0かもの出力電流ではなく、電源電圧■cc
により動作するバイポーラトランジスタQ1からの電流
Ioが供給されるようになっている。
負荷RLは高圧の駆動電圧Ve (例えば−40■)に
接続されているが、上記パワーMOS電界効果トランジ
スタM2のゲートが接地電位GNDに固定されて〜・る
ことにより、バイポーラトランジスタQ1およびLSI
l0側における電圧はその接地電位GNDよりも下がら
ないようにクランプされる。つまり、パワーMOS電界
効果トランジスタM2によってバイポーラトランジスタ
Q1およびLSIl0側が高圧の駆動電圧Veから保護
されるようになっている。
接続されているが、上記パワーMOS電界効果トランジ
スタM2のゲートが接地電位GNDに固定されて〜・る
ことにより、バイポーラトランジスタQ1およびLSI
l0側における電圧はその接地電位GNDよりも下がら
ないようにクランプされる。つまり、パワーMOS電界
効果トランジスタM2によってバイポーラトランジスタ
Q1およびLSIl0側が高圧の駆動電圧Veから保護
されるようになっている。
なお、LSIl0は約5■の電源電圧vccと接地電位
GNDO間で動作する。
GNDO間で動作する。
他方、上記パワーMOS電界効果トランジスタM2のド
レインとソース間には、バッファ出力端子P2側からバ
イポーラトランジスタQ1のエミッタ側に向けてダイオ
ードD2が等測的に接続され、さらに該バイポーラトラ
ンジスタQ1のエミッタとLSIl0の入出力端子P1
との間にも抵抗R2が接続されている。これにより負荷
RL側からLSIl0の入出力端子Pl側に向けて入力
信号■1nの経路が形成されている。従って、入力信号
vinは端子P2.Piを逆方向に伝達されてLSIl
0の内部の入力回路工1に導かれる。なオ、パワーMO
S電界効果トランジスタM2のドレイン/ソース間に並
列に接続するダイオードD2は、該MO8電界効果トラ
ンジスタM2とともに形成される半導体のpn接合によ
り等測的圧形成される。
レインとソース間には、バッファ出力端子P2側からバ
イポーラトランジスタQ1のエミッタ側に向けてダイオ
ードD2が等測的に接続され、さらに該バイポーラトラ
ンジスタQ1のエミッタとLSIl0の入出力端子P1
との間にも抵抗R2が接続されている。これにより負荷
RL側からLSIl0の入出力端子Pl側に向けて入力
信号■1nの経路が形成されている。従って、入力信号
vinは端子P2.Piを逆方向に伝達されてLSIl
0の内部の入力回路工1に導かれる。なオ、パワーMO
S電界効果トランジスタM2のドレイン/ソース間に並
列に接続するダイオードD2は、該MO8電界効果トラ
ンジスタM2とともに形成される半導体のpn接合によ
り等測的圧形成される。
以上のようにして、入力端子と出力端子を兼ねる入出力
端子P1のバッファ回路20が構成されて℃)ムhz−
,”rf−注日寸べさ、−3−bt μF負茄R■。
端子P1のバッファ回路20が構成されて℃)ムhz−
,”rf−注日寸べさ、−3−bt μF負茄R■。
K供給される出力電流IoがLSIl0の内部からでは
なく、バイポーラトランジスタQ1によって該LSIl
0の外部電源ラインから取出されるようになっていると
いうことである。これにより、LSIl0の出力電流容
量に制限されることなく、負荷RLに十分な駆動電流I
oを与えることかで・きる。つまり、出力容量を大幅に
拡大することができる。
なく、バイポーラトランジスタQ1によって該LSIl
0の外部電源ラインから取出されるようになっていると
いうことである。これにより、LSIl0の出力電流容
量に制限されることなく、負荷RLに十分な駆動電流I
oを与えることかで・きる。つまり、出力容量を大幅に
拡大することができる。
第3図はこの発明による入出力バッファ回路20の別の
実施例を示す。同図に示す実施例では、上記バイポーラ
トランジスタQ1のエミッタとベース間に入力信号経路
を形成するために、上記抵抗R2の代わりにダイオード
D1を用いている。
実施例を示す。同図に示す実施例では、上記バイポーラ
トランジスタQ1のエミッタとベース間に入力信号経路
を形成するために、上記抵抗R2の代わりにダイオード
D1を用いている。
(11入力端子と出力端子を兼ねる入出力端子の耐圧お
よび出力容量を拡大する入出力バッファ回路にあって、
上記入出力端子からの出力電流を拡大する電圧追従型増
幅回路と、上記電圧追従型増幅回路の出力電流を負荷側
に導(制御端子接地型増幅回路とをカスケード接続する
一方、上記負荷側から上記入出力端子側に一方向的に接
続する入力信号経路を設けたことにより、例えばLSI
などの入出力端子に対して、その入力と出力の両機能を
確保しつつ、高耐圧かつ大出力電流容量を与えることが
できる、という効果が得られる。
よび出力容量を拡大する入出力バッファ回路にあって、
上記入出力端子からの出力電流を拡大する電圧追従型増
幅回路と、上記電圧追従型増幅回路の出力電流を負荷側
に導(制御端子接地型増幅回路とをカスケード接続する
一方、上記負荷側から上記入出力端子側に一方向的に接
続する入力信号経路を設けたことにより、例えばLSI
などの入出力端子に対して、その入力と出力の両機能を
確保しつつ、高耐圧かつ大出力電流容量を与えることが
できる、という効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。例えば、上記バイポ
ーラトランジスタQ1はMO8電界効果トランジスタで
あってもよい。
具体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。例えば、上記バイポ
ーラトランジスタQ1はMO8電界効果トランジスタで
あってもよい。
また、本発明の説明は一側に電圧を加えた場合であるが
、各半導体Q1.Ml、M2の極性および抵抗R1の接
続を変え、GND、■ccの接続を変えた、+側の高電
圧、高電流を扱う方式も含まれる。また、MO8電界効
果トランジスタM2が、その特性において、ソース−ド
レイン間11C本来の使用目的の逆極性の電圧を印加し
た場合、ダイオード特性を示した場合、図11図22図
3に示すダイオードD2は使用しなくてもよい。
、各半導体Q1.Ml、M2の極性および抵抗R1の接
続を変え、GND、■ccの接続を変えた、+側の高電
圧、高電流を扱う方式も含まれる。また、MO8電界効
果トランジスタM2が、その特性において、ソース−ド
レイン間11C本来の使用目的の逆極性の電圧を印加し
た場合、ダイオード特性を示した場合、図11図22図
3に示すダイオードD2は使用しなくてもよい。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるLSIの入出力バッ
ファ回路技術に適用した場合について説明したが、それ
に限定されるものではなく、例えば、双方向通信システ
ムにおける送受信バッファ回路技術などにも適用できる
。
をその背景となった利用分野であるLSIの入出力バッ
ファ回路技術に適用した場合について説明したが、それ
に限定されるものではなく、例えば、双方向通信システ
ムにおける送受信バッファ回路技術などにも適用できる
。
第1図はこの発明に先立って検討された入出力バッファ
回路を示す図、 第2図はこの発明による入出力バッファ回路の一実施例
を示す図、 第3図はこの発明による人出力バッファ回路の別の実施
例を示す図である。 10・・・LSI(大規模論理集積回路)、2o・・・
人出力バッファ回路、Ml・・・LSI内部の出力回路
の一部を構成するMO8電界効果トランジスタ、R1・
・・LSI内部の出力回路の一部を構成する抵抗、II
・・・LSI内部の入゛力回路、PI・・・LSIの入
出力端子、P2・・・バッファ回路の入出力端子、Ql
・・・電圧追従型増幅回路をなすバイポーラトランジス
タ、M2・・・制御端子接地型増幅回路をなすパワーM
OS電界効果トランジスタ、RL・・・負荷、R2・・
・入力信号経路の一部をなす抵抗、Dl及びD2・・・
入力信号経路の一部をなすダイオード、■cc・・・電
源電圧、Ve・・・負荷駆動電圧、Io・・・負荷駆動
電流、vin・・・入力信号、GND・・・接地電位。 第 1 図
回路を示す図、 第2図はこの発明による入出力バッファ回路の一実施例
を示す図、 第3図はこの発明による人出力バッファ回路の別の実施
例を示す図である。 10・・・LSI(大規模論理集積回路)、2o・・・
人出力バッファ回路、Ml・・・LSI内部の出力回路
の一部を構成するMO8電界効果トランジスタ、R1・
・・LSI内部の出力回路の一部を構成する抵抗、II
・・・LSI内部の入゛力回路、PI・・・LSIの入
出力端子、P2・・・バッファ回路の入出力端子、Ql
・・・電圧追従型増幅回路をなすバイポーラトランジス
タ、M2・・・制御端子接地型増幅回路をなすパワーM
OS電界効果トランジスタ、RL・・・負荷、R2・・
・入力信号経路の一部をなす抵抗、Dl及びD2・・・
入力信号経路の一部をなすダイオード、■cc・・・電
源電圧、Ve・・・負荷駆動電圧、Io・・・負荷駆動
電流、vin・・・入力信号、GND・・・接地電位。 第 1 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、入力端子と出力端子を兼ねる入出力端子の耐圧およ
び出力電流容量を拡大する入出力バッファ回路であって
、上記入出力端子からの出力電流を拡大する電圧追従型
増幅回路と、上記電圧追従型増幅回路の出力電流を負荷
側に導く制御端子接地型増幅回路とをカスケード接続す
る一方、上記負荷側から上記入出力端子側に一方向的に
接続する入力信号経路を設けたことを特徴とする入出力
バッファ回路。 2、上記電圧追従型増幅回路がバイポーラトランジスタ
によるエミッタフォロワであるとともに、上記制御端子
接地型増幅回路がMO8電界効果トランジスタによる一
種のゲート接地型増幅回路であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の入出力バッファ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59056111A JPS60200618A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 入出力バツフア回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59056111A JPS60200618A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 入出力バツフア回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200618A true JPS60200618A (ja) | 1985-10-11 |
Family
ID=13017974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59056111A Pending JPS60200618A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 入出力バツフア回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200618A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2022201817A1 (ja) * | 2021-03-22 | 2022-09-29 |
-
1984
- 1984-03-26 JP JP59056111A patent/JPS60200618A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2022201817A1 (ja) * | 2021-03-22 | 2022-09-29 | ||
| WO2022201817A1 (ja) * | 2021-03-22 | 2022-09-29 | ローム株式会社 | スイッチ装置、電子機器、車両 |
| US12283947B2 (en) | 2021-03-22 | 2025-04-22 | Rohm Co., Ltd. | Switching device, electronic appliance, and vehicle |
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