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JP2004112453A - Signal transmission apparatus - Google Patents

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JP2004112453A
JP2004112453A JP2002273330A JP2002273330A JP2004112453A JP 2004112453 A JP2004112453 A JP 2004112453A JP 2002273330 A JP2002273330 A JP 2002273330A JP 2002273330 A JP2002273330 A JP 2002273330A JP 2004112453 A JP2004112453 A JP 2004112453A
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transistor
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JP2002273330A
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Makoto Hanshimoseki
半下石 誠
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LVDS transmission type signal transmission apparatus capable of reducing a chip area, current consumption, and increasing an operating range at a low voltage. <P>SOLUTION: A timing adjusting logic circuit 11 generates and outputs four signals D1-D4, which are logical signals, in response to one logical signal. A first and a second differential amplifier circuits 21, 22 control the switching of PMOS transistors 23, 24 and NMOS transistors 25, 26, respectively, in accordance with the input logical signals D1 to D4. The PMOS transistors 23, 24 and the NMOS transistors 25, 26 output currents when they are turned on, and enter a shutdown state to stop current outputs when they are turned off. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、差動信号の伝送を行う信号伝送装置に関し、特にLVDS伝送方式の信号伝送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、一本の伝送路からなる送受信回路で、送信回路の出力のインピーダンスを調整する回路が用いられているものがあった(例えば、特許文献1参照)。
一方、LVDS伝送方式のような差動信号インタフェースは電流出力方式であり、送信部から出力された一対の電流は、終端抵抗によって小振幅の差動出力電圧が生成されて受信部に入力される。
このような送信部の回路は、図10で示しているように、1入力2出力であり、論理回路で構成されるタイミング調整論理回路202は、入力端子INに入力された論理信号から複数の論理信号D1〜D4を生成して出力し、該信号D1〜D4は、電流入出力回路203に入力される。又は入力端子INに入力された論理信号から2種類の論理信号D1,D2を生成して出力し、該信号D1,D2は、電流入出力回路203に入力される。
【0003】
電流入出力回路203は、図11で示すように、正側電源電圧V1と負側電源電圧V2との間に、定電流源211、PMOSトランジスタ212、NMOSトランジスタ213及び定電流源214が直列に接続されている。また、PMOSトランジスタ212及びNMOSトランジスタ213の直列回路に並列に、PMOSトランジスタ215及びNMOSトランジスタ216の直列回路が接続されている。また、図12で示すように、図11の定電流源214を抵抗217に置き換えてもよい。
【0004】
図11及び図12において、PMOSトランジスタ212,215及びNMOSトランジスタ213,216がタイミング調整論理回路202からの論理信号によってスイッチングされ、PMOSトランジスタ212とNMOSトランジスタ213との接続部から入出力される電流、及びPMOSトランジスタ215とNMOSトランジスタ216との接続部から入出力される電流がそれぞれ変わる。なお、定電流源211,214はカレントミラー回路を形成するトランジスタで容易に実現することができる。
【0005】
また、タイミング調整論理回路202は、1つの論理信号に対し、正転、反転を生成して出力することから、論理信号D1とD4、及び論理信号D2とD3は同じタイミングの信号となるため、図11及び図12では、説明を分かりやすくするために、同じタイミングの入力信号は共通にし、論理信号D1〜D4の内2つの論理信号を対応する入力端子INa及びINbに入力されるようにしている。
【0006】
【特許文献1】
特許第3189546号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、PMOSトランジスタ212,215及びNMOSトランジスタ213,216のスイッチングによって生ずるノイズ、又はPMOSトランジスタ212,215及びNMOSトランジスタ213,216におけるスイッチングのタイミング誤差から生じるノイズは、定電流源211,214を形成するトランジスタに影響を与え、定電流源211,214から出力される電流値に誤差が生じ、結果として前記終端抵抗で生成される電圧振幅が変化して、該変化を前記受信部が誤って受信するという問題があった。
【0008】
これは、PMOSトランジスタ212,215及びNMOSトランジスタ213,216のスイッチングが、定電流源211,214を形成するトランジスタのドレイン部に影響を与え、該トランジスタにおけるゲート・ドレイン間容量を介してゲートに対しても影響を与える。このことから、定電流源211,214から出力される電流値の誤差要因となっていた。
【0009】
通常、定電流源211,214からは数mAの電流が出力されるため、定電流源211,214を形成するトランジスタのサイズは大きくなり、PMOSトランジスタ212,215及びNMOSトランジスタ213,216のスイッチングによる影響が大きくなる。なお、微細化プロセスにおけるPMOSトランジスタ212,215及びNMOSトランジスタ213,216は、サージ等の耐圧を考慮したI/O用のトランジスタが使用されることにより、サイズが大きくなる場合もある。
【0010】
このような定電流源211,214から出力される電流への影響を抑えるため、定電流源211,214を形成するカレントミラー構成のトランジスタのゲートに、安定化用の容量を付加する方法があるが、集積化を行う上で該容量の占めるチップ面積が大きくなると共に、該容量に対する余分な充放電電流が生じるという問題があった。また、集積化する際、トランジスタが縦積み構成になるため、トランジスタの動作範囲が狭くなり、低電圧化を行う際、動作の制約を受けやすくなるという問題があった。
【0011】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、安定化用の容量を使用することなく、トランジスタのスイッチングによる出力電流値の誤差を低減させることができ、チップ面積を縮小させることができると共に低消費電流化を図ることができ、低電圧における動作範囲を広くすることができるLVDS伝送方式の信号伝送装置を得ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る信号伝送装置は、入力された信号から複数の論理信号を生成し、該各論理信号のタイミングを調整して出力するタイミング調整回路部と、該タイミング調整回路部から出力された各信号から一対の第1及び第2の各電流を生成して入出力する電流入出力回路部とを有する送信部から出力された一対の電流を、終端抵抗で電圧に変換して受信部に出力する信号伝送装置において、
前記電流入出力回路部は、
所定の第1の電源電圧と所定の第2の電源電圧との間に直列に接続された第1及び第2の各トランジスタと、
前記第1の電源電圧と第2の電源電圧との間に、直列に接続された第3及び第4の各トランジスタと、
前記タイミング調整回路部から出力された対応する論理信号に応じて、前記第1及び第2の各トランジスタの動作制御を行う第1の差動増幅回路部と、
前記タイミング調整回路部から出力された対応する論理信号に応じて、前記第3及び第4の各トランジスタの動作制御を行う第2の差動増幅回路部と、
を備え、
前記第1のトランジスタと第2のトランジスタの接続部から前記第1の電流を入出力すると共に、前記第3のトランジスタと第4のトランジスタの接続部から前記第2の電流を入出力するものである。
【0013】
また、この発明に係る信号伝送装置は、入力された信号から複数の論理信号を生成し、該各論理信号のタイミングを調整して出力するタイミング調整回路部と、該タイミング調整回路部から出力された各信号から一対の第1及び第2の各電流を生成して入出力する電流入出力回路部とを有する送信部から出力された一対の電流を、終端抵抗で電圧に変換して受信部に出力する信号伝送装置において、
前記電流入出力回路部は、
前記第1及び第2の各電流を入出力するための第1及び第3の各トランジスタを有し、前記タイミング調整回路部から出力された対応する論理信号に応じて、該第1及び第3の各トランジスタの動作制御を行う第1の差動増幅回路部と、
前記第1及び第2の各電流を入出力するための第2及び第4の各トランジスタを有し、前記タイミング調整回路部から出力された対応する論理信号に応じて、該第2及び第4の各トランジスタの動作制御を行う第2の差動増幅回路部と、
を備え、
前記第1及び第2の各トランジスタは、所定の第1の電源電圧と所定の第2の電源電圧との間に直列に接続され、前記第3及び第4の各トランジスタは、該第1の電源電圧と第2の電源電圧との間に直列に接続されるようにした。
【0014】
具体的には、前記第1の差動増幅回路部は、
前記タイミング調整回路部から出力された対応する論理信号が入力される第1の差動対と、
該第1の差動対に所定の電流を供給する第1の定電流源と、
該第1の差動対における一方のトランジスタの負荷をなし、前記第1のトランジスタが出力側のトランジスタをなす第1のカレントミラー回路と、
該第1の差動対における他方のトランジスタの負荷をなし、前記第3のトランジスタが出力側のトランジスタをなす第2のカレントミラー回路と、
前記第1の差動対に入力される論理信号に応じて、前記第1及び第2の各カレントミラー回路の電流出力制御を行う第1の電流制御回路と、
を備え、
前記第2の差動増幅回路部は、
前記タイミング調整回路部から出力された対応する論理信号が入力される第2の差動対と、
該第2の差動対に所定の電流を供給する第2の定電流源と、
該第2の差動対における一方のトランジスタの負荷をなし、前記第2のトランジスタが出力側のトランジスタをなす第3のカレントミラー回路と、
該第2の差動対における他方のトランジスタの負荷をなし、前記第4のトランジスタが出力側のトランジスタをなす第4のカレントミラー回路と、
前記第2の差動対に入力される論理信号に応じて、前記第3及び第4の各カレントミラー回路の電流出力制御を行う第2の電流制御回路と、
を備えるようにした。
【0015】
この場合、前記第1の電流制御回路は、外部から入力される制御信号に応じて、前記第1及び第2の各カレントミラー回路の電流出力制御を行うと共に、前記第2の電流制御回路は、外部から入力される制御信号に応じて、前記第3及び第4の各カレントミラー回路の電流出力制御を行うようにする。
【0016】
また、前記第1から第4の各トランジスタに、I/O用トランジスタを使用してもよい。
【0017】
また、前記第1から第4の各トランジスタ、及び対応する該第1から第4の各トランジスタとカレントミラー回路を構成する各トランジスタに、I/O用トランジスタを使用してもよい。
【0018】
一方、前記第1の電流を入出力する第1の出力端子と前記第2の電流を入出力する第2の出力端子との間に直列に接続された複数の抵抗、及び該直列に接続された抵抗間の接続部に所定の基準電圧を印加する基準電圧発生回路を備えるようにした。
【0019】
【発明の実施の形態】
次に、図面に示す実施の形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
第1の実施の形態.
図1は、本発明の第1の実施の形態における信号伝送装置の例を示した図であり、LVDS伝送方式の信号伝送装置を示している。
図1において、信号伝送装置1は、送信部2、受信部3及び終端抵抗4を備え、送信部2から出力された一対の電流は、終端抵抗4によって小振幅の差動出力電圧に変換されて受信部3に入力される。
【0020】
図2は、図1の送信部2の構成例を示した図である。
図2において、送信部2は、1入力2出力であり、論理回路で構成されるタイミング調整論理回路11は、入力端子INに入力された論理信号から複数の論理信号D1〜D4を生成して出力し、該信号D1〜D4は、電流入出力回路12に入力される。なお、該信号D1〜D4は、D1,D2の2種類のみ使用して、第3の入力端子IN3に信号D1を、第4の入力端子IN4に信号D2をそれぞれ入力するようにしてもよい。
【0021】
電流入出力回路12は、4入力2出力であり、第1の差動増幅回路21、第2の差動増幅回路22、PMOSトランジスタ23,24及びNMOSトランジスタ25,26で構成されている。なお、タイミング調整論理回路11はタイミング調整回路部をなし、PMOSトランジスタ23は第1のトランジスタを、PMOSトランジスタ24は第3のトランジスタを、NMOSトランジスタ25は第2のトランジスタを、NMOSトランジスタ26は第4のトランジスタをそれぞれなす。
【0022】
例えば、第1の電源電圧V1を所定の電源電圧VCCとし、第2の電源電圧V2を接地電圧GNDとする。
第1の電源電圧V1と第2の電源電圧V2との間には、PMOSトランジスタ23とNMOSトランジスタ25の直列回路と、PMOSトランジスタ24とNMOSトランジスタ26との直列回路が並列に接続されている。第1の差動増幅回路21における2つの入力端は、電流入出力回路12の第1の入力端子IN1及び第2の入力端子IN2を対応してなし、第2の差動増幅回路22の2つの入力端は、電流入出力回路12の第3の入力端子IN3及び第4の入力端子IN4を対応してなす。第1の入力端子IN1から第4の入力端子IN4には、タイミング調整論理回路11からの論理信号D1〜D4が対応して入力される。
【0023】
第1の差動増幅回路21において、各出力端o1及びo1Bからは相反する信号レベルの信号がそれぞれ出力され、出力端o1はPMOSトランジスタ23のゲートに、出力端o1BはPMOSトランジスタ24のゲートにそれぞれ接続されている。同様に、第2の差動増幅回路22において、各出力端o2及びo2Bからは相反する信号レベルの信号がそれぞれ出力され、出力端o2はNMOSトランジスタ25のゲートに、出力端o2BはNMOSトランジスタ26のゲートにそれぞれ接続されている。また、PMOSトランジスタ23とNMOSトランジスタ25との接続部は電流入出力回路12の出力端子OUTに接続され、PMOSトランジスタ24とNMOSトランジスタ26との接続部は電流入出力回路12の出力端子OUTBに接続されている。
【0024】
このような構成において、PMOSトランジスタ23,24及びNMOSトランジスタ25,26は、第1及び第2の各差動増幅回路21,22からそれぞれ出力された信号によってスイッチング制御され、オンすると電流を出力し、オフすると遮断状態になって電流の出力を停止する。PMOSトランジスタ23とNMOSトランジスタ26がそれぞれオンすると、PMOSトランジスタ24とNMOSトランジスタ25はそれぞれオフする。また、PMOSトランジスタ24とNMOSトランジスタ25がそれぞれオンすると、PMOSトランジスタ23とNMOSトランジスタ26はそれぞれオフする。
【0025】
一方、電流入出力回路12は、論理信号である4つの入力信号D1〜D4から2つ論理信号を生成して出力する構成であり、タイミング調整論理回路11は、1つの論理信号に対し、正転、反転を生成して出力することから、論理信号D1とD4、及び論理信号D2とD3は同じタイミングの信号となる。このため、説明を分かりやすくするために、以下、電流入出力回路12に論理信号D1とD2が入力される場合を例にして説明する。
【0026】
図3は、図2で示した電流入出力回路12における第1及び第2の各差動増幅回路の回路例を示した図である。なお、図3では、図2の第1の入力端子IN1と第4の入力端子IN4を1つにして入力端子INaとし、図2の第2の入力端子IN2と第3の入力端子IN3を1つにして入力端子INbとする。
【0027】
図3において、第1の差動増幅回路21は、NMOSトランジスタ31,32、定電流源33及び抵抗34,35で構成されている。第1の電源電圧V1と第2の電源電圧V2との間には、抵抗34、NMOSトランジスタ31及び定電流源33が直列に接続され、抵抗34とNMOSトランジスタ31の直列回路と並列に抵抗35とNMOSトランジスタ32の直列回路が接続されている。NMOSトランジスタ31のゲートは入力端子INaに接続され、NMOSトランジスタ32のゲートは入力端子INbに接続されている。抵抗34とNMOSトランジスタ31との接続部は、第1の差動増幅回路21における出力端o1をなし、PMOSトランジスタ23のゲートに接続されている。また、抵抗35とNMOSトランジスタ32との接続部は、第1の差動増幅回路21における出力端o1Bをなし、PMOSトランジスタ24のゲートに接続されている。
【0028】
一方、第2の差動増幅回路22は、PMOSトランジスタ41,42、定電流源43及び抵抗44,45で構成されている。第1の電源電圧V1と第2の電源電圧V2との間には、定電流源43、PMOSトランジスタ41及び抵抗44が直列に接続され、PMOSトランジスタ41と抵抗44の直列回路と並列にPMOSトランジスタ42と抵抗45の直列回路が接続されている。PMOSトランジスタ41のゲートは入力端子INaに接続され、PMOSトランジスタ42のゲートは入力端子INbに接続されている。PMOSトランジスタ41と抵抗44との接続部は、第2の差動増幅回路22における出力端o2をなし、NMOSトランジスタ25のゲートに接続されている。また、PMOSトランジスタ42と抵抗45との接続部は、第2の差動増幅回路22における出力端o2Bをなし、NMOSトランジスタ26のゲートに接続されている。
【0029】
出力端子OUTから出力される電流は、第1の差動増幅回路21の出力端o1から出力された信号に応じてPMOSトランジスタ23から出力された電流と、第2の差動増幅回路22の出力端o2から出力された信号に応じてNMOSトランジスタ25から出力された電流が合成されてなる。同様に、出力端子OUTBから出力される電流は、第1の差動増幅回路21の出力端o1Bから出力された信号に応じてPMOSトランジスタ24から出力された電流と、第2の差動増幅回路22の出力端o2Bから出力された信号に応じてNMOSトランジスタ26から出力された電流が合成されてなる。
【0030】
ここで、例えば、入力端子INaに第1の電源電圧V1と同電圧が、入力端子INbに第2の電源電圧V2と同電圧がそれぞれ入力された場合について説明する。
この場合、第1の差動増幅回路21では、NMOSトランジスタ31はオンしてNMOSトランジスタ32がオフし、抵抗34には定電流源33の定電流が流れ、PMOSトランジスタ23のゲートには、第1の電源電圧V1から抵抗34と電流によるシフトした電圧が入力され、PMOSトランジスタ23のゲート・ソース間電圧に応じた電流がPMOSトランジスタ23のドレインから流れようとする。一方、NMOSトランジスタ32がオフすることにより、抵抗35には電流が流れず、出力端o1Bはほぼ第1の電源電圧V1になることから、PMOSトランジスタ24はオフしてPMOSトランジスタ24から電流が流れない。
【0031】
これに対して、第2の差動増幅回路22では、PMOSトランジスタ41はオフしてPMOSトランジスタ42はオンし、抵抗45には定電流源43からの定電流が流れ、NMOSトランジスタ26のゲートには、第2の電源電圧V2から抵抗45と電流によるシフトした電圧が入力され、NMOSトランジスタ26のゲート・ソース間電圧に応じた電流がNMOSトランジスタ26に流れようとする。一方、PMOSトランジスタ41がオフすることにより、抵抗44には電流が流れず、出力端o2はほぼ第2の電源電圧V2になることから、NMOSトランジスタ25はオフしてNMOSトランジスタ25に電流が流れない。
【0032】
出力端子OUTとOUTBは、終端抵抗4によって接続されており、PMOSトランジスタ23から流れた電流は、終端抵抗4を介してNMOSトランジスタ26に流れ、PMOSトランジスタ23とNMOSトランジスタ26に流れる各電流が等しい場合は、PMOSトランジスタ23、NMOSトランジスタ26及び終端抵抗4にはそれぞれ同じ電流が流れ、出力端子OUT及びOUTBに該電流と終端抵抗4の抵抗値による電圧差が生じる。
【0033】
次に、入力端子INaに第2の電源電圧V2と同電圧が、入力端子INbに第1の電源電圧V1と同電圧がそれぞれ入力された場合について説明する。
この場合、第1の差動増幅回路21では、NMOSトランジスタ31はオフしてNMOSトランジスタ32がオンし、抵抗35には定電流源33の定電流が流れ、PMOSトランジスタ24のゲートには、第1の電源電圧V1から抵抗35と電流によるシフトした電圧が入力され、PMOSトランジスタ24のゲート・ソース間電圧に応じた電流がPMOSトランジスタ24のドレインから流れようとする。一方、NMOSトランジスタ31がオフすることにより、抵抗34には電流が流れず、出力端o1はほぼ第1の電源電圧V1になることから、PMOSトランジスタ23はオフしてPMOSトランジスタ23から電流が流れない。
【0034】
これに対して、第2の差動増幅回路22では、PMOSトランジスタ41はオンしてPMOSトランジスタ42はオフし、抵抗44には定電流源43からの定電流が流れ、NMOSトランジスタ25のゲートには、第2の電源電圧V2から抵抗44と電流によるシフトした電圧が入力され、NMOSトランジスタ25のゲート・ソース間電圧に応じた電流がNMOSトランジスタ25に流れようとする。一方、PMOSトランジスタ42がオフすることにより、抵抗45には電流が流れず、出力端o2Bはほぼ第2の電源電圧V2になることから、NMOSトランジスタ26はオフしてNMOSトランジスタ26に電流が流れない。
【0035】
出力端子OUTとOUTBは、終端抵抗4によって接続されており、PMOSトランジスタ24から流れる電流は、終端抵抗4を介してNMOSトランジスタ25に流れ、PMOSトランジスタ24とNMOSトランジスタ25に流れる各電流が等しい場合は、PMOSトランジスタ24、NMOSトランジスタ25及び終端抵抗4にはそれぞれ同じ電流が流れ、出力端子OUT及びOUTBに該電流と終端抵抗4の抵抗値による電圧差が生じる。
【0036】
このようにすることにより、本第1の実施の形態における信号伝送装置では、安定化用の容量を使用することなく、トランジスタのスイッチングによる出力電流値の誤差を低減させることができるため、チップ面積を縮小させることができ、低消費電流化を図ることができ低電圧における動作範囲を広くすることができる。
【0037】
第2の実施の形態.
前記第1の実施の形態におけるPMOSトランジスタ23,24及びNMOSトランジスタ25,26をカレントミラー回路にしてもよく、このようにしたものを本発明の第2の実施の形態とする。
図4は、本発明の第2の実施の形態における信号伝送装置の例を示した図であり、図4では、図2で示した送信部の電流入出力回路のみを示しており、他の構成は図2と同じであることからその説明を省略する。なお、図4では、図2と同じもの又は同様のものは同じ符号で示している。
図4において、電流入出力回路51は、4入力2出力であり、第1の差動増幅回路52と、第2の差動増幅回路53とで構成されている。
【0038】
電流入出力回路51の第1の入力端子IN1をなす第1の差動増幅回路52の一方の入力端、及び電流入出力回路51の第2の入力端子IN2をなす第1の差動増幅回路52の他方の入力端には、論理信号D1及びD2が対応して入力されている。また、第1の差動増幅回路52の一方の出力端は、出力端子OUTに接続され、第1の差動増幅回路52の他方の出力端は、出力端子OUTBに接続されている。電流入出力回路51の第3の入力端子IN3をなす第2の差動増幅回路53の一方の入力端、及び電流入出力回路51の第4の入力端子IN4をなす第2の差動増幅回路53の他方の入力端には、論理信号D3及びD4が対応して入力されている。また、第2の差動増幅回路53の一方の出力端は、出力端子OUTに接続され、第2の差動増幅回路53の他方の出力端は、出力端子OUTBに接続されている。
【0039】
第1の差動増幅回路52は、第1の差動対61、第1の電流制御回路62、第1及び第2の各カレントミラー回路63,64並びに第1の定電流源65で構成されている。また、第2の差動増幅回路53は、第2の差動対71、第2の電流制御回路72、第3及び第4の各カレントミラー回路73,74並びに第2の定電流源75で構成されている。
【0040】
第1の差動増幅回路52において、第1の差動対61における一方の入力端は第1の入力端子IN1に、第1の差動対61の他方の入力端は第2の入力端子IN2にそれぞれ接続されている。第1の電流制御回路62、並びに第1及び第2の各カレントミラー回路63,64は、第1の電源電圧V1に接続されて電源供給が行われており、第1の電流制御回路62の一方の出力端及び第1のカレントミラー回路63の入力端は、第1の差動対61の一方の出力端にそれぞれ接続されている。
【0041】
また、第1の電流制御回路62の他方の出力端及び第2のカレントミラー回路64の入力端は、第1の差動対61における他方の出力端にそれぞれ接続されている。また、第1の差動対61と第2の電源電圧V2との間に、第1の定電流源65が接続され、第1の差動対61は、第1の定電流源65から電流が供給されている。第1のカレントミラー回路63の出力端は、出力端子OUTに接続されると共に、第2のカレントミラー回路64の出力端は、出力端子OUTBに接続されている。
【0042】
第2の差動増幅回路53において、第2の差動対71における一方の入力端は第3の入力端子IN3に、第2の差動対71の他方の入力端は第4の入力端子IN4にそれぞれ接続されている。第2の電流制御回路72、並びに第3及び第4の各カレントミラー回路73,74は、第2の電源電圧V2に接続されて電源供給が行われており、第2の電流制御回路72の一方の出力端及び第3のカレントミラー回路73の入力端は、第2の差動対71の一方の出力端にそれぞれ接続されている。
【0043】
また、第2の電流制御回路72の他方の出力端及び第4のカレントミラー回路74の入力端は、第2の差動対71の他方の出力端にそれぞれ接続されている。また、第2の差動対71と第1の電源電圧V1との間に、第2の定電流源75が接続され、第2の差動対71は、第2の定電流源75から電流が供給されている。第3のカレントミラー回路73の出力端は、出力端子OUTに接続されると共に、第4のカレントミラー回路74の出力端は、出力端子OUTBに接続されている。
【0044】
図5は、図4の電流入出力回路51の回路例を示した図である。なお、図5では、説明を分かりやすくするために、同じタイミングの入力信号は共通に、すなわち、電流入出力回路51に論理信号D1及びD2が入力される場合を例にして示しており、これに伴って図4の第1の入力端子IN1と第3の入力端子IN3を1つにして入力端子INaとし、図4の第2の入力端子IN2と第4の入力端子IN4を1つにして入力端子INbとする。
【0045】
第1の差動増幅回路52において、第1の差動対61は、NMOSトランジスタ81及び82で構成され、第1の電流制御回路62は、PMOSトランジスタ83及び84で構成されている。また、第1のカレントミラー回路63は、PMOSトランジスタ85及び86で構成され、第2のカレントミラー回路64は、PMOSトランジスタ87及び88で構成されている。なお、PMOSトランジスタ86は第1のトランジスタをなし、PMOSトランジスタ88は第3のトランジスタをなす。
【0046】
第1の差動対61において、NMOSトランジスタ81及び82の各ゲートは、それぞれ入力端をなし、NMOSトランジスタ81のゲートは入力端子INaに、NMOSトランジスタ82のゲートは入力端子INbにそれぞれ接続されている。NMOSトランジスタ81及び82の各ソースは接続され、該接続部と第2電源電圧V2との間に第1の定電流源65が接続されている。NMOSトランジスタ81及び82の各ドレインは、第1の差動対61の出力端をそれぞれなしている。
【0047】
第1の電流制御回路62において、PMOSトランジスタ83は、第1の電源電圧V1とNMOSトランジスタ81のドレインとの間に接続され、PMOSトランジスタ84は、第1の電源電圧V1とNMOSトランジスタ82のドレインとの間に接続されている。PMOSトランジスタ83のゲートは、入力端子INaに接続され、PMOSトランジスタ84のゲートは、入力端子INbに接続されている。
【0048】
第1のカレントミラー回路63において、PMOSトランジスタ85及び86の各ソースは第1の電源電圧V1にそれぞれ接続され、PMOSトランジスタ85及び86の各ゲートは接続されてPMOSトランジスタ85のドレインに接続されている。PMOSトランジスタ85のドレインは、NMOSトランジスタ81のドレインに接続されており、PMOSトランジスタ86のドレインは出力端子OUTに接続されている。
【0049】
第2のカレントミラー回路64において、PMOSトランジスタ87及び88の各ソースは第1の電源電圧V1にそれぞれ接続され、PMOSトランジスタ87及び88の各ゲートは接続されてPMOSトランジスタ87のドレインに接続されている。PMOSトランジスタ87のドレインは、NMOSトランジスタ82のドレインに接続されており、PMOSトランジスタ88のドレインは出力端子OUTBに接続されている。
【0050】
一方、第2の差動増幅回路53において、第2の差動対71は、PMOSトランジスタ91及び92で構成され、第2の電流制御回路72は、NMOSトランジスタ93及び94で構成されている。また、第3のカレントミラー回路73は、NMOSトランジスタ95及び96で構成され、第4のカレントミラー回路74は、PMOSトランジスタ97及び98で構成されている。なお、NMOSトランジスタ96は第2のトランジスタをなし、NMOSトランジスタ98は第4のトランジスタをなす。
【0051】
第2の差動対71において、PMOSトランジスタ91及び92の各ゲートは、それぞれ入力端をなし、PMOSトランジスタ91のゲートは入力端子INaに、PMOSトランジスタ92のゲートは入力端子INbにそれぞれ接続されている。PMOSトランジスタ91及び92の各ソースは接続され、該接続部と第1の電源電圧V1との間に第2の定電流源75が接続されている。PMOSトランジスタ91及び92の各ドレインは、第2の差動対71の出力端をそれぞれなしている。
【0052】
第2の電流制御回路72において、NMOSトランジスタ93は、第2の電源電圧V2とPMOSトランジスタ91のドレインとの間に接続され、NMOSトランジスタ94は、第2の電源電圧V2とPMOSトランジスタ92のドレインとの間に接続されている。NMOSトランジスタ93のゲートは、入力端子INaに接続され、NMOSトランジスタ94のゲートは、入力端子INbに接続されている。
【0053】
第3のカレントミラー回路73において、NMOSトランジスタ95及び96の各ソースは第2の電源電圧V2にそれぞれ接続され、NMOSトランジスタ95及び96の各ゲートは接続されてNMOSトランジスタ95のドレインに接続されている。NMOSトランジスタ95のドレインは、PMOSトランジスタ91のドレインに接続されており、NMOSトランジスタ96のドレインは出力端子OUTに接続されている。
【0054】
第4のカレントミラー回路74において、NMOSトランジスタ97及び98の各ソースは第2の電源電圧V2にそれぞれ接続され、NMOSトランジスタ97及び98の各ゲートは接続されてNMOSトランジスタ97のドレインに接続されている。NMOSトランジスタ97のドレインは、PMOSトランジスタ92のドレインに接続されており、NMOSトランジスタ98のドレインは出力端子OUTBに接続されている。
【0055】
このような構成において、第1の電源電圧V1からPMOSトランジスタ85及びNMOSトランジスタ81に流れる電流に応じた電流が、第1のカレントミラー回路63によって、PMOSトランジスタ86から出力されようとする。また、第1の電源電圧V1からPMOSトランジスタ87及びNMOSトランジスタ82に流れる電流に応じた電流が、第2のカレントミラー回路64によって、PMOSトランジスタ88から出力されようとする。
【0056】
同様に、PMOSトランジスタ91からNMOSトランジスタ95を介して第2の電源電圧V2に流れる電流に応じた電流が、第3のカレントミラー回路73によって、NMOSトランジスタ96に流れようとする。また、PMOSトランジスタ92からNMOSトランジスタ97を介して第2の電源電圧V2に流れる電流に応じた電流が、第4のカレントミラー回路74によって、NMOSトランジスタ98に流れようとする。
【0057】
すなわち、出力端子OUTからは、第1の差動対61で構成された第1の差動増幅回路52の一方の出力端から出力される電流と、第2の差動対71で構成された第2の差動増幅回路53の一方の出力端から出力される電流が、対応する第1のカレントミラー回路63と第3のカレントミラー回路73からそれぞれ出力された電流を合成した電流が出力される。同様に、出力端子OUTBからは、第1の差動対61で構成された第1の差動増幅回路52の他方の出力端から出力される電流と、第2の差動対71で構成された第2の差動増幅回路53の他方の出力端から出力される電流が、対応する第2のカレントミラー回路64と第4のカレントミラー回路74からそれぞれ出力された電流を合成した電流が出力される。
【0058】
第1の電流制御回路62を構成するPMOSトランジスタ83及び84は、入力端子INa及びINbに入力される信号に応じて、o3,o3Bにそれぞれ第1の電源電圧V1が印加されるように、対応するPMOSトランジスタ86,88の動作制御を行う。同様に、第2の電流制御回路72を構成するNMOSトランジスタ93及び94は、入力端子INa及びINbに入力される信号に応じて、o4,o4Bにそれぞれ第2の電源電圧V2が印加されるように、対応するNMOSトランジスタ96,98の動作制御を行う。
【0059】
例えば、入力端子INaに第1の電源電圧V1と同電圧が入力され、入力端子INbに第2の電源電圧V2と同電圧が入力されたと仮定する。
この場合、NMOSトランジスタ81はオンしてNMOSトランジスタ82がオフし、第1のカレントミラー回路63のPMOSトランジスタ85には、第1の定電流源65から供給される電流が流れる。PMOSトランジスタ83がオフしていることから、該電流に対するPMOSトランジスタ85と86のサイズ比分の電流がPMOSトランジスタ86から流れようとする。また、NMOSトランジスタ82がオフすることにより、PMOSトランジスタ87には電流が流れなくなり、PMOSトランジスタ84がオンするためPMOSトランジスタ88のゲート電圧が第1の電源電圧V1付近になり、PMOSトランジスタ88から電流が流れなくなる。
【0060】
一方、PMOSトランジスタ91はオフしてPMOSトランジスタ92がオンし、第4のカレントミラー回路74のNMOSトランジスタ97には、第2の定電流源75から供給される電流が流れる。NMOSトランジスタ94がオフしていることから、該電流に対するNMOSトランジスタ97と98のサイズ比分の電流がNMOSトランジスタ98から流れようとする。また、PMOSトランジスタ91がオフすることにより、NMOSトランジスタ95には電流が流れなくなり、NMOSトランジスタ93がオンするためNMOSトランジスタ96のゲート電圧が第2の電源電圧V2付近になり、NMOSトランジスタ96には電流が流れなくなる。
【0061】
通常、出力端子OUTとOUBとの間には、終端抵抗4が接続されていることから、PMOSトランジスタ86から出力された電流が、終端抵抗4を介してNMOSトランジスタ98に流れる。第1の定電流源65と第2の定電流源75から供給される電流が同じであり、PMOSトランジスタ85と86のサイズ比が、NMOSトランジスタ97と98のサイズ比に等しい場合は、PMOSトランジスタ86とNMOSトランジスタ98には同じ電流値の電流が流れ、該電流値と終端抵抗4の抵抗値から出力端子OUTとOUTBとの間に電圧差が生じる。
【0062】
次に、入力端子INaに第2の電源電圧V2と同電圧が入力され、入力端子INbに第1の電源電圧V1と同電圧が入力された場合について説明する。
この場合、NMOSトランジスタ81はオフしてNMOSトランジスタ82がオンし、第2のカレントミラー回路64のPMOSトランジスタ87には、第1の定電流源65から供給される電流が流れる。PMOSトランジスタ84がオフしていることから、該電流に対するPMOSトランジスタ87と88のサイズ比分の電流がPMOSトランジスタ88から流れようとする。また、NMOSトランジスタ81がオフすることにより、PMOSトランジスタ85には電流が流れなくなり、PMOSトランジスタ83がオンするためPMOSトランジスタ86のゲート電圧が第1の電源電圧V1付近になり、PMOSトランジスタ86から電流が流れなくなる。
【0063】
一方、PMOSトランジスタ91はオンしてPMOSトランジスタ92がオフし、第3のカレントミラー回路73のNMOSトランジスタ95には、第2の定電流源75から供給される電流が流れる。NMOSトランジスタ93がオフしていることから、該電流に対するNMOSトランジスタ95と96のサイズ比分の電流がNMOSトランジスタ96から流れようとする。また、PMOSトランジスタ92がオフすることにより、NMOSトランジスタ97には電流が流れなくなり、NMOSトランジスタ94がオンするためNMOSトランジスタ98のゲート電圧が第2の電源電圧V2付近になり、NMOSトランジスタ98には電流が流れなくなる。
【0064】
通常、出力端子OUTとOUBとの間には、終端抵抗4が接続されていることから、PMOSトランジスタ88から出力された電流が、終端抵抗4を介してNMOSトランジスタ96に流れる。第1の定電流源65と第2の定電流源75から供給される電流が同じであり、PMOSトランジスタ87と88のサイズ比が、NMOSトランジスタ95と96のサイズ比に等しい場合は、PMOSトランジスタ88とNMOSトランジスタ96には同じ電流値の電流が流れ、該電流値と終端抵抗4の抵抗値から出力端子OUTとOUTBとの間に電圧差が生じる。
【0065】
このように、本第2の実施の形態における信号伝送装置では、前記第1の実施の形態と同様の効果を得ることができると共に、電流出力用のトランジスタがカレントミラー回路を形成して差動増幅回路の一部分を構成するようにしたことから、該カレントミラー回路による定電流の吐き出し及び吸い込みが可能になり、該吐き出し及び吸い込みの電流値を等しくすることが容易に実現できる。
【0066】
第3の実施の形態.
前記第2の実施の形態において、第1の電流制御回路62及び第2の電流制御回路72が、外部からの制御信号に応じて第1から第4の各カレントミラー回路63,64,73,74からの電流の出力制御を行うようにしてもよく、このようにしたものを本発明の第3の実施の形態とする。
図6は、本発明の第3の実施の形態における信号伝送装置の例を示した図であり、図6では、図2で示した送信部の電流入出力回路のみを示しており、他の構成は図2と同じであることからその説明を省略する。なお、図6では、図4と同じもの又は同様のものは同じ符号で示し、ここではその説明を省略して図4との相違点のみ説明する。
【0067】
図6における図4との相違点は、図4の第1及び第2の各電流制御回路62,72を、外部からの電流制御信号Scによって動作制御されるようにしたことにあり、このことから図4の第1の電流制御回路62を第1の電流制御回路62aに、図4の第2の電流制御回路72を第2の電流制御回路72aにし、これに伴って、図4の第1の差動増幅回路52を第1の差動増幅回路52aに、図4の第2の差動増幅回路53を第2の差動増幅回路53aに、図4の電流入出力回路51を電流入出力回路51aにした。
【0068】
図6において、電流入出力回路51aは、4入力2出力であり、第1の差動増幅回路52aと、第2の差動増幅回路53aとで構成されている。
第1の差動増幅回路52aは、第1の差動対61、第1の電流制御回路62a、第1及び第2の各カレントミラー回路63,64並びに第1の定電流源65で構成されている。
【0069】
また、第2の差動増幅回路53aは、第2の差動対71、第2の電流制御回路72a、第3及び第4の各カレントミラー回路73,74並びに第2の定電流源75で構成されている。第1及び第2の各電流制御回路62a,72aには、外部からの電流制御信号Scが入力されており、第1の電流制御回路62aは、電流制御信号Scに応じて第1及び第2の各カレントミラー回路63,64の電流出力制御をそれぞれ行い、第2の電流制御回路72aは、電流制御信号Scに応じて第3及び第4の各カレントミラー回路73,74の電流出力制御をそれぞれ行う。これ以外の第1及び第2の各電流制御回路62a,72aの動作は、図4における第1及び第2の各電流制御回路62,72と同じである。
【0070】
電流制御信号Scは、論理信号D1〜D4とは独立しており、論理信号D1〜D4に関係なく出力端子OUT及びOUTBに電流が流れないようにする信号である。通常動作時は、第1及び第2の各電流制御回路62a,72aが、図4及び図5で示した第1及び第2の各電流制御回路62,72と同じ動作を行うように、電流制御信号Scは、第2の電源電圧V2付近に固定されている。なお、回路構成によっては、電流制御信号Scは、通常第1の電源電圧V1付近に固定されている。
【0071】
図2で示したように、論理信号D1〜D4は、入力された1つの論理信号からタイミング調整論理回路11によって生成されており、タイミング調整論理回路11を用いて電流制御信号Scを生成し論理的に出力させることが可能である。しかし、外部からの電流制御信号Scを第1及び第2の各電流制御回路62a,72aに直接入力することで、出力端子OUT及びOUTBからの電流出力を停止するスピードも早くなり、タイミング調整論理回路11も簡単な構成で済む。
【0072】
図7は、図6の電流入出力回路51aの回路例を示した図である。なお、図7では、説明を分かりやすくするために、同じタイミングの入力信号は共通に、すなわち、電流入出力回路51aに論理信号D1及びD2が入力される場合を例にして示しており、これに伴って図6の第1の入力端子IN1と第3の入力端子IN3を1つにして入力端子INaとし、図6の第2の入力端子IN2と第4の入力端子IN4を1つにして入力端子INbとする。また、図7では、図5と同じものは同じ符号で示しており、ここではその説明を省略すると共に図5との相違点のみ説明する。
図7における図5との相違点は、図5の第1の電流制御回路62に論理回路101及び102を追加し、図5の第2の電流制御回路72に論理回路103及び104を追加したことと、カレントミラー回路を構成するMOSトランジスタ85,87,95,97の各ゲート・ドレイン間にMOSトランジスタをそれぞれ挿入したことにある。
【0073】
図7において、第1の電流制御回路62aは、PMOSトランジスタ83,84,121,122及び論理回路101,102で構成され、第2の電流制御回路72aは、NMOSトランジスタ93,94,123,124、論理回路103,104及びインバータ125,126で構成されている。第1の電流制御回路62aにおいて、論理回路101の一方の入力端には電流制御信号Scが入力され、論理回路101の他方の入力端は入力端子INaに接続されており、論理回路101の出力端はPMOSトランジスタ83のゲートに接続されている。同様に、論理回路102の一方の入力端には電流制御信号Scが入力され、論理回路102の他方の入力端は入力端子INbに接続されており、論理回路102の出力端はPMOSトランジスタ84のゲートに接続されている。更に、PMOSトランジスタ85のゲート・ドレイン間にPMOSトランジスタ121が、PMOSトランジスタ87のゲート・ドレイン間にPMOSトランジスタ122がそれぞれ接続されている。
【0074】
一方、第2の電流制御回路72aにおいて、論理回路103の一方の入力端には電流制御信号Scが入力され、論理回路103の他方の入力端は入力端子INaに接続されており、論理回路103の出力端はNMOSトランジスタ93のゲートに接続されている。同様に、論理回路104の一方の入力端には電流制御信号Scが入力され、論理回路104の他方の入力端は入力端子INbに接続されており、論理回路104の出力端はNMOSトランジスタ94のゲートに接続されている。更に、NMOSトランジスタ95のゲート・ドレイン間にNMOSトランジスタ123が、NMOSトランジスタ97のゲート・ドレイン間にNMOSトランジスタ124がそれぞれ接続されている。NMOSトランジスタ123,124の各ゲートには、対応するインバータ125,126を介して電流制御信号Scがそれぞれ入力されている。
【0075】
このような構成において、電流制御信号Scが第1の電源電圧V1付近の電圧になると、論理回路101及び102の各出力端はそれぞれ第2の電源電圧V2付近になり、PMOSトランジスタ83及び84はそれぞれオンし、PMOSトランジスタ121,122がそれぞれオフすることにより、PMOSトランジスタ86,88のゲートは第1の電源電圧V1付近の電圧になりそれぞれオフして遮断状態になる。このため、第1の差動増幅回路52aからの電流出力が停止する。また、電流制御信号Scが第1の電源電圧V1付近の電圧になると、論理回路103及び104の各出力端はそれぞれ第1の電源電圧V1付近になり、NMOSトランジスタ93及び94はそれぞれオンし、NMOSトランジスタ123,124がそれぞれオフすることにより、NMOSトランジスタ96,98のゲートは第2の電源電圧V2付近の電圧になりそれぞれオフして遮断状態になる。このため、第2の差動増幅回路53aへの電流入力が停止する。
【0076】
一方、電流制御信号Scが第2の電源電圧V2付近の電圧になると、論理回路101の出力端からは、入力端子INaに入力された論理信号と同様の信号が出力され、論理回路102の出力端からは、入力端子INbに入力された論理信号と同様の信号が出力される。また、電流制御信号Scが第2の電源電圧V2付近の電圧になると、論理回路103の出力端からは、入力端子INaに入力された論理信号と同様の信号が出力され、論理回路104の出力端からは、入力端子INbに入力された論理信号と同様の信号が出力される。なお、PMOSトランジスタ121,122及びNMOSトランジスタ123,124はそれぞれオンする。このようなことから、電流制御信号Scが第2の電源電圧V2付近の電圧になると、電流入出力回路51aは、前記第2の実施の形態の電流入出力回路51と同様の動作を行う。
【0077】
このように、本第3の実施の形態における信号伝送装置では、前記第2の実施の形態と同様の効果を得ることができると共に、電流入出力回路からの電流入出力を停止させることができ、低消費電流化を図ることができる。また、入力信号から論理的な正転、反転信号をつくるタイミング調整論理回路とは別経路で電流制御信号を設けているため、電流入出力回路からの電流入出力を高速に停止させることができ、タイミング調整論理回路も簡単な構成にすることができる。
【0078】
第4の実施の形態
前記第1から第3の各実施の形態では、図1で示したように電流入出力回路の出力端子OUTとOUTBとの間に終端抵抗4を接続して、電圧振幅をつくるようにしたが、このようにした場合、該電圧振幅の中心は、プロセスや、電源電圧及び温度等のばらつきで変化するという問題があった。そこで、前記電圧振幅を所定の基準電圧で安定させるようにしてもよく、このようにしたものを本発明の第4の実施の形態とする。
図8は、本発明の第4の実施の形態における信号伝送装置の例を示した図である。なお、図8では図1及び図2で示した送信部2を例にして示しており、図1と同じもの又は同様のものは同じ符号で示しており、ここではその説明を省略すると共に図1との相違点のみ説明する。
【0079】
図8における図1との相違点は、終端抵抗4の代わりに抵抗111,112、及び所定の基準電圧Vrを生成して出力する基準電圧発生回路113を備えたことにあり、これに伴って図1の信号伝送装置1を信号伝送装置110にした。
図8において、信号伝送装置110は、送信部2、受信部3、抵抗111,112及び基準電圧発生回路113を備えている。送信部2の出力端子OUTとOUTBとの間には抵抗111及び112が直列に接続され、抵抗111と抵抗112との接続部に基準電圧発生回路113からの基準電圧Vrが印加されている。
【0080】
送信部2から出力された一対の電流は、抵抗111,112及び基準電圧発生回路113によって小振幅の差動出力電圧が生成されて受信部3に入力される。このように、送信部2から出力された電流と抵抗111,112によって生成された電圧振幅の中心電圧は基準電圧Vrで安定し、受信部3の負担を軽減させることができる。
【0081】
また、前記第3の実施の形態の構成の場合は、図9のようにしてもよく、図9では、基準電圧発生回路113は、外部からの電流制御信号Scによって基準電圧Vrの出力制御を行い、電流制御信号Scが第1の電源電圧V1付近の電圧である場合、基準電圧発生回路113は基準電圧Vrの出力を停止することにより、送信部2に入力される信号に関係なく、電流制御信号Scによって送信部2の各出力端子OUT及びOUTBをハイインピーダンス状態にすることができる。なお、図8及び図9では、抵抗111及び112の直列回路を終端抵抗として使用した場合を例にして示したが、図1で示した終端抵抗4と並列に抵抗111及び112の直列回路を設けるようにしてもよく、この場合、抵抗111及び112は、信号伝送装置の内部又は外部に設けるようにしてもよい。
【0082】
このように、本第4の実施の形態における信号伝送装置は、送信部2の出力端子OUT及びOUTBの間に抵抗111及び112の直列回路を接続し、抵抗111と112との接続部に基準電圧発生回路113からの基準電圧Vrを印加するようにした。このことから、所定の基準電圧を中心とする安定した振幅の信号を受信部に入力することができる。
【0083】
なお、CMOSにおいて、高速化、微細化プロセスではサリサイド技術が用いられており、トランジスタの表面上に金属が被着され、ソース、ドレインにおける抵抗値が小さくなっている。このため、直接外部に接続されるトランジスタではサージ等の静電気に対する耐圧が弱くなることから、一般的にパッドの周りのトランジスタは、サリサイドではないトランジスタが使用されている。したがって、第1から第4の各実施の形態において、図3、図5及び図7で示した、外部に直接接続されるMOSトランジスタ、すなわち出力端子OUT及びOUTBに接続されたMOSトランジスタはサージ等の静電気に対する耐圧性を向上させるために、サリサイドを使用しないI/O用のトランジスタを使用するとよい。
【0084】
また、第2及び第3の各実施の形態において、図5及び図7で示したPMOSトランジスタ86,88及びNMOSトランジスタ96,98はカレントミラー回路を構成していることから、PMOSトランジスタ85,87及びNMOSトランジスタ95,97もサリサイドを使用しないI/O用トランジスタを使用することにより、サージ等の静電気に対する耐圧性を更に向上させることができ、定電流特性が一層よくなる。
【0085】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明の信号伝送装置によれば、出力用トランジスタをなす第1から第4の各トランジスタの動作範囲が広く使え、低電圧動作を実現しやすくすることができ、スイッチングによる出力への影響を抑えることができると共に、安定化用容量が不要であるため、チップ面積を縮小させることができ、該安定化用容量への充放電電流の影響をなくすことができる。また、差動増幅回路との電源を分けることによって、低消費電流化を図ることができる。
【0086】
また、出力用トランジスタをなす第1から第4の各トランジスタが対応する差動増幅回路部の一部となり、カレントミラー回路構成による定電流の吐き出し及び吸い込みが可能になり、該定電流の吐き出し及び吸い込みの電流値を容易に等しくすることができる。
【0087】
一方、入力信号とは独立した外部からの制御信号を第1及び第2の各電流制御回路にそれぞれ入力することによって、第1から第4の各カレントミラー回路からの電流出力を停止させることができ、低消費電流化を図ることができる。また、タイミング調整論理回路部から出力される信号とは異なる経路で該制御信号が生成され入力されることから、電流入出力回路部の電流入出力を高速に停止させることができ、タイミング調整論理回路部も簡単な構成にすることができる。
【0088】
電流入出力回路部からの電流が入出力される出力端子に接続された各トランジスタ、及び該出力端子に接続されたトランジスタがカレントミラー回路を構成している場合は該カレントミラー回路を構成する各トランジスタにそれぞれI/O用トランジスタを使用したことから、サージ耐圧を向上させることができる。
【0089】
また、前記第1及び第2の各電流が入出力される電流入出力回路部の2つの出力端子に対して、抵抗を介して所定の基準電圧を印加させるようにしたことから、前記受信部に入力される電圧を、該基準電圧を中心とした安定したものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における信号伝送装置の例を示した図である。
【図2】図1の送信部2の構成例を示した図である。
【図3】図2の電流入出力回路12における第1及び第2の各差動増幅回路21,22の回路例を示した図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態における信号伝送装置の例を示した図である。
【図5】図4における電流入出力回路51の回路例を示した図である。
【図6】本発明の第3の実施の形態における信号伝送装置の例を示した図である。
【図7】図6における電流入出力回路51aの回路例を示した図である。
【図8】本発明の第4の実施の形態における信号伝送装置の例を示した図である。
【図9】本発明の第4の実施の形態における信号伝送装置の他の例を示した図である。
【図10】従来の信号伝送装置における送信部の構成例を示した図である。
【図11】図10における電流入出力回路203の回路例を示した図である。
【図12】図10における電流入出力回路203の他の回路例を示した図である。
【符号の説明】
1,110 信号伝送装置
2 送信部
3 受信部
4 終端抵抗
11 タイミング調整論理回路
12,51,51a 電流入出力回路
21,52,52a 第1の差動増幅回路
22,53,53a 第2の差動増幅回路
23,24 PMOSトランジスタ
25,26 NMOSトランジスタ
61 第1の差動対
62,62a 第1の電流制御回路
63 第1のカレントミラー回路
64 第2のカレントミラー回路
65 第1の定電流源
71 第2の差動対
72,72a 第2の電流制御回路
73 第3のカレントミラー回路
74 第4のカレントミラー回路
75 第2の定電流源
111,112 抵抗
113 基準電圧発生回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a signal transmission device for transmitting a differential signal, and more particularly to a signal transmission device of an LVDS transmission system.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a transmission / reception circuit including a single transmission line, which employs a circuit for adjusting the output impedance of a transmission circuit (for example, see Patent Document 1).
On the other hand, a differential signal interface such as the LVDS transmission system is a current output system, and a pair of currents output from a transmission unit are generated with a differential output voltage having a small amplitude by a termination resistor and input to a reception unit. .
As shown in FIG. 10, the circuit of such a transmission unit has one input and two outputs, and the timing adjustment logic circuit 202 composed of a logic circuit outputs a plurality of logic signals from the logic signal input to the input terminal IN. The logic signals D1 to D4 are generated and output. The signals D1 to D4 are input to the current input / output circuit 203. Alternatively, two types of logic signals D1 and D2 are generated and output from the logic signal input to the input terminal IN, and the signals D1 and D2 are input to the current input / output circuit 203.
[0003]
As shown in FIG. 11, the current input / output circuit 203 includes a constant current source 211, a PMOS transistor 212, an NMOS transistor 213, and a constant current source 214 connected in series between a positive power supply voltage V1 and a negative power supply voltage V2. It is connected. Further, a series circuit of a PMOS transistor 215 and an NMOS transistor 216 is connected in parallel with the series circuit of the PMOS transistor 212 and the NMOS transistor 213. Further, as shown in FIG. 12, the constant current source 214 in FIG.
[0004]
11 and 12, the PMOS transistors 212 and 215 and the NMOS transistors 213 and 216 are switched by the logic signal from the timing adjustment logic circuit 202, and the currents input and output from the connection between the PMOS transistor 212 and the NMOS transistor 213, Also, the current input and output from the connection between the PMOS transistor 215 and the NMOS transistor 216 changes. The constant current sources 211 and 214 can be easily realized by transistors forming a current mirror circuit.
[0005]
Further, since the timing adjustment logic circuit 202 generates and outputs a normal rotation and an inversion for one logic signal, the logic signals D1 and D4 and the logic signals D2 and D3 have the same timing. 11 and 12, in order to make the description easy to understand, the input signals at the same timing are common, and two of the logic signals D1 to D4 are input to the corresponding input terminals INa and INb. I have.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3189546
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, noise caused by switching of the PMOS transistors 212 and 215 and the NMOS transistors 213 and 216 or noise caused by switching timing errors in the PMOS transistors 212 and 215 and the NMOS transistors 213 and 216 forms the constant current sources 211 and 214. This affects the transistor, causing an error in the current value output from the constant current sources 211 and 214. As a result, the voltage amplitude generated by the terminating resistor changes, and the change is erroneously received by the receiving unit. There was a problem.
[0008]
This is because the switching of the PMOS transistors 212 and 215 and the NMOS transistors 213 and 216 affects the drain portions of the transistors forming the constant current sources 211 and 214, and the gates of the transistors are connected to each other via the gate-drain capacitance. Even affect. For this reason, the current values output from the constant current sources 211 and 214 have caused an error.
[0009]
Normally, a current of several mA is output from the constant current sources 211 and 214, so that the size of the transistors forming the constant current sources 211 and 214 increases, and the switching of the PMOS transistors 212 and 215 and the NMOS transistors 213 and 216 is performed. The effect is greater. Note that the size of the PMOS transistors 212 and 215 and the NMOS transistors 213 and 216 in the miniaturization process may be increased due to the use of an I / O transistor in consideration of withstand voltage such as surge.
[0010]
In order to suppress the influence on the currents output from the constant current sources 211 and 214, there is a method of adding a stabilizing capacitance to the gates of the current mirror transistors forming the constant current sources 211 and 214. However, there is a problem in that the chip area occupied by the capacitor increases in performing integration, and an extra charge / discharge current for the capacitor occurs. In addition, when integrated, transistors have a vertically stacked structure, so that the operation range of the transistors is narrowed, and there is a problem in that when the voltage is reduced, the operation is easily restricted.
[0011]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and can reduce an error in an output current value due to switching of a transistor without using a stabilizing capacitor. It is an object of the present invention to provide an LVDS transmission signal transmission device that can be reduced in size and current consumption can be reduced, and can operate in a low voltage.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A signal transmission device according to the present invention generates a plurality of logic signals from an input signal, adjusts and outputs the timing of each of the logic signals, and a timing adjustment circuit unit that outputs each of the logic signals. A pair of first and second currents are generated from a signal, and a current input / output circuit unit for inputting and outputting a pair of currents is output. Signal transmission device,
The current input / output circuit unit includes:
First and second transistors connected in series between a predetermined first power supply voltage and a predetermined second power supply voltage;
Third and fourth transistors connected in series between the first power supply voltage and the second power supply voltage;
A first differential amplifier circuit that controls operation of the first and second transistors in accordance with a corresponding logic signal output from the timing adjustment circuit unit;
A second differential amplifier circuit that controls the operation of each of the third and fourth transistors according to a corresponding logic signal output from the timing adjustment circuit;
With
The first current is input / output from a connection between the first transistor and the second transistor, and the second current is input / output from a connection between the third transistor and the fourth transistor. is there.
[0013]
Further, a signal transmission device according to the present invention generates a plurality of logic signals from an input signal, adjusts and outputs the timing of each of the logic signals, and outputs the timing adjustment circuit unit. And a current input / output circuit unit for generating and inputting and outputting a pair of first and second currents from the respective signals. In the signal transmission device that outputs to
The current input / output circuit unit includes:
First and third transistors for inputting and outputting the first and second currents, respectively, and the first and third transistors are provided in accordance with corresponding logic signals output from the timing adjustment circuit unit. A first differential amplifier circuit for controlling the operation of each transistor of
Second and fourth transistors for inputting and outputting the first and second currents, respectively, according to the corresponding logic signals output from the timing adjustment circuit unit; A second differential amplifier circuit section that controls the operation of each transistor of
With
The first and second transistors are connected in series between a predetermined first power supply voltage and a predetermined second power supply voltage, and the third and fourth transistors are connected to the first and second transistors, respectively. The power supply voltage and the second power supply voltage are connected in series.
[0014]
Specifically, the first differential amplifier circuit section includes:
A first differential pair to which a corresponding logic signal output from the timing adjustment circuit unit is input;
A first constant current source that supplies a predetermined current to the first differential pair;
A first current mirror circuit forming a load on one of the transistors in the first differential pair, wherein the first transistor is a transistor on the output side;
A second current mirror circuit forming a load on the other transistor in the first differential pair, wherein the third transistor forms an output-side transistor;
A first current control circuit that controls current output of each of the first and second current mirror circuits according to a logic signal input to the first differential pair;
With
The second differential amplifier circuit section includes:
A second differential pair to which a corresponding logic signal output from the timing adjustment circuit unit is input;
A second constant current source for supplying a predetermined current to the second differential pair;
A third current mirror circuit forming a load on one of the transistors in the second differential pair, wherein the second transistor forms an output-side transistor;
A fourth current mirror circuit forming a load on the other transistor in the second differential pair, wherein the fourth transistor forms an output-side transistor;
A second current control circuit that controls current output of each of the third and fourth current mirror circuits according to a logic signal input to the second differential pair;
Was provided.
[0015]
In this case, the first current control circuit controls the current output of each of the first and second current mirror circuits according to a control signal input from the outside, and the second current control circuit The current output of each of the third and fourth current mirror circuits is controlled in accordance with a control signal input from the outside.
[0016]
Further, an I / O transistor may be used as each of the first to fourth transistors.
[0017]
Further, an I / O transistor may be used as each of the first to fourth transistors, and each of the transistors forming the current mirror circuit with the corresponding first to fourth transistors.
[0018]
On the other hand, a plurality of resistors connected in series between a first output terminal for inputting / outputting the first current and a second output terminal for inputting / outputting the second current, and A reference voltage generating circuit for applying a predetermined reference voltage to a connection between the resistors.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the drawings.
First embodiment.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a signal transmission device according to the first embodiment of the present invention, and illustrates a signal transmission device of the LVDS transmission system.
In FIG. 1, the signal transmission device 1 includes a transmission unit 2, a reception unit 3, and a terminating resistor 4, and a pair of currents output from the transmitting unit 2 are converted into a small-amplitude differential output voltage by the terminating resistor 4. Input to the receiving unit 3.
[0020]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the transmission unit 2 of FIG.
In FIG. 2, a transmission unit 2 has one input and two outputs, and a timing adjustment logic circuit 11 formed of a logic circuit generates a plurality of logic signals D1 to D4 from a logic signal input to an input terminal IN. The signals D1 to D4 are input to the current input / output circuit 12. The signals D1 to D4 may be configured such that only the two types D1 and D2 are used to input the signal D1 to the third input terminal IN3 and the signal D2 to the fourth input terminal IN4.
[0021]
The current input / output circuit 12 has four inputs and two outputs, and includes a first differential amplifier circuit 21, a second differential amplifier circuit 22, PMOS transistors 23 and 24, and NMOS transistors 25 and 26. Note that the timing adjustment logic circuit 11 forms a timing adjustment circuit section, the PMOS transistor 23 is a first transistor, the PMOS transistor 24 is a third transistor, the NMOS transistor 25 is a second transistor, and the NMOS transistor 26 is a second transistor. 4 transistors.
[0022]
For example, the first power supply voltage V1 is a predetermined power supply voltage VCC, and the second power supply voltage V2 is a ground voltage GND.
A series circuit of a PMOS transistor 23 and an NMOS transistor 25 and a series circuit of a PMOS transistor 24 and an NMOS transistor 26 are connected in parallel between the first power supply voltage V1 and the second power supply voltage V2. Two input terminals of the first differential amplifier circuit 21 correspond to a first input terminal IN1 and a second input terminal IN2 of the current input / output circuit 12, and two input terminals of the second differential amplifier circuit 22. The two input terminals correspond to the third input terminal IN3 and the fourth input terminal IN4 of the current input / output circuit 12. Logic signals D1 to D4 from the timing adjustment logic circuit 11 are correspondingly input to the first to fourth input terminals IN1 to IN4.
[0023]
In the first differential amplifier 21, signals of opposite signal levels are output from the respective output terminals o 1 and o 1 B, and the output terminal o 1 is connected to the gate of the PMOS transistor 23, and the output terminal o 1 B is connected to the gate of the PMOS transistor 24. Each is connected. Similarly, in the second differential amplifier circuit 22, signals of opposite signal levels are output from the respective output terminals o2 and o2B, the output terminal o2 is connected to the gate of the NMOS transistor 25, and the output terminal o2B is connected to the NMOS transistor 26. Are connected to the respective gates. The connection between the PMOS transistor 23 and the NMOS transistor 25 is connected to the output terminal OUT of the current input / output circuit 12, and the connection between the PMOS transistor 24 and the NMOS transistor 26 is connected to the output terminal OUTB of the current input / output circuit 12. Have been.
[0024]
In such a configuration, the PMOS transistors 23 and 24 and the NMOS transistors 25 and 26 are switching-controlled by signals output from the first and second differential amplifier circuits 21 and 22, respectively, and output a current when turned on. When it is turned off, it enters a cutoff state and stops outputting current. When the PMOS transistor 23 and the NMOS transistor 26 turn on, respectively, the PMOS transistor 24 and the NMOS transistor 25 turn off. When the PMOS transistor 24 and the NMOS transistor 25 are turned on, the PMOS transistor 23 and the NMOS transistor 26 are turned off.
[0025]
On the other hand, the current input / output circuit 12 is configured to generate and output two logic signals from the four input signals D1 to D4, which are logic signals. Since the inverted and inverted signals are generated and output, the logic signals D1 and D4 and the logic signals D2 and D3 have the same timing. Therefore, in order to make the description easy to understand, a case where the logic signals D1 and D2 are input to the current input / output circuit 12 will be described below as an example.
[0026]
FIG. 3 is a diagram showing a circuit example of each of the first and second differential amplifier circuits in the current input / output circuit 12 shown in FIG. In FIG. 3, the first input terminal IN1 and the fourth input terminal IN4 of FIG. 2 are combined into one to form an input terminal INa, and the second input terminal IN2 and the third input terminal IN3 of FIG. And an input terminal INb.
[0027]
3, the first differential amplifier circuit 21 includes NMOS transistors 31 and 32, a constant current source 33, and resistors 34 and 35. A resistor 34, an NMOS transistor 31, and a constant current source 33 are connected in series between the first power supply voltage V1 and the second power supply voltage V2, and a resistor 35 is connected in parallel with a series circuit of the resistor 34 and the NMOS transistor 31. And an NMOS transistor 32 in series. The gate of the NMOS transistor 31 is connected to the input terminal INa, and the gate of the NMOS transistor 32 is connected to the input terminal INb. The connection between the resistor 34 and the NMOS transistor 31 forms the output terminal o1 of the first differential amplifier circuit 21 and is connected to the gate of the PMOS transistor 23. The connection between the resistor 35 and the NMOS transistor 32 forms an output terminal o1B of the first differential amplifier circuit 21 and is connected to the gate of the PMOS transistor 24.
[0028]
On the other hand, the second differential amplifier circuit 22 includes PMOS transistors 41 and 42, a constant current source 43, and resistors 44 and 45. A constant current source 43, a PMOS transistor 41 and a resistor 44 are connected in series between the first power supply voltage V1 and the second power supply voltage V2, and a PMOS transistor is connected in parallel with a series circuit of the PMOS transistor 41 and the resistor 44. A series circuit of 42 and a resistor 45 is connected. The gate of the PMOS transistor 41 is connected to the input terminal INa, and the gate of the PMOS transistor 42 is connected to the input terminal INb. The connection between the PMOS transistor 41 and the resistor 44 forms the output terminal o2 of the second differential amplifier circuit 22, and is connected to the gate of the NMOS transistor 25. The connection between the PMOS transistor 42 and the resistor 45 forms the output terminal o2B of the second differential amplifier circuit 22, and is connected to the gate of the NMOS transistor 26.
[0029]
The current output from the output terminal OUT is the current output from the PMOS transistor 23 according to the signal output from the output terminal o1 of the first differential amplifier circuit 21 and the output of the second differential amplifier circuit 22. The current output from the NMOS transistor 25 is synthesized according to the signal output from the terminal o2. Similarly, the current output from the output terminal OUTB is different from the current output from the PMOS transistor 24 in response to the signal output from the output terminal o1B of the first differential amplifier circuit 21 and the second differential amplifier circuit. The current output from the NMOS transistor 26 is synthesized according to the signal output from the output terminal o2B of the output terminal 22.
[0030]
Here, for example, a case where the same voltage as the first power supply voltage V1 is input to the input terminal INa and the same voltage as the second power supply voltage V2 is input to the input terminal INb will be described.
In this case, in the first differential amplifier circuit 21, the NMOS transistor 31 is turned on and the NMOS transistor 32 is turned off, the constant current of the constant current source 33 flows to the resistor 34, and the gate of the PMOS transistor 23 A voltage shifted by the resistor 34 and the current is input from the power supply voltage V1 of 1 and a current corresponding to the voltage between the gate and the source of the PMOS transistor 23 tends to flow from the drain of the PMOS transistor 23. On the other hand, when the NMOS transistor 32 is turned off, no current flows through the resistor 35, and the output terminal o1B almost reaches the first power supply voltage V1, so that the PMOS transistor 24 is turned off and current flows from the PMOS transistor 24. Absent.
[0031]
On the other hand, in the second differential amplifier circuit 22, the PMOS transistor 41 is turned off and the PMOS transistor 42 is turned on, the constant current from the constant current source 43 flows to the resistor 45, and the gate of the NMOS transistor 26 A voltage shifted from the second power supply voltage V2 by the resistor 45 and the current is input, and a current corresponding to the gate-source voltage of the NMOS transistor 26 tends to flow through the NMOS transistor 26. On the other hand, when the PMOS transistor 41 is turned off, no current flows through the resistor 44, and the output terminal o2 becomes almost the second power supply voltage V2. Therefore, the NMOS transistor 25 is turned off and current flows through the NMOS transistor 25. Absent.
[0032]
The output terminals OUT and OUTB are connected by the terminating resistor 4, and the current flowing from the PMOS transistor 23 flows to the NMOS transistor 26 via the terminating resistor 4, and the currents flowing to the PMOS transistor 23 and the NMOS transistor 26 are equal. In this case, the same current flows through each of the PMOS transistor 23, the NMOS transistor 26, and the terminating resistor 4, and a voltage difference occurs between the current and the resistance of the terminating resistor 4 at the output terminals OUT and OUTB.
[0033]
Next, a case where the same voltage as the second power supply voltage V2 is input to the input terminal INa and the same voltage as the first power supply voltage V1 is input to the input terminal INb will be described.
In this case, in the first differential amplifier circuit 21, the NMOS transistor 31 is turned off and the NMOS transistor 32 is turned on, the constant current of the constant current source 33 flows to the resistor 35, and the gate of the PMOS transistor 24 1, a voltage shifted by the resistor 35 and the current from the power supply voltage V1 is input, and a current corresponding to the gate-source voltage of the PMOS transistor 24 tends to flow from the drain of the PMOS transistor 24. On the other hand, when the NMOS transistor 31 is turned off, no current flows through the resistor 34, and the output terminal o1 becomes almost the first power supply voltage V1, so that the PMOS transistor 23 is turned off and current flows from the PMOS transistor 23. Absent.
[0034]
On the other hand, in the second differential amplifier circuit 22, the PMOS transistor 41 is turned on and the PMOS transistor is turned off, the constant current from the constant current source 43 flows through the resistor 44, and the gate of the NMOS transistor 25 is Is inputted with a voltage shifted from the second power supply voltage V2 by the resistor 44 and the current, and the current according to the gate-source voltage of the NMOS transistor 25 tends to flow through the NMOS transistor 25. On the other hand, when the PMOS transistor 42 is turned off, no current flows through the resistor 45, and the output terminal o2B almost reaches the second power supply voltage V2. Therefore, the NMOS transistor 26 is turned off and current flows through the NMOS transistor 26. Absent.
[0035]
The output terminals OUT and OUTB are connected by the terminating resistor 4, and the current flowing from the PMOS transistor 24 flows to the NMOS transistor 25 via the terminating resistor 4, and the currents flowing to the PMOS transistor 24 and the NMOS transistor 25 are equal. The same current flows through the PMOS transistor 24, the NMOS transistor 25, and the terminating resistor 4, respectively, and a voltage difference occurs between the output terminals OUT and OUTB due to the current and the resistance value of the terminating resistor 4.
[0036]
By doing so, in the signal transmission device according to the first embodiment, the error in the output current value due to the switching of the transistor can be reduced without using a stabilizing capacitor, so that the chip area Can be reduced, current consumption can be reduced, and the operating range at low voltage can be widened.
[0037]
Second embodiment.
The PMOS transistors 23 and 24 and the NMOS transistors 25 and 26 in the first embodiment may be formed as a current mirror circuit, and such a configuration is referred to as a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a signal transmission device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 illustrates only the current input / output circuit of the transmission unit illustrated in FIG. Since the configuration is the same as that of FIG. 2, the description is omitted. In FIG. 4, the same or similar components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
In FIG. 4, the current input / output circuit 51 has four inputs and two outputs, and includes a first differential amplifier circuit 52 and a second differential amplifier circuit 53.
[0038]
One input terminal of a first differential amplifier circuit 52 forming a first input terminal IN1 of the current input / output circuit 51, and a first differential amplifier circuit forming a second input terminal IN2 of the current input / output circuit 51 Logic signals D1 and D2 are correspondingly input to the other input terminal of 52. Further, one output terminal of the first differential amplifier circuit 52 is connected to the output terminal OUT, and the other output terminal of the first differential amplifier circuit 52 is connected to the output terminal OUTB. One input terminal of a second differential amplifier circuit 53 forming a third input terminal IN3 of the current input / output circuit 51, and a second differential amplifier circuit forming a fourth input terminal IN4 of the current input / output circuit 51 Logic signals D3 and D4 are correspondingly input to the other input terminal of 53. Further, one output terminal of the second differential amplifier circuit 53 is connected to the output terminal OUT, and the other output terminal of the second differential amplifier circuit 53 is connected to the output terminal OUTB.
[0039]
The first differential amplifier circuit 52 includes a first differential pair 61, a first current control circuit 62, first and second current mirror circuits 63 and 64, and a first constant current source 65. ing. The second differential amplifier circuit 53 includes a second differential pair 71, a second current control circuit 72, third and fourth current mirror circuits 73 and 74, and a second constant current source 75. It is configured.
[0040]
In the first differential amplifier circuit 52, one input terminal of the first differential pair 61 is connected to the first input terminal IN1, and the other input terminal of the first differential pair 61 is connected to the second input terminal IN2. Connected to each other. The first current control circuit 62 and the first and second current mirror circuits 63 and 64 are connected to the first power supply voltage V1 to supply power. One output terminal and the input terminal of the first current mirror circuit 63 are connected to one output terminal of the first differential pair 61, respectively.
[0041]
Further, the other output terminal of the first current control circuit 62 and the input terminal of the second current mirror circuit 64 are connected to the other output terminal of the first differential pair 61, respectively. Further, a first constant current source 65 is connected between the first differential pair 61 and the second power supply voltage V2, and the first differential pair 61 Is supplied. The output terminal of the first current mirror circuit 63 is connected to the output terminal OUT, and the output terminal of the second current mirror circuit 64 is connected to the output terminal OUTB.
[0042]
In the second differential amplifier circuit 53, one input terminal of the second differential pair 71 is connected to the third input terminal IN3, and the other input terminal of the second differential pair 71 is connected to the fourth input terminal IN4. Connected to each other. The second current control circuit 72 and the third and fourth current mirror circuits 73 and 74 are connected to the second power supply voltage V2 to supply power. One output terminal and the input terminal of the third current mirror circuit 73 are connected to one output terminal of the second differential pair 71, respectively.
[0043]
Further, the other output terminal of the second current control circuit 72 and the input terminal of the fourth current mirror circuit 74 are connected to the other output terminal of the second differential pair 71, respectively. In addition, a second constant current source 75 is connected between the second differential pair 71 and the first power supply voltage V1, and the second differential pair 71 Is supplied. The output terminal of the third current mirror circuit 73 is connected to the output terminal OUT, and the output terminal of the fourth current mirror circuit 74 is connected to the output terminal OUTB.
[0044]
FIG. 5 is a diagram showing a circuit example of the current input / output circuit 51 of FIG. Note that FIG. 5 shows an example in which input signals at the same timing are common, that is, a case where the logic signals D1 and D2 are input to the current input / output circuit 51, for simplicity of explanation. Accordingly, the first input terminal IN1 and the third input terminal IN3 in FIG. 4 are combined into one input terminal INa, and the second input terminal IN2 and the fourth input terminal IN4 in FIG. Input terminal INb.
[0045]
In the first differential amplifier circuit 52, the first differential pair 61 includes NMOS transistors 81 and 82, and the first current control circuit 62 includes PMOS transistors 83 and 84. Further, the first current mirror circuit 63 is constituted by PMOS transistors 85 and 86, and the second current mirror circuit 64 is constituted by PMOS transistors 87 and 88. Note that the PMOS transistor 86 forms a first transistor, and the PMOS transistor 88 forms a third transistor.
[0046]
In the first differential pair 61, each gate of the NMOS transistors 81 and 82 forms an input terminal, and the gate of the NMOS transistor 81 is connected to the input terminal INa, and the gate of the NMOS transistor 82 is connected to the input terminal INb. I have. The sources of the NMOS transistors 81 and 82 are connected, and a first constant current source 65 is connected between the connection and the second power supply voltage V2. The drains of the NMOS transistors 81 and 82 form output terminals of the first differential pair 61, respectively.
[0047]
In the first current control circuit 62, the PMOS transistor 83 is connected between the first power supply voltage V1 and the drain of the NMOS transistor 81, and the PMOS transistor 84 is connected between the first power supply voltage V1 and the drain of the NMOS transistor 82. Connected between. The gate of the PMOS transistor 83 is connected to the input terminal INa, and the gate of the PMOS transistor 84 is connected to the input terminal INb.
[0048]
In the first current mirror circuit 63, the sources of the PMOS transistors 85 and 86 are connected to the first power supply voltage V1, respectively, and the gates of the PMOS transistors 85 and 86 are connected and connected to the drain of the PMOS transistor 85. I have. The drain of the PMOS transistor 85 is connected to the drain of the NMOS transistor 81, and the drain of the PMOS transistor 86 is connected to the output terminal OUT.
[0049]
In the second current mirror circuit 64, the sources of the PMOS transistors 87 and 88 are connected to the first power supply voltage V1, respectively, and the gates of the PMOS transistors 87 and 88 are connected and connected to the drain of the PMOS transistor 87. I have. The drain of the PMOS transistor 87 is connected to the drain of the NMOS transistor 82, and the drain of the PMOS transistor 88 is connected to the output terminal OUTB.
[0050]
On the other hand, in the second differential amplifier circuit 53, the second differential pair 71 includes PMOS transistors 91 and 92, and the second current control circuit 72 includes NMOS transistors 93 and 94. The third current mirror circuit 73 includes NMOS transistors 95 and 96, and the fourth current mirror circuit 74 includes PMOS transistors 97 and 98. Note that the NMOS transistor 96 forms a second transistor, and the NMOS transistor 98 forms a fourth transistor.
[0051]
In the second differential pair 71, the gates of the PMOS transistors 91 and 92 each form an input terminal, the gate of the PMOS transistor 91 is connected to the input terminal INa, and the gate of the PMOS transistor 92 is connected to the input terminal INb. I have. The sources of the PMOS transistors 91 and 92 are connected, and a second constant current source 75 is connected between the connection and the first power supply voltage V1. Each drain of the PMOS transistors 91 and 92 forms an output terminal of the second differential pair 71, respectively.
[0052]
In the second current control circuit 72, the NMOS transistor 93 is connected between the second power supply voltage V2 and the drain of the PMOS transistor 91, and the NMOS transistor 94 is connected between the second power supply voltage V2 and the drain of the PMOS transistor 92. Connected between. The gate of the NMOS transistor 93 is connected to the input terminal INa, and the gate of the NMOS transistor 94 is connected to the input terminal INb.
[0053]
In the third current mirror circuit 73, the sources of the NMOS transistors 95 and 96 are connected to the second power supply voltage V2, respectively, and the gates of the NMOS transistors 95 and 96 are connected and connected to the drain of the NMOS transistor 95. I have. The drain of the NMOS transistor 95 is connected to the drain of the PMOS transistor 91, and the drain of the NMOS transistor 96 is connected to the output terminal OUT.
[0054]
In the fourth current mirror circuit 74, the sources of the NMOS transistors 97 and 98 are connected to the second power supply voltage V2, and the gates of the NMOS transistors 97 and 98 are connected and connected to the drain of the NMOS transistor 97. I have. The drain of the NMOS transistor 97 is connected to the drain of the PMOS transistor 92, and the drain of the NMOS transistor 98 is connected to the output terminal OUTB.
[0055]
In such a configuration, a current corresponding to the current flowing from the first power supply voltage V1 to the PMOS transistor 85 and the NMOS transistor 81 is about to be output from the PMOS transistor 86 by the first current mirror circuit 63. Further, a current corresponding to the current flowing from the first power supply voltage V1 to the PMOS transistor 87 and the NMOS transistor 82 is about to be output from the PMOS transistor 88 by the second current mirror circuit 64.
[0056]
Similarly, a current corresponding to the current flowing from the PMOS transistor 91 to the second power supply voltage V2 via the NMOS transistor 95 tends to flow to the NMOS transistor 96 by the third current mirror circuit 73. Further, a current corresponding to the current flowing from the PMOS transistor 92 to the second power supply voltage V2 via the NMOS transistor 97 tends to flow to the NMOS transistor 98 by the fourth current mirror circuit 74.
[0057]
In other words, the current output from one output terminal of the first differential amplifier circuit 52 composed of the first differential pair 61 from the output terminal OUT and the current composed of the second differential pair 71 As a current output from one output terminal of the second differential amplifier circuit 53, a current obtained by combining currents output from the corresponding first current mirror circuit 63 and the corresponding current current output from the third current mirror circuit 73 is output. You. Similarly, from the output terminal OUTB, a current outputted from the other output terminal of the first differential amplifier circuit 52 composed of the first differential pair 61 and a current composed of the second differential pair 71 The current output from the other output terminal of the second differential amplifier circuit 53 is a current obtained by combining the currents output from the corresponding second current mirror circuit 64 and fourth current mirror circuit 74, respectively. Is done.
[0058]
The PMOS transistors 83 and 84 constituting the first current control circuit 62 are adapted so that the first power supply voltage V1 is applied to o3 and o3B in accordance with signals input to the input terminals INa and INb, respectively. The operation of the PMOS transistors 86 and 88 is controlled. Similarly, the NMOS transistors 93 and 94 constituting the second current control circuit 72 are applied with the second power supply voltage V2 to o4 and o4B, respectively, according to the signals input to the input terminals INa and INb. Then, the operation of the corresponding NMOS transistors 96 and 98 is controlled.
[0059]
For example, assume that the same voltage as the first power supply voltage V1 is input to the input terminal INa, and the same voltage as the second power supply voltage V2 is input to the input terminal INb.
In this case, the NMOS transistor 81 turns on and the NMOS transistor 82 turns off, and the current supplied from the first constant current source 65 flows through the PMOS transistor 85 of the first current mirror circuit 63. Since the PMOS transistor 83 is turned off, a current corresponding to the size ratio of the PMOS transistors 85 and 86 to the current tends to flow from the PMOS transistor 86. Further, when the NMOS transistor 82 is turned off, no current flows through the PMOS transistor 87, and the PMOS transistor 84 is turned on, so that the gate voltage of the PMOS transistor 88 becomes close to the first power supply voltage V1. Stops flowing.
[0060]
On the other hand, the PMOS transistor 91 is turned off and the PMOS transistor 92 is turned on, and the current supplied from the second constant current source 75 flows through the NMOS transistor 97 of the fourth current mirror circuit 74. Since the NMOS transistor 94 is turned off, a current corresponding to the size ratio of the NMOS transistors 97 and 98 to the current tends to flow from the NMOS transistor 98. Further, when the PMOS transistor 91 is turned off, no current flows through the NMOS transistor 95, and the NMOS transistor 93 is turned on, so that the gate voltage of the NMOS transistor 96 becomes close to the second power supply voltage V2. The current stops flowing.
[0061]
Normally, since the terminating resistor 4 is connected between the output terminal OUT and OUB, the current output from the PMOS transistor 86 flows to the NMOS transistor 98 via the terminating resistor 4. If the currents supplied from the first constant current source 65 and the second constant current source 75 are the same and the size ratio between the PMOS transistors 85 and 86 is equal to the size ratio between the NMOS transistors 97 and 98, the PMOS transistor A current having the same current value flows through 86 and the NMOS transistor 98, and a voltage difference occurs between the output terminals OUT and OUTB based on the current value and the resistance value of the terminating resistor 4.
[0062]
Next, a case where the same voltage as the second power supply voltage V2 is input to the input terminal INa and the same voltage as the first power supply voltage V1 is input to the input terminal INb will be described.
In this case, the NMOS transistor 81 is turned off and the NMOS transistor 82 is turned on, and the current supplied from the first constant current source 65 flows through the PMOS transistor 87 of the second current mirror circuit 64. Since the PMOS transistor 84 is off, a current corresponding to the size ratio of the PMOS transistors 87 and 88 with respect to the current tends to flow from the PMOS transistor 88. When the NMOS transistor 81 is turned off, no current flows through the PMOS transistor 85, and the PMOS transistor 83 is turned on, so that the gate voltage of the PMOS transistor 86 becomes close to the first power supply voltage V1. Stops flowing.
[0063]
On the other hand, the PMOS transistor 91 turns on and the PMOS transistor 92 turns off, and the current supplied from the second constant current source 75 flows through the NMOS transistor 95 of the third current mirror circuit 73. Since the NMOS transistor 93 is turned off, a current corresponding to the size ratio of the NMOS transistors 95 and 96 to the current tends to flow from the NMOS transistor 96. Further, when the PMOS transistor 92 is turned off, no current flows through the NMOS transistor 97, and the NMOS transistor 94 is turned on, so that the gate voltage of the NMOS transistor 98 becomes close to the second power supply voltage V2. The current stops flowing.
[0064]
Normally, since the terminating resistor 4 is connected between the output terminal OUT and OUB, the current output from the PMOS transistor 88 flows to the NMOS transistor 96 via the terminating resistor 4. If the currents supplied from the first constant current source 65 and the second constant current source 75 are the same and the size ratio between the PMOS transistors 87 and 88 is equal to the size ratio between the NMOS transistors 95 and 96, the PMOS transistor A current having the same current value flows through the NMOS transistor 88 and the NMOS transistor 96, and a voltage difference is generated between the output terminals OUT and OUTB from the current value and the resistance value of the terminating resistor 4.
[0065]
As described above, in the signal transmission device according to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the current output transistor forms a current mirror circuit to provide a differential signal. Since a part of the amplifier circuit is configured, the current mirror circuit can discharge and sink a constant current, and can easily realize the same current value of the source and the sink.
[0066]
Third embodiment.
In the second embodiment, the first current control circuit 62 and the second current control circuit 72 are connected to the first to fourth current mirror circuits 63, 64, 73, in response to an external control signal. The output control of the current from 74 may be performed, and such a control is referred to as a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a signal transmission device according to the third embodiment of the present invention. FIG. 6 illustrates only the current input / output circuit of the transmission unit illustrated in FIG. Since the configuration is the same as that of FIG. 2, the description is omitted. 6, the same or similar components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted, and only different points from FIG. 4 will be described.
[0067]
6 is different from FIG. 4 in that the first and second current control circuits 62 and 72 in FIG. 4 are controlled in operation by an external current control signal Sc. 4 to the first current control circuit 62a, and the second current control circuit 72 in FIG. 4 to the second current control circuit 72a. The first differential amplifier circuit 52 is a first differential amplifier circuit 52a, the second differential amplifier circuit 53 of FIG. 4 is a second differential amplifier circuit 53a, and the current input / output circuit 51 of FIG. The input / output circuit 51a was used.
[0068]
In FIG. 6, the current input / output circuit 51a has four inputs and two outputs, and includes a first differential amplifier circuit 52a and a second differential amplifier circuit 53a.
The first differential amplifier circuit 52a includes a first differential pair 61, a first current control circuit 62a, first and second current mirror circuits 63 and 64, and a first constant current source 65. ing.
[0069]
Further, the second differential amplifier circuit 53a includes a second differential pair 71, a second current control circuit 72a, third and fourth current mirror circuits 73 and 74, and a second constant current source 75. It is configured. An external current control signal Sc is input to each of the first and second current control circuits 62a and 72a, and the first current control circuit 62a outputs the first and second current control signals in response to the current control signal Sc. The second current control circuit 72a controls the current output of the third and fourth current mirror circuits 73 and 74 according to the current control signal Sc. Do each. Other operations of the first and second current control circuits 62a and 72a are the same as those of the first and second current control circuits 62 and 72 in FIG.
[0070]
The current control signal Sc is a signal that is independent of the logic signals D1 to D4 and prevents a current from flowing to the output terminals OUT and OUTB regardless of the logic signals D1 to D4. During normal operation, the first and second current control circuits 62a and 72a perform the same operation as the first and second current control circuits 62 and 72 shown in FIGS. The control signal Sc is fixed near the second power supply voltage V2. Note that, depending on the circuit configuration, the current control signal Sc is usually fixed near the first power supply voltage V1.
[0071]
As shown in FIG. 2, the logic signals D1 to D4 are generated by the timing adjustment logic circuit 11 from one input logic signal, and the timing control logic circuit 11 is used to generate the current control signal Sc to perform the logic operation. It is possible to make it output. However, by directly inputting the current control signal Sc from the outside to the first and second current control circuits 62a and 72a, the speed at which the current output from the output terminals OUT and OUTB is stopped is increased, and the timing adjustment logic is adjusted. The circuit 11 also has a simple configuration.
[0072]
FIG. 7 is a diagram showing a circuit example of the current input / output circuit 51a of FIG. Note that FIG. 7 shows an example in which the input signals at the same timing are common, that is, the case where the logic signals D1 and D2 are input to the current input / output circuit 51a, in order to make the description easy to understand. Accordingly, the first input terminal IN1 and the third input terminal IN3 in FIG. 6 are combined into one input terminal INa, and the second input terminal IN2 and the fourth input terminal IN4 in FIG. 6 are combined into one. Input terminal INb. In FIG. 7, the same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted and only the differences from FIG. 5 will be described.
The difference between FIG. 7 and FIG. 5 is that logic circuits 101 and 102 are added to the first current control circuit 62 of FIG. 5 and logic circuits 103 and 104 are added to the second current control circuit 72 of FIG. That is, the MOS transistors 85, 87, 95, and 97 constituting the current mirror circuit have MOS transistors inserted between the respective gates and drains.
[0073]
In FIG. 7, the first current control circuit 62a includes PMOS transistors 83, 84, 121, 122 and logic circuits 101, 102, and the second current control circuit 72a includes NMOS transistors 93, 94, 123, 124. , Logic circuits 103 and 104 and inverters 125 and 126. In the first current control circuit 62a, the current control signal Sc is input to one input terminal of the logic circuit 101, and the other input terminal of the logic circuit 101 is connected to the input terminal INa. The end is connected to the gate of the PMOS transistor 83. Similarly, the current control signal Sc is input to one input terminal of the logic circuit 102, the other input terminal of the logic circuit 102 is connected to the input terminal INb, and the output terminal of the logic circuit 102 is connected to the PMOS transistor 84. Connected to the gate. Further, a PMOS transistor 121 is connected between the gate and the drain of the PMOS transistor 85, and a PMOS transistor 122 is connected between the gate and the drain of the PMOS transistor 87.
[0074]
On the other hand, in the second current control circuit 72a, the current control signal Sc is input to one input terminal of the logic circuit 103, and the other input terminal of the logic circuit 103 is connected to the input terminal INa. Is connected to the gate of the NMOS transistor 93. Similarly, the current control signal Sc is input to one input terminal of the logic circuit 104, the other input terminal of the logic circuit 104 is connected to the input terminal INb, and the output terminal of the logic circuit 104 is connected to the NMOS transistor 94. Connected to the gate. Further, an NMOS transistor 123 is connected between the gate and drain of the NMOS transistor 95, and an NMOS transistor 124 is connected between the gate and drain of the NMOS transistor 97. A current control signal Sc is input to each gate of the NMOS transistors 123 and 124 via corresponding inverters 125 and 126, respectively.
[0075]
In such a configuration, when the current control signal Sc becomes a voltage near the first power supply voltage V1, the output terminals of the logic circuits 101 and 102 become respectively near the second power supply voltage V2, and the PMOS transistors 83 and 84 become When the PMOS transistors 121 and 122 are turned off and the PMOS transistors 121 and 122 are turned off, the gates of the PMOS transistors 86 and 88 become voltages near the first power supply voltage V1 and are turned off and cut off. Therefore, the current output from the first differential amplifier circuit 52a stops. Further, when the current control signal Sc becomes a voltage near the first power supply voltage V1, the output terminals of the logic circuits 103 and 104 become near the first power supply voltage V1, respectively, and the NMOS transistors 93 and 94 turn on, respectively. When the NMOS transistors 123 and 124 are turned off, respectively, the gates of the NMOS transistors 96 and 98 become voltages near the second power supply voltage V2, and are turned off and cut off. Thus, the current input to the second differential amplifier circuit 53a stops.
[0076]
On the other hand, when the current control signal Sc becomes a voltage near the second power supply voltage V2, a signal similar to the logic signal input to the input terminal INa is output from the output terminal of the logic circuit 101, and the output of the logic circuit 102 From the end, a signal similar to the logic signal input to the input terminal INb is output. When the current control signal Sc becomes a voltage near the second power supply voltage V2, a signal similar to the logic signal input to the input terminal INa is output from the output terminal of the logic circuit 103, and the output of the logic circuit 104 is output. From the end, a signal similar to the logic signal input to the input terminal INb is output. The PMOS transistors 121 and 122 and the NMOS transistors 123 and 124 are turned on. For this reason, when the current control signal Sc becomes a voltage near the second power supply voltage V2, the current input / output circuit 51a performs the same operation as the current input / output circuit 51 of the second embodiment.
[0077]
As described above, in the signal transmission device according to the third embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained, and the current input / output from the current input / output circuit can be stopped. In addition, the current consumption can be reduced. In addition, since the current control signal is provided on a separate path from the timing adjustment logic circuit that creates logical forward and reverse signals from the input signal, current input / output from the current input / output circuit can be stopped at high speed. Also, the timing adjustment logic circuit can have a simple configuration.
[0078]
Fourth embodiment
In each of the first to third embodiments, the terminating resistor 4 is connected between the output terminals OUT and OUTB of the current input / output circuit as shown in FIG. In such a case, there is a problem that the center of the voltage amplitude changes due to a variation in process, power supply voltage, temperature and the like. Therefore, the voltage amplitude may be stabilized at a predetermined reference voltage, and such a configuration is referred to as a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a signal transmission device according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 8, the transmission unit 2 shown in FIGS. 1 and 2 is shown as an example, and the same or similar components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Only the differences from 1 will be described.
[0079]
8 is different from FIG. 1 in that resistors 111 and 112 and a reference voltage generating circuit 113 for generating and outputting a predetermined reference voltage Vr are provided instead of the terminating resistor 4. The signal transmission device 1 of FIG.
8, the signal transmission device 110 includes a transmission unit 2, a reception unit 3, resistors 111 and 112, and a reference voltage generation circuit 113. Resistances 111 and 112 are connected in series between the output terminals OUT and OUTB of the transmission unit 2, and a reference voltage Vr from a reference voltage generation circuit 113 is applied to a connection between the resistances 111 and 112.
[0080]
From the pair of currents output from the transmission unit 2, small-amplitude differential output voltages are generated by the resistors 111 and 112 and the reference voltage generation circuit 113 and input to the reception unit 3. As described above, the current output from the transmission unit 2 and the center voltage of the voltage amplitude generated by the resistors 111 and 112 are stabilized at the reference voltage Vr, and the load on the reception unit 3 can be reduced.
[0081]
Further, in the case of the configuration of the third embodiment, the configuration shown in FIG. 9 may be employed. In FIG. 9, the reference voltage generation circuit 113 controls the output of the reference voltage Vr in response to an external current control signal Sc. When the current control signal Sc is a voltage near the first power supply voltage V1, the reference voltage generation circuit 113 stops outputting the reference voltage Vr, thereby irrespective of the signal input to the transmission unit 2. Each output terminal OUT and OUTB of the transmission unit 2 can be set to a high impedance state by the control signal Sc. 8 and 9 show an example in which a series circuit of the resistors 111 and 112 is used as a terminating resistor. However, a series circuit of the resistors 111 and 112 is connected in parallel with the terminating resistor 4 shown in FIG. In this case, the resistors 111 and 112 may be provided inside or outside the signal transmission device.
[0082]
As described above, in the signal transmission device according to the fourth embodiment, the series circuit of the resistors 111 and 112 is connected between the output terminals OUT and OUTB of the transmission unit 2, and the connection between the resistors 111 and 112 is based on the reference. The reference voltage Vr from the voltage generation circuit 113 is applied. Accordingly, a signal having a stable amplitude centered on the predetermined reference voltage can be input to the receiving unit.
[0083]
In a CMOS, a salicide technique is used in a high-speed and miniaturization process, a metal is deposited on the surface of a transistor, and the resistance values of a source and a drain are reduced. For this reason, since a transistor directly connected to the outside has a weak withstand voltage against static electricity such as surge, a transistor around the pad is generally a non-salicide transistor. Therefore, in each of the first to fourth embodiments, the MOS transistors directly connected to the outside, that is, the MOS transistors connected to the output terminals OUT and OUTB shown in FIG. 3, FIG. 5, and FIG. In order to improve the withstand voltage against static electricity, an I / O transistor that does not use salicide may be used.
[0084]
In each of the second and third embodiments, the PMOS transistors 86 and 88 and the NMOS transistors 96 and 98 shown in FIGS. 5 and 7 constitute a current mirror circuit. By using I / O transistors that do not use salicide for the NMOS transistors 95 and 97, the withstand voltage against static electricity such as surge can be further improved, and the constant current characteristics can be further improved.
[0085]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the signal transmission device of the present invention, the operation range of each of the first to fourth transistors constituting the output transistor can be widely used, and low-voltage operation can be easily realized. In addition, the effect of switching on the output can be suppressed, and a stabilizing capacitor is not required. Therefore, the chip area can be reduced, and the effect of charging / discharging current on the stabilizing capacitor can be eliminated. . Further, by dividing the power supply from the differential amplifier circuit, it is possible to reduce current consumption.
[0086]
In addition, the first to fourth transistors forming the output transistor become a part of the corresponding differential amplifier circuit portion, and can discharge and sink a constant current by a current mirror circuit configuration. The suction current value can be easily equalized.
[0087]
On the other hand, by inputting an external control signal independent of the input signal to each of the first and second current control circuits, the current output from each of the first to fourth current mirror circuits can be stopped. Thus, current consumption can be reduced. Further, since the control signal is generated and input through a path different from the signal output from the timing adjustment logic circuit section, the current input / output of the current input / output circuit section can be stopped at high speed, and the timing adjustment logic circuit can be stopped. The circuit section can also have a simple configuration.
[0088]
Each transistor connected to an output terminal through which a current from the current input / output circuit unit is input / output, and, when the transistor connected to the output terminal constitutes a current mirror circuit, each transistor constituting the current mirror circuit Since an I / O transistor is used for each transistor, surge withstand voltage can be improved.
[0089]
Further, a predetermined reference voltage is applied to two output terminals of the current input / output circuit unit through which the first and second currents are input / output via a resistor. Can be made stable around the reference voltage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a signal transmission device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission unit 2 in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing a circuit example of first and second differential amplifier circuits 21 and 22 in the current input / output circuit 12 of FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a signal transmission device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a circuit example of a current input / output circuit 51 in FIG. 4;
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a signal transmission device according to a third embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing a circuit example of a current input / output circuit 51a in FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a signal transmission device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating another example of the signal transmission device according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission unit in a conventional signal transmission device.
11 is a diagram showing a circuit example of a current input / output circuit 203 in FIG.
12 is a diagram illustrating another example of the current input / output circuit 203 in FIG. 10;
[Explanation of symbols]
1,110 signal transmission device
2 Transmission section
3 Receiver
4 Terminating resistor
11 Timing adjustment logic circuit
12, 51, 51a Current input / output circuit
21, 52, 52a First differential amplifier circuit
22, 53, 53a Second differential amplifier circuit
23,24 PMOS transistor
25,26 NMOS transistor
61 First differential pair
62, 62a First current control circuit
63 First Current Mirror Circuit
64 Second current mirror circuit
65 First constant current source
71 Second differential pair
72, 72a Second current control circuit
73 Third current mirror circuit
74 Fourth current mirror circuit
75 Second constant current source
111,112 resistance
113 Reference voltage generation circuit

Claims (7)

入力された信号から複数の論理信号を生成し、該各論理信号のタイミングを調整して出力するタイミング調整回路部と、該タイミング調整回路部から出力された各信号から一対の第1及び第2の各電流を生成して入出力する電流入出力回路部とを有する送信部から出力された一対の電流を、終端抵抗で電圧に変換して受信部に出力する信号伝送装置において、
前記電流入出力回路部は、
所定の第1の電源電圧と所定の第2の電源電圧との間に直列に接続された第1及び第2の各トランジスタと、
前記第1の電源電圧と第2の電源電圧との間に、直列に接続された第3及び第4の各トランジスタと、
前記タイミング調整回路部から出力された対応する論理信号に応じて、前記第1及び第2の各トランジスタの動作制御を行う第1の差動増幅回路部と、
前記タイミング調整回路部から出力された対応する論理信号に応じて、前記第3及び第4の各トランジスタの動作制御を行う第2の差動増幅回路部と、
を備え、
前記第1のトランジスタと第2のトランジスタの接続部から前記第1の電流を入出力すると共に、前記第3のトランジスタと第4のトランジスタの接続部から前記第2の電流を入出力することを特徴とする信号伝送装置。
A timing adjustment circuit for generating a plurality of logic signals from the input signals, adjusting the timing of each logic signal and outputting the signals, and a pair of first and second signals from the signals output from the timing adjustment circuit; In a signal transmission device that converts a pair of currents output from a transmission unit having a current input / output circuit unit that generates and inputs each current to a voltage by a terminating resistor and outputs the voltage to a reception unit,
The current input / output circuit unit includes:
First and second transistors connected in series between a predetermined first power supply voltage and a predetermined second power supply voltage;
Third and fourth transistors connected in series between the first power supply voltage and the second power supply voltage;
A first differential amplifier circuit that controls operation of the first and second transistors in accordance with a corresponding logic signal output from the timing adjustment circuit unit;
A second differential amplifier circuit that controls the operation of each of the third and fourth transistors according to a corresponding logic signal output from the timing adjustment circuit;
With
The input and output of the first current from the connection between the first transistor and the second transistor, and the input and output of the second current from the connection between the third transistor and the fourth transistor. Characteristic signal transmission device.
入力された信号から複数の論理信号を生成し、該各論理信号のタイミングを調整して出力するタイミング調整回路部と、該タイミング調整回路部から出力された各信号から一対の第1及び第2の各電流を生成して入出力する電流入出力回路部とを有する送信部から出力された一対の電流を、終端抵抗で電圧に変換して受信部に出力する信号伝送装置において、
前記電流入出力回路部は、
前記第1及び第2の各電流を入出力するための第1及び第3の各トランジスタを有し、前記タイミング調整回路部から出力された対応する論理信号に応じて、該第1及び第3の各トランジスタの動作制御を行う第1の差動増幅回路部と、
前記第1及び第2の各電流を入出力するための第2及び第4の各トランジスタを有し、前記タイミング調整回路部から出力された対応する論理信号に応じて、該第2及び第4の各トランジスタの動作制御を行う第2の差動増幅回路部と、
を備え、
前記第1及び第2の各トランジスタは、所定の第1の電源電圧と所定の第2の電源電圧との間に直列に接続され、前記第3及び第4の各トランジスタは、該第1の電源電圧と第2の電源電圧との間に直列に接続されることを特徴とする信号伝送装置。
A timing adjustment circuit for generating a plurality of logic signals from the input signals, adjusting the timing of each logic signal and outputting the signals, and a pair of first and second signals from the signals output from the timing adjustment circuit; In a signal transmission device that converts a pair of currents output from a transmission unit having a current input / output circuit unit that generates and inputs each current to a voltage by a terminating resistor and outputs the voltage to a reception unit,
The current input / output circuit unit includes:
First and third transistors for inputting and outputting the first and second currents, respectively, and the first and third transistors are provided in accordance with corresponding logic signals output from the timing adjustment circuit unit. A first differential amplifier circuit for controlling the operation of each transistor of
Second and fourth transistors for inputting and outputting the first and second currents, respectively, according to the corresponding logic signals output from the timing adjustment circuit unit; A second differential amplifier circuit section that controls the operation of each transistor of
With
The first and second transistors are connected in series between a predetermined first power supply voltage and a predetermined second power supply voltage, and the third and fourth transistors are connected to the first and second transistors, respectively. A signal transmission device connected in series between a power supply voltage and a second power supply voltage.
前記第1の差動増幅回路部は、
前記タイミング調整回路部から出力された対応する論理信号が入力される第1の差動対と、
該第1の差動対に所定の電流を供給する第1の定電流源と、
該第1の差動対における一方のトランジスタの負荷をなし、前記第1のトランジスタが出力側のトランジスタをなす第1のカレントミラー回路と、
該第1の差動対における他方のトランジスタの負荷をなし、前記第3のトランジスタが出力側のトランジスタをなす第2のカレントミラー回路と、
前記第1の差動対に入力される論理信号に応じて、前記第1及び第2の各カレントミラー回路の電流出力制御を行う第1の電流制御回路と、
を備え、
前記第2の差動増幅回路部は、
前記タイミング調整回路部から出力された対応する論理信号が入力される第2の差動対と、
該第2の差動対に所定の電流を供給する第2の定電流源と、
該第2の差動対における一方のトランジスタの負荷をなし、前記第2のトランジスタが出力側のトランジスタをなす第3のカレントミラー回路と、
該第2の差動対における他方のトランジスタの負荷をなし、前記第4のトランジスタが出力側のトランジスタをなす第4のカレントミラー回路と、
前記第2の差動対に入力される論理信号に応じて、前記第3及び第4の各カレントミラー回路の電流出力制御を行う第2の電流制御回路と、
を備えることを特徴とする請求項2記載の信号伝送装置。
The first differential amplifier circuit section includes:
A first differential pair to which a corresponding logic signal output from the timing adjustment circuit unit is input;
A first constant current source that supplies a predetermined current to the first differential pair;
A first current mirror circuit forming a load on one of the transistors in the first differential pair, wherein the first transistor is a transistor on the output side;
A second current mirror circuit forming a load on the other transistor in the first differential pair, wherein the third transistor forms an output-side transistor;
A first current control circuit that controls current output of each of the first and second current mirror circuits according to a logic signal input to the first differential pair;
With
The second differential amplifier circuit section includes:
A second differential pair to which a corresponding logic signal output from the timing adjustment circuit unit is input;
A second constant current source for supplying a predetermined current to the second differential pair;
A third current mirror circuit forming a load on one of the transistors in the second differential pair, wherein the second transistor forms an output-side transistor;
A fourth current mirror circuit forming a load on the other transistor in the second differential pair, wherein the fourth transistor forms an output-side transistor;
A second current control circuit that controls current output of each of the third and fourth current mirror circuits according to a logic signal input to the second differential pair;
The signal transmission device according to claim 2, further comprising:
前記第1の電流制御回路は、外部から入力される制御信号に応じて、前記第1及び第2の各カレントミラー回路の電流出力制御を行うと共に、前記第2の電流制御回路は、外部から入力される制御信号に応じて、前記第3及び第4の各カレントミラー回路の電流出力制御を行うことを特徴とする請求項3記載の信号伝送装置。The first current control circuit controls the current output of each of the first and second current mirror circuits in response to a control signal input from the outside, and the second current control circuit controls the current output from the outside. 4. The signal transmission device according to claim 3, wherein a current output control of each of the third and fourth current mirror circuits is performed according to an input control signal. 前記第1から第4の各トランジスタは、I/O用トランジスタであることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の信号伝送装置。The signal transmission device according to claim 1, wherein each of the first to fourth transistors is an I / O transistor. 前記第1から第4の各トランジスタ、及び対応する該第1から第4の各トランジスタとカレントミラー回路を構成する各トランジスタは、I/O用トランジスタであることを特徴とする請求項3又は4記載の信号伝送装置。5. The I / O transistor according to claim 3, wherein each of the first to fourth transistors and each of the transistors forming a current mirror circuit with the corresponding first to fourth transistors are I / O transistors. The signal transmission device according to claim 1. 前記第1の電流を入出力する第1の出力端子と前記第2の電流を入出力する第2の出力端子との間に直列に接続された複数の抵抗、及び該直列に接続された抵抗間の接続部に所定の基準電圧を印加する基準電圧発生回路を備えることを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6記載の信号伝送装置。A plurality of resistors connected in series between a first output terminal for inputting / outputting the first current and a second output terminal for inputting / outputting the second current, and the resistors connected in series 7. The signal transmission device according to claim 1, further comprising a reference voltage generation circuit for applying a predetermined reference voltage to a connection between the signal transmission devices.
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