电平变换电路制造技术

本发明专利技术的电平变换电路，备有：输入作为ＣＭＯＳ电平差动信号的第一ＣＭＯＳ电平信号和其倒置信号的第二ＣＭＯＳ电平信号，输出根据该输入信号的电流的第一输入部；和根据所述第一输入部的输出，输出作为所述ＰＥＣＬ电平差动信号的第一ＰＥＣＬ电平信号和其倒置信号的第二ＰＥＣＬ电平信号的第一变换输出部；和利用第一及第二电流控制信号控制所述第一变换输出部的输出电流，分别确定所述第一及第二ＰＥＣＬ电平信号的高电平及低电平的第一电流控制部。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在作为小振幅接口电路的PECL接口电路等中所使用，从COMS电平向PECL电平实施电压电平变换的电平变换电路。以往作为这种电平变换电路，有如图7所示的构成。图7是已有的CMOS-PECL电平变换电路一个结构实例的电路图。该CMOS-PECL电平变换电路具有分别外加CMOS电平(0V-5V)差动信号A,AN(A的倒置信号)的输入端子101、102,其中在输入端子102上连接P沟道MOS晶体管(以下称P-MOS)103的栅极。P-MOS103与P-MOS104一起连接在电源Vdd(5V)和输出端子105之间。同样在输入端子101上连接P-MOS106的栅极。P-MOS 106与P-MOS 107一起连接在电源Vdd和输出端子108之间。进而电源Vt(3V)分别通过电阻Rt连接到输出端子105,108。此外各电阻Rt分别与传输线的特性阻抗Zt匹配。然后，通过输出端子105、108分别输出PECL电平(3.3V-4.1V)差动信号Z,ZN(Z的倒置信号)。下面，在输出“L”电平PECL电平信号Z、ZN时的电源设为Iol；输出“H”电平时的电流设为Ioh。前述P-MOS 104、107使之常开，利用晶体管大小(栅极宽)进行调节，让电流Iol流动。并且P-MOS103、106导通时用晶体管大小调整，使从电流Ioh减去电流Iol的电流Ioh-Iol流动。当CMOS电平信号A(等于“L”电平)、信号AN(等于“H”电平)输入输入端子101、102时，由于P-MOS 103关闭，P-MOS106打开，所以输出端子105的电流成为Iol，输出“L”电平的PECL电平信号Z。另一方面输出端子108的电流成为Ioh，输出“H”电平PECL电平信号ZN。相反，若输入CMOS电平信号A(等于“H”电平)、信号AN(等于“L”电平)，则同样，输出端子105输出“H”电平的PECL电平信号Z，输出端子108输出“L”电平的PECL电平信号ZN。这样，可将CMOS电平的差动信号变换成PECL电平的差动信号。但是，在上述已有的电平变换电路中，由于根据晶体管大小确定输出电流和电压，所以在LSI制造方法、电源、温度、传输线特性阻抗等工作条件发生偏差时，存在输出电压波动大的问题。本专利技术是为解决如上所述的已有问题，其目的在于提供这样的电平变换电路即使是LSI制造方法和工作条件发生偏差时，也能获得波动小的稳定的输出电压。进一步的目的在于提供这样的电平变换电路即使是工作条件发生偏差时，也可得到波动小的稳定的输出电压，并且能高速工作。此外还可提供的电平变换电路是低耗电且高速，同时即使LSI制造方法和工作条件发生偏差情况下也能得到稳定的输出电压。为达到上述目的，第一专利技术的特征是在将CMOS电平差动信号变换成PECL电平差动信号的电平变换电路中，备有第一输入部，输入作为所述CMOS电平差动信号的第一CMOS电平信号和其倒置信号的第二CMOS电平信号，输出根据该输入信号的电流；第一变换输出部，根据所述第一输入部的输出，输出作为所述PECL电平的差动信号的第一PECL电平信号和其倒置信号的第二PECL电平信号；第一电流控制部，通过第一及第二电流控制信号控制所述第一变换输出部的输出电流，分别确定所述第一及第二PECL电平信号的高电平及低电平。第二专利技术的特征是在所述第一专利技术中，设置所述第一输入部，与所述第一变换输出部及所述第一电流控制部分别为同一结构的第二输入部、第二变换输出部以及第二电流控制部；同时设置第一信号发生装置，根据从所述第二变换输出部输出的第三PECL电平信号产生第一反馈信号；和第二信号发生装置，根据作为由所述第二变换输出部输出的所述第三PECL电平信号的倒置信号的第四PECL电平信号产生第二反馈信号；将所述第一及第二反馈信号回授至所述第二电流控制部；并且将所述第二输入部的输入信号作为第一及第二电源，构成复制偏压电路(レプリカバイアス回路)；把由所述复制偏压电路输出的所述第一及第二反馈信号分别作为所述第一及第二电流控制信号。第三专利技术的特征是备有第一及第二开关用晶体管，分别连接在第一及第二结点和公共结点之间，根据作为CMOS电平的差动信号的第一CMOS电平信号和其倒置信号的第二CMOS电平信号作交替开关；第一变换输出部与在所述第一结点中流动的电流对应，将PECL电平的差动信号之中的第一PECL电平信号向第一输出结点输出；第二变换输出部，与在所述第二结点中流动的电流对应，将所述第一PECL电平信号之倒置信号的第二PECL电平信号输出至第二输出结点；第一电流控制用晶体管，根据第一电流控制信号控制在所述公共结点中流动的电流；第二电流控制用晶体管，根据第二电流控制信号控制在所述第一结点中流动的电流；第三电流控制用晶体管，根据所述第二电流控制信号控制在所述第二结点中流动的电流。第四专利技术的特征是在所述第三专利技术中，设置所述第一及第二开关晶体管、所述第一至第三电流控制晶体管以及所述第一与第二变换输出部，和分别同一结构的第三与第四开关用晶体管、第四至第六电流控制用晶体管及第三与第四变换输出部；同时设置第一信号发生器，根据从所述第三变换输出部输出至第三输出结点的第三PECL电平信号，产生第一反馈信号；和第二信号发生器，根据作为这样的第四PECL电平信号，即为由所述第四变换输出部输出至第四输出结点的所述第三PECL电平信号的倒置信号，产生第二反馈信号；复制偏压电路的构成是，将所述第一反馈信号回授给所述第四电流控制晶体管的控制电极，将所述第二反馈信号回授给所述第五及第六电流控制晶体管的控制电极，并且在所述第三及第四开关晶体管的各控制电极上分别连接第一和第二电源；并使得将从所述复制偏压电路输出和所述第一反馈信号作为所述第一电流控制信号供给所述第一电流控制晶体管的控制电极，把所述第二反馈信号作为所述第二电流控制信号，分别供给所述第二及第三电流控制晶体管的各控制电极。第五专利技术的特征是在所述第四专利技术中，设置第一低耗电晶体管，连接在所述第一电源和所述第一输出结点之间，根据所述第二CMOS电平信号被导通控制；和第二低耗晶体管，连接在所述第一电源和所述第二输出结点之间，根据所述第一CMOS电平信号被导通控制；在所述复制偏压电路中，设置第三低耗电晶体管，它连接在所述第一电源和所述第三输出结点之间，并且将控制电极连至上述第二电源；和第四低耗电晶体管，它连接在所述第一电源和所述第四输出结点之间，并且把控制电极连接至所述第一电源。此外，这里的所述第1、2、3、4低耗电晶体管的结构相同。第六专利技术的特征是在所述第五专利技术中，将所述第一至四低耗电晶体管的控制电极连至第二电源。第七专利技术的特征是备有第一CMOS换流器(インバ-タ)，它连在第一电源和公共结点之间，使CMOS电平差动信号中的第一CMOS电平信号倒置，向第一结点输出；第二CMOS换流器，连接在第一电源和公共结点之间，使所述第一CMOS电平信号的倒置信号的第二CMOS电平信号倒相，输出至第二结点；第一电流控制晶体管，它连接在所述公共结点和第二电源之间，根据第一电流控制信号控制在该公共结点中流动的电流；和第一变换输出部，它具有连接在所述第一电源和第一输出结点之间，根据第二电流控制信号导通控制的第一输出晶体管，根据在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将ＣＭＯＳ电平差动信号变换成ＰＥＣＬ电平差动信号的电平变换电路，其特征是备有：第一输入部（１，２，４１，４２，４３，４４），输入作为所述ＣＭＯＳ电平差动信号的第一ＣＭＯＳ电平信号和其倒置信号的第２ＣＭＯＳ电平信号，输出根据该输入信号的电流；第一变换输出部（５、６、８、９、Ｒｔ、３１、３２），根据所述第一输入部的输出，输出作为所述ＰＥＣＬ电平的差动信号的第１ＰＥＣＬ电平信号和其倒置信号的第２ＰＥＣＬ民平信号；第一电流控制部（１１、１２、１３），通过第一及第二电流控制信号控制所述第一变换输出部的输出电流，分别确定所述第一及第二ＰＥＣＬ电平信号的高电平及低电平。

【技术特征摘要】
JP 1995-1-9 1504/951．一种将CMOS电平差动信号变换成PECL电平差动信号的电平变换电路，其特征是备有第一输入部(1,2,41,42,43,44)，输入作为所述CMOS电平差动信号的第一CMOS电平信号和其倒置信号的第2CMOS电平信号，输出根据该输入信号的电流；第一变换输出部(5、6、8、9、Rt、31、32)，根据所述第一输入部的输出，输出作为所述PECL电平的差动信号的第1PECL电平信号和其倒置信号的第2PECL民平信号；第一电流控制部(11、12、13)，通过第一及第二电流控制信号控制所述第一变换输出部的输出电流，分别确定所述第一及第二PECL电平信号的高电平及低电平。2．如权利要求1的电平变换电路，其特征是设置有所述第一输入部与所述第一变换输出部及所述第一电流控制部分别为同一结构的第二输入部(1a、2a、41a、42a、43a、44a)，第二变换输出部(5a、6a、8a、9a、Rt′、31a、32a)以及第二电流控制部(11a、12a、13a)；同时设置第一信号发生装置(21)，根据从所述第二变换输出部输出的第三PECL电平信号产生第一反馈信号；和第二信号发生装置，根据作为由所述第二变换输出部输出的所述第三PECL电平信号的倒信号的第四PECL电平信号产生第二反馈信号；将所述第一及第二反馈信号回授至所述第二电流控制部，并且将所述第二输入部的输入信号作为第一及第二电源，构成复制偏压电路(レプリカバィアス回路)(60、60a、60b、60c)；把由所述偏压电路输出的所述第一及第二反馈信号分别作为所述第一及第二电流控制信号。3．一种电平变换电路其特征是备有第一及第二开关用晶体管(1、2)，它们分别连接在第一及第二结点和公共结点之间，根据作为CMOS电平的差动信号的第一CMOS电平信号和其倒置信号的第二CMOS电平信号作交替开/关；第一变换输出部(5、6、Rt)，根据在所述第一结点中流动的电流，将PECL电平的差动信号之中的第一PECL信号向第一输出结点输出；第二变换输出部(8、9、Rt)，根据在所述第二结点中流动的电流，将所述第一PECL电平信号之倒置信号的第二PECL电平信号输出至第二输出结点；第一电流控制用晶体管(11)，根据第一电流控制信号控制在所述公共结点中流动的电流；第二电流控制用晶体管(12)，根据第二电流控制信号控制在所述第一结点中流动的电流；第三电流控制用晶体管(13)，根据所述第二电流控制信号控制在所述第二结点中流动的电流。4．如权利要求3的电平变换电路，其特征是，设置所述第一及第二开关晶体管，所述第一至第3电流控制晶体管以及分别与所述第一和第二变换输出部有同一结构的第三与第四开关用晶体管(1a、2a)、第四至第六电流控制用晶体管(11a、12a、13a)及第三与第四变换输出部(5a、6a、Rt′)(8a、9a、Rt′)；同时设置第一信号发生装置(21)，根据从所述第三变换输出部输出至第三输出结点的第三PECL电平信号，产生第一反馈信号；和第二信号发生装置(22)，根据作为由所述第四变换输出部输出至输出结点的所述第三PECL电平信号的倒置信号的第四PECL电平信号，产生第二反馈信号；复制偏压电路(60、60a、60b)的构成是，将所述第一反馈信号回授给所述第四电流控制晶体管的控制电极，将所述第二反馈信号回...

【专利技术属性】
技术研发人员：三田真二，黑田忠广，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]