电流驱动器电路制造技术

一种电流驱动器电路，将按照传输线路对（ＴＰ／ＮＴＰ）的共态电位（Ｖｃｍ）的变化补偿电流驱动器（１０１）的输出电流的电流补偿电路（１０２），结合在电流驱动器（１０１）的ｐＭＯＳ电流源晶体管（１０３）和开关电路（１０５）之间。实现了在差动传输电流驱动器中，即使共态电位在较宽范围的电位（宽范围）中变化，也能高速差动传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高速差动传输的电流驱动器电路
技术介绍
近年来，伴随着数字广播电视及DVD等家用电器的迅猛普及，高速传输数据的必要性日益紧迫。为此，现在市场上大多采用IEEE1394及Serial-ATA等高速串行数据接口方式的规格，在这些高速串行数据接口技术中，通过电流驱动器电路，高速差动发送LSI内部数据的同时，对从LSI外部传送来的高速数据，也通过传输线路对(双股钮绞电缆)，在LSI电路的接收电路中差动接收。在这种差动传输中，由于是使用传输路线对进行远距离传输，所以在绝大多数的情况下，在输入输出部采用模拟电路的同时，还在模拟电路中使用3.3V系的CMOS(complementary metal oxide semiconductor)晶体管。即使从保护器件装置，使其不受来自ESD(Electrostaticdischarge)等外部的影响的角度上说，也不得不使用3.3V系的CMOS晶体管。另外，在进行差动传输之际，需要决定其差动信号的中间电位——共态电位。可是在发送方和接收方设置着互不相同的共态电位时，由于相互之间必然要产生电位差，所以电流就要流入两者中的某一个。因此，通常成为是在发送方决定该共态电位，还是在接收方决定共态电位中的某一个。所以共态电位通常不固定，往往要使它具有一定的范围。图8是表示现有技术中进行差动传输的电流驱动器电路的结构图(可参阅美国专利第5418478号说明书及美国专利5694060号说明书)。如图8所示，电流驱动器电路1，包括与电源电位电平Vdd’连接的pMOS电流源晶体管2；与接地电平Vss’连接的nMOS电流源晶体管3；以及由连接在pMOS电流源晶体管2与nMOS电流源晶体管3之间的4个开关元件构成的开关电路4。在开关电路4上，连接有具有由2个串联电路构成的终端电阻R’的传输线路对TP’/NTP’。采用现有技术的电流驱动器电路后，从pMOS电流源晶体管2流出的电流，通过开关电路4，流过在传输线路对TP’/NTP’之间连接的终端电阻R’后，又通过开关电路4，流入nMOS电流源晶体管3。这时，由于在传输线路对TP’/NTP’的终端电阻R’上有电流流过，从而产生以共态电位Vcm’为中心电位的振幅。电流驱动器电路1，通过由此产生的振幅，也就是通过在终端电阻R’上所流过的电流的方向，传输输出“1”或输出“0”。可是，例如在IEEE1394等规格中，共态电位由0.5V到2.5V左右变化。所以将电源电位电平Vdd’例如下降到2.7V时，会造成电源电位电平Vdd’与共态电位Vcm’的差成为0.2V。这时电流驱动器电路1的pMOS电流源晶体管2无论如何也要进入非饱和区域，所以对降低电源电位电平Vdd’有限界。另外，由于共态电位Vcm’较高，所以当施加到pMOS电流源晶体管2的两端的电压小于从栅电压减去阈值电压后的电压时，要使pMOS电流源晶体管2到达饱和区域，在晶体管的尺寸设计方面也十分困难。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的就是要在差动传输的电流驱动器电路中，即使共态电位变成较宽范围的电位(宽范围)，也能高速差动传输。本专利技术的第1电流驱动器电路，其特征在于是使电流通过在传输线路对之间连接的终端电阻，从而驱动所述传输线路对的电流驱动器电路；包括具有与电源电位电平连接的电流源晶体管，而且与传送线路对结合的电流驱动器；与电流源晶体管的输出侧结合，而且根据所述传输线路对的共态电位，补偿所述电流驱动器的输出电流的电流补偿电路。采用第1电流驱动器电路后，与电源电位电平连接的电流源晶体管的输出侧，与电流补偿电路结合在一起，而且电流补偿电路设计成按照传输线路对的共态电位的变化补偿电流驱动器的输出电流。因此，即使共态电位增高，电流源晶体管进入饱和区域时，换言之，即使电流驱动器电路的输出电流减少时，由于能从电流补偿电路向电流驱动器供给电流，所以也能对输出电流进行适当的补偿。这样，即使是电源电位电平较低的低电压动作，也能输出稳定的差动信号，所以可以实现即使共态电位在宽范围中变化，也能进行高速差动传输的电流驱动器电路。在第1电流驱动器电路中，电流补偿电路，最好在共态电位与电源电位电平的差，小于所定值时，开始补偿输出电流。这样，电流补偿电路就能在需要它对电流驱动器的输出电流进行补偿的时刻，开始补偿该输出电流。在第1电流驱动器电路中，电流补偿电路，最好使电流只增大电流源晶体管进入非饱和区域时，输出电流的减少量。这样，由于电流补偿电路供给电流驱动器的电流，只是其输出电流的减少量，所以能使输出电流增加到电流源晶体管在饱和区域动作时的输出电流为止。在第1电流驱动器电路中，电流补偿电路，最好包括在电源电位电平和接地电平之间串联的多个电阻；旨在比较多个电阻的端子电位和共态电位的比较器；因比较器输入的共态电位和端子电位的大小关系发生逆转而被激活的负载晶体管；将与流过负载晶体管的电流成正比的电流，供给电流驱动器的镜像晶体管(mirror transistor)。这样，可以通过电流补偿电路具有的比较器，比较由多个电阻确定的所定的端子电位和共态电位。即将比较器设计成在输入的端子电位与共态电位的大小关系出现逆转时，使与比较器连接的负载晶体管激活。另外，由于在被激活的负载晶体管上配备着镜像晶体管，所以与流过负载晶体管的电流成正比的电流就流过镜像晶体管。因此，如果将流过镜像晶体管的电流供给电流驱动器，就能补偿电流驱动器的输出电流。另外，可以利用比较器任意设定共态电位和要比较的端子电位。因此，如果将端子设定成和电流源晶体管进入饱和区域时的共态电位的大小相同，就能在电流源晶体管进入非饱和状态时，始终由电流补偿电路向电流驱动器提供电流。这时，电流补偿电路最好还包括在电源电位电平和接地电平之间设置、而且与多个电阻串联的晶体管。这样，流过多个电阻的电流，就不容易随着电源电位电平或接地电平的变动而变化。所以与只串联多个电阻的情况相比，可使端子电位比较稳定。从而能更准确地补偿电流驱动器的输出电流。进一步，比较器最好还包括将共态电位输入给栅极的第1nMOS晶体管、将端子电位输入给栅极的第2nMOS晶体管、一端分别与第1及第2nMOS晶体管连接的第1电流源。负载晶体管由与第2电流源并联、而且一端与第1nMOS晶体管连接的pMOS晶体管构成。在将第1nMOS晶体管的源极和栅极之间的电位差作为Vgs’将第1nMOS晶体管的阈值电压作为Vt，将被第1nMOS晶体管的沟道宽及沟道长确定的常数作为β、将流过第2电流源的电流作为I，镜像晶体管的漏极电流与所述负载晶体管的漏极电流的镜像比作为α时，由镜像晶体管供给电流驱动器的电流为{β×(Vgs-Vt)2-I}×α。这样，输入到第1NMOS晶体管的栅极的共态电位和输入到第1nMOS晶体管的端子电位的大小关系出现逆转时，由于连接着第2电流源，所以能使完全成为OFF状态的负载晶体管ON。这时，负载晶体管的漏极电流，等于从第1nMOS晶体管的漏极电流减去流过第2电流源的电流的电流量。即如果将MOS晶体管的漏极电流平方，那么负载晶体管的漏极电流就成为{β×(Vgs-Vt)2-I}。因此，在用一定的镜像比构成镜像晶体管中，由于流过负载晶体管的漏极电流的α倍的漏极电流，所以镜像晶体管的漏极电流即由镜像晶体管向电流驱动器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流驱动器电路，是通过使电流流过在传输线路对之间连接的终端电阻从而驱动所述传输线路对的电流驱动器电路，其特征在于：　　　　包括：具有与电源电位电平连接的电流源晶体管，而且与所述传送线路对结合的电流驱动器；和　　　　与所述电流源晶体管的输出侧结合，而且根据所述传输线路对的共态电位，补偿所述电流驱动器的输出电流的电流补偿电路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小松义英，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]