信号转换电路以及轨对轨电路制造技术

信号转换电路以及轨对轨电路。本发明专利技术的一个实施方式的信号转换电路（２）具有差动放大部（１０）以及源极跟随部（２０）。差动放大部（１０）具有：串联连接的第１及第２电阻器（１１、１２）、串联连接的第３及第４电阻器（１３、１４）、第１及第２ＰＭＯＳ晶体管（１５、１６）、以及电流源（１８），源极跟随部（２０）具有第１及第２ＮＭＯＳ晶体管（２２、２４）。该第１ＮＭＯＳ晶体管（２２）的源极连接在第１及第２电阻器（１１、１２）之间，第２ＮＭＯＳ晶体管（２４）的源极连接在第３及第４电阻（１３、１４）之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及信号转换电路，特别涉及对差动电压信号的同相电压进行转换的信号转换电路以及具有该信号转换电路的轨对轨(rail to rail)电路。
技术介绍
在接受差动电压信号的接受装置中，为了应对同相电压偏移以及低 电压接口，要求范围大的输入同相电压，其中，同相电压偏移取决于发 送装置以及传送线路状况。这种接受装置具有轨对轨电路，该轨对轨电路具有用于将输入差动信号的同相电压转换成规定电压电平的信号转 换电路；以及连接在该信号转换电路后级的1个或多个差动放大电路。例如，在通过改变作为电阻终端的一对差动传送线路的电流方向来收发数字信号的小振幅差动信号方式(LVDS: Low-Voltage Differential Signaling)的接受装置中，信号转换电路为了使后级的高速NMOS差动 放大器工作而将输入同相电压转换成这样的电压，该电压高于对NMOS 晶体管的阈值(Vthn)加上规定的偏移电压之后得到的値。并且，在采 取低电源电压化的电子设备中，为了确保电路的动态范围，要求电路进 行所谓的轨对轨(Rail to Rail)动作。专利文献1所记载的输入轨对轨信号转换电路具有差动放大电路， 其通过一对n型晶体管来接受输入差动信号；以及源极跟随电路，其通 过一对p型晶体来接受输入差动信号，分别向差动放大电路的一对负载 电阻供给电流。在该信号转换电路中，差动放大电路是在输入电压电平 高于第1阈值电压的区域中工作，源极跟随电路是在输入电压电平低于 第2阈值电压的区域中工作，由此互补地实现输入轨对轨。此外，在输 入电压电平为第1阈值电压以上第2阈值电压以下的协作区域中，差动放大电路与源极跟随电路一同动作。另外，专利文献1所记载的另一输入轨对轨信号转换电路具有差 动放大电路，其通过一对p型晶体管来接受输入差动信号；以及源极跟 随电路，其通过一对n型晶体管来接受输入差动信号，分别向差动放大 电路的一对负载电阻供给电流。在该信号转换电路中，差动放大电路是 在输入电压电平低于第1阚值电压的区域中工作，源极跟随放大电路是在输入电压电平高于第2阚值电压的区域中工作，由此互补地实现输入 轨对轨。此外，在输入电压电平为第2阈值电压以上第1阈值电压以下的协作区域中，差动放大电路与源极跟随电路一同动作。专利文献1:国际公开第2006/126436号小册子另外，对于上述信号转换电路后级的高速NMOS差动放大器而言， 为了实现低功耗等，最好降低电源电压。在该情况下，作为信号转换电 路，最好采用能够无限幅地进行从后级的高速NMOS差动放大器的 NMOS晶体管的阈值(Vthn)到电源电压电平的输出的、与上述不同的 信号转换电路，'即，该信号转换电路拥有具有p型晶体管的差动放大电 路及具有n型晶体管的源极跟随电路。在这种信号转换电路中，要求在差动放大电路的增益开始降低的协 作区域中，也能够提高增益，提高信号质量。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供一种相比于以往能够提高协作区域 中的增益的信号转换电路以及及具有该信号转换电路的轨对轨电路。本专利技术的信号转换电路在第1输入端子及第2输入端子上输入差动 电压信号，对该差动电压信号的同相电压电平进行转换，从第1输出端 子及第2输出端子输出对同相电压电平进行转换后的差动电压信号，其 特征在于，该信号转换电路具有(a)第1及第2阻抗元件，其串联连 接在低电位侧电源与第1输出端子之间；(b)第3及第4阻抗元件，其 串联连接在低电位侧电源与第2输出端子之间；(c)第1 PMOS晶体管， 其具有与第1输出端子连接的漏电极、与第2输入端子连接的栅电极、以及源电极；(d)第2 PMOS晶体管，其具有与第2输出端子连接的漏 电极、与第1输入端子连接的栅电极、以及源电极；(e)第1 NMOS晶 体管，其具有连接在第1及第2阻抗元件之间的源电极、与第1输入端 子连接的栅电极、以及与高电位侧电源连接的漏电极；(f)第2 NMOS 晶体管，其具有连接在第3及第4阻抗元件之间的源电极、与第2输入 端子连接的栅电极、以及与高电位侧电源连接的漏电极；(g)电流源， 其设置在第1 PMOS晶体管的源电极以及第2 PMOS晶体管的源电极与 高电位侧电源之间，产生恒定电流。在该信号转换电路中，第1 第4阻抗元件、第1及第2PMOS晶体 管、以及电流源构成差动放大电路，第1及第2 NMOS晶体管构成源极 跟随电路。源极跟随电路中的第l NMOS晶体管的源极连接在第1及第 2阻抗元件之间，源极跟随电路中的第2NMOS晶体管的源极连接在第3 及第4阻抗元件之间，因此与以往相比，由PMOS晶体管的漏极电流引 起的第1及第2 NMOS晶体管的源极电压上升得到抑制。因此，与以往 相比，能够提高源极跟随器的增益，能够提高信号转换电路的协作区域 中的增益。本专利技术的另一信号转换电路在第1输入端子及第2输入端子上输入 差动电压信号，对该差动电压信号的同相电压电平进行转换，从第1输 出端子及第2输出端子输出对同相电压电平进行转换后的差动电压信号， 其特征在于，该信号转换电路具有(a)第1及第2阻抗元件，其串联 连接在低电位侧电源与第1输出端子之间；(b)第3及第4阻抗元件， 其串联连接在低电位侧电源与第2输出端子之间；(c)第l PMOS晶体 管，其具有与第1输出端子连接的漏电极、与第2输入端子连接的栅电 极、以及与高电位侧电源连接的源电极；(d)第2 PMOS晶体管，其具 有与第2输出端子连接的漏电极、与第1输入端子连接的栅电极、以及 与高电位侧电源的源电极；(e)第1 NMOS晶体管，其具有连接在第1 及第2阻抗元件之间的源电极、与第1输入端子连接的栅电极、以及与 高电位侧电源连接的漏电极；(f)第2NMOS晶体管，其具有连接在第3 及第4阻抗元件之间的源电极、与第2输入端子连接的栅电极、以及与6高电位侧电源连接的漏电极。在信号转换电路中，第1 第4阻抗元件和第1及第2PMOS晶体管 构成仿差动放大电路，第1及第2 NMOS晶体管构成源极跟随电路。源 极跟随电路中的第1 NMOS晶体管的源极连接在第1及第2阻抗元件之 间，源极跟随电路中的第2 NMOS晶体管的源极连接在第3及第4阻抗 元件之间，因此，与以往相比，由PMOS晶体管的漏极电流引起的第1 及第2 NMOS晶体管的源极电压上升得到抑制。因此，与以往相比，能 够提高源极跟随器的增益，能够提高信号转换电路的协作区域中的增益。优选的是，上述信号转换电路还具有第1可变电流源，其向第1 及第2阻抗元件供给电流，并且能够改变该电流的大小；以及第2可变 电流源，其向第3及第4阻抗元件供给电流，并且能够改变该电流的大 小。根据该结构，能够通过调节第1及第2可变电流源的输出电流来调 节第1及第2阻抗元件的电压降以及第3及第4阻抗元件的电压降。因 此，能够对信号转换电路的输出同相电压电平进行适当的设定，使得后 级的高速NMOS差动放大器能够实现高增益及高速动作。本专利技术的轨对轨电路的特征在于，具有上述信号转换电路；以及差动放大电路，其与信号转换电路的第1输出端子及第2输出端子连接， 信号转换电路还具有控制电路，该控制电路对引起差动放大电路的工作 点变动的参数中的至少一个进行监视，并根据该参数的变动来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号转换电路，该信号转换电路在第１输入端子及第２输入端子上输入差动电压信号，对该差动电压信号的同相电压电平进行转换，从第１输出端子及第２输出端子输出对上述同相电压电平进行转换后的差动电压信号，其特征在于，该信号转换电路具有：　第１ 及第２阻抗元件，其串联连接在低电位侧电源与上述第１输出端子之间；　第３及第４阻抗元件，其串联连接在上述低电位侧电源与上述第２输出端子之间；　第１ＰＭＯＳ晶体管，其具有与上述第１输出端子连接的漏电极、与上述第２输入端子连接的栅电极 、以及源电极；　第２ＰＭＯＳ晶体管，其具有与上述第２输出端子连接的漏电极、与上述第１输入端子连接的栅电极、以及源电极；　第１ＮＭＯＳ晶体管，其具有连接在上述第１及第２阻抗元件之间的源电极、与上述第１输入端子连接的栅电极、以及与高 电位侧电源连接的漏电极；　第２ＮＭＯＳ晶体管，其具有连接在上述第３及第４阻抗元件之间的源电极、与上述第２输入端子连接的栅电极、以及与上述高电位侧电源连接的漏电极；以及　电流源，其设置在上述第１ＰＭＯＳ晶体管的源电极以及上述第２Ｐ ＭＯＳ晶体管的源电极与上述高电位侧电源之间，产生恒定电流。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：增田诚，
申请(专利权)人：哉英电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]