專利名稱：電流驅(qū)動(dòng)器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高速差動(dòng)傳輸?shù)碾娏黩?qū)動(dòng)器電路背景技術(shù)近年來，伴隨著數(shù)字廣播電視及DVD等家用電器的迅猛普及，高速傳輸數(shù)據(jù)的必要性日益緊迫。為此，現(xiàn)在市場上大多采用IEEE1394及Serial-ATA等高速串行數(shù)據(jù)接口方式的規(guī)格，在這些高速串行數(shù)據(jù)接口技術(shù)中，通過電流驅(qū)動(dòng)器電路，高速差動(dòng)發(fā)送LSI內(nèi)部數(shù)據(jù)的同時(shí)，對(duì)從LSI外部傳送來的高速數(shù)據(jù)，也通過傳輸線路對(duì)(雙股鈕絞電纜)，在LSI電路的接收電路中差動(dòng)接收。
在這種差動(dòng)傳輸中，由于是使用傳輸路線對(duì)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，所以在絕大多數(shù)的情況下，在輸入輸出部采用模擬電路的同時(shí)，還在模擬電路中使用3.3V系的CMOS(complementary metal oxide semiconductor)晶體管。即使從保護(hù)器件裝置，使其不受來自ESD(Electrostaticdischarge)等外部的影響的角度上說，也不得不使用3.3V系的CMOS晶體管。另外，在進(jìn)行差動(dòng)傳輸之際，需要決定其差動(dòng)信號(hào)的中間電位——共態(tài)電位?？墒窃诎l(fā)送方和接收方設(shè)置著互不相同的共態(tài)電位時(shí)，由于相互之間必然要產(chǎn)生電位差，所以電流就要流入兩者中的某一個(gè)。因此，通常成為是在發(fā)送方?jīng)Q定該共態(tài)電位，還是在接收方?jīng)Q定共態(tài)電位中的某一個(gè)。所以共態(tài)電位通常不固定，往往要使它具有一定的范圍。
圖8是表示現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行差動(dòng)傳輸?shù)碾娏黩?qū)動(dòng)器電路的結(jié)構(gòu)圖(可參閱美國專利第5418478號(hào)說明書及美國專利5694060號(hào)說明書)。
如圖8所示，電流驅(qū)動(dòng)器電路1，包括與電源電位電平Vdd’連接的pMOS電流源晶體管2；與接地電平Vss’連接的nMOS電流源晶體管3；以及由連接在pMOS電流源晶體管2與nMOS電流源晶體管3之間的4個(gè)開關(guān)元件構(gòu)成的開關(guān)電路4。在開關(guān)電路4上，連接有具有由2個(gè)串聯(lián)電路構(gòu)成的終端電阻R’的傳輸線路對(duì)TP’/NTP’。
采用現(xiàn)有技術(shù)的電流驅(qū)動(dòng)器電路后，從pMOS電流源晶體管2流出的電流，通過開關(guān)電路4，流過在傳輸線路對(duì)TP’/NTP’之間連接的終端電阻R’后，又通過開關(guān)電路4，流入nMOS電流源晶體管3。這時(shí)，由于在傳輸線路對(duì)TP’/NTP’的終端電阻R’上有電流流過，從而產(chǎn)生以共態(tài)電位Vcm’為中心電位的振幅。電流驅(qū)動(dòng)器電路1，通過由此產(chǎn)生的振幅，也就是通過在終端電阻R’上所流過的電流的方向，傳輸輸出“1”或輸出“0”。
可是，例如在IEEE1394等規(guī)格中，共態(tài)電位由0.5V到2.5V左右變化。所以將電源電位電平Vdd’例如下降到2.7V時(shí)，會(huì)造成電源電位電平Vdd’與共態(tài)電位Vcm’的差成為0.2V。這時(shí)電流驅(qū)動(dòng)器電路1的pMOS電流源晶體管2無論如何也要進(jìn)入非飽和區(qū)域，所以對(duì)降低電源電位電平Vdd’有限界。另外，由于共態(tài)電位Vcm’較高，所以當(dāng)施加到pMOS電流源晶體管2的兩端的電壓小于從柵電壓減去閾值電壓后的電壓時(shí)，要使pMOS電流源晶體管2到達(dá)飽和區(qū)域，在晶體管的尺寸設(shè)計(jì)方面也十分困難。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是要在差動(dòng)傳輸?shù)碾娏黩?qū)動(dòng)器電路中，即使共態(tài)電位變成較寬范圍的電位(寬范圍)，也能高速差動(dòng)傳輸。
本發(fā)明的第1電流驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于是使電流通過在傳輸線路對(duì)之間連接的終端電阻，從而驅(qū)動(dòng)所述傳輸線路對(duì)的電流驅(qū)動(dòng)器電路；包括具有與電源電位電平連接的電流源晶體管，而且與傳送線路對(duì)結(jié)合的電流驅(qū)動(dòng)器；與電流源晶體管的輸出側(cè)結(jié)合，而且根據(jù)所述傳輸線路對(duì)的共態(tài)電位，補(bǔ)償所述電流驅(qū)動(dòng)器的輸出電流的電流補(bǔ)償電路。
采用第1電流驅(qū)動(dòng)器電路后，與電源電位電平連接的電流源晶體管的輸出側(cè)，與電流補(bǔ)償電路結(jié)合在一起，而且電流補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)成按照傳輸線路對(duì)的共態(tài)電位的變化補(bǔ)償電流驅(qū)動(dòng)器的輸出電流。因此，即使共態(tài)電位增高，電流源晶體管進(jìn)入飽和區(qū)域時(shí)，換言之，即使電流驅(qū)動(dòng)器電路的輸出電流減少時(shí)，由于能從電流補(bǔ)償電路向電流驅(qū)動(dòng)器供給電流，所以也能對(duì)輸出電流進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償。這樣，即使是電源電位電平較低的低電壓動(dòng)作，也能輸出穩(wěn)定的差動(dòng)信號(hào)，所以可以實(shí)現(xiàn)即使共態(tài)電位在寬范圍中變化，也能進(jìn)行高速差動(dòng)傳輸?shù)碾娏黩?qū)動(dòng)器電路。
在第1電流驅(qū)動(dòng)器電路中，電流補(bǔ)償電路，最好在共態(tài)電位與電源電位電平的差，小于所定值時(shí)，開始補(bǔ)償輸出電流。
這樣，電流補(bǔ)償電路就能在需要它對(duì)電流驅(qū)動(dòng)器的輸出電流進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臅r(shí)刻，開始補(bǔ)償該輸出電流。
在第1電流驅(qū)動(dòng)器電路中，電流補(bǔ)償電路，最好使電流只增大電流源晶體管進(jìn)入非飽和區(qū)域時(shí)，輸出電流的減少量。
這樣，由于電流補(bǔ)償電路供給電流驅(qū)動(dòng)器的電流，只是其輸出電流的減少量，所以能使輸出電流增加到電流源晶體管在飽和區(qū)域動(dòng)作時(shí)的輸出電流為止。
在第1電流驅(qū)動(dòng)器電路中，電流補(bǔ)償電路，最好包括在電源電位電平和接地電平之間串聯(lián)的多個(gè)電阻；旨在比較多個(gè)電阻的端子電位和共態(tài)電位的比較器；因比較器輸入的共態(tài)電位和端子電位的大小關(guān)系發(fā)生逆轉(zhuǎn)而被激活的負(fù)載晶體管；將與流過負(fù)載晶體管的電流成正比的電流，供給電流驅(qū)動(dòng)器的鏡像晶體管(mirror transistor)。
這樣，可以通過電流補(bǔ)償電路具有的比較器，比較由多個(gè)電阻確定的所定的端子電位和共態(tài)電位。即將比較器設(shè)計(jì)成在輸入的端子電位與共態(tài)電位的大小關(guān)系出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)時(shí)，使與比較器連接的負(fù)載晶體管激活。另外，由于在被激活的負(fù)載晶體管上配備著鏡像晶體管，所以與流過負(fù)載晶體管的電流成正比的電流就流過鏡像晶體管。因此，如果將流過鏡像晶體管的電流供給電流驅(qū)動(dòng)器，就能補(bǔ)償電流驅(qū)動(dòng)器的輸出電流。另外，可以利用比較器任意設(shè)定共態(tài)電位和要比較的端子電位。因此，如果將端子設(shè)定成和電流源晶體管進(jìn)入飽和區(qū)域時(shí)的共態(tài)電位的大小相同，就能在電流源晶體管進(jìn)入非飽和狀態(tài)時(shí)，始終由電流補(bǔ)償電路向電流驅(qū)動(dòng)器提供電流。
這時(shí)，電流補(bǔ)償電路最好還包括在電源電位電平和接地電平之間設(shè)置、而且與多個(gè)電阻串聯(lián)的晶體管。
這樣，流過多個(gè)電阻的電流，就不容易隨著電源電位電平或接地電平的變動(dòng)而變化。所以與只串聯(lián)多個(gè)電阻的情況相比，可使端子電位比較穩(wěn)定。從而能更準(zhǔn)確地補(bǔ)償電流驅(qū)動(dòng)器的輸出電流。
進(jìn)一步，比較器最好還包括將共態(tài)電位輸入給柵極的第1nMOS晶體管、將端子電位輸入給柵極的第2nMOS晶體管、一端分別與第1及第2nMOS晶體管連接的第1電流源。負(fù)載晶體管由與第2電流源并聯(lián)、而且一端與第1nMOS晶體管連接的pMOS晶體管構(gòu)成。在將第1nMOS晶體管的源極和柵極之間的電位差作為Vgs’將第1nMOS晶體管的閾值電壓作為Vt，將被第1nMOS晶體管的溝道寬及溝道長確定的常數(shù)作為β、將流過第2電流源的電流作為I，鏡像晶體管的漏極電流與所述負(fù)載晶體管的漏極電流的鏡像比作為α?xí)r，由鏡像晶體管供給電流驅(qū)動(dòng)器的電流為{β×(Vgs-Vt)2-I}×α。
這樣，輸入到第1NMOS晶體管的柵極的共態(tài)電位和輸入到第1nMOS晶體管的端子電位的大小關(guān)系出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)時(shí)，由于連接著第2電流源，所以能使完全成為OFF狀態(tài)的負(fù)載晶體管ON。這時(shí)，負(fù)載晶體管的漏極電流，等于從第1nMOS晶體管的漏極電流減去流過第2電流源的電流的電流量。即如果將MOS晶體管的漏極電流平方，那么負(fù)載晶體管的漏極電流就成為{β×(Vgs-Vt)2-I}。因此，在用一定的鏡像比構(gòu)成鏡像晶體管中，由于流過負(fù)載晶體管的漏極電流的α倍的漏極電流，所以鏡像晶體管的漏極電流即由鏡像晶體管向電流驅(qū)動(dòng)器供給的電流就成為{β×(Vgs-Vt)2-I}×α。所以，如果確定了適當(dāng)?shù)溺R像比α和常數(shù)β，那么即使(Vgs-Vt)的值有變化，也能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻，將當(dāng)時(shí)變化了的電流量的α倍的電流供給電流驅(qū)動(dòng)器。即能適當(dāng)補(bǔ)償電流驅(qū)動(dòng)器的輸出電流。
在第1電流驅(qū)動(dòng)器電路中，最好還具有使補(bǔ)償電路從電流驅(qū)動(dòng)器脫開的切換開關(guān)。
這樣，在本電流驅(qū)動(dòng)器電路中也能實(shí)施利用共態(tài)電位的變化進(jìn)行通信的傳輸方法。即由于電流補(bǔ)償電路，按照共態(tài)電位的變化，對(duì)電流驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行輸出電流補(bǔ)償，所以在實(shí)施所述傳輸方法時(shí)，電流補(bǔ)償電路就會(huì)妨礙該傳輸方法。但如果這時(shí)還具有將電流補(bǔ)償電路從電流驅(qū)動(dòng)器脫開的轉(zhuǎn)換開關(guān)，就能使電流補(bǔ)償電路不妨礙所述傳輸方法。
本發(fā)明的第2電流驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于是使電流通過在傳輸線路對(duì)之間連接的終端電阻，從而驅(qū)動(dòng)所述傳輸線路對(duì)的電流驅(qū)動(dòng)器電路；包括具有旨在控制流向所述傳輸線路對(duì)的電流的多個(gè)開關(guān)電路的電流驅(qū)動(dòng)器；按照所述傳輸線路對(duì)的共態(tài)電位的變化，階段性地控制所述多個(gè)開關(guān)電路的動(dòng)作的電流補(bǔ)償電路。
采用第2電流驅(qū)動(dòng)器電路后，在電流驅(qū)動(dòng)器電路中，在并聯(lián)設(shè)置多個(gè)開關(guān)電路的同時(shí)，還具有按照共態(tài)電位的變化，階段性地控制多個(gè)開關(guān)電路的動(dòng)作的電流補(bǔ)償電路。因此，即使施加給在電流驅(qū)動(dòng)器中設(shè)置、而且旨在供給驅(qū)動(dòng)傳輸線路對(duì)的電流的電流源晶體管的電壓，隨著共態(tài)電位的變化而變低時(shí)，也能通過電流補(bǔ)償電路，階段性地控制并聯(lián)的多個(gè)開關(guān)電路的動(dòng)作。這樣，就能對(duì)電流驅(qū)動(dòng)器的輸出電流進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償，換句話說，隨著多個(gè)開關(guān)電路階段性地激活下去，構(gòu)成被激活的開關(guān)電路的開關(guān)元件的合計(jì)晶體管大小也階段性地增大，所以在電流源晶體管進(jìn)入非飽和區(qū)域之際，可以補(bǔ)充不足的電流。這樣，即使是電源電位電平較低的低電壓動(dòng)作，也能輸出穩(wěn)定的差動(dòng)信號(hào)。因此可以實(shí)現(xiàn)即使共態(tài)電位在寬范圍中變化，也能高速差動(dòng)傳輸?shù)碾娏黩?qū)動(dòng)器電路。另外，施加給電流源晶體管的電壓非常大時(shí)，由于能使激活的開關(guān)電路減少，所以能使構(gòu)成激活的開關(guān)電路的開關(guān)元件的合計(jì)晶體管大小減少。其結(jié)果，就能降低開關(guān)雜波。
在第2電流驅(qū)動(dòng)器電路中，電流補(bǔ)償電路，最好隨著電源電位電平和共態(tài)電位的差變小，而階段性地使所述多個(gè)開關(guān)電路動(dòng)作。
這樣，隨著共態(tài)電位的增高，被激活的開關(guān)電路的數(shù)量也增多，所以能可靠地獲得上述效果。
在第2電流驅(qū)動(dòng)器電路中，電流補(bǔ)償電路，最好使多個(gè)開關(guān)電路階段性動(dòng)作，從而使構(gòu)成多個(gè)開關(guān)電路的開關(guān)元件中，被激活的開關(guān)元件的合計(jì)晶體管大小與所述共態(tài)電位和電源電位電平的差成為非線性變化。
這樣，就能減少電流驅(qū)動(dòng)器中設(shè)置開關(guān)電路的數(shù)量。這是因?yàn)楫?dāng)電流驅(qū)動(dòng)器中設(shè)置的旨在供給驅(qū)動(dòng)傳輸線路對(duì)的電流的電流源晶體管進(jìn)入非飽和區(qū)域時(shí)，流過該電流源晶體管的電流，對(duì)共態(tài)電位和電源電位電平之差而言，是非線形變化的緣故。所以，如果能使構(gòu)成被激活的開關(guān)電路的開關(guān)元件中被激活的開關(guān)元件的合計(jì)晶體管大小也同樣非線形變化，就能可靠地補(bǔ)償輸出電流。這樣，就能避免過多地設(shè)置開關(guān)電路。
在第2電流驅(qū)動(dòng)器電路中，多個(gè)開關(guān)電路中的所定開關(guān)電路，最好在構(gòu)成該所定開關(guān)電路的開關(guān)元件和傳輸線路對(duì)中的一個(gè)之間，具有串聯(lián)電阻。
這樣，激活具有電阻的所定的開關(guān)電路時(shí)，因?yàn)榕c傳輸線路對(duì)連接的終端電阻，和所定開關(guān)電路具有的電阻成為并聯(lián)，所以能使整體的電阻值下降。從而能提高施加給旨在供給電流的電流源晶體管的電壓，所以即使該電流源晶體管進(jìn)入非飽和區(qū)域，也能返回飽和區(qū)域。
在第2電流驅(qū)動(dòng)器電路中，構(gòu)成多個(gè)開關(guān)電路的開關(guān)元件，最好由MOS晶體管構(gòu)成，而且該MOS晶體管的柵電極，通過所定的電阻，與接地電平連接。
這樣，構(gòu)成多個(gè)開關(guān)電路的MOS晶體管(開關(guān)元件)的各柵極，就通過電阻與接地電平連接，所以可以避免開關(guān)元件因其大小的不同，而成為雜波的發(fā)生源。另外，為了向開關(guān)元件的柵電極輸入信號(hào)而連接的布線較長時(shí)，由于頻率和相位的關(guān)系，就會(huì)出現(xiàn)輸入信號(hào)反射的危害。因此，如上所述，通過電阻將各柵極與接地電平連接起來后，就能降低該危害。
在第2電流驅(qū)動(dòng)器電路中，構(gòu)成多個(gè)開關(guān)電路的開關(guān)元件，最好由微小的MOS晶體管構(gòu)成。
這樣，由于構(gòu)成多個(gè)開關(guān)電路的MOS晶體管(開關(guān)元件)微小化，所以從該MOS晶體管就要流出泄漏電流。因此，可以將該泄漏電流的通路，作為假設(shè)的電阻的替代物，從而能減少雜波及反射的危害。


圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示構(gòu)成本發(fā)明的第2實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路的電流補(bǔ)償電路結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示構(gòu)成本發(fā)明的第2實(shí)施方式的變形例涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路的電流補(bǔ)償電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是表示構(gòu)成本發(fā)明的第3實(shí)施方式的變形例涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路的電流驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)圖。
圖6是表示構(gòu)成本發(fā)明的第4實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路的電流驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)圖。
圖7是以構(gòu)成本發(fā)明的第4實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路的電流驅(qū)動(dòng)器中的一個(gè)開關(guān)元件為例所表示的結(jié)構(gòu)圖。
圖8是表示現(xiàn)有技術(shù)的電流驅(qū)動(dòng)器電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖中100-電流驅(qū)動(dòng)器電路；101-電流驅(qū)動(dòng)器；102-電流補(bǔ)償電路；103-pMOS電流源晶體管；104-nMOS電流源晶體管；105-開關(guān)電路(第1開關(guān)電路)；105a-第1開關(guān)元件105b-第2開關(guān)元件；105c-第3開關(guān)元件；105d-第4開關(guān)元件；106-第1比較器；107-負(fù)載晶體管；108-鏡像晶體管；109-第1電流源；110-第1nMOS晶體管；111-第2nMOS晶體管；112-第2電流源；113-第1參照電位發(fā)生電路；114-第2參照電位發(fā)生電路115-第1pMOS晶體管；116-第2pMOS晶體管；117-第2開關(guān)電路；117a-第5開關(guān)元件；117b-第6開關(guān)元件；117c-第7開關(guān)元件；117d-第8開關(guān)元件；118-第3開關(guān)電路；118a-第9開關(guān)元件；118b-第10開關(guān)元件；118c-第11開關(guān)元件；118d-第12開關(guān)元件；119a-第1邏輯電路；119b-第2邏輯電路；120-第2比較器；121-第1NOT電路；122-第2NOT電路123-第1NAND電路；124-第2NAND電路；125-第1NOR電路；126-第2NOR電路；Vdd-電源電位電平；Vss-接地電平；Vcm-共態(tài)電位；R1-第1終端電阻；R2-第2終端電阻；R3-第3終端電阻；R4-第4終端電阻；Vds-施加給pMOS電流源晶體管兩端的電壓；Vgs1-施加給第1nMOS電流源晶體管源-柵極間的電壓；V；gs2-施加給第2nMOS電流源晶體管源-柵極間的電壓；I-流向第2電流源的電流；Vref1-第1參照電位；Vref2-第2參照電位；Vref3-第3參照電位。
具體實(shí)施例方式
(第1實(shí)施方式)下面，參閱附圖，對(duì)第1實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路作一闡述。
圖1是表示第1實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路，具體地說，是表示具有電流驅(qū)動(dòng)器和電流補(bǔ)償電路的電流驅(qū)動(dòng)器電路的電路圖。
如圖1所示，電流驅(qū)動(dòng)器100具有電流驅(qū)動(dòng)器101和電流補(bǔ)償電路102。
電流驅(qū)動(dòng)器101具有與電源電位電平Vdd連接的pMOS電流源晶體管103；與接地電平Vss連接的nMOS電流源晶體管104；以及開關(guān)電路105。開關(guān)電路105則由分別例如由pMOS晶體管構(gòu)成的第1開關(guān)元件105a及第2開關(guān)元件105b、和分別由例如nMOS晶體管構(gòu)成的第3開關(guān)元件105c及第4開關(guān)元件105d構(gòu)成。另外，在第1開關(guān)元件105a及第3開關(guān)元件105c之間，以及第2開關(guān)元件105b和第4開關(guān)元件105d之間，各自與傳輸線路對(duì)TP/NTP中的一個(gè)連接，同時(shí)2個(gè)第1終端電阻R1的串聯(lián)電路還與傳輸線路對(duì)TP/NTP連接。Vcm表示傳輸線路對(duì)TP/NTP的共態(tài)電位。
另外，電流補(bǔ)償電路102，包括第1比較器106、負(fù)載晶體管107、以及鏡像晶體管108。另外，第1比較器106包括與接地電平電位Vss連接的第1電流源109；源極與第1電流源109連接的第1nMOS晶體管110；以及源極與第1電流源109連接而漏極與電源電位電平Vdd連接的第2nMOS晶體管111。負(fù)載晶體管107，由源極分別與電源電位電平Vdd及第2電流源112的輸入側(cè)連接，漏極分別與第1nMOS晶體管110的漏極及第2電流源112的輸出側(cè)連接的pMOS晶體管構(gòu)成。鏡像晶體管108由源極與電源電位電平Vdd連接，柵極分別與負(fù)載晶體管107的柵極及漏極連接，漏極與電流驅(qū)動(dòng)器101的pMOS電流源晶體管103的漏極側(cè)連接的pMOS晶體管構(gòu)成。此外，Vgs1表示第1nMOS晶體管110的源極與柵極之間的電位差，Vgs2表示第2nMOS晶體管111的源極與柵極之間的電位差，I表示流過電流源112的電流。
采用第1實(shí)施方式后，由電流驅(qū)動(dòng)器101的pMOS電流源晶體管103供給的電流，通過開關(guān)電路105，流入在傳輸路線對(duì)TP/NTP之間連接的第1終端電阻R1后，再次通過開關(guān)電路105，被送到nMOS電流源晶體管104中。這時(shí)，第1終端電阻R1的兩端(傳輸線路對(duì)TP/NTP之間)產(chǎn)生電位差。即輸出具有一定振幅的信號(hào)。但是，共態(tài)電位Vcm，在包括電流驅(qū)動(dòng)器電路100在內(nèi)的LSI內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的作用下產(chǎn)生時(shí)，保持一定的電位；而在LSI外部節(jié)點(diǎn)的作用下產(chǎn)生時(shí)，卻在較寬的范圍(寬范圍)內(nèi)變動(dòng)。共態(tài)電位Vcm向電源電位電平Vdd，的方向變動(dòng)后，施加給pMOS電流源晶體管103的電壓就變低，于是pMOS晶體管103進(jìn)入非飽和區(qū)域。因此，通過pMOS電流源晶體管103供給的輸出電流減少。可是，采用本實(shí)施方式后，在pMOS晶體管103進(jìn)入非飽和區(qū)域的同時(shí)，電流補(bǔ)償電路開始動(dòng)作。其結(jié)果，就能適當(dāng)補(bǔ)償電流驅(qū)動(dòng)器101的輸出電流。
下面，對(duì)電流補(bǔ)償電路102的動(dòng)作加以詳細(xì)說明。
在向構(gòu)成電流補(bǔ)償電路102的第1比較器106的第1nMOS晶體管110的柵極輸入共態(tài)電位Vcm的同時(shí)，還向第2nMOS晶體管111的柵極輸入所定的第1參照電位Vref1。第1比較器106，通過將比較這兩個(gè)電位的結(jié)果，向負(fù)載晶體管107的柵極輸出，從而控制負(fù)載晶體管107。具體地說，由于設(shè)計(jì)成當(dāng)共態(tài)電位Vcm與電源電位電平Vdd的電位差小于一定值時(shí)，共態(tài)電位Vcm和第1參照電位Vref1的大小關(guān)系逆轉(zhuǎn)。所以在逆轉(zhuǎn)之際，在第2電流源112的作用下，處于完全OFF狀態(tài)的負(fù)載晶體管107，就成為ON狀態(tài)。因此，在使負(fù)載晶體管1070N的同時(shí)，還能使負(fù)載晶體管107所具有的鏡像晶體管108也同時(shí)ON。另外，在鏡像晶體管108中，流過與負(fù)載晶體管107的漏極電流成為一定的鏡像比α的漏極電流的同時(shí)，該漏極電流被供給電流驅(qū)動(dòng)器101的pMOS電流源晶體管103的漏極側(cè)。此外，負(fù)載晶體管107及鏡像晶體管108的閾值電壓設(shè)置成為彼此相等。
所以，即使因共態(tài)電位Vcm接近電源電位電平Vdd而使pMOS電流源晶體管103進(jìn)入非飽和區(qū)域，但因電流補(bǔ)償電路102開始動(dòng)作，所以能適當(dāng)補(bǔ)償電流驅(qū)動(dòng)器101的輸出電流。具體地說，將第1nMOS晶體管110和第2nMOS晶體管111采用彼此相同的結(jié)構(gòu)后，第1nMOS晶體管110的漏極電流就成為β×(Vgs1-Vt)2，第2nMOS晶體管111的漏極電流則成為β×(Vgs2-Vt)2。式中β表示第1nMOS晶體管110和第2nMOS晶體管111由其溝道寬及溝道長等決定的常數(shù)；Vt表示第1nMOS晶體管110和第2nMOS晶體管111的閾值。因此，β×{(Vgs1-Vt)2+(Vgs2-Vt)2}的電流就流過第1電流源109。另外，負(fù)載晶體管107的漏極電流就成為{β×(Vgs1-Vt)2-I}。因此，鏡像晶體管108的漏極電流就成為其α倍的{β×(Vgs1-Vt)2-I}×α。實(shí)際使用的值，具體地說，將Vgs2定為{Vdd-(26/30)×Vdd}時(shí)，如果設(shè)流向第1電流源109的電流為60μA，流向第2電流源112的電流為2μA時(shí)，那么因負(fù)載晶體管107的漏極電流就成為{β×(Vgs1-Vt)2-2μA}，所以鏡像晶體管108的漏極電流就成為{β×(Vgs1-Vt)2-2μA}×α。就是說，只將這么大的電流供給電流驅(qū)動(dòng)器101的pMOS電流源晶體管103的漏極側(cè)。這樣，供給電流驅(qū)動(dòng)器101的電流就隨著共態(tài)電壓Vcm的增高而增大，同時(shí)可以通過α、β、Vt及Vref1任意設(shè)定。另外，如果決定了適當(dāng)?shù)溺R像比α、常數(shù)β，那么即使(Vgs-Vt)的值隨著共態(tài)電位Vcm的變動(dòng)而變化時(shí)，也能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻，將當(dāng)時(shí)變化的電流量的α倍的電流供給電流驅(qū)動(dòng)器101，所以能適當(dāng)補(bǔ)償電流驅(qū)動(dòng)器101的輸出電流。因此，如上所述，即使是電源電位電平Vdd較低的低電壓動(dòng)作，也能輸出穩(wěn)定的差動(dòng)信號(hào)。所以能實(shí)現(xiàn)即使共態(tài)電位Vcm在寬范圍內(nèi)變動(dòng)也能高速差動(dòng)傳送的電流電流驅(qū)動(dòng)器電路。
此外，在第1實(shí)施方式中，具體地特定的電流補(bǔ)償電路102的結(jié)構(gòu)，也可以是其它結(jié)構(gòu)，只要是可以按照共態(tài)電位Vcm的變動(dòng)補(bǔ)償電流驅(qū)動(dòng)器101的輸出電流的結(jié)構(gòu)即可。
另外，在第1實(shí)施方式中，具體設(shè)定了流向第1電流源109的電流、流向第2電流源112的電流以及施加給第2NMOS晶體管111的源極與柵極之間的電壓Vgs2。但最好根據(jù)制造的電流驅(qū)動(dòng)器的特性任意設(shè)定。
(第2實(shí)施方式)下面，參閱附圖，對(duì)第2實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路作一闡述。
圖2是表示構(gòu)成第2電流補(bǔ)償電路的結(jié)構(gòu)圖。此外，在本實(shí)施方式中的電流驅(qū)動(dòng)器電路，與圖1所示的第1實(shí)施方式的電流驅(qū)動(dòng)器101相同，所以省略圖示。另外，對(duì)于和第1實(shí)施方式的電流補(bǔ)償電路102相同的電路元件等，賦予相同的符號(hào)。
如圖2所示，本實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路的特征在于將圖1所示的第1實(shí)施方式的電流補(bǔ)償電路102中被第2nMOS晶體管111的柵極輸入的第1參照電位Vref1，通過第1參照電位發(fā)生器113發(fā)生。下面，具體加以說明。
第1參照電位發(fā)生器113由在電源電位電平Vdd和接地電平Vss之間串聯(lián)的多個(gè)電阻構(gòu)成。在這些多個(gè)電阻的各個(gè)電阻之間的一個(gè)端子，與第2nMOS晶體管111的柵極連接。因此，各電阻間產(chǎn)生的所定的端子電位，作為第1參照電位Vref1，被輸入給第2nMOS晶體管111的柵極。這樣，可以由端子電位中的某一個(gè)決定第1參照電位Vref1，所以能任意設(shè)定第1參照電位Vref1。因此，如果選擇適當(dāng)?shù)亩俗与娢?，就能設(shè)定成在pMOS電流源晶體管103進(jìn)入非飽和區(qū)域的同時(shí)，開始電流補(bǔ)償電流電路102的動(dòng)作。
(第2實(shí)施方式的變形例)下面，參閱附圖，對(duì)第2實(shí)施方式的變形例涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路作一闡述。
圖3是表示構(gòu)成第2實(shí)施方式的變形例涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路的電流補(bǔ)償電路的結(jié)構(gòu)圖。此外，本變形例涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路，與圖1所示的第1實(shí)施方式的電流驅(qū)動(dòng)器101相同，所以省略圖示。另外，在圖3所示的變形例中，對(duì)和圖2所示的構(gòu)成第2實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路的電流補(bǔ)償電路相同的電路元件等，賦予相同的符號(hào)。
如圖3所示，本變形例的特征在于對(duì)圖2所示的第1實(shí)施方式中的第1參照電位發(fā)生器113進(jìn)行了改良的第2參照電位發(fā)生器114。下面，具體加以說明。
采用本變形例后，第2參照電位發(fā)生器114，由在電源電位電平Vdd和接地電平Vss之間連接的多個(gè)電阻，分別與這些電阻串聯(lián)的第1pMOS晶體管115及第2pMOS晶體管116構(gòu)成。因此，即使電源電位電平Vdd和接地電平Vss變動(dòng)時(shí)，流過第1nMOS晶體管115的電流也很穩(wěn)定，所以流向電阻的電流不易變化。這樣，就能使作為第1參照電位Vref1輸入的端子電位更加穩(wěn)定。因而能更正確地補(bǔ)償電流驅(qū)動(dòng)器的輸出電流。
另外，采用本變形例后，第2pMOS晶體管116與多個(gè)電阻串聯(lián)的同時(shí)，還能使第2pMOS晶體管116的柵電極任意變化。因此，可以控制第2pMOS晶體管116的ON/OFF。這樣，如果將第2pMOS晶體管116ON時(shí)，由于產(chǎn)生所定的第1參照電位Vref1，按照共態(tài)電位Vcm的變化，補(bǔ)償電流驅(qū)動(dòng)器101的輸出電流。而如果將第2pMOS晶體管116OFF時(shí)，由于電流不流向各電阻，所以第1參照電位成為接近共態(tài)電位的值。換句話說，即使共態(tài)電位發(fā)生變化，補(bǔ)償電路102也不動(dòng)作。即第2pMOS晶體管116起了將電流驅(qū)動(dòng)器101與電流補(bǔ)償電路102斷開的切換開關(guān)的作用。所以，在本變形例的電流驅(qū)動(dòng)器電路100中實(shí)施使共態(tài)電位變化從而進(jìn)行通信的傳輸方法時(shí)，也能通過將電流補(bǔ)償電路從電流驅(qū)動(dòng)器101斷開的方式，使電流補(bǔ)償電路102不會(huì)妨礙進(jìn)行所述傳輸方法。
此外，在第2實(shí)施方式的變形例中，第1pMOS晶體管115及第2pMOS晶體管116，也可以通過分別與在電源電位電平Vdd和接地電平Vss之間連接的多個(gè)電阻的端子中的至少某一個(gè)。
另外，在第2實(shí)施方式的變形例中，構(gòu)成第1參照電位發(fā)生電路114的第2pMOS晶體管116，充當(dāng)了將電流驅(qū)動(dòng)器101與電流補(bǔ)償電路102斷開的切換開關(guān)的作用。但也可以設(shè)置其它元件等，將它們作為切換開關(guān)使用。
(第3實(shí)施方式)下面，參閱附圖，對(duì)第3實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路作一闡述。
圖4是表示構(gòu)成第3實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路的結(jié)構(gòu)圖。此外，在圖4所示的第3實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路中，與圖1所示的第1實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路相同的電路元件等，賦予相同的符號(hào)。另外，在以后的說明書中，將開關(guān)電路105稱作“第1開關(guān)電路105”。
如圖4所示，第3實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路100的特征在于在與構(gòu)成第1實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路100的電流驅(qū)動(dòng)器電路101的第1開關(guān)電路105并聯(lián)設(shè)置的第2開關(guān)電路117及第3開關(guān)電路118，和相應(yīng)地在電流補(bǔ)償電路102中設(shè)置的第1邏輯電路119a及第2邏輯電路119b。
具體地說，在電流驅(qū)動(dòng)器101中，在第1開關(guān)電路105基礎(chǔ)上加設(shè)了分別由4個(gè)開關(guān)元件構(gòu)成的第2開關(guān)電路117和第3開關(guān)電路118。第2開關(guān)電路117由與第1開關(guān)元件105a并聯(lián)的pMOS晶體管構(gòu)成的第5開關(guān)元件117a；與第2開關(guān)元件105b并聯(lián)的pMOS晶體管構(gòu)成的第6開關(guān)元件117b；與第3開關(guān)元件105a并聯(lián)的nMOS晶體管構(gòu)成的第7開關(guān)元件117c；以及與第4開關(guān)元件105b并聯(lián)的nMOS晶體管構(gòu)成的第8開關(guān)元件117d構(gòu)成。第3開關(guān)電路118的說明，與第2開關(guān)電路117的說明內(nèi)容完全相同，所以不再贅述。
另一方面，在電流補(bǔ)償電路102中，設(shè)置著對(duì)構(gòu)成電流驅(qū)動(dòng)器101的第2開關(guān)電路117的4個(gè)開關(guān)元件的動(dòng)作進(jìn)行控制的第1邏輯電路119a和對(duì)構(gòu)成電流驅(qū)動(dòng)器101的第2開關(guān)電路117的4個(gè)開關(guān)元件的動(dòng)作進(jìn)行控制的第2邏輯電路119b。具體地說，第1邏輯電路119a由第2比較器120、第1NOT電路121、第2NOT電路122、第1NAND電路123、第2NAND電路124、第1NOR電路125、第2NOR電路126構(gòu)成。第1nMOS晶體管110的漏極側(cè)的電位和第2參照電位Vref2被輸入給第2比較器120。第2比較器120的輸出信號(hào)則輸入第1NOT電路121。第1NOT電路121的輸出信號(hào)則輸入第2NOT電路122。第1NOT電路121的輸出信號(hào)和輸入給第2開關(guān)元件105b的柵極的信號(hào)，輸入第1NAND電路123。第1NOT電路121的輸出信號(hào)和輸入給第1開關(guān)元件105a的柵極的信號(hào)，輸入第2NAND電路124。第2NOT電路122的輸出信號(hào)和輸入給第4開關(guān)元件105d的柵極的信號(hào)，輸入第1NOR電路125。第2NOT電路122的輸出信號(hào)和輸入給第3開關(guān)元件105c的柵極的信號(hào)，輸入第2NOR電路126。這樣，第2開關(guān)電路117的動(dòng)作受第1邏輯電路119a控制。另外，雖然省略了說明，但如圖4所示，第3開關(guān)電路118的動(dòng)作也受與第1邏輯電路119a相同結(jié)構(gòu)的第2邏輯電路119b的控制。此外，圖4所示的電流驅(qū)動(dòng)器101中的NetXy(X表示任意的數(shù)字，y表示任意的字母)與電流補(bǔ)償電路102中的NetXy是等電位。換句話說，這意味著將相同的信號(hào)輸入給各元件。
采用第3實(shí)施方式后，除了能獲得第1實(shí)施方式的電流驅(qū)動(dòng)器電路的效果外，還能獲得如下效果。
采用本實(shí)施方式后，通過設(shè)定，使在共態(tài)電位Vcm高于所定值時(shí)，電流補(bǔ)償電路102的第1邏輯電路119a開始動(dòng)作。這樣能激活電流驅(qū)動(dòng)器101的第2開關(guān)電路117。即第5開關(guān)元件117a和第1開關(guān)元件105a、第6開關(guān)元件117b和第2開關(guān)元件105b、第7開關(guān)元件117c和第3開關(guān)元件105c、第8開關(guān)元件117d和第4開關(guān)元件105d成為相同的ON/OFF狀態(tài)。因此，共態(tài)電位Vcm朝著電源電位電平Vdd的方向變動(dòng)，使共態(tài)電位Vcm高于所定值時(shí)，換句話說，施加給pMOS電流源晶體管103兩端的電壓Vds不高于從施加給源極和柵極的電壓中減去閾值電壓后的值時(shí)，就能激活第2開關(guān)電路117。因此，可以增大被激活的開關(guān)元件的合計(jì)晶體管大小。這樣，由于施加給pNOS電流源晶體管103兩端的電壓增高，所以能補(bǔ)充pNOS電流源晶體管103進(jìn)入非飽和區(qū)域時(shí)的不足的電流。另外，進(jìn)而設(shè)定成單靠第1邏輯電路119a激活的第2開關(guān)電路117，不能使pMOS電流源晶體管103達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，就讓第2邏輯電路119b開始動(dòng)作。這樣就能在激活第2開關(guān)電路117之后，又激活第3開關(guān)電路118。因此，可以獲得比激活第2開關(guān)電路117更好的效果。即使是電源電位電平Vdd較低的低電壓動(dòng)作，也能輸出穩(wěn)定的差動(dòng)信號(hào)，所以可以實(shí)現(xiàn)共態(tài)電位在寬范圍中變化也能高速差動(dòng)傳輸?shù)碾娏黩?qū)動(dòng)器電路。
另外，采用本實(shí)施方式后，當(dāng)施加到pNOS電流源晶體管103兩端的電壓Vds，比施加給源—柵間的電壓減去閾值電壓的值大得多時(shí)，構(gòu)成第1開關(guān)電路105和第2開關(guān)電路117和第3開關(guān)電路118的開關(guān)元件中被激活的開關(guān)元件的數(shù)目減少。就是說，構(gòu)成被激活的開關(guān)元件的MOS晶體管的合計(jì)晶體管尺寸變小。因此，能降低開關(guān)雜波。
此外，在本實(shí)施方式中，用3級(jí)，即由第1開關(guān)電路105、第2開關(guān)電路117和第3開關(guān)電路118構(gòu)成并聯(lián)的開關(guān)電路。但也可以用2級(jí)或4級(jí)以上的結(jié)構(gòu)。
另外，在本實(shí)施方式中，最好使被激活的開關(guān)元件的合計(jì)晶體管大小，與共態(tài)電位Vcm和電源電位電平Vdd之差為非線性變化。這樣，就能減少電流驅(qū)動(dòng)器101中設(shè)置的開關(guān)電路的數(shù)目。這是因?yàn)閜MOS電流源晶體管103進(jìn)入非飽和區(qū)域時(shí)，流入pMOS電流源晶體管103的電流，與共態(tài)電位Vcm和電源電位電平Vdd之差為非線性關(guān)系的緣故。所以，如果激活的開關(guān)元件的合計(jì)晶體管的尺寸也同樣為非線性變化的話，就能準(zhǔn)確補(bǔ)償輸出電流。從而能避免將開關(guān)的大小設(shè)置得過大。
另外，在本實(shí)施方式中，具體的特定的第1邏輯電路119a及第2邏輯電路119b的結(jié)構(gòu)，只要是能獲得上述效果的結(jié)構(gòu)，也可以是其它結(jié)構(gòu)。
(第3實(shí)施方式的變形例)下面，參閱附圖，對(duì)第3實(shí)施方式的變形例涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路作一闡述。
圖5是表示構(gòu)成第3實(shí)施方式的變形例涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路的電流驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)圖。此外，本變形例的電流補(bǔ)償電路，與圖4所示的第3實(shí)施方式的電流補(bǔ)償電路102相同，所以省略圖示。另外，在圖5所示的變形例中，對(duì)和圖4所示的第3實(shí)施方式的電流驅(qū)動(dòng)器相同的電路元件等，賦予相同的符號(hào)。
如圖5所示，第3實(shí)施方式的變形例涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路的特征在于對(duì)構(gòu)成第3實(shí)施方式的電流驅(qū)動(dòng)器101的第3開關(guān)電路118進(jìn)行了改良。具體地說，在開關(guān)電路中，最后被激活的開關(guān)電路，即在構(gòu)成第3開關(guān)電路118的第9開關(guān)電路元件118a和第11開關(guān)電路元件118c之間，以及第10開關(guān)電路元件118b和第12開關(guān)電路元件118d之間，分別串聯(lián)2個(gè)第2終端電阻R2。因此，除了能獲得第3實(shí)施方式的效果外，還能獲得如下效果。
采用本變形例后，通過激活第3開關(guān)電路118，使電流驅(qū)動(dòng)器電路100搭載的LSI的外部的第1終端電阻R1和第2終端電阻R2成為并聯(lián)。其結(jié)果，可以使總體的終端電阻值下降，所以與沒有連接第2終端電阻R2時(shí)相比，能容易使pMOS電流源晶體管103達(dá)到飽和區(qū)域。
此外，在第3實(shí)施方式的變形例中，在第3開關(guān)電路118中具有第2終端電阻R2。但也可以只在第2開關(guān)電路117，或第1開關(guān)電路105中具有。
(第4實(shí)施方式)下面，參閱附圖，對(duì)第4實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路作一闡述。
圖6是表示構(gòu)成第4實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路的電流驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)圖。此外，本實(shí)施方式的電流補(bǔ)償電路，與圖4所示的第3實(shí)施方式的電流補(bǔ)償電路102相同，所以省略圖示。另外，在圖6所示的第4實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器中，對(duì)和圖4所示的第3實(shí)施方式的電流驅(qū)動(dòng)器相同的電路元件等，賦予相同的符號(hào)。
如圖6所示，第4實(shí)施方式涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路的特征在于對(duì)構(gòu)成圖4所示的第3實(shí)施方式的電流驅(qū)動(dòng)器101的開關(guān)電路進(jìn)行了改良。具體地說，本實(shí)施方式的開關(guān)電路的特征在于將構(gòu)成第1開關(guān)電路105、第2開關(guān)電路元件117及第3開關(guān)電路元件118各開關(guān)電路元件的柵極，分別通過第3終端電阻R3，與接地電平Vss連接。因此，除了能獲得第3實(shí)施方式的效果外，還能獲得如下效果。
采用本實(shí)施方式后，各開關(guān)元件的柵極通過第3終端電阻R3，與接地電平連接，所以可以根據(jù)開關(guān)元件的大小，降低其成為雜波源的可能性。另外，在為了向開關(guān)元件的柵極輸入信號(hào)而使連接布線變長時(shí)，由于頻率和相位的關(guān)系，會(huì)出現(xiàn)信號(hào)反射的危害，通過第3終端電阻R3，與接地電平連接后，就能減少該危害。
此外，在第4實(shí)施方式中，將第3終端電阻R3與所有的開關(guān)元件連接。但也可以不與所有的開關(guān)元件連接。
(第4實(shí)施方式的變形例)下面，參閱附圖，對(duì)第4實(shí)施方式的變形例涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路作一闡述。
圖7是表示構(gòu)成第4實(shí)施方式的變形例涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路的電流驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)圖，特別是表示以構(gòu)成第1開關(guān)電路105的第1開關(guān)電路元件105a為例的結(jié)構(gòu)圖。此外，在圖7所示的本變形例的電流驅(qū)動(dòng)器中，與圖6所示的第4實(shí)施方式的電流驅(qū)動(dòng)器相同的電路元件等，賦予相同的符號(hào)。
如圖7所示，第4實(shí)施方式的變形例涉及的電流驅(qū)動(dòng)器電路的特征在于構(gòu)成圖6所示的第4實(shí)施方式的電流驅(qū)動(dòng)器101中的第1開關(guān)電路105的第1開關(guān)電路元件105a。
采用本變形例后，構(gòu)成第1開關(guān)電路105的第1開關(guān)元件105a的柵極和漏極，通過第4終端電阻R4連接。但是，這個(gè)第4終端電阻R4，意味著假設(shè)的終端電阻R4。即意味著利用從第1開關(guān)元件105a的柵極流出的泄漏電流的泄漏通路，假設(shè)與第4終端電阻R4連接。所以，如果將MOS晶體管微小化，以取代連接圖6所示的第4實(shí)施方式的電流驅(qū)動(dòng)器101那樣的第3終端電阻R3，使泄漏電流流向充當(dāng)開關(guān)元件的MOS晶體管的柵極，就能作出圖7所示的假設(shè)的終端電阻R4。這樣就能可靠地獲得采用第4實(shí)施方式所能獲得的效果。
此外，在第4實(shí)施方式的變形例中，以構(gòu)成第1開關(guān)電路105的第1開關(guān)元件105a為例進(jìn)行了說明。但其它開關(guān)元件也同樣可以微小化。
利用本發(fā)明的第1電流驅(qū)動(dòng)器電路后，將電流補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)成與跟電源電位電平連接的電流源晶體管的輸出側(cè)結(jié)合在一起，同時(shí)按照傳輸線路對(duì)的共態(tài)電位的變化，補(bǔ)償電流驅(qū)動(dòng)器的輸出電流。因此，即使共態(tài)電位增高，電流源晶體管進(jìn)入非飽和區(qū)域時(shí)，換言之，即使電流驅(qū)動(dòng)器的輸出電流減少時(shí)，也能由電流補(bǔ)償電路向電流驅(qū)動(dòng)器供給電流，所以能適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充輸出電流。因此，即使是電源電位電平較低的低電壓動(dòng)作，也能輸出穩(wěn)定的差動(dòng)信號(hào)，所以可以實(shí)現(xiàn)即使共態(tài)電位在寬范圍中變化，也能高速差動(dòng)轉(zhuǎn)輸?shù)碾娏黩?qū)動(dòng)器電路。
采用本發(fā)明的第2電流驅(qū)動(dòng)器電路后，在電流驅(qū)動(dòng)器上，并聯(lián)設(shè)置多個(gè)開關(guān)電路的同時(shí)，還具有按照共態(tài)電位的變化，階段性地控制多個(gè)開關(guān)電路的動(dòng)作的電流補(bǔ)償電路。因此，即使施加到電流驅(qū)動(dòng)器中設(shè)置的、供給旨在驅(qū)動(dòng)傳輸線路對(duì)的電流的電流源晶體管的電壓，隨著共態(tài)電位的變化而變低時(shí)，也能利用電流補(bǔ)償電路，階段性地控制并聯(lián)的多個(gè)開關(guān)電路的動(dòng)作，所以能適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償電流驅(qū)動(dòng)器的輸出電流。換言之，使多個(gè)開關(guān)電路階段性地激活下去，就能使構(gòu)成被激活的開關(guān)電路的開關(guān)元件的合計(jì)晶體管大小也階段性地變大，所以能在電流源晶體管進(jìn)入非飽和區(qū)域之際，補(bǔ)充不足的電流。這樣，就能補(bǔ)償電流驅(qū)動(dòng)器的輸出電流。因此，即使是電源電位電平較低的低電壓動(dòng)作，也能輸出穩(wěn)定的差動(dòng)信號(hào)，從而能實(shí)現(xiàn)即使共態(tài)電位變化成寬范圍也能高速差動(dòng)傳遞的電流驅(qū)動(dòng)器電路。另外，施加給電流源晶體管的電壓較大時(shí)，由于能減少激活的開關(guān)電路，所以能減少構(gòu)成被激活的開關(guān)電路的開關(guān)元件的合計(jì)晶體管尺寸。其結(jié)果就能降低開關(guān)雜波。
權(quán)利要求
1.一種電流驅(qū)動(dòng)器電路，是通過使電流流過在傳輸線路對(duì)之間連接的終端電阻從而驅(qū)動(dòng)所述傳輸線路對(duì)的電流驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于包括具有與電源電位電平連接的電流源晶體管，而且與所述傳送線路對(duì)結(jié)合的電流驅(qū)動(dòng)器；和與所述電流源晶體管的輸出側(cè)結(jié)合，而且根據(jù)所述傳輸線路對(duì)的共態(tài)電位，補(bǔ)償所述電流驅(qū)動(dòng)器的輸出電流的電流補(bǔ)償電路。
2.如權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于所述電流補(bǔ)償電路，在與所述電流源晶體管連接的所述電源電位電平和所述共態(tài)電位的差，小于所定值時(shí)，開始所述輸出電流的補(bǔ)償。
3.如權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于所述電流補(bǔ)償電路，使電流只增大在所述電流源晶體管進(jìn)入非飽和區(qū)域時(shí)的所述輸出電流的減少量。
4.如權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于所述電流補(bǔ)償電路包括在所述電源電位電平和接地電平之間串聯(lián)的多個(gè)電阻；旨在比較所述多個(gè)電阻的端子電位與所述共態(tài)電位的比較器；因輸入所述比較器的所述共態(tài)電位與所述端子電位的大小關(guān)系發(fā)生逆轉(zhuǎn)而被激活的負(fù)載晶體管；以及將與流過所述負(fù)載晶體管的電流成正比的電流，供給電流驅(qū)動(dòng)器的鏡像晶體管。
5.如權(quán)利要求4所述的電流驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于所述電流補(bǔ)償電路，還包括設(shè)置在所述電源電位電平和所述接地電位電平之間、而且與所述多個(gè)電阻串聯(lián)的晶體管。
6.如權(quán)利要求4所述的電流驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于所述比較器包括柵極被輸入了所述共態(tài)電位的第1nMOS晶體管；柵極被輸入了所述端子電位的第2nMOS晶體管；以及一端分別與所述第1及第2nMOS晶體管連接的第1電流源，所述負(fù)載晶體管由與第2電流源并聯(lián)而且一端與所述第1nMOS晶體管連接的pMOS晶體管構(gòu)成，在設(shè)所述第1nMOS晶體管的源極和柵極之間的電位差為Vgs，所述第1nMOS晶體管的閾值電壓為Vt，被所述第1nMOS晶體管的溝道寬及溝道長確定的常數(shù)為β、流過所述第2電流源的電流為I，所述鏡像晶體管的漏極電流與所述負(fù)載晶體管的漏極電流的鏡像比為α?xí)r，則由所述鏡像晶體管供給所述電流驅(qū)動(dòng)器的電流為{β×(Vgs-Vt)2-I}×α。
7.如權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于還具有使所述補(bǔ)償電路從電流驅(qū)動(dòng)器脫開的切換開關(guān)。
8.一種電流驅(qū)動(dòng)器電路，是通過使電流流過在傳輸線路對(duì)之間連接的終端電阻，從而驅(qū)動(dòng)所述傳輸線路對(duì)的電流驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于包括具有旨在控制流向所述傳輸線路對(duì)的電流的多個(gè)開關(guān)電路的電流驅(qū)動(dòng)器；和按照所述傳輸線路對(duì)的共態(tài)電位的變化，階段性地控制所述多個(gè)開關(guān)電路的動(dòng)作的電流補(bǔ)償電路。
9.如權(quán)利要求8所述的電流驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于所述電流補(bǔ)償電路，隨著電源電位電平和所述共態(tài)電位的差變小，而階段性地使所述多個(gè)開關(guān)電路動(dòng)作。
10.如權(quán)利要求8所述的電流驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于所述電流補(bǔ)償電路，使所述多個(gè)開關(guān)電路階段性動(dòng)作，從而使構(gòu)成所述多個(gè)開關(guān)電路的開關(guān)元件中被激活的開關(guān)元件的合計(jì)晶體管尺寸，與所述共態(tài)電位和電源電位電平的差成為非線性變化。
11.如權(quán)利要求8所述的電流驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于所述多個(gè)開關(guān)電路中的所定開關(guān)電路，在構(gòu)成該所定開關(guān)電路的開關(guān)元件與所述傳輸線路對(duì)中的一方之間，具有串聯(lián)電阻。
12.如權(quán)利要求8所述的電流驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于構(gòu)成所述多個(gè)開關(guān)電路的開關(guān)元件，由MOS晶體管構(gòu)成，而且該MOS晶體管的柵電極，通過所定的電阻，與接地電平連接。
13.如權(quán)利要求8所述的電流驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于構(gòu)成所述多個(gè)開關(guān)電路的開關(guān)元件，由微小的MOS晶體管構(gòu)成。
全文摘要
一種電流驅(qū)動(dòng)器電路，將按照傳輸線路對(duì)(TP/NTP)的共態(tài)電位(Vcm)的變化補(bǔ)償電流驅(qū)動(dòng)器(101)的輸出電流的電流補(bǔ)償電路(102)，結(jié)合在電流驅(qū)動(dòng)器(101)的pMOS電流源晶體管(103)和開關(guān)電路(105)之間。實(shí)現(xiàn)了在差動(dòng)傳輸電流驅(qū)動(dòng)器中，即使共態(tài)電位在較寬范圍的電位(寬范圍)中變化，也能高速差動(dòng)傳輸。
文檔編號(hào)H03K17/14GK1523759SQ20041000527
公開日2004年8月25日 申請(qǐng)日期2004年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月18日
發(fā)明者小松義英 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社