基極發(fā)射極間電壓低于導(dǎo)通電壓，則輸入晶體管54截止。由于反轉(zhuǎn)晶體管55的基極發(fā)射極間電壓上升為導(dǎo)通電壓，所以反轉(zhuǎn)晶體管55導(dǎo)通。根據(jù)以上，比較器52的第一輸出端子56輸出低電平，第二輸出端子57輸出高電平。柵極開關(guān)64、65由于第一輸出端子56及第二輸出端子57的輸出而都導(dǎo)通。因而，輸出部2的P溝道M0SFET4為截止?fàn)顟B(tài)，N溝道M0SFET3為導(dǎo)通狀態(tài)。因而，輸出端子41被維持為低阻抗的狀態(tài)。低端晶體管驅(qū)動部遮斷開關(guān)66、67及高端晶體管驅(qū)動部遮斷開關(guān)68、69由于第一輸出端子56及第二輸出端子57的輸出而全部截止。因而，低端晶體管驅(qū)動部10及高端晶體管驅(qū)動部15都被切斷電源而成為動作屏蔽的狀態(tài)。
[0132]圖14上段是表示輸入信號Vin的動作波形的例子的圖，下段是表示輸出信號Vout的動作波形的例子的圖。都共通地表示時間軸。實(shí)線的波形是電源電壓為5V的情況，虛線的波形是電源為4V的情況，單點(diǎn)劃線的波形是電源電壓為3V的情況，雙點(diǎn)劃線的波形是電源電壓為2V的情況。
[0133]在電源電壓是3V?5V的范圍中，正常地將輸出信號Vout輸出。但是，隨著電源電壓的下降，轉(zhuǎn)換速率SRr、SRf都變小。如果下降到電源電壓2V，則通過低電壓保護(hù)部50的功能，輸出信號Vout被固定為低電平。
[0134]在本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換速率控制輸出電路中，由于不使用NAND而控制1個MOSFET的導(dǎo)通截止來切換電路的啟用和屏蔽動作，所以與第三實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換速率控制輸出電路lb相比更加能夠在低電壓內(nèi)保障動作。
[0135](第五實(shí)施方式)
[0136]圖15(a)是例示有關(guān)第四實(shí)施方式的光耦合裝置的塊圖。圖15(b)是例示有關(guān)第四實(shí)施方式的光耦合裝置的構(gòu)造的剖視圖。
[0137]有關(guān)上述各實(shí)施方式的光接收電路與發(fā)送光信號的光發(fā)送電路一起使用，可以作為光耦合裝置110。在因在輸入輸出間電壓電平不同等而難以直接連接電氣電路進(jìn)行信號的傳送的環(huán)境等中使用光耦合裝置110。光耦合裝置110例如是光耦合器。
[0138]如圖15(a)所示，有關(guān)本實(shí)施方式的光耦合裝置110具備發(fā)光元件111和接收電路 112。
[0139]發(fā)光元件111例如是包括AlGaAs等的紅外發(fā)光二極管。發(fā)光元件111由驅(qū)動電路114驅(qū)動。驅(qū)動電路114連接在例如輸出Vddl - Vssl的電壓的外部電源上，被從信號輸入端子IN輸入信號。發(fā)光元件111按照輸入信號發(fā)光，將光信號向光接收電路113傳遞。Vddl例如是+5V，Vssl例如是一 5Vo
[0140]接收電路112包括光接收電路113和轉(zhuǎn)換速率控制輸出電路1。轉(zhuǎn)換速率控制輸出電路并不限定于第一實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換速率控制輸出電路1，即使是其他實(shí)施方式中也當(dāng)然也可以。光接收電路113包括受光元件113a、和將受光元件113a輸出的光電流變換為電壓信號的互阻抗放大器113b。光接收電路113將模擬信號變換為數(shù)字信號，向轉(zhuǎn)換速率控制輸出電路1輸入。轉(zhuǎn)換速率控制輸出電路1經(jīng)由線纜等對未圖示的數(shù)字信號處理電路等傳送數(shù)字信號。光接收電路113及轉(zhuǎn)換速率控制輸出電路1優(yōu)選的是以共通的電源動作，但也可以為了驅(qū)動負(fù)荷電容而對轉(zhuǎn)換速率控制輸出電路1供給不同的電源。單一電源下的動作電壓是Vdd2 — Vss2o Vdd2例如是5V，Vss2例如是0V。
[0141]如圖15(b)所示，光耦合裝置110具有:引線框121，安裝著在半導(dǎo)體基板上形成有發(fā)光元件111的發(fā)光元件芯片111a，被用接合線(未圖示)連接；引線框122，安裝著在半導(dǎo)體基板上形成有接收電路112的接收電路芯片112a，被用接合線(未圖示)連接。引線框121、122配置為安裝著發(fā)光元件芯片111a及接收電路芯片112a的面相互面對。在相互面對配置的發(fā)光元件芯片111a及接收電路芯片112a的部分上，由考慮了光傳送損耗的透明樹脂123覆蓋。進(jìn)而，其外周部分使用例如傳遞模塑技術(shù)而用環(huán)氧類的遮光性樹脂124封固。光耦合裝置110使用安裝著發(fā)光元件芯片111a的引線框121的引線，與驅(qū)動電路114電氣地連接，從安裝著接收電路芯片112a的引線框122的引線得到輸出信號。
[0142]光耦合裝置110由于具備將被控制為一定的轉(zhuǎn)換速率的輸出信號輸出的轉(zhuǎn)換速率控制輸出電路1，所以能夠連接到具有大范圍的電容的負(fù)荷電路上，能夠以低噪聲且低耗電驅(qū)動負(fù)荷電路。
[0143](第六實(shí)施方式)
[0144]圖16是例示有關(guān)第六實(shí)施方式的光通信系統(tǒng)的塊圖。
[0145]有關(guān)上述實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換速率控制輸出電路1和發(fā)送光信號的發(fā)送裝置一起在接收裝置中使用，可以做成光通信系統(tǒng)130。光通信系統(tǒng)130接收經(jīng)由光纖傳送來的光信號，變換為電信號并輸出。
[0146]有關(guān)本實(shí)施方式的光通信系統(tǒng)130具備發(fā)送裝置131、光纖135和接收裝置140。發(fā)送裝置131具有驅(qū)動電路132和被驅(qū)動電路132驅(qū)動的發(fā)光元件133。發(fā)送裝置131的發(fā)光元件133在光纖135的端部被光學(xué)地耦合，傳送光信號。接收裝置140具有光接收電路143、和利用從光接收電路143輸出的數(shù)字信號驅(qū)動負(fù)荷的轉(zhuǎn)換速率控制輸出電路1。光接收電路143包括將光信號受光并變換為電信號的受光元件143a、和將受光元件143a輸出的輸出電流變換為電壓信號的互阻抗放大器143b。光纖135的另一方的端部與接收裝置140的光接收電路143的受光元件143a光學(xué)地耦合，接收經(jīng)由光纖135傳送來的光信號。
[0147]有關(guān)本實(shí)施方式的光通信系統(tǒng)130連接在具有大范圍的電容的負(fù)荷電路上，能夠以低損耗驅(qū)動該負(fù)荷電路。
[0148]根據(jù)以上說明的實(shí)施方式，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠以一定的轉(zhuǎn)換速率低耗電地驅(qū)動大范圍的負(fù)荷電容的輸出電路、光耦合裝置及光通信系統(tǒng)。
[0149]以上，說明了本發(fā)明的一些實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式是作為例子提示的，并不是要限定發(fā)明的范圍。這些新的實(shí)施方式能夠以其他各種各樣的形態(tài)實(shí)施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種省略、替換、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍及主旨中，并且包含在權(quán)利要求書所記載的發(fā)明及其等價物的范圍中。此外，上述的各實(shí)施方式可以相互組合而實(shí)施。
【主權(quán)項】
1.一種輸出電路，具備: 輸出部，包括設(shè)在電源電位與輸出端子之間且在柵漏極間連接有第一電容元件的第一導(dǎo)電型的第一晶體管，和設(shè)在上述輸出端子與基準(zhǔn)電位之間且在柵漏極間連接有第二電容元件的第二導(dǎo)電型的第二晶體管； 第一驅(qū)動電路，根據(jù)上述第二晶體管的柵極電壓檢測上述第二晶體管截止的情況，并驅(qū)動上述第一晶體管； 第二驅(qū)動電路，根據(jù)上述第一晶體管的柵極電壓檢測上述第一晶體管截止的情況，并驅(qū)動上述第二晶體管。2.如權(quán)利要求1所述的輸出電路， 上述第二驅(qū)動電路基于上述第一晶體管的柵極電壓與上述輸入信號之間的邏輯運(yùn)算值驅(qū)動上述第二晶體管； 上述第一驅(qū)動電路基于上述第二晶體管的柵極電壓與上述輸入信號之間的邏輯運(yùn)算值驅(qū)動上述第一晶體管。3.如權(quán)利要求1或2所述的輸出電路， 上述輸出信號的后沿的轉(zhuǎn)換速率是基于從上述第一驅(qū)動電路對上述第一電容元件充電的第一充電電流而設(shè)定的； 上述輸出信號的前沿的轉(zhuǎn)換速率是基于從上述第二驅(qū)動電路對上述第二電容元件充電的第二充電電流而設(shè)定的。4.如權(quán)利要求3所述的輸出電路， 上述第一充電電流是根據(jù)上述第一驅(qū)動電路的輸出電阻而設(shè)定的； 上述第二充電電流是根據(jù)上述第二驅(qū)動電路的輸出電阻而設(shè)定的。5.如權(quán)利要求4所述的輸出電路， 上述第一及第二驅(qū)動電路的輸出段都是CMOS輸出的逆變器； 上述第一及第二驅(qū)動電路的輸出電阻是各自的上述CMOS逆變器的第二導(dǎo)電型的晶體管的導(dǎo)通電阻。6.如權(quán)利要求5所述的輸出電路， 上述第一及第二驅(qū)動電路的輸出電阻是:各自的上述CMOS逆變器的第二導(dǎo)電型的晶體管的導(dǎo)通電阻和連接在上述第二導(dǎo)電型的晶體管與各自的上述CMOS逆變器的輸出之間的電阻值之和。7.如權(quán)利要求4?6中任一項所述的輸出電路， 上述第一驅(qū)動電路的輸出電阻的電阻值在上述第一晶體管導(dǎo)通的情況下比上述第一晶體管關(guān)斷的情況下大； 上述第二驅(qū)動電路的輸出電阻的電阻值在上述第二晶體管導(dǎo)通的情況下比上述第二晶體管關(guān)斷的情況下大。8.如權(quán)利要求1、2、4?6中任一項所述的輸出電路， 還具備延遲部，上述延遲部生成使上述輸入信號延遲規(guī)定的時間的延遲信號； 上述第二驅(qū)動電路基于上述延遲信號、上述第一晶體管的柵極電壓及上述輸入信號的邏輯運(yùn)算值驅(qū)動上述第一晶體管。9.如權(quán)利要求1、2、4?6中任一項所述的輸出電路， 還具備延遲部，上述延遲部生成使上述輸入信號延遲規(guī)定的時間的延遲信號； 上述第一驅(qū)動電路基于上述延遲信號、上述第二晶體管的柵極電壓及上述輸入信號的邏輯運(yùn)算值驅(qū)動上述第二晶體管。10.如權(quán)利要求1、2、4?6中任一項所述的輸出電路， 還具備低電壓保護(hù)部，在上述基準(zhǔn)電位與上述電源電位的電壓差比規(guī)定的電壓差低的情況下，上述低電壓保護(hù)部使上述輸出信號的輸出停止。11.一種光耦合裝置，具備: 發(fā)光元件；以及 輸出電路，具有光接收電路、CMOS結(jié)構(gòu)的輸出部、第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路，所述光接收電路具有將從上述發(fā)光元件放出的光受光并將受光的光信號變換為電流信號的受光元件、和將上述電流信號變換為電壓信號的互阻抗放大器，所述輸出部包括設(shè)在電源電位與輸出端子之間且在柵漏極間連接有第一電容元件的第一導(dǎo)電型的第一晶體管、和設(shè)在上述輸出端子與基準(zhǔn)電位之間且在柵漏極間連接有第二電容元件的第二導(dǎo)電型的第二晶體管，所述第一驅(qū)動電路根據(jù)上述第二晶體管的柵極電壓檢測上述第二晶體管截止的情況，并驅(qū)動上述第一晶體管，所述第二驅(qū)動電路根據(jù)上述第一晶體管的柵極電壓檢測上述第一晶體管截止的情況，并驅(qū)動上述第二晶體管。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種以低耗電驅(qū)動大范圍的負(fù)荷電容的輸出電路及光耦合裝置。根據(jù)一實(shí)施方式，輸出電路具備：輸出部，包括設(shè)在電源電位與輸出端子之間且在柵漏極間連接有第一電容元件的第一導(dǎo)電型的第一晶體管和設(shè)在上述輸出端子與基準(zhǔn)電位之間且在柵漏極間連接有第二電容元件的第二導(dǎo)電型的第二晶體管；第一驅(qū)動電路，根據(jù)上述第二晶體管的柵極電壓檢測上述第二晶體管截止的情況，并驅(qū)動上述第一晶體管；以及第二驅(qū)動電路，根據(jù)上述第一晶體管的柵極電壓檢測上述第一晶體管截止的情況，并驅(qū)動上述第二晶體管。
【IPC分類】H03K19/14
【公開號】CN105450212
【申請?zhí)枴緾N201510083611
【發(fā)明人】常次幸男
【申請人】株式會社東芝
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年2月16日
【公告號】US20160073466