【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路の電圧出力回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ハイ(Ｈ)，ミドル(Ｍ)及びロー(Ｌ)の３
値の電圧出力がとり出せる回路として、従来から図７のような出力回路が知られている。

【０００３】この出力回路は、エミッタが電源Ｖccに接続され、コレクタが出力端子Ｔ71に接続され、ベースが入力端子Ｔ72に接続されたトランジスタＱ71と、エミッタがＧＮＤに接続され、コレクタが出力端子Ｔ71に接続され、ベースが入力端子Ｔ73に接続されたトランジスタＱ72によって構成されている。

【０００４】図８は図７の動作説明の波形図である。

【０００５】図７のトランジスタＱ71のベースに入力端子Ｔ72から、ある一定期間Ｖcc−Ｖ ₁ (Ｖ ₁ ＞Ｖ _BE1 、ただしＶ _BE1はトランジスタＱ71のベース−エミッタ間電圧)
なる電圧を印加し、トランジスタＱ72のベースに他の、
ある一定期間Ｖ ₂ (Ｖ ₂ ＞Ｖ _BE2 )の電圧を印加し(図８
(a)，(b))、出力端子Ｔ71に、基準電圧Ｖ ₀が加わった負荷Ｒ _Lを接続すると、トランジスタＱ71のベースに前記Ｖcc−Ｖ ₁なる電圧が印加されている期間では、トランジスタＱ71による電流Ｉ ₁が負荷Ｒ _Lに流れ込むので、出力端子Ｔ71はＶ ₀ ＋Ｒ _L・Ｉ ₁の電圧になる。 トランジスタＱ72のベースに前記Ｖ ₂なる電圧が印加されている期間では、トランジスタＱ72による電流Ｉ ₂が負荷から吸い込まれるので、出力端子Ｔ71はＶ ₀ −Ｒ _L・Ｉ ₂の電圧になる。 トランジスタＱ71のベースがＶcc及びトランジスタＱ72のベースがＧＮＤのときは、前記の電流Ｉ ₁ ，
Ｉ ₂が流れないので、出力端子Ｔ71の電圧はＶ ₀になる。

【０００６】したがって、この出力回路は出力端子Ｔ71
にＨ，Ｍ，Ｌの３値の電圧を出力することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような従来の出力回路では、Ｉ ₁ ＝Ｉ ₂の場合にＨ(＝Ｖ ₀
＋Ｒ _L・Ｉ ₁ )，Ｍ(＝Ｖ ₀ )，Ｌ(＝Ｖ ₀ −Ｒ _L・Ｉ ₂ )の３値の電圧しか出力できない。

【０００８】本発明の目的は、上記に鑑み、Ｈ，Ｍの間、及びＭとＬの間の値を合わせて５値の電圧を出力することが可能な出力回路を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を、
電源と出力端子との間に第１、及び第２のスイッチング手段をそれぞれ介して、第１導電型トランジスタにより構成した第１，第２のカレントミラー回路と、電圧の出力端子と接地との間に第３，第４のスイッチング手段をそれぞれ介して、第２導電型トランジスタにより構成した第３，第４のカレントミラー回路を設け、上記各スイッチング手段の同時動作により各カレントミラー回路のオン、オフが組合わされて、出力端子に互いに異なる値の複数の電圧をとり出すように構成して達成する。

【００１０】

【作用】この構成により、第１，第２，第３，第４の電流源の電流の大きさがすべて等しい(＝Ｉ ₀ )場合、第１，第２のスイッチがオンし、第３，第４のスイッチをオフにすれば第１の出力端子に２Ｉ ₀の電流が流れ込み、前記第３，第４のスイッチをオフし、前記第１または第２のスイッチの一方をオンし他方をオフにすれば、
前記第１の出力端子にＩ ₀の電流が流れ込み、前記第１，第２，第３，第４のスイッチをすべてオフにすれば、前記第１の出力端子には電流が流れず、前記第１，
第２のスイッチをオフし、前記第３または第４のスイッチの一方をオンし他方をオフにすれば、前記第１の出力端子からＩ ₀の電流が吸い込まれ、前記第１，第２のスイッチをオフにし、前記第３，第４のスイッチをオンにすれば、前記第１の出力端子から２Ｉ ₀の電流が吸い込まれ、前記第１の出力端子に基準電圧Ｖ ₀が加わったインピーダンスＲ _Lの負荷Ｚ _Lを接続すれば、出力端子にはＶ ₀ ＋２Ｉ ₀・Ｒ _L ，Ｖ ₀ ＋Ｉ ₀・Ｒ _L ，Ｖ ₀ ，Ｖ ₀ −Ｉ ₀・
Ｒ _L ，Ｖ ₀ −２Ｉ ₀・Ｒ _Lの５値の出力電圧が得られることになる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を実施例について、図面を参照しながら説明する。

【００１２】図１は本発明の一実施例の出力回路図、図２は図１の概念を示す図である。 図１において、トランジスタＱ21，Ｑ22(以下、トランジスタの語を省略する)
及び抵抗Ｒ21，Ｒ23，Ｒ24で構成される回路が図２の第１の電流源１に相当し、同じくＱ23，Ｑ24及び抵抗Ｒ2
8，Ｒ31，Ｒ32で構成される回路が図２の第２の電流源２に相当し、同様に図１のＱ25，Ｑ27及びＲ22，Ｒ26，
Ｒ27で構成される回路が図２の第３の電流源３に相当し、さらに図１のＱ29，Ｑ31及び抵抗Ｒ30，Ｒ33，Ｒ34
で構成される回路が図２の第４の電流源４に相当する。
また、Ｑ26及び抵抗Ｒ25が図２の第１のスイッチＳ１に相当し、Ｑ28及び抵抗Ｒ29が同じく第３のスイッチＳ３
に相当し、Ｑ30，Ｑ33及び抵抗Ｒ35，Ｒ38が同じく図２
の第２のスイッチＳ２に相当し、同様にＱ32，Ｑ34及び抵抗Ｒ36，Ｒ37が図２の第４のスイッチＳ４に相当する。

【００１３】図３は図１の回路動作を説明する波形図である。

【００１４】図１においてＱ26がオンのときＱ22に電流が流れ、オフでは電流が流れない。 またＱ29がオンのときＱ27には電流が流れず、オフのときに電流が流れる。
Ｑ33がオフ、かつ、Ｑ30がオンすれば、Ｑ24に電流が流れ、Ｑ33がオンすれば、Ｑ30がオフするので、Ｑ24には電流が流れない。 Ｑ34がオフ、かつ、Ｑ32がオフすればＱ31に電流が流れ、Ｑ34がオフすれば、Ｑ31には電流が流れない。

【００１５】Ｑ22とＱ21，Ｑ27とＱ25，Ｑ24とＱ23，Ｑ
31とＱ29はそれぞれカレントミラー回路を構成しているので、Ｑ22，Ｑ27，Ｑ24，Ｑ31に電流を流すか否かで、
出力端子への出力電流を変えることができる。

【００１６】入力端子Ｔ12，Ｔ13，Ｔ14に図３のような信号を印加する。 すなわち、入力端子Ｔ14の電圧を上げ、Ｑ34，Ｑ33をオンすれば、上記の説明からわかるように、Ｑ24，Ｑ31には電流が流れず、Ｑ23，Ｑ29による電流は出力端子Ｔ11に現われない。

【００１７】入力端子Ｔ14の電位を上げた状態で、入力端子Ｔ12の電位を上げ、Ｑ26をオンし、入力端子Ｔ13の電位を上げＱ28をオンすれば、Ｑ22がオンし負荷Ｚ11には、Ｑ21による電流Ｉ ₀が流れ込み、負荷Ｚ11に基準電位Ｖ ₀を加えておけば、出力端子Ｔ11はＶ ₀ ＋Ｉ ₀・Ｚ _Lの電圧になる(図３の波形(d)イ)。

【００１８】また、入力端子Ｔ12の電位を下げＱ26をオフし、入力端子Ｔ13の電位を上げＱ28をオンすれば、負荷Ｚ11には電流が流れず、出力端子Ｔ11は電圧Ｖ ₀になり、入力端子Ｔ12の電位を下げＱ26をオフし、入力端子Ｔ13の電位を下げＱ28をオフすれば、Ｑ25によって負荷Ｚ11から電流Ｉ ₀が吸い込まれ、出力端子Ｔ11は、Ｖ ₀ −
Ｉ ₀・Ｚ _L (図３の波形(d)のロ)の電圧になる。

【００１９】さらに入力端子Ｔ14の電位を下げＱ34，Ｑ
33をオフした状態で、Ｔ12の電位を上げ、Ｑ26，Ｑ30をオンし、Ｔ13の電位を上げＱ28，Ｑ32をオンすれば、負荷Ｚ11には、Ｑ21，Ｑ23による電流２Ｉ ₀が流れ込み、
出力端子Ｔ11はＶ ₀ ＋２Ｉ ₀・Ｚ _L (図３の波形(d)のハ)の電圧になる。 また、入力端子Ｔ12の電位を下げ、Ｑ26，
Ｑ30をオフし、Ｔ13の電位を上げＱ28，Ｑ32をオフすれば、負荷Ｚ11には、Ｑ25，Ｑ29によって電流２Ｉ ₀が吸い込まれ、出力端子Ｔ11はＶ ₀ −２Ｉ ₀・Ｚ _L (図３の波形
(d)のニ)の電圧になる。

【００２０】以上のように、出力端子Ｔ11には、Ｖ ₀ ＋
２Ｉ ₀・Ｚ _L ，Ｖ ₀ ＋Ｉ ₀・Ｚ _L ，Ｖ ₀ ，Ｖ ₀ −Ｉ ₀・Ｚ _L ，Ｖ ₀
−２Ｉ ₀・Ｚ _Lの５値の電圧を出力することができる。

【００２１】図４は本発明の第２の実施例を示す回路図でその概念を図５を参照して動作を説明する。

【００２２】図４において、Ｑ１，Ｑ４及びＲ１，Ｒ
９，Ｒ10で構成される回路が図５の第５の電流源５に相当し、Ｑ２，Ｑ４及びＲ３，Ｒ９，Ｒ10で構成される回路が図５の第６の電流源６に相当し、Ｑ５，Ｑ10及びＲ
２，Ｒ11，Ｒ12で構成される回路が同じく図５の第７の電流源７に相当し、Ｑ６，Ｑ10及びＲ４，Ｒ11，Ｒ12で構成される回路が図５の第８の電流源８に相当し、Ｑ９
及び抵抗Ｒ14が図５の第６のスイッチＳ６に相当し、Ｑ
11及びＲ13が図５の第８のスイッチＳ８に相当し、Ｑ７
及びＲ８が図５の第７のスイッチＳ７に相当し、Ｑ３，
Ｑ８及びＲ５，Ｒ６，Ｒ７で構成される回路が図５の第５のスイッチＳ５に相当する。

【００２３】図６は図４を説明する波形図である。 図４
において入力端子Ｔ２の電位を下げ、Ｑ７，Ｑ８をオフにするとＱ３もオフになり、Ｑ２，Ｑ６の電流源が停止する。 この状態で、入力端子Ｔ４の電位を上げＱ11をオンし、Ｔ３の電位を上げＱ９をオンすれば、Ｑ４には電流が流れるが、Ｑ10には電流が流れない。 Ｑ４とＱ１及びＱ10とＱ５はそれぞれカレントミラーを構成しているので、負荷Ｚ１にはＱ１によって電流Ｉ ₀が流れ込むので、出力端子Ｔ１の電圧はＶ ₀ ＋Ｉ ₀・Ｚ _L (図６(d)、イ)
になる。 またＱ11をオンした状態で入力端子Ｔ３の電位を下げＱ９をオフにすれば、Ｑ４，Ｑ10ともに電流が流れないので負荷Ｚ１は電流の出入りがなく、出力端子Ｔ
１の電圧はＶ ₀になる。 次にＱ９をオフした状態でＱ11
をオフにすれば、Ｑ４には電流が流れず、Ｑ10には電流が流れ、負荷Ｚ１からＱ５によって電流Ｉ ₀が吸い込まれるので、出力端子Ｔ１の電圧はＶ ₀ −Ｉ ₀・Ｚ _L (図６
(d)、ロ)となる。

【００２４】さらに入力端子Ｔ２の電位を上げ、Ｑ８，
Ｑ７，Ｑ３をオンすると負荷Ｚ１には、Ｑ１，Ｑ２によって２Ｉ ₀の電流が流れ込みまた、Ｑ５，Ｑ６によって２Ｉ ₀の電流が吸い込まれるので、出力端子Ｔ１にそれぞれＶ ₀ ＋２Ｉ ₀・Ｚ _L ，Ｖ ₀ −２Ｉ ₀・Ｚ _L (図６(d)ハ、
ニ)の値を電圧を出力することができ、結局Ｖ ₀ ＋２Ｉ ₀
・Ｚ _L ，Ｖ ₀ ＋Ｉ ₀・Ｚ _L ，Ｖ ₀ ，Ｖ ₀ −Ｉ ₀・Ｚ _L ，Ｖ ₀ −２
Ｉ ₀・Ｚ _Lの５値の出力が可能となる。

【００２５】

【発明の効果】以上詳細に説明して明らかなように本発明によれば、４つの電流源を用いて、負荷に出力する電流値を切換えることによって、５つの電圧の出力値を出力することができ、回路構成に用いて効果が発揮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の回路図である。

【図２】図１の構成概念図である。

【図３】図１を説明する波形図である。

【図４】本発明の第２の実施例の回路図である。

【図５】図４の構成概念図である。

【図６】図４を説明する波形図である。

【図７】従来の電圧出力回路図である。

【図８】図７を説明する波形図である。

【符号の説明】

Ｑ…トランジスタ、 Ｔ…入力(または出力)端子、 Ｚ
Ｌ…負荷。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増井 光 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 五百井 俊明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 濱口 耕造 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内