(57)【要約】【課題】信号伝搬を安定して行える受信回路を提供する。【解決手段】差動形式のオープンドレイン出力を受信する受信回路１であって、差動形式のオープンドレイン出力は第１および第２の外部接続端子の一例としての一対の受信端子４に与えられ、一つの受信端子４と電源電圧Ｖｄｄとの間に直列接続された、インダクタＬ１および終端抵抗Ｒ１と、もう一つの受信端子４と電源電圧Ｖｄｄとの間に直列接続された、インダクタＬ２および終端抵抗Ｒ２と有することを特徴としている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動形式のオープンドレイン出力を受信する受信回路であって、
前記差動形式のオープンドレイン出力は第１および第２の外部接続端子に与えられ、
前記第１の外部接続端子と電源電圧との間に直列接続された、第１のインダクタおよび第１の終端抵抗と、前記第２の外部接続端子と前記電源電圧との間に直列接続された、第２のインダクタおよび第２の終端抵抗と有することを特徴とする受信回路。
【請求項２】
第１のノードと前記電源電圧との間に前記第１の終端抵抗が接続されており、第２のノードと前記電源電圧との間に前記第２の終端抵抗が接続されており、
前記第１の外部接続端子と前記第１のノードとの間に前記第１のインダクタが接続されており、前記第２の外部接続端子と前記第１のノードとの間に前記第２のインダクタが接続されていることを特徴とする請求項１に記載の受信回路。
【請求項３】
前記第１のインダクタのインダクタンスと前記第２のインダクタのインダクタンスとが実質的に等しく、前記第１の終端抵抗の抵抗値と前記第２の終端抵抗の抵抗値とが実質的に等しいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受信回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信回路に関し、特にオープンドレイン出力を受信する受信回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝送路を介して接続される、大規模集積回路（ＬＳＩ）間での信号伝送にはオープンドレイン形式の出力回路を用いたものがある。ＬＳＩの出力回路はトランジスタを有しており、このトランジスタのドレインが外部出力端子に接続されており、外部接続端子に接続された伝送路を介して、他のＬＳＩへ信号伝送が行なわれる。
【０００３】
特許文献１には、図４（ａ）に示すように、出力用ＮＭＯＳトランジスタ１０１がプリバッファ回路１０２により駆動されるよう構成されると共に、出力用ＮＭＯＳトランジスタ１０１のバックゲートの電圧を制御するためのバックゲート電圧制御回路１０３が設けられたオープンドレイン出力回路が記載されている。出力用ＮＭＯＳトランジスタ１０１のドレインは出力端子１０６に接続されており、オープンドレイン出力回路とされている。出力端子１０６には、外部回路のプルアップ用抵抗器１０７を介して外部回路の電源電圧が印加されている。バックゲート電圧制御回路１０３は、バックゲート駆動用ＮＭＯＳトランジスタ１０５と定電流源１０４とを有している。出力用ＮＭＯＳトランジスタ１０１のバックゲートは、定電流源１０４が接続されたバックゲート駆動用ＮＭＯＳトランジスタ１０５のドレインに接続されている。
【０００４】
このオープンドレイン出力回路では、出力用ＮＭＯＳトランジスタ１０１がまだオンとならない入力電源電圧が低い領域にあっては、バックゲートに正の電圧が印加される。さらに、入力電源電圧が上昇すると、出力用ＮＭＯＳトランジスタ１０１と共にバックゲート駆動用ＮＭＯＳトランジスタ１０５がオンとされて、出力用ＮＭＯＳトランジスタ１０１のバックゲートはグランドレベルとなる。これにより、出力用ＮＭＯＳトランジスタ１０１の閾値電圧が引き下げられ、出力電圧の持ち上がりが抑制されることが記載されている。
【０００５】
特許文献２は、差動伝送機器に搭載されて用いられる、コモンモードフィルタ等のコイル部品を搭載した回路基板に関するものである。図４（ｂ）を参照して説明する。回路基板１１１の電極パッド１１３には、コモンモードフィルタ１１６の端子電極１１５が接続されている。平面スパイラル線路１１７は、端子電極１１５に接続されていない平面スパイラル線路である。この線路の回路基板への投影パターンの境界１１０に対し、電極パッド１１３は外側にある。電極パッド１１３は、平面スパイラル線路のうち端子電極との接続のために延設された部分以外の部分（図４（ｂ）破線で挟まれた平面スパイラル線路１１８の部分）とは、平面視で重ならないように配置されている。また、平面スパイラル線路１１８に接続される電極パッド１１３は、他の平面スパイラル線路１１７とも平面視で重なっていない。これにより、電極パッド１１３と平面スパイラル線路１１７、１１８は十分離れているので、結合が弱められ寄生容量が低減される。これにより、コモンモードインピーダンスが増加し、高いコモンモードノイズ減衰効果が得られることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１０４１８１号公報
【特許文献２】特開２００８−２６２９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、オープンドレイン出力を受信する受信回路には以下のような課題がある。すなわち、ＬＳＩ間の伝送路中には寄生容量が存在しており、高周波になるほど信号伝搬し難くなることである。その理由は、伝送路中の寄生容量の影響により高周波領域での周波数に比例して、波形鈍りが大きくなり、振幅が小さくなるためである。この課題は、特許文献１や特許文献２に記載された手法を用いても、解決することができない。
【０００８】
本発明の目的は、高周波数で動作するシステムにおいて、ＬＳＩ間の信号の振幅の減衰を抑えて、信号伝搬を安定して行える受信回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明に係る受信回路は、差動形式のオープンドレイン出力を受信する受信回路であって、
前記差動形式のオープンドレイン出力は第１および第２の外部接続端子に与えられ、
前記第１の外部接続端子と電源電圧との間に直列接続された、第１のインダクタおよび第１の終端抵抗と、前記第２の外部接続端子と前記電源電圧との間に直列接続された、第２のインダクタおよび第２の終端抵抗と有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、高周波数のデータを安定して転送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による受信回路を説明するための回路図である。
【図２】（ａ）は本発明の一実施形態による受信回路の動作を説明するための回路図であり、（ｂ）は各ノードの状態遷移を示す状態遷移図である。
【図３】（ａ）はノードＡ、ノードＢおよびノードＣの電圧波形を示すグラフであり、（ｂ）はｉ１およびｉ１−ｉ２の電流波形を示すグラフである。
【図４】（ａ）は特許文献１のオープンドレイン出力回路を示す回路図であり、（ｂ）は特許文献２のコイル部品を搭載した回路基板を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による受信回路を説明するための回路図である。
【００１３】
本実施形態による受信回路は、ＬＳＩ間の信号伝送が差動形式の伝送路で行なわれるシステムに用いられるものである。本実施形態の受信回路は、一つのＬＳＩの受信回路１であり、他のＬＳＩの送信回路２との間が差動形式の伝送路３で接続されている。
【００１４】
送信回路２は、差動形式のオープンドレイン出力回路であり、電源電圧Ｖｓｓと一つの送信端子５との間にソースドレイン路が挿入されたトランジスタＴｒ１と、電源電圧Ｖｓｓともう一つの送信端子５との間にソースドレイン路が挿入されたトランジスタＴｒ２とを有している。トランジスタＴｒ２のゲート、すなわち入力ノードＡｂには、入力ノードＡの反転信号が入力されて、差動形式の伝送信号であるオープンドレイン出力を伝送路３に出力する。
【００１５】
本実施形態による受信回路は図１に示すように、差動形式のオープンドレイン出力を受信する受信回路１であって、差動形式のオープンドレイン出力は第１および第２の外部接続端子の一例としての一対の受信端子４に与えられ、一つの受信端子４と電源電圧Ｖｄｄとの間に直列接続された、インダクタＬ１および終端抵抗Ｒ１と、もう一つの受信端子４と電源電圧Ｖｄｄとの間に直列接続された、インダクタＬ２および終端抵抗Ｒ２と有することを特徴としている。ここで、Ｌ１＝Ｌ２、Ｒ１＝Ｒ２、Ｃ１＝Ｃ２とする。
【００１６】
より具体的には、第１のノードの一例としてのノードＣと電源電圧Ｖｄｄとの間に終端抵抗Ｒ１が接続されており、第２のノードの一例としてのノードＣｂと電源電圧Ｖｄｄとの間に終端抵抗Ｒ２が接続されている。さらに、受信端子４とノードＣとの間にインダクタＬ１が接続されており、受信端子４とノードＣｂとの間にインダクタＬ２が接続されている。図１では、ノードＢは一つの受信端子４に接続されており、ノードＢｂはもう一つの受信端子４に接続されている。
【００１７】
次に、本実施形態の受信回路の動作について説明する。図２（ａ）は本発明の一実施形態による受信回路の動作を説明するための回路図であり、図２（ｂ）はノードＡ、ＢおよびＣの状態遷移を示す状態遷移図である。図３（ａ）はノードＡおよびノードＢの電圧波形を示すグラフであり、横軸は時間（単位：ピコ秒）を示し縦軸は電圧を示している。図３（ｂ）はｉ１およびｉ１−ｉ２の電流波形を示すグラフであり、横軸は時間（単位：ピコ秒）を示し縦軸は電流を示している。
【００１８】
入力ノードＡがロウレベルからハイレベルに変化する、図２（ｂ）の状態（１）の場合、トランジスタＴｒ１がオフからオンになり、電流ｉ１が流れ、ノードＢの電位をハイレベルからロウレベルに下げる。すなわち、図３（ａ）に示すように、ノードＡがロウレベルからハイレベルに上がるのに対応して、ノードＢの電位がハイレベルからロウレベルに下がる。伝送路中の寄生容量Ｃ１が放電し電流ｉ２が流れ、インダクタＬ１および抵抗Ｒ１に電流ｉ１−ｉ２が流れる。入力ノードＡｂは、入力ノードＡの反転信号が入力されるので、トランジスタＴｒ２がオンからオフになり、電流ｉ１が流れず、ノードＢｂの電位をロウレベルからハイレベルに上げる。伝送路中の寄生容量Ｃ２が充電し電流−ｉ２ｂ（図２（ａ）の電流ｉ２ｂの矢印方向に対し逆方向の電流）が流れ、インダクタＬ２および抵抗Ｒ２に電流ｉ２ｂが流れる。
【００１９】
入力ノードＡがハイレベルからロウレベルに変化する、図２（ｂ）の状態（２）の場合、トランジスタＴｒ１がオンからオフになり、電流ｉ１ｂが流れず、ノードＢの電位をロウレベルからハイレベルに上げる。すなわち、図３（ａ）に示すように、ノードＡがハイレベルからロウレベルに下がるのに対応して、ノードＢの電位がロウレベルからハイレベルに上がる。伝送路中の寄生容量Ｃ１が充電し電流−ｉ２（図２（ａ）の電流ｉ２の矢印方向に対し逆方向の電流）が流れ、インダクタＬ１および抵抗Ｒ１に電流ｉ２が流れる。入力ノードＡｂは、入力ノードＡの反転信号が入力されるので、トランジスタＴｒ２がオフからオンになり、電流ｉ１ｂが流れ、ノードＢｂの電位をハイレベルからロウレベルに下げる。伝送路中の寄生容量Ｃ２が放電し電流ｉ２ｂが流れ、インダクタＬ２および抵抗Ｒ２に電流ｉ１ｂ−ｉ２ｂが流れる。
【００２０】
ここで本実施形態の受信回路では、伝送路中にインダクタＬが直列接続されているので、状態（１）の場合、ノードＢがハイレベルからロウレベルに変化するに伴い抵抗Ｒ１に流れる電流は、ｉ２からｉ１−ｉ２に増加する。この電流がインダクタＬ１にも流れることから、ノードＢは、ノードＣよりもインダクタＬ１での誘導起電力Ｌ×ｄＩ／ｄｔ（ｄＩ／ｄｔは、インダクタに流れる単位時間当たりの電流の増減）の電圧差の分、速くロウレベルに達する。状態（２）の場合、ノードＢがロウレベルからハイレベルに変化するに伴い抵抗Ｒ１に流れる電流は、ｉ１−ｉ２からｉ２に減少する。この電流がインダクタＬ１にも流れることから、ノードＢは、ノードＣよりもインダクタＬ１での誘導起電力Ｌ×ｄＩ／ｄｔの電圧差の分、速くハイレベルに達する。この状態（１）および状態（２）の動作説明から、インダクタが無い場合よりも速くロウレベルまたはハイレベルに達するので、振幅は大きくなる。
【００２１】
本実施形態の受信回路によれば、オープンドレイン出力からの差動の転送データが高周波数であっても、信号の振幅を十分に確保し、正常にデータ転送ができる。さらに、オープンドレイン出力からの差動の転送データが高周波数であっても、電子基板設計における配線長などの制約を緩和できる。その理由は、データの伝送路中に存在する寄生容量によるデータ波形の鈍りを、直列接続したインダクタにより低減することができるからである。このように本実施形態によれば、高周波数で動作するシステムにおいて、ＬＳＩ間の信号の振幅の減衰を抑えて、信号伝搬を安定して行える受信回路を提供できる。
【００２２】
以上、好ましい実施形態について本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２３】
１    受信回路
２    送信回路
３    伝送路
４    受信端子
５    送信端子
Ｔｒ１、Ｔｒ２    トランジスタ
Ｒ１、Ｒ２    終端抵抗
Ｌ１、Ｌ２    インダクタ
Ｃ１、Ｃ２    寄生容量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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