(57)【要約】【課題】信号伝達回路の大型化やノイズ耐性の低下を招かずにスルーレートを調整する。【解決手段】信号伝達回路は、第１端（ドレイン）が出力信号Ｖ３の出力端子（ＬＩＮ端子）に接続された出力トランジスタＮ１１と、入力信号Ｖ１に応じて出力トランジスタＮ１１の制御端（ゲート）を駆動するドライバ回路（トランジスタＰ２１及びＮ２１、並びに、電流源ＣＳ２１及びＣＳ２２）と、出力信号Ｖ３をバッファして第１電圧Ｖ３’を生成するボルテージフォロワＮ２２と、第１電圧Ｖ３’を分圧して第２電圧Ｖ４を生成する分圧回路（抵抗Ｒ２１及びＲ２２）と、第２電圧Ｖ４の印加端と出力トランジスタＮ１１の制御端との間に接続されたキャパシタＣ２１と、を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端が出力信号の出力端子に接続された出力トランジスタと、
入力信号に応じて前記出力トランジスタの制御端を駆動するドライバ回路と、
前記出力信号をバッファして第１電圧を生成するボルテージフォロワと、
第１電圧を分圧して第２電圧を生成する分圧回路と、
第２電圧の印加端と前記出力トランジスタの制御端との間に接続されたキャパシタと、
を有することを特徴とする信号伝達回路。
【請求項２】
前記出力端子と前記ボルテージフォロワの入力端との間に接続された電流制限抵抗をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の信号伝達回路。
【請求項３】
前記出力トランジスタの制御端に印加される電圧を所定値にクランプするクランプ部をさらに有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の信号伝達回路。
【請求項４】
前記出力トランジスタの制御端と固定電位端との間に接続された論理固定抵抗をさらに有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の信号伝達回路。
【請求項５】
前記出力トランジスタの第１端と前記出力端子との間に接続されて前記出力トランジスタの第１端に印加される電圧を所定値に固定するバイアス部をさらに有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の信号伝達回路。
【請求項６】
前記出力トランジスタの第１端と前記出力端子との間に接続された逆流防止素子をさらに有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の信号伝達回路。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の信号伝達回路を集積化したことを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項７に記載の半導体装置と、
前記信号伝達回路を介して通信を行うマイコンと、
を有することを特徴とする機能モジュール。
【請求項９】
請求項８に記載の機能モジュールと、
前記機能モジュールが接続されるＬＩＮ［local interconnect network］バスと、
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項９に記載の電子機器と、
前記電子機器が接続されるＣＡＮ［controller area network］バスと、
を有することを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号伝達回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、オープンドレイン出力回路の一従来例を示す回路図である。従来より、オープンドレイン出力回路のスルーレートを調整する手法としては、出力トランジスタＭｏｕｔのゲートとドレインとの間にキャパシタＣｓｒを接続する方式（いわゆる容量フィードバック方式）が知られている。
【０００３】
なお、上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献１を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／０２９１７０７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の容量フィードバック方式では、出力信号ＯＵＴのプルアップ先である電源電圧ＶＣＣ１が高いと、キャパシタＣｓｒ自体の高耐圧化が必要となる。キャパシタＣｓｒを高耐圧化する手法としては、容量素子の多段積みや厚膜化が挙げられる。ただし、このような手法を採用すると、キャパシタＣｓｒの素子面積が大きくなるという課題があった。特に、キャパシタＣｓｒに必要な容量値が大きいほど上記の課題が顕著となり、半導体装置への集積化を阻害する要因の一つとなっていた。
【０００６】
また、従来の容量フィードバック方式では、出力信号ＯＵＴにノイズが重畳した場合に当該ノイズがキャパシタＣｓｒを介した容量結合によって出力トランジスタＭｏｕｔのゲートに直接伝わるので、出力波形が崩れてしまうという課題もあった。
【０００７】
本発明は、本願の発明者により見出された上記課題に鑑み、回路の大型化やノイズ耐性の低下を招かずにスルーレートを調整することのできる信号伝達回路、並びに、これを用いた半導体装置、機能モジュール、電子機器、及び、車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る信号伝達回路は、第１端が出力信号の出力端子に接続された出力トランジスタと、入力信号に応じて前記出力トランジスタの制御端を駆動するドライバ回路と、前記出力信号をバッファして第１電圧を生成するボルテージフォロワと、第１電圧を分圧して第２電圧を生成する分圧回路と、第２電圧の印加端と前記出力トランジスタの制御端との間に接続されたキャパシタと、を有する構成（第１の構成）とされている。
【０００９】
なお、上記第１の構成から成る信号伝達回路は、前記出力端子と前記ボルテージフォロワの入力端との間に接続された電流制限抵抗をさらに有する構成（第２の構成）にするとよい。
【００１０】
また、上記第１または第２の構成から成る信号伝達回路は、前記出力トランジスタの制御端に印加される電圧を所定値にクランプするクランプ部をさらに有する構成（第３の構成）にするとよい。
【００１１】
また、上記第１〜第３いずれかの構成から成る信号伝達回路は、前記出力トランジスタの制御端と固定電位端の間に接続された論理固定抵抗をさらに有する構成（第４の構成）にするとよい。
【００１２】
また、上記第１〜第４いずれかの構成から成る信号伝達回路は、前記出力トランジスタの第１端と前記出力端子との間に接続されて前記出力トランジスタの第１端に印加される電圧を所定値に固定するバイアス部をさらに有する構成（第５の構成）にするとよい。
【００１３】
また、上記第１〜第５いずれかの構成から成る信号伝達回路は、前記出力トランジスタの第１端と前記出力端子との間に接続された逆流防止素子をさらに有する構成（第６の構成）にするとよい。
【００１４】
また、本発明に係る半導体装置は、上記第１〜第６いずれかの構成から成る信号伝達回路を集積化した構成（第７の構成）とされている。
【００１５】
また、本発明に係る機能モジュールは、上記第７の構成から成る半導体装置と、前記信号伝達回路を介して通信を行うマイコンと、を有する構成（第８の構成）とされている。
【００１６】
また、本発明に係る電子機器は、上記第８の構成から成る機能モジュールと、前記機能モジュールが接続されるＬＩＮ［local interconnect network］バスとを有する構成（第９の構成）とされている。
【００１７】
また、本発明に係る車両は、上記第９の構成から成る電子機器と、前記電子機器が接続されるＣＡＮ［controller area network］バスと、を有する構成（第１０の構成）とされている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、回路の大型化やノイズ耐性の低下を招かずにスルーレートを調整することのできる信号伝達回路、並びに、これを用いた半導体装置、機能モジュール、電子機器、及び、車両を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】車両Ｘの一構成例を示すブロック図
【図２】機能モジュール１００の一構成例を示すブロック図
【図３】半導体装置１０の一構成例を示すブロック図
【図４】出力駆動部１４の一構成例を示す回路図
【図５】ノード電圧Ｖ１〜Ｖ４の一例を示す電圧波形図
【図６】車両Ｘの一構成例を示す外観図
【図７】信号伝達回路の一変形例を示す回路図
【図８】オープンドレイン出力回路の一従来例を示す回路図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜全体構成＞
図１は、車両Ｘの一構成例を示すブロック図である。本構成例の車両Ｘは、複数の電子機器Ｘ１０とＣＡＮバスＸ２０を有する。複数の電子機器Ｘ１０は、それぞれ、ＣＡＮバスＸ２０に共通接続されたＣＡＮノード（各種ライト群、ドア、エアコン、カーオーディオ、サンルーフなど）であり、各々の内部には、複数の機能モジュール１００とＬＩＮバス２００を含むサブネットワークが構築されている。
【００２１】
ＣＡＮバスＸ２０は、複数の電子機器Ｘ１０相互間で多重通信プロトコルによる情報授受を行う二線式（ディファレンシャル型）の信号伝達経路である。特に、ＣＡＮバスＸ２０は、高い転送速度とノイズ耐性が要求される信号（パワートレイン制御やシャシー制御に用いられる車両Ｘの走行速度、エンジン回転数、ブレーキ状態、及び、故障状態に関する情報信号など）の伝達経路として用いられる。
【００２２】
複数の機能モジュール１００は、それぞれ、ＬＩＮバス２００に共通接続されたＬＩＮノード（センサモジュールやアクチュエータモジュールなど）である。
【００２３】
ＬＩＮバス２００は、複数の機能モジュール１００相互間で多重通信プロトコルによる情報授受を行う一線式（シングルエンド型）の信号伝達経路である。特に、ＬＩＮバス２００は、それほど高い転送速度やノイズ耐性が要求されない信号（パワーウィンドウ開閉信号、サイドミラー調整信号、電動シート調整信号、及び、ドアロック検出信号など）の伝達経路として用いられる。なお、ＬＩＮバス２００は、不図示のＣＡＮ／ＬＩＮゲートウェイ（ブリッジ）を介してＣＡＮバスＸ２０と相互接続されている。
【００２４】
このように、ＣＡＮバスＸ２０やＬＩＮバス２００を用いて車載ネットワークを構築すれば、車両Ｘの電子制御化に伴う配線数の増加を抑えることができるので、車両Ｘのコストダウン、軽量化、及び、信頼性向上を実現することが可能となる。
【００２５】
＜機能モジュール＞
図２は、機能モジュール１００の一構成例を示すブロック図である。本構成例の機能モジュール１００は、ＬＩＮバス２００に接続されるＬＩＮノード（マスターノードとスレーブノードのいずれであってもよいが、本構成例ではマスターノードであるものとする）であり、半導体装置１０と、マイコン２０と、レギュレータＩＣ３０と、抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、キャパシタＣ１〜Ｃ３と、ダイオードＤ１及びＤ２と、スイッチＳＷ１と、を含む。
【００２６】
半導体装置１０は、マイコン２０とＬＩＮバス２００との間で双方向の信号伝達を行うための信号伝達回路を集積化したシリコンモノリシック集積回路（ＬＩＮトランシーバＩＣ）である。半導体装置１０は、外部との電気的な接続を確立するための手段として、複数の外部端子（ＢＡＴ、ＮＷＡＫＥ、ＬＩＮ、ＩＮＨ、ＧＮＤ、ＲＸＤ、ＴＸＤ、及び、ＮＳＬＰ）を備えている。ＢＡＴピンは、電源端子である。ＮＷＡＫＥピンは、ローカルウェイクアップ入力端子である。ＬＩＮピンは、ＬＩＮバス入出力端子である。ＩＮＨピンは、インヒビット出力端子である。ＧＮＤピンは、グランド端子（接地端子）である。ＲＸＤピンは、受信データ出力端子である。ＴＸＤピンは、送信データ入力端子である。ＮＳＬＰピンは、スリープ制御入力端子である。
【００２７】
マイコン２０は、レギュレータＩＣ３０からＶＤＤピンに印加される電源電圧Ｖｄｄを用いて動作し、半導体装置１０（延いてはこれに集積化された信号伝達回路）を介してＬＩＮバス２００との間で双方向通信を行うロジック回路である。なお、マイコン２０は、半導体装置１０のＲＸＤピン、ＴＸＤピン、及び、ＮＳＬＰピンに接続されている。
【００２８】
レギュレータＩＣ３０は、ＩＮピンに印加されるバッテリ電圧ＶＢ（例えば＋２５〜２７Ｖ、定格＋４０Ｖ）を降圧することにより電源電圧Ｖｄｄ（例えば＋５Ｖ）を生成し、これをＯＵＴピンから出力する。レギュレータＩＣ３０としては、スイッチングレギュレータやシリーズレギュレータなどを用いることができる。
【００２９】
半導体装置１０、マイコン２０、及び、レギュレータＩＣ３０の外部におけるディスクリート部品の接続関係について詳細に説明する。抵抗Ｒ１の第１端は、マイコン２０のＶＤＤピンとレギュレータＩＣ３０のＯＵＴピンに接続されている。抵抗Ｒ１の第２端は、半導体装置１０のＲＸＤピンに接続されている。抵抗Ｒ２の第１端は、半導体装置１０のＢＡＴピンに接続されている。抵抗Ｒ２の第２端と抵抗Ｒ３の第１端は、いずれもスイッチＳＷ１を介して接地端に接続されている。抵抗Ｒ３の第２端は、半導体装置１０のＮＷＡＫＥピンに接続されている。抵抗Ｒ４（抵抗値：９００Ω〜１．１ｋΩ）の第１端は、半導体装置１０のＬＩＮピンに接続されている。
【００３０】
ダイオードＤ１のアノードは、バッテリ電圧ＶＢの印加端に接続されている。ダイオードＤ１のカソードは、レギュレータＩＣ３０のＩＮピンと半導体装置１０のＢＡＴピンに接続されている。ダイオードＤ２のアノードは、半導体装置１０のＩＮＨピンに接続されている。ダイオードＤ２のカソードは、抵抗Ｒ４の第２端に接続されている。
【００３１】
キャパシタＣ１は、レギュレータＩＣ３０のＯＵＴピンと接地端との間に接続された出力平滑素子である。キャパシタＣ２は、レギュレータＩＣ３０のＩＮピンと接地端との間に接続された入力平滑素子である。キャパシタＣ３は、半導体装置１０のＬＩＮピンと接地端との間に接続された配線容量（マスターノードでは１ｎＦ、スレーブノードでは２２０ｐＦ）である。
【００３２】
ただし、上記の接続関係はあくまで一例であり、種々の変更を加えることが可能であることは言うまでもない。例えば、抵抗Ｒ４とダイオードＤ２を介したＬＩＮピンのプルアップ先はＩＮＨピンではなくＢＡＴピンとしてもよい。また、機能モジュール１００がスレーブノードであるときには、これらのディスクリート部品を省略してもよい。
【００３３】
＜半導体装置＞
図３は、半導体装置１０の一構成例を示すブロック図である。本構成例の半導体装置１０は、信号伝達回路を形成するための要素として、定電圧生成部１１と、制御部１２と、温度保護部１３と、出力駆動部１４と、バスタイマ部１５と、コンパレータ１６と、シュミットトリガ１７及び１８と、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１７と、ダイオードＤ１１〜Ｄ１４と、Ｎチャネル型ＭＯＳ［metal oxide semiconductor］電界効果トランジスタＮ１１〜Ｎ１４と、Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタＰ１１及びＰ１２と、電流源ＣＳ１１及びＣＳ１２と、を含む。
【００３４】
定電圧生成部１１は、ＢＡＴピンとＧＮＤピンとの間に接続されており、バッテリ電圧ＶＢを降圧することによって、内部電源電圧ＡＶＤＤ（例えば＋５Ｖ）を生成する。定電圧生成部１１としては、スイッチングレギュレータやシリーズレギュレータなどを用いることができる。
【００３５】
制御部１２は、ＮＷＡＫＥピンに入力されるローカルウェイクアップ信号の立下りエッジ（図２のＳＷ１オン）を検出したときに、スリープモードからスタンバイモードへの移行を行う機能（ローカルウェイクアップ機能）を備えている。その際、制御部１２は、ＴＸＤピンをローレベルとすることにより、ローカルウェイクアップによってスタンバイモードへ移行した旨をマイコン２０に通知する。なお、制御部１２は、スリープモードからスタンバイモードへの移行に際して、ＲＸＤピンもローレベルとする。また、制御部１２は、バスタイマ１５の出力信号（延いては、ＬＩＮピンに入力されるリモートウェイクアップ信号）を監視することにより、スリープモードからスタンバイモードへの移行を行う機能（リモートウェイクアップ機能）も備えている。さらに、制御部１２は、ＮＳＬＰピンに入力されるスリープ制御信号の立下りエッジを検出したときに、ＬＩＮピンにおける信号出力の禁止、ＴＸＤピンにおけるローカル／リモートウェイクアップフラグのリセット、及び、ＲＸＤピンにおけるウェイクアップ要求のリセットを行う。
【００３６】
温度保護部１３は、半導体装置１０のジャンクション温度Ｔｊが所定の上限値を上回ったときに、その旨を示す温度保護信号を出力駆動部１４に出力して、ＬＩＮピンにおける信号出力を強制的に停止させる。
【００３７】
出力駆動部１４は、ＴＸＤピンに入力される送信データ信号に応じてトランジスタＮ１１のオン／オフ制御を行う。その際、出力駆動部１４は、ＬＩＮピンからの出力信号が所望のスルーレートで変化するようにトランジスタＮ１１のゲート信号を生成する。また、出力駆動部１４は、制御部１２と温度保護部１３からの指示を受けて、スリープモード時や温度異常検出時にトランジスタＮ１１のオン／オフ制御を停止する機能を備えている。
【００３８】
バスタイマ部１５は、コンパレータ１６で生成される比較信号を監視して、ＬＩＮピンにリモートウェイクアップ信号が入力されたか否かを検出し、その検出結果を制御部１２に通知する。
【００３９】
コンパレータ１６は、非反転入力端（＋）に入力されるＬＩＮピンの印加電圧（受信データ信号）と、反転入力端（−）に入力される所定の参照電圧Ｖｒｅｆとを比較して比較信号を生成する。比較信号は、ＬＩＮピンの印加電圧が参照電圧Ｖｒｅｆよりも高いときにハイレベルとなり、ＬＩＮピンの印加電圧が参照電圧Ｖｒｅｆよりも低いときにローレベルとなる。なお、コンパレータ１６は、ヒステリシス特性を備えている。
【００４０】
シュミットトリガ１７は、ＮＳＬＰピンに入力されるスリープ制御信号を制御部１２に伝達する。シュミットトリガ１８は、ＴＸＤピンに入力される送信データ信号を出力駆動部１４に伝達する。なお、シュミットトリガ１７及び１８は、いずれもヒステリシス特性を備えている。
【００４１】
トランジスタＮ１１のドレインは、トランジスタＮ１２とダイオードＤ１４を介してＬＩＮピンに接続されている。トランジスタＮ１１のソースは、接地端に接続されている。トランジスタＮ１１のゲートは、出力駆動部１４の出力端に接続されている。このように接続されたトランジスタＮ１１は、ＬＩＮピン用のオープンドレイン出力段を形成する出力トランジスタとして機能する。
【００４２】
トランジスタＮ１２のソースは、トランジスタＮ１１のドレインに接続されている。トランジスタＮ１２のドレインは、ダイオードＤ１４のカソードに接続されている。トランジスタＮ１２のゲートは、内部電源電圧ＡＶＤＤの印加端に接続されている。トランジスタＮ１２としては、ＬＩＮピンに高電圧（例えば＋４０Ｖ）が印加された場合であっても破壊することのない高耐圧素子（例えば５０Ｖ耐圧のＤＭＯＳＦＥＴ［double-diffused MOS field effect transistor］）を用いればよい。このように接続されたトランジスタＮ１２は、トランジスタＮ１１のドレインに印加される電圧を所定値（ＡＶＤＤ−Ｖｔｈ（ＭＯＳＦＥＴのオンスレッショルド電圧））に固定するバイアス部として機能する。従って、トランジスタＮ１１として低耐圧素子（例えば５Ｖ耐圧のＭＯＳＦＥＴ）を用いることができるので、高耐圧化に伴うトランジスタＮ１１の特性劣化を招かずに済む。
【００４３】
ダイオードＤ１４のカソードは、トランジスタＮ１２のドレインに接続されている。ダイオードＤ１４のアノードは、ＬＩＮピンに接続されている。このような向きに接続されたダイオードＤ１４は、ＬＩＮピンに負電圧（例えば−２７Ｖ）が印加された場合であっても接地端からＬＩＮピンへの逆流電流を遮断する逆流防止素子として機能する。
【００４４】
トランジスタＮ１３のドレインは、ＴＸＤピンに接続されている。トランジスタＮ１３のソースは、接地端に接続されている。トランジスタＮ１３のゲートは、制御部１２に接続されている。トランジスタＮ１３は、制御部１２からの指示に応じてＴＸＤピンをローレベルに引き下げるか否かを切り替えるスイッチ素子として機能する。
【００４５】
トランジスタＮ１４のドレインは、ＲＸＤピンに接続されている。トランジスタＮ１４のソースは、接地端に接続されている。トランジスタＮ１４のゲートは、コンパレータ１６の出力端に接続されている。トランジスタＮ１４は、ＲＸＤピン用のオープンドレイン出力段を形成する出力トランジスタとして機能する。
【００４６】
トランジスタＰ１１のソースは、ＢＡＴピンに接続されている。トランジスタＰ１１のドレインは、ＩＮＨピンに接続されている。トランジスタＰ１１のゲートは、制御部１２に接続されている。トランジスタＰ１１は、半導体装置１０のスリープモード時にオフされて、半導体装置１０のスタンバイ時にオンされる。すなわち、トランジスタＰ１１は、制御部１２からの指示に応じてＩＮＨピンをハイレベル（バッテリ電圧ＶＢ）に立ち上げるか否かを切り替えるスイッチ素子として機能する。なお、ＩＮＨピンから出力される信号は、例えば、機能モジュール１００各部のイネーブル信号ＥＮとして利用することができる（先出の図２を参照）。
【００４７】
トランジスタＰ１２のソースは、ＢＡＴピンに接続されている。トランジスタＰ１２のドレインは、ダイオードＤ１３のアノードに接続されている。トランジスタＰ１２のゲートは、制御部１２に接続されている。ダイオードＤ１３のカソードは、抵抗Ｒ１５（例えば３０ｋΩ）の第１端に接続されている。抵抗Ｒ１５の第２端は、ＬＩＮピンに接続されている。トランジスタＰ１２は、半導体装置１０のスリープモード時にオフされて、半導体装置１０のスタンバイ時にオンされる。すなわち、トランジスタＰ１２、ダイオードＤ１３、及び、抵抗Ｒ１５は、半導体装置１０のスタンバイ時にＬＩＮピンをＢＡＴピンにプルアップするプルアップ回路として機能する。
【００４８】
また、ダイオードＤ１２のアノードは、電流源ＣＳ１２を介してＢＡＴピンに接続されている。ダイオードＤ１２のカソードは、抵抗Ｒ１４の第１端に接続されている。抵抗Ｒ１４の第２端は、ＬＩＮピンに接続されている。すなわち、電流源ＣＳ１２、ダイオードＤ１２、及び、抵抗Ｒ１４は、半導体装置１０にバッテリ電圧ＶＢが印加されていれば、半導体装置１０がスタンバイ時であるかスリープ時であるかを問うことなく、ＬＩＮピンをＢＡＴピンにプルアップするプルアップ回路として機能する。
【００４９】
抵抗Ｒ１１の第１端は、電流源ＣＳ１１を介してＢＡＴピンに接続されている。抵抗Ｒ１１の第２端は、ダイオードＤ１１のアノードに接続されている。ダイオードＤ１１のカソードは、ＮＷＡＫＥピンに接続されている。すなわち、電流源ＣＳ１１、抵抗Ｒ１１、及び、ダイオードＤ１１は、ＮＷＡＫＥピンをＢＡＴピンにプルアップするプルアップ回路として機能する。なお、抵抗Ｒ１２は、ＮＳＬＰピンと接地端との間に接続されたプルダウン抵抗として機能する。また、抵抗Ｒ１３は、ＴＸＤピンと接地端との間に接続されたプルダウン抵抗として機能する。
【００５０】
抵抗Ｒ１６の第１端は、バッテリ電圧ＶＢの印加端（ＢＡＴピン）に接続されている。抵抗Ｒ１６の第２端と抵抗Ｒ１７の第１端は、コンパレータ１６の反転入力端（−）に接続されている。抵抗Ｒ１７の第２端は、接地端に接続されている。このように接続された抵抗Ｒ１６及びＲ１７は、バッテリ電圧ＶＢから参照電圧Ｖｒｅｆを生成する分圧回路として機能する。
【００５１】
＜出力駆動部＞
図４は出力駆動部１４の一構成例を示す回路図である。本構成例の出力駆動部１４は、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４と、キャパシタＣ２１と、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタＮ２１〜Ｎ２４と、Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタＰ２１と、電流源ＣＳ２１及びＣＳ２２と、を含む。
【００５２】
トランジスタＰ２１のソースは、電流源ＣＳ２１を介して内部電源電圧ＡＶＤＤの印加端に接続されている。トランジスタＰ２１のドレイン及びトランジスタＮ２１のドレインはいずれもトランジスタＮ１１のゲート（ノード電圧Ｖ２の印加端）に接続されている。トランジスタＮ２１のソースは、電流源ＣＳ２２を介して接地端に接続されている。トランジスタＰ２１及びＮ２１のゲートは、いずれもシュミットバッファ１８の出力端（ノード電圧Ｖ１の印加端）に接続されている。このように接続されたトランジスタＰ２１及びＮ２１、並びに、電流源ＣＳ２１及びＣＳ２２は、入力信号（ノード電圧Ｖ１）に応じてトランジスタＮ１１のゲート信号（ノード電圧Ｖ２）を駆動するドライバ回路（インバータ回路）として機能する。
【００５３】
トランジスタＮ２２のドレインは、バッテリ電圧ＶＢの印加端に接続されている。トランジスタＮ２２のソースは、抵抗Ｒ２１の第１端（ノード電圧Ｖ３’の印加端）に接続されている。トランジスタＮ２２のゲートは、抵抗Ｒ２３を介してＬＩＮピン（ノード電圧Ｖ３の印加端）に接続されている。このように接続されたトランジスタＮ２２は、ＬＩＮピンから外部出力される出力信号（ノード電圧Ｖ３）をバッファして第１電圧（ノード電圧Ｖ３’（＝Ｖ３−Ｖｔｈ））を生成するボルテージフォロワ（ソースフォロワ）として機能する。
【００５４】
また、ＬＩＮピン（出力信号の出力端子に相当）とトランジスタＮ２２のゲート（ボルテージフォロワの入力端に相当）との間に接続された抵抗Ｒ２１は、トランジスタＮ２２のゲートを保護するための電流制限抵抗として機能する。なお、ＬＩＮピンは、抵抗Ｒｘ（図２の抵抗Ｒ４や図３の抵抗Ｒ１４及びＲ１５など、ＬＩＮバス２００の全体（マスターノードとスレーブノードを合わせた最大１６ノード）に接続されるプルアップ抵抗に相当）を介してバッテリ電圧ＶＢの印加端にプルアップ接続されている。
【００５５】
抵抗Ｒ２１の第１端は、ノード電圧Ｖ３’の印加端に接続されている。抵抗Ｒ２１の第２端と抵抗Ｒ２２の第１端は互いに接続されており、その接続ノードはノード電圧Ｖ４の出力端に相当する。抵抗Ｒ２２の第２端は、接地端に接続されている。このように接続された抵抗Ｒ２１及びＲ２２は、第１電圧（ノード電圧Ｖ３’）を分圧して第２電圧（ノード電圧Ｖ４（＝｛Ｒ２２／（Ｒ２１＋Ｒ２２）｝×Ｖ３’）を生成する分圧回路として機能する。なお、キャパシタＣ２１は、ノード電圧Ｖ４の印加端とトランジスタＮ１１のゲートとの間に接続されている。
【００５６】
トランジスタＮ２３のドレインとゲートは、いずれもトランジスタＮ１１のゲートに接続されている。トランジスタＮ２４のドレインとゲートは、いずれもトランジスタＮ２３のソースに接続されている。トランジスタＮ２４のソースは、接地端に接続されている。このように接続されたトランジスタＮ２３及びＮ２４は、トランジスタＮ１１のゲートに印加されるノード電圧Ｖ２を所定の上限値にクランプするクランプ部として機能する。なお、クランプ部としては、ツェナダイオードなどを用いることも可能である。
【００５７】
抵抗Ｒ２４は、トランジスタＮ１１のゲートと接地端との間に接続されたプルダウン抵抗として機能する。従って、ドライバ回路の出力不定時には、ノード電圧Ｖ２をローレベル（トランジスタＮ１１をオフするための論理レベル）に固定することが可能となる。
【００５８】
上記構成から成る出力駆動部１４の動作について、図５を参照しながら詳細な説明を行う。図５は、ノード電圧Ｖ１〜Ｖ４の一例を示す電圧波形図である。ノード電圧Ｖ１がローレベルからハイレベルに立ち上がると、トランジスタＰ２１がオフしてトランジスタＮ２１がオンする。その結果、トランジスタＮ１１のゲートからトランジスタＮ２１と電流源ＣＳ２２を介して接地端に向けた定電流が流れるので、ノード電圧Ｖ２がローレベルに立ち下がる。ノード電圧Ｖ２がローレベルに立ち下がると、トランジスタＮ１１がオフするので、ノード電圧Ｖ３がハイレベルに立ち下がる。
【００５９】
逆に、ノード電圧Ｖ１がハイレベルからローレベルに立ち下がると、トランジスタＰ２１がオンしてトランジスタＮ２１がオフする。その結果、内部電源電圧ＡＶＤＤの印加端から電流源ＣＳ２１とトランジスタＰ２１を介してトランジスタＮ１１のゲートに向けた定電流が流れるので、ノード電圧Ｖ２がハイレベルに立ち上がる。ノード電圧Ｖ２がハイレベルに立ち上がると、トランジスタＮ１１がオンするので、ノード電圧Ｖ３がローレベルに立ち下がる。
【００６０】
従来の容量フィードバック方式では、ＬＩＮピンのノード電圧Ｖ３をキャパシタＣ２１に直接印加していたので、キャパシタＣ２１自体の高耐圧化が必要となる上、キャパシタＣ２１を介したノイズの回り込みが問題となっていた。
【００６１】
一方、本構成例の出力駆動部１４では、ノード電圧Ｖ３をキャパシタＣ２１に直接印加するのではなく、ソースフォロワ及び分圧回路を用いて十分に引き下げられたノード電圧Ｖ４がキャパシタＣ２１に印加されている。このような構成とすることにより、従来の容量フィードバック方式と比べて、キャパシタＣ２１に必要な容量値や素子耐圧を引き下げることができるので、その素子面積を縮小することが可能となる。
【００６２】
また、本構成例の出力駆動部１４であれば、ＬＩＮピンの出力信号に重畳したノイズをトランジスタＮ２２や抵抗Ｒ２１で減衰させることができるので、キャパシタＣ２１を介したノイズの回り込みに起因する出力波形の乱れを低減することも可能となる。
【００６３】
このように、本構成例の出力駆動部１４を含む信号伝達回路によれば、回路の大型化やノイズ耐性の低下を招くことなく、ＬＩＮピンから出力される高電圧出力信号のスルーレートを適切に調整することが可能となる。例えば、本構成例の出力駆動部１４であれば、ＬＩＮピンに接続されるプルアップ抵抗Ｒｘの抵抗値（５００Ω〜１ｋΩ）や、配線容量の容量値（１ｎＦ〜１０ｎＦ）に依ることなく、ＬＩＮ規格で定められた出力信号のスルーレート（時定数表記で１τ〜５τ）を満足することが可能となる。
【００６４】
なお、出力駆動部１４の回路電流を低減するためには、抵抗Ｒ２１及びＲ２２の抵抗値を高く設定することが望ましいが、あまりに高く設定し過ぎると出力信号（ノード電圧Ｖ３）の発振を生じやすくなる。そのため、抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗値は、出力信号の発振を招かない範囲内において、できるだけ高い値（数十ｋΩ）に設定することが望ましい。
【００６５】
＜車両への適用＞
図６は、車両Ｘの一構成例を示す外観図である。本構成例の車両Ｘは、バッテリ電圧ＶＢの供給を受けて動作する種々の電子機器Ｘ１１〜Ｘ１８（先の電子機器Ｘ１０に相当）を搭載している。なお、図６における電子機器Ｘ１１〜Ｘ１８の搭載位置については、図示の便宜上、実際とは異なる場合がある。
【００６６】
電子機器Ｘ１１は、エンジンに関連する制御（インジェクション制御、電子スロットル制御、アイドリング制御、酸素センサヒータ制御、及び、オートクルーズ制御など）を行うエンジンコントロールユニットである。
【００６７】
電子機器Ｘ１２は、ＨＩＤ［high intensity discharged lamp］やＤＲＬ［daytime running lamp］などの点消灯制御を行うランプコントロールユニットである。
【００６８】
電子機器Ｘ１３は、トランスミッションに関連する制御を行うトランスミッションコントロールユニットである。
【００６９】
電子機器Ｘ１４は、車両Ｘの運動に関連する制御（ＡＢＳ［anti-lock brake system］制御、ＥＰＳ［electric power steering］制御、電子サスペンション制御など）を行うボディコントロールユニットである。
【００７０】
電子機器Ｘ１５は、ドアロックや防犯アラームなどの駆動制御を行うセキュリティコントロールユニットである。
【００７１】
電子機器Ｘ１６は、ワイパー、電動ドアミラー、パワーウィンドウ、ダンパー（ショックアブソーバー）、電動サンルーフ、及び、電動シートなど、標準装備品やメーカーオプション品として、工場出荷段階で車両Ｘに組み込まれている電子機器である。
【００７２】
電子機器Ｘ１７は、車載Ａ／Ｖ［audio/visual］機器、カーナビゲーションシステム、及び、ＥＴＣ［electronic toll collection system］など、ユーザオプション品として任意で車両Ｘに装着される電子機器である。
【００７３】
電子機器Ｘ１８は、車載ブロア、オイルポンプ、ウォーターポンプ、バッテリ冷却ファンなど、高耐圧系モータを備えた電子機器である。
【００７４】
なお、先に説明した半導体装置１は、ＬＩＮトランシーバＩＣとして電子機器Ｘ１１〜Ｘ１８のいずれにも組み込むことが可能である。
【００７５】
＜その他の変形例＞
本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。例えば、図７のＡ欄（ＮＭＯＳ型）、Ｂ欄（ｎｐｎ型）、Ｃ欄（ＰＭＯＳ型）、及び、Ｄ欄（ｐｎｐ型）で示したように、信号伝達回路を形成する種々の回路要素のうち、ＭＯＳ電界効果トランジスタとバイポーラトランジスタとの相互置換や、Ｎチャネル型（ｎｐｎ型）とＰチャネル型（ｐｎｐ型）との極性変更は任意である。なお、図７の例において、各ノードに印加される電圧は、ＶＣＣ１＞ＶＣＣ２＞ＧＮＤ＞ＶＥＥ２＞ＶＥＥ１であるものとする。
【００７６】
すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、例えばＬＩＮトランシーバに利用することが可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１０    半導体装置（ＬＩＮトランシーバＩＣ）
１１    定電圧生成部
１２    制御部
１３    温度保護部
１４    出力駆動部
１５    バスタイマ部
１６    コンパレータ
１７、１８    シュミットトリガ
２０    マイコン
３０    レギュレータＩＣ
１００    機能モジュール
２００    ＬＩＮバス
Ｒ１〜Ｒ４、Ｒ１１〜Ｒ１７、Ｒ２１〜Ｒ２４    抵抗
Ｃ１〜Ｃ３、Ｃ２１    キャパシタ
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ１１〜Ｄ１４    ダイオード
ＳＷ１    スイッチ
Ｎ１１〜Ｎ１４、Ｎ２１〜Ｎ２４    Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１    Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
ＣＳ１１、ＣＳ１２、ＣＳ２１、ＣＳ２２    電流源
Ｘ    車両
Ｘ１０、Ｘ１１〜Ｘ１８    電子機器
Ｘ２０    ＣＡＮバス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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