(57)【要約】      （修正有）【課題】異なる電源電圧で駆動される周辺回路からの入力信号であっても、確実に内部回路へ伝達することが可能な半導体集積回路の入力回路を提供する。【解決手段】入力端子７から入力された信号を内部回路へ出力する赤外線通信装置の入力回路５において、発光回路や、受光回路や、電流制限回路などの内部回路への出力を電源電圧にプルアップするプルアップ抵抗素子５ｃと、入力端子からの信号に応じて、内部回路への出力をグランドに接続するＮチャンネルＭＯＳトランジスタ５ｂとが設けられている。そして入力端子７と、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ５ｂとの間には、カップリングコンデンサ素子５ａが接続されている。【選択図】図２
2007043445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子から入力された信号を内部回路へ出力する半導体集積回路の入力回路において、
前記内部回路への出力を電源電圧にプルアップする抵抗素子と、
前記入力端子からの信号に応じて、前記内部回路への出力をグランドに接続するスイッチ素子とが設けられていることを特徴とする半導体集積回路の入力回路。
【請求項２】
前記スイッチ素子は、ゲート端子が前記入力端子に接続され、ドレイン端子が前記抵抗素子に接続され、ソース端子が前記グランドに接続されたＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする請求項１記載の半導体集積回路の入力回路。
【請求項３】
前記入力端子と前記スイッチ素子との間にカップリングコンデンサ素子が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の半導体集積回路の入力回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部電源電圧と異なる電源電圧で駆動される入力信号を入力する半導体集積回路の入力回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体集積回路の入力回路として特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載の入力回路は、電源とグランドとの間に一対のＮチャンネルおよびＰチャンネルＭＯＳトランジスタで構成される相補型ＭＯＳインバータを備え、ＮチャンネルおよびＰチャンネルＭＯＳトランジスタのそれぞれのゲート端子を入力端子に接続したものである。
【特許文献１】特開昭５８−１２０３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
半導体集積回路は、高速化や消費電力の低下を図るために低電圧化が進んでいる。そうなると電源電圧が異なる他の半導体集積回路が接続される組み合わせが発生する。また、接続される周辺回路との電源電圧が異なる周辺回路との整合性が問題となる。例えば特許文献１に記載の入力回路に低電圧で駆動される入力信号を入力すると、ＨレベルかＬレベルかを判定する閾値程度しか入力信号のＨレベルがないと、電源とグランドとの間に接続された一対のＮチャンネルおよびＰチャンネルＭＯＳトランジスタの両方がオン状態となって、出力が不安定となるだけでなく、一対のＮチャンネルおよびＰチャンネルＭＯＳトランジスタを経由して電源とグランドとの間に大電流が流れるので入力回路が破壊されるおそれもある。
【０００４】
そこで本発明は、異なる電源電圧で駆動される周辺回路からの入力信号であっても、確実に内部回路へ伝達することが可能な半導体集積回路の入力回路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】
【０００５】
本発明の半導体集積回路の入力回路は、入力端子から入力された信号を内部回路へ出力する半導体集積回路の入力回路において、前記内部回路への出力を電源電圧にプルアップする抵抗素子と、前記入力端子からの信号に応じて、前記内部回路への出力をグランドに接続するスイッチ素子とが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明においては、異なる電源電圧で駆動される周辺回路からの入力信号であっても、スイッチ素子のオンまたはオフで内部回路への出力が決定されるので、確実に内部回路へ入力信号を伝達することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本願の第１の発明は、入力端子から入力された信号を内部回路へ出力する半導体集積回路の入力回路において、内部回路への出力を電源電圧にプルアップする抵抗素子と、入力端子からの信号に応じて、内部回路への出力をグランドに接続するスイッチ素子とが設けられていることを特徴としたものである。
【０００８】
スイッチ素子が、入力端子からの信号に応じてオンまたはオフすると、内部回路への出力をグランドへ接続または開放する。内部回路への出力には電源電圧にプルアップする抵抗素子が設けられているので、グランドへ接続されると内部回路への出力レベルはグランドレベルとなり、開放されると抵抗素子によりプルアップされているので電源電圧となる。従って、異なる電源電圧で駆動される周辺回路からの入力信号であっても、スイッチ素子のオンまたはオフで内部回路への出力が決定されるので、確実に内部回路へ入力信号を伝達することが可能である。
【０００９】
また、この半導体集積回路の内部に本発明の入力回路を設けているので、周辺回路には低い電源電圧で動作するような既存の半導体集積回路がそのまま使用できる。更に、周辺回路に既存の半導体集積回路を使用した場合に、入力信号の電圧レベルを変換する回路を余分に設ける必要がないので、実装基板の面積を小さいものとすることができ、装置の小型化に寄与する。
【００１０】
本願の第２の発明は、スイッチ素子は、ゲート端子が入力端子に接続され、ドレイン端子が抵抗素子に接続され、ソース端子がグランドに接続されたＭＯＳＦＥＴであることを特徴としたものである。
【００１１】
半導体集積回路の入力回路としてスイッチ素子をＭＯＳＦＥＴとすれば容易に集積化することが可能である。
【００１２】
本願の第３の発明は、入力端子とスイッチ素子との間にカップリングコンデンサ素子が設けられていることを特徴としたものである。
【００１３】
他の回路と接続するとき、入力信号にＤＣ的な電位差が存在する場合や、他の回路のオフセット電流やオフセット電圧が影響を与えるおそれがある場合に、ＤＣ成分を除去することができ、内部回路への影響を排除できる。
【００１４】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る半導体集積回路の一例である赤外線通信装置を、図１および図２に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る赤外線通信装置の構成を説明する図である。図２は、本発明の実施の形態に係る半導体集積回路の一例である赤外線通信装置の入力回路の構成を説明する図である。
【００１５】
図１に示すように、赤外線通信装置１は、発光回路２と、受光回路３と、電流制限回路４と、入力回路５とが、樹脂パッケージ６に封入されており、外部端子７を介して周辺回路と接続する。また樹脂パッケージ６には、外部からのノイズを遮断する金属製のケース８がグランドに接地されている。
【００１６】
発光回路２は、発光素子２ａと、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）駆動回路２ｂと、ＲＣ駆動回路２ｃとを備えている。
【００１７】
発光素子２ａは、アノードが外部端子７のＶＬＥＤ端子７ａに接続され、ＶＬＥＤ端子７ａに接続された外部抵抗９を介して電圧が印加される。
【００１８】
ＩｒＤＡ駆動回路２ｂは、入力回路５を介して接続される外部端子７のＴＸＤ１端子７ｂの送信データに応じてＩｒＤＡの規格に準拠した電流を発光素子２ａに対して駆動する。ＲＣ駆動回路２ｃは、家電用リモコンとして使用する場合に入力回路５を介して接続される外部端子７のＴＸＤ２端子７ｃの送信データに応じて発光素子２ａに対して電流を駆動する。
【００１９】
受光回路３は、受光素子３ａと、ＩＶアンプ部３ｂと、増幅部３ｃと、比較部３ｄとを備えている。ＩＶアンプ部３ｂは、受光素子３ａが受光して流す電流を電圧に変換する。
増幅部３ｃはＩＶアンプ部３ｂで出力された電圧を増幅する。比較部３ｄは、増幅部３ｃで増幅された電圧が、比較部３ｄが有する基準電圧より高いか、または低いかでＨレベルまたはＬレベルを、外部端子７のＲＸＤ端子７ｄに出力する。
【００２０】
電流制限回路４は、外部端子７のＳＤ端子７ｅから入力回路５を介して電流制限信号を入力し、発光回路２および受光回路３を流れる電流を制限する。
【００２１】
入力回路５は、この赤外線通信装置１の入力信号の入力端子であるＴＸＤ１端子７ｂ、ＴＸＤ２端子７ｃ、およびＳＤ端子７ｅと、内部回路である発光回路２、受光回路３、および電流制限回路４との間にそれぞれ介在している。ここで入力回路５の構成について詳細に説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る赤外線通信装置１の入力回路５の一例を示す図である。
【００２２】
図２に示すように、入力回路５は、外部端子７の入力端子は、ＴＸＤ１端子７ｂ、ＴＸＤ２端子７ｃ、およびＳＤ端子７ｅにそれぞれ接続されている。
【００２３】
入力回路５は、この入力端子に接続されたカップリングコンデンサ素子５ａと、カップリングコンデンサ素子５ａに接続されたＮチャンネルＭＯＳトランジスタ５ｂと、プルアップ抵抗素子５ｃとを備えている。
【００２４】
カップリングコンデンサ素子５ａは、他の回路と接続するとき、入力信号にＤＣ的な電位差が存在する場合や、他の回路のオフセット電流やオフセット電圧が影響を与えるおそれがある場合に、ＤＣ成分を除去する機能を備えている。
【００２５】
ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ５ｂは、カップリングコンデンサ素子５ａがゲート端子Ｇに接続されており、カップリングコンデンサ素子５ａを介して入力された入力信号に応じてドレイン端子Ｄとソース端子Ｓ間の接続または開放を行うスイッチング素子である。
【００２６】
プルアップ抵抗素子５ｃは、一端が内部の電源に接続され、他端が入力回路５の出力となるＮチャンネルＭＯＳトランジスタ５ｂのドレイン端子Ｄに接続されている。
【００２７】
以上のように構成される本発明の実施の形態に係る赤外線通信装置１の入力回路５の動作について、図３に基づいて説明する。図３（Ａ）〜同図（Ｃ）は、本発明の実施の形態に係る半導体集積回路の一例である赤外線通信装置１の入力回路５の動作を説明する模式図である。なお図３においては、外部端子７の入力端子の電圧をＴＸＤと称している。
【００２８】
また、赤外線通信装置１の電源電圧は５Ｖ駆動とし、入力信号は３Ｖ駆動の回路から出力される信号レベルも３Ｖまでしか上がらないものとする。
【００２９】
図３（Ａ）に示すように、外部端子７の入力端子に入力された信号の電圧が、０Ｖから０．５Ｖである場合には、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ５ｂはオフの状態となる。従って、ドレイン端子Ｄとソース端子Ｓ間が開放となる。従って、入力回路５の出力は、ドレイン端子Ｄに接続されたプルアップ抵抗素子５ｃを介して電源に接続されているので、電源電圧となりＨレベルとなる。
【００３０】
図３（Ｂ）に示すように、外部端子７の入力端子に入力された信号の電圧が、０．５Ｖから電源電圧−０．５Ｖである場合には、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ５ｂはオンの状態となる。従って、ドレイン端子Ｄとソース端子Ｓ間が接続となる。従って、入力回路５の出力は、グランドと接続されるので、約０ＶとなりＬレベルとなる。
【００３１】
図３（Ｃ）に示すように、外部端子７の入力端子に入力された信号の電圧が、電源電圧−０．５Ｖから電源電圧である場合には、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ５ｂはオンの状態となる。従って、図３（Ｂ）で示す状態と同様に、約０ＶとなりＬレベルとなる。
【００３２】
つまり、入力信号が３Ｖ程度までしか上がらない信号であり、０．５Ｖから電源電圧−０．５Ｖの範囲の電圧であっても、図３（Ｂ）に示すように、確実に入力信号のＨレベルを検出できることがわかる。
【００３３】
このように、異なる電源電圧で駆動される周辺回路からの入力信号であっても、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ５ｂのオンまたはオフで内部回路への出力が決定されるので、確実に内部回路へ入力信号を伝達することが可能である。
【００３４】
また図１に示すように赤外線通信装置１の内部に入力回路５を設けているので、発光回路２や、受光回路３や、電流制限回路４までの信号線の線長を短いものとすることができる。例えば、入力回路５を赤外線通信装置１の外部に設けたとすると、発光回路２、受光回路３、および電流制限回路４までの信号線の線長が長くなる。そうなると、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタがオフとなり、出力がプルアップ抵抗より電源電圧まで引き上げられる時間が、信号線の容量負荷などにより遅くなってしまう。従って、入力信号の高速化などの阻害要因となるおそれもある。
【００３５】
本発明の実施の形態に係る赤外線通信装置１の入力回路５は、半導体集積回路の一部として内部に形成されているので、入力回路５から発光回路２や、受光回路３や、電流制限回路４までの信号線の線長を短くできるだけでなく、外部回路に新たな回路を追加する必要がないので、実装基板の実装面積を小さくすることができるので、装置の小型化に寄与する。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、異なる電源電圧で駆動される周辺回路からの入力信号であっても、確実に内部回路へ伝達することが可能なので半導体集積回路の入力回路に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態に係る赤外線通信装置の構成を説明する図
【図２】本発明の実施の形態に係る赤外線通信装置の入力回路の一例を示す図
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態に係る半導体集積回路の一例である赤外線通信装置の入力回路の動作を説明する模式図
【符号の説明】
【００３８】
１  赤外線通信装置
２  発光回路
２ａ  発光素子
２ｂ  ＩｒＤＡ駆動回路
２ｃ  ＲＣ駆動回路
３  受光回路
３ａ  受光素子
３ｂ  ＩＶアンプ部
３ｃ  増幅部
３ｄ  比較部
４  電流制限回路
５  入力回路
５ａ  カップリングコンデンサ素子
５ｂ  ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ
５ｃ  プルアップ抵抗素子
６  樹脂パッケージ
７  外部端子
７ａ  ＶＬＥＤ端子
７ｂ  ＴＸＤ１端子
７ｃ  ＴＸＤ２端子
７ｄ  ＲＸＤ端子
７ｅ  ＳＤ端子
８  ケース
９  外部抵抗
【図１】
2007043445.tif 000003
【図２】
2007043445.tif 000004
【図３】
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