[发明专利]信号输出电路

说明书

本申请基于日本专利申请第2005-134031号，其内容引进于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种具有发射极跟随器的信号输出电路。

背景技术

大部分基于半导体的电路包括用作缓存等的发射极跟随器。发射极跟随器通常包括晶体管和位于晶体管的发射极侧的恒流源，从而不论是否有信号输入都提供恒定的电流。

当在信号输出电路中采用发射极跟随器时，诸如负载电阻或负载电容器等负载被连接到输出。这种负载减小了发射极跟随器的操作速度。

因此，例如日本实用新型公开第H05-70020号提出采用比较器来抑制发射极跟随器的操作速度的减小。根据该公开的电路包括比较器，其被输入了发射极跟随器的输出电压和参考电压，从而比较器的输出被连接到发射极跟随器的恒流源。由比较器产生的表示发射极跟随器的输出电压变化的信号增加了发射极跟随器的恒流源的电流。这用于增加发射极跟随器的操作速度。

根据该公开的信号输出电路包括NPN型晶体管101、102，以及比较器103，如图6所示。晶体管101的基极被连接到输入信号端104，其发射极被连接到恒流源105和负载电容器106，并且其集电极被连接到负载107的一端。负载107的另一端被连接到高压侧电源(图中未显示)。

基极被连接到比较器103的输出端的晶体管102与恒流源105并联。晶体管102根据比较器103的输出信号来导通和截止。比较器103对晶体管101的集电极电位和位于负载108和连接到负载108的一端的恒流源109之间的节点电位进行比较，并且输出比较结果。具体地，将晶体管101的集电极电位提供给比较器103的非反相输入端，并且将位于上述节点的电位提供给反相输入端。负载108的另一端被连接到高压侧电源。这种信号输出电路的输出出现在位于晶体管101的发射极和负载电容器106之间的输出端110。

图6所示的信号输出电路的操作如下。当晶体管101的基极接收输入时，换句话说将高信号(H)输入于此，则晶体管101的发射极电位与之一致变化。在发射极电位的这种变化期间，晶体管101的集电极电流增加，从而晶体管101的集电极电位降低了由增加的电流乘以负载107的电阻值而得到的电压。另外，增加的电流流到负载电容器106，从而在其中进行充电。另一方面，位于负载108和恒流源109之间的节点处的电位不论是否已经输入了信号都保持恒定。在这一阶段，在比较器103的各输入端之间产生了与由前述电流变化生成的电压相对应的电位差，但是这还没有激活比较器103。

然后，输入信号在保持一段时间的高电平之后降到低电平(L)。这使得晶体管101的发射极电位从高电平降到低电平。在这种变化期间，晶体管101暂时截止。此刻，一直在负载107处发生的电压下降停止了，从而引起晶体管101的集电极电压增加。由于晶体管101的集电极电压被输入到比较器103的输入端之一，而比较器103的另一输入端接收稍早所述的恒流，因此在比较器103的各输入端之间产生了电位差。

在这一阶段，提供给比较器103的非反相输入端的电位变得高于提供给反相输入端的电位。相应地，比较器103导通并且输出高电平。这导通了连接到比较器103的输出的晶体管102，从而使负载电容器106释放电流。因此，图6所示的电路防止了在输入信号的下降沿期间由负载电容器的放电电流而引起的操作速度的降低。

发明内容

不过，在图6所示的信号输出电路中，根据比较器103的电路结构或连接布局，即使没有信号被输入到输入信号端104，比较器103也可以将电流供应给晶体管102的基极。在这种情况下晶体管102的基极和发射极之间的电压过度增加，从而引起信号输出电路的输出偏移电压的漂移。输出偏移电压的这种漂移导致信号输出电路的性能退化。