DE112012005076B4

DE112012005076B4 - Signalübertragungs-Schaltung

Info

Publication number: DE112012005076B4
Application number: DE112012005076.2T
Authority: DE
Inventors: c/o Mitsubishi Electric Corp. Morokuma Kenichi; c/o Mitsubishi Electric Corp. Tomisawa Jun
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2018-02-08
Anticipated expiration: 2032-04-19
Also published as: CN103858395A; JPWO2013084517A1; WO2013084517A1; US9195253B2; CN103858395B; DE112012005076T5; JP5766299B2; TW201325087A; US20140226366A1; TWI506951B

Abstract

Signalübertragungs-Schaltung (100; 200), die ein Signal durch ein Trennelement hindurch überträgt und die Folgendes aufweist: – eine Impuls-Umwandlungsschaltung (6), die ein Eingangssignal erhält und das Eingangssignal in ein Impulssignal umwandelt, – eine Trennschaltung (5; 2401, 2402), die ein Trennelement aufweist, und die die Ausgabe von der Impuls-Umwandlungsschaltung (6) erhält, und die ein zugehöriges komplementäres erstes und zweites Ausgangssignal erzeugt, – eine erste Schaltung (18) mit geerdetem Gate, die das erste Ausgangssignal verstärkt, – eine zweite Schaltung (19) mit geerdetem Gate, die das zweite Ausgangssignal verstärkt, – einen ersten MOS-Transistor (8) mit einem Drain-Anschluss, der mit einem Knoten verbunden ist, der das erste Ausgangssignal für die erste Schaltung (18) mit geerdetem Gate erhält, zum Einstellen des ersten Ausgangssignals; und – einen zweiten MOS-Transistor (9) mit einem Drain-Anschluss, der mit einem Knoten verbunden ist, der das zweite Ausgangssignal für die zweite Schaltung (19) mit geerdetem Gate erhält, zum Einstellen des zweiten Ausgangssignals, – eine Konstantstromquelle (10), deren eines Ende mit einem Energieversorgungs-Knoten verbunden ist und deren anderes Ende mit dem Source-Anschluss des ersten MOS-Transistors (8) und dem Source-Anschluss des zweiten MOS-Transistors (9) verbunden ist; und – einen Komparator (16), der die Ausgabe von der ersten Schaltung (18) mit geerdetem Gate und die Ausgabe von der zweiten Schaltung (19) mit geerdetem Gate miteinander vergleicht.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Signalübertragungs-Schaltung, die ein Signal durch ein Trennelement hindurch überträgt.
Stand der Technik
In einer Leistungseinrichtung beispielsweise wird, um einen Dreiphasen-Wechselstrommotor oder dergleichen anzutreiben, ein Wechselrichter verwendet, der eine Spannung von Gleichspannung (DC) in Wechselspannung (AC) umwandelt. Bei dem Wechselrichter sollte die Hochspannung, die an einen AC-Motor angelegt wird, elektrisch von einer Steuerungseinheit isoliert. Ein Optokoppler wurde herkömmlicherweise als Trennelement verwendet.
Während die Größe und die Dicke von Transformatoren in letzter Zeit verringert worden ist, wurde jedoch ein Optokoppler ersetzt durch einen Impulstransformator, der in Bezug auf die Zuverlässigkeit, den Energieverbrauch, die Integration und die Übertragungsgeschwindigkeit überlegen ist, oder durch ein Trennelement, das eine Kapazität aufweist. Ein Impulstransformator ist nicht bloß vonnöten, um die Trennung sicherzustellen, sondern auch, um niedrigere Kosten auf der Basis der Verringerung des Schaltungsbereichs bzw. der Schaltungsfläche zu erzielen.
Da außerdem beispielsweise eine Signalübertragungs-Schaltung, die ein Signal durch ein Trennelement hindurch überträgt, in einem Dreiphasen-Wechselstrommotor oder dergleichen enthalten ist, sollten inkorrekte Ausgangssignale infolge von Störungen von dem Motor oder dergleichen unterbunden werden.
Die japanische Patent-Offenlegungsschrift JP 7-213 057 A (PTD 1) offenbart ein Element vom Trennungstyp zur Signalübertragung. Das Element vom Trennungstyp zur Signalübertragung, die in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift JP 7-213 057 A (PTD 1) offenbart ist, weist Folgendes auf: Einen Dünnschichttransformator, eine erste Impuls-Umwandlungsschaltung und eine zweite Impuls-Umwandlungsschaltung. Die zweite Impuls-Umwandlungsschaltung, die mit einer Sekundärwicklung verbunden ist, weist eine Eingangsseite auf, die mit einer Kathodenelektrode jeweils einer ersten Diode und einer zweiten Diode verbunden ist, die Anodenelektroden aufweisen, die gemeinsam miteinander verbunden sind.
Ein Widerstand ist parallel jeweils zu der ersten Diode und der zweiten Diode geschaltet. Ein gemeinsamer Anschlusspunkt der Anodenelektrode von erster Diode und zweiter Diode ist mit den jeweiligen Source-Elektroden eines ersten MOS-Transistors und eines zweiten MOS-Transistors und einem Erdungsanschluss verbunden.
Bei dem Element vom Trennungstyp zur Signalübertragung, das in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift JP 7-213 057 A (PTD 1) offenbart ist, gilt Folgendes: Wenn ein Impulssignal, das in der Sekundärwicklung des Dünnschichttransformators auftritt, positive Polarität hat (die gegenüberliegende Seite der Sekundärwicklung hat negative Polarität), dann ist die erste Diode in Sperrrichtung vorgespannt, und die zweite Diode ist in Durchlassrichtung vorgespannt.
Daher gilt Folgendes: Die zweite Diode wird in einen eingeschalteten Zustand geschaltet, die Spannung über die Gate-Elektrode des ersten MOS-Transistors und den Erdungsanschluss GND wird auf ungefähr 0 V gesetzt, der erste MOS-Transistor wird in einen ausgeschalteten Zustand geschaltet, eine Impulsspannung der Sekundärwicklung von positiver Polarität wird im Wesentlichen über die Gate-Elektrode des zweiten MOS-Transistors und einen Erdungsanschluss GND angelegt, der zweite MOS-Transistor wird eingeschaltet, und die Spannung an einem Ausgangsanschluss OUT der zweiten Impuls-Umwandlungsschaltung wird auf 0 V gesetzt.
Wenn ein Impulssignal, das in der Sekundärwicklung des Dünnschichttransformators auftritt, negative Polarität hat (die gegenüberliegende Seite der Sekundärwicklung hat positive Polarität), dann wird die erste Diode in Durchlassrichtung vorgespannt, und die zweite Diode wird in Sperrrichtung vorgespannt. Daher gilt Folgendes: Die erste Diode wird in einen eingeschalteten Zustand geschaltet, die zweite Diode wird in den ausgeschalteten Zustand geschaltet, die Spannung über die Gate-Elektrode des zweiten MOS-Transistors und den Erdungsanschluss GND wird auf ungefähr 0 V gesetzt, der zweite MOS-Transistor wird in den ausgeschalteten Zustand geschaltet, eine Impulsspannung der Sekundärwicklung wird im Wesentlichen über die Gate-Elektrode des ersten MOS-Transistors und einen Erdungsanschluss GND angelegt, der erste MOS-Transistor wird eingeschaltet, und die Spannung am Ausgangsanschluss OUT der zweiten Impuls-Umwandlungsschaltung wird auf eine hohe Spannung gesetzt.
Bei dem Element vom Trennungstyp zur Signalübertragung, das in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift JP 7-213 057 A (PTD 1) offenbart ist, gilt Folgendes: Da die Sekundärwicklung des Dünnschichttransformator aus einer einzigen Wicklung gebildet werden kann, kann die Anzahl von Wicklungen verringert werden, und eine kleinere Form des Impulstransformators kann erzielt werden.
Die europäische Patentanmeldungs-Veröffentlichung EP 0 973 305 A1 (PTD 2) betrifft eine Signalübertragungs-Schaltung, die ein Signal durch ein Trennelement hindurch überträgt, und die Folgendes aufweist:
eine Impuls-Umwandlungsschaltung, die ein Eingangssignal erhält und das Eingangssignal in ein Impulssignal umwandelt, eine Trennschaltung, die ein Trennelement aufweist, und die die Ausgabe von der Impuls-Umwandlungsschaltung erhält, und die ein zugehöriges komplementäres erstes und zweites Ausgangssignal erzeugt. Ferner weist die Signalübertragungs-Schaltung Folgendes auf: eine erste Schaltung mit geerdetem Gate, die das erste Ausgangssignal verstärkt, eine zweite Schaltung mit geerdetem Gate, die das zweite Ausgangssignal verstärkt, einen ersten MOS-Transistor mit einem Drain-Anschluss, der mit einem Knoten verbunden ist, der das erste Ausgangssignal für die erste Schaltung mit geerdetem Gate erhält, und zwar zum Einstellen des ersten Ausgangssignals, und einen zweiten MOS-Transistor mit einem Drain-Anschluss, der mit einem Knoten verbunden ist, der das zweite Ausgangssignal für die zweite Schaltung mit geerdetem Gate erhält, und zwar zum Einstellen des zweiten Ausgangssignals.
Ferner betrifft die Internationale Patentanmeldungs-Veröffentlichung WO 2009/146083 A2 (PTD 3) eine Signalübertragungs-Schaltung, die ebenfalls ein Signal durch ein Trennelement hindurch überträgt, und die Folgendes aufweist: eine Impuls-Umwandlungsschaltung, die ein Eingangssignal erhält und das Eingangssignal in ein Impulssignal umwandelt, eine Trennschaltung, die ein Trennelement aufweist, die die Ausgabe von der Impuls-Umwandlungsschaltung erhält und die ein zugehöriges komplementäres erstes und zweites Ausgangssignal erzeugt, und einen Komparator, der das erste Ausgangssignal und das zweite Ausgangssignal miteinander vergleicht.
Literaturliste
Patentdokumente

PTD 1: Japanische Patent-Offenlegungsschrift JP 7-213 057 A
PTD 2: Europäische Patentanmeldungs-Veröffentlichung EP 0 973 305 A1
PTD 3: Patentanmeldungs-Veröffentlichung WO 2009/146083 A2

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei der in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift JP 7-213 057 A (PTD 1) offenbarten Erfindung ist jedoch die Sekundärwicklung des Dünnschichttransformators aus einer einzigen Wicklung gebildet. Folglich ist ein Widerstand zum Anlegen einer DC-Vorspannung an die Sekundärwicklung des Dünnschichttransformators enthalten.
Dieser Widerstand zum Anlegen einer DC-Vorspannung an die Sekundärwicklung des Dünnschichttransformators verursacht ein thermisches Rauschen. Die Erzeugung von Rauschen (Störungen) in einem Signal von der Sekundärwicklung des Dünnschichttransformators kann ein inkorrektes Ausgangssignal infolge der Störungen verursachen.
Außerdem wird die Amplitude eines Signals, das in der Sekundärwicklung des Dünnschichttransformators auftritt, infolge des Widerstands der Sekundärwicklung gedämpft. Um die Dämpfung der Signalamplitude zu unterbinden, ist es notwendig, entweder den Widerstand der Sekundärwicklung des Dünnschichttransformators zu erhöhen, oder die Anzahl von Wicklungen des Dünnschichttransformators zu erhöhen.
Wenn der Widerstand der Sekundärwicklung erhöht wird, verursacht die Vergrößerung des Schaltungsbereichs bzw. der Schaltungsfläche ein Problem, und eine Erhöhung der Anzahl von Wicklungen des Dünnschichttransformators führt zu einer Vergrößerung des Schaltungsbereichs bzw. der Schaltungsfläche.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Probleme konzipiert. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Signalübertragungs-Schaltung anzugeben, mit welcher eine Verringerung des Schaltungsbereichs bzw. der Schaltungsfläche erzielt werden kann, und mit welcher inkorrekte Ausgangssignale infolge von Rauschen (Störungen) unterbunden werden können.
Lösung des Problems
Eine Signalübertragungs-Schaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet eine Signalübertragungs-Schaltung, die ein Signal durch ein Trennelement hindurch überträgt und die Folgendes aufweist: eine Impuls-Umwandlungsschaltung, die ein Eingangssignal erhält und das Eingangssignal in ein Impulssignal umwandelt; eine Trennschaltung, die ein Trennelement aufweist, und die die Ausgabe von der Impuls-Umwandlungsschaltung erhält, und die ein zugehöriges komplementäres erstes und zweites Ausgangssignal erzeugt, eine erste Schaltung mit geerdetem Gate, die das erste Ausgangssignal verstärkt, eine zweite Schaltung mit geerdetem Gate, die das zweite Ausgangssignal verstärkt, einen ersten MOS-Transistor mit einem Drain-Anschluss, der mit einem Knoten verbunden ist, der das erste Ausgangssignal für die erste Schaltung mit geerdetem Gate erhält, zum Einstellen des ersten Ausgangssignals; und einen zweiten MOS-Transistor mit einem Drain-Anschluss, der mit einem Knoten verbunden ist, der das zweite Ausgangssignal für die zweite Schaltung mit geerdetem Gate erhält, zum Einstellen des zweiten Ausgangssignals, eine Konstantstromquelle, deren eines Ende mit einem Energieversorgungs-Knoten verbunden ist und deren anderes Ende mit dem Source-Anschluss des ersten MOS-Transistors und dem Source-Anschluss des zweiten MOS-Transistors verbunden ist; und einen Komparator, der die Ausgabe von der ersten Schaltung mit geerdetem Gate und die Ausgabe von der zweiten Schaltung mit geerdetem Gate miteinander vergleicht.
Eine Signalübertragungs-Schaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Anspruch 8 definiert. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Signalübertragungs-Schaltungen sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die Signalübertragungs-Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung legt eine Gleichspannung an einen Ausgangsanschluss eines Dünnschichttransformators an, und zwar unter Verwendung einer Schaltung mit geerdetem Gate anstelle eines Widerstands, so dass ein Anstieg des Schaltungsbereichs bzw. der Schaltungsfläche, die dem Widerstand zugewiesen ist, oder eine Verschlechterung des Widerstandes gegenüber Rauschen unterbunden wird.
Wenn außerdem die Spannung an einem Vorspannungs-Anschluss eingestellt wird, der mit dem jeweiligen Gate-Anschluss eines jeden von erstem MOS-Transistor und zweitem MOS-Transistor verbunden ist, so kann die DC-Spannung am Ausgangsanschluss des Dünnschichttransformators oder die Verstärkung der Schaltung mit geerdetem Gate eingestellt werden, und inkorrekte Ausgangssignale von der Signalübertragungs-Schaltung können unterbunden werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Schaltungsdiagramm, das den Aufbau einer Signalübertragungs-Schaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ein Schaltungsdiagramm (A) eines Konfigurationsbeispiels A, das eine Impuls-Umwandlungsschaltung in der ersten Ausführungsform und ein Diagramm zeigt, welches deren Betriebs-Wellenform (B) darstellt.
3 ein Schaltungsdiagramm (A) eines Konfigurationsbeispiels B, das eine Impuls-Umwandlungsschaltung in der ersten Ausführungsform und ein Diagramm zeigt, welches deren Betriebs-Wellenform (B) darstellt.
4 ein Schaltungsdiagramm (A) eines Konfigurationsbeispiels C, das eine Impuls-Umwandlungsschaltung in der ersten Ausführungsform und ein Diagramm zeigt, welches deren Betriebs-Wellenform (B) darstellt.
5 ein Schaltungsdiagramm (A) eines Konfigurationsbeispiels D, das eine Impuls-Umwandlungsschaltung in der ersten Ausführungsform und ein Diagramm zeigt, welches deren Betriebs-Wellenform (B) darstellt.
6 ein Schaltungsdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel A einer Lastschaltung 15 in der ersten Ausführungsform zeigt.
7 ein Schaltungsdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel B einer Lastschaltung 15 in der ersten Ausführungsform zeigt.
8 ein Schaltungsdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel C einer Lastschaltung 15 in der ersten Ausführungsform zeigt.
9 ein Diagramm, das die Veränderung jeder Spannung im Zeitverlauf infolge des Betriebs einer Signalübertragungs-Schaltung 100 für den Fall zeigt, dass das in 2 dargestellte Konfigurationsbeispiel A als Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verwendet wird.
10 ein Schaltungsdiagramm, das den Aufbau einer Signalübertragungs-Schaltung 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ein Diagramm, das die Veränderung jeder Spannung im Zeitverlauf infolge des Betriebs einer Signalübertragungs-Schaltung 200 für den Fall zeigt, dass das in 5 dargestellte Konfigurationsbeispiel D als Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verwendet wird.
12 ein Schaltungsdiagramm, das den Aufbau einer Signalübertragungs-Schaltung 300 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
13 ein Diagramm, das die Veränderung jeder Spannung im Zeitverlauf infolge des Betriebs einer Signalübertragungs-Schaltung 300 für den Fall zeigt, dass das in 5 dargestellte Konfigurationsbeispiel D als Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verwendet wird.
14 ein Schaltungsdiagramm, das den Aufbau einer Signalübertragungs-Schaltung 400 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
15 ein Diagramm, das die Veränderung jeder Spannung im Zeitverlauf infolge des Betriebs einer Signalübertragungs-Schaltung 400 für den Fall zeigt, dass das in 5 dargestellte Konfigurationsbeispiel D als Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verwendet wird.
Beschreibung der Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend detailliert beschrieben. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es sei angemerkt, dass in jeder der untenstehenden Ausführungsformen gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Außerdem dient die untenstehende Schaltung nur als Beispiel und ist nicht darauf beschränkt.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Schaltungsdiagramm, das den Aufbau einer Signalübertragungs-Schaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Unter Bezugnahme auf 1 gilt Folgendes: Eine Signalübertragungs-Schaltung 100 ist eine Schaltung, welche ein Eingangssignal Din an einem Eingangsanschluss 1 erhält, und welche das Eingangssignal als Ausgangssignal Dout von einem Ausgangsanschluss 2 demoduliert, während der Eingangsanschluss 1 und der Ausgangsanschluss 2 elektrisch voneinander mittels eines Dünnschichttransformators 5 getrennt sind.
Die Signalübertragungs-Schaltung 100 weist Folgendes auf: Einen Eingangsanschluss 1, einen Ausgangsanschluss 2, eine Impuls-Umwandlungsschaltung 6, einen Dünnschichttransformator 5, einen PMOS-Transistor 8, einen PMOS-Transistor 9, Vorspannungs-Anschlüsse 1701, 1702, eine Konstantstromquelle 10, Schaltungen 18, 19, mit geerdetem Gate, und einen Komparator 16.
Die Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 weist einen Eingangsanschluss 6a auf, der mit dem Eingangsanschluss 1 verbunden ist, sowie einen Ausgangsanschluss 6b und einen Ausgangsanschluss 6c, die jeweils einzeln mit einem Eingangsanschluss 5a bzw. einem Eingangsanschluss 5b eines Dünnschichttransformators verbunden sind.
Der Dünnschichttransformator 5 weist einen Eingangsanschluss 5a auf, der mit einem Ausgangsanschluss 6b einer Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden ist, und einen Eingangsanschluss 5b, der mit einem Ausgangsanschluss 6c der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden ist. Der Dünnschichttransformator 5 weist einen Ausgangsanschluss 5c auf, der mit einem Eingangsanschluss 18a der Schaltung 18 mit geerdetem Gate verbunden ist, und einen Ausgangsanschluss 5d, der mit einem Eingangsanschluss 19a der Schaltung 19 mit geerdetem Gate verbunden ist.
Die Schaltung 18 mit geerdetem Gate weist eine Lastschaltung 15, einen NMOS-Transistor 13 und eine Konstantstromquelle 11 auf. Der Eingangsanschluss 18a ist mit dem Ausgangsanschluss 5c des Dünnschichttransformators 5 und einem Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 8 verbunden. Ein Ausgangsanschluss 18b ist zwischen der Lastschaltung 15 und dem Drain-Anschluss eines N-Kanal MOS-Transistors 13 angeschlossen, und er ist mit dem einen Eingangsanschluss des Komparators verbunden.
Der NMOS-Transistor 13 der Schaltung 18 mit geerdetem Gate weist einen Gate-Anschluss auf, der mit einem Vorspannungs-Anschluss 7 verbunden ist, einen Source-Anschluss, der mit dem einen Ende einer Konstantstromquelle 11 verbunden ist, und einen Drain-Anschluss, der mit einem Anschluss 15a einer Lastschaltung 15 verbunden ist. Außerdem wird eine Spannung VB1 an den Vorspannungs-Anschluss 7 angelegt.
Bei der Konstantstromquelle 11, die in der Schaltung 18 mit geerdetem Gate enthalten ist, ist das eine Ende mit dem Source-Anschluss des NMOS-Transistors 13 und dem Ausgangsanschluss 5c eines Dünnschichttransformators 5 verbunden, und das andere Ende ist mit einem Bezugspotential 4 verbunden.
Bei der Lastschaltung 15 ist der Anschluss 15a mit dem Drain-Anschluss des NMOS-Transistors 13 verbunden, der Anschluss 15b ist mit einer Spannungsquelle 3 verbunden, ein Anschluss 15c ist mit einem Drain-Anschluss eines NMOS-Transistors 14 verbunden, und ein Anschluss 15d ist mit der Spannungsquelle 3 verbunden.
Die Schaltung 19 mit geerdetem Gate ist bezogen auf ihren Aufbau gleich der Schaltung 18 mit geerdetem Gate, und sie unterscheidet sich von der Schaltung 18 mit geerdetem Gate durch die Verbindung von Eingangsanschluss 19a und Ausgangsanschluss 19b. Bei der Schaltung 19 mit geerdetem Gate ist der Eingangsanschluss 19a mit dem Ausgangsanschluss 5d eines Dünnschichttransformators 5 verbunden, und ein Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 9 und der Ausgangsanschluss 19b sind mit einem weiteren Eingangsanschluss des Komparators verbunden.
Der NMOS-Transistor 14 der Schaltung 19 mit geerdetem Gate weist einen Gate-Anschluss auf, der mit einem Vorspannungs-Anschluss 7 verbunden ist, einen Source-Anschluss, der mit dem einen Ende einer Konstantstromquelle 12 verbunden ist, und einen Drain-Anschluss, der mit einem Anschluss 15a einer Lastschaltung 15 verbunden ist. Außerdem wird eine Spannung VB1 an den Vorspannungs-Anschluss 7 angelegt.
Bei der Konstantstromquelle 12, die in der Schaltung 19 mit geerdetem Gate enthalten ist, ist das eine Ende mit dem Source-Anschluss des NMOS-Transistors 14 und dem Ausgangsanschluss 5c eines Dünnschichttransformators 5 verbunden, und das andere Ende ist mit dem Bezugspotential 4 verbunden.
Bei dem PMOS-Transistor 8 ist der Gate-Anschluss mit dem Vorspannungs-Anschluss 170 verbunden, der Source-Anschluss ist mit dem einen Ende einer Konstantstromquelle 10 verbunden, und der Drain-Anschluss ist mit dem Ausgangsanschluss 5c des Dünnschichttransformators 5 und dem Eingangsanschluss 18a der Schaltung 18 mit geerdetem Gate verbunden.
Bei dem PMOS-Transistor 9 ist der Gate-Anschluss mit dem Vorspannungs-Anschluss 1702 verbunden, der Source-Anschluss ist mit dem einen Ende einer Konstantstromquelle 10 verbunden, und der Drain-Anschluss ist mit dem Ausgangsanschluss 5d des Dünnschichttransformators 5 und dem Eingangsanschluss 19a der Schaltung 19 mit geerdetem Gate verbunden.
Bei der Konstantstromquelle 10 ist das eine Ende mit der Spannungsquelle 3 verbunden, und ein weiterer Anschluss ist mit den jeweiligen Source-Anschlüssen eines PMOS-Transistors 8 und eines PMOS-Transistors 9 verbunden.
Bei dem Komparator 16 ist der eine Eingangsanschluss mit dem Ausgangsanschluss 18b der Schaltung 18 mit geerdetem Gate verbunden, ein weiterer Eingangsanschluss ist mit dem Ausgangsanschluss 19b einer Schaltung 19 mit geerdetem Gate verbunden, und ein Ausgangsanschluss ist mit dem Ausgangsanschluss 2 der Signalübertragungs-Schaltung verbunden.
2 ist ein Schaltungsdiagramm (A) eines Konfigurationsbeispiels A, das eine Impuls-Umwandlungsschaltung in der ersten Ausführungsform und ein Diagramm zeigt, welches deren Betriebs-Wellenform (B) darstellt.
2(A) ist ein Schaltungsdiagramm eines Konfigurationsbeispiels A, das eine Impuls-Umwandlungsschaltung 6 in der ersten Ausführungsform zeigt, und 2(B) zeigt ein Diagramm, welches deren Betriebs-Wellenform (B) darstellt. Wie in 2(A) gezeigt, weist die Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 eine Pufferschaltung 601 und ein Bezugspotential 602 auf.
Bei der Pufferschaltung 601 ist ein Eingangsanschluss mit dem Eingangsanschluss 6a einer Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden, und ein Ausgangsanschluss ist mit dem Ausgangsanschluss 6b einer Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden. Das Bezugspotential 602 ist mit dem Ausgangsanschluss 6c der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden.
Wie in 2(B) gezeigt, gilt bei der Betriebs-Wellenform im Konfigurationsbeispiel A der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 Folgendes: Wenn die Spannung am Eingangsanschluss 6a der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 von niedrig auf hoch wechselt, dann wechselt die Spannung am Ausgangsanschluss 6b auch von niedrig auf hoch. Da der Ausgangsanschluss 6c mit dem Bezugspotential 602 verbunden ist, verbleibt er auf einer konstanten Spannung, während das Bezugspotential aufrechterhalten wird. Es sei angemerkt, dass das Konfigurationsbeispiel A der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 bloß ein Schaltungsbeispiel ist, und dass eine daraufgehende Beschränkung nicht beabsichtigt ist.
3 ist ein Schaltungsdiagramm (A) eines Konfigurationsbeispiels B, das eine Impuls-Umwandlungsschaltung in der ersten Ausführungsform und ein Diagramm zeigt, welches deren Betriebs-Wellenform (B) darstellt.
Unter Bezugnahme auf 3 gilt Folgendes: 3(A) ist ein Schaltungsdiagramm eines Konfigurationsbeispiels B, das die Impuls-Umwandlungsschaltung 3 in der ersten Ausführungsform zeigt, und 3(B) zeigt ein Diagramm, welches deren Betriebs-Wellenform (B) darstellt. Wie in 3(A) gezeigt, weist das Konfigurationsbeispiel B der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 eine Pufferschaltung 603, eine Pufferschaltung 604 und eine Verzögerungsschaltung 605 auf.
Bei der Pufferschaltung 603 ist ein Eingangsanschluss mit dem Eingangsanschluss 6a der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden, und ein Ausgangsanschluss ist mit dem Ausgangsanschluss 6b der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden. Bei der Pufferschaltung 604 ist ein Eingangsanschluss mit einem Ausgangsanschluss der Verzögerungsschaltung 605 verbunden, und ein Ausgangsanschluss ist mit dem Ausgangsanschluss 6c der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden.
Bei der Verzögerungsschaltung 605 ist ein Eingangsanschluss mit dem Eingangsanschluss 6a der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 und dem Eingangsanschluss der Pufferschaltung 603 verbunden, und der Ausgangsanschluss ist mit dem Eingangsanschluss der Pufferschaltung 604 verbunden. Der Verzögerungszeitraum zwischen einem Eingangssignal und einem Ausgangssignal durch die Verzögerungsschaltung 605 wird als Verzögerungszeitraum τ bezeichnet.
Wie in 3(B) gezeigt, gilt bei der Betriebs-Wellenform im Konfigurationsbeispiel B der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 Folgendes: Wenn die Spannung am Eingangsanschluss 6a der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 von niedrig auf hoch wechselt, dann wechselt die Spannung am Ausgangsanschluss 6b auch von niedrig auf hoch. Das um den Verzögerungszeitraum τ durch die Verzögerungsschaltung 605 verzögerte Signal wird an den Ausgangsanschluss 6c ausgegeben. Es sei angemerkt, dass das Konfigurationsbeispiel B der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 bloß ein Schaltungsbeispiel ist, und dass eine daraufgehende Beschränkung nicht beabsichtigt ist.
4 ist ein Schaltungsdiagramm (A) eines Konfigurationsbeispiels C, das eine Impuls-Umwandlungsschaltung in der ersten Ausführungsform und ein Diagramm zeigt, welches deren Betriebs-Wellenform (B) darstellt. Unter Bezugnahme auf 4 gilt Folgendes: 4(A) ist ein Schaltungsdiagramm eines Konfigurationsbeispiels C, das die Impuls-Umwandlungsschaltung 6 in der ersten Ausführungsform zeigt, und 4(B) zeigt ein Diagramm, welches deren Betriebs-Wellenform (B) darstellt. Wie in 4(A) gezeigt, weist das Konfigurationsbeispiel C der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 Folgendes auf: Eine Detektionsschaltung 606 für die ansteigende Flanke, eine Detektionsschaltung 607 für die ansteigende Flanke, sowie einen Inverter 608.
Bei der Detektionsschaltung 606 für die ansteigende Flanke ist ein Eingangsanschluss mit dem Eingangsanschluss 6a der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden, und ein Ausgangsanschluss ist mit dem Ausgangsanschluss 6b der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden. Bei der Detektionsschaltung 607 für die ansteigende Flanke ist ein Eingangsanschluss mit dem Ausgangsanschluss des Inverters 608 verbunden, und ein Ausgangsanschluss ist mit dem Ausgangsanschluss 6c der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden.
Beim Inverter 608 ist ein Eingangsanschluss mit dem Eingangsanschluss 6a der Impuls-Umwandlungseinrichtung verbunden, und der Ausgangsanschluss ist mit dem Eingangsanschluss einer Detektionsschaltung 607 für die ansteigende Flanke verbunden.
Wie in 4(B) gezeigt, gilt für die Betriebs-Wellenform des Konfigurationsbeispiels C der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 Folgendes: Wenn sich die Spannung am Eingangsanschluss 6a der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 von niedrig auf hoch verändert, dann detektiert die Detektionsschaltung 606 für die ansteigende Flanke eine ansteigende Flanke, und sie gibt eine Impuls-Wellenform an den Ausgangsanschluss 6b aus.
Andererseits detektiert die Detektionsschaltung 607 für die ansteigende Flanke die ansteigende Flanke eines Signals, das von der Inversion der Spannung am Eingangsanschluss 6a mittels des Inverters 608 resultiert, und sie gibt eine Impuls-Wellenform am Ausgangsanschluss 6c aus. Es sei angemerkt, dass das Konfigurationsbeispiel C der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 bloß ein Schaltungsbeispiel ist, und dass eine daraufgehende Beschränkung nicht beabsichtigt ist.
5 ist ein Schaltungsdiagramm (A) eines Konfigurationsbeispiels D, das eine Impuls-Umwandlungsschaltung in der ersten Ausführungsform und ein Diagramm zeigt, welches deren Betriebs-Wellenform (B) darstellt. Unter Bezugnahme auf 5 gilt Folgendes: 5(A) ist ein Schaltungsdiagramm eines Konfigurationsbeispiels D, das die Impuls-Umwandlungsschaltung 6 in der ersten Ausführungsform zeigt, und 5(B) zeigt ein Diagramm, welches deren Betriebs-Wellenform (B) darstellt. Wie in 5(A) gezeigt, weist das Konfigurationsbeispiel D der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 eine Pufferschaltung 609 und einen Inverter 610 auf.
Bei der Pufferschaltung 609 ist ein Eingangsanschluss mit dem Eingangsanschluss 6a der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden, und ein Ausgangsanschluss ist mit dem Ausgangsanschluss 6b der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden.
Beim Inverter 610 ist ein Eingangsanschluss mit dem Eingangsanschluss 6a der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden, und ein Ausgangsanschluss ist mit dem Ausgangsanschluss 6c der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden.
Wie in 5(B) gezeigt, gilt bei der Betriebs-Wellenform im Konfigurationsbeispiel D der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 Folgendes: Wenn die Spannung am Eingangsanschluss 6a der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 von niedrig auf hoch wechselt, dann wechselt die Spannung am Ausgangsanschluss 6b auch von niedrig auf hoch. Die Spannung, die aus der Invertierung der Spannung am Eingangsanschluss 6a mittels des Inverters 610 resultiert, wird an den Ausgangsanschluss 6c ausgegeben. Es sei angemerkt, dass das Konfigurationsbeispiel D der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 bloß ein Schaltungsbeispiel ist, und dass eine daraufgehende Beschränkung nicht beabsichtigt ist.
6 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel A einer Lastschaltung 15 in der ersten Ausführungsform zeigt. Unter Bezugnahme auf 6 gilt Folgendes: Das Konfigurationsbeispiel A der Lastschaltung 15 weist einen Widerstand 1501 und einen Widerstand 1502 auf.
Die Enden des Widerstands 1501 sind zwischen dem Anschluss 15a und dem Anschluss 15b der Lastschaltung 15 angeschlossen. Die Enden des Widerstands 1502 sind mit dem Anschluss 15c und dem Anschluss 15d verbunden. Es sei angemerkt, dass das Konfigurationsbeispiel A der Lastschaltung 15 bloß ein Schaltungsbeispiel ist, und dass eine daraufgehende Beschränkung nicht beabsichtigt ist.
7 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel B einer Lastschaltung 15 in der ersten Ausführungsform zeigt. Unter Bezugnahme auf 7 gilt Folgendes: Das Konfigurationsbeispiel B der Lastschaltung 15 weist einen PMOS-Transistor 1503 und einen PMOS-Transistor 1504 auf.
Bei dem PMOS-Transistor 1503 ist der Gate-Anschluss mit dem Drain-Anschluss eines MOS-Transistors 1503 und dem Anschluss 15a der Lastschaltung 15 verbunden. Der Drain-Anschluss ist mit dem Anschluss 15a der Lastschaltung 15 verbunden. Der Source-Anschluss ist mit dem Anschluss 15b der Lastschaltung 15 verbunden.
Bei dem PMOS-Transistor 1504 ist der Gate-Anschluss mit dem Drain-Anschluss eines MOS-Transistors 1504 und dem Anschluss 15c der Lastschaltung 15 verbunden. Der Drain-Anschluss ist mit dem Anschluss 15c der Lastschaltung 15 verbunden. Der Source-Anschluss ist mit dem Anschluss 15d der Lastschaltung 15 verbunden.
Anstelle der PMOS-Transistoren 1503, 1504 kann auch eine Diode vorgesehen sein. Es sei angemerkt, dass das Konfigurationsbeispiel B der Lastschaltung 15 bloß ein Schaltungsbeispiel ist, und dass eine daraufgehende Beschränkung nicht beabsichtigt ist.
8 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel C einer Lastschaltung 15 in der ersten Ausführungsform zeigt. Unter Bezugnahme auf 8 gilt Folgendes: Das Konfigurationsbeispiel C der Lastschaltung 15 weist eine Konstantstromquelle 1505 und eine Konstantstromquelle 1506 auf.
Die Konstantstromquelle 1505 ist zwischen dem Anschluss 15a und dem Anschluss 15b der Lastschaltung 15 angeschlossen. Die Konstantstromquelle 1506 ist zwischen dem Anschluss 15c und dem Anschluss 15d der Lastschaltung 15 angeschlossen. Es sei angemerkt, dass das Konfigurationsbeispiel C der Lastschaltung 15 bloß ein Schaltungsbeispiel ist, und dass eine daraufgehende Beschränkung nicht beabsichtigt ist.
9 ist ein Diagramm, das die Veränderung jeder Spannung im Zeitverlauf infolge des Betriebs einer Signalübertragungs-Schaltung 100 für den Fall zeigt, dass das in 2 dargestellte Konfigurationsbeispiel A als Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verwendet wird. Der Betrieb der Signalübertragungs-Schaltung 100 wird unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
9(A) zeigt die Wellenform des Eingangssignals Din, welches ein Digitalsignal ist. 9(B) zeigt Spannungs-Wellenformen an einem Knoten (Verbindungspunkt) 20 und an einem Knoten (Verbindungspunkt) 21. 9(C) zeigt Spannungs-Wellenformen an einem Knoten (Verbindungspunkt) 22 und an einem Knoten (Verbindungspunkt) 23. 9(D) zeigt die Wellenform des Ausgangssignals Dout.
Wie in 9(A) gezeigt, gilt Folgendes: Zum Zeitpunkt T1 steigt der Logikpegel dieses Eingangssignals Din von niedrig auf hoch an, und zum Zeitpunkt T2 fällt er von hoch auf niedrig. Dann wird wiederum der gleiche Signal-Änderungsablauf zu jedem (Zeitpunkt T3–Zeitpunkt T1)-Zyklus wiederholt.
Wenn das Eingangssignal Din von niedrig auf hoch ansteigt (zum Zeitpunkt T1), wie es in 9(B) gezeigt ist, dann tritt eine leichte Signalveränderung am Knoten 20 auf, der mit dem Ausgangsanschluss 5c des Dünnschichttransformators 5 verbunden ist. Hierbei wird am Knoten 21, der mit dem Ausgangsanschluss 5d des Dünnschichttransformators 5 verbunden ist, ein Differenzsignal erzeugt, das aus der Umkehrung der Polarität desjenigen Signals resultiert, das am Knoten 20 erzeugt worden ist. Während eines Zeitraums T1–T2 sind die Ausgangssignale, die durch die Knoten 20, 21 fließen, zueinander komplementäre Signale.
Wenn das Eingangssignal Din von hoch auf niedrig abfällt (zum Zeitpunkt T2), wird außerdem im Knoten 20, der mit dem Ausgangsanschluss 5c des Dünnschichttransformators 5 verbunden ist, ein Signal erzeigt, dessen Phase umgekehrt zu der schwachen Signaländerung im Knoten 20 ist, welche zum Zeitpunkt des vorhergehenden Anstiegs des Eingangssignals Din von niedrig auf hoch aufgetreten ist. Wenn der Zeitraum T1–T2 und der Zeitraum T2–T3 miteinander verglichen werden, ist nämlich die Phase des Ausgangssignals, das durch den Knoten 20 fließt, umgekehrt.
Am Knoten 21, der mit dem Ausgangsanschluss 5d des Dünnschichttransformators verbunden ist, wird – wie im vorangegangenen Fall – ein Differenzsignal erzeugt, das aus der Umkehrung der Polarität desjenigen Signals resultiert, das am Knoten 20 erzeugt worden ist. Während eines Zeitraums T2–T3 sind die Ausgangssignale, die durch die Knoten 20, 21 fließen, zueinander komplementäre Signale.
Ein Signal, das am Ausgangsanschluss 5c (Knoten 20) des Dünnschichttransformators 5 erzeugt worden ist, wird dem Eingangsanschluss 18a der Schaltung 18 mit geerdetem Gate zugeführt, und das verstärkte Signal wird von dessen Ausgangsanschluss 18b ausgegeben.
Ein Signal, das am Ausgangsanschluss 5d (Knoten 21) des Dünnschichttransformators 5 erzeugt worden ist, wird dem Eingangsanschluss 19a der Schaltung 19 mit geerdetem Gate zugeführt, und das verstärkte Signal wird von dessen Ausgangsanschluss 19b ausgegeben.
Wie in 9(C) gezeigt, werden das Signal am Ausgangsanschluss 18b der Schaltung 18 mit geerdetem Gate und das Signal am Ausgangsanschluss 19b der Schaltung 19 mit geerdetem Gate, die differenzverstärkt werden, den jeweiligen Eingangsanschlüssen des Komparators 16 zum Zeitpunkt T1 zugeführt, und sie bestimmen den Logikpegel, wie er vom Komparator 16 ausgegeben wird.
Wie in 9(D) gezeigt, ist das Ausgangssignal vom Komparator 16 das Ausgangssignal Dout vom Ausgangsanschluss 2 der Signalübertragungs-Schaltung 100 zum Zeitpunkt T1, und es wird ausgegeben, indem das Eingangssignal Din demoduliert wird, welches ein Digitalsignal ist.
Die Gleichspannung eines Signals am Ausgangsanschluss 5c (Knoten 20) des Dünnschichttransformators 5 wird einzeln von einer Kaskodenschaltung bestimmt, die aus der Konstantstromquelle 11 und dem NMOS-Transistor 13 der Schaltung 18 mit geerdetem Gate aufgebaut ist.
Die Gleichspannung eines Signals am Ausgangsanschluss 5d (Knoten 21) des Dünnschichttransformators 5 wird einzeln von einer Kaskodenschaltung bestimmt, die aus der Konstantstromquelle 12 und dem NMOS-Transistor 14 der Schaltung 19 mit geerdetem Gate aufgebaut ist.
Die Gleichspannungen an den jeweiligen Ausgangsanschlüssen 5c (Knoten 20) und 5d des Dünnschichttransformators 5 unterscheiden sich in ihrem Potential infolge von Veränderungen während des Prozesses. Diese Potentialdifferenz verursacht eine Potentialdifferenz zwischen den Differenzsignalen, welche von der Schaltung 18 mit geerdetem Gate und der Schaltung 19 mit geerdetem Gate ausgegeben werden sollen. Eine inkorrekte Ausgabe aus der Signalübertragungs-Schaltung ist wahrscheinlich.
Bei der vorliegenden ersten Ausführungsform werden jedoch der Vorspannungs-Anschluss 1701 und der Vorspannungs-Anschluss 1702 verwendet, um die Potentialdifferenz zwischen den Spannungen VB2 und VB3 an den jeweiligen Gate-Anschlüssen des PMOS-Transistors 8 und des PMOS-Transistors 9 einzustellen, so dass die Gleichspannungen an dem jeweiligen Ausgangsanschluss 5c (Knoten 20) und Ausgangsanschluss 5d (Knoten 21) des Dünnschichttransformators 5 eingestellt werden können, und so dass die Potentialdifferenz zwischen Knoten 20 und Knoten 21, die von der Veränderung des Prozesses herrühren, abgeschwächt werden kann. Folglich kann eine inkorrekte Ausgabe der Signalübertragungs-Schaltung 100 unterbunden werden.
Für den Fall, dass es keine Veränderungen des Prozesses gibt, und dass die Gleichspannungen, die am Ausgangsanschluss 5c (Knoten 20) und am Ausgangsanschluss 5d (Knoten 21) des Dünnschichttransformators 5 ausgegeben werden, zueinander gleich groß sind, gilt Folgendes: Wenn die Spannung VB3 am Vorspannungs-Anschluss 1702 höher ist als die Spannung VB2 am Vorspannungs-Anschluss 1701, dann ist die Spannung bei 5d (Knoten 21) niedriger als die Spannung am Ausgangsanschluss 5c (Knoten 20) des Dünnschichttransformators 5. Wenn die Spannung VB3 am Vorspannungs-Anschluss 1702 niedriger ist als die Spannung VB2 am Vorspannungs-Anschluss 1701, dann ist die Spannung bei 5d (Knoten 21) höher als die Spannung am Ausgangsanschluss 5c (Knoten 20) des Dünnschichttransformators 5.
Wenn folglich die Potentialdifferenz zwischen der Spannung VB2 und der Spannung VB3 an den jeweiligen Gate-Anschlüssen des PMOS-Transistors 8 und des PMOS-Transistors 9 eingestellt wird, kann die Veränderung des Prozesses abgeschwächt werden.
Wenn die Potentialdifferenz zwischen den Gleichspannungen am Knoten 20 und am Knoten 21 von einer Veränderung des Prozesses herrührt, kann daher die Potentialdifferenz zwischen dem Knoten 20 und dem Knoten 21 abgeschwächt werden, indem die Potentialdifferenz zwischen der Spannung VB2 am Vorspannungs-Anschluss 1701 und die Spannung VB3 am Vorspannungs-Anschluss 1702 eingestellt wird.
Indem der Vorspannungs-Anschluss 1701 und der Vorspannungs-Anschluss 1702 zum Einstellen der Spannung VB2 und der Spannung VB3 an den jeweiligen Gate-Anschlüssen von PMOS-Transistor 8 und PMOS-Transistor 9 ohne eine Veränderung der Potentialdifferenz zwischen deren Spannung VB2 und deren Spannung VB3 verwendet werden, können außerdem die Verstärkung der Schaltung 18 mit geerdetem Gate und der Schaltung 19 mit geerdetem Gate und die Ausgangs-Gleichspannungen an dem jeweiligen Ausgangsanschluss 18b bzw. Ausgangsanschluss 19b eingestellt werden.
Wenn die Spannung VB2 und die Spannung VB3 an dem jeweiligen Vorspannungs-Anschluss 1701 und Vorspannungs-Anschluss 1702 abgesenkt werden, ohne dass sich die Potentialdifferenz dazwischen ändert, dann wird die Verstärkung der Schaltung 18 mit geerdetem Gate und der Schaltung 19 mit geerdetem Gate größer, und die Ausgangs-Gleichspannungen an dem jeweiligen Ausgangsanschluss 18b bzw. Ausgangsanschluss 19b werden größer.
Wenn die Spannung VB2 und die Spannung VB3 an dem jeweiligen Vorspannungs-Anschluss 1701 und Vorspannungs-Anschluss 1702 erhöht werden, ohne dass sich die Potentialdifferenz dazwischen ändert, dann werden die Verstärkung der Schaltung 18 mit geerdetem Gate und der Schaltung 19 mit geerdetem Gate kleiner, und die Ausgangs-Gleichspannungen an dem jeweiligen Ausgangsanschluss 18b bzw. Ausgangsanschluss 19b werden kleiner.
Indem somit die Spannung VB2 und die Spannung VB3 an dem jeweiligen Vorspannungs-Anschluss 1701 und Vorspannungs-Anschluss 1702 eingestellt werden, ohne dass sich die Potentialdifferenz dazwischen ändert, können die Signalamplitude und die Ausgangs-Gleichspannungen am Ausgangsanschluss 18b und am Ausgangsanschluss 19b der jeweiligen Schaltung 18 mit geerdetem Gate bzw. der Schaltung 19 mit geerdetem Gate eingestellt werden.
Folglich kann eine Sättigung der Signalamplitude des Ausgangsanschlusses 18b und des Ausgangsanschlusses 19b der jeweiligen Schaltung 18 mit geerdetem Gate bzw. Schaltung 19 mit geerdetem Gate unterbunden werden. Außerdem kann die inkorrekte Ausgabe der Signalübertragungs-Schaltung 100 unterbunden werden, und zwar, indem eine Einstellung auf eine optimale Eingangs-Gleichspannung für den angeschlossenen Komparator 16 erfolgt.
Folglich werden in der Signalübertragungs-Schaltung 100 in der ersten Ausführungsform Gleichspannungen an den jeweiligen Ausgangsanschlüssen 5c (Knoten 20) und 5d (Knoten 21) des Dünnschichttransformators 5 von der Kaskodenschaltung zur Verfügung gestellt, die aus den Konstantstromquellen und den NMOS-Transistoren gebildet ist, welche in der Schaltung 18 mit geerdetem Gate und der Schaltung 19 mit geerdetem Gate enthalten sind, so dass eine Absenkung der Signalamplitude infolge des Widerstand oder eine Absenkung des Widerstands wegen Rauschens infolge von thermischem Rauschens des Transistors klein gemacht werden kann, und zwar im Vergleich zu dem Fall, dass der Widerstand in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift JP 7-213 057 A (PTD 1) verwendet wird.
Außerdem wird in der Signalübertragungs-Schaltung 100 in der ersten Ausführungsform eine Absenkung der Signalamplitude infolge des Widerstands unterbunden, und zwar ohne einen Anstieg des Stroms der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6. In der Signalübertragungs-Schaltung 100 in der ersten Ausführungsform wird die Absenkung der Signalamplitude infolge des Widerstands unterbunden, und zwar ohne einen Anstieg der Anzahl von Wicklungen in dem Dünnschichttransformator 5.
In der Signalübertragungs-Schaltung 100 der ersten Ausführungsform kann eine Gleichspannung an jeden Ausgangsanschluss des Dünnschichttransformators 5 angelegt werden, und zwar ohne einen Anstieg der Stromaufnahme und ohne einen Anstieg des Schaltungsbereichs bzw. der Schaltungsfläche infolge eines Anstiegs der Wicklungen in dem Dünnschichttransformator 5.
Außerdem werden in der Signalübertragungs-Schaltung 100 der Vorspannungs-Anschluss 1701 und der Vorspannungs-Anschluss 1702 verwendet, um die Potentialdifferenz zwischen dem Gate-Anschluss des PMOS-Transistors 8 und dem Gate-Anschluss des PMOS-Transistors 9 einzustellen, so dass die Gleichspannungen an dem jeweiligen Ausgangsanschluss 5c (Knoten 20) und Ausgangsanschluss 5d (Knoten 21) des Dünnschichttransformators 5 eingestellt werden können.
Wenn die Potentialdifferenz zwischen Ausgangsanschluss 5c (Knoten 20) und Ausgangsanschluss 5d (Knoten 21) des Dünnschichttransformators 5 verringert wird, die von einer Veränderung des Prozesses herrührt, kann eine inkorrekte Ausgabe der Signalübertragungs-Schaltung 100 infolge der Potentialdifferenz unterbunden werden.
In der Signalübertragungs-Schaltung 100 werden der Vorspannungs-Anschluss 1701 und der Vorspannungs-Anschluss 1702 verwendet, um die Spannung VB2 am Gate-Anschluss des PMOS-Transistors 8 sowie die Spannung VB3 am Gate-Anschluss des PMOS-Transistors 9 zu erhöhen oder zu verringern, und zwar ohne eine Veränderung der Potentialdifferenz zwischen diesen. Dadurch kann die Verstärkung der Schaltung 18 mit geerdetem Gate und der Schaltung 19 mit geerdetem Gate und die Ausgangs-Gleichspannung eingestellt werden, die Sättigung der Signalamplitude des Ausgangsanschlusses 18b und des Ausgangsanschlusses 19b der jeweiligen Schaltung 18 mit geerdetem Gate bzw. der Schaltung 19 mit geerdetem Gate wird unterbunden, und eine inkorrekte Ausgabe der Signalübertragungs-Schaltung 100 kann unterbunden werden, und zwar durch die Einstellung auf eine optimale Eingangs-Gleichspannung für den angeschlossenen Komparator 16.
Zweite Ausführungsform
10 ist ein Schaltungsdiagramm, das den Aufbau einer Signalübertragungs-Schaltung 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Unter Bezugnahme auf 10 gilt Folgendes: Die Signalübertragungs-Schaltung 200 ist gemäß der zweiten Ausführungsform eine Schaltung, welche ein Eingangssignal Din als Ausgangssignal am Ausgangsanschluss 2 demoduliert, während der Eingangsanschluss 1 und der Ausgangsanschluss 2 elektrisch voneinander mittels eines einer Kapazität 2401 und einer Kapazität 2402 getrennt sind.
Die Signalübertragungs-Schaltung 200 wird im Vergleich mit der Signalübertragungs-Schaltung 100 aus 1 beschrieben. Die Signalübertragungs-Schaltung 200 weist eine Kapazität 2401 und eine Kapazität 2402 anstelle eines Dünnschichttransformators 5 in der Signalübertragungs-Schaltung 100 auf. Bei der Signalübertragungs-Schaltung 200 gemäß der zweiten Ausführungsform gilt Folgendes: Wenn die Kapazität 2401 und die Kapazität 2402 vorgesehen werden, kann zusätzlich zu den Wirkungen bei der ersten Ausführungsform eine Kostenreduzierung erzielt werden, welche aus der Verringerung des Schaltungsbereichs bzw. der Schaltungsfläche resultiert, oder die Anzahl von Herstellungs-Prozessschritten können verringert werden.
Die Signalübertragungs-Schaltung 200 weist Folgendes auf: Einen Eingangsanschluss 1, einen Ausgangsanschluss 2, eine Impuls-Umwandlungsschaltung 6, eine Kapazität 2401, eine Kapazität 2402, einen Vorspannungs-Anschluss 1701, einen Vorspannungs-Anschluss 1702, einen PMOS-Transistor 8, einen PMOS-Transistor 9, eine Konstantstromquelle 10, eine Schaltung 18 mit geerdetem Gate, eine Schaltung 19 mit geerdetem Gate und einen Komparator 16.
Bei der zweite Ausführungsform können der Eingangsanschluss 1, der Ausgangsanschluss 2, die Impuls-Umwandlungsschaltung 6, der Vorspannungs-Anschluss 1701, der Vorspannungs-Anschluss 1702, der PMOS-Transistor 8, der PMOS-Transistor 9, die Konstantstromquelle 10, die Schaltung 18 mit geerdetem Gate, die Schaltung 19 mit geerdetem Gate und der Komparator 16 die gleichen Bauteile sein wie die entsprechenden Bauteile in der Signalübertragungs-Schaltung 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
Bei der Kapazität 2401 ist ein Anschluss 24a mit dem Ausgangsanschluss 6b der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden, und ein Anschluss 24c ist mit dem Eingangsanschluss 18a der Schaltung 18 mit geerdetem Gate verbunden.
Bei der Kapazität 2402 ist ein Anschluss 24b mit dem Ausgangsanschluss 6c der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden, und ein Anschluss 24d ist mit dem Eingangsanschluss 19a der Schaltung 19 mit geerdetem Gate verbunden.
Es sei angemerkt, dass der Aufbau der Signalübertragungs-Schaltung 200 ansonsten der gleiche ist wie der Aufbau der Signalübertragungs-Schaltung 100. Daher wird deren Beschreibung hier nicht wiederholt.
11 ist ein Diagramm, das die Veränderung jeder Spannung im Zeitverlauf infolge des Betriebs einer Signalübertragungs-Schaltung 200 für den Fall zeigt, dass das in 5 dargestellte Konfigurationsbeispiel D als Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verwendet wird. Der Betrieb der Signalübertragungs-Schaltung 200 wird unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
11(A) zeigt die Wellenform des Eingangssignals Din, welches ein Digitalsignal ist. 11(B) zeigt Spannungs-Wellenformen am Knoten 20 und am Knoten 21. 11(C) zeigt Spannungs-Wellenformen am Knoten 22 und am Knoten 23. 11(D) zeigt die Wellenform des Ausgangssignals Dout.
Wie in 11(A) gezeigt, gilt Folgendes: Zum Zeitpunkt T1 steigt der Logikpegel dieses Eingangssignals Din im Zeitverlauf von niedrig auf hoch an, und zum Zeitpunkt T2 fällt er von hoch auf niedrig. Dann wird wiederum der gleiche Signal-Änderungsablauf zu jedem (Zeitpunkt T3–Zeitpunkt T1)-Zyklus wiederholt.
Wenn das Eingangssignal Din von niedrig auf hoch ansteigt (zum Zeitpunkt T1), wie es in 11(B) gezeigt ist, dann tritt eine leichte Signalveränderung am Knoten 20 des Anschlusses 24c der Kapazität 2401 auf. Hierbei wird am Knoten 21 des Ausgangsanschlusses 24d der Kapazität 2402 ein Differenzsignal erzeugt, das aus der Umkehrung der Polarität desjenigen Signals resultiert, das am Knoten 20 erzeugt worden ist. Während eines Zeitraums T1–T2 sind die Ausgangssignale, die durch die Knoten 20, 21 fließen, zueinander komplementäre Signale.
Wenn das Eingangssignal Din von hoch auf niedrig abfällt (zum Zeitpunkt T2), wird außerdem im Knoten 20 des Ausgangsanschlusses 24c der Kapazität 2401 ein Signal erzeugt, dessen Phase umgekehrt zu der schwachen Signaländerung im Knoten 20 ist, welche zum Zeitpunkt des vorhergehenden Anstiegs des Eingangssignals Din von niedrig auf hoch aufgetreten ist. Wenn der Zeitraum T1-T2 und der Zeitraum T2–T3 miteinander verglichen werden, ist nämlich die Phase des Ausgangssignals, das durch den Knoten 20 fließt, umgekehrt.
Am Knoten 21 des Ausgangsanschlusses 24d der Kapazität 2402 wird – wie im vorherigen Fall – ein Differenzsignal erzeugt, das aus der Umkehrung der Polarität desjenigen Signals resultiert, das am Knoten 20 erzeugt worden ist. Während eines Zeitraums T2–T3 sind die Ausgangssignale, die durch die Knoten 20, 21 fließen, zueinander komplementäre Signale.
Ein Signal, das am Ausgangsanschluss 24c (Knoten 20) der Kapazität 2401 erzeugt worden ist, wird dem Eingangsanschluss 18a der Schaltung 18 mit geerdetem Gate zugeführt, und das verstärkte Signal wird von dessen Ausgangsanschluss 18b ausgegeben. Ein Signal, das am Ausgangsanschluss 24d (Knoten 21) der Kapazität 2402 erzeugt worden ist, wird dem Eingangsanschluss 19a der Schaltung 19 mit geerdetem Gate zugeführt, und das verstärkte Signal wird von dessen Ausgangsanschluss 19b ausgegeben.
Wie in 11(C) gezeigt, werden das Signal am Ausgangsanschluss 18b der Schaltung 18 mit geerdetem Gate und das Signal am Ausgangsanschluss 19b der Schaltung 19 mit geerdetem Gate, die differenzverstärkt werden, den jeweiligen Eingangsanschlüssen des Komparators 16 zum Zeitpunkt T1 zugeführt, und sie bestimmen den Logikpegel, wie er vom Komparator 16 ausgegeben wird.
Wie in 11(D) gezeigt, ist das Ausgangssignal vom Komparator 16 das Ausgangssignal Dout vom Ausgangsanschluss 2 der Signalübertragungs-Schaltung 200 zum Zeitpunkt T1, und es wird ausgegeben, indem das Eingangssignal Din demoduliert wird, welches ein Digitalsignal ist.
Mit einem solchen Aufbau wird mit der Signalübertragungs-Schaltung 200 eine Wirkung erzielt, die äquivalent zu derjenigen der Signalübertragungs-Schaltung 100 ist. Außerdem kann – im Vergleich zur Signalübertragungs-Schaltung 100 – dadurch, dass der Dünnschichttransformator 5 durch die Kapazität 2401 und die Kapazität 2402 ersetzt wird, eine Kostenreduzierung erzielt werden, welche der Verringerung des Schaltungsbereichs bzw. der Schaltungsfläche oder der Verringerung der Anzahl von Herstellungs-Prozessschritten geschuldet ist.
Dritte Ausführungsform
12 ist ein Schaltungsdiagramm, das den Aufbau einer Signalübertragungs-Schaltung 300 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Unter Bezugnahme auf 12 ist Folgendes dargestellt: Eine Signalübertragungs-Schaltung 300 ist eine Schaltung, welche ein Eingangssignal Din an einem Eingangsanschluss 1 erhält, und welche das Eingangssignal als Ausgangssignal Dout von einem Ausgangsanschluss 2 demoduliert, während der Eingangsanschluss 1 und der Ausgangsanschluss 2 elektrisch voneinander mittels eines Dünnschichttransformators 5 getrennt sind.
Die Signalübertragungs-Schaltung 300 wird im Vergleich mit der Signalübertragungs-Schaltung 100 in 1 beschrieben. Bei der Signalübertragungs-Schaltung 300 ist ein Vorspannungs-Anschluss 1701 in der Signalübertragungs-Schaltung 100 mit dem Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 9 verbunden, und der Vorspannungs-Anschluss 1702 ist mit dem Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 8 verbunden.
Bei der Signalübertragungs-Schaltung 300 in der vorliegenden dritten Ausführungsform gilt Folgendes: Da eine Vorspannung an die jeweiligen Gate-Anschlüsse des PMOS-Transistors 801 und des PMOS-Transistors 901 von den jeweiligen Drain-Anschlüssen des PMOS-Transistors 901 und des PMOS-Transistors 801 angelegt werden, kann die Anzahl von Vorspannungs-Anschlüssen verringert werden, und die Ausgangsamplitude des Dünnschichttransformators 5 kann weiter vergrößert werden.
Die Signalübertragungs-Schaltung 300 weist Folgendes auf: Einen Eingangsanschluss 1, einen Ausgangsanschluss 2, eine Impuls-Umwandlungsschaltung 6, einen Dünnschichttransformator 5, einen PMOS-Transistor 8, einen PMOS-Transistor 9, eine Konstantstromquelle 10, eine Schaltung 18 mit geerdetem Gate, eine Schaltung 19 mit geerdetem Gate und einen Komparator 16.
Bei der dritten Ausführungsform können der Eingangsanschluss 1, der Ausgangsanschluss 2, die Impuls-Umwandlungsschaltung 6, der Dünnschichttransformator 5, die Konstantstromquelle 10, die Schaltung 18 mit geerdetem Gate, die Schaltung 19 mit geerdetem Gate und der Komparator 16 die gleichen Bauteile sein wie die entsprechenden Bauteile in der Signalübertragungs-Schaltung 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
Bei dem PMOS-Transistor 801 ist der Gate-Anschluss mit dem Vorspannungs-Anschluss des PMOS-Transistors 901 verbunden, der Source-Anschluss ist mit dem einen Ende einer Konstantstromquelle 10 verbunden, und der Drain-Anschluss ist mit dem Ausgangsanschluss 5c des Dünnschichttransformators 5 und dem Eingangsanschluss 18a der Schaltung 18 mit geerdetem Gate verbunden.
Bei dem PMOS-Transistor 901 ist der Gate-Anschluss mit dem Vorspannungs-Anschluss des PMOS-Transistors 801 verbunden, der Source-Anschluss ist mit dem einen Ende der Konstantstromquelle 10 verbunden, und der Drain-Anschluss ist mit dem Ausgangsanschluss 5c des Dünnschichttransformators 5 und dem Eingangsanschluss 19a der Schaltung 19 mit geerdetem Gate verbunden.
Es sei angemerkt, dass der Aufbau der Signalübertragungs-Schaltung 300 ansonsten der gleiche ist wie der Aufbau der Signalübertragungs-Schaltung 100. Daher wird deren Beschreibung hier nicht wiederholt.
13 ist ein Diagramm, das die Veränderung jeder Spannung im Zeitverlauf infolge des Betriebs einer Signalübertragungs-Schaltung 300 für den Fall zeigt, dass das in 5 dargestellte Konfigurationsbeispiel D als Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verwendet wird. Der Betrieb der Signalübertragungs-Schaltung 300 wird unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
13(A) zeigt die Wellenform des Eingangssignals Din, welches ein Digitalsignal ist. 13(B) zeigt Spannungs-Wellenformen am Knoten 201 und am Knoten 211. 13(C) zeigt Spannungs-Wellenformen am Knoten 22 und am Knoten 23. 13(D) zeigt die Wellenform des Ausgangssignals Dout.
Wie in 13(A) gezeigt, gilt Folgendes: Zum Zeitpunkt T1 steigt der Logikpegel dieses Eingangssignals Din von niedrig auf hoch an, und zum Zeitpunkt T2 fällt er von hoch auf niedrig. Dann wird wiederum der gleiche Signal-Änderungsablauf zu jedem (Zeitpunkt T3–Zeitpunkt T1)-Zyklus wiederholt.
Wenn das Eingangssignal Din von niedrig auf hoch ansteigt (zum Zeitpunkt T1), wie es in 13(B) gezeigt ist, dann tritt eine leichte Signalveränderung am Knoten 201 auf, der mit dem Ausgangsanschluss 5c des Dünnschichttransformators 5 verbunden ist. Hierbei wird am Knoten 211, der mit dem Ausgangsanschluss 5d des Dünnschichttransformators 5 verbunden ist, ein Differenzsignal erzeugt, das aus der Umkehrung der Polarität desjenigen Signals resultiert, das am Knoten 201 erzeugt worden ist. Während eines Zeitraums T1–T2 sind die Ausgangssignale, die durch die Knoten 201, 211 fließen, zueinander komplementäre Signale.
Wenn das Eingangssignal Din von niedrig auf hoch ansteigt (zum Zeitpunkt T1), wie es in 13(E) gezeigt ist, nimmt außerdem ein Strom I8, welcher durch den Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 801 fließt, beim Wechsel des Signals am Knoten 211 zu, und ein Strom I9, welcher durch den Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 901 fließt, nimmt beim Wechsel des Signals am Knoten 201 ab. Während des Zeitraums T1–T2 zeigen – aufgrund einer Veränderung der komplementären Ausgangssignale, die durch die Knoten 201, 211 fließen – der Strom I8, der durch den Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 801 fließt, und der Strom I9, der durch den Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 901 fließt, Veränderungen, die zueinander komplementär sind. Verglichen mit der Signalübertragungs-Schaltung 100 ist die Potentialdifferenz zwischen den Ausgangssignalen, die durch die Knoten 201, 211 fließen, größer.
Wenn das Eingangssignal Din von hoch auf niedrig abfällt (zum Zeitpunkt T2), wird außerdem im Knoten 201, der mit dem Ausgangsanschluss 5c des Dünnschichttransformators 5 verbunden ist, ein Signal erzeugt, dessen Phase umgekehrt zu der schwachen Signaländerung im Knoten 201 ist, welche zum Zeitpunkt des vorhergehenden Anstiegs des Eingangssignals Din von niedrig auf hoch aufgetreten ist. Wenn der Zeitraum T1–T2 und der Zeitraum T2–T3 miteinander verglichen werden, ist nämlich die Phase des Ausgangssignals, das durch den Knoten 201 fließt, umgekehrt.
Am Knoten 211 der mit dem Ausgangsanschluss 5d des Dünnschichttransformators 5 verbunden ist, wird – wie im vorangegangenen Fall – ein Differenzsignal erzeugt, das aus der Umkehrung der Polarität desjenigen Signals resultiert, das am Knoten 201 erzeugt worden ist. Während eines Zeitraums T2–T3 sind die Ausgangssignale, die durch die Knoten 201, 211 fließen, zueinander komplementäre Signale.
Wenn das Eingangssignal Din von hoch auf niedrig abfällt (zum Zeitpunkt T2), wie es in 13(E) gezeigt ist, nimmt außerdem der Strom I8, welcher durch den Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 801 fließt, beim Wechsel des Signals am Knoten 211 ab, und der Strom I9 welcher durch den Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 901 fließt, nimmt beim Wechsel des Signals am Knoten 201 zu.
Während des Zeitraums T2–T3 zeigen – aufgrund einer Veränderung der komplementären Ausgangssignale, die durch die Knoten 201, 211, fließen – der Strom I8, der durch den Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 801 fließt, und der Strom I9, der durch den Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 901 fließt, eine Veränderung, die zueinander komplementär ist, und dessen Phasen zu derjenigen während des Zeitraums T1–T2 umgekehrt sind. Verglichen mit der Signalübertragungs-Schaltung 100 ist die Potentialdifferenz zwischen den Ausgangssignalen, die durch die Knoten 201, 211 fließen, größer.
Ein Signal, das am Ausgangsanschluss 5c (Knoten 201) des Dünnschichttransformators 5 erzeugt worden ist, wird dem Eingangsanschluss 18a der Schaltung 18 mit geerdetem Gate zugeführt, und das verstärkte Signal wird von dessen Ausgangsanschluss 18b ausgegeben.
Ein Signal, das am Ausgangsanschluss 5d (Knoten 211) des Dünnschichttransformators 5 erzeugt worden ist, wird dem Eingangsanschluss 19a der Schaltung 19 mit geerdetem Gate zugeführt, und das verstärkte Signal wird von dessen Ausgangsanschluss 19b ausgegeben.
Wie in 13(C) gezeigt, werden das Signal am Ausgangsanschluss 18b der Schaltung 18 mit geerdetem Gate und das Signal am Ausgangsanschluss 19b der Schaltung 19 mit geerdetem Gate, die differenzverstärkt werden, den jeweiligen Eingangsanschlüssen des Komparators 16 zum Zeitpunkt T1 zugeführt, und sie bestimmen den Logikpegel, wie er vom Komparator 16 ausgegeben wird.
Wie in 13(D) gezeigt, ist das Ausgangssignal vom Komparator 16 das Ausgangssignal Dout vom Ausgangsanschluss 2 der Signalübertragungs-Schaltung 300 zum Zeitpunkt T1, und es wird ausgegeben, indem das Eingangssignal Din demoduliert wird, welches ein Digitalsignal ist.
Die Gleichspannung eines Signals am Ausgangsanschluss 5c (Knoten 201) des Dünnschichttransformators 5 wird einzeln von einer Kaskodenschaltung bestimmt, die aus der Konstantstromquelle 11 und dem NMOS-Transistor 13 der Schaltung 18 mit geerdetem Gate aufgebaut ist.
Die Gleichspannung eines Signals am Ausgangsanschluss 5d (Knoten 211) des Dünnschichttransformators 5 wird einzeln von einer Kaskodenschaltung bestimmt, die aus der Konstantstromquelle 12 und dem NMOS-Transistor 14 der Schaltung 19 mit geerdetem Gate aufgebaut ist.
Folglich werden dadurch, dass der Gate-Anschluss des PMOS-Transistors 801 mit dem Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 901 verbunden wird, und dass der Gate-Anschluss des PMOS-Transistors 901 mit dem Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 801 verbunden wird, der Strom 8, der durch den Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 801 fließt, und der Strom I9, der durch den Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 901 fließt, vergrößert und verringert, und zwar komplementär zu den komplementären Signaländerungen an den Knoten 201 und 211, so dass die Potentialdifferenz zum Zeitpunkt der Signalveränderung an den Knoten 201 und 211 noch größer sein kann und zudem die Vorspannungs-Anschlüsse 1701 und 1702 in der Signalübertragungs-Schaltung 100 beseitigt werden können.
Vierte Ausführungsform
14 ist ein Schaltungsdiagramm, das den Aufbau einer Signalübertragungs-Schaltung 400 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Unter Bezugnahme auf 14 gilt Folgendes: Eine Signalübertragungs-Schaltung 400 ist eine Schaltung, welche ein Eingangssignal Din an einem Eingangsanschluss 1 erhält, und welche das Eingangssignal als Ausgangssignal Dout von einem Ausgangsanschluss 2 demoduliert, während der Eingangsanschluss 1 und der Ausgangsanschluss 2 elektrisch voneinander mittels einer Kapazität 2401 und einer Kapazität 2402 getrennt sind.
Die Signalübertragungs-Schaltung 400 wird verglichen mit der Signalübertragungs-Schaltung 300 aus 12 beschrieben. Die Signalübertragungs-Schaltung 400 weist eine Kapazität 2401 und eine Kapazität 2402 anstelle eines Dünnschichttransformators 5 in der Signalübertragungs-Schaltung 300 auf.
Bei der Signalübertragungs-Schaltung 400 gemäß der vierten Ausführungsform gilt Folgendes: Wenn die Kapazität 2401 und die Kapazität 2402 vorgesehen werden, kann zusätzlich zu den Wirkungen bei der dritten Ausführungsform eine Kostenreduzierung erzielt werden, welche der Verringerung des Schaltungsbereichs bzw. der Schaltungsfläche geschuldet ist, oder die Anzahl von Herstellungs-Prozessschritten kann verringert werden.
Die Signalübertragungs-Schaltung 400 weist Folgendes auf: Einen Eingangsanschluss 1, einen Ausgangsanschluss 2, eine Impuls-Umwandlungsschaltung 6, eine Kapazität 2401, eine Kapazität 2402, einen PMOS-Transistor 801, einen PMOS-Transistor 901, eine Konstantstromquelle 10, eine Schaltung 18 mit geerdetem Gate, eine Schaltung 19 mit geerdetem Gate und einen Komparator 16.
Bei der vorliegenden dritten Ausführungsform können der Eingangsanschluss 1, der Ausgangsanschluss 2, die Impuls-Umwandlungsschaltung 6, der PMOS-Transistor 801, der PMOS-Transistor 901, die Konstantstromquelle 10, die Schaltung 18 mit geerdetem Gate, die Schaltung 19, mit geerdetem Gate und der Komparator 16 die gleichen Bauteile sein wie die entsprechenden Bauteile in der Signalübertragungs-Schaltung 300 gemäß der ersten Ausführungsform.
Bei der Kapazität 2401 ist ein Anschluss 24a mit dem Ausgangsanschluss 6b der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden, und ein Anschluss 24c ist mit dem Eingangsanschluss 18a der Schaltung 18 mit geerdetem Gate verbunden.
Bei der Kapazität 2402 ist ein Anschluss 24b mit dem Ausgangsanschluss 6c der Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verbunden, und ein Anschluss 24d ist mit dem Eingangsanschluss 19a der Schaltung 19 mit geerdetem Gate verbunden.
Es sei angemerkt, dass der Aufbau der Signalübertragungs-Schaltung 400 ansonsten der gleiche ist wie der Aufbau der Signalübertragungs-Schaltung 300. Daher wird dessen Beschreibung hier nicht wiederholt.
15 ist ein Diagramm, das die Veränderung jeder Spannung im Zeitverlauf infolge des Betriebs einer Signalübertragungs-Schaltung 400 für den Fall zeigt, dass das in 5 dargestellte Konfigurationsbeispiel D als Impuls-Umwandlungseinrichtung 6 verwendet wird. Der Betrieb der Signalübertragungs-Schaltung 400 wird unter Bezugnahme auf 15 beschrieben.
15(A) zeigt die Wellenform des Eingangssignals Din, welches ein Digitalsignal ist. 15(B) zeigt Spannungs-Wellenformen am Knoten 201 und am Knoten 211. 15(C) zeigt Spannungs-Wellenformen am Knoten 22 und am Knoten 23. 15(D) zeigt die Wellenform des Ausgangssignals Dout.
Wie in 15(A) gezeigt, gilt Folgendes: Zum Zeitpunkt T1 steigt der Logikpegel dieses Eingangssignals Din von niedrig auf hoch an, und zum Zeitpunkt T2 fällt er von hoch auf niedrig. Dann wird wiederum der gleiche Signal-Änderungsablauf zu jedem (Zeitpunkt T3–Zeitpunkt T1)-Zyklus wiederholt.
Wenn das Eingangssignal Din von niedrig auf hoch ansteigt (zum Zeitpunkt T1), wie es in 15(B) gezeigt ist, dann tritt eine leichte Signalveränderung am Knoten 201 des Anschlusses 24c der Kapazität 2401 auf. Hierbei wird am Knoten 211 des Ausgangsanschlusses 24d der Kapazität 2402 ein Differenzsignal erzeugt, das aus der Umkehrung der Polarität desjenigen Signals resultiert, das am Knoten 201 erzeugt worden ist. Während eines Zeitraums T1–T2 sind die Ausgangssignale, die durch die Knoten 201, 211 fließen, zueinander komplementäre Signale.
Wenn das Eingangssignal Din von hoch auf niedrig abfällt (zum Zeitpunkt T1), wie es in 15(E) gezeigt ist, nimmt außerdem der Strom I8, welcher durch den Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 801 fließt, beim Wechsel des Signals am Knoten 211 ab, und der Strom I9, welcher durch den Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 901 fließt, nimmt beim Wechsel des Signals am Knoten 201 zu.
Während des Zeitraums T1–T2 zeigen – aufgrund einer Veränderung der komplementären Ausgangssignale, die durch die Knoten 201, 211 fließen – der Strom I8, der durch den Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 801 fließt, und der Strom I9, der durch den Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 901 fließt, Veränderungen, die zueinander komplementär sind. Die Potentialdifferenz zwischen den Ausgangssignalen, die durch die Knoten 210, 211 fließen, ist größer.
Wenn das Eingangssignal Din von hoch auf niedrig abfällt (zum Zeitpunkt T2), wird außerdem im Knoten 201 des Ausgangsanschlusses 24c der Kapazität 2401 ein Signal erzeugt, dessen Phase umgekehrt zu der schwachen Signaländerung im Knoten 201 ist, welche zum Zeitpunkt des vorhergehenden Anstiegs des Eingangssignals Din von niedrig auf hoch aufgetreten ist. Wenn der Zeitraum T1–T2 und der Zeitraum T2–T3 miteinander verglichen werden, ist nämlich die Phase des Ausgangssignals, das durch den Knoten 201 fließt, umgekehrt.
Am Knoten 211 des Ausgangsanschlusses 24d der Kapazität 2402 wird – wie im vorherigen Fall – ein Differenzsignal erzeugt, das aus der Umkehrung der Polarität desjenigen Signals resultiert, das am Knoten 201 erzeugt worden ist. Während eines Zeitraums T2–T3 sind die Ausgangssignale, die durch die Knoten 201, 211 fließen, zueinander komplementäre Signale.
Wenn das Eingangssignal Din von hoch auf niedrig abfällt (zum Zeitpunkt T2), wie es in 15(E) gezeigt ist, nimmt außerdem der Strom I8, welcher durch den Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 801 fließt, beim Wechsel des Signals am Knoten 211 ab, und der Strom I9, welcher durch den Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 901 fließt, nimmt beim Wechsel des Signals am Knoten 201 zu. Während des Zeitraums T2–T3 zeigen – aufgrund einer Veränderung der komplementären Ausgangssignale, die durch die Knoten 201, 211, fließen – der Strom I8, der durch den Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 801 fließt, und der Strom I9, der durch den Drain-Anschluss des PMOS-Transistors 901 fließt, eine Veränderung, die zueinander komplementär ist, und dessen Phasen zu derjenigen während des Zeitraums T1–T2 umgekehrt sind. Die Potentialdifferenz zwischen den Ausgangssignalen, die durch die Knoten 210, 211 fließen, ist größer.
Ein Signal, das am Ausgangsanschluss 24c (Knoten 201) der Kapazität 2401 erzeugt worden ist, wird dem Eingangsanschluss 18a der Schaltung 18 mit geerdetem Gate zugeführt, und das verstärkte Signal wird von dessen Ausgangsanschluss 18b ausgegeben. Ein Signal, das am Ausgangsanschluss 24d (Knoten 211) der Kapazität 2402 erzeugt worden ist, wird dem Eingangsanschluss 19a der Schaltung 19 mit geerdetem Gate zugeführt, und das verstärkte Signal wird von dessen Ausgangsanschluss 19b ausgegeben.
Wie in 15(C) gezeigt, werden das Signal am Ausgangsanschluss 18b der Schaltung 18 mit geerdetem Gate und das Signal am Ausgangsanschluss 19b der Schaltung 19 mit geerdetem Gate, die differenzverstärkt werden, den jeweiligen Eingangsanschlüssen des Komparators 16 zum Zeitpunkt T1 zugeführt, und sie bestimmen den Logikpegel, wie er vom Komparator 16 ausgegeben wird.
Wie in 15(D) gezeigt, ist das Ausgangssignal vom Komparator 16 das Ausgangssignal Dout vom Ausgangsanschluss 2 der Signalübertragungs-Schaltung 400 zum Zeitpunkt T1, und es wird ausgegeben, indem das Eingangssignal Din demoduliert wird, welches ein Digitalsignal ist.
Mit einem solchen Aufbau wird mit der Signalübertragungs-Schaltung 400 eine Wirkung erzielt, die äquivalent zu derjenigen der Signalübertragungs-Schaltung 300 ist. Außerdem kann – im Vergleich zur Signalübertragungs-Schaltung 300, – dadurch, dass der Dünnschichttransformator 5 durch die Kapazität 2401 und die Kapazität 2402, ersetzt wird, eine Kostenreduzierung erzielt werden, welche der Verringerung des Schaltungsbereichs bzw. der Schaltungsfläche oder der Verringerung der Anzahl von Herstellungs-Prozessschritten geschuldet ist.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 und dergleichen wird nun die Erfindung in zusammengefasster Form erläutert.
Gemäß der vorliegenden ersten und zweiten Ausführungsformen, wie in 1 und dergleichen gezeigt, weist die Signalübertragungs-Schaltung 100, 200, welche ein Signal durch ein Trennelement hindurch überträgt, Folgendes auf: Eine Impuls-Umwandlungseinrichtung 6, welche ein Eingangssignal erhält und das Eingangssignal in ein Impulssignal umwandelt; eine Trennschaltung (wie z. B. einen Dünnschichttransformator oder Kapazitäten 2401, 2402), die das Trennelement beinhalten, die die Ausgabe von den Impuls-Umwandlungseinrichtungen 6 erhält, und die das entsprechende komplementäre erste und zweite Ausgangssignal ausgibt; eine Schaltung 18 mit geerdetem Gate, die das erste Ausgangssignal verstärkt; eine Schaltung 19 mit geerdetem Gate, die das zweite Ausgangssignal verstärkt; einen PMOS-Transistor 8, dessen Drain-Anschluss mit dem Knoten verbunden ist, der das erste Ausgangssignal für die Schaltung 18 mit geerdetem Gate erhält, um das erste Ausgangssignal einzustellen; einen PMOS-Transistor 9, dessen Drain-Anschluss mit dem Knoten verbunden ist, der das zweite Ausgangssignal für die Schaltung 19 mit geerdetem Gate erhält, um das zweite Ausgangssignal einzustellen; eine Konstantstromquelle 10, deren eines Ende mit dem Energieversorgungs-Knoten verbunden ist, und deren anderes Ende mit dem Source-Anschluss des PMOS-Transistors 8 und dem Source-Anschluss des PMOS-Transistors 9 verbunden ist; und einen Komparator 16, der die Ausgabe von der Schaltung 18 mit geerdetem Gate und die Ausgabe von der Schaltung 19 mit geerdetem Gate miteinander vergleicht.
In bevorzugter Weise weist das Trennelement einen Dünnschichttransformator 5 oder Kapazitäten 2401, 2402 auf.
Gemäß dem Aufbau der Signalübertragungs-Schaltung 100 in der ersten Ausführungsform kann dadurch, dass eine Gleichspannung an jeden Ausgangsanschluss des Dünnschichttransformators 5 unter Verwendung der Schaltung 18 mit geerdetem Gate und der Schaltung 19 mit geerdetem Gate ohne die Verwendung eines Widerstands angelegt wird, eine Verringerung der Signalamplitude oder eine Verringerung des Widerstands zu Rauschen infolge von thermischem Rauschen des Widerstands unterbunden werden, und zwar im Vergleich zu dem Fall, in welchem ein Widerstand verwendet wird.
Um eine Absenkung der Signalamplitude infolge des Widerstands zu unterbinden, ist es außerdem nötig, entweder die Menge der Impuls-Umwandlungseinrichtungen 6 zu erhöhen, oder die Anzahl von Wicklungen im Dünnschichttransformator 5 zu erhöhen. Bei der Signalübertragungs-Schaltung 100 gemäß der ersten Ausführungsform kann die Gleichspannung an jeden Ausgangsanschluss des Dünnschichttransformators 5 ohne eine Vergrößerung des Schaltungsbereichs bzw. der Schaltungsfläche angelegt werden, welche auf einer Vergrößerung der Anzahl von Wicklungen im Dünnschichttransformator 5 basiert.
Gemäß dem Aufbau der Signalübertragungs-Schaltung 200 in der zweiten Ausführungsform kann außerdem eine Wirkung äquivalent zu derjenigen der Signalübertragungs-Schaltung 100 in der ersten Ausführungsform erzielt werden. Außerdem kann eine Kostenreduzierung, die der Verringerung des Schaltungsbereichs bzw. der Schaltungsfläche oder einer Vereinfachung des Herstellungsprozesses geschuldet ist, erzielt werden.
Ferner können in bevorzugter Weise die Spannungen des ersten und des zweiten Ausgangssignals auf der Basis der Potentialdifferenz zwischen der Gate-Spannung des PMOS-Transistors 8 und der Gate-Spannung des PMOS-Transistors 9 eingestellt werden.
In bevorzugter Weise wird die Verstärkung der Schaltung 18, 19 mit geerdetem Gate verringert, indem jede der Gate-Spannungen der PMOS-Transistoren 8, 9 ohne eine Veränderung der Potentialdifferenz zwischen der Gate-Spannung des PMOS-Transistors 8 und der Gate-Spannung des PMOS-Transistors 9 erhöht wird.
Alternativ wird die Verstärkung der Schaltung 18, 19 mit geerdetem Gate erhöht, indem jede der Gate-Spannungen der PMOS-Transistoren 8, 9 ohne eine Veränderung der Potentialdifferenz zwischen der Gate-Spannung des PMOS-Transistors 8 und der Gate-Spannung des PMOS-Transistors 9 verringert wird.
In bevorzugter Weise werden die Ausgangs-Gleichspannungen der Schaltung 18, 19 mit geerdetem Gate verringert, indem jede der Gate-Spannungen der PMOS-Transistoren 8, 9 ohne eine Veränderung der Potentialdifferenz zwischen der Gate-Spannung des PMOS-Transistors 8 und der Gate-Spannung des PMOS-Transistors 9 erhöht wird.
Alternativ werden die Ausgangs-Gleichspannungen der Schaltung 18, 19 mit geerdetem Gate erhöht, indem jede der Gate-Spannungen der PMOS-Transistoren 8, 9 ohne eine Veränderung der Potentialdifferenz zwischen der Gate-Spannung des PMOS-Transistors 8 und der Gate-Spannung des PMOS-Transistors 9 verringert wird.
Gemäß der vorliegenden dritten und vierten Ausführungsformen, wie in 12 und dergleichen gezeigt, weist die Signalübertragungs-Schaltung 300, 400, welche ein Signal durch ein Trennelement hindurch überträgt, Folgendes auf: Eine Impuls-Umwandlungseinrichtung 6, welche ein Eingangssignal erhält und das Eingangssignal in ein Impulssignal umwandelt; eine Trennschaltung (wie z. B. einen Dünnschichttransformator 5 oder Kapazitäten 2401, 2402), die das Trennelement beinhalten, die die Ausgabe von den Impuls-Umwandlungseinrichtungen 6 erhält, und die das entsprechende komplementäre erste und zweite Ausgangssignal ausgibt; eine Schaltung 18 mit geerdetem Gate, die das erste Ausgangssignal verstärkt; eine Schaltung 19 mit geerdetem Gate, die das zweite Ausgangssignal verstärkt; einen PMOS-Transistor 801, dessen Drain-Anschluss mit dem Knoten verbunden ist, der das erste Ausgangssignal von der Trennschaltung erhält, um das erste Ausgangssignal einzustellen; einen PMOS-Transistor 901, dessen Drain-Anschluss mit dem Knoten verbunden ist, der das zweite Ausgangssignal von der Trennschaltung erhält, um das zweite Ausgangssignal einzustellen; eine Konstantstromquelle 10, deren eines Ende mit dem Energieversorgungs-Knoten verbunden ist, und deren anderes Ende mit dem Source-Anschluss des PMOS-Transistors 801 und dem Source-Anschluss des PMOS-Transistors 901 verbunden ist; und einen Komparator 16, der die Ausgabe von der Schaltung 18 mit geerdetem Gate und die Ausgabe von der Schaltung 19 mit geerdetem Gate miteinander vergleicht.
In bevorzugter Weise weist das Trennelement einen Dünnschichttransformator 5 oder Kapazitäten 2401, 2402 auf.
Gemäß dem Aufbau der Signalübertragungs-Schaltung 300 in der dritten Ausführungsform kann – verglichen mit der Signalübertragungs-Schaltung in der ersten Ausführungsform – die Potentialdifferenz zwischen dem komplementären ersten und zweiten Ausgangssignal vergrößert werden. Außerdem kann der Schaltungsbereich bzw. die Schaltungsfläche verringert werden, indem die Vorspannungs-Anschlüsse 1701, 1702 beseitigt werden.
Außerdem kann mit dem Aufbau der Signalübertragungs-Schaltung 400 gemäß der vierten Ausführungsform eine Wirkung erzielt werden, die derjenigen der Signalübertragungs-Schaltung 300 in der dritten Ausführungsform äquivalent ist. Außerdem kann eine Kostenreduzierung, die der Verringerung des Schaltungsbereichs bzw. der Schaltungsfläche oder einer Vereinfachung des Herstellungsprozesses geschuldet ist, erzielt werden.
Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Ausführungsformen in jeglicher Hinsicht anschaulich und nicht-beschränkend zu verstehen sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch den Wortlaut der Ansprüche definiert, und nicht durch die obige Beschreibung, und es ist beabsichtigt, jegliche Änderungen innerhalb des Umfangs und der äquivalenten Bedeutung der durch die Ansprüche definierten Zusammenhänge zu erfassen und äquivalent zum Wortlaut der Ansprüche aufzunehmen.
Bezugszeichenliste

3: Spannungsquelle
5: Dünnschichttransformator
6: Impuls-Umsetzungseinheit
7: Vorspannungs-Anschluss
8, 9, 13, 14, 1503, 1504, 801, 901: MOS-Transistor
10, 11, 12, 1505, 1506: Konstantstromquelle
15: Lastschaltung
16: Komparator
18, 19: Schaltung mit geerdetem Gate
100, 200, 300, 400: Signalübertragungs-Schaltung
601, 603, 604, 609: Pufferschaltung
605: Verzögerungsschaltung
606, 607: Detektionsschaltung für die ansteigende Flanke
608, 610: Inverter
1501, 1502: Widerstand
2401, 2402: Kapazität
VB1, VB2, VB3: Spannung

Claims

Signalübertragungs-Schaltung (100; 200), die ein Signal durch ein Trennelement hindurch überträgt und die Folgendes aufweist: – eine Impuls-Umwandlungsschaltung (6), die ein Eingangssignal erhält und das Eingangssignal in ein Impulssignal umwandelt, – eine Trennschaltung (5; 2401, 2402), die ein Trennelement aufweist, und die die Ausgabe von der Impuls-Umwandlungsschaltung (6) erhält, und die ein zugehöriges komplementäres erstes und zweites Ausgangssignal erzeugt, – eine erste Schaltung (18) mit geerdetem Gate, die das erste Ausgangssignal verstärkt, – eine zweite Schaltung (19) mit geerdetem Gate, die das zweite Ausgangssignal verstärkt, – einen ersten MOS-Transistor (8) mit einem Drain-Anschluss, der mit einem Knoten verbunden ist, der das erste Ausgangssignal für die erste Schaltung (18) mit geerdetem Gate erhält, zum Einstellen des ersten Ausgangssignals; und – einen zweiten MOS-Transistor (9) mit einem Drain-Anschluss, der mit einem Knoten verbunden ist, der das zweite Ausgangssignal für die zweite Schaltung (19) mit geerdetem Gate erhält, zum Einstellen des zweiten Ausgangssignals, – eine Konstantstromquelle (10), deren eines Ende mit einem Energieversorgungs-Knoten verbunden ist und deren anderes Ende mit dem Source-Anschluss des ersten MOS-Transistors (8) und dem Source-Anschluss des zweiten MOS-Transistors (9) verbunden ist; und – einen Komparator (16), der die Ausgabe von der ersten Schaltung (18) mit geerdetem Gate und die Ausgabe von der zweiten Schaltung (19) mit geerdetem Gate miteinander vergleicht.
Signalübertragungs-Schaltung nach Anspruch 1, wobei das Trennelement einen Dünnschichttransformator (5) oder eine Kapazität (2401, 2402) aufweist.
Signalübertragungs-Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Spannungen des ersten und des zweiten Ausgangssignals auf der Basis der Potentialdifferenz zwischen einer ersten Gate-Spannung des ersten MOS-Transistors (8) und der zweiten Gate-Spannung des zweiten MOS-Transistors (9) eingestellt werden können.
Signalübertragungs-Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verstärkungen der ersten Schaltung (18) und der zweiten Schaltung (19) mit geerdetem Gate verringert werden, indem die erste und die zweite Gate-Spannung erhöht werden, und zwar ohne eine Veränderung der Potentialdifferenz zwischen der ersten Gate-Spannung des ersten MOS-Transistors (8) und der zweiten Gate-Spannung des zweiten MOS-Transistors (9).
Signalübertragungs-Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verstärkungen der ersten Schaltung (18) und der zweiten Schaltung (19) mit geerdetem Gate erhöht werden, indem die erste und die zweite Gate-Spannung verringert werden, und zwar ohne eine Veränderung der Potentialdifferenz zwischen der ersten Gate-Spannung des ersten MOS-Transistors (8) und der zweiten Gate-Spannung des zweiten MOS-Transistors (9).
Signalübertragungs-Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ausgangs-Gleichspannungen der ersten Schaltung (18) und der zweiten Schaltung (19) mit geerdetem Gate verringert werden, indem die erste und die zweite Gate-Spannung erhöht werden, und zwar ohne eine Veränderung der Potentialdifferenz zwischen der ersten Gate-Spannung des ersten MOS-Transistors (8) und der zweiten Gate-Spannung des zweiten MOS-Transistors (9).
Signalübertragungs-Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ausgangs-Gleichspannungen der ersten Schaltung (18) und der zweiten Schaltung (19) mit geerdetem Gate erhöht werden, indem die erste und die zweite Gate-Spannung verringert werden, und zwar ohne eine Veränderung der Potentialdifferenz zwischen der ersten Gate-Spannung des ersten MOS-Transistors (8) und der zweiten Gate-Spannung des zweiten MOS-Transistors (9).
Signalübertragungs-Schaltung (300; 400), die ein Signal durch ein Trennelement hindurch überträgt, und die Folgendes aufweist: – eine Impuls-Umwandlungsschaltung (6), die ein Eingangssignal erhält und das Eingangssignal in ein Impulssignal umwandelt, – eine Trennschaltung (5; 2401, 2402), die ein Trennelement aufweist, und die die Ausgabe von der Impuls-Umwandlungsschaltung (6) erhält, und die ein zugehöriges komplementäres erstes und zweites Ausgangssignal erzeugt, – eine erste Schaltung (18) mit geerdetem Gate, die das erste Ausgangssignal verstärkt, – eine zweite Schaltung (19) mit geerdetem Gate, die das zweite Ausgangssignal verstärkt, – einen ersten MOS-Transistor (801) mit einem Drain-Anschluss, der das erste Ausgangssignal von der Trennschaltung (5; 2401, 2402) erhält, und mit einem Gate-Anschluss, der das zweite Ausgangssignal von der Trennschaltung (5; 2401, 2402) erhält, um die Potentialdifferenz zwischen dem ersten Ausgangssignal und dem zweiten Ausgangssignal zu erhöhen; – einen zweiten MOS-Transistor (901) mit einem Drain-Anschluss, der das zweite Ausgangssignal von der Trennschaltung (5; 2401, 2402) erhält, und mit einem Gate-Anschluss, der das erste Ausgangssignal von der Trennschaltung (5; 2401, 2402) erhält, um die Potentialdifferenz zwischen dem ersten Ausgangssignal und dem zweiten Ausgangssignal zu erhöhen; – eine Konstantstromquelle (10), deren eines Ende mit einem Energieversorgungs-Knoten verbunden ist und deren anderes Ende mit dem Source-Anschluss des ersten MOS-Transistors (801) und dem Source-Anschluss des zweiten MOS-Transistors (901) verbunden ist; und – einen Komparator (16), der die Ausgabe von der ersten Schaltung (18) mit geerdetem Gate und die Ausgabe von der zweiten Schaltung (19) mit geerdetem Gate miteinander vergleicht.
Signalübertragungs-Schaltung nach Anspruch 8, wobei das Trennelement einen Dünnschichttransformator (5) oder eine Kapazität (2401, 2402) aufweist.