JPH0661823A - スイッチ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トランジスタを飽和させることなく切換を行
い、スイッチ切換時間を短縮する。 【構成】 スイッチ切換信号がスイッチ切換信号入力端
子８に入力されると、トランジスタ９，１１および抵抗
１０，１２で構成されるカレントミラー回路の電流がオ
ン／オフし、抵抗１３に伝えられる。抵抗１９，２０の
共通接続点の電位を基準にして、電流が抵抗１３に流れ
た時にはトランジスタ２４によって上限リミットがかか
り、電流が抵抗１３に流れない時にはトランジスタ２３
によって下限リミットがかかる。この上限リミットおよ
び下限リミットの電位によってスイッチ信号出力端子２
１，２２のスイッチ信号のハイ・ローが切り換わる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スイッチ回路に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のスイッチ回路の一例を図２を参照
しながら説明する。このスイッチ回路は、図２に示すよ
うに、抵抗２の一端を電源端子１に接続し、抵抗２の他
端に抵抗３の一端を接続し、抵抗３の他端を接地し、抵
抗２，３の共通接続点にトランジスタ４のベースを接続
し、トランジスタ４のエミッタに電流源６の一端を接続
し、電流源６の他端を接地している。

【０００３】また、トランジスタ５のコレクタを電源端
子１に接続し、トランジスタ４のエミッタにトランジス
タ５のエミッタを接続し、トランジスタ５のベースに抵
抗７の一端を接続し、抵抗７の他端をスイッチ切換信号
入力端子８に接続している。また、抵抗１０の一端を電
源端子１に接続し、トランジスタ４のコレクタにトラン
ジスタ９のコレクタおよびベースを接続し、抵抗１０の
他端にトランジスタ９のエミッタを接続し、抵抗１２の
一端を電源端子１に接続し、トランジスタ９のコレクタ
およびベースの接続点にトランジスタ１１のベースを接
続し、抵抗１２の他端にトランジスタ１１のエミッタを
接続し、トランジスタ９とトランジスタ１１とでカレン
トミラー回路を構成している。

【０００４】また、トランジスタ１１のコレクタに抵抗
１３の一端を接続し、抵抗１３の他端を接地し、トラン
ジスタ１１のコレクタと抵抗１３の接続点にトランジス
タ２５のベースを接続し、トランジスタ２５のコレクタ
に抵抗２６の一端を接続し、トランジスタ２５のエミッ
タを接地している。また、抵抗２７の一端を電源端子１
に接続し、抵抗２７の他端に抵抗２８の一端を接続し、
抵抗２８の他端を接地し、抵抗２７，２８の接続点に抵
抗２６の他端を接続している。

【０００５】また、抵抗２７，２８の接続点にトランジ
スタ１５のベースを接続し、電流源１４の一端を電源端
子１に接続し、トランジスタ１５のエミッタに電流源１
４の他端を接続し、トランジスタ１５のエミッタにトラ
ンジスタ１６のエミッタを接続している。また、抵抗１
９の一端を電源端子１に接続し、トランジスタ１６のベ
ースに抵抗１９の他端を接続し、トランジスタ１６のベ
ースに抵抗２０の一端を接続し、抵抗２０の他端を接地
している。

【０００６】また、負荷１７の一端をトランジスタ１５
のコレクタに接続するとともにスイッチ信号出力端子２
１に接続し、負荷１７の他端を接地し、負荷１８の一端
をトランジスタ１６のコレクタに接続するとともにスイ
ッチ信号出力端子２２に接続し、負荷１８の他端を接地
している。ここで、この図２のスイッチ回路の動作を説
明する。

【０００７】まず、スイッチ切換信号入力端子８にハイ
レベルの信号を入力すると、トランジスタ５のベース電
位が抵抗２，３の分割電圧であるトランジスタ４のベー
ス電位より高くなり、トランジスタ４がオフでトランジ
スタ５がオンとなり、電流源６の電流がトランジスタ５
に流れる。この結果、トランジスタ９，１１がオフとな
り、カレントミラー回路に電流は流れず、トランジスタ
２５がオフである。

【０００８】したがって、トランジスタ１６のベース電
位は抵抗１９と抵抗２０とで分割した電圧であるのに対
し、トランジスタ１５のベース電位は抵抗２７と抵抗２
８とで分割した電圧となり、トランジスタ１５のベース
電位がトランジスタ１６のベース電位より高いので、ト
ランジスタ１５がオフとなりトランジスタ１６がオンと
なる。このため、電流源１４の電流がトランジスタ１６
を通して負荷１８に流れ込み、負荷１７には流れ込まな
いので、スイッチ信号出力端子２２のスイッチ信号がハ
イレベルとなり、スイッチ信号出力端子２１のスイッチ
信号がローレベルとなる。

【０００９】なお、スイッチ信号出力端子２１のスイッ
チ信号とスイッチ信号出力端子２２のスイッチ信号とは
丁度位相が１８０°ずれている。つまり、互いに反転信
号となっている。つぎに、スイッチ切換信号入力端子８
にローレベルの信号を入力すると、トランジスタ５のベ
ース電位が抵抗２，３の分割電圧であるトランジスタ４
のベース電位より低くなり、トランジスタ４がオンでト
ランジスタ５がオフとなり、電流源６の電流がトランジ
スタ４に流れ、トランジスタ９に電流源６の電流が流
れ、カレントミラー回路によりトランジスタ１１にも同
じ電流が流れる。この結果、トランジスタ１１に流れる
電流の一部がトランジスタ２５のベースに流れ込み、ト
ランジスタ２５がオンとなる（飽和状態となる）。

【００１０】したがって、トランジスタ１６のベース電
位は抵抗１９と抵抗２０とで分割した電圧であるのに対
し、トランジスタ１５のベース電位は抵抗２７と抵抗２
６，２８の並列回路とで分割した電圧となり、トランジ
スタ１５のベース電位がトランジスタ１６のベース電位
より低くなるので、トランジスタ１５がオンとなりトラ
ンジスタ１６がオフとなる。このため、電流源１４の電
流がトランジスタ１５を通して負荷１７に流れ込み、負
荷１８には流れ込まないので、スイッチ信号出力端子２
１のスイッチ信号がハイレベルとなり、スイッチ信号出
力端子２２のスイッチ信号がローレベルとなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、図
２のスイッチ回路においては、スイッチ信号出力端子２
１，２２から出力されるスイッチ信号のハイ，ローの切
り換えは、トランジスタ２５のオン／オフによるトラン
ジスタ１５のベース電位の切り換えで行われるが、その
切り換えのためにトランジスタ２５を飽和させている。

【００１２】このように従来の構成では、トランジスタ
２５を飽和させることによってスイッチ信号のハイ，ロ
ーを切り換えるため、切換時間を長く要するという問題
があった。したがって、この発明の目的は、スイッチ切
換時間を短縮することができるスイッチ回路を提供する
ことである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明のスイッチ回路
は、第１の抵抗の一端を電源電位点に接続し、第１の抵
抗の他端に第２の抵抗の一端を接続し、第２の抵抗の他
端を接地し、第１および第２の抵抗の共通接続点に第１
のトランジスタのベースを接続し、第１のトランジスタ
のエミッタに第１の電流源の一端を接続し、第１の電流
源の他端を接地し、第２のトランジスタのコレクタを電
源電位点に接続し、第１のトランジスタのエミッタに第
２のトランジスタのエミッタを接続し、第２のトランジ
スタのベースに第３の抵抗の一端を接続し、第３の抵抗
の他端をスイッチ切換信号入力端子に接続している。

【００１４】また、第４の抵抗の一端を電源電位点に接
続し、第１のトランジスタのコレクタに第３のトランジ
スタのコレクタおよびベースを接続し、第４の抵抗の他
端に第３のトランジスタのエミッタを接続し、第５の抵
抗の一端を電源電位点に接続し、第３のトランジスタの
コレクタおよびベースの接続点に第４のトランジスタの
ベースを接続し、第５の抵抗の他端に第４のトランジス
タのエミッタを接続し、第３のトランジスタと第４のト
ランジスタとでカレントミラー回路を構成している。

【００１５】また、第５のトランジスタのコレクタを電
源電位点に接続し、第４のトランジスタのコレクタに第
５のトランジスタのエミッタを接続し、第４のトランジ
スタのコレクタと第５のトランジスタのエミッタの接続
点に第６のトランジスタのエミッタを接続し、第５のト
ランジスタのベースに第６のトランジスタのベースを接
続し、第６のトランジスタのコレクタを接地している。

【００１６】また、第４のトランジスタのコレクタに第
６の抵抗の一端を接続し、第６の抵抗の他端を接地し、
第４のトランジスタのコレクタに第７のトランジスタの
ベースを接続し、第２の電流源の一端を電源電位点に接
続し、第７のトランジスタのエミッタに第２の電流源の
他端を接続し、第７のトランジスタのエミッタに第８の
トランジスタのエミッタを接続し、第５および第６のト
ランジスタの共通接続したベースに第８のトランジスタ
のベースを接続している。

【００１７】また、第７の抵抗の一端を電源電位点に接
続し、第８のトランジスタのベースに第７の抵抗の他端
を接続し、第８のトランジスタのベースに第８の抵抗の
一端を接続し、第８の抵抗の他端を接地している。ま
た、第１の負荷の一端を第７のトランジスタのコレクタ
に接続するとともに第１のスイッチ信号出力端子に接続
し、第１の負荷の他端を接地し、第２の負荷の一端を第
８のトランジスタのコレクタに接続するとともに第２の
スイッチ信号出力端子に接続し、第２の負荷の他端を接
地している。

【００１８】

【作用】この発明の構成によれば、スイッチ切換信号入
力端子に加える信号を切り換えることにより、カレント
ミラー回路を介して第６の抵抗に流れる電流を断続す
る。第７および第８の抵抗の接続点の電位を基準とし
て、カレントミラー回路から第６の抵抗に電流が流れ込
まないときは、第５のトランジスタが動作して第６の抵
抗に電流を流し込み、第７のトランジスタのベース電位
を所定の下限電位にする。

【００１９】この下限電位は、第７および第８の抵抗の
接続点の電位である第８のトランジスタのベース電位よ
り低いので、第７のトランジスタがオンとなるととも
に、第８のトランジスタがオフとなり、第１のスイッチ
信号出力端子のスイッチ信号がローとなり、第２のスイ
ッチ信号出力端子のスイッチ信号がハイとなる。また、
カレントミラー回路から第６の抵抗に電流が流れ込んだ
ときは、第６のトランジスタが動作して第６の抵抗に流
れ込む電流の一部を引抜き、第７のトランジスタのベー
ス電位を所定の上限電位にする。

【００２０】この上限電位は、第７および第８の抵抗の
接続点の電位である第８のトランジスタのベース電位よ
り高いので、第７のトランジスタがオフとなるととも
に、第８のトランジスタがオンとなり、第１のスイッチ
信号出力端子のスイッチ信号がハイとなり、第２のスイ
ッチ信号出力端子のスイッチ信号がローとなる。

【００２１】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１を参照しな
がら説明する。このスイッチ回路は、図１に示すよう
に、第１の抵抗２の一端を電源端子１に接続し、第１の
抵抗２の他端に第２の抵抗３の一端を接続し、第２の抵
抗３の他端を接地し、第１および第２の抵抗２，３の共
通接続点に第１のトランジスタ４のベースを接続し、第
１のトランジスタ４のエミッタに第１の電流源６の一端
を接続し、第１の電流源６の他端を接地している。

【００２２】また、電源端子１に第２のトランジスタ５
のコレクタを接続し、第１のトランジスタ４のエミッタ
に第２のトランジスタ５のエミッタを接続し、第２のト
ランジスタ５のベースに第３の抵抗７の一端を接続し、
第３の抵抗７の他端をスイッチ切換信号入力端子８に接
続している。また、第４の抵抗１０の一端を電源端子１
に接続し、第１のトランジスタ４のコレクタに第３のト
ランジスタ９のコレクタおよびベースを接続し、第４の
抵抗１０の他端に第３のトランジスタ９のエミッタを接
続し、第５の抵抗１２の一端を電源端子１に接続し、第
３のトランジスタ９のコレクタおよびベースの接続点に
第４のトランジスタ１１のベースを接続し、第５の抵抗
１２の他端に第４のトランジスタ１１のエミッタを接続
し、第３のトランジスタ９と第４のトランジスタ１１と
でカレントミラー回路を構成している。

【００２３】また、第５のトランジスタ２３のコレクタ
を電源端子１に接続し、第４のトランジスタ１１のコレ
クタに第５のトランジスタ２３のエミッタを接続し、第
４のトランジスタ１１のコレクタと第５のトランジスタ
２３のエミッタの接続点に第６のトランジスタ２４のエ
ミッタを接続し、第５のトランジスタ２３のベースに第
６のトランジスタ２４のベースを接続し、第６のトラン
ジスタ２４のコレクタを接地している。

【００２４】また、第４のトランジスタ１１のコレクタ
に第６の抵抗１３の一端を接続し、第６の抵抗１３の他
端を接地し、第４のトランジスタ１１のコレクタに第７
のトランジスタ１５のベースを接続し、第２の電流源１
４の一端を電源端子１に接続し、第７のトランジスタ１
５のエミッタに第２の電流源１４の他端を接続し、第７
のトランジスタ１５のエミッタに第８のトランジスタ１
６のエミッタを接続し、第５および第６のトランジスタ
２３，２４の共通接続したベースに第８のトランジスタ
１６のベースを接続している。

【００２５】また、第７の抵抗１９の一端を電源端子１
に接続し、第８のトランジスタ１６のベースに第７の抵
抗１９の他端を接続し、第８のトランジスタ１６のベー
スに第８の抵抗２０の一端を接続し、第８の抵抗２０の
他端を接地している。また、第１の負荷１７の一端を第
７のトランジスタ１５のコレクタに接続するとともに第
１のスイッチ信号出力端子２１に接続し、第１の負荷１
７の他端を接地し、第２の負荷１８の一端を第８のトラ
ンジスタ１６のコレクタに接続するとともに第２のスイ
ッチ信号出力端子２２に接続し、第２の負荷１８の他端
を接地している。

【００２６】つまり、この実施例のスイッチ回路におけ
る図２の従来例との相違点は、抵抗２６，２７，２８お
よびトランジスタ２５を削除し、第４のトランジスタ１
１のコレクタと第６の抵抗１３との接続点を第７のトラ
ンジスタ１５のベースに接続し、上限・下限の電位リミ
ッタとして第５および第６のトランジスタ２３，２４を
設けたことである。

【００２７】このことにより、第１および第２のスイッ
チ信号出力端子２１，２２のスイッチ信号の切換を、第
３のトランジスタ９と第４のトランジスタ１１で構成さ
れているカレントミラー回路から第６の抵抗１３に電流
が流し込まれるかどうかで行うようにしており、第５お
よび第６のトランジスタ２３，２４を飽和させないで、
第１および第２のスイッチ信号出力端子２１，２２のス
イッチ信号の切換を行うことが可能となり、スイッチ切
換時間を短縮することができるものである。

【００２８】ここで、図１の実施例のスイッチ回路の動
作について説明する。まず、スイッチ切換信号入力端子
８にハイレベルの信号を入力すると、第２のトランジス
タ５のベース電位が第１および第２の抵抗２，３の分割
電圧である第１のトランジスタ４のベース電位より高く
なり、第１のトランジスタ４がオフで第２のトランジス
タ５がオンとなり、第１の電流源６の電流が第２のトラ
ンジスタ５に流れる。この結果、第３および第４のトラ
ンジスタ９，１１がオフとなり、カレントミラー回路に
電流は流れず、第６の抵抗１３に電流は流れ込まない。

【００２９】第７および第８の抵抗１９，２０の接続点
の電位を基準にして、第６の抵抗１３に電流が流れ込ま
ないときには、第５のトランジスタ２３によって下限リ
ミットがかかる（第５のトランジスタ２３は非飽和状
態）。つまり、第５のトランジスタ２３を通して第６の
抵抗１３に電流が流れ込み、第７のトランジスタ１５の
ベース電位は所定の下限電位となる。

【００３０】したがって、第８のトランジスタ１６のベ
ース電位は第７の抵抗１９と第８の抵抗２０とで分割し
た電圧であるのに対し、第７のトランジスタ１５のベー
ス電位は所定の下限電位となり、第７のトランジスタ１
５のベース電位が第８のトランジスタ１６のベース電位
より低くなるので、第７のトランジスタ１５がオンとな
り第８のトランジスタ１６がオフとなる。このため、第
２の電流源１４の電流が第７のトランジスタ１５を通し
て第１の負荷１７に流れ込み、第２の負荷１８には流れ
込まないので、第１のスイッチ信号出力端子２１のスイ
ッチ信号がハイレベルとなり、第２のスイッチ信号出力
端子２２のスイッチ信号がローレベルとなる。

【００３１】つぎに、スイッチ切換信号入力端子８にロ
ーレベルの信号を入力すると、第２のトランジスタ５の
ベース電位が第１および第２の抵抗２，３の分割電圧で
ある第１のトランジスタ４のベース電位より低くなり、
第１のトランジスタ４がオンで第２のトランジスタ５が
オフとなり、第１の電流源６の電流が第１のトランジス
タ４に流れる。この結果、第１のトランジスタ４に流れ
る電流が第３のトランジスタ９に流れ、カレントミラー
回路により第４のトランジスタ１１にも第３のトランジ
スタ９と同じ電流が流れ、第６の抵抗１３に電流が流れ
込む。

【００３２】第７および第８の抵抗１９，２０の接続点
の電位を基準にして、第６の抵抗１３に電流が流れ込ん
だときには、第６のトランジスタ２４によって上限リミ
ットがかかる（第６のトランジスタ２４は非飽和状
態）。つまり、第６の抵抗１３に電流が流れ込むべき電
流が第６のトランジスタ２４を通して引き抜かれ、第７
のトランジスタ１５のベース電位は所定の上限電位とな
る。

【００３３】したがって、第８のトランジスタ１６のベ
ース電位は第７の抵抗１９と第８の抵抗２０とで分割し
た電圧であるのに対し、第７のトランジスタ１５のベー
ス電位は所定の上限電位となり、第７のトランジスタ１
５のベース電位が第８のトランジスタ１６のベース電位
より高くなるので、第７のトランジスタ１５がオフとな
り第８のトランジスタ１６がオンとなる。このため、第
２の電流源１４の電流が第８のトランジスタ１６を通し
て第２の負荷１８に流れ込み、第１の負荷１７には流れ
込まないので、第１のスイッチ信号出力端子２１のスイ
ッチ信号がローレベルとなり、第２のスイッチ信号出力
端子２２のスイッチ信号がハイレベルとなる。

【００３４】

【発明の効果】この発明のスイッチ回路によれば、第４
のトランジスタと第６の抵抗の接続点を第５のトランジ
スタのベースに接続し、電源電位点と接地電位点との間
に第５および第６のトランジスタの直列回路を接続し、
第５および第６のトランジスタ共通エミッタを第７のト
ランジスタのベースに接続し、第５および第６のトラン
ジスタ共通ベースを第８のトランジスタのベース、つま
り第７および第８の抵抗の接続点に接続したので、第５
および第６のトランジスタを飽和させることなくスイッ
チ切換を行うことができ、スイッチ切換時間を短縮でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のスイッチ回路の構成を示
す回路図である。

【図２】従来のスイッチ回路の一例の構成を示す回路図
である。

【符号の説明】

１ 電源端子 ２ 第１の抵抗 ３ 第２の抵抗 ４ 第１のトランジスタ ５ 第２のトランジスタ ６ 第１の電流源 ７ 第３の抵抗 ８ スイッチ切換信号入力端子 ９ 第３のトランジスタ １０ 第４の抵抗 １１ 第４のトランジスタ １２ 第５の抵抗 １３ 第６の抵抗 １４ 第２の電流源 １５ 第７のトランジスタ １６ 第８のトランジスタ １７ 第１の負荷 １８ 第２の負荷 １９ 第７の抵抗 ２０ 第８の抵抗 ２１ 第１のスイッチ信号出力端子 ２２ 第２のスイッチ信号出力端子 ２３ 第５のトランジスタ ２４ 第６のトランジスタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端を電源電位点（１）に接続した第１
   の抵抗（２）と、 一端を前記第１の抵抗（２）の他端に接続し他端を接地
   した第２の抵抗（３）と、 前記第１および第２の抵抗（２，３）の共通接続点にベ
   ースを接続した第１のトランジスタ（４）と、 一端を前記第１のトランジスタ（４）のエミッタに接続
   し他端を接地した第１の電流源（６）と、 コレクタを前記電源電位点（１）に接続しエミッタを前
   記第１のトランジスタ（４）のエミッタに接続した第２
   のトランジスタ（５）と、 一端を第２のトランジスタ（５）のベースに接続し他端
   をスイッチ切換信号入力端子（８）に接続した第３の抵
   抗（７）と、 一端を電源電位点（１）に接続した第４の抵抗（１０）
   と、 コレクタおよびベースを前記第１のトランジスタ（４）
   のコレクタに接続しエミッタを前記第４の抵抗（１０）
   の他端に接続した第３のトランジスタ（９）と、 一端を電源電位点（１）に接続した第５の抵抗（１２）
   と、 ベースを前記第３のトランジスタ（９）のコレクタおよ
   びベースの接続点に接続しエミッタを前記第５の抵抗
   （１２）の他端に接続し前記第３のトランジスタ（９）
   とでカレントミラー回路を構成する第４のトランジスタ
   （１１）と、 コレクタを前記電源電位点（１）に接続しエミッタを前
   記第４のトランジスタ（１１）のコレクタに接続した第
   ５のトランジスタ（２３）と、 エミッタを前記第４のトランジスタ（１１）のコレクタ
   と前記第５のトランジスタ（２３）のエミッタの接続点
   に接続しベースを前記第５のトランジスタ（２３）のベ
   ースに接続しコレクタを接地した第６のトランジスタ
   （２４）と、 一端を前記第４のトランジスタ（１１）のコレクタに接
   続し他端を接地した第５の抵抗（１３）と、 ベースを前記第４のトランジスタ（１１）のコレクタに
   接続した第７のトランジスタ（１５）と、 一端を電源電位点（１）に接続し他端を前記第７のトラ
   ンジスタ（１５）のエミッタに接続した第２の電流源
   （１４）と、 エミッタを前記第７のトランジスタ（１５）のエミッタ
   に接続しベースを前記第５および第６のトランジスタ
   （２３，２４）の共通接続したベースに接続した第８の
   トランジスタ（１６）と、 一端を電源電位点（１）に接続し他端を前記第８のトラ
   ンジスタ（１６）のベースに接続した第７の抵抗（１
   ９）と、 一端を前記第８のトランジスタ（１６）のベースに接続
   し他端を接地した第８の抵抗（２０）と、 一端を前記第７のトランジスタ（１５）のコレクタに接
   続するとともに第１のスイッチ信号出力端子２１に接続
   し他端を接地した第１の負荷（１７）と、 一端を前記第８のトランジスタ（１６）のコレクタに接
   続するとともに第２のスイッチ信号出力端子（２２）に
   接続し他端を接地した第２の負荷（１８）とを備えたス
   イッチ回路。