KR20050015989A - 전송 장치 - Google Patents

Abstract

신호를 고속으로 전송하기 위한 전송 장치를 제공한다.

수신용 제1 단자(28)와 수신용 제2 단자(30)는, 제1 전송 신호선(104)과 제2 전송 신호선(106)에 각각 접속하여, 전송 신호를 입력한다. 제1 저항(36)과 제2 저항(38)은, 전송 신호에 포함된 전류 신호를 전압으로 변환한다. 콤퍼레이터(44)는, 제1 저항(36)과 제2 저항(38)에서 변환된 전압을 각각 입력하고, 그들의 전압간의 차이에 따른 전압을 출력 신호로서 출력한다. 트랜지스터(Tr5)와 트랜지스터(Tr6)는, 전송 신호에 포함된 전류 신호의 변동에 의한 전송 전압 신호의 변동을 작게 한다. 트랜지스터(Tr7)는, 전원 전압을 강하시켜서 제어 신호를 생성한다. 제어 신호는, 비스듬히 교차된 형태로 트랜지스터(Tr6)의 게이트 전압이 된다. 트랜지스터(Tr8)도 동일하게 동작한다.

Description

전송 장치{TRANSMISSION APPARATUS}

본 발명은 수신 장치 및 그것을 이용한 전송 장치에 관한 것이다. 특히, 전류를 신호 전송 수단으로 한 전송 장치에 관한 것이다.

전자 기기는, 일반적으로 중앙 처리 장치나 반도체 집적 회로 등의 다수의 회로에 의해서 구성되어 있고, 예를 들면, 휴대전화는, 통신 회로, 디스플레이, 촬영 장치에 의해서 구성되어 있다. 전자 기기를 구성하는 회로는 각각의 회로에 따른 처리, 예를 들면 통신 회로는 통신 처리를 실행하고, 디스플레이는 소정의 정보를 표시하며, 촬영 장치는 촬영 처리를 실행한다. 또한, 이들의 회로는 다른 회로와의 사이에서 신호의 전송 처리도 실행한다. 예를 들면, 촬영 장치는, 촬영한 화상 데이터를 통신 회로에 전송한다. 종래에는, 회로 사이에서의 신호 전송 수단에 전원 전압과 그라운드의 사이에서 값이 변동하는 전압을 사용하고 있었다. 그러나, 회로의 동작 속도의 고속화나 중앙 처리 장치에서 처리해야 하는 신호의 대용량화에 의해서, 회로간의 신호의 전송 처리를 고속화하는 데에 있어서, 전압에 의한 신호 전송에는 이하와 같은 과제가 있었다.

일반적으로, 회로간의 전송 신호선은 용량을 갖고 있고, 전압의 변화에 의해서 해당 용량에 따른 전하가 충방전된다. 그 때문에, 전압으로 신호를 전송하면, 용량에 따른 전하의 충방전을 위한 시간이 길어진다. 그 결과, 신호의 상승 시간과 하강 시간이 길어져서, 신호 전송의 고속화가 곤란해진다. 이것을 해결하기 위해서, 전압으로 신호를 전송하는 대신에, 전류로 신호를 전송하는 신호 전송 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

(특허 문헌 1)

일본국 특개 2001-53598호 공보

전류로 신호를 전송하면, 전압으로 신호를 전송하는 경우와 같이, 유의한 전위차를 생성할 필요가 없기 때문에, 충방전해야 할 전하량이 작아져서, 고속인 신호 전송이 가능해진다. 그러나, 전류에 의한 신호 전송을 더욱 고속화하기 위해서는, 전류에 의한 신호 전송에서 발생하는 전압의 변동을 더욱 작게 하는 쪽이 바람직하다.

한편, 휴대전화, 특히 하우징체가 디스플레이나 촬영 장치를 포함한 부분과, 통신 회로를 포함한 부분으로 분리되어 있고, 그들의 부분이 접을 수 있는 구조의 휴대전화인 경우, 전송 신호선은 가동 기구부를 사이에 끼우는 것과 같은 배치로 디자인된다. 촬영 장치의 고정밀도화 등에 의해서, 전송해야 할 데이터량이 증가하면, 그것에 따라서 전송 신호선의 배선 개수도 증가하는 경향에 있지만, 가동 기구부가 접히거나 회전 등의 동작을 하는 경우, 가동 기구부에서의 전송 신호선의 배치의 자유도를 고려하면, 배선 개수를 적게 해야 한다. 또한, 일반적으로 전송 신호선의 배선 개수가 적어지면, 가동 기구부의 복잡한 동작에 대한 신뢰성도 높아진다. 전송 신호선의 배선 개수를 적게 하면, 1개의 전송 신호선당 신호 전송의 고속화가 요망된다.

본 발명자는 이러한 상황을 인식하여, 본 발명을 이룬 것으로, 그 목적은 전송 신호선에서의 전압 신호의 변동을 작게 하고, 고속인 데이터를 전송 가능하게 한 수신 장치 및 그것을 이용한 전송 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 태양은, 전송 장치이다. 이 전송 장치는, 송신측으로서의 기능이 선택되어 있는 경우에, 입력 신호를 전류 신호로 변환하고, 송신용 단자를 통해서 전송로로 전송하는 송신 회로, 및 전류 신호에 소정의 오프셋 전류를 중첩하는 구동 회로와, 수신측으로서의 기능이 선택되어 있는 경우에, 전송로로부터 수신용 단자를 통해서 전송된 전류 신호를 검출하는 수신 회로와, 송신측으로서의 기능과 수신측으로서의 기능이 적어도 1개를 동작시키는 전환 회로를 구비한다. 이 장치에서, 수신 회로, 송신 회로, 전환 회로를 일체적으로 집적 회로 장치에 실장하여, 송신용 단자와 수신용 단자를 해당 집적 회로 장치에서 단일한 공통 단자로서 설치하고, 전환 회로에 의한 기능의 전환에 의해서 해당 공통 단자를 송신용 또는 수신용의 한쪽으로 전환해도 좋다.

이상의 장치에 의해, 단일한 집적 회로에 실장된 수신 기능과 송신 기능을 전환 회로에서 전환하지만, 그 때에 단자도 전환되기 때문에, 단자수의 증가를 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 태양도, 전송 장치이다. 이 전송 장치는, 송신측으로서의 기능이 선택되어 있는 경우에, 입력 신호를 차동의 전류 신호로 변환하고, 2개의 송신용 단자를 통해서 전송로로 각각 전송하는 송신 회로, 및 차동의 전류 신호에 소정의 오프셋 전류를 각각 중첩하는 구동 회로와, 수신측으로서의 기능이 선택되어 있는 경우에, 전송로로부터 2개의 수신용 단자를 통해서 전송된 차동의 전류 신호를 각각 검출하는 수신 회로와, 송신측으로서의 기능과 수신측으로서의 기능 중 적어도 하나를 동작시키는 전환 회로를 구비한다. 이 장치에서, 수신 회로, 송신 회로, 전환 회로를 일체적으로 단일의 집적 회로 장치에 실장하고, 2개의 송신용 단자와 2개의 수신용 단자를 해당 집적 회로 장치에서 공통 단자로서 설치하여, 전환 회로에 의한 기능의 전환에 의해서 해당 공통 단자를 송신용 또는 수신용의 한쪽으로 전환해도 좋다.

이상의 장치에 의해, 단일한 집적 회로에 실장된 수신 기능과 송신 기능을 전환 회로에서 전환하지만, 그 때에 단자도 전환되기 때문에, 단자수의 증가를 방지할 수 있다. 또, 저항 회로에 흐르는 전류의 한쪽이 커지면 다른쪽이 작아지는 관계에 있기 때문에, 전압의 변동이 작아지도록 조정 가능하다.

송신 회로는, 2개의 트랜지스터를 구비하고, 한쪽의 트랜지스터의 게이트에 입력 신호를 접속하며, 다른쪽의 트랜지스터의 게이트에 입력 신호의 반전 신호를 접속하고, 2개의 트랜지스터의 드레인 또는 컬렉터를 다수의 송신용 단자에 각각 접속해도 좋다.

수신 회로는, 2개의 수신용 단자에 일단이 각각 접속된 2개의 저항 회로와, 2개의 저항 회로에 흐르는 차동의 전류 신호를 차동의 전압 신호로 각각 변환하는 2개의 변환 회로와, 차동의 전압 신호를 입력 신호의 형식에 대응한 출력 신호로 변환하는 버퍼 회로를 포함해도 좋다. 오프셋 전류는, 차동의 전류 신호의 각각이 변화하였을 때, 저항 회로의 수신용 단자에 접속되는 단의 전위의 변동이 각각 적어지도록 설정되어도 좋다. 2개의 저항 회로에는 트랜지스터가 각각 포함되어 있고, 한쪽의 저항 회로의 트랜지스터의 게이트에 다른쪽의 저항 회로에 흐르는 전류 신호에 따른 전압을 인가해도 좋다.

「저항 회로」는, 단일한 저항 소자일 필요는 없고, 예를 들면, 저항 소자와 트랜지스터의 조합, 트랜지스터 등이어도 좋고, 요는 저항값을 갖는 회로이면 좋다.

본 발명의 다양한 태양을 이미 특허 청구의 범위에 기재한 것도 포함하는 형태로 이하에 예시한다.

본 발명의 다른 태양도, 전송 장치이다. 이 전송 장치는, 원 신호에 따라서 교대로 온된 제1 전환 수단과 제2 전환 수단이, 주 전류 공급 수단으로부터 흘러온 구동 전류에 의해 동작시켜져서 제1 전송 신호와 제2 전송 신호를 각각 생성하는 송신부와, 생성한 제1 전송 신호를 외부로 출력하여, 외부로부터 제1 전송 신호를 입력하는 쌍방향 신호용의 제1 단자와, 생성한 제2 전송 신호를 외부로 출력하여, 외부로부터 제2 전송 신호를 입력하는 쌍방향 신호용의 제2 단자와, 입력된 제1 전송 신호의 전류 신호로부터 생성된 제1 중간 신호와, 입력된 제2 전송 신호의 전류 신호로부터 생성된 제2 중간 신호간의 전위차에 기초하여 생성한 출력 신호를 출력하는 수신부를 포함한다. 이 장치에서, 송신부는 제1 전환 수단과 제2 전환 수단의 동작에 관계없이, 제3 전환 수단을 통해서, 제1 단자와 제2 단자에 보조적인 전류를 각각 흐르게 하는 종전류(從電流) 공급 수단을 포함하고, 수신부는 입력된 제1 전송 신호의 전압 신호의 크기를 조정하는 제1 조정 수단과, 입력된 제2 전송 신호의 전압 신호의 크기를 조정하는 제2 조정 수단을 포함하며, 제1 단자와 제2 단자는, 제1 전환 수단, 제2 전환 수단, 제3 전환 수단, 제1 조정 수단, 제2 조정 수단에 입력해야 하는 신호에 따라서 선택된 송신부와 수신부 중 어느 하나에 사용되어도 좋다.

송신부를 사용하지 않는 경우, 제1 전환 수단과 제2 전환 수단과 제3 전환 수단을 오프로 하기 위한 신호를 입력하고, 수신부를 사용하지 않는 경우, 제1 조정 수단과 제2 조정 수단을 오프로 하기 위한 신호를 입력해도 좋다.

수신부는, 입력된 제1 전송 신호의 전류 신호를 흐르게 하여 발생시킨 전위차에 의해서, 기준 전압을 전압 강하시킨 제1 제어 신호를 생성하는 제1 제어 신호 생성 수단과, 입력된 제2 전송 신호를 흐르게 하여 발생시킨 전위차에 의해서, 기준 전압을을 전압 강하시킨 제2 제어 신호를 생성하는 제2 제어 신호 생성 수단을 또한 포함하며, 제1 조정 수단은, 제2 제어 신호에 의해서, 입력된 제1 전송 신호의 전류 신호의 크기에 따른 제1 단자에서의 전송 신호의 전압 신호의 크기를 조정하고, 제2 조정 수단은, 제1 제어 신호에 의해서, 입력된 제2 전송 신호의 전류 신호의 크기에 따른 제2 단자에서의 전송 신호의 전압 신호의 크기를 조정해도 좋다.

수신부는, 제1 제어 신호 생성 수단은, 입력된 제1 전송 신호의 전류 신호가 작아지면, 제1 제어 신호의 전압이 커지도록 제1 제어 신호를 생성하고, 제2 제어 신호 생성 수단은, 입력된 제2 전송 신호의 전류 신호가 작아지면, 제2 제어 신호의 전압이 커지도록 제2 제어 신호를 생성하며, 제1 조정 수단은, 입력된 제1 전송 신호의 전류 신호가 작아지면, 제2 제어 신호 생성 수단에서 전압이 커진 제2 제어 신호를 제1 단자에서의 제1 전송 신호의 전압 신호에 인가하여, 제1 단자에서의 제1 전송 신호의 전압 신호의 크기의 변동이 작아지도록 조정하고, 제2 조정 수단은, 입력된 제2 전송 신호의 전류 신호가 작아지면, 제1 제어 신호 생성 수단에서 전압이 커진 제1 제어 신호를 제2 단자에서의 제2 전송 신호의 전압 신호에 인가하여, 제2 단자에서의 제2 전송 신호의 전압 신호의 크기의 변동이 작아지도록 조정해도 좋다.

수신부는, 제1 중간 신호의 생성을 위해서, 입력된 제1 전송 신호의 전류 신호를 흐르게 하여 발생시킨 전위차이고, 또한 제1 제어 신호 생성 수단에서 발생시킨 전위차 이상의 전위차에 의해서 기준 전압을 전압 강하시키고, 제2 중간 신호의 생성을 위해서, 입력된 제2 전송 신호의 전류 신호를 흐르게 하여 발생시킨 전위차이며, 또한 제2 제어 신호 생성 수단에서 발생시킨 전위차 이상의 전위차에 의해서, 기준 전압을 전압 강하시켜도 좋다.

송신부를 사용하지 않는 경우, 제1 전환 수단과 제2 전환 수단과 제3 전환 수단을 오프로 하고, 수신부를 사용하지 않는 경우, 제1 제어 신호 생성 수단, 제2 제어 신호 생성 수단, 제1 조정 수단, 제2 조정 수단을 오프로 해도 좋다.

(실시 형태 1)

실시 형태 1은, 휴대전화의 카메라와 통신 회로와 같은 1개의 전자 기기에 포함된 다수의 회로에서, 그들의 회로 사이에서 신호를 전송하기 위한 신호 전송 기술에 관한 것으로, 특히 차동 신호를 전송하는 기술에 관한 것이다. 휴대전화의 제조 메이커는, 본 실시 형태를 사용하여 전송 신호선의 배선 개수를 적게 한 다음에, 휴대전화를 구성하는 기판 상의 전송 신호선의 배치를 디자인할 수 있다. 본 실시 형태에 관한 송신 장치는, 2개의 트랜지스터에 의해서, 송신해야 할 신호를 차동 신호의 전류 신호로 변환하여, 전류 신호를 전송 신호선에 출력한다. 수신 장치는, 전송 신호선으로부터 신호를 입력하여(이하, 「전송 신호」라고 하지만, 전송 신호에 포함된 전류 신호의 방향이 수신 장치로부터 전송 신호선으로 출력되는 방향이어도, 「입력」으로 한다), 전송 신호에 포함된 전류 신호를 저항 회로에서 전압 신호로 각각 변환한 후, 차동 신호인 전압 신호로부터, 그라운드와 같은 절대적인 전압을 기준으로 한 전압 신호로 변환하여 출력한다.

전송 신호의 고속화를 목적으로 하여, 전송 신호에 포함된 전압 신호의 변동을 작게 하기 위해서, 송신 장치는, 전술한 전송 신호에 더하여, 전송 신호선에 정상적으로 전류를 흐르게 한다. 그 결과, 수신 장치에 포함된 후술하는 트랜지스터의 동작 영역을 전압 변동이 작은 영역으로 변경할 수 있다. 수신 장치는, 전송 신호의 입력 단자와 저항 회로의 사이에 트랜지스터의 소스와 드레인을 접속하고, 해당 트랜지스터에 의해서, 전송 신호를 클램핑하기 때문에, 전송 신호에 포함된 전압 신호의 변동을 작게 할 수 있다. 또한, 전송 신호에 포함된 전류 신호의 크기에 따른 제어 신호를 각각 생성하여, 차동 신호 중, 한쪽의 전류 신호로부터 생성된 제어 신호를 다른쪽의 클램핑용의 트랜지스터의 게이트 전압에 입력하고, 한쪽의 전송 신호에 포함된 전압 신호의 변동을 다른쪽의 전류 신호의 크기에 따라서 조정한다.

그 결과, 전송 신호가 차동 신호이고, 한쪽의 전류 신호가 커지면, 다른쪽의 전류 신호는 작아지기 때문에, 전송 신호의 전류 신호가 증가하면, 클램핑용의 트랜지스터의 게이트 전압도 증가한다. 전류 신호와 관계되는 성분과 게이트 전압의 증가가 서로 부정(否定, cancel out)하는 방향에 있기 때문에, 전송 신호의 전압 신호의 변동은 작아진다.

도 1은, 실시 형태 1에 관한 전송 장치(100)의 구성을 도시한다. 전송 장치(100)는, 송신 장치(102), 제1 전송 신호선(104), 제2 전송 신호선(106), 수신 장치(108), 인버터(110)를 포함한다. 또, 송신 장치(102)는, 트랜지스터(Tr1)로부터 트랜지스터(Tr4), 정전류원(18), 정전류원(20), 정전류원(22), 송신용 제1 단자(24), 송신용 제2 단자(26)를 포함하고, 수신 장치(108)는, 트랜지스터(Tr5)로부터 트랜지스터(Tr8), 수신용 제1 단자(28), 수신용 제2 단자(30), 제1 저항(36), 제2 저항(38), 콤퍼레이터(44)를 포함한다.

인버터(110)는, 송신해야 할 신호를 반전하여 출력한다. 그 결과, 인버터(110)로부터 출력되는 반전된 송신해야 할 신호와, 인버터(110)에 입력되지 않은 송신해야 할 신호는, 차동 신호를 구성한다. 또한, 인버터(110)는 송신 장치(102) 내부에 구비되어도 좋다.

트랜지스터(Tr1), 트랜지스터(Tr2)는, 모두 n채널형 전계 효과 트랜지스터이고, 차동 신호에 기초한 스위치의 기능을 갖는다. 트랜지스터(Tr2)의 게이트 단자는 송신해야 할 신호를 입력하고, 트랜지스터(Tr1)의 게이트 단자는 인버터(110)에서 반전된 송신해야 할 신호를 입력하기 때문에, 트랜지스터(Tr1)와 트랜지스터(Tr2)는 교대로 온과 오프를 반복한다. 정전류원(18)은, 일정한 구동 전류를 흐르게 하고, 송신용 제1 단자(24)는 외부의 제1 전송 신호선(104)을 접속하며, 송신용 제2 단자(26)는 외부의 제2 전송 신호선(106)을 접속한다.

트랜지스터(Tr1)와 트랜지스터(Tr2)의 소스 단자는, 정전류원(18)을 각각 접속하고, 트랜지스터(Tr1)의 드레인 단자는 송신용 제1 단자(24)와 접속하며, 트랜지스터(Tr2)의 드레인 단자는 송신용 제2 단자(26)와 접속한다. 트랜지스터(Tr1)와 트랜지스터(Tr2)의 온과 오프에 의해서, 제1 전송 신호선(104)과 제2 전송 신호선(106)에 정전류원(18)의 전류가 교대로 흐른다. 이하, 제1 전송 신호선(104)과 제2 전송 신호선(106)에서 전송되는 신호를「전송 신호」라고 하지만, 「전송 신호」는 단독의 신호의 명칭, 혹은 2개의 신호의 총칭의 양쪽의 개념을 갖는 것으로 한다. 또, 전송 신호는, 전압 신호와 전류 신호를 포함한다.

정전류원(20)은, 트랜지스터(Tr3)를 통해서 제1 전송 신호선(104)에 전류를 흐르게 한다. 트랜지스터(Tr3)는 항상 온되어 있기 때문에, 트랜지스터(Tr1)의 온과 오프에 관계없이, 제1 전송 신호선(104)의 전송 신호에 포함된 전류 신호에는, 소정의 전류가 포함된다. 한편, 정전류원(22)은 정전류원(20)과 동일한 동작을 행하고, 트랜지스터(Tr4)를 통해서 제2 전송 신호선(106)에 전류를 흐르게 한다.

수신용 제1 단자(28)는, 제1 전송 신호선(104)에 접속하여, 전송 신호를 입력한다. 수신용 제2 단자(30)는, 수신용 제1 단자(28)와 동일하게 제2 전송 신호선(106)에 접속하여, 전송 신호를 입력한다. 특히, 여기에서는 전송 신호에 포함된 전압 신호를「전송 전압 신호」라고도 한다.

제1 저항(36)은, 전송 신호에 포함된 전류 신호를 전압으로 변환한다. 후술하는 트랜지스터(Tr7)의 영향을 무시하면, 제1 저항(36)의 저항값을 R, 전원 전압의 전압값을 VDD, 전류 신호를 I로 하면, 제1 저항(36)에 의해서 변환된 전압(V1)은 이하와 같이 나타내어진다.

(식 1)

V1 = VDD-RI

이 때문에, 전류 신호가 커지면, 작아지는 전압(V1)을 출력한다. 제2 저항(38)도 제1 저항(36)과 동일하게 동작한다. 그러나, 제1 저항(36)과 제2 저항(38)에서의 전류 신호는, 차동 신호를 구성하고 있기 때문에, 제1 저항(36)에서 변환된 전압이 커지면, 제2 저항(38)에서 변환된 전압이 작아진다.

콤퍼레이터(44)는, 제1 저항(36)과 제2 저항(38)에서 변환된 전압을 각각 입력하고, 그들의 전압간의 차이에 따른 전압을 출력 신호로서 출력한다. 해당 출력 신호는, 송신 장치(102)에 입력된 송신해야 할 신호에 대응한다.

트랜지스터(Tr5)는, 전송 신호에 포함된 전류 신호의 변동에 의한 전송 전압 신호의 변동을 작게 한다. 트랜지스터(Tr5)가 포화 영역에서 사용되고 있는 경우, 전송 전압 신호, 즉 트랜지스터(Tr5)의 소스 전압(V2)은, 트랜지스터(Tr5)의 게이트 전압을 VG, 트랜지스터(Tr5)의 임계값 전압을 Vth, 트랜지스터(Tr5)의 특성에 관한 정수를 C로 하면, 이하와 같이 나타내어진다.

(식 2)

V2 = VG-Vth-√(I/C)

전술한 V1과 V2를 비교하면, V1은 I에 비례하여 변동하는 것에 반해서, V2는 I의 제곱근에 비례하여 변동한다. 즉, 전류 신호(I)의 변동에 의한 V2의 변동은, V1의 변동보다도 작아진다. 트랜지스터(Tr6)도 트랜지스터(Tr5)와 동일하게 동작한다.

트랜지스터(Tr7)는, p채널형 전계 효과 트랜지스터이고, 게이트 단자가 접지되어, 제1 저항(36)과 동일하게 전류 신호에 따라서, 전원 전압을 강하시키는 기능을 갖는다. 트랜지스터(Tr7)의 저항값을 R'로 하면, 트랜지스터(Tr7)에 의해서 전압 강하된 전압(V3)은, 이하와 같이 나타내어진다.

(식 3)

V3 = VDD-R' I

또한, 트랜지스터(Tr7)의 R'은, 발진 방지를 위해서, 제1 저항(36)의 R보다 낮게 설정되기 때문에, V3에 의한 전압 강하는 V1에 의한 전압 강하보다도 작아진다. 이와 같이 전류 신호에 따른 전압(V3)은, 제어 신호로서, 비스듬히 교차된(crosswise) 형태로 트랜지스터(Tr6)의 게이트 전압이 된다. 한편, 트랜지스터(Tr8)는, 트랜지스터(Tr7)와 동일한 동작을 행하여, 트랜지스터(Tr5)의 게이트 전압이 되어야 할 제어 신호를 생성한다. 여기에서, 트랜지스터(Tr8)의 전류 신호를 I'로 하고, 그것에 따라서 변경된 V3가 트랜지스터(Tr5)의 게이트 전압(VG)인 것을 고려하면, 트랜지스터(Tr5)의 소스 전압은, V2 대신에, V4와 같이 나타내어진다.

(식 4)

V4 = VDD-R' I'-Vth-√(I/C)

여기에서, I'와 I는 차동 신호이기 때문에, 한쪽이 커지면 다른쪽이 작아지는 관계에 있다. 그 결과, 전송 신호에 포함된 전류 신호가 변동한 경우에도, I와 I'의 양쪽의 변동을 고려하기 때문에, 전송 전압 신호(V4)의 변동이 저감된다.

도 2(a)-(e)에 도시한 수신 장치(122)의 각처에서의 신호의 파형에 기초하여, 이상의 구성에 의한 전송 장치(100)의 동작을 설명한다. 또한, 도 2(a)-(e)는, 도 1에 도시한 P1로부터 P5에서의 신호 파형에 각각 대응하고, 세로축을 전압, 가로축을 시간으로 나타내고 있다. 송신해야 할 신호가 트랜지스터(Tr1)에 입력되고, P1에서의 신호를 도 2(a)에 도시한다. 도시한 바와 같이, High 레벨과 Low 레벨이 주기적으로 반복되는 신호가 입력되고, High 레벨인 경우에 트랜지스터(Tr1)가 온이 되며, Low 레벨인 경우에 트랜지스터(Tr1)가 오프가 된다. 또한, 트랜지스터(Tr2)에는, 도 2(a)의 High 레벨과 Low 레벨의 반전된 신호가 입력된다.

정전류원(18)의 구동 전류와 트랜지스터(Tr1)와 트랜지스터(Tr2)의 온과 오프에 의해서, 차동 신호인 전송 신호가 생성되고, 제1 전송 신호선(104)과 제2 전송 신호선(106)을 통해서, 송신용 제1 단자(24)와 송신용 제2 단자(26)로부터 수신용 제1 단자(28)와 수신용 제2 단자(30)에 각각 전송된다. 또 트랜지스터(Tr3)와 트랜지스터(Tr4)를 통해서, 제1 전송 신호선(104)과 제2 전송 신호선(106)에는 정전류원(20)과 정전류원(22)에 의한 전류가 흐르고 있다. 수신 장치(108)의 제1 저항(36)과 제2 저항(38)은, 전송 신호에 포함된 전류 신호를 전압으로 변환한다. P2에서의 신호의 파형을 도 2(b)에 도시한다. 또한, 콤퍼레이터(44)에 의해서 출력 신호로 변환된다. P3에서의 신호의 파형을 도 2(c)에 도시한다.

한편, 트랜지스터(Tr7)와 트랜지스터(Tr8)에 의해서, 전류 신호에 기초하여 전원 전압을 전압 강하시킨 제어 신호는 도 2(d)에서 도시되고, 이것은 P4에서의 신호에 대응한다. 전술한 바와 같이, 트랜지스터(Tr7)와 트랜지스터(Tr8)의 저항값은, 제1 저항(36)과 제2 저항(38)보다도 작아지도록 설정되어 있기 때문에, 도 2(d)의 진폭의 변동은, 도 2(b)보다도 작게 되어 있다. 제어 신호는, 트랜지스터(Tr5)와 트랜지스터(Tr6)의 게이트 전압으로서, 트랜지스터(Tr5)와 트랜지스터(Tr6)에 비스듬히 교차된 형태로 인가된다. 도 2(e)는, P5에서의 트랜지스터(Tr5)와 트랜지스터(Tr6)의 소스 전압, 즉 전송 전압 신호를 도시한다. 도시한 바와 같이, 전송 신호로부터 추출되는 도 2(b)의 변동이 큼에도 불구하고, 전송 전압 신호의 변동이 작아지도록 조정되어 있다.

도 3(a)-(b)는, 도 1의 수신 장치(108)의 비교 대상이 되는 수신 장치(120)와 수신 장치(122)의 구성을 도시한다. 이들의 회로 구성에 의해서, 본 실시 형태의 효과를 명확하게 한다. 수신 장치(120)와 수신 장치(122)는, 수신 장치(108)에 포함된 구성 요소의 일부에 의해서 구성되기 때문에, 그들의 설명을 생략한다.

도 3(a)의 수신 장치(120)는, 주로 제1 저항(36)과 제2 저항(38)을 포함하고, 전송 신호에 포함된 전류 신호를 제1 저항(36)과 제2 저항(38)에 의해서 전압으로 변환하며, 콤퍼레이터(44)로부터 출력 신호를 출력한다. 그 때문에, 전송 전압 신호는, 전술한 제1 저항(36)에 의해서 변환된 전압(V1)과 동일하게 되고, 식 1로 나타내어진다. 도 3(b)의 수신 장치(122)는, 제1 저항(36)과 제2 저항(38)에 더하여, 트랜지스터(Tr5)와 트랜지스터(Tr6)를 포함하지만, 트랜지스터(Tr5)와 트랜지스터(Tr6)의 게이트 전압은, 전원 전압에 각각 고정되어 있다. 그 때문에, 전송 신호에 포함된 전압 신호는, 전술한 트랜지스터(Tr5)의 소스 전압(V2)과 동일하게 되고, 식 2로 나타내어진다. 또한, 식 2의 VG는 VDD가 된다.

도 4(a)-(d)는, 수신 장치(122)에서의 신호의 파형을 도시하고, 도 1과 도 3(b)에 도시한 P1로부터 P3, P5에서의 신호 파형에 각각 대응하며, 도 2(a)-(e)와 동일하게 세로축을 전압, 가로축을 시간으로 나타내고 있다. 도 4(a)-(c)는, 도 2(a)-(c)와 각각 동일하다. 즉, 송신해야 할 신호와 출력 신호가, 본 실시 형태와 동일하게 되어 있다. 한편, 도 4(d)는, P5에서의 신호이고, 전송 전압 신호의 진폭의 변동을 나타내지만, 이것에 대응한 도 2(e)와 비교하여, 변동이 커지고 있다. 즉, 본 실시 형태에 의하면, 출력 신호를 동일하게 하면서, 전송 전압 신호의 진폭의 변동을 작게 할 수 있다.

도 5는, 수신 장치(108), 수신 장치(120), 수신 장치(122)에서의 전류대 전압 특성을 도시하는 도면이다. 세로축은 전송 전압 신호를 나타내고, 가로축은 전송 신호에 포함된 전류 신호를 나타낸다. 수신 장치(120)는, 식 1에 나타낸 바와 같이 전류 신호의 변화에 따라서, 전송 전압 신호도 크게 변화한다. 여기에서 설명의 제1 단계로서, 도 1의 정전류원(20)와 정전류원(22)을 무시하고, 전류 신호가 0μA와 400μA에서 변화한다고 한다면, 그들에 대응한 전압값의 변화가 전송 전압 신호의 변동이 된다. 수신 장치(122)의 전송 전압 신호는 전술한 V2에 따라서 변화하기 때문에, 수신 장치(120)보다도 전류 신호의 변화에 따른 전송 전압 신호의 변화가 작아진다. 수신 장치(108)에서는, 제어 신호가 비스듬히 교차된 형태로 인가되기 때문에, 도시한 바와 같이 전류 신호가 커지면, 제어 신호가 커진다. 그 결과, 전송 전압 신호의 변화는, 전술한 V3에 따라서 수신 장치(122)보다도 작아진다.

여기에서는, 설명의 제1 단계로서, 전류 신호가 0μA와 400μA에서 변화한다고 하였지만, 도 1의 정전류원(20)과 정전류원(22)이 제1 전송 신호선(104)과 제2 전송 신호선(106)에 100μA의 전류를 흐르게 한 경우, 전류 신호는 100μA와 500μA에서 변화한다. 수신 장치(108), 수신 장치(122)에 대해서, 전류 신호의 100μA와 500μA에 대응한 전송 전압 신호간의 변동은, 전류 신호의 0μA와 400μA에 대응한 전송 전압 신호간의 변동보다도 작아진다. 즉, 트랜지스터(Tr6)와 트랜지스터(Tr5)를 포화 영역에서 동작시키는 것과 같은 전류를 흐르게 함으로써, 전송 전압 신호의 변동이 더욱 작아진다.

본 실시 형태에 의하면, 전송 신호에 포함된 전압 신호의 변동을 저감할 수 있다. 그 결과, 전송 신호선의 용량을 일정하게 하면, 용량에 따른 전하를 충방전 하기 위한 시간이 단축되어, 고속인 신호를 전송 가능하게 된다. 또, 전압 신호의 변동의 저감에 의해서, 동작 주파수가 높아지기 때문에, 고속인 신호를 전송 가능하게 된다. 또, 신호의 전송은, 차동 신호에 대응한 2개의 전송 신호선에 의해서 이루어지기 때문에, 전송 신호선의 배선 개수가 적어지고, 전송 신호선의 배치에 관해서, 디자인의 자유도가 높아진다.

(실시 형태 2)

실시 형태 2는, 실시 형태 1과 다른 송신 장치의 구성을 나타낸다. 실시 형태 2에서는, 구성의 자유도를 나타낸다. 또, 송신 장치 내의 정전류원을 1개로 하기 때문에, 전송 신호의 제어가 더욱 정확해진다.

도 6은, 실시 형태 2에 관한 송신 장치(102)의 구성을 도시한다. 송신 장치(102)는, 도 1의 송신 장치(102)에 트랜지스터(Tr9)로부터 트랜지스터(Tr14)가 부가되고, 정전류원(20), 정전류원(22)이 삭제된다. 실시 형태 2에서의 수신 장치(108)로서는, 도 1에 도시되는 것이 유효하기 때문에, 설명을 생략한다.

트랜지스터(Tr10)로부터 트랜지스터(Tr14)는, 커런트 미러 회로를 구성하고 있다. 트랜지스터(Tr10), 트랜지스터(Tr11), 트랜지스터(Tr12)의 게이트 단자는, 접속되어 있기 때문에 동일 전위가 된다. 트랜지스터(Tr10), 트랜지스터(Tr11), 트랜지스터(Tr12)에 동일한 트랜지스터를 사용하고, 또한 트랜지스터(Tr9), 트랜지스터(Tr3), 트랜지스터(Tr4)에도 동일한 트랜지스터를 사용하면, 트랜지스터(Tr10), 트랜지스터(Tr11), 트랜지스터(Tr12)의 소스 단자의 전위도 동일하게 되기 때문에, 트랜지스터(Tr11), 트랜지스터(Tr12)에 흐르는 드레인 전류가 같아진다.

본 실시 형태에 의하면, 트랜지스터의 사이즈에 따라서, 전송 신호선에 흐르게 하는 전류의 크기를 정확하게 설정할 수 있다.

(실시 형태 3)

실시 형태 3은, 실시 형태 1이나 실시 형태 2에서의 송신 장치와 수신 장치를 일체적으로 하여, 집적 회로에 실장한 전송 장치에 관한 것이다. LSI 벤더는, 일체화된 전송 장치만을 제작하면 되기 때문에, 송신 장치와 수신 장치를 따로따로 제작하는 것보다도 전송 장치를 양산할 수 있고, 양산화의 효과가 커진다. 한편, 전송 장치를 휴대전화 등의 전자 기기에 실장하는 세트 메이커는, 실장할 때에 송신 장치 혹은 수신 장치 중 어느 하나에 설정한다. 본 실시 형태에 관한 전송 장치는, 송신 장치와 수신 장치 중에서 신호의 제어 등에 사용하고 있는 트랜지스터에 인가하는 게이트 전압을 소정의 값으로 설정함으로써, 송신 장치 혹은 수신 장치 중 어느 하나의 사용을 선택한다.

도 7은, 실시 형태 3에 관한 전송 장치(200)의 구성을 도시한다. 전송 장치(200)의 구성 요소 중, 도 1의 전송 장치(100)에도 포함된 구성 요소는, 전송 장치(100)와 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 제1 단자(50), 제2 단자(52), 수신 전환 신호선(300), 송신 전환 신호선(302), 제1 송신 신호선(304), 제2 송신 신호선(308)을 포함한다.

인버터(110), 트랜지스터(Tr1), 트랜지스터(Tr2), 트랜지스터(Tr3), 트랜지스터(Tr4), 정전류원(18), 정전류원(20), 정전류원(22)은, 송신 장치(102)에 대응하고, 동일한 동작을 행한다. 한편, 트랜지스터(Tr5), 트랜지스터(Tr6), 제1 저항(36), 제2 저항(38), 콤퍼레이터(44)는, 수신 장치(108)를 일부 변경한 수신 장치에 대응한다. 제1 단자(50)는 송신용 제1 단자(24), 수신용 제1 단자(28)에 대응하고, 제2 단자(52)는 송신용 제2 단자(26), 수신용 제2 단자(30)에 대응한다.

트랜지스터(Tr5)와 트랜지스터(Tr6)의 게이트 전압은, 수신 장치(108)의 경우와 달리, 수신 전환 신호선(300)을 통해서 전원 전압이 고정적으로 인가된다. 즉, 전류 신호의 크기에 따라서 게이트 전압을 조정하지 않기 때문에, 전송 신호 전압은 V2로 나타내어지고, 수신 장치(108)보다도 전송 신호 전압의 변동이 커지지만, 회로 구성이 용이해지는 이점을 갖는다.

수신 전환 신호선(300), 송신 전환 신호선(302), 제1 송신 신호선(304), 제2 송신 신호선(308)에 입력하는 게이트 전압의 값에 따라서, 전송 장치(200)를 송신 장치 혹은 수신 장치에 사용한다. 전송 장치(200)를 송신 장치로서 사용하는 경우, 송신 전환 신호선(302)에는, 트랜지스터(Tr3)와 트랜지스터(Tr4)가 온이 되는 High 레벨의 전압을 인가하고, 제1 송신 신호선(304)과 제2 송신 신호선(308)에는 송신해야 할 신호를 각각 입력하며, 수신 전환 신호선(300)에는 트랜지스터(Tr5)와 트랜지스터(Tr6)가 오프로 되는 Low 레벨의 전압을 인가한다. 이 경우, 제1 단자(50), 제2 단자(52)는, 송신용 제1 단자(24), 송신용 제2 단자(26)로서 각각 기능한다. 한편, 전송 장치(200)를 수신 장치로서 사용하는 경우, 송신 전환 신호선(302)에는 트랜지스터(Tr3)와 트랜지스터(Tr4)가 오프로 되는 Low 레벨의 전압을 인가하고, 제1 송신 신호선(304)과 제2 송신 신호선(308)에는 트랜지스터(Tr1)와 트랜지스터(Tr2)가 함께 오프로 되는 Low 레벨의 전압을 인가하며, 수신 전환 신호선(300)에는 트랜지스터(Tr5)와 트랜지스터(Tr6)가 온이 되는 High 레벨의 전압을 인가한다. 이 경우, 제1 단자(50), 제2 단자(52)는, 수신용 제1 단자(28), 수신용 제2 단자(30)로서 각각 기능한다. 여기에서, High 레벨은 전원 전압으로 하고, Low 레벨은 그라운드 레벨로 한다.

도 8은, 전송 장치(200)에서 사용되는 전환 장치(250)의 구성을 도시한다. 전송 장치(200)는, 인버터(400)로부터 인버터(410), NAND 회로(412), NAND 회로(414) 송수신 전환 신호선(310), 입력 신호선(312)을 포함한다. 또한, 전환 장치(250)가 전송 장치(200)에 포함되는 구성이어도 좋다.

입력 신호선(312)은, 제1 송신 신호선(304)과 제2 송신 신호선(308)에서 전송하는 송신해야 할 신호를 전송한다.

송수신 전환 신호선(310)은, 전송 장치(200)를 송신 장치로 사용할지, 혹은 수신 장치에 사용할지를 전환하기 위한 전압을 인가한다. 송수신 전환 신호선(310)의 신호를 기초로 전환 장치(250)는, 전송 장치(200)의 전환을 위한 수신 전환 신호선(300), 송신 전환 신호선(302), 제1 송신 신호선(304), 제2 송신 신호선(308)을 생성한다. 송수신 전환 신호선(310)이 High 레벨인 경우, 수신 전환 신호선(300)이 Low 레벨, 송신 전환 신호선(302)이 High 레벨, 제1 송신 신호선(304)과 제2 송신 신호선(308)의 레벨은 입력 신호선(312)에 따라서 변동하고, 전송 장치(200)는 송신 장치로서 동작한다. 한편, 송수신 전환 신호선(310)이 Low 레벨인 경우, 수신 전환 신호선(300)이 High 레벨, 송신 전환 신호선(302)이 Low 레벨, 제1 송신 신호선(304)과 제2 송신 신호선(308)이 Low 레벨로 되고, 전송 장치(200)는 수신 장치로서 동작한다.

본 실시 형태에 의하면, 송신 장치와 수신 장치를 일체화한 전송 장치에 있어서, 신호를 입출력하는 단자를 공유화할 수 있기 때문에, 단자수를 삭감할 수 있다. 또, 단자에 연결되는 신호선의 일부를 공유화할 수 있기 때문에, 신호선의 점유 면적을 삭감할 수 있다.

(실시 형태 4)

실시 형태 4는, 실시 형태 3와 동일하게, 송신 장치와 수신 장치를 일체적으로 하여, 집적 회로에 실장한 전송 장치에 관한 것이지만, 수신 장치로서 실시 형태 1에서의 수신 장치를 사용하기 때문에, 실시 형태 3보다도 신호의 고속 전송에 적용 가능하다.

도 9는, 실시 형태 4에 관한 전송 장치(202)의 구성을 도시한다. 전송 장치(202)의 구성 요소 중, 도 1의 전송 장치(100)에도 포함된 구성 요소는, 전송 장치(100)와 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 송신 전환 신호선(306), 트랜지스터(Tr15), 트랜지스터(Tr16)를 포함한다.

송신 전환 신호선(306)은, 도 8의 수신 전환 신호선(300)에 대응하고, 전송 장치(202)에 포함된 수신 장치의 동작의 온과 오프를 전환하기 위한 전압을 입력한다. 그러나, 송신 전환 신호선(306)의 전압에 따른 수신 장치의 동작의 온과 오프의 전환은, 수신 전환 신호선(300)과 반대로 되어 있고, 송신 전환 신호선(306)이 High 레벨인 경우, 수신 장치가 오프로 되며, 송신 전환 신호선(306)이 Low 레벨인 경우, 수신 장치가 온으로 된다.

트랜지스터(Tr15)와 트랜지스터(Tr16)는, 수신 장치가 오프인 경우에, 트랜지스터(Tr5)와 트랜지스터(Tr6)의 게이트 전압을 그라운드 레벨로 고정하기 위한 트랜지스터이다. 도 7의 전송 장치(200)와 동일하게, 전송 장치(202)에도 전환 장치(250)를 적용 또는 내장 가능하다.

본 실시 형태에 의하면, 송신 장치와 수신 장치를 일체화한 전송 장치에 있어서, 신호를 입출력하는 단자를 공유화할 수 있기 때문에, 단자수를 삭감할 수 있다. 또, 단자에 연결되는 신호선의 일부를 공유화할 수 있기 때문에, 신호선의 점유 면적을 삭감할 수 있다. 또, 외부의 신호선에서의 전압 신호의 변동을 작게 할 수 있기 때문에, 신호의 고속 전송이 가능하게 된다.

(실시 형태 5)

실시 형태 5는, 실시 형태 3이나 실시 형태 4에 관한 전송 장치를 실장한 휴대전화에 관한 것이다. 지금까지 설명해 온 전송 장치는, 신호의 고속 전송을 가능하게 하기 때문에, 송신해야 할 신호의 용량이 증가해도, 시리얼 신호로서 전송 가능하다. 그 결과, 전송 신호선의 배선 개수가 적어져서, 전송 신호선이 가동 기구부를 통할 필요가 있는 경우에도, 전송 신호선의 배치가 용이해진다.

도 10은, 실시 형태 5에 관한 휴대전화(230)의 구성을 도시한다. 휴대전화(230)는, CPU(216), 통신 회로(218), 마스터 제어부(212), 가동 기구부(224), 슬레이브 제어부(214), 디스플레이(220), 촬영 장치(222), 제11 전송 신호선(104a), 제21 전송 신호선(104b), 제12 전송 신호선(106a), 제22 전송 신호선(106b), 제11 클럭선(150a), 제21 클럭선(150b), 제12 클럭선(152a), 제22 클럭선(152b)을 포함한다. 또, 마스터 제어부(212)는 제1 시리얼IF(210a), 제2 시리얼IF(210b)를 포함하고, 슬레이브 제어부(214)는 제3 시리얼IF(210c), 제4 시리얼IF(210d)를 포함하며, 제1 시리얼IF(210a)는 제1 전송 장치(202a)를 포함하고, 제2 시리얼IF(210b)는 제2 전송 장치(202b)를 포함하며, 제3 시리얼IF(210c)는 제3 전송 장치(202c)를 포함하고, 제4 시리얼IF(210d)는 제4 전송 장치(202d)를 포함한다.

여기에서, 제1 시리얼IF(210a), 제2 시리얼IF(210b), 제3 시리얼IF(210c), 제4 시리얼IF(210d)는 시리얼IF(210)로 총칭되고, 제1 전송 장치(202a), 제2 전송 장치(202b), 제3 전송 장치(202c), 제4 전송 장치(202d)는 전송 장치(202)로 총칭되며, 제11 전송 신호선(104a), 제21 전송 신호선(104b)은 제1 전송 신호선(104)으로 총칭되고, 제12 전송 신호선(106a), 제22 전송 신호선(106b)은 제2 전송 신호선(106)으로 총칭되며, 제11 클럭선(150a), 제21 클럭선(150b)은 제1 클럭선(150)으로 총칭되고, 제12 클럭선(152a), 제22 클럭선(152b)은 제2 클럭선(152)으로 총칭된다.

휴대전화(230)는, 중앙부에 가동 기구부(224)가 있는 접이식의 하우징체이다. 다양한 기능을 갖는 회로가 가동 기구부(224)를 중심으로 한 좌측의 하우징체와 우측의 하우징체에 실장되어 있다. 여기에서, 좌측의 하우징체를 마스터 하우징체로 하고, 우측의 하우징체를 슬레이브 하우징체로 하며, 양자는 지금까지의 실시 형태에서 설명한 전송 장치에 의해서, 신호를 서로 전송하고 있다.

통신 회로(218)는, 휴대전화에서의 통신 처리를 실행하고, 디스플레이(220)는 소정의 정보를 표시하며, 촬영 장치(222)는 정지 화상이나 동화상의 촬영이나 촬영한 정지 화상이나 동화상의 압축을 행한다. CPU(216)는, 이들의 기능을 제어하거나, 애플리케이션 프로그램을 실행한다.

마스터 제어부(212)와 슬레이브 제어부(214)는, 마스터 하우징체와 슬레이브 하우징체 사이에서 신호를 전송한다. 마스터 제어부(212)는 CPU(216)나 통신 회로(218)의 신호 전송이 패럴렐 신호이고, 마스터 제어부(212)와 슬레이브 제어부(214) 사이의 신호 전송이 시리얼 신호이기 때문에, 이들 사이의 신호 형식을 변환한다. 또한, 신호 전송을 위한 타이밍 제어 등도 행한다. 슬레이브 제어부(214)도 동일하지만, 타이밍의 제어는 마스터 제어부(212)에 의해서 이루어진다.

마스터 하우징체로부터 슬레이브 하우징체로의 신호의 전송에 대해서, 제1 시리얼IF(210a)는 송신측의 기능을 제공하고, 제3 시리얼IF(210c)는 수신측의 기능을 제공한다. 한편, 슬레이브 하우징체로부터 마스터 하우징체로의 신호의 전송에 대해서, 제4 시리얼IF(210d)는 송신측의 기능을 제공하고, 제2 시리얼IF(210b)는 수신측의 기능을 제공한다. 특히, 제1 전송 장치(202a)는 전술한 바와 같이, 송신 장치에 설정되고, 제3 전송 장치(202c)는 수신 장치에 설정되며, 제11 전송 신호선(104a)과 제12 전송 신호선(106a)에서 신호를 전송한다. 그 때, 신호의 전송을 위한 클럭 신호는, 제1 시리얼IF(210a)로부터 제3 시리얼IF(210c)에 대해서, 제11 클럭선(150a)과 제12 클럭선(152a)에서 차동 신호로서 전송된다. 한편, 제4 전송 장치(202d)는 전술한 바와 같이, 송신 장치로 설정되고, 제2 전송 장치(202b)는 수신 장치로 설정되며, 제21 전송 신호선(104b)과 제22 전송 신호선(106b)에서 신호를 전송한다. 그 때, 신호의 전송을 위한 클럭 신호는, 제2 시리얼IF(210b)로부터 제4 시리얼IF(210d)에 대해서, 제21 클럭선(150b)과 제22 클럭선(152b)에서 차동 신호로서 전송된다.

본 실시 형태에 의하면, 고속인 신호를 전송 가능한 시리얼 신호 전송이 실현 가능하기 때문에, 전송 신호선의 배선 개수가 적어지고, 전송 신호선의 배치의 자유도가 높아진다.

또한, 본 발명과 실시 형태에 관한 구성의 대응을 예시한다. 「송신 회로」는, 트랜지스터(Tr1)와 트랜지스터(Tr2) 중 어느 하나와 정전류원(18)에 대응한다. 「구동 회로」는, 트랜지스터(Tr3)와 정전류원(20), 혹은 트랜지스터(Tr4)와 정전류원(22)에 대응한다. 「수신 회로」는, 트랜지스터(Tr5)와 제1 저항(36), 혹은 트랜지스터(Tr6)와 제2 저항(38)에 대응한다. 「전환 회로」는, 트랜지스터(Tr1)와 트랜지스터(Tr3), 혹은 트랜지스터(Tr2)와 트랜지스터(Tr4) 중 어느 하나와, 트랜지스터(Tr7)와 트랜지스터(Tr8) 중 어느 하나에 대응한다. 「공통 단자」는, 제1 단자(50)와 제2 단자(52) 중 어느 하나에 대응한다. 「트랜지스터」는, 트랜지스터(Tr1)와 트랜지스터(Tr2) 중 어느 하나에 대응한다. 「저항 회로」는, 트랜지스터(Tr5)와 제1 저항(36), 혹은 트랜지스터(Tr6)와 제2 저항(38)에 대응한다. 「변환 회로」는, 전원 전압과, 제1 저항(36) 또는 제2 저항(38)에 대응한다.

또, 「송신 회로」는, 인버터(110), 트랜지스터(Tr1), 트랜지스터(Tr2), 정전류원(18)에 대응한다. 「구동 회로」는, 트랜지스터(Tr3), 정전류원(20), 트랜지스터(Tr4), 정전류원(22)에 대응한다. 「수신 회로」는, 트랜지스터(Tr5), 제1 저항(36), 트랜지스터(Tr7), 트랜지스터(Tr6), 제2 저항(38), 트랜지스터(Tr8)에 대응한다. 「전환 회로」는, 트랜지스터(Tr1), 트랜지스터(Tr3), 트랜지스터(Tr2), 트랜지스터(Tr4), 트랜지스터(Tr7), 트랜지스터(Tr8), 트랜지스터(Tr15), 트랜지스터(Tr16)에 대응한다. 「공통 단자」는, 제1 단자(50), 제2 단자(52)에 대응한다. 「2개의 오픈 드레인 타입의 트랜지스터」는, 트랜지스터(Tr1), 트랜지스터(Tr2)에 대응한다. 「2개의 저항 회로」는, 트랜지스터(Tr5), 제1 저항(36), 트랜지스터(Tr7), 트랜지스터(Tr6), 제2 저항(38), 트랜지스터(Tr8)에 대응한다. 「2개의 변환 회로」는, 전원 전압과, 제1 저항(36), 트랜지스터(Tr7), 제2 저항(38), 트랜지스터(Tr8)에 대응한다. 「버퍼 회로」는, 콤퍼레이터(44)에 대응한다.

이상, 본 발명을 실시 형태를 기초로 설명하였다. 이 실시 형태는 예시이고, 그들의 각 구성 요소나 각 처리 프로세스의 조합에 다양한 변형예가 가능한 것, 또 그러한 변형예도 본 발명의 범위에 있는 것은 당업자에게 이해되는 바이다.

실시 형태 1 및 2에서, 트랜지스터(Tr7)와 트랜지스터(Tr8)는, p채널형 전계 효과 트랜지스터로 하였다. 그러나 이것에 한정하지 않고 예를 들면, 트랜지스터(Tr7)와 트랜지스터(Tr8)는 저항이어도 좋다. 본 변형예에 의하면, 특성에 따른 회로 소자를 선택 가능하게 된다. 요컨대 전원 전압을 전압 강하할 수 있으면 좋다.

실시 형태 1 및 2에서, 트랜지스터(Tr7)와 제1 저항(36)은 직렬로 접속되고, 트랜지스터(Tr8)와 제2 저항(38)은 직렬로 접속되어 있다. 그러나 이것에 한정되지 않고 예를 들면, 트랜지스터(Tr7)와 제1 저항(36)을 병렬로 접속하고, 트랜지스터(Tr7)는 전원 전압과 트랜지스터(Tr6)의 게이트 단자의 사이에 배치되며, 제1 저항(36)은 전원 전압과 트랜지스터(Tr5)의 드레인 단자에 접속되어도 좋다. 또, 트랜지스터(Tr8)와 제2 저항(38)도 동일하게 접속되어도 좋다. 본 변형예에 의하면, 특성에 따른 회로의 배치가 가능해진다. 요컨대, 제1 저항(36)과 제2 저항(38)은 전류 신호를 전압으로 변환하는 기능, 트랜지스터(Tr7)와 트랜지스터(Tr8)는 제어 신호를 생성하는 기능을 갖고 있으면 좋다.

실시 형태 3 및 4에서, 전송 장치(200)와 전송 장치(202) 중에서, 송신 기능 혹은 수신 기능 중 어느 한쪽을 선택하고 있다. 그러나 이것에 한정되지 않고 예를 들면, 송신 기능과 수신 기능의 양쪽을 선택하지 않은 경우가 있어도 된다. 예를 들면, N개의 전송 장치가 1개의 전송 장치와 통신하고 있고, 또한 N개의 전송 장치가 시간 분할 다중되어 있는 경우에, N개의 전송 장치의 각각이 통신을 행하지 않는 기간에 송신 기능과 수신 기능의 양쪽을 오프로 해도 좋다. 그 경우에는, 전환 장치(250)에 의해서가 아니라, 송신 기능과 수신 기능을 개별로 전환하는 제어 장치가 설치된다. 요컨대, 통신 형태에 따른 신호의 전송이 실행되면 좋다.

실시 형태 3 및 4에서, 트랜지스터(Tr1)로부터 트랜지스터(Tr4), 정전류원(18), 정전류원(20), 정전류원(22)으로 이루어지는 구성 대신에, 실시 형태 2에 관한 송신 장치(102)를 사용해도 좋다. 본 변형예에 의하면, 트랜지스터의 사이즈에 따라서, 전송 신호선에 흐르게 하는 전류의 크기를 정확하게 설정할 수 있다.

실시 형태 5에서, 전송 장치(202) 대신에, 실시 형태 3에 관한 전송 장치(200)를 사용해도 좋다. 본 변형예에 의하면, 회로 구성이 간이해진다.

전송 신호선에서의 전압 신호의 변동을 작게 하고, 고속인 데이터를 전송 가능하게 한 전송 장치를 제공한다. 단일한 집적 회로에 실장된 수신 기능과 송신 기능을 전환 회로에서 전환하지만, 그 때에 단자도 전환되기 때문에, 단자수의 증가를 방지할 수 있다. 또한, 저항 회로에 흐르는 전류의 한쪽이 커지면 다른쪽이 작아지는 관계에 있기 때문에, 전압의 변동이 작아지도록 조정 가능하다.

도 1은 실시 형태 1에 관한 전송 장치의 구성을 도시하는 도면,

도 2는 도 1에서의 신호의 파형을 도시하는 도면,

도 3(a)-(b)는, 도 1의 수신 장치의 비교 대상이 되는 수신 장치의 구성을 도시하는 도면,

도 4는 도 1과 도 3(b)에서의 신호의 파형을 도시하는 도면,

도 5는 도 1, 도 3(a)-(b)에서의 전류대 전압 특성을 도시하는 도면,

도 6은 실시 형태 2에 관한 송신 장치의 구성을 도시하는 도면,

도 7은 실시 형태 3에 관한 전송 장치의 구성을 도시하는 도면,

도 8은 도 7에서 사용되는 전환 장치의 구성을 도시하는 도면,

도 9는 실시 형태 4에 관한 전송 장치의 구성을 도시하는 도면,

도 10은 실시 형태 5에 관한 휴대전화의 구성을 도시하는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

18 : 정전류원 20 : 정전류원

22 : 정전류원 24 : 송신용 제1 단자

26 : 송신용 제2 단자 28 : 수신용 제1 단자

30 : 수신용 제2 단자 36 : 제1 저항

38 : 제2 저항 44 : 콤퍼레이터

50 : 제1 단자 52 : 제2 단자

100 : 전송 장치 102 : 송신 장치

104 : 제1 전송 신호선 106 : 제2 전송 신호선

108 : 수신 장치 110 : 인버터

120 : 수신 장치 122 : 수신 장치

150 : 제1 클럭선 152 : 제2 클럭선

200 : 전송 장치 202 : 전송 장치

210 : 시리얼 IF 212 : 마스터 제어부

214 : 슬레이브 제어부 216 : CPU

218 : 통신 회로 220 : 디스플레이

222 : 촬영 장치 224 : 가동 기구부

230 : 휴대전화 250 : 전환 장치

300 : 수신 전환 신호선 302 : 송신 전환 신호선

304 : 제1 송신 신호선 306 : 송신 전환 신호선

308 : 제2 송신 신호선 310 : 송수신 전환 신호선

312 : 입력 신호선 400∼410 : 인버터

412, 414 : NAND 회로 Tr1∼Tr16 : 트랜지스터

Claims (11)

1. 송신측으로서의 기능이 선택되어 있는 경우에, 입력 신호를 전류 신호로 변환하여, 송신용 단자를 통해서 전송로로 전송하는 송신 회로, 및 상기 전류 신호에 소정의 오프셋 전류를 중첩하는 구동 회로와,

   수신측으로서의 기능이 선택되어 있는 경우에, 상기 전송로로부터 수신용 단자를 통해서 전송된 상기 전류 신호를 검출하는 수신 회로와,

   상기 송신측으로서의 기능과 수신측으로서의 기능 중 적어도 하나를 동작시키는 전환 회로를 구비하고,

   상기 수신 회로, 송신 회로, 전환 회로를 일체적으로 단일의 집적 회로 장치에 실장하고, 상기 송신용 단자와 수신용 단자를 해당 집적 회로 장치에서 공통 단자로서 설치하여, 상기 전환 회로에 의한 기능의 전환에 의해서 해당 공통 단자를 송신용 또는 수신용의 한쪽으로 전환하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
2. 송신측으로서의 기능이 선택되어 있는 경우에, 입력 신호를 차동의 전류 신호로 변환하여, 2개의 송신용 단자를 통해서 전송로로 각각 전송하는 송신 회로, 및 상기 차동의 전류 신호에 소정의 오프셋 전류를 각각 중첩하는 구동 회로와,

   수신측으로서의 기능이 선택되어 있는 경우에, 상기 전송로로부터 2개의 수신용 단자를 통해서 전송된 상기 차동의 전류 신호를 각각 검출하는 수신 회로와,

   상기 송신측으로서의 기능과 수신측으로서의 기능 중 적어도 하나를 동작시키는 전환 회로를 구비하고,

   상기 수신 회로, 송신 회로, 전환 회로를 일체적으로 단일의 집적 회로 장치에 실장하고, 상기 2개의 송신용 단자와 2개의 수신용 단자를 해당 집적 회로 장치에서 공통 단자로서 설치하여, 상기 전환 회로에 의한 기능의 전환에 의해서 해당 공통 단자를 송신용 또는 수신용의 한쪽으로 전환하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 송신 회로는, 2개의 트랜지스터를 구비하고, 한쪽의 트랜지스터의 게이트에 상기 입력 신호를 접속하며, 다른쪽의 트랜지스터의 게이트에 상기 입력 신호의 반전 신호를 접속하고, 다수의 트랜지스터의 드레인 또는 컬렉터를 상기 2개의 송신용 단자에 각각 접속하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 수신 회로는, 상기 2개의 수신용 단자에 일단이 각각 접속된 2개의 저항 회로와, 상기 2개의 저항 회로에 흐르는 차동의 전류 신호를 차동의 전압 신호로 각각 변환하는 2개의 변환 회로와, 상기 차동의 전압 신호를 상기 입력 신호의 형식에 대응한 출력 신호로 변환하는 버퍼 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 오프셋 전류는, 상기 차동의 전류 신호의 각각이 변화하였을 때, 상기 저항 회로의 상기 수신용 단자에 접속되는 단의 전위의 변동이 각각 적어지도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 2개의 저항 회로에는 트랜지스터가 각각 포함되어 있고, 한쪽의 저항 회로의 트랜지스터의 게이트에 다른쪽의 저항 회로에 흐르는 전류 신호에 따른 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
7. 원 신호에 따라서 교대로 온된 제1 전환 수단과 제2 전환 수단이, 주 전류 공급 수단으로부터 흘러온 구동 전류에 의해 동작시켜져서 제1 전송 신호와 제2 전송 신호를 각각 생성하는 송신부와,

   상기 생성한 제1 전송 신호를 외부로 출력하고, 외부로부터 제1 전송 신호를 입력하는 쌍방향 신호용의 제1 단자와,

   상기 생성한 제2 전송 신호를 외부로 출력하고, 외부로부터 제2 전송 신호를 입력하는 쌍방향 신호용의 제2 단자와,

   상기 입력된 제1 전송 신호의 전류 신호로부터 생성된 제1 중간 신호와, 상기 입력된 제2 전송 신호의 전류 신호로부터 생성된 제2 중간 신호간의 전위차에 기초하여 생성한 출력 신호를 출력하는 수신부를 구비하고,

   상기 송신부는 상기 제1 전환 수단과 상기 제2 전환 수단의 동작에 관계없이, 제3 전환 수단을 통해서 상기 제1 단자와 상기 제2 단자에 보조적인 전류를 각각 흐르게 하는 종전류 공급 수단을 포함하며,

   상기 수신부는, 상기 입력된 제1 전송 신호의 전압 신호의 크기를 조정하는 제1 조정 수단과, 상기 입력된 제2 전송 신호의 전압 신호의 크기를 조정하는 제2 조정 수단을 포함하고,

   상기 제1 단자와 상기 제2 단자는, 상기 제1 전환 수단, 상기 제2 전환 수단, 상기 제3 전환 수단, 상기 제1 조정 수단, 상기 제2 조정 수단에 입력해야 할 신호에 따라서 선택된 상기 송신부와 상기 수신부 중 어느 하나에 사용되는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 송신부를 사용하지 않는 경우, 상기 제1 전환 수단과 상기 제2 전환 수단과 상기 제3 전환 수단을 오프로 하기 위한 신호를 입력하고, 상기 수신부를 사용하지 않는 경우, 상기 제1 조정 수단과 상기 제2 조정 수단을 오프로 하기 위한 신호를 입력하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
9. 제7항에 있어서, 상기 수신부는,

   상기 입력된 제1 전송 신호의 전류 신호를 흐르게 하여 발생시킨 전위차에 의해서, 기준 전압을 전압 강하시킨 제1 제어 신호를 생성하는 제1 제어 신호 생성 수단과,

   상기 입력된 제2 전송 신호를 흐르게 하여 발생시킨 전위차에 의해서, 기준 전압을 전압 강하시킨 제2 제어 신호를 생성하는 제2 제어 신호 생성 수단을 또한 포함하고,

   상기 제1 조정 수단은, 상기 제2 제어 신호에 의해서, 상기 입력된 제1 전송 신호의 전류 신호의 크기에 따른 상기 제1 단자에서의 전송 신호의 전압 신호의 크기를 조정하며,

   상기 제2 조정 수단은, 상기 제1 제어 신호에 의해서, 상기 입력된 제2 전송 신호의 전류 신호의 크기에 따른 상기 제2 단자에서의 전송 신호의 전압 신호의 크기를 조정하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 제1 제어 신호 생성 수단은, 상기 입력된 제1 전송 신호의 전류 신호가 작아지면, 제1 제어 신호의 전압이 커지도록 제1 제어 신호를 생성하고,

    상기 제2 제어 신호 생성 수단은, 상기 입력된 제2 전송 신호의 전류 신호가 작아지면, 제2 제어 신호의 전압이 커지도록 제2 제어 신호를 생성하며,

    상기 제1 조정 수단은, 상기 입력된 제1 전송 신호의 전류 신호가 작아지면, 제2 제어 신호 생성 수단에서 전압이 커진 제2 제어 신호를 상기 제1 단자에서의 제1 전송 신호의 전압 신호에 인가하고, 상기 제1 단자에서의 제1 전송 신호의 전압 신호의 크기의 변동이 작아지도록 조정하며,

    상기 제2 조정 수단은, 상기 입력한 제2 전송 신호의 전류 신호가 작아지면, 제1 제어 신호 생성 수단에서 전압이 커진 제1 제어 신호를 상기 제2 단자에서의 제2 전송 신호의 전압 신호에 인가하고, 상기 제2 단자에서의 제2 전송 신호의 전압 신호의 크기의 변동이 작아지도록 조정하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
11. 제9항에 있어서, 상기 수신부는, 상기 제1 중간 신호의 생성을 위해서, 상기 입력된 제1 전송 신호의 전류 신호를 흐르게 하여 발생시킨 전위차이고, 또한 상기 제1 제어 신호 생성 수단에서 발생시킨 전위차 이상의 전위차에 의해서, 기준 전압을 전압 강하시키고, 상기 제2 중간 신호의 생성을 위해서, 상기 입력된 제2 전송 신호의 전류 신호를 흐르게 하여 발생시킨 전위차이며, 또한, 상기 제2 제어 신호 생성 수단에서 발생시킨 전위차 이상의 전위차에 의해서, 기준 전압을 전압 강하시키는 것을 특징으로 하는 전송 장치.