[發明專利]參考電壓產生電路以及接收電路

有效

• 申請號: 201010548652.0
• 申請日: 2010-11-12
• 公開（公告）號: CN102081422A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 后藤卓史;大原智光
• 申請（專利權）人: 三美電機株式會社
• 主分類號: G05F3/26
• 分類號: G05F3/26;H04B1/16
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜

技術領域

本發明涉及產生向比較器供給的參考電壓(比較電壓)的參考電壓產生電路，尤其涉及難以受到電源電壓變化或溫度變化的影響的參考電壓產生電路以及使用該參考電壓產生電路的接收電路。

背景技術

作為家電設備間的通信標準有HBS(Home?Bus?System)。在HBS中，作為傳輸路徑而使用雙絞線(twisted-pair)，在該傳輸路徑上的數字信號的傳輸中，有使用被AMI(Alternate?Mark?Inversion)編碼后的信號(以下稱為AMI信號)的傳輸。AMI信號由零、正、負的三值構成，在使用該信號的通信中，通過用零表示邏輯“0”，交替改變極性地表示邏輯“1”來傳輸數據。由此，傳輸波形接近交流信號，具有抗噪音能力強，能夠進行穩定的數據傳輸的優點。此外，邏輯“1”的極性是相對于邏輯“0”的電位為正和負的極性，邏輯“0”的電位不限定于0V，例如也可以選擇5V等電位。

以往，作為安裝在構成應用了HBS的系統的設備中、負責設備間的通信功能的裝置，提供了HBS驅動器/接收器IC(半導體集成電路)。在該IC中，除了生成AMI信號來向傳輸線路發送的發送驅動電路以外，還內置了判別傳輸線路上的AMI信號的邏輯電平來對接收數據進行再生的接收電路，接收電路具備：比較預定的參考電壓(比較電壓)和接收信號，判別邏輯電平的比較器；以及產生上述參考電壓的參考電壓產生電路。

參考電壓產生電路，由流出恒定電流的恒流電路、生成該恒流電路的偏置電壓的偏置電路(恒壓電路、基準電壓)、和把通過恒流電路生成的電流變換為電壓作為參考電壓的電流-電壓變換電路等構成。作為這樣的參考電壓產生電路，例如有專利文獻1中記載的電路。另外，作為與應用了HBS的系統中的接收電路相關的發明，例如有專利文獻2中記載的發明。

在應用HBS的系統中，有時傳輸路徑的長度非常長，例如達到幾十米以上，傳輸信號的波形有時變弱或者振幅減小。另外，當通過HBS連接的設備如空氣調節裝置那樣具有消耗功率大的壓縮機等負載，是負載反復啟動和停止的設備時，在負載的啟動時或停止時電流急劇變化，電源電壓改變，在接收電路中參考電壓變化，有可能錯誤地判定接收數據。

因此，在所述設備間的通信中采用了HBS方式時，希望在接收電路中使用的參考電壓產生電路，即使電源電壓改變也產生穩定的參考電壓。作為這樣的接收電路中的參考電壓產生電路，本發明人考慮圖5所示的電路并進行了研究。

圖5所示的電路由從傳輸路徑接收被AMI編碼后的差動輸入信號，然后進行放大的差動放大部11；比較通過該差動放大部11放大后的信號和參考電壓Vref，判定接收數據的接收數據判定部12；產生參考電壓Vref的參考電壓產生部13構成。參考電壓產生部13具備恒流電路，該恒流電路具有：在電源電壓端子VDD和接地電位點GND之間串聯連接的電阻R1以及絕緣柵型電場效應晶體管(以下稱為MOS晶體管)M0；將柵極端子與電阻R1和MOS晶體管M0的連接節點N1連接的MOS晶體管M1以及在該M1的源極端子和接地電位點GND之間連接的電阻R3；在M1的漏極端子和電源電壓端子VDD上連接的MOS晶體管M2；與該M2進行了電流鏡連接的MOS晶體管M3。該恒流電路在M1和R2的連接節點N2上連接了MOS晶體管M0的柵極端子，將M2的電流I1復制到M3，從M3流出恒定電流I2。

并且，通過由M4、M5組成的電流鏡電路將從該恒流電路流出的恒定電流I2返回，流過電阻R7來變換成電壓，由此，產生以電源電壓VDD為基準的參考電壓Vref。

在圖5的參考電壓產生電路中，恒流電路的MOS晶體管M1的電流I1，根據電阻R3的電阻值和節點N2的電位V2決定為I1＝V2/R3。在此，節點N2的電位V2被固定在比接地電位GND高出MOS晶體管的閾值電壓Vth的電位，即V2恒定，因此可以使恒定電流I1流過電阻R3以及M1、M2。而且，電位V2以接地電位GND為基準而決定，因此，即使電源電壓改變，電位V2也大體恒定，因此電流I1幾乎不變化。其結果，與電流I1成比例的電流I2以及流過電阻R7的電流I3也不改變，參考電壓Vref(＝I3·R7)具有即使電源電壓改變，與電源電壓對應的相對電位也幾乎不變化的電源電壓依存性低的優點。