[發(fā)明專利]輸出電路和輸出方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811196201.8
• 申請(qǐng)日: 2018-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN110034751B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮本和昭;長谷川亮太;土田裕之
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 歐姆龍株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H03K17/04
• 分類號(hào): H03K17/04;H03K17/56
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 楊文娟;臧建明

本發(fā)明提供一種輸出電路和輸出方法，可縮短晶體管的關(guān)閉時(shí)間。本發(fā)明是輸出通信信號(hào)來與外部元件進(jìn)行通信的輸出電路，其具備：PNP型的第1晶體管，可將集電極電流作為通信信號(hào)而輸出；以及第1電流源，可變更第1晶體管的基極電流，在第1晶體管變成接通狀態(tài)后，在使其變成斷開狀態(tài)之前的期間內(nèi)，將基極電流減少至規(guī)定的電流值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種輸出電路和輸出方法。

背景技術(shù)

之前，作為輸出電路，已知有如下者：在基極輸入晶體管的基極·發(fā)射極間連接正-負(fù)-正(Positive-Negative-Positive，PNP)型晶體管的發(fā)射極·集電極，在基極輸入晶體管通過輸入信號(hào)而為斷開狀態(tài)時(shí)將PNP型晶體管驅(qū)動(dòng)成接通狀態(tài)來構(gòu)成所期望的電流路徑，并且使基極輸入晶體管的基極存儲(chǔ)電荷經(jīng)由PNP型晶體管來放電(參照專利文獻(xiàn)1)。此輸出電路通過一個(gè)PNP型晶體管來進(jìn)行基極輸入晶體管的基極存儲(chǔ)電荷的放電與電流路徑的構(gòu)成，因此與設(shè)置配合各個(gè)目的的電路部件的情況相比，可削減部件數(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開昭60-213121號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的問題

然而，當(dāng)具備PNP型晶體管的輸出電路將PNP型晶體管的集電極電流作為通信信號(hào)輸出來與外部裝置進(jìn)行通信時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)高速通信，必須在短時(shí)間內(nèi)對(duì)PNP型晶體管的接通狀態(tài)與斷開狀態(tài)進(jìn)行切換。

通常，PNP型晶體管具有如下的性質(zhì)：變成斷開狀態(tài)之前的關(guān)閉時(shí)間取決于在接通狀態(tài)時(shí)存儲(chǔ)在基極中的電荷量(以下稱為“基極存儲(chǔ)電荷量”)。

因此，若接通狀態(tài)時(shí)的PNP型晶體管的基極存儲(chǔ)電荷量大，則存在使PNP型晶體管變成斷開狀態(tài)時(shí)關(guān)閉時(shí)間變長這一問題。關(guān)閉時(shí)間變長的結(jié)果，輸出電路與外部裝置的通信速度下降，成為妨礙高速通信的因素。

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可縮短晶體管的關(guān)閉時(shí)間的輸出電路和輸出方法。

解決問題的技術(shù)手段

本發(fā)明的一方式的輸出電路是輸出通信信號(hào)來與外部裝置進(jìn)行通信的輸出電路，其具備：PNP型的第1晶體管，可將集電極電流作為通信信號(hào)而輸出；以及第1電流源，可變更第1晶體管的基極電流，在第1晶體管變成接通狀態(tài)后，在使其變成斷開狀態(tài)之前的期間內(nèi)，將基極電流減少至規(guī)定的電流值。

根據(jù)此方式，在第1晶體管變成接通狀態(tài)后，在使其變成斷開狀態(tài)之前的期間內(nèi)，基極電流被減少至規(guī)定的電流值。由此，與在第1晶體管為接通狀態(tài)的期間內(nèi)，基極電流固定的情況相比，可削減第1晶體管的基極存儲(chǔ)電荷量。因此，可縮短第1晶體管的關(guān)閉時(shí)間，并可抑制與外部裝置的通信速度的下降。另外，例如與在高端(high side)具備PNP型晶體管，在低端(low side)具備負(fù)-正-負(fù)(Negative-Positive-Negative，NPN)型晶體管的推挽(push-pull)結(jié)構(gòu)相比，可削減零件數(shù)(部件數(shù))，并可使輸出電路小型化。

在所述方式中，規(guī)定的電流值也可以是使第1晶體管變成接通狀態(tài)時(shí)的所述基極電流的電流值的1/r(r為2以上的實(shí)數(shù))。

根據(jù)此方式，規(guī)定的電流值是使第1晶體管變成接通狀態(tài)時(shí)的所述基極電流的電流值的1/r。由此，可容易地實(shí)現(xiàn)削減第1晶體管的基極存儲(chǔ)電荷量的輸出電路。

在所述方式中，也可以進(jìn)而具備連接在第1晶體管的基極·發(fā)射極間的開關(guān)，且在使第1晶體管變成斷開狀態(tài)時(shí)，開關(guān)變成接通。

根據(jù)此方式，在使第1晶體管變成斷開狀態(tài)時(shí)，開關(guān)變成接通。由此，可通過第1晶體管的基極·發(fā)射極間的電阻，而使第1晶體管的基極存儲(chǔ)電荷量快速地放電。因此，可進(jìn)一步縮短第1晶體管的關(guān)閉時(shí)間。