Driver stage in MOS integrated circuit technology with large output signal ratio

Abstract

Abstract Translated from German Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Treiberstufe in integrierter MOS-Schaltkreistechnik mit großem Ausgangssignalverhältnis, bei der als Steuerstufen und als Ausgangsstufe jeweils zwischen den Versorgungsspannungsklemmen liegende, als Sourcefolger bzw. Inverter wirkende Reihenschaltungen aus jeweils einem ersten und einem zweiten MOSFET vorgesehen sind. Bekannte Treiberstufen mit großem Ausgangssignalverhältnis verwenden als Steuerstufen und als Ausgangsstufe Reihenschaltungen aus je-einem Verarmungstyp-MOSFET und einem Anreicherungstyp-MOSFET. Sie haben den Nachteil, daß jeweils in einem ihrer beiden statischen Zustände ein großer Querstrom fließt. Erfindungsgemäß wird u. a. zur wesentlichen Verringerung dieses Querstroms in der Ausgangsstufe dem Verarmungstyp-MOSFET (T5) ein Anreicherungstyp-MOSFET (T5') parallelgeschaltet, wobei das W/L-Verhältnis des Verarmungstyp-MOSFET (T5) sehr klein gewählt wird. Zur Verbesserung des Ausgangsverhältnisses ist außerdem erfindungsgemäß ein Bootstrap-Kondensator (C B ) vorgesehen, der in bekannter Weise die Gatespannung eines der Ausgangs-MOSFET über die Betriebsspannung hochkoppelt. Die Erfindung bietet den Vorteil, daß eine Treiberstufe in integrierter MOS-Schaltkreistechnik mit großem Ausgangssignalverhältnis geschaffen wurde, die jeweils in ihrem ersten bzw. in ihrem zweiten Betriebszustand eine im , Verhältnis zu der genannten bekannten Treiberstufe geringe Verlustleistung hat. Dies wiederum bringt den Vorteil mit sich, daß ansonsten bestehende Wärmeprobleme bekannter Art bei Verwendung solcher erfindungsgemäßen Treiberstufen nicht mehr auftreten. The present invention relates to a driver stage in integrated MOS circuit technology with a large output signal ratio, in which series circuits, each of a first and a second MOSFET, are provided as control stages and as output stages between the supply voltage terminals and act as source followers or inverters. Known driver stages with a large output signal ratio use series circuits of a depletion type MOSFET and an enhancement type MOSFET as control stages and as output stage. They have the disadvantage that a large cross current flows in one of their two static states. According to the invention, an depletion-type MOSFET (T5 ') is connected in parallel to the depletion-type MOSFET (T5) in order to substantially reduce this cross-current in the output stage, the W / L ratio of the depletion-type MOSFET (T5) being chosen to be very small. To improve the output ratio, a bootstrap capacitor (C B ) is also provided according to the invention, which couples the gate voltage of one of the output MOSFETs above the operating voltage in a known manner. The invention has the advantage that a driver stage in integrated MOS circuit technology with a large output signal ratio has been created, which in its first or in its second operating state has a low power loss in relation to the known driver stage mentioned. This in turn has the advantage that otherwise existing heat problems of a known type no longer occur when using such driver stages according to the invention.

Inventors

• 👤 Karlheinrich Dr. Horninger

Bibliographic Details