JP2000158700A - 印字駆動集積回路 - Google Patents

印字駆動集積回路

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JP2000158700A
JP2000158700A JP33785198A JP33785198A JP2000158700A JP 2000158700 A JP2000158700 A JP 2000158700A JP 33785198 A JP33785198 A JP 33785198A JP 33785198 A JP33785198 A JP 33785198A JP 2000158700 A JP2000158700 A JP 2000158700A
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JP
Japan
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type mos
operational amplifier
mos transistor
transistor
transistors
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JP33785198A
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Tatsuya Suzuki
達也 鈴木
Toru Miura
徹 三浦
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 印字濃淡のばらつきを低減する。 【解決手段】 駆動トランジスタの極性に応じて、定電
流回路に含まれる演算増幅器5の最終増幅段のインバー
タを構成するP型又はN型MOSトランジスタ16、1
7の何れか一方のサイズを他方のサイズより拡大する様
にした。これにより、演算増幅器5によるノイズの発生
及び消費電流の増加を抑制した状態で、印字むらを低減
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、印字濃淡を改善す
る印字駆動集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図1は一般的な印字駆動集積回路の要部
を示す回路ブロック図である。
【0003】図1において、P型MOSトランジスタ
(1−1)〜(1−n)は駆動トランジスタであり、ソ
ース(入力電極)は電源Vddと接続され、ドレイン
(出力電極)は出力端子(2−1)〜(2−n)を介し
てn個のLED(図示せず)と接続される。P型MOS
トランジスタ(1−1)〜(1−n)はゲート(制御電
極)に印加される電圧に応じてn個のLEDの何れかを
発光させるものである。インバータ(3−1)〜(3−
n)はP型MOSトランジスタ及びN型MOSトランジ
スタの直列体から成り、インバータ(3−1)〜(3−
n)を構成するP型MOSトランジスタのソースは電源
Vdd’と共通接続され、インバータ(3−1)〜(3
−n)を構成するP型MOSトランジスタ及びN型MO
Sトランジスタのドレイン接続点はP型MOSトランジ
スタ(1−1)〜(1−n)のゲートと接続される。
【0004】P型MOSトランジスタ(4)、演算増幅
器(5)及び電流検出抵抗(6)は定電流回路を構成す
る。P型MOSトランジスタ(4)のゲートは演算増幅
器(5)の出力端子と接続され、ソースは電源Vddと
接続され、ドレインは電流検出抵抗(6)を介して接地
される。演算増幅器(5)の−(反転入力)端子は基準
電圧Vrefが印加され、+(非反転入力)端子は電流
検出抵抗(6)の非接地側と接続される。そして、定電
流回路の出力となる演算増幅器(5)の出力端子はイン
バータ(3−1)〜(3−n)を構成するN型MOSト
ランジスタのソースと共通接続される。定電流回路は、
P型MOSトランジスタ(4)のオン状態に応じて変動
する電流検出抵抗(6)の両端電圧を検出し、演算増幅
器(5)の出力電圧を一定値に保持するものである。従
って、インバータ(3−1)〜(3−n)を構成するN
型MOSトランジスタのソース電圧を一定値に保持で
き、換言すれば、インバータ(3−1)〜(3−n)を
構成するN型MOSトランジスタがオンした時のP型M
OSトランジスタ(1−1)〜(1−n)のゲート電圧
を一定値とでき、これより、n個のLEDを定電流駆動
できることになる。
【0005】シフトレジスタ(7)はnビットで構成さ
れ、n個のLEDを点灯又は消灯させる為の印字データ
(例えば、論理値「1」が点灯を表し、論理値「0」が
消灯を表すものとする)を、シフトクロックSCLKに
同期して順次シフトするものである。ラッチ回路(8)
はシフトレジスタ(7)に対応してnビットで構成さ
れ、シフトレジスタ(7)に保持されたnビットデータ
を、シフトレジスタ(7)がn回のシフト動作を終了し
た時点で発生するラッチクロックLCLKに同期して一
括ラッチするものである。ANDゲート(9−1)〜
(9−n)は、P型MOSトランジスタ(1−1)〜
(1−n)に1対1に対応し、一方の入力端子はLED
を発光させるタイミングで論理値「1」となるストロー
ブ信号STBが供給され、他方の入力端子はラッチ回路
(8)のnビットの出力端子と接続される。
【0006】以上より、ストローブ信号STBが論理値
「1」に設定されている期間は、印字データが論理値
「1」のところのP型MOSトランジスタ(1−1)〜
(1−n)と接続されたLEDは点灯し、印字データが
論理値「0」のところのP型MOSトランジスタ(1−
1)〜(1−n)と接続されたLEDは消灯する。そし
て、選択されたLEDの点灯に伴いドット印字が実行さ
れ、この結果、使用者の意図するキャラクタ表示、グラ
フィック表示等が得られる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図3は、駆動用P型M
OSトランジスタ及びインバータの接続部分を示す回路
図である。尚、図3は1ドット分を表しており、駆動用
P型MOSトランジスタ及びインバータに対し各々代表
番号(1)(3)を付すものとする。
【0008】P型MOSトランジスタ(1)は、半導体
基板上のデバイス構造から、ソース領域とゲート領域と
の間に破線の寄生容量(10)が形成される。即ち、イ
ンバータ(3)を構成するN型MOSトランジスタがオ
ンした時、P型MOSトランジスタ(1)の寄生容量
(10)とインバータ(3)を構成するN型MOSトラ
ンジスタのオン抵抗とで時定数が形成される。従って、
n個のP型MOSトランジスタ(1)をオンして印字を
行う場合は、1個のP型MOSトランジスタ(1)をオ
ンして印字を行う場合と比較して、演算増幅器(5)の
出力端子側の負荷は寄生容量(10)のn倍(寄生容量
(10)をn個並列接続した状態)となり、即ち、演算
増幅器(5)の出力端子側の時定数はn倍となる。
【0009】また、一般的な印字駆動集積回路では、演
算増幅器(5)の出力電流の設定を優先し、インバータ
(3)を構成するN型MOSトランジスタのインピーダ
ンスを小さく設定する。しかし、この設定状態の基でP
型MOSトランジスタ(1)をスイッチングした場合、
前記N型MOSトランジスタの低インピーダンスに起因
して、演算増幅器(5)の出力電流変化が大きくなって
しまう。即ち、P型MOSトランジスタ(1)を1個又
はn個オンした際の、演算増幅器(5)の出力端子側の
時定数は1個の出力電流変化幅とn倍の出力電流変化幅
との差として現れ、基準となる演算増幅器(5)の1個
の出力電流変化幅が大きい故に時定数差が大きくなる様
な助長を行ってしまう。
【0010】従って、図4に示す様に、1個のP型MO
Sトランジスタ(1)をオンした時の演算増幅器(5)
の出力電圧波形(実線)は急峻に立ち上がる。一方、n
個のP型MOSトランジスタ(1)をオンした時の演算
増幅器(5)の出力電圧波形(一点鎖線)は緩やかに立
ち上がる。即ち、両出力電圧波形は時間T1の差を持っ
て立ち上がる。印字濃淡は実線で囲まれた面積と一点鎖
線で囲まれた面積との比で定まる。よって、従来は面積
差が大きい為、印字濃淡が顕著に現れる問題があった。
【0011】演算増幅器(5)の駆動能力を単純に上げ
ると、出力電圧波形の立ち上がりが双方共より急峻とな
って時間T1の差が縮まり、印字濃淡のばらつきが抑制
される。しかし、演算増幅器(5)の出力電流変化の増
大に基づきオーバーシュート及びアンダーシュートが発
生し、演算増幅器(5)がノイズを発生する問題があっ
た。また、演算増幅器(5)の消費電流が増大する問題
があった。そこで、本発明は、演算増幅器のノイズ、消
費電流増大を抑えた状態で、印字むらを低減できる印字
駆動集積回路を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決する為に創作されたものであり、印字ヘッドに対し
印字を行う為の駆動信号を出力する複数の駆動トランジ
スタと、前記複数の駆動トランジスタの各々をオンオフ
制御する複数のインバータと、オン状態の前記複数の駆
動トランジスタを共通に定電流駆動する回路であって、
最終段をP型MOSトランジスタ及びN型MOSトラン
ジスタから成るインバータ増幅段とした演算増幅器を含
む定電流回路と、を単一半導体基板上に集積化した印字
駆動集積回路において、前記駆動トランジスタの極性に
応じて、前記演算増幅器のインバータ増幅段を構成する
P型又はN型MOSトランジスタの何れか一方のサイズ
を他方のサイズより大としたことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の詳細を図面に従って具体
的に説明する。
【0014】図2は、駆動トランジスタ、インバータ及
び定電流回路の接続関係を示す回路図である。
【0015】図2において、定電流回路は、P型MOS
トランジスタ(4)、演算増幅器(5)、抵抗(6)か
ら構成される。演算増幅器(5)は、差動接続されたP
型MOSトランジスタ(11)(12)、電流ミラー接
続されたN型MOSトランジスタ(13)(14)、電
流源のP型MOSトランジスタ(15)、最終増幅段の
インバータを構成するP型MOSトランジスタ(16)
及びN型MOSトランジスタ(17)から成る。
【0016】印字を行う時は、駆動用のP型MOSトラ
ンジスタ(1)及びインバータ(3)を構成するN型M
OSトランジスタ(3b)がオンする。即ち、この時
は、演算増幅器(5)の最終増幅段のインバータを構成
するN型MOSトランジスタ(17)がP型MOSトラ
ンジスタ(1)のゲートから電流を引き込む形となる。
従って、P型MOSトランジスタ(1)の出力電流はN
型MOSトランジスタ(17)の出力電流の大きさで定
まる。即ち、印字濃度はN型MOSトランジスタ(1
7)のサイズで定まることが分かる。
【0017】印字濃度を高くする場合、演算増幅器
(5)の最終増幅段のインバータを構成する2個のP型
及びN型MOSトランジスタ(16)(17)の相対関
係に関し、P型MOSトランジスタ(16)のサイズを
そのままとし、N型MOSトランジスタ(17)のサイ
ズのみを拡大すればよい。N型MOSトランジスタ(1
7)のサイズ拡大は例えばゲート領域のゲート幅を拡大
することにより実現できる。これにより、図4に示す演
算増幅器(5)の出力電圧の立ち上がり波形が実線、一
点鎖線共に左側に推移して急峻に近づき、期間T1が従
来の場合より短くなり、実線及び一点鎖線で囲まれた面
積差が小さくなる。
【0018】従って、1個又はn個のP型MOSトラン
ジスタ(1)をオンした時の印字濃淡のばらつきを抑制
でき、使用者の意図する印字濃度を得ることができる。
【0019】尚、演算増幅器(5)は、抵抗(6)の両
端電圧を基準電圧Vrefと比較する負帰還ループを有
する為、P型及びN型MOSトランジスタ(16)(1
7)には抵抗(6)の両端電圧に応じた電流が流れる
が、P型MOSトランジスタ(16)のサイズを変更し
ない為、N型MOSトランジスタ(17)の出力電流が
従来の場合より増加することはない。
【0020】以上より、演算増幅器(5)によるノイズ
の発生、消費電流の増加を抑制した状態で、印字むらを
低減できる作用効果を奏する。
【0021】本発明の実施の形態では、駆動トランジス
タにP型MOSトランジスタを使用した場合を説明した
が、駆動トランジスタに逆極性のN型MOSトランジス
タを使用した場合、演算増幅器の最終増幅段のインバー
タを構成するP型MOSトランジスタのサイズを拡大す
ればよい。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、駆動トランジスタの極
性に応じて、定電流回路に含まれる演算増幅器の最終増
幅段のインバータを構成するP型又はN型MOSトラン
ジスタの何れか一方のサイズを他方のサイズより拡大す
る様にした。これにより、演算増幅器によるノイズの発
生及び消費電流の増加を抑制した状態で、印字むらを低
減できる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一般的な印字駆動集積回路を示す回路ブロック
図である。
【図2】図1の要部を示す詳細回路図である。
【図3】図1の駆動トランジスタ及びインバータを示す
要部回路図である。
【図4】従来の印字特性を示す特性図である。
【符号の説明】
(1−1)〜(1−n) P型MOSトランジスタ (3−1)〜(3−n) インバータ (4) P型MOSトランジスタ (5) 演算増幅器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 印字ヘッドに対し印字を行う為の駆動信
    号を出力する複数の駆動トランジスタと、前記複数の駆
    動トランジスタの各々をオンオフ制御する複数のインバ
    ータと、オン状態の前記複数の駆動トランジスタを共通
    に定電流駆動する回路であって、最終段をP型MOSト
    ランジスタ及びN型MOSトランジスタから成るインバ
    ータ増幅段とした演算増幅器を含む定電流回路と、を単
    一半導体基板上に集積化した印字駆動集積回路におい
    て、 前記複数のトランジスタの極性に応じて、前記演算増幅
    器のインバータ増幅段を構成するP型又はN型MOSト
    ランジスタの何れか一方のサイズを他方のサイズより大
    としたことを特徴とする印字駆動集積回路。
JP33785198A 1998-11-27 1998-11-27 印字駆動集積回路 Pending JP2000158700A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016054472A (ja) * 2014-01-24 2016-04-14 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016054472A (ja) * 2014-01-24 2016-04-14 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置

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