JP2000244306A - レベルシフト回路 - Google Patents

レベルシフト回路

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JP2000244306A
JP2000244306A JP11045118A JP4511899A JP2000244306A JP 2000244306 A JP2000244306 A JP 2000244306A JP 11045118 A JP11045118 A JP 11045118A JP 4511899 A JP4511899 A JP 4511899A JP 2000244306 A JP2000244306 A JP 2000244306A
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level shift
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level
signal
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JP11045118A
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Takao Nano
隆夫 名野
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】レベルシフト回路のデューティ50%に調整す
ることを可能にし、高電圧/高周波仕様に対応できるレ
ベルシフト回路を提供する。 【解決手段】第1のレベルシフト回路1の出力信号のタ
イミングを調整するタイミング調整回路3を設け、この
タイミング調整回路3の出力信号を第2のレベルシフト
回路2に供給することにより、第2のレベルシフト回路
2の出力信号のデューティを50%に調整するようにし

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低電圧系の信号レ
ベルを高電圧系の信号レベルに変換するレベルシフト回
路に関するものであり、特に10MHz以上の高周波信
号に対応できるレベルシフト回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、レベルシフト回路は、LCD、E
LD(エレクトロルミネッセンス・ディスプレイ),P
D(プラズマディスプレイ)などの表示装置を駆動する
ドライバー回路に用いられている。ドライバー回路にお
いて、低電圧系の回路によって所定の信号処理が行われ
た後、その信号レベルがレベルシフト回路によって高電
圧の信号レベルに変換され、出力回路を経て表示デバイ
スへ出力される。
【0003】従来例に係るレベルシフト回路を図5に示
す。このレベルシフト回路は、第1のレベルシフト回路
1と第2のレベルシフト回路2とから構成されている。
第1のレベルシフト回路1において、入力信号Vin
は、PチャネルMOSFET(MP1)のゲートに印加
され、インバータ(IN1)によって反転された信号が
Pチャネル型MOSFET(MP2)のゲートに印加さ
れる。MOSFET(MP1、MP2)のソースはいず
れも第1の電源電位(Vdd1:+5V)に接続され、
ドレインは、Nチャネル型MOSFET(MN1,MN
2)が接続されている。
【0004】Nチャネル型MOSFET(MN1,MN
2)のゲートとドレインは互いにクロス接続されてお
り、ソースはいずれも第2の電源電位(Vss:−40
V)に接続されている。
【0005】第1のレベルシフト回路の出力X,Yは、
第2のレベルシフト回路2のNチャネルMOSFET
(MN3,MN4)のゲート(IF1,IF2)に入力
される。NチャネルMOSFET(MN3,MN4)の
ソースは、いずれも負の高電位である第2の電源電位
(Vss:−40V)に接続され、ドレインにはPチャ
ネル型MOSFET(MP3,MP4)が接続されてい
る。Pチャネル型MOSFET(MP3,MP4)のソ
ースは正の高電位である第3の電源電位(Vdd3:+
40V)に接続されている。Pチャネル型MOSFET
(MP3,MP4)のゲートとドレインは互いにクロス
接続されている。そして、これらのドレインから出力A
2,B2が取り出される。
【0006】上記のレベルシフト回路は、5V系の信号
レベルをまず第1のレベルシフト回路によって、5Vと
−40V間の電圧範囲でスイングするような信号レベル
に変換し、次に第2のレベルシフト回路によって+40
Vと−40間の電圧範囲でスイングするような信号レベ
ルに変換している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】近年開発が進んでいる
PD(プラズマディスプレイ)用のドライバー回路にお
いては、出力電圧80V、出力周波数80MHzとい
う、高電圧/高周波に対応できるレベルシフト回路が求
められている。この種のレベルシフト回路では、50p
Fの負荷容量を10MHzで駆動することが必要となる
ため、出力波形のデューティ(duty)を50%とす
ることが絶対の条件となる。ここで、デューティは、出
力波形のL(またはH)レベルの期間tL(H)の周期
Tに対する比(tL(H)/T)である。
【0008】しかしながら、従来のレベルシフト回路で
は、出力波形のデューティ(duty)を50%に調整
することは不可能であった。図6は、回路シミュレーシ
ョンによって求めた従来のレベルシフト回路の出力波形
図である。図6(a)は、デューティ50%、10MH
zのクロック信号を入力した場合の前段レベルシフト回
路1の出力X、Yの出力波形である。インバータ(IN
1)により出力X、Yは、ほぼデューティ50%となっ
ている。しかし、出力X、Yをそれぞれ直接第2のレベ
ルシフト回路2の入力端子(IF1,IF2)に入力す
ると、図6(b)に示すように、出力A2,B2はデュ
ーティ50%から大きくずれてしまう。
【0009】本発明は、上記の課題に鑑みて為されたも
のであり、レベルシフト回路のデューティ50%に調整
することを可能にし、高電圧/高周波仕様に対応できる
レベルシフト回路を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のレベルシフト回
路は、第1のレベルシフト回路の出力信号のタイミング
を調整するタイミング調整回路を設け、このタイミング
調整回路の出力信号を第2のレベルシフト回路に供給す
ることにより、前記第2のレベルシフト回路の出力信号
のデューティを50%に調整するようにしたことを特徴
としている。
【0011】また、タイミング調整回路は、2つのイン
バータを直列接続して構成し、これらのインバータの出
力を前記第2のレベルシフト回路に入力することが適し
ている。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例に係るレベ
ルシフト回路について、図1乃至図4を参照しながら説
明する。図1は、レベルシフト回路の構成を示す回路図
である。
【0013】第1のレベルシフト回路1(前段レベルシ
フト回路)の出力Xは、タイミング調整回路3に入力さ
れる。タイミング調整回路3は2つのインバータを直列
接続したものである。インバータの電源は、第1のレベ
ルシフト回路1と同様、Vdd1(+5V)とVss
(−40V)である。1段目のインバータ(MP5,M
N5)の出力は第2のレベルシフト回路2(後段レベル
シフト回路)の第1の入力端子IF1に入力され、2段
目のインバータ(MP6,MN6)の出力は第2のレベ
ルシフト回路2の第2の入力端子IF2に入力される。
なお、第1のレベルシフト回路1と第2のレベルシフト
回路2の構成は従来例のレベルシフト回路と同様のため
説明を省略する。
【0014】このレベルシフト回路では、タイミング調
整回路3によって、第1のレベルシフト回路1の出力X
を遅延させることによりタイミングを調整し、結果とし
て、第2のレベルシフト回路2の出力のデューティを5
0%に調整するようにしている。
【0015】次に、本発明の実施例に係るレベルシフト
回路の動作について、回路シミュレーション結果を参照
しながら従来例と比較して説明する。ここで、回路シミ
ュレーションに用いたタイミング調整回路3を構成する
MOSFETのサイズは、以下の通りである。Wは、チ
ャネル幅、Lはチャネル長、単位はμmである。 MOSFET(MP5): W/L=30/6 MOSFET(MP6): W/L=30/10 MOSFET(MN5): W/L=40/6 MOSFET(MN6): W/L=20/10 まず、図2は、本発明の実施例に係るレベルシフト回路
の出力波形図である。図2(a)は、デューティ50
%、10MHzのクロック信号を入力した場合のタイミ
ング調整回路3の出力波形である。なお、第1のレベル
シフト回路1(前段レベルシフト回路)の出力X,Y
は、従来例と同じであり、図6(a)に示した出力波形
である。タイミング調整回路3の出力波形と第1のレベ
ルシフト回路1(前段レベルシフト回路)の出力X,Y
とを比較すると、第2の入力端子IF2に入力される波
形のデューティを変化させている。
【0016】すなわち、第1のレベルシフト回路1(前
段レベルシフト回路)の出力Xにインバータを2段接続
して、第1の入力端子IF1と第2の入力端子IF2に
入力される信号のタイミングをずらすことにより、図2
(b)に示すように、第2のレベルシフト回路2(後段
レベルシフト回路)の出力A2のデューティを50%に
調整することができる。なお、2つのインバータの出力
をIF1、IF2に対して入れ替えると、出力B2のデ
ューティが50%になる。
【0017】図3は、負荷容量50pFを10MHzの
周波数のクロックで駆動する場合の出力波形を示す図で
ある。本発明のレベルシフト回路では、デューティが5
0%に調整されているので、図3(a)に示すように、
高周波に十分に対応することができる。これに対して、
従来例の回路では、図3(b)に示すように、ハイレベ
ルの信号波形が消失しつつあり、50pFを駆動するの
は厳しいことがわかる。
【0018】図4は、無負荷時、20MHzの周波数の
クロックで駆動する場合の出力波形を示す図である。本
発明のレベルシフト回路では、図4(a)に示すよう
に、20MHzの高周波に十分にも対応することができ
る。一方、従来例の回路では、図4(b)に示すよう
に、ハイレベルの信号波形が消失しつつあり、無負荷で
あっても20MHzの周波数には対応できない。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、デューティ50%に調
整することを可能にし、高電圧/高周波の信号に対応で
きるレベルシフト回路を提供することができる。本発明
は、特にプラズマディスプレイ用のレベルシフト回路と
して好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るレベルシフト回路を示す
回路図である。
【図2】本発明の実施例に係るレベルシフト回路の出力
波形図である。
【図3】本発明の実施例に係るレベルシフト回路の出力
波形図である。
【図4】本発明の実施例に係るレベルシフト回路の出力
波形図である。
【図5】従来例に係るレベルシフト回路を示す回路図で
ある
【図6】従来例に係るレベルシフト回路を示す回路図で
ある。
【符号の説明】
1 第1のレベルシフト回路 2 第2のレベルシフト回路 3 タイミング調整回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】接地電位と正の第1電源電位との間の信号
    レベルを負の第2電源電位と第1の電源電位との間の信
    号レベルに変換する第1のレベルシフト回路と、この第
    1のレベルシフト回路の出力信号レベルを、負の第2電
    源電位と前記第1の電源電位よりも高電位の第3の電源
    電位との間の信号レベルに変換する第2のレベルシフト
    回路とを備えるレベルシフト回路において、前記第1の
    レベルシフト回路の出力信号のタイミングを調整するタ
    イミング調整回路を設け、このタイミング調整回路の出
    力信号を第2のレベルシフト回路に供給することによ
    り、前記第2のレベルシフト回路の出力信号のデューテ
    ィを50%に調整するようにしたことを特徴とするレベ
    ルシフト回路。
  2. 【請求項2】前記タイミング調整回路は、複数のインバ
    ータを直列接続して構成され、これらのインバータの出
    力を前記第2のレベルシフト回路に入力したことを特徴
    とする請求項1に記載のレベルシフト回路。
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