JP2000338461A - 駆動回路、駆動回路システム、バイアス回路及び駆動回路装置 - Google Patents

駆動回路、駆動回路システム、バイアス回路及び駆動回路装置

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JP2000338461A JP11145768A JP14576899A JP2000338461A JP 2000338461 A JP2000338461 A JP 2000338461A JP 11145768 A JP11145768 A JP 11145768A JP 14576899 A JP14576899 A JP 14576899A JP 2000338461 A JP2000338461 A JP 2000338461A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動回路が発振する場合があり、また、集積
化における駆動回路の所要面積が大きく、製造コストが
高かった。 【解決手段】 ドレインとゲートが接続され、ソースに
入力端子が接続された第1のトランジスタと、ドレイン
に第1の電源端子が接続され、ソースに出力端子が接続
され、ゲートに第1のトランジスタのゲート電圧と等し
い電圧を受ける第2のトランジスタと、第1の電源端子
と第1のトランジスタのドレイン(ゲート)との間に接
続された第1の電流制御回路と、入力端子と第2の電源
端子との間に接続された第2の電流制御回路と、出力端
子と第2の電源端子との間に接続された第3の電流制御
回路とを設け、入力電圧から第1のトランジスタのゲー
ト・ソース間電圧だけずれた電圧で第2のトランジスタ
のゲートをバイアスし、トランジスタ2をソースフォロ
ワ動作させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は駆動回路、駆動回路
システム、これらに用いるバイアス回路及び駆動回路装
置に関し、特に液晶表示装置(LCD)の駆動回路の出
力段であるドライバ(バッファ)部等に用いる容量性負
荷の駆動回路、駆動回路システム、これらに用いるバイ
アス回路及び駆動回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】容量性負荷の駆動回路の代表例として液
晶表示装置(LCD)について説明する。一般に、アク
ティブマトリクス駆動方式を用いた液晶表示装置の表示
部は、透明な画素電極及び薄膜トランジスタ(TFT)
を配置した半導体基板と、面全体に1つの透明な電極を
形成した対向基板と、これら2枚の基板を対向させて間
に液晶を封入した構造からなり、スイッチング機能を持
つTFTを制御することにより各画素電極に所定の電圧
を印加し、各画素電極と対向基板電極との間の電位差に
より液晶の透過率を変化させて画像を表示するものであ
る。
【0003】半導体基板上には、各画素電極へ印加する
複数のレベル電圧(階調電圧)を送るデータ線と、TF
Tのスイッチング制御信号を送る走査線とが配線され、
データ線は対向基板電極との間に挟まれる液晶容量や各
走査線との交差部に生じる容量などにより大きな容量性
負荷となっている。各画素電極への階調電圧の印加はデ
ータ線を介して行われ、1フレーム期間にデータ線につ
ながる全ての画素へ階調電圧の書込みが行われるため、
データ線駆動回路は大きな容量性負荷であるデータ線を
高速に駆動しなければならない。
【0004】このようにデータ線駆動回路は、容量の大
きなデータ線を高い電圧精度で高速に駆動する必要があ
り、この要求を満たすために様々なデータ線駆動回路の
開発が行われてきた。この中で、高精度出力及び高速駆
動を可能にしたのがドライバ(バッファ)部にオペアン
プを用いた駆動回路である。その代表的な回路例を図1
6に示す。
【0005】図16において、オペアンプはボルテージ
フォロワとなっており、入力電圧Vinと等しい電圧を
出力電圧Voutとして出力することができる。オペア
ンプは差動増幅段610と出力増幅段620で構成され
ている。差動増幅段610は、電流制御回路601と、
同じ特性を有するPMOSトランジスタ603、604
と、同じ特性を有するNMOSトランジスタ605、6
06で構成される。NMOSトランジスタ605、60
6はゲートどうし、ソースどうしが共通接続され、共通
接続されたソースは電源端子T14に接続される。なお
NMOSトランジスタ606はドレインもゲートと共通
接続される。
【0006】PMOSトランジスタ603、604はソ
ースが共通接続され、PMOSトランジスタ603は、
ゲートが入力端子T1に接続され、ドレインがNMOS
トランジスタ605のドレインと接続される。PMOS
トランジスタ604は、ゲートが出力端子T2に接続さ
れ、ドレインがNMOSトランジスタ606のドレイン
と接続される。電流制御回路601は電源端子T13と
PMOSトランジスタ603,604のソースとの間に
接続される。
【0007】一方、出力増幅段620は、電流制御回路
602、NMOSトランジスタ607、容量素子608
で構成される。電流制御回路602は電源端子T11と
出力端子T2との間に接続される。NMOSトランジス
タ607は、ドレインが出力端子T2に接続され、ソー
スが電源端子T12に接続され、ゲートがPMOSトラ
ンジスタ603とNMOSトランジスタ605のドレイ
ン共通端子に接続される。容量素子608はNMOSト
ランジスタ607のゲートと出力端子T2との間に接続
される。なお、電流制御回路601、602により制御
される電流をI61、I62とし、電源端子T11、T
13には電圧VDDが、電源端子T12、T14には電
圧VSSが与えられる。
【0008】また、出力端子T2には容量性負荷のデー
タ線が接続されているものとする。図16のオペアンプ
は出力電圧Voutを差動増幅段に帰還すること、すな
わち出力電圧VoutをPMOSトランジスタ604の
ゲートに入力することにより、電圧増幅率が1で、電流
供給能力の高い構成(ボルテージフォロワ)となる。そ
の動作は、出力電圧Voutが入力電圧Vinより低い
場合、NMOSトランジスタ607のゲート電圧が引下
げられ、NMOSトランジスタ607は一時的にオフ状
態となり、出力電圧Voutは電流制御回路602より
供給される電流I62により電圧が引上げられる。
【0009】一方、出力電圧Voutが入力電圧Vin
より高い場合、NMOSトランジスタ607のゲート電
圧が引上げられ、NMOSトランジスタ607の動作に
より、出力電圧Voutは引下げられる。このとき、N
MOSトランジスタ605、606は、それぞれドレイ
ン・ソース間に等しい電流を流すように作用するので、
出力電圧Voutは減衰しながら入力電圧Vinに速や
かに収束する。また、容量素子608は位相補償を行
い、発振を防いでいる。
【0010】これにより、オペアンプは、各出力期間ご
とに階調電圧が入力電圧Vinとして入力されると、出
力端子T2に接続されたデータ線容量に高い電流供給能
力で階調電圧を駆動することができる。
【0011】また、オペアンプは、インピーダンス変換
により入力電圧Vinを供給する外部回路の電流供給能
力に依存せずに駆動することができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図16
のオペアンプ(ボルテージフォロワ回路)は帰還をかけ
ていることにより発振する場合があり、発振を防ぐため
の設計が必要である。また、オペアンプの集積化におい
て、位相補償用の容量素子は所要面積が大きくなる場合
があり、多数のオペアンプを単一の集積回路で構成する
場合、集積回路の所要面積が増大し、この結果、製造コ
ストが上昇するという欠点がある。
【0013】本発明は上述した従来技術の欠点を解決す
るためになされたものであり、その目的はトランジスタ
だけの簡単な回路構成で、発振の生じない安定な動作を
行い、高精度な電圧出力、高速駆動を実現することので
きる駆動回路を提供することである。また、本発明の他
の目的は、多数の駆動回路の集積化において、製造コス
トを低減することのできる駆動回路、駆動回路システ
ム、これらに用いるバイアス回路及び駆動回路装置を提
供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明による駆動回路
は、入力電圧を第1の電圧にレベル変換するレベル変換
手段と、前記第1の電圧をゲートに受け、前記入力電圧
に応じた出力電圧をソースより出力する第1のトランジ
スタと、前記第1のトランジスタのドレイン・ソース間
に流れる電流を制御する第1の電流制御手段と、前記第
1のトランジスタをソースフォロワ動作させる駆動手段
とを含むことを特徴とする。また、前記レベル変換手段
は、前記第1のトランジスタと同一導電型であり、ソー
スに前記入力電圧を受け、共通接続したドレインとゲー
トより前記第1の電圧を出力する第2のトランジスタ
と、前記第2のトランジスタのドレイン・ソース間に流
れる電流を制御する第2の電流制御手段とを含むことを
特徴とする。
【0015】本発明による他の駆動回路は、第1の電源
端子と、入力電圧を受ける入力端子と、出力電圧を出力
する出力端子と、ドレインとゲートとが接続されソース
に前記入力端子が接続された第1のトランジスタと、前
記第1のトランジスタと同一導電型でありかつドレイン
に前記第1の電源端子が接続されソースに前記出力端子
が接続されゲートに前記第1のトランジスタのゲート電
圧と等しい電圧を受ける第2のトランジスタと、前記第
1のトランジスタのドレイン(ゲート)とソースとの間
に流れる電流を制御する第1の電流制御手段と、前記第
2のトランジスタのドレインとソースとの間に流れる電
流を制御する第2の電流制御手段とを含むことを特徴と
する。また、第1の電流制御手段として、第2の電源端
子と前記第1のトランジスタのドレイン(ゲート)との
間に接続した第1の電流制御回路を具備させても良く、
第2の電流制御手段として、前記出力端子と第3の電源
端子との間に接続された第2の電流制御回路を具備させ
ても良い。また、前記入力端子と第4の電源端子との間
に接続された第3の電流制御回路を具備させても良い。
【0016】前記入力端子、前記出力端子及び前記電源
端子のそれぞれの端子間に流れる電流を遮断することが
可能なスイッチ群と、前記スイッチ群のオン及びオフを
制御するスイッチ制御手段とを更に含んでも良い。前記
出力端子を少なくとも1種類の電圧にプリチャージする
第1のプリチャージ手段を更に含んでも良い。前記第1
のトランジスタのゲート電圧を所定の第1の電圧にプリ
チャージする第2のプリチャージ手段を更に含んでも良
い。
【0017】本発明による駆動回路システムは、入力電
圧を受ける入力端子と出力電圧を出力する出力端子とを
それぞれ共有する第1の駆動回路及び第2の駆動回路
と、前記入力電圧に応じて前記第1の駆動回路及び前記
第2の駆動回路の少なくとも一方を動作させる駆動手段
とを含み、前記第1の駆動回路は、ドレインとゲートと
が接続され、ソースが前記入力端子に接続された第1の
nチャネル型トランジスタと、ドレインに第1の電源端
子が接続され、ソースが前記出力端子に接続され、ゲー
トに前記第1のnチャネル型トランジスタのゲート電圧
と等しい電圧を受ける第2のnチャネル型トランジスタ
と、前記第1のnチャネル型トランジスタのドレイン
(ゲート)とソースとの間に流れる電流を制御する第1
の電流制御手段と、前記第2のnチャネル型トランジス
タのドレインとソースとの間に流れる電流を制御する第
2の電流制御手段と、を含み、前記第2の駆動回路は、
ドレインとゲートとが接続され、ソースが前記入力端子
に接続された第1のpチャネル型トランジスタと、ドレ
インに第2の電源端子が接続され、ソースが前記出力端
子に接続され、ゲートに前記第1のpチャネル型トラン
ジスタのゲート電圧と等しい電圧を受ける第2のpチャ
ネル型トランジスタと、前記第1のpチャネル型トラン
ジスタのドレイン(ゲート)とソースとの間に流れる電
流を制御する第3の電流制御手段と、前記第2のpチャ
ネル型トランジスタのドレインとソースとの間に流れる
電流を制御する第4の電流制御手段と、を含むことを特
徴とする。前記第1の電流制御手段は、第3の電源端子
と前記第1のnチャネル型トランジスタのドレイン(ゲ
ート)との間に接続された第1の電流制御回路を含み、
前記第2の電流制御手段は、前記出力端子と第4の電源
端子との間に接続された第2の電流制御回路を含み、前
記第3の電流制御手段は、第5の電源端子と前記第1の
pチャネル型トランジスタのドレイン(ゲート)との間
に接続された第3の電流制御回路を含み、前記第4の電
流制御手段は、前記出力端子と第6の電源端子との間に
接続された第4の電流制御回路を含むことを特徴とす
る。前記第1の駆動回路は、前記入力端子と第7の電源
端子との間に接続された第5の電流制御回路を更に含
み、前記第2の駆動回路は、前記入力端子と第8の電源
端子との間に接続された第6の電流制御回路を更に含む
ことを特徴とする。
【0018】本発明による他の駆動回路システムは、前
記入力端子、前記出力端子及び前記電源端子のそれぞれ
の端子間に流れる電流を遮断することが可能なスイッチ
群と、前記スイッチ群のオン及びオフを制御するスイッ
チ制御手段と、を更に含むことを特徴とする。また、本
発明による他の駆動回路システムは、前記出力端子を少
なくとも1種類の電圧にプリチャージする第1のプリチ
ャージ手段を更に含むことを特徴とする。本発明による
他の駆動回路システムは、前記第1のnチャネル型トラ
ンジスタのゲート電圧を所定の第1の電圧にプリチャー
ジする第2のプリチャージ手段と、前記第1のpチャネ
ル型トランジスタのゲート電圧を所定の第2の電圧にプ
リチャージする第3のプリチャージ手段とを更に含むこ
とを特徴とする。なお、前記第1〜第6の電流制御回路
は、ゲート・ソース間電圧の制御により電流制御される
nチャネル型又はpチャネル型の電流制御トランジスタ
で構成されることを特徴とする。
【0019】本発明によるバイアス回路は、上記駆動回
路又は上記駆動回路システムに含まれる前記nチャネル
型の電流制御トランジスタと同じゲート・ソース間電圧
を有する第1のnチャネル型トランジスタと、上記駆動
回路又は上記駆動回路システムに含まれる前記pチャネ
ル型の電流制御トランジスタと同じゲート・ソース間電
圧を有しかつ前記第1のnチャネル型トランジスタのド
レイン・ソース間電流と等しい大きさのドレイン・ソー
ス間電流を有する第1のpチャネル型トランジスタと、
を含むことを特徴とする。
【0020】本発明による他の駆動回路システムは、上
記駆動回路を複数含み、さらに上記バイアス回路を含
み、複数の駆動回路でバイアス回路を共用するようにし
たことを特徴とする。
【0021】本発明による駆動回路装置は、上記駆動回
路システムを複数含み、さらに上記バイアス回路を含
み、複数の駆動回路システムでバイアス回路を共用する
ようにしたことを特徴とする。
【0022】本発明の駆動回路の作用を以下に説明す
る。
【0023】第1のトランジスタのゲート・ソース間電
圧は、ドレイン・ソース間電流が制御されると一意に定
まる。そのため、入力電圧Vinが第1のトランジスタ
のソースに入力されると、第1のトランジスタのゲート
(ドレイン)は、入力電圧Vinから第1のトランジス
タのゲート・ソース間電圧だけずれた電圧となる。一
方、第2のトランジスタはドレインに電源電圧を受け、
ゲートに第1のトランジスタのゲートと等しい電圧を受
けると、ソースフォロワ動作可能となる。ここで第2の
トランジスタのドレイン・ソース間電流が制御される
と、第2のトランジスタのゲート・ソース間電圧も一意
に定まり、第2のトランジスタのソースから取り出され
る出力電圧Voutは、第2のトランジスタのゲートか
ら第2のトランジスタのゲート・ソース間電圧だけずれ
た電圧で安定となる。
【0024】従って、第1及び第2のトランジスタのド
レイン・ソース間電流を制御することにより、入力電圧
Vinに応じた電圧を出力電圧Voutとして取り出す
ことが可能である。また、入力電圧Vinが変化した場
合は、第2のトランジスタのソースフォロワ動作によ
り、出力電圧Voutを入力電圧Vinに応じた電圧に
速やかに変化させることが可能である。
【0025】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の一形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、以下の説明におい
て参照する各図においては、他の図と同等部分には同一
符号が付されている。また、各図とも電源数が最小とな
る回路構成を示した。
【0026】図1は本発明による駆動回路の実施の一形
態を示すブロック図である。同図においては、共通ゲー
ト電極を有する同一導電型の2つのトランジスタ1、2
が設けられている。トランジスタ1は、ドレインとゲー
トが接続され、ソースが入力端子T1に接続されてい
る。トランジスタ2は、ドレインが電源端子T3に接続
され、ソースが出力端子T2に接続されている。電源端
子T3とトランジスタ1のドレイン(ゲート)と間には
電流制御回路3が接続され、電源端子T3から入力端子
T1へ流れる電流をI1に制御する。入力端子T1と電
源端子T4との間には電流制御回路4が接続され、入力
端子T1から電源端子T4へ流れる電流をI2に制御す
る。出力端子T2と電源端子T4との間には電流制御回
路5が接続され、出力端子T2から電源端子T4へ流れ
る電流をI3に制御する。電源端子T3、T4にはそれ
ぞれ電圧E1、E2が与えられている。また、出力端子
T2には容量性負荷が接続されているものとする。な
お、図1中の符号「S」はトランジスタのソース端子で
あることを示している。他の図においても同様であるも
のとする。
【0027】図1の駆動回路の動作を以下に説明する。
入力端子T1に入力電圧Vinが入力されると、トラン
ジスタ1のゲート電圧V1は入力電圧Vinからトラン
ジスタ1のゲート・ソース間電圧Vgs1だけずれた電
圧となり、 V1=Vin+Vgs1…(1) で表される。このとき、トランジスタはドレイン・ソー
ス間電流Idsとゲート・ソース間電圧Vgsとの間に
固有の特性(以後、Ids−Vgs特性と記す)を有
し、トランジスタ1のゲート・ソース間電圧Vgs1
は、トランジスタ1のIds−Vgs特性と電流I1に
よって一意に定まる。トランジスタ1のドレイン・ソー
ス間電流がI1となる時のゲート・ソース間電圧をVg
s1(I1)とすると、トランジスタ1のゲート電圧V
1は、 V1=Vin+Vgs1(I1)…(2) で安定となる。
【0028】また、トランジスタ2のゲートに電圧V1
が印加されると、出力電圧Voutは電圧V1からトラ
ンジスタ2のゲート・ソース間電圧Vgs2だけずれた
電圧となり、 Vout=V1−Vgs2…(3) で表される。そして、出力電圧Voutはトランジスタ
2のドレイン・ソース間電流がI3と等しくなるところ
で安定する。このときのトランジスタ2のゲート・ソー
ス間電圧Vgs2は、トランジスタ2のIds−Vgs
特性と電流I3により、Vgs2(I3)となり、出力
電圧Voutは、 Vout=V1−Vgs2(I3)…(4) で安定となる。
【0029】式(2)、式(4)より、入力電圧Vin
が一定のときの出力電圧Voutは、 Vout=Vin+Vgs1(I1)−Vgs2(I3)…(5) となる。このとき出力電圧範囲は、電源電圧E1と電源
電圧E2の電圧範囲から少なくともトランジスタ2のゲ
ート・ソース間電圧Vgs2(I3)の電圧差だけ狭い
電圧範囲となる。
【0030】ここでトランジスタ1、2のそれぞれのゲ
ート・ソース間電圧Vgs1(I1)、Vgs2(I
3)が等しくなるように電流I1、I3を制御すれば、
式(5)より出力電圧Voutは入力電圧Vinと等し
い電圧となる。また、トランジスタの特性変動が生じて
も、Vgs1(I1)−Vgs2(I3)が変化しない
ようなトランジスタ1,2の素子サイズ及び電流I1,
I3を設定すれば、トランジスタの特性変動によらない
高精度の電圧出力が可能である。具体的には、トランジ
スタ1,2の素子サイズ及び電流I1,I3をそれぞれ
等しく設定したり、またはトランジスタ1,2のチャネ
ル長を揃えて、チャネル幅比に応じて電流I1,I3を
設定する等を行えば、トランジスタの閾値電圧変動によ
らない電圧出力が可能である。
【0031】また、電流I2を電流I1と等しくなるよ
うに制御すれば、入力電圧Vinを供給する外部回路の
電流供給能力が低い場合でも図1の駆動回路を容易に動
作させることができる。なお、電流制御回路4がない場
合でも図1の駆動回路は動作可能であるが、その場合は
入力電圧Vinを供給する外部回路に十分な電流供給能
力が必要となる。
【0032】次に入力電圧Vinが変化する場合の動作
について説明する。入力電圧Vinが変化した場合、ト
ランジスタ1、2の共通ゲートの容量が十分小さけれ
ば、電圧V1は入力電圧Vinの変化に比較的速やかに
追随して式(2)で表される電圧に変化する。ここで入
力電圧Vinが電圧E1に近づくように変化する場合に
は、トランジスタ2のソースフォロワ動作により、出力
電圧Voutは式(5)で表される電圧に速やかに変化
する。一方、入力電圧Vinが電圧E2に近づくように
変化する場合には、トランジスタ2は一時的にオフとな
り、出力電圧Voutは電流I3の電流供給能力によ
り、式(5)で表される電圧に変化する。なお、トラン
ジスタ2のソースフォロワ動作による電流供給能力は、
トランジスタ2のゲート・ソース間電圧が閾値電圧に近
づくにつれて低下するが、最低でも電流I3の電流供給
能力をもつ。すなわち図1の駆動回路の駆動能力は、入
力電圧Vinが電圧E1に近づくように変化する場合に
はトランジスタ2のソースフォロワ動作による高い駆動
能力を持ち、入力電圧Vinが電圧E2に近づくように
変化する場合には電流I3に依存した駆動能力をもつ。
そして電流制御回路5により電流I3を調整すれば、図
1の駆動回路の駆動能力を変化させることができる。
【0033】以上のように図1の駆動回路は、簡単な構
成で高い駆動能力をもつことができ、トランジスタの特
性変動を考慮してトランジスタ1,2の素子サイズ及び
電流I1,I3を設定すれば、トランジスタの特性変動
によらない高精度出力を実現できる。
【0034】また図1において、トランジスタ1、2は
MOSトランジスタの素子記号で表しているが、他の電
界効果トランジスタでも同様の動作により同様の効果を
有する。またトランジスタ1、2を、ドレインをコレク
タとし、ゲートをベースとし、ソースをエミッタとした
バイポーラトランジスタに置き換えた場合でも同様の効
果を有する。これは以下の実施の形態においても同様で
あり、個々の説明は省略する。以下の実施の形態でも、
MOSトランジスタを用いた駆動回路で説明する。
【0035】図2は本発明に係る駆動回路の第2の実施
の形態を示す回路図である。図2は、図1の駆動回路に
おいて、トランジスタ1、2の共通ゲートをプリチャー
ジするプリチャージ回路として、電源端子T3とトラン
ジスタ1、2の共通ゲートと間にスイッチ11が接続さ
れ、出力端子T2をプリチャージするプリチャージ回路
として、出力端子T2と電源端子T4との間にスイッチ
12が接続されている。またトランジスタ1のソースと
入力端子T1との間には、トランジスタ1のドレイン・
ソース間電流を遮断することのできるスイッチ21が接
続され、入力端子T1と電源端子T4との間には電流I
2を遮断することのできるスイッチ22が接続され、電
源端子T3と出力端子T2との間には、トランジスタ2
のドレイン・ソース間電流を遮断することのできるスイ
ッチ23が接続され、出力端子T2と電源端子T4との
間には電流I3を遮断することのできるスイッチ24が
接続されている。
【0036】図2の駆動回路の動作を図3を参照して説
明する。なお、図3は任意のレベルの電圧を出力する1
出力期間を示す。
【0037】始めに、時刻t0にて、スイッチ11、1
2がオン、スイッチ21、22、23、24がオフとさ
れる。この結果、トランジスタ1、2の共通ゲートは電
圧E1に、出力端子T2は電圧E2にプリチャージされ
る。
【0038】次に、時刻t1にて、スイッチ11がオ
フ、スイッチ21、22がオンとされる。この結果、ト
ランジスタ1の作用により、トランジスタ1、2の共通
ゲートの電圧V1は、入力電圧Vinからトランジスタ
1のゲート・ソース間電圧だけずれた電圧に速やかに変
化し、式(2)で表される電圧で安定する。
【0039】次に、時刻t2にて、スイッチ12がオ
フ、スイッチ23、24がオンとされる。この結果、ト
ランジスタ2のソースフォロワ動作により、出力電圧V
outは式(5)で表される電圧に速やかに変化し、時
刻t3まで出力電圧Voutが保たれる。
【0040】なお、出力電圧範囲は図1の駆動回路と同
様である。また、図1の駆動回路と同様に、トランジス
タ1、2のそれぞれのゲート・ソース間電圧Vgs1
(I1)、Vgs2(I3)が等しくなるように電流I
1、I3を制御すれば、出力電圧Voutを入力電圧V
inと等しい電圧にすることができ、さらにトランジス
タの特性変動を考慮してトランジスタ1,2の素子サイ
ズ及び電流I1,I3を設定すれば、トランジスタの特
性変動によらない高精度出力を実現できる。
【0041】また、電流I2を電流I1と等しくなるよ
うに制御すれば、入力電圧Vinを供給する外部回路の
電流供給能力が低い場合でも図2の駆動回路を容易に動
作させることができる。
【0042】次に、図2の駆動回路の図1の駆動回路と
異なる特長について説明する。図2の駆動回路は、図1
の駆動回路を改良したもので、駆動能力を低下させるこ
となく消費電力を低減させることが可能である。図1の
駆動回路では、入力電圧Vinが電源電圧E2に近づく
ように変化する場合には駆動能力は電流I3に依存し、
駆動能力を高くするために電流I3を大きくすれば静消
費電力が増加する。しかし、入力電圧Vinが電源電圧
E1に近づくように変化する場合にはトランジスタ2の
ソースフォロワ動作により高い駆動能力を持つ。そこで
図2の駆動回路では、任意のレベルの電圧を出力する1
出力期間ごとに出力端子T2を電圧E2にプリチャージ
させ、各出力期間の電圧出力を毎回トランジスタ2のソ
ースフォロワ動作による高い駆動能力で行うようにさせ
ている。これにより電流I1、I2、I3を抑えても高
速駆動を行うことができ、静消費電力を低減することが
できる。なお、出力端子T2のプリチャージ電圧は、時
刻t2−t3間でトランジスタ2がソースフォロワ動作
するような電圧であれば電圧E2以外でも良く、入力電
圧Vinに応じた複数のプリチャージ電源を設けても良
い。
【0043】また、スイッチ11によるトランジスタ
1、2の共通ゲートのプリチャージは、電流I1がある
程度大きい場合には必ずしも必要ではない。しかし、電
流I1を非常に小さく抑える場合には、入力電圧Vin
の変化に対して、トランジスタ1、2のゲート容量を充
電又は放電するのに時間がかかり、トランジスタ1、2
の共通ゲートの電圧を式(2)の電圧V1に速やかに変
化させることができない場合がある。その場合、トラン
ジスタ1、2の共通ゲートを各出力期間の始めにプリチ
ャージすることにより、トランジスタ1がソースフォロ
ワ動作し、トランジスタ1、2の共通ゲートの電圧を式
(2)の電圧V1に速やかに変化させることができる。
【0044】また、スイッチ21、22、23、24
は、スイッチ11、12によるそれぞれのプリチャージ
期間の間、入力端子T1、出力端子T2、電源端子T
3、T4の各端子間に流れる電流を遮断するように制御
される。これにより余計な電流を遮断し、プリチャージ
に伴う電力の消費を最小限に抑えることができる。
【0045】なお、図2の駆動回路において、電流制御
回路3、4、5がない場合でも一応動作可能である。こ
の場合、トランジスタ1、2は、ゲート・ソ−ス間電圧
が閾値電圧付近となりドレイン・ソース間電流がほとん
ど流れなくなったところで電圧V1及び出力電圧Vou
tは安定する。ただし閾値電圧付近におけるゲート・ソ
−ス間電圧の変化に対してドレイン・ソース間電流の変
化が緩やかであると、電圧V1及び出力電圧Voutが
なかなか安定しないという問題がある。しかも電圧V1
及び出力電圧Voutが安定するまでの時間は、それぞ
れトランジスタ1、2の共通ゲートのゲート容量及び出
力端子T2に接続された容量性負荷の容量に大きく依存
することになる。したがってトランジスタ1、2のゲー
ト容量及び容量性負荷の容量に影響されず、十分な電流
供給能力で速やかに電圧V1及び出力電圧Voutを安
定させるためには、電流制御回路3、4、5を設け、ト
ランジスタ1、2に流す電流を制御することが好まし
い。以上のように図2の駆動回路は、出力端子T2をプ
リチャージすることにより常に高い駆動能力をもち、電
流I1、I2、I3を抑えることにより低消費電力も実
現できる。
【0046】次に図2の駆動回路の具体例を説明する。
図4は図2の駆動回路の具体例を示す駆動回路である。
図4においては、図2のトランジスタ1、2をNMOS
トランジスタ101、102で構成し、電源電圧E1、
E2をそれぞれVDD、VSS(VDD>VSS)とし
たものである。また図2の電流制御回路3、4、5を1
03、104、105とし、それぞれ電流をI11、I
12、I13に制御する。また図2のスイッチ11、1
2、21、22、23、24を111、112、12
1、122、123、124とし、上記スイッチ11
1、112、121、122、123、124は、それ
ぞれ図3のスイッチ11、12、21、22、23、2
4と同様の制御を行う。またトランジスタ101、10
2の共通ゲートの電圧をV10とする。
【0047】図5は、図4のスイッチ111、112、
121、122、123、124の制御信号タイミング
及び入力電圧Vin、出力電圧Vout、電圧V10の
電圧波形である。
【0048】図5(a)には任意のレベルの電圧を出力
する1出力期間が示されている。また、図5(b)は、
出力電圧Voutに入力電圧Vinと等しい電圧を出力
する場合の電圧波形図である。図5において、電圧V1
0は時刻t0に電圧VDDにプリチャージされ、時刻t
1以後、入力電圧Vinからトランジスタ101のゲー
ト・ソース間電圧Vgs101(I11)だけずれた電
圧に変化し、 V10=Vin+Vgs101(I11)…(6) で安定となる。出力電圧Voutは、時刻t0に電圧V
SSにプリチャージされ、時刻t2以後、電圧V10か
らトランジスタ102のゲート・ソース間電圧Vgs1
02(I13)だけずれた電圧に変化し、 Vout=V10−Vgs102(I13)…(7) で安定となる。ここでVgs101(I11)とVgs
102(I13)は正の値で、共に等しくなるように電
流I11、I13を制御すれば、式(6)、式(7)よ
り出力電圧Voutは入力電圧Vinと等しくなる。ま
た、このとき出力電圧範囲は、 VSS≦Vout≦VDD−Vgs102(I13)…(8) となる。
【0049】図6は図2の駆動回路の別の具体例を示す
駆動回路である。図6においては、図2のトランジスタ
1、2をPMOSトランジスタ201、202で構成
し、電源電圧E1、E2をそれぞれVSS、VDD(V
DD>VSS)としたものである。また図2の電流制御
回路3、4、5を203、204、205とし、それぞ
れ電流をI21、I22、I23に制御する。また図2
のスイッチ11、12、21、22、23、24を21
1、212、221、222、223、224とし、上
記スイッチ211、212、221、222、223、
224は、それぞれ図3のスイッチ11、12、21、
22、23、24と同様の制御を行う。またトランジス
タ201、202の共通ゲートの電圧をV20とする。
【0050】図7は、図6のスイッチ211、212、
221、222、223の制御信号タイミング及び入力
電圧Vin、出力電圧Vout、電圧V20の電圧波形
である。図7(a)には任意のレベルの電圧を出力する
1出力期間が示されている。また、図7(b)は、出力
電圧Voutに入力電圧Vinと等しい電圧を出力する
場合の電圧波形図である。
【0051】図7において、電圧V20は時刻t0に電
圧VSSにプリチャージされ、時刻t1以後、入力電圧
Vinからトランジスタ201のゲート・ソース間電圧
Vgs201(I21)だけずれた電圧に変化し、 V20=Vin+Vgs201(I21)…(9) で安定となる。出力電圧Voutは、時刻t0に電圧V
DDにプリチャージされ、時刻t2以後、電圧V20か
らトランジスタ202のゲート・ソース間電圧Vgs2
02(I23)だけずれた電圧に変化し、 Vout=V20−Vgs202(I23)…(10) で安定となる。ここでVgs201(I21)とVgs
202(I23)は負の値で、共に等しくなるように電
流I21、I23を制御すれば、式(9)、式(10)
より出力電圧Voutは入力電圧Vinに等しくなる。
また、このとき出力電圧範囲は、 VSS−Vgs202(I23)≦Vout≦VDD…(11) となる。
【0052】図8は本発明に係る駆動回路の第3の実施
の形態を示す回路図である。図8においては、共通ゲー
ト電極を有する2つのnチャネル型トランジスタ30
1、302と、共通ゲート電極を有する2つのpチャネ
ル型トランジスタ401、402とが設けられている。
トランジスタ301は、ドレインとゲートが接続され、
ソースが入力端子T1に接続されている。トランジスタ
302は、ドレインが電源端子T3に接続され、ソース
が出力端子T2に接続されている。トランジスタ401
は、ドレインとゲートが接続され、ソースが入力端子T
1に接続されている。トランジスタ402は、ドレイン
が電源端子T4に接続され、ソースが出力端子T2に接
続されている。電源端子T3とトランジスタ301のド
レイン(ゲート)と間には電流制御回路303が接続さ
れ、電源端子T3から入力端子T1へ流れる電流をI3
1に制御する。電源端子T4とトランジスタ401のド
レイン(ゲート)と間には電流制御回路403が接続さ
れ、入力端子T1から電源端子T4へ流れる電流をI4
1に制御する。電源端子T1、T2にはそれぞれ電圧V
DD、VSS(VDD>VSS)が与えられている。ま
た、出力端子T2には容量性負荷が接続されているもの
とする。
【0053】図8の駆動回路の動作を以下に説明する。
入力端子T1に入力電圧Vinが入力されると、トラン
ジスタ301、401のそれぞれのゲート電圧V30、
V40は、入力電圧Vinからゲート・ソース間電圧だ
けずれた電圧となり、 V30=Vin+Vgs301(I31)…(12) V40=Vin+Vgs401(I41)…(13) で安定となる。一方、出力電圧Voutは、電圧V3
0、V40からトランジスタ302、402のそれぞれ
のゲート・ソース間電圧だけずれた電圧となり、トラン
ジスタ302、402のそれぞれのドレイン・ソ−ス間
電流が等しくなるところで安定となる。このときのトラ
ンジスタ302、402のドレイン・ソ−ス間電流をI
cとすれば、出力電圧Voutは、 Vout=Vin+Vgs301(I31)−Vgs302(Ic) =Vin+Vgs401(I41)−Vgs402(Ic)…(14) となる。また出力電圧範囲は、電圧VDDと電圧VSS
の電圧範囲からトランジスタ302、402それぞれの
ゲート・ソース間の電圧差だけ狭い電圧範囲となる。
【0054】ここで電流I31、I41が等しく、トラ
ンジスタ301、302のゲート・ソース間電圧Vgs
301(I31)、Vgs302(Ic)がそれぞれ等
しく、トランジスタ401、402のゲート・ソース間
電圧Vgs401(I41)、Vgs402(Ic)が
等しければ、出力電圧Voutは入力電圧Vinに等し
くなる。また、電流I31、I41が等しい場合は、入
力電圧Vinを供給する外部回路の電流供給能力が低い
場合でも図1の駆動回路を容易に動作させることができ
る。
【0055】次に、入力電圧Vinが変化する場合の動
作について説明する。入力電圧Vinが変化した場合、
トランジスタ301、302の共通ゲート及びトランジ
スタ401、402の共通ゲートの容量が十分小さけれ
ば、電圧V30、V40は入力電圧Vinの変化に比較
的速やかに追随して式(12)、式(13)で表される
電圧に変化する。ここで入力電圧Vinが高電圧側(V
DD側)に変化する場合には、トランジスタ402は一
時的にオフとなり、トランジスタ302のソースフォロ
ワ動作によって、出力電圧Voutは速やかに引上げら
れる。一方、入力電圧Vinが低電圧側(VSS側)に
変化する場合には、トランジスタ302は一時的にオフ
となり、出力電圧Voutは速やかに引下げられる。す
なわち図8の駆動回路は、入力電圧Vinが高電圧側又
は低電圧側のどちらに変化してもトランジスタ302又
はトランジスタ402がソースフォロワ動作するので、
常に高い駆動能力を持つことができる。
【0056】なお、図8の駆動回路は、トランジスタ3
01、302に対して、Ids−Vgs特性を考慮して
トランジスタ401、402のサイズを調整すれば、電
流Icを調整することが可能である。したがって、入力
端子T1と電源端子T4との間の電流が制御され、出力
端子T2と電源端子T4との間の電流が制御されている
構成は、図1の駆動回路においてトランジスタ1、2を
NMOSトランジスタで構成した駆動回路の変更例と見
なすこともできる。同様に、トランジスタ401、40
2に対して、トランジスタ301、302のサイズを調
整した場合も電流Icを調整することが可能であるの
で、図1の駆動回路においてトランジスタ1、2をPM
OSトランジスタで構成した駆動回路の変更例と見なす
こともできる。すなわち、図8の駆動回路は、図1の駆
動回路においてトランジスタ1、2をNMOSトランジ
スタで構成した駆動回路と、トランジスタ1、2をPM
OSトランジスタで構成した駆動回路との両方の性能を
有した駆動回路となっている。
【0057】図9は本発明に係る駆動回路の第4の実施
の形態を示す回路図である。図9は、図4及び図6の駆
動回路それぞれの入力端子T1どうし、出力端子T2ど
うし、電圧VDDが与えられた電源端子どうし、電圧V
SSが与えられた電源端子どうしを共通接続したもので
ある。なお、図9の各素子番号は図4及び図6の素子番
号をそのまま用いる。ただし、電源端子については、電
源電圧VDDが与えられた電源端子をT3とし、電源電
圧VSSが与えられた電源端子をT4とする。また、出
力端子T2には容量性負荷が接続されているものとす
る。
【0058】図9の駆動回路の動作を図10を参照して
説明する。図10(a)には、電圧Vm以下の任意のレ
ベルの電圧を出力する1出力期間(時刻t0−t3)
と、電圧Vm以上の任意のレベルの電圧を出力する1出
力期間(時刻t0’−t3’)との2出力期間とが示さ
れている。また、図10(b)には、トランジスタ10
1、102のゲート・ソース間電圧Vgs101(I1
1)、Vgs102(I13)がそれぞれ等しく、トラ
ンジスタ201、202のゲート・ソース間電圧Vgs
201(I21)、Vgs202(I23)がそれぞれ
等しくなるように電流I11、I13、I21、I23
を制御し、出力電圧Voutに入力電圧Vinと等しい
電圧を出力する場合の電圧波形図である。
【0059】図10において、時刻t0−t3では、ス
イッチ111、112、121、122、123、12
4は図5と同様のスイッチ制御を行い、スイッチ21
1、212、221、222、223、224は全てオ
フとされる。この結果、図10の電圧波形は図5の電圧
波形と同様となる。また、時刻t0’−t3’では、ス
イッチ211、212、221、222、223、22
4は図7と同様のスイッチ制御を行い、スイッチ11
1、112、121、122、123、124は全てオ
フとされる。この結果、図10の電圧波形は図7の電圧
波形と同様となる。すなわち、図9の駆動回路の動作
は、電圧Vm以下の任意のレベルの電圧を出力する場合
には図4の駆動回路を動作させ、電圧Vm以上の任意の
レベルの電圧を出力する場合には図6の駆動回路を動作
させるようにしたものである。したがって、図9の駆動
回路は図4及び図6の駆動回路と同じ駆動能力を有す
る。
【0060】また、図9の駆動回路の出力電圧範囲は、
出力電圧Voutに入力電圧Vinと等しい電圧を出力
する場合、図4の駆動回路動作時は式(8)となり、図
6の駆動回路動作時は式(11)となる。ここで、電圧
Vmを、 VSS−Vgs202(I23)≦Vm≦VDD−Vgs102(I13)…( 15) となるように設定すれば、出力電圧Voutは、 VSS≦Vout≦VDD…(16) となり、図9の駆動回路の出力電圧範囲は電源電圧範囲
と等しくすることができる。
【0061】また、図9の駆動回路は、電圧Vm以下の
任意のレベルの電圧を出力する場合には出力端子T2が
電圧VSSにプリチャージされ、電圧Vm以上の任意の
レベルの電圧を出力する場合には出力端子T2が電圧V
DDにプリチャージされるので、図4又は図6の駆動回
路において電源電圧VSS又は電源電圧VDDのどちら
か一方だけにプリチャージされる場合に比べて、プリチ
ャージに伴う充放電電力が少なく、プリチャージも高速
に行うことができる。
【0062】以上のように、図9の駆動回路は、図4及
び図6の駆動回路と同じ駆動能力を有し、電源電圧範囲
に等しい出力電圧範囲を有する。さらに図4又は図6の
駆動回路より更に消費電力を低減できる。
【0063】図11は図9の駆動回路の具体例を示す駆
動回路である。図11においては、図9の電流制御回路
104、105、203がNMOSトランジスタで構成
され、電流制御回路103、204、205がPMOS
トランジスタで構成されたものである。そして上記電流
制御トランジスタ103、104、105、203、2
04、205のそれぞれのゲートに所定の電圧が与えら
れることにより、任意の電流に制御される。なお図11
では、NMOSトランジスタ104、105、203の
ゲートは、バイアス電圧BIASNが与えられた端子T
6に接続し、PMOSトランジスタ103、204、2
05それぞれのゲートはバイアス電圧BIASPが与え
られた端子T5に接続される。なお複数の電流制御トラ
ンジスタのゲートバイアス電圧が共通の場合でも、トラ
ンジスタのサイズを調整することにより任意の電流を流
すことが可能である。また、電流制御トランジスタごと
にバイアス電圧を変えても良い。
【0064】図12は図11の駆動回路の変更を示す回
路図である。図12は、図11の駆動回路を改良し、図
11の駆動回路より素子数が少なく、スイッチ制御信号
の種類を減らした駆動回路である。図12の駆動回路
は、図11の駆動回路より電流制御回路104、204
及びスイッチ122、222を取り去り、新たにPMO
Sトランジスタ131及びNMOSトランジスタ231
を付加した回路である。PMOSトランジスタ131
は、ソース、ドレインをそれぞれNMOSトランジスタ
101のゲート(ドレイン)、ソースに接続され、ゲー
トは電圧BIASPが与えられた端子T5に接続され
る。NMOSトランジスタ231は、ソース、ドレイン
をそれぞれPMOSトランジスタ201のゲート(ドレ
イン)、ソースに接続され、ゲートは電圧BIASNが
与えられた端子T6に接続される。また、PMOSトラ
ンジスタ131は、PMOSトランジスタ103より閾
値電圧が小さく、同じゲート電圧に対してPMOSトラ
ンジスタ103より十分高い電流供給能力をもつものと
し、NMOSトランジスタ231も、NMOSトランジ
スタ203より閾値電圧が小さく、同じゲート電圧に対
してNMOSトランジスタ203より十分高い電流供給
能力をもつものとする。そしてNMOSトランジスタ1
01、PMOSトランジスタ103、131で構成され
る回路ブロックを回路ブロック130とし、PMOSト
ランジスタ201、NMOSトランジスタ203、23
1で構成される回路ブロックを回路ブロック230とす
る。なお、図12の駆動回路において、図11と同じ素
子については図11の素子番号をそのまま用いる。
【0065】図12の駆動回路の動作を図13を参照し
て説明する。図13(a)には、電圧Vm以下の任意の
レベルの電圧を出力する1出力期間(時刻t0−t3)
と、電圧Vm以上の任意のレベルの電圧を出力する1出
力期間(時刻t0’−t3’)との2出力期間とが示さ
れている。また、図13(b)には、入力電圧Vinと
等しい電圧を出力電圧Voutとして出力する場合の電
圧波形図が示されている。なお、図13中のスイッチ1
12、123、124、212、223、224の制御
タイミングは、図10と同様である。
【0066】図12の駆動回路は、時刻t0−t3間に
て、図11の駆動回路の電流制御回路104及びスイッ
チ122と同じ作用を回路ブロック230とスイッチ2
21にさせ、時刻t0’−t3’間にて、図11の駆動
回路の電流制御回路204及びスイッチ222と同じ作
用を、回路ブロック130とスイッチ121にさせたも
のである。以下に図12の駆動回路の動作を説明する。
【0067】始めに、電圧Vm以下の任意のレベルの電
圧を出力する1出力期間(時刻t0−t3)では、時刻
t0にて、スイッチ111、211がオン、スイッチ1
21、221がオフとされる。この結果、トランジスタ
101、102の共通ゲートは電圧VDDに、トランジ
スタ201、202の共通ゲートは電圧VSSにプリチ
ャージされる。また、スイッチ112がオン、スイッチ
123、124はオフとされ、出力端子T2は電圧VS
Sにプリチャージされる。なお、スイッチ212、22
3、224は、時刻t0−t3間はオフとされる。
【0068】次に、時刻t1にて、スイッチ111、2
11がオフ、スイッチ121、221がオンとされる。
この結果、トランジスタ101、201の作用により、
トランジスタ101、102の共通ゲートの電圧V10
及びトランジスタ201、202の共通ゲートの電圧V
20は、それぞれ入力電圧Vinからゲート・ソース間
電圧だけずれた電圧に速やかに変化し、それぞれ V10=Vin+Vgs101(I11)…(16) V20=Vin+Vgs201(I21)…(17) で安定となる。このときトランジスタ131、231は
オフ状態となり動作しない。また、電源端子T3と入力
端子T1との間には電流I11が流れ、入力端子T1と
電源端子T4との間には電流I21が流れる。
【0069】次に、時刻t2にて、スイッチ112がオ
フ、スイッチ123、124がオンとされる。この結
果、トランジスタ102のソースフォロワ動作により、
出力電圧Voutは電圧V10からトランジスタ102
のゲート・ソース間電圧だけずれた電圧に速やかに変化
し、 Vout=V10−Vgs102(I13)…(18) で安定となる。ここでトランジスタ101、102のゲ
ート・ソース間電圧Vgs101(I11)、Vgs1
02(I13)が等しくなるように電流I11、I13
を制御すれば、出力電圧Voutは入力電圧Vinと等
しい電圧を出力する。
【0070】電圧Vm以下の任意のレベルの電圧を出力
する1出力期間(時刻t0’−t3’)では、時刻t
0’にて、スイッチ111、211がオン、スイッチ1
21、221がオフとされる。この結果、トランジスタ
101、102の共通ゲートは電圧VDDに、トランジ
スタ201、202の共通ゲートは電圧VSSにプリチ
ャージされる。また、スイッチ212がオン、スイッチ
223、224はオフとされ、出力端子T2は電圧VD
Dにプリチャージされる。なお、スイッチ112、12
3、124は、時刻t0’−t3’間はオフとされる。
【0071】次に、時刻t1’にて、スイッチ111、
211がオフ、スイッチ121、221がオンとされ
る。この結果、トランジスタ101、201の作用によ
り、トランジスタ101、102の共通ゲートの電圧V
10及びトランジスタ201、202の共通ゲートの電
圧V20は、それぞれ入力電圧Vinからゲート・ソー
ス間電圧だけずれた電圧に速やかに変化し、それぞれ式
(16)、式(17)で表される電圧で安定となる。こ
のときトランジスタ131、231はオフ状態となり動
作しない。また、電源端子T3と入力端子T1との間に
は電流I11が流れ、入力端子T1と電源端子T4との
間には電流I21が流れる。
【0072】次に、時刻t2’にて、スイッチ212が
オフ、スイッチ223、224がオンとされる。この結
果、トランジスタ202のソースフォロワ動作により、
出力電圧Voutは電圧V20からトランジスタ102
のゲート・ソース間電圧だけずれた電圧に速やかに変化
し、 Vout=V20−Vgs202(I23)…(19) で安定となる。ここでトランジスタ201、202のゲ
ート・ソース間電圧Vgs201(I21)、Vgs2
02(I23)が等しくなるように電流I21、I23
を制御すれば、出力電圧Voutは入力電圧Vinと等
しい電圧を出力する。
【0073】なお、電流I11、I21が等しい場合
は、入力電圧Vinを供給する外部回路の電流供給能力
が低い場合でも図12の駆動回路を容易に動作させるこ
とができる。
【0074】以上の動作は、入力電圧Vinが電圧VS
Sよりある程度高く、電圧VDDよりある程度低い電圧
範囲の場合で、トランジスタ101、201がオン状態
の場合の動作である。次に、入力電圧Vinが電圧VD
D又は電圧VSSに近く、トランジスタ101又はトラ
ンジスタ201がオフ状態となる場合の動作について以
下に説明する。
【0075】時刻t0−t3間において、入力電圧Vi
nが電圧VSSに近い電圧レベルの場合、時刻t1に
て、電圧V10は式(16)で表される電圧となるが、
電圧V20は式(17)で表される電圧とはならない。
これは入力電圧Vinが電圧VSSに近く、トランジス
タ201のゲート・ソース間電圧が閾値電圧以下の状態
では、トランジスタ201はオフとなるためである。時
刻t1直後の電圧V20は時刻t0−t1間にプリチャ
ージされた電圧VSSであるが、トランジスタ231の
動作により入力端子T1からトランジスタ203のドレ
インへ電流が供給され、電圧V20は入力電圧Vinと
電圧VSSの中間の電圧に引上げられる。このときトラ
ンジスタ231の電流供給能力がトランジスタ203の
電流供給能力より高ければ、入力端子T1から電源端子
T4へ流れる電流はトランジスタ203で制御された電
流I21となる。したがって入力電圧Vinが電圧VS
Sに近い電圧レベルでトランジスタ201がオフとなる
場合でも、入力端子T1と電源端子T4との間に電流I
21を流すことができる。
【0076】また、時刻t0’−t3’間において、入
力電圧Vinが電圧VDDに近い電圧レベルの場合、時
刻t1’にて、電圧V20は式(17)で表される電圧
となるが、電圧V10は式(16)で表される電圧とは
ならない。これは入力電圧Vinが電圧VDDに近く、
トランジスタ101のゲート・ソース間電圧が閾値電圧
以下の状態では、トランジスタ101はオフとなるため
である。時刻t1’直後の電圧V10は時刻t0’−t
1’間にプリチャージされた電圧VDDであるが、トラ
ンジスタ131の動作によりトランジスタ103のドレ
インから入力端子T1へ電流が供給され、電圧V10は
入力電圧Vinと電圧VDDの中間の電圧に引下げられ
る。このときトランジスタ131の電流供給能力がトラ
ンジスタ103の電流供給能力より高ければ、電源端子
T3から入力端子T1へ流れる電流はトランジスタ10
3で制御された電流I11となる。したがって入力電圧
Vinが電圧VDDに近い電圧レベルでトランジスタ1
01がオフとなる場合でも、電源端子T3と入力端子T
1との間に電流I11を流すことができる。
【0077】以上のように、回路ブロック130、23
0は、入力電圧Vinの電圧レベルによらず、それぞれ
電流I11、I21を流すことができ、電流制御回路の
機能も有する。
【0078】すなわち図12の駆動回路の動作は、時刻
t0−t3間では、スイッチ221及び回路ブロック2
30が、図11の駆動回路のスイッチ122及び電流制
御回路104と同じ作用をし、時刻t0’−t3’間で
は、スイッチ121及び回路ブロック130が、図11
の駆動回路のスイッチ222及び電流制御回路204と
同じ作用をする。したがって図12の駆動回路全体の作
用は、図11の駆動回路の作用とまったく同じであり、
その性能も図11の駆動回路と等しい。
【0079】図14は本発明に係る電流制御回路の実施
の形態を示す回路図である。図14において、回路ブロ
ック500は、電流制御回路をトランジスタで構成した
駆動回路であり、回路ブロック30は、電流制御トラン
ジスタを精度よく制御するためのバイアス回路である。
回路ブロック500は、図1の駆動回路の具体例で、図
1のトランジスタ1、2をNMOSトランジスタ50
1、502とし、図1の電流制御回路3、4、5をそれ
ぞれPMOSトランジスタ503、NMOSトランジス
タ504、505としたものである。PMOSトランジ
スタ503のゲートは端子T5に接続され、NMOSト
ランジスタ504、505のゲートは端子T6に接続さ
れる。なお、電源端子T3、T4には電源電圧VDD、
VSSがそれぞれ与えられている。
【0080】回路ブロック30は、電流制御回路として
作用するトランジスタ503、504、505の各ゲー
トにバイアス電圧を供給するバイアス回路である。バイ
アス回路30は、NMOSトランジスタ31、32と、
同じIds−Vgs特性を有するPMOSトランジスタ
33、34とで構成される。NMOSトランジスタ31
は、ドレインが端子T5に接続され、ソースが電源端子
T8に接続され、ゲートには外部より電圧BIASが与
えられる。NMOSトランジスタ32はドレイン及びゲ
ートが端子T6に接続され、ソースが電源端子T8に接
続される。PMOSトランジスタ33は、ドレイン及び
ゲートが端子T5に接続され、ソースが電源端子T7に
接続される。PMOSトランジスタ34は、ドレインが
端子T6に接続され、ゲートが端子T5に接続され、ソ
ースが電源端子T7に接続される。PMOSトランジス
タ33、34はゲートが共通接続され、同じIds−V
gs特性を有するので、それぞれのドレイン・ソース間
電流は等しく、これを電流I4とする。電流I4は電圧
BIASによって制御され、端子T5、T6の電圧BI
ASP、BIASNは電流I4により制御される。な
お、電源端子T7、T8には電源電圧VDD、VSSが
それぞれ与えられている。
【0081】ここでトランジスタの特性変動を考慮して
PMOSトランジスタ33,34,503及びNMOS
トランジスタ32,504の各素子サイズを設計し、電
流I51,I52が等しくなるように、電流I4,I5
1,I52を設定すれば、トランジスタの特性変動が生
じても、入力電圧Vinを供給する外部回路の電流供給
能力に依存しないようにさせることができる。また、ト
ランジスタの特性変動を考慮してPMOSトランジスタ
33,34,503及びNMOSトランジスタ32,5
05の各素子サイズを設計し、トランジスタ501,5
02のそれぞれのゲート・ソース間電圧が等しくなるよ
うに電流I4,I51,I53を設定すれば、トランジ
スタの特性変動が生じても、入力電圧Vinに等しい電
圧を出力することができる。
【0082】上記の最も簡単な方法としては、トランジ
スタ501,502を同じ素子サイズで設計し、PMO
Sトランジスタ33,34,503を同じ素子サイズで
設計し、さらにNMOSトランジスタ32,504,5
05を同じ素子サイズで設計する。この場合、電流I
4,I51,I52,I53は等しく、トランジスタの
特性変動が生じても電流I4,I51,I52,I53
の等しい関係は保たれるので、入力電圧Vinを供給す
る外部回路の電流供給能力に依存しないようにさせるこ
とができ、また入力電圧Vinに等しい電圧を出力する
ことができる。
【0083】以上のように、電流制御回路をトランジス
タで構成した駆動回路500に対し、バイアス回路30
を設けることにより、駆動回路500を、入力電圧Vi
nを供給する外部回路の電流供給能力に依存しないよう
にさせることができ、トランジスタの特性変動に依存し
ない高精度な電圧出力が実現できる。
【0084】図15は、図14のバイアス回路30の変
更例を示す回路図である。図15のバイアス回路40
は、図14のバイアス回路30よりトランジスタ31、
33を取去り、バイアス回路に流す電流を減らした構成
である。図15では、電圧BIAS(=電圧BIAS
P)が外部から直接駆動回路500及びバイアス回路4
0のトランジスタ34のゲートに与えられ、電流I4は
電圧BIASPにより制御される。図15においても、
図14の場合と同様に、トランジスタの特性変動を考慮
してバイアス回路40のトランジスタ32,34及び駆
動回路500の電流制御トランジスタの素子サイズを設
計し、電流I4及び駆動回路500の電流制御トランジ
スタにより制御される各電流を最適に設定すれば、バイ
アス回路30と同様の作用及び効果を得ることができ
る。
【0085】なお、図14及び図15における駆動回路
500は、図11、図12の駆動回路や他の実施の形態
に置き換えることが可能である。また、図14及び図1
5では、駆動回路500とバイアス回路30又は40と
が1対1の構成の場合を示したが、複数の駆動回路50
0を有する場合に、その複数の駆動回路500で単数の
バイアス回路30又は40を共有することも可能であ
る。
【0086】請求項の記載に関連して本発明は更に次の
態様をとりうる。
【0087】(1)容量性負荷を駆動する駆動回路であ
って、第1〜第3の定電流源と、前記第1の定電流源が
ドレイン端子に接続されかつ前記第2の定電流源がソー
ス端子に接続され更にドレイン端子とゲート端子とが接
続された第1のトランジスタと、前記第1のトランジス
タと同一導電型でありゲート端子が前記第1のトランジ
スタのゲート端子と接続されかつソース端子が前記第3
の定電流源に接続されてソースフォロワ動作する第2の
トランジスタとを含み、前記第1のトランジスタのソー
ス端子を入力端子としかつ前記第2のトランジスタのソ
ース端子を出力端子としたことを特徴とする駆動回路。
【0088】(2)容量性負荷を駆動する駆動回路であ
って、第1及び第2の定電流源と、前記第1の定電流源
がドレイン端子に接続されかつドレイン端子とゲート端
子とが接続された第1のトランジスタと、前記第1のト
ランジスタと同一導電型でありゲート端子が前記第1の
トランジスタのゲート端子と接続された第2のトランジ
スタと、前記第2の定電流源がドレイン端子に接続され
かつドレイン端子とゲート端子とが接続された第3のト
ランジスタと、前記第3のトランジスタと同一導電型で
ありゲート端子が前記第3のトランジスタのゲート端子
と接続された第4のトランジスタとを含み、前記第1及
び第2のトランジスタと前記第3及び第4のトランジス
タとを異なる導電型とし、前記第1及び第3のトランジ
スタのソース端子を入力端子としかつ前記第2及び第4
のトランジスタのソース端子を出力端子としたことを特
徴とする駆動回路。
【0089】(3)外部制御入力に応答して前記第1及
び第2のトランジスタのゲート端子を所定電圧にプリチ
ャージする第1のプリチャージ手段を更に含むことを特
徴とする(1)記載の駆動回路。
【0090】(4)外部制御入力に応答して前記第1及
び第2のトランジスタのゲート端子並びに前記第3及び
第4のトランジスタのゲート端子をそれぞれ所定電圧に
プリチャージする第1のプリチャージ手段を更に含むこ
とを特徴とする(2)記載の駆動回路。
【0091】(5)外部制御入力に応答して前記出力端
子を所定電圧にプリチャージする第2のプリチャージ手
段を更に含むことを特徴とする(1)〜(4)のいずれ
かに記載の駆動回路。
【0092】(6)前記第1及び第2のプリチャージ手
段は、前記外部制御入力に応答してオンオフ動作して前
記トランジスタのドレイン・ソース間電流を制御するス
イッチを含むことを特徴とする(5)記載の駆動回路。
【0093】(7)前記第1及び第2のトランジスタ
を、共にNチャネル型MOSトランジスタ及びPチャネ
ル型MOSトランジスタのいずれか一方としたことを特
徴とする(1)若しくは(3)又は(5)若しくは
(6)記載の駆動回路。
【0094】(8)前記第1及び第2のトランジスタ
を、共にNチャネル型MOSトランジスタ及びPチャネ
ル型MOSトランジスタのいずれか一方とし、前記第3
及び第4のトランジスタを、共にNチャネル型MOSト
ランジスタ及びPチャネル型MOSトランジスタの他方
としたことを特徴とする(2)若しくは(4)又は
(5)若しくは(6)記載の駆動回路。
【0095】(9) 前記第1〜第3の定電流源は、ト
ランジスタ素子と、このトランジスタ素子に対応して設
けられそのゲート電圧を制御するバイアス回路とで構成
し、そのソース端子とドレイン端子との間の電流を一定
にするようにしたことを特徴とする請求項(1)〜
(8)のいずれかに記載の駆動回路。
【0096】(10)前記第1〜第3の定電流源をそれ
ぞれ構成する前記バイアス回路は、外部から入力される
バイアス電圧に応じて、対応する前記トランジスタ素子
に対して同一のゲート電圧を与えることを特徴とする
(9)記載の駆動回路。
【0097】(11) 前記第1〜第4のトランジスタ
は、共にバイポーラ型トランジスタであり、そのエミッ
タ端子を前記ソース端子とし、そのベース端子を前記ゲ
ート端子とし、そのコレクタ端子を前記ドレイン端子と
したことを特徴とする(1)〜(5)又は(9)のいず
れかに記載の駆動回路。
【0098】(12)(9)〜(11)のいずれかに記
載の駆動回路を複数含み、これら駆動回路で、前記バイ
アス回路を共有するようにしたことを特徴とする駆動回
路システム。
【0099】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ゲート端
子同士を接続し、一方のトランジスタのゲート端子とド
レイン端子とを接続し、他方のトランジスタをソースフ
ォロワ動作させ、両トランジスタのドレイン・ソース間
電流を制御することにより、簡単な回路構成で、容量性
負荷を高い電流供給能力で駆動することができるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による駆動回路の第1の実施の形態の構
成を示す回路図である。
【図2】本発明による駆動回路の第2の実施の形態の構
成を示す回路図である。
【図3】図2の回路動作を示すタイミング図である。
【図4】図2の具体的な回路を示す回路図である。
【図5】(a)は図4の回路の動作を示すタイミング
図、(b)は図4の回路の動作を示す電圧波形図であ
る。
【図6】図2の別の具体的な回路を示す回路図である。
【図7】(a)は図6の回路の動作を示すタイミング
図、(b)は図6の回路の動作を示す電圧波形図であ
る。
【図8】本発明による駆動回路の第3の実施の形態の構
成を示す回路図である。
【図9】本発明による駆動回路の第4の実施の形態の構
成を示す回路図である。
【図10】(a)は図9の回路の動作を示すタイミング
図、(b)は図9の回路の動作を示す電圧波形図であ
る。
【図11】図9の具体的な回路を示す回路図である。
【図12】図11の変更例を示す回路図である。
【図13】(a)は図12の回路の動作を示すタイミン
グ図、(b)は図12の回路の動作を示す電圧波形図で
ある。
【図14】本発明に係る電流制御回路の実施の形態を示
す回路図である。
【図15】図14の変更例を示す回路図である。
【図16】従来の駆動回路を示す回路図である。
【符号の説明】
1、2 トランジスタ 3、4、5 電流制御回路 11、12、21、22、23、24 スイッチ Vin 入力電圧 Vout 出力電圧
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年4月17日(2000.4.1
7)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
請求項22ソ−スが第1の電源端子に接続され、
ゲ−ト電圧が制御された第1のトランジスタと、 前記第1のトランジスタと異なる導電型で、ソ−スが第
2の電源端子に接続され、ゲートとドレインが共通接続
され、前記第1のトランジスタとドレイン・ソ−ス間電
流を共有する第2のトランジスタとを含むバイアス回路
と、 前記第1のトランジスタと同一導電型及び同一サイズで
前記第1のトランジスタとゲ−ト同士、ソ−ス同士がそ
れぞれ共有接続された少なくとも1個の電流制御トラン
ジスタを含み、前記第2のトランジスタと同一導電型及
び同一サイズで前記第2のトランジスタとゲ−ト同士、
ソ−ス同士がそれぞれ共有接続された少なくとも1個の
電流制御トランジスタを含み、前記バイアス回路により
前記各電流制御トランジスタの電流が等しく保たれてい
る駆動回路とを含むことを特徴とする駆動回路装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明による駆動回路
は、入力電圧を第1の電圧にレベル変換するレベル変換
手段と、前記第1の電圧をゲートに受け、前記入力電圧
に応じた出力電圧をソースより出力する第1のトランジ
スタと、前記第1のトランジスタのドレイン・ソース間
に流れる電流を制御する第1の電流制御手段と、前記第
1のトランジスタをソースフォロワ動作させる駆動手段
とを含み、前記レベル変換手段は前記第1のトランジス
タと同一導電型のトランジスタを含むことを特徴とす
る。また、前記レベル変換手段は、前記第1のトランジ
スタと同一導電型であり、ソースに前記入力電圧を受
け、共通接続したドレインとゲートより前記第1の電圧
を出力する第2のトランジスタと、前記第2のトランジ
スタのドレイン・ソース間に流れる電流を制御する第2
の電流制御手段とを含むことを特徴とする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】本発明によるバイアス回路は、第1のnチ
ャネル型トランジスタと、前記第1のnチャネル型トラ
ンジスタのドレイン・ソ−ス間電流と等しい大きさのド
レイン・ソ−ス間電流を有する第1のpチャネル型トラ
ンジスタを含み、前記第1のnチャネル型トランジスタ
は、上記駆動回路又は上記駆動回路システムに含まれる
前記nチャネル型の電流制御トランジスタと同じゲ−ト
・ソ−ス間電圧を有し、前記第1のpチャネル型トラン
ジスタは、上記駆動回路又は上記駆動回路システムに含
まれる前記pチャネル型の電流制御トランジスタと同じ
ゲ−ト・ソ−ス間電圧を有することを特徴とする。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】本発明による駆動回路装置は、上記駆動回
路システムを複数含み、さらに上記バイアス回路を含
み、複数の駆動回路システムでバイアス回路を共用する
ようにしたことを特徴とする。更に、本発明による駆動
回路装置は、ソ−スが第1の電源端子に接続され、ゲ−
ト電圧が制御された第1のトランジスタと、前記第1の
トランジスタと異なる導電型で、ソ−スが第2の電源端
子に接続され、ゲートとドレインが共通接続され、前記
第1のトランジスタとドレイン・ソ−ス間電流を共有す
る第2のトランジスタとを含むバイアス回路と、前記第
1のトランジスタと同一導電型及び同一サイズで前記第
1のトランジスタとゲ−ト同士、ソ−ス同士がそれぞれ
共有接続された少なくとも1個の電流制御トランジスタ
を含み、前記第2のトランジスタと同一導電型及び同一
サイズで前記第2のトランジスタとゲ−ト同士、ソ−ス
同士がそれぞれ共有接続された少なくとも1個の電流制
御トランジスタを含み、前記バイアス回路により前記各
電流制御トランジスタの電流が等しく保たれている駆動
回路とを含むことを特徴とする。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0070
【補正方法】変更
【補正内容】
【0070】電圧Vm以上の任意のレベルの電圧を出力
する1出力期間(時刻t0’−t3’)では、時刻t
0’にて、スイッチ111、211がオン、スイッチ1
21、221がオフとされる。この結果、トランジスタ
101、102の共通ゲートは電圧VDDに、トランジ
スタ201、202の共通ゲートは電圧VSSにプリチ
ャージされる。また、スイッチ212がオン、スイッチ
223、224はオフとされ、出力端子T2は電圧VD
Dにプリチャージされる。なお、スイッチ112、12
3、124は、時刻t0’−t3’間はオフとされる。

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力電圧を第1の電圧にレベル変換する
    レベル変換手段と、前記第1の電圧をゲートに受け、前
    記入力電圧に応じた出力電圧をソースより出力する第1
    のトランジスタと、前記第1のトランジスタのドレイン
    ・ソース間に流れる電流を制御する第1の電流制御手段
    と、前記第1のトランジスタをソースフォロワ動作させ
    る駆動手段とを含むことを特徴とする駆動回路。
  2. 【請求項2】 前記レベル変換手段は、前記第1のトラ
    ンジスタと同一導電型であり、ソースに前記入力電圧を
    受け、共通接続したドレインとゲートより前記第1の電
    圧を出力する第2のトランジスタと、前記第2のトラン
    ジスタのドレイン・ソース間に流れる電流を制御する第
    2の電流制御手段とを含むことを特徴とする請求項1記
    載の駆動回路。
  3. 【請求項3】 第1の電源端子と、入力電圧を受ける入
    力端子と、出力電圧を出力する出力端子と、ドレインと
    ゲートとが接続されソースに前記入力端子が接続された
    第1のトランジスタと、前記第1のトランジスタと同一
    導電型でありかつドレインに前記第1の電源端子が接続
    されソースに前記出力端子が接続されゲートに前記第1
    のトランジスタのゲート電圧と等しい電圧を受ける第2
    のトランジスタと、前記第1のトランジスタのドレイン
    (ゲート)とソースとの間に流れる電流を制御する第1
    の電流制御手段と、前記第2のトランジスタのドレイン
    とソースとの間に流れる電流を制御する第2の電流制御
    手段とを含むことを特徴とする駆動回路。
  4. 【請求項4】 前記第1の電流制御手段は、第2の電源
    端子と前記第1のトランジスタのドレイン(ゲート)と
    の間に接続した第1の電流制御回路であり、 前記第2の電流制御手段は、前記出力端子と第3の電源
    端子との間に接続された第2の電流制御回路であること
    を特徴とする請求項3記載の駆動回路。
  5. 【請求項5】 前記入力端子と第4の電源端子との間に
    接続された第3の電流制御回路を更に含むことを特徴と
    する請求項4記載の駆動回路。
  6. 【請求項6】 前記入力端子、前記出力端子及び前記電
    源端子のそれぞれの端子間に流れる電流を遮断すること
    が可能なスイッチ群と、 前記スイッチ群のオン及びオフを制御するスイッチ制御
    手段と、を更に含むことを特徴とする請求項3〜5のい
    ずれかに記載の駆動回路。
  7. 【請求項7】 前記出力端子を少なくとも1種類の電圧
    にプリチャージする第1のプリチャージ手段を更に含む
    ことを特徴とする請求項3〜6のいずれかに記載の駆動
    回路。
  8. 【請求項8】 前記第1のトランジスタのゲート電圧を
    所定の第1の電圧にプリチャージする第2のプリチャー
    ジ手段を更に含むことを特徴とする請求項3〜7のいず
    れかに記載の駆動回路。
  9. 【請求項9】 前記第1及び第2の電流制御回路が、ゲ
    ート・ソース間電圧の制御により電流制御されるnチャ
    ネル型又はpチャネル型の電流制御トランジスタで構成
    されることを特徴とする請求項4記載の駆動回路。
  10. 【請求項10】 前記第1〜第4の電流制御回路が、ゲ
    ート・ソース間電圧の制御により電流制御されるnチャ
    ネル型又はpチャネル型の電流制御トランジスタで構成
    されることを特徴とする請求項5記載の駆動回路。
  11. 【請求項11】 入力電圧を受ける入力端子と出力電圧
    を出力する出力端子とをそれぞれ共有する第1の駆動回
    路及び第2の駆動回路と、 前記入力電圧に応じて前記第1の駆動回路及び前記第2
    の駆動回路の少なくとも一方を動作させる駆動手段とを
    含み、 前記第1の駆動回路は、 ドレインとゲートとが接続され、ソースが前記入力端子
    に接続された第1のnチャネル型トランジスタと、 ドレインに第1の電源端子が接続され、ソースが前記出
    力端子に接続され、ゲートに前記第1のnチャネル型ト
    ランジスタのゲート電圧と等しい電圧を受ける第2のn
    チャネル型トランジスタと、 前記第1のnチャネル型トランジスタのドレイン(ゲー
    ト)とソースとの間に流れる電流を制御する第1の電流
    制御手段と、 前記第2のnチャネル型トランジスタのドレインとソー
    スとの間に流れる電流を制御する第2の電流制御手段
    と、 を含み、 前記第2の駆動回路は、 ドレインとゲートとが接続され、ソースが前記入力端子
    に接続された第1のpチャネル型トランジスタと、 ドレインに第2の電源端子が接続され、ソースが前記出
    力端子に接続され、ゲートに前記第1のpチャネル型ト
    ランジスタのゲート電圧と等しい電圧を受ける第2のp
    チャネル型トランジスタと、 前記第1のpチャネル型トランジスタのドレイン(ゲー
    ト)とソースとの間に流れる電流を制御する第3の電流
    制御手段と、 前記第2のpチャネル型トランジスタのドレインとソー
    スとの間に流れる電流を制御する第4の電流制御手段
    と、 を含むことを特徴とする駆動回路システム。
  12. 【請求項12】 前記第1の電流制御手段は、第3の電
    源端子と前記第1のnチャネル型トランジスタのドレイ
    ン(ゲート)との間に接続された第1の電流制御回路を
    含み、 前記第2の電流制御手段は、前記出力端子と第4の電源
    端子との間に接続された第2の電流制御回路を含み、 前記第3の電流制御手段は、第5の電源端子と前記第1
    のpチャネル型トランジスタのドレイン(ゲート)との
    間に接続された第3の電流制御回路を含み、 前記第4の電流制御手段は、前記出力端子と第6の電源
    端子との間に接続された第4の電流制御回路を含むこと
    を特徴とする請求項11記載の駆動回路システム。
  13. 【請求項13】 前記第1の駆動回路は、前記入力端子
    と第7の電源端子との間に接続された第5の電流制御回
    路を更に含み、 前記第2の駆動回路は、前記入力端子と第8の電源端子
    との間に接続された第6の電流制御回路を更に含むこと
    を特徴とする請求項11又は12記載の駆動回路システ
    ム。
  14. 【請求項14】 前記入力端子、前記出力端子及び前記
    電源端子のそれぞれの端子間に流れる電流を遮断するこ
    とが可能なスイッチ群と、 前記スイッチ群のオン及びオフを制御するスイッチ制御
    手段と、 を更に含むことを特徴とする請求項11〜13のいずれ
    かに記載の駆動回路システム。
  15. 【請求項15】 前記出力端子を少なくとも1種類の電
    圧にプリチャージする第1のプリチャージ手段を更に含
    むことを特徴とする請求項11〜13のいずれかに記載
    の駆動回路システム。
  16. 【請求項16】 前記第1のnチャネル型トランジスタ
    のゲート電圧を所定の第1の電圧にプリチャージする第
    2のプリチャージ手段と、前記第1のpチャネル型トラ
    ンジスタのゲート電圧を所定の第2の電圧にプリチャー
    ジする第3のプリチャージ手段とを更に含むことを特徴
    とする請求項14記載の駆動回路システム。
  17. 【請求項17】 前記第1〜第4の電流制御回路が、ゲ
    ート・ソース間電圧の制御により電流制御されるnチャ
    ネル型又はpチャネル型の電流制御トランジスタで構成
    されることを特徴とする請求項12記載の駆動回路シス
    テム。
  18. 【請求項18】 前記第1〜第6の電流制御回路が、ゲ
    ート・ソース間電圧の制御により電流制御されるnチャ
    ネル型又はpチャネル型の電流制御トランジスタで構成
    されることを特徴とする請求項13記載の駆動回路シス
    テム。
  19. 【請求項19】 請求項1〜8のいずれかに記載の駆動
    回路又は請求項9〜14のいずれかに記載の駆動回路シ
    ステムに含まれる前記nチャネル型の電流制御トランジ
    スタと同じゲート・ソース間電圧を有する第1のnチャ
    ネル型トランジスタと、 請求項1〜8のいずれかに記載の駆動回路又は請求項9
    〜14のいずれかに記載の駆動回路システムに含まれる
    前記pチャネル型の電流制御トランジスタと同じゲート
    ・ソース間電圧を有しかつ前記第1のnチャネル型トラ
    ンジスタのドレイン・ソース間電流と等しい大きさのド
    レイン・ソース間電流を有する第1のpチャネル型トラ
    ンジスタと、 を含むことを特徴とするバイアス回路。
  20. 【請求項20】 請求項1〜10のいずれかの駆動回路
    を複数含み、さらに請求項19のバイアス回路を含み、
    複数の前記駆動回路で前記バイアス回路を共用するよう
    にしたことを特徴とする駆動回路システム。
  21. 【請求項21】 請求項11〜18のいずれかの駆動回
    路システムを複数含み、さらに請求項19のバイアス回
    路を含み、複数の前記駆動回路システムで前記バイアス
    回路を共用するようにしたことを特徴とする駆動回路装
    置。
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