JP2001217706A - バッファ回路及びバッファ回路を備えるドライバ - Google Patents

バッファ回路及びバッファ回路を備えるドライバ

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JP2001217706A JP2000026894A JP2000026894A JP2001217706A JP 2001217706 A JP2001217706 A JP 2001217706A JP 2000026894 A JP2000026894 A JP 2000026894A JP 2000026894 A JP2000026894 A JP 2000026894A JP 2001217706 A JP2001217706 A JP 2001217706A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】出力段にCMOSインバータ回路を備えながら
もその貫通電流を好適に防止することの可能なバッファ
回路を提供する。 【解決手段】バッファ回路は、インバータ回路3、OR
回路21及びAND回路22の並列回路からなるタイミ
ング調整回路20、Pチャネル型MOSトランジスタT
RpとNチャネル型MOSトランジスタTRnとの直列
回路からなる出力段CMOSインバータ回路10等を備
えて構成される。タイミング調整回路20は、トランジ
スタTRp及びトランジスタTRnを同時にオンさせな
いために、トランジスタTRpのオフ期間内においてト
ランジスタTRnのオン期間が形成されるトランジスタ
TRnのゲート制御信号Nin、及びトランジスタTR
nのオフ期間内においてトランジスタTRpのオン期間
が形成されるトランジスタTRpのゲート制御信号Pi
nを各々形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はバッファ回路及び
それを備えるドライバに関し、詳しくは、出力段にCM
OSインバータを備えたバッファ回路の消費電流を低下
させる技術に関する。
【0002】
【従来の技術】図7に、従来のバッファ回路の構成を示
す。同図に示されるように、このバッファ回路は、入力
インバータ回路3、及びPチャネル型MOSトランジス
タTRpとNチャネル型MOSトランジスタTRnとを
直列接続した出力段CMOSインバータ回路10等を備
えて構成される。ここでPチャネル型MOSトランジス
タTRpのソースSは電源VDDに接続され、Nチャネ
ル型MOSトランジスタTRnのソースSはGND(接
地)に接続されている。
【0003】このようなバッファ回路においては通常、
上記入力インバータ回路3及び出力段CMOSインバー
タ回路10での動作遅延に伴い、入力端子1に入力され
た入力信号INは、所定時間遅延されて出力端子2から
出力される。なお、同バッファ回路が各種回路の出力バ
ッファとして用いられる場合には、出力端子2に接続さ
れる負荷に応じて、上記出力段CMOSインバータ回路
10を構成するトランジスタTRp,TRnの大きさ
(電流容量)等が適宜設計される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記出力段
にCMOSインバータ回路10を備えたバッファ回路に
おいては、簡単な回路構成にて信号の遅延や任意負荷の
駆動を行うことができるものの、同CMOSインバータ
回路10における上記トランジスタTRp,TRnのス
イッチングの際には、それらトランジスタに流れる貫通
電流が無視できないものとなっている。
【0005】特に、負荷の駆動を行うバッファ回路にあ
っては、その出力段CMOSインバータ回路も単にロジ
ック反転等に使用されるCMOSインバータ回路に比べ
てその貫通電流は大きな値となる。そのため、このよう
な出力段CMOSインバータ回路を備えたバッファ回路
を多数使用するドライバ等にあっては、上記貫通電流に
伴なう電力の浪費や信頼性の低下も避け得ないものとな
っている。
【0006】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、出力段にCMOSイン
バータ回路を備えながらもその貫通電流を好適に防止す
ることの可能なバッファ回路、及び同バッファ回路を備
えるドライバを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。請求
項1に記載の発明は、出力段にPチャネル型MOSトラ
ンジスタとNチャネル型MOSトランジスタが直列接続
されたCMOSインバータ回路を備えるバッファ回路に
おいて、前記Pチャネル型MOSトランジスタ及び前記
Nチャネル型MOSトランジスタが同時にオンすること
のないように、入力信号のそれらトランジスタのゲート
への印加タイミングを調整するタイミング調整回路を備
えることをその要旨とする。
【0008】同構成によれば、上記タイミング調整回路
によって、CMOSインバータ回路を構成するPチャネ
ル型MOSトランジスタ及びNチャネル型MOSトラン
ジスタは同時にオンすることはない。そのため、それら
トランジスタに大きな貫通電流の流れることが好適に防
止され、同トランジスタの信頼性を向上させるととも
に、当該バッファ回路としての消費電力を低下させるこ
とができるようになる。
【0009】請求項2に記載の発明においては、請求項
1記載のバッファ回路において、前記タイミング調整回
路は、前記Pチャネル型MOSトランジスタ及び前記N
チャネル型MOSトランジスタのゲートに対して互いに
一方のトランジスタのオフ期間内において他方のトラン
ジスタをオンさせるスイッチング信号を印加する論理回
路を備えて構成されることをその要旨とする。
【0010】同構成によれば、上記タイミング調整回路
を構成する論理回路により構成されるとともに、Pチャ
ネル型MOSトランジスタ及びNチャネル型MOSトラ
ンジスタは各々他方がオフしている間にのみオンされ
る。そのため、それらトランジスタが同時にオンするこ
とは確実に防止されるようになる。
【0011】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
のバッファ回路において、前記タイミング調整回路は、
入力信号をそれぞれ一方入力端に入力し、互いに他方の
出力信号をそれぞれ他方入力端に入力するAND回路及
びOR回路の並列回路を備えて構成され、前記AND回
路の出力信号を前記NチャネルMOSトランジスタのゲ
ートに印加するとともに、前記OR回路の出力信号を前
記PチャネルMOSトランジスタのゲートに印加するこ
とをその要旨とする。
【0012】同構成によれば、論理回路にて構成される
タイミング調整回路を簡易且つ好適に形成することがで
きる。請求項4に記載の発明は、請求項1記載のバッフ
ァ回路において、前記タイミング調整回路は、前記Pチ
ャネル型MOSトランジスタのオンタイミングを遅延し
てそのオン期間を前記Nチャネル型MOSトランジスタ
のオフ期間よりも短くする第1の遅延回路と、前記Nチ
ャネル型MOSトランジスタのオンタイミングを遅延し
てそのオン期間を前記Pチャネル型MOSトランジスタ
のオフ期間よりも短くする第2の遅延回路とを備えて構
成されることをその要旨とする。
【0013】同構成によれば、各ゲートスイッチング信
号の長い立ち上がり時間または長い立ち下がり時間の差
を利用して、Pチャネル型MOSトランジスタがオンす
る前にNチャネル型MOSトランジスタをオンさせると
ともに、Nチャネル型MOSトランジスタがオンする前
にPチャネル型MOSトランジスタをオンさせることが
できる。そのため、それらトランジスタが同時にオンす
ることは好適に防止されるようになる。
【0014】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
のバッファ回路において、前記第1の遅延回路は、信号
反転時の立ち下がり時定数が大きく設定されたインバー
タ回路であり、前記第2の遅延回路は、信号反転時の立
ち上がり時定数が大きく設定されたインバータ回路であ
ることをその要旨とする。
【0015】同構成によれば、上記第1の遅延回路及び
第2の遅延回路を極めて簡素な構成により形成すること
ができる。そのため、従来のバッファ回路にわずかな回
路構成を追加するのみで本バッファ回路を形成すること
ができ、その追加コストを少なく抑えることができる。
【0016】請求項6に記載の発明は、動作頻度や扱う
電圧の異なる複数の機能回路と、それら各回路にあって
各々所定の緩衝動作を行うバッファ回路とが1チップの
半導体集積回路装置として混載されてなるバッファ回路
を備えるドライバであって、前記機能回路のうち、動作
頻度の高い機能回路は、前記バッファ回路として、Pチ
ャネル型MOSトランジスタとNチャネル型MOSトラ
ンジスタとが直列接続されたCMOSインバータ回路か
らなる出力段と、前記Nチャネル型MOSトランジスタ
がオフとなっている期間内に前記Pチャネル型MOSト
ランジスタをオンさせるスイッチング信号を入力信号に
基づいて生成する第1のタイミング調整回路とを有する
バッファ回路を備え、前記機能回路のうち、動作頻度の
低い、若しくは扱う電圧の高い機能回路は、前記バッフ
ァ回路として、Pチャネル型MOSトランジスタとNチ
ャネル型MOSトランジスタとが直列接続されたCMO
Sインバータ回路からなる出力段と、前記Pチャネル型
MOSトランジスタのオンタイミングを遅延してそのオ
ン期間を前記Nチャネル型MOSトランジスタのオフ期
間よりも短くするとともに前記Nチャネル型MOSトラ
ンジスタのオンタイミングを遅延してそのオン期間を前
記Pチャネル型MOSトランジスタのオフ期間よりも短
くするスイッチング信号を入力信号に基づいて生成する
第2のタイミング調整回路とを有するバッファ回路を備
えることをその要旨とする。
【0017】同構成によれば、ドライバ内の動作頻度や
扱う電圧の異なる複数の機能回路に備えられるバッファ
回路は、それら機能回路の動作頻度等に応じて、前記第
1のタイミング調整回路を有するバッファ回路と前記第
2のタイミング調整回路を有するバッファ回路とによっ
て適宜使い分けして備えられる。すなわち、動作頻度の
高い機能回路には、動作の確実な第1のタイミング調整
回路を有するバッファ回路が備えられ、一方、動作頻度
の低い、若しくは扱う電圧の高い機能回路には、回路規
模の小さい第2のタイミング調整回路を有するバッファ
回路が備えられている。そのため、同ドライバ内の回路
の消費電力を低減しつつ、その確実な動作を得ること、
あるいは回路規模の増大を最小限に抑えることができる
ようになる。
【0018】請求項7に記載の発明は、請求項6記載の
バッファ回路を備えるドライバにおいて、前記第1のタ
イミング調整回路は、前記入力信号をそれぞれ一方入力
端に入力し、互いに他方の出力信号をそれぞれ他方入力
端に入力するAND回路及びOR回路の並列回路を備え
て構成されて、前記AND回路の出力信号を対応するC
MOSインバータ回路の前記Nチャネル型MOSトラン
ジスタのゲートに印加するとともに、前記OR回路の出
力信号を同CMOSインバータ回路の前記Pチャネル型
MOSトランジスタのゲートに印加するものであり、前
記第2のタイミング調整回路は、前記Pチャネル型MO
Sトランジスタのオンタイミングを遅延すべく信号反転
時の立ち下がり時定数が大きく設定された第1のインバ
ータ回路と、前記Nチャネル型MOSトランジスタのオ
ンタイミングを遅延すべく信号反転時の立ち上がり時定
数が大きく設定された第2のインバータ回路とを備えて
構成されることをその要旨とする。
【0019】同構成によれば、前記第1のタイミング調
整回路及び第2のタイミング調整回路を、好適且つ簡易
に構成することができる。請求項8に記載の発明は、請
求項6または7記載のバッファ回路を備えるドライバに
おいて、当該ドライバは、CCDイメージセンサを駆動
する装置であり、前記動作頻度の高い機能回路は、前記
CCDの電荷転送動作に用いられるパルスのパルス電圧
を昇圧生成する第1のチャージポンプであるとともに、
このチャージポンプに用いられるバッファ回路は、当該
チャージポンプのポンピングコンデンサに入力されるポ
ンピングクロックを遅延する回路であり、前記動作頻度
の低い、若しくは扱う電圧の高い機能回路は、前記CC
Dの前記電荷転送動作に用いられるパルスを生成出力す
る回路、若しくは前記CCDのバイアス電圧を昇圧生成
する第2のチャージポンプであるとともに、前記電荷転
送動作に用いられるパルスを生成出力する回路に用いら
れるバッファ回路は、別途印加されるタイミングクロッ
クを前記第1のチャージポンプの出力電圧に基づいてレ
ベル変換する回路であり、前記第2のチャージポンプに
用いられるバッファ回路は、当該チャージポンプのポン
ピングコンデンサに入力されるポンピングクロックを遅
延する回路であることをその要旨とする。
【0020】同構成によれば、CCDドライバ内の動作
頻度や扱う電圧の異なる複数の機能回路(チャージポン
プ、ドライブ回路等)に備えられるバッファ回路は、そ
れら機能回路の動作頻度等に応じて、前記第1のタイミ
ング調整回路を有するバッファ回路と前記第2のタイミ
ング調整回路を有するバッファ回路とによって適宜使い
分けして備えられている。そのため、同CCDドライバ
内の機能回路の消費電力を低減しつつ、その確実な動作
を得ること、あるいは回路規模の増大を最小限に抑える
ことができるようになる。
【0021】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)以下、本発
明にかかるバッファ回路の第1の実施の形態について、
図1及び図2を参照して説明する。
【0022】図1は、本実施の形態にかかるバッファ回
路の構成を示す回路図である。同図1に示すように、こ
の回路は、その基本的には先に示した従来のバッファ回
路と同様に、入力インバータ回路3、及びPチャネル型
MOSトランジスタTRpとNチャネル型MOSトラン
ジスタTRnとの直列回路からなる出力段CMOSイン
バータ回路10等を備えて構成される。
【0023】これらバッファ回路としての基本構成に加
え、本実施の形態のバッファ回路はさらに、OR回路2
1及びAND回路22の並列回路からなるタイミング調
整回路20を備えている。
【0024】ここで、上記OR回路21の一方の入力端
には前記入力インバータ回路3の出力が、その他方の入
力端には上記AND回路22の出力が入力される。ま
た、同OR回路21の出力は上記AND回路22及び前
記Pチャネル型MOSトランジスタTRpのゲートにス
イッチング信号Pinとして入力される。
【0025】また、上記AND回路22の一方の入力端
には前記入力インバータ回路3の出力が、その他方の入
力端には上記OR回路21の出力が入力される。また、
同AND回路22の出力は上記OR回路21及び前記N
チャネル型MOSトランジスタTRnのゲートにスイッ
チング信号Ninとして入力される。
【0026】次に、このように構成される本実施の形態
のバッファ回路の動作を図2のタイミングチャートを参
照して説明する。同図2に示す時刻t1において入力信
号INが論理「H(ハイ)」レベル(VDD)に変化す
ると(図2(a)参照)、入力インバータ回路3の出力
は論理「L(ロー)」レベル(0ボルト)となる。そし
て、その所定時間後の時刻t2においては、まずAND
回路22の出力である上記スイッチング信号Ninが論
理「L」レベルとなり(図2(c)参照)、これに伴な
ってNチャネル型MOSトランジスタTRnはオフとな
る。
【0027】また、このAND回路22の論理「L」レ
ベルの出力がOR回路21に入力されて所定時間後の時
刻t3においては、同OR回路21の出力である上記ス
イッチング信号Pinが論理「L」レベルとなる(図2
(b)参照)。これに伴なってPチャネル型MOSトラ
ンジスタTRnはオンとなり、バッファ回路の出力信号
OUTは論理「H」レベルとなる(図2(d)参照)。
【0028】一方、同図2に示す時刻t4において入力
信号INが論理「L」レベルに変化すると、入力インバ
ータ回路3の出力は論理「H」レベルとなる。そして、
その所定時間後の時刻t5においては、まずOR回路2
1の出力Pinが論理「H」レベルとなり、これに伴な
ってPチャネル型MOSトランジスタTRnはオフとな
る。
【0029】また、このOR回路21の論理「H」レベ
ルの出力がAND回路22に入力されて所定時間後の時
刻t6においては、同AND回路22の出力Ninが論
理「H」レベルとなる(図2(c)参照)。これに伴な
ってNチャネル型MOSトランジスタTRnはオンとな
り、バッファ回路の出力信号OUTは論理「L」レベル
となる(図2(d)参照)。以後、入力信号INのレベ
ル変化に応じて同様の動作を繰り返す。
【0030】すなわち、本実施の形態においては、同図
2に示されるように、Pチャネル型MOSトランジスタ
TRpのオフ期間τpoff内においてNチャネル型M
OSトランジスタTRnのオン期間τnonが形成され
るとともに、Nチャネル型MOSトランジスタTRnの
オフ期間τnoff内においてPチャネル型MOSトラ
ンジスタTRpのオン期間τponが形成される。その
ため、これらトランジスタTRp,TRnのスイッチン
グに際して、同トランジスタTRp,TRnが同時にオ
ンすることはなく、同トランジスタTRp,TRnに貫
通電流が流れることも好適に防止されるようになる。
【0031】以上説明したように、本実施の形態のバッ
ファ回路によれば、以下のような効果を得ることができ
る。 (1)タイミング調整回路20によって、トランジスタ
TRp,TRnが同時にオンすることのないスイッチン
グ信号Pin,Ninが形成される。そのため、同トラ
ンジスタTRp,TRnに大きな貫通電流の流れること
が好適に防止され、同トランジスタTRp,TRnの信
頼性を向上させるとともに、当該バッファ回路としての
消費電力を低下させることができるようになる。
【0032】(2)タイミング調整回路20は上記OR
回路21及びAND回路22の論理回路により構成され
るため、これら論理回路により形成される上記スイッチ
ング信号Pin,Ninは確実で信頼性の高いものとな
る。
【0033】なお、上記実施の形態は以下のようにその
構成を変更して実施することもできる。 ・タイミング調整回路20の論理回路の構成は、先の図
1に示した構成に限られない。要は、トランジスタTR
p,TRnが同時にオンすることのないスイッチング信
号Pin,Ninを形成することのできる回路であれば
よい。
【0034】・Nチャネル型MOSトランジスタTRn
のソースSをグランド電位GND(0ボルト)とする例
を示したが、同ソースSを負電位とする回路についても
同様に適用することができる。
【0035】(第2の実施の形態)次に、本発明にかか
るバッファ回路の第2の実施の形態を、前記第1の実施
の形態との相違点を中心に図3及び図4を参照して説明
する。なお、図3において図1に示した第1の実施の形
態の回路と同様の要素にはそれぞれ同一の符号を付して
示しており、それら要素についての重複する説明は割愛
する。
【0036】図3に示されるように、この第2の実施の
形態のバッファ回路においては、タイミング調整回路の
構成が前記第1の実施の形態のタイミング調整回路20
の構成と相違する。また、本実施の形態においては、前
記入力インバータ回路3は備えられていない。
【0037】本実施の形態のタイミング調整回路30
は、信号反転時の立ち下がり時定数、すなわちその出力
の立ち下がり時間tf1が以下に説明する第2のインバ
ータ回路32の立ち下がり時間tf2より長く(大き
く)設定された第1のインバータ回路31、及び信号反
転時の立ち上がり時定数、すなわちその出力の立ち上が
り時間tr2が同第1のインバータ回路31の立ち上が
り時間tr1より長く(大きく)設定された第2のイン
バータ回路32からなる。そして、これら両インバータ
回路31,32には入力信号INが入力され、前記第1
のインバータ回路31の出力は前記PチャネルMOSト
ランジスタのスイッチング信号Pinとしてそのゲート
に入力され、一方、前記第2のインバータ回路32の出
力は前記NチャネルMOSトランジスタのスイッチング
信号Ninとしてそのゲートに入力される。
【0038】次に、このように構成される本実施の形態
のバッファ回路の動作を図4のタイミングチャートを参
照して説明する。同図4に示す時刻t1において入力信
号INが論理「H」レベルに変化すると(図4(a)参
照)、上記第2のインバータ回路32の出力である上記
スイッチング信号Ninは論理「L」レベルとなり(図
4(c)参照)、これに伴なって同Nチャネル型MOS
トランジスタTRnはオフとなる。また、上記入力信号
INの論理「H」レベルへの変化に伴って、上記第1の
インバータ回路31の出力である上記スイッチング信号
Pinのレベルが徐々に低下する(図4(b)参照)。
そして、その所定時間後の時刻t2において、同信号P
inのレベルが論理「L」レベル近傍まで低下すると、
Pチャネル型MOSトランジスタTRpはオンし、バッ
ファ回路の出力信号OUTは論理「H」レベルとなる
(図4(d)参照)。
【0039】一方、同図4に示す時刻t3において入力
信号INが論理「L」レベルに変化すると、それに伴っ
て第1のインバータ回路31の出力Pinが論理「H」
レベルとなる(図4(b)参照)。すなわちPチャネル
型MOSトランジスタTRpがオフとなる。また、上記
入力信号INの論理「L」レベルへの変化に伴って、上
記インバータ回路32の出力Ninのレベルが徐々に上
昇する(図4(c)参照)。そして、時刻t4において
スイッチング信号Ninのレベルが所定レベルまで上昇
すると、Nチャネル型MOSトランジスタTRnがオン
となり、バッファ回路の出力信号OUTは論理「L」レ
ベルとなる(図4(d)参照)。
【0040】すなわち、本実施の形態においては、上述
したように、図4に示す時刻t1にNチャネル型MOS
トランジスタTRnがオフしてから所定時間後の、同図
4に示す時刻t2においてPチャネル型MOSトランジ
スタTRpがオンとなる。また、図4に示す時刻t3に
Pチャネル型MOSトランジスタTRpがオフしてから
所定時間後の、同図4に示す時刻t4にNチャネル型M
OSトランジスタTRnがオンとなる。
【0041】そのため、これらトランジスタTRp,T
Rnのスイッチングに際して、同トランジスタTRp,
TRnが同時にオンすることはなく、この場合も、同ト
ランジスタTRp,TRnに貫通電流が流れることが好
適に防止されるようになる。
【0042】以上説明したように、本実施の形態のバッ
ファ回路によれば、以下のような効果を得ることができ
る。 (1)タイミング調整回路30によって、トランジスタ
TRp,TRnが同時にオンすることのないスイッチン
グ信号Pin,Ninが形成される。そのため、同トラ
ンジスタTRp,TRnに大きな貫通電流の流れること
が好適に防止され、同トランジスタTRp,TRnの信
頼性を向上させるとともに、当該バッファ回路としての
消費電力を低下させることができるようになる。
【0043】(2)また、タイミング調整回路30を2
個のインバータ回路31,32という極めて簡素な構成
により形成することができる。そのため、従来のバッフ
ァ回路にわずかな回路構成を追加するのみで本バッファ
回路を形成することができ、その追加コストを少なく抑
えることができる。
【0044】なお、上記実施の形態は以下のようにその
構成を変更して実施することもできる。 ・タイミング調整回路30の回路構成は、先の図2に示
した構成に限られない。要は、トランジスタTRp,T
Rnが同時にオンすることのないスイッチング信号Pi
n,Ninを形成することのできる回路であればよい。
【0045】・Nチャネル型MOSトランジスタTRn
のソースSをグランド電位GND(0ボルト)とする例
を示したが、同ソースSを負電位とする回路についても
同様に適用することができる。
【0046】(第3の実施の形態)以下、第3の実施の
形態として、本発明にかかるバッファ回路を備えるドラ
イバについて、その一実施の形態を図5を参照して説明
する。なお、本実施の形態のドライバは、周知のフレー
ムトランスファ型CCDイメージセンサを駆動するもの
で、詳しくは同CCDの撮像部に発生した電荷を蓄積部
に一挙に転送する、いわゆる電荷の垂直転送駆動を実現
する装置として、1チップのIC(集積回路装置)とし
て形成される。
【0047】同図5に示すように、本実施の形態のドラ
イバは、昇圧制御回路41、低電圧発生用チャージポン
プ42、高電圧発生用チャージポンプ43、垂直ドライ
ブ回路44及び電子シャッタドライブ回路45等を備え
て構成される。
【0048】ここで、上記昇圧制御回路41は、CCD
駆動用の各種クロック信号を発生するタイミング発生回
路からの昇圧クロックに基づき、上記低電圧発生用チャ
ージポンプ42及び高電圧発生用チャージポンプ43に
よる昇圧態様を制御する回路である。
【0049】また、低電圧発生用チャージポンプ42
は、上記昇圧制御回路41の制御に基づき、システム電
源電圧VDDを負電圧側に昇圧した例えば「−3VD
D」の電圧を生成して、同電圧を上記高電圧発生用チャ
ージポンプ43、垂直ドライブ回路44及び電子シャッ
タドライブ回路45に供給する回路である。
【0050】なお、このチャージポンプ42は、図6に
例示するように、基本構成として4個のスイッチングト
ランジスタTR1,TR2,TR3,TR4、3個のポ
ンピングキャパシタC1,C2,C3、及び出力キャパ
シタCout等を備えて構成されている。また、印加さ
れるクロック信号によってスイッチングトランジスタT
R1,TR2,TR3,TR4が同時に導通状態となる
ことのないよう、それらクロック信号のタイミングを調
整するタイミング調整回路50、及び同トランジスタT
R1,TR2,TR3,TR4のオフ状態を確実に維持
するCMOSインバータ1,2,3,4を備えている。
【0051】また、先の図1に示したタイプのバッファ
回路(以下、AND/OR型バッファ回路という)B1
を備えている。具体的には、同図6に示されるように、
本CCDドライバに外付けされるポンピング用コンデン
サC1,C2,C3に入力されるポンピングクロックの
バッファ回路として備えられている。そのため、同低電
圧発生用チャージポンプ42といった、動作頻度が高
く、スイッチングに伴なう消費電力が多くなる回路にあ
っても、そのバッファ回路として確実な動作を保証しつ
つ、その貫通電流を防止し、ひいてはその消費電力を低
減することができるようになる。
【0052】また、高電圧発生用チャージポンプ43
は、上記昇圧制御回路41の制御に基づき、システム電
源電圧VDD及び上記低電圧発生用チャージポンプ42
の出力電圧からCCDバイアス用の所定の高電圧(正電
圧)を発生し、これをCCD負荷に供給する回路であ
る。
【0053】なお、このチャージポンプ43も、基本的
には先の図6に例示するチャージポンプ回路を有して構
成されるもので、スイッチングトランジスタ、ポンピン
グキャパシタ、出力キャパシタ、タイミング調整回路、
及びCMOSインバータ等を備えて構成されている。な
お、正電圧発生用にその構成の一部は異なるものとなっ
ている。例えば、スイッチングトランジスタはPチャネ
ル型MOSトランジスタにて構成されている。
【0054】また、先の図3に示したタイプのバッファ
回路(以下、tr/tf型バッファ回路という)B2を
備えている。具体的には、上記低電圧発生用チャージポ
ンプ42と同様に、本CCDドライバに外付けされるポ
ンピング用キャパシタC1aに入力されるポンピングク
ロックのバッファ回路として備えられている。そのた
め、同高電圧発生用チャージポンプ43といった、高電
圧を扱うためにその構成トランジスタそのものの規模が
大きくなる回路にあっても、そのバッファ回路としてわ
ずかな回路構成を追加するだけで、その貫通電流を好適
に防止することができるようになる。
【0055】また、垂直ドライブ回路44は、垂直ブラ
ンキング期間において、タイミング発生回路から入力さ
れるCCD垂直転送用クロック信号を、システム電源電
圧VDD及び上記低電圧発生用チャージポンプ42の出
力電圧に基づき所定のレベル(負電圧を含む3値レベ
ル)に変換し、これを垂直転送パルスとしてCCD負荷
に供給する回路である。この垂直転送パルスの印加によ
り、CCDの撮像部に発生した1画面分の電荷は同CC
Dの蓄積部に転送される。
【0056】なお、この垂直ドライブ回路44は、上記
tr/tf型バッファ回路B2をその出力バッファ回路
として備えている。そのため、同垂直ドライブ回路44
内といった、比較的動作頻度の低い回路のバッファ回路
として、上述同様、わずかな回路構成を追加するだけで
その貫通電流を好適に防止することができるようにな
る。
【0057】また、電子シャッタドライブ回路45は、
光蓄積期間において、タイミング発生回路から入力され
る電子シャッタ用クロック信号を、システム電源電圧V
DD及び上記低電圧発生用チャージポンプ42の出力電
圧に基づき所定のレベルに変換し、これを電子シャッタ
パルスとしてCCD負荷に供給する回路である。この電
子シャッタパルスの印加により、CCD撮像部の電荷は
ドレインに排出され、いわゆる電子シャッタ動作が行な
われる。
【0058】なお、この電子シャッタドライブ回路45
も上記垂直ドライブ回路44と同様、上記tr/tf型
バッファ回路B2をその出力バッファ回路として備えて
いる。そのため、同電子シャッタドライブ回路45とい
った、これも動作頻度の低い回路のバッファ回路とし
て、わずかな回路構成を追加するだけでその貫通電流を
好適に防止することができるようになる。
【0059】以上ように構成される本実施の形態のバッ
ファ回路を備えるドライバによれば、以下のような効果
を得ることができる。 (1)ドライバ内の各構成回路に応じてそこに使用され
るバッファ回路を、上記AND/OR型バッファ回路B
1とtr/tf型バッファ回路B2とで使い分けしてい
る。そのため、同ドライバ内の回路の消費電力を低減し
つつ、その確実な動作を得ること、あるいは回路規模の
増大を最小限に抑えることができるようになる。
【0060】なお、上記実施の形態は以下のような形態
で実施することもできる。 ・上記AND/OR型バッファ回路B1及びtr/tf
型バッファ回路B2は、ドライバ内において、上記チャ
ージポンプ42,42、ドライブ回路44,45以外の
回路で使用されるものであってもよい。
【0061】・上記AND/OR型バッファ回路B1及
びtr/tf型バッファ回路B2をフレームトランスフ
ァ型CCDを駆動するドライバに適用する例を示した
が、本発明にかかるバッファ回路を備えるドライバは、
インターライン型CCDを駆動するドライバにも同様に
適用することができる。
【0062】・さらに、本発明にかかるバッファ回路を
備えるドライバは、CCDイメージセンサを駆動するド
ライバに限らず、バッファ回路を備えるあらゆるICに
適用することができる。すなわち、動作頻度や扱う電圧
の異なる複数の機能回路と、それら各回路にあって各々
所定の緩衝動作を行うバッファ回路とが1チップのIC
として混載されてなるバッファ回路を備えるドライバに
対し、それら機能回路の動作頻度やその扱う電圧等に応
じて上記AND/OR型バッファ回路B1とtr/tf
型バッファ回路B2とを使い分けることでも、上記実施
の形態に準じた効果を得ることはできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるバッファ回路についてその第1
の実施の形態を示す回路図。
【図2】同実施の形態の回路の動作を示すタイミングチ
ャート。
【図3】本発明にかかるバッファ回路についてその第2
の実施の形態を示す回路図。
【図4】同実施の形態の回路の動作を示すタイミングチ
ャート。
【図5】第3の実施の形態として、本発明にかかるバッ
ファ回路を備えるドライバの構成を概略的に示すブロッ
ク図。
【図6】同実施の形態のチャージポンプ回路についてそ
の一例を示す回路図。
【図7】従来のバッファ回路についてその構成を示す回
路図。
【符号の説明】
1…入力端子、2…出力端子、3…インバータ回路、1
0…出力段CMOSインバータ回路、20,30…タイ
ミング調整回路、42…低電圧発生用チャージポンプ、
43…高電圧発生用チャージポンプ、44…垂直ドライ
ブ回路、45…電子シャッタドライブ回路、TRn…N
チャネル型MOSトランジスタ、TRp…Pチャネル型
MOSトランジスタ。
フロントページの続き Fターム(参考) 5C024 CA16 CA25 GA26 GA31 HA05 JA04 JA22 5J055 AX27 AX53 AX66 BX16 CX29 DX22 DX56 DX72 DX83 EX07 EX21 EY21 EZ07 EZ25 EZ50 EZ55 FX12 FX17 FX35 GX01 GX04 5J056 AA04 BB19 CC00 CC05 CC30 DD13 DD29 GG03 KK00

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】出力段にPチャネル型MOSトランジスタ
    とNチャネル型MOSトランジスタが直列接続されたC
    MOSインバータ回路を備えるバッファ回路において、 前記Pチャネル型MOSトランジスタ及び前記Nチャネ
    ル型MOSトランジスタが同時にオンすることのないよ
    うに、入力信号のそれらトランジスタのゲートへの印加
    タイミングを調整するタイミング調整回路を備えること
    を特徴とするバッファ回路。
  2. 【請求項2】前記タイミング調整回路は、前記Pチャネ
    ル型MOSトランジスタ及び前記Nチャネル型MOSト
    ランジスタのゲートに対して互いに一方のトランジスタ
    のオフ期間内において他方のトランジスタをオンさせる
    スイッチング信号を印加する論理回路を備えて構成され
    る請求項1記載のバッファ回路。
  3. 【請求項3】請求項2に記載のバッファ回路において、 前記タイミング調整回路は、入力信号をそれぞれ一方入
    力端に入力し、互いに他方の出力信号をそれぞれ他方入
    力端に入力するAND回路及びOR回路の並列回路を備
    えて構成され、前記AND回路の出力信号を前記Nチャ
    ネルMOSトランジスタのゲートに印加するとともに、
    前記OR回路の出力信号を前記PチャネルMOSトラン
    ジスタのゲートに印加することを特徴とするバッファ回
    路。
  4. 【請求項4】前記タイミング調整回路は、前記Pチャネ
    ル型MOSトランジスタのオンタイミングを遅延してそ
    のオン期間を前記Nチャネル型MOSトランジスタのオ
    フ期間よりも短くする第1の遅延回路と、前記Nチャネ
    ル型MOSトランジスタのオンタイミングを遅延してそ
    のオン期間を前記Pチャネル型MOSトランジスタのオ
    フ期間よりも短くする第2の遅延回路とを備えて構成さ
    れる請求項1記載のバッファ回路。
  5. 【請求項5】前記第1の遅延回路は、信号反転時の立ち
    下がり時定数が大きく設定されたインバータ回路であ
    り、前記第2の遅延回路は、信号反転時の立ち上がり時
    定数が大きく設定されたインバータ回路である請求項4
    に記載のバッファ回路。
  6. 【請求項6】動作頻度や扱う電圧の異なる複数の機能回
    路と、それら各回路にあって各々所定の緩衝動作を行う
    バッファ回路とが1チップの半導体集積回路装置として
    混載されてなるバッファ回路を備えるドライバであっ
    て、 前記機能回路のうち、動作頻度の高い機能回路は、前記
    バッファ回路として、Pチャネル型MOSトランジスタ
    とNチャネル型MOSトランジスタとが直列接続された
    CMOSインバータ回路からなる出力段と、前記Nチャ
    ネル型MOSトランジスタがオフとなっている期間内に
    前記Pチャネル型MOSトランジスタをオンさせるスイ
    ッチング信号を入力信号に基づいて生成する第1のタイ
    ミング調整回路とを有するバッファ回路を備え、 前記機能回路のうち、動作頻度の低い、若しくは扱う電
    圧の高い機能回路は、前記バッファ回路として、Pチャ
    ネル型MOSトランジスタとNチャネル型MOSトラン
    ジスタとが直列接続されたCMOSインバータ回路から
    なる出力段と、前記Pチャネル型MOSトランジスタの
    オンタイミングを遅延してそのオン期間を前記Nチャネ
    ル型MOSトランジスタのオフ期間よりも短くするとと
    もに前記Nチャネル型MOSトランジスタのオンタイミ
    ングを遅延してそのオン期間を前記Pチャネル型MOS
    トランジスタのオフ期間よりも短くするスイッチング信
    号を入力信号に基づいて生成する第2のタイミング調整
    回路とを有するバッファ回路を備えることを特徴とする
    バッファ回路を備えるドライバ。
  7. 【請求項7】前記第1のタイミング調整回路は、前記入
    力信号をそれぞれ一方入力端に入力し、互いに他方の出
    力信号をそれぞれ他方入力端に入力するAND回路及び
    OR回路の並列回路を備えて構成されて、前記AND回
    路の出力信号を対応するCMOSインバータ回路の前記
    Nチャネル型MOSトランジスタのゲートに印加すると
    ともに、前記OR回路の出力信号を同CMOSインバー
    タ回路の前記Pチャネル型MOSトランジスタのゲート
    に印加するものであり、 前記第2のタイミング調整回路は、前記Pチャネル型M
    OSトランジスタのオンタイミングを遅延すべく信号反
    転時の立ち下がり時定数が大きく設定された第1のイン
    バータ回路と、前記Nチャネル型MOSトランジスタの
    オンタイミングを遅延すべく信号反転時の立ち上がり時
    定数が大きく設定された第2のインバータ回路とを備え
    て構成される請求項6記載のバッファ回路を備えるドラ
    イバ。
  8. 【請求項8】請求項6または7記載のバッファ回路を備
    えるドライバにおいて、 当該ドライバは、CCDイメージセンサを駆動する装置
    であり、 前記動作頻度の高い機能回路は、前記CCDの電荷転送
    動作に用いられるパルスのパルス電圧を昇圧生成する第
    1のチャージポンプであるとともに、このチャージポン
    プに用いられるバッファ回路は、当該チャージポンプの
    ポンピングコンデンサに入力されるポンピングクロック
    を遅延する回路であり、 前記動作頻度の低い、若しくは扱う電圧の高い機能回路
    は、前記CCDの前記電荷転送動作に用いられるパルス
    を生成出力する回路、若しくは前記CCDのバイアス電
    圧を昇圧生成する第2のチャージポンプであるととも
    に、前記電荷転送動作に用いられるパルスを生成出力す
    る回路に用いられるバッファ回路は、別途印加されるタ
    イミングクロックを前記第1のチャージポンプの出力電
    圧に基づいてレベル変換する回路であり、前記第2のチ
    ャージポンプに用いられるバッファ回路は、当該チャー
    ジポンプのポンピングコンデンサに入力されるポンピン
    グクロックを遅延する回路であることを特徴とするバッ
    ファ回路を備えるドライバ。
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