JP2007208486A - Output circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は出力回路に係り、特に、入力信号に応じた信号を出力端子から出力する出力回路に関する。 The present invention relates to an output circuit, and more particularly to an output circuit that outputs a signal corresponding to an input signal from an output terminal.
複数の出力回路が接続されたラインに対して信号を出力する出力方式が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような出力方式に用いられる出力回路は、その出力段がプッシュプル回路構成とされていた。
しかるに、出力段がプッシュプル回路構成とされた出力回路では、回路を構成する素子のばらつきなどによって、出力レベルがばらつきにより出力端子から出力される信号のレベルを安定にできなかった。特に、複数の出力回路からの信号が衝突した場合に出力信号が不安定になるなどの課題があった。 However, in an output circuit in which the output stage has a push-pull circuit configuration, the level of a signal output from the output terminal cannot be stabilized due to variations in the output level due to variations in elements constituting the circuit. In particular, there is a problem that the output signal becomes unstable when signals from a plurality of output circuits collide.
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、複数の信号が衝突した場合であっても出力信号を安定化できる出力回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an output circuit capable of stabilizing an output signal even when a plurality of signals collide.
本発明は、入力信号に応じた信号を出力端子から出力する出力回路において、入力信号を増幅する第1の増幅回路(112)と、入力信号を増幅する第2の増幅回路(113)と、第1の増幅回路(112)の出力信号に応じてスイッチングされ、オン時に出力端子(Tout0)に電流を供給する第1のトランジスタ(114)と、第2の増幅回路(113)の出力信号に応じてスイッチングされ、オン時に出力端子(Tout0)から電流を引き込む第2のトランジスタ(115)と、入力信号に応じて第1の増幅回路(112)の動作を制御する第1の制御回路(116)と、入力信号に応じて第2の増幅回路(113)の動作を制御する第2の制御回路(117)とを有することを特徴とする。 The present invention provides an output circuit that outputs a signal corresponding to an input signal from an output terminal. The first transistor (114) that is switched according to the output signal of the first amplifier circuit (112) and supplies current to the output terminal (Tout0) when turned on, and the output signal of the second amplifier circuit (113) The second transistor (115) that is switched in response to the current and draws current from the output terminal (Tout0) when turned on, and the first control circuit (116) that controls the operation of the first amplifier circuit (112) according to the input signal. ) And a second control circuit (117) for controlling the operation of the second amplifier circuit (113) in accordance with the input signal.
第1の増幅回路(112)及び第2の増幅回路(113)は、各々の出力信号がフィードバックされることを特徴とする。または、第1の増幅回路(112)及び第2の増幅回路(113)は、出力端子(Tout0)の出力信号がフィードバックされることを特徴とする。 The first amplifier circuit (112) and the second amplifier circuit (113) are characterized in that each output signal is fed back. Alternatively, the first amplifier circuit (112) and the second amplifier circuit (113) are characterized in that the output signal of the output terminal (Tout0) is fed back.
第1のトランジスタ(114)は、NPNトランジスタから構成され、第2のトランジスタ(115)は、PNPトランジスタから構成されていることを特徴とする。 The first transistor (114) is composed of an NPN transistor, and the second transistor (115) is composed of a PNP transistor.
第1のトランジスタ(314)は、PNPトランジスタから構成され、第2のトランジスタ(315)は、NPNトランジスタから構成されていることを特徴とする。 The first transistor (314) is composed of a PNP transistor, and the second transistor (315) is composed of an NPN transistor.
入力信号に応じて第1のトランジスタ(114)をオフにするときには第1の制御回路(116)により第1の増幅回路(112)の動作を停止させ、入力信号に応じて第2のトランジスタ(115)をオフにするときには、第2の制御回路(117)により第2の増幅回路(113)の動作を停止させることを特徴とする。 When the first transistor (114) is turned off according to the input signal, the first control circuit (116) stops the operation of the first amplifier circuit (112), and the second transistor ( 115), the operation of the second amplifier circuit (113) is stopped by the second control circuit (117).
なお、上記参照符号はあくまでも参考であり、これによって特許請求の範囲の記載が限定されるものではない。 In addition, the said reference code is a reference to the last, and description of a claim is not limited by this.
本発明によれば、第1の制御回路により第1のトランジスタをオフするときには第1のトランジスタを駆動するための第1の増幅回路の動作を停止させ、第2の制御回路により第2のトランジスタをオフするときには第2のトランジスタを駆動するため第2の増幅回路の動作を停止させることができるため、第1のトランジスタをオフするときには第1のトランジスタにアイドル電流が流れることを防止でき、第1のトランジスタを確実のオフでき、また、第2のトランジスタをオフするときには第2のトランジスタにアイドル電流が流れることを防止でき、第2のトランジスタを確実のオフでき、よって、出力回路を構成する素子のばらつきによって出力端子の出力がばらついても出力端子の出力をいずれかのレベルに安定化することができる。また、不要な電流が流れることを防止できる。 According to the present invention, when the first transistor is turned off by the first control circuit, the operation of the first amplifier circuit for driving the first transistor is stopped, and the second transistor is driven by the second control circuit. When the first transistor is turned off, the second transistor is driven, so that the operation of the second amplifier circuit can be stopped. Therefore, when the first transistor is turned off, it is possible to prevent an idle current from flowing through the first transistor. 1 transistor can be reliably turned off, and when the second transistor is turned off, an idle current can be prevented from flowing through the second transistor, and the second transistor can be reliably turned off, thereby forming an output circuit. Even if the output terminal output varies due to device variations, the output terminal output can be stabilized at any level. That. Further, it is possible to prevent unnecessary current from flowing.
〔第1実施例〕
〔構成〕
図1は本発明の第1実施例の回路構成図を示す。
[First embodiment]
〔Constitution〕
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention.
本実施例の出力回路101、102は、入力信号に応じて出力端子Tout0の電位を制御する。出力回路101は、マイコン111、第1の増幅回路112、第2の増幅回路113、第1のトランジスタ114、第2のトランジスタ115、第1の制御回路116、第2の制御回路117、第1の電流源118、第2の電流源119、キャパシタCから構成されている。
The
マイコン111は、入力信号に応じて駆動信号及び第1の制御信号並びに第2の制御信号を出力する。第2の制御信号は、第1の制御信号を反転させた信号である。
The
第1の増幅回路112は、オペアンプから構成されており、非反転入力端子にマイコン111から駆動信号が供給されており、反転入力端子には出力信号がフィードバックされており、駆動信号を非反転増幅する非反転増幅回路を構成している。
The
第1の増幅回路112は駆動信号を非反転増幅して、第1のトランジスタ114のベースに供給する。第1のトランジスタ114は、NPNトランジスタから構成されている。第1のトランジスタ114のコレクタは、電源電圧Vccが印加される。第1のトランジスタ114のエミッタには、キャパシタCを介して出力端子Tout0が接続されている。第1のトランジスタ114は、第1の増幅回路112の出力信号がローレベルのときにオフする。第1のトランジスタ114は、第1の増幅回路112の出力信号がハイレベルのときにオンし、出力端子Tout0を略電源電圧Vccにする。
The
第2の増幅回路113は、オペアンプから構成されており、非反転入力端子にマイコン111から駆動信号が供給されており、反転入力端子には出力信号がフィードバックされており、駆動信号を非反転増幅する非反転増幅回路を構成している。
The
第2の増幅回路113は、駆動信号を非反転増幅して、第2のトランジスタ115のベースに供給する。第2のトランジスタ115は、PNPトランジスタから構成されている。第2のトランジスタ115のエミッタは、キャパシタCを介して出力端子Tout0に接続されている。第2のトランジスタ115のコレクタは接地されている。電源電圧Vccが印加され、エミッタにキャパシタCを介して出力端子Tout0が接続されている。第2のトランジスタ115は、第2の増幅回路113の出力信号がローレベルのときにオンし、出力端子Tout0を接地レベルとする。また、第2のトランジスタ115は、第2の増幅回路113の出力信号がハイレベルのときにオフする。
The
第1の制御回路116は、スイッチ回路から構成されており、一端に電源電圧Vccが印加され、他端が第1の電流源118を介して第1の増幅回路112に接続されている。第1の電流源118は、電源電圧Vccに接続されて、第1の増幅回路112に電流を供給する。
The
第1の制御回路116は、マイコン111から供給される第1の制御信号によりスイッチングされる。第1の制御回路116がオンすると、電源電圧Vccが第1の電流源118に印加される。第1の電流源118は、電源電圧Vccが印加されると、第1の増幅回路112に駆動電流を供給する。これによって、第1の増幅回路112が動作状態、駆動状態となる。また、第1の制御回路116がオフすると、第1の電流源118に電源電圧Vccが印加されなくなるので、第1の増幅回路112は動作停止状態、非駆動状態となる。第1の増幅回路112は、動作停止状態、非駆動状態では、回路に駆動電流が流れなくなる。
The
第1の増幅回路112が動作停止状態、非駆動状態となることにより、第1のトランジスタ114がオフする。このとき、第1の増幅回路112には、電流がなれないので、第1のトランジスタ114がバイアスされることがなくなり、完全にオフする。よって、第1のトランジスタ114は、エミッタ、すなわち、出力端子Tout0の状態によらず、オフ状態を維持できる。
When the
第2の制御回路117は、スイッチ回路から構成されており、一端が接地されており、他端が第2の電流源119を介して第2の増幅回路113に接続されている。第2の電流源119は、接地に接続されて第2の増幅回路113から電流を引き込む。
The
第2の制御回路117は、マイコン111から供給される第2の制御信号によりスイッチングされる。第2の制御回路117が第2の制御信号によりオンすると、第2の増幅回路113が第2の電流源119を介して接地に接続される。第2の電流源119は、第2の増幅回路113から駆動電流を引き込む。これによって、第2の増幅回路113が動作状態、駆動状態となる。また、第2の制御回路117がオフすると、第2の増幅回路113は、第2の電流源119により電流が引き込まれなくなるので、第2の増幅回路112は動作停止状態、非駆動状態となる。第2の増幅回路113は、動作停止状態、非駆動状態では、回路に駆動電流が流れなくなる。
The
第2の増幅回路113が動作停止状態、非駆動状態となることにより、第2のトランジスタ115がオフする。このとき、第2の増幅回路113には、電流が流れないので、第2のトランジスタ115にオフセット電圧やバイアス電圧が印加されたり、アイドリング電流が供給されたりすることがなく、完全にオフできる。よって、第2のトランジスタ115は、エミッタ、すなわち、出力端子Tout0の電位によらず、オフ状態を維持できる。
When the
なお、マイコン111は、入力信号がハイレベルのときに、第1の制御信号をハイレベルとすることにより、第1の制御回路116をオンし、その他の状態では第1の制御信号をローレベルとすることにより、第1の制御回路116をオフする。また、マイコン111は、入力信号がローレベルのときに、第2の制御信号をハイレベルとすることにより、第2の制御回路116をオンし、その他の状態では第2の制御信号をローレベルとすることにより、第2の制御回路116をオフする。
The
なお、出力端子Tout0には、出力回路101の他に出力回路102が接続される。出力回路102は、出力回路101と同様な構成とされている。よって、ここでは、出力回路102の構成についてはその説明を省略する。
In addition to the
〔動作〕
図2は本発明の第1実施例の動作説明図を示す。図2(A)は出力回路101の第1の制御回路116の状態、図2(B)は出力回路101の第2の制御回路117の状態、図2(C)は出力回路102の第1の制御回路116の状態、図2(D)は出力回路102の第2の制御回路117の状態、図2(E)は出力回路101の出力信号、図2(F)は出力回路102の出力信号、図2(G)は出力端子Tout0の出力信号を示す。
[Operation]
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the first embodiment of the present invention. 2A shows the state of the
〔出力回路101〕
時刻t1〜t3で、出力回路101の入力信号がハイレベルになると、出力回路101のマイコン111は第1の増幅回路112及び第2の増幅回路113に供給する駆動信号をハイレベルにするとともに、図2(A)に示すように第1の制御回路116をオンする。このとき、第2の制御回路117は図2(B)に示すようにオフ状態に維持される。
[Output circuit 101]
When the input signal of the
第1の制御回路116がオンすることにより、第1の増幅回路112が動作状態となる。第1の増幅回路112は、駆動信号を非反転増幅して第1のトランジスタ114のベースに供給する。第1のトランジスタ114は、第1の増幅回路112の出力信号によりオンする。また、このとき、第2の制御回路117がオフであるので、第2の増幅回路113は動作が停止した状態となる。これにより第2のトランジスタ115は確実にオフする。
When the
また、時刻t5〜t7で出力回路101の入力信号がローレベルになると、出力回路101のマイコン111は第1の増幅回路112及び第2の増幅回路113に供給する駆動信号をローレベルにするとともに、第2の制御回路117をオンする。このとき、第1の制御回路116は図2(B)に示すようにオフ状態に維持される。
When the input signal of the
第2の制御回路117がオンすることにより、第2の増幅回路113が動作状態となる。第2の増幅回路113は、駆動信号を非反転増幅して第2のトランジスタ115のベースに供給する。第2のトランジスタ115は、第2の増幅回路113の出力信号によりオンする。また、このとき、第1の制御回路116はオフであるので、第1の増幅回路112は動作が停止した状態となる。これにより第1のトランジスタ114は確実にオフする。
When the
以上により、出力回路101の出力は、図2(E)に示すように変位することになる。
As described above, the output of the
〔出力回路102〕
また、時刻t2〜t4で、出力回路102の入力信号がハイレベルになると、出力回路102のマイコン111は第1の増幅回路112及び第2の増幅回路113に供給する駆動信号をハイレベルにするとともに、図2(C)に示すように第1の制御回路116をオンする。このとき、図2(D)に示すように第2の制御回路117はオフ状態に維持される。
[Output circuit 102]
Further, when the input signal of the
第1の制御回路116がオンすることにより、第1の増幅回路112が動作状態となる。第1の増幅回路112は、駆動信号を非反転増幅して第1のトランジスタ114のベースに供給する。第1のトランジスタ114は、第1の増幅回路112の出力信号によりオンする。また、このとき、第2の制御回路117がオフすることにより、第2の増幅回路113は動作が停止した状態となる。これにより第2のトランジスタ115は確実にオフする。
When the
また、時刻t6〜t8で出力回路102の入力信号がローレベルになると、出力回路102のマイコン111は第1の増幅回路112及び第2の増幅回路113に供給する駆動信号をローレベルにするとともに、第2の制御回路117をオンする。このとき、第1の制御回路116はオフ状態に維持される。
Further, when the input signal of the
第2の制御回路117がオンすることにより、第2の増幅回路113が動作状態となる。第2の増幅回路113は、駆動信号を非反転増幅して第2のトランジスタ115のベースに供給する。第2のトランジスタ115は、第2の増幅回路113の出力信号によりオンする。また、このとき、第1の制御回路116がオフすることにより、第1の増幅回路112は動作が停止した状態となる。これにより第1のトランジスタ114は確実にオフする。
When the
以上により、出力回路102の出力は、図2(F)に示すように変位することになる。
Thus, the output of the
出力端子Tout0の電位は、図2(E)に示す信号と図2(F)に示す信号とを合成したものであり、図2(G)に示すようになる。出力端子Tout0の電位は、図2(G)に示すように出力回路101、102の第1のトランジスタ114、及び、第2のトランジスタ115の状態が安定しているため、出力回路101、102の出力うちの正極性又は負極性の一方に安定する。
The potential at the output terminal Tout0 is a combination of the signal shown in FIG. 2E and the signal shown in FIG. 2F, and is as shown in FIG. As shown in FIG. 2G, the potential of the output terminal Tout0 is such that the states of the
〔効果〕
本実施例によれば、第1のトランジスタ114がオフさせるときには第1の制御回路116をオフさせて、第1のトランジスタ114を駆動する第1の増幅回路112の動作を停止させ、第2のトランジスタ115をオフさせるときには第2の制御回路117をオフさせて、第2のトランジスタ115を駆動する第2の増幅回路113の動作を停止させる。これによって、第1のトランジスタ114、及び、第2のトランジスタ115のオフ時にバイアス電圧やオフセット電圧、アイドリング電流などにより、第1のトランジスタ114、及び、第2のトランジスタ115が駆動されることを防止し、完全にオフできるため、確実にオフさせることができる。このため、駆動状態にあるトランジスタによって、出力端子Tout0の電位を決定できる。よって、出力端子Tout0の電位を所望の値に固定でき、出力信号のばらつきを防止できる。
〔effect〕
According to this embodiment, when the
〔第2実施例〕
図3は本発明の第2実施例の回路構成図を示す。同図中、図1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 3 shows a circuit configuration diagram of the second embodiment of the present invention. In the figure, the same components as in FIG.
本実施例の出力回路201、202は、第1の増幅回路112、及び、第2の増幅回路113のフィードバック元が第1実施例とは相違している。
The
第1の増幅回路112、及び、第2の増幅回路113のフィードバック元を第1のトランジスタ114と第2のトランジスタ115との接続点から取っている。第1の増幅回路112、及び、第2の増幅回路113のフィードバック元を第1のトランジスタ114と第2のトランジスタ115との接続点から取ることにより、出力信号の振幅を大きくとれ、かつ、出力信号波形の歪を小さくできる。
The feedback source of the
〔第3実施例〕
図4は本発明の第3実施例の回路構成図を示す。同図中、図3と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
[Third embodiment]
FIG. 4 shows a circuit configuration diagram of the third embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本実施例の出力回路301、302は、第1のトランジスタ114、及び、第2のトランジスタ115の極性が第2実施例と相違している。本実施例の第1のトランジスタ314は、PNPトランジスタから構成され、第2のトランジスタ315は、NPNトランジスタから構成されている。
In the
本実施例によれば、第1のトランジスタ314、及び、第2のトランジスタ315を確実にオフさせることができ、安定動作が可能となる。
According to this embodiment, the
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形例が考えられることは言うまでもない。 In addition, this invention is not limited to the said Example, It cannot be overemphasized that a various modified example can be considered in the range which does not deviate from the summary of this invention.
101、102、201、202、301、302 出力回路
111 マイコン、112 第1の増幅回路、113 第2の増幅回路
114、314 第1のトランジスタ、115、315 第2のトランジスタ
116 第1の制御回路
117 第2の制御回路、118 第1の電流源、119 第2の電流源
C キャパシタ
101, 102, 201, 202, 301, 302
Claims (6)
前記入力信号を増幅する第1の増幅回路と、
前記入力信号を増幅する第2の増幅回路と、
前記第1の増幅回路の出力信号に応じてスイッチングされ、オン時に前記出力端子に電流を供給する第1のトランジスタと、
前記第2の増幅回路の出力信号に応じてスイッチングされ、オン時に前記出力端子から電流を引き込む第2のトランジスタと、
前記入力信号に応じて前記第1の増幅回路の動作を制御する第1の制御回路と、
前記入力信号に応じて前記第2の増幅回路の動作を制御する第2の制御回路とを有することを特徴とする出力回路。 In the output circuit that outputs the signal according to the input signal from the output terminal,
A first amplifier circuit for amplifying the input signal;
A second amplifier circuit for amplifying the input signal;
A first transistor that is switched according to an output signal of the first amplifier circuit and supplies a current to the output terminal when turned on;
A second transistor that is switched in accordance with an output signal of the second amplifier circuit and draws a current from the output terminal when turned on;
A first control circuit for controlling the operation of the first amplifier circuit in response to the input signal;
An output circuit comprising: a second control circuit that controls an operation of the second amplifier circuit in accordance with the input signal.
前記第2のトランジスタは、PNPトランジスタから構成されていることを特徴とする請求項1記載の出力回路。 The first transistor is composed of an NPN transistor,
The output circuit according to claim 1, wherein the second transistor is a PNP transistor.
前記第2のトランジスタは、NPNトランジスタから構成されていることを特徴とする請求項1記載の出力回路。 The first transistor is a PNP transistor,
The output circuit according to claim 1, wherein the second transistor is an NPN transistor.
前記入力信号に応じて前記第2のトランジスタをオフにするときには、前記第2の制御回路により前記第2の増幅回路の動作を停止させることを特徴とする請求項1記載の出力回路。 When turning off the first transistor in response to the input signal, the first control circuit stops the operation of the first amplifier circuit,
2. The output circuit according to claim 1, wherein when the second transistor is turned off in accordance with the input signal, the second control circuit stops the operation of the second amplifier circuit.
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