JP2008109844A - 回路を含む装置、デバイス、および、送受信システム - Google Patents

Abstract

【課題】電子回路の始動時において、消費電力の低減と始動時間の短縮を両立する。
【解決手段】１または複数の回路を含む装置は、第１の回路と、第１のコンデンサと、電荷蓄積部と、電荷供給手段とを備える。第１のコンデンサは、第１の回路の動作を安定させるためのコンデンサである。電荷蓄積部は、第１の回路の始動前に電荷が蓄積されている。電荷供給手段は、第１の回路の始動時に、電荷蓄積部に蓄積されている電荷を第１のコンデンサに供給することにより、第１のコンデンサを充電する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、回路を含む装置、デバイス、および、送受信システムに関し、特に、動作を安定させるためのコンデンサを含む回路を含む装置、デバイス、および、送受信システムに関する。

電子回路に、動作を安定化するためのバイパスコンデンサを備えることが一般的に行われている。このような電子回路では、バイパスコンデンサが充電された状態で安定的に動作する。したがって、このような電子回路は、電力の供給を開始してから安定状態になるまでに、バイパスコンデンサの充電時間に相当する始動時間を必要とする。

ところで、電子機器の低消費電力化のために、電子機器を構成する電子回路に対して、必要なときにのみ電力を供給し、不要なときには電力の供給を停止することが行われている。このような場合には、上述した電子回路の始動時間をできるだけ短くすることが望まれている。例えば、電流を出力するトランジスタに対する電流制限回路を、始動時には動作させないことにより、始動時間を短縮したボルテージレギュレータが知られている（特許文献１）

特開２００２−９１５７９号公報

しかしながら、上記のボルテージレギュレータでは、始動時において過渡的な電流を電源から流すことによりバイパスコンデンサを充電するので、始動時の消費電力が増大するおそれがあった。

本発明の一態様は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、電子回路の始動時において、始動時間の短縮を実現することを目的とする。

上記課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第１の態様は、１または複数の回路を含む装置を提供する。第１の態様に係る装置は、第１の回路と、第１のコンデンサと、電荷蓄積部と、電荷供給手段とを備える。前記第１のコンデンサは、前記第１の回路の動作を安定させるためのコンデンサである。前記電荷蓄積部は、前記第１の回路の始動前に電荷が蓄積されている。前記電荷供給手段は、前記第１の回路の始動時に、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を前記第１のコンデンサに供給することにより、前記第１のコンデンサを充電する。

第１の態様に係る装置によれば、電荷蓄積部に蓄積されている電荷を用いて、第１の回路の始動時に、第１の回路の動作を安定させるための第１のコンデンサを充電する。この結果、例えば、第１の回路の始動時に第１のコンデンサの充電にかかる時間を短縮することができる。また、始動時の消費電力を低減し得る。

第１の態様に係る装置は、さらに、第２の回路を備え、前記電荷蓄積部は、前記第２の回路の動作を安定させるための第２のコンデンサであっても良い。こうすれば、例えば、第２のコンデンサに蓄積されている電荷を用いて、速やかに第１のコンデンサを充電することができる。

第１の態様に係る装置は、さらに、前記第１のコンデンサが充電されているときに前記第２の回路を始動する場合に、前記第１のコンデンサに蓄積されている電荷を、前記第２のコンデンサに供給することにより、前記第２のコンデンサを充電しても良い。こうすれば、例えば、第１のコンデンサに蓄積されている電荷を用いて、速やかに第２のコンデンサを充電することができる。したがって、例えば、第２の回路の始動時間も短縮することができる。

第１の態様に係る装置は、前記第１の回路を動作させる第１の動作モードと前記第２の回路を動作させる第２の動作モードで動作し、前記電荷供給手段は、前記装置の動作が前記第２の動作モードから前記第１の動作モードに移行するときに、前記第２のコンデンサに蓄積されている電荷を前記第１のコンデンサに供給することにより、前記第１のコンデンサを充電しても良い。こうすれば、例えば、装置の動作が第２のモードから第１のモードに移行するときに、第１の回路の始動時間を短縮することができる。

第１の態様に係る装置において、前記電荷供給手段は、さらに、前記装置の動作が前記第１のモードから第２のモードに移行するときに、前記第１のコンデンサに蓄積されている電荷を前記第２のコンデンサに供給することにより、前記第２のコンデンサを充電しても良い。こうすれば、例えば、装置の動作が第１のモードから第２のモードに移行するときに、第２の回路の始動時間を短縮することができる。

第１の態様に係る装置において、前記電荷供給手段は、前記第２のコンデンサの電極と前記第１のコンデンサの電極との間を導通された状態と遮断された状態とに切り換えるスイッチと、前記スイッチを制御する制御手段と、を含んでも良い。こうすれば、例えば、第２のコンデンサに蓄積されている電荷を、任意のタイミングで容易に第１のコンデンサに供給し、第１のコンデンサを充電することができる。

第１の態様に係る装置において、前記第１のコンデンサは、前記第１の回路に定電圧を供給する配線に、前記定電圧を安定させるために接続されたバイパスコンデンサであっても良く、前記第２のコンデンサは、前記第２の回路に定電圧を供給する配線に、前記定電圧を安定させるために接続されたバイパスコンデンサであっても良い。

第１の態様に係る装置は、他の装置との間で信号の送受信を行う送受信装置であっても良い。かかる場合において、前記第１の回路は、第１の信号を送信または受信するための回路を含み、前記第２の回路は、前記第１の信号より低速な第２の信号を送信または受信するための回路を含んでも良い。こうすれば、例えば、高速信号を送信または受信するための回路の始動時間を短縮することができる。

本発明の第２の態様は、１または複数の回路を含む装置であって、第１の回路と、第１のコンデンサと、複数の電荷蓄積部と、電荷供給手段とを備える。前記第１のコンデンサは、前記第１の回路の動作を安定させるためのコンデンサである。前記複数の電荷蓄積部は、前記第１の回路の始動前に電荷が蓄積されている。前記電荷供給手段は、前記第１の回路の始動時に、各前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を異なるタイミングで前記第１のコンデンサに供給することにより、前記第１のコンデンサを充電する。

第２の態様に係る装置によれば、第１の回路の始動時に、各電荷蓄積部から異なるタイミングで、電荷を第１のコンデンサに充電する。この結果、複数の電荷蓄積部に蓄積された電荷を有効利用して、第１のコンデンサの充電にかかる時間を短縮することができる。

第２の態様に係る装置は、さらに、第２の回路と第３の回路とを備え、前記複数の電荷蓄積部は、前記第２の回路の動作を安定させるための第２のコンデンサと、前記第３の回路を安定させるための第３のコンデンサを含んでも良い。こうすれば、例えば、第２のコンデンサ、および、第３のコンデンサに蓄積されている電荷を用いて、速やかに第１のコンデンサを充電することができる。

第２の態様に係る装置において、前記電荷供給手段は、前記第２のコンデンサの電極と前記第１のコンデンサの電極との間を導通された状態と遮断された状態とに切り換える第１のスイッチと、前記第３のコンデンサの電極と前記第１のコンデンサの電極との間を導通された状態と遮断された状態とに切り換える第２のスイッチと、前記第１のスイッチと第２のスイッチを制御する制御手段と、を含んでも良い。こうすれば、例えば、第２および第３のコンデンサに蓄積されている電荷を、任意のタイミングで容易に第１のコンデンサに供給し、第１のコンデンサを充電することができる。

第２の態様に係る装置において、前記第１のコンデンサは、前記第１の回路に定電圧を供給する配線に、前記定電圧を安定させるために接続されたバイパスコンデンサであっても良く、前記第２のコンデンサは、前記第２の回路に定電圧を供給する配線に、前記定電圧を安定させるために接続されたバイパスコンデンサであっても良い。また、前記第３のコンデンサは、前記第３の回路に定電圧を供給する配線に、前記定電圧を安定させるために接続されたバイパスコンデンサであっても良い。

第２の態様に係る装置は、他の装置との間で信号の送受信を行う送受信装置であっても良い。かかる場合において、前記第１の回路は、第１の信号を送信または受信するための回路を含み、前記第２の回路は、前記第１の信号より低速な第２の信号を送信または受信するための回路を含んでも良い。こうすれば、例えば、高速信号を送信または受信するための回路の始動時間を短縮することができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、上記態様に係る装置と、前記装置によって受信された信号を用いて表示装置を駆動する表示駆動装置と、を備えるデバイスとして実現することができる。また、上記態様に係る装置と、前記装置によって受信された信号を用いて電気光学装置を駆動する駆動装置と、を備えるデバイスとして実現することができる。さらに、本発明は、信号線を介して互いに接続された第１の送受信装置と第２の送受信装置を含む送受信システムとして実現することができる。さらに、本発明は、装置発明に限らず、方法発明として実現することができる。例えば、本発明は、第１の回路に関する制御方法として、実現され得る。

以下、本発明について、図面を参照しつつ、実施例に基づいて説明する。

Ａ．実施例：
・デジタルデバイスの構成：
図１は、実施例におけるデジタルデバイスの概略構成図である。本実施例におけるデジタルデバイスは、図１に示すように、画像処理装置５００と、送信装置２０００と受信装置１０００からなる送受信システムと、ＬＣＤドライバ６００と、表示装置としての液晶ディスプレイ７００とを含む。このデジタルデバイスは、携帯電話などの電子機器に搭載され、液晶ディスプレイ７００に静止画像および動画像を表示するためのデバイスである。

画像処理装置５００は、搭載された電子機器の他の構成要素、例えば、無線通信回路やフラッシュメモリなどの記憶装置から取得された画像データに対する画像処理を行う。画像処理装置５００は、動画像データに対する画像処理に特化されたコンピュータであるＤＳＰ（Digital Signal Processor）５１０と、その他の処理（例えば、静止画像データの処理や、ＬＣＤドライバ６００や送信装置２０００に対する制御処理）を行うコンピュータである主制御部５２０を備えている。

画像処理装置５００は、高速伝送するべきデータＨＤと、低速伝送するべきデータＬＤとを、送信装置２０００に出力する。高速伝送するべきデータＨＤは、本実施例では、ＤＳＰ５００により出力される動画像データである。低速伝送するべきデータＬＤは、本実施例では、動画像データ以外のデータ、例えば、静止画像データや、ＬＣＤドライバ６００に対する制御データである。画像処理装置５００は、さらに、送信装置２０００に対する制御信号ＣＴＬを出力する。

受信装置１０００と送信装置２０００からなる送受信システムは、画像処理装置５００からの制御信号ＣＴＬに従って、画像処理装置５００から受け取ったデータＬＤ、ＨＤをＬＣＤドライバ６００に送るためのインターフェースである。送信装置２０００は、差動信号を送信する２組の送信端子対、すなわち、端子ＴＰ１、ＴＮ１からなる端子対と、端子ＴＰ２、ＴＮ２からなる端子対とを備えている。後述するが、送信装置２０００は、これらの各端子から差動信号に加えてシングルエンド信号も送信することができる。

受信装置１０００は、これらの端子対にそれぞれ対応する２組の端子対、すなわち、端子ＤＰ１、ＤＮ１からなる端子対と、端子ＤＰ２、ＤＮ２からなる端子対とを備えている。図１に示すように送信装置２０００の各端子ＴＰ１、ＴＮ１、ＴＰ２、ＴＮ２と、対応する受信装置１０００の各端子ＤＰ１、ＤＮ１、ＤＰ２、ＤＮ２とは、それぞれ信号線ＬＰ１、ＬＮ１、ＬＰ２、ＬＮ２により接続されている。これにより、受信装置１０００は、これらの信号線を介して、送信装置２０００から差動信号およびシングルエンド信号を受信することができる。

ＬＣＤドライバ６００は、上述した送受信システムを介して、画像処理装置５００から画像データおよび制御データを受け取り、これらのデータに基づいて液晶ディスプレイ７００を駆動する。

・送信装置の構成：
図２〜図４を参照して、送信装置２０００について、さらに詳しく説明する。図２は、送信装置の内部構成を示す説明図である。図３は、データ送信回路の主要な構成要素を示す図である。図４は、データ送信回路の電源周りの構成を示す図である。

図２に示すように、送信装置２０００は、上述した端子ＴＰ１、ＴＮ１、ＴＰ２、ＴＮ２に加えて、パラレル／シリアル変換回路２１００と、送信制御回路２２００と、ＰＬＬ(Phase Locked Loop)回路２３００と、データ送信回路２５００ａと、クロック送信回路２５００ｂとを備えている。ＰＬＬ回路２３００は、参照クロック信号ＣＬＫを受けて、高速伝送クロックＨＣを生成する。パラレル／シリアル変換回路２１００は、画像処理装置５００から受け取ったパラレルのデータＨＤ、ＬＤをシリアルデータに変換し、データ送信回路２５００ａに送る。高速伝送されるべきデータＨＤは、高速伝送クロックＨＣに同期してパラレル／シリアル変換される。送信制御回路２２００は、画像処理装置５００からの制御信号ＣＴＬに応じて、データ送信回路２５００ａおよびクロック送信回路２５００ｂを制御する。

データ送信回路２５００ａは、送信制御回路２２００からの制御信号に応じて、高速伝送するべきデータＨＤの高速送信と、低速伝送するべきデータＬＤの低速送信とを実行する。具体的には、データ送信回路２５００ａは、図３に示すように、プリドライバ２５１０と、差動ドライバ２５２０と、シングルエンドドライバ２５３０と、を備える。

プリドライバ２５１０は、高速送信要求を示す制御信号ＣＴ１と高速伝送すべきデータＨＤを受けて、差動ドライバ２５２０を駆動する信号ＨＳＰ、ＨＳＮを出力する。信号ＨＳＰと信号ＨＳＮは、互いに反対の位相を有する。差動ドライバ２５２０は、駆動信号ＨＳＰ、ＨＳＮを受けて、端子ＴＰ１、ＴＮ１を介して信号線ＬＰ１、ＬＮ１に差動信号を出力する。これにより、データＨＤが差動信号として受信装置１０００に送られる。差動ドライバ２５２０は、例えば、図示しない定電流源とｎチャンネルの電界効果トランジスタにより構成される一般的な差動増幅回路を含む。以下では、ｎチャンネルの電界効果トランジスタをｎトランジスタと呼び、ｐチャンネルの電解効果トランジスタをｐトランジスタと呼ぶ。差動ドライバ２５２０は、電源電圧ＶＤＤ（本実施例では、１．８Ｖ）と基準電圧ＶＳＳ（本実施例では、接地電圧０Ｖ）との間に配置され、同じく電源電圧ＶＤＤと基準電圧ＶＳＳとの間に配置された定電流源ＣＣ１により電流駆動される。

また、プリドライバ２５１０は、低速送信要求を示す制御信号ＣＴ１と低速伝送すべきデータＨＤを受けて、シングルエンドドライバ２５３０を駆動する信号ＬＳＰ、ＬＳＮを出力する。シングルエンドドライバ２５３０は、信号ＬＳＰが入力される第１のシングルエンド送信回路２５３１と、信号ＬＳＮが入力される第２のシングルエンド送信回路２５３２から構成される。第１のシングルエンド送信回路２５３１は、調整電圧ＶＬＳと基準電圧ＶＳＳとの間に接続されたプッシュプルのインバータ回路であり、駆動信号ＬＳＰに応じて、端子ＴＰ１を介して信号線ＬＰ１にシングルエンド信号を出力する。第２のシングルエンド送信回路２５３２は、調整電圧ＶＬＳと基準電圧ＶＳＳとの間に接続されたプッシュプルのインバータ回路であり、駆動信号ＬＳＮに応じて、端子ＴＮ１を介して信号線ＬＮ１にシングルエンド信号を出力する。これにより、データＬＤが２つのシングルエンド信号として受信装置１０００に送られる。

データ送信回路２５００ａは、さらに、図４に示すように、降圧レギュレータ２５４０と、バイアス回路２５５０を備える。

降圧レギュレータ２５４０は、入力される電源電圧ＶＤＤ（本実施例では、１．８Ｖ）を、上述した調整電圧ＶＬＳ（本実施例では、１．２Ｖ）に変換して出力する。降圧レギュレータ２５４０は、例えば、パワーＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチのオン／オフを繰り返すことで、入力された電力をスイッチングして出力電圧を制御するスイッチング・レギュレータである。

降圧レギュレータ２５４０からシングルエンドドライバ２５３０に調整電圧ＶＬＳが出力されるライン上のノードｎ１と基準電圧ＶＳＳとの間には、コンデンサＣａが配置されている。コンデンサＣａは、シングルエンドドライバ２５３０の動作を安定させるためのバイパスコンデンサである。

バイアス回路２５５０は、入力される電源電圧ＶＤＤを用いて、基準電位Ｖｒｅｆ１を生成する。バイアス回路２５５０は、例えば、一般的なバンドギャップリファレンス回路である。

図４に示すように、差動ドライバ２５２０と基準電圧ＶＳＳとの間には、ｎトランジスタＴＲ１が配置されている。ｎトランジスタＴＲ１のゲートには、バイアス回路２５５０から基準電位Ｖｒｅｆ１が入力され、これによりｎトランジスタＴＲ１は、図３に示す定電流源ＣＣ１として機能する。

バイアス回路２５５０からｎトランジスタＴＲ１のゲートに基準電位Ｖｒｅｆ１が出力されるライン上には、ノードｎ３およびｎ４が配置されている。ノードｎ３と基準電圧ＶＳＳとの間には、コンデンサＣｂが配置されている。コンデンサＣｂは、基準電位Ｖｒｅｆ１を安定させ、ｎトランジスタＴＲ１を定電流源ＣＣ１として安定させるためのバイパスコンデンサである。ノードｎ４と基準電圧ＶＳＳとの間には、ｎトランジスタＴＲ２が配置されている。ｎトランジスタＴＲ２のゲートには後述するイネーブル信号ＥＮ２の反転信号ＥＮ２Ｘが入力され、これによりｎトランジスタＴＲ２は、定電流源ＣＣ１としてのｎトランジスタＴＲ１を、イネーブル状態とディスイネーブル状態に切り換えるためのスイッチとして機能する。

コンデンサＣａの電極に接続されているノードｎ２と、コンデンサＣｂの電極と接続されているノードｎ３は、ｎトランジスタＴＲ３を介して接続されている。ｎトランジスタＴＲ３のゲートには制御信号ＣＳ１が入力され、これによりｎトランジスタＴＲ３は、コンデンサＣａの電極とコンデンサＣｂの電極との間を導通された状態と、遮断された状態とに切り換えるスイッチとして機能する。

・送信装置の動作：
図５〜図７を参照して、データ送信回路２５００ａの動作について説明する。図５は、データ送信回路の状態遷移を示す概略図である。図６は、差動信号とシングルエンド信号を説明するための概略図である。図７は、制御信号のタイミングチャートを示す図である。

図５に示すように、データ送信回路２５００ａは、動作モードとして、データＨＤを差動信号により高速送信する差動送信モードＳ１と、データＬＤを２つのシングルエンド信号により低速送信するシングルエンド送信モードＳ２とを備えている。差動送信モードにおいてデータ送信回路２５００ａから送信される差動信号ＨＳの振幅ΔＶＨは、例えば、２００ｍＶ程度に設定される。一方、シングルエンド送信モードにおいてデータ送信回路２５００ａから送信されるシングルエンド信号ＬＳは、ロー信号が基準電圧ＶＳＳ、ハイ信号が調整電圧ＶＬＳを有する（図６）。調整電圧ＶＬＳは、上述したように降圧レギュレータ２５４０を用いて生成される。シングルエンド信号の振幅ΔＶＬ（ＶＬＳ−ＶＳＳ）は、差動信号の振幅ΔＶＨより４〜１０倍程度大きく、例えば、１．２Ｖ程度に設定される。

差動信号ＨＳの伝送レートは、例えば、５００Ｍｂ／ｓ（メガビット／秒）程度に設定され、シングルエンド信号ＬＳの伝送レートは、例えば、１０Ｍｂ／ｓ程度に設定される。

ここで、本実施例において、低速のデータ送信には、シングルエンド信号ＬＳを用い、高速のデータ送信には、差動信号ＨＳを用いる理由を説明する。シングルエンド信号ＬＳの送信は、上述したようにプッシュプル回路によって行われるが、この回路の消費電流は、伝送レートに比例して大きくなる。また、シングルエンド信号ＬＳでは、その特性上それほど高速に伝送レートを上げることはできない。

一方、差動信号ＨＳの送信は、上述したように差動増幅回路により行われる。差動増幅回路の消費電流は、伝送レートが大きくても小さくても、大きく変化しない特徴がある。また、差動信号ＨＳは、シングルエンド信号ＬＳより、伝送レートを高くすることが容易である。以上の点から、比較的高速な伝送レート（例えば、５００Ｍｂ／ｓ）でのデータ送信は、差動信号ＨＳによるのが有利である。一方、比較的低速な伝送レート（例えば、１０Ｍｂ／ｓ）でのデータ送信は、消費電流の観点からシングルエンド信号ＬＳによるのが有利である場合がある。このため、本実施例では、上述したように、伝送速度に応じて、シングルエンド信号ＬＳと差動信号ＨＳとを使い分けている。

データ送信回路２５００ａにおいて、差動送信モードとシングルエンド送信モードとの遷移は、送信制御回路２２００からの制御信号ＣＴ１によって制御される。データ送信回路２５００ａは、差動送信モードＳ１からシングルエンド送信モードＳ２に遷移する場合、その遷移期間において、信号線ＬＰ１と信号線ＬＮ１の電位を所定期間に亘って、電位ＶＬＳ（シングルエンド信号のハイ信号）に保持する（図５：Ａ１）。

一方、データ送信回路２５００ａは、シングルエンド送信モードＳ２から差動送信モードＳ１に遷移する場合、その遷移期間において、所定の遷移通知コマンドをシングルエンド信号により受信装置１０００に送信する（図５：Ａ２）。例えば、遷移通知コマンドは、３ビットから８ビット程度のデータとされる。

このような動作モード間の遷移期間に特有な信号を、受信装置１０００において検出することにより、受信装置１０００は、送信装置２０００における動作モードの遷移を認識することができる。

ここで、図７に戻って、説明を続ける。データ送信回路２５００ａがシングルエンド送信モードＳ２で動作しているとき、シングルエンド信号ＬＳを送信するためのシングルエンドドライバ２５３０が動作すれば良く、差動信号ＨＳを送信するための差動ドライバ２５２０は動作する必要はない。

このため、データ送信回路２５００ａは、シングルエンド送信モードＳ２で動作しているとき、差動ドライバ２５２０の動作に関連する回路に対する電力の供給を停止して、消費電力を低減する。差動ドライバ２５２０の動作に関連する回路に対する電力の供給は、イネーブル信号ＥＮ２によって制御される。すなわち、図７に示すように、データ送信回路２５００ａのプリドライバ２５１０は、イネーブル信号ＥＮ２をロー信号にする（ＥＮ２Ｘをハイ信号にする）ことにより、定電流源ＣＣ１としてのｎトランジスタＴＲ１の機能を停止すると共に、バイアス回路２５５０および差動ドライバ２５２０をディスイネーブル状態にする。この状態において、コンデンサＣｂは電荷が充電されていない状態になる。

データ送信回路２５００ａは、シングルエンド送信モードＳ２で動作しているとき、シングルエンドドライバ２５３０の動作に関連する回路に電力を供給して、シングルエンドドライバ２５３０を動作可能な状態にする。シングルエンドドライバ２５３０の動作に関連する回路に対する電力の供給は、イネーブル信号ＥＮ１によって制御される。すなわち、データ送信回路２５００ａのプリドライバ２５１０は、イネーブル信号ＥＮ１をハイ信号にすることにより、降圧レギュレータ２５４０およびシングルエンドドライバ２５３０をイネーブル状態にする。この状態で安定すると、降圧レギュレータ２５４０から出力される調整電圧ＶＬＳにより、コンデンサＣａは、電荷が充電された状態になる。

一方、データ送信回路２５００ａが差動送信モードＳ１で動作しているとき、差動信号ＨＳを送信するための差動ドライバ２５２０が動作すれば良く、シングルエンド信号ＬＳを送信するためのシングルエンドドライバ２５３０は動作する必要はない。

このため、データ送信回路２５００ａは、差動送信モードＳ１で動作しているとき、シングルエンドドライバ２５３０の動作に関連する回路に対する電力の供給を停止して、消費電力を低減する。すなわち、データ送信回路２５００ａのプリドライバ２５１０は、イネーブル信号ＥＮ１をロー信号にすることにより、降圧レギュレータ２５４０をディスイネーブル状態にして調整電圧ＶＬＳの供給を停止させると共に、シングルエンドドライバ２５３０をディスイネーブル状態にする。この状態において、コンデンサＣａは電荷が充電されていない状態になる。

データ送信回路２５００ａは、差動送信モードＳ１で動作しているとき、差動ドライバ２５２０を動作可能な状態にする。すなわち、データ送信回路２５００ａのプリドライバ２５１０は、イネーブル信号ＥＮ２をハイ信号にする（ＥＮ２Ｘをロー信号にする）ことにより、ｎトランジスタＴＲ１を定電流源ＣＣ１として機能させると共に、バイアス回路２５５０および差動ドライバ２５２０をイネーブル状態にする。この状態で安定すると、バイアス回路２５５０から出力される基準電位Ｖｒｅｆ１により、コンデンサＣｂは、電荷が充電された状態になる。

シングルエンド送信モードＳ２および差動送信モードＳ１で安定しているとき、プリドライバ２５１０は、制御信号ＣＳ１をロー信号にすることにより、スイッチとしてのｎトランジスタＴＲ３をオフにし、コンデンサＣａの電極とコンデンサＣｂの電極との間を遮断された状態にする。

次にシングルエンド送信モードＳ２から差動送信モードＳ１へ移行するときの制御について説明する。シングルエンド送信モードＳ２から差動送信モードＳ１へ移行するとき、図７に示すように、プリドライバ２５１０は、先ず、上述したイネーブル信号ＥＮ２をロー信号からハイ信号に切り換えると同時に、制御信号ＣＳ１をハイ信号にすることにより、スイッチとしてのｎトランジスタＴＲ３をオンにし、コンデンサＣａの電極とコンデンサＣｂの電極との間を導通された状態にする。この結果、シングルエンド送信モードＳ２で動作中にコンデンサＣａに充電されていた電荷の一部が、電荷保存の法則に従って、図４において破線の矢印で示す方向に瞬時に移動してコンデンサＣｂに供給され、コンデンサＣｂを充電する。

プリドライバ２５１０は、次に、わずかな時間の経過後（例えば、数ｎｓ（ナノ秒））、上述したイネーブル信号ＥＮ１をハイ信号からロー信号に切り換えると同時に、制御信号ＣＳ１をハイ信号からロー信号に戻すことにより、スイッチとしてのｎトランジスタＴＲ３をオフにし、コンデンサＣａの電極とコンデンサＣｂの電極との間を遮断された状態に戻す。以上の制御により、データ送信回路２５００ａは、シングルエンド送信モードＳ２から差動送信モードＳ１に移行する。

差動送信モードＳ１からシングルエンド送信モードＳ２へ移行するときの制御は、上述したシングルエンド送信モードＳ２から差動送信モードＳ１へ移行するときの制御とは、逆になる。プリドライバ２５１０は、先ず、上述したイネーブル信号ＥＮ１をロー信号からハイ信号に切り換えると同時に、制御信号ＣＳ１をハイ信号にすることにより、スイッチとしてのｎトランジスタＴＲ３をオンにし、コンデンサＣａの電極とコンデンサＣｂの電極との間を導通された状態にする。この結果、差動送信モードＳ１で動作中にコンデンサＣｂに充電されていた電荷の一部が、電荷保存の法則に従って、図４において破線の矢印の逆方向に移動してコンデンサＣａに瞬時に供給され、コンデンサＣａを充電する。プリドライバ２５１０は、次に、わずかな時間の経過後（例えば、数ｎｓ（ナノ秒））、上述したイネーブル信号ＥＮ２をハイ信号からロー信号に切り換えると同時に、制御信号ＣＳ１をハイ信号からロー信号に戻す。以上の制御により、データ送信回路２５００ａは、差動送信モードＳ１からシングルエンド送信モードＳ２に移行する。

クロック送信回路２５００ｂは、端子ＴＰ２およびＴＮ２を介して、信号線ＬＰ２およびＬＮ２に差動信号ＨＳおよびシングルエンド信号ＬＳを出力する。クロック送信回路２５００ｂは、差動送信モードＳ１において、ＰＬＬ回路２３００から供給された高速伝送クロックＨＣを差動信号ＨＳとして送信する点で、データＨＤを差動信号ＨＳとして送信するデータ送信回路２５００ａと異なる。クロック送信回路２５００ｂは、シングルエンド送信モードＳ２においては、ＬＣＤドライバ６００に送るべきデータの送信は行わない。データ送信回路２５００ａは、受信装置１０００に対する制御コマンド（例えば、上述した遷移通知コマンド）のみを、シングルエンド信号ＬＳとして送信する。クロック送信回路２５００ｂの内部構成は、基本的に図３および図４を参照して説明したデータ送信回路２５００ａの構成と同様であるので、詳しい説明を省略する。クロック送信回路２５００ｂの動作は、図５〜図７を参照して説明したデータ送信回路２５００ａの動作と同様であるので、詳しい説明を省略する。

・受信装置の構成：
続いて、図８〜図１０を参照して、上述した送信装置２０００から信号線ＬＰ１、ＬＮ１、ＬＰ２、ＬＮ２を介して出力される差動信号ＨＳおよびシングルエンド信号ＬＳを受信する受信装置１０００について、説明する。図８は、受信装置の内部構成を示す説明図である。図９は、データ受信回路の主要な構成要素を示す図である。図１０は、データ受信回路の電源周りの構成を示す図である。

図８に示すように、受信装置１０００は、終端回路ＴＭａ、ＴＭｂと、データ受信回路１５００ａと、クロック受信回路１５００ｂと、受信制御ロジック１２００を備えている。

終端回路ＴＭａは、端子ＤＰ１とＤＮ１からなる端子対を介して受信される差動信号ＨＳを終端するための回路である。終端回路ＴＭａは、受信制御ロジック１２００の制御により、差動信号ＨＳ信号を受信するときには、端子ＤＰ１と端子ＤＮ１とを１００Ω程度の終端抵抗を挟んで接続し、シングルエンド信号ＬＳを受信するときには、端子ＤＰ１と端子ＤＮ１を、それぞれハイインピーダンス状態とする。

もう一つの終端回路ＴＭｂは、端子ＤＰ２とＤＮ２からなる端子対を介して受信される差動信号ＨＳを終端するための回路である。終端回路ＴＭｂの構成は、上述した終端回路ＴＭａと同様であるので説明を省略する。

受信制御ロジック１２００は、データ受信回路１５００ａから受け取った信号に含まれるシリアルデータをパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換処理と、変換されたパラレルデータからデータＨＤおよびデータＬＤを取り出してＬＣＤドライバ６００に渡す、いわゆるプロトコル処理を主に行うロジック回路である。

さらに、受信制御ロジック１２００は、終端回路ＴＭａ、ＴＭｂ、データ受信回路１５００ａ、クロック受信回路１５００ｂを、後述するイネーブル信号ＥＮ３、ＥＮ４などを用いて制御する。

データ受信回路１５００ａは、端子ＤＰ１とＤＮ１からなる端子対を介して受信される差動信号ＨＳおよびシングルエンド信号ＬＳを受信するための回路である。図９に示すようにデータ受信回路１５００ａは、シングルエンドレシーバ１５３０と、差動レシーバ１５２０を備えている。シングルエンドレシーバ１５３０は、端子ＤＰ１と接続された第１レシーバ１５３１と、端子ＤＮ１と接続された第２レシーバ１５３２を含み、それぞれの端子から独立にシングルエンド信号ＬＳを受信する。第１レシーバ１５３１および第２レシーバ１５３２は、例えば、調整電圧ＶＬＳと基準電圧ＶＳＳとの間に接続されたＣＭＯＳインバータを入力段に備える構成が用いられる。

差動レシーバ１５２０は、２つの端子ＤＰ１およびＤＮ１と接続されている。差動レシーバ１５２０は、差動増幅回路を要部とする周知の構成を備えており、２つの端子ＤＰ１およびＤＮ１（信号線ＬＰ１および信号線ＬＮ１）を介して入力された差動信号ＨＳをシングルエンド信号に変換して出力する。差動レシーバ１５２０は、差動ドライバ２５２０と同様に、電源電圧ＶＤＤと基準電圧ＶＳＳとの間に配置され、同じく電源電圧ＶＤＤと基準電圧ＶＳＳとの間に配置された定電流源ＣＣ２により電流駆動される。

データ受信回路１５００ａは、さらに、図１０に示すように、降圧レギュレータ１５４０と、バイアス回路１５５０を備える。

降圧レギュレータ１５４０は、データ送信回路２５００ａの降圧レギュレータ２５４０（図４）と同様の回路であり、入力される電源電圧ＶＤＤ（本実施例では、１．８Ｖ）を、上述した調整電圧ＶＬＳ（本実施例では、１．２Ｖ）に変換して出力する。

降圧レギュレータ１５４０からシングルエンドレシーバ１５３０に調整電圧ＶＬＳが出力されるライン上のノードｎ５と基準電圧ＶＳＳとの間には、コンデンサＣｄが配置されている。コンデンサＣｄは、シングルエンドレシーバ１５３０の動作を安定させるためのバイパスコンデンサである。

バイアス回路１５５０は、入力される電源電圧ＶＤＤを用いて、基準電位Ｖｒｅｆ２を生成する。バイアス回路１５５０は、データ送信回路２５００ａのバイアス回路２５５０（図４）と同様の回路であり、例えば、一般的なバンドギャップリファレンス回路である。

図１０に示すように、差動レシーバ１５２０と基準電圧ＶＳＳとの間には、ｎトランジスタＴＲ４が配置されている。ｎトランジスタＴＲ４のゲートには、バイアス回路１５５０から基準電位Ｖｒｅｆ２が入力され、これによりｎトランジスタＴＲ４は、図９に示す定電流源ＣＣ２として機能する。

バイアス回路１５５０からｎトランジスタＴＲ４のゲートに基準電位Ｖｒｅｆ２が出力されるライン上には、ノードｎ７およびｎ８が配置されている。ノードｎ７と基準電圧ＶＳＳとの間には、コンデンサＣｅが配置されている。コンデンサＣｅは、基準電位Ｖｒｅｆ２を安定させ、ｎトランジスタＴＲ４を定電流源ＣＣ２として安定させるためのバイパスコンデンサである。ノードｎ８と基準電圧ＶＳＳとの間には、ｎトランジスタＴＲ５が配置されている。ｎトランジスタＴＲ５のゲートには後述するイネーブル信号ＥＮ４の反転信号ＥＮ４Ｘが入力され、これによりｎトランジスタＴＲ５は、定電流源ＣＣ２としてのｎトランジスタＴＲ４を、イネーブル状態とディスイネーブル状態に切り換えるためのスイッチとして機能する。

コンデンサＣｄの電極に接続されているノードｎ６と、コンデンサＣｅの電極と接続されているノードｎ７は、ｎトランジスタＴＲ６を介して接続されている。ｎトランジスタＴＲ６のゲートには制御信号ＣＳ２が入力され、これによりｎトランジスタＴＲ６は、コンデンサＣｄの電極とコンデンサＣｅの電極との間を導通された状態と、遮断された状態とに切り換えるスイッチとして機能する。

・受信装置の動作：
図１１〜図１２を参照して、データ受信回路１５００ａの動作について説明する。図１１は、データ受信回路の状態遷移を示す概略図である。図１２は、制御信号のタイミングチャートを示す図である。

図１１に示すように、データ受信回路１５００ａは、端子ＤＰ１とＤＮ１からなる端子対を介して、２つの受信モードで信号を受信する。２つの受信モードは、上述した差動信号ＨＳを受信する差動受信モードＳ３と、上述したシングルエンド信号を受信するシングルエンド受信モードＳ４である。これらのモードは、受信制御ロジック１２００によって制御される。データ受信回路１５００ａのモードが差動受信モードＳ３にある場合において、受信制御ロジック１２００は、データ受信回路１５００ａからの出力に基づいて、端子ＤＰ１および端子ＤＮ１の電圧（信号線ＬＰ１および信号線ＬＮ１の電圧）がＶＬＳレベルに遷移したと判断すると（図１１：Ｂ１）、データ受信回路１５００ａのモードをシングルエンド受信モードＳ４に遷移させる。すなわち、データ送信回路２５００ａのモードが差動送信モードＳ１からシングルエンド送信モードＳ２に遷移することを、受信制御ロジック１２００が検出したとき、データ受信回路１５００ａのモードは、差動受信モードＳ３からシングルエンド受信モードＳ４に遷移する。

一方、データ受信回路１５００ａがシングルエンド受信モードＳ４にある場合において、受信制御ロジック１２００は、データ受信回路１５００ａからの出力に含まれる所定の遷移通知コマンド（例えば、上述したように３ビットから８ビット程度の所定のデータ）を受け取ると（図１１：Ｂ２）、データ受信回路１５００ａのモードを差動受信モードＳ３に遷移させる。すなわち、遷移通知コマンドを受信することにより、データ送信回路２５００ａのモードがシングルエンド送信モードＳ２から差動送信モードＳ１に遷移することを、受信制御ロジック１２００が検出したとき、データ受信回路１５００ａのモードは、シングルエンド受信モードＳ４から差動受信モードＳ３に遷移する。

ここで、図１０に戻って、説明を続ける。データ受信回路１５００ａがシングルエンド受信モードＳ４で動作しているとき、シングルエンド信号ＬＳを受信するためのシングルエンドレシーバ１５３０が動作すれば良く、差動信号ＨＳを受信するための差動レシーバ１５２０は動作する必要はない。

このため、データ受信回路１５００ａは、シングルエンド受信モードＳ４で動作しているとき、消費電力を低減するために、差動レシーバ１５２０の動作に関連する回路に対する電力の供給を停止される。差動レシーバ１５２０の動作に関連する回路に対する電力の供給は、受信制御ロジック１２００からのイネーブル信号ＥＮ４によって制御される。すなわち、受信制御ロジック１２００は、イネーブル信号ＥＮ４をロー信号にする（ＥＮ４Ｘをハイ信号にする）ことにより、定電流源ＣＣ２としてのｎトランジスタＴＲ４の機能を停止すると共に、バイアス回路１５５０および差動レシーバ１５２０をディスイネーブル状態にする。この状態において、コンデンサＣｅは電荷が充電されていない状態になる。

データ受信回路１５００ａは、シングルエンド受信モードＳ４で動作しているとき、シングルエンドレシーバ１５３０の動作に関連する回路に電力を供給され、シングルエンドレシーバ１５３０を動作可能な状態にされる。シングルエンドレシーバ１５３０の動作に関連する回路に対する電力の供給は、イネーブル信号ＥＮ３によって制御される。すなわち、受信制御ロジック１２００は、イネーブル信号ＥＮ３をハイ信号にすることにより、降圧レギュレータ１５４０およびシングルエンドレシーバ１５３０をイネーブル状態にする。この状態で安定すると、降圧レギュレータ１５４０から出力される調整電圧ＶＬＳにより、コンデンサＣｄは、電荷が充電された状態になる。

一方、データ受信回路１５００ａが差動受信モードＳ３で動作しているとき、差動信号ＨＳを受信するための差動レシーバ１５２０が動作していると共に、シングルエンド信号ＬＳを受信するためのシングルエンドレシーバ１５３０が動作している必要がある。シングルエンドレシーバ１５３０は、データ送信回路２５００ａのモードが差動送信モードＳ１からシングルエンド送信モードＳ２に遷移すること（端子ＤＰ１および端子ＤＮ１の電圧がＶＬＳレベルに遷移すること）を検出するために必要であるためである（図１１参照）。

このため、データ送信回路２５００ａは、差動受信モードＳ３で動作しているとき、シングルエンドレシーバ１５３０および差動レシーバ１５２０を共に動作可能な状態にされる。すなわち、受信制御ロジック１２００は、イネーブル信号ＥＮ３をハイ信号にして、降圧レギュレータ１５４０およびシングルエンドレシーバ１５３０をイネーブル状態にすると共に、イネーブル信号ＥＮ４をハイ信号にして（ＥＮ４Ｘをロー信号にして）、ｎトランジスタＴＲ４を定電流源ＣＣ２として機能させると共に、バイアス回路１５５０および差動レシーバ１５２０をイネーブル状態にする。

差動受信モードＳ３およびシングルエンド受信モードＳ４で安定しているとき、コンパレータ１５１０は、制御信号ＣＳ２をロー信号にすることにより、スイッチとしてのｎトランジスタＴＲ６をオフにし、コンデンサＣｄの電極とコンデンサＣｅの電極との間を遮断された状態にする。

次にシングルエンド受信モードＳ４から差動受信モードＳ３へ移行するときの制御について説明する。シングルエンド受信モードＳ４から差動受信モードＳ３へ移行するとき、図１２に示すように、受信制御ロジック１２００は、先ず、上述したイネーブル信号ＥＮ４をロー信号からハイ信号に切り換えると同時に、制御信号ＣＳ２をハイ信号にすることにより、スイッチとしてのｎトランジスタＴＲ６をオンにし、コンデンサＣｄの電極とコンデンサＣｅの電極との間を導通された状態にする。この結果、シングルエンド受信モードＳ４で動作中にコンデンサＣｄに充電されていた電荷の一部が、電荷保存の法則に従って、図１０において破線の矢印で示す方向に瞬時に移動してコンデンサＣｅに供給され、コンデンサＣｅを充電する。

受信制御ロジック１２００は、次に、わずかな時間の経過後（例えば、数ｎｓ（ナノ秒））、制御信号ＣＳ２をハイ信号からロー信号に戻すことにより、スイッチとしてのｎトランジスタＴＲ６をオフにし、コンデンサＣｂの電極とコンデンサＣｅの電極との間を遮断された状態に戻す。以上の制御により、データ受信回路１５００ａは、シングルエンド受信モードＳ４から差動受信モードＳ３に移行する。

以上説明した実施例におけるデジタルデバイスによれば、データ受信回路１５００ａにおいて、シングルエンド受信モードＳ４から差動受信モードＳ３に遷移するのに伴い、差動レシーバ１５２０およびバイアス回路１５５０を始動する際に、コンデンサＣｄに充電されている電荷の一部を、コンデンサＣｅに供給することにより、コンデンサＣｅを充電する。この結果、例えば、コンデンサＣｅを充電するために要する時間、すなわち、差動レシーバ１５２０およびバイアス回路１５５０を立ち上げてから（イネーブル信号ＥＮ４をロー信号からハイ信号に切り換えてから）、差動レシーバ１５２０およびバイアス回路１５５０が安定して動作するまでの時間（始動時間）を短縮することができる。

理解を容易にするため、図１３を参照してさらに説明する。図１３は、始動時間について説明するためのグラフである。図１３のグラフにおいて、縦軸はコンデンサＣｅに充電されている電荷量を示し、横軸は差動レシーバ１５２０およびバイアス回路１５５０を立ち上げてからの時間を示す。コンデンサＣｅの容量値をＱ２とする。図１３のグラフには、バイアス回路１５５０から供給される電流のみにより、コンデンサＣｅを充電する場合が、比較例として線Ｌ２により示されている。比較例において、コンデンサＣｅは、バイアス回路１５５０の電流供給能力に応じた速度で充電され、立ち上げから時間Ｔ２の経過後に容量値Ｑ２まで充電される。すなわち、差動レシーバ１５２０およびバイアス回路１５５０が安定して動作するまでの時間は、時間Ｔ２となる。時間Ｔ２は、例えば、１２０ｎｓ程度である。

一方、本実施例で示した手法によりコンデンサＣｅを充電する場合が、線Ｌ１により示されている。本実施例においては、上述したように、差動レシーバ１５２０と差動レシーバ１５２０が立ち上げられると同時に、コンデンサＣｄに充電されている電荷の一部がコンデンサＣｅに供給され、コンデンサＣｅに充電される。コンデンサＣｄからコンデンサＣｅへの電荷の移動は、時間Ｔ２と比較してはるかに短い時間、例えば、１ｎｓ程度で完了される。コンデンサＣｄからコンデンサＣｅに供給される電荷量をＱ１とすると、図１３に示すように、コンデンサＣｅには、Ｑ１の電荷が瞬間的に充電され、残りの（Ｑ２−Ｑ１）の電荷がバイアス回路１５５０から供給される電流により充電される。この結果、本実施例において、コンデンサＣｅは、比較例における時間Ｔ２より短い時間Ｔ１の経過後に容量値Ｑ２まで充電される。以上のように、本実施例においては、差動レシーバ１５２０およびバイアス回路１５５０が安定して動作するまでの時間（始動時間）が短縮されることが解る。例えば、コンデンサＣｄの容量値がコンデンサＣｅの容量値Ｑ２より十分に大きく（例えば、２倍以上）、コンデンサＣｄからコンデンサＣｅに供給される電荷量Ｑ１がＱ２より大きい場合には、コンデンサＣｅを、瞬間的に容量値Ｑ２まで充電することができる。かかる場合には、例えば、差動レシーバ１５２０およびバイアス回路１５５０の始動時間を、極めて短くすることができる。

さらに、本実施例におけるデジタルデバイスによれば、データ送信回路２５００ａにおいても、シングルエンド送信モードＳ２から差動送信モードＳ１に遷移するのに伴い、差動ドライバ２５２０およびバイアス回路２５５０を始動する際に、コンデンサＣａに充電されている電荷の一部を、コンデンサＣｂに供給することにより、コンデンサＣｂを充電する。この結果、差動ドライバ２５２０およびバイアス回路２５５０の始動時間を短縮することができる。同様にして、データ送信回路２５００ａにおいて、差動送信モードＳ１からシングルエンド送信モードＳ２に遷移するのに伴い、シングルエンドドライバ２５３０および降圧レギュレータ２５４０を立ち上げる際に、コンデンサＣｂに充電されている電荷の一部を、コンデンサＣａに供給することにより、コンデンサＣａを充電する。この結果、例えば、シングルエンドドライバ２５３０および降圧レギュレータ２５４０の始動時間を短縮することができる。

さらに、本実施例では、２つのコンデンサの電極間にスイッチとしてのｎトランジスタを１つ配置するだけで、上述した始動時間の短縮を実現している。これにより、例えば、部品点数の増加やレイアウト面積の増加をほとんど伴うことなく、始動時間の短縮を実現することができる。

さらに、本実施例では、他のコンデンサに充電されている電荷を用いて、始動させる回路を安定させるためのコンデンサを充電するため、例えば、消費電力を低減することができる。例えば、データ送信回路２５００ａにおいて、シングルエンド送信モードＳ２から差動送信モードＳ１に遷移するのに伴い、差動ドライバ２５２０およびバイアス回路２５５０を始動する際に、コンデンサＣａに充電されている電荷の一部を、コンデンサＣｂに供給している。この後、差動送信モードＳ１においては、シングルエンドドライバ２５３０および降圧レギュレータ２５４０は停止させられるため、コンデンサＣａに充電されている電荷は不必要になり放電されてしまうところを、かかる電荷をコンデンサＣｂの充電に用いている。このため、かかる場合には、コンデンサＣｂを充電するためのバイアス回路２５５０の消費電力を抑制することができる。

さらに、従来のようにトランジスタなどのアクティブ素子を用いてコンデンサを急速充電することにより、始動時間を短縮させる場合には、アクティブ素子のバラツキにより始動時間を精度良く制御することが難しい。本実施例では、他のコンデンサに充電されている電荷を用いて、始動させる回路を安定させるためのコンデンサを充電するため、例えば、始動時間の短縮を精度良く実現することができる。

Ｂ．変形例：
・第１変形例：
上記実施例では、始動させる回路を安定させるためのコンデンサの充電に用いる電荷は、実施例で示したコンデンサに充電されている電荷に限られない。例えば、デジタルデバイスを構成する他の装置を構成する回路や、受信装置１０００や送信装置２０００内部の他の図示しない回路にも、一般的にバイパスコンデンサが用いられている。このようなバイパスコンデンサに充電されている電荷を用いることもできる。例えば、動作していない回路のバイパスコンデンサに電荷が充電されていれば、かかる電荷を用いて始動させようとする回路を安定させるためのコンデンサを充電しても良い。一般的に言えば、対象となる回路を始動させようとする時点で、電荷が蓄積されている電荷蓄積部が存在していれば、対象となる回路の始動時に、電荷蓄積部に蓄積されている電荷を、対象となる回路を安定させるためのコンデンサを充電するために用いることができる。

・第２変形例：
上記実施例では、１つのコンデンサに充電された電荷を用いて、始動させる回路を安定させるためのコンデンサを充電しているが、複数のコンデンサに充電された電荷を用いても良い。例えば、デジタルデバイス内に配置されている複数のバイパスコンデンサから電荷を集めて、始動させる回路を安定させるためのコンデンサを充電しても良い。

・第３変形例：
上記実施例では、差動レシーバ１５２０や差動ドライバ２５２０の始動時間の短縮を例にしているが、これらに限らず、動作を安定させるためのコンデンサを備えるあらゆる回路の始動時間を短縮させるために、本発明を適用することができる。

・第４変形例：
上記実施例におけるデータ受信回路１５００ａでは、コンデンサＣｄがレギュレータ出力ノードと基準電圧ＶＳＳとの間に、コンデンサＣｅがバイアス出力ノードと基準電圧ＶＳＳとの間に、それぞれ配置されるトポロジー（回路構成）が採用されているが、これらのコンデンサは、各出力ノードと何らかの安定電源との間に配置されれば良い。これらのコンデンサが各出力ノードと電源電圧ＶＤＤとの間に配置される例を、図１４を参照しながら、第４変形例として説明する。図１４は、第４変形例におけるデータ受信回路の電源周りの構成を示す図である。

第４変形例におけるデータ受信回路１５０１ａ（図１４）は、バイアス回路１５５０から基準電位Ｖｒｅｆ２が入力され、定電流源として機能するトランジスタとして、実施例におけるデータ受信回路１５００ａのｎトランジスタＴＲ４に代えて、ｐトランジスタＴＲ４０を備えている。ｐトランジスタＴＲ４０は、差動レシーバ１５２０と基準電圧ＶＳＳの間ではなく、差動レシーバ１５２０と電源電圧ＶＤＤとの間に配置されている。

第４変形例におけるデータ受信回路１５０１ａは、コンデンサＣｅがバイアス出力ノードｎ７と電源電圧ＶＤＤとの間に配置されている（図１４）点で、コンデンサＣｅがバイアス出力ノードｎ７と基準電圧ＶＳＳとの間に配置されている実施例におけるデータ受信回路１５００ａ（図１０）と異なる。

第４変形例におけるデータ受信回路１５０１ａは、コンデンサＣｄがレギュレータ出力ノードｎ５と電源電圧ＶＤＤとの間に配置されている（図１４）点で、コンデンサＣｄがレギュレータ出力ノードｎ５と基準電圧ＶＳＳとの間に配置されている実施例におけるデータ受信回路１５００ａ（図１０）と異なる。

第４変形例におけるデータ受信回路１５０１ａは、イネーブル信号ＥＮ４の反転信号ＥＮ４Ｘがゲートに入力され、イネーブルスイッチとして機能するｎトランジスタＴＲ５がバイアス出力ノードｎ８と電源電圧ＶＤＤとの間に配置されている（図１４）点で、当該ｎトランジスタＴＲ５がバイアス出力ノードｎ８と基準電圧ＶＳＳとの間に配置されている実施例におけるデータ受信回路１５００ａと異なる。

第４変形例におけるデータ受信回路１５０１ａのその他の構成は、実施例におけるデータ受信回路１５００ａの構成と同一であるので、その説明を省略する。

以上説明した第４変形例におけるデータ受信回路１５０１ａを採用したデジタルデバイスは、実施例におけるデジタルデバイスと同様の作用・効果を実現することができる。

また、データ送信回路２５００ａにおけるコンデンサＣａおよびＣｂも各出力ノードと基準電圧ＶＳＳとの間（図４）に限らず、各出力ノードと何らかの安定電源との間に配置されれば良い。例えば、第４変形例におけるデータ受信回路１５０１ａ（図１４）のように、これらのコンデンサは、各出力ノードと電源電圧ＶＤＤとの間に配置されても良い。

・第５変形例：
上記実施例におけるデータ送信回路２５００ａでは、差動送信モードＳ１の開始時にコンデンサＣｂを充電するために、コンデンサＣａに蓄積されている電荷を利用しているが、コンデンサＣａに充電されている電荷に加えて、他の回路またはデバイスに蓄積されている電荷を利用しても良い。その具体例を第５変形例として、図１５〜図１７を参照して、説明する。図１５は、第５変形例におけるデータ送信回路の電源周りの構成を示す図である。図１６は、第５変形例における制御信号のタイミングチャートを示す図である。図１７は、第５変形例における始動時間について説明するためのグラフである。

上記実施例の説明に用いた図４では省略されているが、データ送信回路２５００ａは、降圧レギュレータ２５４０に対して、調整電圧ＶＬＳの基準となる基準電圧ＶＬｒｅｆを供給する基準電圧回路２５６０を備えている（図１５）。基準電圧回路２５６０は、例えば、一般的なバンドギャップリファレンス回路を含む回路である。基準電圧回路２５６０から降圧レギュレータ２５４０にＶＬｒｅｆが出力されるライン上のノードｎ１０と基準電圧ＶＳＳとの間には、コンデンサＣｆが配置されている。コンデンサＣｆは、ＶＬｒｅｆを安定させて、降圧レギュレータ２５４０の動作を安定させるためのバイパスコンデンサである。

第５変形例のデータ送信回路２５００ａでは、コンデンサＣａに充電されている電荷に加えて、コンデンサＣｆに充電されている電荷を利用して、コンデンサＣｂを充電する。そのため図１５に示すように、第５変形例のデータ送信回路２５００ａでは、コンデンサＣｆの電極に接続されているノードｎ１１と、コンデンサＣｂの電極と接続されているノードｎ１２は、ｎトランジスタＴＲ７を介して接続されている。ｎトランジスタＴＲ７のゲートには制御信号ＣＳ３が入力され、制御信号ＣＳ３によりｎトランジスタＴＲ７は、コンデンサＣｆの電極とコンデンサＣｂの電極との間を導通された状態と、遮断された状態とに切り換えるスイッチとして機能する。

・送信装置の動作：
データ送信回路２５００ａは、シングルエンド送信モードＳ２で動作している状態では、降圧レギュレータ２５４０および基準電圧回路２５６０が動作しており、コンデンサＣａおよびコンデンサＣｆは、共に電荷が充電された状態になる。一方、バイアス回路２５５０および差動ドライバ２５２０は、動作しておらず、コンデンサＣｂは電荷が充電されていない状態になる。

シングルエンド送信モードＳ２から差動送信モードＳ１へ移行するとき、実施例と同様に、プリドライバ２５１０は、先ず、イネーブル信号ＥＮ２をロー信号からハイ信号に切り換えると同時に、制御信号ＣＳ１をハイ信号にすることにより、スイッチとしてのｎトランジスタＴＲ３をオンにし、コンデンサＣａの電極とコンデンサＣｂの電極との間を導通された状態にする。この結果、シングルエンド送信モードＳ２で動作中にコンデンサＣａに充電されていた電荷の一部が、電荷保存の法則に従って、図１５において破線の矢印で示す方向に瞬時に移動してコンデンサＣｂに供給され、コンデンサＣｂを充電する。

プリドライバ２５１０は、次に、実施例と同様に、わずかな時間の経過後（例えば、数ｎｓ（ナノ秒））、イネーブル信号ＥＮ１をハイ信号からロー信号に切り換えると同時に、制御信号ＣＳ１をハイ信号からロー信号に戻すことにより、第１のスイッチとしてのｎトランジスタＴＲ３をオフにし、コンデンサＣａの電極とコンデンサＣｂの電極との間を遮断された状態に戻す。

図１６に示すように、プリドライバ２５１０では、さらに、制御信号ＣＳ１をハイ信号からロー信号に戻した直後に、制御信号ＣＳ３をロー信号からハイ信号にすることにより、第２のスイッチとしてのｎトランジスタＴＲ７をオンにし、コンデンサＣｆの電極とコンデンサＣｂの電極との間を導通された状態にする。この結果、シングルエンド送信モードＳ２で動作中にコンデンサＣｆに充電されていた電荷の一部が、電荷保存の法則に従って、図１５において一点破線の矢印で示す方向に瞬時に移動してコンデンサＣｂに供給され、コンデンサＣｂは、さらに充電される。プリドライバ２５１０は、わずかな時間の経過後、制御信号ＣＳ３をハイ信号からロー信号に戻すことにより、第２のスイッチとしてのｎトランジスタＴＲ７をオフにし、コンデンサＣｆの電極とコンデンサＣｂの電極との間を遮断された状態に戻す。このように、第５変形例では、差動ドライバ２５２０およびバイアス回路２５５０の始動時に、コンデンサＣａに充電されている電荷とコンデンサＣｆに充電されている電荷を、わずかな時間（例えば、数ｎｓ（ナノ秒））だけずらした異なるタイミングで、コンデンサＣｂに供給している。

以上説明した第５変形例では、シングルエンド送信モードＳ２から差動送信モードＳ１に移行する際に、コンデンサＣｂの充電にかかる時間をさらに短縮できる。この結果、差動ドライバ２５２０およびバイアス回路２５５０の始動時間をさらに短縮することができる。

理解の容易のため、図１７を参照してさらに説明する。図１７のグラフにおいて、縦軸はコンデンサＣｂに充電されている電荷量を示し、横軸は差動ドライバ２５２０およびバイアス回路２５５０を立ち上げてからの時間を示す。コンデンサＣｂの容量をＱ２とする。図１７のグラフには、バイアス回路２５５０から供給される電流のみにより、コンデンサＣｂを充電する場合が、比較例として線Ｌ２により示されている。比較例において、コンデンサＣｂは、バイアス回路２５５０の電流供給能力に応じた速度で充電され、立ち上げから時間Ｔ２の経過後に容量値Ｑ２まで充電される。すなわち、差動ドライバ２５２０およびバイアス回路２５５０が安定して動作するまでの時間は、時間Ｔ２となる。時間Ｔ２は、例えば、１２０ｎｓ程度である。

図１７には、また、実施例のようにコンデンサＣａに充電されている電荷をコンデンサＣｂの充電に利用する場合が、２点破線Ｌ４により示されている。コンデンサＣａからコンデンサＣｂに供給される電荷量をＱ１とすると、図１７に示すように、コンデンサＣｂには、Ｑ１の電荷が瞬間的に充電され、残りの（Ｑ２−Ｑ１）の電荷がバイアス回路２５５０から供給される電流により充電される。この結果、コンデンサＣｂは、比較例における時間Ｔ２より短い時間Ｔ４の経過後に容量値Ｑ２まで充電される。

図１７には、さらに、第５変形例で示した手法によりコンデンサＣｂを充電する場合が、線Ｌ３により示されている。コンデンサＣｆからコンデンサＣｂに供給される電荷量を（Ｑ３−Ｑ１）とする。図１７に示すように、先ず、コンデンサＣａからＱ１の電荷が瞬間的に充電され、その後、さらに、コンデンサＣｆから（Ｑ３−Ｑ１）の電荷が瞬間的に充電される。この結果、短時間の間に、コンデンサＣｂにはＱ３の電荷が充電され、残りの（Ｑ２−Ｑ３）の電荷がバイアス回路２５５０から供給される電流により充電される。この結果、第５変形例において、コンデンサＣｂは、比較例や実施例における時間Ｔ２、Ｔ４より、さらに短い時間Ｔ３の経過後に容量値Ｑ２まで充電される。以上のように、本変形例では、例えば、差動ドライバ２５２０およびバイアス回路２５５０が安定して動作するまでの時間（始動時間）がさらに短縮されることが解る。

第５変形例では、データ送信回路２５００ａを例に説明したが、複数のバイパスコンデンサに充電されている電荷を用いて、他の回路のバイパスコンデンサを充電する手法は、クロック送信回路２５００ｂ、データ受信回路１５００ａ、クロック受信回路１５００ｂにも適用可能である。例えば、上述したデータ受信回路１５００ａにおいて、シングルエンド受信モードＳ４から差動受信モードＳ３に移行する際、シングルエンド受信モードＳ４において充電されている複数のバイパスコンデンサの電荷を用いて、図１０に示すコンデンサＣｅを充電しても良い。

・その他の変形例：
上記実施例および変形例において受信装置１０００および送信装置２０００からなる送受信システムは、画像処理装置５００とＬＣＤドライバ６００との間のインターフェースとして用いられているが、これに限られない。例えば、上記送受信システムは、チップ間の通信や、ボード間の通信、あるいは、各種デバイスモジュール間の通信、回路基板を搭載するためのバックプレーン内部の通信など、さまざまな通信のためのインターフェースとして用いられ得る。

上記実施例および変形例におけるデジタルデバイスは、液晶ディスプレイ７００を含み、送信装置２０００と受信装置１０００からなる送受信システムは、液晶ディスプレイ７００を駆動するための信号の伝送に用いられている。液晶ディスプレイ７００に代えて、有機ＥＬディスプレイやプラズマディスプレイなどの他のディスプレイが用いられても良いし、レ−ザ−プリンタの駆動ヘッドなど各種の電気光学装置が用いられても良い。

上記実施例および変形例における送受信システムは、データを伝送する信号線の対（ＬＰ１、ＬＮ１）と、クロックを伝送する信号線の対（ＬＰ２、ＬＮ２）とを一つずつ備える構成としているが、これに限られない。例えば、複数のデータを伝送する信号線の対と、一つのクロックを伝送する信号線の対とを備える構成としても良い。いずれの構成においても、信号線の対ごとに、受信装置側には、上記実施例におけるデータ受信回路１５００ａに相当する構成を用意し、送信装置側には、上記実施例におけるデータ送信回路２５００ａに相当する構成を用意すれば良い。

上記実施例および変形例における送受信システムの１５００は、送信側と受信側が固定された一方向通信のシステムであるが、これに代えて、双方向通信のシステムに適用しても良い。かかる場合には、データ受信回路１５００ａとデータ送信回路２５００ａの機能を併せ持つトランシーバを、信号線ＬＰ１および信号線ＬＮ１の両端に、それぞれ備える構成とすれば良い。

以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

実施例におけるデジタルデバイスの概略構成図である。 送信装置の内部構成を示す説明図である。 データ送信回路の主要な構成要素を示す図である。 データ送信回路の電源周りの構成を示す図である。 データ送信回路の状態遷移を示す概略図である。 差動信号とシングルエンド信号を説明するための概略図である。 制御信号のタイミングチャートを示す図である。 受信装置の内部構成を示す説明図である。 データ受信回路の主要な構成要素を示す図である。 データ受信回路の電源周りの構成を示す図である。 データ受信回路の状態遷移を示す概略図である。 制御信号のタイミングチャートを示す図である。 始動時間について説明するためのグラフである。 第４変形例におけるデータ受信回路の電源周りの構成を示す図である。 第５変形例におけるデータ送信回路の電源周りの構成を示す図である。 第５変形例における制御信号のタイミングチャートを示す図である。 第５変形例における始動時間について説明するためのグラフである。

符号の説明

５００…画像処理装置
５２０…主制御部
６００…ＬＣＤドライバ
７００…液晶ディスプレイ
１０００…受信装置
１２００…受信制御ロジック
１５００ａ…データ受信回路
１５００ｂ…クロック受信回路
１５１０…コンパレータ
１５２０…差動レシーバ
１５３０…シングルエンドレシーバ
１５３１…第１レシーバ
１５３２…第２レシーバ
１５４０…降圧レギュレータ
１５５０…バイアス回路
２０００…送信装置
２１００…パラレル／シリアル変換回路
２２００…送信制御回路
２３００…回路
２３００…ＰＬＬ回路
２５００ａ…データ送信回路
２５００ｂ…クロック送信回路
２５１０…プリドライバ
２５２０…差動ドライバ
２５３０…シングルエンドドライバ
２５３１…第１のシングルエンド送信回路
２５３２…第２のシングルエンド送信回路
２５４０…降圧レギュレータ
２５５０…バイアス回路
ＴＭａ、ＴＭｂ…終端回路

Claims (22)

1. １または複数の回路を含む装置であって、
   第１の回路と、
   前記第１の回路のと、
   前記第１の回路の始動前に電荷が蓄積されている電荷蓄積部と、
   前記第１の回路の始動時に、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を前記第１のコンデンサに供給することにより、前記第１のコンデンサを充電する電荷供給手段と、
   を備える装置。
2. 請求項１に記載の装置は、さらに、
   第２の回路を備え、
   前記電荷蓄積部は、前記第２の回路の動作を安定させるための第２のコンデンサである、装置。
3. 請求項２に記載の装置において、
   前記電荷供給手段は、さらに、前記第１のコンデンサが充電されているときに前記第２の回路を始動する場合に、前記第１のコンデンサに蓄積されている電荷を、前記第２のコンデンサに供給することにより、前記第２のコンデンサを充電する、装置。
4. 請求項２に記載の装置は、前記第１の回路を動作させる第１の動作モードと前記第２の回路を動作させる第２の動作モードで動作し、
   前記電荷供給手段は、前記装置の動作が前記第２の動作モードから前記第１の動作モードに移行するときに、前記第２のコンデンサに蓄積されている電荷を前記第１のコンデンサに供給することにより、前記第１のコンデンサを充電する、装置。
5. 請求項４に記載の装置において、
   前記電荷供給手段は、さらに、前記装置の動作が前記第１のモードから第２のモードに移行するときに、前記第１のコンデンサに蓄積されている電荷を前記第２のコンデンサに供給することにより、前記第２のコンデンサを充電する、装置。
6. 請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の装置において、
   前記電荷供給手段は、
   前記第２のコンデンサの電極と前記第１のコンデンサの電極との間を導通された状態と遮断された状態とに切り換えるスイッチと、
   前記スイッチを制御する制御手段と、
   を含む、装置。
7. 請求項１に記載の装置において、
   前記第１のコンデンサは、前記第１の回路に定電圧を供給する配線に、前記定電圧を安定させるために接続されたバイパスコンデンサである、装置。
8. 請求項２に記載の装置において、
   前記第２のコンデンサは、前記第２の回路に定電圧を供給する配線に、前記定電圧を安定させるために接続されたバイパスコンデンサである、装置。
9. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の装置は、他の装置との間で信号の送受信を行う送受信装置である、装置。
10. 請求項９に記載の装置において、
    前記第１の回路は、第１の信号を送信または受信するための回路を含み、
    前記第２の回路は、前記第１の信号より低速な第２の信号を送信または受信するための回路を含む、装置。
11. 請求項９または請求項１０に記載の装置と、前記装置によって受信された前記信号を用いて表示装置を駆動する表示駆動装置と、を備えるデバイス。
12. 請求項９または請求項１０に記載の装置と、前記装置によって受信された前記信号を用いて電気光学装置を駆動する駆動装置と、を備えるデバイス。
13. 信号線を介して互いに接続された第１の送受信装置と第２の送受信装置を含む送受信システムであって、
    前記第１の送受信装置と第２の送受信装置のいずれかは、請求項９または請求項１０に記載の装置である、送受信システム。
14. １または複数の回路を含む装置であって、
    第１の回路と、
    前記第１の回路の動作を安定させるための第１のコンデンサと、
    前記第１の回路の始動前に電荷が蓄積されている複数の電荷蓄積部と、
    前記第１の回路の始動時に、各前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を異なるタイミングで前記第１のコンデンサに供給することにより、前記第１のコンデンサを充電する電荷供給手段と、
    を備える装置。
15. 請求項１４に記載の装置は、さらに、
    第２の回路と第３の回路とを備え、
    前記複数の電荷蓄積部は、前記第２の回路の動作を安定させるための第２のコンデンサと、前記第３の回路を安定させるための第３のコンデンサを含む、装置。
16. 請求項１５に記載の装置において、
    前記電荷供給手段は、
    前記第２のコンデンサの電極と前記第１のコンデンサの電極との間を導通された状態と遮断された状態とに切り換える第１のスイッチと、
    前記第３のコンデンサの電極と前記第１のコンデンサの電極との間を導通された状態と遮断された状態とに切り換える第２のスイッチと、
    前記第１のスイッチと第２のスイッチを制御する制御手段と、
    を含む、装置。
17. 請求項１４に記載の装置において、
    前記第１のコンデンサは、前記第１の回路に定電圧を供給する配線に、前記定電圧を安定させるために接続されたバイパスコンデンサである、装置。
18. 請求項１５または請求項１６に記載の装置において、
    前記第２のコンデンサは、前記第２の回路に定電圧を供給する配線に、前記定電圧を安定させるために接続されたバイパスコンデンサであり、
    前記第３のコンデンサは、前記第３の回路に定電圧を供給する配線に、前記定電圧を安定させるために接続されたバイパスコンデンサである、装置。
19. 請求項１４ないし請求項１８のいずれかに記載の装置は、他の装置との間で信号の送受信を行う送受信装置である、装置。
20. 請求項１９に記載の装置において、
    前記第１の回路は、第１の信号を送信または受信するための回路を含み、
    前記第２の回路は、前記第１の信号より低速な第２の信号を送信または受信するための回路を含む、装置。
21. 第１の回路に関する制御方法であって、
    前記第１の回路の始動前に電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
    前記第１の回路の始動時に、前記第１の回路の動作を安定させるための第１のコンデンサに、前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を供給することにより、前記第１のコンデンサを充電する、制御方法。
22. 第１の回路に関する制御方法であって、
    前記第１の回路の始動前に複数の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
    前記第１の回路の始動時に、前記第１の回路の動作を安定させるための第１のコンデンサに、各前記電荷蓄積部に蓄積されている電荷を異なるタイミングで供給することにより、前記第１のコンデンサを充電する、制御方法。

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