JP2013176143A - Semiconductor device and electronic apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric circuit in which influence of fluctuation in characteristics of transistors is suppressed.SOLUTION: A source follower circuit comprises an amplification transistor 111, a bias transistor 112, capacitive elements 113 and 114, analog switches 115-118, 120, 127 and 128, and a reference constant-current source 126. In the source follower circuit, the output potential is equal to the input potential, regardless of characteristics of the transistors.

Description

本発明は、電気回路の技術に関する。また本発明は、ソースフォロワ回路、差
動増幅回路、センスアンプ、オペアンプなどに代表される電気回路、信号線駆動
回路、光電変換素子を有する半導体装置の技術分野に属する。
The present invention relates to electric circuit technology. The present invention also belongs to the technical field of a semiconductor device having a source follower circuit, a differential amplifier circuit, a sense amplifier, an electric circuit typified by an operational amplifier, a signal line driver circuit, and a photoelectric conversion element.

近年、携帯電話や携帯端末などに幅広く使用されている集積回路(IC)は、
5mm四方程度のシリコン基板上に、数十万〜数百万ものトランジスタや抵抗など
を形成したもので、装置の小型化及び高信頼化、装置の大量生産に重要な役割を
果たしている。
In recent years, integrated circuits (ICs) widely used in mobile phones and mobile terminals are
Forming hundreds of thousands to millions of transistors and resistors on a 5 mm square silicon substrate plays an important role in downsizing and high reliability of devices and mass production of devices.

そして、集積回路(IC)等に用いられる電気回路を設計するときには、多くの
場合において、振幅が小さい信号の電圧や電流を増幅する機能を有する増幅回路
が設計される。増幅回路は、ひずみの発生をなくし、電気回路を安定に働かせる
ためには不可欠な回路であるため、幅広く用いられている。
When designing an electric circuit used for an integrated circuit (IC) or the like, in many cases, an amplifier circuit having a function of amplifying a voltage or current of a signal having a small amplitude is designed. An amplifier circuit is widely used because it is an indispensable circuit for eliminating the occurrence of distortion and allowing an electric circuit to work stably.

ここで、増幅回路の一例として、ソースフォロワ回路の構成とその動作につい
て説明する。最初に図5(A)にソースフォロワ回路の構成例を示し、定常状態
における動作について説明する。次いで、図5(B)(C)を用いて、ソースフ
ォロワ回路の動作点について説明する。最後に、図6に図5(A)とは異なる構
成のソースフォロワ回路の例を示し、過渡状態における動作について説明する。
Here, the configuration and operation of a source follower circuit will be described as an example of an amplifier circuit. First, FIG. 5A shows a configuration example of the source follower circuit, and the operation in a steady state will be described. Next, the operating point of the source follower circuit will be described with reference to FIGS. Finally, FIG. 6 shows an example of a source follower circuit having a configuration different from that in FIG. 5A, and the operation in a transient state will be described.

まず図5(A)にソースフォロワ回路を用いて、定常状態における動作につい
て説明する。
First, operation in a steady state will be described with reference to FIG. 5A using a source follower circuit.

図5(A)において、11はnチャネル型の増幅用トランジスタ、12はnチ
ャネル型のバイアス用トランジスタである。なお図5(A)に示す増幅用トラン
ジスタ11及びバイアス用トランジスタ12はnチャネル型とするが、pチャネ
ル型トランジスタを用いて構成してもよい。またここでは簡単のため、増幅用ト
ランジスタ11及びバイアス用トランジスタ12は、その特性及びサイズが同一
であるとし、さらに電流特性も理想的なものであるとする。つまり、増幅用トラ
ンジスタ11及びバイアス用トランジスタ12のソース・ドレイン間電圧が変化
しても、飽和領域における電流値は変化しないと仮定する。
In FIG. 5A, 11 is an n-channel amplification transistor, and 12 is an n-channel bias transistor. Note that the amplifying transistor 11 and the biasing transistor 12 illustrated in FIG. 5A are n-channel transistors, but may be configured using p-channel transistors. Here, for simplicity, it is assumed that the amplifying transistor 11 and the biasing transistor 12 have the same characteristics and size, and that the current characteristics are ideal. That is, it is assumed that the current value in the saturation region does not change even when the source-drain voltage of the amplifying transistor 11 and the biasing transistor 12 changes.

また、増幅用トランジスタ11のドレイン領域は電源線13に接続され、ソー
ス領域はバイアス用トランジスタ12のドレイン領域に接続している。バイアス
用トランジスタ12のソース領域は、電源線14に接続されている。
The drain region of the amplifying transistor 11 is connected to the power supply line 13, and the source region is connected to the drain region of the biasing transistor 12. A source region of the bias transistor 12 is connected to the power supply line 14.

バイアス用トランジスタ12のゲート電極には、バイアス電位Vbが印加される
。そして電源線13には電源電位(高電位電源)Vddが印加され、電源線14に
は接地電位(低電位電源)Vss(=0V)が印加される。
A bias potential V b is applied to the gate electrode of the bias transistor 12. A power supply potential (high potential power supply) V dd is applied to the power supply line 13, and a ground potential (low potential power supply) V ss (= 0 V) is applied to the power supply line 14.

図5(A)に示すソースフォロワ回路において、増幅用トランジスタ11のゲ
ート電極は、入力端子となっており、増幅用トランジスタ11のゲート電極には
、入力電位Vinが入力される。また増幅用トランジスタ11のソース領域が出力
端子となっており、増幅用トランジスタ11のソース領域の電位が出力電位Vout
となる。バイアス用トランジスタ12のゲート電極にはバイアス電位Vbが印加さ
れており、該バイアス用トランジスタ12が飽和領域で動作するときには、Ib
で示す電流が流れるとする。このとき、増幅用トランジスタ11及びバイアス用
トランジスタ12は直列に接続されているため、両トランジスタには同量の電流
が流れる。つまり、バイアス用トランジスタ12に電流Ibが流れるときには、増
幅用トランジスタ11にも電流Ibが流れる。
In the source follower circuit shown in FIG. 5 (A), the gate electrode of the amplifying transistor 11 has as an input terminal, to the gate electrode of the amplifying transistor 11, the input potential V in is inputted. The source region of the amplifying transistor 11 is an output terminal, and the potential of the source region of the amplifying transistor 11 is the output potential V out.
It becomes. When the bias potential V b is applied to the gate electrode of the bias transistor 12 and the bias transistor 12 operates in the saturation region, Ib
Suppose that the current indicated by. At this time, since the amplifying transistor 11 and the biasing transistor 12 are connected in series, the same amount of current flows through both transistors. That is, when the current Ib flows through the biasing transistor 12, the current Ib also flows through the amplifying transistor 11.

ここで、ソースフォロワ回路における出力電位Voutを求めてみる。出力電位Vo
utは、入力電位Vinよりも増幅用トランジスタ11のゲート・ソース間電圧Vgs1
の分だけ低い値となる。このとき、入力電位Vin、出力電位Vout及びゲート・ソ
ース間電圧Vgs1の関係は、以下の式(1)を満たす。
Here, the output potential Vout in the source follower circuit is obtained. Output potential V o
ut is the gate-source voltage of the amplifying transistor 11 than the input voltage V in V gs1
The value will be lower by. At this time, the relationship between the input potential V in , the output potential V out and the gate-source voltage V gs1 satisfies the following expression (1).

Vout=Vin-Vgs1・・・(1) V out = V in -V gs1 (1)

そして、増幅用トランジスタ11が飽和領域で動作している場合は、増幅用ト
ランジスタ11に電流Ibが流れるためには、増幅用トランジスタ11のゲート・
ソース間電圧Vgs1がバイアス電位Vb(バイアス用トランジスタ12のゲート・ソ
ース間電圧)と等しいということが必要である。そうすると、以下の式(2)の
式が成立する。但し式(2)は、増幅用トランジスタ11及びバイアス用トラン
ジスタ12が飽和領域で動作するときにのみにおいて成立する。
When the amplifying transistor 11 is operating in the saturation region, in order for the current Ib to flow through the amplifying transistor 11,
It is necessary that the source voltage V gs1 is equal to the bias potential V b (the gate-source voltage of the biasing transistor 12). Then, the following equation (2) is established. However, Expression (2) is established only when the amplifying transistor 11 and the biasing transistor 12 operate in the saturation region.

Vout=Vin-Vb・・・(2) V out = V in -V b (2)

次いで、増幅用トランジスタ11及びバイアス用トランジスタ12の電圧と電
流の関係を示した図5(B)(C)を用いて、ソースフォロワ回路の動作点につ
いて説明する。さらに詳しくは、増幅用トランジスタ11のゲート・ソース間電
圧Vgs1と、バイアス用トランジスタ11のゲート・ソース間電圧Vgs2が同じ値の
場合について、図5(B)を用いて説明する。次いで、増幅用トランジスタ11
のゲート・ソース間電圧Vgs1と、バイアス用トランジスタ11のゲート・ソース
間電圧Vgs2とが異なる値の場合であって、例えばバイアス用トランジスタ12が
線形領域で動作している場合について、図5(C)を用いて説明する。
Next, the operating point of the source follower circuit will be described with reference to FIGS. 5B and 5C showing the relationship between the voltage and current of the amplifying transistor 11 and the biasing transistor 12. More specifically, the gate-source voltage V gs1 of the amplifying transistor 11, the gate-source voltage V gs2 of the bias transistor 11 for the case of the same value, will be described with reference to FIG. 5 (B). Next, the amplifying transistor 11
The gate-source voltage V gs1 of, for the case in the case of the gate-source voltage V gs2 and different values of the bias transistor 11, for example, the bias transistor 12 is operating in the linear region, FIG. 5 A description will be given using (C).

図5(B)において、点線21は増幅用トランジスタ11のゲート・ソース間
電圧Vgs1がVbであるときの電圧と電流の関係を示し、実線22はバイアス用トラ
ンジスタ12のゲート・ソース間電圧Vgs2がVbであるときの電圧と電流の関係を
示す。また図5(C)において、点線21は増幅用トランジスタ11のゲート・
ソース間電圧Vgs1がVb`であるときの電圧と電流の関係を示し、実線22はバイ
アス用トランジスタ12のゲート・ソース間電圧Vgs2がVbであるときの電圧と電
流の関係を示す。
In FIG. 5B, the dotted line 21 shows the relationship between the voltage and current when the gate-source voltage V gs1 of the amplifying transistor 11 is V b , and the solid line 22 shows the gate-source voltage of the biasing transistor 12. The relationship between voltage and current when V gs2 is V b is shown. In FIG. 5C, a dotted line 21 indicates the gate of the amplifying transistor 11
The relationship between voltage and current when the source-to-source voltage V gs1 is V b `is shown, and the solid line 22 shows the relationship between voltage and current when the gate-source voltage V gs2 of the biasing transistor 12 is V b. .

図5(B)において、増幅用トランジスタ11のゲート・ソース間電圧Vgs1
、バイアス用トランジスタ11のゲート・ソース間電圧Vgs2が同じ値であり、さ
らにバイアス電位Vbと、バイアス用トランジスタ11のゲート・ソース間電圧Vg
s2は同じ値であるため、増幅用トランジスタ11のゲート・ソース間電圧Vgs1
、バイアス電位Vbと同じ値である。つまり、Vgs1=Vgs2=Vbとなり、図5(B)
に示すように、増幅用トランジスタ11及びバイアス用トランジスタ12は飽和
領域で動作している。このとき、入力電位Vinと出力電位Voutの関係は線形とな
る。
In FIG. 5 (B), the gate-source voltage V gs1 of the amplifying transistor 11, the same value is the gate-source voltage V gs2 of the bias transistor 11, further a bias potential V b, bias transistor 11 Gate-source voltage V g
Since s2 has the same value, the gate-source voltage Vgs1 of the amplifying transistor 11 is the same value as the bias potential Vb . That is, V gs1 = V gs2 = V b , and FIG.
As shown, the amplifying transistor 11 and the biasing transistor 12 operate in the saturation region. In this case, the relationship between the input potential V in and the output potential V out becomes linear.

一方、図5(C)において、増幅用トランジスタ11のゲート・ソース間電圧
Vgs1は、バイアス用トランジスタ11のゲート・ソース間電圧Vgs2とは異なる値
である。そして、バイアス用トランジスタ11のゲート・ソース間電圧Vgs2はバ
イアス電位Vbと同じ値である。また、増幅用トランジスタ11のゲート・ソース
間電圧Vgs1は、バイアス電位Vb'であるとする。つまり、Vgs2=Vb、Vgs1=Vb`と
なり、図5(C)で示すように、増幅用トランジスタ11は飽和領域で動作して
おり、バイアス用トランジスタ22が線形領域で動作している。このとき、入力
電位Vin、出力電位Vout及びバイアス電位Vb'の関係は以下の式(3)を満たす。
On the other hand, in FIG. 5C, the gate-source voltage of the amplifying transistor 11
V gs1 is a value different from the gate-source voltage V gs2 of the bias transistor 11. The gate-source voltage V gs2 of the bias transistor 11 is the same value as the bias potential V b . Further, it is assumed that the gate-source voltage V gs1 of the amplifying transistor 11 is the bias potential V b ′. That is, V gs2 = V b and V gs1 = V b `, and as shown in FIG. 5C, the amplifying transistor 11 operates in the saturation region, and the bias transistor 22 operates in the linear region. Yes. At this time, the relationship between the input potential V in , the output potential V out and the bias potential V b ′ satisfies the following expression (3).

Vout=Vin-Vb'・・・(3) V out = V in -V b '(3)

バイアス用トランジスタ12が線形領域で動作するときに流れる電流をIb'と
すると、Ib'<Ibとなる。つまり、Vb'<Vbとなって、入力電位Vinと電流Ib'の両者
の値は小さくなる。そうすると、バイアス電位Vb'も小さくなる。このとき入力
電位Vinと出力電位Voutの関係は、非線形となる。
If the current flowing when the biasing transistor 12 operates in the linear region is Ib ′, then Ib ′ <Ib. In other words, 'it becomes <V b, the input potential V in and the current Ib' V b both values of the smaller. As a result, the bias potential V b ′ also decreases. The relationship between the input potential V in and the output potential V out this time is non-linear.

以上をまとめると、定常状態におけるソースフォロワ回路において、出力電位
Voutの振幅を大きくするためには、バイアス電位Vbを小さくすることが好ましい
。これは以下の2つの理由による。
In summary, in the source follower circuit in the steady state, the output potential
In order to increase the amplitude of Vout , it is preferable to decrease the bias potential Vb . This is due to the following two reasons.

1つ目の理由は、式(2)に示すように、バイアス電位Vbが小さいと、出力電
位Voutを大きくすることが出来るからである。2つ目の理由は、バイアス電位Vb
の値が大きい場合には、入力電位Vinを小さくすると、バイアス用トランジスタ
12が線形領域で動作しやすくなってしまうからである。バイアス用トランジス
タ12が線形領域で動作すると、入力電位Vinと出力電位Voutの関係は、非線形
となりやすい。
The first reason is that the output potential Vout can be increased when the bias potential Vb is small as shown in the equation (2). The second reason is the bias potential V b
Of if the value is large, reducing the input potential V in, because the bias transistor 12 becomes easier to operate in the linear region. The bias transistor 12 operates in the linear region, the relationship between the input potential V in and the output potential V out is likely to be nonlinear.

なおバイアス用トランジスタ12は、導通状態であることが必要であるため、
バイアス電位Vbの値は、バイアス用トランジスタ12のしきい値電圧よりも大き
い値にする必要がある。
Since the bias transistor 12 needs to be in a conductive state,
The value of the bias potential Vb needs to be larger than the threshold voltage of the biasing transistor 12.

これまでは、ソースフォロワ回路の定常状態での動作について説明してきたが
、続いて、ソースフォロワ回路の過渡状態での動作について、図6を用いて説明
する。
Up to now, the operation of the source follower circuit in the steady state has been described. Subsequently, the operation of the source follower circuit in the transient state will be described with reference to FIG.

図6に示すソースフォロワ回路は、図5(A)の回路に容量素子15が追加し
て設計された構成である。容量素子15の一方の端子は増幅用トランジスタ11
のソース領域に接続され、他方の端子は電源線16に接続されている。電源線1
6には、接地電位Vssが印加されている。
The source follower circuit shown in FIG. 6 has a structure designed by adding a capacitor 15 to the circuit of FIG. One terminal of the capacitive element 15 is the amplifying transistor 11.
The other terminal is connected to the power supply line 16. Power line 1
6, the ground potential V ss is applied.

容量素子15の両電極間の電位差は、ソースフォロワ回路の出力電位Voutと同
一となる。ここでは、図6(A)を用いてVout<Vin-Vbの場合の動作について説
明し、次いで図6(B)を用いてVout>Vin-Vbの場合の動作について説明する。
The potential difference between both electrodes of the capacitive element 15 is the same as the output potential Vout of the source follower circuit. Here, the operation when V out <V in −V b is described with reference to FIG. 6A, and then the operation when V out > V in −V b is described with reference to FIG. 6B. To do.

まず、図6(A)を用いてVout<Vin-Vbの場合のソースフォロワ回路の過渡状
態における動作について説明する。
First, the operation in the transient state of the source follower circuit in the case of V out <V in −V b will be described with reference to FIG.

図6(A)において、t=0のときには、増幅用トランジスタ11のゲート・ソ
ース間電圧Vgs1の値は、バイアス用トランジスタ12のゲート・ソース間電圧Vg
s2の値よりも大きい。そのため、増幅用トランジスタ11には、大きな電流が流
れて、容量素子15には急速に電荷が保持される。そうすると、出力電位Vout
大きくなり、増幅用トランジスタ11のゲート・ソース間電圧Vgs1の値は減少す
る。
In FIG. 6A , when t = 0, the gate-source voltage V gs1 of the amplifying transistor 11 is equal to the gate-source voltage V g of the biasing transistor 12.
Greater than the value of s2 . For this reason, a large current flows through the amplifying transistor 11, and the charge is rapidly held in the capacitive element 15. As a result, the output potential V out increases, and the value of the gate-source voltage V gs1 of the amplifying transistor 11 decreases.

そして時間の経過に伴い(t=t1、t1>0)、増幅用トランジスタ11のゲート・
ソース間電圧Vgs1がバイアス電位Vbに等しくなると定常状態になる。このとき、
出力電位Vout、入力電位Vin及びバイアス電位Vbの関係は、上記の式(2)を満
たす。
As time passes (t = t 1 , t 1 > 0), the gate of the amplifying transistor 11
When the source voltage V gs1 becomes equal to the bias potential V b , the steady state is obtained. At this time,
Output voltage V out, the relationship between the input voltage V in and the bias potential V b satisfies the above equation (2).

以上をまとめると、Vout<Vin-Vbの場合には、増幅用トランジスタ11のゲー
ト・ソース間電圧Vgs1の値が、バイアス電位Vbよりも大きいため、増幅用トラ
ンジスタ11には大きな電流が流れて、容量素子15に急速に電荷が保持される
。そのため、容量素子15が所定の電荷の保持を行う時間、言い換えると容量素
子15に対する信号の書き込みに要する時間は短くてすむ。
In summary, when V out <V in −V b , the value of the gate-source voltage V gs1 of the amplifying transistor 11 is larger than the bias potential V b , so that the amplifying transistor 11 has a large value. A current flows, and the charge is rapidly held in the capacitor 15. Therefore, the time for the capacitor 15 to hold a predetermined charge, in other words, the time required to write a signal to the capacitor 15 can be shortened.

次いで、図6(B)を用いてVout>Vin-Vbの場合のソースフォロワ回路の過渡
状態における動作について説明する。
Next, the operation in the transient state of the source follower circuit when V out > V in −V b is described with reference to FIG.

図6(B)において、t=0のときには、増幅用トランジスタ11のゲート・ソ
ース間電圧Vgs1は、該増幅用トランジスタ11のしきい値電圧よりも小さい値で
ある。そのため、増幅用トランジスタ11は非導通状態にある。そして容量素子
15に蓄積されていた電荷は、バイアス用トランジスタ12を介して接地電位Vs
sの方向に流れていき、最終的には放電される。このとき、バイアス用トランジ
スタ12のゲート・ソース間電圧Vgs2は、バイアス電位Vbと同じ値であるので、
バイアス用トランジスタ12を流れる電流はIbとなる。
In FIG. 6B, when t = 0, the gate-source voltage V gs1 of the amplifying transistor 11 is smaller than the threshold voltage of the amplifying transistor 11. Therefore, the amplifying transistor 11 is in a non-conductive state. Then, the electric charge accumulated in the capacitive element 15 passes through the biasing transistor 12 to the ground potential V s.
It flows in the direction of s and is eventually discharged. At this time, since the gate-source voltage V gs2 of the biasing transistor 12 is the same value as the bias potential V b ,
The current flowing through the biasing transistor 12 is Ib.

そして時間の経過に伴い(t=t1、t1>0)、出力電位Voutが小さくなり、増幅用
トランジスタ11のゲート・ソース間電圧Vgs1が大きくなる。そして増幅用トラ
ンジスタ11のゲート・ソース間電圧Vgs1がバイアス電位Vbに等しくなると、定
常状態となる。このとき、出力電位Vout、入力電位Vin及びバイアス電位Vbの関
係は、上記の式(2)を満たす。なお定常状態では、出力電位Voutは一定の値を
保っており、容量素子15に電荷は流れない。そして、増幅用トランジスタ11
及びバイアス用トランジスタ12には、電流Ibが流れる。
As time passes (t = t 1 , t 1 > 0), the output potential V out decreases and the gate-source voltage V gs1 of the amplifying transistor 11 increases. When the gate-source voltage V gs1 of the amplifying transistor 11 becomes equal to the bias potential V b , the steady state is obtained. At this time, the output potential V out, the relationship between the input voltage V in and the bias potential V b satisfies the above equation (2). Note that, in a steady state, the output potential V out maintains a constant value, and no charge flows through the capacitor element 15. Then, the amplifying transistor 11
The current Ib flows through the biasing transistor 12.

以上をまとめると、Vout>Vin-Vbの場合には、容量素子15が所定の電荷の保
持を行う時間、言い換えると容量素子15に対する信号の書き込み時間は、バイ
アス用トランジスタ12を流れる電流Ibに依存する。そして、電流Ibはバイアス
電位Vbの大きさに依存する。従って、電流Ibを大きくして、容量素子15に対す
る信号の書き込み時間を短くするためには、バイアス電位Vbを大きくする必要が
生ずる。
In summary, when V out > V in −V b , the time for which the capacitive element 15 holds a predetermined charge, in other words, the signal writing time for the capacitive element 15 is the current flowing through the biasing transistor 12. Depends on Ib. Then, the current Ib is dependent on the magnitude of the bias voltage V b. Therefore, by increasing the current Ib, in order to shorten the signal writing time for the capacitance element 15 is required to have caused increasing the bias voltage V b.

なおトランジスタのしきい値電圧のバラツキを補正する方法として、信号が入
力された回路の出力によりバラツキをみて、その後、そのバラツキを入力するフ
ィードバックさせて補正するという方法がある(例えば、非特許文献1参照。)
As a method for correcting the variation in the threshold voltage of the transistor, there is a method in which the variation is observed based on the output of the circuit to which the signal is input, and then the variation is fed back and corrected (for example, non-patent literature). (See 1)
.

H.Sekine et al,「Amplifier Compensation Method for a Poly-Si TFT LCLV with an Integrated Data-Driver」,IDRC'97,p.45-48H. Sekine et al, “Amplifier Compensation Method for a Poly-Si TFT LCLV with an Integrated Data-Driver”, IDRC '97, p. 45-48

上述したソースフォロワ回路の動作は、増幅用トランジスタ11及びバイアス
用トランジスタ12の特性が同じであると仮定した上で行われるものである。し
かし、両トランジスタは作製工程や使用する基板の相違によって生じるゲート長
(L)、ゲート幅(W)及びゲート絶縁膜の膜厚のバラツキや、チャネル形成領域
の結晶状態のバラツキなどの要因が重なって、しきい値電圧や移動度にバラツキ
が生じてしまう。
The operation of the source follower circuit described above is performed on the assumption that the characteristics of the amplifying transistor 11 and the biasing transistor 12 are the same. However, both transistors have overlapping factors such as variations in gate length (L), gate width (W), and gate insulating film thickness due to differences in manufacturing processes and substrates used, and variations in the crystal state of the channel formation region. As a result, the threshold voltage and mobility vary.

例えば図5(A)において、増幅用トランジスタ11のしきい値電圧が3Vで
あり、バイアス用トランジスタ12のしきい値電圧が4Vとして、1Vのバラツ
キが生じていたとする。そうすると、電流Ibを流すためには、増幅用トランジ
スタ11のゲート・ソース間電圧Vgs1には、バイアス用トランジスタ12のゲー
ト・ソース間電圧Vgs2よりも1V低い電圧を加える必要が生ずる。つまりVgs1=V
b-1となる。そうすると、Vout=Vin-Vgs1=Vin-Vb+1となってしまう。つまり、増
幅用トランジスタ11及びバイアス用トランジスタ12のしきい値電圧に1Vで
もバラツキが生じていると、出力電位Voutにもバラツキが生じてしまう。
For example, in FIG. 5A, it is assumed that the threshold voltage of the amplifying transistor 11 is 3V and the threshold voltage of the biasing transistor 12 is 4V, resulting in a variation of 1V. Then, in order to pass the current Ib, it is necessary to apply a voltage 1V lower than the gate-source voltage V gs2 of the biasing transistor 12 to the gate-source voltage V gs1 of the amplifying transistor 11. That is, V gs1 = V
b -1. Then, V out = V in −V gs1 = V in −V b +1. That is, if the threshold voltage of the amplifying transistor 11 and the bias transistor 12 is varied even at 1V, the output potential Vout also varies.

本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、トランジスタの特性バラ
ツキの影響を抑制した電気回路を提供することを課題とする。さらに詳しくは、
電流を増幅する機能を有する電気回路において、トランジスタの特性バラツキの
影響を抑制して、所望の電圧を供給することができる電気回路を提供することを
課題とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electric circuit in which the influence of variation in transistor characteristics is suppressed. For more details,
An object of the present invention is to provide an electric circuit capable of supplying a desired voltage while suppressing the influence of variation in transistor characteristics in an electric circuit having a function of amplifying current.

本発明は、上記の問題点を解決するために、以下に示す構成の電気回路を用い
る。
In order to solve the above-described problems, the present invention uses an electric circuit having the following configuration.

図3(A)に示す電気回路は、リファレンス用定電流源21、スイッチング機
能を有するスイッチング素子22(以下、sw22と表記)、nチャネル型のト
ランジスタ23、容量素子24により構成される。トランジスタ23のソース領
域は電源線25に接続され、ドレイン領域はリファレンス用定電流源21に接続
されている。トランジスタ23のゲート電極は容量素子24の一方の端子に接続
されている。また、容量素子24の他方の端子は電源線25に接続されている。
容量素子24は、トランジスタ23のゲート・ソース間電圧Vgsを保持する役目
を担う。また、電源線25には接地電位Vssが印加される。
The electric circuit shown in FIG. 3A includes a reference constant current source 21, a switching element 22 having a switching function (hereinafter referred to as sw22), an n-channel transistor 23, and a capacitor 24. The source region of the transistor 23 is connected to the power supply line 25, and the drain region is connected to the reference constant current source 21. The gate electrode of the transistor 23 is connected to one terminal of the capacitor 24. The other terminal of the capacitive element 24 is connected to the power supply line 25.
The capacitive element 24 plays a role of holding the gate-source voltage V gs of the transistor 23. Further, the ground potential V ss is applied to the power line 25.

図3(A)〜図3(C)においては、トランジスタ23はnチャネル型とする
が、これに限定されず、pチャネル型で構成することも可能である。
In FIGS. 3A to 3C, the transistor 23 is an n-channel transistor; however, the transistor 23 is not limited to this and may be a p-channel transistor.

そして図3(A)に示す電気回路では、トランジスタのソース・ドレイン間を
流れる電流がリファレンス用定電流源の流す信号電流Idata(リファレンス用電
流とも呼ぶ)に等しくなるように、容量素子の両電極間の電位差、つまり該トラ
ンジスタのゲート・ソース間電圧が設定される。この動作について、以下に説明
する。
In the electric circuit shown in FIG. 3A, both capacitance elements are connected so that the current flowing between the source and drain of the transistor is equal to the signal current I data (also referred to as reference current) flowing from the reference constant current source. A potential difference between the electrodes, that is, a gate-source voltage of the transistor is set. This operation will be described below.

図3(A)において、sw22はオンである。このとき、リファレンス用定電
流源21において設定された信号電流Idataが、電源線25の方向に向かって流
れる。このとき、電流Idataは、I1とI2に分かれて流れる。なお電流Idataは、I
data=I1+I2を満たす。
In FIG. 3A, sw22 is on. At this time, the signal current I data set in the reference constant current source 21 flows toward the power supply line 25. At this time, the current I data flows separately into I 1 and I 2 . The current I data is I
data = I 1 + I 2 is satisfied.

リファレンス用定電流源21から電流が流れ始めた瞬間には、容量素子24に
は電荷は保持されていない。そのため、トランジスタ23はオフである。よって
、I2=0であり、Idata=I1となる。
At the moment when current starts to flow from the reference constant current source 21, no charge is held in the capacitive element 24. Therefore, the transistor 23 is off. Therefore, I 2 = 0 and I data = I 1 .

そして徐々に容量素子24に電荷が蓄積されて、容量素子24の両電極間に電
位差が生じ始める。両電極間の電位差がトランジスタ23のしきい値電圧になる
と、トランジスタ23がオンして、I2>0となる。上述したようにIdata=I1+I2
となるので、I1は次第に減少するが、依然電流は流れている(図3(C)(D)
、A点)。
Then, charges are gradually accumulated in the capacitive element 24, and a potential difference starts to occur between both electrodes of the capacitive element 24. When the potential difference between the two electrodes reaches the threshold voltage of the transistor 23, the transistor 23 is turned on and I 2 > 0. As mentioned above, I data = I 1 + I 2
Therefore, I 1 gradually decreases, but current still flows (FIGS. 3C and 3D).
, A point).

容量素子24の両電極間の電位差は、トランジスタ23のゲート・ソース間電
圧となる。そのため、トランジスタ23が所望の電流である信号電流を流すこと
が出来るだけの電圧(VGS)になるまで、容量素子24における電荷の蓄積が
続けられる。そして、電荷の蓄積が終了すると(図3(C)(D)、B点)、電
流I2は流れなくなり、さらにトランジスタ23はオンであるので、Idata=I1
なる。
The potential difference between both electrodes of the capacitor 24 is a gate-source voltage of the transistor 23. Therefore, the charge accumulation in the capacitor 24 is continued until the transistor 23 has a voltage (VGS) sufficient to allow a signal current that is a desired current to flow. When charge accumulation is completed (points B and C in FIGS. 3C and 3D), the current I 2 stops flowing, and the transistor 23 is on, so that I data = I 1 .

続いて、図3(B)に示すように、sw22をオフにする。容量素子24には
前述した動作において書き込まれたVGSが保持されているため、トランジスタ
23はオンしており、さらに、トランジスタ23のドレイン領域には、信号電流
Idataに等しい電流が流れる。このとき、トランジスタ23を飽和領域において
動作するようにしておけば、トランジスタ23のソース・ドレイン間電圧が変化
したとしても、トランジスタ23のドレイン電流の値は変わりなく流れることが
出来る。
Subsequently, as shown in FIG. 3B, sw22 is turned off. Since VGS written in the above-described operation is held in the capacitor 24, the transistor 23 is on, and further, a signal current is present in the drain region of the transistor 23.
A current equal to I data flows. At this time, if the transistor 23 is operated in the saturation region, the drain current value of the transistor 23 can flow without change even if the source-drain voltage of the transistor 23 changes.

上述したように、ある特定のトランジスタに、リファレンス用定電流源におい
て設定された信号電流と同じ電流を流すためには、該トランジスタのゲート・ソ
ース間電圧を設定すればよい。そして本発明では、トランジスタに接続された容
量素子が、該トランジスタのゲート・ソース間電圧を保持することによって設定
することが出来る。そして、前記容量素子に保持された電圧を利用することによ
って、トランジスタの特性バラツキの影響を抑制することが出来る。
As described above, in order to flow the same current as the signal current set in the reference constant current source through a specific transistor, the gate-source voltage of the transistor may be set. In the present invention, the capacitor connected to the transistor can be set by holding the gate-source voltage of the transistor. Then, by using the voltage held in the capacitor, the influence of variation in transistor characteristics can be suppressed.

また、容量素子に保持された電圧を利用する方法としては、以下に示す方法を
用いることも出来る。容量素子に保持されている電圧をそのまま保持して、且つ
容量素子の一方の端子に信号電圧(ビデオ信号の電圧など)を入力する。そうす
ると、前記トランジスタのゲート電極には、前記信号電圧に加えて、容量素子に
保持されている電圧を上乗せした電圧が入力される。その結果、トランジスタの
ゲート電極には、容量素子に保持されていた電圧と信号電圧とを足した値が入力
される。つまり本発明では、トランジスタ間に特性バラツキが生じていても、信
号電圧が入力されるトランジスタでは、常に各トランジスタが接続している各容
量素子に保持されていた電圧と信号電圧とを足した値が入力されることになる。
そのため、トランジスタ間の特性バラツキの影響を抑制した電気回路を提供する
ことが出来る。
In addition, as a method of using the voltage held in the capacitor, the following method can be used. The voltage held in the capacitor is held as it is, and a signal voltage (such as a video signal voltage) is input to one terminal of the capacitor. Then, in addition to the signal voltage, a voltage obtained by adding a voltage held in the capacitor is input to the gate electrode of the transistor. As a result, a value obtained by adding the voltage held in the capacitor and the signal voltage is input to the gate electrode of the transistor. In other words, in the present invention, even when characteristic variation occurs between transistors, a value obtained by always adding a voltage and a signal voltage held in each capacitive element to which each transistor is connected in a transistor to which a signal voltage is input. Will be entered.
Therefore, it is possible to provide an electric circuit in which the influence of characteristic variation between transistors is suppressed.

なお容量素子に保持されている電圧が、信号電圧に上乗せされる仕組みは電荷
保存則により説明される。電荷保存則とは、正電気量と負電気量の代数的な和の
全電気量は一定であるという事実を示す。
Note that the mechanism by which the voltage held in the capacitor is added to the signal voltage is explained by the law of conservation of charge. The charge conservation law indicates the fact that the total electric quantity of the algebraic sum of the positive electric quantity and the negative electric quantity is constant.

なお本発明では、どのような材料を用いたトランジスタ、どのような手段、製
造方法を経たトランジスタを用いてもよく、またどのようなタイプのトランジス
タを用いてもよい。例えば、薄膜トランジスタ(TFT)を用いてもよい。TF
Tとしては、半導体層が非晶質(アモルファス)、多結晶(ポリクリスタル)、
単結晶のいずれを用いてもよい。その他のトランジスタとして、単結晶基板にお
いて作られたトランジスタでもよいし、SOI基板において作られたトランジス
タでもよい。また、有機物やカーボンナノチューブで形成されたトランジスタで
もよい。さらに、MOS型トランジスタでもよいし、バイポーラ型トランジスタ
でもよい。
In the present invention, a transistor using any material, a transistor obtained by any means, and a manufacturing method may be used, and any type of transistor may be used. For example, a thin film transistor (TFT) may be used. TF
As T, the semiconductor layer is amorphous (amorphous), polycrystalline (polycrystal),
Any single crystal may be used. As another transistor, a transistor made of a single crystal substrate or a transistor made of an SOI substrate may be used. Further, a transistor formed of an organic material or a carbon nanotube may be used. Further, it may be a MOS transistor or a bipolar transistor.

ある特定のトランジスタに、リファレンス用定電流源において設定された信号
電流と同じ電流を流すためには、該トランジスタのゲート・ソース間電圧を設定
すればよい。そして本発明では、トランジスタに接続された容量素子が、該トラ
ンジスタのゲート・ソース間電圧を保持することによって設定することが出来る
。そして、前記容量素子に保持された電圧を利用することによって、トランジス
タのばらつきの影響を抑制することが出来る。
In order to flow the same current as the signal current set in the constant current source for reference through a specific transistor, the gate-source voltage of the transistor may be set. In the present invention, the capacitor connected to the transistor can be set by holding the gate-source voltage of the transistor. Then, by using the voltage held in the capacitor element, it is possible to suppress the influence of transistor variation.

また、容量素子に保持された電圧を利用する方法としては、以下に示す方法を
用いることも出来る。容量素子に保持されている電圧をそのまま保持して、且つ
容量素子の一方の端子に信号電圧(ビデオ信号の電圧など)を入力する。そうす
ると、前記トランジスタのゲート電極には、前記信号電圧に加えて、容量素子に
保持されている電圧を上乗せした電圧が入力される。その結果、トランジスタの
ゲート電極には、容量素子に保持されていた電圧と信号電圧とを足した値が入力
される。つまり本発明では、トランジスタ間に特性バラツキが生じていても、信
号電圧が入力されるトランジスタでは、常に各トランジスタが接続している各容
量素子に保持されていた電圧と信号電圧とを足した値が入力されることになる。
そのため、トランジスタ間の特性バラツキの影響を抑制した電気回路を提供する
ことが出来る。
In addition, as a method of using the voltage held in the capacitor, the following method can be used. The voltage held in the capacitor is held as it is, and a signal voltage (such as a video signal voltage) is input to one terminal of the capacitor. Then, in addition to the signal voltage, a voltage obtained by adding a voltage held in the capacitor is input to the gate electrode of the transistor. As a result, a value obtained by adding the voltage held in the capacitor and the signal voltage is input to the gate electrode of the transistor. In other words, in the present invention, even when characteristic variation occurs between transistors, a value obtained by always adding a voltage and a signal voltage held in each capacitive element to which each transistor is connected in a transistor to which a signal voltage is input. Will be entered.
Therefore, it is possible to provide an electric circuit in which the influence of characteristic variation between transistors is suppressed.

本発明のソースフォロワ回路の動作を説明する図。The figure explaining operation | movement of the source follower circuit of this invention. 本発明のソースフォロワ回路の動作を説明する図。The figure explaining operation | movement of the source follower circuit of this invention. 本発明の電気回路の構成とその動作を説明する図。The figure explaining the structure of the electric circuit of this invention, and its operation | movement. 本発明が適用される電気機器の図。The figure of the electric equipment with which this invention is applied. ソースフォロワ回路の動作を説明する図。The figure explaining operation | movement of a source follower circuit. ソースフォロワ回路の動作を説明する図。The figure explaining operation | movement of a source follower circuit. 本発明のソースフォロワ回路を示す図。The figure which shows the source follower circuit of this invention. 本発明のソースフォロワ回路を示す図。The figure which shows the source follower circuit of this invention. 本発明のソースフォロワ回路を示す図。The figure which shows the source follower circuit of this invention. 本発明の差動増幅回路を示す図。The figure which shows the differential amplifier circuit of this invention. 本発明の差動増幅回路を示す図。The figure which shows the differential amplifier circuit of this invention. 本発明のオペアンプを示す図。The figure which shows the operational amplifier of this invention. 本発明のオペアンプを示す図。The figure which shows the operational amplifier of this invention. 本発明の半導体装置を示す図。FIG. 11 illustrates a semiconductor device of the present invention. 本発明の半導体装置の画素とバイアス用回路を示す図。4A and 4B each illustrate a pixel and a bias circuit in a semiconductor device of the present invention. 本発明の電気回路の構成を説明する図。The figure explaining the structure of the electric circuit of this invention. 本発明の信号線駆動回路の図。1 is a diagram of a signal line driver circuit of the present invention. 本発明の信号線駆動回路の図。1 is a diagram of a signal line driver circuit of the present invention. 本発明の信号線駆動回路の動作を説明する図。FIG. 6 illustrates operation of a signal line driver circuit of the present invention. リファレンス用定電流源を示す図。The figure which shows the constant current source for a reference. リファレンス用定電流源を示す図。The figure which shows the constant current source for a reference. リファレンス用定電流源を示す図。The figure which shows the constant current source for a reference. リファレンス用定電流源を示す図。The figure which shows the constant current source for a reference. 本発明のソースフォロワ回路を示す図。The figure which shows the source follower circuit of this invention. 本発明のソースフォロワ回路を示す図。The figure which shows the source follower circuit of this invention. 本発明のソースフォロワ回路を示す図。The figure which shows the source follower circuit of this invention. 本発明のソースフォロワ回路を示す図。The figure which shows the source follower circuit of this invention. 本発明のソースフォロワ回路を示す図。The figure which shows the source follower circuit of this invention. 本発明のソースフォロワ回路を示す図。The figure which shows the source follower circuit of this invention. 本発明の差動増幅回路を示す図。The figure which shows the differential amplifier circuit of this invention. 本発明の差動増幅回路を示す図。The figure which shows the differential amplifier circuit of this invention. 本発明の差動増幅回路を示す図。The figure which shows the differential amplifier circuit of this invention. 本発明の差動増幅回路を示す図。The figure which shows the differential amplifier circuit of this invention. 本発明の差動増幅回路を示す図。The figure which shows the differential amplifier circuit of this invention. 本発明の差動増幅回路を示す図。The figure which shows the differential amplifier circuit of this invention. 本発明の差動増幅回路を示す図。The figure which shows the differential amplifier circuit of this invention. 本発明の差動増幅回路を示す図。The figure which shows the differential amplifier circuit of this invention. 本発明のオペアンプを示す図。The figure which shows the operational amplifier of this invention. 本発明のオペアンプを示す図。The figure which shows the operational amplifier of this invention. 本発明の信号線駆動回路の図。1 is a diagram of a signal line driver circuit of the present invention. 本発明の信号線駆動回路の図。1 is a diagram of a signal line driver circuit of the present invention. 本発明の信号線駆動回路の動作を説明する図。FIG. 6 illustrates operation of a signal line driver circuit of the present invention.

(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の電気回路の一例として、ソースフォロワ回路を示
し、その構成と動作について図1、2を用いて説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment mode, a source follower circuit is shown as an example of the electric circuit of the present invention, and the configuration and operation thereof will be described with reference to FIGS.

最初に本発明のソースフォロワ回路の構成を図1、2を用いて説明する。   First, the configuration of the source follower circuit of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1、2において、111はnチャネル型の増幅用トランジスタであり、11
2はnチャネル型のバイアス用トランジスタである。113及び114は容量素
子である。また、115〜118、120、127、128はスイッチング機能
を有する素子であり、好ましくはトランジスタで構成されるアナログスイッチな
どの半導体素子が用いられる。このとき、前記半導体素子は単なるスイッチなの
で、その極性は特に限定されない。
1 and 2, reference numeral 111 denotes an n-channel amplification transistor.
Reference numeral 2 denotes an n-channel type bias transistor. Reference numerals 113 and 114 denote capacitive elements. In addition, reference numerals 115 to 118, 120, 127, and 128 denote elements having a switching function, and a semiconductor element such as an analog switch preferably including a transistor is used. At this time, since the semiconductor element is a simple switch, its polarity is not particularly limited.

126はリファレンス用定電流源であり、一定の電流を流す能力を有する。ま
たリファレンス用定電流源126は、トランジスタなどの半導体素子で構成され
る。本明細書では、トランジスタで構成されるリファレンス用定電流源126の
一例を実施の形態6において説明するので参照するとよい。
Reference numeral 126 denotes a reference constant current source, which has a capability of flowing a constant current. The reference constant current source 126 is formed of a semiconductor element such as a transistor. In this specification, an example of the reference constant current source 126 formed using a transistor is described in Embodiment Mode 6 and may be referred to.

123〜125は電源線であり、電源線123には電源電位Vdd1が印加され、
電源線124には接地電位Vssが印加される。また電源線125には、電源電位V
dd2が印加される。なお、電源線123に印加される電源電位Vdd1と、電源線1
25に印加される電源電位Vdd2は同じ値でもよいし、異なる値でもよい。但し、
電源線125に印加する電源電位Vdd2は、リファレンス用定電流源126が定電
流源として正常に動作することが出来る値に設定する必要がある。例えば、リフ
ァレンス用定電流源126がトランジスタの飽和領域を利用して該電流源を構成
するときには、該トランジスタが飽和領域で動作できる範囲の値に設定する必要
がある。
Reference numerals 123 to 125 denote power supply lines. A power supply potential V dd1 is applied to the power supply line 123.
A ground potential V ss is applied to the power line 124. The power supply line 125 has a power supply potential V
dd2 is applied. The power supply potential V dd1 applied to the power supply line 123 and the power supply line 1
The power supply potential V dd2 applied to 25 may be the same value or different values. However,
The power supply potential V dd2 applied to the power supply line 125 needs to be set to a value that allows the reference constant current source 126 to operate normally as a constant current source. For example, when the reference constant current source 126 configures the current source using the saturation region of the transistor, it is necessary to set the value within a range in which the transistor can operate in the saturation region.

なお本実施の形態では、増幅用トランジスタ111及びバイアス用トランジス
タ112がnチャネル型の場合を示すが、本発明はこれに限定されず、両トラン
ジスタがpチャネル型であってもよい。また、両トランジスタの極性が異なって
いて、プッシュプル回路を構成していてもよい。ただし、プッシュプル回路を構
成している場合は、図24に示すように、両トランジスタとも、増幅用トランジ
スタとして機能する。よって、両トランジスタに、信号が入力されることになる
Note that although the case where the amplifying transistor 111 and the biasing transistor 112 are n-channel type is described in this embodiment mode, the present invention is not limited to this, and both transistors may be p-channel type. Moreover, the polarity of both transistors may differ and the push pull circuit may be comprised. However, when a push-pull circuit is configured, as shown in FIG. 24, both transistors function as amplification transistors. Therefore, a signal is input to both transistors.

増幅用トランジスタ111のドレイン領域はスイッチ127を介して電源線1
23に接続され、ソース領域はスイッチ117、スイッチ118及びトランジス
タ112のドレイン領域に接続されている。増幅用トランジスタ111のゲート
電極は容量素子113の一方の端子に接続されている。容量素子113の他方の
端子は、スイッチ117を介してトランジスタ111のソース領域に接続されて
いる。容量素子113は、増幅用トランジスタ111のゲート・ソース間電圧な
どを保持する役目を担う。なお以下には増幅用トランジスタ111は、トランジ
スタ111と表記する。
The drain region of the amplifying transistor 111 is connected to the power line 1 via the switch 127.
The source region is connected to the switch 117, the switch 118, and the drain region of the transistor 112. A gate electrode of the amplifying transistor 111 is connected to one terminal of the capacitor 113. The other terminal of the capacitor 113 is connected to the source region of the transistor 111 through the switch 117. The capacitive element 113 plays a role of holding a gate-source voltage of the amplifying transistor 111 and the like. Hereinafter, the amplifying transistor 111 is referred to as a transistor 111.

バイアス用トランジスタ112のソース領域は電源線124に接続され、ドレ
イン領域はスイッチ117、スイッチ118及びスイッチ120に接続されてい
る。バイアス用トランジスタ112のゲート電極は容量素子114の一方の端子
に接続されている。容量素子114の他方の端子は、バイアス用トランジスタ1
12のソース領域に接続されている。容量素子114は、バイアス用トランジス
タ112のゲート・ソース間電圧を保持する役目を担う。なお以下にはバイアス
用トランジスタ112は、トランジスタ112と表記する。
The source region of the bias transistor 112 is connected to the power supply line 124, and the drain region is connected to the switch 117, the switch 118, and the switch 120. A gate electrode of the bias transistor 112 is connected to one terminal of the capacitor 114. The other terminal of the capacitor 114 is connected to the biasing transistor 1
12 source regions are connected. The capacitive element 114 serves to hold the gate-source voltage of the biasing transistor 112. Hereinafter, the biasing transistor 112 is referred to as a transistor 112.

スイッチ115〜118、120、127、128は、入力される信号によっ
て、導通又は非導通(オン又はオフ)が制御される。しかし、図1、2において
は、説明を簡単にするために、スイッチ115〜118、120、127、12
8に信号を入力する信号線等の図示は省略する。
The switches 115 to 118, 120, 127, and 128 are controlled to be turned on or off (on or off) according to an input signal. However, in FIGS. 1 and 2, the switches 115 to 118, 120, 127, 12 are shown for ease of explanation.
Illustration of a signal line for inputting a signal to 8 is omitted.

図1、2に示すソースフォロワ回路において、スイッチ116の一方の端子が
入力端子となる。前記入力端子を介して、入力電位Vin(信号電圧)が、容量素
子113の一方の端子に入力される。また、スイッチ118の一方の端子が出力
端子となっており、トランジスタ111のソース領域の電位が出力電位Voutとな
る。
In the source follower circuit shown in FIGS. 1 and 2, one terminal of the switch 116 is an input terminal. An input potential V in (signal voltage) is input to one terminal of the capacitor 113 through the input terminal. Further, one terminal of the switch 118 is an output terminal, and the potential of the source region of the transistor 111 is the output potential Vout .

次いで、図1、2に示したソースフォロワ回路の動作について説明する。   Next, the operation of the source follower circuit shown in FIGS.

図1において、スイッチ115、スイッチ117、スイッチ120及びスイッ
チ128をオンにする。そして上記以外のスイッチはオフにする。この状態にお
いて、リファレンス用定電流源126において設定された信号電流Idataが、容
量素子113と、容量素子114とを介して電源線124の方向に向かって流れ
る。
In FIG. 1, the switch 115, the switch 117, the switch 120, and the switch 128 are turned on. And switches other than the above are turned off. In this state, the signal current I data set in the reference constant current source 126 flows in the direction of the power supply line 124 via the capacitive element 113 and the capacitive element 114.

リファレンス用定電流源126から電流が流れ始めた瞬間には、容量素子11
3及び容量素子114には電荷は保持されていない。そのため、トランジスタ1
11及びトランジスタ112はオフである。電流は、リファレンス用定電流源1
26から、スイッチ128、スイッチ115、スイッチ117を介し、次いでス
イッチ119を介し、さらにスイッチ120を介して、電源線124の方向に流
れていく。
At the moment when current starts to flow from the reference constant current source 126, the capacitive element 11
3 and the capacitor element 114 are not charged. Therefore, transistor 1
11 and transistor 112 are off. The current is a constant current source for reference 1
26, through the switch 128, the switch 115, and the switch 117, then through the switch 119, and further through the switch 120, in the direction of the power supply line 124.

そして徐々に容量素子113及び容量素子114に電荷が蓄積されて、該容量
素子113及び容量素子114の両電極間に電位差が生じ始める。容量素子11
3の両電極間の電位差がトランジスタ111のしきい値電圧Vth1になると、トラ
ンジスタ111はオンする。同様に、容量素子114の両電極間の電位差がトラ
ンジスタ112のしきい値電圧Vth2になると、トランジスタ112はオンする。
Then, charges are gradually accumulated in the capacitor 113 and the capacitor 114, and a potential difference starts to occur between the electrodes of the capacitor 113 and the capacitor 114. Capacitance element 11
The transistor 111 is turned on when the potential difference between the two electrodes 3 becomes the threshold voltage V th1 of the transistor 111. Similarly, when the potential difference between both electrodes of the capacitor 114 becomes the threshold voltage V th2 of the transistor 112, the transistor 112 is turned on.

次いで、トランジスタ111のゲート・ソース間電圧が所定の信号電流Idata
を流すことが出来る電圧となるように、容量素子113において電荷の蓄積が続
けられる。また、トランジスタ112のゲート・ソース間電圧が所定の信号電流
Idataを流すことが出来る電圧となるように、容量素子114において電荷の蓄
積が続けられる。
Next, the voltage between the gate and the source of the transistor 111 is a predetermined signal current I data
The charge is continuously accumulated in the capacitor 113 so that the voltage can flow. The voltage between the gate and source of the transistor 112 is a predetermined signal current.
The charge is continuously accumulated in the capacitor 114 so that the voltage at which I data can flow is obtained.

そして、図2(A)に示すように、容量素子113及び容量素子114におい
て電荷の蓄積が終了して定常状態になると、スイッチ115、スイッチ117及
びスイッチ120をオンからオフにして、それ以外のスイッチは図1の状態を維
持する。このとき、リファレンス用定電流源126により設定された信号電流Id
ataが、トランジスタ111のドレイン領域からソース領域を介して、さらにト
ランジスタ112のドレイン領域からソース領域を介して流れていく。なお、こ
のときの容量素子113の両電極間の電位差をVaとし、容量素子114の両電極
間の電位差をVcとする。
Then, as illustrated in FIG. 2A, when charge accumulation in the capacitor 113 and the capacitor 114 is finished and the steady state is reached, the switch 115, the switch 117, and the switch 120 are turned off from the other, The switch maintains the state of FIG. At this time, the signal current I d set by the constant current source 126 for reference
ata flows from the drain region of the transistor 111 through the source region and from the drain region of the transistor 112 through the source region. Incidentally, the potential difference between both electrodes of the capacitor 113 at this time is with V a, the potential difference between both electrodes of the capacitor 114 and V c.

続いて、図2(B)に示すように、スイッチ116、スイッチ118及びスイ
ッチ127をオンにする。そして、上記以外のスイッチを全てオフにする。この
とき入力端子からスイッチ116を介して、容量素子113の一方の端子に入力
電位Vinが入力される。そして、電荷保存則により、トランジスタ111のゲー
ト電極には、該トランジスタ111のゲート・ソース間電圧Vaに加えて、入力電
位Vinが上乗せされた値(Va+Vin)が加えられる。
Subsequently, as shown in FIG. 2B, the switch 116, the switch 118, and the switch 127 are turned on. Then, all the switches other than the above are turned off. This time through the switch 116 from the input terminal, the input potential V in is input to one terminal of the capacitor 113. Then, by the charge conservation law, the gate electrode of the transistor 111, in addition to the gate-source voltage V a of the transistor 111, the input potential V in is plus value (V a + V in) is applied.

そして、出力電位Voutは、トランジスタ111のソース領域の電位である。つ
まり、トランジスタ111のゲート電位(Vin+Va)からゲート・ソース間電圧Vg
s(=Va)を引いた値に相当する。
The output potential V out is the potential of the source region of the transistor 111. That is, the gate-source voltage V g from the gate potential (V in + V a ) of the transistor 111
It corresponds to a value obtained by subtracting s (= V a ).

なおスイッチ128をオフにして、スイッチ127をオンにした後も、トラン
ジスタ111には信号電流Idataが流れる。これは、トランジスタ112のゲー
ト・ソース間電圧Vgs(=Vc)には、信号電流Idataが流れるのに必要な電圧が加
えられているからである。よって、トランジスタ111のゲート・ソース間電圧
Vgsにも、トランジスタ111が信号電流Idataを流すのに必要な電圧が加えられ
ている。そしてその必要な電圧とは、Vaで示される電圧である。従って、トラン
ジスタ111のゲート・ソース間電圧Vgsは、Vaと同じ値であることが分かる。
以上をまとめると、以下の式(4)が成立する。
Note that the signal current I data flows through the transistor 111 even after the switch 128 is turned off and the switch 127 is turned on. This is because a voltage necessary for the signal current I data to flow is added to the gate-source voltage V gs (= V c ) of the transistor 112. Therefore, the gate-source voltage of the transistor 111
A voltage necessary for the transistor 111 to flow the signal current I data is also applied to V gs . And the its required voltage, a voltage represented by V a. Therefore, it can be seen that the gate-source voltage V gs of the transistor 111 has the same value as V a .
In summary, the following formula (4) is established.


Vout=(Vin+Va)-Va=Vin・・・(4)

V out = (V in + V a ) −V a = V in (4)

式(4)に示すように、出力電位Voutは、入力電位Vinと同じ値であり、トラ
ンジスタの特性には依存していない。そのため、トランジスタ111及びトラン
ジスタ112に特性バラツキが生じていても、出力電位Voutに対する影響を抑制
することが出来る。
As shown in equation (4), the output potential V out is the same value as the input potential V in, it does not depend on the characteristics of the transistor. Therefore, even if the characteristics of the transistor 111 and the transistor 112 vary , the influence on the output potential Vout can be suppressed.

図1、2で示す電気回路は、ソースフォロワ回路であるが、バイアス電位を入
力する入力端子を設けていない。これは、トランジスタ112のゲート・ソース
間電圧には、リファレンス用定電流源126により設定された信号電流Idata
流れるように、既に容量素子114に所定の電荷が保持されているためである。
The electric circuit shown in FIGS. 1 and 2 is a source follower circuit, but does not have an input terminal for inputting a bias potential. This is because a predetermined charge is already held in the capacitor 114 so that the signal current I data set by the reference constant current source 126 flows in the gate-source voltage of the transistor 112.

本発明によって、トランジスタ111及びトランジスタ112の特性バラツキ
の影響を抑制できるため、トランジスタ111及びトランジスタ112のゲート
長(L)、ゲート幅(W)は同じ値で設計する必要はなく、バラツキが生じてい
てもよい。
According to the present invention, the influence of the characteristic variation of the transistor 111 and the transistor 112 can be suppressed. Therefore, it is not necessary to design the gate length (L) and the gate width (W) of the transistor 111 and the transistor 112 with the same value, and the variation occurs. May be.

また本明細書では、容量素子に所定の電荷の保持を行う動作を設定動作と呼ぶ
。本実施の形態では、図1及び図2(A)の動作が設定動作に相当する。また、
入力電位Vinを入力して、出力電位Voutを取り出す動作を出力動作とよぶ。本実
施の形態では、図2(B)の動作が出力動作に相当する。
In this specification, an operation for holding a predetermined charge in the capacitor is referred to as a setting operation. In this embodiment mode, the operations in FIGS. 1 and 2A correspond to setting operations. Also,
Enter the input potential V in, referred to as an output operation an operation to retrieve the output potential V out. In this embodiment, the operation in FIG. 2B corresponds to an output operation.

なお図1、2で示す電気回路は、電源線125、リファレンス用定電流源12
6、スイッチ128の順に接続されているが、本発明はこれに限定されない。例
えば、リファレンス用定電流源126とスイッチ128を逆にして、電源線12
5、スイッチ128、リファレンス用定電流源126の順に接続されていても良
い。
The electric circuit shown in FIGS. 1 and 2 includes a power line 125 and a reference constant current source 12.
6 and switch 128 are connected in this order, but the present invention is not limited to this. For example, the reference constant current source 126 and the switch 128 are reversed so that the power line 12
5, the switch 128, and the reference constant current source 126 may be connected in this order.

また、リファレンス用定電流源126は、図7(A)(B)に示すように配置
してもよい。以下には、図7(A)(B)に示す電気回路の構成を説明する。な
お図7(A)(B)に示す電気回路は、電源線125が配置されていない点以外
は、図1、2に示した電気回路と同じ回路素子を有する。電源線123には電源
電位Vddが印加され、電源線124には接地電位Vssが印加される。また図7(A
)(B)に示したソースフォロワ回路の動作は、図1、2で示したソースフォロ
ワ回路の動作に準ずるので、本実施の形態では省略する。
Further, the reference constant current source 126 may be arranged as shown in FIGS. Below, the structure of the electric circuit shown to FIG. 7 (A) (B) is demonstrated. Note that the electric circuit illustrated in FIGS. 7A and 7B has the same circuit elements as those illustrated in FIGS. 1 and 2 except that the power supply line 125 is not provided. A power supply potential V dd is applied to the power supply line 123, and a ground potential V ss is applied to the power supply line 124. In addition, FIG.
The operation of the source follower circuit shown in (B) conforms to the operation of the source follower circuit shown in FIGS.

図7(A)において、スイッチ127を、トランジスタ112のドレイン領域
と電源線124との間に配置する。そして、スイッチ127と並列になるように
、スイッチ128をトランジスタ112のドレイン領域と電源線124との間に
配置する。最後に、リファレンス用定電流源126を、トランジスタ112のド
レイン領域とスイッチ128との間、又はスイッチ128と電源線124との間
に配置する。なお図7(A)には、トランジスタ112のドレイン領域とスイッ
チ128との間に配置された場合を示している。
In FIG. 7A, the switch 127 is provided between the drain region of the transistor 112 and the power supply line 124. Then, the switch 128 is disposed between the drain region of the transistor 112 and the power supply line 124 so as to be in parallel with the switch 127. Finally, the reference constant current source 126 is disposed between the drain region of the transistor 112 and the switch 128 or between the switch 128 and the power supply line 124. Note that FIG. 7A illustrates the case where the transistor 112 is disposed between the drain region of the transistor 112 and the switch 128.

なお、図7(A)において、スイッチ127とスイッチ128は、両方とも接
地電位Vssに接続されている。しかし、本発明はこれに限定されない。図1にお
いて、スイッチ127が電源電位Vdd1に接続され、スイッチ128が電源電位Vd
d2に接続されるように、互いに異なる電源線に接続されていてもよい。例えば、
スイッチ127は図7(A)の通り接地電位Vssに接続され、スイッチ128は
新たに配置した接地電位Vss2に接続されていてもよい。接地電位Vssと接地電位V
ss2は、同じ値でもよいし、異なる値でもよい。
In FIG. 7A, both the switch 127 and the switch 128 are connected to the ground potential V ss . However, the present invention is not limited to this. In Figure 1, the connection switch 127 to the power supply potential V dd1, the switch 128 is the power supply potential V d
It may be connected to different power supply lines so as to be connected to d2 . For example,
The switch 127 may be connected to the ground potential V ss as shown in FIG. 7A, and the switch 128 may be connected to the newly arranged ground potential V ss2 . Ground potential V ss and ground potential V
The same value may be sufficient as ss2 , and a different value may be sufficient as it.

図7(B)において、スイッチ127をトランジスタ111のソース領域と、
トランジスタ112のドレイン領域との間に配置する。そして、スイッチ127
と並列になるように、スイッチ128を配置する。最後に、リファレンス用定電
流源126をトランジスタ111のソース領域とスイッチ128との間、又はス
イッチ128とトランジスタ112のドレイン領域との間に配置する。なお図7
(B)には、トランジスタ111のソース領域とスイッチ128の間に配置され
た場合を示している。
In FIG. 7B, the switch 127 is connected to the source region of the transistor 111;
It is disposed between the drain region of the transistor 112. And switch 127
The switch 128 is arranged so as to be in parallel with each other. Finally, the reference constant current source 126 is disposed between the source region of the transistor 111 and the switch 128 or between the switch 128 and the drain region of the transistor 112. Note that FIG.
FIG. 5B shows a case where the transistor 111 is disposed between the source region of the transistor 111 and the switch 128.

なお図7(B)において、スイッチ118は、トランジスタ111のソース領
域と接続され、且つスイッチ127を介してトランジスタ112のドレイン領域
とに接続されているが、本発明はこれに限定されない。スイッチ118は、トラ
ンジスタ112のドレイン領域と接続され、且つスイッチ127を介してトラン
ジスタ111のソース領域とに接続されていてもよい。
Note that in FIG. 7B, the switch 118 is connected to the source region of the transistor 111 and to the drain region of the transistor 112 through the switch 127; however, the present invention is not limited to this. The switch 118 may be connected to the drain region of the transistor 112 and may be connected to the source region of the transistor 111 through the switch 127.

但しスイッチ118は、トランジスタ111のソース領域と接続され、且つス
イッチ127を介してトランジスタ112のドレイン領域とに接続されている方
が好ましい。これは、スイッチ118が、トランジスタ112のドレイン領域と
接続され、且つスイッチ127を介してトランジスタ111のソース領域とに接
続されている場合には、スイッチ127にオン抵抗があると、出力電位Voutがそ
の影響を受けてしまうために、出力電位Voutが低下してしまうからである。
However, the switch 118 is preferably connected to the source region of the transistor 111 and connected to the drain region of the transistor 112 via the switch 127. This is because when the switch 118 is connected to the drain region of the transistor 112 and is connected to the source region of the transistor 111 via the switch 127, if the switch 127 has an on-resistance, the output potential V out This is because the output potential V out is lowered due to the influence.

また図8(A)には、図1、2に示す電気回路において、スイッチ119をト
ランジスタ111のドレイン領域と電源線124との間に配置し、且つトランジ
スタ112、容量素子114、スイッチ120を配置していない場合のソースフ
ォロワ回路を示す。図8(A)に示すソースフォロワ回路の動作は、スイッチ1
19が設定動作のときにオンであり、出力動作のときにオフである以外は、上述
した図1、2の動作と同じであるので、本実施の形態では説明を省略する。
8A, in the electric circuit shown in FIGS. 1 and 2, the switch 119 is disposed between the drain region of the transistor 111 and the power supply line 124, and the transistor 112, the capacitor 114, and the switch 120 are disposed. The source follower circuit in the case of not performing is shown. The operation of the source follower circuit shown in FIG.
Since the operation is the same as that of FIGS. 1 and 2 except that 19 is on during the setting operation and off during the output operation, the description thereof is omitted in the present embodiment.

図8(A)では、図1と同様、スイッチ127、スイッチ128、電流源12
6は、電源電位Vddに接続されている。しかし、図7(A)、図7(B)のよう
に、スイッチ127、スイッチ128、電流源126は、接地電位Vssなどの別
の素子に接続されていてもよい。例として、図25(A)には、スイッチ127
、スイッチ128、電流源126が、接地電位Vssに接続されている場合につい
て示す。
In FIG. 8A, the switch 127, the switch 128, and the current source 12 are the same as in FIG.
6 is connected to the power supply potential Vdd . However, as shown in FIGS. 7A and 7B, the switch 127, the switch 128, and the current source 126 may be connected to another element such as the ground potential V ss . As an example, in FIG.
, The switch 128 and the current source 126 are connected to the ground potential V ss .

ここで、図25(A)は、トランジスタ112を配置していない場合のソース
フォロワ回路を示している。しかし、トランジスタ112は、本来、ソースフォ
ロワ回路におけるバイアスを与える電流源として動作させる回路である。したが
って、図25(A)における電流源126は、トランジスタ112の代わりに、
バイアスを与える電流源として動作させてもよい。つまり、電流源126は、設
定動作の時に用い、出力動作のときには用いない、というのではなく、設定動作
のときには、トランジスタ111を設定するための電流源として用い、出力動作
のときには、ソースフォロワ回路におけるバイアスを与える電流源として用いて
もよい。その場合は、設定動作時と出力動作時とで、切り替える必要がないので
、スイッチ127、スイッチ128は、不要になる。この時の回路図を、図26
(A)に示す。
また図26(A)における電流源126を、トランジスタで実現した場合の回
路図を、図27に示す。次に、動作を示す。
Here, FIG. 25A illustrates a source follower circuit when the transistor 112 is not provided. However, the transistor 112 is originally a circuit that operates as a current source for providing a bias in the source follower circuit. Therefore, the current source 126 in FIG.
It may be operated as a current source for applying a bias. That is, the current source 126 is not used during the setting operation and not used during the output operation, but is used as a current source for setting the transistor 111 during the setting operation, and a source follower circuit during the output operation. You may use as a current source which gives the bias in. In that case, since there is no need to switch between the setting operation and the output operation, the switches 127 and 128 are unnecessary. The circuit diagram at this time is shown in FIG.
Shown in (A).
FIG. 27 shows a circuit diagram in the case where the current source 126 in FIG. Next, the operation will be described.

図27において、スイッチ115、スイッチ117をオンにする。そして上記
以外のスイッチはオフにする。この状態において、トランジスタ112において
設定された信号電流Idataが、容量素子113を介して電源線124の方向に向
かって流れる。信号電流Idataの大きさは、トランジスタ112のゲートに加え
られるバイアス電圧Vbと、トランジスタ112の特性によって決まる。したがっ
て、仮に図27の回路が複数存在する場合には、複数の回路において、トランジ
スタ112の特性がばらつく可能性がある。その場合は、各々のトランジスタ1
12のゲートに同じ電圧Vbが印加されたとしても、信号電流Idataの大きさは、
各々の回路で異なる。
In FIG. 27, the switch 115 and the switch 117 are turned on. And switches other than the above are turned off. In this state, the signal current I data set in the transistor 112 flows toward the power supply line 124 through the capacitor 113. The magnitude of the signal current I data is determined by the bias voltage Vb applied to the gate of the transistor 112 and the characteristics of the transistor 112. Accordingly, if there are a plurality of circuits in FIG. 27, the characteristics of the transistor 112 may vary in the plurality of circuits. In that case, each transistor 1
Even if the same voltage Vb is applied to 12 gates, the magnitude of the signal current I data is
Different in each circuit.

トランジスタ112から電流が流れ始めた瞬間には、容量素子113には電荷
は保持されていない。そのため、トランジスタ111はオフである。電流は、ト
ランジスタ112から、スイッチ115、スイッチ117を介して、電源線12
4の方向に流れていく。
そして徐々に容量素子113に電荷が蓄積されて、該容量素子113の両電極
間に電位差が生じ始める。容量素子113の両電極間の電位差がトランジスタ1
11のしきい値電圧Vth1になると、トランジスタ111はオンする。
次いで、トランジスタ111のゲート・ソース間電圧が所定の信号電流Idata
を流すことが出来る電圧となるように、容量素子113において電荷の蓄積が続
けられる。
At the moment when current starts to flow from the transistor 112, no charge is held in the capacitor 113. Therefore, the transistor 111 is off. The current is supplied from the transistor 112 through the switch 115 and the switch 117 to the power line 12.
It flows in the direction of 4.
Then, electric charges are gradually accumulated in the capacitor 113, and a potential difference starts to occur between both electrodes of the capacitor 113. The potential difference between both electrodes of the capacitor 113 is the transistor 1
When the threshold voltage Vth1 becomes 11, the transistor 111 is turned on.
Next, the voltage between the gate and the source of the transistor 111 is a predetermined signal current I data
The charge is continuously accumulated in the capacitor 113 so that the voltage can flow.

そして、図28(A)に示すように、容量素子113において電荷の蓄積が終
了して定常状態になると、スイッチ115、スイッチ117をオンからオフにし
て、それ以外のスイッチは図27の状態を維持する。このとき、トランジスタ1
12から流れた信号電流Idataが、トランジスタ111のドレイン領域からソー
ス領域を介して流れていく。なお、このときの容量素子113の両電極間の電位
差をVaとする。
As shown in FIG. 28A, when charge accumulation in the capacitor 113 is finished and the steady state is reached, the switches 115 and 117 are turned off from the on state, and the other switches are in the state shown in FIG. maintain. At this time, transistor 1
The signal current I data flowing from the 12, flows through the source region from the drain region of the transistor 111. Incidentally, the potential difference between both electrodes of the capacitor 113 at this time is V a.

仮に、図27の回路が複数存在する場合、複数の回路において、トランジスタ
111やトランジスタ112の特性がばらつく可能性がある。その場合は、信号
電流Idataの大きさは、各々の回路で異なる。同様に、容量素子113の両電極
間の電位差Vaも、各々の回路で異なる。
If there are a plurality of circuits in FIG. 27, the characteristics of the transistor 111 and the transistor 112 may vary in the plurality of circuits. In that case, the magnitude of the signal current I data differs in each circuit. Similarly, the potential difference V a between both electrodes of the capacitor 113 is also different in each circuit.

続いて、図28(B)に示すように、スイッチ116、スイッチ118をオン
にする。そして、上記以外のスイッチを全てオフにする。このとき入力端子から
スイッチ116を介して、容量素子113の一方の端子に入力電位Vinが入力さ
れる。そして、電荷保存則により、トランジスタ111のゲート電極には、該ト
ランジスタ111のゲート・ソース間電圧Vaに加えて、入力電位Vinが上乗せさ
れた値(Va+Vin)が加えられる。
Subsequently, as shown in FIG. 28B, the switch 116 and the switch 118 are turned on. Then, all the switches other than the above are turned off. This time through the switch 116 from the input terminal, the input potential V in is input to one terminal of the capacitor 113. Then, by the charge conservation law, the gate electrode of the transistor 111, in addition to the gate-source voltage V a of the transistor 111, the input potential V in is plus value (V a + V in) is applied.

そして、出力電位Voutは、トランジスタ111のソース領域の電位である。つ
まり、出力電位Voutは、トランジスタ111のゲート電位(Vin+Va)からゲート
・ソース間電圧Vgs(=Va)を引いた値に相当する。
The output potential V out is the potential of the source region of the transistor 111. That is, the output potential V out corresponds to a value obtained by subtracting the gate-source voltage V gs (= V a ) from the gate potential (V in + V a ) of the transistor 111.

トランジスタ111には信号電流Idataが流れ続ける。これは、トランジスタ
112のゲート電圧Vbは、同じ値のままだからである。よって、トランジスタ1
11のゲート・ソース間電圧Vgsにも、トランジスタ111が信号電流Idataを流
すのに必要な電圧が加えられている。そしてその必要な電圧とは、Vaで示される
電圧である。従って、トランジスタ111のゲート・ソース間電圧Vgsは、Va
同じ値であることが分かる。以上をまとめると、ここでも、式(4)が成立する
The signal current I data continues to flow through the transistor 111. This is because the gate voltage Vb of the transistor 112 remains the same value. Thus, transistor 1
A voltage necessary for the transistor 111 to flow the signal current I data is also applied to the gate-source voltage V gs 11. And the its required voltage, a voltage represented by V a. Therefore, it can be seen that the gate-source voltage V gs of the transistor 111 has the same value as V a . Summarizing the above, formula (4) is also established here.

式(4)に示すように、出力電位Voutは、入力電位Vinと同じ値であり、トラ
ンジスタの特性には依存していない。そのため、トランジスタ111及びトラン
ジスタ112に特性バラツキが生じていても、出力電位Voutに対する特性バラツ
キの影響を抑制することが出来る。
As shown in equation (4), the output potential V out is the same value as the input potential V in, it does not depend on the characteristics of the transistor. Therefore, even when the transistor 111 and the transistor 112 have characteristic variations, the influence of the characteristic variations on the output potential Vout can be suppressed.

仮に、図27の回路が複数存在する場合、複数の回路において、トランジスタ
112やトランジスタ111の特性がばらつく可能性がある。その場合は、信号
電流Idataの大きさ、容量素子113の両電極間の電位差Vaは、各々の回路で異
なる。しかし、式(4)に示すように、出力電位Voutは、入力電位Vinと同じ値
となり、信号電流Idataの大きさや容量素子113の両電極間の電位差Vaには、
依存しない。つまり、図27の回路が複数存在する場合、複数の回路において、
トランジスタ112やトランジスタ111の特性がばらついても、その影響は緩
和される。
If there are a plurality of circuits in FIG. 27, the characteristics of the transistor 112 and the transistor 111 may vary in the plurality of circuits. In that case, the magnitude of the signal current I data, the potential difference V a between both electrodes of the capacitor 113 is different each circuit. However, as shown in Equation (4), the output potential V out is the same value as the input potential V in, the potential difference V a between the electrodes of the signal current I data size and capacitor 113,
Do not depend. That is, when there are a plurality of circuits in FIG.
Even if the characteristics of the transistor 112 and the transistor 111 vary, the influence is mitigated.

本発明によって、トランジスタ111及びトランジスタ112の特性バラツキ
の影響を抑制できるため、トランジスタ111及びトランジスタ112のゲート
長(L)、ゲート幅(W)は同じ値で設計する必要はなく、バラツキが生じてい
てもよい。
According to the present invention, the influence of the characteristic variation of the transistor 111 and the transistor 112 can be suppressed. Therefore, it is not necessary to design the gate length (L) and the gate width (W) of the transistor 111 and the transistor 112 with the same value, and the variation occurs. May be.

次に、図1のように、ソースフォロワ回路の外から電流を供給する場合と、図
26のように、ソースフォロワ回路のバイアス用電流源を用いて、設定動作も行
う場合とで、比較する。
Next, a case where a current is supplied from outside the source follower circuit as shown in FIG. 1 is compared with a case where a setting operation is performed using a bias current source of the source follower circuit as shown in FIG. .

まず、回路構成で考えると、図26の方が簡便にでき、有利である。とくに、
ソースフォロワ回路を複数配置する場合には、より有利である。しかしながら、
図26では、ソースフォロワ回路が複数存在する場合、電流源の特性ばらつきな
どにより、各々に流れる電流値が異なる場合がある。その結果、定常状態になっ
たときには、すべてのソースフォロワ回路で、入力電圧と出力電圧が等しくなる
が、過渡特性は、ソースフォロワ回路ごとに異なる場合が生じてしまう。
First, considering the circuit configuration, FIG. 26 is simpler and more advantageous. In particular,
It is more advantageous when a plurality of source follower circuits are arranged. However,
In FIG. 26, when there are a plurality of source follower circuits, the current value flowing through each of the source follower circuits may be different due to variations in the characteristics of the current source. As a result, when the steady state is reached, the input voltage and the output voltage are equal in all the source follower circuits, but the transient characteristics may be different for each source follower circuit.

一方、図1の場合は、ソースフォロワ回路の外から電流を供給する必要がある
ため、回路構成が複雑になる。特に、ソースフォロワ回路を複数配置する場合、
その回路構成はより複雑になる。仮に、図1の電流源126が1個だけ配置され
、ソースフォロワ回路が複数配置される場合は、設定動作を全てのソースフォロ
ワ回路で同時に行うことができない。そのため、動作のタイミングは複雑になる
。あるいは、図1の電流源126がソースフォロワ回路と同数ある場合は、各々
の電流源126がばらつかないようにすることが望ましい。
On the other hand, in the case of FIG. 1, since it is necessary to supply current from outside the source follower circuit, the circuit configuration becomes complicated. Especially when arranging multiple source follower circuits,
The circuit configuration becomes more complicated. If only one current source 126 in FIG. 1 is arranged and a plurality of source follower circuits are arranged, the setting operation cannot be performed simultaneously in all the source follower circuits. Therefore, the operation timing is complicated. Alternatively, when the number of current sources 126 in FIG. 1 is the same as the number of source follower circuits, it is desirable that each current source 126 does not vary.

しかしながら、ソースフォロワ回路が複数存在する場合、ソースフォロワ回路
の特性がばらついても、該ソースフォロワ回路を流れる電流値は、ばらつかない
。前記電流値は、ソースフォロワ回路の外にある電流源126によって決定され
るからである。したがって、定常状態の時だけでなく、過渡特性も、ソースフォ
ロワ回路ごとにばらつくことがない。
However, when there are a plurality of source follower circuits, even if the characteristics of the source follower circuit vary, the value of the current flowing through the source follower circuit does not vary. This is because the current value is determined by the current source 126 outside the source follower circuit. Therefore, not only the steady state but also the transient characteristics do not vary for each source follower circuit.

このように本発明では、トランジスタ間に特性バラツキが生じていても、入力
電位Vinなどの信号電圧が入力されるトランジスタでは、常に該トランジスタの
ゲート・ソース間電圧と信号電圧を足した値が入力されることになる。そのため
、トランジスタ間の特性バラツキの影響を抑制した電気回路を提供することが出
来る。
Thus, in the present invention, even if occurred characteristic variation between transistors, the transistor a signal voltage of an input potential V in is input, the value is always plus the gate-source voltage and the signal voltage of the transistor Will be entered. Therefore, it is possible to provide an electric circuit in which the influence of characteristic variation between transistors is suppressed.

(実施の形態2)
図1、2に示したソースフォロワ回路では、nチャネル型の増幅用トランジス
タ111と、nチャネル型のバイアス用トランジスタ112により構成した場合
を示した。次いで本実施の形態では、pチャネル型の増幅用トランジスタ132
と、pチャネル型のバイアス用トランジスタ131により構成されたソースフォ
ロワ回路を図9に示し、その構成について説明する。なお図9に示したソースフ
ォロワ回路の動作は、実施の形態1で説明した図1、2に示したソースフォロワ
回路の動作に準ずるので、本実施の形態では説明は省略する。
(Embodiment 2)
The source follower circuit shown in FIGS. 1 and 2 shows a case where the n-channel type amplifying transistor 111 and the n-channel type biasing transistor 112 are configured. Next, in this embodiment mode, a p-channel amplification transistor 132 is used.
FIG. 9 shows a source follower circuit including a p-channel bias transistor 131, and the configuration thereof will be described. Note that the operation of the source follower circuit shown in FIG. 9 is the same as the operation of the source follower circuit shown in FIGS. 1 and 2 described in Embodiment 1, and thus description thereof is omitted in this embodiment.

図9において、131はpチャネル型のバイアス用トランジスタであり、13
2はpチャネル型の増幅用トランジスタである。133及び134は容量素子で
ある。また、135〜142はスイッチング機能を有する素子であり、好ましく
はトランジスタで構成されるアナログスイッチなどの半導体素子が用いられる。
In FIG. 9, reference numeral 131 denotes a p-channel bias transistor.
Reference numeral 2 denotes a p-channel type amplifying transistor. Reference numerals 133 and 134 denote capacitive elements. Reference numerals 135 to 142 denote elements having a switching function, and a semiconductor element such as an analog switch preferably composed of a transistor is used.

146はリファレンス用定電流源であり、一定の電流を流す能力を有する。ま
たリファレンス用定電流源146は、トランジスタなどの半導体素子で構成され
る。本明細書では、トランジスタで構成されるリファレンス用定電流源146の
一例を実施の形態6において説明するので参照するとよい。
Reference numeral 146 denotes a reference constant current source, which has a capability of flowing a constant current. The reference constant current source 146 is formed of a semiconductor element such as a transistor. In this specification, an example of the reference constant current source 146 formed using a transistor is described in Embodiment 6 and may be referred to.

143〜145は電源線であり、電源線143には電源電位Vdd1が印加され、
電源線144には接地電位Vssが印加される。また電源線145には、電源電位V
dd2が印加される。なお、電源線143に印加される電源電位Vdd1と、電源線1
45に印加される電源電位Vdd2は同じ値でもよいし、異なる値でもよい。但し、
電源線145に印加する電源電位Vdd2は、リファレンス用定電流源146が定電
流源として正常に動作することが出来る値に設定する必要がある。例えば、リフ
ァレンス用定電流源146がトランジスタの飽和領域を利用して該電流源を構成
するときには、該トランジスタが飽和領域で動作できる範囲の値に設定する必要
がある。
Reference numerals 143 to 145 denote power supply lines, and a power supply potential V dd1 is applied to the power supply line 143.
A ground potential V ss is applied to the power supply line 144. The power supply line 145 has a power supply potential V
dd2 is applied. The power supply potential V dd1 applied to the power supply line 143 and the power supply line 1
The power supply potential V dd2 applied to 45 may be the same value or different values. However,
The power supply potential V dd2 applied to the power supply line 145 needs to be set to a value that allows the reference constant current source 146 to operate normally as a constant current source. For example, when the reference constant current source 146 uses the saturation region of the transistor to configure the current source, it must be set to a value within a range in which the transistor can operate in the saturation region.

なお本実施の形態では、増幅用トランジスタ132及びバイアス用トランジス
タ131がpチャネル型の場合を示すが、両トランジスタの極性が異なっていて
、プッシュプル回路を構成していてもよい。
Note that although the amplifying transistor 132 and the biasing transistor 131 are p-channel transistors in this embodiment mode, the push-pull circuit may be configured with the two transistors having different polarities.

バイアス用トランジスタ131のソース領域はスイッチ136を介して電源線
143に接続され、ドレイン領域はスイッチ135、138、142に接続され
ている。バイアス用トランジスタ131のゲート電極は容量素子133の一方の
端子に接続されている。容量素子133の他方の端子は、スイッチ136を介し
て電源線143に接続されている。容量素子133は、バイアス用トランジスタ
131のゲート・ソース間電圧を保持する役目を担う。
The source region of the bias transistor 131 is connected to the power supply line 143 through the switch 136, and the drain region is connected to the switches 135, 138, and 142. A gate electrode of the bias transistor 131 is connected to one terminal of the capacitor 133. The other terminal of the capacitor 133 is connected to the power supply line 143 through the switch 136. The capacitor 133 plays a role of holding the gate-source voltage of the biasing transistor 131.

増幅用トランジスタ132のドレイン領域は電源線144に接続され、ソース
領域はスイッチ138、142に接続されている。増幅用トランジスタ132の
ゲート電極は容量素子134の一方の端子に接続されている。容量素子134の
他方の端子は、スイッチ142を介して増幅用トランジスタ132のソース領域
に接続されている。容量素子134は、増幅用トランジスタ132のゲート・ソ
ース間電圧を保持する役目を担う。
The drain region of the amplifying transistor 132 is connected to the power supply line 144, and the source region is connected to the switches 138 and 142. The gate electrode of the amplifying transistor 132 is connected to one terminal of the capacitor element 134. The other terminal of the capacitor element 134 is connected to the source region of the amplifying transistor 132 via the switch 142. The capacitive element 134 holds the gate-source voltage of the amplifying transistor 132.

スイッチ135〜スイッチ142は、入力される信号によって、導通又は非導
通(オン又はオフ)が制御される。しかし、図9においては、説明を簡単にする
ために、スイッチ135〜スイッチ142に信号を入力する信号線等の図示は省
略する。
The switches 135 to 142 are controlled to be conductive or nonconductive (ON or OFF) according to an input signal. However, in FIG. 9, illustration of signal lines and the like for inputting signals to the switches 135 to 142 is omitted for the sake of simplicity.

図9に示すソースフォロワ回路において、スイッチ141の一方の端子が入力
端子となる。前記入力端子から入力される入力電位Vin(信号電圧)は、容量素
子134の一方の端子に入力される。また、スイッチ138の一方の端子が出力
端子となっており、増幅用トランジスタ132のソース領域の電位が出力電位Vo
utとなる。
In the source follower circuit illustrated in FIG. 9, one terminal of the switch 141 serves as an input terminal. An input potential V in (signal voltage) input from the input terminal is input to one terminal of the capacitive element 134. One terminal of the switch 138 is an output terminal, and the potential of the source region of the amplifying transistor 132 is the output potential V o.
It becomes ut .

図1、2で示す電気回路は、ソースフォロワ回路であるが、バイアス電位を入
力する入力端子を設けていない。これは、トランジスタ131のゲート・ソース
間電圧には、リファレンス用定電流源126により設定された信号電流Idata
流れるように、既に容量素子114に所定の電荷が保持されているためである。
The electric circuit shown in FIGS. 1 and 2 is a source follower circuit, but does not have an input terminal for inputting a bias potential. This is because a predetermined charge is already held in the capacitor 114 so that the signal current I data set by the reference constant current source 126 flows in the gate-source voltage of the transistor 131.

また本発明によって、バイアス用トランジスタ131及び増幅用トランジスタ
132の特性バラツキの影響を抑制できるため、バイアス用トランジスタ131
及び増幅用トランジスタ132のゲート長(L)、ゲート幅(W)は同じ値で設
計する必要はなく、バラツキが生じていてもよい。
Further, according to the present invention, the influence of the characteristic variation of the bias transistor 131 and the amplification transistor 132 can be suppressed.
The gate length (L) and the gate width (W) of the amplifying transistor 132 do not need to be designed with the same value, and may vary.

図9では、電源線145、リファレンス用定電流源146、スイッチ139の
順に接続されているが、本発明はこれに限定されない。リファレンス用定電流源
146とスイッチ139を逆にして、電源線145、スイッチ139、リファレ
ンス用定電流源146の順に接続してもよい。
In FIG. 9, the power supply line 145, the reference constant current source 146, and the switch 139 are connected in this order, but the present invention is not limited to this. The reference constant current source 146 and the switch 139 may be reversed, and the power supply line 145, the switch 139, and the reference constant current source 146 may be connected in this order.

また、前述した実施の形態1と図7(A)(B)とを参考にして、リファレン
ス用定電流源146をスイッチ140と電源線144との間に配置してもよい。
さらに、リファレンス用定電流源146をスイッチ138とスイッチ142との
間に配置してもよい。
Further, the reference constant current source 146 may be disposed between the switch 140 and the power supply line 144 with reference to the first embodiment described above and FIGS. 7A and 7B.
Further, the reference constant current source 146 may be disposed between the switch 138 and the switch 142.

また図8(B)には、バイアス用トランジスタ131、容量素子133、スイ
ッチ135及びスイッチ137を配置していない場合のソースフォロワ回路を示
す。図8(B)に示すソースフォロワ回路の動作は、実施の形態1において上述
した図1、2の動作に準ずるので、本実施の形態では説明を省略する。
FIG. 8B shows a source follower circuit in the case where the biasing transistor 131, the capacitor 133, the switch 135, and the switch 137 are not provided. The operation of the source follower circuit illustrated in FIG. 8B is similar to the operation illustrated in FIGS. 1 and 2 described in Embodiment 1, and thus description thereof is omitted in this embodiment.

図8(B)では、図1と同様、スイッチ136、スイッチ139、電流源14
6は、電源電位Vddに接続されている。しかし、図7(A)、図7(B)のよう
に、スイッチ136、スイッチ139、電流源146が、接地電位Vssなどのよ
うな別の電源線、素子に接続されていてもよい。例として、図25(B)には、
スイッチ136、スイッチ139、電流源146が接地電位Vssに接続されてい
る場合について示す。
In FIG. 8B, the switch 136, the switch 139, and the current source 14 are the same as in FIG.
6 is connected to the power supply potential Vdd . However, as shown in FIGS. 7A and 7B, the switch 136, the switch 139, and the current source 146 may be connected to another power line or element such as the ground potential V ss . As an example, FIG.
A case where the switch 136, the switch 139, and the current source 146 are connected to the ground potential V ss will be described.

ここで、図8(B)は、トランジスタ131を配置していない場合のソースフ
ォロワ回路を示している。しかし、トランジスタ131は、本来、ソースフォロ
ワ回路におけるバイアスを与える電流源として動作させる回路である。したがっ
て、図8(B)における電流源146は、トランジスタ131の代わりに、バイ
アスを与える電流源として動作させてもよい。つまり、電流源146は、設定動
作の時に用い、出力動作のときには用いないというのではなく、設定動作のとき
には、トランジスタ132を設定するための電流源として用い、出力動作のとき
には、ソースフォロワ回路におけるバイアスを与える電流源として用いてもよい
。その場合は、設定動作時と出力動作時とで、切り替える必要がないので、スイ
ッチ136、スイッチ139は、不要になる。この時の回路図を、図26(B)
に示す。
図26(B)における電流源146を、トランジスタで実現した場合の回路図
を、図29に示す。図29に示すソースフォロワ回路の動作は、実施の形態1に
おいて上述した図27、図28の動作に準ずるので、本実施の形態では説明を省
略する。
Here, FIG. 8B illustrates a source follower circuit when the transistor 131 is not provided. However, the transistor 131 is originally a circuit that operates as a current source that provides a bias in the source follower circuit. Therefore, the current source 146 in FIG. 8B may be operated as a current source for applying a bias instead of the transistor 131. That is, the current source 146 is used during the setting operation and not used during the output operation, but is used as a current source for setting the transistor 132 during the setting operation, and in the source follower circuit during the output operation. You may use as a current source which gives a bias. In that case, since there is no need to switch between the setting operation and the output operation, the switches 136 and 139 are unnecessary. The circuit diagram at this time is shown in FIG.
Shown in
FIG. 29 shows a circuit diagram in the case where the current source 146 in FIG. The operation of the source follower circuit shown in FIG. 29 is similar to the operation of FIGS. 27 and 28 described in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted in this embodiment.

本実施の形態は、実施の形態1と任意に組み合わせることが可能である。   This embodiment mode can be arbitrarily combined with Embodiment Mode 1.

(実施の形態3)
前述した実施の形態1、2では、本発明を適用したソースフォロワ回路につい
て説明した。しかし本発明は、差動増幅回路、センスアンプ、オペアンプなどに
代表される演算回路など、さまざまな回路にも適用することが出来る。本実施の
形態では、本発明を適用した演算回路について図10〜図13を用いて説明する
(Embodiment 3)
In the first and second embodiments, the source follower circuit to which the present invention is applied has been described. However, the present invention can also be applied to various circuits such as an arithmetic circuit typified by a differential amplifier circuit, a sense amplifier, and an operational amplifier. In this embodiment, an arithmetic circuit to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.

まず、本発明を適用した差動増幅回路について、図10を用いて説明する。図
10は、図1のように、本来の回路の外に、リファレンス用定電流源268を配
置した場合に相当する。差動増幅回路では、入力電位Vin1及び入力電位Vin2の差
の演算を行って出力電位Voutを出力する。
First, a differential amplifier circuit to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 10 corresponds to the case where the reference constant current source 268 is arranged outside the original circuit as shown in FIG. The differential amplifier circuit calculates the difference between the input potential V in1 and the input potential V in2 and outputs the output potential V out .

図10に示す差動増幅回路において、272、273はpチャネル型のトラン
ジスタであり、274、275及び286はnチャネル型のトランジスタである
。276、277及び287は容量素子である。また、スイッチ265、266
、278〜284及び288は、スイッチング機能を有する素子であり、好まし
くはトランジスタなどの半導体素子が用いられる。前記半導体素子の極性は特に
限定されない。
In the differential amplifier circuit shown in FIG. 10, 272 and 273 are p-channel transistors, and 274, 275 and 286 are n-channel transistors. Reference numerals 276, 277, and 287 denote capacitive elements. Also, the switches 265, 266
Reference numerals 278 to 284 and 288 denote elements having a switching function, and a semiconductor element such as a transistor is preferably used. The polarity of the semiconductor element is not particularly limited.

268はリファレンス用定電流源であり、一定の電流を流す能力を有する。ま
たリファレンス用定電流源268は、トランジスタなどの半導体素子で構成され
る。本明細書では、トランジスタで構成されるリファレンス用定電流源268の
一例を実施の形態6において説明するので参照するとよい。
Reference numeral 268 is a constant current source for reference, and has a capability of flowing a constant current. The reference constant current source 268 is configured by a semiconductor element such as a transistor. In this specification, an example of the reference constant current source 268 including a transistor is described in Embodiment 6 and may be referred to.

267、271及び291は電源線であり、電源線271には電源電位Vdd1
印加され、電源線291には接地電位Vssが印加される。また電源線267には
、電源電位Vdd2が印加される。なお、電源線271に印加される電源電位Vdd1
、電源線267に印加される電源電位Vdd2は同じ値でもよいし、異なる値でもよ
い。但し、電源線267に印加する電源電位Vdd2は、リファレンス用定電流源2
68が定電流源として正常に動作することが出来る値に設定する必要がある。例
えば、リファレンス用定電流源268がトランジスタの飽和領域を利用して該電
流源を構成するときには、該トランジスタが飽和領域で動作できる範囲の値に設
定する必要がある。
Reference numerals 267, 271, and 291 denote power supply lines. A power supply potential V dd1 is applied to the power supply line 271, and a ground potential V ss is applied to the power supply line 291. A power supply potential V dd2 is applied to the power supply line 267. Incidentally, the power source potential V dd1 applied to the power line 271, the power supply potential V dd2 applied to the power line 267 may be the same value, or different values. However, the power supply potential V dd2 applied to the power supply line 267 is the reference constant current source 2
It is necessary to set 68 to a value that can operate normally as a constant current source. For example, when the reference constant current source 268 uses the saturation region of the transistor to configure the current source, it is necessary to set the value within a range in which the transistor can operate in the saturation region.

図10に示す差動増幅回路において、スイッチ281の一方の端子が入力端子
となっており、容量素子276の一方の端子に入力電位Vin1が入力される。また
スイッチ284の一方の端子も入力端子となっており、容量素子277の一方の
端子には入力電位Vin2が入力される。またトランジスタ275のドレイン領域が
出力端子となっており、トランジスタ275のドレイン領域の電位が出力電位Vo
utとなる。
In the differential amplifier circuit illustrated in FIG. 10, one terminal of the switch 281 is an input terminal, and the input potential V in1 is input to one terminal of the capacitor 276. One terminal of the switch 284 is also an input terminal, and the input potential Vin2 is input to one terminal of the capacitor 277. The drain region of the transistor 275 serves as an output terminal, and the potential of the drain region of the transistor 275 is the output potential V o.
It becomes ut .

トランジスタ272のドレイン領域は電源線271に接続され、ソース領域は
トランジスタ274のドレイン領域に接続されている。トランジスタ273のド
レイン領域は電源線271に接続され、ソース領域はトランジスタ275のドレ
イン領域に接続されている。トランジスタ272のゲート電極とトランジスタ2
73のゲート電極は接続されている。なおトランジスタ272及びトランジスタ
273の代わりに、抵抗を配置してもよい。なぜなら、図10のような差動増幅
回路において、272、273は、能動負荷と呼ばれる部分であり、抵抗として
動作させるものであるからである。よって、図10の能動負荷の部分を、図30
のように、通常の抵抗素子で構成してもよい。
The drain region of the transistor 272 is connected to the power supply line 271, and the source region is connected to the drain region of the transistor 274. The drain region of the transistor 273 is connected to the power supply line 271, and the source region is connected to the drain region of the transistor 275. Transistor 272 gate electrode and transistor 2
73 gate electrodes are connected. Note that a resistor may be provided instead of the transistor 272 and the transistor 273. This is because, in the differential amplifier circuit as shown in FIG. 10, 272 and 273 are portions called active loads, and operate as resistors. Therefore, the portion of the active load in FIG.
As in the case of FIG.

トランジスタ274のドレイン領域は、スイッチ502、トランジスタ272
を介して電源線271に接続され、ソース領域はスイッチ282を介して、容量
素子276の一方の端子に接続されている。トランジスタ274のゲート電極は
、容量素子276の他方の端子に接続されている。容量素子276は、設定動作
を行ったときのトランジスタ274のゲート・ソース間電圧を保持する役目を担
う。
The drain region of the transistor 274 includes a switch 502 and a transistor 272.
The source region is connected to one terminal of the capacitor 276 via the switch 282. A gate electrode of the transistor 274 is connected to the other terminal of the capacitor 276. The capacitor 276 plays a role of holding the gate-source voltage of the transistor 274 when the setting operation is performed.

トランジスタ275のドレイン領域は、スイッチ503、トランジスタ273
を介して電源線271に接続され、ソース領域はスイッチ283を介して、容量
素子277の一方の端子に接続されている。トランジスタ275のゲート電極は
、容量素子277の他方の端子に接続されている。容量素子277は、設定動作
を行ったときのトランジスタ275のゲート・ソース間電圧を保持する役目を担
う。
The drain region of the transistor 275 includes a switch 503 and a transistor 273.
The source region is connected to one terminal of the capacitor 277 via the switch 283. A gate electrode of the transistor 275 is connected to the other terminal of the capacitor 277. The capacitor 277 plays a role of holding the gate-source voltage of the transistor 275 when the setting operation is performed.

トランジスタ286のドレイン領域は、スイッチ285を介してトランジスタ
274のソース領域及びトランジスタ275のソース領域に接続され、トランジ
スタ286のソース領域は、容量素子287の一方の端子に接続されている。ト
ランジスタ286のゲート電極は、容量素子287の他方の端子に接続されてい
る。容量素子287は、トランジスタ286のゲート・ソース間電圧を保持する
役目を担う。
The drain region of the transistor 286 is connected to the source region of the transistor 274 and the source region of the transistor 275 through the switch 285, and the source region of the transistor 286 is connected to one terminal of the capacitor 287. A gate electrode of the transistor 286 is connected to the other terminal of the capacitor 287. The capacitor 287 plays a role of holding a gate-source voltage of the transistor 286.

そして、容量素子276、277及び287には、リファレンス用定電流源2
68を用いて所定の電荷の保持が行われる。但し、容量素子276、277及び
287の3つの容量素子に対する所定の電荷の保持は、一度に行うことが出来な
い。そのため、スイッチ265及びスイッチ266のどちらか一方がオンになる
ように制御して行われる。例えば、スイッチ265をオンにしたときには、スイ
ッチ266をオフにする。そして、容量素子277、287に所定の電荷の保持
を行う。同様に、スイッチ265をオフにして、スイッチ266をオフにする。
そして、容量素子276、287に所定の電荷の保持を行う。
The capacitive elements 276, 277, and 287 include a reference constant current source 2
68 is used to hold a predetermined charge. However, it is not possible to hold predetermined charges for the three capacitive elements 276, 277, and 287 at a time. Therefore, the control is performed so that one of the switch 265 and the switch 266 is turned on. For example, when the switch 265 is turned on, the switch 266 is turned off. Then, predetermined charges are held in the capacitor elements 277 and 287. Similarly, the switch 265 is turned off and the switch 266 is turned off.
Then, predetermined charges are held in the capacitor elements 276 and 287.

なお、容量素子276、277及び287に、リファレンス用定電流源268
を用いて所定の電荷の保持が行われるときの動作の説明は、実施の形態1に準ず
るので本実施の形態では省略する。
Note that the reference constant current source 268 is included in the capacitors 276, 277, and 287.
The description of the operation when a predetermined charge is held using the same as in the first embodiment is omitted in this embodiment mode.

そして、容量素子276に所定の電荷の保持が終了したら、容量素子276の
一方の端子に入力電位Vin1が入力され、また容量素子277に所定の電荷の保持
が終了したら、容量素子277の一方の端子に入力電位Vin2が入力されて、出力
動作を行う。このときの動作の説明は、実施の形態1に準ずるので本実施の形態
では省略する。
When the holding of the predetermined charge in the capacitor 276 is completed, the input potential Vin1 is input to one terminal of the capacitor 276, and when the holding of the predetermined charge in the capacitor 277 is finished, The input potential Vin2 is input to the terminal of, and an output operation is performed. The description of the operation at this time is the same as in the first embodiment, and is omitted in this embodiment.

次に、図26や図27のように、本来の回路が有する電流源を利用して、設定
動作を行う場合の回路を適用した差動増幅回路について、図31を用いて説明す
る。
Next, as shown in FIGS. 26 and 27, a differential amplifier circuit to which a circuit for performing a setting operation using a current source included in an original circuit is applied will be described with reference to FIG.

図10では、設定動作の時の電流として、電流源268から供給される電流を
用いていた。図31では、トランジスタ286を用いて、設定動作を行う。トラ
ンジスタ286は、電流源として動作し、そのゲートに加えるバイアス電圧Vbに
より、電流の大きさを決定する。
In FIG. 10, the current supplied from the current source 268 is used as the current during the setting operation. In FIG. 31, the setting operation is performed using the transistor 286. The transistor 286 operates as a current source, and the magnitude of the current is determined by the bias voltage Vb applied to its gate.

次に、動作について述べる。まず、図32に示すように、スイッチ504、2
79、282をオンにし、それ以外のスイッチはオフにする。すると、電流がト
ランジスタ274の方に流れ、トランジスタ274の設定動作を行うことができ
る。次に、図33に示すように、スイッチ505、280、283をオンにし、
それ以外のスイッチはオフにする。すると、電流がトランジスタ275の方に流
れ、トランジスタ275の設定動作を行うことができる。これで、設定動作が終
了した。そこで、図34に示すように、スイッチ502、503、281、28
4をオンにし、それ以外のスイッチはオフにする。そして、通常の動作を行う。
なお、トランジスタ274の設定動作のとき、スイッチ502をオンすること
により、スイッチ504を削除することが可能である。
Next, the operation will be described. First, as shown in FIG.
79 and 282 are turned on, and the other switches are turned off. Then, a current flows toward the transistor 274, and the setting operation of the transistor 274 can be performed. Next, as shown in FIG. 33, the switches 505, 280, and 283 are turned on,
Turn off the other switches. Then, a current flows toward the transistor 275, and the setting operation of the transistor 275 can be performed. This completes the setting operation. Therefore, as shown in FIG. 34, the switches 502, 503, 281, 28
4 is turned on and the other switches are turned off. Then, a normal operation is performed.
Note that the switch 504 can be deleted by turning on the switch 502 in the setting operation of the transistor 274.

また、トランジスタ286のゲートに加える電圧は、設定動作時と、通常動作
(出力動作)時とで、変えてもよい。通常、差動増幅回路では、トランジスタ2
74とトランジスタ275とでは、ほぼ同量の電流が流れる場合が多い。よって
、設定動作を行う場合にも、通常動作(出力動作)を行うときと近い条件で、設
定動作を行うほうがよい。そのほうが、より精度が高くなる。よって、トランジ
スタ286のゲートに加える電圧を調整することにより、設定動作時には、通常
動作(出力動作)時の半分の電流を流すようにすることが望ましい。
Further, the voltage applied to the gate of the transistor 286 may be changed between the setting operation and the normal operation (output operation). Normally, in the differential amplifier circuit, the transistor 2
74 and the transistor 275 often have substantially the same amount of current. Therefore, when performing the setting operation, it is better to perform the setting operation under conditions similar to those for performing the normal operation (output operation). That is more accurate. Therefore, it is desirable to adjust the voltage applied to the gate of the transistor 286 so that half the current during normal operation (output operation) flows during the setting operation.

そこで、同様の効果を得るための別の方法として、トランジスタ286と並列
に、トランジスタ506を配置した場合の図を、図35に示す。トランジスタ5
06は、サイズをトランジスタ286と同じにしておくのが望ましい。そして、
通常動作時には、トランジスタ506のゲートに、トランジスタ286と同じ電
圧を加え、設定動作時には、トランジスタ506に電流が流れないようにする。
Thus, as another method for obtaining the same effect, FIG. 35 shows a diagram in which the transistor 506 is arranged in parallel with the transistor 286. Transistor 5
06 is preferably the same size as the transistor 286. And
During normal operation, the same voltage as that of the transistor 286 is applied to the gate of the transistor 506 so that no current flows through the transistor 506 during the setting operation.

図35と同様な回路として、スイッチ507によって、通常動作時と設定動作
時との電流の大きさを変えた場合の回路図を、図36に示す。設定動作時には、
スイッチ507をオフにすることにより、電流値を半分にし、通常動作時には、
スイッチ507をオンにする。これにより、実際に動作させるときの状態に近い
状態で、設定動作を行えるため、設定動作の効果が向上する。
As a circuit similar to FIG. 35, FIG. 36 shows a circuit diagram in the case where the magnitude of current is changed by the switch 507 during normal operation and during setting operation. During setting operation,
By turning off the switch 507, the current value is halved.
Switch 507 is turned on. As a result, the setting operation can be performed in a state close to the actual operation state, so that the effect of the setting operation is improved.

続いて、図10に示す差動増幅回路を構成するトランジスタが逆の導電型を有
する場合について、図11を用いて説明する。
Next, the case where the transistors included in the differential amplifier circuit illustrated in FIG. 10 have opposite conductivity types will be described with reference to FIGS.

図11に示す差動増幅回路において、272、273がnチャネル型のトラン
ジスタであり、274、275及び286がpチャネル型のトランジスタである
。スイッチ281の一方の端子が入力端子となっており、容量素子276の一方
の端子には入力電位Vin1が入力される。またスイッチ284の一方の端子も入力
端子となっており、容量素子277の一方の端子には入力電位Vin2が入力される
。また、トランジスタ275のソース領域の電位が出力電位Voutとなる。
In the differential amplifier circuit illustrated in FIG. 11, 272 and 273 are n-channel transistors, and 274, 275, and 286 are p-channel transistors. One terminal of the switch 281 is an input terminal, and the input potential Vin1 is input to one terminal of the capacitor 276. One terminal of the switch 284 is also an input terminal, and the input potential Vin2 is input to one terminal of the capacitor 277. Further, the potential of the source region of the transistor 275 becomes the output potential Vout .

なお図11に示す差動増幅回路においては、電源線291に電源電位Vdd1が印
加され、電源線267に電源電位Vdd1が印加され、電源線271に接地電位Vss
が印加されている点以外は、図10に示す差動増幅回路の構成、及びその動作と
同じであるので、ここでは説明を省略する。
Note in the differential amplifier circuit shown in FIG. 11, the power supply potential V dd1 is applied to the power supply line 291, the power supply potential V dd1 is applied to the power supply line 267, a ground potential V ss to a power supply line 271
Except for the point that is applied, the configuration and operation of the differential amplifier circuit shown in FIG.

なお図10、11に示す差動増幅回路では、リファレンス用定電流源268が
配置される箇所が異なっている。本発明ではリファレンス用定電流源268が配
置される箇所は特に限定されないが、以下の条件を満たすことが必要となる。
In the differential amplifier circuit shown in FIGS. 10 and 11, the location where the reference constant current source 268 is disposed is different. In the present invention, the location where the reference constant current source 268 is disposed is not particularly limited, but the following conditions must be satisfied.

リファレンス用定電流源268を用いて、容量素子276、277、287に
所定の電荷の保持を行うときには、スイッチ265及びスイッチ266を制御す
ることによって行うことは上述した。つまり、スイッチ265及びスイッチ26
6を制御することによって、容量素子276が所定の電荷の保持を行うときには
、容量素子277及びトランジスタ275には電流が流れないようにする必要が
ある。同様に、容量素子277が所定の電荷の保持を行うときには、容量素子2
76及びトランジスタ274には電流が流れないようにする必要がある。
As described above, when the predetermined constant charge is held in the capacitors 276, 277, and 287 using the reference constant current source 268, the switches 265 and 266 are controlled. That is, the switch 265 and the switch 26
6, it is necessary to prevent current from flowing through the capacitor 277 and the transistor 275 when the capacitor 276 holds a predetermined charge. Similarly, when the capacitive element 277 holds a predetermined charge, the capacitive element 2
It is necessary to prevent current from flowing through the transistor 76 and the transistor 274.

つまり、容量素子276と容量素子277の2つの容量素子が、同時に所定の
電荷の保持を行わないように、リファレンス用定電流源268と、スイッチ26
5及びスイッチ266を配置する必要がある。また、必要に応じてスイッチを追
加して配置する必要がある。
That is, the reference constant current source 268 and the switch 26 are set so that the two capacitive elements of the capacitive element 276 and the capacitive element 277 do not hold predetermined charges at the same time.
5 and switch 266 need to be arranged. Moreover, it is necessary to add and arrange switches as necessary.

以上をふまえると、リファレンス用定電流源268、スイッチ265及びスイ
ッチ266を配置する箇所は、図10、11に示した箇所に限定されない。例え
ば、図11において、スイッチ265を電源線271とトランジスタ272のソ
ース領域の間に配置して、スイッチ266を電源線271とトランジスタ273
のソース領域の間に配置してもよい。また、スイッチ265をトランジスタ27
2のドレイン領域とスイッチ279の間に配置して、スイッチ266をトランジ
スタ273のドレイン領域とスイッチ280の間に配置してもよい。
Based on the above, the locations where the reference constant current source 268, the switch 265, and the switch 266 are disposed are not limited to the locations shown in FIGS. For example, in FIG. 11, the switch 265 is provided between the power supply line 271 and the source region of the transistor 272, and the switch 266 is connected to the power supply line 271 and the transistor 273.
It may be arranged between the source regions. The switch 265 is connected to the transistor 27.
The switch 266 may be disposed between the drain region of the transistor 273 and the switch 280.

次に、図31に示す差動増幅回路を構成するトランジスタが逆の導電型を有す
る場合について、図37に示す。これも、図31に示す差動増幅回路の構成及び
その動作と同じであるので、ここでは説明を省略する。
Next, FIG. 37 illustrates the case where the transistors included in the differential amplifier circuit illustrated in FIG. 31 have opposite conductivity types. Since this is also the same as the configuration and operation of the differential amplifier circuit shown in FIG. 31, the description thereof is omitted here.

なお、図37でも同様に、図35、図36のようにすることにより、電流源部
分の電流値を制御することが可能である。
Similarly in FIG. 37, it is possible to control the current value of the current source portion by doing as shown in FIGS.

また本実施の形態では、図10、11に示す電気回路を差動増幅回路として示
したが、本発明はこれに限定されず、入力電位Vin1と入力電位Vin2として入力す
る電圧を適宜変更して、センスアンプなどの他の演算回路として用いることも出
来る。
In the present embodiment, the electric circuits shown in FIGS. 10 and 11 are shown as differential amplifier circuits. However, the present invention is not limited to this, and the voltages input as the input potential Vin1 and the input potential Vin2 are appropriately changed. Thus, it can be used as another arithmetic circuit such as a sense amplifier.

次いで、本発明を適用したオペアンプについて、図12、13を用いて説明す
る。図12(A)にはオペアンプの回路記号を示し、図12(B)には該オペア
ンプの回路構成を示す。
Next, an operational amplifier to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. FIG. 12A shows a circuit symbol of the operational amplifier, and FIG. 12B shows a circuit configuration of the operational amplifier.

なお、オペアンプの回路構成としては、さまざまなものがある。そこで、図1
2では、もっとも簡単な場合として、差動増幅回路にソースフォロワ回路を組み
合わせた場合について述べる。よって、オペアンプの回路構成は、図12に限定
されない。
There are various circuit configurations of operational amplifiers. Therefore, FIG.
2 describes the case where a source follower circuit is combined with a differential amplifier circuit as the simplest case. Therefore, the circuit configuration of the operational amplifier is not limited to FIG.

オペアンプでは、入力電位Vin1及び入力電位Vin2と、出力電位Voutとの関係に
よって特性が定義される。より詳しくは、オペアンプは、入力電位Vin1及び入力
電位Vin2との差の電圧に対し、増幅度Aを掛けて出力電位Voutを出力する機能を
有する。
In the operational amplifier, the characteristics are defined by the relationship between the input potential V in1 and the input potential V in2 and the output potential V out . More specifically, the operational amplifier has a function of multiplying the voltage of the difference between the input potential V in1 and the input potential V in2 by the amplification factor A and outputting the output potential V out .

図12(B)に示すオペアンプにおいて、スイッチ281の一方の端子が入力
端子となっており、容量素子276の一方の端子には入力電位Vin1が入力される
。またスイッチ284の一方の端子も入力端子となっており、容量素子277の
一方の端子には入力電位Vin2が入力される。また、トランジスタ292のソース
領域の電位が出力電位Voutとなる。
In the operational amplifier illustrated in FIG. 12B, one terminal of the switch 281 is an input terminal, and the input potential V in1 is input to one terminal of the capacitor 276. One terminal of the switch 284 is also an input terminal, and the input potential Vin2 is input to one terminal of the capacitor 277. Further, the potential of the source region of the transistor 292 becomes the output potential Vout .

図12(B)に示す回路において、305で示す点線で囲んだ部分は、図10
に示す差動増幅回路と同じ構成である。そして、306で示す点線で囲んだ部分
は、図1、2に示したソースフォロワ回路と同じであるので、図12(B)に示
したオペアンプの詳しい構成の説明は省略する。
In the circuit shown in FIG. 12B, a portion surrounded by a dotted line 305 is shown in FIG.
This is the same configuration as the differential amplifier circuit shown in FIG. A portion surrounded by a dotted line 306 is the same as that of the source follower circuit shown in FIGS. 1 and 2, and thus detailed description of the operational amplifier shown in FIG. 12B is omitted.

図12(B)では、電流源268を、差動増幅回路305と、ソースフォロワ
回路306とで、共用している。
そこで、図38には、305で示す点線で囲んだ部分には、図31に示す差動
増幅回路と同じ構成を用い、306で示す点線で囲んだ部分には、図27に示し
たソースフォロワ回路と同じ構成を用いた場合のオペアンプを示す。
In FIG. 12B, the current source 268 is shared by the differential amplifier circuit 305 and the source follower circuit 306.
Therefore, in FIG. 38, the same configuration as the differential amplifier circuit shown in FIG. 31 is used for the portion surrounded by a dotted line indicated by 305, and the source follower shown in FIG. An operational amplifier in the case of using the same configuration as the circuit is shown.

また図13には、トランジスタ299がpチャネル型である場合のオペアンプ
を示す。つまり、プッシュプル回路を用いた場合に相当する。図13(B)にお
いて、容量素子300の一方の端子は、スイッチ302、スイッチ278を介し
て、トランジスタ275のドレイン領域と接続されている点以外は、図12(B
)に示すオペアンプの構成と同じであるので、本実施の形態では、詳しい構成の
説明は省略する。
FIG. 13 illustrates an operational amplifier in the case where the transistor 299 is a p-channel type. That is, it corresponds to the case where a push-pull circuit is used. In FIG. 13B, one terminal of the capacitor 300 is connected to the drain region of the transistor 275 through the switch 302 and the switch 278 except that FIG.
), The detailed description of the configuration is omitted in this embodiment.

図39には、図13に対して、305で示す点線で囲んだ部分に、図31に示
す差動増幅回路と同じ構成を用いた場合のオペアンプを示す。図39では、ソー
スフォロワ回路の部分が、プッシュプル回路になっており、バイアス用電流源が
存在しない。そこで、差動増幅回路における電流源の電流を、ソースフォロワ回
路(プッシュプル回路)の設定動作時に用いる電流として利用している。つまり
、トランジスタ286を、プッシュプル回路と接続できるようにしている。
FIG. 39 shows an operational amplifier when the same configuration as that of the differential amplifier circuit shown in FIG. 31 is used in a portion surrounded by a dotted line 305 with respect to FIG. In FIG. 39, the source follower circuit is a push-pull circuit, and there is no bias current source. Therefore, the current of the current source in the differential amplifier circuit is used as the current used during the setting operation of the source follower circuit (push-pull circuit). That is, the transistor 286 can be connected to a push-pull circuit.

なお本実施の形態は、実施の形態1、2と任意に組み合わせることが可能であ
る。
Note that this embodiment can be arbitrarily combined with Embodiments 1 and 2.

(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明を適用した光電変換素子を有する半導体装置の構成
とその動作について、図14、15を用いて説明する。
(Embodiment 4)
In this embodiment, a structure and operation of a semiconductor device including a photoelectric conversion element to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.

図14(A)に示す半導体装置は、基板701上に、複数の画素がマトリクス
上に配置された画素部702を有し、画素部702の周辺には、信号線駆動回路
703、第1〜第4の走査線駆動回路704〜707を有する。図14(A)に
示す半導体装置は、信号線駆動回路703と、4組の走査線駆動回路704〜7
07を有しているが、本発明はこれに限定されず、信号線駆動回路と走査線駆動
回路の数は画素の構成に応じて任意に配置することが出来る。また、信号線駆動
回路703と、第1〜第4の走査線駆動回路704〜707には、FPC708を
介して外部より信号が供給されている。しかし本発明はこれに限定されず、画素
部以外の電気回路は、ICなどを用いて外部から供給するようにしてもよい。
A semiconductor device illustrated in FIG. 14A includes a pixel portion 702 in which a plurality of pixels are arranged in a matrix over a substrate 701. A signal line driver circuit 703, first to first pixels are provided around the pixel portion 702. Fourth scan line driver circuits 704 to 707 are provided. A semiconductor device illustrated in FIG. 14A includes a signal line driver circuit 703 and four sets of scan line driver circuits 704 to 7.
However, the present invention is not limited to this, and the number of signal line driver circuits and scan line driver circuits can be arbitrarily set in accordance with the pixel structure. Signals are supplied to the signal line driver circuit 703 and the first to fourth scanning line driver circuits 704 to 707 from the outside via the FPC 708. However, the present invention is not limited to this, and electrical circuits other than the pixel portion may be supplied from the outside using an IC or the like.

最初に、第1の走査線駆動回路704及び第2の走査線駆動回路705の構成
について、図14(B)を用いて説明する。第3の走査線駆動回路706及び第
4の走査線駆動回路707は、図14(B)の図に準ずるので、図示は省略する
First, structures of the first scan line driver circuit 704 and the second scan line driver circuit 705 are described with reference to FIG. The third scan line driver circuit 706 and the fourth scan line driver circuit 707 are similar to those in FIG.

第1の走査線駆動回路704は、シフトレジスタ709、バッファ710を有
する。第2の走査線駆動回路705は、シフトレジスタ711、バッファ712
を有する。動作を簡単に説明すると、シフトレジスタ709、711は、クロッ
ク信号(G-CLK)、スタートパルス(SP)及びクロック反転信号(G-CLKb)に従
って、順次サンプリングパルスを出力する。その後バッファ710、712で増
幅されたサンプリングパルスは、走査線に入力されて、1行ずつ選択状態にして
いく。
The first scan line driver circuit 704 includes a shift register 709 and a buffer 710. The second scan line driver circuit 705 includes a shift register 711 and a buffer 712.
Have In brief, the shift registers 709 and 711 sequentially output sampling pulses in accordance with a clock signal (G-CLK), a start pulse (SP), and a clock inversion signal (G-CLKb). After that, the sampling pulses amplified by the buffers 710 and 712 are input to the scanning line and selected one row at a time.

なおシフトレジスタ709とバッファ710との間、又はシフトレジスタ71
1とバッファ712との間にはレベルシフタ回路を配置した構成にしてもよい。
レベルシフタ回路を配置することによって、電圧振幅を大きくすることが出来る
Note that the shift register 709 and the buffer 710 or the shift register 71
A level shifter circuit may be arranged between 1 and the buffer 712.
By arranging the level shifter circuit, the voltage amplitude can be increased.

次いで、信号線駆動回路703の構成について、図14(C)を用いて説明す
る。
Next, the structure of the signal line driver circuit 703 is described with reference to FIG.

信号線駆動回路703は、信号出力線用駆動回路715、サンプルホールド回
路716、バイアス回路714及び増幅回路717を有する。バイアス回路71
4は、各画素の増幅用トランジスタと対になって、ソースフォロワ回路を形成す
る。サンプルホールド回路716は、信号を一時的に保存したり、アナログ・デ
ジタル変換を行ったり、雑音を低減したりする機能を有する。信号出力用駆動回
路715は、一時的に保存されていた信号を、順に出力していくための信号を出
力する機能を有する。そして、増幅回路717は、サンプルホールド回路716
と信号出力用駆動回路715により出力された信号を増幅する回路を有する。な
お、増幅回路717は、信号を増幅する必要のない場合には配置しなくてもよい
The signal line driver circuit 703 includes a signal output line driver circuit 715, a sample hold circuit 716, a bias circuit 714, and an amplifier circuit 717. Bias circuit 71
4 forms a source follower circuit paired with the amplifying transistor of each pixel. The sample hold circuit 716 has functions of temporarily storing a signal, performing analog / digital conversion, and reducing noise. The signal output drive circuit 715 has a function of outputting a signal for sequentially outputting the temporarily stored signals. The amplifier circuit 717 includes a sample hold circuit 716.
And a circuit for amplifying the signal output from the signal output drive circuit 715. Note that the amplifier circuit 717 is not necessarily provided when it is not necessary to amplify the signal.

そして、画素部702においてi列目j行目に配置される画素713の回路と
、i列目の周辺のバイアス回路714の構成とその動作について、図15を用い
て説明する。
The configuration and operation of the circuit of the pixel 713 arranged in the i-th column and the j-th row in the pixel portion 702 and the peripheral bias circuit 714 in the i-th column will be described with reference to FIG.

最初に、i列目j行目に配置される画素713の回路と、i列目の周辺のバイ
アス回路714の構成について説明する。
First, the configuration of the circuit of the pixel 713 arranged in the i-th column and the j-th row and the bias circuit 714 around the i-th column will be described.

図15に示す画素は、第1〜第4の走査線Ga(j)〜Gd(j)、信号線S
(i)、電源線V(i)を有する。また、nチャネル型のトランジスタ255、
光電変換素子257、スイッチ250〜スイッチ254を有する。
The pixel shown in FIG. 15 includes first to fourth scanning lines Ga (j) to Gd (j) and a signal line S.
(I) The power supply line V (i) is included. In addition, an n-channel transistor 255,
A photoelectric conversion element 257 and switches 250 to 254 are included.

本実施の形態においては、トランジスタ255はnチャネル型としたが、本発
明はこれに限定されず、pチャネル型でもよい。但し、トランジスタ255とト
ランジスタ260により、ソースフォロワ回路を形成するので、両トランジスタ
は同じ極性であることが好ましい。
In this embodiment, the transistor 255 is an n-channel transistor; however, the present invention is not limited to this and may be a p-channel transistor. However, since the transistor 255 and the transistor 260 form a source follower circuit, it is preferable that both transistors have the same polarity.

スイッチ250〜スイッチ254は、スイッチング機能を有する半導体素子で
あり、好ましくはトランジスタが用いられる。スイッチ251及びスイッチ25
2は、第1の走査線Ga(j)から入力される信号により、オン又はオフが制御
される。スイッチ250は、第2の走査線Gb(j)から入力される信号により
、オン又はオフが制御される。スイッチ253は、第3の走査線Gc(j)から
入力される信号により、オン又はオフが制御される。スイッチ254は、第4の
走査線Gd(j)から入力される信号により、オン又はオフが制御される。
The switches 250 to 254 are semiconductor elements having a switching function, and preferably transistors are used. Switch 251 and switch 25
2 is controlled to be turned on or off by a signal input from the first scanning line Ga (j). The switch 250 is controlled to be turned on or off by a signal input from the second scanning line Gb (j). The switch 253 is controlled to be turned on or off by a signal input from the third scanning line Gc (j). The switch 254 is controlled to be turned on or off by a signal input from the fourth scanning line Gd (j).

トランジスタ255のソース領域とドレイン領域は、一方は電源線V(i)に
接続され、他方はスイッチ250を介して信号線S(i)に接続されている。ト
ランジスタ255のゲート電極は、容量素子256の一方の端子に接続されてい
る。また容量素子256の他方の端子はスイッチ253を介して光電変換素子2
57の一方の端子に接続されている。光電変換素子257の他方の端子は電源線
258に接続されている。電源線258には、接地電位Vssが印加される。容量
素子256は、設定動作を行ったときのトランジスタ255のゲート・ソース間
電圧を保持する役目を担う。
One of a source region and a drain region of the transistor 255 is connected to the power supply line V (i), and the other is connected to the signal line S (i) through the switch 250. A gate electrode of the transistor 255 is connected to one terminal of the capacitor 256. The other terminal of the capacitor 256 is connected to the photoelectric conversion element 2 via the switch 253.
57 is connected to one terminal. The other terminal of the photoelectric conversion element 257 is connected to the power supply line 258. A ground potential V ss is applied to the power supply line 258. The capacitor 256 plays a role of holding the gate-source voltage of the transistor 255 when the setting operation is performed.

バイアス回路714は、トランジスタ260、容量素子261及びスイッチ2
59を有する。トランジスタ260のソース領域は電源線264に接続され、ド
レイン領域は信号線S(i)に接続されている。電源線264には、接地電位V
ssが印加される。トランジスタ260のゲート電極は、容量素子261の一方の
端子に接続されている。容量素子261の他方の端子は電源線264に接続され
ている。容量素子261は、設定動作を行ったときのトランジスタ260のゲー
ト・ソース間電圧を保持する役目を担う。
The bias circuit 714 includes a transistor 260, a capacitor 261, and a switch 2
59. The source region of the transistor 260 is connected to the power supply line 264, and the drain region is connected to the signal line S (i). The power supply line 264 has a ground potential V
ss is applied. A gate electrode of the transistor 260 is connected to one terminal of the capacitor 261. The other terminal of the capacitor 261 is connected to the power supply line 264. The capacitor 261 plays a role of holding the gate-source voltage of the transistor 260 when the setting operation is performed.

247はリファレンス用定電流源であり、一定の電流を流す能力を有する。ま
たリファレンス用定電流源247は、トランジスタなどの半導体素子で構成され
る。本明細書では、トランジスタで構成されるリファレンス用定電流源247の
一例を実施の形態6において後述するので参照するとよい。
Reference numeral 247 is a reference constant current source, which has a capability of flowing a constant current. The reference constant current source 247 is configured by a semiconductor element such as a transistor. In this specification, an example of the reference constant current source 247 including a transistor will be described later in Embodiment 6 and may be referred to.

電源線V(i)には、スイッチ248を介して電源線245が接続されている
。また、スイッチ249を介してリファレンス用定電流源247が接続されてい
る。そして、電源線245には電源電位Vdd1が印加され、電源線246には電源
電位Vdd2が印加される。電源線245に印加される電源電位Vdd1と、電源線24
6に印加される電源電位Vdd2は同じ値でもよいし、異なる値でもよい。但し、電
源線246に印加する電源電位Vdd2は、リファレンス用定電流源247が定電流
源として正常に動作することが出来る値に設定する必要がある。例えば、リファ
レンス用定電流源247がトランジスタの飽和領域を利用して該電流源を構成す
るときには、該トランジスタが飽和領域で動作できる範囲の値に設定する必要が
ある。
A power line 245 is connected to the power line V (i) via a switch 248. A reference constant current source 247 is connected via a switch 249. Then, the power supply potential V dd1 is applied to the power supply line 245, the power supply potential V dd2 is applied to the power supply line 246. The power supply potential V dd1 applied to the power supply line 245 and the power supply line 24
The power supply potential V dd2 applied to 6 may be the same value or a different value. However, the power supply potential V dd2 applied to the power supply line 246 needs to be set to a value that allows the reference constant current source 247 to operate normally as a constant current source. For example, when the reference constant current source 247 configures the current source using the saturation region of the transistor, it is necessary to set the value within a range in which the transistor can operate in the saturation region.

なお、リファレンス用定電流源247は、基板上に信号線駆動回路と一体形成
してもよい。またはリファレンス用電流として、基板の外部からIC等を用いて
一定の電流を入力してもよい。
The reference constant current source 247 may be formed integrally with the signal line driver circuit on the substrate. Alternatively, a constant current may be input from the outside of the substrate using an IC or the like as the reference current.

またスイッチ248、249と、リファレンス用定電流源247が配置される
箇所は、図15に示した箇所に限定されない。上述した実施の形態1〜3を参考
にして、異なる箇所に配置してもよく、例えば、画素713に組み込んでもよい
Further, the places where the switches 248 and 249 and the reference constant current source 247 are arranged are not limited to the places shown in FIG. With reference to Embodiments 1 to 3 described above, they may be arranged at different locations, for example, incorporated in the pixel 713.

そして、図15において、719で示す点線で囲んだ部分と714で示す点線
で囲んだ部分とがソースフォロワ回路に相当する。
In FIG. 15, a portion surrounded by a dotted line 719 and a portion surrounded by a dotted line 714 correspond to a source follower circuit.

次いで、i列目j行目に配置される画素713の回路と、i列目の周辺のバイ
アス回路714の動作を簡単に説明する。
Next, the operation of the circuit of the pixel 713 arranged in the i-th column and the j-th row and the operation of the bias circuit 714 around the i-th column will be briefly described.

まず、画素713においてスイッチ249〜スイッチ252、バイアス回路7
14においてスイッチ259をオン状態にする。そして、それ以外のスイッチは
オフにする。そうすると、リファレンス用定電流源247において設定された信
号電流Idataが、スイッチ249、252、251を介し、次いでスイッチ25
0を介し、さらにスイッチ259を介して電源線264の方向に流れる。
First, in the pixel 713, the switches 249 to 252 and the bias circuit 7 are used.
14, the switch 259 is turned on. The other switches are turned off. Then, the signal current I data set in the reference constant current source 247 is passed through the switches 249, 252 and 251, and then the switch 25
The current flows in the direction of the power line 264 through 0 and further through the switch 259.

電流が流れ始めた瞬間には、容量素子256、261には電荷は保持されてい
ない。そのため、トランジスタ255、260はオフである。
At the moment when current starts to flow, no charge is held in the capacitive elements 256 and 261. Therefore, the transistors 255 and 260 are off.

そして徐々に容量素子256、261に電荷が蓄積されて、該容量素子256
、261の両電極間に電位差が生じ始める。容量素子256、261の両電極間
の電位差が、トランジスタ255、260のしきい値電圧になると、該トランジ
スタ255、260はオンとなる。
Then, charges are gradually accumulated in the capacitive elements 256 and 261, and the capacitive elements 256 are stored.
, 261 begins to generate a potential difference between the two electrodes. When the potential difference between the electrodes of the capacitors 256 and 261 reaches the threshold voltage of the transistors 255 and 260, the transistors 255 and 260 are turned on.

次いで、トランジスタ255のゲート・ソース間電圧が所定の信号電流Idata
を流すことが出来る電圧となるように、容量素子256において電荷の蓄積が続
けられる。また、トランジスタ260のゲート・ソース間電圧が所定の信号電流
Idataを流すことが出来る電圧となるように、容量素子261において電荷の蓄
積が続けられる。
Next, the voltage between the gate and the source of the transistor 255 is set to a predetermined signal current I data
The charge is continuously accumulated in the capacitor 256 so that the voltage can flow. The voltage between the gate and source of the transistor 260 is a predetermined signal current.
The charge is continuously accumulated in the capacitor 261 so that the voltage at which I data can flow is obtained.

そして、容量素子256、261において、電荷の蓄積が終了して定常状態に
なった後、スイッチ251、252、259をオフにする。スイッチ249、2
50は引き続きオンである。そして上記以外のスイッチは全てオフである。この
とき、リファレンス用定電流源247により設定された信号電流Idataが、トラ
ンジスタ255のドレイン領域からソース領域を介して、さらにトランジスタ2
60のドレイン領域からソース領域を介して流れていく。
Then, in the capacitive elements 256 and 261, after the accumulation of electric charges ends and a steady state is reached, the switches 251, 252, and 259 are turned off. Switch 249, 2
50 is still on. All the switches other than the above are turned off. At this time, the signal current I data set by the reference constant current source 247 is further transferred from the drain region of the transistor 255 through the source region to the transistor 2.
It flows from the drain region of 60 through the source region.

続いて、この状態において、画素713において、スイッチ248、スイッチ
250、スイッチ253をオンにして、それ以外のスイッチはオフとする。
Subsequently, in this state, in the pixel 713, the switch 248, the switch 250, and the switch 253 are turned on, and the other switches are turned off.

そうすると、トランジスタ255のゲート電極には、容量素子256を介して
、光電変換素子257から信号が入力される。
Then, a signal is input from the photoelectric conversion element 257 to the gate electrode of the transistor 255 through the capacitor 256.

このとき、トランジスタ255のゲート電極には、容量素子256に保持され
ている電圧に加えて、光電変換素子257からの信号が上乗せされた値が入力さ
れる。つまり、トランジスタ255のゲート電極に入力される信号は、容量素子
256に保持されている電圧に加えて、該トランジスタのゲート電極に入力され
る信号となる。そのため、トランジスタの特性バラツキの影響を抑制することが
できる。
At this time, a value obtained by adding a signal from the photoelectric conversion element 257 is input to the gate electrode of the transistor 255 in addition to the voltage held in the capacitor 256. That is, a signal input to the gate electrode of the transistor 255 is a signal input to the gate electrode of the transistor in addition to the voltage held in the capacitor 256. Therefore, the influence of variation in transistor characteristics can be suppressed.

そしてトランジスタ255のソース領域の電位が出力電位Voutとなり、該出力
電位Voutは、光電変換素子257により読み取られた信号として、スイッチ25
0を介して信号線S(i)に出力される。
The potential is the output potential V out next to the source region of the transistor 255, the output potential V out is a signal read by the photoelectric conversion element 257, the switch 25
The signal is output to the signal line S (i) via 0.

次いで、スイッチ254をオンにして、それ以外のスイッチは全てオフにして
、光電変換素子257を初期化する。より詳しくは、光電変換素子257のnチ
ャネル側端子の電位が電源線258の電位と同じになるように、光電変換素子2
57が保持している電荷をスイッチ254を介して、電源線V(i)の方向に流
れるようにする。以後、上記の動作を繰り返す。
Next, the switch 254 is turned on and all other switches are turned off, so that the photoelectric conversion element 257 is initialized. More specifically, the photoelectric conversion element 2 so that the potential of the n-channel side terminal of the photoelectric conversion element 257 is the same as the potential of the power supply line 258.
The electric charge held by 57 flows through the switch 254 in the direction of the power supply line V (i). Thereafter, the above operation is repeated.

上記のような構成を有する本発明の半導体装置は、トランジスタ特性バラツキ
の影響を抑制することができる。
The semiconductor device of the present invention having the above structure can suppress the influence of variation in transistor characteristics.

本発明は、実施の形態1〜実施の形態3と任意に組み合わせることが可能であ
る。
The present invention can be arbitrarily combined with Embodiments 1 to 3.

(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明を適用した電気回路において、実施の形態3、実施
の形態4とは異なる例について、図16〜図19を用いて説明する。
(Embodiment 5)
In this embodiment, an example of an electric circuit to which the present invention is applied, which is different from those in Embodiments 3 and 4, will be described with reference to FIGS.

図16(A)において、310は図1、2で示したソースフォロワ回路である
。ソースフォロワ回路310の回路構成と動作は、図1、2と同じであるので、
本実施の形態では説明は省略する。
In FIG. 16A, reference numeral 310 denotes the source follower circuit shown in FIGS. Since the circuit configuration and operation of the source follower circuit 310 are the same as those in FIGS.
In this embodiment, the description is omitted.

ソースフォロワ回路310の動作は、大別して設定動作と出力動作に分別でき
ることは上述した。なお設定動作とは、容量素子に所定の電荷の保持を行う動作
であり、図1及び図2(A)に示す動作に相当する。また出力動作とは、入力電
位Vinを入力して、出力電位Voutを取り出す動作のことであり、図2(B)に示
す動作に相当する。
As described above, the operation of the source follower circuit 310 can be roughly divided into a setting operation and an output operation. Note that the setting operation is an operation of holding a predetermined charge in the capacitor, and corresponds to the operation illustrated in FIGS. Also the output operation, by inputting an input voltage V in, and that the operation of taking out the output voltage V out, corresponds to the operation shown in FIG. 2 (B).

ソースフォロワ回路310において、端子aが入力端子に相当し、端子bが出
力端子に相当する。そして、スイッチ127、116、118は端子cから入力
される信号により制御される。スイッチ115、117、120は端子dから入
力される信号により制御される。スイッチ128は端子eから入力される信号に
より制御される。
In the source follower circuit 310, the terminal a corresponds to an input terminal, and the terminal b corresponds to an output terminal. The switches 127, 116, and 118 are controlled by a signal input from the terminal c. The switches 115, 117, and 120 are controlled by a signal input from the terminal d. The switch 128 is controlled by a signal input from the terminal e.

そして、ソースフォロワ回路310を有する電気回路を設計するときには、図
16(B)に示すように、少なくとも2つのソースフォロワ回路315、316
を配置するとよい。そしてソースフォロワ回路315、316のうち、一方は設
定動作を行って、他方は出力動作を行うようにするとよい。そうすると、同時に
2つの動作を行うことができるため、動作に無駄がなく、無駄な時間が必要なく
なるので、電気回路の動作をより高速で行うことができる。
When designing an electric circuit including the source follower circuit 310, as shown in FIG. 16B, at least two source follower circuits 315 and 316 are provided.
It is good to arrange. One of the source follower circuits 315 and 316 may perform a setting operation, and the other may perform an output operation. Then, since two operations can be performed at the same time, the operation is not wasted and no wasted time is required, so that the operation of the electric circuit can be performed at a higher speed.

もし、ソースフォロワ回路が1つしか配置していない場合は、設定動作を行っ
ている間は、出力動作を行うことができない。そのため、無駄な時間が生じる。
If only one source follower circuit is arranged, the output operation cannot be performed during the setting operation. Therefore, useless time is generated.

なお、ソースフォロワ回路315、316において、設定動作と出力動作を同
時に行うことはない。したがって、ソースフォロワ回路315、316には、電
流源126を各々1つずつ配置しておく必要はない。つまり、1つの電流源12
6は、ソースフォロワ回路315、316で共用することができる。
In the source follower circuits 315 and 316, the setting operation and the output operation are not performed simultaneously. Therefore, it is not necessary to arrange one current source 126 in each of the source follower circuits 315 and 316. That is, one current source 12
6 can be shared by the source follower circuits 315 and 316.

例えば、信号線駆動回路にソースフォロワ回路を用いて設計するときには、信
号線ごとに少なくとも2個のソースフォロワ回路を配置するとよい。また走査線
駆動回路にソースフォロワ回路を用いて設計するときには、走査線ごとに少なく
とも2個のソースフォロワ回路を配置するとよい。また画素にソースフォロワ回
路を用いて設計するときには、画素ごとに少なくとも2つのソースフォロワ回路
を配置するとよい。
For example, when designing a signal line driver circuit using a source follower circuit, it is preferable to arrange at least two source follower circuits for each signal line. In designing a scanning line driver circuit using a source follower circuit, it is preferable to dispose at least two source follower circuits for each scanning line. When designing a pixel using a source follower circuit, it is preferable to arrange at least two source follower circuits for each pixel.

図16(B)において、311〜314はスイッチである。スイッチ311、
312がオンのときは、スイッチ313、314はオフとなる。またスイッチ3
11、312がオフのときには、スイッチ313、314はオンとなる。このよ
うにして、2つのソースフォロワ回路315、316のうち、一方は設定動作を
行って、他方は出力動作を行うようにする。なお、スイッチ311〜スイッチ3
14を配置せずに、ソースフォロワ回路310が有するスイッチ116、118
を制御することによって、2つのソースフォロワ回路315、316を制御する
ようにしてもよい。
In FIG. 16B, reference numerals 311 to 314 denote switches. Switch 311,
When 312 is on, the switches 313 and 314 are off. Switch 3
When the switches 11 and 312 are off, the switches 313 and 314 are turned on. In this way, one of the two source follower circuits 315 and 316 performs the setting operation, and the other performs the output operation. In addition, switch 311-switch 3
14, switches 116 and 118 included in the source follower circuit 310.
The two source follower circuits 315 and 316 may be controlled by controlling.

また本実施の形態では、点線で囲んだ部分315、316は、ソースフォロワ
回路に相当するとしたが、本発明はこれに限定されず、図10〜図13などに示
した差動増幅回路、オペアンプなどを適用してもよい。
In the present embodiment, the portions 315 and 316 surrounded by the dotted line correspond to the source follower circuit, but the present invention is not limited to this, and the differential amplifier circuit and the operational amplifier shown in FIGS. Etc. may be applied.

そして本実施の形態では、信号線ごとに少なくとも2個のソースフォロワ回路
を配置した信号線駆動回路の構成とその動作について、図17〜図19を用いて
説明する。
In this embodiment, the structure and operation of a signal line driver circuit in which at least two source follower circuits are arranged for each signal line will be described with reference to FIGS.

図17には信号線駆動回路を示しており、該信号線駆動回路は、シフトレジス
タ321、第1のラッチ回路322、第2のラッチ回路323、D/A変換回路
324及び信号増幅回路325を有する。
FIG. 17 shows a signal line driver circuit. The signal line driver circuit includes a shift register 321, a first latch circuit 322, a second latch circuit 323, a D / A converter circuit 324, and a signal amplifier circuit 325. Have.

なお、第1のラッチ回路322や第2のラッチ回路323が、アナログデータ
を保存できる回路である場合は、D/A変換回路324は省略できる場合が多い
。また、信号線に出力するデータが2値、つまり、デジタル量である場合は、D
/A変換回路324は省略できる場合が多い。また、D/A変換回路324には、
ガンマ補正回路が内蔵されている場合もある。このように、信号線駆動回路は、
図17に示す構成に限定されない。
Note that in the case where the first latch circuit 322 or the second latch circuit 323 is a circuit that can store analog data, the D / A conversion circuit 324 can be omitted in many cases. If the data output to the signal line is binary, that is, a digital quantity, D
In many cases, the / A conversion circuit 324 can be omitted. The D / A conversion circuit 324 includes
There may be a built-in gamma correction circuit. Thus, the signal line driver circuit is
The configuration is not limited to that shown in FIG.

動作を簡単に説明すると、シフトレジスタ321は、フリップフロップ回路(
FF)等を複数列用いて構成され、クロック信号(S-CLK)、スタートパルス(SP)
、クロック反転信号(S-CLKb)が入力される、これらの信号のタイミングに従って
、順次サンプリングパルスが出力される。
To briefly describe the operation, the shift register 321 includes a flip-flop circuit (
FF) etc., using multiple columns, clock signal (S-CLK), start pulse (SP)
The clock inversion signal (S-CLKb) is input, and sampling pulses are sequentially output according to the timing of these signals.

シフトレジスタ321より出力されたサンプリングパルスは、第1のラッチ回
路322に入力される。第1のラッチ回路322には、ビデオ信号が入力されて
おり、サンプリングパルスが入力されるタイミングに従って、各列でビデオ信号
を保持していく。
The sampling pulse output from the shift register 321 is input to the first latch circuit 322. A video signal is input to the first latch circuit 322, and the video signal is held in each column in accordance with the timing at which the sampling pulse is input.

第1のラッチ回路322において、最終列までビデオ信号の保持が完了すると
、水平帰線期間中に、第2のラッチ回路323にラッチパルス(Latch Pulse)
が入力され、第1のラッチ回路322に保持されていたビデオ信号は、一斉に第
2のラッチ回路323に転送される。その後、第2のラッチ回路323に保持さ
れたビデオ信号は、1行分が同時に、D/A変換回路324へと入力される。そ
して、D/A変換回路324から入力される信号は信号増幅回路325へ入力さ
れる。
When the first latch circuit 322 completes holding of the video signal up to the last column, a latch pulse (Latch Pulse) is sent to the second latch circuit 323 during the horizontal blanking period.
, And the video signals held in the first latch circuit 322 are transferred to the second latch circuit 323 all at once. After that, the video signal held in the second latch circuit 323 is input to the D / A conversion circuit 324 for one row at the same time. A signal input from the D / A conversion circuit 324 is input to the signal amplification circuit 325.

第2のラッチ回路323に保持されたビデオ信号がD/A変換回路324に入
力されている間、シフトレジスタ321においては再びサンプリングパルスが出
力される。以後、この動作を繰り返す。
While the video signal held in the second latch circuit 323 is input to the D / A conversion circuit 324, the sampling pulse is output again in the shift register 321. Thereafter, this operation is repeated.

そして、i列目から(i+2)列目の3本信号線の周辺の信号増幅回路325
の構成を図18を用いて説明する。
Then, the signal amplification circuit 325 around the three signal lines from the i-th column to the (i + 2) -th column.
The configuration will be described with reference to FIG.

信号増幅回路325は、列ごとに2つのソースフォロワ回路315、316を
有する。ソースフォロワ回路315、316は、それぞれ端子a〜端子eまでの
5つの端子を有する。端子aはソースフォロワ回路315、316における入力
端子に相当し、端子bはソースフォロワ回路315、316における出力端子に
相当する。また、端子cから入力される信号によりスイッチ127、116、1
18が制御され、端子dから入力される信号によりスイッチ115、117、1
20が制御される。さらに端子eから入力される信号によりスイッチ128が制
御される。
The signal amplification circuit 325 includes two source follower circuits 315 and 316 for each column. The source follower circuits 315 and 316 each have five terminals from terminal a to terminal e. The terminal a corresponds to an input terminal in the source follower circuits 315 and 316, and the terminal b corresponds to an output terminal in the source follower circuits 315 and 316. Further, the switches 127, 116, 1 and 2 are determined by a signal input from the terminal c.
18 is controlled, and switches 115, 117, 1 are controlled by a signal input from a terminal d.
20 is controlled. Further, the switch 128 is controlled by a signal input from the terminal e.

また図18に示す信号増幅回路325において、設定用信号線326及びしき
い値用信号線327の2本の信号線と、ソースフォロワ回路315、316との
間には、論理演算子が配置されている。329はインバータ、330はAND、3
31及び332はインバータ、333はANDである。そして、端子c〜端子eに
は、設定用信号線327から出力される信号、又は上記の論理演算子の出力端子
から出力される信号のどちらかが入力される。
In the signal amplifier circuit 325 shown in FIG. 18, a logical operator is arranged between the two signal lines of the setting signal line 326 and the threshold signal line 327 and the source follower circuits 315 and 316. ing. 329 is an inverter, 330 is an AND, 3
31 and 332 are inverters, and 333 is an AND. Then, either a signal output from the setting signal line 327 or a signal output from the output terminal of the logical operator is input to the terminals c to e.

次いで、設定用信号線326、しきい値用信号線327の2本の信号線から出
力される信号と、ソースフォロワ回路315、316における端子c〜端子eを
介して各スイッチに入力される信号を図19を用いて説明する。
Next, signals output from the two signal lines of the setting signal line 326 and the threshold signal line 327, and signals input to the switches via the terminals c to e in the source follower circuits 315 and 316 Will be described with reference to FIG.

なお、端子c〜端子eを介して信号が入力されるスイッチは、Highの信号が入
力されるとオンになり、Lowの信号が入力されるとオフになるとする。
Note that a switch to which a signal is input via the terminals c to e is turned on when a high signal is input, and is turned off when a low signal is input.

そして、設定用信号線326、しきい値用信号線328の2本の信号線からは
、図19に示すような信号が入力される。さらに、ソースフォロワ回路315に
おける端子cには、設定用信号線326から出力される信号がそのまま入力され
る。端子dにはAND330の出力端子から出力される信号が入力され、端子eに
はインバータ331の出力端子から出力される信号が入力される。そうすると、
ソースフォロワ回路315では、設定動作と出力動作のどちらか一方の動作を行
うように制御することが出来る。
Then, signals as shown in FIG. 19 are input from the two signal lines of the setting signal line 326 and the threshold signal line 328. Further, the signal output from the setting signal line 326 is input to the terminal c in the source follower circuit 315 as it is. A signal output from the output terminal of the AND 330 is input to the terminal d, and a signal output from the output terminal of the inverter 331 is input to the terminal e. Then
The source follower circuit 315 can be controlled to perform either the setting operation or the output operation.

またソースフォロワ回路316における端子cには、インバータ332の出力
端子から出力される信号が入力される。端子dには、AND333の出力端子から
出力される信号が入力され、端子eには設定用信号線326から出力される信号
がそのまま入力される。そうすると、ソースフォロワ回路316では、設定動作
と出力動作のどちらか一方の動作を行うように制御することが出来る。
In addition, a signal output from the output terminal of the inverter 332 is input to the terminal c in the source follower circuit 316. A signal output from the output terminal of the AND 333 is input to the terminal d, and a signal output from the setting signal line 326 is input to the terminal e as it is. Then, the source follower circuit 316 can be controlled to perform either the setting operation or the output operation.

なお、図16においては、各ソースフォロワ回路に、電流源126が配置され
ている。したがって、信号線駆動回路に複数配置されている電流源126におい
て、そこから流れる電流値は、ばらつかないことが望ましい。そこで、各電流源
126に対して、設定動作を行うことにより、電流値がばらつかないようにする
ことが可能である。この技術については、本発明者の発明である特願2002−
287997号、特願2002−288104号、特願2002−28043号
、特願2002−287921号、特願2002−287948号などに記載さ
れている。よって、この技術を本願に適用することにより、信号線駆動回路に複
数配置されているに電流源126の特性バラツキを補正することが可能である。
In FIG. 16, a current source 126 is arranged in each source follower circuit. Therefore, it is desirable that the current values flowing from the current sources 126 arranged in the signal line driver circuit do not vary. Therefore, it is possible to prevent the current value from varying by performing a setting operation on each current source 126. Regarding this technique, Japanese Patent Application No. 2002-2002 which is the inventor's invention.
No. 287997, Japanese Patent Application No. 2002-288104, Japanese Patent Application No. 2002-28043, Japanese Patent Application No. 2002-287921, Japanese Patent Application No. 2002-287948, and the like. Therefore, by applying this technique to the present application, it is possible to correct the characteristic variation of the current source 126 even when a plurality of the signal line driver circuits are arranged.

これまでは、図16、図18、図19では、図1のように、本来の回路の外に
電流源が配置された場合のソースフォロワ回路を用いた場合について、述べてき
た。つぎに、図27、図29のようなソースフォロワ回路を用いた場合の例を示
す。
So far, FIGS. 16, 18 and 19 have described the case of using a source follower circuit in the case where a current source is arranged outside the original circuit as shown in FIG. Next, an example in which a source follower circuit as shown in FIGS. 27 and 29 is used will be described.

図16(A)に相当する図を、図40に示す。また、図18に相当する図を、
図41に示す。図19に相当する図を、図42に示す。動作などについては、こ
れまでと同様なので、省略する。図16、図18、図19の場合と比較すると、
図16(A)には、電流源126が配置されているが、図40には、配置されて
いない。その結果、回路の配置が楽になり、狭い面積にレイアウトすることがで
きる。また、すでに述べたように、図16(A)では、電流源126の電流値が
ばらつかないようにするためには、さらに追加の回路があることが望ましいが、
図40の回路では、それも必要ない。その結果、回路の配置が楽になり、狭い面
積にレイアウトすることができる。また、駆動タイミングも、より簡単になる。
FIG. 40 shows a diagram corresponding to FIG. Also, a diagram corresponding to FIG.
As shown in FIG. FIG. 42 shows a diagram corresponding to FIG. Since the operation and the like are the same as before, they are omitted. Compared to the cases of FIG. 16, FIG. 18, and FIG.
In FIG. 16A, the current source 126 is arranged, but not arranged in FIG. As a result, circuit arrangement is facilitated and layout can be performed in a small area. In addition, as described above, in FIG. 16A, it is desirable to have an additional circuit in order to prevent the current value of the current source 126 from varying.
This is not necessary in the circuit of FIG. As a result, circuit arrangement is facilitated and layout can be performed in a small area. In addition, the drive timing becomes simpler.

なお、この信号線駆動回路の各信号線の先には、複数の画素が接続されている
場合が多い。その画素は、信号線から入力される電圧によって、状態を変化させ
るものであることが多い。例としては、LCDや有機ELなどがあげられる。そ
の他にも、さまざまなものを接続することが可能である。
In many cases, a plurality of pixels are connected to the tip of each signal line of the signal line driver circuit. In many cases, the pixel changes its state by a voltage input from a signal line. Examples include LCD and organic EL. In addition, various things can be connected.

なお、本実施の形態は、実施の形態1〜実施の形態4と任意に組み合わせるこ
とが可能である。
Note that this embodiment mode can be arbitrarily combined with Embodiment Modes 1 to 4.

(実施の形態6)
上述してきた本発明の電気回路や半導体装置では、一定の電流を流す能力を有
するリファレンス用定電流源が配置され、該リファレンス用定電流源を用いて設
定動作を行う。そしてリファレンス用定電流源は、トランジスタ等の半導体素子
で構成される。そこで本実施の形態では、トランジスタと容量素子で構成された
場合のリファレンス用定電流源の構成について、図20〜図23を用いて説明す
る。
(Embodiment 6)
In the electric circuit and semiconductor device of the present invention described above, a reference constant current source having a capability of flowing a constant current is disposed, and a setting operation is performed using the reference constant current source. The reference constant current source is composed of a semiconductor element such as a transistor. Therefore, in this embodiment, the configuration of the reference constant current source in the case where the transistor is configured with a transistor and a capacitor is described with reference to FIGS.

まず、リファレンス用定電流源の概略について、図20を用いて説明する。図
20(A)において、401はリファレンス用定電流源である。リファレンス用
定電流源401は、端子A、端子B及び端子Cを有する。端子Aには設定信号が
入力される。端子Bには、電流供給線405から電流が外部に供給される。また
端子Cからは、リファレンス用定電流源401において設定された電流が供給さ
れる。つまり、リファレンス用定電流源401は、端子Aに入力される設定信号
により制御され、端子Bからは電流が供給され、端子Cからは電流を供給する。
First, the outline of the reference constant current source will be described with reference to FIG. In FIG. 20A, reference numeral 401 denotes a reference constant current source. The reference constant current source 401 has a terminal A, a terminal B, and a terminal C. A setting signal is input to the terminal A. A current is supplied to the terminal B from a current supply line 405 to the outside. A current set in the reference constant current source 401 is supplied from the terminal C. In other words, the reference constant current source 401 is controlled by the setting signal input to the terminal A, the current is supplied from the terminal B, and the current is supplied from the terminal C.

また図20(B)において、404はリファレンス用定電流源である。リファ
レンス用定電流源404は、複数のリファレンス用定電流源を有する。そしてこ
こでは、仮に2つのリファレンス用定電流源402、403を有するとする。リ
ファレンス用定電流源402、403は、端子A〜端子Dを有する。端子Aには
設定信号が入力される。端子Bには、電流供給線405から電流が供給される。
端子Cからは、リファレンス用定電流源401において設定された電流が外部に
供給される。また端子Dには、制御線406から出力される制御信号が入力され
る。つまり、リファレンス用定電流源402、403は、端子Aに入力される設
定信号及び端子Dに入力される制御信号により制御され、端子Bからは電流が供
給され、端子Cからは電流を供給する。
In FIG. 20B, reference numeral 404 denotes a reference constant current source. The reference constant current source 404 has a plurality of reference constant current sources. Here, it is assumed that two reference constant current sources 402 and 403 are provided. The constant current sources for reference 402 and 403 have terminals A to D. A setting signal is input to the terminal A. A current is supplied to the terminal B from a current supply line 405.
From the terminal C, the current set in the reference constant current source 401 is supplied to the outside. A control signal output from the control line 406 is input to the terminal D. That is, the reference constant current sources 402 and 403 are controlled by a setting signal input to the terminal A and a control signal input to the terminal D, and current is supplied from the terminal B and current is supplied from the terminal C. .

次いで、図20(A)で示したリファレンス用定電流源401の構成について
、図21、22を用いて説明する。
Next, the configuration of the reference constant current source 401 illustrated in FIG. 20A will be described with reference to FIGS.

図21(A)〜図21(F)に示す電気回路は、全てリファレンス用定電流源
401に相当する。
The electric circuits shown in FIGS. 21A to 21F all correspond to the reference constant current source 401.

図21(A)、(B)において、スイッチ54〜スイッチ56と、nチャネル
型のトランジスタ52と、設定動作を行ったときの該トランジスタ52のゲート
・ソース間電圧を保持する容量素子53とを有する電気回路がリファレンス用定
電流源401に相当する。図21(A)、(B)に示す電気回路は、同じ回路素
子を有しているが、該回路素子の接続関係は異なっている。
21A and 21B, a switch 54 to a switch 56, an n-channel transistor 52, and a capacitor 53 that holds a gate-source voltage of the transistor 52 when a setting operation is performed. The electric circuit that is included corresponds to the reference constant current source 401. The electric circuits shown in FIGS. 21A and 21B have the same circuit elements, but the connection relations of the circuit elements are different.

図21(C)において、スイッチ74、75と、nチャネル型のトランジスタ
72、76と、設定動作を行ったときの該トランジスタ72のゲート・ソース間
電圧を保持する容量素子73とを有する電気回路がリファレンス用定電流源40
1に相当する。
In FIG. 21C, an electric circuit having switches 74 and 75, n-channel transistors 72 and 76, and a capacitor 73 that holds a gate-source voltage of the transistor 72 when a setting operation is performed. Is a constant current source for reference 40
Corresponds to 1.

図21(D)〜図21(F)において、スイッチ68、70と、nチャネル型
のトランジスタ65、66と、設定動作を行ったときの該トランジスタ65、6
6のゲート・ソース間電圧を保持する容量素子67とを有する電気回路がリファ
レンス用定電流源401に相当する。図21(D)〜図21(F)に示す電気回
路は、同じ回路素子を有しているが、該回路素子の接続関係は異なっている。
21D to 21F, the switches 68 and 70, the n-channel transistors 65 and 66, and the transistors 65 and 6 when the setting operation is performed.
The electric circuit having the capacitor 67 that holds the gate-source voltage of 6 corresponds to the reference constant current source 401. The electric circuits illustrated in FIGS. 21D to 21F have the same circuit elements, but the connection relation of the circuit elements is different.

続いて、図21(A)(B)に示すリファレンス用定電流源401の動作と、
図21(D)〜図21(F)に示すリファレンス用定電流源401の動作につい
て以下に簡単に説明する。図21(C)に示すリファレンス用定電流源401の
動作は、図21(A)(B)に示す回路の動作に準ずるので、本実施の形態では
説明は省略する。
Subsequently, the operation of the reference constant current source 401 shown in FIGS.
The operation of the reference constant current source 401 shown in FIGS. 21D to 21F will be briefly described below. Since the operation of the reference constant current source 401 illustrated in FIG. 21C is similar to the operation of the circuit illustrated in FIGS. 21A and 21B, description thereof is omitted in this embodiment.

最初に、図21(A)(B)に示すリファレンス用定電流源401の動作につ
いて説明する。図21(A)、(B)に示す電気回路において、端子Aを介して
入力される信号によって、スイッチ54、55がオンになる。このときスイッチ
56はオフである。そうすると、電流供給線405から端子Bを介して電流が供
給され、容量素子53に所定の電荷が保持される。
First, the operation of the reference constant current source 401 shown in FIGS. 21A and 21B will be described. In the electric circuits shown in FIGS. 21A and 21B, the switches 54 and 55 are turned on by a signal input through the terminal A. At this time, the switch 56 is off. Then, a current is supplied from the current supply line 405 via the terminal B, and a predetermined charge is held in the capacitor element 53.

次いで、スイッチ54、55をオフにする。このとき、容量素子53には所定
の電荷が保持されているため、トランジスタ52は信号電流Idataの大きさの電
流を流す能力を有することになる。
Next, the switches 54 and 55 are turned off. At this time, since a predetermined charge is held in the capacitor 53, the transistor 52 has a capability of flowing a current having the magnitude of the signal current Idata .

次いで、スイッチ54、55はオフ状態を維持し、且つスイッチ56をオンに
する。そうすると、端子Cから所定の電流が流れる。このとき、トランジスタ5
2のゲート・ソース間電圧は、容量素子53により所定のゲート・ソース間電圧
に維持されているため、トランジスタ52のドレイン領域には、信号電流Idata
に応じたドレイン電流が流れる。
Then, the switches 54 and 55 are kept off and the switch 56 is turned on. Then, a predetermined current flows from the terminal C. At this time, the transistor 5
2 is maintained at a predetermined gate-source voltage by the capacitive element 53, the signal current I data is present in the drain region of the transistor 52.
A drain current corresponding to the current flows.

なお、図21(A)(B)に示す回路の場合には、容量素子53に所定の電荷
の保持を行う動作と、所定の電流を流す動作とを同時に行うことが出来ない。そ
のため、容量素子53に所定の電荷の保持を行うタイミングと、所定の電流を流
すタイミングとをスイッチ54〜スイッチ56を用いて制御している。
Note that in the case of the circuits shown in FIGS. 21A and 21B, the operation of holding a predetermined charge in the capacitor 53 and the operation of supplying a predetermined current cannot be performed simultaneously. For this reason, the timing at which a predetermined charge is held in the capacitor 53 and the timing at which a predetermined current is supplied are controlled using the switches 54 to 56.

次いで、図21(D)〜図21(F)にリファレンス用定電流源401の動作
について説明する。図21(D)〜図21(F)に示す電気回路において、端子
Aを介して入力される信号によって、スイッチ68、70がオンになる。そうす
ると、電流供給線405から端子Bを介して電流が供給され、容量素子67に所
定の電荷が保持される。このとき、トランジスタ65のゲート電極とトランジス
タ66のゲート電極は接続されているので、トランジスタ65とトランジスタ6
6のゲート・ソース間電圧が容量素子67によって保持される。
Next, the operation of the reference constant current source 401 will be described with reference to FIGS. In the electric circuits illustrated in FIGS. 21D to 21F, the switches 68 and 70 are turned on by a signal input through the terminal A. Then, a current is supplied from the current supply line 405 via the terminal B, and a predetermined charge is held in the capacitor 67. At this time, since the gate electrode of the transistor 65 and the gate electrode of the transistor 66 are connected, the transistor 65 and the transistor 6
6 is held by the capacitive element 67.

次いで、スイッチ68、70をオフにする。このとき、容量素子67には所定
の電荷が保持されているため、トランジスタ65、66には信号電流Idataの大
きさの電流を流す能力を有することになる。つまり、トランジスタ66のゲート
・ソース間電圧は、容量素子67により所定のゲート・ソース間電圧に維持され
ているため、トランジスタ66のドレイン領域には、信号電流Idataに応じたド
レイン電流が流れる。
Next, the switches 68 and 70 are turned off. At this time, since a predetermined charge is held in the capacitive element 67, the transistors 65 and 66 have a capability of flowing a current having the magnitude of the signal current I data . In other words, since the gate-source voltage of the transistor 66 is maintained at a predetermined gate-source voltage by the capacitor 67, a drain current corresponding to the signal current I data flows in the drain region of the transistor 66.

なお、図21(D)〜(F)に示す回路の場合には、容量素子67に所定の電
荷の保持を行う動作と、所定の電流を流す動作とを同時に行うことができる。
Note that in the case of the circuits illustrated in FIGS. 21D to 21F, the operation of holding a predetermined charge in the capacitor 67 and the operation of supplying a predetermined current can be performed simultaneously.

また、図21(D)〜(F)に示す回路の場合には、トランジスタ65とトラ
ンジスタ66のサイズが重要となる。トランジスタ65とトランジスタ66のサ
イズが同じ場合には、電流供給線405から供給される電流と同じ値の電流が端
子Cを介して流される。一方、トランジスタ65とトランジスタ66のサイズが
異なる場合、つまり、トランジスタ65とトランジスタ66のW(ゲート幅)/
L(ゲート長)の値が異なる場合には、電流供給線405から供給される電流の
値と、端子Cを介して流される電流の値が異なる。そしてその違いは、両トラン
ジスタのW/Lの値に依存する。
In the case of the circuits shown in FIGS. 21D to 21F, the sizes of the transistors 65 and 66 are important. When the sizes of the transistor 65 and the transistor 66 are the same, a current having the same value as the current supplied from the current supply line 405 flows through the terminal C. On the other hand, when the sizes of the transistors 65 and 66 are different, that is, W (gate width) /
When the value of L (gate length) is different, the value of the current supplied from the current supply line 405 and the value of the current flowing through the terminal C are different. The difference depends on the W / L value of both transistors.

なお、図21(A)〜(F)に示す電気回路において、電流は端子Cから接地
電位Vssに向かって流れている。図22には、トランジスタ52、65、66の
極性をpチャネル型とし、且つ電流は端子Cから接地電位Vssに向かって流れて
いるときの回路構成を示す。
In the electric circuits shown in FIGS. 21A to 21F, current flows from the terminal C toward the ground potential V ss . FIG. 22 shows a circuit configuration when the polarity of the transistors 52, 65, and 66 is a p-channel type and current flows from the terminal C toward the ground potential V ss .

なお電流の流れる方向は、図21、22に示すように端子Cから接地電位Vss
に向かって流れる方向のみに限定されない。図21に示す電気回路おいて、接地
電位Vssを電源電位Vddとして、さらにトランジスタ52、65、66、72をp
チャネル型とすると、電流は電源電位Vddから端子Cの方向に流れる。また、図
22に示す電気回路において、接地電位Vssを電源電位Vddとして、さらに、トラ
ンジスタ52、65、66をnチャネル型とすると、電流は電源電位Vddから端
子Cの方向に流れる。
The direction of current flow is determined from the terminal C to the ground potential V ss as shown in FIGS.
It is not limited only to the direction that flows toward. In the electric circuit shown in FIG. 21, the ground potential V ss is set to the power supply potential V dd , and the transistors 52, 65, 66, and 72 are connected to p.
In the case of the channel type, current flows from the power supply potential V dd toward the terminal C. In the electric circuit shown in FIG. 22, when the ground potential V ss is the power supply potential V dd and the transistors 52, 65, 66 are n-channel type, current flows from the power supply potential V dd toward the terminal C.

次いで、図20(B)に示したリファレンス用定電流源402、403につい
て、図23を用いて説明する。なお、図21(A)(B)に示す回路の場合には
、容量素子に所定の電荷の保持を行う動作と、所定の電流を流す動作とを同時に
行うことが出来ないことは上述した。そのため、図20(B)に示すように、複
数のリファレンス用定電流源を配置して、一方のリファレンス用定電流源におい
て、容量素子に所定の電荷の保持を行う動作を行って、他方のリファレンス用定
電流源において、所定の電流を流す動作を行うことが好ましい。つまり、図20
(B)に示すリファレンス用定電流源402、403には、図21(A)(B)
に示す回路を用いることが好ましい。
Next, the reference constant current sources 402 and 403 illustrated in FIG. 20B will be described with reference to FIG. Note that in the case of the circuits shown in FIGS. 21A and 21B, the operation of holding a predetermined charge in the capacitor and the operation of supplying a predetermined current cannot be performed simultaneously. Therefore, as shown in FIG. 20 (B), a plurality of reference constant current sources are arranged, and in one reference constant current source, an operation of holding a predetermined charge in the capacitor element is performed, and the other constant current source is operated. In the reference constant current source, it is preferable to perform an operation of passing a predetermined current. That is, FIG.
The reference constant current sources 402 and 403 shown in FIG.
It is preferable to use the circuit shown in FIG.

図23(A)において、スイッチ84〜スイッチ89と、nチャネル型のトラ
ンジスタ82と、設定動作を行ったときの該トランジスタのゲート・ソース間電
圧を保持する容量素子83とを有する回路が、リファレンス用定電流源402又
は403に相当する。図23(A)に示す電気回路は、図21(A)(B)に示
す回路である。
In FIG. 23A, a circuit including switches 84 to 89, an n-channel transistor 82, and a capacitor 83 that holds a gate-source voltage of the transistor when a setting operation is performed is a reference. This corresponds to the constant current source 402 or 403 for use. The electric circuit illustrated in FIG. 23A is a circuit illustrated in FIGS.

また、図23(B)において、スイッチ94〜スイッチ97と、トランジスタ
92、98と、設定動作を行ったときの該トランジスタ92のゲート・ソース間
電圧を保持する容量素子93とを有する回路が、リファレンス用定電流源402
又は403に相当する。図23(B)に示す電気回路は、図21(C)に示す回
路である。
23B, a circuit including the switches 94 to 97, transistors 92 and 98, and a capacitor 93 that holds the gate-source voltage of the transistor 92 when the setting operation is performed. Constant current source 402 for reference
Or 403. The electric circuit illustrated in FIG. 23B is the circuit illustrated in FIG.

なお図23(A)(B)に示す電気回路の動作は、上述した図21(A)(B
)の電気回路の動作に準ずるので、本実施の形態では説明を省略する。
Note that the operation of the electric circuit shown in FIGS. 23A and 23B is the same as that shown in FIGS.
In this embodiment, the description is omitted.

本実施の形態は、実施の形態1〜実施の形態5と任意に組み合わせることが可
能である。
This embodiment mode can be arbitrarily combined with Embodiment Modes 1 to 5.

(実施の形態7)
本発明の電気回路を用いた電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、
ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、ナビゲーションシス
テム、音響再生装置(カーオーディオ、オーディオコンポ等)、ノート型パーソ
ナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電
話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体
的にはDigital Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再生し、その画像を表
示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。それらの電子機器の具
体例を図4に示す。
(Embodiment 7)
As an electronic device using the electric circuit of the present invention, a video camera, a digital camera,
Goggle type display (head-mounted display), navigation system, sound playback device (car audio, audio component, etc.), notebook type personal computer, game machine, portable information terminal (mobile computer, mobile phone, portable game machine or electronic book) ), An image reproducing apparatus provided with a recording medium (specifically, an apparatus provided with a display capable of reproducing a recording medium such as a digital versatile disc (DVD) and displaying the image). Specific examples of these electronic devices are shown in FIGS.

図4(A)は発光装置であり、筐体2001、支持台2002、表示部200
3、スピーカー部2004、ビデオ入力端子2005等を含む。本発明は表示部
2003を構成する電気回路に用いることができる。また本発明により、図4(
A)に示す発光装置が完成される。発光装置は自発光型であるためバックライト
が必要なく、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とすることができる。なお、発
光装置は、パソコン用、TV放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表
示装置が含まれる。
FIG. 4A illustrates a light-emitting device, which includes a housing 2001, a support base 2002, and a display portion 200.
3, a speaker portion 2004, a video input terminal 2005, and the like. The present invention can be used for an electric circuit included in the display portion 2003. In addition, according to the present invention, FIG.
The light emitting device shown in A) is completed. Since the light-emitting device is a self-luminous type, a backlight is not necessary and a display portion thinner than a liquid crystal display can be obtained. Note that the light emitting device includes all display devices for displaying information such as for personal computers, for receiving TV broadcasts, and for displaying advertisements.

図4(B)はデジタルスチルカメラであり、本体2101、表示部2102、
受像部2103、操作キー2104、外部接続ポート2105、シャッター21
06等を含む。本発明は、表示部2102を構成する電気回路に用いることがで
きる。また本発明により、図4(B)に示すデジタルスチルカメラが完成される
FIG. 4B illustrates a digital still camera, which includes a main body 2101, a display portion 2102,
Image receiving portion 2103, operation keys 2104, external connection port 2105, shutter 21
Including 06. The present invention can be used for an electric circuit included in the display portion 2102. Further, according to the present invention, the digital still camera shown in FIG. 4B is completed.

図4(C)はノート型パーソナルコンピュータであり、本体2201、筐体2
202、表示部2203、キーボード2204、外部接続ポート2205、ポイ
ンティングマウス2206等を含む。本発明は、表示部2203を構成する電気
回路に用いることができる。また本発明により、図4(C)に示す発光装置が完
成される。
FIG. 4C illustrates a notebook personal computer, which includes a main body 2201 and a housing 2.
202, a display unit 2203, a keyboard 2204, an external connection port 2205, a pointing mouse 2206, and the like. The present invention can be used for an electric circuit included in the display portion 2203. Further, according to the present invention, the light-emitting device shown in FIG. 4C is completed.

図4(D)はモバイルコンピュータであり、本体2301、表示部2302、
スイッチ2303、操作キー2304、赤外線ポート2305等を含む。本発明
は、表示部2302を構成する電気回路に用いることができる。また本発明によ
り、図4(D)に示すモバイルコンピュータが完成される。
FIG. 4D illustrates a mobile computer, which includes a main body 2301, a display portion 2302,
A switch 2303, an operation key 2304, an infrared port 2305, and the like are included. The present invention can be used for an electric circuit included in the display portion 2302. Further, according to the present invention, the mobile computer shown in FIG. 4D is completed.

図4(E)は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置(具体的にはDVD再生
装置)であり、本体2401、筐体2402、表示部A2403、表示部B24
04、記録媒体(DVD等)読み込み部2405、操作キー2406、スピーカ
ー部2407等を含む。表示部A2403は主として画像情報を表示し、表示部
B2404は主として文字情報を表示するが、本発明は、表示部A、B2403
、2404を構成する電気回路に用いることができる。なお、記録媒体を備えた
画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。また本発明により、図4(
E)に示すDVD再生装置が完成される。
FIG. 4E illustrates a portable image reproducing device (specifically, a DVD reproducing device) provided with a recording medium, which includes a main body 2401, a housing 2402, a display portion A2403, and a display portion B24.
04, a recording medium (DVD or the like) reading unit 2405, an operation key 2406, a speaker unit 2407, and the like. The display portion A 2403 mainly displays image information, and the display portion B 2404 mainly displays character information. However, the present invention is not limited to the display portions A and B 2403.
2404 can be used. Note that an image reproducing device provided with a recording medium includes a home game machine and the like. In addition, according to the present invention, FIG.
The DVD playback apparatus shown in E) is completed.

図4(F)はゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)であり
、本体2501、表示部2502、アーム部2503を含む。本発明は、表示部
2502を構成する電気回路に用いることができる。また本発明により、図4(
F)に示すゴーグル型ディスプレイが完成される。
FIG. 4F illustrates a goggle type display (head mounted display), which includes a main body 2501, a display portion 2502, and an arm portion 2503. The present invention can be used for an electric circuit included in the display portion 2502. In addition, according to the present invention, FIG.
The goggle type display shown in F) is completed.

図4(G)はビデオカメラであり、本体2601、表示部2602、筐体26
03、外部接続ポート2604、リモコン受信部2605、受像部2606、バ
ッテリー2607、音声入力部2608、操作キー2609等を含む。本発明は
、表示部2602を構成する電気回路に用いることができる。また本発明により
、図4(G)に示すビデオカメラが完成される。
FIG. 4G illustrates a video camera, which includes a main body 2601, a display portion 2602, and a housing 26.
03, an external connection port 2604, a remote control receiving unit 2605, an image receiving unit 2606, a battery 2607, an audio input unit 2608, an operation key 2609, and the like. The present invention can be used for an electric circuit included in the display portion 2602. Further, according to the present invention, the video camera shown in FIG. 4G is completed.

図4(H)は携帯電話であり、本体2701、筐体2702、表示部2703
、音声入力部2704、音声出力部2705、操作キー2706、外部接続ポー
ト2707、アンテナ2708等を含む。本発明は、表示部2703を構成する
電気回路に用いることができる。なお、表示部2703は黒色の背景に白色の文
字を表示することで携帯電話の消費電流を抑えることができる。また本発明によ
り、図4(H)に示す携帯電話が完成される。
FIG. 4H illustrates a mobile phone, which includes a main body 2701, a housing 2702, and a display portion 2703.
, An audio input unit 2704, an audio output unit 2705, operation keys 2706, an external connection port 2707, an antenna 2708, and the like. The present invention can be used for an electric circuit included in the display portion 2703. Note that the display portion 2703 can suppress current consumption of the mobile phone by displaying white characters on a black background. In addition, the mobile phone shown in FIG. 4H is completed by the present invention.

なお、将来的に発光材料の発光輝度が高くなれば、出力した画像情報を含む光
をレンズ等で拡大投影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いる
ことも可能となる。
If the emission luminance of the luminescent material is increased in the future, the light including the output image information can be enlarged and projected by a lens or the like to be used for a front type or rear type projector.

また、上記電子機器はインターネットやCATV(ケーブルテレビ)などの電
子通信回線を通じて配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情報を
表示する機会が増してきている。発光材料の応答速度は非常に高いため、発光装
置は動画表示に好ましい。
In addition, the electronic devices often display information distributed through electronic communication lines such as the Internet and CATV (cable television), and in particular, opportunities to display moving image information are increasing. Since the response speed of the light emitting material is very high, the light emitting device is preferable for displaying moving images.

また、発光装置は発光している部分が電力を消費するため、発光部分が極力少
なくなるように情報を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特に携
帯電話や音響再生装置のような文字情報を主とする表示部に発光装置を用いる場
合には、非発光部分を背景として文字情報を発光部分で形成するように駆動する
ことが望ましい。
In addition, since the light emitting device consumes power in the light emitting portion, it is desirable to display information so that the light emitting portion is minimized. Therefore, when a light emitting device is used for a display unit mainly including character information, such as a portable information terminal, particularly a mobile phone or a sound reproduction device, it is driven so that character information is formed by the light emitting part with the non-light emitting part as the background. It is desirable to do.

以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用い
ることが可能である。また本実施の形態の電子機器は、実施の形態1〜実施の形
態6に示したいずれの構成の電気回路、半導体装置を用いても良い。
As described above, the applicable range of the present invention is so wide that it can be used for electronic devices in various fields. In addition, the electronic device of this embodiment may use any circuit or semiconductor device having any structure described in Embodiments 1 to 6.

Claims (7)

ソースフォロワ回路を有する半導体装置であって、
前記ソースフォロワ回路は、第1及び第2のトランジスタと、第1及び第2の容量素子と、第1乃至第5のスイッチとを有し、
前記第1の容量素子の第1の端子は、前記第1のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第1のスイッチの第1の端子は、前記第1のトランジスタのソースと電気的に接続され、
前記第1のスイッチの第2の端子は、前記第1の容量素子の第2の端子と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのドレインは、前記第1のトランジスタのソースと電気的に接続され、
前記第2のスイッチの第1の端子は、前記第2のトランジスタのドレインと電気的に接続され、
前記第2のスイッチの第2の端子は、前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第2の容量素子の第1の端子は、前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第2の容量素子の第2の端子は、前記第2のトランジスタのソースと電気的に接続され、
前記第3のスイッチの第1の端子は、入力端子と電気的に接続され、
前記第3のスイッチの第2の端子は、前記第1の容量素子の第2の端子と電気的に接続され、
前記第4のスイッチの第1の端子は、出力端子と電気的に接続され、
前記第4のスイッチの第2の端子は、前記第1のトランジスタのソースと電気的に接続され、
前記第5のスイッチの第1の端子は、配線と電気的に接続され、
前記第5のスイッチの第2の端子は、前記第1のトランジスタのドレインと電気的に接続されることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device having a source follower circuit,
The source follower circuit includes first and second transistors, first and second capacitors, and first to fifth switches,
A first terminal of the first capacitor is electrically connected to a gate of the first transistor;
A first terminal of the first switch is electrically connected to a source of the first transistor;
A second terminal of the first switch is electrically connected to a second terminal of the first capacitive element;
A drain of the second transistor is electrically connected to a source of the first transistor;
A first terminal of the second switch is electrically connected to a drain of the second transistor;
A second terminal of the second switch is electrically connected to a gate of the second transistor;
A first terminal of the second capacitor is electrically connected to a gate of the second transistor;
A second terminal of the second capacitor is electrically connected to a source of the second transistor;
A first terminal of the third switch is electrically connected to an input terminal;
A second terminal of the third switch is electrically connected to a second terminal of the first capacitor;
A first terminal of the fourth switch is electrically connected to an output terminal;
A second terminal of the fourth switch is electrically connected to a source of the first transistor;
A first terminal of the fifth switch is electrically connected to the wiring;
The semiconductor device, wherein the second terminal of the fifth switch is electrically connected to the drain of the first transistor.
ソースフォロワ回路を有する半導体装置であって、
前記ソースフォロワ回路は、第1及び第2のトランジスタと、第1及び第2の容量素子と、第1乃至第5のスイッチとを有し、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第1の容量素子と、前記第1のスイッチとを介して、前記第1のトランジスタのソースと電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲートは、前記第2の容量素子を介して、前記第2のトランジスタのソースと電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのドレインは、前記第2のスイッチを介して、前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソースは、前記第1のスイッチと、前記第3のスイッチとを介して、入力端子と電気的に接続され、
出力端子は、前記第4のスイッチを介して、前記第1のトランジスタのソースと電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのドレインは、第5のスイッチを介して配線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのドレインは、前記第1のトランジスタのソースと電気的に接続されることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device having a source follower circuit,
The source follower circuit includes first and second transistors, first and second capacitors, and first to fifth switches,
A gate of the first transistor is electrically connected to a source of the first transistor through the first capacitor and the first switch;
A gate of the second transistor is electrically connected to a source of the second transistor through the second capacitor;
The drain of the second transistor is electrically connected to the gate of the second transistor via the second switch,
A source of the first transistor is electrically connected to an input terminal via the first switch and the third switch;
The output terminal is electrically connected to the source of the first transistor through the fourth switch,
A drain of the first transistor is electrically connected to a wiring through a fifth switch;
The semiconductor device is characterized in that the drain of the second transistor is electrically connected to the source of the first transistor.
請求項1又は請求項2において、
前記第3のスイッチは、信号に依存してオン又はオフが制御され、
前記第4のスイッチは、前記信号に依存してオン又はオフが制御されることを特徴とする半導体装置。
In claim 1 or claim 2,
The third switch is controlled to be turned on or off depending on a signal,
The semiconductor device, wherein the fourth switch is controlled to be turned on or off depending on the signal.
請求項1乃至請求項3のいずれか一項において、
前記第1のトランジスタのゲート長は、前記第2のトランジスタのゲート長と異なることを特徴とする半導体装置。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The semiconductor device is characterized in that the gate length of the first transistor is different from the gate length of the second transistor.
請求項1乃至請求項4のいずれか一項において、
前記第1のトランジスタのゲート幅は、前記第2のトランジスタのゲート幅と異なることを特徴とする半導体装置。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
The semiconductor device according to claim 1, wherein a gate width of the first transistor is different from a gate width of the second transistor.
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の半導体装置を具備する電子機器。   An electronic apparatus comprising the semiconductor device according to claim 1. アンテナ、音声出力部又は操作キーと、
請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の半導体装置と、を具備する電子機器。
An antenna, an audio output unit or operation keys;
An electronic apparatus comprising: the semiconductor device according to claim 1.
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