JP3306140B2 - 動作電源電圧変換回路 - Google Patents

動作電源電圧変換回路

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は集積回路で構成される液
晶ディスプレイ用映像信号の処理のための回路において
用いられる動作電源電圧変換回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、動作電源電圧に関し、2種類の液
晶ディスプレイが存在している。1つは正極性電源(例
えば5V)と負極性電源(例えば−8V)で動作するも
の(以下「第1の液晶ディスプレイ」という)であり、
他は正極性電源(例えば13V)のみで動作するもの
(以下「第2の液晶ディスプレイ」という)である。
【0003】図4に前者のディスプレイ用の信号処理I
Cの簡単なブロック図を示す。ここで、21は5Vの電
源、22は−8Vの電源である。入力端子1に入力され
た映像信号は、正極性電源端子2と接地端子5間の信号
処理回路6で処理される。ここで、正極性電源端子2に
は電源21から5Vの電源電圧が与えられ、接地端子5
にはグランド電位が与えられる。信号処理回路6で処理
された映像信号は次の動作電源電圧変換回路7により正
極性電源端子2と負極性電源端子4間に変換され、バッ
ファ8を通して出力される。負極性電源端子4には電源
22から−8Vが印加される。
【0004】尚、信号処理回路6が端子2−4間で行な
われない理由は、液晶ディスプレイの多くは持ち運び用
の液晶表示機器に使用され、電源21、22としてバッ
テリが用いられるため、消費電力をなるべく少なくして
バッテリを長持ちさせたいという意図からである。よっ
て、信号処理回路6はなるべく低電圧電源で動作させな
ければならない。このため端子2−4間ではなく、端子
2−5間で動作させている。バッファ8から出力された
映像信号はIC(集積回路)9の出力端子3から第1の
液晶ディスプレイ10に供給される。第1の液晶ディス
プレイ10は5Vと−8V間で動作する。
【0005】この第1の液晶ディスプレイ10用の信号
処理IC9を第2の液晶ディスプレイ11に用いようと
した例を図5に示す。第2の液晶ディスプレイ11は1
3Vの正極性電源23のみで動作するためIC9の端子
4を接地(0V)とし、端子5に8Vの正極性電源24
を接続するとともに、端子2に13Vの正極性電源23
を接続して用いる。こうした場合、信号処理回路6が正
極性電源23と24間(13Vと8V間)で動作するた
め、この回路6に入力する信号も正極性電源間(13V
と8V)の信号としなくてはならない。
【0006】通常、液晶表示機器内の信号処理の多くは
5V−0V間で行なわれており、この信号をIC9に受
け渡すためには何等かのレベルシフト回路が必要とな
り、全体の回路面積が大きくなってしまう。このような
問題を解決するためには図7に示す如きIC12を新た
に開発する必要がある。IC12の場合、信号処理回路
6は5V−0V間で動作しているため上記の問題はな
い。しかし、2種類のICを開発するには非常に多くの
労力と費用がかかりICの開発効率がよくない。
【0007】図6に上記IC9で用いられる動作電源電
圧変換回路を示し、図8に上記IC12で用いられる動
作電源電圧変換回路を示す。図6の動作電源電圧変換回
路は一対のPNPトランジスタQ11とQ12と抵抗R
11及び定電流源13、14から成る差動増幅器とその
負荷抵抗R12で構成されており、一方、図8の動作電
源電圧変換回路は一対のNPNトランジスタQ11とQ
12と抵抗R11及び定電流源15、16から成る差動
増幅器とその負荷抵抗R14で構成されている。これら
の動作電源電圧変換回路は差動増幅器の負荷抵抗R1
2、R14をそれぞれ別電源に接続することにより信号
を別の電源電圧回路に伝達している。図6の動作電源電
圧変換回路をIC12に用いることはできず、図8の動
作電源電圧変換回路をIC9に用いることができないこ
とは明らかである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述の通り従来の動作
電源電圧変換回路を有する信号処理ICでは、第1、第
2の液晶ディスプレイのいずれか一方にしか使用でき
ず、不便であるとともに、2種類のICを製造すること
からコストも高くつくという欠点があった。本発明はこ
のような点に鑑みなされたものであって、1つの信号処
理ICで上記第1、第2の液晶ディスプレイのいずれに
対しても使用できるようになす動作電源電圧変換回路を
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の動作電源電圧変換回路は、第1の電源端子
を介して与えられる第1の電源電位と、基準電位端子を
介して与えられる基準電位との間の電圧である第1の電
源電圧間で動作する差動増幅器と、上記第1の電源端子
及び基準電位端子とは別途設けられる第2の電源端子と
第3の電源端子間に接続された、抵抗とベース接地トラ
ンジスタと定電流源の直列接続回路と、前記差動増幅器
の電流出力を前記ベース接地トランジスタのエミッタと
定電流源との間に導く線路と、前記抵抗に接続された前
記ベース接地トランジスタのコレクタから出力電圧を導
出する手段と、から成っている。
【0010】
【作用】このような構成によると、直列回路にかかる第
2電源電圧は動作可能な範囲内の任意の電圧とすること
ができるので、液晶ディスプレイの種類に応じた電圧と
することができ、一方、差動増幅器側の第1電源電圧は
例えば5V−0Vとすることにより入力側に接続される
一般の映像処理ICの動作電源電圧と合わせることがで
きる。
【0011】
【実施例】本発明の実施例のブロック図を図1に、具体
的な動作電源電圧変換回路例を図2と図3に示す。図1
において、信号処理IC34の入力端子1から入力され
る映像信号を処理する信号処理回路6は従来と同様に5
V−0V間で動作するように構成されており、端子30
を介して電源電圧VCC1として5Vが与えられ、端子
32を介してグランド電圧0Vが与えられる。信号処理
回路6の出力は図2又は図3に示す動作電源電圧変換回
路7に与えられる。端子31、33にはそれぞれ電源電
圧VCC2、VEEが与えられる。
【0012】次に図2の回路について説明する。信号処
理回路6はVCC1−GND間で動作し、ここで処理さ
れた信号は図2のトランジスタQ1、Q2のベースに入
力される。トランジスタQ1、Q2、抵抗R1、定電流
源35、36は差動増幅器37を構成している。この差
動増幅器37の出力は次段のトランジスタQ3のエミッ
タと定電流源38の接続点に与えられる。トランジスタ
Q3のコレクタは抵抗R2を介して電源電圧端子31へ
接続され、ベースはバイアス回路39に接続されてい
る。バイアス回路39の他端及び定電流源38の他端は
いずれも端子33へ接続されている。
【0013】トランジスタQ1、Q2のベースに入力さ
れる信号電圧をΔVとし、定電流源35、36の定電流
をI1とし、トランジスタQ1、Q2のベース電流及び
エミッタ抵抗を無視すると、トランジスタQ2のコレク
タ電流ICは、 IC=I1+ΔV/R1 となる。よって、抵抗R2に流れる電流IOは、定電流
源38の定電流をI2とすると、 IO=I2−1C =I2−I1−ΔV/R1 となる。
【0014】従って、この動作電源電圧変換回路の出力
Oは、 VO=VCC2−R2×IO =VCC2−R2(I2−I1)+(R2/R1)×ΔV である。抵抗R2の片側がVCC2に、定電流源38の
片側がVEEに接続されているため、VCC1−GND
間の信号はVCC2−VEE間の信号に変換されたこと
になる。
【0015】次に、この回路の動作する電源電圧範囲を
考える。VEEの最大値はVEEを上げることによりA
点の電位、即ち、 VEE+V1−VBE (VBEはQ3のベース・エ
ミッタ間電圧) が上昇し、トランジスタQ2が飽和する点と考えられ
る。また、最小値はトランジスタQ2のベース・コレク
タ間耐圧(BVCBO)、コレクタ・エミッタ間耐圧(B
CEO)又はトランジスタQ3のBVCBO、BVCEOが耐
えられる電位まで下げることができる。
【0016】また、VCC2の最大値もトランジスタQ
3のBVCBO、BVCEOが耐えられるところまで上げるこ
とができる。最小値はトランジスタQ3のコレクタ電位
(B点)が下がり、トランジスタQ3が飽和するところ
と考えられる。
【0017】具体的な数値で示すと、VCC1=5V、
BVCBO≧BVCEO=15Vとすると、VEE=−8V、
VCC2=5Vの条件(条件1)でも、VEE=0V、
VCC2=13Vの条件(条件2)でも動作することは
いうまでもなく、トランジスタQ3のBVCEOが15V
以下となるように、即ち、 VCE(Q3)=VCC2−VEE−V1+VBE≦15V となる条件を満たすならば、条件1と条件2の間の任意
の動作電源電圧で動作させることができる。
【0018】図3の回路は図2の回路のNPNトランジ
スタ、PNPトランジスタを入れ換えたものであって、
動作はほぼ同一である。よって説明は省略する。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、直
列回路にかかる第2電源電圧は動作可能な範囲内の任意
の電圧とすることができるので、液晶ディスプレイの種
類に応じた電圧とすることができ、一方、差動増幅器側
の第1電源電圧は例えば5V−0Vとすることにより入
力側に接続される一般の映像処理ICの動作電源電圧と
合わせることができる。このため、この動作電源電圧変
換回路を例えば液晶ディスプレイ用の映像信号処理IC
に搭載した場合には1種類の映像信号処理1Cで複数種
類の液晶ディスプレイに対応することが可能となり、便
利であるとともに、コストも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の動作電源電圧変換回路を搭載した映像
信号処理ICのブロック図。
【図2】本発明を実施した動作電源電圧変換回路の回路
図。
【図3】本発明の動作電源電圧変換回路の他の実施例の
回路図。
【図4】従来の第1液晶ディスプレイ用ICを第1液晶
ディスプレイに用いた例を示すブロック図。
【図5】従来の第1液晶ディスプレイ用ICを第2液晶
ディスプレイに用いた例を示すブロック図。
【図6】図4及び図5のICに搭載されている従来の動
作電源電圧変換回路の回路図。
【図7】従来の第2液晶ディスプレイ用ICを第2液晶
ディスプレイに用いた例を示すブロック図。
【図8】図7のICに搭載されている従来の動作電源電
圧変換回路の回路図。
【符号の説明】
37 差動増幅回路 VCC1−GND 第1の電源電圧間 VCC2−VEE 第2の電源電圧間 R2 直列回路の抵抗 Q3 直列回路のトランジスタ 38 直列回路の定電流源

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の電源端子を介して与えられる第1
    の電源電位と、基準電位端子を介して与えられる基準電
    位との間の電圧である第1の電源電圧間で動作する差動
    増幅器と、上記第1の電源端子及び基準電位端子とは別途設けられ
    る第2の電源端子と第3の電源端子間に 接続された、抵
    抗とベース接地トランジスタと定電流源の直列接続回路
    と、 前記差動増幅器の電流出力を前記ベース接地トランジス
    タのエミッタと定電流源との間に導く線路と、 前記抵抗に接続された前記ベース接地トランジスタのコ
    レクタから出力電圧を導出する手段と、 から成る動作電源電圧変換回路。
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