JP4234159B2 - オフセット補正装置、半導体装置および表示装置ならびにオフセット補正方法 - Google Patents

オフセット補正装置、半導体装置および表示装置ならびにオフセット補正方法 Download PDF

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Description

本発明は、オペアンプ回路のオフセット補正に関するものであり、特に、TFT−LCDソースドライバ回路において、出力オペアンプ回路の製造ばらつきによるランダムなオフセットばらつきを低減するためのものである。
TFT−LCD駆動回路においては、表示用の信号をデジタル処理し、その信号を、DA変換回路で表示階調に応じたアナログ電圧に変換して液晶パネルを駆動する方法が一般的である。近年、液晶パネルの大型化が進むにつれ、駆動回路に対する液晶パネルの負荷は大きくなり続けている。従って、DA変換回路の出力信号を、オペアンプを用いてボルテージフォロワ回路として形成した低出力インピーダンスの出力回路に入力して、当該出力回路の出力信号に変換し、この出力信号により液晶パネルを駆動する方法が一般的となっている。
図19にTFT−LCDモジュールの構成例を示す。当該TFT−LCDモジュールは、液晶パネル101を、コントロール回路102による制御で複数のゲートドライバ回路103…および複数のソースドライバ回路104…により駆動する構成である。
図20に上記ソースドライバ回路104の構成を示す。各ソースドライバ回路104は、コントロール回路102側から液晶パネル101側へ向かって順に、シフトレジスタ104a…、サンプリングラッチ回路104b…、ホールドラッチ回路104c…、レベルシフタ回路104d…、DA変換回路104e…、および、出力アンプ104f…を備えている。
また、図21に、TFT−LCDソースドライバ回路104の1出力端子当たりの構成例を示す。図21では、表示データが6ビットである場合を例に説明している。サンプリングラッチ回路104b、ホールドラッチ回路104c、および、レベルシフタ回路104dはそれぞれ、1ビット当たりに1つのサンプリングラッチ回路、ホールドラッチ回路、および、レベルシフタ回路を備えている。
図示されていないが、シフトレジスタ104a内を転送されるスタートパルス信号により表示データの各ビットがサンプリングラッチ回路104bによりサンプリングされ、ホールドラッチ回路104cにおいて、図示されていないがラッチ信号(水平同期信号)により各6ビットがラッチされる。そして、レベルシフタ回路104dにより信号レベルが変換された後、DA変換回路104eにおいて、表示データ(ここでは6ビット)に応じた階調表示用電圧が選択され、ボルテージフォロワ回路で構成される出力アンプ104fから液晶パネル101に出力される。
図21において、通常は、シフトレジスタ104a、サンプリングラッチ回路104b、およびホールドラッチ回路104cが論理回路であり、DA変換回路104eおよび出力アンプ104fがアナログ回路である。出力アンプ104fには、上述したように、通常、オペアンプによるボルテージフォロワ回路が使用される。レベルシフタ回路104dは、上記論理回路と上記アナログ回路との間に設けられており、論理信号の電圧レベルを液晶表示用の電圧レベルに変換する。各TFT−LCDソースドライバ回路104のLSI(以下、ソースドライバLSIと称する。)は、図21に示す回路を複数内蔵しており、各回路の出力電圧が液晶パネル101の各表示データ線を駆動するように構成されている。
出力アンプ104fとして使われるオペアンプによるボルテージフォロワ回路は、出力電圧が入力電圧と等しいことが理想的であるが、実際のLSIにおいては、製造ばらつき等により、オペアンプごとにランダムなばらつきを持っており、これは、オフセットばらつきと呼ばれる。ソースドライバLSIにおいてこのオフセットばらつきが発生すると、液晶パネル101の各表示データ線に印加される駆動電圧が表示データ線ごとに異なってしまう。液晶パネル101は、表示データ線に印加される駆動電圧によって表示の明るさをコントロールしており、表示データ線ごとに駆動電圧が異なると、表示むらが発生する。従って、ソースドライバLSIにおいては、複数の液晶駆動出力端子間での出力電圧のばらつきを、表示に影響を与えない程度にまで小さく押さえ込む必要がある。
ソースドライバLSIに内蔵されるオペアンプのオフセットばらつきは、おもに、互いに同じ特性であるべきペア素子間での、出来上がり特性の差(ミスマッチ)が原因である。一般に、オフセットばらつきを低減するために、オペアンプを構成する回路素子の素子サイズを大きくして、マスクレイアウトでの配置設計に特別の配慮を行うほか、アンプのオフセットを補正するためのオフセット補正回路の追加が行われている。このオフセット補正回路については、従来、種々の方法が提案されている。
図16に、従来技術によるオフセット補正回路の第1の例を示す(例えば特許文献1参照)。図16において、IN101は同相入力端子、IN102は逆相入力端子、OUT101は出力端子、C101はオフセット補正電圧を記憶保持する容量である。また、2つのスイッチ素子S101・S101と、1つのスイッチ素子S102とを有する。なお、この例を含めて本明細書では全て、オペアンプの入力端子を非反転入力端子および反転入力端子と記述し、便宜上、非反転入力端子に信号を入力するための同相入力端子、および、反転入力端子に信号を入力するための逆相入力端子とは区別する。ただし、両者が一致するときはそのことを記載する。
容量C101はオペアンプ111の反転入力端子と逆相入力端子IN102との間に挿入されている。また、スイッチS101は同相入力端子IN101と容量C101の逆相入力端子IN102側の端子との間、および、オペアンプ111の出力端子と反転入力端子との間に接続されている。スイッチS102は逆相入力端子IN102と容量C101との間に接続されている。そして、オペアンプ111のオフセット電圧は、オペアンプ111の非反転入力端子と同相入力端子IN101との間に挿入された電圧源Voffで示されている。
この回路は、オフセット補正電圧を記憶する記憶状態と、通常のオペアンプとして動作する状態とを交互に繰り返すことで、オフセットの補正を行う。スイッチS101が閉じ、スイッチS102が開くことで、記憶状態となる。この時、容量C101の両端に、オフセット電圧Voffと同じ電位差が充電される。その後、スイッチS101を開き、スイッチS102を閉じることで、通常の動作状態とする。この時、容量C101の両端の電位差はVoffと等しいため、オフセット電圧はキャンセルされる。
次に、図17および図18に、従来技術によるオフセット補正回路の第2の例を示す。図17は、オフセット補正回路を追加したCMOS構成のオペアンプ回路例、図18は、図17の回路をボルテージフォロワ回路に応用した例である。
図17のオペアンプ回路は、同相入力端子IN111(非反転入力端子と一致)および逆相入力端子IN112(反転入力端子と一致)の他に、オフセット補正用の補正入力端子AUX1・AUX2を有する。このオペアンプ回路は、NMOSトランジスタT101のドレイン電流をバイアス電流とする、NMOSトランジスタT102・T103からなる第1の差動入力対と、NMOSトランジスタT104のドレイン電流をバイアス電流とする、NMOSトランジスタT105・T106からなる第2の差動入力対とが、PMOSトランジスタT107・T108からなるカレントミラー回路を共通の能動負荷とする構成を備えている。第1の差動入力対はオフセット補正回路の入力部であり、NMOSトランジスタT102のゲート端子が同相入力端子IN111に接続され、NMOSトランジスタT103のゲート端子が逆相入力端子IN112に接続されている。第2の差動入力対はオフセット調整用電圧の入力部であり、NMOSトランジスタT105のゲート端子が一方の補正入力端子AUX1に接続され、NMOSトランジスタT106のゲート端子が他方の補正入力端子AUX2に接続されている。
また、このオフセット補正回路は、NMOSトランジスタT109のドレイン電流をバイアス電流とする、PMOSトランジスタT110からなる出力トランジスタを備えている。PMOSトランジスタT110のゲート端子は、第1の差動入力対のNMOSトランジスタT102のドレイン端子と、第2の差動入力対のNMOSトランジスタT105のドレイン端子とに接続されている。第1の差動入力対に流れるドレイン電流と、第2の差動入力対に流れるドレイン電流とから、PMOSトランジスタT110のゲート端子に印加される電圧が決定され、オフセット補正回路の出力端子OUT111となるPMOSトランジスタT110のドレイン端子から出力される電流が決定される。
図18の応用例では、図17のオフセット補正回路をオペアンプ121として用い、その周囲に、3つのスイッチ素子S121・S121・S121、1つのスイッチ素子S122、および、容量C111・C112を備えている。図17の同相入力端子IN111はオペアンプ121の非反転入力端子に相当し、図17の逆相入力端子IN112はオペアンプ121の反転入力端子に相当する。オペアンプ121のオフセット電圧は、オペアンプ121の非反転入力端子とボルテージフォロワ回路の入力端子IN121との間に挿入された電圧源Voffで示されている。
入力端子IN121と電圧源Voffとの接続点を点Aとし、オペアンプ121の反転入力端子を点Bとすると、スイッチ素子S121の一つは点Aと点Bとの間に接続されている。また、スイッチ素子S122は、オペアンプ121の出力端子と点Bとの間に接続されている。
容量C111は補正入力端子AUX1とGNDとの間に接続されており、容量C112は補正入力端子AUX2とGNDとの間に接続されている。スイッチ素子S121の他の一つは点Aと補正入力端子AUX1との間に接続されており、スイッチ素子S121の残りの一つはボルテージフォロワ回路の出力端子OUT121と補正入力端子AUX2との間に接続されている。
次に、図18のボルテージフォロワ回路の動作を説明する。
この回路は、オフセット補正電圧を記憶する記憶状態と、通常のオペアンプとして動作する状態とを交互に繰り返すことで、オフセットの補正を行う。スイッチ素子S121が閉じ、スイッチ素子S122が開くことで、オフセット補正電圧の記憶状態となる。この時、点Aと点Bとは短絡されており同電位である。補正入力端子AUX1には入力電圧が印加され、容量C111に入力電圧が記憶される。補正入力端子AUX2にはオペアンプ121の出力電圧が帰還される。オペアンプ121は、補正入力端子AUX1・AUX2を差動入力端子とする回路でボルテージフォロワとして動作し、その出力電圧が容量C112に記憶される。このとき容量C112に記憶される電圧は、点Aと点Bとの電圧が等しい時に、オペアンプ121が平衡する電圧である。
次に、スイッチ素子S121が開き、スイッチ素子S122が閉じることで、通常の動作状態となる。点Bは、スイッチ素子S122を通してオペアンプ121の出力端子すなわち出力端子OUT121と短絡される。容量C111・C112には、点Aと点Bとの電圧が等しくなるような状態が記憶・保持されているため、点Bと短絡された出力端子OUT121には、点Aの電圧と同じ電圧が出力され、ボルテージフォロワとしてオフセット電圧の無い出力が得られる。
その他、オフセット補正回路としては、特許文献1〜3に種々の方法が提案されており、オペアンプのオフセット補正電圧を容量に記憶することで、オフセット補正を行っている。これらの方法は、回路構成は異なっているが、原理上はいずれも、同相入力端子と逆相入力端子とを短絡した状態で、オペアンプの出力電圧が正の電源電圧と負の電源電圧との中間の電位で平衡するようにオフセット調整端子に負帰還をかけ、その電圧を容量に記憶することを特徴としている。これらの方法では、オフセット補正電圧を記憶する記憶状態と、通常のオペアンプとして動作する状態とを周期的に繰り返すことで、オフセットの補正を行う。
特表2004−519969号公報(2004(平成16)年7月2日公表) 特開平4−274605号公報(1992(平成4)年9月30日公開) 特開平6−314490号公報(1994(平成6)年11月8日公開)
従来、ソースドライバLSIの駆動端子間のオフセットばらつきの低減は、ランダムばらつきに影響を与える構成素子のサイズを大きくしてマッティングを向上させるほか、LSIのマスクレイアウトの対称性を考慮した設計を行うことで実施されている。これらの方法は、LSI化した場合、チップサイズの増大、製造コストの上昇に繋がる。
オフセットばらつきを低減する別の方法として、ソースドライバLSI内にオフセット補正回路を内蔵することが挙げられる。従来技術によるオフセット補正回路は、オペアンプのオフセット補正電圧を容量に記憶することで、オフセット補正を行っており、オフセット補正用の容量と、スイッチ素子とをもつ。一般的なCMOS構成によるLSIにおいては、スイッチ素子は、MOS−FETが使用される。MOS−FETのスイッチでは、ゲートフィードスルーと呼ばれるゲート信号の電位変化による寄生容量等を介した電荷注入現象があり、この電荷注入によりオフセット補正容量に蓄積された電荷量が期待値からずれる現象が発生する。この影響を低減するために、容量を大きくするほか、従来技術のオフセット補正回路の第2の例のように、差動回路によるオフセット補正電圧のサンプリングを行う方法が提案されているが、いずれも回路規模の増大を招き、LSI化した場合、チップサイズの増大、製造コストの上昇に繋がる。
さらに、容量に記憶される電圧は、オペアンプのオフセット電圧に応じたアナログ電圧であり、この電圧は、時間の経過と共に漏れ電流などにより変動するため、周期的にリフレッシュする必要がある。従って、容量を使用した方法では、オフセット補正電圧を記憶する記憶状態と、通常のオペアンプとして動作する状態とを交互に繰り返すことで、オフセットの補正を行う。オフセット補正電圧の記憶状態においては、通常のアンプとして動作することができないため、出力信号が利用できない期間が周期的に発生する。
近年の大型化した液晶パネルにおいては、表示画素数の増加に伴って、1画素あたりに利用できる表示電圧の印加時間が短くなってきているため、高速な電圧印加を行う必要がある。従って、液晶駆動回路としては、連続的な電圧出力ができることが望ましく、従来技術によるオフセット補正回路は非常に採用しにくくなってきている。解決策として、2組の回路を準備し、交互にオフセット補正と出力駆動とを行うことで連続駆動をする方法も提案されているが、回路規模が2倍になることから、高コスト化は避けられない。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、頻繁なリフレッシュを必要とせず、小さな回路規模でオフセットばらつきを吸収してオフセット補正を行うことのできるオフセット補正装置、およびそれを備えた半導体装置、表示装置、ならびにオフセット補正方法を実現することにある。
本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、入力端子として非反転入力端子と反転入力端子とを少なくとも有するオペアンプを備え、前記オペアンプの出力から前記非反転入力端子および前記反転入力端子へのフィードバックをかけない状態で、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡したときの前記オペアンプの出力電圧を、前記出力電圧が、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、2値の論理信号として記憶部に記憶し、前記記憶部に記憶された前記論理信号を用いて前記オペアンプの出力電圧の前記基準値に対するオフセットを補正し、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うタイミングを示すトリガ信号を発生するトリガ信号発生手段を備え、前記トリガ信号発生手段として、記憶したデジタルデータにとって外乱となるノイズを検知するノイズ検知装置を備え、前記ノイズ検知装置は、前記ノイズを検知したことを示すノイズ検知信号を前記トリガ信号として出力し、前記ノイズ検知信号のタイミングを用いて、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うことを特徴とする。
また、本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、入力端子として非反転入力端子と反転入力端子とを少なくとも有するオペアンプを備え、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡するための第1のスイッチ素子と、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とのいずれか一方を、前記オペアンプの通常動作時の対応する信号入力端子から開放するための第2のスイッチ素子と、前記オペアンプの出力電圧を、前記出力電圧が、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、2値の論理信号としてラッチして第1ラッチ信号として出力する少なくとも1つのラッチ回路を有するラッチ部と、前記ラッチ部から複数回時系列で入力される前記第1ラッチ信号を順次ラッチして記憶し、前記順次ラッチ中を含めて複数ビットの第2ラッチ信号として出力することが可能な記憶部と、前記記憶部から出力される前記第2ラッチ信号に応じて前記オペアンプの出力電圧の前記基準値に対するオフセットを補正するためのオフセット補正用信号を生成して前記オペアンプに入力する制御回路とを備え、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うタイミングを示すトリガ信号を発生するトリガ信号発生手段を備え、前記トリガ信号発生手段として、記憶したデジタルデータにとって外乱となるノイズを検知するノイズ検知装置を備え、前記ノイズ検知装置は、前記ノイズを検知したことを示すノイズ検知信号を前記トリガ信号として出力し、前記ノイズ検知信号のタイミングを用いて、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うことを特徴とする。
さらに、本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、入力端子として非反転入力端子と反転入力端子とを少なくとも有するオペアンプを備え、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡するための第1のスイッチ素子と、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とのいずれか一方を、前記オペアンプの通常動作時の対応する信号入力端子から開放するための第2のスイッチ素子と、前記オペアンプの出力電圧を、前記出力電圧が、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、2値の論理信号としてラッチして第1ラッチ信号として出力するラッチ回路を複数有し、各前記ラッチ回路のラッチ動作を行うタイミングは独立に設定可能であって、ラッチ動作を行うまでの各前記ラッチ回路の出力を所定の論理値に確定した前記第1ラッチ信号とし、全ての前記ラッチ回路の前記第1ラッチ信号を複数ビットの第2ラッチ信号として出力する記憶部と、前記記憶部から出力される前記第2ラッチ信号に応じて前記オペアンプの出力電圧の前記基準値に対するオフセットを補正するためのオフセット補正用信号を生成して前記オペアンプに入力する制御回路とを備え、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うタイミングを示すトリガ信号を発生するトリガ信号発生手段を備え、前記トリガ信号発生手段として、記憶したデジタルデータにとって外乱となるノイズを検知するノイズ検知装置を備え、前記ノイズ検知装置は、前記ノイズを検知したことを示すノイズ検知信号を前記トリガ信号として出力し、前記ノイズ検知信号のタイミングを用いて、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うことを特徴とする。
さらに、本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、入力端子として非反転入力端子と反転入力端子とを少なくとも有するオペアンプを備え、前記オペアンプの出力から前記非反転入力端子および前記反転入力端子へのフィードバックをかけない状態で、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡したときの前記オペアンプの出力電圧を、前記出力電圧が、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、2値の論理信号として記憶部に記憶し、前記記憶部に記憶された前記論理信号を用いて前記オペアンプの出力電圧の前記基準値に対するオフセットを補正し、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正が完了すると、前記記憶部に記憶された論理値のバックアップを行うバックアップ記憶装置を備え、前記バックアップ記憶装置は、外乱となるノイズによって、前記記憶部に記憶されている論理値が変化すると、前記バックアップ記憶装置に記憶されているバックアップデータと書き込みイネーブル信号とを出力し、前記バックアップデータと前記書き込みイネーブル信号とによって、前記記憶部に記憶された論理値を修正し、前記バックアップ記憶装置は、前記ノイズによって、前記バックアップ記憶装置に記憶されている論理値と前記記憶部に記憶されている論理値とが共に変化すると、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うタイミングを示すトリガ信号を発生し、前記トリガ信号を発生する手段として、記憶したデジタルデータにとって外乱となるノイズを検知するノイズ検知装置を備え、前記ノイズ検知装置は、前記ノイズを検知したことを示すノイズ検知信号を前記トリガ信号として出力し、前記ノイズ検知信号のタイミングを用いて、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うことを特徴とする。
さらに、本発明の参考に係る半導体装置は、上記課題を解決するために、表示パネルにそれぞれ個別に出力電圧を供給する複数のオペアンプであって入力端子として非反転入力端子と反転入力端子とを少なくとも有するオペアンプを備えた半導体装置であって、前記オペアンプの出力から前記非反転入力端子および前記反転入力端子へのフィードバックをかけない状態で、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡させて前記オペアンプの出力電圧の、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対するオフセットを生成するオフセット生成部と、前記オフセット生成部が生成した前記オフセットを、前記出力電圧が前記基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、複数ビットの2値の論理信号として記憶する記憶部と、前記表示パネルの電源投入時および少なくとも1つの前記半導体装置の動作時に、前記オフセット生成部に対して、前記オフセットの生成をトリガするオフセット生成制御部とを備えていることを特徴とする。
さらに、本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、表示パネルにそれぞれ個別に出力電圧を供給する複数のオペアンプであって入力端子として非反転入力端子と反転入力端子とを少なくとも有するオペアンプを備えた半導体装置を含む表示装置であって、前記半導体装置は、前記オペアンプの出力から前記非反転入力端子および前記反転入力端子へのフィードバックをかけない状態で、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡させて前記オペアンプの出力電圧の、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対するオフセットを生成するオフセット生成部と、前記オフセット生成部が生成した前記オフセットを、前記出力電圧が前記基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、複数ビットの2値の論理信号として記憶する記憶部と、前記表示パネルの電源投入時および少なくとも1つの前記半導体装置の動作時に、前記オフセット生成部に対して、前記オフセットの生成をトリガするオフセット生成制御部とを含んでいることを特徴とする。
さらに、本発明のオフセット補正方法は、上記課題を解決するために、入力端子として非反転入力端子と反転入力端子とを少なくとも有するオペアンプの出力から前記非反転入力端子および前記反転入力端子へのフィードバックをかけない状態で、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うタイミングを示すトリガ信号を発生し、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡させたときの前記オペアンプの出力電圧を、前記出力電圧が、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、2値の論理信号として記憶し、記憶したデジタルデータにとって外乱となるノイズを検知し、前記ノイズを検知したことを示すノイズ検知信号を前記トリガ信号として出力し、前記ノイズ検知信号のタイミングおよび記憶された前記論理信号を用いて前記オペアンプの出力電圧の前記基準値に対するオフセットを補正することを特徴とする。
本発明の参考に係るオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、入力端子として非反転入力端子と反転入力端子とを少なくとも有するオペアンプを備え、前記オペアンプの出力から前記非反転入力端子および前記反転入力端子へのフィードバックをかけない状態で、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡したときの前記オペアンプの出力電圧を、前記出力電圧が、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、2値の論理信号として記憶部に記憶し、前記記憶部に記憶された前記論理信号を用いて前記オペアンプの出力電圧の前記基準値に対するオフセットを補正することを特徴としている。
上記の発明によれば、オペアンプの出力から非反転入力端子および反転入力端子へのフィードバックをかけない状態で、非反転入力端子と反転入力端子とを短絡して入力電圧をゼロとするので、オペアンプの出力電圧の基準値からのずれをオフセットとして導出することができるとともに、正負のオフセットが発生している状態を出力電圧が飽和した状態として導出することが容易となる。
そして、オペアンプの出力電圧のオフセットを、出力電圧が基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、2値の論理信号として記憶部に記憶し、記憶された論理信号を用いて出力電圧のオフセットを補正するので、アナログ電圧を記憶するときのような大きな容量や頻繁なリフレッシュを必要としない。また、個々のオフセットに対応したオフセット補正を行うことができるので、オフセットのランダムばらつきを低減することができ、ことさらに大きな素子サイズでの設計や、LSIのマスクレイアウト設計上の特別な配慮を必要とせず、チップサイズの低減・低コスト化が可能となる。
以上により、頻繁なリフレッシュを必要とせず、小さな回路規模でオフセットばらつきを吸収してオフセット補正を行うことのできるオフセット補正回路を実現することができるという効果を奏する。
本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記論理信号を用いた前記オフセットの補正は、最初に前記論理信号の前記論理値を仮に決定し、前記仮に決定した前記論理値の前記論理信号に応じた前記オフセットの補正を行って、その後の前記出力電圧に対する前記論理値の決定と、決定した前記論理値の前記論理信号に応じた前記オフセットの補正とを順次繰り返して行うことにより行われることを特徴としている。
上記の発明によれば、最初に論理信号の論理値を仮に決定するので、仮に決定した論理値の論理信号に応じたオフセットを強制的に発生させることができる。そして、この発生させたオフセットに対するオフセット補正の結果に対する論理値の決定と、決定した論理値の論理信号に応じたオフセットの補正とを順次繰り返して行うので、オフセットをゼロに収束させるように徐々に小さくしてオフセット補正を行うことができるという効果を奏する。
本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記論理信号は、各ビットが重み付けされて量子化された複数ビットの論理値からなることを特徴としている。
上記の発明によれば、2値の論理信号が各ビットが重み付けされて量子化された論理値からなるので、記憶した当該論理信号をアナログ信号に変換することにより、そのままオフセット補正を行うことができるという効果を奏する。
本発明の参考に係るオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、入力端子として非反転入力端子と反転入力端子とを少なくとも有するオペアンプを備え、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡するための第1のスイッチ素子と、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とのいずれか一方を、前記オペアンプの通常動作時の対応する信号入力端子から開放するための第2のスイッチ素子と、前記オペアンプの出力電圧を、前記出力電圧が、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、2値の論理信号としてラッチして第1ラッチ信号として出力する少なくとも1つのラッチ回路を有するラッチ部と、前記ラッチ部から複数回時系列で入力される前記第1ラッチ信号を順次ラッチして記憶し、前記順次ラッチ中を含めて複数ビットの第2ラッチ信号として出力することが可能な記憶部と、前記記憶部から出力される前記第2ラッチ信号に応じて前記オペアンプの出力電圧の前記基準値に対するオフセットを補正するためのオフセット補正用信号を生成して前記オペアンプに入力する制御回路とを備えていることを特徴としている。
上記の発明によれば、第1のスイッチ素子でオペアンプの非反転入力端子と反転入力端子とを短絡し、第2のスイッチ素子で非反転入力端子と反転入力端子とのいずれか一方を、オペアンプの通常動作時の対応する信号入力端子から開放させることで、オペアンプをコンパレータとして動作させることとなるとともに入力電圧がゼロとなるので、オペアンプの出力電圧の基準値からのずれをオフセットとして導出することができるとともに、正負のオフセットが発生している状態を出力電圧が飽和した状態として導出することが容易となる。
そして、ラッチ部のラッチ回路が、オペアンプの出力電圧のオフセットを、出力電圧が基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、2値の論理信号としてラッチして第1ラッチ信号として出力する。記憶部は、ラッチ部から複数回時系列で入力される第1ラッチ信号を順次ラッチして記憶し、順次ラッチ中を含めて複数ビットの第2ラッチ信号として出力するので、制御回路がラッチ部から出力される第2ラッチ信号に応じたオフセット補正用信号を生成してオペアンプに入力した結果のオフセットが再び第2ラッチ信号として制御回路に入力され、この動作が繰り返されてオフセット補正が完了する。
このように、オペアンプの出力電圧のオフセットを2値の論理信号として記憶し、記憶された論理信号を用いて出力電圧のオフセットを補正するので、アナログ電圧を記憶するときのような大きな容量や頻繁なリフレッシュを必要としない。また、個々のオフセットに対応したオフセット補正を行うことができるので、オフセットのランダムばらつきを低減することができ、ことさらに大きな素子サイズでの設計や、LSIのマスクレイアウト設計上の特別な配慮を必要とせず、チップサイズの低減・低コスト化が可能となる。
以上により、頻繁なリフレッシュを必要とせず、小さな回路規模でオフセットばらつきを吸収してオフセット補正を行うことのできるオフセット補正装置を実現することができるという効果を奏する。
本発明の参考に係るオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、入力端子として非反転入力端子と反転入力端子とを少なくとも有するオペアンプを備え、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡するための第1のスイッチ素子と、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とのいずれか一方を、前記オペアンプの通常動作時の対応する信号入力端子から開放するための第2のスイッチ素子と、前記オペアンプの出力電圧を、前記出力電圧が、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、2値の論理信号としてラッチして第1ラッチ信号として出力するラッチ回路を複数有し、各前記ラッチ回路のラッチ動作を行うタイミングは独立に設定可能であって、ラッチ動作を行うまでの各前記ラッチ回路の出力を所定の論理値に確定した前記第1ラッチ信号とし、全ての前記ラッチ回路の前記第1ラッチ信号を複数ビットの第2ラッチ信号として出力する記憶部と、前記ラッチ部から出力される前記第2ラッチ信号に応じて前記オペアンプの出力電圧の前記基準値に対するオフセットを補正するためのオフセット補正用信号を生成して前記オペアンプに入力する制御回路とを備えていることを特徴としている。
上記の発明によれば、第1のスイッチ素子でオペアンプの非反転入力端子と反転入力端子とを短絡し、第2のスイッチ素子で非反転入力端子と反転入力端子とのいずれか一方を、オペアンプの通常動作時の対応する信号入力端子から開放することで、オペアンプをコンパレータとして動作させることとなるとともに入力電圧がゼロとなるので、オペアンプの出力電圧の基準値からのずれをオフセットとして導出することができるとともに、正負のオフセットが発生している状態を出力電圧が飽和した状態として導出することが容易となる。
そして、ラッチ部のラッチ回路が、オペアンプの出力電圧のオフセットを、出力電圧が基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、2値の論理信号としてラッチして第1ラッチ信号として出力する。このラッチ回路は複数設けられており、各ラッチ回路のラッチ動作を行うタイミングは独立に設定可能であって、ラッチ動作を行うまでの各ラッチ回路の出力は所定の論理値に確定しておき、これを第1ラッチ信号とする。これにより、全てのラッチ回路から常に第1ラッチ信号が出力されている状態となり、ラッチ部は、全てのラッチ回路の第1ラッチ信号を複数ビットの第2ラッチ信号として出力する。
制御回路はラッチ部から出力される第2ラッチ信号に応じたオフセット補正用信号を生成してオペアンプに入力するが、各ラッチ回路のラッチ動作を行うタイミングが独立に設定可能であることから、ラッチ動作を最も早く行ったラッチ回路の第1ラッチ信号が反映された第2ラッチ信号に応じたオフセット補正がまず行われ、その結果のオフセットが次にラッチ動作を行うラッチ回路の第1ラッチ信号が反映された第2ラッチ信号として制御回路に入力され、この動作が繰り返されてオフセット補正が完了する。
このように、オペアンプの出力電圧のオフセットを2値の論理信号として記憶し、記憶された論理信号を用いて出力電圧のオフセットを補正するので、アナログ電圧を記憶するときのような大きな容量や頻繁なリフレッシュを必要としない。また、個々のオフセットに対応したオフセット補正を行うことができるので、オフセットのランダムばらつきを低減することができ、ことさらに大きな素子サイズでの設計や、LSIのマスクレイアウト設計上の特別な配慮を必要とせず、チップサイズの低減・低コスト化が可能となる。
以上により、頻繁なリフレッシュを必要とせず、小さな回路規模でオフセットばらつきを吸収してオフセット補正を行うことのできるオフセット補正装置を実現することができるという効果を奏する。
本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記ラッチ回路は時系列で1つずつラッチ動作を行うことを特徴としている。
上記の発明によれば、ラッチ回路が1つずつオフセットのラッチを行うことにより、オフセット補正を段階的に精度よく行うことができるという効果を奏する。
本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記ラッチ回路による前記オペアンプの出力電圧の各ラッチ動作の直前に、前記ラッチ回路が第1の論理値の前記第1ラッチ信号を出力するような電圧を前記ラッチ回路に入力することを特徴としている。
上記の発明によれば、各ラッチ回路に正のオフセットが存在するものとして第1ラッチ信号を出力させるので、全てのラッチ回路を確実に動作させて、オフセット補正を完了させることができるという効果を奏する。
本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記オペアンプはオフセット調整機能端子付きオペアンプであり、前記制御回路は前記オフセット補正用信号を前記オフセット調整機能端子に入力することを特徴としている。
上記の発明によれば、制御回路が生成するオフセット補正用信号を、既存のオフセット調整機能端子付きオペアンプのオフセット調整機能端子に入力する信号として生成することができるという効果を奏する。
本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記ラッチ回路はスタティックな回路で構成されることを特徴としている。
上記の発明によれば、オフセットを補正するための情報を容量に充電して記憶するようなダイナミックな回路を用いずに、スタティックな回路に記憶する。
これにより、スイッチ素子のフィードスルーなどの寄生効果を気にする必要が無く、これを補正する回路を追加する必要が無いため、チップサイズの低減・低コスト化が可能となるという効果を奏する。
本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記制御回路は、前記第2ラッチ信号をデジタル−アナログ変換してオフセット補正用信号を生成するDA変換回路であることを特徴としている。
上記の発明によれば、複数ビットで表される論理信号を、制御回路がデジタル−アナログ変換するので、多種類のオフセットに対して補正を行うことができるという効果を奏する。
本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記第2ラッチ信号の各ビットは前記制御回路で重み付けされることを特徴としている。
上記の発明によれば、論理信号を高い分解能で量子化することができるという効果を奏する。
本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記オペアンプは位相補償用の回路素子を備え、前記回路素子を前記オペアンプから開放するためのスイッチ素子を備えていることを特徴としている。
上記の発明によれば、オフセット補正の動作中に、スイッチ素子によって位相補償容量をオペアンプから切り離せば、オペアンプの高周波特性が改善され、スルーレートが向上するため、オフセット調整入力の入力信号に対する出力電圧の応答が速くなり、より短時間でオフセット補正を処理することができるという効果を奏する。
本発明の参考に係るオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うタイミングを示すトリガ信号を発生するトリガ信号発生手段を備えることを特徴としている。
上記の発明によれば、トリガ信号発生手段が発生するトリガ信号によって、オフセット補正を所望のタイミングで行うことができるという効果を奏する。
本発明の参考に係るオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記トリガ信号発生手段として、前記トリガ信号としての周期信号を発生する周期発生装置を備え、前記周期発生装置が発生した前記周期信号の周期のタイミングを用いて、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うことを特徴としている。
上記の発明によれば、周期的に2値の論理信号としてのオフセットデータの収集を行ってオフセット補正を行うことができるので、外部環境が変動することにより、収集したオフセットデータが変化してしまったり、オペアンプのオフセット値そのものが変化してしまったりしても、再度オフセットデータを収集することで適切なオフセットデータを記憶し続けることができるという効果を奏する。
本発明の参考に係るオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記トリガ信号発生手段として、前記オフセット補正装置を備える装置の電源電圧が投入されたことを検知する電源投入検知装置を備え、前記電源投入検知装置は、前記電源電圧の投入を検知したことを示す電源投入検知信号を前記トリガ信号として出力し、前記電源投入検知信号のタイミングを用いて、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うことを特徴としている。
上記の発明によれば、電源がオフである期間には、一般に、2値の論理信号として収集したオフセットデータは揮発しているので、電源投入検知回路を用いて電源投入時にオフセットデータを収集するようにすると、オフセット補正を行うタイミングが適切なものとなるという効果を奏する。また、電源投入時にオフセットデータを収集するので、オフセット補正装置を表示装置に備えた場合には、表示の初期設定期間でオフセット補正を行うこととなり、表示に影響を与えずに済むという効果を奏する。
本発明の参考に係るオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記トリガ信号発生手段として、記憶したデジタルデータにとって外乱となるノイズを検知するノイズ検知装置を備え、前記ノイズ検知装置は、前記ノイズを検知したことを示すノイズ検知信号を前記トリガ信号として出力し、前記ノイズ検知信号のタイミングを用いて、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うことを特徴としている。
上記の発明によれば、2値の論理信号として収集したオフセットデータがノイズによって乱されるとオフセット補正が適正なものとならなくなってオフセットが発生するため、ノイズ検知装置を用いてノイズ検知時にオフセットデータを収集することにより、常に適切なオフセットデータを記憶することができるという効果を奏する。
本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記ノイズ検知装置は、前記外乱となるノイズを検知するための論理値を記憶する検知記憶部を備え、前記ノイズによって前記検知記憶部に記憶されている論理値が変化すると、前記ノイズを検知したと判定したことを示すための判定信号を出力することを特徴としている。
上記の発明によれば、検知記憶部に記憶された論理値の変化は、外乱となるノイズが侵入したことを適切に反映しているので、ノイズ検知を良好に行うことができるという効果を奏する。
本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記検知記憶部は、複数個設けられていることを特徴としている。
上記の発明によれば、複数個の検知記憶部のいずれか1つでも論理値が変化すると、ノイズが発生した可能性があるので、ノイズを感度よく検知することができるという効果を奏する。
本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記検知記憶部は、初期化後に互いに排他的な論理値を有するペアとなる記憶素子で構成されていることを特徴としている。
上記の発明によれば、ペアを構成する2つの記憶素子の一方と他方とで、異なる論理値を記憶するので、2つの論理値のいずれが変化しても、ノイズを検知することができるという効果を奏する。
本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記検知記憶部は、前記記憶部よりも前記ノイズに対してセンシティブであることを特徴としている。
上記の発明によれば、検知記憶部のほうが記憶部よりもノイズに対してセンシティブであるので、記憶部におけるノイズによるデータ変化を検知し損ねることがなく、確実性の高いノイズ検知を行うことができるという効果を奏する。
本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正が完了すると、前記トリガ信号発生手段を初期化することを特徴としている。
上記の発明によれば、オフセット補正が完了するとトリガ信号発生手段を初期化するので、オフセット補正の動作を必要最小限に抑えることができるという効果を奏する。
本発明の参考に係るオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正が完了すると、前記記憶部に記憶された論理値のバックアップを行うバックアップ記憶装置を備え、前記バックアップ記憶装置は、外乱となるノイズによって、前記記憶部に記憶されている論理値が変化すると、前記バックアップ記憶装置に記憶されているバックアップデータと書き込みイネーブル信号とを出力し、前記バックアップデータと前記書き込みイネーブル信号とによって、前記記憶部に記憶された論理値を修正することを特徴としている。
上記の発明によれば、記憶部に記憶されている論理値が変化しても、バックアップ記憶装置のバックアップデータによって論理値が修正されるので、記憶部は正しい論理値を保持し続けることができるという効果を奏する。
本発明のオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記バックアップ記憶装置は、複数個のバックアップ記憶素子を備え、前記ノイズによって前記バックアップ記憶素子のいずれかに記憶されている論理値が変化すると、前記記憶部に記憶されている論理値によって前記バックアップ記憶素子に記憶された論理値を修正することを特徴としている。
上記の発明によれば、バックアップ記憶素子のいずれかに記憶されている論理値が変化することによりバックアップデータが変化しても、記憶部に記憶されている論理値によってバックアップデータが修正されるので、バックアップデータが常に正しいデータとなるという効果を奏する。
本発明の参考に係るオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、前記バックアップ記憶装置は、前記ノイズによって、前記バックアップ記憶素子に記憶されている論理値と前記記憶部に記憶されている論理値とが共に変化すると、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うタイミングを示すトリガ信号を発生することを特徴としている。
上記の発明によれば、バックアップデータも、記憶部に記憶されている論理値も共に変化した場合には、正しいオフセットデータが消失したこととなるが、このときにオフセット補正を行わせることにより、極力少ないオフセット補正の回数で、正しいオフセットデータを保持し続けることができるという効果を奏する。
本発明の参考に係るオフセット補正装置は、上記課題を解決するために、外部から入力される信号に基づいて、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うことを特徴としている。
上記の発明によれば、外部から入力される信号に基づいて、2値の論理信号としてのオフセットデータの収集を行うようにすれば、オフセットデータの収集のタイミングを任意に制御することができるという効果を奏する。
本発明の半導体装置は、上記課題を解決するために、前記オフセット補正装置を備えていることを特徴としている。
上記の発明によれば、頻繁なリフレッシュを必要とせず、小さな回路規模でオフセットばらつきを吸収してオフセット補正を行うことのできる半導体装置を実現することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記半導体装置を表示の駆動装置として備えていることを特徴としている。
上記の発明によれば、小さな回路規模で信頼性の高いオフセット補正が行える駆動装置を用いた、高品位表示の表示装置を実現することができるという効果を奏する。
本発明の参考に係る半導体装置は、上記課題を解決するために、表示パネルにそれぞれ個別に出力電圧を供給する複数のオペアンプを備えた半導体装置であって、前記オペアンプの出力から前記非反転入力端子および前記反転入力端子へのフィードバックをかけない状態で、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡させて前記オペアンプの出力電圧の、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対するオフセットを生成するオフセット生成部と、前記オフセット生成部が生成した前記オフセットを、前記出力電圧が前記基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、複数ビットの2値の論理信号として記憶する記憶部と、前記表示パネルの電源投入時および少なくとも1つの前記半導体装置の動作時に、前記オフセット生成部に対して、前記オフセットの生成をトリガするオフセット生成制御部とを備えていることを特徴としている。
上記の発明によれば、頻繁なリフレッシュを必要とせず、小さな回路規模でオフセットばらつきを吸収してオフセット補正を行うことのできる半導体装置を実現することができるという効果を奏する。
本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、表示パネルにそれぞれ個別に出力電圧を供給する複数のオペアンプを備えた半導体装置を含む表示装置であって、前記半導体装置は、前記オペアンプの出力から前記非反転入力端子および前記反転入力端子へのフィードバックをかけない状態で、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡させて前記オペアンプの出力電圧の、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対するオフセットを生成するオフセット生成部と、前記オフセット生成部が生成した前記オフセットを、前記出力電圧が前記基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、複数ビットの2値の論理信号として記憶する記憶部と、前記表示パネルの電源投入時および少なくとも1つの前記半導体装置の動作時に、前記オフセット生成部に対して、前記オフセットの生成をトリガするオフセット生成制御部とを含んでいることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、小さな回路規模で信頼性の高いオフセット補正が行える駆動装置を用いた、高品位表示の表示装置を実現することができるという効果を奏する。
本発明の参考に係るオフセット補正方法は、上記課題を解決するために、入力端子として非反転入力端子と反転入力端子とを少なくとも有するオペアンプの出力から前記非反転入力端子および前記反転入力端子へのフィードバックをかけない状態で、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡させたときの前記オペアンプの出力電圧を、前記出力電圧が、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、2値の論理信号として記憶し、記憶された前記論理信号を用いて前記オペアンプの出力電圧の前記基準値に対するオフセットを補正することを特徴としている。
上記の発明によれば、頻繁なリフレッシュを必要とせず、小さな回路規模でオフセットばらつきを吸収してオフセット補正を行うことのできるオフセット補正方法を実現することができるという効果を奏する。
本発明の参考に係るオフセット補正方法は、上記課題を解決するために、前記論理信号は、各ビットが重み付けされて量子化された複数ビットの論理値からなることを特徴としている。
上記の発明によれば、2値の論理信号が各ビットが重み付けされて量子化された論理値からなるので、記憶した当該論理信号をアナログ信号に変換することにより、そのままオフセット補正を行うことができるという効果を奏する。
本発明の参考に係るノイズ検知方法は、上記課題を解決するために、外乱となるノイズを検知するための論理値を記憶し、前記ノイズによって記憶されている前記論理値が変化すると、前記ノイズを検知したと判定することを特徴としている。
上記の発明によれば、記憶された論理値の変化は、外乱となるノイズが侵入したことを適切に反映しているので、ノイズ検知を良好に行うことができるという効果を奏する。
本発明の参考に係るノイズ検知装置は、上記課題を解決するために、外乱となるノイズを検知するための論理値を記憶する検知記憶部を備え、前記ノイズによって前記検知記憶部に記憶されている論理値が変化すると、前記ノイズを検知したと判定したことを示すための判定信号を出力することを特徴としている。
上記の発明によれば、検知記憶部に記憶された論理値の変化は、外乱となるノイズが侵入したことを適切に反映しているので、ノイズ検知を良好に行うことができるという効果を奏する。
本発明の参考に係るノイズ検知装置は、上記課題を解決するために、前記検知記憶部は、複数個の記憶素子で構成されていることを特徴としている。
上記の発明によれば、複数個の記憶素子のいずれか1つでも論理値が変化すると、ノイズが発生した可能性があるので、ノイズを感度よく検知することができるという効果を奏する。
本発明の参考に係るノイズ検知装置は、上記課題を解決するために、前記検知記憶部は、初期化後に互いに排他的な論理値を有するペアとなる記憶素子で構成されていることを特徴としている。
上記の発明によれば、ペアを構成する2つの記憶素子の一方と他方とで、異なる論理値を記憶するので、2つの論理値のいずれが変化しても、ノイズを検知することができるという効果を奏する。
本発明の参考に係る半導体装置は、上記課題を解決するために、前記ノイズ検知装置を備えていることを特徴としている。
上記の発明によれば、ノイズ検知を良好に行うことができる半導体装置を実現することができるという効果を奏する。
本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、前記半導体装置を表示の駆動装置として備えていることを特徴としている。
上記の発明によれば、ノイズ検知結果を表示の駆動に良好に用いることができる表示装置を実現することができるという効果を奏する。
本発明の参考に係る半導体装置は、上記課題を解決するために、表示パネルにそれぞれ個別に出力電圧を供給する複数のオペアンプを備えた半導体装置であって、前記各オペアンプと、前記各オペアンプの出力電圧のオフセットを記憶する記憶部と、該記憶部に記憶する前記オフセットを生成するオフセット生成部と、電源投入時および少なくとも1つの前記半導体装置の動作時に、前記オフセット生成部に対して前記オフセットの生成をトリガするオフセット生成制御部とを含むことを特徴としている。
上記の発明によれば、頻繁なリフレッシュを必要とせず、小さな回路規模でオフセットばらつきを吸収してオフセット補正を行うことのできる半導体装置を実現することができるという効果を奏する。
本発明の参考に係る表示装置は、上記課題を解決するために、表示パネルにそれぞれ個別に出力電圧を供給する複数のオペアンプを備えた半導体装置を含む表示装置であって、前記半導体装置は、前記各オペアンプと、前記各オペアンプの出力電圧のオフセットを記憶する記憶部と、該記憶部に記憶する前記オフセットを生成するオフセット生成部と、電源投入時および少なくとも1つの前記半導体装置の動作時に、前記オフセット生成部に対して前記オフセットの生成をトリガするオフセット生成制御部とを含んでいることを特徴としている。
上記の発明によれば、小さな回路規模で信頼性の高いオフセット補正が行える駆動装置を用いた、高品位表示の表示装置を実現することができるという効果を奏する。
本発明の参考に係るオフセット補正装置は、以上のように、入力端子として非反転入力端子と反転入力端子とを少なくとも有するオペアンプを備え、前記オペアンプの出力から前記非反転入力端子および前記反転入力端子へのフィードバックをかけない状態で、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡したときの前記オペアンプの出力電圧を、前記出力電圧が、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、2値の論理信号として記憶部に記憶し、前記記憶部に記憶された前記論理信号を用いて前記オペアンプの出力電圧の前記基準値に対するオフセットを補正する。
以上により、頻繁なリフレッシュを必要とせず、小さな回路規模でオフセットばらつきを吸収してオフセット補正を行うことのできるオフセット補正回路を実現することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態について図1ないし図15に基づいて説明すると以下の通りである。
図1に、本発明の参考形態としての実施形態に係る第1のオフセット補正回路を備えたオペアンプ回路(オフセット補正装置)1の構成を示す。
オペアンプ回路1は、オペアンプ1a、オフセット補正回路2、同相入力端子IN1、逆相入力端子IN2、および、出力端子OUTを備えている。なお、オペアンプ1aの出力電圧のオフセットは、オペアンプ1aの非反転入力端子と同相入力端子IN1との間に同相入力信号の入力オフセットを表す電源として挿入された電圧源Voffで示されている。従って、図ではオペアンプ1a自体はオフセットの原因が除去されたものとして示されているが、実際はオペアンプ1aの内部にオフセットの原因が含まれている。以下では「図上でのオペアンプ1a」と断ったときにのみ、電圧源Voffが上述のように挿入されていることを意味するものとする。
同相入力端子IN1はオペアンプ1aの非反転入力端子に同相入力信号を入力するための端子であり、逆相入力端子IN2はオペアンプ1aの反転入力端子に逆相入力信号を入力するための端子である。
オペアンプ1aにはオフセット調整入力端子ORが設けられている。オペアンプ1aの入力端子としては、少なくとも非反転入力端子と反転入力端子とが備えられていればよい。
オフセット補正回路(オフセット生成部)2は、スイッチ素子S1・S2、ラッチ回路DL、制御回路2a、ラッチパルス入力端子CK、および、リセット信号入力端子RESETを備えている。
スイッチ素子(第1のスイッチ素子)S1は、オペアンプ1aの反転入力端子と非反転入力端子との間を短絡および開放する。図上でのオペアンプ1aでは、スイッチ素子S1の非反転入力端子側の一端は、電圧源Voffの同相入力端子IN1側の一端に接続されている。スイッチ素子(第2のスイッチ素子)S2は、オペアンプ1aの反転入力端子と逆相入力端子IN2との間を短絡および開放する。なお、スイッチ素子S2はオペアンプ1aの非反転入力端子と同相入力端子IN1との間を短絡および開放するように設けられていてもよい。すなわち、スイッチS2は、オペアンプ1aの通常動作時の反転入力端子または非反転入力端子に対応する信号入力端子から開放可能なように設けられていればよい。
ラッチ回路DLは、オペアンプ1aの出力電圧をラッチする論理回路であり、ダイナミックな回路ではなく、スタティックな回路で構成される。クロック端子CKに後述するラッチパルスが入力されると、オペアンプ1aの出力電圧を入力端子Dからラッチしてそれに応じた論理値を出力端子Qから出力する。この出力信号を第1のラッチ信号とする。出力電圧が基準値に対して正であるときは、すなわち出力電圧が基準値よりも高い場合には論理値“1”(第1の論理値)とし、出力電圧が基準値に対して負であるときは、すなわち出力電圧が基準値以下である場合には論理値“0”(第2の論理値)とする。この基準値は、オペアンプ1aをコンパレータとして動作させ、かつ、差動入力をゼロとしたときの、オペアンプ1aの理想の出力電圧である。便宜上、出力電圧が基準値に等しいときを論理値“0”としているが、これを正の論理値“1”に含めることも可能である。また、第1の論理値を“0”、第2の論理値を“1”としてもよい。ラッチ回路DLはオフセット補正回路2のラッチ部を構成しているが、ラッチ部としてはラッチ回路を少なくとも1つ備えていればよい。
制御回路2aは、ラッチ回路DLから出力された論理値を、アナログ電圧のオフセット補正用信号s1に変換して、オペアンプ1aのオフセット調整入力端子ORに入力する。
ラッチパルス入力端子CCKには、ラッチ回路DLのラッチ動作を指示するラッチパルスが入力される。リセットパルス入力端子RRESETには、ラッチ回路DLおよび制御回路2aを初期化するリセットパルスが入力される。リセットパルス入力端子RRESETは、ラッチ回路DLのリセット入力端子R、および、制御回路2aのリセット入力端子RESETに接続されている。
図1のオペアンプ回路1において、オフセット補正を行う場合、スイッチ素子S2を開いてスイッチ素子S1を閉じることにより、オペアンプ1aの非反転入力端子と反転入力端子とは、オペアンプ1aに出力から入力へのフィードバックをかけない状態で短絡される。これにより、オペアンプ1aはコンパレータとして動作する。そして、上記短絡によりオペアンプ1aの差動入力電圧はゼロとなるので、このときのオペアンプ1aの出力電圧の基準値からのずれをオフセットとして導出することができる。オペアンプ1aがコンパレータとして動作しているので、利得は非常に大きく、出力電圧が飽和した状態でオフセットを導出することが容易である。このことは、ラッチ回路DLによりオペアンプ1aの出力電圧をラッチするときに、オフセットが消滅する直前まで飽和した出力電圧をラッチすることができるという利点があり、出力電圧が飽和値から低下し始めた状態は、オフセット補正が完了する直前であることを示しているので、精度の高い2値化が可能である。
また、リセットパルス入力端子RRESETにリセットパルスを入力して、ラッチ回路DLおよび制御回路2aの初期化を行う。このとき、オペアンプ1aが正のオフセット電圧を持っていれば、オペアンプ1aの開ループ利得すなわちコンパレータとしての利得が十分大きい場合、オペアンプ1aの出力電圧は、ほぼ、正の電源電圧近くまで上昇して飽和する。逆に、オペアンプ1aが負のオフセット電圧を持っていれば、オペアンプ1aの開ループ利得が十分大きい場合、オペアンプ1aの出力電圧は、ほぼ、負の電源電圧近くまで下降して飽和する。
この2種類の出力電圧を、2値の論理信号とみなして、“1”および“0”の論理値に対応させ、ラッチパルス入力端子CCKにラッチパルスを入力することで、ラッチ回路DLにオペアンプ1aの出力電圧に応じた論理値をラッチする。“1”および“0”の論理値がどのような値の出力電圧に対応しているのかは前述した通りである。ラッチ回路DLのQ出力が制御回路2aに入力されると、制御回路2aは、当該Q出力が示す論理値に応じて、オペアンプ1aの出力電圧のオフセットを減少させる方向に、オフセット補正用信号s1を微調整する。オフセット補正用信号s1がオフセット調整入力端子ORに入力されたオペアンプ1aは、これによりオフセットが補正された出力電圧を出力端子OUTに出力する。そして、ラッチパルス入力端子CCKへのラッチパルス入力と、オフセット補正用信号s1の微調整を必要な回数繰り返すことで、オペアンプ1aの出力電圧のオフセットをゼロに近づくように補正することができる。この間、上記論理信号の“1”および“0”の論理値が時系列的に制御回路2a内の複数ビットのラッチに1ビットずつ順次蓄積されていき、オフセット補正用信号s1が徐々に変更されていく。オフセット補正回路2では、制御回路2aが、2値の論理信号を記憶する記憶部を含んでいる。記憶部は、ラッチ回路DLから複数回時系列で入力される第1ラッチ信号を順次ラッチして記憶し、順次ラッチ中を含めて複数ビットの第2ラッチ信号として出力する。制御回路2aは、この第2ラッチ信号からオフセット補正用信号s1を生成する。
このように、オフセット補正回路2では、2値の論理信号は、各ビットが重み付けされて量子化された論理値からなるので、記憶した当該論理信号をアナログ信号に変換することにより、そのままオフセット補正を行うことができる。ここでは、オフセットが正の向きにあるときにラッチ回路DLが論理値“1”を出力して、ラッチが何回目であるかに対応する重み付けでオフセットを負の向きに移動させるようにし、オフセットが負の向きにあるときにラッチ回路DLが論理値“0”を出力して、上記重み付けでオフセットを正の向きに移動させるようにしている。この移動量は、ラッチの回数を重ねるにつれて小さくなっていく。
オフセットの補正完了後、スイッチ素子S1を開いてスイッチ素子S2を閉じると、オペアンプ1aは通常の動作状態となる。オフセット補正に用いた論理信号のデータは、ラッチ回路DL、または、制御回路2aの内部の、図示されない記憶回路に論理データとして保存され、1回補正を完了した後は、その補正動作状態を維持し続ける。
なお、オペアンプ1aに出力から入力へのフィードバックをかけない結果、オペアンプ回路1がトランスコンダクタンスアンプとなる場合には、出力端子OUTを負荷に接続した状態とすることが好ましい。オペアンプ1aの出力電圧にオフセットがある場合、そのオフセットは出力端子OUTから出力される電流の値のずれとして現れる。従って、オペアンプ1aの出力電圧は後段に接続される負荷に流れる電流によって決定される。もし、オペアンプ1aの出力電圧にオフセットが無い場合に出力段のPMOSトランジスタとNMOSトランジスタとに流れる電流が平衡するように設計されているならば負荷側に電流が流れず問題は起こらないが、それ以外の場合には負荷側に電流が流れようとするため、出力端子OUTを負荷に対して開放していると出力端子OUTに異常電圧が発生する。
次に、図2に、本発明の参考形態としての実施形態に係る第2のオフセット補正回路を備えたオペアンプ回路(オフセット補正装置)11の構成を示す。
オペアンプ回路11は、図1のオペアンプ回路1において、オフセット補正回路2がオフセット補正回路12に置き換わったものである。オフセット補正回路(オフセット生成部)12は、オフセット補正回路2において、ラッチ部を構成するラッチ回路DLがラッチ回路DL(n−1)〜DL0のn個のラッチ回路に置き換わり、制御回路2aがDA変換回路12aに置き換わったものである。n個のラッチ回路ラッチ回路DL(n−1)〜DL0は、記憶部を構成している。また、ラッチ回路DL(n−1)〜DL0はスタティックな回路で構成される。ラッチパルスはラッチ回路DL(n−1)〜DL0のそれぞれに設けられたラッチパルス入力端子CCK(n−1)〜CCK0のそれぞれに個別に入力され、ラッチ動作を行うタイミングが独立に設定可能である。リセットパルスはラッチ回路DL(n−1)〜DL0のそれぞれに設けられたリセット入力端子RRESETに共通に入力される。ラッチ回路DL(n−1)〜DL0の各出力を第1ラッチ信号とし、ラッチ回路DL(n−1)〜DL0の全出力からなる信号を第2ラッチ信号とする。ラッチ回路DL(n−1)〜DL0のそれぞれの出力は、オペアンプ1aの出力電圧のラッチ動作を行うまでは、所定の論理値、例えば“0”に確定されている。
さらに、オペアンプ1aの出力端子と、ラッチ回路DL(n−1)〜DL0の入力端子Dとの間に、スイッチS3が挿入されている。そして、スイッチS3とラッチ回路DL(n−1)〜DL0の入力端子Dとの間と、電圧源Vsとの間に、スイッチS4が挿入されている。電圧源Vsは、ラッチ回路DL(n−1)〜DL0が“1”と判定する正の電圧を供給する電源である。
このように、ラッチ回路DL(n−1)〜DL0によるオペアンプ1aの出力電圧の各ラッチ動作の直前に、ラッチ回路DL(n−1)〜DL0が論理値“1”の第1ラッチ信号を出力するような電圧をラッチ回路DL(n−1)〜DL0に入力することにより、各ラッチ回路に正のオフセットが存在するものとして第1ラッチ信号を出力させることになるので、全てのラッチ回路DL(n−1)〜DL0を確実に動作させて、オフセット補正を完了させることができる。
このように、図2の構成では、最初に論理信号の論理値を仮に決定し、仮に決定した論理値の論理信号に応じたオフセットの補正を行って、その後の出力電圧に対する論理値の決定と、決定した論理値の論理信号に応じたオフセットの補正とを順次繰り返して、全体のオフセット補正を行うようにしている。
最初に論理信号の論理値を仮に決定するので、仮に決定した論理値の論理信号に応じたオフセットを強制的に発生させることができる。そして、この発生させたオフセットに対するオフセット補正の結果に対する論理値の決定と、決定した論理値の論理信号に応じたオフセットの補正とを順次繰り返して行うので、オフセットをゼロに収束させるように徐々に小さくしてオフセット補正を行うことができる。
ラッチ回路DL(n−1)〜DL0はnビットのラッチ回路として動作し、それぞれラッチパルスが入力されると、オペアンプ1aの出力電圧を入力端子Dからラッチして、当該出力電圧が正であれば“1”を、負であれば“0”を出力端子Qから出力する。ラッチ回路DL(n−1)〜DL0の出力信号Dn−1〜D0は、Dn−1を最上位ビット、D0を最下位ビットとしてバイナリに重み付けされた論理値である。出力信号Dn−1〜D0は、当該論理値からなる2値の論理信号としてDA変換回路12aに入力される。
このように、オフセット補正回路12では、2値の論理信号は、各ビットが重み付けされて量子化された論理値からなる。
DA変換回路(制御回路)12aは、デジタルの出力信号Dn−1〜D0をデジタル−アナログ変換してアナログ電圧のオフセット補正用信号s2を発生し、オペアンプ1aのオフセット調整入力端子ORに入力する。オフセット補正用信号s2は、“1”のビットに対してはそのビットの重み付けに対応してオフセットを負の方向に移動させ、“0”のビットに対してはオフセットを移動させないような電圧が、全ビット分加算された電圧となる。
図2のオペアンプ回路11において、オフセット補正を行う場合、スイッチ素子S2を開いてスイッチ素子S1を閉じることにより、オペアンプ1aに出力から入力へのフィードバックをかけない状態で、オペアンプ1aの非反転入力端子と反転入力端子とを短絡する。また、リセットパルス入力端子RRESETからリセットパルスを入力して、ラッチDL(n−1)〜DL0の初期化を行って、出力信号Dn−1〜D0を全て“0”にリセットする。このとき、DA変換回路12aは、nビットの2進数“00…0”に対応するオフセット補正用信号s2を出力し、オフセット調整入力端子ORに与える。ここで、DA変換回路12aは、“00…0”の入力信号に対して、オペアンプ1aの出力電圧が最も強い正のオフセットを持つように構成されているものとする。このとき、オペアンプ1aの出力電圧は、正の電源電圧まで上昇して飽和する。
次に、スイッチS3を開いてスイッチS4を閉じることにより、ラッチ回路DL(n−1)の入力を“1”にした後、ラッチパルス入力端子CCK(n−1)にラッチパルスを入力し、ラッチ回路DL(n−1)でラッチする。DA変換回路12aの入力信号は“10…0”に変化する。DA変換回路12aの出力信号であるオフセット補正用信号s2は、最上位ビットが1になったために、オペアンプ1aの出力電圧のオフセットを最上位ビット相当分だけ負に移動させるように変化する。このとき、いまだオペアンプ1aの出力電圧のオフセットが正の状態であれば、当該出力電圧は正の電源電圧まで上昇して飽和しており、オペアンプ1aのオフセットが負に変化していれば、出力電圧は負の電源電圧まで下降して飽和する。
次に、スイッチS4を開いてスイッチS3を閉じた後、ラッチパルス入力端子CCK(n−1)にラッチパルスを入力し、オペアンプ1aの出力電圧をラッチ回路DL(n−1)でラッチする。オペアンプ1aの出力電圧が正に飽和していれば、ラッチ回路DL(n−1)の出力信号Dn−1は“1”のままであり、オペアンプ1aの出力電圧が負に飽和していれば、ラッチ回路DL(n−1)の出力信号Dn−1は“0”となる。
続いて、同様に、スイッチS3を開いてスイッチS4を閉じることにより、ラッチ回路DL(n−2)の入力を“1”にした後、ラッチパルス入力端子CCK(n−2)にラッチパルスを入力し、ラッチ回路DL(n−2)でラッチする。DA変換回路12aの入力信号は“11…0”に変化する。DA変換回路12aの出力信号であるオフセット補正用信号s2は、最上位から2ビット目が1になったために、オペアンプ1aの出力電圧のオフセットをビット相当分だけ負に移動させるように変化する。このとき、いまだオペアンプ1aの出力電圧のオフセットが正の状態であれば、当該出力電圧は正の電源電圧まで上昇して飽和しており、オペアンプ1aのオフセットが負の状態に変化していれば、オペアンプ1aの出力電圧は負の電源電圧まで下降して飽和する。
次に、スイッチS4を開いてスイッチS3を閉じた後、ラッチパルス入力端子CCK(n−2)にラッチパルスを入力し、オペアンプ1aの出力電圧をラッチ回路DL(n−2)でラッチする。オペアンプ1aの出力電圧が正に飽和していれば、ラッチ回路DL(n−2)の出力信号Dn−2は“1”のままであり、オペアンプ1aの出力電圧が負に飽和していれば、ラッチ回路DL(n−2)の出力信号Dn−2は“0”となる。
このようにして、各ラッチ回路では、まず、出力信号を“1”としてオフセット補正を行った結果、オペアンプ1aの出力電圧が正の状態になるか負の状態になるかを確認し、正の状態になればビットを“1”に確定し、負の状態になればビットを“0”に確定する。
以降、上位ビットから下位ビットに向けて、同様に順次ラッチ回路の保持データを決定していくことで、オペアンプ1aの出力電圧のオフセットは、限りなく0の状態に近づいていく。
最下位ビットD0の値が決定した後、スイッチ素子S1を開いてスイッチ素子S2を閉じると、オペアンプ1aは通常の動作状態となる。オフセット補正のデータは、ラッチ回路DL(n−1)〜DL0にnビットのバイナリデータとして保存され、1回補正を完了した後は、その状態を維持し続ける。オフセット補正回路12では、ラッチ回路DL(n−1〜DL0が2値の論理信号を記憶する記憶回路となっている。
このように、オペアンプ回路11では、ラッチ回路DL(n−1)〜DL0は時系列で1つずつラッチ動作を行う。ラッチ回路DL(n−1)〜DL0が1つずつオフセットのラッチを行うことにより、ラッチ回路それぞれに重み付けを行うことができ、オフセット補正を段階的に精度よく行うことができる。
なお、上記の構成では、DA変換回路12aが“00…0”の入力信号に対して、オペアンプ1aの出力電圧が最も強い正のオフセットを持つように構成されているものとしたが、これに限らず、DA変換回路12aが“00…0”の入力信号に対して、オペアンプ1aの出力電圧が最も強い負のオフセットを持つように構成されていても構わない。この場合、ラッチ回路DL(n−1)〜DL0のそれぞれは、オペアンプ1aの出力電圧が負のオフセットを有している場合には“1”を出力してDA変換回路12aが対応するビットに対してオフセットを正の方向に移動させる電圧を割り当てるとともに、オペアンプ1aの出力電圧が正のオフセットを有している場合には“0”を出力してDA変換回路12aが対応するビットに対してオフセットを移動させないような電圧を割り当てればよい。また、上記“1”と“0”とは互いに論理が区別されればよいので、相互に入れ替えが可能である。
次に、図3に、本発明の実施形態に係る第3のオフセット補正回路を備えたオペアンプ回路(オフセット補正装置)21の構成を示す。
オペアンプ回路21は、図2のオペアンプ回路11において、オペアンプ1aを用いたボルテージフォロワとして構成された回路であり、さらに、オフセット補正回路12がオフセット補正回路22に置き換わったものである。オフセット補正回路(オフセット生成部)22は、オフセット補正回路12において、ラッチ回路DL(n−1)〜DL0がラッチ回路DLL4〜DLL0に置き換わり、DA変換回路12aがDA変換回路22aに置き換わったものである。また、ラッチ回路DDL4〜DDL0はスタティックな回路で構成される。
また、スイッチ素子S1のON/OFFを制御する信号を信号NULL、スイッチ素子S2のON/OFFを制御する信号を信号NULLの反転信号である信号/NULL(ヌルバー)とする。
ラッチ回路DDLk(k=1,2,3,4)は、セット入力端子SETkにセット信号が入力されると、出力データDkとしてHighレベルの電圧(論理値“1”)を、出力データ/Dk(Dkバー)としてLowレベルの電圧(論理値“0”)を出力する。また、ラッチ回路DDLkは、リセット入力端子RSTkにリセット信号が入力されると、オペアンプ1aの出力電圧をラッチし、その電圧を“1”か“0”かの論理値と見なして“1”の場合はHighレベルの電圧を、“0”の場合はLowレベルの電圧を、それぞれ出力データDkとして出力する。また、同時に、出力データDkの論理値を反転させた論理値を出力データ/Dk(Dkバー)として出力する。また、ラッチ回路DDLkは、ラッチ回路DDLkの全てに共通のリセット入力端子RSTALLからリセット信号が入力されると、一斉に、出力データDkとしてLowレベルの電圧を、出力データ/Dk(Dkバー)としてHighレベルの電圧を出力する。ラッチ回路DDLkに一旦、セット信号が入力されると、リセット入力端子RSTkあるいはリセット入力端子RSTALLからリセット信号が入力されるまで、出力データDkはHighレベルの電圧を、出力データ/Dk(Dkバー)はLowレベルの電圧を保持する。また、リセット入力端子RSTALLからラッチ回路DDLkに一旦、リセット信号が入力されると、セット信号が入力されるまで、出力データDkはLowレベルの電圧を、出力データ/Dk(Dkバー)はHighレベルの電圧を保持する。
DA変換回路(制御回路)22aは、ラッチ回路DDL3〜DDL0から入力される出力データD3〜D0および出力データ/D3〜/D0に基づいて、オペアンプ1aのオフセット調整入力端子ORに入力するオフセット補正用信号VCALのアナログ電圧レベルを選択して出力するDA変換回路である。ラッチ回路DDL3〜DDL0の出力データD3〜D0の4ビットでは16通りのアナログ電圧レベルを表すことができるので、オフセット補正用信号VCALとして電圧VCAL0〜VCAL15が用意されている。ここでは、VCAL0、VCAL1、…、VCAL15の順序で電圧レベルが大きいものとする。また、出力データD3が最上位ビットで、出力データD2、出力データD1の順に下位ビットとなり、出力データD0が最下位ビットであるとする。
DA変換回路22aはツリー状に配置された多数のスイッチ素子を備えており、これらのスイッチ素子は、出力データD3〜D0および出力データ/D3〜/D0により、当該出力データに対応した電圧VCAL0〜VCAL15のいずれか一つがオフセット調整入力端子ORに入力されるような経路を構成するようにON/OFFされる。各スイッチ素子は入力される出力データがHighレベルの電圧であるときにON状態となり、Lowレベルの電圧であるときにOFF状態となる。そして、出力データD3〜D0の4ビットで表される2進数が大きい順に、VCAL0、VCAL1、…、VCAL15の順でオフセット補正用信号VCALがオフセット調整入力端子ORに入力される。VCAL0、VCAL1、…、VCAL15の順で、オフセットを正の方向に移動させる作用が強い。
図4に、図3のオペアンプ回路21の動作をタイミングチャートで示す。オペアンプ回路21は、図2のオペアンプ回路12において1ビットの値を決定するのに2度ラッチパルスCCKを入力する代わりに、セット信号とリセット信号とを分けて別々に1回ずつパルスを入力する点を除けば、同じ動作を行う。つまり、オペアンプ回路21においては、ラッチ回路DDLkでラッチされる論理信号は、セット入力端子SETkおよびリセット端子RSTALLが備えられていることにより、オペアンプ1aの出力電圧とは独立に設定可能である。
図4に示すように、まず、信号NULLをHighレベルの電圧、信号/NULLをLowレベルの電圧とすることにより、スイッチ素子S1を閉じてスイッチ素子S2を開く。これにより、オペアンプ1aに出力から入力へのフィードバックをかけない状態で、オペアンプ1aの非反転入力端子と反転入力端子とを短絡する。そして、ラッチ回路DDL3〜DDL0にリセット入力端子RSTALLからリセット信号としてHighレベルの電圧を入力することにより、出力データD3〜D0をLowレベルの電圧、出力データ/D3〜/D0をHighレベルの電圧とする。これにより、オフセット補正用信号VCALとして電圧VCAL0を選択する。電圧VCAL0でオペアンプ1aの出力電圧のオフセットを補正すると、図4に「オペアンプのオフセットの状態例」で示したように、出力電圧には正の向きに最も強いオフセットが表われる。このとき、出力電圧は図4に「OUT出力の状態例」で示したように、正の向きに飽和する。
続いて、ラッチ回路DDL3にセット入力端子SET3からセット信号としてHighレベルの電圧を入力することにより、出力データD3〜D0で表される4ビットを“1000”とする。これにより、オフセット補正用信号VCALとして電圧VCAL8が選択される。電圧VCAL8がオフセット調整入力端子ORに入力されると、オペアンプ1aの出力電圧のオフセットは負の向きに移動する。この場合に出力電圧に残っているオフセットは図4の「オペアンプのオフセットの状態例」で示されているように正の向きであって、出力電圧は「OUT出力の状態例」に示すように依然飽和しているが、このオフセットが正負いずれの向きに残っているかを確認するため、次いで、ラッチ回路DDL3にリセット入力端子RST3からリセット信号としてHighレベルの電圧を入力することにより、ラッチ回路DDL3でオペアンプ1aの出力電圧をラッチする。このとき、図4の「OUT出力の状態例」に示すように出力電圧が正の向きに飽和していれば、ラッチ回路DDL3の出力データD3は“1”となるので、出力データD3(Bit3)を“1”に決定して保持する。このとき、オペアンプ1aの出力電圧は、“1000”に対応する電圧VCAL8のオフセット補正用信号VCALで補正された値のままである。
なお、ラッチ回路DDL3にリセット入力端子RST3からリセット信号としてHighレベルの電圧を入力したときに、出力電圧が負の向きに飽和していれば、ラッチ回路DDL3の出力データD3は“0”となるので、出力データD3(Bit3)を“0”に決定して保持する。このとき、オペアンプ1aの出力電圧は、“0000”に対応する電圧VCAL0のオフセット補正用信号VCALで補正された値に戻る。
次に、ラッチ回路DDL2にセット入力端子SET2からセット信号としてHighレベルの電圧を入力することにより、出力データD3〜D0で表される4ビットを“1100”とする。これにより、オフセット補正用信号VCALとして電圧VCAL12が選択される。電圧VCAL12がオフセット調整入力端子ORに入力されると、オペアンプ1aの出力電圧のオフセットは負の向きに移動する。この場合に出力電圧に残っているオフセットは図4の「オペアンプのオフセットの状態例」で示されているように負の向きとなって、出力電圧は「OUT出力の状態例」に示すように負の向きに飽和するが、このオフセットが正負いずれの向きに残っているかを確認するため、次いで、ラッチ回路DDL2にリセット入力端子RST2からリセット信号としてHighレベルの電圧を入力することにより、ラッチ回路DDL2でオペアンプ1aの出力電圧をラッチする。このとき、図4の「OUT出力の状態例」に示すように出力電圧が負の向きに飽和していれば、ラッチ回路DDL2の出力データD2は“0”となるので、出力データD2(Bit2)を“0”に決定して保持する。このとき、オペアンプ1aの出力電圧は、 “1000”に対応する電圧VCAL8のオフセット補正用信号VCALで補正された値に戻る。
なお、ラッチ回路DDL2にリセット入力端子RST2からリセット信号としてHighレベルの電圧を入力することにより、ラッチ回路DDL2でオペアンプ1aの出力電圧をラッチしたときに、出力電圧が正の向きに飽和していれば、ラッチ回路DDL2の出力データD2は“1”となるので、出力データD2(Bit2)を“1”に決定して保持する。このとき、オペアンプ1aの出力電圧は、“1100”に対応する電圧VCAL12のオフセット補正用信号VCALで補正された値のままとなる。
次に、ラッチ回路DDL1にセット入力端子SET1からセット信号としてHighレベルの電圧を入力することにより、出力データD3〜D0で表される4ビットを“1010”とする。これにより、オフセット補正用信号VCALとして電圧VCAL10が選択される。電圧VCAL10がオフセット調整入力端子ORに入力されると、オペアンプ1aの出力電圧のオフセットは負の向きに移動する。この場合に出力電圧に残っているオフセットは図4の「オペアンプのオフセットの状態例」で示されているように僅かに正の向きであって(図ではほとんどゼロであるが、僅かに正の向きにあるものとする。)、出力電圧は「OUT出力の状態例」に示すように飽和から脱出して線形変化する領域にまで低下しているが、このオフセットが正負いずれの向きに残っているかを確認するため、次いで、ラッチ回路DDL1にリセット入力端子RST1からリセット信号としてHighレベルの電圧を入力することにより、ラッチ回路DDL1でオペアンプ1aの出力電圧をラッチする。このとき、図4の「OUT出力の状態例」に示すように出力電圧が正の向きにあれば、ラッチ回路DDL1の出力データD1は“1”となるので、出力データD1(Bit1)を“1”に決定して保持する。このとき、オペアンプ1aの出力電圧は、“1010”に対応する電圧VCAL10のオフセット補正用信号VCALで補正された値のままである。
なお、ラッチ回路DDL1にリセット入力端子RST1からリセット信号としてHighレベルの電圧を入力することにより、ラッチ回路DDL1でオペアンプ1aの出力電圧をラッチしたときに、出力電圧が負の向きにあれば、ラッチ回路DDL1の出力データD1は“0”となるので、出力データD1(Bit1)を“0”に決定して保持する。このとき、オペアンプ1aの出力電圧は、“1000”に対応する電圧VCAL8のオフセット補正用信号VCALで補正された値に戻る。
次に、ラッチ回路DDL0にセット入力端子SET0からセット信号としてHighレベルの電圧を入力することにより、出力データD3〜D0で表される4ビットを“1011”とする。これにより、オフセット補正用信号VCALとして電圧VCAL11が選択される。電圧VCAL11がオフセット調整入力端子ORに入力されると、オペアンプ1aの出力電圧のオフセットは負の向きに移動する。この場合に出力電圧に残っているオフセットは図4の「オペアンプのオフセットの状態例」で示されているように負の向きとなって、出力電圧は「OUT出力の状態例」に示すように負の向きに飽和するが、このオフセットが正負いずれの向きに残っているかを確認するため、次いで、ラッチ回路DDL0にリセット入力端子RST0からリセット信号としてHighレベルの電圧を入力することにより、ラッチ回路DDL0でオペアンプ1aの出力電圧をラッチする。このとき、図4の「OUT出力の状態例」に示すように出力電圧が負の向きに飽和していれば、ラッチ回路DDL0の出力データD0は“0”となるので、出力データD0(Bit0)を“0”に決定して保持する。このとき、オペアンプ1aの出力電圧は、“1010”に対応する電圧VCAL10のオフセット補正用信号VCALで補正された値に戻る。
なお、ラッチ回路DDL0にリセット入力端子RST0からリセット信号としてオペアンプ1aの出力電圧を入力したときに、出力電圧が正の向きに飽和していれば、ラッチ回路DDL0の出力データD0は“1”となるので、出力データD0(Bit0)を“1”に決定して保持する。このとき、オペアンプ1aの出力電圧は、“1011”に対応する電圧VCAL11のオフセット補正用信号VCALで補正された値のままとなる。
以上のようにして、4ビットの論理信号が決定される。なお、上述の方法では、ラッチ回路DDLkがオペアンプ1aの出力電圧をリセット入力端子RSTkからラッチしたときに、各ビットが“1”であるか“0”であるかの判定は、オペアンプ1aの出力電圧から各ビットの重み付けに対応する補正分の電圧を差し引いた残りが正であるか負であるかによって行っている。従って、補正分の電圧を差し引いた残りが必ずしも正または負の向きに飽和している必要はない。ただし、オペアンプ1aの開ループ利得が非常に大きい場合は、出力電圧が入力差動電圧に対して線形変化する領域は非常に狭くなるため、出力電圧は一般に飽和しやすい。なお、2値の論理信号が、重み付けされたオフセット補正量で量子化された論理値からなることは、オフセット補正回路12の場合と同じである。
ラッチ回路DDL3〜DDL0に記憶された出力データD3〜D0および出力データ/D3〜/D0はその後記憶されたままであり、スイッチ素子S1を開いてスイッチ素子S2を閉じることで、オペアンプ回路21は、オフセット補正がなされた状態でボルテージフォロワとして動作する。
なお、図3のオフセット補正回路22から、セット入力端子SETkとそのための回路素子とを削除し、図2のオフセット補正回路12と同一の動作をさせることも可能である。また、図3においては、4ビットの補正データを決定して記憶する場合を示したが、ビット数を変更することが容易であることはいうまでもない。
また、オフセット補正回路22では、ラッチ回路DDL3〜DDL0が2値の論理信号を記憶する記憶回路となっているが、これに限らず、記憶回路は、DA変換回路22aにあってもよいし、ラッチ回路DDL3〜DDL0とDA変換回路22aとの両方にあってもよい。つまり、ラッチ回路DDL3〜DDL0とDA変換回路22aとの全体で構成される回路の一部であればよい。
次に、図5に、本実施形態で使用する、オフセット調整機能付きのオペアンプの一例を示す。図5に示すオペアンプは、図1ないし図3に示したオペアンプ1aとして用いることのできるものであり、フォールディッドカスコードオペアンプと呼ばれる周知の構成のオペアンプである。なお、このオペアンプの回路構成およびオフセット調整入力の構成は、一般的なものの一例に過ぎず、本発明への適用範囲は図5の回路に限られない。
NMOSトランジスタT1・T2が差動対トランジスタをなし、NMOSトランジスタT1のゲートが同相入力端子IN1(すなわち非反転入力端子)となり、NMOSトランジスタT2のゲートが逆相入力端子IN2(すなわち反転入力端子)となる。NMOSトランジスタT1・T2のソースとGNDとの間にはNMOSトランジスタT3・T4が直列に接続されている。NMOSトランジスタT3のゲートには電圧VBN1が入力され、NMOSトランジスタT4のゲートには電圧VBN2が入力される。
NMOSトランジスタT1のドレインはPMOSトランジスタT5のドレインに接続されており、NMOSトランジスタT2のドレインはPMOSトランジスタT6のドレインに接続されている。PMOSトランジスタT5・T6のソースは電源VCCに接続されている。PMOSトランジスタT5のゲートには電圧VBP3が入力され、PMOSトランジスタT6のゲートはオフセット調整入力端子ORとなっている。
PMOトランジスタT5・T6のドレインとGNDとの間には、PMOSトランジスタT7・T8の対、PMOSトランジスタT9とNMOSトランジスタT11との並列回路およびPMOSトランジスタT10とNMOSトランジスタT12との並列回路の対、および、NMOSトランジスタT13・T14の対からなるカレントミラー回路がこの順に接続されている。
PMOSトランジスタT7のソースはPMOSトランジスタT5のドレインに接続されており、PMOSトランジスタT8のソースはPMOSトランジスタT6のドレインに接続されている。PMOSトランジスタT7・T8のゲートには電圧VBP4が入力される。PMOSトランジスタT9のソースおよびNMOSトランジスタT11のドレインは、PMOSトランジスタT7のドレインに接続されており、PMOSトランジスタT10のソースおよびNMOSトランジスタT12のドレインは、PMOSトランジスタT8のドレインと点Aで接続されている。PMOSトランジスタT9・T10のゲートには電圧VBP0が入力され、NMOSトランジスタT11・T12のゲートには電圧VBN0が入力される。NMOSトランジスタT13のドレインは、PMOSトランジスタT9のドレインおよびNMOSトランジスタT11のソースに接続されており、NMOSトランジスタT14のドレインは、PMOSトランジスタT10のドレインおよびNMOSトランジスタT12のソースと点Bで接続されている。NMOSトランジスタT13のゲートとNMOSトランジスタT14のゲートとは互いに接続されており、さらにNMOSトランジスタT13のドレインに接続されている。NMOSトランジスタT13・T14のソースはGNDに接続されている。
また、このオペアンプの出力段はPMOSトランジスタT15とNMOSトランジスタT16とが電源VCCとGNDとの間に直列に接続されたものである。PMOSトランジスタT15のゲートは点Aに接続されており、NMOSトランジスタT16のゲートは点Bに接続されている。PMOSトランジスタT15のソースは電源VCCに接続されており、NMOSトランジスタT16のソースはGNDに接続されている。PMOSトランジスタT15のドレインとNMOSトランジスタT16のドレインとは互いに接続されており、この点はオペアンプの出力端子OUTとなっている。
また、このオペアンプには、点Aと点Bとの間に、発振を防止するための位相補償容量Cが、点Aと出力端子OUTとの間と、点Bと出力端子OUTとの間との2箇所に接続されている。そして、点Aと出力端子OUTとの間の位相補償容量Cと点Aとの間には、スイッチ素子S3が挿入されており、点Bと出力端子OUTとの間の位相補償容量Cと点Bとの間には、スイッチ素子S4が挿入されている。
これらのスイッチ素子S3・S4は、図1から図3で説明したオフセット補正の動作中に、位相補償容量Cをオペアンプから開放するように操作される。位相補償容量Cが開放されることで、オペアンプの高周波特性が改善され、スルーレートが向上するため、オフセット調整入力の入力信号に対する出力電圧の応答が速くなり、より短時間でオフセット補正のタイミングチャートを処理することができるようになる。この応答の高速化は、図2または図3において、オフセットの残り電圧が小さくなる下位ビットの補正の場合に、特に大きな効果が得られる。
以上に述べたように、参考形態としての本実施形態に係るオフセット補正回路2・12と、本実施形態に係るオフセット補正回路22によれば、オペアンプ1aの出力電圧のオフセットを2値の論理信号に変換して記憶し、記憶された論理信号を用いて出力電圧のオフセットを補正するので、アナログ電圧を記憶するときのような大きな容量や頻繁なリフレッシュを必要としない。また、個々のオフセットに対応したオフセット補正を行うことができるので、オフセットのランダムばらつきを低減することができ、ことさらに大きな素子サイズでの設計や、LSIのマスクレイアウト設計上の特別な配慮を必要とせず、チップサイズの低減・低コスト化が可能となる。
以上により、頻繁なリフレッシュを必要とせず、小さな回路規模でオフセットばらつきを吸収してオフセット補正を行うことのできるオフセット補正回路を実現することができる。
次に、前記オフセット補正を所望のタイミングで繰り返すための構成について説明する。
図6に、図3のオフセット補正回路22によるオフセット補正を繰り返すための構成例を示す。図6では、オフセット補正回路22に、オフセットデータ収集制御回路(オフセット生成制御部)31が備えられていることを示している。また、オフセットデータ収集制御回路31が備えられていることに合わせて、周期発生回路41の付加、電源投入検知回路42の付加、ノイズ検知回路43の付加、および、外部信号44の入力の、いずれか1つまたは複数が行われている。
周期発生回路41、電源投入検知回路42、および、ノイズ検知回路43は、オペアンプ1aの出力電圧のオフセット補正を行うタイミングを示すトリガ信号を発生するトリガ信号発生手段として機能する。トリガ信号発生手段が発生するトリガ信号によって、オフセット補正を所望のタイミングで行うことができる。
周期発生回路41、電源投入検知回路42、および、ノイズ検知回路43は、オフセット補正を行うタイミングを指示するトリガ信号としてのオフセット補正指示信号をオフセットデータ収集制御回路31のSTART端子に入力する。また、外部信号44も、オフセット補正指示信号としてオフセットデータ収集制御回路31のSTART端子に入力される。オフセットデータ収集制御回路31は、START端子に入力されたオフセット補正指示信号により、オフセット補正を行うべき指示が行われたと認識すると、オフセット補正回路22にオフセットデータを収集させてオフセット補正を行わせるべく、NULL、/NULL、RSTALL、RST0、SET0、RST1、SET1、RST2、SET2、RST3、および、SET3の各信号を生成してオフセット補正回路22に供給して、オフセットの生成をトリガする。
これらのトリガ信号発生手段は、オペアンプ1aの出力電圧のオフセット補正が完了すると初期化されることが好ましい。これにより、オフセット補正が完了した後のオペアンプ1aの通常動作時にむやみにオフセット補正が繰り返されることを避けることができ、オフセット補正の動作を必要最小限に抑えることができる。
周期発生回路(周期発生装置)41は、オフセット補正指示信号として周期信号を生成して出力し、オフセットデータ収集制御回路31に、周期的にオフセット補正を指示するものである。周期発生回路41を用いることにより、オフセット補正回路21は周期的にオフセットデータを収集することができるので、外部環境が変動することにより、収集したオフセットデータが変化してしまったり、オペアンプ1aのオフセット値そのものが変化してしまったりしても、再度オフセットデータを収集することで適切なオフセットデータを記憶し続けることができる。なお、オフセットデータの収集時にオペアンプ1aの補正動作により表示の乱れが発生する問題がある場合には、オフセット補正指示信号の周期を長くするとよい。
電源投入検知回路(電源投入検知装置)42は、表示装置の電源電圧が立ち上がったことを検知し、電源電圧が立ち上がったことを示すオフセット補正指示信号を生成して、オフセットデータ収集制御回路31に入力するものである。電源がオフである期間には、一般に、収集したオフセットデータはラッチ回路DDLkから揮発しているので、電源投入検知回路42を用いて電源投入時にオフセットデータを収集するようにすると、オフセット補正を行うタイミングが適切なものとなる。また、電源投入時にオフセットデータを収集するので、表示の初期設定期間でオフセット補正を行うこととなり、表示に影響を与えずに済む。
ノイズ検知回路(ノイズ検知装置)43は、ラッチ回路DDLkにラッチされているオフセットデータにとって外乱となるようなノイズを検知し、ノイズを検知したことを示すオフセット補正指示信号を生成して、オフセットデータ収集制御回路31に入力するものである。オフセットデータが乱されるとオペアンプ1aのオフセット補正が適正なものとならなくなってオフセットが発生するため、ノイズ検知回路43を用いてノイズ検知時にオフセットデータを収集するようにすると、常に適切なオフセットデータを記憶することができ、従って、常に適切な表示を保つことができる。
外部信号44は、外部から入力される任意の信号であり、例えば表示装置のリセット信号、垂直同期信号、水平同期信号、帰線期間を示す信号、データ転送信号などからなる。外部信号44に基づいてオフセットデータの収集を行うようにすれば、そのタイミングを任意に制御することができる。特に、表示装置をリセットする場合には、全ての回路を初期化する必要があるため、リセット信号を利用してリセット時にオフセットデータを収集するようにすると都合がよい。また、垂直同期信号や帰線期間を示す信号を用いれば、1フレーム毎もしくは数フレーム毎といったように周期的にオフセットデータを収集することができるので、外部環境の変動によるオフセットデータやオフセットの変化に対応させることができる。特に、帰線期間内でオフセットデータの収集を行うようにすれば、オフセット補正動作が表示に影響を与えずに済む。
次に、電源投入検知回路42およびノイズ検知回路43の具体的な構成例について説明する。
図7(a)〜(c)に、電源投入検知回路42の第1の構成例を示す。
図7(a)は電源投入検知回路42のうちパワーオンリセット信号PORの生成回路の部分の構成を示している。この回路は、定電流源I1、コンデンサC1、MOSトランジスタTr21、および、抵抗R0を備えている。MOSトランジスタTr21はpチャネル型である。定電流源I1とコンデンサC1とは、表示装置の電源VLSとGNDとの間で定電流源I1がコンデンサC1に電流を流し込むように構成されている。コンデンサC1の電源VLS側の端子はMOSトランジスタTr21のゲートに接続されている。MOSトランジスタTr21のソースは電源VLSに、ドレインは抵抗R0の一端に、それぞれ接続されている。抵抗R0の他端はGNDに接続されている。MOSトランジスタTr21と抵抗R0との接続点はパワーオンリセット信号PORの出力端子となっている。
図7(b)に示すように、生成されたパワーオンリセット信号PORは、インバータ51に入力されて信号NPORとなる。該信号NPORはインバータ52に入力されて信号NRAM_RSTDとなる。
図7(c)に示すように、信号NRAM_RSTDはインバータ53を介してDラッチ回路L1のクロック端子CLKに入力される。Dラッチ回路L1のD端子はHighの論理に相当する電圧を出力する電源に接続されている。Dラッチ回路L1のQ端子からの出力信号は、インバータ54・55を順に経て信号ACLとなる。また、Dラッチ回路L1は、負論理のリセット信号NACLでリセットされる。リセット信号NACLはオフセットデータ収集制御回路31により生成される。信号ACLは、オフセット補正指示信号として、オフセットデータ収集制御回路31のSTART端子に入力される。
図8(a)に、電源投入が行われてからの、電源VLSの電源電圧、コンデンサC1の電源VLS側端子であるとともにMOSトランジスタTr21のゲートである点A1の電圧、パワーオンリセット信号PORの電圧、および、信号NPORの電圧の変化を示す。また、図8(b)に、信号NRAM_RSTD、リセット信号NACL、および、信号ACLのタイミングチャートを示す。
図8(a)において、初期状態ではMOSトランジスタTr21がON状態であり、電源VLSの電圧が次第に上昇していくとともに、定電流源I1によりコンデンサC1が次第に充電されていき、点AすなわちMOSトランジスタTr21のゲートの電圧が上昇していく(ゲート・ソース間電圧が低下していく)とともにパワーオンリセット信号PORの電圧も上昇していく。電源VLSの電圧が立ち上がるとともにパワーオンリセット信号の電圧がHighレベルに飽和した後、MOSトランジスタTr21があるゲート電圧でOFF状態になり、パワーオンリセット信号PORがGND電位(Lowレベル)へと変化する。このとき、それまでGND電位(Lowレベル)であった信号NPORはHighレベルへと変化する。また、点A1の電圧は、電源VLSの電圧で規制される値で飽和する。
図8(b)において、電源投入前には各信号は論理が不定の状態にある。電源投入により、信号NPORがLowレベルからHighへと変化すると、信号NRAM_RSTDはHighレベルからLowレベルへと変化し、このレベル変化に合わせてクロック端子CLKにHighレベルが入力される。また、リセット信号NACLはHighレベルとして立ち上がり、リセットは解除された状態にある。これにより、Dラッチ回路L1のQ端子からは、信号NRAM_RSTDのLowレベル期間にD端子に入力される信号が出力され、信号ACLはHighレベルとなる。信号ACLのHighレベル期間は、オフセットデータ収集期間となる。オフセット補正回路22によるオフセット補正が完了すると、オフセットデータ収集制御回路31は、リセット信号NACLをLowレベルとする。これにより、Dラッチ回路L1はリセットされ、信号ACLはLowレベルになる。
図9(a)〜(c)に、電源投入検知回路42の第2の構成例を示す。
図9(a)は電源投入検知回路42のうちパワーオンリセット信号PORの生成回路の部分の構成を示している。この回路は、抵抗R1・R2・R3、および、MOSトランジスタTr31〜Tr35を備えている。MOSトランジスタTr31〜Tr33はpチャネル型であり、MOSトランジスタTr34・Tr35はnチャネル型である。
抵抗R1と抵抗R2とは、電源VLSとGNDとの間で、抵抗R1が電源VLS側となるように互いに直列に接続されている。抵抗R1と抵抗R2との接続点はMOSトランジスタTr31のゲートに接続されている、MOSトランジスタTr31のソースは電源VLSに、ドレインはMOSトランジスタTr34のドレインに、それぞれ接続されている。
MOSトランジスタTr33のソースは電源VLSに、ドレインは抵抗R3の一端に、それぞれ接続されている。MOSトランジスタTr33のゲートは自身のドレインに接続されている。抵抗R3の他端はGNDに接続されている。MOSトランジスタTr33と抵抗R3との接続点は、MOSトランジスタTr32のゲートに接続されている。MOSトランジスタTr32のソースは電源VLSに、ドレインはMOSトランジスタTr35のドレインに、それぞれ接続されている。
MOSトランジスタTr34のゲートとMOSトランジスタTr35のゲートとは互いに接続されており、これらのゲートはMOSトランジスタTr34のドレインに接続されている。MOSトランジスタTr34のソースとMOSトランジスタTr35のソースとは、GNDに接続されている。MOSトランジスタTr34とMOSトランジスタTr35とはカレントミラー回路を構成している。
MOSトランジスタTr32のドレインは、パワーオンリセット信号の出力端子となっている。
図9(b)に示すように、生成されたパワーオンリセット信号PORは、インバータ61に入力されて信号NPORとなる。該信号NPORはインバータ62に入力されて信号NRAM_RSTDとなる。
図9(c)に示すように、信号NRAM_RSTDはインバータ63を介してDラッチ回路L2のクロック端子CLKに入力される。Dラッチ回路L2のD端子はHighの論理に相当する電圧を出力する電源に接続されている。Dラッチ回路L2のQ端子からの出力信号は、インバータ64・65を順に経て信号ACLとなる。また、Dラッチ回路L2は、負論理のリセット信号NACLでリセットされる。リセット信号NACLはオフセットデータ収集制御回路31により生成される。信号ACLは、オフセット補正指示信号として、オフセットデータ収集制御回路31のSTART端子に入力される。
図10(a)に、電源投入が行われてからの、電源VLSの電圧、抵抗R1と抵抗R2との接続点であるとともにMOSトランジスタTr31のゲートである点A2の電圧、MOSトランジスタTr33と抵抗R3との接続点であるとともにMOSトランジスタTr32のゲートである点B2の電圧、パワーオンリセット信号PORの電圧、および、信号NPORの電圧の変化を示す。また、図10(b)に、信号NRAM_RSTD、リセット信号NACL、および、信号ACLのタイミングチャートを示す。
図10(a)において、電源投入が行われると、電源VLSの電圧が次第に上昇していき、点A2の電圧は抵抗R1と抵抗R2とによる分圧であるので次第に上昇していく。また、点Bの電圧は、MOSトランジスタTr33のドレイン電圧が低いとゲート電圧が低いので電流を増加させる方向に動作点を移し、初期には点A2よりも低い電圧にありながら、次第に点Aよりも大きい増加率で上昇していく。また、点B2の電圧が低い間はMOSトランジスタTr32は線形領域で動作するため、パワーオンリセット信号PORの電圧はほぼ電源VLSの電圧と同じ大きさで上昇していく。
一方、MOSトランジスタTr31は、初期には点A2の電圧と電源VLSの電圧との差が小さいことから飽和領域で動作するが、両電圧の差が次第に大きくなるため、線形領域の方向に動作点を移行させる。これによりMOSトランジスタTr34のドレインの電圧すなわちゲートの電圧が非常に高くなり、MOSトランジスタTr34は飽和領域で動作するものの、点B2の電圧が電源VLSの電圧に近づくことからMOSトランジスタTr32が飽和領域で動作し、従って、MOSトランジスタTr35が線形領域で動作するようになる。これにより、MOSトランジスタTr35のドレイ電圧すなわちパワーオンリセット信号PORの電圧はGND電位(Lowレベル)に近い値となる。
このとき、それまでGND電位(Lowレベル)であった信号NPORは電源VLSの電圧の値で規制されるHighレベルへと変化する。また、点A2・B2の電圧は、電源VLSの電圧で規制される値で飽和する。
図10(b)において、電源投入前には各信号は論理が不定の状態にある。電源投入により、信号NPORがLowレベルからHighへと変化すると、信号NRAM_RSTDはHighレベルからLowレベルへと変化し、このレベル変化に合わせてクロック端子CLKにHighレベルが入力される。また、リセット信号NACLはHighレベルとして立ち上がり、リセットは解除された状態にある。これにより、Dラッチ回路L2のQ端子からは、信号NRAM_RSTDのLowレベル期間にD端子に入力される信号が出力され、信号ACLはHighレベルとなる。信号ACLのHighレベル期間は、オフセットデータ収集期間となる。オフセット補正回路22によるオフセット補正が完了すると、オフセットデータ収集制御回路31は、リセット信号NACLをLowレベルとする。これにより、Dラッチ回路L2はリセットされ、信号ACLはLowレベルになる。
次に、図11に、ノイズ検知回路43の構成例を示す。
ノイズ検知回路43はソースドライバ71内に設けられている。ソースドライバ71には出力セルが多数設けられており、その一つ一つが図3に示したオペアンプ回路21に相当している。図11では出力セル群は左右に2分割され、左側の出力セル群と右側の出力セル群との間にオフセットデータ収集制御回路31が配置されている。
ノイズ検知回路43は、複数の検知RAM(検知記憶部)43a…と、ロジック回路43bとを備えている。検知RAM43aは、複数が入力DINと出力DOUTとを結ぶことにより従属接続されて左側の出力セル群の近傍に配置されたものと、同じく複数が従属接続されて右側の出力セル群の近傍に配置されたものとからなる。ロジック回路43bは、左側に配置された検知RAM43a群と、右側に配置された検知RAM43a群との間に配置されている。検知RAM43aは、n個の出力セルに1個の割合というように、出力セルの数に対応して設けられている。
左側に配置された検知RAM43a群では、左端の検知RAM43aの入力DINが所定の電圧とされ、その入力が右側へ伝達されて右端の検知RAM43aの出力DOUTとなり、ロジック回路43bの入力DOUT1となる。右側に配置された検知RAM43a群では、右端の検知RAM43aの入力DINが所定の電圧とされ、その入力が左側へ伝達されて左端の検知RAM43aの出力DOUTとなり、ロジック回路43bの入力DOUT2となる。
左右の検知RAM43a群ではそれぞれ、少なくともいずれか1つの検知RAM43aに記憶されたデータ(論理値)が変化すると、この変化を出力DOUTの変化としてロジック回路43bに伝達する。ロジック回路43bは、入力DOUT1およびDOUT2の少なくとも一方が変化すると、出力セルに記憶したオフセットデータがノイズの発生により変化した可能性が高いと認識してノイズを検知したと判定し、オフセットデータ収集制御回路31のSTART端子に向けて、オフセット補正指示信号(判定信号)としての信号ACLを出力し、オフセット補正回路22にオフセットデータの収集を行わせてオフセット補正を実行させる。このときにオフセットデータ収集制御回路31がオペアンプ回路21に向けて出力する制御信号は、図6で説明した各信号である。オフセットデータ収集制御回路31は、オフセットが終了すると、ロジック回路43bに向けてリセット信号NACLを出力し、ロジック回路43bからの信号ACLをリセットさせる。
検知RAM43aに記憶された論理値の変化は、外乱となるノイズが侵入したことを適切に反映しているので、ノイズ検知回路43はノイズ検知を良好に行うことができる。また、複数個の検知RAM1aのいずれか1つでも論理値が変化すると、ノイズが発生した可能性があるので、検知RAM43aを複数個設けたことにより、ノイズを感度よく検知することができる。
図12(a)に、検知RAM43aの構成例を示す。また、図12(b)・(c)に、ロジック回路43bの構成例を示す。
図12(a)において、検知RAM43aは、インバータ80〜84、MOSトランジスタTr41〜Tr45、NANDゲートG1・G3、および、NORゲートG2・G4を備えている。なお、MOSトランジスタTr41〜Tr45はnチャネル型で示されているが、pチャネル型であってもよい。また、NANDゲートG1・G3、および、NORゲートG2・G4は全て2入力である。
また、検知RAM43aは、アンプ75・76に接続されている。アンプ75・76はそれぞれ、図3のオペアンプ1aに相当しており、図11において互いに隣接する出力セルの出力アンプである。
インバータ81の出力とインバータ82の入力とが互いに接続されるとともに、インバータ81の入力とインバータ82の出力とが互いに接続されることにより、1つのラッチ回路が構成されている。インバータ81の出力およびインバータ82の入力は、MOSトランジスタTr45を介してGNDすなわちLowの論理に相当する電圧を出力する電源に接続可能とされているとともに、MOSトランジスタTr42を介してアンプ75の出力に接続可能とされている。また、インバータ81の入力およびインバータ82の出力は、MOSトランジスタTr41を介してHighの論理に相当する電圧を出力する電源に接続可能とされている。MOSトランジスタTr45のゲートには、図3のリセット端子RSTALLに入力されるリセット信号が入力される。そして、インバータ81の入力およびインバータ82の出力である点A3は、常時は、MOSトランジスタTr45を介して取り込んだLowレベルを論理反転したHighレベルをラッチしている。あるいは、MOSトランジスタTr41を介してインバータ81の入力およびインバータ82の出力にHighレベルを取り込んでラッチしてもよい。あるいは、インバータ81の出力およびインバータ82の入力にMOSトランジスタTr42を介して、出力をLowの論理に相当する電圧としたアンプ75からLowレベルを取り込んで、それを反転したLowレベルをラッチしてもよい。
インバータ83の出力とインバータ84の入力とが互いに接続されるとともに、インバータ83の入力とインバータ84の出力とが互いに接続されることにより、1つのラッチ回路が構成されている。インバータ83の入力およびインバータ84の出力は、MOSトランジスタTr43を介してGNDに接続可能とされている。また、インバータ83の出力およびインバータ84の入力は、MOSトランジスタTr44を介してアンプ76の出力に接続可能とされている。MOSトランジスタTr43のゲートには、図3のリセット端子RSTALLに入力されるリセット信号が入力される。そして、インバータ83の入力およびインバータ84の出力である点B3は、常時は、GNDからMOSトランジスタTr43を介して取り込んだLowレベルをラッチしている。あるいは、インバータ83の出力およびインバータ84の入力にMOSトランジスタTr44を介して、出力をHighの論理に相当する電圧としたアンプ76からHighレベルを取り込んでラッチしてもよい。
このように、検知RAM43aは、初期化後に互いに排他的な論理値を有するペアとなるラッチ回路(記憶素子)で構成されており、ペアを構成する2つのラッチ回路の一方と他方とで、異なる論理値を記憶するので、2つの論理値のいずれが変化しても、ノイズを検知することができる。
また、上記各ラッチ回路は、通常はオンされることのないMOSトランジスタTr42・Tr44を介してアンプ75・76に接続されているが、これは、オフセットデータを収集するラッチ回路DDLkとできる限り構成条件を等しくして、オペアンプ1aからラッチ回路DDLkへのノイズ伝達を検知RAM43aで模擬できるようにするためである。オペアンプ1aを表示装置のソースドライバにおける出力アンプとして用いるような場合に、このオペアンプ1aにつながる出力パッドから侵入するノイズにより、オフセット記憶用のRAMのデータ、すなわちラッチ回路DDLkのデータが変化する虞があり、検知RAM43aでも、そのような出力アンプからの侵入ノイズを直接検知することを可能にしたものである。
また、各ラッチ回路は、リセット端子RSTALLに入力されるリセット信号によってラッチを行うので、検知RAM43aは、図3においてオフセット補正を開始するときの各ラッチ回路DDLkをリセットするときに、同時に、検知に用いる論理のラッチを行うことができる。
NANDゲートG1の一方の入力は検知RAM43aの入力DINであり、他方の入力はHighレベルとされる。左右の検知RAM43a群における初段の検知RAM43aのNANDゲートG1の入力DINはHighレベルとされる。NANDゲートG1の出力は、NORゲートG2の一方の入力となる。NORゲートG2の他方の入力は、前記点A3の電圧をインバータ80で論理反転した電圧である。NORゲートG2の出力は、NANDゲートG3の一方の入力となる。NANDゲートG3の他方の入力はHighレベルとされる。NANDゲートG3の出力はNORゲートG4の一方の入力となる。NORゲートG4の他方の入力は前記点B3の電圧である。
このような構成により、常時は、NORゲートG2・G4の入力が“0,0”となるため各検知RAM43aの出力DOUTが“1”となるが、いずれかの検知RAM43aでノイズにより点A3および点B3の少なくとも一方の論理が反転すると、従属接続されている全ての検知RAM43a出力DOUTが“0”となる。
次に、図12(b)において、ロジック回路43bの入力DOUT1・DOUT2は2入力のNANDゲートG5に入力される。NANDゲートG5の出力は、インバータ85・86・87を順に経て信号NRAM_RSTDとなる。
次に、図13(c)に示すように、信号NRAM_RSTDはインバータ88を介してDラッチ回路L3のクロック端子CLKに入力される。Dラッチ回路L3のD端子はHighの論理に相当する電圧を出力する電源に接続されている。Dラッチ回路L3のQ端子からの出力信号は、インバータ89・90を順に経て信号ACLとなる。また、Dラッチ回路L3は、負論理のリセット信号NACLでリセットされる。リセット信号NACLはオフセットデータ収集制御回路31により生成される。信号ACLは、オフセット補正指示信号として、オフセットデータ収集制御回路31のSTART端子に入力される。
図13に、左右の検知RAM43a群における初段の検知RAM43aの入力DIN、点A3、点B3、出力DOUT(入力DOUT1・DOUT2)、信号NRAM_RSTD、リセット信号NACL、および、信号ACLの論理変化を示すタイミングチャートを示す。
初段の検知RAM43aの入力DINはHighレベルに固定されている。点A3がHighレベル、点B3がLowレベルをラッチしているときに、点A3の論理がノイズによりLowレベルに変化したとする。このとき、従属接続された全ての検知RAM43a…の出力DOUTがLowレベルとなるので、入力DOUT1・DOUT2のうちノイズにより論理が変化したラッチ回路を含むものがLowレベルとなる。これにより、入力DOUT1・DOUT2のうちの少なくとも一方がLowレベルとなるので、ロジック回路43bではNANDゲートG5の出力がHighレベルとなり、信号NRAM_RSTDがLowレベルとなる。この間、リセット信号NACLはHighレベルであるため、Dラッチ回路L3のQ端子からは、信号NRAM_RSTDのLowレベル期間にD端子に入力される信号が出力され、信号ACLはHighレベルとなる。信号ACLのHighレベル期間は、オフセットデータ収集期間となる。オフセット補正回路22によるオフセット補正が完了すると、オフセットデータ収集制御回路31は、リセット信号NACLをLowレベルとする。これにより、Dラッチ回路L3はリセットされ、信号ACLはLowレベルになる。
なお、上述の検知RAM43aは、ノイズの検知感度を高めて、ラッチ回路DLLkでのノイズによるデータ変化を検知し損なわないようにするのが好ましい。図14(a)・(b)に、ノイズの検知感度が高い検知RAMの構成例を示す。
図14(a)の検知RAM(検知記憶部)43bは、図12(a)の検知RAM43aにおいて、ラッチ回路を構成するインバータ81〜84のそれぞれに対して、インバータ回路と電源との間にMOSトランジスタTr51を挿入した構成のものである。同図では、MOSトランジスタTr51を、インバータ回路のpチャネル型トランジスタとHigh側電源との間に挿入したものが示されているが、MOSトランジスタTr51を、nチャネル型トランジスタとLow側電源との間に挿入した構成でもよい。MOSトランジスタTr51のゲートには一定電圧のバイアス電圧BIASが印加される。このようにすることで、インバータ81〜84の駆動能力を低下させることができ、検知RAM43bはオペアンプ回路21の記憶部よりもノイズに対してセンシティブとなって、ラッチしたデータが変化しやすくなる。検知記憶部は、前記記憶部よりも前記ノイズに対してセンシティブであることを特徴としている。
図14(b)の検知RAM(検知記憶部)43cは、図12(a)の検知RAM43aにおいて、ラッチ回路を構成するインバータ81〜84のそれぞれに対して、インバータ回路と電源との間に抵抗R51を挿入した構成のものである。同図では、抵抗R51を、インバータ回路のpチャネル型トランジスタとHigh側電源との間に挿入したものが示されているが、抵抗R51を、nチャネル型トランジスタとLow側電源との間に挿入した構成でもよい。このようにすることで、インバータ81〜84の駆動能力を低下させることができ、検知RAM43cはオペアンプ回路21の記憶部よりもノイズに対してセンシティブとなって、ラッチしたデータが変化しやすくなる。
また、図14(a)・(b)の他にも、ラッチ回路を構成するインバータのトランジスタサイズを小さくすることによっても、ノイズの検知感度が高い検知RAMを構成することができる。
このように、検知RAMのほうがオペアンプ回路21の記憶部よりもノイズに対してセンシティブとなるようにすることにより、記憶部におけるノイズによるデータ変化を検知し損ねることがなく、確実性の高いノイズ検知を行うことができる。
以上が、オフセット補正を所望のタイミングで繰り返すための構成についての説明である。なお、この構成は図3のオペアンプ回路21に対するものであったが、図1のオペアンプ回路1や図2のオペアンプ回路11にも容易に適用することができるのは明らかである。
次に、収集したオフセットデータがノイズにより変化してしまう虞があるときに、オフセットデータを正しく保持するための、他の構成について説明する。
この構成は、図15に示すように、バックアップRAM回路(バックアップ記憶装置)45を備えている。また、これに伴い、図6のオフセットデータ収集制御回路31を、オフセットデータ収集制御回路31Aとする。
バックアップRAM回路45は、複数個のバックアップ記憶素子を備え、ノイズによってバックアップ記憶素子のいずれかに記憶されている論理値が変化すると、ノイズを検知したと判定する。
図15において、オフセットデータ収集制御回路(オフセット生成制御部)31Aによる制御で、オペアンプ回路21におけるオフセット補正が終了した後、オフセットデータ収集制御回路31AからバックアップRAM回路45へパルスのリセット信号NACLが出力される。バックアップRAM回路45は、このリセット信号NACLが入力されると、オペアンプ回路21から、オフセット補正時に収集したオフセットデータ(nビットの論理データ)OPLTDを引き出して記憶する。以後は、オフセット補正をやり直さない限り、オペアンプ回路21からバックアップRAM回路45へ“0”の信号ACLが入力され続けるため、バックアップ回路45は、オペアンプ回路21が通常動作すなわちオフセット補正後の動作を行っていると認識する。
バックアップRAM回路45内に記憶されたオフセットデータ(以後、バックアップデータと称する)BKUPDがノイズにより変化した場合には、バックアップデータBKUPDのノイズ検知を行うノイズ検知回路がこれを検知する。そして、バックアップRAM回路45はオペアンプ回路21からオフセットデータOPLTDを再度引き出して、これによりバックアップデータBKUPDを上書き修正する。
オペアンプ回路21内に記憶されたオフセットデータOPLTDがノイズにより変化した場合には、オフセットデータOPLTDのノイズ検知を行うノイズ検知回路がこれを検知し、バックアップRAM回路45にこれを通知する。すると、バックアップRAM回路45はオフセットデータOPLTDが変化したことを示す信号、すなわちオフセット補正を行うように指示するパルスの書き込みイネーブル信号WROPLをアクティブにして、オフセットデータ収集制御回路31Aに入力するとともに、バックアップデータBKUPDをオフセットデータ収集制御回路31Aに転送する。オフセットデータ収集制御回路31Aは、これを受けて、オペアンプ回路21のリセット入力端子RSTALLに入力するリセット信号をアクティブにし、オフセットデータOPLTDの全ビットをクリアした後、バックアップデータBKUPDの全ビットのうち“1”であるビットのみ、該当するセット入力端子SETkをアクティブにして、オフセットデータOPLTDを修正する。
もし、オフセットデータOPLTDとバックアップデータBKUPDとの両方がノイズにより変化した場合には、バックアップRAM回路45はオフセットデータ収集制御回路31AのSTART端子にトリガし、オフセットデータ収集制御回路31Aがオペアンプ回路21のオフセット補正をやり直す制御を行う。
図15の構成によれば、オペアンプ回路21の記憶部に記憶されている論理値が変化しても、バックアップRAM回路45のバックアップデータによって論理値が修正されるので、記憶部は正しい論理値を保持し続けることができる。また、バックアップ記憶素子のいずれかに記憶されている論理値が変化することによりバックアップデータが変化しても、記憶部に記憶されている論理値によってバックアップデータが修正されるので、バックアップデータが常に正しいデータとなる。また、バックアップデータも、記憶部に記憶されている論理値も共に変化した場合には、正しいオフセットデータが消失したこととなるが、このときにオフセット補正を行わせることにより、極力少ないオフセット補正の回数で、正しいオフセットデータを保持し続けることができる。
以上、本実施形態の主な構成について述べた。
本実施形態で述べたオペアンプ回路は、ソースドライバなどの半導体装置に備えることができ、さらに、該半導体装置は表示の駆動装置として表示装置に備えることができる。これにより、頻繁なリフレッシュを必要とせず、小さな回路規模でオフセットばらつきを吸収してオフセット補正を行うことのできる半導体装置や、小さな回路規模で信頼性の高いオフセット補正が行える駆動装置を用いた高品位表示の表示装置を実現することができる。また、このような半導体装置や表示装置において、前記オフセット補正を所望のタイミングで行う場合には、表示装置や表示パネルの電源投入時および少なくとも1つの半導体装置の動作時に、オフセットの生成をトリガしてオフセット補正を行うと良い。
なお、上記実施形態では、オペアンプ1aとしてオフセット調整機能端子付きのオペアンプを用いたが、これに限らず、反転入力端子への入力にオフセット補正用電圧を加算することでオフセット補正を行うオペアンプも使用可能である。この場合には、例えば、オフセット補正回路2のオフセット補正用信号s1、オフセット補正回路12のオフセット補正用信号s2、および、オフセット補正回路22のオフセット補正用信号VCALを、図示しない反転入力端子への入力電圧加算手段に、加算する電圧を指示する信号として使用すればよい。オフセット調整機能端子付きオペアンプを用いる場合には、制御回路が生成するオフセット補正用信号を、既存のオフセット調整機能端子付きオペアンプのオフセット調整機能端子に入力する信号として生成することができる。
また、上記実施形態では、ラッチ回路は、オフセットを補正するための情報を、容量に充電して記憶するようなダイナミックな回路を用いずに、スタティックな回路に記憶する。これにより、スイッチ素子のフィードスルーなどの寄生効果を気にする必要が無く、これを補正する回路を追加する必要が無いため、チップサイズの低減・低コスト化が可能となる。
また、上記実施形態では、オフセット補正用信号を生成する制御回路は、第2ラッチ信号をデジタル−アナログ変換してオフセット補正用信号を生成するDA変換回路である。これによれば、複数ビットで表される論理信号を、制御回路がデジタル−アナログ変換するので、多種類のオフセットに対して補正を行うことができる。さらには、第2ラッチ信号の各ビットは制御回路で重み付けされるので、論理信号を高い分解能で量子化することができる。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明はオペアンプを用いる回路一般に適用できる。
本発明の実施形態を示すものであり、第1のオフセット補正回路を備えたオペアンプ回路の要部構成を示す回路ブロック図である。 本発明の実施形態を示すものであり、第2のオフセット補正回路を備えたオペアンプ回路の要部構成を示す回路ブロック図である。 本発明の実施形態を示すものであり、第3のオフセット補正回路を備えたオペアンプ回路の要部構成を示す回路ブロック図である。 図3のオペアンプ回路のオフセット補正動作を説明する信号のタイミングチャートである。 オフセット調整機能付きのオペアンプの構成例を示す回路図である。 オフセット補正を行うタイミングを制御する構成を示すブロック図である。 (a)ないし(c)は、電源投入検知回路の第1の構成を示す回路図である。 (a)および(b)は、図7の電源投入検知回路の動作を説明する信号図である。 (a)ないし(c)は、電源投入検知回路の第2の構成を示す回路図である。 (a)および(b)は、図9の電源投入検知回路の動作を説明する信号図である。 ノイズ検知回路の構成を示すブロック図である。 (a)ないし(c)は、図11のノイズ検知回路の構成を示す回路図である。 (a)および(b)は、図12のノイズ検知回路の動作を説明する信号図である。 (a)および(b)は、ノイズ検知回路の変形例の構成を示す回路図である。 オフセットデータを正常に保持するための他の構成を示すブロック図である。 第1の従来技術を示すものであり、オフセット補正回路を備えたオペアンプ回路の要部構成を示す回路ブロック図である。 第2の従来技術を示すものであり、オフセット補正回路を備えたオペアンプの構成を示す回路図である。 図15のオペアンプを備えたオペアンプ回路の要部構成を示す回路ブロック図である。 TFT−LCDモジュールの構成を示すブロック図である。 図19のTFT−LCDモジュールに備えられるソースドライバ回路の構成を示すブロック図である。 図20のソースドライバ回路の各ソース信号線に対応するブロックの構成を示すブロック図である。
符号の説明
1、11、21 オペアンプ回路(オフセット補正装置)
1a オペアンプ
2、12、22 オフセット補正回路(オフセット生成部)
2a 制御回路
12a、22a DA変換回路(制御回路)
31、31A オフセットデータ収集制御回路(オフセット生成制御部)
41 周期発生回路(トリガ信号発生手段、周期発生装置)
42 電源投入検知回路(トリガ信号発生手段、電源投入検知装置)
43 ノイズ検知回路(トリガ信号発生手段、ノイズ検知装置)
43a 検知RAM(検知記憶部)
44 外部信号
45 バックアップRAM回路(バックアップ記憶装置)
S1、S2 スイッチ素子
DL、DL(n−1)〜DL0、DDL3〜DDL0
ラッチ回路

Claims (25)

  1. 入力端子として非反転入力端子と反転入力端子とを少なくとも有するオペアンプを備え、
    前記オペアンプの出力から前記非反転入力端子および前記反転入力端子へのフィードバックをかけない状態で、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡したときの前記オペアンプの出力電圧を、前記出力電圧が、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、2値の論理信号として記憶部に記憶し、前記記憶部に記憶された前記論理信号を用いて前記オペアンプの出力電圧の前記基準値に対するオフセットを補正し、
    前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うタイミングを示すトリガ信号を発生するトリガ信号発生手段を備え
    前記トリガ信号発生手段として、記憶したデジタルデータにとって外乱となるノイズを検知するノイズ検知装置を備え、
    前記ノイズ検知装置は、前記ノイズを検知したことを示すノイズ検知信号を前記トリガ信号として出力し、
    前記ノイズ検知信号のタイミングを用いて、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うことを特徴とするオフセット補正装置。
  2. 前記論理信号を用いた前記オフセットの補正は、最初に前記論理信号の前記論理値を仮に決定し、前記仮に決定した前記論理値の前記論理信号に応じた前記オフセットの補正を行って、その後の前記出力電圧に対する前記論理値の決定と、決定した前記論理値の前記論理信号に応じた前記オフセットの補正とを順次繰り返して行うことにより行われることを特徴とする請求項1に記載のオフセット補正装置。
  3. 前記論理信号は、各ビットが重み付けされて量子化された複数ビットの論理値からなることを特徴とする請求項1または2に記載のオフセット補正装置。
  4. 入力端子として非反転入力端子と反転入力端子とを少なくとも有するオペアンプを備え、
    前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡するための第1のスイッチ素子と、
    前記非反転入力端子と前記反転入力端子とのいずれか一方を、前記オペアンプの通常動作時の対応する信号入力端子から開放するための第2のスイッチ素子と、
    前記オペアンプの出力電圧を、前記出力電圧が、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、2値の論理信号としてラッチして第1ラッチ信号として出力する少なくとも1つのラッチ回路を有するラッチ部と、
    前記ラッチ部から複数回時系列で入力される前記第1ラッチ信号を順次ラッチして記憶し、前記順次ラッチ中を含めて複数ビットの第2ラッチ信号として出力することが可能な記憶部と、
    前記記憶部から出力される前記第2ラッチ信号に応じて前記オペアンプの出力電圧の前記基準値に対するオフセットを補正するためのオフセット補正用信号を生成して前記オペアンプに入力する制御回路とを備え、
    前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うタイミングを示すトリガ信号を発生するトリガ信号発生手段を備え
    前記トリガ信号発生手段として、記憶したデジタルデータにとって外乱となるノイズを検知するノイズ検知装置を備え、
    前記ノイズ検知装置は、前記ノイズを検知したことを示すノイズ検知信号を前記トリガ信号として出力し、
    前記ノイズ検知信号のタイミングを用いて、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うことを特徴とするオフセット補正装置。
  5. 入力端子として非反転入力端子と反転入力端子とを少なくとも有するオペアンプを備え、
    前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡するための第1のスイッチ素子と、
    前記非反転入力端子と前記反転入力端子とのいずれか一方を、前記オペアンプの通常動作時の対応する信号入力端子から開放するための第2のスイッチ素子と、
    前記オペアンプの出力電圧を、前記出力電圧が、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、2値の論理信号としてラッチして第1ラッチ信号として出力するラッチ回路を複数有し、各前記ラッチ回路のラッチ動作を行うタイミングは独立に設定可能であって、ラッチ動作を行うまでの各前記ラッチ回路の出力を所定の論理値に確定した前記第1ラッチ信号とし、全ての前記ラッチ回路の前記第1ラッチ信号を複数ビットの第2ラッチ信号として出力する記憶部と、
    前記記憶部から出力される前記第2ラッチ信号に応じて前記オペアンプの出力電圧の前記基準値に対するオフセットを補正するためのオフセット補正用信号を生成して前記オペアンプに入力する制御回路とを備え、
    前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うタイミングを示すトリガ信号を発生するトリガ信号発生手段を備え
    前記トリガ信号発生手段として、記憶したデジタルデータにとって外乱となるノイズを検知するノイズ検知装置を備え、
    前記ノイズ検知装置は、前記ノイズを検知したことを示すノイズ検知信号を前記トリガ信号として出力し、
    前記ノイズ検知信号のタイミングを用いて、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うことを特徴とするオフセット補正装置。
  6. 前記ラッチ回路は時系列で1つずつラッチ動作を行うことを特徴とする請求項5に記載のオフセット補正装置。
  7. 前記ラッチ回路による前記オペアンプの出力電圧の各ラッチ動作の直前に、前記ラッチ回路が第1の論理値の前記第1ラッチ信号を出力するような電圧を前記ラッチ回路に入力することを特徴とする請求項4ないし6のいずれか1項に記載のオフセット補正装置。
  8. 前記オペアンプはオフセット調整機能端子付きオペアンプであり、前記制御回路は前記オフセット補正用信号を前記オフセット調整機能端子に入力することを特徴とする請求項4ないし7のいずれか1項に記載のオフセット補正装置。
  9. 前記ラッチ回路はスタティックな回路で構成されることを特徴とする請求項4ないし8のいずれか1項に記載のオフセット補正装置。
  10. 前記制御回路は、前記第2ラッチ信号をデジタル−アナログ変換してオフセット補正用信号を生成するDA変換回路であることを特徴とする請求項4ないし9のいずれか1項に記載のオフセット補正装置。
  11. 前記第2ラッチ信号の各ビットは前記制御回路で重み付けされることを特徴とする請求項4ないし10のいずれか1項に記載のオフセット補正装置。
  12. 前記オペアンプは位相補償用の回路素子を備え、前記回路素子を前記オペアンプから開放するためのスイッチ素子を備えていることを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1項に記載のオフセット補正装置。
  13. 前記トリガ信号発生手段は、前記トリガ信号としての周期信号を発生する周期発生装置をさらに備え、
    前記周期発生装置が発生した前記周期信号の周期のタイミングを用いて、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うことを特徴とする請求項1ないし12のいずれか1項に記載のオフセット補正装置。
  14. 前記トリガ信号発生手段は、前記オフセット補正装置を備える装置の電源電圧が投入されたことを検知する電源投入検知装置をさらに備え、
    前記電源投入検知装置は、前記電源電圧の投入を検知したことを示す電源投入検知信号を前記トリガ信号として出力し、
    前記電源投入検知信号のタイミングを用いて、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うことを特徴とする請求項1ないし12のいずれか1項に記載のオフセット補正装置。
  15. 前記ノイズ検知装置は、前記外乱となるノイズを検知するための論理値を記憶する検知記憶部を備え、前記ノイズによって前記検知記憶部に記憶されている論理値が変化すると、前記ノイズを検知したと判定したことを示すための判定信号を出力することを特徴とする請求項1ないし14のいずれか1項に記載のオフセット補正装置。
  16. 前記検知記憶部は、複数個設けられていることを特徴とする請求項15に記載のオフセット補正装置。
  17. 前記検知記憶部は、初期化後に互いに排他的な論理値を有するペアとなる記憶素子で構成されていることを特徴とする請求項16に記載のオフセット補正装置。
  18. 前記検知記憶部は、前記記憶部よりも前記ノイズに対してセンシティブであることを特徴とする請求項15ないし17のいずれか1項にオフセット補正装置。
  19. 前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正が完了すると、前記トリガ信号発生手段を初期化することを特徴とする請求項1ないし18のいずれか1項に記載のオフセット補正装置。
  20. 入力端子として非反転入力端子と反転入力端子とを少なくとも有するオペアンプを備え、
    前記オペアンプの出力から前記非反転入力端子および前記反転入力端子へのフィードバックをかけない状態で、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡したときの前記オペアンプの出力電圧を、前記出力電圧が、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、2値の論理信号として記憶部に記憶し、前記記憶部に記憶された前記論理信号を用いて前記オペアンプの出力電圧の前記基準値に対するオフセットを補正し、
    前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正が完了すると、前記記憶部に記憶された論理値のバックアップを行うバックアップ記憶装置を備え、
    前記バックアップ記憶装置は、外乱となるノイズによって、前記記憶部に記憶されている論理値が変化すると、前記バックアップ記憶装置に記憶されているバックアップデータと書き込みイネーブル信号とを出力し、前記バックアップデータと前記書き込みイネーブル信号とによって、前記記憶部に記憶された論理値を修正し、
    前記バックアップ記憶装置は、前記ノイズによって、前記バックアップ記憶装置に記憶されている論理値と前記記憶部に記憶されている論理値とが共に変化すると、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うタイミングを示すトリガ信号を発生し、
    前記トリガ信号を発生する手段として、記憶したデジタルデータにとって外乱となるノイズを検知するノイズ検知装置を備え、
    前記ノイズ検知装置は、前記ノイズを検知したことを示すノイズ検知信号を前記トリガ信号として出力し、
    前記ノイズ検知信号のタイミングを用いて、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うことを特徴とするオフセット補正装置。
  21. 前記バックアップ記憶装置は、複数個のバックアップ記憶素子を備え、
    前記ノイズによって前記バックアップ記憶素子のいずれかに記憶されている論理値が変化すると、前記記憶部に記憶されている論理値によって前記バックアップ記憶素子に記憶された論理値を修正することを特徴とする請求項20に記載のオフセット補正装置。
  22. 請求項1ないし21のいずれか1項に記載のオフセット補正装置を備えていることを特徴とする半導体装置。
  23. 請求項22に記載の半導体装置を表示の駆動装置として備えていることを特徴とする表示装置。
  24. 入力端子として非反転入力端子と反転入力端子とを少なくとも有するオペアンプの出力から前記非反転入力端子および前記反転入力端子へのフィードバックをかけない状態で、前記オペアンプの出力電圧のオフセット補正を行うタイミングを示すトリガ信号を発生し、前記非反転入力端子と前記反転入力端子とを短絡させたときの前記オペアンプの出力電圧を、前記出力電圧が、差動入力がゼロのときの理想の前記出力電圧である基準値に対して正の値となるときには第1の論理値の、前記出力電圧が前記基準値に対して負の値となるときには第2の論理値の、2値の論理信号として記憶し、記憶したデジタルデータにとって外乱となるノイズを検知し、前記ノイズを検知したことを示すノイズ検知信号を前記トリガ信号として出力し、前記ノイズ検知信号のタイミングおよび記憶された前記論理信号を用いて前記オペアンプの出力電圧の前記基準値に対するオフセットを補正することを特徴とするオフセット補正方法。
  25. 前記論理信号は、各ビットが重み付けされて量子化された複数ビットの論理値からなることを特徴とする請求項24に記載のオフセット補正方法。
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US11/882,724 US7659777B2 (en) 2006-08-04 2007-08-03 Offset adjustment device, semiconductor device, display device, offset adjustment method, noise detection device, and noise detection method

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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010011158A (ja) * 2008-06-27 2010-01-14 Fujifilm Corp 検出素子
US8988111B2 (en) * 2011-01-31 2015-03-24 SK Hynix Inc. Cascoded comparator with dynamic biasing for column parallel single slope ADCs
JP5624493B2 (ja) 2011-02-16 2014-11-12 キヤノン株式会社 差動増幅装置
TWI425763B (zh) * 2011-05-25 2014-02-01 安恩國際公司 可自動消除偏移的運算放大器系統及可自動消除偏移的方法
CN103975528B (zh) 2011-11-30 2017-06-23 Abb技术有限公司 用于电气设备的电子系统和相关的方法
CN103296998A (zh) * 2012-02-27 2013-09-11 世芯电子股份有限公司 具噪声抵抗力的可适性时脉信号产生器
CN103036538B (zh) * 2012-12-06 2016-05-18 国民技术股份有限公司 校准比较器失调电压的电路及其方法
CN103107786B (zh) * 2012-12-25 2015-09-02 清华大学深圳研究生院 一种预放大器通过控制幅度的失调校正方法
TWI519062B (zh) * 2013-02-20 2016-01-21 聯詠科技股份有限公司 運算放大器電路及提高其驅動能力的方法
CN103605397B (zh) * 2013-11-21 2016-03-30 无锡中感微电子股份有限公司 电压跟随电路
KR102083823B1 (ko) * 2013-12-24 2020-04-14 에스케이하이닉스 주식회사 오프셋 전압을 제거하는 디스플레이 구동 장치
US9444660B2 (en) 2014-04-28 2016-09-13 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Simplified and effective offset calibration circuit for RxLOS in serdes
JP6537253B2 (ja) * 2014-12-02 2019-07-03 キヤノン株式会社 光電変換装置、焦点検出装置、及び撮像システム
JP2017123534A (ja) * 2016-01-06 2017-07-13 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
CN106788351B (zh) * 2016-12-23 2020-06-12 长沙景嘉微电子股份有限公司 一种带失调电压测试和校正的轨到轨参考电压比较器
CN107342740B (zh) * 2017-06-15 2020-07-07 西安华泰半导体科技有限公司 一种通过逐次逼近方式校正运放失调的电路
CN107993628B (zh) * 2018-01-26 2020-05-12 京东方科技集团股份有限公司 公共电压补偿电路、其补偿方法、显示面板及显示装置
CN108322192A (zh) * 2018-03-29 2018-07-24 深圳信息职业技术学院 一种失调补偿和有限增益补偿的开关电容放大器
CN110610678B (zh) * 2018-06-15 2022-02-01 深圳通锐微电子技术有限公司 驱动电路及显示装置
CN111028800B (zh) * 2019-12-11 2022-05-10 成都中电熊猫显示科技有限公司 信号补偿方法、装置、系统、电子设备和存储介质
KR20210144427A (ko) 2020-05-22 2021-11-30 삼성전자주식회사 오프셋 전압 보상 회로, 상기 회로를 포함하는 감마 전압 생성 회로, 및 상기 회로를 포함하는 소스드라이버
CN111833825B (zh) 2020-07-21 2023-06-02 北京集创北方科技股份有限公司 驱动电路,驱动方法及显示装置
CN113726339B (zh) * 2021-08-19 2022-06-03 江苏润石科技有限公司 一种基于误差反馈的失调电压降低方法与数据转换器
CN114360469B (zh) * 2022-03-18 2022-07-15 深圳通锐微电子技术有限公司 一种驱动放大电路、方法、芯片、驱动装置及显示设备
TWI816354B (zh) * 2022-04-06 2023-09-21 瑞鼎科技股份有限公司 修線放大器電路

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4255715A (en) * 1979-08-27 1981-03-10 Gte Laboratories Incorporated Offset correction circuit for differential amplifiers
JPS5676613A (en) * 1979-11-29 1981-06-24 Toshiba Corp Automatic offset calibrating circuit for operational amplifier
JPS62247611A (ja) 1986-04-20 1987-10-28 Asahi Kasei Micro Syst Kk オフセツト補償演算増幅回路
JPH04274605A (ja) 1991-02-28 1992-09-30 Nec Corp オペアンプ回路
JPH06232706A (ja) 1993-02-05 1994-08-19 Nec Corp 比較器
US5397944A (en) 1993-04-09 1995-03-14 Crystal Semiconductor Corporation Dense offset calibration circuitry and method
JP2666677B2 (ja) 1993-05-06 1997-10-22 日本電気株式会社 半導体icチップ内蔵用のデータアンプ
JPH09229823A (ja) 1996-02-21 1997-09-05 Fujitsu Ten Ltd ノッキング検出用ピーク検出回路、ノック判定回路及びリセット回路
US6194941B1 (en) * 1999-04-13 2001-02-27 Delphi Technologies, Inc. DC offset compensation circuit for a signal amplifier
ATE401694T1 (de) 2001-04-11 2008-08-15 Nxp Bv Offsetspannungskompensation mit hohem tastverhältnis für operationsverstärker
JP4196580B2 (ja) * 2001-04-17 2008-12-17 ソニー株式会社 表示制御装置及び画像表示装置
JP3998465B2 (ja) 2001-11-30 2007-10-24 富士通株式会社 ボルテージホロワ及びそのオフセットキャンセル回路並びに液晶表示装置及びそのデータドライバ
JP4307157B2 (ja) * 2003-06-25 2009-08-05 株式会社ルネサステクノロジ Btlアンプシステム
JP2006025377A (ja) * 2004-07-09 2006-01-26 Sharp Corp 受光アンプ回路および光ピックアップ
KR20060081037A (ko) * 2005-01-06 2006-07-12 엘지전자 주식회사 티에프티 엘씨디 구동 회로의 오프셋 보정 장치
JP4246177B2 (ja) 2005-04-28 2009-04-02 シャープ株式会社 オフセット補正回路およびオペアンプ回路

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