JP4507961B2 - Driver circuit and solid-state imaging device - Google Patents

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Description

本発明はドライバ回路及び固体撮像装置に関する。詳しくは、例えばCCDチップ等の固体撮像素子に駆動信号を印加するドライバ回路及びこうしたドライバ回路を有する固体撮像装置に係るものである。   The present invention relates to a driver circuit and a solid-state imaging device. More specifically, the present invention relates to a driver circuit that applies a driving signal to a solid-state imaging device such as a CCD chip and a solid-state imaging device having such a driver circuit.

固体撮像装置として、CCD(Charge Coupled Device)型撮像装置に代表される電荷転送型撮像装置や、MOS型撮像装置に代表されるXYアドレス型撮像装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。以下、従来の電荷転送形撮像装置の一つであるCCD固体撮像装置について説明する。   As a solid-state imaging device, a charge transfer type imaging device typified by a CCD (Charge Coupled Device) type imaging device and an XY address type imaging device typified by a MOS type imaging device are known (for example, see Patent Document 1). .) Hereinafter, a CCD solid-state imaging device which is one of conventional charge transfer type imaging devices will be described.

図5で一般的なCCD固体撮像装置全体の構成を説明する。CCD固体撮像装置は、光学レンズ系101と、光学レンズ系を通して入射した光の光電変換を行うCCD固体撮像素子102と、CCD固体撮像素子から出力される画像信号の処理を行う画像信号処理回路103と、CCD固体撮像素子及び画像信号処理回路に駆動信号を印加する駆動回路104と、画像信号処理回路からの出力信号に基づいて画像表示を行う表示部105を有する。   The overall configuration of a typical CCD solid-state imaging device will be described with reference to FIG. The CCD solid-state imaging device includes an optical lens system 101, a CCD solid-state imaging element 102 that performs photoelectric conversion of light incident through the optical lens system, and an image signal processing circuit 103 that processes image signals output from the CCD solid-state imaging element. A driving circuit 104 that applies a driving signal to the CCD solid-state imaging device and the image signal processing circuit, and a display unit 105 that displays an image based on an output signal from the image signal processing circuit.

ここで、画像信号処理回路は、ノイズ除去手段(Noise Canceller)103aと、増幅(AMP)及びアナログ−デジタル変換(ADC)手段103b、デジタルシグナルプロセッサー(DSP)及びデジタル−アナログ変換(DAC)手段103cを有しており、画像信号処理回路に入力した画像信号は、ノイズ除去手段、増幅及びアナログ−デジタル変換手段及びデジタルプロセッサー及びデジタル−アナログ変換手段の順に送られる。   Here, the image signal processing circuit includes a noise removing unit 103a, an amplification (AMP) and analog-digital conversion (ADC) unit 103b, a digital signal processor (DSP), and a digital-analog conversion (DAC) unit 103c. The image signal input to the image signal processing circuit is sent in the order of noise removal means, amplification and analog-digital conversion means, digital processor and digital-analog conversion means.

また、駆動回路はタイミングジェネレータ104aとドライバ回路104bを有しており、タイミングジェネレータはドライバ回路、CCD固体撮像素子、ノイズ除去手段、増幅及びアナログ−デジタル変換手段、デジタルシグナルプロセッサー及びデジタル−アナログ変換手段に基準クロックを印加し、ドライバ回路はタイミングジェネレータから印加される基準クロックに基づいて駆動信号を生成してCCD固体撮像素子に印加する様に構成されている。   The drive circuit includes a timing generator 104a and a driver circuit 104b. The timing generator includes a driver circuit, a CCD solid-state imaging device, noise removing means, amplification and analog-digital conversion means, a digital signal processor, and digital-analog conversion means. The driver circuit is configured to generate a drive signal based on the reference clock applied from the timing generator and apply the drive signal to the CCD solid-state imaging device.

図6(a)はCCD固体撮像素子を説明するための模式図であり、ここで示すCCD固体撮像素子は、複数の受光部106がマトリクス状に配列され、この受光部の垂直列毎に設けられている各受光部から電荷を転送する垂直転送部107を有する撮像部108と、垂直転送部より電荷が転送され、転送された電荷を水平方向に転送する水平転送部109と、水平転送部より転送された電荷を電圧として出力する出力部110を有する。   FIG. 6A is a schematic diagram for explaining a CCD solid-state imaging device. In the CCD solid-state imaging device shown here, a plurality of light receiving portions 106 are arranged in a matrix and provided for each vertical column of the light receiving portions. An imaging unit 108 having a vertical transfer unit 107 that transfers charges from each of the light receiving units, a horizontal transfer unit 109 that transfers charges from the vertical transfer unit and transfers the transferred charges in the horizontal direction, and a horizontal transfer unit The output unit 110 outputs the transferred charge as a voltage.

上記の様に構成されたCCD固体撮像装置において、ドライバ回路から垂直転送部に例えば図6(b)中符合aで示すクロックタイミングで駆動信号V1を印加する(ここでV1は垂直転送の駆動パルスと受光部に蓄積された電荷を垂直転送部に読み出すパルスを含む)と共に、例えば図6(b)中符合bで示すクロックタイミングで駆動信号V2を印加することによって、受光部で光電変換された電荷が垂直転送部に読み出され、垂直方向に転送される。なお、垂直転送部から水平転送部に転送された電荷は、タイミングジェネレータから水平転送部に印加されるクロックによって水平方向に転送されて出力部から図6(b)中符合cで示す様な出力波形を得ることができる。   In the CCD solid-state imaging device configured as described above, the drive signal V1 is applied from the driver circuit to the vertical transfer unit, for example, at the clock timing indicated by the symbol a in FIG. 6B (where V1 is a drive pulse for vertical transfer). And a pulse for reading out the electric charge accumulated in the light receiving unit to the vertical transfer unit) and, for example, by applying a drive signal V2 at a clock timing indicated by a symbol b in FIG. The charges are read out to the vertical transfer unit and transferred in the vertical direction. The charges transferred from the vertical transfer unit to the horizontal transfer unit are transferred in the horizontal direction by a clock applied from the timing generator to the horizontal transfer unit, and output from the output unit as indicated by a symbol c in FIG. 6B. A waveform can be obtained.

ところで、上記した様な従来のドライバ回路の一例としては、図7で示す様に、入力端子INから順に接続された入力バッファ回路111、レベルシフト回路112、セレクタ回路113及び出力バッファ回路114によって構成されるものがある。なお、出力バッファ回路は、第1のMOSトランジスタ115、第2のMOSトランジスタ116及び第3のMOSトランジスタ117を有する。   By the way, as an example of the conventional driver circuit as described above, as shown in FIG. There is something to be done. The output buffer circuit includes a first MOS transistor 115, a second MOS transistor 116, and a third MOS transistor 117.

ここで、第1のMOSトランジスタは、15Vの電圧を有する電圧部119a及び出力バッファ回路の出力端子OUTに接続されると共に、ゲート端子は15Vの電圧を有する第1の高電圧部118a及びグランド電位(0V)に接続された第1の反転増幅回路120aを介してセレクタ回路と接続されている。
また、第2のMOSトランジスタは、グランド電位(0Vの電位)及び出力バッファ回路の出力端子OUTに接続されると共に、ゲート端子は15Vの電圧を有する第2の高電圧部118b及びグランド電位(0V)に接続された第2の反転増幅回路120bを介してセレクタ回路と接続されている。
更に、第3のMOSトランジスタは、−7Vの電圧を有する電圧部119b及び出力バッファ回路の出力端子OUTに接続されると共に、ゲート端子は15Vの電圧を有する第3の高電圧部118c及びグランド電位(0V)に接続された第3の反転増幅回路120cを介してセレクタ回路と接続されている。
Here, the first MOS transistor is connected to the voltage unit 119a having a voltage of 15V and the output terminal OUT of the output buffer circuit, and the gate terminal has the first high voltage unit 118a having a voltage of 15V and the ground potential. It is connected to the selector circuit via the first inverting amplifier circuit 120a connected to (0V).
The second MOS transistor is connected to the ground potential (0V potential) and the output terminal OUT of the output buffer circuit, and the gate terminal is connected to the second high voltage portion 118b having a voltage of 15V and the ground potential (0V). ) Is connected to the selector circuit via the second inverting amplifier circuit 120b.
Further, the third MOS transistor is connected to the voltage unit 119b having a voltage of -7V and the output terminal OUT of the output buffer circuit, and the gate terminal is connected to the third high voltage unit 118c having a voltage of 15V and the ground potential. It is connected to the selector circuit via a third inverting amplifier circuit 120c connected to (0V).

そして、入力バッファ回路にローレベル(以下、Lレベルと称する。)として0V、ハイレベル(以下、Hレベルと称する。)として3Vの2値をとる入力信号IN(IN1、IN2)が入力されると、レベルシフト回路によりLレベルとして−7V、Hレベルとして15Vの2値をとる信号に変換された後、セレクタ回路により第1のMOSトランジスタ、第2のMOSトランジスタ及び第3のMOSトランジスタの中から1つが選択されて、選択されたMOSトランジスタに応じて信号が出力されることとなり、Lレベルとして−7V、ミドルレベルとして0V、Hレベルとして15Vの3値をとる信号が出力端子から出力されることとなる。   An input signal IN (IN1, IN2) that takes a binary value of 0V as a low level (hereinafter referred to as L level) and 3V as a high level (hereinafter referred to as H level) is input to the input buffer circuit. And the level shift circuit converts the signal to a binary value of −7V as the L level and 15V as the H level, and then the selector circuit selects one of the first MOS transistor, the second MOS transistor, and the third MOS transistor. 1 is selected and a signal is output according to the selected MOS transistor, and a signal having three values of -7 V as the L level, 0 V as the middle level, and 15 V as the H level is output from the output terminal. The Rukoto.

特開2001−77684号公報JP 2001-77684 A

ところで、固体撮像素子を駆動するドライバ回路では、駆動する固体撮像素子の負荷が大きな場合には駆動能力の高い出力バッファ回路が必要となり、MOSトランジスタ等を用いた回路では通常、出力バッファ回路の回路面積が大きくなる傾向となる。   By the way, in a driver circuit that drives a solid-state image sensor, an output buffer circuit with high driving capability is required when the load of the solid-state image sensor to be driven is large. The area tends to increase.

そして、近年では、ドライバ回路により駆動する固体撮像素子の高精細化(多画素化)、駆動の高速化等により固体撮像素子の負荷が大きくなっており、出力バッファ回路の面積がドライバ回路の面積の多くを占めている(図8(a)参照。)。この出力バッファ回路の面積の増大によってドライバ回路全体の面積も増大し、製造コストの増加や固体撮像装置の小型化への弊害となっている。   In recent years, the load on the solid-state imaging device has increased due to the higher definition (multiple pixels) of the solid-state imaging device driven by the driver circuit, the higher speed of driving, etc., and the area of the output buffer circuit is the area of the driver circuit. (See FIG. 8A). The increase in the area of the output buffer circuit also increases the area of the entire driver circuit, which is an adverse effect on an increase in manufacturing cost and downsizing of the solid-state imaging device.

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、占有面積を低減することができるドライバ回路及びこうしたドライバ回路を有する固体撮像装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a driver circuit capable of reducing the occupied area and a solid-state imaging device having such a driver circuit.

上記の目的を達成するために、本発明に係るドライバ回路は、最終出力を制御するドライブ用MOSトランジスタを備え、入力信号に基づいてその出力ラインを駆動するドライバ回路において、前記ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に増幅回路が接続され、前記増幅回路は、第1のMOSトランジスタと第1のダイオードが直列に接続されて構成され、一端が第1の高電圧部と接続されると共に他端が前記ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に接続された第1の回路と、前記第1のMOSトランジスタと異なる極性を有する第2のMOSトランジスタと第2のダイオードが直列に接続されて構成され、一端が第1の低電圧部と接続されると共に他端が前記ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に接続された第2の回路と、入力信号の極性を反転させると共に、入力信号を所定量だけ遅延させる遅延反転手段とを備え、同増幅回路への入力信号が前記第1のMOSトランジスタのゲート端子、前記第2のMOSトランジスタのゲート端子及び前記遅延反転手段に入力する様に構成されると共に、前記遅延反転手段は所定容量を有する少なくとも1つのコンデンサを介して前記ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子と接続されている。   In order to achieve the above object, a driver circuit according to the present invention includes a drive MOS transistor that controls a final output, and in the driver circuit that drives an output line based on an input signal, An amplifying circuit is connected to the gate terminal, and the amplifying circuit is configured by connecting a first MOS transistor and a first diode in series, and one end is connected to the first high voltage unit and the other end is A first circuit connected to the gate terminal of the driving MOS transistor, a second MOS transistor having a polarity different from that of the first MOS transistor, and a second diode are connected in series, and one end is And a second circuit connected to the gate terminal of the driving MOS transistor. Delay inversion means for inverting the polarity of the input signal and delaying the input signal by a predetermined amount, and the input signal to the amplifier circuit is the gate terminal of the first MOS transistor, the second MOS transistor The delay inversion means is connected to the gate terminal of the drive MOS transistor through at least one capacitor having a predetermined capacity.

また、上記の目的を達成するために、本発明に係る固体撮像装置は、固体撮像素子と、該固体撮像素子に駆動信号を印加するドライバ回路とを有する固体撮像装置において、前記ドライバ回路は、同ドライバ回路の最終出力を制御するドライブ用MOSトランジスタを備え、前記ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に増幅回路が接続され、前記増幅回路は、第1のMOSトランジスタと第1のダイオードが直列に接続されて構成され、一端が第1の高電圧部と接続されると共に他端が前記ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に接続された第1の回路と、前記第1のMOSトランジスタと異なる極性を有する第2のMOSトランジスタと第2のダイオードが直列に接続されて構成され、一端が第1の低電圧部と接続されると共に他端が前記ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に接続された第2の回路と、入力信号の極性を反転させると共に、入力信号を所定量だけ遅延させる遅延反転手段とを有し、同増幅回路への入力信号が前記第1のMOSトランジスタのゲート端子、前記第2のMOSトランジスタのゲート端子及び前記遅延反転手段に入力する様に構成されると共に、前記遅延反転手段は所定容量を有する少なくとも1つのコンデンサを介して前記ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子と接続されている。   In order to achieve the above object, a solid-state imaging device according to the present invention includes a solid-state imaging device and a driver circuit that applies a driving signal to the solid-state imaging device. A drive MOS transistor for controlling the final output of the driver circuit is provided, an amplifier circuit is connected to the gate terminal of the drive MOS transistor, and the amplifier circuit has a first MOS transistor and a first diode connected in series. A first circuit in which one end is connected to the first high voltage section and the other end is connected to the gate terminal of the drive MOS transistor, and has a polarity different from that of the first MOS transistor. When the second MOS transistor and the second diode are connected in series, and one end is connected to the first low voltage section, it is shared. A second circuit having the other end connected to the gate terminal of the drive MOS transistor, and a delay inversion means for inverting the polarity of the input signal and delaying the input signal by a predetermined amount. Are input to the gate terminal of the first MOS transistor, the gate terminal of the second MOS transistor, and the delay inverting means, and the delay inverting means has at least one capacitor having a predetermined capacity. The capacitor is connected to the gate terminal of the drive MOS transistor via a capacitor.

ここで、ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子と接続された増幅回路によって、ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加する電圧値を高くすることができ、ドライブ用MOSトランジスタの面積を小さくすることができる。以下、この点について詳しく説明する。   Here, the voltage value applied to the gate terminal of the drive MOS transistor can be increased by the amplifier circuit connected to the gate terminal of the drive MOS transistor, and the area of the drive MOS transistor can be reduced. Hereinafter, this point will be described in detail.

即ち、図8(b)中でドライブ用MOSの平面での面積とゲート電圧との関係を示す。以下で示す関係はMOSでは一般的な事項である。符合Wで示すMOSトランジスタの幅について、ドライブ用MOSトランジスタに流れる電流と関係し、MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧値が一定と考えた場合には、MOSトランジスタの幅が広いと大きな電流を流すことができ、MOSトランジスタの幅が狭いと小さな電流しか流せない。また、MOSトランジスタのゲート電圧に印加する電圧を高くした場合のソース−ドレイン間の飽和電流は、
Isd=a・(Vg−Vp)2/2 a=ε・ε0・μ・b/Ld
Isd:ソース−ドレイン間飽和電流 Vg:ゲート電圧 Vp:ピンチオフ電圧 ε、ε:誘電率 μ:移動度 b:チャネル幅 L:チャネル長 d:絶縁物の厚み (「半導体工学(増補版)第20刷 朝倉書店」中 P168(7.109)式より)
となり、ゲート電圧が高くなるとともに、飽和電流は二次関数的に増加する。
つまり、一定の電流をMOSトランジスタに流すと仮定すると、MOSトランジスタのゲート電圧を高くすることで、MOSトランジスタの幅を狭くすることができることとなる。
また、図8(b)中符合Lで示すソースとドレイン間の距離、即ち、MOSトランジスタのチャネルの長さは、ソースとドレイン間の電圧の絶縁耐力と関係するものであり、この場合ゲート電圧には関係しない。
これらのことから、ドライブ用MOSトランジスタのゲート電圧を高くすることによって、ドライブ用MOSトランジスタの幅を狭くすることができ、上記した様に、ドライブ用MOSトランジスタの面積を小さくすることができる。
That is, FIG. 8B shows the relationship between the area on the plane of the driving MOS and the gate voltage. The relationship shown below is a general matter in MOS. The width of the MOS transistor indicated by the symbol W is related to the current flowing through the drive MOS transistor. When the voltage value applied to the gate terminal of the MOS transistor is considered to be constant, a large current is generated when the MOS transistor is wide. If the width of the MOS transistor is narrow, only a small current can flow. In addition, when the voltage applied to the gate voltage of the MOS transistor is increased, the saturation current between the source and drain is
Isd = a · (Vg-Vp ) 2/2 a = ε · ε 0 · μ · b / Ld
Isd: Saturation current between source and drain Vg: Gate voltage Vp: Pinch-off voltage ε, ε 0 : Dielectric constant μ: Mobility b: Channel width L: Channel length d: Insulator thickness (From page 168 (7.109) in "20 printing Asakura Shoten")
As the gate voltage increases, the saturation current increases in a quadratic function.
That is, assuming that a constant current flows through the MOS transistor, the width of the MOS transistor can be reduced by increasing the gate voltage of the MOS transistor.
In addition, the distance between the source and the drain indicated by the symbol L in FIG. 8B, that is, the channel length of the MOS transistor is related to the dielectric strength of the voltage between the source and the drain. Does not matter.
For these reasons, by increasing the gate voltage of the drive MOS transistor, the width of the drive MOS transistor can be reduced, and as described above, the area of the drive MOS transistor can be reduced.

上記した本発明を適用したドライバ回路では、回路面積が低減できる。また、本発明を適用した固体撮像装置では、ドライバ回路の面積が低減できるために、固体撮像装置の小型化が可能となる。   In the driver circuit to which the present invention is applied, the circuit area can be reduced. Further, in the solid-state imaging device to which the present invention is applied, the area of the driver circuit can be reduced, so that the solid-state imaging device can be reduced in size.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
図1は本発明を適用したドライバ回路の一例を説明するための概略構成図であり、ここで示すドライバ回路1は、入力端子INから順に接続された入力バッファ回路2、セレクタ回路3、増幅回路4及び出力バッファ回路5から構成されており、増幅回路4は第1の増幅回路4a、第2の増幅回路4b及び第3の増幅回路4cを有し、出力バッファ回路5は第1のドライブ用MOSトランジスタ5a、第2のドライブ用MOSトランジスタ5b及び第3のドライブ用MOSトランジスタ5cを有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings to facilitate understanding of the present invention.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining an example of a driver circuit to which the present invention is applied. A driver circuit 1 shown here includes an input buffer circuit 2, a selector circuit 3, and an amplifier circuit connected in order from an input terminal IN. 4 and the output buffer circuit 5, the amplifier circuit 4 has a first amplifier circuit 4a, a second amplifier circuit 4b, and a third amplifier circuit 4c, and the output buffer circuit 5 is for the first drive. It has a MOS transistor 5a, a second drive MOS transistor 5b, and a third drive MOS transistor 5c.

ここで、第1の増幅回路4aは、第1のp型MOSトランジスタ6aと第1のダイオード7aが直列に接続されて構成され、一端が15Vの電圧を有する第1の高電圧部8aと接続されると共に他端が第1の接続点Aに接続された第1の回路9aと、第1のn型MOSトランジスタ10aと第2のダイオード11aが直列に接続されて構成され、一端が−7Vの電圧を有する第1の低電圧部12aと接続されると共に他端が第1の接続点に接続された第2の回路13aとを有する。更に、第1の増幅回路は、第1の遅延回路14aと、第1のレベルシフト回路15aと、15Vの電圧を有する第2の高電圧部16a及びグランド電位(0V)と接続された第1の反転増幅回路18aとを有し、第1の増幅回路の入力端子から順に第1の遅延回路、第1のレベルシフト回路、第1の反転増幅回路と接続され、第1の反転増幅回路は第1のコンデンサ19aを介して第1の接続点に接続されている。なお、第1の接続点は第1のドライブ用MOSトランジスタ5aのゲート端子と接続されている。
また、第1の増幅回路は、第1の増幅回路の入力端子と接続された第2のレベルシフト回路20aを有しており、第2のレベルシフト回路は第1のp型MOSトランジスタのゲート端子及び第1のn型MOSトランジスタのゲート端子と接続されている。
この回路により第1のドライブ用MOSトランジスタ5aのゲート電圧が印加されると、最終出力のOUTから第7の高電圧部の出力が出力される。
Here, the first amplifier circuit 4a is configured by connecting a first p-type MOS transistor 6a and a first diode 7a in series, and one end is connected to the first high voltage unit 8a having a voltage of 15V. The first circuit 9a having the other end connected to the first connection point A, the first n-type MOS transistor 10a, and the second diode 11a are connected in series, and one end is −7V. And a second circuit 13a having the other end connected to the first connection point. Further, the first amplifier circuit is connected to the first delay circuit 14a, the first level shift circuit 15a, the second high voltage portion 16a having a voltage of 15V, and the ground potential (0V). Are connected to a first delay circuit, a first level shift circuit, and a first inverting amplifier circuit in order from the input terminal of the first amplifier circuit. The first capacitor 19a is connected to the first connection point. The first connection point is connected to the gate terminal of the first drive MOS transistor 5a.
The first amplifier circuit has a second level shift circuit 20a connected to the input terminal of the first amplifier circuit, and the second level shift circuit is the gate of the first p-type MOS transistor. The terminal and the gate terminal of the first n-type MOS transistor are connected.
When the gate voltage of the first drive MOS transistor 5a is applied by this circuit, the output of the seventh high voltage section is output from the final output OUT.

また、第2の増幅回路4bは、第2のp型MOSトランジスタ6bと第3のダイオード7bが直列に接続されて構成され、一端が15Vの電圧を有する第3の高電圧部8bと接続されると共に他端が第2の接続点Bに接続された第3の回路9bと、第2のn型MOSトランジスタ10bと第4のダイオード11bが直列に接続されて構成され、一端が−7Vの電圧を有する第2の低電圧部12bと接続されると共に他端が第2の接続点に接続された第4の回路13bとを有する。更に、第2の増幅回路は、第2の遅延回路14bと、第3のレベルシフト回路15bと、15Vの電圧を有する第4の高電圧部16b及びグランド電位(0V)と接続された第2の反転増幅回路18bとを有し、第2の増幅回路の入力端子から順に第2の遅延回路、第2のレベルシフト回路、第2の反転増幅回路と接続され、第2の反転増幅回路は第2のコンデンサ19bを介して第2の接続点に接続されている。なお、第2の接続点は第2のドライブ用MOSトランジスタ5bのゲート端子と接続されている。
また、第2の増幅回路は、第2の増幅回路の入力端子と接続された第4のレベルシフト回路20bを有しており、第4のレベルシフト回路は第2のp型MOSトランジスタのゲート端子及び第2のn型MOSトランジスタのゲート端子と接続されている。
この回路により第3のドライブ用MOSトランジスタ5bのゲート電圧が印加されると、最終出力のOUTから第3の低電圧部の出力が出力される。
The second amplifier circuit 4b is configured by connecting a second p-type MOS transistor 6b and a third diode 7b in series, and one end of which is connected to a third high voltage unit 8b having a voltage of 15V. And the other end of the third circuit 9b connected to the second connection point B, the second n-type MOS transistor 10b and the fourth diode 11b are connected in series, and one end is -7V. A fourth circuit 13b is connected to the second low voltage portion 12b having a voltage and the other end is connected to the second connection point. Further, the second amplifier circuit is connected to the second delay circuit 14b, the third level shift circuit 15b, the fourth high voltage portion 16b having a voltage of 15V, and the second potential connected to the ground potential (0V). Is connected to a second delay circuit, a second level shift circuit, and a second inverting amplifier circuit in order from the input terminal of the second amplifier circuit, and the second inverting amplifier circuit is It is connected to the second connection point through the second capacitor 19b. The second connection point is connected to the gate terminal of the second drive MOS transistor 5b.
The second amplifier circuit has a fourth level shift circuit 20b connected to the input terminal of the second amplifier circuit, and the fourth level shift circuit is a gate of the second p-type MOS transistor. The terminal and the gate terminal of the second n-type MOS transistor are connected.
When the gate voltage of the third driving MOS transistor 5b is applied by this circuit, the output of the third low voltage section is output from the final output OUT.

また、第3の増幅回路4cは、第3のp型MOSトランジスタ6cと第5のダイオード7cが直列に接続されて構成され、一端が15Vの電圧を有する第5の高電圧部8cと接続されると共に他端が第3の接続点Cに接続された第5の回路9cと、第3のn型MOSトランジスタ10cと第6のダイオード11cが直列に接続されて構成され、一端がグランド電位(0V)と接続されると共に他端が第3の接続点に接続された第6の回路13cとを有する。更に、第3の増幅回路は、第3の遅延回路14cと、第5のレベルシフト回路15cと、15Vの電圧を有する第6の高電圧部16c及びグランド電位(0V)と接続された第3の反転増幅回路18cとを有し、第3の増幅回路の入力端子から順に第3の遅延回路、第5のレベルシフト回路、第3の反転増幅回路と接続され、第3の反転増幅回路は第3のコンデンサ19cを介して第3の接続点に接続されている。なお、第3の接続点は第3のドライブ用MOSトランジスタ5cのゲート端子と接続されている。
また、第3の増幅回路は、第3の増幅回路の入力端子と接続された第6のレベルシフト回路20cを有しており、第6のレベルシフト回路は第3のp型MOSトランジスタのゲート端子及び第3のn型MOSトランジスタのゲート端子と接続されている。
この回路により第1のドライブ用MOSトランジスタ5cのゲート電圧が印加されると、最終出力のOUTはGND電位となる。
The third amplifying circuit 4c is configured by connecting a third p-type MOS transistor 6c and a fifth diode 7c in series, and one end of which is connected to a fifth high voltage unit 8c having a voltage of 15V. The fifth circuit 9c having the other end connected to the third connection point C, the third n-type MOS transistor 10c, and the sixth diode 11c are connected in series, and one end is connected to the ground potential ( 0V) and a sixth circuit 13c having the other end connected to the third connection point. Further, the third amplifier circuit is connected to the third delay circuit 14c, the fifth level shift circuit 15c, the sixth high voltage unit 16c having a voltage of 15V, and the third potential connected to the ground potential (0V). Is connected to a third delay circuit, a fifth level shift circuit, and a third inverting amplifier circuit in order from the input terminal of the third amplifier circuit. It is connected to the third connection point via the third capacitor 19c. The third connection point is connected to the gate terminal of the third drive MOS transistor 5c.
The third amplifier circuit has a sixth level shift circuit 20c connected to the input terminal of the third amplifier circuit, and the sixth level shift circuit is the gate of the third p-type MOS transistor. The terminal and the gate terminal of the third n-type MOS transistor are connected.
When the gate voltage of the first drive MOS transistor 5c is applied by this circuit, the final output OUT becomes the GND potential.

また、第1のドライブ用MOSトランジスタ5aは、15Vの電圧を有する第7の高電圧部21a及び出力バッファ回路の出力端子OUTに接続されると共に、ゲート端子は第1の接続点と接続されている。
更に、第2のドライブ用MOSトランジスタ5bは、−7Vの電圧を有する第3の低電圧部21b及び出力バッファ回路の出力端子OUTに接続されると共に、ゲート端子は第2の接続点と接続されている。
また、第3のドライブ用MOSトランジスタ5cは、グランド電位及び出力バッファ回路の出力端子OUTに接続されると共に、ゲート端子は第3の接続点と接続されている。
The first drive MOS transistor 5a is connected to the seventh high voltage unit 21a having a voltage of 15V and the output terminal OUT of the output buffer circuit, and the gate terminal is connected to the first connection point. Yes.
Further, the second drive MOS transistor 5b is connected to the third low voltage part 21b having a voltage of -7V and the output terminal OUT of the output buffer circuit, and the gate terminal is connected to the second connection point. ing.
The third drive MOS transistor 5c is connected to the ground potential and the output terminal OUT of the output buffer circuit, and the gate terminal is connected to the third connection point.

以下、上記した様に構成された増幅回路によって、ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧値が増大することを上記した増幅回路の概略構成図である図2(a)及び増幅回路への入力信号、入力信号の反転遅延信号及び増幅回路からの出力信号のタイミングチャートを示す図2(b)を用いて説明する。   In the following, the amplification circuit configured as described above increases the voltage value applied to the gate terminal of the drive MOS transistor. FIG. 2A is a schematic configuration diagram of the amplification circuit described above and the amplification circuit. 2B, which is a timing chart of the input signal, the inverted delay signal of the input signal, and the output signal from the amplifier circuit.

ここで、p型MOSトランジスタ30とダイオード(1)31が直列に接続されて構成される回路(1)32はVHの電圧を有する高電圧部(1)33及びドライブ用MOSトランジスタ50のゲート端子に接続され、n型MOSトランジスタ34とダイオード(2)35が直列に接続されて構成される回路(2)36はVLの電圧を有する低電圧部(1)37及びドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に接続されている。また、反転増幅回路38はVHの電圧を有する高電圧部(2)39とVLの電圧を有する低電圧部(2)40と接続され、コンデンサ41を介してドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に接続されている。
なお、図2(b)中符号INで示すクロックタイミングを有する入力信号が増幅回路に入力すると、遅延回路42、レベルシフト回路及び反転増幅回路を経てコンデンサには、VHとVLの2値をとる図2(b)中符号Cinで示すクロックタイミングを有する信号が入力されることとなる。
Here, the circuit (1) 32 configured by connecting the p-type MOS transistor 30 and the diode (1) 31 in series includes a high voltage section (1) 33 having a voltage of VH and the gate terminal of the drive MOS transistor 50. The circuit (2) 36, which is configured by connecting the n-type MOS transistor 34 and the diode (2) 35 in series to each other, has a low voltage section (1) 37 having a voltage of VL and the gate terminal of the drive MOS transistor It is connected to the. The inverting amplifier circuit 38 is connected to a high voltage part (2) 39 having a voltage of VH and a low voltage part (2) 40 having a voltage of VL, and is connected to the gate terminal of the drive MOS transistor via a capacitor 41. Has been.
When an input signal having a clock timing indicated by the symbol IN in FIG. 2B is input to the amplifier circuit, the capacitor takes two values, VH and VL, through the delay circuit 42, the level shift circuit, and the inverting amplifier circuit. A signal having a clock timing indicated by a symbol Cin in FIG. 2B is input.

さて、時刻t1において増幅回路にHレベルの入力信号が入力されると、p型MOSトランジスタがオフの状態、n型MOSトランジスタがオンの状態となり、ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子には、n型MOSトランジスタが接続された低電圧部(1)の電圧が印加されることとなり、ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧値はVLとなる。   When an H level input signal is input to the amplifier circuit at time t1, the p-type MOS transistor is turned off and the n-type MOS transistor is turned on, and the n-type MOS transistor is connected to the gate terminal of the drive MOS transistor. The voltage of the low voltage part (1) to which the MOS transistor is connected is applied, and the voltage value applied to the gate terminal of the drive MOS transistor is VL.

次に、時刻t2において入力信号がLレベルになると、p型MOSトランジスタがオンの状態、n型MOSトランジスタがオフの状態となり、ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子には、p型MOSトランジスタが接続された高電圧部(1)の電圧が印加されることとなり、ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧値はVHとなる。   Next, when the input signal becomes L level at time t2, the p-type MOS transistor is turned on and the n-type MOS transistor is turned off, and the p-type MOS transistor is connected to the gate terminal of the drive MOS transistor. The voltage of the high voltage portion (1) is applied, and the voltage value applied to the gate terminal of the drive MOS transistor is VH.

続いて、時刻t3において入力信号がLレベルの状態で、コンデンサに印加される電圧値がVHになると、コンデンサに印加された電圧がドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧に重畳されることとなる。即ち、p型MOSトランジスタが接続された高電圧部(1)の電圧にコンデンサに印加された電圧が重畳されることとなり、ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧値は2VHとなる。
ここでは高電圧部(2)の電圧はVHとしたが、0Vより大きければ良い。例えば1/2・VHであれば、上記ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧値は1.5VHとなる。またこの調整により高電圧部(1)の電圧と高電圧部(2)の電圧を独立に調整することにより、電圧が重畳し合成された波形の電圧だけでなく波形なまり等の調整も行える。
Subsequently, when the voltage value applied to the capacitor becomes VH while the input signal is at the L level at time t3, the voltage applied to the capacitor is superimposed on the voltage applied to the gate terminal of the drive MOS transistor. It will be. That is, the voltage applied to the capacitor is superimposed on the voltage of the high voltage section (1) to which the p-type MOS transistor is connected, and the voltage value applied to the gate terminal of the drive MOS transistor is 2VH.
Here, the voltage of the high voltage portion (2) is VH, but it is sufficient if it is greater than 0V. For example, if it is 1/2 · VH, the voltage value applied to the gate terminal of the drive MOS transistor is 1.5 VH. Further, by adjusting the voltage of the high voltage portion (1) and the voltage of the high voltage portion (2) independently by this adjustment, not only the waveform voltage superimposed and synthesized, but also the waveform rounding can be adjusted.

次に、時刻t4において入力信号がHレベルになると、p型MOSトランジスタがオフの状態、n型MOSトランジスタがオンの状態となり、n型MOSトランジスタが接続された低電圧部(1)の電圧値にコンデンサに印加された電圧が重畳されることとなり、ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧値は(VH+VL)となる。   Next, when the input signal becomes H level at time t4, the p-type MOS transistor is turned off, the n-type MOS transistor is turned on, and the voltage value of the low voltage portion (1) to which the n-type MOS transistor is connected. The voltage applied to the capacitor is superimposed on the capacitor, and the voltage value applied to the gate terminal of the driving MOS transistor is (VH + VL).

次に、時刻t5において入力信号がHレベルの状態で、コンデンサに印加される電圧値がVLになると、コンデンサに印加される電圧がドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧に重畳されることとなる。即ち、n型MOSトランジスタが接続された低電圧部(1)の電圧にコンデンサに印加された電圧が重畳されることとなり、ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧値は2VLとなる。
ここでも上記と同様に、低電圧部(1)と低電圧部(2)を独立調整することにより、重畳された電圧の絶対値も波形なまり等の調整も行える。
Next, when the input signal is at the H level at time t5 and the voltage value applied to the capacitor becomes VL, the voltage applied to the capacitor is superimposed on the voltage applied to the gate terminal of the drive MOS transistor. It will be. That is, the voltage applied to the capacitor is superimposed on the voltage of the low voltage portion (1) to which the n-type MOS transistor is connected, and the voltage value applied to the gate terminal of the drive MOS transistor is 2 VL.
In this case as well, by adjusting the low voltage portion (1) and the low voltage portion (2) independently, the absolute value of the superimposed voltage and the waveform rounding can be adjusted.

その後も、時刻t2〜時刻t5と同様の電圧値の変化を繰り返し、ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子には図2(b)中符号Vgで示すタイミングチャートで示す電圧が印加されることとなる。   Thereafter, the same voltage value change from time t2 to time t5 is repeated, and the voltage shown in the timing chart indicated by the reference symbol Vg in FIG. 2B is applied to the gate terminal of the drive MOS transistor.

以上の様に、増幅回路を用いることによって、ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧値が増加し、ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧の最大値は、p型MOSトランジスタに接続された高電圧部(1)の電圧値と反転増幅回路に接続された高電圧部(2)の電圧値との和となり、ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧の最小値は、n型MOSトランジスタに接続された低電圧部(1)の電圧値と反転増幅回路に接続された低電圧部(2)の電圧値との和になる。   As described above, by using the amplifier circuit, the voltage value applied to the gate terminal of the drive MOS transistor increases, and the maximum value of the voltage applied to the gate terminal of the drive MOS transistor is the p-type MOS transistor. Is the sum of the voltage value of the high voltage part (1) connected to the voltage value of the high voltage part (2) connected to the inverting amplifier circuit, and is the minimum value of the voltage applied to the gate terminal of the drive MOS transistor Is the sum of the voltage value of the low voltage part (1) connected to the n-type MOS transistor and the voltage value of the low voltage part (2) connected to the inverting amplifier circuit.

具体的には、第1の増幅回路を用いることによって、第1のドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧値が増加し、第1のドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧の最大値は、第1のp型MOSトランジスタに接続された第1の高電圧部の電圧値である15Vと第1の反転増幅回路に接続された第2の高電圧部の電圧値である15Vの和である30Vとなり、第1のドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧の最小値は、第1のn型MOSトランジスタに接続された第1の低電圧部の電圧値である−7Vと第1の反転増幅回路に接続されたグランド電位の電圧値である0Vの和である−7Vとなる。   Specifically, by using the first amplifier circuit, the voltage value applied to the gate terminal of the first drive MOS transistor increases, and the voltage applied to the gate terminal of the first drive MOS transistor. Is the voltage value of the first high voltage portion connected to the first p-type MOS transistor, 15V, and the voltage value of the second high voltage portion connected to the first inverting amplifier circuit. The minimum value of the voltage applied to the gate terminal of the first drive MOS transistor is 30V, which is the sum of 15V, and is the voltage value of the first low-voltage portion connected to the first n-type MOS transistor. It becomes -7V which is the sum of -7V and 0V which is the voltage value of the ground potential connected to the first inverting amplifier circuit.

また、第2の増幅回路を用いることによって、第2のドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧値が増加し、第2のドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧の最大値は、第2のp型MOSトランジスタに接続された第3の高電圧部の電圧値である15Vと第2の反転増幅回路に接続された第4の高電圧部の電圧値である15Vの和である30Vとなり、第2のドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧の最小値は、第2のn型MOSトランジスタに接続された第2の低電圧部の電圧値である−7Vと第2の反転増幅回路に接続されたグランド電位の電圧値である0Vの和である−7Vとなる。   Further, by using the second amplifier circuit, the voltage value applied to the gate terminal of the second drive MOS transistor increases, and the maximum value of the voltage applied to the gate terminal of the second drive MOS transistor. Is the sum of 15V, which is the voltage value of the third high voltage portion connected to the second p-type MOS transistor, and 15V, which is the voltage value of the fourth high voltage portion connected to the second inverting amplifier circuit. 30V, and the minimum value of the voltage applied to the gate terminal of the second drive MOS transistor is -7V, which is the voltage value of the second low voltage portion connected to the second n-type MOS transistor. It becomes −7V which is the sum of 0V which is the voltage value of the ground potential connected to the second inverting amplifier circuit.

また、第3の増幅回路を用いることによって、第3のドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧値が増加し、第3のドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧の最大値は、第3のp型MOSトランジスタに接続された第5の高電圧部の電圧値である15Vと第3の反転増幅回路に接続された第6の高電圧部の電圧値である15Vの和である30Vとなり、第3のドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧の最小値は、第3のn型MOSトランジスタに接続されたグランド電位の電圧値である0Vと第3の反転増幅回路に接続されたグランド電位の電圧値である0Vの和である0Vとなる。   Further, by using the third amplifier circuit, the voltage value applied to the gate terminal of the third drive MOS transistor increases, and the maximum value of the voltage applied to the gate terminal of the third drive MOS transistor. Is the sum of 15V, which is the voltage value of the fifth high voltage portion connected to the third p-type MOS transistor, and 15V, which is the voltage value of the sixth high voltage portion connected to the third inverting amplifier circuit. The minimum value of the voltage applied to the gate terminal of the third driving MOS transistor is 0 V, which is the voltage value of the ground potential connected to the third n-type MOS transistor, and the third inversion amplification. It becomes 0V which is the sum of 0V which is the voltage value of the ground potential connected to the circuit.

なお、上記した様に、増幅回路(第1の増幅回路、第2の増幅回路及び第3の増幅回路)によってドライブ用MOSトランジスタ(第1のドライブ用MOSトランジスタ、第2のドライブ用MOSトランジスタ及び第3のドライブ用MOSトランジスタ)のゲート端子に印加される電圧を高くすることができ、ドライブ用MOSトランジスタの面積の低減を図ることができるものの、ドライブ用MOSトランジスタの面積の低減のためには、この増幅回路を形成する必要があり、ドライブ用MOSトランジスタ及び増幅回路を含めたドライバ回路全体としての面積を考慮する場合には、(1)低減したドライブ用MOSトランジスタの占有面積と、(2)新たに形成する増幅回路の面積との比較でドライバ回路全体としての面積の増減が決まる。
ここで、ドライブ用MOSトランジスタは、電源電圧が印加されるために、通常は高耐圧仕様、即ち、ソースとドレイン間の距離であるドライブ用MOSトランジスタが長く形成され、比較的広い(トランジスタ)回路面積を必要とする。このことから、ドライバ回路全体の占有面積の増減を検討する場合においてはドライブ用MOSトランジスタの面積の増減が支配的である。
従って、増幅回路を形成したとしても、ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加する電圧を高電圧となり、その結果ドライブ用MOSトランジスタの面積が減少すれば、ドライバ回路全体の回路面積を低減することができる。
As described above, the driving MOS transistors (first driving MOS transistor, second driving MOS transistor, and second driving MOS transistor) are amplified by the amplification circuits (first amplification circuit, second amplification circuit, and third amplification circuit). Although the voltage applied to the gate terminal of the third driving MOS transistor) can be increased and the area of the driving MOS transistor can be reduced, the area of the driving MOS transistor can be reduced. When this amplifier circuit needs to be formed and the area of the entire driver circuit including the drive MOS transistor and the amplifier circuit is taken into consideration, (1) the area occupied by the reduced drive MOS transistor and (2 ) The increase / decrease of the area of the entire driver circuit is determined by comparison with the area of the newly formed amplifier circuit. .
Here, since the drive MOS transistor is supplied with the power supply voltage, the drive MOS transistor, which is usually a high breakdown voltage specification, that is, the distance between the source and the drain, is formed long and a relatively wide (transistor) circuit. Requires area. For this reason, when the increase / decrease in the area occupied by the entire driver circuit is considered, the increase / decrease in the area of the drive MOS transistor is dominant.
Therefore, even if the amplifier circuit is formed, if the voltage applied to the gate terminal of the drive MOS transistor becomes a high voltage and, as a result, the area of the drive MOS transistor decreases, the circuit area of the entire driver circuit can be reduced. it can.

また、増幅回路内のコンデンサ容量について検討すると、増幅回路内のコンデンサ容量が大きい場合にはコンデンサの面積が増大し、増幅回路の面積が増加し、結果としてドライバ回路の面積が増加してしまう。一方、増幅回路内のコンデンサとドライブ用MOSトランジスタのゲートに寄生するコンデンサ容量とは直列に接続されている。ここで2つのコンデンサの両端にある電圧が印加された場合、それぞれのコンデンサに印加される電圧はそれぞれの容量に反比例した値となる。即ち、コンデンサに蓄積される電荷量Qと、コンデンサ容量C及びコンデンサに印加される電圧は、Q=C・Vの関係を有し、それぞれのコンデンサに蓄積される電荷量は同量となるために、コンデンサ容量が小さければそれだけコンデンサに印加される電圧が高くなる。
つまり増幅回路内のコンデンサ容量が小さい場合には、ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に印加される電圧値が小さくなり、ドライブ用MOSトランジスタの面積の減少量が低減する。
従って、増幅回路内のコンデンサ容量の最適化を行う必要があり、増幅回路内のコンデンサ容量とドライバ回路の面積との関係を検討すると、図3に示す(ドライブ用MOSトランジスタのゲートに寄生するコンデンサ容量)と((増幅回路を形成したことによる)ドライブ用MOSトランジスタの面積の従来比)との関係から、この条件では増幅回路内のコンデンサ容量を2.5pFとした場合、ドライバ回路の面積が最小となる。
Further, considering the capacitor capacity in the amplifier circuit, when the capacitor capacity in the amplifier circuit is large, the area of the capacitor increases, the area of the amplifier circuit increases, and as a result, the area of the driver circuit increases. On the other hand, the capacitor in the amplifier circuit and the capacitor capacitance parasitic on the gate of the drive MOS transistor are connected in series. Here, when voltages at both ends of the two capacitors are applied, the voltages applied to the respective capacitors have values that are inversely proportional to the respective capacities. That is, the charge amount Q accumulated in the capacitor and the capacitor capacitance C and the voltage applied to the capacitor have a relationship of Q = C · V, and the charge amount accumulated in each capacitor is the same amount. In addition, the smaller the capacitor capacity, the higher the voltage applied to the capacitor.
That is, when the capacitor capacity in the amplifier circuit is small, the voltage value applied to the gate terminal of the drive MOS transistor is small, and the amount of reduction in the area of the drive MOS transistor is reduced.
Therefore, it is necessary to optimize the capacitor capacity in the amplifier circuit. When the relationship between the capacitor capacity in the amplifier circuit and the area of the driver circuit is examined, a capacitor parasitic on the gate of the drive MOS transistor is shown in FIG. From the relationship between (capacitance) and (conventional ratio of drive MOS transistor area (due to the formation of the amplifier circuit)), if the capacitor capacity in the amplifier circuit is 2.5 pF under these conditions, the area of the driver circuit is Minimal.

上記した本発明を適用したドライバ回路では、第1の増幅回路によって第1のドライブ用MOSトランジスタのゲート端子への印加電圧を増大して第1のドライブ用MOSトランジスタの面積を低減し、第2の増幅回路によって第2のドライブ用MOSトランジスタのゲート端子への印加電圧を増大して第2のドライブ用MOSトランジスタの面積を低減し、第3の増幅回路によって第3のドライブ用MOSトランジスタのゲート端子への印加電圧を増大して第3のドライブ用MOSトランジスタの面積を低減し、結果としてドライバ回路の面積を図4で示す様に、従来のドライバ回路の面積と比較して19%も低減することができ、製造コストの低減を図ることができる。   In the driver circuit to which the present invention described above is applied, the voltage applied to the gate terminal of the first drive MOS transistor is increased by the first amplifier circuit to reduce the area of the first drive MOS transistor. The amplifier circuit increases the voltage applied to the gate terminal of the second drive MOS transistor to reduce the area of the second drive MOS transistor, and the third amplifier circuit reduces the area of the third drive MOS transistor. The voltage applied to the terminal is increased to reduce the area of the third drive MOS transistor, and as a result, the area of the driver circuit is reduced by 19% compared to the area of the conventional driver circuit as shown in FIG. The manufacturing cost can be reduced.

本発明を適用したドライバ回路の一例を説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating an example of the driver circuit to which this invention is applied. 増幅回路の概略構成図及び各パルスのタイミングチャートである。It is a schematic block diagram of an amplifier circuit and a timing chart of each pulse. ドライブ用MOSトランジスタのゲートに寄生するコンデンサ容量とドライブ用MOSトランジスタの面積の従来比を示すグラフである。It is a graph which shows the conventional ratio of the capacitor | condenser capacity | capacitance parasitic on the gate of a drive MOS transistor, and the area of a drive MOS transistor. 従来のドライバ回路及び本発明のドライバ回路の面積構成及び推移を示すグラフである。It is a graph which shows the area structure and transition of the conventional driver circuit and the driver circuit of this invention. CCD固体撮像装置全体の仕組みを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the mechanism of the whole CCD solid-state imaging device. CCD固体撮像素子の構成及びCCD固体撮像素子に印加するパルスのタイミングチャートである。4 is a timing chart of a configuration of a CCD solid-state image sensor and pulses applied to the CCD solid-state image sensor. 従来のドライバ回路を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the conventional driver circuit. 出力バッファ回路の面積構成比率及びMOSトランジスタを説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the area structure ratio of an output buffer circuit, and a MOS transistor.

符号の説明Explanation of symbols

1 ドライバ回路
2 入力バッファ回路
3 セレクタ回路
4a 第1の増幅回路
4b 第2の増幅回路
4c 第3の増幅回路
5a 第1のドライブ用MOSトランジスタ
5b 第2のドライブ用MOSトランジスタ
5c 第3のドライブ用MOSトランジスタ
6a 第1のp型MOSトランジスタ
6b 第2のp型MOSトランジスタ
6c 第3のp型MOSトランジスタ
7a 第1のダイオード
7b 第3のダイオード
7c 第3のダイオード
8a 第1の高電圧部
8b 第3の高電圧部
8c 第5の高電圧部
9a 第1の回路
9b 第3の回路
9c 第5の回路
10a 第1のn型MOSトランジスタ
10b 第2のn型MOSトランジスタ
10c 第3のn型MOSトランジスタ
11a 第2のダイオード
11b 第4のダイオード
11c 第6のダイオード
12a 第1の低電圧部
12b 第2の低電圧部
13a 第2の回路
13b 第4の回路
13c 第6の回路
14a 第1の遅延回路
14b 第2の遅延回路
14c 第3の遅延回路
15a 第1のレベルシフト回路
15b 第2のレベルシフト回路
15c 第3のレベルシフト回路
16a 第2の高電圧部
16b 第4の高電圧部
16c 第6の高電圧部
18a 第1の反転増幅回路
18b 第2の反転増幅回路
18c 第3の反転増幅回路
19a 第1のコンデンサ
19b 第2のコンデンサ
19c 第3のコンデンサ
20a 第2のレベルシフト回路
20b 第4のレベルシフト回路
20c 第6のレベルシフト回路
21a 第7の高電圧部
21b 第3の低電圧部
30 p型MOSトランジスタ
31 ダイオード(1)
32 回路(1)
33 高電圧部(1)
34 n型MOSトランジスタ
35 ダイオード(2)
36 回路(2)
37 低電圧部(1)
38 反転増幅回路
39 高電圧部(2)
40 低電圧部(2)
41 コンデンサ
50 ドライブ用MOSトランジスタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Driver circuit 2 Input buffer circuit 3 Selector circuit 4a 1st amplifier circuit 4b 2nd amplifier circuit 4c 3rd amplifier circuit 5a 1st drive MOS transistor 5b 2nd drive MOS transistor 5c 3rd drive use MOS transistor 6a 1st p-type MOS transistor 6b 2nd p-type MOS transistor 6c 3rd p-type MOS transistor 7a 1st diode 7b 3rd diode 7c 3rd diode 8a 1st high voltage part 8b 1st 3 high voltage portion 8c fifth high voltage portion 9a first circuit 9b third circuit 9c fifth circuit 10a first n-type MOS transistor 10b second n-type MOS transistor 10c third n-type MOS Transistor 11a Second diode 11b Fourth diode 11c Sixth diode 12a 1st low voltage part 12b 2nd low voltage part 13a 2nd circuit 13b 4th circuit 13c 6th circuit 14a 1st delay circuit 14b 2nd delay circuit 14c 3rd delay circuit 15a 3rd 1 level shift circuit 15b second level shift circuit 15c third level shift circuit 16a second high voltage unit 16b fourth high voltage unit 16c sixth high voltage unit 18a first inverting amplifier circuit 18b second Inverting amplifier circuit 18c third inverting amplifier circuit 19a first capacitor 19b second capacitor 19c third capacitor 20a second level shift circuit 20b fourth level shift circuit 20c sixth level shift circuit 21a seventh High voltage part 21b Third low voltage part 30 p-type MOS transistor 31 Diode (1)
32 Circuit (1)
33 High voltage section (1)
34 n-type MOS transistor 35 diode (2)
36 Circuit (2)
37 Low voltage part (1)
38 Inverting Amplifier 39 High Voltage Unit (2)
40 Low voltage part (2)
41 Capacitor 50 MOS transistor for drive

Claims (4)

最終出力を制御するドライブ用MOSトランジスタを備え、入力信号に基づいてその出力ラインを駆動するドライバ回路において、
前記ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に増幅回路が接続され、
前記増幅回路は、第1のMOSトランジスタと第1のダイオードが直列に接続されて構成され、一端が第1の高電圧部と接続されると共に他端が前記ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に接続された第1の回路と、
前記第1のMOSトランジスタと異なる極性を有する第2のMOSトランジスタと第2のダイオードが直列に接続されて構成され、一端が第1の低電圧部と接続されると共に他端が前記ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に接続された第2の回路と、
入力信号の極性を反転させると共に、入力信号を所定量だけ遅延させる遅延反転手段とを備え、
同増幅回路への入力信号が前記第1のMOSトランジスタのゲート端子、前記第2のMOSトランジスタのゲート端子及び前記遅延反転手段に入力する様に構成されると共に、
前記遅延反転手段は所定容量を有する少なくとも1つのコンデンサを介して前記ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子と接続された
ことを特徴とするドライバ回路。
In a driver circuit that includes a drive MOS transistor that controls the final output and drives the output line based on an input signal,
An amplifier circuit is connected to the gate terminal of the drive MOS transistor,
The amplifying circuit includes a first MOS transistor and a first diode connected in series, one end connected to the first high voltage unit and the other end connected to the gate terminal of the drive MOS transistor. A first circuit,
A second MOS transistor having a polarity different from that of the first MOS transistor and a second diode are connected in series, and one end is connected to the first low voltage portion and the other end is connected to the drive MOS. A second circuit connected to the gate terminal of the transistor;
A delay inversion means for inverting the polarity of the input signal and delaying the input signal by a predetermined amount;
An input signal to the amplifier circuit is configured to be input to the gate terminal of the first MOS transistor, the gate terminal of the second MOS transistor, and the delay inverting means,
The driver circuit, wherein the delay inverting means is connected to the gate terminal of the drive MOS transistor via at least one capacitor having a predetermined capacity.
前記遅延反転手段は第2の高電圧部及び第2の低電圧部に接続され、入力信号を第2の高電圧部から印加される電圧値及び第2の低電圧部から印加される電圧値の2値を有する信号に変換する
ことを特徴とする請求項1に記載のドライバ回路。
The delay inversion means is connected to the second high voltage unit and the second low voltage unit, and the voltage value applied from the second high voltage unit and the voltage value applied from the second low voltage unit are input signals. The driver circuit according to claim 1, wherein the driver circuit converts the signal into a signal having two values.
前記第1の高電圧部、前記第1の低電圧部、前記第2の高電圧部及び前記第2の低電圧部は各々独立して電圧調整が可能である
ことを特徴とする請求項2に記載のドライバ回路。
The first high voltage part, the first low voltage part, the second high voltage part, and the second low voltage part can be adjusted independently of each other. Driver circuit described in 1.
固体撮像素子と、
該固体撮像素子に駆動信号を印加するドライバ回路とを有する固体撮像装置において、
前記ドライバ回路は、同ドライバ回路の最終出力を制御するドライブ用MOSトランジスタを備え、
前記ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に増幅回路が接続され、
前記増幅回路は、第1のMOSトランジスタと第1のダイオードが直列に接続されて構成され、一端が第1の高電圧部と接続されると共に他端が前記ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に接続された第1の回路と、
前記第1のMOSトランジスタと異なる極性を有する第2のMOSトランジスタと第2のダイオードが直列に接続されて構成され、一端が第1の低電圧部と接続されると共に他端が前記ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子に接続された第2の回路と、
入力信号の極性を反転させると共に、入力信号を所定量だけ遅延させる遅延反転手段とを有し、
同増幅回路への入力信号が前記第1のMOSトランジスタのゲート端子、前記第2のMOSトランジスタのゲート端子及び前記遅延反転手段に入力する様に構成されると共に、
前記遅延反転手段は所定容量を有する少なくとも1つのコンデンサを介して前記ドライブ用MOSトランジスタのゲート端子と接続された
ことを特徴とする固体撮像装置。
A solid-state image sensor;
In a solid-state imaging device having a driver circuit that applies a driving signal to the solid-state imaging device,
The driver circuit includes a drive MOS transistor that controls a final output of the driver circuit,
An amplifier circuit is connected to the gate terminal of the drive MOS transistor,
The amplifying circuit includes a first MOS transistor and a first diode connected in series, one end connected to the first high voltage unit and the other end connected to the gate terminal of the drive MOS transistor. A first circuit,
A second MOS transistor having a polarity different from that of the first MOS transistor and a second diode are connected in series, and one end is connected to the first low voltage portion and the other end is connected to the drive MOS. A second circuit connected to the gate terminal of the transistor;
Delay inversion means for inverting the polarity of the input signal and delaying the input signal by a predetermined amount;
An input signal to the amplifier circuit is configured to be input to the gate terminal of the first MOS transistor, the gate terminal of the second MOS transistor, and the delay inverting means,
The solid-state imaging device, wherein the delay inversion means is connected to the gate terminal of the drive MOS transistor via at least one capacitor having a predetermined capacity.
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