JP6510920B2 - Driver circuit and digital amplifier provided with the same - Google Patents

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本発明は、ドライバ回路及びそれを備えたデジタルアンプに関する。   The present invention relates to a driver circuit and a digital amplifier provided with the same.

ドライバ回路は、モータ駆動回路、DC/DCコンバータ等に用いられる。ドライバ回路の出力段は、例えば、PMOSFET(Pチャネル金属酸化物半導体電界効果トランジスタ)及びNMOSFET(Nチャネル金属酸化物半導体電界効果トランジスタ)からなるCMOSFET(相補型金属酸化物半導体電界効果トランジスタ)で構成される。ドライバ回路において、PMOSFET及びNMOSFETが同時にオンすると貫通電流が流れる。PMOSFETのゲート信号の入力タイミングとNMOSFETのゲート信号の入力タイミングとをずらすことにより貫通電流の発生を防止することができる。   The driver circuit is used for a motor drive circuit, a DC / DC converter, and the like. The output stage of the driver circuit is configured of, for example, a CMOSFET (complementary metal oxide semiconductor field effect transistor) composed of a PMOSFET (P channel metal oxide semiconductor field effect transistor) and an NMOSFET (N channel metal oxide semiconductor field effect transistor). Be done. In the driver circuit, when PMOSFET and NMOSFET are simultaneously turned on, a through current flows. By shifting the input timing of the gate signal of the PMOSFET and the input timing of the gate signal of the NMOSFET, the generation of the through current can be prevented.

特許文献1には、貫通電流を防止するために遅延回路部、プリドライバ及び最終段ドライバから構成されるドライバ回路が開示されている。 Patent Document 1 discloses a driver circuit including a delay circuit unit, a predriver and a final stage driver in order to prevent a through current.

特許文献2には、遅延させたパルス信号を出力PMOSトランジスタ又は出力NMOSトランジスタに入力することにより貫通電流を防止する回路が開示されている。 Patent Document 2 discloses a circuit that prevents a through current by inputting a delayed pulse signal to an output PMOS transistor or an output NMOS transistor.

特許文献3には、2つのCMOSトランジスタを用いることにより出力ドライバ回路を出力波形が遷移している間は小さなスルーレートで駆動させ、出力波形が遷移した後は大きなスルーレートで駆動させる回路が開示されている。   Patent Document 3 discloses a circuit which drives an output driver circuit at a small slew rate during transition of an output waveform by using two CMOS transistors, and drives at a high slew rate after the transition of an output waveform. It is done.

特開平5−327444号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 5-327444 特開2013−157670号公報JP, 2013-157670, A 特開2008−17138号公報JP, 2008-17138, A

特許文献1に記載されたドライバ回路においては、最終段ドライバは、第1のドライバ及び第2のドライバから構成される。最終段ドライバのうち第2のドライバにおいて、入力信号が変化した後に、第2のドライバのすべてのトランジスタが遅延回路部において設定された遅延時間の間オフ状態となり、第2のドライバのPMOSトランジスタ及び第2のドライバのNMOSトランジスタを通して貫通電流が流れない。しかしながら、第1のドライバがスイッチングするタイミングは、入力信号が変化した後であるが第2のドライバのすべてのトランジスタが遅延回路部において設定された遅延時間の間オフ状態となる前である。したがって、第2のトランジスタのPMOSトランジスタがオン状態となりかつ第1のトランジスタのNMOSトランジスタがオン状態となる時間が存在する。そのため、第2のトランジスタのPMOSトランジスタ及び第1のトランジスタのNMOSトランジスタを通して貫通電流が流れる。 In the driver circuit described in Patent Document 1, the final stage driver is composed of a first driver and a second driver. In the second driver of the final stage driver, after the input signal changes, all the transistors of the second driver are turned off for the delay time set in the delay circuit unit, and the PMOS transistor of the second driver and No through current flows through the NMOS transistor of the second driver. However, the timing at which the first driver switches is after the input signal changes but before all the transistors of the second driver are turned off for the delay time set in the delay circuit section. Therefore, there is a time when the PMOS transistor of the second transistor is turned on and the NMOS transistor of the first transistor is turned on. Therefore, a through current flows through the PMOS transistor of the second transistor and the NMOS transistor of the first transistor.

また、特許文献2に記載されたドライバ回路においては、貫通電流を防止するために遅延させた信号を出力PMOSトランジスタ又は出力NMOSトランジスタに入力し、出力PMOSトランジスタ及び出力NMOSトランジスタの両方がオフ状態となる時間を設けている。その結果、出力信号が不確定である時間が存在する。   In the driver circuit described in Patent Document 2, a signal delayed to prevent a through current is input to the output PMOS transistor or the output NMOS transistor, and both the output PMOS transistor and the output NMOS transistor are turned off. Time is provided. As a result, there are times when the output signal is indeterminate.

さらに、特許文献3に記載されたドライバ回路においては、出力信号のスルーレートを制御するため、2つのCMOSトランジスタの出力を接続した構成が採用されている。このドライバ回路では、一方のPMOSトランジスタがオンする時、他方のPMOSトランジスタがオンする時間を一方のPMOSトランジスタがオンする時間より所定の時間遅らせ、一方のNMOSトランジスタがオンする時、他方のNMOSトランジスタがオンする時間を一方のNMOSトランジスタがオンする時間より所定の時間遅らせている。これにより、出力ドライバ回路を出力波形が遷移している間は小さなスルーレートで駆動させ、出力波形の遷移完了後は大きなスルーレートで駆動させる。また、他方のPMOSトランジスタと他方のNMOSトランジスタが両方ともオフしている時間が存在するため、結果的に他方のPMOSトランジスタ及び他方のNMOSトランジスタを通して貫通電流が流れない。しかしながら、上記の特許文献3では、他方のPMOSトランジスタ及び一方のNMOSトランジスタを通して貫通電流が流れないことについては開示されていない。   Furthermore, in the driver circuit described in Patent Document 3, in order to control the slew rate of the output signal, a configuration in which outputs of two CMOS transistors are connected is adopted. In this driver circuit, when one PMOS transistor is turned on, the time for which the other PMOS transistor is turned on is delayed by a predetermined time from the time for which the one PMOS transistor is turned on, and when one NMOS transistor is turned on, the other NMOS transistor is turned on. Is delayed by a predetermined time from the time when one of the NMOS transistors is turned on. As a result, the output driver circuit is driven at a small slew rate while the output waveform is transitioning, and is driven at a large slew rate after the transition of the output waveform is completed. Also, since there is a time during which both the other PMOS transistor and the other NMOS transistor are off, through current does not flow through the other PMOS transistor and the other NMOS transistor. However, Patent Document 3 mentioned above does not disclose that a through current does not flow through the other PMOS transistor and one NMOS transistor.

本発明は、出力信号が不確定となる時間が短縮されつつ貫通電流が防止されるとともに消費電力が低減されるドライバ回路及びそれを備えたデジタルアンプを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a driver circuit and a digital amplifier provided with the same, in which the through current is prevented and the power consumption is reduced while the time when the output signal becomes uncertain is shortened.

本発明に係るドライバ回路は、主出力回路部を有する。主出力回路部は、高電位端子と第1の出力端子との間に接続される第1のトランジスタと、低電位端子と第1の出力端子との間に接続される第2のトランジスタとを含む。第1のトランジスタがオフしかつ第2のトランジスタがオンすることにより第1の出力端子が第1の電位になる。第1のトランジスタがオンしかつ第2のトランジスタがオフすることにより第1の出力端子が第2の電位になる。第1及び第2のトランジスタがオフすることにより第1の出力端子が高インピーダンス状態になる。 The driver circuit according to the present invention has a main output circuit unit. The main output circuit unit includes a first transistor connected between the high potential terminal and the first output terminal, and a second transistor connected between the low potential terminal and the first output terminal. Including. When the first transistor is turned off and the second transistor is turned on, the first output terminal is set to the first potential. The first transistor is turned on and the second transistor is turned off, so that the first output terminal has a second potential. When the first and second transistors are turned off, the first output terminal is in a high impedance state.

また、本発明に係るドライバ回路は、補助出力回路部を有する。補助出力回路部は、高電位端子と第2の出力端子との間に接続される第3のトランジスタと、低電位端子と第2の出力端子との間に接続される第4のトランジスタとを含む。第3のトランジスタがオフしかつ第4のトランジスタがオンすることにより第2の出力端子が第1の電位になる。第3のトランジスタがオンしかつ第4のトランジスタがオフすることにより第2の出力端子が第2の電位になる。 In addition, the driver circuit according to the present invention has an auxiliary output circuit unit. The auxiliary output circuit unit includes a third transistor connected between the high potential terminal and the second output terminal, and a fourth transistor connected between the low potential terminal and the second output terminal. Including. When the third transistor is turned off and the fourth transistor is turned on, the second output terminal is set to the first potential. The third transistor is turned on and the fourth transistor is turned off, so that the second output terminal has the second potential.

さらに、本発明に係るドライバ回路は、制御回路部を有する。制御回路部は、第1の出力端子が第1の電位から高インピーダンス状態を経由して第2の電位に切り替わり第2の電位から高インピーダンス状態を経由して第1の電位に切り替わるように主出力回路部を制御する。第1の出力端子が第1の電位から高インピーダンス状態に切り替わって第1の時間の経過後かつ第1の出力端子が高インピーダンス状態から第2の電位に切り替わる第2の時間の到達前に第2の出力端子が第1の電位から第2の電位に切り替わるように補助出力回路部を制御する。第1の出力端子が第2の電位から高インピーダンス状態に切り替わって第3の時間の経過後かつ第1の出力端子が高インピーダンス状態から第1の電位に切り替わる第4の時間の到達前に第2の出力端子が第2の電位から第1の電位に切り替わるように補助出力回路部を制御する。第1の出力端子と第2の出力端子とは共通に接続される。第1の電位はローレベル又はハイレベルのうち一方のレベルであり、第2の電位はローレベル又はハイレベルのうち他方のレベルである。なお、第1の時間と第2の時間とは等しくてもよく異なっていてもよい。また、第3の時間と第4の時間とは等しくてもよく異なっていてもよい。 Furthermore, the driver circuit according to the present invention has a control circuit unit. The control circuit unit is mainly configured to switch the first output terminal from the first potential to the second potential via the high impedance state and to switch from the second potential to the first potential via the high impedance state. Control the output circuit section. The first output terminal switches from the first potential to the high impedance state, and after a lapse of the first time, before the second time that the first output terminal switches from the high impedance state to the second potential arrives The auxiliary output circuit unit is controlled so that the second output terminal switches from the first potential to the second potential. The first output terminal switches from the second potential to the high impedance state, and the third time elapses, and before the fourth time that the first output terminal switches from the high impedance state to the first potential arrives The auxiliary output circuit unit is controlled so that the second output terminal switches from the second potential to the first potential. The first output terminal and the second output terminal are connected in common. The first potential is one of low and high levels, and the second potential is the other of low and high levels. The first time and the second time may be equal to or different from each other. In addition, the third time and the fourth time may be equal to or different from each other.

第1及び第2のトランジスタのオン抵抗は、第3及び第4のトランジスタのオン抵抗よりも小さい。   The on resistances of the first and second transistors are smaller than the on resistances of the third and fourth transistors.

第1及び第2のトランジスタのゲート幅は、第3及び第4のトランジスタのゲート幅よりも大きい。   The gate widths of the first and second transistors are larger than the gate widths of the third and fourth transistors.

第1及び第2のトランジスタのゲート幅は、第3及び第4のトランジスタのゲート幅の10倍以上である。   The gate widths of the first and second transistors are at least 10 times the gate widths of the third and fourth transistors.

第1及び第2のトランジスタのゲート幅は、第3及び第4のトランジスタのゲート幅の100倍以上である。   The gate width of the first and second transistors is at least 100 times the gate width of the third and fourth transistors.

制御回路部は、入力信号に応答して第1、第2、第3の制御信号を生成する。第1の制御信号を第1のトランジスタの制御端子に与える。第2の制御信号を第2のトランジスタの制御端子に与える。第3の制御信号を第3及び第4のトランジスタの制御端子に与える。 第1の制御信号は、入力信号の第1の変化から第5の時間遅延して第2の電位から第1の電位に変化する。第2の制御信号は、入力信号の第1の変化から第6の時間遅延して第2の電位から第1の電位に変化する。第3の制御信号は、入力信号の第1の変化から第7の時間遅延して第2の電位から第1の電位に変化する。第1の制御信号は、入力信号の第2の変化から第8の時間遅延して第1の電位から第2の電位に変化する。第2の制御信号は、入力信号の第2の変化から第9の時間遅延して第1の電位から第2の電位に変化する。第3の制御信号は、入力信号の第2の変化から第10の時間遅延して第1の電位から第2の電位に変化する。第5の時間は、第6の時間及び第7の時間よりも長い。第7の時間は、第6の時間よりも長い。第9の時間は、第8の時間及び第10の時間よりも長い。第10の時間は、第8の時間よりも長い。第1のトランジスタは、第1の制御信号が第2の電位のときにオフし、第1の制御信号が第1の電位のときにオンする。第2のトランジスタは、第2の制御信号が第2の電位のときにオンし、第2の制御信号が第1の電位のときにオフする。第3のトランジスタは、第3の制御信号が第2の電位のときにオフし、第3の制御信号が第1の電位のときにオンする。第4のトランジスタは、第3の制御信号が第2の電位のときにオンする。第3の制御信号が第1の電位のときにオフする。   The control circuit unit generates first, second and third control signals in response to the input signal. A first control signal is applied to the control terminal of the first transistor. A second control signal is applied to the control terminal of the second transistor. A third control signal is applied to the control terminals of the third and fourth transistors. The first control signal changes from the second potential to the first potential with a fifth time delay from the first change of the input signal. The second control signal changes from the second potential to the first potential with a sixth time delay from the first change of the input signal. The third control signal changes from the second potential to the first potential with a seventh time delay from the first change of the input signal. The first control signal changes from the first potential to the second potential with an eighth time delay from the second change of the input signal. The second control signal changes from the first potential to the second potential with a ninth time delay from the second change of the input signal. The third control signal changes from the first potential to the second potential with a tenth time delay from the second change of the input signal. The fifth time is longer than the sixth time and the seventh time. The seventh time is longer than the sixth time. The ninth time is longer than the eighth time and the tenth time. The tenth time is longer than the eighth time. The first transistor is turned off when the first control signal is at the second potential and turned on when the first control signal is at the first potential. The second transistor is turned on when the second control signal is at the second potential and turned off when the second control signal is at the first potential. The third transistor is turned off when the third control signal is at the second potential and turned on when the third control signal is at the first potential. The fourth transistor is turned on when the third control signal is at the second potential. It turns off when the third control signal is at the first potential.

制御回路部は、入力信号に応答して第1の論理信号及び第2の論理信号を生成する入力信号変換部と、第1の論理信号に基づいて第1の制御信号を生成し、第2の論理信号に基づいて第2の制御信号を生成するプリドライバ回路部と、入力信号、第1の論理信号及び第2の論理信号に基づいて、第3の制御信号を生成する補助出力回路駆動切替部とを含む。第1の論理信号は、入力信号の第1の変化から第11の時間遅延して、第3の電位から第4の電位に変化し、入力信号の第2の変化と共に第4の電位から第3の電位に変化する。第2の論理信号は、入力信号の第1の変化と共に第3の電位から第4の電位に変化し、入力信号の第2の変化から第12の時間遅延して、第4の電位から第3の電位に変化する。第3の電位はローレベル又はハイレベルのうち一方のレベルであり、第4の電位はローレベル又はハイレベルのうち他方のレベルである。   The control circuit unit generates a first control signal based on the first logic signal, and an input signal conversion unit that generates a first logic signal and a second logic signal in response to the input signal, and And a auxiliary output circuit driving circuit for generating a third control signal based on the input signal, the first logic signal and the second logic signal. And a switching unit. The first logic signal changes from the third potential to the fourth potential with a delay of an eleventh time from the first change of the input signal, and the fourth potential from the fourth potential along with the second change of the input signal. It changes to 3 potentials. The second logic signal changes from the third potential to the fourth potential with the first change of the input signal, and is delayed by a twelfth time from the second change of the input signal, and from the fourth potential to the fourth potential. It changes to 3 potentials. The third potential is one of low level and high level, and the fourth potential is the other one between low level or high level.

補助出力回路駆動切替部は、入力信号を遅延させることにより切替信号を生成する第1の遅延回路と、切替信号に基づいて第1の制御信号を第3の制御信号として出力する状態と、第2の制御信号を第3の制御信号として出力する状態とに切り替えられるスイッチとを含む。   The auxiliary output circuit drive switching unit outputs a first control signal as a third control signal based on the switching signal, a first delay circuit that generates the switching signal by delaying the input signal, and And a switch to be switched to a state of outputting the second control signal as a third control signal.

補助出力回路駆動切替部は、入力信号、第1の制御信号及び第2の制御信号に基づいて第3の制御信号を生成する複数の論理回路を含む。   The auxiliary output circuit drive switching unit includes a plurality of logic circuits that generate a third control signal based on the input signal, the first control signal, and the second control signal.

プリドライバ回路部は、第1の論理信号を遅延することにより第1の制御信号を生成する複数の第1のインバータと、第2の論理信号を遅延させることにより第2の制御信号を生成する複数の第2のインバータとを含む。   The pre-driver circuit unit generates a second control signal by delaying a plurality of first inverters that generate a first control signal by delaying a first logic signal, and a second logic signal. And a plurality of second inverters.

複数の第1のインバータの各々は、第5及び第6のトランジスタを含む。複数の第2のインバータの各々は、第7及び第8のトランジスタを含む。複数のインバータの第5及び第6のトランジスタのゲート幅は、初段から最終段にかけて増加する。複数のインバータの第7及び第8のトランジスタのゲート幅は、初段から最終段にかけて増加する。   Each of the plurality of first inverters includes fifth and sixth transistors. Each of the plurality of second inverters includes seventh and eighth transistors. The gate widths of the fifth and sixth transistors of the plurality of inverters increase from the first stage to the final stage. The gate widths of the seventh and eighth transistors of the plurality of inverters increase from the first stage to the final stage.

複数のインバータの第5及び第6のトランジスタのゲート幅は、例えば、初段から最終段にかけて2〜10倍ずつ増加する。複数のインバータの第7及び第8のトランジスタのゲート幅は、例えば、初段から最終段にかけて2〜10倍ずつ増加する。   The gate widths of the fifth and sixth transistors of the plurality of inverters increase, for example, by 2 to 10 times from the first stage to the final stage. The gate widths of the seventh and eighth transistors of the plurality of inverters increase, for example, by 2 to 10 times from the first stage to the final stage.

入力信号変換部は、入力信号を遅延させることにより遅延信号を生成する第2の遅延回路と、入力信号及び遅延信号に基づいて、第1の論理信号を生成する第1の論理回路と、入力信号及び遅延信号に基づいて、第2の論理信号を生成する第2の論理回路とを含む。   The input signal conversion unit generates a delay signal by delaying an input signal, a second delay circuit that generates a delay signal, a first logic circuit that generates a first logic signal based on the input signal and the delay signal, and an input And a second logic circuit that generates a second logic signal based on the signal and the delay signal.

また、本発明に係るデジタルアンプは、上記のドライバ回路を備える。   Further, a digital amplifier according to the present invention includes the above driver circuit.

本発明によれば、出力信号が不確定となる時間が短縮されつつ貫通電流が防止されるとともに消費電力が低減されるドライバ回路及びそれを備えたデジタルアンプを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a driver circuit and a digital amplifier provided with the same, in which the through current is prevented and the power consumption is reduced while the time when the output signal becomes uncertain is shortened.

本発明の実施の形態に係るドライバ回路の回路図である。It is a circuit diagram of a driver circuit concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係るドライバ回路におけるタイミング図である。It is a timing chart in a driver circuit concerning an embodiment of the invention. ドライバ回路に流れる貫通電流の回路経路を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the circuit path of the through current which flows into a driver circuit. 本発明の実施の形態に係るドライバ回路の遅延回路部の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a delay circuit unit of the driver circuit according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るドライバ回路のプリドライバ回路部の回路図である。It is a circuit diagram of a pre-driver circuit portion of a driver circuit according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るドライバ回路の補助出力回路駆動切替部の一例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of an auxiliary output circuit drive switching unit of the driver circuit according to the embodiment of the present invention. 図6の補助出力回路駆動切替部におけるタイミング図である。FIG. 7 is a timing chart of the auxiliary output circuit drive switching unit of FIG. 6; 本発明の実施の形態に係るドライバ回路の補助出力回路駆動切替部の他の例を示す回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram showing another example of the auxiliary output circuit drive switching unit of the driver circuit according to the embodiment of the present invention. 図8の補助出力回路駆動切替部におけるタイミング図である。FIG. 9 is a timing chart of the auxiliary output circuit drive switching unit of FIG. 8; 本発明の実施の形態に係るドライバ回路を用いたE級アンプの回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a class E amplifier using a driver circuit according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係るドライバ回路500の回路図である。   FIG. 1 is a circuit diagram of a driver circuit 500 according to an embodiment of the present invention.

図1において、ドライバ回路500は、制御回路部100、主出力回路部200、補助出力回路部300から構成される。   In FIG. 1, the driver circuit 500 includes a control circuit unit 100, a main output circuit unit 200, and an auxiliary output circuit unit 300.

制御回路部100は、入力信号変換部110、プリドライバ回路部120及び補助出力回路駆動切替部130から構成される。制御回路部100は、主出力回路部200及び補助出力回路部300を制御するために用いられる。 The control circuit unit 100 includes an input signal conversion unit 110, a predriver circuit unit 120, and an auxiliary output circuit drive switching unit 130. The control circuit unit 100 is used to control the main output circuit unit 200 and the auxiliary output circuit unit 300.

入力信号変換部110は、遅延回路部111、論理積回路(以下、AND回路と呼ぶ。)112及び論理和回路(以下、OR回路と呼ぶ。)113から構成される。入力信号変換部110は、論理積信号(以下、AND信号と呼ぶ。)AS及び論理和信号(以下、OR信号と呼ぶ。)OSを生成するために用いられる。なお、入力信号変換部110のAND回路及びOR回路は、AND回路及びOR回路に限られず、否定論理積回路(NAND回路)により構成されてもよい。 The input signal conversion unit 110 includes a delay circuit unit 111, an AND circuit (hereinafter referred to as an AND circuit) 112, and an OR circuit (hereinafter referred to as an OR circuit) 113. The input signal conversion unit 110 is used to generate an AND signal (hereinafter referred to as an AND signal) AS and an OR signal (hereinafter referred to as an OR signal) OS. The AND circuit and the OR circuit of the input signal conversion unit 110 are not limited to the AND circuit and the OR circuit, and may be configured by an NAND circuit (NAND circuit).

プリドライバ回路部120は、インバータ121〜126から構成される。プリドライバ回路部120は、入力信号変換部110の駆動能力を高めるために用いられる。   The pre-driver circuit unit 120 includes inverters 121 to 126. The pre-driver circuit unit 120 is used to enhance the drive capability of the input signal conversion unit 110.

補助出力回路駆動切替部130は、補助出力回路部300を駆動するために用いられる。   The auxiliary output circuit drive switching unit 130 is used to drive the auxiliary output circuit unit 300.

主出力回路部200は、例えば、外部回路のパワートランジスタ(図示せず。)を駆動するために用いられる。パワートランジスタは例えばD級増幅器やE級増幅器等のいわゆるデジタルアンプを構成する。主出力回路部200は、PMOSFET201及びNMOSFET202で構成される。   The main output circuit unit 200 is used, for example, to drive a power transistor (not shown) of an external circuit. The power transistor constitutes, for example, a so-called digital amplifier such as a class D amplifier or class E amplifier. The main output circuit unit 200 is configured of a PMOSFET 201 and an NMOSFET 202.

補助出力回路部300は、PMOSFET301及びNMOSFET302で構成される。補助出力回路部300は、出力端子400の出力状態をローレベルL又はハイレベルHに固定するために用いられる。出力状態をローレベルL又はハイレベルHに固定することにより耐ノイズ性を向上させる。   The auxiliary output circuit unit 300 is composed of a PMOSFET 301 and an NMOSFET 302. The auxiliary output circuit unit 300 is used to fix the output state of the output terminal 400 to the low level L or the high level H. By fixing the output state to low level L or high level H, noise resistance is improved.

主出力回路部200のPMOSFET201及びNMOSFET202のゲート幅は、補助出力回路部300のPMOSFET301及びNMOSFET302のゲート幅よりも大きい。PMOSFET201のゲート幅は、例えば、1000μm〜10000μmである。NMOSFET202のゲート幅は、例えば、1000μm〜10000μmである。PMOSFET301のゲート幅は、例えば、10μm〜100μmである。NMOSFET302のゲート幅は、例えば、10μm〜100μmである。すなわち、主出力回路部200のPMOSFET201及びNMOSFET202のゲート幅は、補助出力回路部300のPMOSFET301及びNMOSFET302のゲート幅より10〜1000倍大きい。   The gate widths of the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200 are larger than the gate widths of the PMOSFET 301 and the NMOSFET 302 of the auxiliary output circuit unit 300. The gate width of the PMOSFET 201 is, for example, 1000 μm to 10000 μm. The gate width of the NMOSFET 202 is, for example, 1000 μm to 10000 μm. The gate width of the PMOSFET 301 is, for example, 10 μm to 100 μm. The gate width of the NMOSFET 302 is, for example, 10 μm to 100 μm. That is, the gate widths of the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200 are 10 to 1000 times larger than the gate widths of the PMOSFET 301 and the NMOSFET 302 of the auxiliary output circuit unit 300.

次に、図1のドライバ回路500の回路構成及び回路接続について説明する。   Next, the circuit configuration and circuit connection of the driver circuit 500 of FIG. 1 will be described.

入力端子1には、遅延回路部111の入力端子、AND回路112の一方の入力端子、OR回路113の一方の入力端子、及び補助出力回路駆動切替部130の第1の入力端子130aが接続される。遅延回路部111の出力端子は、AND回路112の他方の入力端子及びOR回路113の他方の入力端子に接続される。AND回路112の出力端子はインバータ121の入力端子に接続される。インバータ121の出力端子はインバータ122の入力端子に接続される。インバータ122の出力端子はインバータ123の入力端子に接続される。インバータ123の出力端子は、補助出力回路駆動切替部130の第2の入力端子130b、及び主出力回路部200のPMOSFET201のゲートGに接続される。OR回路113の出力端子はインバータ124の入力端子に接続される。インバータ124の出力端子はインバータ125の入力端子に接続される。インバータ125の出力端子はインバータ126の入力端子に接続される。インバータ126の出力端子は、補助出力回路駆動切替部130の第3の入力端子130c、及び主出力回路部200のNMOSFET202のゲートGに接続される。PMOSFET201のソースSは電源端子VDDに接続される。PMOSFET201のドレインDは出力端子400に接続される。NMOSFET202のソースSはグランド端子GNDに接続される。NMOSFET202のドレインDは出力端子400に接続される。補助出力回路駆動切替部130の出力端子は、PMOSFET301のゲートG及びNMOSFET302のゲートGに接続される。PMOSFET301のソースSは電源端子VDDに接続される。PMOSFET301のドレインDは出力端子400に接続される。NMOSFET302のソースSはグランド端子GNDに接続される。NMOSFET302のドレインDは出力端子400に接続される。なお、電源端子VDDは、特許請求の範囲に記載の高電位端子に相当する。グランド端子GNDは、特許請求の範囲に記載の低電位端子に相当する。ここで、低電位端子とは、高電位端子に比べて低い電位に置かれる端子を指す。本発明の実施形態ではグランド(零電位)であるが、負の電位が供給されるようにしてもよく、また、高電位よりも低い正の電位が供給されるようにしてもよい。   The input terminal 1 is connected to the input terminal of the delay circuit unit 111, one input terminal of the AND circuit 112, one input terminal of the OR circuit 113, and the first input terminal 130a of the auxiliary output circuit drive switching unit 130. Ru. The output terminal of the delay circuit unit 111 is connected to the other input terminal of the AND circuit 112 and the other input terminal of the OR circuit 113. The output terminal of the AND circuit 112 is connected to the input terminal of the inverter 121. The output terminal of the inverter 121 is connected to the input terminal of the inverter 122. The output terminal of the inverter 122 is connected to the input terminal of the inverter 123. The output terminal of the inverter 123 is connected to the second input terminal 130 b of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 and the gate G of the PMOSFET 201 of the main output circuit unit 200. The output terminal of the OR circuit 113 is connected to the input terminal of the inverter 124. The output terminal of the inverter 124 is connected to the input terminal of the inverter 125. The output terminal of the inverter 125 is connected to the input terminal of the inverter 126. The output terminal of the inverter 126 is connected to the third input terminal 130 c of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 and the gate G of the NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200. The source S of the PMOSFET 201 is connected to the power supply terminal VDD. The drain D of the PMOSFET 201 is connected to the output terminal 400. The source S of the NMOSFET 202 is connected to the ground terminal GND. The drain D of the NMOSFET 202 is connected to the output terminal 400. The output terminal of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 is connected to the gate G of the PMOSFET 301 and the gate G of the NMOSFET 302. The source S of the PMOSFET 301 is connected to the power supply terminal VDD. The drain D of the PMOSFET 301 is connected to the output terminal 400. The source S of the NMOSFET 302 is connected to the ground terminal GND. The drain D of the NMOSFET 302 is connected to the output terminal 400. The power supply terminal VDD corresponds to the high potential terminal described in the claims. The ground terminal GND corresponds to the low potential terminal described in the claims. Here, the low potential terminal refers to a terminal placed at a lower potential than the high potential terminal. In the embodiment of the present invention, although it is the ground (zero potential), a negative potential may be supplied, or a positive potential lower than the high potential may be supplied.

次に、図1のドライバ回路500の信号の流れについて説明する。   Next, the flow of signals of the driver circuit 500 of FIG. 1 will be described.

入力信号INは、制御回路部100の遅延回路部111の入力端子、制御回路部100のAND回路112の一方の入力端子、制御回路部100のOR回路113の一方の入力端子、及び補助出力回路駆動切替部130の第一の入力端子130aに入力される。入力信号INとしては、周波数が比較的高い、例えば、13.56MHzのクロック信号が用いられる。13.56MHzのクロック信号は、NFC(Near Field Communication;近距離無線通信)で用いられる。なお、入力信号INの周波数は、上記の数値に限定されない。入力信号INの周波数は、例えば、500kHz〜10MHzでもよい。   The input signal IN has an input terminal of the delay circuit unit 111 of the control circuit unit 100, one input terminal of the AND circuit 112 of the control circuit unit 100, one input terminal of the OR circuit 113 of the control circuit unit 100, and an auxiliary output circuit. The signal is input to the first input terminal 130 a of the drive switching unit 130. As the input signal IN, a clock signal having a relatively high frequency, for example, 13.56 MHz is used. The 13.56 MHz clock signal is used in NFC (Near Field Communication). Note that the frequency of the input signal IN is not limited to the above numerical value. The frequency of the input signal IN may be, for example, 500 kHz to 10 MHz.

遅延信号Dは、遅延回路部111により生成され、AND回路112の他方の入力端子及びOR回路113の他方の入力端子に入力される。遅延信号Dは、入力信号INに対して、数nsec遅延する。   The delay signal D is generated by the delay circuit unit 111, and is input to the other input terminal of the AND circuit 112 and the other input terminal of the OR circuit 113. The delay signal D is delayed by several nsec with respect to the input signal IN.

AND信号ASは、AND回路112により、入力信号IN及び遅延信号Dから生成され、プリドライバ回路部120のインバータ121の入力端子に入力される。なお、AND信号ASは、特許請求の範囲に記載の第1の論理信号に相当する。   The AND signal AS is generated by the AND circuit 112 from the input signal IN and the delay signal D, and is input to the input terminal of the inverter 121 of the pre-driver circuit unit 120. The AND signal AS corresponds to a first logic signal described in the claims.

OR信号OSは、OR回路113により、入力信号IN及び遅延信号Dから生成され、プリドライバ回路部120のインバータ124の入力端子に入力される。なお、OR信号OSは、特許請求の範囲に記載の第2の論理信号に相当する。   The OR signal OS is generated by the OR circuit 113 from the input signal IN and the delay signal D, and is input to the input terminal of the inverter 124 of the pre-driver circuit unit 120. The OR signal OS corresponds to a second logic signal described in the claims.

PMOS信号PTは、プリドライバ回路部120により、AND信号ASから生成され、補助出力回路駆動切替部130の第2の入力端子130b、及び主出力回路部200のPMOSFET201のゲートGに入力される。PMOS信号PTにより主出力回路部200のPMOSFET201が駆動される。なお、PMOS信号PTは、特許請求の範囲に記載の第1の制御信号に相当する。   The PMOS signal PT is generated from the AND signal AS by the pre-driver circuit unit 120, and is input to the second input terminal 130 b of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 and the gate G of the PMOSFET 201 of the main output circuit unit 200. The PMOSFET 201 of the main output circuit unit 200 is driven by the PMOS signal PT. The PMOS signal PT corresponds to a first control signal described in the claims.

NMOS信号NTは、プリドライバ回路部120により、OR信号OSから生成され、補助出力回路駆動切替部130の第3の入力端子130c、及び主出力回路部200のNMOSFET202のゲートGに入力される。NMOS信号NTにより主出力回路部200のNMOSFET202が駆動される。なお、NMOS信号NTは、特許請求の範囲に記載の第2の制御信号に相当する。   The NMOS signal NT is generated from the OR signal OS by the pre-driver circuit unit 120, and is input to the third input terminal 130c of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 and the gate G of the NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200. The NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200 is driven by the NMOS signal NT. The NMOS signal NT corresponds to a second control signal described in the claims.

補助出力回路信号MSは、入力信号IN、PMOS信号PT及びNMOS信号NTから生成され、補助出力回路部300のPMOSFET301のゲートG及びNMOSFET302のゲートGに入力される。補助出力回路信号MSにより補助出力回路部300のPMOSFET301及びNMOSFET302が駆動される。なお、補助出力回路信号MSは、特許請求の範囲に記載の第3の制御信号に相当する。 The auxiliary output circuit signal MS is generated from the input signal IN, the PMOS signal PT, and the NMOS signal NT, and is input to the gate G of the PMOSFET 301 and the gate G of the NMOSFET 302 of the auxiliary output circuit unit 300. The PMOSFET 301 and the NMOSFET 302 of the auxiliary output circuit unit 300 are driven by the auxiliary output circuit signal MS. The auxiliary output circuit signal MS corresponds to a third control signal described in the claims.

出力信号OUTは、PMOS信号PT、NMOS信号NT及び補助出力回路信号MSから生成され、出力端子400に与えられる。出力端子400には、例えば、パワートランジスタ(図示せず)が接続される。   Output signal OUT is generated from PMOS signal PT, NMOS signal NT and auxiliary output circuit signal MS, and is applied to output terminal 400. For example, a power transistor (not shown) is connected to the output terminal 400.

次に、ドライバ回路500の回路動作について図2を参照して説明する。図2は、図1の本発明の実施の形態に係るドライバ回路500におけるタイミング図である。 Next, the circuit operation of the driver circuit 500 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a timing diagram of the driver circuit 500 according to the embodiment of the present invention shown in FIG.

時刻t0において、入力信号INはローレベルLである。遅延信号DはローレベルLである。AND信号ASはローレベルLである。OR信号OSはローレベルLである。PMOS信号PTはハイレベルHである。NMOS信号NTはハイレベルHである。主出力回路部200の出力状態はローレベルLである。補助出力回路信号MSはハイレベルHである。補助出力回路部300の出力状態はローレベルLである。出力信号OUTはローレベルLである。時刻t0では、PMOSFET201及びPMOSFET301はオフ状態であり、NMOSFET202及びNMOSFET302はオン状態である。以下、1つ前の時刻と同じ状態である信号については、説明を省略する。なお、AND信号AS及びOR信号OSがローレベルLである状態は、特許請求の範囲に記載の第3の電位に相当する。AND信号AS及びOR信号OSがハイレベルHである状態は、特許請求の範囲に記載の第4の電位に相当する。 At time t0, the input signal IN is at low level L. The delay signal D is at low level L. The AND signal AS is at low level L. The OR signal OS is at low level L. The PMOS signal PT is at high level H. The NMOS signal NT is at high level H. The output state of the main output circuit unit 200 is low level L. The auxiliary output circuit signal MS is at high level H. The output state of the auxiliary output circuit unit 300 is low level L. The output signal OUT is at low level L. At time t0, the PMOSFET 201 and the PMOSFET 301 are in the off state, and the NMOSFET 202 and the NMOSFET 302 are in the on state. Hereinafter, the description of the signals that are in the same state as the previous time is omitted. The state in which the AND signal AS and the OR signal OS are at the low level L corresponds to the third potential described in the claims. The state in which the AND signal AS and the OR signal OS are at high level H corresponds to the fourth potential described in the claims.

時刻t1において、入力信号INがローレベルLからハイレベルHに変化すると、OR信号OSがローレベルLからハイレベルHに変化する。 When the input signal IN changes from the low level L to the high level H at time t1, the OR signal OS changes from the low level L to the high level H.

時刻t2において、時刻t1からプリドライバ回路部120による遅延時間(t2−t1)が経過すると、NMOS信号NTがハイレベルHからローレベルLに変化する。NMOS信号NTがハイレベルHからローレベルLに変化すると、NMOSFET202はオン状態からオフ状態に変化する。そのため、主出力回路部200の出力状態がローレベルLから不確定状態Hi−Z(高インピーダンス状態)に変化する。なお、高インピーダンス状態はフローティング状態とも称される。時刻t2において、PMOSFET201、PMOSFET301及びNMOSFET202はオフ状態であり、NMOSFET302はオン状態である。   At time t2, when the delay time (t2-t1) by the predriver circuit unit 120 elapses from time t1, the NMOS signal NT changes from high level H to low level L. When the NMOS signal NT changes from the high level H to the low level L, the NMOSFET 202 changes from the on state to the off state. Therefore, the output state of the main output circuit unit 200 changes from the low level L to the indeterminate state Hi-Z (high impedance state). The high impedance state is also referred to as a floating state. At time t2, the PMOSFET 201, the PMOSFET 301, and the NMOSFET 202 are in the off state, and the NMOSFET 302 is in the on state.

時刻t3において、補助出力回路信号MSがハイレベルHからローレベルLに変化する。補助出力回路信号MSがハイレベルHからローレベルLに変化すると、PMOSFET301はオフ状態からオン状態になり、NMOSFET302はオン状態からオフ状態になる。PMOSFET301がオフ状態からオン状態になり、NMOSFET302がオン状態からオフ状態になると、補助出力回路部300の出力状態がローレベルLからハイレベルHに変化する。補助出力回路部300の出力状態がローレベルLからハイレベルHに変化すると、出力信号OUTがローレベルLからハイレベルHに変化する。時刻t3において、PMOSFET201、NMOSFET202及びNMOSFET302はオフ状態であり、PMOSFET301はオン状態である。   At time t3, the auxiliary output circuit signal MS changes from the high level H to the low level L. When the auxiliary output circuit signal MS changes from high level H to low level L, the PMOSFET 301 turns from the off state to the on state, and the NMOSFET 302 turns from the on state to the off state. When the PMOSFET 301 changes from the off state to the on state and the NMOSFET 302 changes from the on state to the off state, the output state of the auxiliary output circuit unit 300 changes from low level L to high level H. When the output state of the auxiliary output circuit unit 300 changes from low level L to high level H, the output signal OUT changes from low level L to high level H. At time t3, the PMOSFET 201, the NMOSFET 202, and the NMOSFET 302 are in the off state, and the PMOSFET 301 is in the on state.

時刻t4において、時刻t1から遅延回路部111による遅延時間(t4−t1)が経過すると、遅延信号DがローレベルLからハイレベルHに変化する。遅延信号DがローレベルLからハイレベルHに変化すると、AND信号ASがローレベルLからハイレベルHに変化する。   At time t4, when the delay time (t4-t1) by the delay circuit unit 111 elapses from time t1, the delay signal D changes from the low level L to the high level H. When the delay signal D changes from low level L to high level H, the AND signal AS changes from low level L to high level H.

時刻t5において、時刻t4からプリドライバ回路部120による遅延時間(t5−t4)が経過すると、PMOS信号PTがハイレベルHからローレベルLに変化する。PMOS信号PTがハイレベルHからローレベルLに変化すると、PMOSFET201はオフ状態からオン状態に変化する。そのため、主出力回路部200の出力状態が不確定状態Hi−Z(高インピーダンス状態)からハイレベルHに変化する。時刻t5において、PMOSFET201及びPMOSFET301はオン状態であり、NMOSFET202及びNMOSFET302はオフ状態である。   At time t5, when the delay time (t5 to t4) by the predriver circuit unit 120 elapses from time t4, the PMOS signal PT changes from high level H to low level L. When the PMOS signal PT changes from the high level H to the low level L, the PMOSFET 201 changes from the off state to the on state. Therefore, the output state of the main output circuit unit 200 changes from the indeterminate state Hi-Z (high impedance state) to the high level H. At time t5, the PMOSFET 201 and the PMOSFET 301 are in the on state, and the NMOSFET 202 and the NMOSFET 302 are in the off state.

これらのように、時刻t2からt5にかけて、PMOSFET201及びNMOSFET202の両方がオフ状態の間に、PMOSFET301がオフ状態からオン状態に切り替えられ、NMOSFET302がオン状態からオフ状態に切り替えられる。その後、NMOSFET202及びNMOSFET302がオフ状態の間に、PMOSFE201がオフ状態からオン状態に切り替えられる。そのため、PMOSFET201からNMOSFET302への貫通電流及びPMOSFET301からNMOSFET202への貫通電流を防止することができる。   As described above, from time t2 to t5, while both of the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202 are in the off state, the PMOSFET 301 is switched from the off state to the on state, and the NMOSFET 302 is switched from the on state to the off state. Thereafter, while the NMOSFET 202 and the NMOSFET 302 are in the off state, the PMOS FE 201 is switched from the off state to the on state. Therefore, the through current from PMOSFET 201 to NMOSFET 302 and the through current from PMOSFET 301 to NMOSFET 202 can be prevented.

補助出力回路信号MSがハイレベルHからローレベルLに変化するタイミングは、主出力回路部200が不確定状態Hi−Z(高インピーダンス状態)にある時刻t2〜t5の期間内の時刻t3である。時刻t3は、NMOS信号NTがハイレベルHからローレベルLに変化する時刻t2の後である。時刻t2〜t3の期間はPMOSFET301及びNMOSFET202が共にオフ状態であるので、この期間でPMOSFET301及びNMOSFET202には貫通電流は流れない。言い換えれば、補助出力回路信号MSは、主出力回路部200が不確定状態Hi−Z(高インピーダンス状態)である期間内において、NMOSFET202のオフ状態が確定した後にPMOSFET301をオン状態にする。このような信号を用いた制御によって、PMOSFET301からNMOSFET202に流れる貫通電流を防止することができる。   The timing at which the auxiliary output circuit signal MS changes from high level H to low level L is time t3 within a period from time t2 to t5 when the main output circuit unit 200 is in the indeterminate state Hi-Z (high impedance state) . Time t3 is after time t2 when the NMOS signal NT changes from high level H to low level L. Since both PMOSFET 301 and NMOSFET 202 are off during the period from time t2 to t3, no through current flows in PMOSFET 301 and NMOSFET 202 in this period. In other words, the auxiliary output circuit signal MS turns on the PMOSFET 301 after the off state of the NMOSFET 202 is determined in the period in which the main output circuit unit 200 is in the indeterminate state Hi-Z (high impedance state). Through control using such a signal, a through current flowing from the PMOSFET 301 to the NMOSFET 202 can be prevented.

時刻t6において、入力信号INがハイレベルHからローレベルLに変化すると、AND信号ASがローレベルLからハイレベルHに変化する。   At time t6, when the input signal IN changes from high level H to low level L, the AND signal AS changes from low level L to high level H.

時刻t7において、時刻t6からプリドライバ回路部120による遅延時間(t7−t6)が経過すると、PMOS信号PTがローレベルLからハイレベルHに変化する。PMOS信号PTがローレベルLからハイレベルHに変化すると、PMOSFET201はオン状態からオフ状態に変化する。そのため、主出力回路部200の出力状態がハイレベルHから不確定状態Hi−Z(高インピーダンス状態)に変化する。時刻t7において、PMOSFET201、NMOSFET202及びNMOSFET302はオフ状態であり、PMOSFET301はオン状態である。   At time t7, when the delay time (t7 to t6) by the predriver circuit unit 120 elapses from time t6, the PMOS signal PT changes from the low level L to the high level H. When the PMOS signal PT changes from low level L to high level H, the PMOSFET 201 changes from the on state to the off state. Therefore, the output state of the main output circuit unit 200 changes from the high level H to the indeterminate state Hi-Z (high impedance state). At time t7, the PMOSFET 201, the NMOSFET 202, and the NMOSFET 302 are in the off state, and the PMOSFET 301 is in the on state.

時刻t8において、補助出力回路信号MSがローレベルLからハイレベルHに変化する。補助出力回路信号MSがローレベルLからハイレベルHに変化すると、PMOSFET301はオン状態からオフ状態に変化し、NMOSFET302はオフ状態からオン状態に変化する。PMOSFET301がオン状態からオフ状態に変化し、NMOSFET302がオフ状態からオン状態に変化すると、補助出力回路部300の出力状態がハイレベルHからローレベルLに変化する。補助出力回路部300の出力状態がハイレベルHからローレベルLに変化すると、出力信号OUTがローレベルHからハイレベルLに変化する。時刻t8において、PMOSFET201、NMOSFET202及びPMOSFET301はオフ状態であり、NMOSFET302はオン状態である。   At time t8, the auxiliary output circuit signal MS changes from the low level L to the high level H. When the auxiliary output circuit signal MS changes from low level L to high level H, the PMOSFET 301 changes from the on state to the off state, and the NMOSFET 302 changes from the off state to the on state. When the PMOSFET 301 changes from the on state to the off state and the NMOSFET 302 changes from the off state to the on state, the output state of the auxiliary output circuit unit 300 changes from high level H to low level L. When the output state of the auxiliary output circuit unit 300 changes from high level H to low level L, the output signal OUT changes from low level H to high level L. At time t8, the PMOSFET 201, the NMOSFET 202, and the PMOSFET 301 are in the off state, and the NMOSFET 302 is in the on state.

時刻t9において、時刻t6から後遅延回路部111による遅延時間(t9−t6)が経過すると、遅延信号DがハイレベルHからローレベルLに変化する。遅延信号DがハイレベルHからローレベルLに変化すると、OR信号OSがハイレベルHからローレベルLに変化する。   At time t9, when the delay time (t9 to t6) by the rear delay circuit unit 111 elapses from time t6, the delay signal D changes from high level H to low level L. When the delay signal D changes from high level H to low level L, the OR signal OS changes from high level H to low level L.

時刻t10において、時刻t9からプリドライバ回路部120による遅延時間(t10−t9)が経過すると、NMOS信号NTがローレベルLからハイレベルHに変化する。NMOS信号NTがローレベルLからハイレベルHに変化すると、NMOSFET202がオフ状態からオン状態に変化する。そのため、主出力回路部200の出力状態が不確定状態Hi−Z(高インピーダンス状態)からローレベルLに変化する。時刻t9において、PMOSFET201及びPMOSFET301はオフ状態であり、NMOSFET202及びNMOSFET302はオン状態である。   At time t10, when the delay time (t10 to t9) by the predriver circuit unit 120 elapses from time t9, the NMOS signal NT changes from the low level L to the high level H. When the NMOS signal NT changes from low level L to high level H, the NMOSFET 202 changes from the off state to the on state. Therefore, the output state of the main output circuit unit 200 changes from the indeterminate state Hi-Z (high impedance state) to the low level L. At time t9, the PMOSFET 201 and the PMOSFET 301 are in the off state, and the NMOSFET 202 and the NMOSFET 302 are in the on state.

これらのように、時刻t6からt10にかけて、NMOSFET301及びNMOSFET302がオフ状態の間に、PMOSFET201がオン状態からオフ状態に切り替えられる。その後、PMOSFET201及びNMOSFET202の両方がオフ状態の間に、PMOSFET301がオン状態からオフ状態に切り替られえ、NMOSFET302がオフ状態からオン状態に切り替えられる。その後、PMOSFET201及びPMOSFET301がオフ状態の間にNMOSFET202がオフ状態からオン状態に切り替えられる。そのため、PMOSFET201からNMOSFET302への貫通電流及びPMOSFET301からNMOSFET202への貫通電流を防止することができる。   As described above, from time t6 to t10, the PMOSFET 201 is switched from the on state to the off state while the NMOSFET 301 and the NMOSFET 302 are in the off state. Thereafter, while both the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202 are in the off state, the PMOSFET 301 can be switched from the on state to the off state, and the NMOSFET 302 is switched from the off state to the on state. Thereafter, the NMOSFET 202 is switched from the off state to the on state while the PMOSFET 201 and the PMOSFET 301 are in the off state. Therefore, the through current from PMOSFET 201 to NMOSFET 302 and the through current from PMOSFET 301 to NMOSFET 202 can be prevented.

補助出力回路信号MSがハイレベルHからローレベルLに変化するタイミングは、主出力回路部200が不確定状態Hi−Z(高インピーダンス状態)にある時刻t7〜t10の期間内の時刻t8である。時刻t8は、NMOS信号NTがハイレベルHからローレベルLに変化する時刻t7の後である。時刻t7〜t8の期間はPMOSFET201及びNMOSFET302が共にオフ状態であるので、この期間でPMOSFET201及びNMOSFET302には貫通電流は流れなくなる。言い換えれば、補助出力回路信号MSは、主出力回路部200が不確定状態Hi−Z(高インピーダンス状態)である期間内において、PMOSFET201のオフ状態が確定した後にNMOSFET302をオン状態にする。このような信号を用いた制御によって、PMOSFET201からNMOSFET302に流れる貫通電流を防止することができる。   The timing at which the auxiliary output circuit signal MS changes from high level H to low level L is time t8 within a period from time t7 to t10 when the main output circuit unit 200 is in the indeterminate state Hi-Z (high impedance state) . Time t8 is after time t7 when the NMOS signal NT changes from high level H to low level L. Since both PMOSFET 201 and NMOSFET 302 are off during the period from time t7 to t8, no through current flows in PMOSFET 201 and NMOSFET 302 in this period. In other words, the auxiliary output circuit signal MS turns on the NMOSFET 302 after the off state of the PMOSFET 201 is determined in the period in which the main output circuit unit 200 is in the indeterminate state Hi-Z (high impedance state). Through control using such a signal, a through current flowing from the PMOSFET 201 to the NMOSFET 302 can be prevented.

以上のように、本発明の実施の形態のドライバ回路500においては、遅延回路部111により主出力回路部200のPMOSFET201及びNMOSFET202が共にオフ状態である時間が設定され、主出力回路部200のPMOSFET201及びNMOSFET202がオフ状態である間に補助出力回路部300のPMOSFET301及びNMOSFET302のオンオフ状態が切り替えられる。それにより、主出力回路部200のPMOSFET201から補助出力回路部300のNMOSFET302への貫通電流、及び補助出力回路部300のPMOSFET301から主出力回路部200のNMOSFET202への貫通電流を防止することができる。また、主出力回路部200のPMOSFET201及びNMOSFET202がオフ状態である間に補助出力回路部300のPMOSFET301及びNMOSFET302のオンオフ状態が切り替えられるため、主出力回路部200のPMOSFET201及びNMOSFET202がオフ状態である間でも、ハイレベルH又はローレベルLの出力信号OUTが出力端子400に出力される。その結果、出力信号OUTの状態が不確定となる時間が低減される。   As described above, in the driver circuit 500 according to the embodiment of the present invention, the time during which both the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200 are off is set by the delay circuit unit 111. While the NMOSFET 202 is in the off state, the on / off states of the PMOSFET 301 and the NMOSFET 302 of the auxiliary output circuit unit 300 are switched. Thus, it is possible to prevent the through current from the PMOSFET 201 of the main output circuit unit 200 to the NMOSFET 302 of the auxiliary output circuit unit 300 and the through current from the PMOSFET 301 of the auxiliary output circuit unit 300 to the NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200. Further, while the PMOSFET 301 and the NMOSFET 302 of the auxiliary output circuit unit 300 are switched on and off while the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200 are in the off state, the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200 are in the off state. However, the output signal OUT of high level H or low level L is output to the output terminal 400. As a result, the time for which the state of the output signal OUT is indeterminate is reduced.

主出力回路部200のPMOSFET201及びNMOSFET202のゲート幅は大きいため、PMOSFET201及びNMOSFET202のオン抵抗は小さい。そのため、PMOSFET201及びNMOSFET202が共にオフ状態である時間が設定されない場合、PMOSFET201及びNMOSFET202に大きな貫通電流が流れ、消費電力が大きくなる。そのため、主出力回路部200のPMOSFET201及びNMOSFET202を通る貫通電流が防止されると、消費電力が低減される。 Since the gate widths of the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200 are large, the on resistances of the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202 are small. Therefore, when the time during which both the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202 are in the off state is not set, a large through current flows through the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202, and the power consumption increases. Therefore, when the through current passing through the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200 is prevented, the power consumption is reduced.

図3は、ドライバ回路500に流れる貫通電流の回路経路を説明するための回路図である。 FIG. 3 is a circuit diagram for illustrating a circuit path of through current flowing in driver circuit 500. Referring to FIG.

主出力回路部200のPMOSFET201及びNMOSFET202が共にオフ状態である時間が設定されない場合には、PMOSFET201、NMOSFET202、PMOSFET301及びNMOSFET302に貫通電流i1〜i4が流れる。貫通電流i1は、PMOSFET201及びNMOSFET202に流れる。貫通電流i2は、PMOSFET201及びNMOSFET302に流れる。貫通電流i3は、PMOSFET301及びNMOSFET202に流れる。貫通電流i4は、PMOSFET301及びNMOSFET302に流れる。 When the time during which both the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200 are in the OFF state is not set, through currents i1 to i4 flow through the PMOSFET 201, the NMOSFET 202, the PMOSFET 301 and the NMOSFET 302. Through current i 1 flows to PMOSFET 201 and NMOSFET 202. Through current i 2 flows to PMOSFET 201 and NMOSFET 302. Through current i 3 flows to PMOSFET 301 and NMOSFET 202. Through current i 4 flows to PMOSFET 301 and NMOSFET 302.

本発明の実施の形態のドライバ回路500においては、主出力回路部200が不確定状態Hi−Z(高インピーダンス状態)である期間を設けることにより、貫通電流i1の発生を防止する。また、主出力回路部200が不確定状態Hi−Z(高インピーダンス状態)である期間において、補助出力回路部300のPMOSFET301及びNMOSFET302のオンオフ状態を切り替えるため、貫通電流i2及び貫通電流i3の発生が防止される。なお、本発明の実施形態では貫通電流i4の発生の防止対策は施していないが、補助出力回路部300のPMOSFET301及びNMOSFET302には、主出力回路部200のPMOSFET201及びNMOSFET202よりもオン抵抗が大きなMOSFETが用いられるため、大きな貫通電流は流れない。もちろん、貫通電流i4が流れないようにするためにPMOSFET301及びNMOSFET302が同時にオフする、いわゆるデッドタイムを設けるようにしてもよい。 In the driver circuit 500 according to the embodiment of the present invention, generation of the through current i1 is prevented by providing a period in which the main output circuit unit 200 is in the indeterminate state Hi-Z (high impedance state). Further, while the main output circuit unit 200 is in the indeterminate state Hi-Z (high impedance state), the on / off state of the PMOSFET 301 and the NMOSFET 302 of the auxiliary output circuit unit 300 is switched. It is prevented. Although the embodiment of the present invention does not take measures to prevent the generation of the through current i4, the PMOSFET 301 and the NMOSFET 302 of the auxiliary output circuit unit 300 have MOSFETs having larger on resistance than the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200. Large through current does not flow. Of course, in order to prevent the through current i4 from flowing, a so-called dead time may be provided in which the PMOSFET 301 and the NMOSFET 302 are simultaneously turned off.

図4は、本発明の実施の形態に係るドライバ回路500の遅延回路部111の回路図である。プリドライバ回路部120の基本回路構成は図4に示した遅延回路部111とほぼ同じである。 FIG. 4 is a circuit diagram of the delay circuit unit 111 of the driver circuit 500 according to the embodiment of the present invention. The basic circuit configuration of the pre-driver circuit unit 120 is substantially the same as that of the delay circuit unit 111 shown in FIG.

遅延回路部111は、インバータ111−1〜111−nのインバータn個から構成される。これらのインバータには、たとえばPMOSFETとNMOSFETで構成したCMOSインバータを用いる。   The delay circuit unit 111 includes n inverters 111-1 to 111-n. For these inverters, for example, a CMOS inverter configured of PMOSFET and NMOSFET is used.

インバータ111−1〜111−nはそれぞれ直列に接続される。インバータ111−1に入力される入力信号INは、インバータ111−1〜111−nにより遅延され、遅延信号Dが出力される。 The inverters 111-1 to 111-n are connected in series. The input signal IN input to the inverter 111-1 is delayed by the inverters 111-1 to 111-n, and a delay signal D is output.

遅延回路部111は、上記の構成に限定されず、入力信号INを遅延し、遅延信号Dを生成するのであれば、どのような回路構成でもよい。例えば、トランジスタ、抵抗、キャパシタを組み合せた積分回路を数段用いてもよい。 The delay circuit unit 111 is not limited to the above configuration, and may have any circuit configuration as long as it delays the input signal IN and generates the delay signal D. For example, several integration circuits in which transistors, resistors, and capacitors are combined may be used.

図5は、本発明の実施の形態に係るドライバ回路500のプリドライバ回路部120の回路図である。   FIG. 5 is a circuit diagram of the predriver circuit unit 120 of the driver circuit 500 according to the embodiment of the present invention.

図5において、プリドライバ回路部120は、インバータ121(124)〜123(126)から構成される。インバータ121(124)は、PMOSFET121a(124a)及びNMOSFET121b(124b)から構成される。インバータ122(125)は、PMOSFET122a(125a)及びNMOSFET122b(125b)から構成される。インバータ123(126)は、PMOSFET123a(126a)及びNMOSFET123b(126b)から構成される。   In FIG. 5, the pre-driver circuit unit 120 includes inverters 121 (124) to 123 (126). The inverter 121 (124) is composed of a PMOSFET 121a (124a) and an NMOSFET 121b (124b). The inverter 122 (125) is composed of a PMOSFET 122a (125a) and an NMOSFET 122b (125b). The inverter 123 (126) is composed of a PMOSFET 123a (126a) and an NMOSFET 123b (126b).

PMOSFET121a(124a)のゲート幅はPMOSFET122a(125a)のゲート幅より小さい。PMOSFET122a(125a)のゲート幅は、PMOSFET123a(126a)のゲート幅より小さい。例えば、PMOSFET121a(124a)のゲート幅は、PMOSFET122a(125a)のゲート幅の1/10倍であり、PMOSFET122a(125a)のゲート幅は、PMOSFET123a(126a)のゲート幅の1/10倍である。より具体的には、例えば、PMOSFET121a(124a)ゲート幅は10μm、PMOSFET122a(125a)のゲート幅は100μmである。PMOSFET123a(126a)のゲート幅は1000μmである。なお、ゲート幅は上記の数値に限定されない。   The gate width of the PMOSFET 121a (124a) is smaller than the gate width of the PMOSFET 122a (125a). The gate width of the PMOSFET 122a (125a) is smaller than the gate width of the PMOSFET 123a (126a). For example, the gate width of the PMOSFET 121a (124a) is 1/10 times the gate width of the PMOSFET 122a (125a), and the gate width of the PMOSFET 122a (125a) is 1/10 times the gate width of the PMOSFET 123a (126a). More specifically, for example, the gate width of the PMOSFET 121a (124a) is 10 μm, and the gate width of the PMOSFET 122a (125a) is 100 μm. The gate width of the PMOSFET 123a (126a) is 1000 μm. The gate width is not limited to the above-mentioned value.

NMOSFET121b(124b)のゲート幅は、NMOSFET122b(125b)のゲート幅より小さい。NMOSFET122b(125b)のゲート幅は、NMOSFET123b(126b)のゲート幅より小さい。例えば、NMOSFET121b(124b)のゲート幅は、NMOSFET122b(125b)のゲート幅の1/10倍であり、NMOSFET122b(125b)のゲート幅は、NMOSFET123b(126b)のゲート幅の1/10倍である。より具体的には、例えば、NMOSFET121b(124b)ゲート幅は5μm、NMOSFET122b(125b)のゲート幅は50μm、NMOSFET123b(126b)のゲート幅は500μmである。なお、ゲート幅は上記の数値に限定されない。 The gate width of the NMOSFET 121b (124b) is smaller than the gate width of the NMOSFET 122b (125b). The gate width of the NMOSFET 122b (125b) is smaller than the gate width of the NMOSFET 123b (126b). For example, the gate width of the NMOSFET 121b (124b) is 1/10 times the gate width of the NMOSFET 122b (125b), and the gate width of the NMOSFET 122b (125b) is 1/10 times the gate width of the NMOSFET 123b (126b). More specifically, for example, the gate width of the NMOSFET 121b (124b) is 5 μm, the gate width of the NMOSFET 122b (125b) is 50 μm, and the gate width of the NMOSFET 123b (126b) is 500 μm. The gate width is not limited to the above-mentioned value.

プリドライバ120は、まず最終段のインバータ123(126)が主出力回路部200のPMOSFET201及びNMOSFET202を十分に駆動できる大きさに設定される。次にインバータ122(125)が、インバータ123(126)を、インバータ121(124)がインバータ122(125)をそれぞれ十分に駆動できる大きさにそれぞれ設定される。このため初段のインバータ121(124)の大きさが一番小さく、最終段のインバータ123(126)の大きさが一番大きくなる。   First, the predriver 120 is set to a size that allows the final stage inverter 123 (126) to sufficiently drive the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200. Next, the inverter 122 (125) is set such that the inverter 123 (126) can sufficiently drive the inverter 122 (125). Therefore, the size of the first stage inverter 121 (124) is the smallest, and the size of the last stage inverter 123 (126) is the largest.

次に、図5のプリドライバ回路部120の回路接続について説明する。   Next, circuit connection of the predriver circuit unit 120 of FIG. 5 will be described.

インバータ121(124)のPMOSFET121a(124a)のゲートG及びNMOSFET121b(124b)のゲートGは、入力信号変換部110のAND回路(OR回路)に接続される。PMOSFET121a(124a)のソースSは電源端子VDDに接続される。NMOSFET121b(124b)のソースSはグランド端子GNDに接続される。PMOSFET121a(124a)のドレインD及びNMOSFET121b(124b)のドレインDは共通に接続され、インバータ122のPMOSFET122a(125a)のゲートG及びNMOSFET122b(125b)のゲートGに接続される。PMOSFET122a(125a)のソースSは電源端子VDDに接続される。NMOSFET122b(125b)のソースSはグランド端子GNDに接続される。PMOSFET122a(125a)のドレインD及びNMOSFET122b(125b)のドレインDは共通に接続され、インバータ123(126)のPMOSFET123a(126a)のゲートG及びNMOSFET123b(126b)のゲートGに接続される。PMOSFET123a(126a)のソースSは電源端子VDDに接続される。NMOSFET123b(126b)のソースSはグランド端子GNDに接続される。PMOSFET123a(126a)のドレインD及びNMOSFET123b(126b)のドレインDは共通に接続され、補助出力回路駆動切替部130の第2の入力端子130b(第3の入力端子130c)及び主出力回路部200のPMOSFET201(NMOSFET202)のゲートGに接続される。   The gate G of the PMOSFET 121 a (124 a) of the inverter 121 (124) and the gate G of the NMOSFET 121 b (124 b) are connected to the AND circuit (OR circuit) of the input signal conversion unit 110. The source S of the PMOSFET 121a (124a) is connected to the power supply terminal VDD. The source S of the NMOSFET 121 b (124 b) is connected to the ground terminal GND. The drain D of the PMOSFET 121a (124a) and the drain D of the NMOSFET 121b (124b) are connected in common and connected to the gate G of the PMOSFET 122a (125a) of the inverter 122 and the gate G of the NMOSFET 122b (125b). The source S of the PMOSFET 122a (125a) is connected to the power supply terminal VDD. The source S of the NMOSFET 122b (125b) is connected to the ground terminal GND. The drain D of the PMOSFET 122a (125a) and the drain D of the NMOSFET 122b (125b) are connected in common and connected to the gate G of the PMOSFET 123a (126a) of the inverter 123 (126) and the gate G of the NMOSFET 123b (126b). The source S of the PMOSFET 123a (126a) is connected to the power supply terminal VDD. The source S of the NMOSFET 123b (126b) is connected to the ground terminal GND. The drain D of the PMOSFET 123a (126a) and the drain D of the NMOSFET 123b (126b) are commonly connected, and the second input terminal 130b (third input terminal 130c) of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 and the main output circuit unit 200. It is connected to the gate G of the PMOSFET 201 (NMOSFET 202).

次に、図5のプリドライバ回路部120の信号の流れについて説明する。   Next, the flow of signals of the predriver circuit unit 120 of FIG. 5 will be described.

AND信号AS(OR信号OS)は、インバータ121のPMOSFET121a(124a)のゲートG及びNMOSFET121b(124b)のゲートGに入力される。入力されたAND信号AS(OR信号OS)は、インバータ121〜123(124〜126)により遅延され、PMOS信号PT(NMOS信号NT)として出力される。   The AND signal AS (OR signal OS) is input to the gate G of the PMOSFET 121 a (124 a) of the inverter 121 and to the gate G of the NMOSFET 121 b (124 b). The input AND signal AS (OR signal OS) is delayed by the inverters 121 to 123 (124 to 126), and is output as a PMOS signal PT (NMOS signal NT).

インバータ123(126)のPMOSFET123a(126a)及びNMOSFET123b(126b)のゲート幅は、インバータ122(125)のPMOSFET122a(125a)及びNMOSFET122b(125b)のゲート幅より大きい。インバータ122(125)のPMOSFET122a(125a)及びNMOSFET122b(125b)のゲート幅は、インバータ121(124)のPMOSFET121a(124a)及びNMOSFET121b(124b)のゲート幅より大きい。このように、初段のから最終段にかけてインバータ123(126)のサイズを大きくすることにより、AND信号AS(OR信号OS)のドライブ能力(スルーレート)を大きくしてPMOS信号PT(NMOS信号NT)として出力される。   The gate widths of the PMOSFET 123a (126a) and the NMOSFET 123b (126b) of the inverter 123 (126) are larger than the gate widths of the PMOSFET 122a (125a) and the NMOSFET 122b (125b) of the inverter 122 (125). The gate widths of the PMOSFET 122a (125a) and the NMOSFET 122b (125b) of the inverter 122 (125) are larger than the gate widths of the PMOSFET 121a (124a) and the NMOSFET 121b (124b) of the inverter 121 (124). Thus, by increasing the size of the inverter 123 (126) from the first stage to the final stage, the drive capability (slew rate) of the AND signal AS (OR signal OS) is increased to make the PMOS signal PT (NMOS signal NT). Is output as

以上のように、プリドライバ回路部120は、入力信号変換部110からのAND信号AS及びOR信号OSを、ドライブ能力(スルーレート)を大きくした状態でPMOS信号PT及びNMOS信号NTとして主出力回路部200のPMOSFET201及びNMOSFET202に伝搬させる。これにより、主出力回路部200のPMOSFET201及びNMOSFET202を駆動させる。   As described above, the pre-driver circuit unit 120 uses the AND signal AS and the OR signal OS from the input signal conversion unit 110 as the PMOS signal PT and the NMOS signal NT in a state where the drive capability (slew rate) is increased. It is propagated to the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202 of the part 200. Thereby, the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200 are driven.

図6は、本発明の実施の形態に係るドライバ回路500の補助出力回路駆動切替部130の一例を示す回路図である。   FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 of the driver circuit 500 according to the embodiment of the present invention.

図6において、補助出力回路駆動切替部130は、遅延回路132及びスイッチ131から構成される。   In FIG. 6, the auxiliary output circuit drive switching unit 130 includes a delay circuit 132 and a switch 131.

次に、図6の補助出力回路駆動切替部130とその前段、後段との回路接続について説明する。   Next, circuit connection between the auxiliary output circuit drive switching unit 130 of FIG. 6 and the preceding and succeeding stages thereof will be described.

補助出力回路駆動切替部130の遅延回路132の入力端子は入力端子1に接続される。補助出力回路駆動切替部130の遅延回路132の出力端子はスイッチ131の制御端子に接続される。プリドライバ回路部120のインバータ123の出力端子は、主出力回路部200のPMOSFET201のゲートG及び補助出力回路駆動切替部130のスイッチ131の第1の接点131aに接続される。プリドライバ回路部120のインバータ126の出力端子は、主出力回路部200のNMOSFET202のゲートG及び補助出力回路駆動切替部130のスイッチ131の第2の接点131bに接続される。補助出力回路駆動切替部130のスイッチ131の中点131cは、補助出力回路部300のPMOSFET301のゲートG及びNMOSFET302のゲートGに接続される。   The input terminal of the delay circuit 132 of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 is connected to the input terminal 1. The output terminal of the delay circuit 132 of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 is connected to the control terminal of the switch 131. The output terminal of the inverter 123 of the pre-driver circuit unit 120 is connected to the gate G of the PMOSFET 201 of the main output circuit unit 200 and the first contact 131 a of the switch 131 of the auxiliary output circuit drive switching unit 130. The output terminal of the inverter 126 of the pre-driver circuit unit 120 is connected to the gate G of the NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200 and the second contact 131 b of the switch 131 of the auxiliary output circuit drive switching unit 130. The middle point 131 c of the switch 131 of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 is connected to the gate G of the PMOSFET 301 and the gate G of the NMOSFET 302 of the auxiliary output circuit unit 300.

次に、図6の補助出力回路駆動切替部130の信号について説明する。   Next, signals of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 in FIG. 6 will be described.

入力信号INは遅延回路132の入力端子に入力される。入力信号INに基づいて、遅延回路132からの信号がスイッチ131の切り替えを行う。   The input signal IN is input to the input terminal of the delay circuit 132. The signal from the delay circuit 132 switches the switch 131 based on the input signal IN.

PMOS信号PTは、プリドライバ回路部120により生成され、補助出力回路駆動切替部130のスイッチ131の第1の接点131a、及び主出力回路部200のPMOSFET201のゲートGに入力される。PMOS信号PTにより主出力回路部200のPMOSFET201が駆動される。   The PMOS signal PT is generated by the pre-driver circuit unit 120 and is input to the first contact 131 a of the switch 131 of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 and the gate G of the PMOSFET 201 of the main output circuit unit 200. The PMOSFET 201 of the main output circuit unit 200 is driven by the PMOS signal PT.

NMOS信号NTは、プリドライバ回路部120により生成され、補助出力回路駆動切替部130のスイッチ131の第2の接点131b、及び主出力回路部200のNMOSFET202のゲートGに入力される。NMOS信号NTにより主出力回路部200のNMOSFET202が駆動される。   The NMOS signal NT is generated by the pre-driver circuit unit 120, and is input to the second contact 131b of the switch 131 of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 and the gate G of the NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200. The NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200 is driven by the NMOS signal NT.

補助出力回路信号MSは、入力信号IN、PMOS信号PT及びNMOS信号NTから生成され、補助出力回路部300のPMOSFET301のゲートG及びNMOSFET302のゲートGに入力される。補助出力回路信号MSにより補助出力回路部300のPMOSFET301及びNMOSFET302が駆動される。 The auxiliary output circuit signal MS is generated from the input signal IN, the PMOS signal PT, and the NMOS signal NT, and is input to the gate G of the PMOSFET 301 and the gate G of the NMOSFET 302 of the auxiliary output circuit unit 300. The PMOSFET 301 and the NMOSFET 302 of the auxiliary output circuit unit 300 are driven by the auxiliary output circuit signal MS.

次に、図6の補助出力回路駆動切替部130の動作について図7を参照して説明する。図7は、図6の本発明の実施の形態に係るドライバ回路500の補助出力回路駆動切替部130におけるタイミング図である。 Next, the operation of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 of FIG. 6 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a timing chart of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 of the driver circuit 500 according to the embodiment of the present invention shown in FIG.

時刻t0において、入力信号INはローレベルLである。PMOS信号PTはハイレベルHである。NMOS信号NTはハイレベルHである。スイッチ131は第1の接点131aに接続している。そのため、PMOS信号PTにより補助出力回路信号MSはハイレベルHである。以下、1つ前の時刻と同じ信号状態である信号については、説明を省略する。 At time t0, the input signal IN is at low level L. The PMOS signal PT is at high level H. The NMOS signal NT is at high level H. The switch 131 is connected to the first contact 131a. Therefore, the auxiliary output circuit signal MS is at high level H due to the PMOS signal PT. Hereinafter, the description of signals that are in the same signal state as the previous time is omitted.

時刻t1において、入力信号INがローレベルLからハイレベルHに変化する。その後、 時刻t2において、NMOS信号NTがハイレベルHからローレベルLに変化する。 At time t1, the input signal IN changes from the low level L to the high level H. Thereafter, at time t2, the NMOS signal NT changes from the high level H to the low level L.

時刻t3において、時刻t1から遅延回路132による遅延時間(t3−t1)が経過すると、スイッチ131が第1の接点131aから第2の接点131bに切り替えられる。そのため、NMOS信号NTにより補助出力回路信号MSがハイレベルHからローレベルLに変化する。時刻t5において、PMOS信号PTがハイレベルHからローレベルLに変化する。   At time t3, when the delay time (t3−t1) by the delay circuit 132 elapses from time t1, the switch 131 is switched from the first contact point 131a to the second contact point 131b. Therefore, the auxiliary output circuit signal MS changes from the high level H to the low level L by the NMOS signal NT. At time t5, the PMOS signal PT changes from the high level H to the low level L.

時刻t6において、入力信号INがハイレベルHからローレベルLに変化する。その後、時刻t7において、PMOS信号PTがローレベルLからハイレベルHに変化する。   At time t6, the input signal IN changes from the high level H to the low level L. Thereafter, at time t7, the PMOS signal PT changes from the low level L to the high level H.

時刻t8において、時刻t6から遅延回路132による遅延時間(t8−t6)が経過すると、スイッチ131が第2の接点131bから第1の接点131aに切り替えられる。そのため、PMOS信号PTにより、補助出力回路信号MSがローレベルLからハイレベルHに変化する。時刻t10において、NMOS信号NTがローレベルLからハイレベルHに変化する。   At time t8, when the delay time (t8 to t6) by the delay circuit 132 elapses from time t6, the switch 131 is switched from the second contact point 131b to the first contact point 131a. Therefore, the auxiliary output circuit signal MS changes from the low level L to the high level H by the PMOS signal PT. At time t10, the NMOS signal NT changes from the low level L to the high level H.

このようにして、NMOS信号NTがハイレベルHからローレベルLに変化した後でありかつPMOS信号PTがハイレベルHからローレベルLに変化する前に、補助出力回路信号MSがハイレベルHからローレベルLに変化する。また、PMOS信号PTがローレベルLからハイレベルHに変化した一定時間後でかつNMOS信号NTがローレベルLからハイレベルHに変化する前に、補助出力回路信号MSがローレベルLからハイレベルHに変化する。これにより、主出力回路部200のPMOSFET201及びNMOSFET202の両方がオフ状態である期間内において補助出力回路部300のPMOSFET301及びNMOSFET302のオンオフ状態を切り替えることができる。   Thus, after the NMOS signal NT changes from high level H to low level L and before the PMOS signal PT changes from high level H to low level L, the auxiliary output circuit signal MS changes from high level H to It changes to low level L. Also, after a predetermined time when the PMOS signal PT changes from low level L to high level H and before the NMOS signal NT changes from low level L to high level H, the auxiliary output circuit signal MS goes from low level L to high level Change to H. Thus, the on / off state of the PMOSFET 301 and the NMOSFET 302 of the auxiliary output circuit unit 300 can be switched within a period in which both the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200 are in the off state.

図8は、本発明の実施の形態に係るドライバ回路500の補助出力回路駆動切替部130の他の例を示す回路図である。図8において、補助出力回路駆動切替部130は、インバータ133a及び否定論理積回路113b〜113d(以下、NAND回路113b〜113dと呼ぶ。)から構成される。   FIG. 8 is a circuit diagram showing another example of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 of the driver circuit 500 according to the embodiment of the present invention. In FIG. 8, the auxiliary output circuit drive switching unit 130 includes an inverter 133a and NAND circuits 113b to 113d (hereinafter referred to as NAND circuits 113b to 113d).

インバータ133aの入力端子は入力端子1に接続される。インバータ133aの出力端子はNAND回路133bの一方の入力端子に接続される。NAND回路133bの他方の入力端子はインバータ123の出力端子に接続される。NAND回路133cの一方の入力端子は入力端子1に接続される。NAND回路133cの他方の入力端子はインバータ126の出力端子に接続される。NAND回路133bの出力端子はNAND回路133dの一方の入力端子に接続される。NAND回路133cの出力端子はNAND回路133dの他方の入力端子に接続される。NAND回路133dの出力端子は補助出力回路部300のPMOSFET301のゲートG及びNMOSFET302のゲートGに接続される。   The input terminal of the inverter 133 a is connected to the input terminal 1. The output terminal of the inverter 133a is connected to one input terminal of the NAND circuit 133b. The other input terminal of NAND circuit 133 b is connected to the output terminal of inverter 123. One input terminal of the NAND circuit 133 c is connected to the input terminal 1. The other input terminal of NAND circuit 133 c is connected to the output terminal of inverter 126. The output terminal of the NAND circuit 133b is connected to one input terminal of the NAND circuit 133d. The output terminal of the NAND circuit 133c is connected to the other input terminal of the NAND circuit 133d. The output terminal of the NAND circuit 133 d is connected to the gate G of the PMOSFET 301 and the gate G of the NMOSFET 302 of the auxiliary output circuit unit 300.

次に、図8の補助出力回路駆動切替部130の信号について説明する。   Next, signals of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 of FIG. 8 will be described.

入力信号INは、インバータ133aの入力端子及びNAND回路133cの一方の入力端子に入力される。   The input signal IN is input to the input terminal of the inverter 133a and one input terminal of the NAND circuit 133c.

反転信号INVは、インバータ133aにより生成され、NAND回路133bの一方の入力端子に入力される。   The inverted signal INV is generated by the inverter 133a and is input to one input terminal of the NAND circuit 133b.

PMOS信号PTは、NAND回路133bの他方の入力端子に入力される。 The PMOS signal PT is input to the other input terminal of the NAND circuit 133 b.

否定論理積信号NA1(以下、NAND信号NA1と呼ぶ。)は、PMOS信号PT及び反転信号INVにより生成され、NAND回路133dの一方の入力端子に入力される。 The NAND signal NA1 (hereinafter referred to as the NAND signal NA1) is generated by the PMOS signal PT and the inversion signal INV, and is input to one input terminal of the NAND circuit 133d.

NMOS信号NTは、NAND回路133cの他方の入力端子に入力される。 The NMOS signal NT is input to the other input terminal of the NAND circuit 133c.

否定論理積信号NA2(以下、NAND信号NA2と呼ぶ。)は、NMOS信号NT及び入力信号INにより生成され、NAND回路133dの他方の入力端子に入力される。   An NAND signal NA2 (hereinafter referred to as a NAND signal NA2) is generated by the NMOS signal NT and the input signal IN, and is input to the other input terminal of the NAND circuit 133d.

補助出力回路信号MSは、NAND信号NA1及びNAND信号NA2により生成され、補助出力回路部300のPMOSFET301及びNMOSFET302のゲートGに入力される。   The auxiliary output circuit signal MS is generated by the NAND signal NA 1 and the NAND signal NA 2, and is input to the gate G of the PMOSFET 301 and the NMOSFET 302 of the auxiliary output circuit unit 300.

次に、図8の補助出力回路駆動切替部130の動作について図9を参照して説明する。図9は、図8の補助出力回路駆動切替部130におけるタイミング図である。   Next, the operation of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 of FIG. 8 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a timing chart of the auxiliary output circuit drive switching unit 130 of FIG.

時刻t0において、入力信号INはローレベルLである。反転信号INVはハイレベルHである。PMOS信号PTはハイレベルHである。NAND信号NA1はローレベルLである。NMOS信号NTはハイレベルHである。NAND信号NA2はハイレベルHである。補助出力回路信号MSはハイレベルHである。   At time t0, the input signal IN is at low level L. The inversion signal INV is at high level H. The PMOS signal PT is at high level H. The NAND signal NA1 is at low level L. The NMOS signal NT is at high level H. The NAND signal NA2 is at high level H. The auxiliary output circuit signal MS is at high level H.

時刻t1から時刻t2にかけて、入力信号INがローレベルLからハイレベルHに変化すると、反転信号INVがハイレベルHからローレベルLに変化する。それにより、NAND信号NA1がローレベルLからハイレベルHに変化する。また、NAND信号NA2がハイレベルHからローレベルLに変化する。   When the input signal IN changes from low level L to high level H from time t1 to time t2, the inversion signal INV changes from high level H to low level L. As a result, the NAND signal NA1 changes from the low level L to the high level H. Also, the NAND signal NA2 changes from the high level H to the low level L.

時刻t2から時刻t3にかけて、NMOS信号NTがハイレベルHからローレベルLに変化すると、NAND信号NA2がローレベルLからハイレベルHに変化する。それにより、補助出力回路信号MSがハイレベルHからローレベルLに変化する。その後、時刻t5において、PMOS信号PTはハイレベルHからローレベルLに変化する。   When the NMOS signal NT changes from high level H to low level L from time t2 to time t3, the NAND signal NA2 changes from low level L to high level H. As a result, the auxiliary output circuit signal MS changes from high level H to low level L. Thereafter, at time t5, the PMOS signal PT changes from the high level H to the low level L.

時刻t6から時刻t7にかけて、入力信号INがハイレベルHからローレベルLに変化すると、反転信号INVがローレベルLからハイレベルHに変化する。   When the input signal IN changes from high level H to low level L from time t6 to time t7, the inverted signal INV changes from low level L to high level H.

時刻t7から時刻t8にかけて、PMOS信号PTがローレベルLからハイレベルHに変化すると、NAND信号NA1がハイレベルHからローレベルLに変化する。それにより、補助出力回路信号MSがローレベルLからハイレベルHに変化する。その後、時刻t8から時刻t10にかけて、NMOS信号NTがローレベルLからハイレベルHに変化する。 When the PMOS signal PT changes from low level L to high level H from time t7 to time t8, the NAND signal NA1 changes from high level H to low level L. As a result, the auxiliary output circuit signal MS changes from the low level L to the high level H. Thereafter, from time t8 to time t10, the NMOS signal NT changes from the low level L to the high level H.

以上のように、入力信号IN、PMOS信号PT及びNMOS信号NTから補助出力回路信号MSを生成することができる。NMOS信号NTがハイレベルHからローレベルLに変化した一定時間後でかつPMOS信号PTがハイレベルHからローレベルLに変化する一定時間前に、補助出力回路信号MSがハイレベルHからローレベルLに変化する。また、PMOS信号PTがローレベルLからハイレベルHに変化した一定時間後でかつNMOS信号NTがローレベルLからハイレベルHに変化する一定時間前に、補助出力回路信号MSがローレベルLからハイレベルHに変化する。これにより、主出力回路部200のPMOSFET201及びNMOSFET202の両方がオフ状態である期間内において補助出力回路部300のPMOSFET301及びNMOSFET302のオンオフ状態を切り替えることができる。   As described above, the auxiliary output circuit signal MS can be generated from the input signal IN, the PMOS signal PT, and the NMOS signal NT. The auxiliary output circuit signal MS goes from the high level H to the low level a predetermined time after the NMOS signal NT changes from the high level H to the low level L and before the constant time that the PMOS signal PT changes from the high level H to the low level L Change to L The auxiliary output circuit signal MS changes from the low level L after a predetermined time when the PMOS signal PT changes from the low level L to the high level H and before the predetermined time when the NMOS signal NT changes from the low level L to the high level H It changes to high level H. Thus, the on / off state of the PMOSFET 301 and the NMOSFET 302 of the auxiliary output circuit unit 300 can be switched within a period in which both the PMOSFET 201 and the NMOSFET 202 of the main output circuit unit 200 are in the off state.

次に、上記実施の形態に係るドライバ回路を備えたデジタルアンプの一例として、E級増幅器について説明する。図10は、本発明の形態に係るドライバ回路500を用いたE級増幅器の回路図である。 Next, a class E amplifier will be described as an example of a digital amplifier provided with the driver circuit according to the above embodiment. FIG. 10 is a circuit diagram of a class E amplifier using a driver circuit 500 according to an embodiment of the present invention.

図10に示すように、E級増幅器600は、ドライバ回路500、NMOSFET601、コイル602、コイル603、コンデンサ604、コンデンサ605及び抵抗606から構成される。   As shown in FIG. 10, the class E amplifier 600 includes a driver circuit 500, an NMOSFET 601, a coil 602, a coil 603, a capacitor 604, a capacitor 605, and a resistor 606.

ドライバ回路500の出力端子400は、NMOSFET601のゲートGに接続される。NMOSFET601のドレインDはグランド端子GNDに接続される。NMOSFET601のソースSはノードN10に接続される。コイル602の一方の端子は電源端子VDDに接続される。コイル602の他方の端子は、ノードN10に接続される。ノードN10は、ノードN11を介してコイル603の一方の端子に接続される。コイル603の他方の端子はコンデンサ605の一方の端子に接続される。コンデンサ605の他方の端子は抵抗606の一端に接続される。抵抗606の他方の端子はグランド端子GNDに接続される。コンデンサ604の一方の端子はノードN11に接続される。コンデンサ604の他方の端子はグランド端子GNDに接続される。   The output terminal 400 of the driver circuit 500 is connected to the gate G of the NMOSFET 601. The drain D of the NMOSFET 601 is connected to the ground terminal GND. The source S of the NMOSFET 601 is connected to the node N10. One terminal of the coil 602 is connected to the power supply terminal VDD. The other terminal of coil 602 is connected to node N10. Node N10 is connected to one terminal of coil 603 via node N11. The other terminal of coil 603 is connected to one terminal of capacitor 605. The other terminal of the capacitor 605 is connected to one end of the resistor 606. The other terminal of the resistor 606 is connected to the ground terminal GND. One terminal of capacitor 604 is connected to node N11. The other terminal of the capacitor 604 is connected to the ground terminal GND.

従来のドライバ回路を用いたE級増幅器では、NMOSFET601のゲート容量が小さい場合、貫通電流による消費電力を無視することができなくなる。そのため、本発明のドライバ回路500を用いたE級増幅器600にNMOSFET601にゲート容量が小さいMOSFETが用いられる場合には、貫通電流防止による消費電力の低減の効果がより高くなる。ゲート容量が小さいMOSFETの材料としては、例えば、GaN(ガリウムナイトライド)が用いられる。具体的には、ドライバ回路500をゲート容量が1.5nFのGaNのMOSFETに接続した場合、同じゲート幅を有するSiのMOSFETに接続した場合に比べて、消費電流を10%程度削減できることを知見した。なお、NMOSFET601の材料は、GaN(窒化ガリウム)に限定されるものではない。例えば、GaAs(砒化ガリウム)、SiC(単価珪素)又はSi(シリコン)であってもよい。また、デジタルアンプとしては、E級増幅器だけでなく、D級増幅器、F級増幅器、G級増幅器又はH級増幅器であってもよい。使用するMOSFETゲート容量が小さいほど本発明による貫通電流防止の効果が期待される。   In a class E amplifier using a conventional driver circuit, when the gate capacitance of the NMOSFET 601 is small, power consumption due to through current can not be ignored. Therefore, when a MOSFET having a small gate capacity is used as the NMOSFET 601 in the class E amplifier 600 using the driver circuit 500 of the present invention, the effect of reducing power consumption by preventing the through current is further enhanced. For example, GaN (gallium nitride) is used as a material of the MOSFET having a small gate capacity. Specifically, it has been found that when the driver circuit 500 is connected to a GaN MOSFET with a gate capacitance of 1.5 nF, the current consumption can be reduced by about 10% as compared to the case where it is connected to a Si MOSFET having the same gate width. did. The material of the NMOSFET 601 is not limited to GaN (gallium nitride). For example, GaAs (gallium arsenide), SiC (price silicon) or Si (silicon) may be used. The digital amplifier may be not only a class E amplifier, but also a class D amplifier, a class F amplifier, a class G amplifier or a class H amplifier. As the MOSFET gate capacitance used is smaller, the effect of the through current prevention according to the present invention is expected.

本発明は、モータ駆動回路、DC/DCコンバータ等に利用することができる。そのため、本発明は、産業上の利用可能性は高い。   The present invention can be used for a motor drive circuit, a DC / DC converter, and the like. Therefore, the present invention has high industrial applicability.

1,130a,130b,130c 入力端子
100 制御回路部
110 入力信号変換部
111 遅延回路部
111−1〜111−n,121〜126,133a インバータ
121a〜123a,201,301 PMOSFET
121b〜123b,202,302,601 NMOSFET
112 論理積回路
113 論理和回路
120 プリドライバ回路部
130 補助出力回路駆動切替部
131a,131b 接点
131c 中点
132 遅延回路
133 スイッチ
133b〜133d 否定論理積回路
200 主出力回路部
300 補助出力回路部
400 出力端子
500 ドライバ回路
600 E級増幅器
602,603 コイル
604,605 コンデンサ
606 抵抗
GND グランド(低電位端子)
N10,N11 ノード
VDD 電源(高電位端子)
1, 130a, 130b, 130c Input terminal 100 Control circuit unit 110 Input signal conversion unit 111 Delay circuit units 111-1 to 111-n, 121 to 126, 133a Inverters 121a to 123a, 201, 301 PMOSFET
121b to 123b, 202, 302, 601 NMOSFETs
112 AND circuit 113 OR circuit 120 Predriver circuit unit 130 Auxiliary output circuit drive switching unit 131a, 131b Contact point 131c Mid point 132 Delay circuit 133 Switches 133b to 133d NOT circuit 200 Main output circuit unit 300 Auxiliary output circuit unit 400 Output terminal 500 driver circuit 600 class E amplifier 602, 603 coil 604, 605 capacitor 606 resistance GND ground (low potential terminal)
N10, N11 node VDD power supply (high potential terminal)

Claims (14)

高電位端子と第1の出力端子との間に接続される第1のトランジスタと、低電位端子と前記第1の出力端子との間に接続される第2のトランジスタとを含み、前記第1のトランジスタがオフしかつ前記第2のトランジスタがオンすることにより前記第1の出力端子が第1の電位になり、前記第1のトランジスタがオンしかつ前記第2のトランジスタがオフすることにより前記第1の出力端子が第2の電位になり、前記第1及び第2のトランジスタがオフすることにより前記第1の出力端子が高インピーダンス状態になる主出力回路部と、
前記高電位端子と第2の出力端子との間に接続される第3のトランジスタと、前記低電位端子と前記第2の出力端子との間に接続される第4のトランジスタとを含み、前記第3のトランジスタがオフしかつ前記第4のトランジスタがオンすることにより前記第2の出力端子が前記第1の電位になり、前記第3のトランジスタがオンしかつ前記第4のトランジスタがオフすることにより前記第2の出力端子が前記第2の電位になる補助出力回路部と、
前記第1の出力端子が前記第1の電位から前記高インピーダンス状態を経由して前記第2の電位に切り替わり前記第2の電位から前記高インピーダンス状態を経由して前記第1の電位に切り替わるように前記主出力回路部を制御し、前記第1の出力端子が前記第1の電位から前記高インピーダンス状態に切り替わって第1の時間の経過後かつ前記第1の出力端子が前記高インピーダンス状態から前記第2の電位に切り替わる第2の時間の到達前に前記第2の出力端子が前記第1の電位から前記第2の電位に切り替わり、前記第1の出力端子が前記第2の電位から前記高インピーダンス状態に切り替わって第3の時間の経過後かつ前記第1の出力端子が前記高インピーダンス状態から前記第1の電位に切り替わる第4の時間の到達前に前記第2の出力端子が前記第2の電位から前記第1の電位に切り替わるように前記補助出力回路部を制御する制御回路部とを備え、
前記第1の出力端子と前記第2の出力端子とは共通に接続され、
前記第1の電位はローレベル又はハイレベルのうち一方のレベルであり、
前記第2の電位はローレベル又はハイレベルのうち他方のレベルであり、
前記第1及び第2のトランジスタのオン抵抗は、前記第3及び第4のトランジスタのオン抵抗よりも小さい、ドライバ回路。
A first transistor connected between the high potential terminal and the first output terminal, and a second transistor connected between the low potential terminal and the first output terminal; The first transistor is turned on and the second transistor is turned on to bring the first output terminal to a first potential, and the first transistor is turned on and the second transistor is turned off. A main output circuit unit in which the first output terminal is in a high impedance state when the first output terminal is at the second potential and the first and second transistors are turned off;
A third transistor connected between the high potential terminal and the second output terminal, and a fourth transistor connected between the low potential terminal and the second output terminal, When the third transistor is turned off and the fourth transistor is turned on, the second output terminal becomes the first potential, and the third transistor is turned on and the fourth transistor is turned off. An auxiliary output circuit unit that brings the second output terminal to the second potential.
The first output terminal is switched from the first potential to the second potential via the high impedance state, and switched from the second potential to the first potential via the high impedance state Control the main output circuit unit and switch the first output terminal from the first potential to the high impedance state, and after a first time has elapsed and the first output terminal from the high impedance state The second output terminal switches from the first potential to the second potential before reaching a second time when the second potential is switched to the second potential, and the first output terminal switches from the second potential to the second potential. After the elapse of a third time in the high impedance state and before the arrival of the fourth time in which the first output terminal switches from the high impedance state to the first potential And a control circuit unit which the output terminal to control the auxiliary output circuit section to switch to said first potential from said second potential,
The first output terminal and the second output terminal are commonly connected,
The first potential is one of low level and high level,
The second potential is Ri other level der of the low level or high level,
The driver circuit , wherein the on resistances of the first and second transistors are smaller than the on resistances of the third and fourth transistors .
前記第1及び第2のトランジスタのゲート幅は、前記第3及び第4のトランジスタのゲート幅よりも大きい、請求項に記載のドライバ回路。 Wherein the first and the gate width of the second transistor, the third and greater than the gate width of the fourth transistor, the driver circuit of claim 1. 高電位端子と第1の出力端子との間に接続される第1のトランジスタと、低電位端子と前記第1の出力端子との間に接続される第2のトランジスタとを含み、前記第1のトランジスタがオフしかつ前記第2のトランジスタがオンすることにより前記第1の出力端子が第1の電位になり、前記第1のトランジスタがオンしかつ前記第2のトランジスタがオフすることにより前記第1の出力端子が第2の電位になり、前記第1及び第2のトランジスタがオフすることにより前記第1の出力端子が高インピーダンス状態になる主出力回路部と、
前記高電位端子と第2の出力端子との間に接続される第3のトランジスタと、前記低電位端子と前記第2の出力端子との間に接続される第4のトランジスタとを含み、前記第3のトランジスタがオフしかつ前記第4のトランジスタがオンすることにより前記第2の出力端子が前記第1の電位になり、前記第3のトランジスタがオンしかつ前記第4のトランジスタがオフすることにより前記第2の出力端子が前記第2の電位になる補助出力回路部と、
前記第1の出力端子が前記第1の電位から前記高インピーダンス状態を経由して前記第2の電位に切り替わり前記第2の電位から前記高インピーダンス状態を経由して前記第1の電位に切り替わるように前記主出力回路部を制御し、前記第1の出力端子が前記第1の電位から前記高インピーダンス状態に切り替わって第1の時間の経過後かつ前記第1の出力端子が前記高インピーダンス状態から前記第2の電位に切り替わる第2の時間の到達前に前記第2の出力端子が前記第1の電位から前記第2の電位に切り替わり、前記第1の出力端子が前記第2の電位から前記高インピーダンス状態に切り替わって第3の時間の経過後かつ前記第1の出力端子が前記高インピーダンス状態から前記第1の電位に切り替わる第4の時間の到達前に前記第2の出力端子が前記第2の電位から前記第1の電位に切り替わるように前記補助出力回路部を制御する制御回路部とを備え、
前記第1の出力端子と前記第2の出力端子とは共通に接続され、
前記第1の電位はローレベル又はハイレベルのうち一方のレベルであり、
前記第2の電位はローレベル又はハイレベルのうち他方のレベルであり、
前記第1及び第2のトランジスタのゲート幅は、前記第3及び第4のトランジスタのゲート幅よりも大きいドライバ回路。
A first transistor connected between the high potential terminal and the first output terminal, and a second transistor connected between the low potential terminal and the first output terminal; The first transistor is turned on and the second transistor is turned on to bring the first output terminal to a first potential, and the first transistor is turned on and the second transistor is turned off. A main output circuit unit in which the first output terminal is in a high impedance state when the first output terminal is at the second potential and the first and second transistors are turned off;
A third transistor connected between the high potential terminal and the second output terminal, and a fourth transistor connected between the low potential terminal and the second output terminal, When the third transistor is turned off and the fourth transistor is turned on, the second output terminal becomes the first potential, and the third transistor is turned on and the fourth transistor is turned off. An auxiliary output circuit unit that brings the second output terminal to the second potential.
The first output terminal is switched from the first potential to the second potential via the high impedance state, and switched from the second potential to the first potential via the high impedance state Control the main output circuit unit and switch the first output terminal from the first potential to the high impedance state, and after a first time has elapsed and the first output terminal from the high impedance state The second output terminal switches from the first potential to the second potential before reaching a second time when the second potential is switched to the second potential, and the first output terminal switches from the second potential to the second potential. After the elapse of a third time in the high impedance state and before the arrival of the fourth time in which the first output terminal switches from the high impedance state to the first potential And a control circuit unit which the output terminal to control the auxiliary output circuit section to switch to said first potential from said second potential,
The first output terminal and the second output terminal are commonly connected,
The first potential is one of low level and high level,
The second potential is the other one of low level and high level,
Wherein the first and the gate width of the second transistor is larger than a gate width of said third and fourth transistors, the driver circuit.
前記第1及び第2のトランジスタのゲート幅は、前記第3及び第4のトランジスタのゲート幅の10倍以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のドライバ回路。   The driver circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein gate widths of the first and second transistors are ten times or more of gate widths of the third and fourth transistors. 前記第1及び第2のトランジスタのゲート幅は、前記第3及び第4のトランジスタのゲート幅の100倍以上である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のドライバ回路。   The driver circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein a gate width of the first and second transistors is 100 times or more of a gate width of the third and fourth transistors. 前記制御回路部は、入力信号に応答して第1、第2、第3の制御信号を生成し、前記第1の制御信号を前記第1のトランジスタの制御端子に与え、前記第2の制御信号を前記第2のトランジスタの制御端子に与え、前記第3の制御信号を前記第3及び第4のトランジスタの制御端子に与え、
前記第1の制御信号は、前記入力信号の第1の変化から第5の時間遅延して前記第2の電位から前記第1の電位に変化し、
前記第2の制御信号は、前記入力信号の前記第1の変化から第6の時間遅延して前記第2の電位から前記第1の電位に変化し、
前記第3の制御信号は、前記入力信号の前記第1の変化から第7の時間遅延して前記第2の電位から前記第1の電位に変化し、
前記第1の制御信号は、前記入力信号の第2の変化から第8の時間遅延して前記第1の電位から前記第2の電位に変化し、
前記第2の制御信号は、前記入力信号の前記第2の変化から第9の時間遅延して前記第1の電位から前記第2の電位に変化し、
前記第3の制御信号は、前記入力信号の前記第2の変化から第10の時間遅延して前記第1の電位から前記第2の電位に変化し、
前記第5の時間は、前記第6の時間及び前記第7の時間よりも長く、
前記第7の時間は、前記第6の時間よりも長く、
前記第9の時間は、前記第8の時間及び前記第10の時間よりも長く、
前記第10の時間は、前記第8の時間よりも長く、
前記第1のトランジスタは、前記第1の制御信号が前記第2の電位のときにオフし、前記第1の制御信号が前記第1の電位のときにオンし、
前記第2のトランジスタは、前記第2の制御信号が前記第2の電位のときにオンし、前記第2の制御信号が前記第1の電位のときにオフし、
前記第3のトランジスタは、前記第3の制御信号が前記第2の電位のときにオフし、前記第3の制御信号が前記第1の電位のときにオンし、
前記第4のトランジスタは、前記第3の制御信号が前記第2の電位のときにオンし、前記第3の制御信号が前記第1の電位のときにオフする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のドライバ回路。
The control circuit unit generates first, second and third control signals in response to an input signal, applies the first control signal to the control terminal of the first transistor, and the second control Applying a signal to the control terminal of the second transistor, and applying the third control signal to the control terminals of the third and fourth transistors;
The first control signal changes from the second potential to the first potential with a fifth time delay from the first change of the input signal.
The second control signal changes from the second potential to the first potential with a delay of a sixth time from the first change of the input signal,
The third control signal changes from the second potential to the first potential with a delay of a seventh time from the first change of the input signal,
The first control signal changes from the first potential to the second potential with a delay of an eighth time from the second change of the input signal,
The second control signal changes from the first potential to the second potential with a ninth time delay from the second change of the input signal.
The third control signal changes from the first potential to the second potential with a tenth time delay from the second change of the input signal.
The fifth time is longer than the sixth time and the seventh time,
The seventh time is longer than the sixth time,
The ninth time is longer than the eighth time and the tenth time,
The tenth time is longer than the eighth time,
The first transistor is turned off when the first control signal is at the second potential, and turned on when the first control signal is at the first potential,
The second transistor is turned on when the second control signal is at the second potential, and turned off when the second control signal is at the first potential,
The third transistor is turned off when the third control signal is at the second potential, and turned on when the third control signal is at the first potential,
The fourth transistor according to any one of claims 1 to 5, wherein the fourth transistor is turned on when the third control signal is at the second potential and is turned off when the third control signal is at the first potential. The driver circuit according to any one of the preceding claims.
前記制御回路部は、
前記入力信号に応答して第1の論理信号及び第2の論理信号を生成する入力信号変換部と、
前記第1の論理信号に基づいて前記第1の制御信号を生成し、前記第2の論理信号に基づいて前記第2の制御信号を生成するプリドライバ回路部と、
前記入力信号、前記第1の論理信号及び前記第2の論理信号に基づいて、前記第3の制御信号を生成する補助出力回路駆動切替部とを含み、
前記第1の論理信号は、前記入力信号の前記第1の変化から第11の時間遅延して、第3の電位から第4の電位に変化し、前記入力信号の前記第2の変化と共に第4の電位から第3の電位に変化し、
前記第2の論理信号は、前記入力信号の前記第1の変化と共に第3の電位から第4の電位に変化し、前記入力信号の前記第2の変化から第12の時間遅延して、第4の電位から第3の電位に変化し、
前記第3の電位はローレベル又はハイレベルのうち一方のレベルであり、
前記第4の電位はローレベル又はハイレベルのうち他方のレベルである、請求項6に記載のドライバ回路。
The control circuit unit
An input signal converter that generates a first logic signal and a second logic signal in response to the input signal;
A pre-driver circuit unit that generates the first control signal based on the first logic signal and generates the second control signal based on the second logic signal;
An auxiliary output circuit drive switching unit that generates the third control signal based on the input signal, the first logic signal, and the second logic signal,
The first logic signal changes from a third potential to a fourth potential with a delay of an eleventh time period from the first change of the input signal, and the first logic signal changes with the second change of the input signal. Change from the fourth potential to the third potential,
The second logic signal changes from a third potential to a fourth potential with the first change of the input signal, and is delayed by a twelfth time from the second change of the input signal, Change from the fourth potential to the third potential,
The third potential is one of low level and high level,
7. The driver circuit according to claim 6, wherein the fourth potential is the other of low level and high level.
前記補助出力回路駆動切替部は、
前記入力信号を遅延させることにより切替信号を生成する第1の遅延回路と、
前記切替信号に基づいて前記第1の制御信号を前記第3の制御信号として出力する状態と、前記第2の制御信号を前記第3の制御信号として出力する状態とに切り替えられるスイッチとを含む、請求項7に記載のドライバ回路。
The auxiliary output circuit drive switching unit is
A first delay circuit that generates a switching signal by delaying the input signal;
The switch includes: a state in which the first control signal is output as the third control signal based on the switching signal; and a state in which the second control signal is output as the third control signal. The driver circuit according to claim 7.
前記補助出力回路駆動切替部は、
前記入力信号、前記第1の制御信号及び前記第2の制御信号に基づいて前記第3の制御信号を生成する複数の論理回路を含む、請求項7に記載のドライバ回路。
The auxiliary output circuit drive switching unit is
8. The driver circuit according to claim 7, further comprising a plurality of logic circuits that generate the third control signal based on the input signal, the first control signal, and the second control signal.
前記プリドライバ回路部は、
前記第1の論理信号を遅延することにより前記第1の制御信号を生成する複数の第1のインバータと、
前記第2の論理信号を遅延させることにより前記第2の制御信号を生成する複数の第2のインバータとを含む、請求項7〜9のいずれか一項に記載のドライバ回路。
The pre-driver circuit unit
A plurality of first inverters generating said first control signal by delaying said first logic signal;
10. The driver circuit according to any one of claims 7 to 9, further comprising: a plurality of second inverters that generate the second control signal by delaying the second logic signal.
前記複数の第1のインバータの各々は、第5及び第6のトランジスタを含み、
前記複数の第2のインバータの各々は、第7及び第8のトランジスタを含み、
前記複数のインバータの前記第5及び第6のトランジスタのゲート幅は、初段から最終段にかけて増加し、
前記複数のインバータの前記第7及び第8のトランジスタのゲート幅は、初段から最終段にかけて増加する、請求項10に記載のドライバ回路。
Each of the plurality of first inverters includes fifth and sixth transistors,
Each of the plurality of second inverters includes seventh and eighth transistors,
The gate widths of the fifth and sixth transistors of the plurality of inverters increase from the first stage to the final stage,
11. The driver circuit according to claim 10, wherein the gate widths of the seventh and eighth transistors of the plurality of inverters increase from the first stage to the final stage.
前記複数のインバータの前記第5及び第6のトランジスタのゲート幅は、初段から最終段にかけて2〜10倍ずつ増加し、
前記複数のインバータの前記第7及び第8のトランジスタのゲート幅は、初段から最終段にかけて2〜10倍ずつ増加する、請求項10又は11に記載のドライバ回路。
The gate widths of the fifth and sixth transistors of the plurality of inverters increase by 2 to 10 times from the first stage to the final stage,
12. The driver circuit according to claim 10, wherein the gate widths of the seventh and eighth transistors of the plurality of inverters increase by 2 to 10 times from the first stage to the final stage.
前記入力信号変換部は、
前記入力信号を遅延させることにより遅延信号を生成する第2の遅延回路部と、
前記入力信号及び前記遅延信号に基づいて、前記第1の論理信号を生成する第1の論理回路と、
前記入力信号及び前記遅延信号に基づいて、前記第2の論理信号を生成する第2の論理回路とを含む、請求項7〜12のいずれか一項に記載のドライバ回路。
The input signal conversion unit
A second delay circuit unit that generates a delay signal by delaying the input signal;
A first logic circuit that generates the first logic signal based on the input signal and the delay signal;
13. The driver circuit according to any one of claims 7 to 12, further comprising: a second logic circuit that generates the second logic signal based on the input signal and the delay signal.
請求項1〜13のいずれか一項に記載のドライバ回路を備えたデジタルアンプ。   A digital amplifier comprising the driver circuit according to any one of claims 1 to 13.
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