JPH03106115A - ドライバ回路 - Google Patents

ドライバ回路

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Publication number
JPH03106115A
JPH03106115A JP1242002A JP24200289A JPH03106115A JP H03106115 A JPH03106115 A JP H03106115A JP 1242002 A JP1242002 A JP 1242002A JP 24200289 A JP24200289 A JP 24200289A JP H03106115 A JPH03106115 A JP H03106115A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nmosfet
circuit
voltage
driver circuit
resistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP1242002A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryuichi Shinomura
隆一 篠村
Kazuo Takasugi
高杉 和夫
Yoshikuni Matsunaga
良国 松永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP1242002A priority Critical patent/JPH03106115A/ja
Publication of JPH03106115A publication Critical patent/JPH03106115A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Electronic Switches (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、超音波診断装置のアレイトランスデューサ等
の如く、多数チャンネルの負荷にパルス電力を供給する
多数チャンネルのドライバ回路であり、半導体集積化に
適したドライバ回路に関する.
【従来の技術】
従来の送波回路として、第7同に示すような、PMOS
FET.Q3を關動するレベルシフトにRl,Clを用
いる方法があった, また、第8図に概略を示す,アイ・イー・イー・イー 
トランザクションズ オン エレクトロンデバイシズ,
イー・ディー第33巻、第12号,第1977頁(IE
3,vol.ED−33,No.12,pp.1 9 
7 7,Dec. ’86)に記載のような、ブリップ
フロップ構戊のレベルシフト等があった。
【発明が解決しようとするmM】
ところで、第7図の従来技術は、半導体集積化の考慮が
なされておらず,大きな容量を各出力段ごとに外づけし
なければならないという問題があった. また、第8図の従来例のようなフリップフロップ構成で
は、貫通電流のため高速動作に問題があった・ 本発明の目的は、半導体集積化に適した高速動作するレ
ベルシフト回路を実現することにある。 さらに本発明の他の目的は、上記回路を多数チャンネル
集積化するのに特に有利な回路を得ることにある. 一4、課題を解決す6た“の手段】 上記目的は,カレントミラーを利用したパルス電流源を
用い出力段高電圧側の第3のPMOSFETのゲートと
ソース間に抵抗を挿入し,さらにゲートと第2の高耐圧
NMOSFETのドレインを接続し該NMOSFETの
ソースをカレントミラーを構成する第1の低耐圧NMO
SFETのドレインと接続し、第2の高耐圧NMOSF
ETと第1の低酎圧NMOSFETの接続点より、第3
の高耐圧PMOSFETのゲート容量とほぼ等しい第1
の容量を接地することにより達或される.
【作用】
第2の高耐圧NMOSFETが導通するとカレントミラ
ーで生じる電流が流れ第3のPMOSFETのゲート、
ソース間の抵抗に電位が生じる。 ここで第1の容量があるため第2の高耐圧NM・)SF
ETがオンするときの過渡現象により第3のPMOSF
ETのゲートレこ蓄積されていた電荷が急速に放電され
、第1の容量に充電される。この様に動作するため第3
のPMOSFETを高速にく、さらに多チャンネル時共
通化できるため半導体集積化も可能である。
【実施例1 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 第1図においてNMOSFET−QOよりなる基準電流
源とカレントミラーを構成するNMO SFET − 
Q1のドレインと電源V1につられた抵抗R1との間に
NMOSFET−02を接続する。 QOには定常電流工○が流れQ1にQ1とQOの面積比
で工1が流れる。ただし、Q2があるためQ2が動作状
態のときのみI1が流れ,VOにR1×11の電圧降下
を生じさせる。 第2図に示すように、Viに正のパルスを印加すると■
0には、v1よりRIXII低下した電位Vの負パルス
を生じる。 第3図は、第2の実施例である。PMOSFET−Q3
とNMOSFET−04のコンブリメンタリ回路により
パルスを発生する構成である。 Q2がオンすると電流工1が流れると共に、Q3のゲー
ト,ソース容量Cgsのチャージが抜け、Q3にゲート
電圧が印加されQ3がオンする.Q2とQ1の間から容
量Cを接地すると、この容量を充電するため、Q3のゲ
ートに蓄積されていたチャージが、瞬時にI1以上流れ
,Q3のゲート電位を急速に立ち上げる。Q4をオフさ
せておくことによりV3は、急速にほぼ■1まで立ち上
がる。 第41i;itはコンブリメンタリ回路を更にプリドラ
イバとして用い、NMOSFET−Q5とNMOSFE
T−Q6のトーテムポール型出力段を陳動ずる構戒とし
た実施例である。 PMOSFETは、一般にNMOSFETより電流能力
が小さい.従って,大きな負荷をI1!動ずると速度が
遅くなる。特に、半導体集積する場合、問題になる。そ
こでトーテムポールを付加することで高速化が図れる。 すなわちQ3がオンするとQ5のゲートを駆動し、Q5
がオンする。Q4とQ6は基本的に同相で動作してよい
。例えば■4に容量性負荷を接続すると、Q5がオンの
ときに容量性負荷を充電しOからほぼv1の電位に上昇
する。Q5オフ、Q4,Q6オンで容量性負荷の電荷を
引き抜き、矩形パルスを容量性負荷に印加する。入力信
号がある場合は、Q6を通りR2の端子電位として計測
できる。Q6をオフにすると信号は通過しない。 第5図は、送波回路を多チャンネルとした実施例である
。チャンネル1からチャンネルnまであり、これらが同
時に動作することがない場合、Q2は各チャンネルごと
に設けQ1、C.電流源を共通にできる。同時に動作し
た場合、I1が分割されQ3のゲート電位が動作チャン
ネル数によって変化する. 同時に動作する場合は,第6p21に示すように、基本
電流源RO,QOを共通化できる。チャンネルA1かチ
ャンネルAnは同時に動作せず、チャンネルB1からチ
ャンネルBnは同時に動作しない。チャンネルAとチャ
ンネルBは同時動作できる構戊である. 一般に回路を半導体集積化する場合、大きな容量は外づ
けされる場合が多い。第5図,第6図の実施例の如き構
成にすれば、容量を共通化できるので外づけ部品を少な
くできる。また、ROを外ずけするかQ1とQOの面積
比を大きくする、あるいは、電源v2をパルスで与える
ことにより、半導体内のROで消費する電力、QOで消
費する電力を小さくすることができる。 第9図は,本発明のドライバを超音波診断装置に応用し
た実施例を示している。 配列された超音波振動子2にドライバ回路7を1対1対
応で接続する。送信制御部より使用する口径の振動子に
接続されたドライバ回路にフォーカス等の位相を含んだ
開動パルスがViに印加される。第4図のV5,V6に
はViと逆相のパルスが印加される。 この操作により選択された各振動子にそれぞれの位相で
パルスが印加され,超音波ビームが送信される。その超
音波信号は、物体より反射され各振動子で受信されV4
に入力する。Q6がオン状態の回路のみが信号を通過さ
せv7より出力される。これらの信号は,受波位相合わ
せ部4で、位相整合され,一つの信号として画像処理部
5で処理される。このビームを走査することで断層像を
得、モニタに映しだすものである。 本回路は、他にプリンタのドライバ、液晶、プラズマデ
ィスプレイ、等の表示素子のドライバ等にも適用できる
。 【発明の効果】 以上説明した如く本発明によれば、送波回路において出
力段のPMOSFETを高速にオンできかつ半導体集積
化に適した構成にできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のレベルシフト目路図、第2
図は第t図の回路の入出力の波形図、第3図は本発明の
第2の実施例の回路図、第4図は第2の実施例の出力段
をトーテムポール形にした実施例の回路図、第5図は同
時に動作しない出力段を多チャンネルにした実施例の回
路図、第6図は同時に動作する出力段を多チャンネルに
した実施例回路図、第7図は従来の容量と抵抗によるレ
ベルシフト回路図、第8図は従来のフリップフロップ構
成のレベルシフト回路図、第9図は本発明の回路を超音
波装置へ応用した実施例を示すブロック図である。 符号の説明 1・・・ドライバ回路出力段 2・・・超音波振動子3
・・・送信制御部     4・・・受信位相合わせ部
5・・・画像処理部     6・・・モニタ7・・・
ドライバ回路 第5図 第3図 第7図 竿2回

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、NMOSFETよりなる基準電流源とカレントミラ
    ーを構成する第1のNMOSFETのドレインより第1
    の抵抗を介して第1の電源に接続した回路において、第
    1の抵抗と第1のNMOSFETの間に第1の電源電圧
    の耐圧を有する第2のNMOSFETを挿入し該第2の
    NMOSFETのオン、オフにより前記第1の抵抗間に
    パルス電圧を生じさせるレベルシフト回路を有すること
    を特徴とするドライバ回路。 2、第1の電源に接続されたプルアップ回路を構成する
    第3の高耐圧PMOSFETと該PMOSFETのドレ
    インと接続されたプルダウン回路を構成する第4の高耐
    圧NMOSFETよりなる送受波回路の前記第3のPM
    OSFETを駆動するレベルシフト回路において、第2
    の電源に接続された基準電流源とカレントミラー回路を
    構成し該カレントミラー回路を構成する第1のNMOS
    FETのドレインと前記第3のPMOSFETのゲート
    間に第2の高耐圧NMOSFETを挿入し前記第3のP
    MOSFETのゲートを抵抗を介して第1の電源に接続
    し、前記第2のNMOSFETをオン、オフすることに
    よりパルスを出力するドライバ回路。 3、請求項1、2記載のドライバ回路において、第1の
    NMOSFETと第2のNMOSFETの接続点より第
    1の容量を介して接地されたレベルシフト回路を有する
    ドライバ回路。 4、請求項2記載のドライバ回路において、第1の容量
    の値を、第3のPMOSFETの入力容量以上の値とし
    たことを特徴とするドライバ回路。 5、請求項2記載のドライバ回路2において第3のPM
    OSFETが、第5のNMOSFETと第6のNMOS
    FETよりなるトーテムポール型出力段の第1の電源に
    接続された第5のNMOSFETを駆動することを特徴
    とするドライバ回路。 6、請求項1ないし5記載の回路を複数チャンネル化し
    た回路構成において、前記基準電流源とカレントミラー
    回路を構成する第1のNMOSFETと該第1のMOS
    FETのドレインより接地された第1の容量からなる部
    分を共通にすることを特徴とするドライバ回路。 7、請求項1ないし7記載のドライバ回路を備えたこと
    を特徴とする超音波装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004055452B4 (de) * 2004-01-15 2008-05-29 Mitsubishi Denki K.K. Ausgangsschaltung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004055452B4 (de) * 2004-01-15 2008-05-29 Mitsubishi Denki K.K. Ausgangsschaltung
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