JPH07221560A - Operational amplifier, semiconductor integrated circuti incorporated with the same and usage thereof - Google Patents

Operational amplifier, semiconductor integrated circuti incorporated with the same and usage thereof

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JPH07221560A
JPH07221560A JP6010102A JP1010294A JPH07221560A JP H07221560 A JPH07221560 A JP H07221560A JP 6010102 A JP6010102 A JP 6010102A JP 1010294 A JP1010294 A JP 1010294A JP H07221560 A JPH07221560 A JP H07221560A
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voltage
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control signal
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淑也 金子
Takahiro Nakano
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Abstract

PURPOSE:To reduce a mean dissipated current without decreasing an operating speed in the case of charging a capacitive load by setting a DC bias voltage at a high level and reducing the current through an output circuit after charging the load with the voltage set at a low level and increase the current. CONSTITUTION:A bias voltage generating circuit 40 outputs a DC bias voltage VB at a high or a low level in response to a binary switching control signal. Then the switching control signal is at a high level while an output voltage VO is rising and a current I2 flowing a PMOS transistor(TR) 21 whose source connects to a high level power supply VDD and whose gate receives a voltage VB is increased more than that when the switching control signal is at a low level thereby quickening a change in the voltage VO with respect to a change in an input voltage VI. After a capacitive load CL is charged, the switching control signal goes to a low level and a voltage VDD-VB is decreased, the current I2 is reduced more than that when the switching control signal is at a high level. Thus, the operation of a voltage follower circuit OP with respect to the load CL is quickened and an average dissipated current is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、LCDパネル用データ
ドライバ等に用いられ、演算増幅器及びこれを内蔵した
半導体集積回路並びにその使用方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an operational amplifier used in a data driver for an LCD panel and the like, a semiconductor integrated circuit incorporating the same, and a method of using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】CMOSで構成された演算増幅器は、C
MOSデジタルICのチップ上に混載可能であることか
ら、バイポーラトランジスタで構成された演算増幅器に
代わって、広く使用されるようになってきている。CM
OS回路は一般に消費電流が少ないが、多数の演算増幅
器が1つのICに内蔵されているTFT型LCDパネル
用アナログデータドライバでは、消費電流が比較的大き
く、低消費電力化が要求されている。
2. Description of the Related Art An operational amplifier composed of CMOS has a C
Since it can be mixedly mounted on a MOS digital IC chip, it has been widely used in place of an operational amplifier composed of a bipolar transistor. CM
Although the OS circuit generally consumes less current, an analog data driver for a TFT-type LCD panel in which a large number of operational amplifiers are built in one IC consumes relatively large current and requires low power consumption.

【0003】図12は、CMOSで構成された演算増幅
器の反転入力端VI(−)と出力端VOとを接続したボ
ルテージホロア回路OPを示す。この回路OPは、差動
増幅回路10の後段に出力回路20が接続されている。
差動増幅回路10は、pMOSトランジスタ11〜13
とnMOSトランジスタ14、15とからなる。nMO
Sトランジスタ14とnMOSトランジスタ15とでミ
ラー回路が構成されており、nMOSトランジスタ14
のドレイン電流とnMOSトランジスタ15のドレイン
電流は互いに等しい値I1になる。出力回路20は、p
MOSトランジスタ21とnMOSトランジスタ22と
からなる。nMOSトランジスタ22のゲートとグラン
ド配線VSSとの間には、nMOSトランジスタ30が
接続されている。pMOSトランジスタ11及び21の
ゲートには共に、バイアス電圧発生回路40からの直流
バイアス電圧VBが印加されている。バイアス電圧発生
回路の従来構成を図13に示す。
FIG. 12 shows a voltage follower circuit OP in which an inverting input terminal VI (-) and an output terminal VO of an operational amplifier composed of CMOS are connected. In this circuit OP, the output circuit 20 is connected to the subsequent stage of the differential amplifier circuit 10.
The differential amplifier circuit 10 includes pMOS transistors 11 to 13
And nMOS transistors 14 and 15. nMO
The S-transistor 14 and the nMOS transistor 15 form a mirror circuit.
And the drain current of the nMOS transistor 15 have the same value I1. The output circuit 20 is p
It is composed of a MOS transistor 21 and an nMOS transistor 22. The nMOS transistor 30 is connected between the gate of the nMOS transistor 22 and the ground wiring VSS. The DC bias voltage VB from the bias voltage generation circuit 40 is applied to both gates of the pMOS transistors 11 and 21. A conventional configuration of the bias voltage generating circuit is shown in FIG.

【0004】バイアス電圧発生回路40Aは、pMOS
トランジスタ41と、抵抗42と、pMOSトランジス
タ43、44と、インバータ45とからなる。アウトプ
ットイネーブル信号OEが高レベルのときには、pMO
Sトランジスタ43がオフ、pMOSトランジスタ44
がオンとなって、pMOSトランジスタ41のゲートが
pMOSトランジスタ44を介しpMOSトランジスタ
41のドレインと導通され、pMOSトランジスタ41
がダイオードとして機能する。電源配線電位VDDが変
動して、抵抗42に流れる電流IBが多少変動しても、
このダイオードの電圧−電流特性により、電圧VDD−
VBがほぼ一定となる。このため、電源配線電位VDD
が変動しても、図12のpMOSトランジスタ11及び
21のゲート・ソース間の電圧が一定になり、pMOS
トランジスタ11及び21は定電流源として機能する。
The bias voltage generating circuit 40A is a pMOS.
It is composed of a transistor 41, a resistor 42, pMOS transistors 43 and 44, and an inverter 45. When the output enable signal OE is high level, pMO
S-transistor 43 is off, pMOS transistor 44
Is turned on, the gate of the pMOS transistor 41 is electrically connected to the drain of the pMOS transistor 41 via the pMOS transistor 44, and the pMOS transistor 41 is turned on.
Functions as a diode. Even if the power supply wiring potential VDD fluctuates and the current IB flowing through the resistor 42 fluctuates to some extent,
Due to the voltage-current characteristics of this diode, the voltage VDD-
VB becomes almost constant. Therefore, the power supply wiring potential VDD
The gate-source voltage of the pMOS transistors 11 and 21 of FIG.
The transistors 11 and 21 function as a constant current source.

【0005】pMOSトランジスタ21のドレインから
取り出される出力電圧VOは、pMOSトランジスタ1
3のゲートに印加される入力電圧VIに等しくなるよう
にフィードバック制御される。ボルテージホロア回路O
Pの出力端に、点線で示すような容量負荷CL、例えば
液晶画素を接続した場合、入力電圧VIに対する出力電
圧VOの変化は、図14に示す如くなる。図14(A)
において、出力電圧VO=VO1の波形は、容量負荷C
Lが大きいかpMOSトランジスタ21のドレイン電流
I2が小さい場合であり、出力電圧VO=VO2の波形
は、容量負荷CLが小さいか電流I2が大きい場合であ
る。入力電圧VIが立ち下がる際の出力電圧VOの変化
は、nMOSトランジスタ22のオン抵抗が比較的小さ
いため、容量負荷CLの大きさにあまり影響されない。
The output voltage VO taken from the drain of the pMOS transistor 21 is
Feedback control is performed so that it becomes equal to the input voltage VI applied to the gate of No. 3. Voltage follower circuit O
When a capacitive load CL shown by a dotted line, for example, a liquid crystal pixel is connected to the output terminal of P, the change of the output voltage VO with respect to the input voltage VI becomes as shown in FIG. FIG. 14 (A)
, The waveform of the output voltage VO = VO1 is the capacitive load C
When L is large or the drain current I2 of the pMOS transistor 21 is small, the waveform of the output voltage VO = VO2 is when the capacitive load CL is small or the current I2 is large. The change in the output voltage VO when the input voltage VI falls is not significantly affected by the size of the capacitive load CL because the ON resistance of the nMOS transistor 22 is relatively small.

【0006】図13において、アウトプットイネーブル
信号OEを低レベルにすると、pMOSトランジスタ4
3がオン、pMOSトランジスタ44がオフとなってV
B=VDDとなり、pMOSトランジスタ21がオフに
なる。また、アウトプットイネーブル信号OEをインバ
ータ45で反転させた信号XOEによりnMOSトラン
ジスタ30がオンとなってnMOSトランジスタ22が
オフになる。これにより、ボルテージホロア回路OPの
出力がハイインピーダンス状態となる。
In FIG. 13, when the output enable signal OE is set to the low level, the pMOS transistor 4
3 is on, pMOS transistor 44 is off and V
B = VDD, and the pMOS transistor 21 is turned off. Further, the nMOS transistor 30 is turned on and the nMOS transistor 22 is turned off by the signal XOE obtained by inverting the output enable signal OE by the inverter 45. As a result, the output of the voltage follower circuit OP is in a high impedance state.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】容量負荷CLが液晶画
素の場合、表示速度を高速にするためには電流I2を大
きくする必要がある。しかし、この電流I2は容量負荷
CLへの充電が完了した後もnMOSトランジスタ22
を通ってグランド配線VSS側へ流れるので、消費電流
が大きくなる。
When the capacitive load CL is a liquid crystal pixel, it is necessary to increase the current I2 in order to increase the display speed. However, the current I2 is applied to the nMOS transistor 22 even after the charging of the capacitive load CL is completed.
Since the current flows through to the ground wiring VSS side, current consumption increases.

【0008】通常モードにおいて、消費電流低減のため
に、容量負荷CLへの充電が完了する毎にアウトプット
イネーブル信号OEを低レベルにして電流I2を0にす
ると、pMOSトランジスタ21及びnMOSトランジ
スタ22のドレイン・ゲート間の寄生容量や、nMOS
トランジスタ22のドレイン・ゲート間に接続されてい
る不図示の発振防止用コンデンサにより、容量負荷CL
の端子間電圧が変化して表示品質が悪くなるので、この
ような方法は好ましくない。
In the normal mode, the output enable signal OE is set to a low level and the current I2 is set to 0 each time charging of the capacitive load CL is completed to reduce current consumption. Drain-gate parasitic capacitance and nMOS
By the oscillation preventing capacitor (not shown) connected between the drain and gate of the transistor 22, the capacitive load CL
Such a method is not preferable because the voltage between the terminals changes and the display quality deteriorates.

【0009】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、平均
消費電流を低減させかつ動作を高速化させた演算増幅器
及びこれを内蔵した半導体集積回路並びにその使用方法
を提供することにある。
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an operational amplifier in which the average current consumption is reduced and the operation speed is increased, a semiconductor integrated circuit incorporating the same, and a method of using the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段及びその作用】本第1発明
では、例えば図12に示す如く、一対の入力端間の電圧
を増幅して出力する差動増幅回路10と、高電位側電源
配線VDDの電位より一定値低い直流バイアス電圧VB
を発生するバイアス電圧発生回路40と、ソースが高電
位側電源配線VDDに接続されゲートに直流バイアス電
圧VBが印加されたpMOSトランジスタ21と、ソー
スが低電位側電源配線VSSに接続されドレインがpM
OSトランジスタ21のドレインに接続されゲートに差
動増幅回路10の一方の出力電圧に応じた電圧が印加さ
れるnMOSトランジスタ22と、を備えた出力回路2
0と、を有する演算増幅器において、バイアス電圧発生
回路40は、例えば図1、3、4、6〜8に示す如く、
2値の切換制御信号DRVに応じて高レベル又は低レベ
ルの直流バイアス電圧VBを出力する。
In the first aspect of the present invention, for example, as shown in FIG. 12, a differential amplifier circuit 10 for amplifying and outputting a voltage between a pair of input terminals, and a high potential side power supply wiring. DC bias voltage VB lower by a certain value than the potential of VDD
, A pMOS transistor 21 whose source is connected to the high potential side power supply line VDD and whose gate is applied with the DC bias voltage VB, and a source which is connected to the low potential side power supply line VSS and whose drain is pM.
An output circuit 2 including an nMOS transistor 22 connected to the drain of the OS transistor 21 and having a gate to which a voltage according to one output voltage of the differential amplifier circuit 10 is applied.
In the operational amplifier having 0 and the bias voltage generating circuit 40, as shown in FIGS.
The high-level or low-level DC bias voltage VB is output according to the binary switching control signal DRV.

【0011】この第1発明では、切換制御信号DRVに
より、容量負荷を充電させる際には直流バイアス電圧V
Bを低レベルにして容量負荷への電流を大きくし、この
充電が完了した後に直流バイアス電圧VBを高レベルに
して出力回路貫通電流を小さくすることにより、動作速
度を低下させることなく平均消費電流を低減させること
が可能となる。
According to the first aspect of the present invention, the DC bias voltage V is applied when the capacitive load is charged by the switching control signal DRV.
B is set to a low level to increase the current to the capacitive load, and after this charging is completed, the DC bias voltage VB is set to a high level to reduce the output circuit through current to reduce the average current consumption without decreasing the operating speed. Can be reduced.

【0012】本第1発明の第1態様では、例えば図1に
示す如く、バイアス電圧発生回路40Bは、MOSトラ
ンジスタのゲートとドレインとが接続(直接、又は間接
的に接続、例えばオンになっているpMOSトランジス
タを介して接続)され、カソードから(直接又は間接的
に、例えばオンになっているpMOSトランジスタを通
して)直流バイアス電圧VBが取り出されるダイオード
41と、一端がダイオード41のカソードに接続され他
端が低電位側電源配線VSSに接続され切換制御信号D
RVによりスイッチ素子46がオン/オフされて抵抗値
が切り換えられる可変抵抗42、46と、を有する。図
3に示すバイアス電圧発生回路40Cもこの第1態様に
含まれる。前記括弧内の記載は以下同様である。
In the first aspect of the first aspect of the present invention, for example, as shown in FIG. 1, in the bias voltage generating circuit 40B, the gate and drain of the MOS transistor are connected (directly or indirectly connected, for example, turned on). Connected to the cathode of the diode 41 and connected to the cathode of the diode 41 at one end thereof (directly or indirectly, directly or indirectly, for example, through the turned-on pMOS transistor) to extract the DC bias voltage VB. The end is connected to the low potential side power supply wiring VSS and the switching control signal D
And a variable resistor 42, 46 whose resistance value is switched by turning on / off the switch element 46 by RV. The bias voltage generation circuit 40C shown in FIG. 3 is also included in this first mode. The description in the parentheses is the same below.

【0013】この第1態様では、切換制御信号DRVに
より可変抵抗の抵抗が小さい方へ切り換えられると、ダ
イオード41に流れる電流が増加し、これにより、電圧
VDD−VBが上昇して図12に示す出力回路20のp
MOSトランジスタを流れる電流が増加する。本第1発
明の第2態様では、例えば図4に示す如く、バイアス電
圧発生回路40Dは、切換制御信号DRVによりスイッ
チ素子47がオン/オフされて、MOSトランジスタの
ゲートとドレインとが接続されて構成されたダイオード
のゲート幅又はゲート長が実質的に切り換えられ、アノ
ードが高電位側電源配線VDDに接続され、カソードか
ら上記直流バイアス電圧VBが取り出される可変ダイオ
ード41A、41B、47と、一端が可変ダイオードの
カソードに接続され他端が低電位側電源配線VSSに接
続された抵抗42と、を有する。図6に示すバイアス電
圧発生回路40Eもこの第2態様に含まれる。
In the first mode, when the resistance of the variable resistance is switched to the smaller one by the switching control signal DRV, the current flowing through the diode 41 increases, which causes the voltage VDD-VB to rise, as shown in FIG. P of the output circuit 20
The current flowing through the MOS transistor increases. In the second aspect of the first invention, for example, as shown in FIG. 4, in the bias voltage generation circuit 40D, the switching element 47 is turned on / off by the switching control signal DRV, and the gate and drain of the MOS transistor are connected. The gate width or gate length of the configured diode is substantially switched, the anode is connected to the high-potential-side power supply wiring VDD, and the variable diodes 41A, 41B, 47 from which the DC bias voltage VB is taken out from the cathode and one end are A resistor 42 connected to the cathode of the variable diode and the other end of which is connected to the low potential side power supply wiring VSS. The bias voltage generation circuit 40E shown in FIG. 6 is also included in this second mode.

【0014】この第2態様では、切換制御信号DRVに
より可変ダイオードのゲート幅を実質的狭くし又はゲー
ト長を実質的に短くすると、抵抗に流れる電流が減少し
て電圧VDD−VBが上昇し、図12に示す出力回路2
0のpMOSトランジスタを流れる電流が増加する。ま
た、ダイオード接続したMOSトランジスタのドレイン
電流の変化に対するドレイン電圧の変化が比較的小さい
ので、第2態様の方が第1態様よりも、切換制御信号D
RVにより直流バイアス電圧VBを大きく変化させるこ
とができ、これにより、バイアス電圧発生回路40Dが
用いられる演算増幅器の動作速度を低下させることなく
平均消費電流を第1態様よりも低減させることが可能と
なる。
In the second mode, when the gate width of the variable diode is substantially narrowed or the gate length is substantially shortened by the switching control signal DRV, the current flowing through the resistor decreases and the voltage VDD-VB rises. Output circuit 2 shown in FIG.
The current flowing through the pMOS transistor of 0 increases. Further, since the change in the drain voltage with respect to the change in the drain current of the diode-connected MOS transistor is relatively small, the switching control signal D in the second mode is more than that in the first mode.
The DC bias voltage VB can be largely changed by the RV, and as a result, it is possible to reduce the average current consumption more than that in the first mode without lowering the operating speed of the operational amplifier in which the bias voltage generating circuit 40D is used. Become.

【0015】本第1発明の第3態様では、例えば図7に
示す如く、バイアス電圧発生回路40Fは、切換制御信
号DRVによりスイッチ素子47がオン/オフされて、
MOSトランジスタのゲートとドレインとが接続されて
構成されたダイオードのゲート幅又はゲート長が実質的
に切り換えられ、アノードが高電位側電源配線VDDに
接続され、カソードから上記直流バイアス電圧VBが取
り出される可変ダイオード41A、41B、47と、一
端が該可変ダイオードのカソードに接続され他端が低電
位側電源配線VSSに接続され切換制御信号DRVによ
りスイッチ素子46がオン/オフされて抵抗値が切り換
えられる可変抵抗42、46と、を有し、可変ダイオー
ド41A、41B、47の切り換えと可変抵抗42、4
6の切り換えとの組み合わせは、切換制御信号DRVに
より直流バイアス電圧VBが最も大きく変化する組み合
わせである。図8に示すバイアス電圧発生回路40Gも
この第3態様に含まれる。
In the third aspect of the first aspect of the present invention, for example, as shown in FIG. 7, in the bias voltage generating circuit 40F, the switching element 47 is turned on / off by the switching control signal DRV,
The gate width or gate length of the diode configured by connecting the gate and drain of the MOS transistor is substantially switched, the anode is connected to the high potential side power supply wiring VDD, and the DC bias voltage VB is taken out from the cathode. The variable diodes 41A, 41B, and 47, one end of which is connected to the cathode of the variable diode and the other end of which is connected to the low-potential-side power supply wiring VSS, the switch control signal DRV turns on / off the switch element 46 to switch the resistance value. Variable resistors 42 and 46, and switching of variable diodes 41A, 41B and 47 and variable resistors 42 and 4
The combination with the switching of 6 is a combination in which the DC bias voltage VB changes most greatly by the switching control signal DRV. The bias voltage generation circuit 40G shown in FIG. 8 is also included in this third mode.

【0016】この第3態様では、前記組み合わせによ
り、上記第2態様よりも、切換制御信号DRVにより直
流バイアス電圧VBを大きく変化させることができ、こ
れにより、バイアス電圧発生回路40Fが用いられる演
算増幅器の動作速度を低下させることなく平均消費電流
を第2態様よりも低減させることが可能となる。本第2
発明の半導体集積回路では、例えば図10及び図12に
示す如く、複数個の上記演算増幅器が、差動増幅回路1
0と出力回路20との複数組に対し1つのバイアス電圧
発生回路40Xが共通に用いられて構成され、各演算増
幅器について出力端が反転入力端と接続されてボルテー
ジホロアOP1〜OPnが構成され、該複数個の演算増
幅器が少なくとも1組内蔵されている。
In the third mode, the combination makes it possible to change the DC bias voltage VB by the switching control signal DRV to a greater extent than in the second mode, whereby the operational amplifier using the bias voltage generation circuit 40F is used. It is possible to reduce the average current consumption more than that in the second mode without lowering the operating speed. Book second
In the semiconductor integrated circuit of the present invention, as shown in, for example, FIG. 10 and FIG.
One bias voltage generation circuit 40X is commonly used for a plurality of sets of 0 and the output circuit 20, and the output end of each operational amplifier is connected to the inverting input end to form voltage followers OP1 to OPn. , At least one set of the plurality of operational amplifiers is incorporated.

【0017】この第2発明では、ボルテージホロア回路
OP1〜OPnの個数が多いので、動作速度を低下させ
ることなく平均消費電流を低減させることが可能である
という効果が著しくなる。本第3発明の半導体集積回路
の使用方法では、例えば図10において、上記半導体集
積回路IC1のボルテージホロア出力端O1〜Onに容
量負荷を接続し、ボルテージホロア入力端ei1〜ei
nの電圧を低レベルから高レベルに立ち上げて容量負荷
を充電させる際には切換制御信号DRVにより直流バイ
アス電圧VBを低レベルにして容量負荷への充電を高速
化し、充電完了後は切換制御信号DRVのレベルを反転
させ直流バイアス電圧VBを高レベルにして図12に示
す出力回路20に流れる電流を低減させる。
In the second invention, since the number of the voltage follower circuits OP1 to OPn is large, the effect that the average current consumption can be reduced without lowering the operation speed becomes remarkable. In the method of using the semiconductor integrated circuit according to the third aspect of the present invention, for example, in FIG. 10, capacitive load is connected to the voltage follower output terminals O1 to On of the semiconductor integrated circuit IC1, and the voltage follower input terminals ei1 to ei are connected.
When the voltage of n is raised from a low level to a high level to charge the capacitive load, the DC bias voltage VB is set to a low level by the switching control signal DRV to speed up the charging of the capacitive load, and the switching control is performed after the charging is completed. The level of the signal DRV is inverted and the DC bias voltage VB is set to a high level to reduce the current flowing through the output circuit 20 shown in FIG.

【0018】これにより、上記第2発明の効果が実現さ
れる。
As a result, the effect of the second invention is realized.

【0019】[0019]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。 [第1実施例]図1は、図12の演算増幅器に用いられ
る第1実施例のバイアス電圧発生回路40Bを示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 1 shows a bias voltage generating circuit 40B of the first embodiment used in the operational amplifier of FIG.

【0020】pMOSトランジスタ41は、そのゲート
とドレインとの間が、通常使用時に常時オンにされるp
MOSトランジスタ44を介し接続されてダイオードに
なっており、アノードであるソースが電源配線VDDに
接続され、カソードであるドレインからpMOSトラン
ジスタ44を介し直流バイアス電圧VBが取り出され、
このドレインが抵抗42を介してグランド配線VSSに
接続されている。抵抗42は、その中間部で抵抗42A
と抵抗42Bとに分けられ、この中間部がnMOSトラ
ンジスタ46を介してグランド配線VSSに接続されて
いる。nMOSトランジスタ46のゲートには、pMO
Sトランジスタ41のドレインとグランド配線VSSと
の間の抵抗を切り換える為の切換制御信号DRVが供給
される。抵抗42とnMOSトランジスタ46とで、可
変抵抗が構成されている。図2中の曲線P、直線A、B
はそれぞれ、pMOSトランジスタ41、抵抗42A及
び抵抗42の電圧−電流特性を示す。
The pMOS transistor 41 is a pMOS transistor 41 whose gate and drain are always turned on during normal use.
The diode is connected through the MOS transistor 44, the source that is the anode is connected to the power supply line VDD, and the DC bias voltage VB is taken out from the drain that is the cathode through the pMOS transistor 44.
This drain is connected to the ground wiring VSS via the resistor 42. The resistor 42 has a resistor 42A in the middle thereof.
And a resistor 42B, and an intermediate portion thereof is connected to the ground wiring VSS via the nMOS transistor 46. The gate of the nMOS transistor 46 has pMO
A switching control signal DRV for switching the resistance between the drain of the S transistor 41 and the ground wiring VSS is supplied. The resistor 42 and the nMOS transistor 46 constitute a variable resistor. Curve P, straight lines A and B in FIG.
Indicate the voltage-current characteristics of the pMOS transistor 41, the resistor 42A, and the resistor 42, respectively.

【0021】pMOSトランジスタ44と、電源配線V
DDとpMOSトランジスタ44のソースとの間に接続
されたpMOSトランジスタ43と、入力端がpMOS
トランジスタ43のゲートに接続され出力端がpMOS
トランジスタ44のゲートに接続されたインバータ45
とは、上述の図13の回路の場合と同様に、インバータ
45の入力端に供給される出力イネーブル信号OEを低
レベルにしたときに図12の回路の出力をハイインピー
ダンス状態にするためのものである。出力イネーブル信
号OEは、通常使用時には常時高レベルにされ、演算増
幅器の出力をハイインピーダンス状態にするときのみ低
レベルにされる。これらの点については、以下の実施例
についても同様である。
PMOS transistor 44 and power supply wiring V
The pMOS transistor 43 connected between the DD and the source of the pMOS transistor 44, and the input terminal is the pMOS transistor 43.
It is connected to the gate of transistor 43 and the output end is pMOS
Inverter 45 connected to the gate of transistor 44
As in the case of the circuit of FIG. 13 described above, is to put the output of the circuit of FIG. 12 in a high impedance state when the output enable signal OE supplied to the input terminal of the inverter 45 is set to a low level. Is. The output enable signal OE is always set to a high level during normal use, and is set to a low level only when the output of the operational amplifier is in a high impedance state. These points also apply to the following examples.

【0022】次に、上記の如く構成されたバイアス電圧
発生回路40Bの動作を説明する。出力イネーブル信号
OEが高レベルの状態で、切換制御信号DRVを高レベ
ルにすると、nMOSトランジスタ46がオンになり、
切換制御信号DRVが低レベルのときよりも可変抵抗の
値が低下してpMOSトランジスタ41に流れる電流が
増加する。これにより、pMOSトランジスタ41のド
レイン電圧VDD−VBは例えば図2においてV1から
V2に変化する。電圧VB−VSSは、nMOSトラン
ジスタ46がオフのときV4、nMOSトランジスタ4
6がオンのときV3となる。電圧V1〜V4の間には、
V1+V4=V2+V3=VDDの関係が成立する。
Next, the operation of the bias voltage generating circuit 40B configured as described above will be described. When the switching control signal DRV is set to the high level while the output enable signal OE is at the high level, the nMOS transistor 46 is turned on,
The value of the variable resistance decreases and the current flowing through the pMOS transistor 41 increases compared to when the switching control signal DRV is low level. As a result, the drain voltage VDD-VB of the pMOS transistor 41 changes from V1 to V2 in FIG. 2, for example. The voltage VB-VSS is V4 when the nMOS transistor 46 is off, and the nMOS transistor 4
When 6 is turned on, it becomes V3. Between the voltages V1 to V4,
The relationship of V1 + V4 = V2 + V3 = VDD is established.

【0023】バイアス電圧発生回路40Bを図12のバ
イアス電圧発生回路40として用い、ボルテージホロア
OPの出力端に点線で示すように容量負荷CLを接続し
た場合の、入力電圧VIの変化に対する切換制御信号D
RVの与え方、並びに、直流バイアス電圧VB及び出力
電圧VOの変化を、図9に示す。切換制御信号DRV
は、出力電圧VOが立ち上がる間、高レベルにされてお
り、これにより、図12のpMOSトランジスタ21に
流れる電流I2が、切換制御信号DRVが低レベルのと
きよりも増加して、入力電圧VIの変化に対する出力電
圧VOの変化が高速になる。また、容量負荷CLへの充
電が完了した後に、切換制御信号DRVが低レベルにさ
れて、電圧VDD−VBがVBHからVBLに低下し、
これにより、切換制御信号DRVが高レベルのときより
も電流I2が減少する。したがって、本第1実施例によ
れば、容量負荷CLに対するボルテージホロア回路OP
の動作が高速になり、かつ、ボルテージホロア回路OP
の平均消費電流が低減する。
When the bias voltage generating circuit 40B is used as the bias voltage generating circuit 40 in FIG. 12 and a capacitive load CL is connected to the output end of the voltage follower OP as shown by the dotted line, switching control for changes in the input voltage VI is performed. Signal D
FIG. 9 shows how to apply RV and changes in DC bias voltage VB and output voltage VO. Switching control signal DRV
Is kept at a high level while the output voltage VO rises, whereby the current I2 flowing through the pMOS transistor 21 in FIG. 12 increases more than when the switching control signal DRV is at a low level, and the input voltage VI The change of the output voltage VO with respect to the change becomes faster. Further, after the charging of the capacitive load CL is completed, the switching control signal DRV is set to the low level, the voltage VDD-VB drops from VBH to VBL,
As a result, the current I2 decreases more than when the switching control signal DRV is at the high level. Therefore, according to the first embodiment, the voltage follower circuit OP for the capacitive load CL is provided.
Operation becomes faster and the voltage follower circuit OP
The average current consumption of is reduced.

【0024】ボルテージホロア回路OPの出力端をLC
Dパネルのデータ電極に接続して、データドライバとし
て用いる場合には、液晶画素に対する充放電の期間が予
め定まっているので、これに合わせて切換制御信号DR
Vを図9に示すように定めることができる。なお、出力
電圧VOの立ち下がり速度は、切換制御信号DRVのレ
ベルにあまり因らないが、出力電圧VOの立ち下がりの
際にも切換制御信号DRVを高レベルにして容量負荷C
Lの放電をより高速化させてもよい。また、演算増幅器
の出力をハイインピーダンス制御する必要がない場合に
は、pMOSトランジスタ43、44及びインバータ4
5を省略した構成であってもよい。これらの点は、以下
の他の実施例についても同様である。
The output end of the voltage follower circuit OP is LC
When connected to the data electrode of the D panel and used as a data driver, the charging / discharging period for the liquid crystal pixels is predetermined, and accordingly the switching control signal DR is set accordingly.
V can be defined as shown in FIG. The falling speed of the output voltage VO does not depend much on the level of the switching control signal DRV, but the switching control signal DRV is set to a high level at the falling of the output voltage VO, and the capacitive load C
The discharge of L may be accelerated. When it is not necessary to control the output of the operational amplifier by high impedance, the pMOS transistors 43 and 44 and the inverter 4
5 may be omitted. These points are the same for the other examples below.

【0025】[第2実施例]図3は、第3実施例の演算
増幅器用バイアス電圧発生回路40Cを示す。図1では
抵抗42Aと抵抗42Bとが直列接続されているのに対
し、図3では、抵抗42Aと抵抗42Bとが並列接続さ
れている。抵抗42Bとグランド配線VSSとの間には
nMOSトランジスタ46が接続され、抵抗42Aと抵
抗42BとnMOSトランジスタ46とで可変抵抗が構
成され、nMOSトランジスタ46のオン/オフにより
抵抗値が切り換えられる。切換制御信号DRVを高レベ
ルにすると、nMOSトランジスタ46がオンになり、
切換制御信号DRVが低レベルのときよりも可変抵抗の
値が低下してpMOSトランジスタ41に流れる電流が
増加する。
[Second Embodiment] FIG. 3 shows an operational amplifier bias voltage generating circuit 40C of a third embodiment. In FIG. 1, the resistors 42A and 42B are connected in series, whereas in FIG. 3, the resistors 42A and 42B are connected in parallel. An nMOS transistor 46 is connected between the resistor 42B and the ground wiring VSS, a variable resistor is configured by the resistors 42A, 42B and the nMOS transistor 46, and the resistance value is switched by turning on / off the nMOS transistor 46. When the switching control signal DRV is set to a high level, the nMOS transistor 46 turns on,
The value of the variable resistance decreases and the current flowing through the pMOS transistor 41 increases compared to when the switching control signal DRV is low level.

【0026】図3のバイアス電圧発生回路40Cを図1
2のバイアス電圧発生回路40として用いた場合のボル
テージホロア回路OPの動作は、上記第1実施例と同様
に、図9で表される。 [第3実施例]図4は、第3実施例の演算増幅器用バイ
アス電圧発生回路40Dを示す。
The bias voltage generating circuit 40C of FIG. 3 is shown in FIG.
The operation of the voltage follower circuit OP when used as the second bias voltage generation circuit 40 is shown in FIG. 9 as in the first embodiment. [Third Embodiment] FIG. 4 shows a bias voltage generating circuit 40D for an operational amplifier according to the third embodiment.

【0027】この回路は、抵抗42の値が固定で、複数
のMOSトランジスタで構成されたダイオードの特性が
可変になっている。すなわち、pMOSトランジスタ4
1AとpMOSトランジスタ41Bのソースが共に電源
配線VDDに接続され、pMOSトランジスタ41Aと
pMOSトランジスタ41Bのゲートが共に、通常使用
時に常時オンにされるpMOSトランジスタ44を介し
pMOSトランジスタ41Aのドレインに接続され、p
MOSトランジスタ41AのドレインからpMOSトラ
ンジスタ44を介し直流バイアス電圧VBが取り出され
る。pMOSトランジスタ41Bのドレインは、pMO
Sトランジスタ47を介してpMOSトランジスタ41
Aのドレインに接続され、このドレインが抵抗42を介
してグランド配線VSSに接続されている。
In this circuit, the value of the resistor 42 is fixed, and the characteristics of the diode composed of a plurality of MOS transistors are variable. That is, the pMOS transistor 4
The sources of 1A and the pMOS transistor 41B are both connected to the power supply wiring VDD, and the gates of the pMOS transistor 41A and the pMOS transistor 41B are both connected to the drain of the pMOS transistor 41A via the pMOS transistor 44 that is normally turned on during normal use. p
The DC bias voltage VB is taken out from the drain of the MOS transistor 41A through the pMOS transistor 44. The drain of the pMOS transistor 41B is pMO
PMOS transistor 41 via S transistor 47
It is connected to the drain of A, and this drain is connected to the ground wiring VSS via the resistor 42.

【0028】pMOSトランジスタ41A、41B、4
7からなる可変ダイオードは、切換制御信号DRVが低
レベルのとき、pMOSトランジスタ47がオンになっ
てpMOSトランジスタ41AにpMOSトランジスタ
41Bが並列接続された状態となり、例えばpMOSト
ランジスタ41AとpMOSトランジスタ41Bの特性
が互いに同一の場合には、pMOSトランジスタのゲー
ト幅が、切換制御信号DRVが高レベルのときの2倍に
なったことに等しくなる。この可変ダイオードの電圧−
電流特性は、pMOSトランジスタ47がオフ及びオン
のときそれぞれ図5中の曲線P及びQで表される。直線
Aは抵抗42の電圧−電流特性である。
PMOS transistors 41A, 41B, 4
When the switching control signal DRV is at a low level, the variable diode made of 7 turns on the pMOS transistor 47 and connects the pMOS transistor 41A to the pMOS transistor 41B in parallel. For example, the characteristics of the pMOS transistor 41A and the pMOS transistor 41B are Are equal to each other, the gate width of the pMOS transistor becomes equal to twice that when the switching control signal DRV is at the high level. The voltage of this variable diode −
The current characteristics are represented by curves P and Q in FIG. 5 when the pMOS transistor 47 is off and on, respectively. The straight line A is the voltage-current characteristic of the resistor 42.

【0029】pMOSトランジスタ47がオンのときに
は、これがオフのときよりも抵抗42に流れる電流が増
加して、グランド配線VSSに対する直流バイアス電圧
VBが高くなる。pMOSトランジスタ47がオフのと
きの電圧VB−VSS及びVDD−VBをそれぞれ図5
中のV1及びV4とすると、pMOSトランジスタ47
をオンにしたときにはこれらはそれぞれ図5中のV2及
びV3となる。
When the pMOS transistor 47 is on, the current flowing through the resistor 42 is larger than when it is off, and the DC bias voltage VB with respect to the ground wiring VSS becomes higher. The voltages VB-VSS and VDD-VB when the pMOS transistor 47 is off are shown in FIG.
In the case of V1 and V4, the pMOS transistor 47
When turned on, these are V2 and V3 in FIG. 5, respectively.

【0030】図2と図5とを比較すれば明らかなよう
に、図4の回路の方が図1の回路よりも、切換制御信号
DRVにより直流バイアス電圧VBをより大きく変化さ
せることができる。これは、ダイオード接続したMOS
トランジスタのドレイン電流の変化に対するドレイン電
圧の変化が、比較的小さいことに起因している。図4の
バイアス電圧発生回路40Dを図12のバイアス電圧発
生回路40として用いた場合のボルテージホロア回路O
Pの動作は、上記第1実施例と同様に、図9で表され
る。
As is clear from a comparison between FIG. 2 and FIG. 5, the circuit of FIG. 4 can change the DC bias voltage VB more largely by the switching control signal DRV than the circuit of FIG. This is a diode-connected MOS
This is because the change in the drain voltage with respect to the change in the drain current of the transistor is relatively small. A voltage follower circuit O when the bias voltage generation circuit 40D of FIG. 4 is used as the bias voltage generation circuit 40 of FIG.
The operation of P is shown in FIG. 9 as in the first embodiment.

【0031】[第4実施例]図6は、第4実施例の演算
増幅器用バイアス電圧発生回路40Eを示す。図4では
pMOSトランジスタ41Aに対しpMOSトランジス
タ41Bが並列接続されて可変ダイオードが構成されて
いるのに対し、図6ではpMOSトランジスタ41Aに
対しpMOSトランジスタ41Bが直列接続されて可変
ダイオードが構成されている。可変ダイオードの特性
は、pMOSトランジスタ41Bに並列接続されたpM
OSトランジスタ47のオン/オフにより切り換えられ
る。
[Fourth Embodiment] FIG. 6 shows an operational amplifier bias voltage generating circuit 40E of a fourth embodiment. In FIG. 4, the pMOS transistor 41B is connected in parallel to the pMOS transistor 41A to form a variable diode, whereas in FIG. 6, the pMOS transistor 41B is connected in series to the pMOS transistor 41A to form a variable diode. . The characteristic of the variable diode is pM connected in parallel to the pMOS transistor 41B.
It is switched by turning on / off the OS transistor 47.

【0032】pMOSトランジスタ47がオンのときに
は、これがオフのときよりも抵抗42に流れる電流が増
加して、グランド配線VSSに対する直流バイアス電圧
VBが高くなる。図6のバイアス電圧発生回路40Dを
図12のバイアス電圧発生回路40として用いた場合の
ボルテージホロア回路OPの動作は、上記第1実施例と
同様に、図9で表される。
When the pMOS transistor 47 is on, the current flowing through the resistor 42 is larger than when it is off, and the DC bias voltage VB with respect to the ground wiring VSS becomes higher. The operation of the voltage follower circuit OP when the bias voltage generating circuit 40D of FIG. 6 is used as the bias voltage generating circuit 40 of FIG. 12 is shown in FIG. 9 as in the first embodiment.

【0033】[第5実施例]図7は、第5実施例の演算
増幅器用バイアス電圧発生回路40Fを示す。この回路
は、図1の可変抵抗と図4の可変ダイオードとを組み合
わせたものであり、可変抵抗の値と可変ダイオードの特
性との組み合わせは、直流バイアス電圧VBの高レベル
と低レベルの差をより大きくしてバイアス電圧発生回路
40Fが用いられる演算増幅器の動作速度を低下させる
ことなく平均消費電流をより低減可能にさせるために、
切換制御信号DRVにより直流バイアス電圧VBの変化
がより大きくなる組み合わせとなっている。
[Fifth Embodiment] FIG. 7 shows a bias voltage generating circuit 40F for an operational amplifier according to the fifth embodiment. This circuit is a combination of the variable resistance of FIG. 1 and the variable diode of FIG. 4, and the combination of the value of the variable resistance and the characteristics of the variable diode determines the difference between the high level and the low level of the DC bias voltage VB. In order to further increase the average current consumption without decreasing the operating speed of the operational amplifier in which the bias voltage generating circuit 40F is used,
The combination is such that the change of the DC bias voltage VB becomes larger by the switching control signal DRV.

【0034】すなわち、nMOSトランジスタ46のゲ
ートがpMOSトランジスタ47のゲートと接続されて
これに切換制御信号DRVが供給され、切換制御信号D
RVが低レベルのとき、nMOSトランジスタ46がオ
フ、pMOSトランジスタ47がオンとなって、一方で
は抵抗42Aに抵抗42Bが直列接続された状態となっ
て切換制御信号DRVが高レベルのときよりも可変抵抗
に流れる電流が低減する傾向になり、他方では、pMO
Sトランジスタ41AにpMOSトランジスタ41Bが
並列接続された状態になって切換制御信号DRVが高レ
ベルのときよりもpMOSトランジスタ41Aに流れる
電流が低減する傾向になる。このため、図2中の曲線P
の形から明らかなように、切換制御信号DRVによりp
MOSトランジスタ41Aのドレイン電圧VDD−VB
がより大きく変化する。
That is, the gate of the nMOS transistor 46 is connected to the gate of the pMOS transistor 47, the switching control signal DRV is supplied to this, and the switching control signal D
When RV is at a low level, the nMOS transistor 46 is turned off and the pMOS transistor 47 is turned on, while the resistor 42A and the resistor 42B are connected in series, which makes the switching control signal DRV more variable than when it is at a high level. The current flowing through the resistance tends to decrease, while on the other hand, pMO
When the pMOS transistor 41B is connected in parallel to the S transistor 41A, the current flowing through the pMOS transistor 41A tends to be lower than when the switching control signal DRV is at a high level. Therefore, the curve P in FIG.
As is clear from the shape of
Drain voltage VDD-VB of the MOS transistor 41A
Changes more greatly.

【0035】図7のバイアス電圧発生回路40Fを図1
2のバイアス電圧発生回路40として用いた場合のボル
テージホロア回路OPの動作は、上記第1実施例と同様
に、図9で表される。 [第6実施例]図8は、第6実施例の演算増幅器用バイ
アス電圧発生回路40Gを示す。
The bias voltage generating circuit 40F of FIG. 7 is shown in FIG.
The operation of the voltage follower circuit OP when used as the second bias voltage generation circuit 40 is shown in FIG. 9 as in the first embodiment. [Sixth Embodiment] FIG. 8 shows a bias voltage generating circuit 40G for an operational amplifier according to the sixth embodiment.

【0036】この回路の可変ダイオードは図7の可変ダ
イオードと同一構成であるが、可変抵抗の構成が図7の
ものと異なっている。この可変抵抗の値は、抵抗42の
値に、ゲート電圧で定まるnMOSトランジスタ46の
オン抵抗を加えたものになっている。nMOSトランジ
スタ46のゲートがnMOSトランジスタ56のゲート
に接続され、nMOSトランジスタ56のゲートがその
ドレインに接続され、nMOSトランジスタ56のソー
スが抵抗52を介してグランド配線VSSに接続されて
いる。nMOSトランジスタ46、56と抵抗42、5
2とでミラー回路60が構成されている。nMOSトラ
ンジスタ46とnMOSトランジスタ56とが同一特性
で、抵抗42と抵抗52の値が互いに等しいときには、
抵抗42に流れる電流は抵抗52に流れる電流に等しく
なる。
The variable diode of this circuit has the same structure as the variable diode of FIG. 7, but the structure of the variable resistor is different from that of FIG. The value of the variable resistance is the value of the resistance 42 plus the on-resistance of the nMOS transistor 46 determined by the gate voltage. The gate of the nMOS transistor 46 is connected to the gate of the nMOS transistor 56, the gate of the nMOS transistor 56 is connected to its drain, and the source of the nMOS transistor 56 is connected to the ground wiring VSS via the resistor 52. nMOS transistors 46 and 56 and resistors 42 and 5
The mirror circuit 60 is composed of 2 and. When the nMOS transistor 46 and the nMOS transistor 56 have the same characteristics and the resistors 42 and 52 have the same value,
The current flowing through the resistor 42 becomes equal to the current flowing through the resistor 52.

【0037】抵抗52に流れる電流は、切換制御信号D
RVにより切り換え可能となっている。すなわち、nM
OSトランジスタ56のドレインが抵抗52B及び抵抗
52Aを介して電源配線VDDに接続され、抵抗52A
と抵抗52Bとの間の点がpMOSトランジスタ57を
介して電源配線VDDに接続され、切換制御信号DRV
をインバータ61で反転したものがpMOSトランジス
タ57のゲートに供給される。
The current flowing through the resistor 52 is the switching control signal D
It can be switched by RV. That is, nM
The drain of the OS transistor 56 is connected to the power supply wiring VDD via the resistor 52B and the resistor 52A, and the resistor 52A
The point between the resistor 52B and the resistor 52B is connected to the power supply wiring VDD through the pMOS transistor 57, and the switching control signal DRV
Is inverted by the inverter 61 and supplied to the gate of the pMOS transistor 57.

【0038】切換制御信号DRVが低レベルのとき、p
MOSトランジスタ57がオフになって、切換制御信号
DRVが高レベルのときよりも抵抗52に流れる電流が
小さくなり、これにより抵抗42に流れる電流が小さく
なり、一方、pMOSトランジスタ47がオンになって
pMOSトランジスタ41AにpMOSトランジスタ4
1Bが並列接続された状態となり、切換制御信号DRV
が高レベルのときよりもpMOSトランジスタ41Aに
流れる電流が小さくなる傾向となる。したがって、切換
制御信号DRVに対する直流バイアス電圧VBの変化
は、上記第5実施例と同様になる。
When the switching control signal DRV is at a low level, p
Since the MOS transistor 57 is turned off, the current flowing through the resistor 52 becomes smaller than that when the switching control signal DRV is at the high level, and thus the current flowing through the resistor 42 becomes smaller, while the pMOS transistor 47 is turned on. pMOS transistor 41A has pMOS transistor 4
1B is connected in parallel, and the switching control signal DRV
The current flowing through the pMOS transistor 41A tends to be smaller than that at a high level. Therefore, the change in the DC bias voltage VB with respect to the switching control signal DRV is the same as in the fifth embodiment.

【0039】図8のバイアス電圧発生回路40Gを図1
2のバイアス電圧発生回路40として用いた場合のボル
テージホロア回路OPの動作は、上記第1実施例と同様
に、図9で表される。 [演算増幅器の第1適用例]図10は、バイアス電圧発
生回路40Xが適用されたCMOS半導体集積回路IC
1を示す。バイアス電圧発生回路40Xは、上記第1〜
第6実施例のいずれかであり、ボルテージホロア回路O
P1〜OPnに共通に用いられている。ボルテージホロ
ア回路OP1〜OPnは、図12のボルテージホロア回
路OPにおいて、バイアス電圧発生回路40を除去した
構成となっている。CMOS半導体集積回路IC1の出
力端O1〜Onはそれぞれ、ボルテージホロア回路OP
1〜OPnの出力端であり、例えばTFT型LCDパネ
ルのデータ電極に接続される。ボルテージホロア回路O
P1〜OPnの非反転入力端には、表示データに対応し
た電圧ei1〜einが供給される。入力電圧ei1〜
einの任意の1つと切換制御信号DRVとの関係は、
図9の入力電圧VIと切換制御信号DRVとの関係と同
様にされる。
The bias voltage generating circuit 40G of FIG. 8 is shown in FIG.
The operation of the voltage follower circuit OP when used as the second bias voltage generation circuit 40 is shown in FIG. 9 as in the first embodiment. [First Application Example of Operational Amplifier] FIG. 10 shows a CMOS semiconductor integrated circuit IC to which the bias voltage generation circuit 40X is applied.
1 is shown. The bias voltage generation circuit 40X includes the first to the first
It is one of the sixth embodiments, and the voltage follower circuit O
It is commonly used for P1 to OPn. The voltage follower circuits OP1 to OPn are configured by removing the bias voltage generation circuit 40 from the voltage follower circuit OP of FIG. The output terminals O1 to On of the CMOS semiconductor integrated circuit IC1 are respectively voltage follower circuits OP.
Output terminals 1 to OPn, which are connected to, for example, data electrodes of a TFT type LCD panel. Voltage follower circuit O
Voltages ei1 to ein corresponding to display data are supplied to the non-inverting input terminals of P1 to OPn. Input voltage ei1
The relationship between any one of ein and the switching control signal DRV is
The relationship is the same as the relationship between the input voltage VI and the switching control signal DRV in FIG.

【0040】このCMOS半導体集積回路IC1は、ボ
ルテージホロア回路OP1〜OPnの個数が多いので、
動作速度を低下させることなく平均消費電流を低減させ
るという効果が著しくなる。 [演算増幅器の第2適用例]図11は、バイアス電圧発
生回路40X及び40Yが適用されたCMOS半導体集
積回路IC2を示す。バイアス電圧発生回路40Yはバ
イアス電圧発生回路40Xと同一構成である。このCM
OS半導体集積回路IC2では、奇数番目のボルテージ
ホロア回路OP1、OP3、・・・、OPn−1対し直
流バイアス電圧VB1を供給するバイアス電圧発生回路
40Xが共通に用いられ、偶数番目のボルテージホロア
回路OP2、・・・、OPnに対し直流バイアス電圧V
B2を供給するバイアス電圧発生回路40Yが共通に用
いられている。
Since the CMOS semiconductor integrated circuit IC1 has a large number of voltage follower circuits OP1 to OPn,
The effect of reducing the average current consumption without reducing the operating speed becomes significant. [Second Application Example of Operational Amplifier] FIG. 11 shows a CMOS semiconductor integrated circuit IC2 to which the bias voltage generating circuits 40X and 40Y are applied. The bias voltage generation circuit 40Y has the same configuration as the bias voltage generation circuit 40X. This CM
In the OS semiconductor integrated circuit IC2, the bias voltage generating circuit 40X that supplies the DC bias voltage VB1 to the odd-numbered voltage follower circuits OP1, OP3, ..., OPn-1 is commonly used, and the even-numbered voltage follower circuits are used. DC bias voltage V for the circuits OP2, ..., OPn
The bias voltage generation circuit 40Y that supplies B2 is commonly used.

【0041】LCDパネル駆動回路の動作において、表
示のちらつきを防止するために、隣合うデータ電極で充
放電の位相が180度ずらされされる場合がある。この
場合、かつ、LCDパネルのデータ電極が片側取り出し
の場合には、CMOS半導体集積回路IC2を用い、バ
イアス電圧発生回路40X及び40Yに供給する切換制
御信号DRV1及びDRV2の位相を互いに180度ず
らすことにより、CMOS半導体集積回路の消費電流を
低減させることができる。
In the operation of the LCD panel driving circuit, the charge / discharge phase may be shifted by 180 degrees between adjacent data electrodes in order to prevent display flicker. In this case, and when the data electrode of the LCD panel is taken out on one side, the CMOS semiconductor integrated circuit IC2 is used and the phases of the switching control signals DRV1 and DRV2 supplied to the bias voltage generating circuits 40X and 40Y are shifted by 180 degrees from each other. As a result, the current consumption of the CMOS semiconductor integrated circuit can be reduced.

【0042】なお、本発明には、1つのバイアス電圧発
生回路を複数のボルテージホロア回路に共通に用いた構
成を3組以上内蔵したCMOS半導体集積回路も含まれ
る。
The present invention also includes a CMOS semiconductor integrated circuit having three or more built-in configurations in which one bias voltage generating circuit is commonly used for a plurality of voltage follower circuits.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明した如く、本第1発明に係る演
算増幅器では、切換制御信号により、容量負荷を充電さ
せる際には直流バイアス電圧を低レベルにして容量負荷
への電流を大きくし、この充電が完了した後に直流バイ
アス電圧を高レベルにして出力回路貫通電流を小さくす
ることにより、動作速度を低下させることなく平均消費
電流を低減させることが可能となるという効果を奏す
る。
As described above, in the operational amplifier according to the first aspect of the present invention, the DC bias voltage is set to the low level when the capacitive load is charged by the switching control signal to increase the current to the capacitive load. After the charging is completed, the DC bias voltage is set to a high level to reduce the output circuit through current, and thus it is possible to reduce the average current consumption without lowering the operation speed.

【0044】本第1発明の第2態様によれば、ダイオー
ド接続したMOSトランジスタのドレイン電流の変化に
対するドレイン電圧の変化が比較的小さいので、第1態
様よりも、切換制御信号により直流バイアス電圧を大き
く変化させることができ、これにより、演算増幅器の動
作速度を低下させることなく平均消費電流を第1態様よ
りも低減させることが可能となるという効果を奏する。
According to the second aspect of the first aspect of the present invention, since the change in the drain voltage with respect to the change in the drain current of the diode-connected MOS transistor is relatively small, the DC bias voltage is controlled by the switching control signal more than in the first aspect. There is an effect that the average current consumption can be reduced more than that in the first mode without reducing the operation speed of the operational amplifier.

【0045】本第1発明の第3態様によれば、可変ダイ
オードと可変抵抗を直列接続しており、かつ、可変ダイ
オードの切り換えと可変抵抗の切り換えとの組み合わせ
が、切換制御信号により直流バイアス電圧が最も大きく
変化する組み合わせであるので、第2態様よりも、切換
制御信号により直流バイアス電圧を大きく変化させるこ
とができ、これにより、バイアス電圧発生回路が用いら
れる演算増幅器の動作速度を低下させることなく平均消
費電流を第2態様よりも低減させることが可能となると
いう効果を奏する。
According to the third aspect of the first aspect of the present invention, the variable diode and the variable resistor are connected in series, and the combination of the switching of the variable diode and the switching of the variable resistor is controlled by the switching control signal. Is a combination that changes the most, so that the DC bias voltage can be changed more greatly by the switching control signal than in the second mode, thereby lowering the operating speed of the operational amplifier in which the bias voltage generating circuit is used. Therefore, it is possible to reduce the average current consumption more than the second mode.

【0046】本第2発明に係る半導体集積回路によれ
ば、ボルテージホロア回路の個数が多いので、動作速度
を低下させることなく平均消費電流を低減させることが
可能であるという効果が著しくなる。本第3発明に係る
半導体集積回路の使用方法によれば、上記第2発明の効
果が実現される。
According to the semiconductor integrated circuit of the second aspect of the present invention, since the number of voltage follower circuits is large, the effect that the average current consumption can be reduced without lowering the operating speed becomes remarkable. According to the method of using the semiconductor integrated circuit of the third invention, the effects of the second invention are realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例の演算増幅器用バイアス電
圧発生回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a bias voltage generating circuit for an operational amplifier according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の回路の動作を示す電圧−電流特性図であ
る。
FIG. 2 is a voltage-current characteristic diagram showing the operation of the circuit of FIG.

【図3】本発明の第2実施例の演算増幅器用バイアス電
圧発生回路図である。
FIG. 3 is a bias voltage generating circuit diagram for an operational amplifier according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施例の演算増幅器用バイアス電
圧発生回路図である。
FIG. 4 is a bias voltage generating circuit diagram for an operational amplifier according to a third embodiment of the present invention.

【図5】図4の回路の動作を示す電圧−電流特性図であ
る。
5 is a voltage-current characteristic diagram showing the operation of the circuit of FIG.

【図6】本発明の第4実施例の演算増幅器用バイアス電
圧発生回路図である。
FIG. 6 is a bias voltage generation circuit diagram for an operational amplifier according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5実施例の演算増幅器用バイアス電
圧発生回路図である。
FIG. 7 is a bias voltage generation circuit diagram for an operational amplifier according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第6実施例の演算増幅器用バイアス電
圧発生回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram of a bias voltage generating circuit for operational amplifier according to a sixth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第1〜6実施例のバイアス電圧発生回
路が適用された図12の回路の動作を示す電圧波形図で
ある。
9 is a voltage waveform diagram showing the operation of the circuit of FIG. 12 to which the bias voltage generating circuits of the first to sixth embodiments of the present invention are applied.

【図10】本実施例のバイアス電圧発生回路が適用され
た第1の半導体集積回路図である。
FIG. 10 is a first semiconductor integrated circuit diagram to which the bias voltage generation circuit of this embodiment is applied.

【図11】本実施例のバイアス電圧発生回路が適用され
た第2の半導体集積回路図である。
FIG. 11 is a second semiconductor integrated circuit diagram to which the bias voltage generation circuit of this embodiment is applied.

【図12】CMOSで構成されたボルテージホロア回路
を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a voltage follower circuit composed of CMOS.

【図13】図12に用いられる従来のバイアス電圧発生
回路図である。
13 is a diagram of a conventional bias voltage generation circuit used in FIG.

【図14】容量負荷に対する従来のボルテージホロア回
路の入出力電圧波形図である。
FIG. 14 is an input / output voltage waveform diagram of a conventional voltage follower circuit with respect to a capacitive load.

【符号の説明】 10 差動増幅回路 11〜13、21、41、41A、41B、43、4
4、47、57 pMOSトランジスタ 14、15、22、30、46、56 nMOSトラン
ジスタ 16、60 ミラー回路 20 出力回路 40、40A〜40G、40X、40Y バイアス電圧
発生回路 OP、OP1〜OPn ボルテージホロア回路 IC1、IC2 CMOS半導体集積回路
[Description of Reference Signs] 10 differential amplifier circuits 11 to 13, 21, 41, 41A, 41B, 43, 4
4, 47, 57 pMOS transistor 14, 15, 22, 30, 46, 56 nMOS transistor 16, 60 Mirror circuit 20 Output circuit 40, 40A to 40G, 40X, 40Y Bias voltage generating circuit OP, OP1 to OPn Voltage follower circuit IC1, IC2 CMOS semiconductor integrated circuit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の入力端間の電圧を増幅して出力す
る差動増幅回路(10)と、 高電位側電源配線(VDD)の電位より一定値低い直流
バイアス電圧(VB)を発生するバイアス電圧発生回路
(40)と、 ソースが該高電位側電源配線に接続されゲートに該直流
バイアス電圧が印加されたpMOSトランジスタ(2
1)と、ソースが該低電位側電源配線に接続されドレイ
ンが該pMOSトランジスタのドレインに接続されゲー
トに該差動増幅回路の一方の出力電圧に応じた電圧が印
加されるnMOSトランジスタ(22)と、を備えた出
力回路(20)と、 を有する演算増幅器において、 該バイアス電圧発生回路は、2値の切換制御信号(DR
V)に応じて高レベル又は低レベルの該直流バイアス電
圧を出力することを特徴とする演算増幅器。
1. A differential amplifier circuit (10) for amplifying and outputting a voltage between a pair of input terminals, and a DC bias voltage (VB) which is lower than the potential of a high potential side power supply wiring (VDD) by a constant value. A bias voltage generation circuit (40) and a pMOS transistor (2) whose source is connected to the high potential side power supply line and whose gate is applied with the DC bias voltage.
1), an nMOS transistor (22) having a source connected to the low-potential-side power supply line, a drain connected to the drain of the pMOS transistor, and a gate to which a voltage corresponding to one output voltage of the differential amplifier circuit is applied. In an operational amplifier having an output circuit (20) provided with, and a bias voltage generation circuit having a binary switching control signal (DR
An operational amplifier which outputs a high level or a low level of the DC bias voltage according to V).
【請求項2】 前記バイアス電圧発生回路(40B)
は、 MOSトランジスタのゲートとドレインとが接続され、
カソードから前記直流バイアス電圧(VB)が取り出さ
れるダイオード(41)と、 一端が該ダイオードのカソードに接続され他端が前記低
電位側電源配線(VSS)に接続され前記切換制御信号
(DRV)によりスイッチ素子(46)がオン/オフさ
れて抵抗値が切り換えられる可変抵抗(42、46)
と、 を有することを特徴とする請求項1記載の演算増幅器。
2. The bias voltage generating circuit (40B)
Is connected to the gate and drain of the MOS transistor,
A diode (41) from which the DC bias voltage (VB) is taken out from the cathode, one end of which is connected to the cathode of the diode and the other end of which is connected to the low-potential-side power supply wiring (VSS) by the switching control signal (DRV). Variable resistors (42, 46) whose resistance value is switched by turning on / off the switch element (46)
The operational amplifier according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 前記バイアス電圧発生回路(40D)
は、 前記切換制御信号(DRV)によりスイッチ素子(4
7)がオン/オフされて、MOSトランジスタのゲート
とドレインとが接続されて構成されたダイオードのゲー
ト幅又はゲート長が実質的に切り換えられ、アノードが
前記高電位側電源配線(VDD)に接続され、カソード
から前記直流バイアス電圧(VB)が取り出される可変
ダイオード(41A、41B、47)と、 一端が該可変ダイオードのカソードに接続され他端が前
記低電位側電源配線(VSS)に接続された抵抗(4
2)と、 を有することを特徴とする請求項1記載の演算増幅器。
3. The bias voltage generation circuit (40D)
Is switched by the switching control signal (DRV).
7) is turned on / off to substantially switch the gate width or the gate length of the diode configured by connecting the gate and drain of the MOS transistor, and the anode is connected to the high potential side power supply wiring (VDD). A variable diode (41A, 41B, 47) from which the DC bias voltage (VB) is taken out from the cathode; and one end connected to the cathode of the variable diode and the other end connected to the low potential side power supply wiring (VSS). Resistance (4
The operational amplifier according to claim 1, further comprising:
【請求項4】 前記バイアス電圧発生回路(40F)
は、 前記切換制御信号(DRV)によりスイッチ素子(4
7)がオン/オフされて、MOSトランジスタのゲート
とドレインとが接続されて構成されたダイオードのゲー
ト幅又はゲート長が実質的に切り換えられ、アノードが
前記高電位側電源配線(VDD)に接続され、カソード
から前記直流バイアス電圧(VB)が取り出される可変
ダイオード(41A、41B、47)と、 一端が該可変ダイオードのカソードに接続され他端が前
記低電位側電源配線(VSS)に接続され該切換制御信
号によりスイッチ素子がオン/オフされて抵抗値が切り
換えられる可変抵抗(42、46)と、 を有し、該可変ダイオードの切り換えと該可変抵抗の切
り換えとの組み合わせは、該切換制御信号により該直流
バイアス電圧が最も大きく変化する組み合わせである、 ことを特徴とする請求項1記載の演算増幅器。
4. The bias voltage generation circuit (40F)
Is switched by the switching control signal (DRV).
7) is turned on / off to substantially switch the gate width or the gate length of the diode configured by connecting the gate and drain of the MOS transistor, and the anode is connected to the high potential side power supply wiring (VDD). A variable diode (41A, 41B, 47) from which the DC bias voltage (VB) is taken out from the cathode; and one end connected to the cathode of the variable diode and the other end connected to the low potential side power supply wiring (VSS). A variable resistor (42, 46) whose resistance value is switched by turning on / off the switching element by the switching control signal, and the combination of switching of the variable diode and switching of the variable resistor is the switching control. The operational amplifier according to claim 1, wherein the combination is such that the DC bias voltage changes most greatly depending on a signal.
【請求項5】 複数個の、請求項1乃至4のいずれか1
つに記載の演算増幅器が、前記差動増幅回路(10)と
前記出力回路(20)との複数組に対し1つの前記バイ
アス電圧発生回路(40X)が共通に用いられて構成さ
れ、各演算増幅器について出力端が反転入力端と接続さ
れてボルテージホロア(OP1〜OPn)が構成され、
該複数個の演算増幅器が少なくとも1組内蔵されてい
る、 ことを特徴とする半導体集積回路(IC1)。
5. A plurality of any one of claims 1 to 4
The operational amplifier described in No. 1 is configured such that one bias voltage generation circuit (40X) is commonly used for a plurality of sets of the differential amplifier circuit (10) and the output circuit (20), and each operation is performed. The output end of the amplifier is connected to the inverting input end to form a voltage follower (OP1 to OPn),
A semiconductor integrated circuit (IC1), wherein at least one set of the plurality of operational amplifiers is built in.
【請求項6】 請求項5記載の半導体集積回路(IC
1)のボルテージホロア出力端(O1〜On)に容量負
荷を接続し、ボルテージホロア入力端(ei1〜ei
n)の電圧を低レベルから高レベルに立ち上げて該容量
負荷を充電させる際には前記切換制御信号(DRV)に
より前記直流バイアス電圧(VB)を低レベルにして該
容量負荷への充電を高速化し、充電完了後は該切換制御
信号のレベルを反転させ該直流バイアス電圧を高レベル
にして前記出力回路(20)に流れる電流を低減させ
る、 ことを特徴とする半導体集積回路の使用方法。
6. The semiconductor integrated circuit (IC according to claim 5,
Connect a capacitive load to the voltage follower output ends (O1 to On) of 1) and connect the voltage follower input ends (ei1 to ei).
When the voltage of n) is raised from a low level to a high level to charge the capacitive load, the DC bias voltage (VB) is set to a low level by the switching control signal (DRV) to charge the capacitive load. A method of using a semiconductor integrated circuit, comprising increasing the speed and inverting the level of the switching control signal after completion of charging to set the DC bias voltage to a high level to reduce the current flowing through the output circuit (20).
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