JPS6382123A - 駆動回路 - Google Patents
駆動回路Info
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- JPS6382123A JPS6382123A JP61228924A JP22892486A JPS6382123A JP S6382123 A JPS6382123 A JP S6382123A JP 61228924 A JP61228924 A JP 61228924A JP 22892486 A JP22892486 A JP 22892486A JP S6382123 A JPS6382123 A JP S6382123A
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- JP
- Japan
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- effect transistor
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Links
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 101150073536 FET3 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/567—Circuits characterised by the use of more than one type of semiconductor device, e.g. BIMOS, composite devices such as IGBT
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
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。
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、高圧・大電流で且つ高速スイッチングが可能
な半導体素子の駆動回路に関するものである。
な半導体素子の駆動回路に関するものである。
第2図は、被駆動素子であるカスコード形BiMOSス
イッチ1の等価回路を示す回路図である。
イッチ1の等価回路を示す回路図である。
第2図において、2はコレクタがコレクタ端子T1に接
続されたバイポーラトランジスタ、3はドレインがバイ
ポーラトランジスタのエミッタに接続されソースがソー
ス端子T2に接続された電界効果トランジスタとしての
電力用金属酸化膜電界効果トランジスタ(以下「パワー
MOS F ETJという)、4はカソードがコレクタ
端子T1に接続されアノードがソース端子T2に接続さ
れたフリーホイールダイオードである。
続されたバイポーラトランジスタ、3はドレインがバイ
ポーラトランジスタのエミッタに接続されソースがソー
ス端子T2に接続された電界効果トランジスタとしての
電力用金属酸化膜電界効果トランジスタ(以下「パワー
MOS F ETJという)、4はカソードがコレクタ
端子T1に接続されアノードがソース端子T2に接続さ
れたフリーホイールダイオードである。
パワーMO3FET3は電力用であるため、nチャネル
形で低圧(Voss#50 V) ・低オン抵抗の素
子が使用される。また、バイポーラトランジスタ2もn
pn形のパワートランジスタで、高耐圧の素子である。
形で低圧(Voss#50 V) ・低オン抵抗の素
子が使用される。また、バイポーラトランジスタ2もn
pn形のパワートランジスタで、高耐圧の素子である。
バイポーラトランジスタ2としてはダーリントン形でも
よいが、第2図では高速動作が得られるシングルトラン
ジスタとした。
よいが、第2図では高速動作が得られるシングルトラン
ジスタとした。
パワーMO3FET3とバイポーラトランジスタ2との
直列体は、バイポーラトランジスタ2のエミッタ端子と
パワーMO3FET3のドレイン端子を接続することに
より構成される。
直列体は、バイポーラトランジスタ2のエミッタ端子と
パワーMO3FET3のドレイン端子を接続することに
より構成される。
第3図はカスコード形BiMOSスイッチ1を駆動する
ための従来の駆動回路を示す回路図である。第3図にお
いて、5は正側が負荷6を介してコレクタ端子T1に接
続され負側かソース端子T2に接続された直流電源、7
はツェナーダイオード、T3はバイポーラトランジスタ
2のベースに接続された入力端子、T4はパワーMOS
F ET3のゲートに接続された入力端子である。
ための従来の駆動回路を示す回路図である。第3図にお
いて、5は正側が負荷6を介してコレクタ端子T1に接
続され負側かソース端子T2に接続された直流電源、7
はツェナーダイオード、T3はバイポーラトランジスタ
2のベースに接続された入力端子、T4はパワーMOS
F ET3のゲートに接続された入力端子である。
次に、このように構成された駆動回路の動作について説
明する。まずターンオンは、バイポーラトランジスタ2
のベースおよびパワーMO3FET3のゲートに同時に
正の信号を印加する。この場合、バイポーラトランジス
タ2のベースには、IC/hFE≦11・−−−(11 で決まるベース電流を供給する必要がある。同時にパワ
ーMOS F ET 3のゲートには、Ic/gm≦V
G3・・・・(2) で決まるゲート電圧を印加する。(11,(21式を満
足する2つの信号が印加されると、カスコード形BiM
Osスイッチ1がターンオンし、直流電源5から負荷6
を通って電流が流れる。
明する。まずターンオンは、バイポーラトランジスタ2
のベースおよびパワーMO3FET3のゲートに同時に
正の信号を印加する。この場合、バイポーラトランジス
タ2のベースには、IC/hFE≦11・−−−(11 で決まるベース電流を供給する必要がある。同時にパワ
ーMOS F ET 3のゲートには、Ic/gm≦V
G3・・・・(2) で決まるゲート電圧を印加する。(11,(21式を満
足する2つの信号が印加されると、カスコード形BiM
Osスイッチ1がターンオンし、直流電源5から負荷6
を通って電流が流れる。
次にターンオフの動作について説明する。両トランジス
タ2.3の信号を同時にオフにすると、−i的には、バ
イポーラトランジスタ2よりもパワーMO3FET3の
方が先にターンオフし、バイポーラトランジスタ2をエ
ミッタカットオフ状態となし、コレクタ部の蓄積キャリ
アはバイポーラトランジスタ2のベースを介しツェナー
ダイオード7を通して放電し、これによりカスコード形
BiMOSスイッチ1のターンオフ動作が終了する。
タ2.3の信号を同時にオフにすると、−i的には、バ
イポーラトランジスタ2よりもパワーMO3FET3の
方が先にターンオフし、バイポーラトランジスタ2をエ
ミッタカットオフ状態となし、コレクタ部の蓄積キャリ
アはバイポーラトランジスタ2のベースを介しツェナー
ダイオード7を通して放電し、これによりカスコード形
BiMOSスイッチ1のターンオフ動作が終了する。
上述したカスコード形BiMOSスイッチ1の従来の駆
動回路は、信号の入力端子がT3.T4と2つあり、個
々に電流制御と電圧制御を行なう必要があり、タイミン
グ的にも複雑であった。
動回路は、信号の入力端子がT3.T4と2つあり、個
々に電流制御と電圧制御を行なう必要があり、タイミン
グ的にも複雑であった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、カスコード形BiMOsスイッ
チを単一の信号で駆動することができる駆動回路を得る
ことにある。
の目的とするところは、カスコード形BiMOsスイッ
チを単一の信号で駆動することができる駆動回路を得る
ことにある。
このような目的を達成するために本発明は、コレクタが
負荷を介して電源のプラス側に接続されたバイポーラト
ランジスタとドレインがバイポーラトランジスタのエミ
ッタに接続されソースが電源のマイナス側に接続された
電界効果トランジスタとを有するカスコード形BiMO
Sスイッチを駆動する駆動回路において、nチャネル電
界効果トランジスタとnチャネル電界効果トランジスタ
とを直列に接続して形成したnp直列体を備え、このn
p直列体の中点をバイポーラトランジスタのベースに接
続し、nチャネル電界効果トランジスタのドレインおよ
びソースを直流電源および中点に接続し、nチャネル電
界効果トランジスタのドレインおよびソースを中点およ
び電源のマイナスに接続し、電界効果トランジスタのゲ
ートとnチャネルおよびnチャネルの電界効果トランジ
スタのゲートとを入力端子に接続するようにしたもので
ある。
負荷を介して電源のプラス側に接続されたバイポーラト
ランジスタとドレインがバイポーラトランジスタのエミ
ッタに接続されソースが電源のマイナス側に接続された
電界効果トランジスタとを有するカスコード形BiMO
Sスイッチを駆動する駆動回路において、nチャネル電
界効果トランジスタとnチャネル電界効果トランジスタ
とを直列に接続して形成したnp直列体を備え、このn
p直列体の中点をバイポーラトランジスタのベースに接
続し、nチャネル電界効果トランジスタのドレインおよ
びソースを直流電源および中点に接続し、nチャネル電
界効果トランジスタのドレインおよびソースを中点およ
び電源のマイナスに接続し、電界効果トランジスタのゲ
ートとnチャネルおよびnチャネルの電界効果トランジ
スタのゲートとを入力端子に接続するようにしたもので
ある。
本発明においては、カスコード形BiMOSスイッチを
正負の単一信号にて駆動することができる。
正負の単一信号にて駆動することができる。
本発明に係わる駆動回路の一実施例を第1図に示す。第
1図において、8はドレインが信号回路の直流電源端子
T5に接続されソースがバイポーラトランジスタ2のベ
ースに接続されゲートが信号の入力端子T6に接続され
たnチャネル電界効果トランジスタとしてのnチャネル
パワーMO3FET、9はドレインがバイポーラトラン
ジスタ2のベースに接続されソースがソース端子T2に
接続されゲートが入力端子T6に接続されたpチャネル
電界効果トランジスタとしてのpチャネルパワーMOS
F ETである。第1図において第3図と同一部分又
は相当部分には同一符号が付しである。
1図において、8はドレインが信号回路の直流電源端子
T5に接続されソースがバイポーラトランジスタ2のベ
ースに接続されゲートが信号の入力端子T6に接続され
たnチャネル電界効果トランジスタとしてのnチャネル
パワーMO3FET、9はドレインがバイポーラトラン
ジスタ2のベースに接続されソースがソース端子T2に
接続されゲートが入力端子T6に接続されたpチャネル
電界効果トランジスタとしてのpチャネルパワーMOS
F ETである。第1図において第3図と同一部分又
は相当部分には同一符号が付しである。
第1図において、nチャネルパワーMO3FET8とp
チャネルパワーMOS F ET 9とは直列に接続さ
れ、np直列体を構成する。また、np直列体の中点N
はバイポーラトランジスタ2のベースに接続され、カス
コード形BiMOSスイッチ1のパワーMOS F E
T 3のゲートは入力端子T6に接続されている。
チャネルパワーMOS F ET 9とは直列に接続さ
れ、np直列体を構成する。また、np直列体の中点N
はバイポーラトランジスタ2のベースに接続され、カス
コード形BiMOSスイッチ1のパワーMOS F E
T 3のゲートは入力端子T6に接続されている。
次にこのように構成された回路の動作について説明する
。信号の入力端子T6に正の信号を印加すると、nチャ
ネルパワーMOS F ET 8および3が同時にター
ンオンする。このとき、pチャネルパワーMO3FET
9は信号が逆バイアスであるためオフ状態である。した
がって、nチャネルパワーMO3FET8のオン状態に
より電源端子T5からドレイン電流が流れ、これが後段
のバイポーラトランジスタ2のベース電流となり、バイ
ポーラトランジスタ2がターンオンする。この時すでに
バイポーラトランジスタ2に直列に接続したnチャネル
パワーMOS F ET 3には信号電圧が印加されて
いるため、nチャネルパワーMO3FET3もターンオ
ンし、直流電源5から負荷6を介してコレクタ電流が流
れるようになる。これらのターンオン動作は、パワーM
OS F ET 3 。
。信号の入力端子T6に正の信号を印加すると、nチャ
ネルパワーMOS F ET 8および3が同時にター
ンオンする。このとき、pチャネルパワーMO3FET
9は信号が逆バイアスであるためオフ状態である。した
がって、nチャネルパワーMO3FET8のオン状態に
より電源端子T5からドレイン電流が流れ、これが後段
のバイポーラトランジスタ2のベース電流となり、バイ
ポーラトランジスタ2がターンオンする。この時すでに
バイポーラトランジスタ2に直列に接続したnチャネル
パワーMOS F ET 3には信号電圧が印加されて
いるため、nチャネルパワーMO3FET3もターンオ
ンし、直流電源5から負荷6を介してコレクタ電流が流
れるようになる。これらのターンオン動作は、パワーM
OS F ET 3 。
8.9の動作が主となり、最も遅れるバイポーラトラン
ジスタ2も、このバイポーラトランジスタ2がシングル
トランジスタであるため、非常に速いという特徴をもつ
。
ジスタ2も、このバイポーラトランジスタ2がシングル
トランジスタであるため、非常に速いという特徴をもつ
。
次に、ターンオフ時の動作について説明する。
ターンオフ時には信号電圧を負にする。このとき、両n
チャネルパワーMO3FET8および3はターンオフし
、バイポーラトランジスタ2へのベース電流の供給が止
まると同時に、バイポーラトランジスタ2は、nチャネ
ルパワーMOS F ET 3がターンオフすることに
よりエミッタカットオフ状態となる。一方、信号の入力
端子T6に負の電圧を印加した瞬間pチャネルパワーM
OS F ET9がターンオンし、エミッタカットオフ
状態のnpn形バイポーラトランジスタ2のコレクタ層
やベース層に蓄積された電荷がトランジスタ2のベース
からpチャネルパワーMO3FET9を介して放電され
、これによりカスコード形BiMOSスイッチ1はター
ンオフを完了する。
チャネルパワーMO3FET8および3はターンオフし
、バイポーラトランジスタ2へのベース電流の供給が止
まると同時に、バイポーラトランジスタ2は、nチャネ
ルパワーMOS F ET 3がターンオフすることに
よりエミッタカットオフ状態となる。一方、信号の入力
端子T6に負の電圧を印加した瞬間pチャネルパワーM
OS F ET9がターンオンし、エミッタカットオフ
状態のnpn形バイポーラトランジスタ2のコレクタ層
やベース層に蓄積された電荷がトランジスタ2のベース
からpチャネルパワーMO3FET9を介して放電され
、これによりカスコード形BiMOSスイッチ1はター
ンオフを完了する。
以上説明したように本発明は、nチャネル電界効果トラ
ンジスタとpチャネル電界効果トランジスタとを直列に
接続してnp直列体を形成したことにより、単一の信号
で電流制御と電圧制御を行なうことができるので、従来
のように2種の信号を必要としないという効果がある。
ンジスタとpチャネル電界効果トランジスタとを直列に
接続してnp直列体を形成したことにより、単一の信号
で電流制御と電圧制御を行なうことができるので、従来
のように2種の信号を必要としないという効果がある。
しかも、np直列体を電界効果トランジスタで構成した
ことにより、低損失であるという効果もある。
ことにより、低損失であるという効果もある。
また、電界効果トランジスタを電力形とすれば、スイッ
チング時間の短縮を図ることができるという効果もある
。
チング時間の短縮を図ることができるという効果もある
。
第1図は本発明に係わる駆動回路の一実施例を示す回路
図、第2図は被駆動素子であるカスコード形BiMOS
スイッチを示す回路図、第3図は従来の駆動回路を示す
回路図である。 1・・・カスコード形BiMOSスイッチ、2・・・バ
イポーラトランジスタ、3,8.9・・・パワーMO3
FET、4・・・フリーホイールダイオード、5・・・
直流電源、6・・・負荷、T1・・・コレクタ端子、T
2・・・ソース端子、T5・・・電源端子、T6・・・
入力端子、N・・・中点。
図、第2図は被駆動素子であるカスコード形BiMOS
スイッチを示す回路図、第3図は従来の駆動回路を示す
回路図である。 1・・・カスコード形BiMOSスイッチ、2・・・バ
イポーラトランジスタ、3,8.9・・・パワーMO3
FET、4・・・フリーホイールダイオード、5・・・
直流電源、6・・・負荷、T1・・・コレクタ端子、T
2・・・ソース端子、T5・・・電源端子、T6・・・
入力端子、N・・・中点。
Claims (1)
- コレクタが負荷を介して電源のプラス側に接続されたバ
イポーラトランジスタとドレインが前記バイポーラトラ
ンジスタのエミッタに接続されソースが前記電源のマイ
ナス側に接続された電界効果トランジスタとを有するカ
スコード形BiMOSスイッチを駆動する駆動回路にお
いて、nチャネル電界効果トランジスタとpチャネル電
界効果トランジスタとを直列に接続して形成したnp直
列体を備え、このnp直列体の中点を前記バイポーラト
ランジスタのベースに接続し、前記nチャネル電界効果
トランジスタのドレインおよびソースを直流電源および
前記中点に接続し、前記pチャネル電界効果トランジス
タのドレインおよびソースを前記中点および前記電源の
マイナス側に接続し、前記電界効果トランジスタのゲー
トと前記nチャネルおよびpチャネルの電界効果トラン
ジスタのゲートとを入力端子に接続し、前記カスコード
形BiMOSスイッチを正負の単一信号にて駆動するこ
とを特徴とする駆動回路。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61228924A JPS6382123A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 駆動回路 |
GB8711731A GB2195506B (en) | 1986-09-26 | 1987-05-19 | Driving circuit |
US07/053,339 US4798983A (en) | 1986-09-26 | 1987-05-21 | Driving circuit for cascode BiMOS switch |
DE19873717122 DE3717122A1 (de) | 1986-09-26 | 1987-05-21 | Treiber-schaltung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61228924A JPS6382123A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 駆動回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6382123A true JPS6382123A (ja) | 1988-04-12 |
Family
ID=16883989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61228924A Pending JPS6382123A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 駆動回路 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4798983A (ja) |
JP (1) | JPS6382123A (ja) |
DE (1) | DE3717122A1 (ja) |
GB (1) | GB2195506B (ja) |
Families Citing this family (26)
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---|---|---|---|---|
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JPS641325A (en) * | 1987-06-23 | 1989-01-05 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
JPH01133414A (ja) * | 1987-11-18 | 1989-05-25 | Mitsubishi Electric Corp | カスコードBiMOS駆動回路 |
DE4004186A1 (de) * | 1990-02-12 | 1991-08-14 | Siemens Ag | Horizontalablenkstufe |
JP2953005B2 (ja) * | 1990-09-14 | 1999-09-27 | 日本電気株式会社 | Bi―CMOS回路 |
US6204717B1 (en) * | 1995-05-22 | 2001-03-20 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor circuit and semiconductor device for use in equipment such as a power converting apparatus |
JP3739361B2 (ja) * | 2003-02-26 | 2006-01-25 | ローム株式会社 | 半導体集積回路装置 |
JP2006101430A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Yazaki Corp | 車両用通信装置 |
JP5317413B2 (ja) * | 2007-02-06 | 2013-10-16 | 株式会社東芝 | 半導体スイッチおよび当該半導体スイッチを適用した電力変換装置 |
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US8901845B2 (en) | 2009-09-24 | 2014-12-02 | Cree, Inc. | Temperature responsive control for lighting apparatus including light emitting devices providing different chromaticities and related methods |
US9713211B2 (en) * | 2009-09-24 | 2017-07-18 | Cree, Inc. | Solid state lighting apparatus with controllable bypass circuits and methods of operation thereof |
US8777449B2 (en) | 2009-09-25 | 2014-07-15 | Cree, Inc. | Lighting devices comprising solid state light emitters |
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US9285103B2 (en) * | 2009-09-25 | 2016-03-15 | Cree, Inc. | Light engines for lighting devices |
US8602579B2 (en) * | 2009-09-25 | 2013-12-10 | Cree, Inc. | Lighting devices including thermally conductive housings and related structures |
US8476836B2 (en) * | 2010-05-07 | 2013-07-02 | Cree, Inc. | AC driven solid state lighting apparatus with LED string including switched segments |
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US8791641B2 (en) | 2011-09-16 | 2014-07-29 | Cree, Inc. | Solid-state lighting apparatus and methods using energy storage |
US11178740B2 (en) | 2011-12-27 | 2021-11-16 | Ideal Industries Lighting Llc | Solid-state lighting apparatus including current diversion controlled by lighting device bias states and current limiting using a passive electrical component |
US9131571B2 (en) | 2012-09-14 | 2015-09-08 | Cree, Inc. | Solid-state lighting apparatus and methods using energy storage with segment control |
US10264638B2 (en) | 2013-01-15 | 2019-04-16 | Cree, Inc. | Circuits and methods for controlling solid state lighting |
US10231300B2 (en) | 2013-01-15 | 2019-03-12 | Cree, Inc. | Systems and methods for controlling solid state lighting during dimming and lighting apparatus incorporating such systems and/or methods |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US4551643A (en) * | 1983-10-24 | 1985-11-05 | Rca Corporation | Power switching circuitry |
US4651035A (en) * | 1984-11-13 | 1987-03-17 | Fuji Electric Co., Ltd. | Compound diverse transistor switching circuit |
-
1986
- 1986-09-26 JP JP61228924A patent/JPS6382123A/ja active Pending
-
1987
- 1987-05-19 GB GB8711731A patent/GB2195506B/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-05-21 US US07/053,339 patent/US4798983A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-05-21 DE DE19873717122 patent/DE3717122A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2195506A (en) | 1988-04-07 |
US4798983A (en) | 1989-01-17 |
GB2195506B (en) | 1990-05-09 |
DE3717122C2 (ja) | 1989-12-14 |
DE3717122A1 (de) | 1988-03-31 |
GB8711731D0 (en) | 1987-06-24 |
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