KR20030064334A - 구동 전압 제어 장치 - Google Patents

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KR20030064334A
KR20030064334A KR10-2003-0004821A KR20030004821A KR20030064334A KR 20030064334 A KR20030064334 A KR 20030064334A KR 20030004821 A KR20030004821 A KR 20030004821A KR 20030064334 A KR20030064334 A KR 20030064334A
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트루 수야마
츠토무 사카키바라
토모카주 코지마
테츠로 오모리
요시토 다테
야수유키 도이
마사히로 아카보리
켄지 미야케
미키 후지노
타카히토 쿠시마
츠카사 카와하라
카주히코 나가오카
신지 미야모토
요시유키 코니시
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마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 저전력으로 구동가능한 소형 구동 전압 제어장치를 제공하는 것이며, 이 제어장치는 액정 표시 패널 등의 부하에 구동전압 VcomH, VcomL을 공급하는 고레벨 출력용 오피 앰프 및 저레벨 출력용 오피 앰프와, 각 오피앰프의 출력을 전환하는 출력 스위치와, 저레벨 출력용 오피 앰프의 비반전 입력단자에 공급되는 설정 전압을 발생하는 저레벨 전압 설정용 오피 앰프와, 커런트 미러 회로 및 클램프 회로를 포함하는 설정 전압 발생부와, 각 오피앰프의 바이어스 전류를 소정의 타이밍으로 제어하는 바이어스 전류 제어부와, 출력 스위치의 전환 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부를 포함한다.

Description

구동 전압 제어 장치{A DRIVING VOLTAGE CONTROLLER}
본 발명은 교류를 이용하여 액정 표시 패널 등의 부하를 구동하기 위한 구동 전압을 제어하는 구동 전압 제어 장치에 관한 것이다.
액정 표시 패널 등의 부하를 구동하기 위한 종래의 구동 전압 제어 장치로서는 예를 들어 도 18에 나타낸 것이 있다. 요컨데, 종래의 구동 전압 제어 장치에는 도 18에 나타낸 것과 같이 대향 전압 Vref를 발생하는 전원의 고레벨(High)/저레벨 (Low) 출력측에 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH 및 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL이 설치되어 있다. MOS 트랜지스터로 구성된 출력 스위치(11)가 이 오피앰프를 교대로 전환하여 구동함으로써 액정 표시 패널에 교번 전압을 공급한다.
액정 표시 패널에 접속되지 않는 오피 앰프(이하 "비선택 오피 앰프"라 함)는 패널-부하(panel-load) 조건과 무부하(non-load) 조건에서는 주파수 보상 조건이 다르다. 따라서, 패널-부하 조건에서 안정된 오피 앰프는 무부하 조건에서는 불안정하여 불안정한 동작으로 발진한다. 이 문제에 대처하기 위하여, 각 오피 앰프의 출력측에는 안정화를 위한 콘덴서(안정화 용량) C가 접속된다. 바이어스 전류원을 조정하여 전력소비를 줄이기 위하여, CPU로부터 전송된 명령에 따라 설정가능한 레지스터(도시하지 않음)가 내부에 설치된다. 슬립 상태중이거나 스탠바이 상태중에는 레지스터의 설정을 변경하여 오피 앰프의 동작을 정지하도록 함으로써 전력소비를 줄일 수 있다.
상기 종래의 구동 전압 제어 장치에서는 콘덴서 C가 설치되어 있기 때문에 실장 부품수가 증가하고 그에 따른 비용도 증가할 뿐만 아니라, 부품의 실장 면적이 제약된다. 전형적으로, 콘덴서는 용량에 따라 사이즈가 커진다. 콘덴서 C가 없어도 비선택 오피 앰프가 발진하지 않고 안정되게 교번 전압을 공급할 수 있는 구동 전압 제어 장치가 요구되어 왔다.
각 오피 앰프를 전환하는 출력 스위치(11)는 저저항인 쪽이 바람직하다. 스위치의 W/L 사이즈비를 크게 하면 스위치의 확산부 용량이 커지고, 이 용량이 오피 앰프의 부하가 되기 때문에 구동 전력이 커지고 저전력화를 방해한다. 오피 앰프의 바이어스 전류는 전원 공급 능력과 전력 소비를 고려하여 CPU에 의해 레지스터에 설정된 값에 따라 결정되기 때문에 오피 앰프의 동작 상태에 따라 동적으로 변경될 수 있다.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 감안한 것으로, 저전력으로 구동 가능한 소형의 구동 전압 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 구동 전압 제어장치는 교류를 이용하여 부하를 구동하기 위한 구동 전압을 제어하는 구동 전압 제어 장치로서, 고레벨의 구동 전압을 출력하는 고레벨 출력용 오피 앰프 및 저레벨의 구동 전압을 출력하는 저레벨 출력용 오피 앰프와, 상기 부하와 상기 고레벨 출력용 오피 앰프 또는 상기 저레벨 출력용 오피 앰프의 접속을 소정의 타이밍으로 교대로 전환하는 출력 스위치와, 상기 출력 스위치의 전환 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부와, 상기 고레벨 출력용 오피 앰프를 흐르는 바이어스 전류와 상기 저레벨 출력용 오피 앰프를 흐르는 바이어스 전류를 상기 전환 타이밍에 기초하여 제어하는 바이어스 전류 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 오피 앰프의 바이어스 전류를 제어함으로써 부하가 접속되지 않은 오피 앰프에서도 발진을 방지할 수 있어 전력소비를 줄일 수 있다. 그 결과, 콘덴서(안정화 용량)가 불필요하게 되어 제어장치의 실장 면적을 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 구동 전압 제어 장치는 상기 고레벨 출력용 오피 앰프 및 상기 저레벨 출력용 오피 앰프가 차동 입력 스테이지 및 출력 스테이지를 각각 포함하고, 상기 바이어스 전류 제어부가 상기 고레벨 출력용 오피 앰프 및 상기 저레벨 출력용 오피 앰프를 흐르는 바이어스 전류를 상기 차동 입력 스테이지를 흐르는 바이어스 전류를 저감 또는 정지시킴으로써 제어하는 것을 특징으로 한다. 이 경우,출력 스테이지에는 바이어스 전류가 흐른다. 출력 스테이지는 액정 표시 패널이나 출력 스위치 등의 대부하를 구동하기 위하여 비교적 큰 W/L 사이즈비를 갖는다. 이 때문에, 출력 트랜지스터에는 큰 기생 용량이 생긴다. 출력 스테이지의 바이어스 전류가 정지하면 통상적인 동작 이전에 기생 용량의 충전에 시간이 걸려서 제어장치의 동작 속도가 저하된다. 차동 입력 스테이지의 바이어스 전류만 저감 또는 정지함으로써 오피앰프의 전압 이득이 저하되고 주파수 보상 조건이 안정화되기 때문에 발진하지 않게 된다.
본 발명에 따른 구동 전압 제어장치는 상기 고레벨 출력용 오피 앰프 및 상기 저레벨 출력용 오피 앰프가 차동 입력 스테이지 및 출력 스테이지를 각각 포함하고 상기 바이어스 전류 제어부가 상기 고레벨 출력용 오피 앰프 및 상기 저레벨 출력용 오피 앰프를 흐르는 바이어스 전류를 상기 차동 입력 스테이지를 흐르는 바이어스 전류를 증가시킴으로써 제어하는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 차동 입력 스테이지에는 바이어스 전류가 흐르기 때문에 차동 입력 스테이지에 접속되어 있는 회로가 갖는 기생 용량의 방전이 회피된다. 무부하로 동작하는 2 스테이지 오피 앰프의 전달 계수에는 2 종류의 극 주파수(pole frequency)가 존재한다. 차동 입력 스테이지는 낮은 극 주파수를 결정하고, 출력 스테이지는 높은 극 주파수를 결정한다. 출력 스테이지의 바이어스 전류를 증가시키면 출력 스테이지의 임피던스가 저하되고 높은 극 주파수가 보다 높은 주파수 범위로 이동한다. 이것에 의해 위상이 변화하는 주파수(phase-varying frequency)가 보다 높아지고 제어 이론에 의한 위상 마진이 커짐으로써 발진이 방지된다.
본 발명에 따른 구동 전압 제어 장치는 상기 고레벨 출력용 오피 앰프 및 상기 저레벨 출력용 오피 앰프가 차동 입력 스테이지 및 출력 스테이지를 각각 포함하고, 상기 바이어스 전류 제어부가 상기 고레벨 출력용 오피 앰프 및 상기 저레벨 출력용 오피 앰프를 흐르는 바이어스 전류를 상기 차동 입력 스테이지를 흐르는 바이어스 전류 및 상기 출력 스테이지를 흐르는 바이어스 전류를 저감 또는 정지시킴으로써 제어하는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 각 스테이지에 접속되어 있는 부하의 기생 용량은 방전되지만 전력소비를 크게 감소시킨다.
본 발명에 따른 구동 전압 제어장치는 상기 타이밍 제어부가 스위치를 전환할 때, 상기 부하가 상기 고레벨 출력용 오피 앰프 및 상기 저레벨 출력용 오피 앰프중 어느 하나의 오피 앰프에도 접속되지 않은 소정 시간의 출력 스위치 전환 기간동안 상기 출력 스위치의 전환 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 한다. 이것에 의해 각 오피 앰프의 출력 단자에서 단락되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 구동 전압 제어장치는 교류를 사용하여 부하를 구동하기 위하여 구동 전압을 제어하는 구동 전압 제어 장치로서, 고레벨의 구동 전압을 출력하는 고레벨 출력용 오피 앰프 및 저레벨의 구동 전압을 출력하는 저레벨 출력용 오피 앰프와, 상기 오피앰프 각각은 무부하 상태에서도 발진이 없는 위상 보상 조건을 설정할 수 있는 CR 회로를 포함하는 다수의 CR 회로를 포함하는 위상 보상 회로를 가지며, 상기 부하와 상기 고레벨 출력용 오피 앰프 또는 상기 저레벨 출력용 앰프의 접속을 소정의 타이밍으로 교대로 전환하는 출력 스위치와, 상기 출력 스위치의 전환 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부와, 상기 부하가 접속되지 않은 상태의오피 앰프에 대하여 상기 위상 보상 회로내의 다수의 CR 회로 중에서 상기 발진이 없는 위상 보상 조건을 설정할 수 있는 CR 회로를 상기 전환 타이밍에 기초하여 선택하도록 상기 위상 보상 회로를 제어하는 위상 보상 회로 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 구동 전압 제어 장치는 교류를 이용하여 부하를 구동하기 위한 구동 전압을 제어하는 구동 전압 제어 장치로서, 차동 입력 스테이지 및 출력 스테이지를 각각 포함하고, 고레벨의 구동 전압을 출력하는 고레벨 출력용 오피 앰프 및 저레벨의 구동 전압을 출력하는 저레벨 출력용 오피 앰프와, 상기 고레벨 출력용 오피 앰프 및 상기 저레벨 출력용 오피 앰프의 출력 스테이지를 흐르는 바이어스 전류를 소정의 타이밍으로 소정 기간 정지하도록 제어하는 바이어스 전류 제어부와, 상기 바이어스 전류 제어부를 흐르는 바이어스 전류를 제어하는 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 부하와 오피 앰프의 접속을 전환하기 위한 스위치를 설치할 필요가 없기 때문에 실장 면적을 줄일 수 있다. 출력을 오프하면 오피 앰프는 증폭 회로로서 기능하지 않기 때문에 발진할 수 없어진다.
본 발명에 따른 전압 변환 장치는 일정 전압을 발생하는 전압원과, 부귀환 회로에 가변 저항을 포함하고 상기 전압원의 출력 전압의 진폭을 조정하는 오피 앰프와, 상기 오피 앰프의 출력 전압을 고전압으로 변환하는 커런트 미러 회로 (current mirror circuit)를 포함하고, 상기 오피 앰프는 저내압용 트랜지스터를 포함하는 저전압계 오피 앰프인 것을 특징으로 한다. 저전압계 오피 앰프는 고내압트랜지스터에서 필요한 고내압화를 위하여 저항 성분이 없는 저내압 트랜지스터를 포함할 수 있기 때문에 고내압 트랜지스터를 포함하는 고전압계 오피 앰프와 비교하여 그 실장 면적은 작고 전력소비도 적다. 이것에 의해 오피앰프의 실장 면적과 전력소비를 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 전압 변환 장치는 상기 커런트 미러 회로의 입력측에 트랜지스터로의 과전압의 인가를 방지하는 클램프 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 구동 전압 제어 장치는 본 발명에 따른 전압 변환 장치를 포함하며, 상기 전압 변환 장치는 출력 전압을 상기 고레벨 출력용 오피 앰프 및 저레벨 출력용 오피 앰프중 적어도 하나의 설정 전압으로서 인가하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 구동전압 제어 장치를 나타낸 회로 구성도.
도 2a는 고레벨 출력용(High output) 오피앰프 OPVcomH의 내부 회로도.
도 2b는 저레벨 출력용(Low output) 오피앰프 OPVcomL의 내부 회로도.
도 3은 차동 입력 스테이지만 제한하는 방식을 실현하기 위한 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL의 회로도.
도 4는 출력 스테이지만 제한하는 방식을 실현하기 위한 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL의 회로도.
도 5는 차동 입력 스테이지와 출력 스테이지를 제한하는 방식을 실현하기 위한 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL의 회로도.
도 6은 통상 모드, 저감 모드 및 오프 모드가 사용된 경우의 타이밍 챠트.
도 7은 통상 모드와 저감 모드가 사용된 경우의 타이밍 챠트.
도 8은 통상 모드와 오프 모드가 사용된 경우의 타이밍 챠트.
도 9는 스탠바이 모드에서 통상 모드로 천이할 때의 타이밍 챠트.
도 10은 위상 보상 회로가 설치된 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL의 내부 회로도.
도 11a는 고출력 임피던스를 설정할 수 있는 고레벨 출력용 오피앰프 OPVcomH의 내부 회로도.
도 11b는 고출력 임피던스를 설정할 수 있는 저레벨 출력용 오피앰프 OPVcomL의 내부 회로도.
도 12a,12b,12c는 다른 실시예에 따른 구성의 저레벨 전압 설정용 오피앰프 OPVref 및 그 주변의 회로도.
도 13은 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH측에 설정 전압 발생부를 포함하는 구동 전압 제어 장치의 회로 구성도.
도 14는 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL측에 설정 전압 발생부(103)를 포함하고 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH측에 설정 전압 발생부(103')를 포함하는 구동 전압 제어 장치의 회로 구성도.
도 15는 1개의 오피앰프를 포함하는 구동전압 제어장치의 회로 구성도.
도 16은 클램프 회로를 통하여 저내압 전류원에서 고전압계 오피 앰프로 바이어스 전류를 공급할 수 있는 회로도.
도 17은 저레벨 전압 설정용 오피앰프 OPVref의 출력 상태를 외부에서 모니터할 수 있는 구동 전압 제어 장치를 나타낸 회로 구성도.
도 18은 종래의 구동 전압 제어장치를 나타낸 블럭도.
* 주요부분에 대한 부호의 설명 *
101, 101': 출력 스위치 103,103': 설정 전압 발생부
105: 바이어스 전류 제어부 107: 타이밍 제어부
151: 커런트 미러 회로 153: 클램프 회로
201: 차동 입력 스테이지 203: 출력 스테이지
301: 바이어스 전류 저감회로 401: 바이어스 전류 증가회로
501: 바이어스 전류 정지회로 601: 위상 보상 회로
OPVcomH: 고레벨 출력용 오피앰프 OPVcomL: 저레벨 출력용 오피앰프
OPVcom: rail to rail 입/출력 오피앰프
OPVrefL: 전압 설정용 오피앰프
Rv: 가변 저항 SW1,SW2: 스위치
Tr1,Tr2: 저내압 트랜지스터 VB: 전압원
이하, 본 발명에 따른 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 구동 전압 제어 장치를 나타낸 회로 구성도이다. 도 1에 나타낸 것과 같이, 본 실시예에 따른 구동 전압 제어장치는 출력 스위치(101)와, 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH와, 저레벨 출력용 오피 앰프 0PVcomL과, 본 발명에 따른 전압 변환 장치에 해당하는 설정 전압 발생부(103)와, 바이어스 전류 제어부(105)와, 타이밍 제어부(107)를 포함한다. 이 제어장치는 출력 스위치(101)를 전환함으로써 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH 또는 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL를 액정 표시 패널 등의 부하에 접속함으로써 교류를 이용하여 해당 부하를 구동하는 구동전압(교번 전압) Vcom을 공급한다.
본 실시예에 따른 구동 전압 제어장치는 종래와 달리 부하에 접속되지 않는 오피 앰프(이하 "비선택 오피 앰프"라 함)의 발진을 방지하는 콘덴서(안정화 용량)를 포함하지 않지만, 비선택 오피 앰프를 흐르는 바이어스 전류를 제어하여 전압이득을 저하시킴으로써 발진 상태를 회피한다. 본 실시예에서는 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL의 비반전 입력 단자(+단자)에 인가되는 설정 전압 VrefL이 설정 전압 발생부(103)로부터 공급된다.
이하, 본 실시예에 따른 구동 전압 제어 장치의 각 구성요소에 대하여 상세히 설명한다.
출력 스위치(101)는 타이밍 제어부(107)에 의해 제어되는 타이밍으로 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH 및 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL의 출력을 전환한다. 이 출력 스위치는 트랜스퍼 게이트(transfer gate)를 포함하는 스위치 SW1, SW2를 포함한다. 출력 스위치(101)는 스위치 SW1를 온하고 스위치 SW2를 오프하면 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH측으로 전환되어 이 제어장치는 구동 전압 VcomH를 출력한다. 스위치 SW2를 온하고 스위치 SW1을 오프하면 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL측으로 전환되어 구동전압 VcomL을 출력한다. 트랜스퍼 게이트를 포함하는 출력 스위치(101)는 높은 전류출력을 실현하기 위하여 W/L 비를 크게함으로써 저저항(저 임피던스)을 갖지만 그 반면 기생용량이 커진다.
다음에, 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH 및 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL에 대하여 설명한다. 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH 및 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL는 액정 표시 패널 등의 부하에 구동전압 VcomH 및 VcomL을 공급하며, 각각 부귀환에 접속되어 있다. 각 오피 앰프의 비반전 입력 단자(+단자)에는 설정 전압이 인가된다. 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH에는 설정 전압 VrefH가 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL에는 설정 전압 VrefL이 각각 인가된다. 각 오피 앰프를 흐르는 바이어스 전류는 바이어스 전류 제어부(105)에 의해 제어되며, 그 타이밍은 출력 스위치(101)의 전환 타이밍과 동기화된다.
도 2a는 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH, 도 2b는 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL의 내부회로도를 나타낸다. 각 오피 앰프는 비교적 큰 구동전압이 필요한 부하에도 전압을 공급하도록 고내압 트랜지스터를 포함하는 고전압계 오피 앰프이다. 이러한 오피 앰프에는 높은 구동전압 VcomH, VcomL을 공급하기 위하여 높은 설정전압 VrefH, VrefL이 인가된다. 도 2에 나타낸 것과 같이, 각 오피 앰프는 차동 입력 스테이지(201)와 출력 스테이지(203)로 나눌 수 있다. 도 1에 나타낸 것과 같이, 출력 스테이지(203)에는 트랜스퍼 게이트를 포함하는 출력 스위치가 접속되고, 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVvomL의 차동 입력 스테이지(201)에는 설정전압 발생부(103)가 접속된다.
다음에, 설정 전압 발생부(103)에 관하여 설명한다. 설정 전압 발생부(103)는 전압원 VB와, 저레벨 전압 설정용 오피 앰프 OPVref와, 가변 저항 Rv와, 고내압 트랜지스터를 포함하는 커런트 미러 회로와, 클램프 회로(153)와, 저내압 트랜지스터 Tr1, Tr2를 포함하며, 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL의 비반전 입력단자(+단자)에 공급되는 설정전압 VrefL을 발생한다.
이하, 설정 전압 발생부(103)의 각 구성요소에 관하여 설명한다. 전압원 VB는 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL에 인가되는 설정 전압 VrefL보다 낮은 기준전압 Vref을 저레벨 전압 설정용 오피 앰프 OPVref의 비반전 입력단자(+단자)에 공급한다. 저레벨 전압 설정용 오피 앰프 OPVref는 가변저항 Rv를 통하여 부귀환에 접속되고 가변 저항 Rv의 저항치에 따라 출력전류를 조정한다.
특히, 본 실시예에서는 상술한 바와 같이 전압원 VB에 의해 발생된 기준전압 Vref가 설정전압 VrefL 보다 낮기 때문에 저레벨 전압 설정용 오피앰프 OPVref로서 저전압계 오피 앰프가 사용된다. 저전압계 오피 앰프는 고내압 트랜지스터에서 필요한 고내압화를 확보하기 위하여 트랜지스터의 채널 영역에 직접 고전압이 인가되지 않도록 하기 위하여 저항 성분이 없는 저내압 트랜지스터를 포함할 수 있다. 저전압계 오피앰프는 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH 및 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL과 같이 고내압 트랜지스터를 포함하는 고전압계 오피 앰프와 비교하여 그 실장 면적은 작고 전력소비도 적다.
커런트 미러 회로(151)는 입력측의 트랜지스터를 흐르는 전류를 출력측의 트랜지스터로 전파하고, 이 출력측의 트랜지스터를 흐르는 전류를 저항 R에 인가함으로써 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL의 비반전 입력단자(+단자)에 설정전압 VrefL을 인가한다. 전압 변환의 확대율(multiplication ratio)은 분압으로 저항치를 변경시켜 비율을 변하게 함으로써 조정될 수 있다. 커런트 미러 회로(151)의 입력측의 트랜지스터에는 저내압용 트랜지스터가 사용되고 출력측의 트랜지스터에는 고내압용 트랜지스터가 사용된다.
클램프 회로(153)는 커런트 미러 회로(151)의 입력 트랜지스터의 드레인측에접속된 고내압 트랜지스터이고, 그 게이트는 접지되어 있다. 해당 클램프 회로 (153)에 의해 커런트 미러 회로(151)로의 드레인 전압이 저하됨으로써 클램프 회로 (153)의 저내압 트랜지스터 Tr1로 과전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다.
다음에, 바이어스 전류 제어부(105)에 관하여 설명한다. 바이어스 전류 제어부(105)는 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH 및 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL을 흐르는 바이어스 전류를 타이밍 제어부(107)에 의해 결정된 타이밍에 기초하여 제어한다. 바이어스 전류가 제어되는 오피 앰프는 출력 스위치(101)를 통하여 부하가 접속되지 않는 비선택 오피 앰프이다. 본 실시예의 구동 전압 제어 장치는 종래와 달리 발진 방지용 콘덴서(안정화 용량)를 포함하지 않기 때문에 바이어스 전류를 제어하여 전압 이득을 줄임으로써 비선택 오피 앰프의 발진 상태를 회피한다.
이하, 바이어스 전류의 제어에 관하여 상세히 설명한다.
상술한 바와 같이, 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH 및 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL는 각각 차동 입력 스테이지와 출력 스테이지를 포함한다. 바이어스 전류 제어부(105)는 (a) 차동 입력 스테이지만 제한하는 방식과; (b) 출력 스테이지만 제한하는 방식과; (c) 차동 입력 스테이지와 출력 스테이지 모두를 제한하는 방식의 3가지 방식이 있다.
(a) 차동 입력 스테이지만 제한하는 방식
이 경우, 차동 입력 스테이지를 흐르는 바이어스 전류가 저감 또는 정지하도록 제어된다. 이 때, 출력 스테이지에는 바이어스 전류가 흐른다. 출력 스테이지는 액정 표시 패널이나 출력 스위치 등의 대부하를 구동하기 위하여 비교적 큰 W/L 사이즈비를 갖는다. 이 때문에, 출력 트랜지스터에는 큰 기생용량이 있으며, 출력 스테이지의 바이어스 전류가 정지하면 통상 동작 이전에 기생 용량으로의 충전에 시간이 걸려서 제어장치의 동작 속도가 저하한다. 차동 입력 스테이지의 바이어스 전류만 저감 또는 정지함으로써 오피 앰프의 전압 이득이 저하되고 주파수 보상 조건이 안정화되기 때문에 발진이 억제된다.
도 3에 이 방식을 실현하기 위한 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL의 회로도를 나타낸다. 도 3에 나타낸 것과 같이, 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL은 바이어스 전류 저감 회로(301)를 차동 입력 스테이지측에 포함한다. 바이어스 전류 저감 회로(301)는 인버터 및 다수의 트랜지스터를 포함하고, 바이어스 전류 제어부 (105)로부터 전송된 save 신호에 의해 바이어스 전류가 저감되도록 동작하고 off 신호에 의해 바이어스 전류가 정지하도록 동작한다. 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH도 바이어스 전류 저감회로(301)를 차동 입력 스테이지측에 포함한다. 바이어스 전류의 저감 및 정지를 조합시킨 방식뿐만 아니라, 정지만 사용한 방식이여도 무방하다.
(b) 출력 스테이지만 제한하는 방식
이 경우, 출력 스테이지를 흐르는 바이어스 전류가 증가하도록 제어된다. 이 때, 차동 입력 스테이지에는 바이어스 전류가 흐르기 때문에 차동 입력 스테이지에 접속되어 있는 커런트 미러 회로(151)의 기생용량의 방전이 회피된다. 무부하의 2 스테이지 오피 앰프의 전달 관계에는 2종류의 극 주파수가 존재한다. 차동 입력 스테이지는 낮은 극 주파수를 결정하고, 출력 스테이지는 높은 극 주파수를 결정한다. 출력 스테이지의 바이어스 전류가 증가하면 출력 스테이지의 임피던스가 저하되고 높은 극 주파수가 보다 높은 주파수 범위로 이동한다. 이것에 의해, 위상이 변화하는 주파수가 보다 높아지고 제어이론에 의해 위상 마진이 커짐으로써 발진이 방지된다. 단, 커런트 미러 회로(151)는 오피 앰프의 스루 레이트(through rate)를 결정하는 중요한 부하 조건이기 때문에 커런트 미러 회로(151)의 방전이 행해지면 동작 개시시 상승 시간 및 하강 시간이 제약된다.
도 4에 이 방식을 실현하기 위한 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL의 회로도를 나타낸다. 도 4에 나타낸 것과 같이, 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL은 바이어스 전류 증가 회로(401)를 출력 스테이지측에 포함한다. 바이어스 전류 증가 회로(401)는 인버터 및 다수의 트랜지스터를 포함하며, 바이어스 전류 제어부(105)로부터 전송된 boost 신호에 의해 바이어스 전류를 증가시킨다. 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH도 바이어스 전류 증가 회로(401)를 출력 스테이지측에 포함한다.
(c) 차동 입력 스테이지와 출력 스테이지 모두를 제한하는 방식
이 경우, 차동 입력 스테이지 및 출력 스테이지를 흐르는 바이어스 전류가 함께 정지하도록 제어된다. 이 때, 각 스테이지에 접속되어 있는 부하의 기생 용량은 방전되지만, 저전력 소비의 효과가 가장 커지기 때문에 해상도가 낮고 동작속도가 느린 액정 표시 패널에서는 전력 소비와 동작 속도의 성능이 높게 유지된다.
도 5에 이 방식을 실현하기 위한 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL의 회로도를 나타낸다. 도 5에 나타낸 것과 같이, 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL는 바이어스 전류 정지 회로(501)를 차동 입력 스테이지측에 포함한다. 바이어스 전류 정지 회로(501)는 인버터 및 다수의 트랜지스터를 포함하고 바이어스 전류 제어부로부터 전송된 off 신호에 의해 바이어스 전류가 정지하도록 동작한다. 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH도 바이어스 전류 정지 회로(501)를 차동 입력 스테이지측에 포함한다. 또한, 바이어스 전류의 정지뿐만 아니라 저감과 정지를 조합시킨 방식도 무방하다.
이상은 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH 및 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL를 흐르는 바이어스 전류의 제한에 관한 설명이였지만, 바이어스 전류 제어부(105)는 설정 전압 발생부(103)내에 있는 저레벨 전압 설정용 오피앰프 OPVref의 바이어스 전류를 정지하도록 제어하여도 무방하다. 액정 표시 패널 등의 부하를 탑재한 휴대 전화기 등이 스탠바이 모드나 슬립 모드로 되어 있을 때에는 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH 및 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL뿐만 아니라, 저레벨 전압 설정용 오피 앰프 OPVref도 동작을 계속할 필요는 없다. 따라서, 바이어스 전류 제어부(105)는 Vset#off 신호를 저레벨 전압 설정용 오피 앰프 OPVref에 공급함으로써 저레벨 전압 설정용 오피 앰프 OPVref의 바이어스 전류를 정지시킨다.
다음에, 타이밍 제어부(107)에 관하여 설명한다. 타이밍 제어부(107)는 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH 및 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL의 출력을 전환하는 출력 스위치(101)의 전환 타이밍을 제어한다. 전환 타이밍의 설정은 레지스터 설정 수단으로부터의 신호 또는 외부신호에 따라 행해진다. 타이밍 제어부(107)에 의해 설정된 타이밍은 바이어스 전류 제어부(105)에 통지된다.
이하, 타이밍 제어부(107)에 의해 결정된 타이밍으로 구동하는 본 실시예의구동 전압 제어 장치의 동작에 관하여 상세히 설명한다. 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH 및 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL는 바이어스 전류가 통상적으로 흐르는 "통상 모드(normal mode)", 저감된 바이어스 전류가 흐르는 "저감 모드 (reduction mode)", 바이어스 전류가 정지한 "오프 모드(off mode)"로 되어 있다.
먼저, 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL에서 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH로 전환할 때 그리고 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH에서 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL로 전환할 때의 출력 스위치(101)의 동작, 및 바이어스 전류 제어부(105)로부터 전송된 신호 및 구동 전압 Vcom의 타이밍에 관하여 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6에 나타낸 것과 같이, 부하가 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL에 접속되어 있는 상태에서 출력 스위치(101)가 고레벨 출력용 오피앰프 OPVcomH측으로 전환되면, 즉 스위치 SW1이 온 상태가 되면 바이어스 전류 제어부(105)는 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH로 보내지는 off 신호를 정지시키기 때문에 구동 전압 Vcom은 VcomL로부터 VcomH로 천이하여 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH가 (1)통상 모드로 된다.
바이어스 전류 제어부(105)는 구동전압이 VcomH 레벨이 되는 소정 시간후에 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH로 save 신호를 전송한다. 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH의 바이어스 전류 IbH는 저감하여 고레벨 출력용 오피앰프 OPVcomH는 (2)저감 모드가 되고, 구동전압 Vcom은 VcomH 레벨을 유지한다. 소정 시간후에 바이어스 전류 제어부(105)가 고레벨 출력용 오피앰프 OPVcomH로 전송된 save 신호를 정지하고 off 신호를 전송한다. 이것에 의해 바이어스 전류 IbH는 정지하고 고레벨출력용 오피 앰프 OPVcomH는 (3)오프 모드가 된다. 오프 모드가 되어도 구동전압은 출력 단자부에 접속되는 부하 용량과 기생용량이 출력전압을 유지하기 때문에 VcomH가 유지된다. 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH에 off 신호가 전송됨과 동시에 바이어스 전류 제어부(105)는 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL에 전송되는 off 신호를 정지시킨다.
고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH가 오프 모드가 되면 스위치 SW1은 오프 상태가 된다. 그리고, 소정시간의 출력 스위치 전환기간(4)을 경과한 후, 스위치 SW2가 온 상태가 된다. 스위치 SW1이 온으로 되고 스위치 SW2가 온이 될 때까지의 기간이 1 수평 주기이다. 스위치 SW1이 오프 상태가 되면, 스위치 SW2가 온 상태가 되기 전에 오피 앰프 OPVcomH가 오프 모드가 되어도 무방하다.
스위치 SW2가 온 상태가 되면, 구동전압 Vcom은 VcomH로부터 VcomL로 천이하여 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL는 (5)통상 모드가 된다. 바이어스 전류 제어부(105)는 구동전압이 VcomL 레벨이 되는 소정시간 경과후에 저레벨 출력용 오피앰프 OPVcomL로 save 신호를 전송한다. 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL의 바이어스 전류 lbL은 저감하여 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL은 (6)저감 모드가 되고, 구동전압 Vcom은 VcomL 레벨을 유지한다.
다음에, 소정기간 후에 바이어스 전류 제어부(105)가 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL로 전송된 save 신호를 정지하고 off 신호를 전송한다. 바이어스 전류 IbL는 정지하고 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL는 (7)오프 모드가 된다. 또, 오프 모드가 되어도 구동 전압은 VcomL을 유지한다. 저레벨 출력용 오피 앰프OPVcomL에 off 신호가 전송됨과 동시에 바이어스 전류 제어부(105)는 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH로 전송된 off 신호를 정지시킨다.
저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL가 오프 모드로 되면, 스위치 SW2는 오프 상태가 된다. 소정시간의 출력 스위치 전환 기간(8)을 경과한 후, 스위치 SW2가 온 상태가 된다. 또, 스위치 SW2가 온하고 스위치 SW1가 온하기까지의 기간이 1 수평 주기이다.
이와 같이, 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH 및 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL는 1 수평 주기의 간격으로 1 수평 주기에서 통상 모드, 저감 모드, 오프 모드가 된다. 본 실시예의 구동 전압 제어장치는 1 수평 주기를 단위로서 구동 전압 VcomH 또는 VcomL을 부하에 공급한다. 출력 스위치 전환 기간 (4),(8)은 각 오피 앰프 OPVcomH, OPVcomL의 출력단자의 단락을 방지하기 위하여 설치된다.
상기 설명에서는 각 오피 앰프는 통상 모드, 저감 모드, 오프 모드로 되어 있는 경우에 관하여 설명하였지만, 통상 모드와 저감 모드의 2 모드 또는 통상 모드와 오프 모드의 2 모드가 대신 사용될 수 있다. 통상 모드와 저감 모드의 경우의 타이밍 챠트를 도 7에 나타내고, 통상 모드와 오프 모드의 경우의 타이밍 챠트를 도 8에 나타낸다. 액정 표시 패널 등의 부하를 구비한 휴대 전화기가 스탠바이 모드 상태 또는 슬립 모드 상태에서 통상 상태로 천이할 때, 바이어스 전류 제어부 (105)는 설정 전압 발생부(103)내의 저레벨 전압 설정용 오피 앰프 OPVref를 구동할 필요가 있다. 도 9에 스탠바이 모드 상태에서 통상 상태로 천이할 때의 타이밍 챠트를 나타낸다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예의 구동 전압 제어 장치는 액정 표시 패널 등의 부하가 접속되지 않은 비선택 오피 앰프의 동작을 안정시키기 위하여 바이어스 전류를 제한함으로써 이 비선택 오피 앰프가 발진하지 않도록 제어한다. 따라서, 종래 설치된 발진 방지를 위한 콘덴서(안정화 용량)가 불필요하기 때문에 해당 장치의 실장 면적을 줄일 수 있고 바이어스 전류의 제어, 즉 저감/정지에 의해 전력소비도 줄어든다.
저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL에 설정 전압 VcomL을 공급하는 설정 전압 발생부(103)는 저전압의 기준전압 Vref을 커런트 미러 회로(151)에서 고전압으로 변환시킴으로써 설정 전압 VcomL을 생성하기 때문에 커런트 미러 회로(151) 전단의 저레벨 전압 설정용 오피 앰프 OPVref는 저전압계의 오피앰프일 수 있다. 저전압계 오피 앰프는 고내압 트랜지스터에서 필요한 고내압화를 위한 저항성분이 없는 저내압 트랜지스터를 포함할 수 있기 때문에 고내압 트랜지스터를 포함하는 고전압계 오피 앰프와 비교하여 그 실장 면적은 작고 전력소비도 적다. 따라서, 설정 전압 발생부(103) 또는 본 실시예의 구동 전압 제어장치의 실장 면적을 작게 할 수 있고 또한 전력소비도 줄일 수 있다.
이하, 상술한 실시예 이외의 다른 실시예에 관하여 설명한다.
부하가 접속되지 않은 비선택 오피 앰프가 안정하게 동작하도록 바이어스 전류를 제어함으로써 이 비선택 오피 앰프가 발진하지 않도록 하지만, 다른 실시예로서 각 오피 앰프의 내부에 위상 보상 회로를 설치함으로써 비선택 오피 앰프의 동작을 안정화시킬 수 있다. 도 10에 위상 보상 회로가 설치된 저레벨 출력용 오피앰프 OPVcomL의 내부 회로도를 나타낸다. 도 10에 나타낸 것과 같이, 위상 보상 회로(601)는 다수의 CR 회로를 포함한다. 위상 보상 회로(601)의 CR 회로중 하나는 오피 앰프에 부하가 접속되지 않은 상태에서도 이 오피 앰프의 발진이 없는 출력 임피던스를 제공하도록 설계되어 있다.
이 경우, 본 발명에 따른 위상 보상 회로 제어부에 해당하는 바이어스 전류제어부(105)는 각 오피 앰프 OPVcomH, OPVcomL에 설치되어 있는 위상 보상 회로 (601)내의 CR 회로를 타이밍 제어부(107)에 의해 결정된 타이밍에 기초하여 전환하고, 부하가 접속되지 않은 상태에서도 발진하지 않는 위상 보상 조건을 비선택 오피 앰프에 설정한다. 예를 들면, 비교적 큰 용량치를 갖는 액정 표시 패널을 구동하는 경우에는 액정 표시 패널의 부하 용량에 의해 주파수 특성이 결정되는 극 주파수를 부하가 갖기 때문에 오피 앰프의 위상 보상 회로(601)는 위상 보상 용량을 필요로 하지 않는다. 부하가 접속되지 않은 경우에는 기생용량만 오피 앰프에 접속되기 때문에 오피 앰프에는 지배적인 극 주파수를 만들기 위한 위상 보상 용량이 접속된다.
본 실시예에서는 출력 스위치(101)가 2개의 오피 앰프 OPVcomH와 OPVomL 사이를 전환하지만, 다른 실시예로서 각 오피 앰프의 출력 스테이지를 흐르는 바이어스 전류를 정지시켜 출력 임피던스를 높게 함으로써 이 오피 앰프를 전환하여도 무방하다. 도 11a에 이 기능을 실현할 수 있는 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH의 내부 회로도를 나타내고, 도 11b에 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL의 내부 회로도를 나타낸다. 도 11에 나타낸 것과 같이, 각 오피 앰프 OPVcomH, OPVcomL은 도 5에 나타낸 바이어스 전류 정지 회로(501)와 같은 회로(503)를 출력 스테이지측에 포함하며, 이 회로 (503)는 바이어스 전류 제어부(105)로부터 전송된 off 신호에 의해 바이어스 전류가 정지하도록 동작한다.
따라서, 다른 실시예에서는 출력 스위치(101)를 설치할 필요가 없기 때문에 실장 면적을 작게할 수 있다. 또한, 각 오피 앰프는 출력 스위치(101)의 기생용량을 구동하기 위하여 전력소비를 저감하고 출력 임피던스의 존재에 따른 직렬 저항 성분의 소멸에 의해 출력 수렴 시간을 단축할 수 있다. 출력을 오프하면 오피 앰프는 증폭 회로로서 기능하지 않기 때문에 발진할 수 없게 된다.
본 실시예에서는 설정 전압 발생부(103)내의 저레벨 전압 설정용 오피 앰프 OPVref의 부귀환 회로중에는 가변 저항 Rv가 포함되지만, 다른 실시예로서 선택 스위치에 의해 저항치를 선택할 수 있는 구성으로 하여도 무방하다. 도 12a, 12b, 12c에 이 구성의 저레벨 전압 설정용 오피 앰프 OPVref 및 그 주변의 회로도를 나타낸다. 각 선택 스위치의 기본형은 도 12b에 나탄내 것과 같이 p-채널과 n-채널의 트랜지스터를 병렬 접속한 CMOS에 의한 구조이다. 부귀환 회로에 인가되는 전압은 기준 전압 Vref과 거의 동일한 전압이며, 기준전압 Vref는 저전압이기 때문에 도 12c에 나타낸 것과 같이 각 스위치를 단일 채널, 예를 들어 n 채널로만 설계할 수 있다. 따라서, 선택 스위치의 실장 면적을 작게 할 수 있고 선택 스위치의 전력소비를 줄일 수 있다.
설정 전압 발생부(103)는 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL에 공급되는 설정 전압 VrefL을 발생하지만, 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH에 공급되는 설정전압VrefH을 발생시킬 수도 있다. 도 13에 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH측에 설정 전압 발생부를 설치한 구동 전압 제어장치를 나타낸다. 도 13에 나타낸 것과 같이, 이 구동 전압 제어 장치가 있는 설정 전압 발생부(103')는 커런트 미러 회로(151)를 포함하지 않기 때문에 설정전압 VrefH는 클램프 회로(153)의 드레인으로부터 공급된다. 도 14에 나타낸 것과 같이, 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL측에 설정 전압 발생부(103)를 설치하고, 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH측에 설정 전압 발생부(103')를 설치할 수 있다.
본 실시예의 구동전압 제어장치는 2개의 오피 앰프 OPVcomH, OPVcomL를 포함하지만, 다른 실시예로서 오피 앰프 1개로 구성하여도 무방하다. 도 15에 1개의 오피 앰프로 구성된 구동 전압 제어 장치의 회로 구성도를 나타낸다. 도 15에 나타낸 것과 같이, 이 구동 전압 제어장치는 고내압으로 입/출력이 rail-to-rail형의 오피 앰프 OPVcom을 1개 포함하고, 오피 앰프 OPVcom의 비반전 입력 단자(+단자)에 공급되는 설정전압을 전환하는 출력 스위치(101')를 오피 앰프 OPVcom의 입력측에 구비하고 있다. 이와 같이, 오피 앰프를 1개 감소시킬 수 있기 때문에 그 실장면적을 줄일 수 있다.
상술한 바와 같이, 고레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomH 및 저레벨 출력용 오피 앰프 OPVcomL는 고전압계 오피 앰프이지만, 각 오피 앰프에 공급하는 바이어스 전류를 저내압 전류원, 예를 들어 밴드 갭 전위 발생 수단으로부터 클램프 회로 (153')를 통하여 공급할 수도 있다. 따라서, 저내압 전류원을 고전압계 오피 앰프의 바이어스 전류원으로 이용할 수 있어 고전압계 오피 앰프용 바이어스 전류원을특별히 구비할 필요가 없기 때문에 그 실장면적을 줄일 수 있다. 도 16에 클램프 회로를 통하여 저내압 전류원에서 고전압계의 오피 앰프로 바이어스 전류를 공급할 수 있는 회로도를 나타낸다.
구동전압 제어장치는 저레벨 전압 설정용 오피 앰프 OPVref의 출력 상태를 모니터하기 위해 저레벨 전압 설정용 오피 앰프 OPVref의 출력신호를 출력하는 단자(도시하지 않음)와, 이 단자로부터 출력을 유효하게 하는 트랜지스터 Tr#test를 포함할 수도 있다. 저레벨 전압 설정용 오피 앰프 OPVref의 출력 상태를 모니터할 때에는 트랜지스터 Tr#test를 온 상태로 하여 단자에 출력 모니터 수단을 접속하여야 한다. 도 17에 저레벨 전압 설정용 오피 앰프 OPVref의 출력 상태를 외부에서 모니터할 수 있는 구동 전압 제어장치를 나타낸다. 이 장치가 다수의 저레벨 전압 설정용 오피 앰프 OPVref를 포함하는 경우, 트랜지스터를 선택하여 온 상태로 함으로써 개별적으로 모니터할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 구동 전압 제어 장치는 오피 앰프를 흐르는 바이어스 전류를 제어함으로써 부하가 접속되지 않은 오피 앰프여도 발진을 방지할 수 있고 전력소비도 줄일 수 있다. 또한, 콘덴서(안정화 용량)가 불필요하기 때문에 이 제어장치의 실장 면적을 줄일 수 있다.

Claims (11)

  1. 교류를 사용하여 부하를 구동하기 위한 구동 전압을 제어하는 구동 전압 제어 장치로서:
    고레벨의 구동 전압을 출력하는 고레벨 출력용 오피 앰프;
    저레벨의 구동 전압을 출력하는 저레벨 출력용 오피 앰프;
    상기 부하와 상기 고레벨 출력용 오피 앰프 또는 상기 저레벨 출력용 오피 앰프의 접속을 소정의 타이밍으로 전환하는 출력 스위치;
    상기 출력 스위치의 전환 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부; 및
    상기 고레벨 출력용 오피 앰프를 흐르는 바이어스 전류 및 상기 저레벨 출력용 오피 앰프를 흐르는 바이어스 전류를 상기 전환 타이밍에 기초하여 제어하는 바이어스 전류 제어부를 포함하는 구동 전압 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고레벨 출력용 오피 앰프 및 상기 저레벨 출력용 오피 앰프 각각은 차동 입력 스테이지 및 출력 스테이지를 포함하고,
    상기 바이어스 전류 제어부는 상기 고레벨 출력용 오피 앰프 및 상기 저레벨 출력용 오피 앰프를 흐르는 바이어스 전류를 상기 차동 입력 스테이지를 흐르는 바이어스 전류를 저감 또는 정지시킴으로써 제어하는 구동 전압 제어 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 고레벨 출력용 오피 앰프 및 상기 저레벨 출력용 오피 앰프 각각은 차동 입력 스테이지 및 출력 스테이지를 포함하고,
    상기 바이어스 전류 제어부는 상기 고레벨 출력용 오피 앰프 및 상기 저레벨 출력용 오피 앰프를 흐르는 바이어스 전류를 상기 차동 입력 스테이지를 흐르는 바이어스 전류를 증가시킴으로써 제어하는 구동 전압 제어 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 고레벨 출력용 오피 앰프 및 상기 저레벨 출력용 오피 앰프 각각은 차동 입력 스테이지 및 출력 스테이지를 포함하고,
    상기 바이어스 전류 제어부는 상기 고레벨 출력용 오피 앰프 및 상기 저레벨 출력용 오피 앰프를 흐르는 바이어스 전류를 상기 차동 입력 스테이지를 흐르는 바이어스 전류 및 상기 출력 스테이지를 흐르는 바이어스 전류를 저감 또는 정지시킴으로써 제어하는 구동 전압 제어 장치.
  5. 제 1항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 상기 스위치를 전환할 때 상기 부하가 상기 고레벨 출력용 오피 앰프 및 상기 저레벨 출력용 오피 앰프중 어느 하나의 오피 앰프에도 접속되지 않는 소정 시간의 출력 스위치 전환 기간동안 상기 출력 스위치의 전환 타이밍을 제어하는 구동 전압 제어장치.
  6. 교류를 이용하여 부하를 구동하기 위한 구동 전압을 제어하는 구동 전압 제어 장치로서:
    무부하 상태에도 발진하지 않는 위상 보상 조건을 설정할 수 있는 CR 회로를 구비한 다수의 CR 회로로 이루어진 위상 보상 회로를 포함하는 고레벨의 구동 전압을 출력하는 고레벨 출력용 오피 앰프;
    무부하 상태에도 발진하지 않는 위상 보상 조건을 설정할 수 있는 CR 회로를 구비한 다수의 CR 회로로 이루어진 위상 보상 회로를 포함하는 저레벨의 구동 전압을 출력하는 저레벨 출력용 오피 앰프;
    상기 부하와 상기 고레벨 출력용 오피 앰프 또는 상기 저레벨 출력용 오피 앰프의 접속을 소정의 타이밍으로 교대로 전환하는 출력 스위치;
    상기 출력 스위치의 전환 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부; 및
    상기 부하가 접속되지 않은 상태의 오피 앰프에 대하여 상기 위상 보상 회로 내의 다수의 CR 회로중에서 상기 발진하지 않는 위상 보상 조건을 설정할 수 있는 CR 회로를 상기 전환 타이밍에 기초하여 선택하도록 상기 위상 보상 회로를 제어하는 위상 보상 회로 제어부를 포함하는 구동 전압 제어 장치.
  7. 교류를 사용하여 부하를 구동하기 위한 구동 전압을 제어하는 구동 전압 제어 장치로서:
    차동 입력 스테이지 및 출력 스테이지를 포함하고 고레벨의 구동 전압을 출력하는 고레벨 출력용 오피 앰프;
    차동 입력 스테이지 및 출력 스테이지를 포함하고 저레벨의 구동 전압을 출력하는 저레벨 출력용 오피 앰프;
    상기 고레벨 출력용 오피 앰프 및 상기 저레벨 출력용 오피 앰프의 출력 스테이지를 흐르는 바이어스 전류를 소정의 타이밍으로 소정 기간 정지하도록 제어하는 바이어스 전류 제어부; 및
    상기 바이어스 전류 제어부를 흐르는 바이어스 전류를 제어하는 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하는 구동 전압 제어 장치.
  8. 일정 전압을 발생하는 전압원;
    가변 저항을 구비한 부귀환 회로를 포함하고 상기 전압원의 출력 전압의 진폭을 조정하는 오피 앰프; 및
    상기 오피 앰프의 출력 전압을 고전압으로 변환하는 커런트 미러 회로를 포함하고,
    상기 오피 앰프는 저내압용 트랜지스터를 포함하는 저전압계 오피 앰프인 전압 변환 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 커런트 미러 회로의 입력측에 트랜지스터로의 과전압의 인가를 방지하는 클램프 회로를 더 포함하는 전압 변환 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    일정전압을 발생하는 전압원과, 가변저항을 구비한 부귀환 회로를 포함하고 상기 전압원의 출력전압의 진폭을 조정하는 오피 앰프와, 상기 오피 앰프의 출력전압을 고전압으로 변환하는 커런트 미러 회로를 포함하는 전압 변환 장치를 더 포함하며,
    상기 오피 앰프는 저내압용 트랜지스터를 포함하는 저전압계 오피 앰프이고,
    상기 전압 변환 장치는 출력전압을 상기 고레벨 출력용 오피 앰프 또는 상기 저레벨 출력용 오피 앰프중 적어도 하나의 설정 전압으로서 인가하는 구동 전압 제어장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 전압 변환 장치는 상기 커런트 미러 회로의 입력측에 트랜지스터로의 과전압의 인가를 방지하는 클램프 회로를 더 포함하는 구동 전압 제어 장치.
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