KR20150099429A

KR20150099429A - 구동 회로

Info

Publication number: KR20150099429A
Application number: KR1020150020981A
Authority: KR
Inventors: 아사끼 미즈따
Original assignee: 르네사스 일렉트로닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2015-02-11
Publication date: 2015-08-31
Also published as: US20170257085A1; TW201547192A; CN104865999A; US9673792B2; JP2015156599A; TWI650937B; US9887692B2; CN104865999B; JP6280767B2; US20150244335A1; KR102426279B1

Abstract

본 발명은 부하의 임피던스에 의존하지 않고 일정 진폭의 전류를 부하에 흘리는 것을 과제로 한다.
구동 회로(100)는 교류 전압 신호원(1), 전압전류 변환 회로(2) 및 기준 전압 생성 회로(3)를 갖는다. 교류 전압 신호원(1)은 교류 신호 V2를 출력한다. 기준 전압 생성 회로(3)는 교류 신호 V2로부터 일정 진폭의 기준 전압 V21을 생성하는 차동 증폭기 AMP를 갖고, 기준 전압 V21을 부하(4)의 일단부에 출력한다. 전압전류 변환 회로(2)는 부하(4)의 타단부와 접속되고, 교류 신호 V2에 따라, 기준 전압 V21과는 역상의 일정 진폭의 교류 전류를 부하(4)에 공급한다.

Description

구동 회로{DRIVE CIRCUIT}

본 발명은 구동 회로에 관한 것으로, 예를 들어 접속되는 부하를 구동하는 구동 회로에 관한 것이다.

최근 들어, 접속되는 외부의 부하를 구동하기 위한 구동 회로가, 다양한 전기기기나 반도체 장치 등에 탑재되어 있다.

예를 들어, 생체 전기 임피던스 측정에 탑재되는 구동 회로가 제안되어 있다(특허문헌 1). 이 구동 회로에는, 부하로서 생체가 전기적으로 접속되게 된다. 이 구성에서는, 구동 회로가 일정 진폭의 교류 전류를 생체에 흘림으로써, 생체의 임피던스를 측정할 수 있다. 이 예에서는, 구동 회로의 차동 증폭기의 출력 단자가 생체의 일단부와 접속되고, 또한, 생체의 타단부가 차동 증폭기의 반전 입력 단자와 접속되어, 부의 피드백 회로가 구성된다.

그 밖에도, 부하(코일)에 일정한 전류를 흘리는 구동 회로도 제안되어 있다(특허문헌 2). 이 구동 회로에서는, 고정 전압에 대하여 출력 전압을 변동시켜서, 부하에 전류를 흘리고 있다.

일본 특허 공개 제2013-12868호 공보 일본 특허 공개 제2003-204231호 공보

그러나, 발명자는, 상술한 구동 회로에는, 이하에 나타내는 문제점이 있는 것을 발견하였다. 특허문헌 1에 기재된 구동 회로는, 차동 증폭기를 사용한 부의 피드백 회로를 갖는다. 그로 인해, 차동 증폭기에 접속되는 부하의 임피던스에 따라서는, 차동 증폭기의 동작이 불안정해지는 경우가 있다. 그로 인해, 다양한 임피던스를 갖는 부하에 대응하는 것이 곤란하다.

기타의 과제와 신규 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 명확해질 것이다.

일 실시 형태에 의하면, 구동 회로는, 교류 신호를 출력하는 신호원과, 상기 교류 신호로부터 일정 진폭의 제1 교류 전압을 생성하는 차동 증폭기를 갖고, 상기 제1 교류 전압을 외부 부하의 일단부에 출력하는 전압 생성 회로와, 상기 외부 부하의 타단부와 접속되고, 상기 제1 교류 전압과는 역상의 일정 진폭의 교류 전류를 상기 외부 부하에 공급하는 전압전류 변환 회로를 구비하는 것이다.

일 실시 형태에 의하면, 구동 회로는, 교류 신호를 출력하는 신호원과, 일정 진폭의 제1 교류 전압을 외부 부하의 일단부에 출력하는 전압 생성 회로와, 상기 외부 부하의 타단부와 접속되고, 상기 제1 교류 전압과는 역상의 일정 진폭의 교류 전류를 상기 외부 부하에 공급하는 전압전류 변환 회로를 구비하는 것이다.

일 실시 형태에 의하면, 부하의 임피던스에 의존하지 않고 일정 진폭의 전류를 부하에 흘릴 수 있다.

도 1은 실시 형태 1에 따른 구동 회로의 구성을 나타내는 회로 블록도이다.
도 2는 실시 형태 1에 따른 구동 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 3은 실시 형태 1에 따른 구동 회로(100)에서의 기준 전압과 출력 전압과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 실시 형태 1에 따른 구동 회로에서의 출력 전압과 기준 전압의 차전압을 나타내는 그래프이다.
도 5는 실시 형태 1에 따른 구동 회로가 부하에 흘리는 전류를 나타내는 그래프이다.
도 6은 기준 전압이 일정한 경우의 전압전류 변환 회로의 출력 전압예를 나타내는 그래프이다.
도 7은 일정한 기준 전압과 전압전류 변환 회로의 출력 전압 사이의 차전압을 나타내는 그래프이다.
도 8은 기준 전압이 일정한 경우에 부하에 흐르는 전류를 나타내는 그래프이다.
도 9는 실시 형태 2에 따른 구동 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 10은 실시 형태 3에 따른 구동 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 11은 실시 형태 3에 따른 구동 회로에서의 기준 전압과 출력 전압과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 12는 실시 형태 4에 따른 구동 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 13은 실시 형태 5에 따른 전압전류 변환 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 14는 실시 형태 6에 따른 전압전류 변환 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 15는 실시 형태 7에 따른 전압전류 변환 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 16은 실시 형태 8에 따른 전압전류 변환 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 17은 실시 형태 9에 따른 전압전류 변환 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 18은 실시 형태 10에 따른 전압전류 변환 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 19는 실시 형태 11에 따른 구동 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 20은 실시 형태 11에 따른 구동 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 21은 실시 형태 11에 따른 위상 조정기의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 22는 실시 형태 11에 따른 위상 조정기의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 23은 실시 형태 11에 따른 위상 조정기의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 24는 실시 형태 11에 따른 위상 조정기의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 25는 실시 형태 11에 따른 구동 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 26은 실시 형태 11에 따른 구동 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 27은 실시 형태 11에 따른 구동 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 28은 실시 형태 11에 따른 구동 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 29는 실시 형태 12에 따른 구동 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 30은 실시 형태 13에 따른 구동 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 31은 실시 형태 14에 따른 구동 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 32는 실시 형태 15에 따른 구동 회로의 구성을 도시하는 회로도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 각 도면에 있어서는, 동일 요소에는 동일한 부호가 부여되고, 필요에 따라 중복 설명은 생략된다.

실시 형태 1

실시 형태 1에 따른 구동 회로(100)에 대하여 설명한다. 도 1은, 실시 형태 1에 따른 구동 회로(100)의 구성을 나타내는 회로 블록도이다. 구동 회로(100)는 교류 전압 신호원(1), 전압전류 변환 회로(2) 및 기준 전압 생성 회로(3)를 갖는다. 또한, 교류 전압 신호원은 간단히 신호원이라고도 칭한다. 기준 전압 생성 회로는 전압 생성 회로라고도 칭한다.

교류 전압 신호원(1)은 교류 전압을 출력한다. 교류 전압 신호원(1)의 한쪽의 단자 T2는 전압전류 변환 회로(2)의 정상 입력 단자와 접속되고, 다른 쪽의 단자 T1은 기준 전압 생성 회로(3)와 접속된다. 또한, 교류 전압 신호원(1)의 단자 T1과 접지 사이에는, VDD/2의 크기의 직류 전압 V1(소정 전압이라고도 칭함)을 출력하는 직류 전원(5)이 삽입된다. 직류 전원(5)의 고전압측 단자가 교류 전압 신호원(1)의 단자 T1과 접속되고, 저전압측 단자가 접지와 접속된다. 여기에서는, 단자 T1로부터 출력되는 전압을 직류 전압 V1, 단자 T2로부터 출력되는 전압을 교류 신호 V2라고 하고 있다.

전압전류 변환 회로(2)는 입력되는 교류 신호 V2에 비례한 전류 신호(즉 동 위상의 전류 신호)를 부하(4)에 출력하는 회로이다. 전압전류 변환 회로(2)의 정상 입력 단자는, 교류 전압 신호원(1)의 단자 T2와 접속된다. 전압전류 변환 회로(2)의 역상 입력 단자는, 교류 전압 신호원(1)의 단자 T1과, 직류 전원(5)의 고전압측 단자에 접속된다. 전압전류 변환 회로(2)의 출력 단자는 부하(4)의 일단부와 접속된다. 전압전류 변환 회로(2)는 교류 신호 V2와 동 위상의 전류 신호를 출력하므로, 전압전류 변환 회로(2)의 출력 전압 V22(제1 교류 전압이라고도 칭함)는 교류 신호 V2와 동 위상이 된다. 또한, 전압전류 변환 회로(2)는 전원 전압 VDD와 접지 사이에 삽입됨으로써, 전원 공급을 받는다.

기준 전압 생성 회로(3)는 부하(4)에 전류를 공급하기 위한 기준 전압 V21(제2 교류 전압이라고도 칭함)을 생성한다. 기준 전압 생성 회로(3)는 이 예에서는 반전 증폭기로서 구성된다. 기준 전압 생성 회로(3)의 입력 단자에는, 교류 신호 V2가 입력된다. 기준 전압 생성 회로(3)의 출력 단자는 부하(4)의 타단부와 접속된다. 기준 전압 생성 회로(3)는 전원 전압 VDD와 접지 사이에 삽입됨으로써, 전원 공급을 받는다.

이 예에서는, 전압전류 변환 회로(2)의 정상 입력 단자에는 교류 신호 V2, 역상 입력 단자에는 직류 전압 V1이 입력된다. 기준 전압 생성 회로(3)의 입력 단자에는 교류 신호 V2가 입력된다. 그 결과, 기준 전압 생성 회로(3)가 출력하는 기준 전압 V21은, 전압전류 변환 회로(2)의 출력 전압 V22에 대하여 역상의 교류 전압이 된다.

또한, 기준 전압 생성 회로를 비반전 증폭기로서 구성하고, 기준 전압 생성 회로의 입력 단자에, 교류 신호 V2에 대하여 역상의 교류 신호를 입력해도 된다. 또한, 기준 전압 생성 회로는, 전압전류 변환 회로의 출력 전압과 역상의 기준 전압을 출력할 수 있으면, 다른 구성으로 할 수 있다.

이상의 구성으로부터, 구동 회로(100)는 교류 전압 신호원(1)이 출력하는 교류 신호 V2의 진폭이 정(+)일 때, 기준 전압 V21의 진폭이 부(-)가 되고, 출력 전압 V22의 진폭이 정이 된다. 이 경우, 부하(4)에, 전압전류 변환 회로(2)로부터 부하(4)를 경유하여 기준 전압 생성 회로(3)로 향하는 전류가 흐른다. 또한, 전압전류 변환 회로(2)는 교류 전압 신호원(1)이 출력하는 교류 신호 V2의 진폭이 부일 때, 기준 전압 V21의 진폭이 정이 되고, 출력 전압 V22의 진폭이 부가 된다. 이 경우, 부하(4)에, 기준 전압 생성 회로(3)로부터 부하(4)를 경유하여 전압전류 변환 회로(2)로 향하는 전류가 흐른다. 이에 의해, 부하(4)에는, 교류 신호 V2에 비례하는 전류가 흐르게 된다.

계속해서, 기준 전압 생성 회로(3)의 구성에 대하여 설명한다. 도 2는, 실시 형태 1에 따른 구동 회로(100)의 구성을 도시하는 회로도이다. 이 예에서는, 기준 전압 생성 회로(3)는 저항 R1(제1 저항이라고도 칭함), 저항 R2(제2 저항이라고도 칭함) 및 차동 증폭기 AMP를 포함한다. 이 예에서는, 기준 전압 생성 회로(3)와 교류 전압 신호원(1) 사이에 위상 조정기(6)가 삽입되어 있다. 또한, 위상 조정기(6)는 반드시 필수적인 구성 요소는 아니다.

차동 증폭기 AMP의 비반전 입력 단자는, 위상 조정기(6)를 통하여, 교류 전압 신호원(1)의 단자 T2 및 전압전류 변환 회로(2)의 정상 입력 단자와 접속된다. 차동 증폭기 AMP의 반전 입력 단자는, 저항 R1을 통하여, 교류 전압 신호원(1)의 단자 T1 및 직류 전원(5)의 고전압측 단자와 접속된다. 또한, 차동 증폭기 AMP의 반전 입력 단자는, 저항 R2를 통하여, 차동 증폭기 AMP의 출력 단자와 접속된다.

이하, 구동 회로(100)의 동작에 대해서 구체예를 기술하여 설명한다. 교류 전압 신호원(1)은 VDD/2의 전원 공급을 받아, 주파수 f=50kHz, 진폭 A=1V의 교류 정현파 신호를 출력한다. 여기서, VDD=2.4V로 하면, 교류 신호 V2는 1.2V±1.0V의 레인지에서 변동하는 교류 정현파 신호가 된다.

이하, 저항 R1 및 저항 R2의 저항값을, 각각 R1 및 R2라고 표기한다. R1=10kΩ, R2=9kΩ로 하면, 기준 전압 V21은, 이하의 수학식 1로 표현된다. 이후의 식에 있어서, t는 시간을 나타낸다.

여기서, 부하(4)의 저항값 RT=2.5kΩ, 전압전류 변환 회로(2)의 출력 전류 I의 진폭을 800mA로 하면, 전압전류 변환 회로(2)의 출력 전압 V22는 이하의 수학식 2로 표현된다.

도 3은, 실시 형태 1에 따른 구동 회로(100)에서의 기준 전압 V21과 출력 전압 V22의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 기준 전압 V21은 +0.3V~+2.1V의 범위에서, 출력 전압 V22는 +0.1V~+2.3V의 범위에서 변동한다.

도 4는, 실시 형태 1에 따른 구동 회로(100)에서의 출력 전압 V22와 기준 전압 V21의 차전압을 나타내는 그래프이다. 출력 전압 V22와 기준 전압 V21은 역상이므로, 부하(4)에 전류를 흘리기 위한 구동 전압이 되는 출력 전압 V22와 기준 전압 V21의 차전압 ΔV를, -2.0V~+2.0V의 범위에서 변동시킬 수 있다. 따라서, 구동 회로(100)에서는, 부하에 부여하는 전압의 양쪽 진폭(이 예에서는 4.0Vp-p)을 전원 전압(+2.4V) 이상까지 크게 할 수 있다.

도 5는, 실시 형태 1에 따른 구동 회로(100)가 부하에 흘리는 전류를 나타내는 그래프이다. 구동 회로(100)는 부하에 부여하는 전압의 진폭을 크게 할 수 있으므로, 낮은 전원 전압에서도, 부하에 흘리는 전류를 크게 할 수 있다(진폭 800μA).

비교예로서, 기준 전압이 일정한 경우(예를 들어, 특허문헌 2)에 대하여 검토한다. 예를 들어, 기준 전압을 전원 전압(+2.4V)의 1/2인 +1.2V인 것으로 한다. 도 6은, 기준 전압이 일정한 경우의 전압전류 변환 회로의 출력 전압예를 나타내는 그래프이다. 이 경우, 부하에 부여하는 전압의 진폭을, 구동 회로(100)와 동일한 2.0V로 하고자 하면, 기준 전압 Vref를 기준으로 하여, 전압전류 변환 회로의 출력 전압 Vout를 -0.8V~+3.2V의 범위에서 변동시켜야만 한다(도 6의 파선). 그러나, 전압전류 변환 회로의 출력 전압 Vout는, 전원 전압(+2.4V)보다도 크게 할 수는 없고, 또한, 접지(0V)보다도 작게 할 수는 없다. 따라서, 출력 전압 Vout는, 도 6에 실선으로 나타낸 바와 같이, 정현파의 정상부가 찌부러진 파형이 된다.

도 7은, 일정한 기준 전압과 전압전류 변환 회로의 출력 전압 사이의 차전압 Vd를 나타내는 그래프이다. 도 8은, 기준 전압이 일정한 경우에 부하에 흐르는 전류를 나타내는 그래프이다. 전술한 바와 같이, 출력 전압 Vout는 정현파의 정상부가 찌부러진 파형이 되므로, 도 7에 도시한 바와 같이, 차전압 Vd도 정현파의 정상부가 찌부러진 파형이 된다. 그로 인해, 도 8에 도시한 바와 같이, 부하(2.5kΩ)에 흐르는 전류도 정현파의 정상부가 찌부러진 파형으로 되어, 전류 진폭도 480μA로 제한되어버린다.

즉, 본 구성에 의하면, 기준 전압을 전압전류 변환 회로의 출력 전압에 대하여 역상으로 함으로써, 기준 전압이 일정한 경우에 비해, 보다 큰 전류를 흘릴 수 있다.

또한, 일반적으로, 2개의 증폭기를 병렬시켜서 사용하는 방법으로서, BTL(Bridged Transless) 접속이 알려져 있다. 그러나, BTL 접속은 단순히 출력을 크게 하는 구성인 것에 비해, 본 구성은, 부하에의 전류 출력을 크게 함과 함께, 기준 전압이 일정한 경우와 비교하여 전압전류 변환 회로의 출력 전압 진폭을 작게 하는 것이다. 즉, 본 구성은, BTL 접속과는 동작이 상이한 것인 것을 이해할 수 있다.

실시 형태 2

실시 형태 2에 따른 구동 회로(200)에 대하여 설명한다. 도 9는, 실시 형태 2에 따른 구동 회로(200)의 구성을 도시하는 회로도이다. 구동 회로(200)는 구동 회로(100)의 기준 전압 생성 회로(3)를 기준 전압 생성 회로(31)로 치환한 구성을 갖는다. 구동 회로(200)의 그 밖의 구성은 구동 회로(100)와 동일하므로, 설명을 생략한다.

기준 전압 생성 회로(31)는 저항 R1(제1 저항이라고도 칭함), 저항 R2(제2 저항이라고도 칭함) 및 차동 증폭기 AMP를 포함한다.

차동 증폭기 AMP의 비반전 입력 단자는, 교류 전압 신호원(1)의 단자 T1 및 직류 전원(5)의 고전압측 단자와 접속된다. 차동 증폭기 AMP의 반전 입력 단자는, 저항 R1을 통하여, 교류 전압 신호원(1)의 단자 T2 및 전압전류 변환 회로(2)의 정상 입력 단자와 접속된다. 또한, 차동 증폭기 AMP의 반전 입력 단자는, 저항 R2를 통하여, 차동 증폭기 AMP의 출력 단자와 접속된다.

이하, 구동 회로(200)의 동작에 대해서 구체예를 기술하여 설명한다. 실시 형태 1과 마찬가지로, 기준 전압 V21은 수학식 1, 출력 전압 V22는 수학식 2로 표현된다. 구동 회로(200)에서는, 구동 회로(100)와 마찬가지로(도 3), 기준 전압 V21과 출력 전압 V22가 역상이 되고, 또한, 마찬가지로 변동한다.

즉, 구동 회로(200)는 기준 전압 생성 회로의 구성은 상이하지만, 구동 회로(100)와 마찬가지로, 부하에 전류를 흘리는 것이 가능한 것을 이해할 수 있다.

실시 형태 3

실시 형태 3에 따른 구동 회로(300)에 대하여 설명한다. 도 10은, 실시 형태 3에 따른 구동 회로(300)의 구성을 도시하는 회로도이다. 구동 회로(300)는 구동 회로(100)의 기준 전압 생성 회로(3)를 기준 전압 생성 회로(32)로 치환한 구성을 갖는다. 구동 회로(300)의 그 밖의 구성은 구동 회로(100)와 동일하므로, 설명을 생략한다.

기준 전압 생성 회로(32)는 차동 증폭기 AMP를 포함한다.

차동 증폭기 AMP의 비반전 입력 단자는, 교류 전압 신호원(1)의 단자 T1 및 직류 전원(5)의 고전압측 단자와 접속된다. 차동 증폭기 AMP의 반전 입력 단자는, 교류 전압 신호원(1)의 단자 T2 및 전압전류 변환 회로(2)의 정상 입력 단자와 접속된다.

이하, 구동 회로(300)의 동작에 대해서 구체예를 기술하여 설명한다. 도 11은, 실시 형태 3에 따른 구동 회로(300)에서의 기준 전압 V21과 출력 전압 V22와의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 기준 전압 생성 회로(32)로부터 출력되는 기준 전압 V21은, 교류 신호 V2와 직류 전압 V1 사이의 대소 관계의 변화에 따라, 전압이 0V 또는 +2.4V로 변화하는 구형파가 된다.

이에 비해, 출력 전압 V22는 정현파형을 갖는다. 단, 기준 전압 V21이 0V일 때는, 출력 전압 V22는, 기준 전압 V21(0V)을 기준으로 하여, 진폭 2.0V의 위로 볼록한 파형이 된다. 한편, 기준 전압 V21이 +2.4V일 때는, 출력 전압 V22는, 기준 전압 V21(+2.4V)을 기준으로 하여, 진폭 2.0V 밑으로 볼록한 파형이 된다. 즉, 기준 전압 V21과 출력 전압 V22 사이의 차전압 ΔV는, 구동 회로(100)와 마찬가지의 변화를 하게 된다(도 4).

이상, 본 구성에 의하면, 구동 회로(100)와 비교하여, 기준 전압 V21 및 출력 전압 V22의 파형은 상이하지만, 부하(4)에 인가되는 전압을 동일하게 할 수 있다. 따라서, 구동 회로(300)는 구동 회로(100)와 마찬가지로, 부하(4)에 전류를 공급할 수 있다. 또한, 구동 회로(300)는 구동 회로(100)와 비교하여, 기준 전압 생성 회로의 구성을 간략화할 수 있다.

실시 형태 4

실시 형태 4에 따른 구동 회로(400)에 대하여 설명한다. 도 12는, 실시 형태 4에 따른 구동 회로(400)의 구성을 도시하는 회로도이다. 구동 회로(400)는 구동 회로(100)의 기준 전압 생성 회로(3)를 기준 전압 생성 회로(33)로 치환한 구성을 갖는다. 구동 회로(400)의 그 밖의 구성은 구동 회로(100)와 동일하므로, 설명을 생략한다.

기준 전압 생성 회로(33)는 인버터 INV를 포함한다. 인버터 INV의 입력 단자는, 교류 전압 신호원(1)의 단자 T2와 접속된다. 인버터 INV의 출력 단자는 부하(4)와 접속된다.

이하, 구동 회로(400)의 동작에 대해서 구체예를 기술하여 설명한다. 인버터 INV로부터 출력되는 기준 전압 V21은, 교류 신호 V2가 정일 때에 0V가 되고, 교류 신호 V2가 부일 때에 +2.4V가 된다. 따라서, 구동 회로(400)에 있어서의 기준 전압 V21은, 구동 회로(300)와 동일한 파형이 된다(도 11). 그 결과, 구동 회로(400)에 있어서의 출력 전압 V22도 구동 회로(300)와 동일한 파형이 된다(도 11).

이상, 본 구성에 의하면, 구동 회로(300)와 비교하여, 기준 전압 생성 회로(3)의 구성이 상이하지만, 부하(4)에 인가되는 전압을 동일하게 할 수 있다. 따라서, 구동 회로(400)는 구동 회로(300)와 마찬가지로, 부하(4)에 전류를 공급할 수 있다.

실시 형태 5

실시 형태 5에 따른 전압전류 변환 회로에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서 설명하는 전압전류 변환 회로(21)는 상술한 전압전류 변환 회로(2)의 구체예이다. 도 13은, 실시 형태 5에 따른 전압전류 변환 회로(21)의 구성을 도시하는 회로도이다.

전압전류 변환 회로(21)는 Pch 트랜지스터 MP1~MP7, Nch 트랜지스터 MN1~MN4, 저항 R11, 전류원 IREF를 갖는다.

Pch 트랜지스터 MP1~MP5의 소스에는 전원 전압 VDD가 공급된다. Pch 트랜지스터 MP1의 드레인과 접지 사이에는 전류원 IREF가 삽입된다.

Pch 트랜지스터 MP2의 드레인은 Pch 트랜지스터 MP6의 소스와 접속된다. Pch 트랜지스터 MP3의 드레인은 Pch 트랜지스터 MP7의 소스와 접속된다. Pch 트랜지스터 MP1~MP3의 게이트 및 Pch 트랜지스터 MP1의 드레인은 각각 서로 접속되어 있다.

Pch 트랜지스터 MP6의 드레인은 Nch 트랜지스터 MN1의 드레인과 접속된다. Pch 트랜지스터 MP7의 드레인은 Nch 트랜지스터 MN2의 드레인과 접속된다. Pch 트랜지스터 MP6의 드레인과 Pch 트랜지스터 MP7의 드레인 사이에는 저항 R11이 접속되어 있다. Pch 트랜지스터 MP6의 게이트에는 직류 전압 V1이 인가된다. Pch 트랜지스터 MP7의 게이트에는 교류 신호 V2가 인가된다. Nch 트랜지스터 MN1의 소스는 접지와 접속된다. Nch 트랜지스터 MN2의 소스는 접지와 접속된다.

Pch 트랜지스터 MP4의 드레인은 Nch 트랜지스터 MN3의 드레인과 접속된다. Nch 트랜지스터 MN3의 소스는 접지와 접속된다. Pch 트랜지스터 MP5의 드레인은 Nch 트랜지스터 MN4의 드레인과 접속된다. Nch 트랜지스터 MN4의 소스는 접지와 접속된다. Pch 트랜지스터 MP4의 드레인, Pch 트랜지스터 MP4 및 MP5의 게이트는 서로 접속된다.

Nch 트랜지스터 MN1의 게이트, Nch 트랜지스터 MN1의 드레인 및 Nch 트랜지스터 MN4의 게이트는 서로 접속되어 있다. Nch 트랜지스터 MN2의 게이트, Nch 트랜지스터 MN2의 드레인 및 Nch 트랜지스터 MN3의 게이트는 서로 접속되어 있다.

Pch 트랜지스터 MP5의 드레인과 Nch 트랜지스터 MN4의 드레인 사이의 노드는 출력 단자 TOUT와 접속된다. 출력 단자 TOUT으로부터는 출력 전압 V22가 출력된다.

Nch 트랜지스터 MN1과 Nch 트랜지스터 MN2는 동일한 사이즈의 트랜지스터이다. Nch 트랜지스터 MN3과 Nch 트랜지스터 MN4는 동일한 사이즈의 트랜지스터이다. 또한, Nch 트랜지스터 MN1 및 MN2의 사이즈 S1과 Nch 트랜지스터 MN3 및 MN4의 사이즈 S2의 사이즈비(S2/S1)를 M(M은, 정의 실수)으로 한다.

이때, 전압전류 변환 회로(21)의 출력 전류 I는, 이하의 수학식 3로 표현된다.

이상, 저항 R11의 저항값, 직류 전압 V1, 교류 신호 V2 및 트랜지스터의 사이즈비에 따른 전류를 출력하는 전압전류 변환 회로를 구체적으로 구성할 수 있다.

실시 형태 6

실시 형태 6에 따른 전압전류 변환 회로에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서 설명하는 전압전류 변환 회로(22)는 상술한 전압전류 변환 회로(2)의 구체예이다. 도 14는, 실시 형태 6에 따른 전압전류 변환 회로(22)의 구성을 도시하는 회로도이다.

전압전류 변환 회로(22)는 저항(221~225), 차동 증폭기(226)를 갖는다. 저항(221)의 일단부에는 교류 신호 V2가 인가되고, 타단부는 차동 증폭기(226)의 반전 입력 단자와 접속된다. 또한, 차동 증폭기(226)의 반전 입력 단자와 차동 증폭기(226)의 출력 단자 사이에는 저항(222)이 접속된다. 차동 증폭기(226)의 출력 단자와 전압전류 변환 회로(22)의 출력 단자 TOUT 사이에는 저항(223)이 접속된다. 저항(224)의 일단부에는 직류 전압 V1이 인가되고, 타단부는 차동 증폭기(226)의 비반전 입력 단자 및 저항(225)의 일단부와 접속된다. 저항(225)의 타단부는 전압전류 변환 회로(22)의 출력 단자 TOUT와 접속된다. 출력 단자 TOUT으로부터는 출력 전압 V22가 출력된다.

여기서, 저항(221) 및 저항(224)의 저항값을 Rs로 한다. 저항(222) 및 저항(225)의 저항값을 Rf로 한다. 저항(223)의 저항값을 R0으로 한다. 이때, 전압전류 변환 회로(22)의 출력 전류 I는 이하의 수학식 4로 표현된다.

이상, 저항(221~225)의 저항값, 직류 전압 V1 및 교류 신호 V2에 따른 전류를 출력하는 전압전류 변환 회로를 구체적으로 구성할 수 있다.

실시 형태 7

실시 형태 7에 따른 전압전류 변환 회로에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서 설명하는 전압전류 변환 회로(23)는 상술한 전압전류 변환 회로(2)의 구체예이다. 도 15는, 실시 형태 7에 따른 전압전류 변환 회로(23)의 구성을 도시하는 회로도이다.

전압전류 변환 회로(23)는 전압전류 변환 회로(22)의 변형예이다. 전압전류 변환 회로(22)에서는 저항(221)에 교류 신호 V2가 인가되어 있는 것에 비해, 전압전류 변환 회로(23)에서는 저항(221)에 직류 전압 V1이 인가되어 있다. 전압전류 변환 회로(22)에서는 저항(224)에 직류 전압 V1이 인가되어 있는 것에 비해, 전압전류 변환 회로(23)에서는 저항(224)에 교류 신호 V2가 인가되어 있다. 전압전류 변환 회로(23)의 그 밖의 구성은 전압전류 변환 회로(22)와 동일하므로, 설명을 생략한다.

이때, 전압전류 변환 회로(22)의 출력 전류 I는 이하의 수학식 5로 표현된다.

실시 형태 8

실시 형태 8에 따른 전압전류 변환 회로에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서 설명하는 전압전류 변환 회로(24)는 상술한 전압전류 변환 회로(2)의 구체예이다. 도 16은, 실시 형태 8에 따른 전압전류 변환 회로(24)의 구성을 도시하는 회로도이다.

전압전류 변환 회로(24)는 전압전류 변환 회로(22)에 차동 증폭기(241)를 추가한 구성을 갖는다. 저항(224)의 일단부에는 직류 전압 V1이 인가되고, 타단부는 차동 증폭기(226)의 비반전 입력 단자 및 저항(225)의 일단부와 접속된다. 저항(225)의 타단부는 차동 증폭기(241)의 출력 단자 및 반전 입력 단자와 접속된다. 차동 증폭기(241)의 비반전 입력 단자는, 전압전류 변환 회로(22)의 출력 단자 TOUT와 접속된다. 출력 단자 TOUT으로부터는 출력 전압 V22가 출력된다. 전압전류 변환 회로(24)의 그 밖의 구성은 전압전류 변환 회로(22)와 동일하므로, 설명을 생략한다.

이때, 전압전류 변환 회로(24)의 출력 전류 I는, 상술한 수학식 4로 표현된다. 이상, 저항(221~225)의 저항값, 직류 전압 V1 및 교류 신호 V2에 따른 전류를 출력하는 전압전류 변환 회로를 구체적으로 구성할 수 있다.

실시 형태 9

실시 형태 9에 따른 전압전류 변환 회로에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서 설명하는 전압전류 변환 회로(25)는 상술한 전압전류 변환 회로(2)의 구체예이다. 도 17은 실시 형태 9에 따른 전압전류 변환 회로(25)의 구성을 도시하는 회로도이다.

전압전류 변환 회로(25)는 전압전류 변환 회로(24)의 변형예이다. 전압전류 변환 회로(24)에서는 저항(221)에 교류 신호 V2가 인가되어 있는 것에 비해, 전압전류 변환 회로(25)에서는 저항(221)에 직류 전압 V1이 인가되어 있다. 전압전류 변환 회로(24)에서는 저항(224)에 직류 전압 V1이 인가되어 있는 것에 비해, 전압전류 변환 회로(25)에서는 저항(224)에 교류 신호 V2가 인가되어 있다. 전압전류 변환 회로(25)의 그 밖의 구성은 전압전류 변환 회로(24)와 동일하므로, 설명을 생략한다.

이때, 전압전류 변환 회로(25)의 출력 전류 I는, 상술한 수학식 5로 표현된다. 이상, 저항(221~225)의 저항값, 직류 전압 V1 및 교류 신호 V2에 따른 전류를 출력하는 전압전류 변환 회로를 구체적으로 구성할 수 있다.

실시 형태 10

실시 형태 10에 따른 전압전류 변환 회로에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서 설명하는 전압전류 변환 회로(26)는 상술한 전압전류 변환 회로(2)의 구체예이다. 도 18은 실시 형태 10에 따른 전압전류 변환 회로(26)의 구성을 도시하는 회로도이다.

전압전류 변환 회로(26)는 Pch 트랜지스터 MP10, Nch 트랜지스터 MN10, 저항 R21 및 저항 R22, 차동 증폭기(261 및 262)를 갖는다.

저항 R21의 일단부에는 전원 전압 VDD가 인가되고, 타단부는 Pch 트랜지스터 MP10의 소스와 접속된다. Pch 트랜지스터 MP10의 드레인은 Nch 트랜지스터 MN10의 드레인과 접속된다. 저항 R22의 일단부는 접지와 접속되고, 타단부는 Nch 트랜지스터 MN10의 소스와 접속된다. Pch 트랜지스터 MP10의 드레인과 Nch 트랜지스터 MN10의 드레인 사이의 노드는 출력 단자 TOUT와 접속된다. 출력 단자 TOUT으로부터는 출력 전압 V22가 출력된다.

차동 증폭기(261)의 비반전 입력 단자에는, 교류 신호 V2가 인가된다. 차동 증폭기(261)의 반전 입력 단자는 Pch 트랜지스터 MP10의 소스와 접속된다. 차동 증폭기(261)의 출력 단자는 Pch 트랜지스터 MP10의 게이트와 접속된다. 차동 증폭기(261)의 비반전 입력 단자는 전압전류 변환 회로(26)의 정상 입력 단자에 상당한다.

차동 증폭기(262)의 비반전 입력 단자에는 직류 전압 V1이 인가된다. 차동 증폭기(262)의 반전 입력 단자는 Nch 트랜지스터 MN10의 소스와 접속된다. 차동 증폭기(262)의 출력 단자는 Nch 트랜지스터 MN10의 게이트와 접속된다. 차동 증폭기(262)의 비반전 입력 단자는 전압전류 변환 회로(26)의 역상 입력 단자에 상당한다.

실시 형태 11

실시 형태 11에 따른 위상 조정기에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서 설명하는 위상 조정기는 상술한 위상 조정기(6)의 변형예이다.

위상 조정기의 제1 변형예인 위상 조정기(61)에 대하여 설명한다. 도 19는, 실시 형태 11에 따른 구동 회로(501)의 구성을 도시하는 회로도이다. 구동 회로(501)는 도 9에 도시하는 구동 회로(200)에 위상 조정기(61)를 추가한 구성을 갖는다.

위상 조정기(61)는 저항 R61 및 용량 C1을 갖고, 패시브형의 저역 통과 필터로서 구성된다. 저항 R61은, 교류 전압 신호원(1)의 단자 T2 및 전압전류 변환 회로(2)의 정상 입력 단자와, 기준 전압 생성 회로(31)의 저항 R1 사이에 삽입된다. 용량 C1의 일단부는, 저항 R61과 기준 전압 생성 회로(31)의 저항 R1 사이의 노드와 접속된다. 용량 C1의 타단부는 기준 전압 생성 회로(31)의 차동 증폭기 AMP의 비반전 입력 단자와 접속된다.

위상 조정기(61)는 저역 통과 필터이므로, 본 구성에 의하면, 기준 전압 V21의 위상을 뒤지게 하는 방향으로 조정할 수 있다.

위상 조정기의 제2 변형예인 위상 조정기(62)에 대하여 설명한다. 도 20은, 실시 형태 11에 따른 구동 회로(502)의 구성을 도시하는 회로도이다. 위상 조정기(62)는 저항 R62 및 용량 C2를 갖고, 패시브형의 고역 통과 필터로서 구성된다. 용량 C2는, 교류 전압 신호원(1)의 단자 T2 및 전압전류 변환 회로(2)의 정상 입력 단자와, 기준 전압 생성 회로(31)의 저항 R1 사이에 삽입된다. 저항 R62의 일단부는, 용량 C2와 기준 전압 생성 회로(3)의 저항 R1 사이의 노드와 접속된다. 용량 C2의 타단부는 기준 전압 생성 회로(31)의 차동 증폭기 AMP의 비반전 입력 단자와 접속된다.

위상 조정기(62)는 고역 통과 필터이므로, 본 구성에 의하면, 기준 전압 V21의 위상을 앞서게 하는 방향으로 조정할 수 있다.

위상 조정기의 제3 변형예인 위상 조정기(63)에 대하여 설명한다. 도 21은, 실시 형태 11에 따른 위상 조정기의 일례인 위상 조정기(63)의 구성을 도시하는 회로도이다. 위상 조정기(63)는 차동 증폭기(630), 저항(631 및 632), 용량(633 및 634)을 갖고, 액티브형의 저역 통과 필터로서 구성된다.

저항(631)의 일단부에는, 교류 신호 V2가 인가된다. 저항(631)의 타단부는 저항(632)의 일단부와 용량(633)의 일단부에 접속된다. 저항(632)의 타단부는 차동 증폭기(630)의 비반전 입력 단자와 용량(634)의 일단부에 접속된다. 용량(633)의 타단부는 차동 증폭기(630)의 출력 단자에 접속된다. 용량(634)의 타단부에는 직류 전압 V1이 인가된다. 차동 증폭기(630)의 반전 입력 단자는, 차동 증폭기(630)의 출력 단자와 접속된다. 또한, 차동 증폭기(630)의 출력 단자는 단자 T3과 접속된다. 단자 T3은, 기준 전압 생성 회로와 접속된다.

위상 조정기(63)는 저역 통과 필터이므로, 본 구성에 의하면, 기준 전압 V21의 위상을 뒤지게 하는 방향으로 조정할 수 있다.

위상 조정기의 제4 변형예인 위상 조정기(64)에 대하여 설명한다. 도 22는, 실시 형태 11에 따른 위상 조정기의 일례인 위상 조정기(64)의 구성을 도시하는 회로도이다. 위상 조정기(64)는 위상 조정기(64)에 저항(641 및 642)을 추가한 구성을 갖는다. 저항(641)의 일단부는 차동 증폭기(630)의 반전 입력 단자와 접속되고, 타단부에는 직류 전압 V1이 인가된다. 저항(642)은 차동 증폭기(630)의 반전 입력 단자와 차동 증폭기(630)의 출력 단자 사이에 삽입된다. 위상 조정기(64)의 그밖의 구성은 위상 조정기(63)와 동일하므로, 설명을 생략한다.

위상 조정기(64)는 저역 통과 필터이므로, 본 구성에 의하면, 기준 전압 V21의 위상을 뒤지게 하는 방향으로 조정할 수 있다.

위상 조정기의 제5 변형예인 위상 조정기(65)에 대하여 설명한다. 도 23은, 실시 형태 11에 따른 위상 조정기의 일례인 위상 조정기(65)의 구성을 도시하는 회로도이다. 위상 조정기(65)는 액티브형의 고역 통과 필터로서 구성된다. 위상 조정기(65)는 상술한 위상 조정기(63)에 있어서, 저항(631)과 용량(633)을 교체하고, 또한, 저항(632)과 용량(634)을 교체한 구성을 갖는다.

위상 조정기(65)는 고역 통과 필터이므로, 본 구성에 의하면, 기준 전압 V21의 위상을 앞서게 하는 방향으로 조정할 수 있다.

위상 조정기의 제6 변형예인 위상 조정기(66)에 대하여 설명한다. 도 24는, 실시 형태 11에 따른 위상 조정기의 일례인 위상 조정기(66)의 구성을 도시하는 회로도이다. 위상 조정기(66)는 위상 조정기(65)에 저항(641 및 642)을 추가한 구성을 갖는다. 저항(641 및 642)은 위상 조정기(64)와 동일하므로, 설명을 생략한다.

위상 조정기(66)는 고역 통과 필터이므로, 본 구성에 의하면, 기준 전압 V21의 위상을 앞서게 하는 방향으로 조정할 수 있다.

위상 조정기의 제7 변형예인 위상 조정기(67)에 대하여 설명한다. 도 25는, 실시 형태 11에 따른 구동 회로(507)의 구성을 도시하는 회로도이다. 구동 회로(507)는 구동 회로(100)의 위상 조정기(6)를 위상 조정기(67)로 치환한 구성을 갖는다. 위상 조정기(67)는 차동 증폭기(670), 저항(671~673) 및 용량(674)을 갖고, 올패스 필터로서 구성된다.

저항(671)의 일단부에는 교류 신호 V2가 인가되고, 타단부는 차동 증폭기(670)의 반전 입력 단자와 접속된다. 저항(672)의 일단부에는 교류 신호 V2가 인가되고, 타단부는 차동 증폭기(670)의 비반전 입력 단자와 접속된다. 저항(673)은 차동 증폭기(670)의 반전 입력 단자와 차동 증폭기(670)의 출력 단자 사이에 삽입된다. 또한, 차동 증폭기(670)의 출력 단자는 기준 전압 생성 회로(3)의 차동 증폭기 AMP의 비반전 입력 단자와 접속된다. 용량(674)의 일단부에는 직류 전압 V1이 인가되고, 타단부는 차동 증폭기(670)의 비반전 입력 단자와 접속된다. 또한, 차동 증폭기(670)는 전원 전압 VDD와 접지 사이에 삽입됨으로써 전원 공급을 받는다.

이상, 본 구성에 의하면, 기준 전압 V21의 위상을 뒤지게 하는 방향으로 조정할 수 있다. 또한, 상술한 위상 조정기(61~66)는 RC 필터이므로, 기준 전압 V21의 위상을 조정하면 전압 진폭이 변화하게 된다. 이에 비해, 위상 조정기(67)는 올패스 필터이므로, 전압 진폭을 변화시키지 않고, 기준 전압 V21의 위상을 조정할 수 있다.

위상 조정기의 제8 변형예인 위상 조정기(68)에 대하여 설명한다. 도 26은, 실시 형태 11에 따른 구동 회로(508)의 구성을 도시하는 회로도이다. 구동 회로(508)는 구동 회로(100)의 위상 조정기(6)를 위상 조정기(68)로 치환한 구성을 갖는다. 위상 조정기(68)는 위상 조정기(67)의 저항(672)과 용량(674)을 교체한 구성을 갖는다. 위상 조정기(68)의 그 밖의 구성은 위상 조정기(67)와 동일하므로, 설명을 생략한다.

이상, 본 구성에 의하면, 기준 전압 V21의 위상을 앞서게 하는 방향으로 조정할 수 있다. 또한, 상술한 위상 조정기(61~66)는 RC 필터이므로, 기준 전압 V21의 위상을 조정하면 전압 진폭이 변화하게 된다. 이에 비해, 위상 조정기(68)는 올패스 필터이므로, 전압 진폭을 변화시키지 않고, 기준 전압 V21의 위상을 조정할 수 있다.

위상 조정기의 제9 변형예인 위상 조정기(69)에 대하여 설명한다. 도 27은, 실시 형태 11에 따른 구동 회로(509)의 구성을 도시하는 회로도이다. 구동 회로(509)는 구동 회로(200)에 위상 조정기(69)를 추가한 구성을 갖는다. 위상 조정기(69)는 종속 접속된 n(n은, 1 이상의 정수)개의 버퍼 B_1~B_n을 갖는다.

버퍼 B_1~B_n은 차동 증폭기(691)를 포함한다. 차동 증폭기(691)의 반전 입력 단자는, 차동 증폭기(691)의 출력 단자와 접속된다.

1단째의 버퍼 B_1을 구성하는 차동 증폭기(691)의 비반전 입력 단자에는, 교류 신호 V2가 인가된다. 이후, k(k는, 2≤k≤n-1의 정수)번째의 버퍼 B_k를 구성하는 차동 증폭기(691)의 비반전 입력 단자는, k-1번째의 버퍼 B_k-1을 구성하는 차동 증폭기(691)의 출력 단자와 접속된다. n번째의 버퍼 B_n을 구성하는 차동 증폭기(691)의 출력 단자는 기준 전압 생성 회로(3)의 반전 입력 단자와 접속된다. 또한, 버퍼 B_1~B_n을 구성하는 차동 증폭기(691)는 전원 전압 VDD와 접지 사이에 삽입됨으로써 전원 공급을 받는다.

위상 조정기(69)는 다단의 버퍼에 의해, 통과하는 교류 전압을 뒤지게 할 수 있다. 이상, 본 구성에 의하면, 기준 전압 V21의 위상을 뒤지게 하는 방향으로 조정할 수 있다.

위상 조정기의 제10의 변형예인 위상 조정기(70)에 대하여 설명한다. 도 28은, 실시 형태 11에 따른 구동 회로(510)의 구성을 도시하는 회로도이다. 구동 회로(510)는 구동 회로(200)에 위상 조정기(70)를 추가한 구성을 갖는다. 위상 조정기(70)는 위상 조정기(69)의 접속 위치를 변경한 구성을 갖는다.

n번째의 버퍼 B_n을 구성하는 차동 증폭기(691)의 출력 단자는 전압전류 변환 회로(2)의 정상 입력 단자와 접속된다. 위상 조정기(70)의 그 밖의 구성은 위상 조정기(69)와 동일하므로, 설명을 생략한다.

위상 조정기(70)는 다단의 버퍼에 의해, 통과하는 교류 전압을 뒤지게 할 수 있다. 이상, 본 구성에 의하면, 기준 전압 V21의 위상을 앞서게 하는 방향으로 조정할 수 있다.

실시 형태 12

실시 형태 12에 따른 구동 회로(600)에 대하여 설명한다. 도 29는, 실시 형태 12에 따른 구동 회로(600)의 구성을 도시하는 회로도이다. 구동 회로(600)는 위상 조정기 대신에 교류 전압 신호원에 위상 조정 기능을 부여한 구성을 갖는다. 구체적으로는, 구동 회로(600)는 구동 회로(100)로부터 위상 조정기(6)를 제거하고, 교류 전압 신호원(1)을 교류 전압 신호원(10)으로 치환한 구성을 갖는다.

교류 전압 신호원(10)은 전압전류 변환 회로(2)에 교류 신호 V12(제1 교류 신호라고도 칭함)를 출력하고, 기준 전압 생성 회로(3)에 교류 신호 V11(제2 교류 신호라고도 칭함)을 출력한다. 교류 전압 신호원(10)은 제어 회로(11), 디지털- 아날로그 변환기(DAC)(12 및 13), 저역 통과 필터(LPF)(14 및 15)를 갖는다.

제어 회로(11)는 DAC(12 및 13)에, 이 동작을 제어하는 디지털 신호를 출력한다. DAC(12 및 13)는 입력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환함으로써, 교류 전압을 출력한다. DAC(12)로부터 출력된 교류 전압은, LPF(14)에서 고주파 성분이 제거되어, 교류 신호 V12로서 출력된다. DAC(13)로부터 출력된 교류 전압은, LPF(15)에서 고주파 성분이 제거되어, 교류 신호 V11로서 출력된다.

예를 들어, 제어 회로(11)가 DAC(13)에 부여하는 디지털 신호를, DAC(12)에 부여하는 디지털 신호보다도 뒤지게 함으로써, 교류 신호 V12와 비교하여 교류 신호 V11의 위상을 뒤지게 할 수 있다. 또한, 제어 회로(11)가 DAC(13)에 부여하는 디지털 신호를, DAC(12)에 부여하는 디지털 신호보다도 빠르게 함으로써 교류 신호 V12와 비교하여 교류 신호 V11의 위상을 앞서게 할 수 있다

또한, 교류 전압 신호원(10)은 구동 회로(100) 이외의 다른 실시 형태에 따른 구동 회로에 적용하는 것이 가능하다.

실시 형태 13

실시 형태 13에 따른 구동 회로(700)에 대하여 설명한다. 도 30은, 실시 형태 13에 따른 구동 회로(700)의 구성을 도시하는 회로도이다. 구동 회로(700)는 구동 회로(100)에 있어서의 기준 전압 생성 회로(3)의 저항 R1 및 R2를, 각각 가변 저항 VR1 및 VR2로 치환하고, 제어 회로(7)를 추가한 구성을 갖는다. 제어 회로(7)는 예를 들어 디지털 회로를 포함하고, 가변 저항 VR1 및 VR2의 저항값을 제어할 수 있다. 구동 회로(700)의 그 밖의 구성은 구동 회로(100)와 동일하므로, 설명을 생략한다.

이하, 저항 VR1 및 저항 VR2의 저항값을 각각 R3 및 R4라고 표기한다. 이 경우, 기준 전압 V21은, 수학식 1을 다시 쓰면, 이하의 수학식 6으로 표현된다.

구동 회로(700)에서는, 수학식 6에 표시한 바와 같이, 가변 저항 VR1 및 가변 저항 VR2의 저항값을 제어함으로써, 기준 전압 V21의 진폭을 제어할 수 있다. 기준 전압 V21의 진폭을 제어함으로써, 마찬가지로, 출력 전압 V22의 진폭도 제어할 수 있다.

이상, 본 구성에 의하면, 부하(4)를 접속한 후의 초기 설정으로서, 기준 전압 V21 및 출력 전압 V22의 진폭을 적절히 제어함으로써, 부하(4)에 바람직한 진폭을 갖는 전류를 부여할 수 있다.

실시 형태 14

실시 형태 14에 따른 구동 회로(800)에 대하여 설명한다. 도 31은, 실시 형태 14에 따른 구동 회로(800)의 구성을 도시하는 회로도이다. 구동 회로(700)는 구동 회로(100)에 제어 회로(8)를 추가한 구성을 갖는다. 제어 회로(8)는 기준 전압 생성 회로(3)의 위상 조정기(6)의 위상 조정량을 제어한다. 제어 회로(8)는 예를 들어 출력 전압 V22를 감시하고, 감시 결과에 따라, 위상 조정량을 지시하는 제어 신호를 위상 조정기(6)에 출력한다.

이상, 본 구성에 의하면, 부하(4)를 접속한 후의 초기 설정으로서, 위상 조정기(6)의 위상 조정량을 적절히 제어함으로써, 기준 전압 V21이 출력 전압 V22에 대하여 역상이 되게 제어하는 것이 가능하게 된다.

실시 형태 15

실시 형태 15에 따른 구동 회로(900)에 대하여 설명한다. 도 32는, 실시 형태 15에 따른 구동 회로(900)의 구성을 도시하는 회로도이다. 구동 회로(900)는 구동 회로(700)의 변형예이며, 제어 회로(7)를 제어 회로(9)로 치환한 구성을 갖는다. 제어 회로(9)는 가변 저항 VR1 및 VR2의 저항값 제어 뿐만 아니라, 제어 회로(8)와 마찬가지로, 위상 조정기(6)의 위상 조정량의 제어를 아울러 행한다.

이상, 본 구성에 의하면, 부하(4)를 접속한 후의 초기 설정으로서, 기준 전압 V21 및 출력 전압 V22의 진폭을 적절히 제어함으로써, 부하(4)에 바람직한 진폭을 갖는 전류를 부여할 수 있다. 또한, 부하(4)를 접속한 후의 초기 설정으로서, 위상 조정기(6)의 위상 조정량을 적절히 제어함으로써, 기준 전압 V21이 출력 전압 V22에 대하여 역상이 되게 제어하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정된 것이 아니고, 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경하는 것이 가능하다. 예를 들어, 상술한 위상 조정기(61, 62, 69 및 70)는 구동 회로(200) 이외의 상술한 실시 형태에 따른 구동 회로에 적용할 수 있다. 상술한 위상 조정기(67 및 68)는 구동 회로(100) 이외의 상술한 실시 형태에 따른 구동 회로에 적용할 수 있다.

상술한 실시 형태 12 및 (14)에 따른 구동 회로는, 구동 회로(100)의 변형예로서 설명했지만, 구동 회로(100) 이외의 상술한 실시 형태에 따른 구동 회로의 변형예로서 구성할 수 있는 것은 물론이다. 상술한 실시 형태 13 및 15에 따른 구동 회로는, 구동 회로(100)의 변형예로서 설명했지만, 실시 형태에 따른 구동 회로(200)의 변형예로서 구성할 수 있는 것은 물론이다.

부하(4)로서는, 생체 임피던스 측정 시의 생태나, 디스플레이 패널 등, 각종 교류 전류를 필요로 하는 것을 사용할 수 있다.

이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 실시 형태에 기초하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 이미 설명한 실시 형태에 한정되는 것은 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능한 것은 말할 필요도 없다.

1, 10: 교류 전압 신호원
2, 21~26: 전압전류 변환 회로
3, 31~33: 기준 전압 생성 회로
4: 부하
5: 직류 전원
6, 61~70: 위상 조정기
7~9, 11: 제어 회로
100, 200, 300, 400, 501, 502, 507, 510, 600, 700, 800, 900: 구동 회로
221~225, 631, 632, 641, 642, 671~673: 저항
226, 241, 261, 262, 591, 630, 670, 691: 차동 증폭기
633, 634, 674: 용량
AMP: 차동 증폭기
B_1~B_n: 버퍼
C1, C2: 용량
I: 출력 전류
INV: 인버터
IREF: 전류원
MN1~MN4, MN10: Nch 트랜지스터
MP1~MP7, MP10: Pch 트랜지스터
R1, R2, R11, R21, R22, R61, R62: 저항
T1~T3: 단자
TOUT: 출력 단자
V1: 직류 전압
V2: 교류 신호
V21: 기준 전압
V22: 출력 전압
Vd: 차전압
VDD: 전원 전압
Vout: 출력 전압
VR1, VR2: 가변 저항
Vref: 기준 전압

Claims

교류 신호를 출력하는 신호원과,
상기 교류 신호로부터 일정 진폭의 제1 교류 전압을 생성하는 차동 증폭기를 갖고, 상기 제1 교류 전압을 외부 부하의 일단부에 출력하는 전압 생성 회로와,
상기 외부 부하의 타단부와 접속되고, 상기 교류 신호에 따라, 상기 제1 교류 전압과는 역상의 일정 진폭의 교류 전류를 상기 외부 부하에 공급하는 전압전류 변환 회로를 구비하는,
구동 회로.
제1항에 있어서, 상기 교류 신호는, 소정 전압을 기준으로 하여 일정 진폭으로 변동하는 정(正)의 전압인,
구동 회로.
제2항에 있어서, 상기 전압 생성 회로는,
일단부에 상기 소정 전압이 인가되고, 타단부가 상기 차동 증폭기의 반전 입력 단자와 접속되는 제1 저항과,
일단부가 상기 차동 증폭기의 상기 반전 입력 단자와 접속되고, 타단부가 상기 차동 증폭기의 출력 단자와 접속되는 제2 저항을 구비하고,
상기 차동 증폭기의 비반전 입력 단자에 상기 교류 신호가 입력되고,
상기 차동 증폭기의 상기 출력 단자로부터 상기 제1 교류 전압이 출력되는,
구동 회로.
제3항에 있어서, 상기 제1 저항 및 상기 제2 저항의 한쪽 또는 양쪽은 가변 저항이며,
상기 제1 저항 및 상기 제2 저항의 한쪽 또는 양쪽의 저항값을 제어하는 제어 회로를 더 구비하는,
구동 회로.
제4항에 있어서, 상기 신호원과 상기 전압전류 변환 회로 사이, 또는, 상기 신호원과 상기 전압 생성 회로 사이에 삽입되어, 상기 교류 신호의 위상을 조정하는 위상 조정기를 더 구비하고,
상기 제어 회로는 상기 위상 조정기에서의 상기 교류 신호의 위상 조정량을 제어하는,
구동 회로.
제2항에 있어서, 상기 전압 생성 회로는,
일단부에 상기 교류 신호가 인가되고, 타단부가 상기 차동 증폭기의 반전 입력 단자와 접속되는 제1 저항과,
일단부가 상기 차동 증폭기의 상기 반전 입력 단자와 접속되고, 타단부가 상기 차동 증폭기의 출력 단자와 접속되는 제2 저항을 구비하고,
상기 차동 증폭기의 비반전 입력 단자에 상기 소정 전압이 입력되고,
상기 차동 증폭기의 상기 출력 단자로부터 상기 제1 교류 전압이 출력되는,
구동 회로.
제6항에 있어서, 상기 제1 저항 및 상기 제2 저항의 한쪽 또는 양쪽은 가변 저항이며,
상기 제1 저항 및 상기 제2 저항의 한쪽 또는 양쪽의 저항값을 제어하는 제어 회로를 더 구비하는,
구동 회로.
제7항에 있어서, 상기 신호원과 상기 전압전류 변환 회로 사이, 또는, 상기 신호원과 상기 전압 생성 회로 사이에 삽입되어, 상기 교류 신호의 위상을 조정하는 위상 조정기를 더 구비하고,
상기 제어 회로는 상기 위상 조정기에서의 상기 교류 신호의 위상 조정량을 제어하는,
구동 회로.
제2항에 있어서, 상기 차동 증폭기의 비반전 입력 단자에 상기 소정 전압이 입력되고,
상기 차동 증폭기의 반전 입력 단자에 상기 교류 신호가 입력되고,
상기 차동 증폭기의 출력 단자로부터 상기 제1 교류 전압이 출력되는,
구동 회로.
제1항에 있어서, 상기 신호원과 상기 전압전류 변환 회로 사이, 또는, 상기 신호원과 상기 전압 생성 회로 사이에 삽입되어, 상기 교류 신호의 위상을 조정하는 위상 조정기를 더 구비하는,
구동 회로.
제10항에 있어서, 상기 위상 조정기에서의 상기 교류 신호의 위상 조정량을 제어하는 제어 회로를 더 구비하는,
구동 회로.
제1항에 있어서, 상기 신호원은,
상기 전압전류 변환 회로에 제1 교류 신호를 상기 교류 신호로서 출력하고,
상기 전압 생성 회로에 제2 교류 신호를 상기 교류 신호로서 출력하고,
상기 제1 교류 신호 및 상기 제2 교류 신호의 한쪽 또는 양쪽의 위상을 조정 가능하도록 구성되는,
구동 회로.
교류 신호를 출력하는 신호원과,
상기 교류 신호에 따라, 일정 진폭의 제1 교류 전압을 외부 부하의 일단부에 출력하는 전압 생성 회로와,
상기 외부 부하의 타단부와 접속되고, 상기 교류 신호에 따라, 상기 제1 교류 전압과는 역상의 일정 진폭의 교류 전류를 상기 외부 부하에 공급하는 전압전류 변환 회로를 구비하는,
구동 회로.