JP2006174180A - 差動増幅器及びそれを用いた表示装置のデータドライバ並びに差動増幅器の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本願では各々の差動増幅器の出力を共通構成にし、それぞれの共通エミッタの電流源を可変にし、前記レベル数に応じて変える情報を前記可変電流源に入力できる回路構成とした。
【効果】 上記回路構成により、差動対の数を増やすことなく、2つの電圧を内分するレベル数を増やすことができ、省面積な差動増幅器を実現することができた。
【選択図】 図1
Description
・第3スイッチ群の3個のスイッチSW1、SW2、SW3が、全て電圧V1を選択すると、電圧V1と等しいVo1が出力される。
選択された2つの電圧を前記少なくとも2つの差動対の前記非反転入力端に供給するステップとを含む。
Ib=Ic ・・・(6)
Ib=(3×Ic+Id)/2 ・・・(9)
電流I1、I2の電流比が固定されている差動増幅器の場合、もし入力制御回路8がなく、端子T1、T2へ供給される2つの電圧が固定されていると、出力電圧Voutは、X対Yの内分比に内分された1つのレベル電圧のみとなる。
3 出力端子
6、16 増幅段
7、17 電流制御回路
8 入力制御回路
4、14 出力端(差動段の出力端)
101、102、103、104、211、212 Nチャネルトランジスタ
111、112、201、202、203、204、109 Pチャネルトランジスタ
126、127、226、227、110 電流源
151、152、154、155 スイッチ
200 増幅器
205 差動増幅器
300、400 差動増幅器
960 表示部
961 走査線
962 データ線
963 TFT
964 画素電極
965 液晶容量
966 コモン電極(対向基板電極)
970 ゲートドライバ
980 データドライバ
981 ラッチアドレスセレクタ
982 ラッチ
983、986 階調電圧発生回路
984、987 デコーダ
985、988 バッファ回路
Claims (27)
- 第1及び第2の入力端子と、
出力端子と、
第1及び第2の差動対と、
前記第1及び第2の差動対にそれぞれ電流を供給する第1及び第2の電流源と、
を備え、
前記第1の差動対の入力対の一方が前記第1の入力端子に接続され他方が前記出力端子に接続され、
前記第2の差動対の入力対の一方が前記第2の入力端子に接続され他方が前記出力端子に接続され、
前記第1及び第2の差動対の出力対の負荷をなし、前記第1及び第2の差動対の出力を合成して得られる信号を、前記第1及び第2の差動対の出力対との接続点ノードの少なくとも1つから出力する負荷回路と、
前記第1及び第2の差動対の出力対と前記負荷回路との接続点ノードの少なくとも1つの信号を入力し前記出力端子に電圧を出力する増幅段と、
前記第1及び第2の電流源を制御し、前記第1及び第2の差動対のそれぞれに与える電流の比を制御する電流制御回路と、
を備えている、ことを特徴とする差動増幅器。 - 前記負荷回路がカレントミラー回路よりなる、ことを特徴とする請求項1に記載の差動増幅器。
- 所定の電圧を受け取る2つの電圧供給端子と、
前記2つの電圧供給端子と、前記第1及び第2の入力端子との接続を制御する入力制御回路と、
を備えている、ことを特徴とする請求項1に記載の差動増幅器。 - 前記第1及び第2の電流源がそれぞれトランジスタを有し、
前記電流制御回路は、与えられた複数のバイアス電圧のうち、入力される制御信号に基づきバイアス電圧を選択して、前記第1及び第2の電流源を構成するトランジスタのそれぞれの制御端に供給し、前記第1及び第2の差動対のそれぞれに与える電流の電流比を制御する、ことを特徴とする請求項1に記載の差動増幅器。 - 前記電流制御回路は、前記第1及び第2の差動対のそれぞれに与える電流の合計値が一定となるように、前記第1及び第2の電流源を制御する、ことを特徴とする請求項1記載の差動増幅器。
- 前記第1及び第2の差動対は、差動対同士が同じトランジスタ特性となるように構成されている、ことを特徴とする請求項1記載の差動増幅器。
- 前記第1及び第2の差動対のトランジスタ対のサイズが同一とされ、
前記第1及び第2の電流源のそれぞれ電流比が調整され、
前記出力端子から、前記第1の入力端子と前記第2の入力端子の電位差を3分割したレベルに相当する電圧が出力される、ことを特徴とする請求項1記載の差動増幅器。 - 前記第1及び第2の電流源の電流が互いに異なり、
前記第1、第2の入力端子に第1、第2の電圧がそれぞれ印加され、
前記第2の電流源の電流を遮断して、前記出力端子から、前記第1の電圧に対応する第1の電圧レベルが出力され、
前記第1の電流源の電流を前記第2の電流源の電流よりも大として、前記出力端子から、前記第1及び第2の電圧を3分割する一方のレベルである第2の電圧レベルが出力され、
前記第2の電流源の電流を前記第1の電流源の電流よりも大として、前記出力端子から、前記第1及び第2の電圧を3分割する他方のレベルである第3の電圧レベルが出力され 前記第1の電流源の電流を遮断して、前記出力端子から前記第2の電圧に対応する第4の電圧レベルが出力される、ことを特徴とする請求項1記載の差動増幅器。 - 第1及び第2の入力端子と、
出力端子と、
入力対の一方が前記第1及び第2の入力端子にそれぞれ接続され、前記入力対の他方が前記出力端子に接続された第1導電型の第1及び第2の差動対と、
前記第1及び第2の差動対にそれぞれ電流を供給する第1及び第2の電流源と、
前記第1及び第2の差動対の出力対に接続されている第1の負荷回路と、
入力対の一方が前記第1及び第2の入力端子にそれぞれ接続され、前記入力対の他方が前記出力端子に接続された第2導電型の第3及び第4の差動対と、
前記第3及び第4の差動対にそれぞれ電流を供給する第3及び第4の電流源と、
前記第3、第4の差動対の出力対に接続されている第2の負荷回路と、
を少なくとも有し、
少なくとも前記第1及び第2の差動対の出力対の一方同士が共通接続され、
前記第1及び第2の差動対の出力対の一方同士の共通接続点に入力端が接続され、前記出力端子に出力端が接続されている第1の増幅段と、
少なくとも前記第3及び第4の差動対の出力対の一方同士が共通接続され、
前記第3及び第4の差動対の出力対の一方同士の共通接続点に入力端が接続され、前記出力端子に出力端が接続されている第2の増幅段と、
前記第1及び第2の電流源を制御し、前記第1及び第2の差動対のそれぞれに与える電流の電流比を制御する第1の電流制御回路と、
前記第3及び第4の電流源を制御し、前記第3及び第4の差動対に流す電流の電流比を制御する第2の電流制御回路と、
を備えている、ことを特徴とする差動増幅器。 - 前記第1乃至第4の電流源がそれぞれトランジスタを有し、
前記第1の電流制御回路は、それぞれ複数のバイアス電圧を備え、入力される制御信号に基づきバイアス電圧を選択して、前記第1及び第2の電流源を構成するトランジスタのそれぞれの制御端に供給し、前記第1及び第2の差動対のそれぞれに流す電流の電流比を制御し、
前記第2の電流制御回路は、それぞれ複数のバイアス電圧を備え、入力される制御信号に基づきバイアス電圧を選択して、前記第3及び第4の電流源を構成するトランジスタのそれぞれの制御端に供給し、前記第3及び第4の差動対のそれぞれに流す電流の電流比を制御する、ことを特徴とする請求項9に記載の差動増幅器。 - 第1及び第2の入力端子と、
出力端子と、
差動対間で少なくとも2種類の異なるトランジスタ特性となるように構成されている第1及び第2の差動対と、
前記第1及び第2の差動対にそれぞれ電流を供給する第1及び第2の電流源と、
を備え、
前記第1の差動対の入力対の一方が前記第1の入力端子に接続され他方が前記出力端子に接続され、
前記第2の差動対の入力対の一方が前記第2の入力端子に接続され他方が前記出力端子に接続され、
前記第1及び第2の差動対の出力対の負荷をなし、前記第1及び第2の差動対の出力を合成して得られる信号を、前記第1及び第2の差動対の出力対との接続点ノードの少なくとも1つから出力する負荷回路と、
前記第1及び第2の差動対の出力対と前記負荷回路との接続点ノードの少なくとも1つの信号を入力し前記出力端子に電圧を出力する増幅段と、
を備えている、ことを特徴とする差動増幅器。 - 所定の電圧を受け取る2つの電圧供給端子と、
前記2つの電圧供給端子と前記第1及び第2の入力端子との接続を制御する入力制御回路と、
を備えている、ことを特徴とする請求項11に記載の差動増幅器。 - 前記第1及び第2の電流源の電流値が同一とされ、
前記第1及び第2の差動対のトランジスタ対のサイズの比が調整され、
前記出力端子から、前記第1の入力端子と前記第2の入力端子の電位差を3分割したレベルに相当する電圧が出力される、ことを特徴とする請求項11に記載の差動増幅器。 - 前記第1及び第2の差動対のトランジスタ対はサイズが調整され、
前記第1及び第2の電流源は同一の電流とされ、
前記第1及び第2の入力端子をともに第1の電圧として、前記出力端子から、前記第1の電圧に対応する第1の電圧レベルが出力され、
前記第1及び第2の入力端子の電圧をそれぞれ第1及び第2の電圧として、前記出力端子から、前記第1及び第2の電圧を3分割する一方のレベルである第2の電圧レベルが出力され、
前記第1及び第2の入力端子の電圧を第2及び第1の電圧として、前記出力端子から、前記第1及び第2の電圧を3分割する他方のレベルである第3の電圧レベルが出力され、
前記第1及び第2の入力端子をともに前記第2の電圧として、前記出力端子から、前記第2の電圧に対応する第4の電圧レベルが出力される、ことを特徴とする請求項11に記載の差動増幅器。 - 第1及び第2の入力端子と、
出力端子と、
第1及び第2の差動対と、
前記第1及び第2の差動対にそれぞれ電流を供給する第1及び第2の電流源と、
を備え、
前記第1の差動対の入力対の一方が前記第1の入力端子に接続され他方が前記出力端子に接続され、
前記第2の差動対の入力対の一方が前記第2の入力端子に接続され他方が前記出力端子に接続され、
前記第1及び第2の差動対の出力対の負荷をなし、前記第1及び第2の差動対の出力を合成して得られる信号を、前記第1及び第2の差動対の出力対との接続点ノードの少なくとも1つから出力する負荷回路と、
前記第1及び第2の差動対の出力対と前記負荷回路との接続点ノードの少なくとも1つの信号を入力し前記出力端子に出力電圧を出力する増幅段と、
複数の互いに異なる電圧を入力し、前記複数の互いに異なる電圧の中から、選択制御信号に基づき、同一電圧を含む2つの電圧を選択して、前記第1及び第2入力端子にそれぞれ供給する選択回路と、
を備え、
前記選択回路で選択される前記2つの電圧の一の組合わせに対して一の出力電圧が前記出力端子より出力される、ことを特徴とする差動増幅器。 - 前記選択回路は、互いに電圧値の異なる第1乃至第4の電圧(A、B,C,D)とを入力し、
(1)第1、第1の電圧(A、A)、
(2)第1、第2の電圧(A、B)、
(3)第2、第2の電圧(B、B)、
(4)第1、第3の電圧(A、C)、
(5)第2、第3の電圧(B、C)、又は、第1、第4の電圧(A、D)、
(6)第2、第4の電圧(B、D)、
(7)第3、第3の電圧(C、C)、
(8)第3、第4の電圧(C、D)、
(9)第4、第4の電圧(D、D)、
のうちのいずれかの対を前記第1及び第2の入力端子に供給し、
前記差動増幅器の前記出力端子からは、最大で9個の互いに異なる電圧レベルが出力可能とされてなる、ことを特徴とする請求項15に記載の差動増幅器。 - 前記第1乃至第4の電圧として、9個の電圧レベルのうち、1、3、7、9番目のレベルが供給される、ことを特徴とする請求項16に記載の差動増幅器。
- 前記選択回路は、互いに電圧値の異なる第1乃至第6の電圧(A、B,C,D、E,F)とを入力し、
(1)第1、第1の電圧(A、A)、
(2)第1、第2の電圧(A、B)、
(3)第2、第2の電圧(B、B)、
(4)第1、第3の電圧(A、C)、
(5)第2、第3の電圧(B、C)、
(6)第1、第4の電圧(A、D)、
(7)第3、第3の電圧(C、C)、又は、第2、第4の電圧(B、D)、
(8)第1、第5の電圧(A、E)、
(9)第3、第4の電圧(C、D)、又は、第2、第5の電圧(B,E)、第1、第6の電圧(A,F)、
(10)第2、第6の電圧(B、F)、
(11)第4、第4の電圧(D、D)、又は、第3、第5の電圧(C、E)、
(12)第3、第6の電圧(C、F)、
(13)第4、第5の電圧(D、E)、
(14)第4、第6の電圧(D、F)、
(15)第5、第5の電圧(E、E)、
(16)第5、第6の電圧(E、F)、
(17)第6、第6の電圧(F、F)、
のうちのいずれかの対を前記第1及び第2の入力端子に供給し、
前記差動増幅器の前記出力端子から最大で17個の互いに異なる電圧レベルが出力可能とされてなる、ことを特徴とする請求項15記載の差動増幅器。 - 前記第1乃至第6の電圧として、17個の電圧レベルのうち、1、3、7、11、15、17番目のレベルが供給される、ことを特徴とする請求項18記載の差動増幅器。
- 前記互いに異なる電圧の数を[{(m−1)/4}+2]個とし(但し、mは8の倍数プラス1)、
前記選択回路は、前記[{(m−1)/4}+2]個の電圧の中から重複も含めて2つの電圧を選択して前記第1、第2の端子に供給し、
前記差動増幅器は前記出力端子からm個の電圧レベルが出力可能とされ、出力される1からm番目の電圧レベルに対して、入力電圧として供給される電圧を、1番目、3+4×k(ただし、kは0、1、・・・、(m−5)/4の整数)番目、m番目の電圧レベルを含む、ことを特徴とする請求項15に記載の差動増幅器。 - 前記増幅段が、電源と前記出力端子との間に接続され、前記出力端子の充電作用又は放電作用をなすトランジスタを備えている、ことを特徴とする請求項1又は11に記載の差動増幅器。
- 前記第1及び第2の増幅段の少なくとも1つは、電源と前記出力端子との間に接続され、前記出力端子の充電作用又は放電作用をなすトランジスタを備えている、ことを特徴とする請求項9記載の差動増幅器。
- 第1の電圧供給端子と第2の電圧供給端子との間に接続され、各タップより互いに異なる複数の電圧レベルを出力する抵抗ストリングと、
前記抵抗ストリングの各タップより出力される互いに異なる複数の電圧レベルから、入力データに基づいて、2つの電圧を選択出力するスイッチ回路と、
を備え、さらに、
前記スイッチ回路から出力された2つの電圧を入力し、入力データに対応した電圧を出力端子より出力する増幅回路として、請求項1乃至10、21及び22のいずれか一に記載の差動増幅器を備えている、ことを特徴とするデジタル・アナログ変換器。 - 第1の電圧供給端子と第2の電圧供給端子との間に接続され、各タップより互いに異なる複数の電圧レベルを出力する抵抗ストリングと、
前記抵抗ストリングの各タップより出力される互いに異なる複数の電圧レベルから、入力データに基づいて、同一電圧を含む2つの電圧を選択出力するスイッチ回路と、
を備え、さらに、
前記スイッチ回路から出力された2つの電圧を入力し、入力データに対応した電圧を出力端子より出力する増幅回路として、請求項11、13乃至20のいずれか一に記載の差動増幅器を備えている、ことを特徴とするデジタル・アナログ変換器。 - 請求項1乃至22のいずれか一に記載の差動増幅器をバッファ部として備えた表示装置のデータドライバ。
- 複数の電圧レベルを生成する階調電圧発生回路と、
入力データに基づいて前記複数の電圧レベルから選択された少なくとも2つの電圧を出力するデコーダと、
前記デコーダから出力された電圧を入力し、入力データに対応した電圧を出力端子より出力する増幅回路として、請求項1乃至22のいずれか一に記載の差動増幅器を備えたことを特徴とする表示装置のデータドライバ。 - それぞれの非反転入力端から信号電圧を入力し、出力端子に反転入力端が共通に接続されている差動対を少なくとも2つ含み、第1及び第2の電圧が前記各非反転入力端に重複を含めて供給され、前記第1及び第2の電圧、及び前記第1及び第2の電圧を分割した電圧を出力する差動増幅器を用いて、m個(ただし、m=8×l+1、lは正整数)の電圧レベルを出力可能とする制御方法であって、
出力される1からm番目の電圧レベルに対して、1番目、3+4×k(ただし、kは0、1、・・・、(m−5)/4の整数)番目、m番目の電圧レベルからなる少なくとも[{(m−1)/4}+2]個の電圧レベルを用意し、
入力電圧として供給される[{(m−1)/4}+2]個の電圧の中から重複も含めて2つの電圧を選択するステップと、
選択された2つの電圧を前記少なくとも2つの差動対の前記非反転入力端に供給するステップを含む、ことを特徴とする差動増幅器の制御方法。
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