JP2010021818A - Multifunctional driver circuit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multifunctional driver circuit in which a device whose output terminal is an open drain output terminal is also used as an inverter output device without requiring an external resistor. <P>SOLUTION: The multifunctional driver circuit 10 has: a V<SB>DD</SB>terminal 12; V<SB>SS</SB>terminal 13; an input terminal 14 to which an input signal is supplied; an output terminal 16 to which an output signal is output; and an external switching terminal 18 to which an external instruction signal for switching the output terminal 16 between a function as the open drain output terminal and a function as an inverter output terminal is supplied, includes: an amplifier 20 having a function for suitably amplifying the input signal to be adjusted to an operation voltage range, etc.; and a driver element 22, a first load element 24, and a second load element 26 to be serially connected between the V<SB>DD</SB>terminal 12 and the V<SB>SS</SB>terminal 13, and further includes a switching part 30 between the gate terminal of the second load element 26 and the external switching terminal 18. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は多機能ドライバ回路に係り、特に入力信号に対する出力信号を、オープンドレイン出力信号とインバータ出力信号の間で切替可能な多機能ドライバ回路に関する。   The present invention relates to a multifunction driver circuit, and more particularly to a multifunction driver circuit that can switch an output signal for an input signal between an open drain output signal and an inverter output signal.

例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｏｄｅ）等を点灯駆動するスイッチングドライバとしては、入力信号に対する出力信号のための出力端子をオープンドレイン出力端子とすることが行われる。ここでは、ＬＥＤを点灯させるときはドライバをオンさせて出力端子を例えば接地電位としてＬＥＤから電流をドライバに引き込み、ＬＥＤを消灯させるときはドライバをオフさせて出力端子をハイインピーダンスとする。   For example, as a switching driver for lighting an LED (Light Emission Diode) or the like, an output terminal for an output signal with respect to an input signal is used as an open drain output terminal. Here, when turning on the LED, the driver is turned on and the output terminal is set to the ground potential, for example, current is drawn from the LED into the driver, and when turning off the LED, the driver is turned off and the output terminal is set to high impedance.

このように、出力端子としてのオープンドレイン出力端子は、入力信号に応じて、出力端子を電源電位または接地電位にして負荷を駆動する駆動状態と、出力端子をハイインピーダンスとして負荷を駆動しない状態に切り換えることができるので、ＬＥＤドライバ以外にも広く用いられる。   In this way, the open drain output terminal as the output terminal is in a driving state in which the load is driven with the output terminal set to the power supply potential or the ground potential according to the input signal, and the load is not driven with the output terminal set to high impedance. Since it can be switched, it is widely used in addition to LED drivers.

例えば、特許文献１には、オープンドレイン方式の出力バッファとして、ＮＭＯＳトランジスタで構成され、入力データ側に連結されるゲートと、接地電源に接続されるソースと、出力ノードに接続されドレインとを有するドライバが述べられ、ここで、出力ノードには、ターミネーション抵抗を通じてターミネーション電圧と呼ばれる電圧を有する電圧源に接続される構成が説明されている。   For example, Patent Document 1 includes an NMOS transistor as an open drain type output buffer, and includes a gate connected to the input data side, a source connected to a ground power supply, and a drain connected to an output node. A driver is described, where the output node is described as being connected to a voltage source having a voltage called a termination voltage through a termination resistor.

特開２００４−２５４３１２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-254312

出力端子をオープンドレイン出力端子とするときは、ハイインピーダンス状態のときがあるので、ＬＥＤドライバ等のように電流を消費する負荷の駆動には適するが、これをインバータ出力デバイスとしてはそのまま用いることができない。ここでインバータ出力とは、入力がＨレベルのとき出力がＬレベルとなり、入力がＬレベルのとき出力がＨレベルとなるもので、いわゆる反転論理出力となるものである。このようなインバータ出力デバイスは汎用性があるので、汎用出力（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｏｕｔｐｕｔ：ＧＰＯ）デバイスとして用いることができる。   When the output terminal is an open drain output terminal, it may be in a high impedance state, so it is suitable for driving a load that consumes current, such as an LED driver, but it can be used as an inverter output device. Can not. Here, the inverter output means that the output becomes L level when the input is at H level, and the output becomes H level when the input is at L level, which is a so-called inverted logic output. Since such an inverter output device has versatility, it can be used as a general purpose output (GPO) device.

このように、出力端子をオープンドレイン出力端子とするデバイスを、ＧＰＯデバイスとしても用いることができれば、汎用性が高いデバイスとなるが、そのためには上記のように外付抵抗を必要とする。   Thus, if a device having an output terminal as an open drain output terminal can also be used as a GPO device, it becomes a highly versatile device, but for that purpose, an external resistor is required as described above.

なお、ＧＰＯデバイスをそのままＬＥＤドライバに用いることも考えられるが、そのままでは以下のようにうまく動作しないことが生じる。例えば、代表的なＧＰＯデバイスとして相補型ＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ＭＯＳ：ＣＭＯＳ）を考えると、これはＮチャネル型トランジスタとＰチャネル型トランジスタを直列に接続し、それぞれのゲートを接続して入力端子とし、それぞれのドレインを接続して出力端子とし、Ｎチャネル型トランジスタのソースと基板とを接地し、Ｐチャネル型トランジスタのソースと基板を電源電圧ＶＤＤに接続したものである。そして、出力端子にＬＥＤのカソードを接続し、ＬＥＤのアノードをアノード電源に接続するものとする。 Although it is conceivable to use the GPO device as it is for the LED driver, the GPO device may not operate well as described below. For example, when a complementary MOS (Complementary MOS: CMOS) is considered as a typical GPO device, an N-channel transistor and a P-channel transistor are connected in series, and gates are connected as input terminals. Are connected to each other as an output terminal, the source of the N-channel transistor and the substrate are grounded, and the source and substrate of the P-channel transistor are connected to the power supply voltage V DD . Then, the cathode of the LED is connected to the output terminal, and the anode of the LED is connected to the anode power source.

ここで、一般的にはＬＥＤのアノード側に接続されるアノード電圧Ｖａは、論理回路に用いられる電源電圧ＶＤＤよりも高いことが多い。このような場合に、ＧＰＯデバイスの入力がＨレベルであると、Ｎチャネル型トランジスタがオンし、Ｐチャネル型トランジスタがオフするので、ＬＥＤのカソード電圧が接地電圧となり、ＬＥＤは問題なく点灯する。これに対し、ＧＰＯデバイスの入力がＬレベルのとき、Ｎチャネル型トランジスタはオフするので、ＧＰＯデバイスの出力端子には、ＶａからＬＥＤの順方向ダイオード電圧を差し引いた電圧がかかる。これによってＰチャネル型トランジスタはオフするが、ＧＰＯデバイスの出力端子の電圧が、電源電圧ＶＤＤよりもさらに高く、Ｐチャネル型トランジスタのドレインとソース・基板の間の寄生ダイオードの順方向電圧を超えると、アノード電圧ＶａからＬＥＤを介して電源電圧ＶＤＤに向かって電流が流れ、ＬＥＤが点灯したままとなる。このように、ＧＰＯデバイスをそのままＬＥＤドライバとして用いると、ＬＥＤの点灯を制御できないことが生じえる。 Here, the anode voltage V a that is generally connected to the anode side of the LED is often higher than the power supply voltage V DD for use in logic circuits. In such a case, if the input of the GPO device is at the H level, the N-channel transistor is turned on and the P-channel transistor is turned off, so that the cathode voltage of the LED becomes the ground voltage, and the LED lights up without any problem. In contrast, when the input of the GPO device is at the L level, the N-channel transistor so turned off, the output terminal of the GPO device, a voltage obtained by subtracting the forward diode voltage of the LED from V a is applied. This turns off the P-channel transistor, but the voltage at the output terminal of the GPO device is higher than the power supply voltage V DD and exceeds the forward voltage of the parasitic diode between the drain and source / substrate of the P-channel transistor. When current flows toward the power supply voltage V DD via the LED from the anode voltage V a, the LED remains lit. As described above, when the GPO device is used as an LED driver as it is, it may be impossible to control the lighting of the LED.

本発明の目的は、外付抵抗を要せずに、出力端子がオープンドレイン出力端子であるデバイスをインバータ出力デバイスとしても用いることができる多機能ドライブ回路を提供することである。   An object of the present invention is to provide a multifunction drive circuit that can use a device whose output terminal is an open drain output terminal as an inverter output device without requiring an external resistor.

本発明に係る多機能ドライバ回路は、入力信号が供給されるドライバゲート端子と、電源第１電圧端子に接続されるドライバソース端子と、ドライバソース端子に接続されるドライバ基板端子と、出力信号を出力するドライバドレイン端子とを有する第１導電型のドライバ素子と、ドライバ素子に直列に接続される第１負荷素子であって、ドライバゲート端子に接続される第１負荷ゲート端子と、第２負荷素子を介して電源第２電圧端子と接続される第１負荷ソース端子と、第１負荷ソース端子と接続される第１負荷基板端子と、ドライバドレイン端子に接続される第１負荷ドレイン端子とを有し、第１負荷ソース端子と第１負荷基板端子の接続端子から第１負荷ドレイン端子に向かって逆方向ダイオードが形成される第２導電型の第１負荷素子と、第１負荷素子に直列に接続される第２負荷素子であって、切替信号が供給される第２負荷ゲート端子と、第１負荷ソース端子に接続される第２負荷ソース端子と、第２負荷ソース端子と接続される第２負荷基板端子と、電源第２電圧端子と接続される第２負荷ドレイン端子とを有し、第２負荷ソース端子と第２負荷基板端子の接続端子から第２負荷ドレイン端子に向かって逆方向ダイオードが形成される第２導電型の第２負荷素子と、ドライバドレイン端子からの出力信号を、入力信号に対するオープンドレイン出力信号を出力する機能と、ドライバドレイン端子からの出力信号を、入力信号に対するインバータ出力信号を出力する機能との間で切り替える切替信号を第２負荷ゲート素子に供給する切替部と、を備えることを特徴とする。   A multi-function driver circuit according to the present invention includes a driver gate terminal to which an input signal is supplied, a driver source terminal connected to a power supply first voltage terminal, a driver board terminal connected to the driver source terminal, and an output signal. A first conductivity type driver element having a driver drain terminal for output; a first load element connected in series to the driver element; a first load gate terminal connected to the driver gate terminal; and a second load A first load source terminal connected to the power supply second voltage terminal via the element; a first load substrate terminal connected to the first load source terminal; and a first load drain terminal connected to the driver drain terminal. A first load of a second conductivity type, wherein a reverse diode is formed from a connection terminal of the first load source terminal and the first load board terminal toward the first load drain terminal. A second load element connected in series to the first load element, a second load gate terminal to which a switching signal is supplied, a second load source terminal connected to the first load source terminal, A second load board terminal connected to the second load source terminal; a second load drain terminal connected to the power supply second voltage terminal; and a connection terminal between the second load source terminal and the second load board terminal. A second load element of a second conductivity type in which a reverse diode is formed toward the second load drain terminal, a function of outputting an output signal from the driver drain terminal, an open drain output signal corresponding to the input signal, and a driver drain A switching unit that supplies a switching signal for switching an output signal from the terminal to a function of outputting an inverter output signal with respect to the input signal to the second load gate element, That.

また、本発明に係る多機能ドライバ回路において、切替部は、オープンドレイン出力信号を出力する機能のときには、ドライバドレイン端子からの出力信号を切替信号として第２負荷ゲート端子に供給し、インバータ出力信号を出力する機能のときには、電源第１電圧端子の電圧信号を切替信号とすることが好ましい。   In the multifunction driver circuit according to the present invention, when the switching unit has a function of outputting an open drain output signal, the switching unit supplies an output signal from the driver drain terminal to the second load gate terminal as a switching signal, and an inverter output signal In the case of the function of outputting the voltage, it is preferable to use the voltage signal of the power supply first voltage terminal as the switching signal.

また、本発明に係る多機能ドライバ回路において、切替部は、オープンドレイン出力信号を出力する指令またはインバータ出力信号を出力する指令が外部信号として供給される外部切替端子と、外部切替端子に接続される第１切替ゲート端子と、電源第１電圧端子に接続される第１切替ソース端子と、第１切替ソース端子に接続される第１切替基板端子と、第２負荷ゲート端子に接続される第１切替ドレイン端子とを有し第１導電型の第１切替素子と、トランスミッションゲートで構成される第２切替素子であって、外部切替端子に接続される第２切替制御端子と、ドライバドレイン端子に接続される第２切替入力端子と、第１切替ドレイン端子および第２負荷ゲート端子に接続される第２切替出力端子とを有する第２切替素子と、を含み、外部切替端子に供給される外部信号がオープンドレイン出力信号を出力する指令のときは、第１切替素子がオフし、第２切替素子がドライバドレイン端子の信号を第２負荷ゲート端子に供給し、外部切替端子に供給される外部信号がインバータ出力信号を出力する指令のときは、第１切替素子がオンし、第２切替素子がドライバドレイン端子の信号を第２負荷ゲート端子に供給しないことが好ましい。   In the multi-function driver circuit according to the present invention, the switching unit is connected to the external switching terminal to which an instruction to output an open drain output signal or an instruction to output an inverter output signal is supplied as an external signal, and the external switching terminal. A first switching source terminal connected to the first power source voltage terminal, a first switching substrate terminal connected to the first switching source terminal, and a second switching gate terminal connected to the second load gate terminal. A first switching element having a first switching drain type, a second switching element configured by a transmission gate, a second switching control terminal connected to the external switching terminal, and a driver drain terminal A second switching element having a second switching input terminal connected to the first switching drain terminal and a second switching output terminal connected to the second load gate terminal; When the external signal supplied to the part switching terminal is a command to output an open drain output signal, the first switching element is turned off, the second switching element supplies the driver drain terminal signal to the second load gate terminal, When the external signal supplied to the external switching terminal is a command to output the inverter output signal, the first switching element may be turned on and the second switching element may not supply the driver drain terminal signal to the second load gate terminal. preferable.

また、本発明に係る多機能ドライバ回路において、ドライバ素子はＮチャネル型電界効果型トランジスタであり、第１負荷素子と第２負荷素子はＰチャネル型電界効果型トランジスタであり、電源第１電圧は接地電圧であり、電源第２電圧はＶＤＤで与えられる正電圧であることが好ましい。 In the multi-function driver circuit according to the present invention, the driver element is an N-channel field effect transistor, the first load element and the second load element are P-channel field effect transistors, and the power supply first voltage is It is a ground voltage, and the power supply second voltage is preferably a positive voltage given by V DD .

上記構成により、多機能ドライバ回路は、電源第１電圧端子に第１導電型のドライバ素子のソース端子が接続され、ドライバ素子のドレイン端子が第２導電型の第１負荷素子のドレイン端子と接続され、第１負荷素子のソース端子と基板端子が、第２導電型の第２負荷素子のソース端子と基板端子と接続され、第２負荷素子のドレイン端子とが電源第２電圧端子に接続される。つまり、電源第２電圧端子と電源第１電圧端子との間に第２導電型の第２負荷素子と第１負荷素子と、第１導電型のドライバ素子とが直列に接続されて配置される。ここで、第１負荷素子においてそのソース・基板端子からドレイン端子に向かって逆方向ダイオードが形成され、第２負荷素子においてそのソース・基板端子からドレイン端子に向かって逆方向ダイオードが形成される。そして、ドライバ素子のゲート端子と第１負荷素子のゲート端子が相互に接続されて入力信号が入力される入力端子とされ、ドライバ素子のドレイン端子と第１負荷素子が相互に接続されて出力端子とされる。また、ドライバドレイン端子からの出力信号を、入力信号に対するオープンドレイン出力信号を出力する機能と、ドライバドレイン端子からの出力信号を、入力信号に対するインバータ出力信号を出力する機能との間で切り替える切替信号を第２負荷ゲート素子に供給する切替部を備える。   With the above configuration, in the multi-function driver circuit, the source terminal of the first conductivity type driver element is connected to the power supply first voltage terminal, and the drain terminal of the driver element is connected to the drain terminal of the second conductivity type first load element. The source terminal and substrate terminal of the first load element are connected to the source terminal and substrate terminal of the second load element of the second conductivity type, and the drain terminal of the second load element is connected to the power supply second voltage terminal. The That is, the second conductivity type second load element, the first load element, and the first conductivity type driver element are connected in series between the power supply second voltage terminal and the power supply first voltage terminal. . Here, a reverse diode is formed from the source / substrate terminal toward the drain terminal in the first load element, and a reverse diode is formed from the source / substrate terminal toward the drain terminal in the second load element. The gate terminal of the driver element and the gate terminal of the first load element are connected to each other to serve as an input terminal for inputting an input signal, and the drain terminal of the driver element and the first load element are connected to each other to output an output terminal. It is said. Also, a switching signal that switches between an output signal from the driver drain terminal that outputs an open drain output signal for the input signal and an output signal from the driver drain terminal that outputs an inverter output signal for the input signal. Is provided to the second load gate element.

ここで、出力端子にオープンドレイン出力信号を出力する機能を有する切替信号を第２負荷ゲートに供給する場合を考える。   Here, consider a case where a switching signal having a function of outputting an open drain output signal to the output terminal is supplied to the second load gate.

ここで、入力信号が電源第２電圧のときは、ドライバ素子がオンし、第１負荷素子はオフするので、切替信号は第２負荷素子をオンにするものでもオフにするものでも構わない。いずれにせよ、出力端子は、電源第１電圧となる。例えば、アノード側にアノード電圧Ｖａが供給されＬＥＤのカソードが出力端子に接続されると、ＬＥＤは点灯する。 Here, when the input signal is the power supply second voltage, the driver element is turned on and the first load element is turned off. Therefore, the switching signal may be one for turning on or off the second load element. In any case, the output terminal is the power supply first voltage. For example, when the anode is the anode voltage V a cathode of the LED is supplied is connected to the output terminal, LED lights up.

また、入力信号が電源第１電圧のとき、ドライバ素子がオフし、第１負荷素子がオンするので、出力端子にオープンドレイン出力信号を出力するためには切替信号は第２負荷素子をオフにするような信号とされることになる。そのときに、出力端子の電圧が、ＬＥＤのような外部負荷が接続される関係で電源第２電圧よりも高い電圧の場合があっても、第２負荷素子においてそのソース・基板端子からドレイン端子へ向かっては逆方向のダイオードが形成されているので、出力端子から電源第２電圧端子へ電流が流れるのを阻止する。したがって、電源第２電圧よりも高いアノード電圧Ｖａがアノードに供給されるＬＥＤのカソードが出力端子に接続されるときでも、アノード電圧側から電源第２電圧側に電流が流れず、ＬＥＤは完全に消灯することができる。 In addition, when the input signal is the power supply first voltage, the driver element is turned off and the first load element is turned on. Therefore, in order to output an open drain output signal to the output terminal, the switching signal turns off the second load element. It will be a signal to do. At that time, even if the voltage of the output terminal is higher than the power supply second voltage due to the connection of an external load such as an LED, the source terminal of the second load element is connected to the drain terminal of the second load element. Since a diode in the reverse direction is formed toward, current is prevented from flowing from the output terminal to the power supply second voltage terminal. Therefore, the power supply even when the second voltage higher anode voltage V a than the cathode of the LED is supplied to the anode is connected to the output terminal, no current flows to the power supply second voltage side from the anode voltage side, LED full Can be turned off.

次に、出力端子にインバータ出力信号を出力する機能を有する切替信号を第２負荷ゲートに供給する場合を考える。   Next, consider a case where a switching signal having a function of outputting an inverter output signal to the output terminal is supplied to the second load gate.

ここで、入力信号が電源第２電圧のときは、ドライバ素子がオンし、第１負荷素子はオフするので、切替信号は第２負荷素子をオンにするものでもオフにするものでも構わない。いずれにせよ、出力端子には、電源第１電圧が出力される。   Here, when the input signal is the power supply second voltage, the driver element is turned on and the first load element is turned off. Therefore, the switching signal may be one for turning on or off the second load element. In any case, the power supply first voltage is output to the output terminal.

また、入力信号が電源第１電圧のとき、ドライバ素子がオフし、第１負荷素子がオンするので、出力端子にインバータ出力信号を出力するためには切替信号は第２負荷素子をオンにするような信号とされることになる。このようにして、出力端子には電源第２電圧が出力される。   In addition, when the input signal is the power supply first voltage, the driver element is turned off and the first load element is turned on. Therefore, in order to output the inverter output signal to the output terminal, the switching signal turns on the second load element. This is the signal. In this way, the power supply second voltage is output to the output terminal.

したがって、第２負荷ゲート端子に供給する切替信号の内容を切り替えることで、外付抵抗を要せずに、出力端子がオープンドレイン出力端子であるデバイスをインバータ出力デバイスとしても用いることができる。   Therefore, by switching the content of the switching signal supplied to the second load gate terminal, a device whose output terminal is an open drain output terminal can be used as an inverter output device without requiring an external resistor.

また、多機能ドライバ回路において、切替部は、オープンドレイン出力信号を出力する機能のときには、ドライバドレイン端子、すなわち出力端子からの出力信号を切替信号として第２負荷ゲート端子に供給し、インバータ出力信号を出力する機能のときには、電源第１電圧端子の電圧信号を切替信号とする。   In the multi-function driver circuit, when the switching unit has a function of outputting an open drain output signal, the switching unit supplies an output signal from the driver drain terminal, that is, the output terminal to the second load gate terminal as a switching signal, and an inverter output signal In the case of the function of outputting, the voltage signal of the power supply first voltage terminal is used as a switching signal.

出力端子からの出力信号が第２負荷ゲート端子に供給されるときは、ドライバ素子がオンするとき第１負荷素子はオフし、出力端子が電源第１電圧となって第２負荷素子はオンする。また、ドライバ素子がオフするとき第２負荷素子はオンするが、出力端子が例えばＬＥＤのカソード電圧となって第２負荷素子はオフする。これによって、出力端子は、オープンドレイン出力端子として機能する。   When the output signal from the output terminal is supplied to the second load gate terminal, when the driver element is turned on, the first load element is turned off, and the output terminal becomes the power source first voltage and the second load element is turned on. . Further, when the driver element is turned off, the second load element is turned on, but the output terminal becomes a cathode voltage of the LED, for example, and the second load element is turned off. Thus, the output terminal functions as an open drain output terminal.

電源第１電圧端子の電圧信号が第２負荷ゲート端子に供給されるときは、第２負荷素子は常にオンする。したがって、入力信号として電源第２電圧が供給されてドライバ素子がオンするとき第１負荷素子がオフするので、第２負荷素子のオンに関わらず出力端子には電源第１電圧が出力される。また、入力信号として電源第１電圧が供給されてドライバ素子がオフするとき、第１負荷素子がオンし、第２負荷素子もオンしているので、出力端子には電源第２電圧が出力される。これによって、出力端子はインバータ出力端子として機能する。   When the voltage signal of the power supply first voltage terminal is supplied to the second load gate terminal, the second load element is always turned on. Accordingly, when the power supply second voltage is supplied as the input signal and the driver element is turned on, the first load element is turned off, so that the power supply first voltage is output to the output terminal regardless of whether the second load element is on. Further, when the power supply first voltage is supplied as an input signal and the driver element is turned off, the first load element is turned on and the second load element is also turned on, so that the power supply second voltage is output to the output terminal. The As a result, the output terminal functions as an inverter output terminal.

また、多機能ドライバ回路において、切替部は、切替指令が外部信号として供給される外部切替端子と、ゲート端子が外部切替端子に接続され、ドレイン端子が第２負荷素子のゲート端子に接続され、ソース端子が電源第１電圧端子に接続される第１導電型の第１切替素子と、切替指令によって、ドライバドレイン端子である出力端子と第２負荷ゲートとの間を接続するか否かを切り替えるトランスミッションゲートとを含む。そして、外部切替端子に供給される外部信号がオープンドレイン出力信号を出力する指令のときは、第１切替素子がオフし、第２切替素子がドライバドレイン端子の信号を第２負荷ゲート端子に供給し、外部切替端子に供給される外部信号がインバータ出力信号を出力する指令のときは、第１切替素子がオンして電源第１電圧を第２負荷素子のゲート端子に供給し、第２切替素子がドライバドレイン端子の信号を第２負荷ゲート端子に供給しない。これによって、外部切替端子によって、出力端子がオープンドレイン出力端子となる場合と、インバータ出力端子となる場合との間で切り替えることができる。   In the multi-function driver circuit, the switching unit has an external switching terminal to which a switching command is supplied as an external signal, a gate terminal connected to the external switching terminal, a drain terminal connected to the gate terminal of the second load element, The first switching element of the first conductivity type whose source terminal is connected to the power supply first voltage terminal, and whether or not to connect between the output terminal as the driver drain terminal and the second load gate is switched according to the switching command. Including transmission gate. When the external signal supplied to the external switching terminal is a command to output an open drain output signal, the first switching element is turned off and the second switching element supplies the driver drain terminal signal to the second load gate terminal. When the external signal supplied to the external switching terminal is a command to output the inverter output signal, the first switching element is turned on to supply the power supply first voltage to the gate terminal of the second load element, and the second switching element The element does not supply a signal at the driver drain terminal to the second load gate terminal. Thus, the external switching terminal can be switched between the case where the output terminal is an open drain output terminal and the case where the output terminal is an inverter output terminal.

また、多機能ドライバ回路において、ドライバ素子はＮチャネル型電界効果型トランジスタであり、第１負荷素子と第２負荷素子はＰチャネル型電界効果型トランジスタであり、電源第１電圧は接地電圧であり、電源第２電圧はＶＤＤで与えられる正電圧である。この場合には、入力信号がＶＤＤのとき、ドライバ素子がオンし、第１負荷素子はオフし、第２負荷素子は切替部の機能切り替えによってオンまたはオフし、入力信号が接地のときドライバ素子がオフし、第１負荷素子はオンし、第２負荷素子は切替部の機能切り替えによってオンまたはオフする。これによって、出力端子はオープンドレイン出力端子としての機能と、インバータ出力端子としての機能との間で切り替えを行うことができる。 In the multi-function driver circuit, the driver element is an N-channel field effect transistor, the first load element and the second load element are P-channel field effect transistors, and the power supply first voltage is a ground voltage. The power supply second voltage is a positive voltage given by V DD . In this case, when the input signal is V DD , the driver element is turned on, the first load element is turned off, the second load element is turned on or off by switching the function of the switching unit, and the driver is turned on when the input signal is grounded. The element is turned off, the first load element is turned on, and the second load element is turned on or off by switching the function of the switching unit. Thus, the output terminal can be switched between the function as an open drain output terminal and the function as an inverter output terminal.

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。以下では、オープンドレイン出力端子について、ドライバ素子のドレイン端子に他の素子が接続されずに、文字通りドレイン端子が開放端となる典型的なオープンドレイン出力端子のみならず、ドライバ素子のドレイン端子に他のトランジスタが直列に接続されるが、入力信号によってはドライバ素子のドレイン端子がハイインピーダンスとなる状態が出力される構成の場合を含む広義のものとして説明する。また、以下では、ドライバ素子はＮチャネル型電界効果型トランジスタであり、第１負荷素子と第２負荷素子はＰチャネル型電界効果型トランジスタであり、電源第１電圧は接地電圧であり、電源第２電圧はＶＤＤで与えられる正電圧であるとして説明するが、電源第１電圧を接地電圧とし、電源第２電圧を−ＶＤＤの負電圧としてもよい。この場合には、ドライバ素子をＰチャネル型電界効果型トランジスタとし、第１負荷素子と第２負荷素子をＮチャネル型電界効果型トランジスタとすればよい。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following, with respect to the open drain output terminal, other elements are not connected to the drain terminal of the driver element, and not only a typical open drain output terminal whose drain terminal is literally an open end but also the drain terminal of the driver element. These transistors are connected in series, but the description will be made in a broad sense including a configuration in which a state in which the drain terminal of the driver element is in a high impedance state is output depending on an input signal. In the following description, the driver element is an N-channel field effect transistor, the first load element and the second load element are P-channel field effect transistors, the power supply first voltage is a ground voltage, Although the description will be made assuming that the two voltages are positive voltages given by V DD , the power source first voltage may be a ground voltage and the power source second voltage may be a negative voltage of −V DD . In this case, the driver element may be a P-channel field effect transistor, and the first load element and the second load element may be N-channel field effect transistors.

以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。   Below, the same code | symbol is attached | subjected to the same element in all the drawings, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In the description in the text, the symbols described before are used as necessary.

図１は、多機能ドライバ回路１０の構成を説明する図である。多機能ドライバ回路１０は、１つのチップで構成される集積回路であり、正電圧の電源端子であるＶＤＤ端子１２と接地電圧または適当な負電圧の電源端子であるＶＳＳ端子１３と、入力信号が供給される入力端子１４と、出力信号が出力される出力端子１６と、出力端子１６をオープンドレイン出力端子としての機能とインバータ出力端子としての機能との間で切り替えを行う際の外部指令信号が供給される外部切替端子１８とを有している。２つの電源端子を区別して、ＶＳＳ端子１３を電源第１電圧端子、ＶＤＤ端子１２を電源第２電圧端子と呼ぶこともできる。 FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the multi-function driver circuit 10. The multi-function driver circuit 10 is an integrated circuit composed of one chip, and includes a V DD terminal 12 that is a positive voltage power supply terminal, a VSS terminal 13 that is a ground voltage or an appropriate negative voltage power supply terminal, and an input. An external command for switching between an input terminal 14 to which a signal is supplied, an output terminal 16 to which an output signal is output, and a function of the output terminal 16 as an open drain output terminal and an inverter output terminal And an external switching terminal 18 to which a signal is supplied. By distinguishing the two power supply terminals, the VSS terminal 13 can also be called a power supply first voltage terminal, and the VDD terminal 12 can be called a power supply second voltage terminal.

多機能ドライバ回路１０は、入力信号を適当に増幅して作動電圧範囲に調整する機能等を有する増幅器２０と、ＶＤＤ端子１２とＶＳＳ端子１３との間に直列に接続されるドライバ素子２２と第１負荷素子２４と第２負荷素子２６とを含み、さらに、第２負荷素子２６のゲート端子と外部切替端子１８との間に設けられる切替部３０とを含む。 The multi-function driver circuit 10 includes an amplifier 20 having a function of appropriately amplifying an input signal to adjust to an operating voltage range, and a driver element 22 connected in series between the V DD terminal 12 and the VSS terminal 13. And a first load element 24 and a second load element 26, and further includes a switching unit 30 provided between the gate terminal of the second load element 26 and the external switching terminal 18.

ドライバ素子２２は、Ｎチャネル型の導電型を有する電界効果型トランジスタで、増幅器２０を介して入力信号が供給されるドライバゲート端子と、電源第１電圧端子であるＶＳＳ端子１３に接続されるドライバソース端子と、ドライバソース端子に接続されるドライバ基板端子と、出力端子１６に接続され出力信号を出力するドライバドレイン端子とを有する。 The driver element 22 is a field effect transistor having an N-channel conductivity type, and is connected to a driver gate terminal to which an input signal is supplied via the amplifier 20 and a VSS terminal 13 which is a power supply first voltage terminal. It has a driver source terminal, a driver substrate terminal connected to the driver source terminal, and a driver drain terminal connected to the output terminal 16 and outputting an output signal.

第１負荷素子２４は、ドライバ素子２２に直列に接続され、Ｐチャネル型の導電型を有する電界効果型トランジスタである。先ほどのドライバ素子２２のＮチャネル型の導電型を第１導電型と呼ぶことにすれば、このＰチャネル型の導電型は、第２導電型と呼ぶことができる。第１負荷素子２４は、ドライバゲート端子に接続される第１負荷ゲート端子と、第２負荷素子２６を介して電源第２電圧端子であるＶＤＤ端子１２と接続される第１負荷ソース端子と、第１負荷ソース端子と接続される第１負荷基板端子と、ドライバドレイン端子に接続される第１負荷ドレイン端子とを有する。この構成においては、第１負荷ソース端子と第１負荷基板端子の接続端子から第１負荷ドレイン端子に向かって逆方向となるダイオード２５が形成されることになる。なお、ダイオードの逆方向とは、ＰＮ接合であるダイオードのＰ側に負側電圧が、Ｎ側に正側電圧が印加される状態のことである。 The first load element 24 is a field effect transistor connected in series to the driver element 22 and having a P-channel conductivity type. If the N-channel conductivity type of the driver element 22 is called the first conductivity type, the P-channel conductivity type can be called the second conductivity type. The first load element 24 includes a first load gate terminal connected to the driver gate terminal, a first load source terminal connected to the V DD terminal 12 that is the power supply second voltage terminal via the second load element 26, and , Having a first load substrate terminal connected to the first load source terminal and a first load drain terminal connected to the driver drain terminal. In this configuration, the diode 25 is formed in the reverse direction from the connection terminal of the first load source terminal and the first load board terminal toward the first load drain terminal. The reverse direction of the diode is a state in which a negative voltage is applied to the P side and a positive voltage is applied to the N side that is a PN junction.

第２負荷素子２６は、第１負荷素子２４に直列に接続され、Ｐチャネル型の導電型を有する電界効果型トランジスタである。第２負荷素子２６は、外部切替端子１８と切替部３０を介して後述の切替信号が供給される第２負荷ゲート端子と、第１負荷ソース端子に接続される第２負荷ソース端子と、第２負荷ソース端子と接続される第２負荷基板端子と、電源第２電圧端子であるＶＤＤ端子１２と接続される第２負荷ドレイン端子とを有する。この構成においては、第２負荷ソース端子と第２負荷基板端子の接続端子から第２負荷ドレイン端子に向かって逆方向となるダイオード２７が形成されることになる。 The second load element 26 is a field effect transistor connected in series to the first load element 24 and having a P-channel conductivity type. The second load element 26 includes a second load gate terminal to which a switching signal described later is supplied via the external switching terminal 18 and the switching unit 30, a second load source terminal connected to the first load source terminal, A second load substrate terminal connected to the two load source terminals, and a second load drain terminal connected to the V DD terminal 12 as the power source second voltage terminal. In this configuration, the diode 27 is formed in the opposite direction from the connection terminal of the second load source terminal and the second load board terminal toward the second load drain terminal.

切替部３０は、ドライバ素子２２のドライバドレイン端子からの出力信号、つまり出力端子１６に出力される出力信号を、入力端子１４からの入力信号に対してオープンドレイン出力信号を出力する機能と、入力信号に対してインバータ出力信号を出力する機能との間で、外部切替端子１８の状態に応じて切り替える切替信号を第２負荷ゲート素子に供給する作用を行う回路である。   The switching unit 30 has a function of outputting an output signal from the driver drain terminal of the driver element 22, that is, an output signal output to the output terminal 16 to an open drain output signal with respect to an input signal from the input terminal 14, and an input This is a circuit that operates to supply a switching signal to the second load gate element for switching according to the state of the external switching terminal 18 between the function of outputting the inverter output signal to the signal.

ここでは、切替信号として、出力端子１６にオープンドレイン出力信号を出力する機能のときには、ドライバドレイン端子からの出力信号、つまり出力端子１６の電圧信号を切替信号として第２負荷素子２６の第２負荷ゲート端子に供給する。一方、出力端子１６にインバータ出力信号を出力する機能のときには、電源第１電圧端子であるＶＳＳ端子１３の電圧信号、つまり接地電位または適当な負電圧を切替信号として第２負荷素子２６の第２負荷ゲート端子に供給する。このような機能を有する切替部３０の具体的構成は図６を用いて後述する。 Here, in the case of the function of outputting an open drain output signal to the output terminal 16 as the switching signal, the output signal from the driver drain terminal, that is, the voltage signal of the output terminal 16 is used as the switching signal to switch the second load of the second load element 26. Supply to the gate terminal. On the other hand, in the case of the function of outputting the inverter output signal to the output terminal 16, the voltage signal of the VSS terminal 13 which is the power source first voltage terminal, that is, the ground potential or an appropriate negative voltage is used as the switching signal to switch the second load element 26. 2 Supply to the load gate terminal. A specific configuration of the switching unit 30 having such a function will be described later with reference to FIG.

図２から図５は、上記構成の作用を説明する図である。図２、図３は、多機能ドライバ回路１０が出力端子としてオープンドレイン出力端子を有する機能として作用する場合を説明する図であり、図４、図５は、多機能ドライバ回路１０が出力端子としてインバータ出力端子を有する機能として作用する場合を説明する図である。   2-5 is a figure explaining the effect | action of the said structure. 2 and 3 are diagrams illustrating a case where the multi-function driver circuit 10 functions as a function having an open drain output terminal as an output terminal. FIGS. 4 and 5 illustrate the multi-function driver circuit 10 as an output terminal. It is a figure explaining the case where it acts as a function which has an inverter output terminal.

図２、図３においては、多機能ドライバ回路１０の出力端子に接続される外部負荷素子をＬＥＤ４０として説明する。すなわち、ＬＥＤ４０は、アノード電圧Ｖａを有するアノード電源にアノード端子が接続され、カソード端子が多機能ドライバ回路１０の出力端子に接続される。ここで電源第１電圧であるＶＳＳに対するアノード電圧Ｖａは、ＶＳＳに対する電源第２電圧であるＶＤＤよりも大きい電圧である。一例を上げると、ＶＳＳに対するＶＤＤを３Ｖ程度として、ＶＳＳに対するＶａは５Ｖ程度である。この電圧差は、ＬＥＤ４０のアノード端子とカソード端子との間のダイオードの順方向電圧と、第１負荷素子２４におけるダイオード２５または第２負荷素子２６におけるダイオード２７の順方向電圧とを合計した電圧よりも大きい。なお、ダイオードの順方向とは逆方向と反対の状態で、ＰＮ接合であるダイオードのＰ側に正側電圧が、Ｎ側に負側電圧が印加される状態のことである。 2 and 3, the external load element connected to the output terminal of the multi-function driver circuit 10 will be described as the LED 40. That is, the LED 40 has an anode terminal connected to an anode power source having an anode voltage Va, and a cathode terminal connected to an output terminal of the multi-function driver circuit 10. Here the anode voltage V a with respect to V SS is the power supply first voltage is a voltage greater than V DD is a power supply second voltage for V SS. As an example, a V DD for V SS as about 3V, V a for the V SS is approximately 5V. This voltage difference is obtained by summing the forward voltage of the diode between the anode terminal and the cathode terminal of the LED 40 and the forward voltage of the diode 25 in the first load element 24 or the diode 27 in the second load element 26. Is also big. It is a state where a positive side voltage is applied to the P side and a negative side voltage is applied to the N side of the diode which is a PN junction in a state opposite to the reverse direction of the diode.

多機能ドライバ回路１０の出力端子がオープンドレイン出力端子として機能する図２と図３においては、ドライバ素子２２のドライバドレイン端子からの出力信号が切替信号として第２負荷素子２６の第２負荷ゲート端子に供給されるように、ドライバ素子２２のドライバドレイン端子と第２負荷素子２６の第２負荷ゲート端子に接続される。   2 and 3 in which the output terminal of the multi-function driver circuit 10 functions as an open drain output terminal, the output signal from the driver drain terminal of the driver element 22 is the second load gate terminal of the second load element 26 as a switching signal. Are connected to the driver drain terminal of the driver element 22 and the second load gate terminal of the second load element 26.

図２は、入力信号がＨレベル、つまり電源第２電圧であるＶＤＤの場合である。このとき、ドライバ素子２２がオンし、第１負荷素子２４はオフする。これにより、出力端子に接続されたＬＥＤ４０のカソード端子の電圧は、電源第１電圧であるＶＳＳに引き込まれる。したがって、ＬＥＤ４０は、アノード側からカソード側に電流が引き込まれ点灯する。ＬＥＤ４０を通って流れる電流の様子が図２において矢印で示されている。なお、第２負荷素子２６の第２負荷ゲート端子にはＬＥＤ４０のカソード電圧が印加されるので、オン状態となっているが、第１負荷素子２４がオフであるので、ＬＥＤ４０の点灯には影響しない。 FIG. 2 shows the case where the input signal is at the H level, that is, the power supply second voltage V DD . At this time, the driver element 22 is turned on and the first load element 24 is turned off. Thus, the voltage at the cathode terminal of the LED40 connected to the output terminal is pulled to V SS is the power supply first voltage. Therefore, the LED 40 is lit when current is drawn from the anode side to the cathode side. The state of the current flowing through the LED 40 is indicated by arrows in FIG. Since the cathode voltage of the LED 40 is applied to the second load gate terminal of the second load element 26, the LED 40 is turned on, but the first load element 24 is off, which affects the lighting of the LED 40. do not do.

図３は、入力信号がＬレベル、つまり電源第１電圧であるＶＳＳの場合である。このとき、第１負荷素子２４がオンするがドライバ素子２２がオフする。これによって、ドライバ素子２２のドライバドレイン端子がオープンドレイン状態となり、ＬＥＤ４０が消灯する。この際に、上記のようにＬＥＤ４０のカソード端子の電圧が電源第２電圧であるＶＤＤよりも高いが、第２負荷素子２６において、そのソース・基板端子からドレイン端子へ向かっては逆方向のダイオード２７が形成されているので、ＬＥＤ４０のカソード側からＶＤＤ側へ電流が流れるのを阻止する。ＬＥＤ４０を経由してＶＤＤ側に電流が流れることが阻止される様子が図３において矢印が×印のところでストップすることで示されている。したがって、ＶＤＤよりも高いアノード電圧Ｖａがアノードに供給されるＬＥＤ４０のカソードがドライバ素子２２のドライバドレイン端子に接続されるときでも、アノード電圧Ｖａ側から電源第２電圧であるＶＤＤ側に電流が流れず、ＬＥＤ４０は完全に消灯することができる。 3, the input signal is at L level, that the power supply is a first voltage V SS. At this time, the first load element 24 is turned on, but the driver element 22 is turned off. As a result, the driver drain terminal of the driver element 22 enters an open drain state, and the LED 40 is turned off. At this time, as described above, the voltage of the cathode terminal of the LED 40 is higher than V DD which is the power supply second voltage. However, in the second load element 26, the reverse direction is directed from the source / substrate terminal to the drain terminal. Since the diode 27 is formed, current is prevented from flowing from the cathode side of the LED 40 to the V DD side. A state in which a current is prevented from flowing to the V DD side via the LED 40 is shown in FIG. Therefore, even when the cathode of the LED40 high anode voltage V a than V DD is supplied to the anode is connected to the driver the drain terminal of the driver element 22, V DD side is the power supply second voltage from the anode voltage V a side No current flows through the LED 40, and the LED 40 can be completely turned off.

多機能ドライバ回路１０の出力端子がインバータ出力端子として機能する図４と図５においては、ドライバ素子２２のドライバドレイン端子と電源第１電圧端子とが接続され、これによって電源第１電圧であるＶＳＳが切替信号として第２負荷素子２６の第２負荷ゲート端子に供給される。この場合には、第２負荷素子２６が常にオン状態となる。 4 and 5 in which the output terminal of the multi-function driver circuit 10 functions as an inverter output terminal, the driver drain terminal of the driver element 22 and the power supply first voltage terminal are connected to each other. SS is supplied to the second load gate terminal of the second load element 26 as a switching signal. In this case, the second load element 26 is always on.

図４は、入力信号がＨレベル、つまり電源第２電圧であるＶＤＤの場合である。このとき、ドライバ素子２２がオンし、第１負荷素子２４はオフするので、第２負荷素子２６がオンであっても、出力端子には、電源第１電圧であるＶＳＳが出力される。 FIG. 4 shows a case where the input signal is at H level, that is, V DD which is the power supply second voltage. At this time, the driver element 22 is turned on, since the first load element 24 is turned off, the second load element 26 be on, the output terminal, V SS is output is the power supply first voltage.

図５は、入力信号がＬレベル、つまり電源第１電圧であるＶＳＳの場合である。このとき、ドライバ素子２２がオフし、第１負荷素子２４がオンし、第２負荷素子２６もオンしているので、出力端子には、電源第２電圧であるＶＤＤが出力される。 5, the input signal is at L level, that the power supply is a first voltage V SS. At this time, since the driver element 22 is turned off, the first load element 24 is turned on, and the second load element 26 is also turned on, V DD that is the power supply second voltage is output to the output terminal.

このように、第２負荷ゲート端子に供給する切替信号の内容を切り替えることで、外付抵抗を要せずに、出力端子がオープンドレイン出力端子であるデバイスをインバータ出力デバイスとしても用いることができる。   Thus, by switching the content of the switching signal supplied to the second load gate terminal, a device whose output terminal is an open drain output terminal can be used as an inverter output device without requiring an external resistor. .

図６は、切替部３０の構成の一例を説明する図である。切替部３０は、外部切替端子１８の状態に応じて、第２負荷素子２６の第２負荷ゲート端子に切替信号を供給する機能を有する回路で、外部切替端子１８の状態がオープンドレイン出力信号を出力する指令のときは、第２負荷ゲート端子に切替信号として出力端子１６の電圧信号を供給し、インバータ出力信号を出力する指令のときは、第２負荷素子２６の第２負荷ゲート端子に切替信号として電源第１電圧であるＶＳＳを供給する機能を有する。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the configuration of the switching unit 30. The switching unit 30 is a circuit having a function of supplying a switching signal to the second load gate terminal of the second load element 26 according to the state of the external switching terminal 18, and the state of the external switching terminal 18 is an open drain output signal. When the command is to output, the voltage signal of the output terminal 16 is supplied as a switching signal to the second load gate terminal, and when the command is to output the inverter output signal, the second load gate terminal of the second load element 26 is switched. It has a function of supplying VSS , which is a power supply first voltage, as a signal.

切替部３０における第１切替素子３２は、Ｎチャネル型の導電型を有する電界効果型トランジスタで、オン状態のときに電源第１電圧であるＶＳＳを第２負荷素子２６の第２負荷ゲート端子に供給する機能を有する。第１切替素子３２は、外部切替端子１８に接続される第１切替ゲート端子と、電源第１電圧であるＶＳＳに接続される第１切替ソース端子と、第１切替ソース端子に接続される第１切替基板端子と、第２負荷素子２６の第２負荷ゲート端子に接続される第１切替ドレイン端子とを有する。 The first switching element 32 in the switching unit 30 is a field effect transistor having a conductivity type of the N-channel type, the second load gate terminal of the V SS is the power supply first voltage when the on-state second load element 26 The function to supply to. The first switching element 32 is connected to the first switching gate terminal connected to the external switching terminal 18, the first switching source terminal connected to VSS that is the power source first voltage, and the first switching source terminal. A first switching substrate terminal; and a first switching drain terminal connected to the second load gate terminal of the second load element.

切替部３０における第２切替素子３６は、Ｎチャネル型の導電型を有する電界効果型トランジスタとＰチャネル型の導電型を有する電界効果型トランジスタとを並列接続し、前者に対する入力信号を後者に対する入力信号をインバータ３４によって反転したものとするトランスミッションゲート回路である。第２切替素子３６は、並列接続された２つの電界効果型トランジスタがオンするとき、出力端子１６の電圧信号を第２負荷素子２６の第２負荷ゲート端子に供給する機能を有する。ここでは、外部切替端子１８に接続される制御端子と、ドライバ素子２２のドライバドレイン端子、すなわち出力端子１６に接続される第２切替入力端子と、第１切替ドレイン端子および第２負荷ゲート端子に接続される第２切替出力端子とを有する構成となっている。   The second switching element 36 in the switching unit 30 connects a field effect transistor having an N-channel conductivity type and a field effect transistor having a P-channel conductivity type in parallel, and inputs an input signal to the former to the latter. This is a transmission gate circuit in which a signal is inverted by an inverter 34. The second switching element 36 has a function of supplying the voltage signal of the output terminal 16 to the second load gate terminal of the second load element 26 when the two field effect transistors connected in parallel are turned on. Here, the control terminal connected to the external switching terminal 18, the driver drain terminal of the driver element 22, that is, the second switching input terminal connected to the output terminal 16, the first switching drain terminal and the second load gate terminal The second switching output terminal is connected.

上記のように、切替部３０の作用は、以下の通りである。すなわち、外部切替端子１８に供給される外部信号がオープンドレイン出力信号を出力する指令のときは、第１切替素子３２がオフし、第２切替素子３６がドライバドレイン端子の電圧信号、すなわち出力端子１６の電圧信号を第２負荷ゲート端子に供給し、外部切替端子１８に供給される外部信号がインバータ出力信号を出力する指令のときは、第１切替素子３２がオンし、第２切替部３０が出力端子１６信号電圧を第２負荷ゲート端子に供給しない。このようにして、切替部３０は、外部切替端子１８の状態に応じて、第２負荷素子２６の第２負荷ゲート端子に、それぞれの切替信号を供給することができる。   As described above, the operation of the switching unit 30 is as follows. That is, when the external signal supplied to the external switching terminal 18 is a command to output an open drain output signal, the first switching element 32 is turned off and the second switching element 36 is a voltage signal of the driver drain terminal, that is, the output terminal. When the voltage signal of 16 is supplied to the second load gate terminal and the external signal supplied to the external switching terminal 18 is a command to output the inverter output signal, the first switching element 32 is turned on and the second switching unit 30 is turned on. Does not supply the output terminal 16 signal voltage to the second load gate terminal. In this way, the switching unit 30 can supply each switching signal to the second load gate terminal of the second load element 26 according to the state of the external switching terminal 18.

図７は、多機能ドライバ回路１０において、直列に接続されるドライバ素子２２、第１負荷素子２４、第２負荷素子２６の部分の集積回路としての構造を説明する断面図である。図７に示されるように、ドライバ素子２２は、ｐ−の導電型を有するｐウェルに、ソース、ドレインを構成するｎ＋領域と、基板であるｐウェルに接続されるｐ＋領域が作りこまれ、ゲート電極がソースとドレインの間に設けられて構成される。第１負荷素子２４と、第２負荷素子２６は、ｎ−の導電型を有するｎ基板に、ソース、ドレインを構成するｐ＋領域と、ｎ−基板に接続されるｎ＋領域が作りこまれ、ゲート電極がそれぞれのソースとドレインの間に設けられて構成される。 FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a structure as an integrated circuit of the driver element 22, the first load element 24, and the second load element 26 connected in series in the multi-function driver circuit 10. As shown in FIG. 7, in the driver element 22, an n + region constituting a source and a drain and a p + region connected to a p well as a substrate are formed in a p well having a p − conductivity type. The gate electrode is rarely provided between the source and the drain. In the first load element 24 and the second load element 26, a p + region constituting a source and a drain and an n + region connected to the n − substrate are formed on an n substrate having n − conductivity type. The gate electrode is provided between each source and drain.

ここで特徴的なことは、第１負荷素子２４のｐ＋導電型のソースと、第２負荷素子２６のｐ＋導電型のソースと、ｎ−基板に接続されるｎ＋領域とが互いに接続されることである。これによって、この接続点から第１負荷素子２４のｐ＋導電型であるドレインに向かって、逆方向のダイオード２５が形成されることになる。同様に、この接続点から第２負荷素子２６のｐ＋導電型であるドレインに向かって、逆方向のダイオード２７が形成されることになる。この逆方向のダイオード２７の作用によって、多機能ドライバ回路１０の出力端子がオープンドレイン出力端子として利用されるときに、例えば、ＬＥＤ４０から電源第２電圧ＶＤＤに向かって電流が流れることを阻止することができる。 Here characteristic that includes a p + conductivity type source of the first load element 24, and the p + conductivity type source of the second load element 26, n - is the n + region connected to the substrate are connected to each other That is. As a result, a diode 25 in the reverse direction is formed from this connection point toward the drain of the first load element 24 having the p + conductivity type. Similarly, a diode 27 in the reverse direction is formed from this connection point toward the drain of the second load element 26 having the p + conductivity type. By the action of the diode 27 in the reverse direction, when the output terminal of the multi-function driver circuit 10 is used as an open drain output terminal, for example, the current is prevented from flowing from the LED 40 toward the power supply second voltage V DD. be able to.

本発明に係る実施の形態における多機能ドライバ回路の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the multifunctional driver circuit in embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態の多機能ドライバ回路が出力端子としてオープンドレイン出力端子を有する機能として作用する場合で、入力信号がＨレベルのときを説明する図である。It is a figure explaining the case where the multi-function driver circuit of embodiment which concerns on this invention acts as a function which has an open drain output terminal as an output terminal, and an input signal is H level. 本発明に係る実施の形態の多機能ドライバ回路が出力端子としてオープンドレイン出力端子を有する機能として作用する場合で、入力信号がＬレベルのときを説明する図である。It is a figure explaining the case where the multi-function driver circuit of embodiment which concerns on this invention acts as a function which has an open drain output terminal as an output terminal, and an input signal is L level. 本発明に係る実施の形態の多機能ドライバ回路が出力端子としてインバータ出力端子を有する機能として作用する場合で、入力信号がＨレベルのときを説明する図である。It is a figure explaining the case where the multi-function driver circuit of embodiment which concerns on this invention acts as a function which has an inverter output terminal as an output terminal, and an input signal is H level. 本発明に係る実施の形態の多機能ドライバ回路が出力端子としてインバータ出力端子を有する機能として作用する場合で、入力信号がＬレベルのときを説明する図である。It is a figure explaining the case where the multifunction driver circuit of embodiment which concerns on this invention acts as a function which has an inverter output terminal as an output terminal, and an input signal is L level. 本発明に係る実施の形態において、切替部の構成の一例を説明する図である。In an embodiment concerning the present invention, it is a figure explaining an example of composition of a change part. 本発明に係る実施の形態の多機能ドライバ回路において、直列に接続されるドライバ素子、第１負荷素子、第２負荷素子の部分の集積回路としての構造を説明する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a structure as an integrated circuit of a driver element, a first load element, and a second load element connected in series in the multi-function driver circuit according to the embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 多機能ドライバ回路、１２ ＶＤＤ端子、１３ ＶＳＳ端子、１４ 入力端子、１６ 出力端子、１８ 外部切替端子、２０ 増幅器、２２ ドライバ素子、２４ 第１負荷素子、２５，２７ ダイオード、２６ 第２負荷素子、３０ 切替部、３２ 第１切替素子、３４ インバータ、３６ 第２切替素子。 10 Multi-function driver circuit, 12 V DD terminal, 13 V SS terminal, 14 input terminal, 16 output terminal, 18 external switching terminal, 20 amplifier, 22 driver element, 24 first load element, 25, 27 diode, 26 second Load element, 30 switching unit, 32 first switching element, 34 inverter, 36 second switching element.

Claims (4)

入力信号が供給されるドライバゲート端子と、電源第１電圧端子に接続されるドライバソース端子と、ドライバソース端子に接続されるドライバ基板端子と、出力信号を出力するドライバドレイン端子とを有する第１導電型のドライバ素子と、
ドライバ素子に直列に接続される第１負荷素子であって、ドライバゲート端子に接続される第１負荷ゲート端子と、第２負荷素子を介して電源第２電圧端子と接続される第１負荷ソース端子と、第１負荷ソース端子と接続される第１負荷基板端子と、ドライバドレイン端子に接続される第１負荷ドレイン端子とを有し、第１負荷ソース端子と第１負荷基板端子の接続端子から第１負荷ドレイン端子に向かって逆方向ダイオードが形成される第２導電型の第１負荷素子と、
第１負荷素子に直列に接続される第２負荷素子であって、切替信号が供給される第２負荷ゲート端子と、第１負荷ソース端子に接続される第２負荷ソース端子と、第２負荷ソース端子と接続される第２負荷基板端子と、電源第２電圧端子と接続される第２負荷ドレイン端子とを有し、第２負荷ソース端子と第２負荷基板端子の接続端子から第２負荷ドレイン端子に向かって逆方向ダイオードが形成される第２導電型の第２負荷素子と、
ドライバドレイン端子からの出力信号を、入力信号に対するオープンドレイン出力信号を出力する機能と、ドライバドレイン端子からの出力信号を、入力信号に対するインバータ出力信号を出力する機能との間で切り替える切替信号を第２負荷ゲート素子に供給する切替部と、
を備えることを特徴とする多機能ドライバ回路。 A first gate having a driver gate terminal to which an input signal is supplied, a driver source terminal connected to the power source first voltage terminal, a driver substrate terminal connected to the driver source terminal, and a driver drain terminal for outputting an output signal. A conductive driver element;
A first load element connected in series to the driver element, the first load gate terminal connected to the driver gate terminal, and the first load source connected to the power supply second voltage terminal via the second load element A first load board terminal connected to the first load source terminal; a first load drain terminal connected to the driver drain terminal; and a connection terminal between the first load source terminal and the first load board terminal. A first conductivity element of a second conductivity type in which a reverse diode is formed from the first load drain terminal toward the first load drain terminal;
A second load element connected in series to the first load element, a second load gate terminal to which a switching signal is supplied, a second load source terminal connected to the first load source terminal, and a second load A second load board terminal connected to the source terminal; and a second load drain terminal connected to the power supply second voltage terminal. The second load source terminal and the second load board terminal to the second load A second load element of the second conductivity type in which a reverse diode is formed toward the drain terminal;
A switching signal for switching the output signal from the driver drain terminal between the function of outputting an open drain output signal for the input signal and the function of outputting the inverter output signal for the input signal to the output signal from the driver drain terminal is provided. A switching unit for supplying to the two-load gate element;
A multi-function driver circuit comprising: 請求項１に記載の多機能ドライバ回路において、
切替部は、
オープンドレイン出力信号を出力する機能のときには、ドライバドレイン端子からの出力信号を切替信号として第２負荷ゲート端子に供給し、
インバータ出力信号を出力する機能のときには、電源第１電圧端子の電圧信号を切替信号とすることを特徴とする多機能ドライバ回路。 The multifunction driver circuit according to claim 1,
The switching part
For the function of outputting an open drain output signal, the output signal from the driver drain terminal is supplied to the second load gate terminal as a switching signal,
A multi-function driver circuit characterized in that the voltage signal of the power source first voltage terminal is used as a switching signal in the case of a function of outputting an inverter output signal. 請求項２に記載の多機能ドライバ回路において、
切替部は、
オープンドレイン出力信号を出力する指令またはインバータ出力信号を出力する指令が外部信号として供給される外部切替端子と、
外部切替端子に接続される第１切替ゲート端子と、電源第１電圧端子に接続される第１切替ソース端子と、第１切替ソース端子に接続される第１切替基板端子と、第２負荷ゲート端子に接続される第１切替ドレイン端子とを有し第１導電型の第１切替素子と、
トランスミッションゲートで構成される第２切替素子であって、外部切替端子に接続される第２切替制御端子と、ドライバドレイン端子に接続される第２切替入力端子と、第１切替ドレイン端子および第２負荷ゲート端子に接続される第２切替出力端子とを有する第２切替素子と、
を含み、外部切替端子に供給される外部信号がオープンドレイン出力信号を出力する指令のときは、第１切替素子がオフし、第２切替素子がドライバドレイン端子の信号を第２負荷ゲート端子に供給し、外部切替端子に供給される外部信号がインバータ出力信号を出力する指令のときは、第１切替素子がオンし、第２切替素子がドライバドレイン端子の信号を第２負荷ゲート端子に供給しないことを特徴とする多機能ドライバ回路。 The multi-function driver circuit according to claim 2,
The switching part
An external switching terminal to which an instruction to output an open drain output signal or an instruction to output an inverter output signal is supplied as an external signal;
A first switching gate terminal connected to the external switching terminal; a first switching source terminal connected to the power supply first voltage terminal; a first switching substrate terminal connected to the first switching source terminal; and a second load gate. A first switching element of a first conductivity type having a first switching drain terminal connected to the terminal;
A second switching element constituted by a transmission gate, a second switching control terminal connected to the external switching terminal, a second switching input terminal connected to the driver drain terminal, a first switching drain terminal and a second switching element; A second switching element having a second switching output terminal connected to the load gate terminal;
When the external signal supplied to the external switching terminal is a command to output an open drain output signal, the first switching element is turned off and the second switching element sends the signal of the driver drain terminal to the second load gate terminal. When the external signal supplied and supplied to the external switching terminal is a command to output the inverter output signal, the first switching element is turned on, and the second switching element supplies the driver drain terminal signal to the second load gate terminal. Multifunctional driver circuit characterized by not. 請求項１に記載の多機能ドライバ回路において、
ドライバ素子はＮチャネル型電界効果型トランジスタであり、
第１負荷素子と第２負荷素子はＰチャネル型電界効果型トランジスタであり、
電源第１電圧は接地電圧であり、
電源第２電圧はＶＤＤで与えられる正電圧であることを特徴とする多機能ドライバ回路。 The multifunction driver circuit according to claim 1,
The driver element is an N-channel field effect transistor,
The first load element and the second load element are P-channel field effect transistors,
The power supply first voltage is a ground voltage,
The multi-function driver circuit, wherein the power supply second voltage is a positive voltage given by V DD .
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