JPH09219636A - 駆動回路 - Google Patents

駆動回路

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JPH09219636A
JPH09219636A JP8024507A JP2450796A JPH09219636A JP H09219636 A JPH09219636 A JP H09219636A JP 8024507 A JP8024507 A JP 8024507A JP 2450796 A JP2450796 A JP 2450796A JP H09219636 A JPH09219636 A JP H09219636A
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effect transistor
drain
gate
transistor
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JP8024507A
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Tomoaki Nakao
友昭 中尾
Yoshinori Ogawa
嘉規 小川
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/0185Coupling arrangements; Interface arrangements using field effect transistors only
    • H03K19/018507Interface arrangements
    • H03K19/018521Interface arrangements of complementary type, e.g. CMOS
    • H03K19/018528Interface arrangements of complementary type, e.g. CMOS with at least one differential stage
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/094Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
    • H03K19/0944Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET
    • H03K19/0948Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET using CMOS or complementary insulated gate field-effect transistors

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力される電圧に基づいて出力される電流を
制御することができる駆動回路を提供する。 【解決手段】 駆動回路51における出力バッファ54
で、出力端子59と接地電圧GNDとの間に介挿される
NチャネルトランジスタN5は、カレントミラー回路と
して構成されるPチャネルトランジスタP2,P3およ
びNチャネルトランジスタN4,N5によって,Nチャ
ネルトランジスタN2に与えられる電流によって制御さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CMOS(相補型
金属酸化物半導体)で構成される駆動回路に関し、特に
アクティブマトリクス方式の液晶表示パネルを駆動する
ドライバなどに好適に用いられる駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図17は、MOS集積回路上に構成する
オペアンプ回路として用いられる第1の先行技術である
駆動回路1の回路図である。駆動回路1は、差動増幅回
路2と出力バッファ3とを含んで構成される。駆動回路
1には、反転入力端子4と、非反転入力端子5と、第1
バイアス入力端子6と、第2バイアス入力端子7と、出
力端子8とが設けられている。
【0003】差動増幅回路2は、NチャネルMOSトラ
ンジスタを差動対とする差動増幅回路であり、Nチャネ
ルMOSトランジスタTn1,Tn2,Tn3と、Pチ
ャネルMOSトランジスタTp1,Tp2とを含んで構
成される。本明細書において、NチャネルMOSトラン
ジスタおよびPチャネルMOSトランジスタを単に「ト
ランジスタ」と称することがある。
【0004】トランジスタTn1のゲートは非反転入力
端子5に接続され、非反転入力電圧VINbが供給され
る。トランジスタTn2のゲートは反転入力端子4に接
続され、反転入力電圧VINaが供給される。トランジ
スタTp1,Tp2は、トランジスタTn1,Tn2の
能動負荷であり、ソースには電源電圧として電圧VDD
が与えられている。
【0005】トランジスタTn3のゲートは、第1バイ
アス入力端子6に接続され、予め定める電圧レベルのバ
イアス電圧VB1が与えられる。トランジスタTn3の
ソースは接地され、ドレインはトランジスタTn1,T
n2の各ドレインに共通に接続される。トランジスタT
n3は、トランジスタTn1,Tn2に適当なバイアス
電流を与えるための定電流源である。
【0006】出力バッファ3においては、PチャネルM
OSトランジスタTp3のゲートに差動増幅回路2にお
けるトランジスタTn1のドレインの電位が与えられ
る。トランジスタTp3のソースには電圧VDDが与え
られており、前記ドレイン電圧に基づいて電流が流れ
る。この電流は、出力端子8を介して外部の負荷へと与
えられる。NチャネルMOSトランジスタTn4のゲー
トには、第2バイアス入力端子7から予め定める電圧レ
ベルのバイアス電圧VB2が与えられる。トランジスタ
Tn4のソースは接地され、ドレインはトランジスタT
p3のドレインと同様に出力端子8に接続される。トラ
ンジスタTn4は、定電流負荷として作用する。駆動回
路1は、たとえば図2に示すような液晶表示パネル63
を駆動する際には、反転入力端子4と出力端子8とを接
続し、ボルテージフォロアとして動作させる。
【0007】駆動回路1の動作について説明する。非反
転入力電圧VINbの電圧レベルに応じてトランジスタ
Tn1に流れる電流量が制御される。また、反転入力電
圧VINaの電圧レベルによって、トランジスタTn2
からトランジスタTp1,Tp2で構成されるカレント
ミラー回路を介して流れる電流量を制御することで、出
力トランジスタTp3に流れる電流量が変化する。たと
えば、反転入力電圧VINaの電圧レベルに対して非反
転入力電圧VINbの電圧レベルが高い場合は、トラン
ジスタTp3に流れる電流が増加する。また、反転入力
電圧VINaの電圧レベルに対して非反転入力電圧VI
Nbの電圧レベルが低い場合は、トランジスタTp3に
流れる電流が減少する。
【0008】トランジスタTp3に流れる電流は、第2
バイアス入力端子7からのバイアス電圧VB2によって
トランジスタTn4に流れる負荷電流と比較される。こ
の比較の結果に基づいて、出力端子8から出力される電
圧が変化する。前述のボルテージフォロアでは、出力端
子8を反転入力端子4に接続することで、非反転入力端
子5の非反転入力電圧VINbに追随して、反転入力電
圧VINaが非反転入力電圧VINbと同電圧となるよ
うに負帰還動作がなされる。
【0009】負荷の状態によらず常に最適な双方向の出
力電流制御を可能とした駆動回路が、第2および第3の
先行技術として特開平6−214527号公報に開示さ
れている。
【0010】図18は第2の先行技術である駆動回路1
1の回路図であり、図19は第3の先行技術である駆動
回路16の回路図である。駆動回路11,16におい
て、前述の駆動回路1と同一の構成要素および同一の機
能を行う構成要素については同一の参照符を付して説明
を省略する。
【0011】図18に示される駆動回路11は、差動増
幅回路12と、レベル変換回路13と、出力バッファ1
4とを含んで構成される。差動増幅回路12は、入力ト
ランジスタTn11,Tn12と、定電流トランジスタ
Tn13と、カレントミラートランジスタTp11,T
p12とを含んで構成される。レベル変換回路13は、
PチャネルトランジスタTp13,Tp14と、トラン
ジスタTp13,Tp14の各ドレインにそれぞれ接続
される負荷とを含んで構成される。トランジスタTp1
3のゲートには差動増幅回路12の出力としてトランジ
スタTp12のドレインの電位が与えられ、トランジス
タTp14のゲートにはトランジスタTp13のドレイ
ンの電位が与えられる。
【0012】駆動回路11では、トランジスタTp13
のドレインに接続される負荷として、一定の直流電圧V
B2がゲートに与えられたNチャネルトランジスタTn
14を用いており、トランジスタTp14の負荷として
ゲートがドレインに接続されたNチャネルトランジスタ
Tn15を用いている。
【0013】出力バッファ14は、Pチャネルトランジ
スタTp15およびNチャネルトランジスタTn16を
含んで構成され、トランジスタTp15のゲートには差
動増幅回路12の出力が与えられ、トランジスタTn1
6のゲートにはレベル変換回路13の出力が与えられ
る。トランジスタTp15およびトランジスタTn16
のドレインは互いに接続されている。
【0014】駆動回路11の動作について説明する。差
動増幅回路12は、非反転入力電圧VINbと反転入力
電圧VINaとの電圧差を増幅した出力が得られ、反転
入力電圧VINaの電圧に対して非反転入力電圧VIN
bの電圧が高くなると、差動増幅回路12の出力である
トランジスタTn12のドレイン電圧が下降し、逆に非
反転入力電圧VINbの電圧が低くなると、トランジス
タTn12のドレイン電圧が上昇する。したがって、差
動増幅回路12の出力がゲートに与えられる出力バッフ
ァ14のトランジスタTp15は、非反転入力電圧VI
Nbの電圧が高くなるとソース・ドレイン間の抵抗値が
低くなり、逆に非反転入力電圧VINbの電圧が低くな
るとソース・ドレイン間の抵抗値が高くなる。反転入力
電圧VINaおよび非反転入力電圧VINbの電圧が等
しいときには、差動増幅回路12の出力電圧がトランジ
スタTp15のしきい値電圧となるように差動増幅回路
12は設定される。
【0015】一方、差動増幅回路12の出力は、レベル
変換回路13のトランジスタTp13で反転され、さら
にトランジスタTp14で反転され、出力バッファ14
のトランジスタTn16のゲートに与えられる。したが
って、非反転入力電圧VINbの電圧が高くなるとトラ
ンジスタTn16のソース・ドレイン間の抵抗値が高く
なり、逆に非反転入力電圧VINbの電圧が低くなると
ソース・ドレイン間の抵抗値が低くなる。反転入力電圧
VINaおよび非反転入力電圧VINbの電圧が等しい
ときには、トランジスタTp13のドレイン電圧がトラ
ンジスタTp14のしきい値電圧に、またトランジスタ
Tp14のドレイン電圧がトランジスタTn16のしき
い値電圧になるようにトランジスタTp13,Tp14
の負荷の値が設定される。したがって、反転入力電圧・
非反転入力電圧の電圧差に対応した出力電圧が得られ、
双方向の出力電流制御を実現している。
【0016】図19に示されている駆動回路16は、差
動増幅回路12と、レベル変換回路17と、出力バッフ
ァ18とを含んで構成される。差動増幅回路12は、前
述の駆動回路11における差動増幅回路12と同一の回
路である。レベル変換回路17は、Pチャネルトランジ
スタTp21,Tp22と、トランジスタTp21,T
p22の各ドレインにそれぞれ接続される負荷とを含ん
で構成され、トランジスタTp21,Tp22の各ゲー
トには差動増幅回路12の出力がそれぞれ与えられる。
【0017】駆動回路16では、トランジスタTp21
のドレインに接続される負荷として、一定の直流電圧V
B2がゲートに与えられたNチャネルトランジスタTn
21を用いており、トランジスタTp22の負荷とし
て、ドレインがトランジスタTp22のドレインに接続
され、ゲートが前記ドレインに接続されたNチャネルト
ランジスタTn22を用いている。
【0018】出力バッファ18は、Pチャネルトランジ
スタTp23およびNチャネルトランジスタTn23を
含んで構成される。トランジスタTp23のゲートはト
ランジスタTp21のドレインに接続され、トランジス
タTn23のゲートはトランジスタTp22のドレイン
に接続され、トランジスタTp23,Tn23の各ドレ
インは互いに接続されている。
【0019】駆動回路11と同様に駆動回路16におい
ても、反転入力電圧VINaおよび非反転入力電圧VI
Nbの電圧差に対応した出力電圧が得られ、双方向の出
力電流制御が実現されている。
【0020】図20は、第4の先行技術である特開平2
−92008号公報に開示されているCMOS演算増幅
回路である駆動回路21の回路図である。駆動回路21
には、反転入力端子25、非反転入力端子26、第1バ
イアス入力端子27、第2バイアス入力端子28、およ
び出力端子29が設けられており、第1差動増幅回路2
2と、第2差動増幅回路23と、出力増幅回路24とを
含んで構成される。
【0021】第1差動増幅回路22は、Nチャネルトラ
ンジスタMn1,Mn2,Mn3とPチャネルトランジ
スタMp1,Mp2とを含んで構成される。また、第2
差動増幅回路23は、NチャネルトランジスタMn4,
Mn5とPチャネルトランジスタMp4,Mp5,Mp
6とを含んで構成される。出力増幅回路24は、第1差
動増幅回路22の出力aがゲートに与えられるトランジ
スタMp3と、第2差動増幅回路23の出力bがゲート
に与えられるトランジスタMn6とを含んで構成され
る。
【0022】第1差動増幅回路22において、差動対と
なっているトランジスタMn2,Mn3はソースが共通
に接続されている。トランジスタMn2のゲートは、反
転入力端子25に接続されており電圧V1が供給され
る。トランジスタMn3のゲートは、非反転入力端子2
6に接続されており電圧V2が供給される。
【0023】トランジスタMp1,Mp2は、トランジ
スタMn2,Mn3の能動負荷であり、それぞれのソー
スに電圧VDDが与えられる。また、トランジスタMp
1,Mp2のゲートには、トランジスタMn2のドレイ
ン電位が与えられ、導通/遮断が制御される。トランジ
スタMp2のドレインの電位が出力増幅回路24への出
力aを制御する信号となっている。
【0024】トランジスタMn1は、トランジスタMn
2,Mn3に適当なバイアス電流を与えるための定電流
源であり、ソースには電圧VSSが与えられており、ド
レインはトランジスタMn2,Mn3の各ソースに接続
される。また、ゲートに与えられる第1バイアス入力端
子27からのバイアス電圧VB1によってトランジスタ
Mn2,Mn3に供給するバイアス電流が定められる。
第1差動増幅回路22の出力aによって、出力トランジ
スタMp3が駆動される。
【0025】第2差動増幅回路23は、第1差動増幅回
路22に含まれる各トランジスタの導電型を入換えた構
造であるので、第1差動増幅回路22と異なる点につい
て説明する。トランジスタMn1,Mn2,Mn3,M
p1,Mp2がこの順番で、トランジスタMp4,Mp
5,Mp6,Mn4,Mn5にそれぞれ置換えられる。
【0026】トランジスタMp5のゲートはトランジス
タMn2と共通に反転入力端子25に接続されており、
トランジスタMp6のゲートはトランジスタMn3と共
通に非反転入力端子26に接続されている。トランジス
タMn4,Mn5のソースには電圧VSSがそれぞれ供
給されている。トランジスタMp5のドレインの電位が
出力bとしてトランジスタMn6のゲートに与えられ
る。トランジスタMp4のゲートは、第2バイアス入力
端子28に接続され、バイアス電圧VB2が与えられ
る。トランジスタMp4のソースには電圧VDDが供給
されており、ドレインはトランジスタMp5,Mp6の
各ソースに接続されている。
【0027】出力増幅回路24では、トランジスタMp
3のソースには電圧VDDが与えられ、トランジスタM
n6のソースには電圧VSSが与えられる。トランジス
タMp3,Mn6の各ドレインが共通に出力端子29に
接続される。
【0028】上述のように構成される駆動回路21の動
作について説明する。図21は、駆動回路21の動作を
説明するための図である。横軸は非反転入力端子26に
入力される非反転入力電圧である電圧V2を示し、縦軸
は反転入力端子25に入力される反転入力電圧である電
圧V1を示す。
【0029】非反転入力端子26に入力される電圧が反
転入力端子25に入力される電圧より高くなると、第1
差動増幅回路22のトランジスタMn3を流れる電流が
増加し、トランジスタMp2のドレイン電位を下げるの
で、トランジスタMp3は導通され、出力端子29の電
位を引上げる。また、第2差動増幅回路23のトランジ
スタMp6を流れる電流が減少し、トランジスタMn5
のドレイン電位を下げるので、トランジスタMn6が遮
断される。したがって、出力端子29の電位は電圧VD
D側へと上昇する。
【0030】非反転入力端子26に入力される電圧が反
転入力端子25に入力される電圧より低くなると、第2
差動増幅回路23のトランジスタMp6を流れる電流が
増加し、トランジスタMn5のドレイン電位が上昇して
トランジスタMn6を導通させる。また、トランジスタ
Mn3を流れる電流が減少し、トランジスタMp2のド
レイン電位が上昇してトランジスタMp3を遮断させ
る。したがって、出力端子29の電位は電圧VSS側へ
下降する。
【0031】上述したように駆動回路21の出力端子2
9からの出力は、トランジスタMp3,Mn6によって
プッシュプル形式で出力される。トランジスタMp3,
Mn6はいずれもソース接地されており、そのゲート信
号は充分な振幅を持つため、広い出力ダイナミックレン
ジと大きな負荷の駆動とを期待できる構成となってい
る。
【0032】なお、上述の駆動回路21を構成する各ト
ランジスタは、一般的にエンハンスメント型のトランジ
スタが用いられる。エンハンスメント型のトランジスタ
は、製造時にチャネル領域を形成しないので、たとえば
Nチャネルのトランジスタの場合、ゲートに正電圧を印
加した場合のみドレイン電流が流れる。また、エンハン
スメント型のトランジスタに対してデュプリージョン型
のトランジスタは、製造時にソースとドレインとの間に
チャネル領域を形成するので、ゲートに正負いずれの電
圧を加えてもドレイン電流が流れる。
【0033】トランジスタMn2,Mn3がエンハンス
メント型のトランジスタであり、正のしきい値電圧Vt
nを持っているとすると、それぞれの入力端子25,2
6から供給される電圧V1,V2が電圧VSS+Vtn
以下になると、トランジスタMn2,Mn3が遮断さ
れ、第1差動増幅回路22には電流が流れなくなるの
で、トランジスタMp3のゲート電位は電圧VDDまで
上がる。このとき、トランジスタMp3がエンハンスメ
ント型のトランジスタであって負のしきい値電圧Vtp
を持っているとすると、トランジスタMp3は遮断され
ることとなり、出力電圧V0を電圧VDD−│Vtp│
を超える電圧とすることはできない。同様にして、トラ
ンジスタMp5,Mp6がエンハンスメント型のトラン
ジスタであり、負のしきい値電圧Vtpを持つとする
と、入力される電圧が電圧VDD−|Vtp|より高い
場合には第2差動増幅回路23に電流が流れなくなり、
トランジスタMn6のゲート電位は電圧VSSまで下が
る。トランジスタMn6がエンハンスメント型トランジ
スタであって正のしきい値電圧Vtnを持っているとす
ると遮断されることとなり、出力端子29から出力され
る出力電圧V0を電圧VDD+Vtn未満の電圧とする
ことができない。
【0034】上述のように構成された駆動回路21が正
常に動作するのは、反転および非反転入力端子25,2
6に入力される電圧が電圧VSS+Vtnから電圧VD
D−|Vtp|までの間となり、駆動回路21が動作す
ることができる電圧の範囲が制限されることとなる。
【0035】駆動回路21の各トランジスタを前述のデ
ュプリージョン型のトランジスタで形成することによっ
て、動作することができる電圧の範囲を電圧VSS〜V
DDとすることができるが、デュプリージョン型のトラ
ンジスタはエンハンスメント型のトランジスタに対して
特別な製造プロセスが必要となり、製造コストを上昇さ
せる要因となる。
【0036】第5の先行技術として、駆動回路31が特
開平4−295699号公報に開示されている。図22
は駆動回路31の概略的な構成を示すブロック図であ
り、図23は駆動回路31に含まれる差動増幅回路32
の回路図である。駆動回路31は、たとえば後述する図
2に示す液晶表示パネル63を駆動する回路として用い
られる。
【0037】駆動回路31は、差動増幅回路32と、出
力回路33とを含んで構成される。差動増幅回路32の
出力端子32dは、出力回路33の入力端子33aに接
続される。また、出力回路33の出力端子33bからの
出力は差動増幅回路32の反転入力端子32cに接続さ
れる。したがって、駆動回路31はボルテージフォロア
となっている。
【0038】図22において、サンプル・ホールドすべ
き、たとえば映像信号などのアナログ信号Yが、入力信
号線39から入力される。コンデンサ34,35は、そ
れぞれアナログ信号Yの電圧を保持するためのものであ
り、各コンデンサ34,35の一方の端子はそれぞれア
ナログスイッチ37,38を介して入力信号線39に接
続され、他方の端子は共に接地されている。
【0039】駆動回路31における差動増幅回路32
は、2つの非反転入力端子32a,32bを備え、非反
転入力端子32aはコンデンサ35の一方の端子に接続
され、非反転入力端子32bはコンデンサ34の一方の
端子に接続されている。差動増幅回路32の制御端子3
2e,32fには、制御信号S3,S4がそれぞれ入力
される。出力回路33の出力とグランドとの間に接続さ
れたNチャネルMOSトランジスタ36は、アナログス
イッチとして機能し、そのゲートには信号線40を介し
て制御信号Rが入力される。
【0040】図23を参照すると、差動増幅回路32
は、NチャネルトランジスタN51〜N57と、Pチャ
ネルトランジスタP51,P52とを含んで構成され
る。トランジスタN57のソースはグランドに接続さ
れ、ゲートには所定の電圧Vbが印加されている。トラ
ンジスタN57は、トランジスタN53,N54,N5
6に適当なバイアス電流を与えるための定電流源であ
る。
【0041】PチャネルMOSトランジスタP51,P
52の各ソースは共に電源VDDに接続され、また各ゲ
ートはいずれもトランジスタP51のドレインに接続さ
れている。NチャネルMOSトランジスタN56,N5
3の各ソースは共にトランジスタN57のドレインに接
続され、トランジスタN56,N53の各ドレインはそ
れぞれ、トランジスタN55,N51を介してトランジ
スタP51のドレインに接続されている。
【0042】トランジスタN56,N53の各ゲートは
それぞれ非反転入力端子32a,32bに接続され、ト
ランジスタN55,N51の各ゲートはそれぞれ制御端
子32e,32fに接続されて制御信号S3,S4が入
力されている。
【0043】トランジスタN54のドレインは、トラン
ジスタN52を介してトランジスタP52のドレインに
接続され、トランジスタN54のソースはトランジスタ
N57のドレインに接続される。トランジスタN54の
ゲートは、反転入力端子32cに接続される。トランジ
スタN52,P52の接続点が差動増幅回路32の出力
端子32dに接続されている。トランジスタN52のゲ
ートは電源VDDに接続されていて、常に導通状態とな
っている。
【0044】図24は、差動増幅回路32の動作のタイ
ミングチャートである。時刻t1で、制御信号S1がハ
イレベルとなると、アナログスイッチ37がオンとなっ
て信号Yがコンデンサ35に印加され、コンデンサ35
は充電される。その後、信号S1がローレベルになって
アナログスイッチ37がオフとなると、コンデンサ35
はそのときの信号Yの電圧D1を保持する。
【0045】その後、制御信号Rがハイレベルとなる
と、トランジスタ36は導通して出力回路33の出力は
グランドレベルとなる。制御信号S3がハイレベルとな
ることによって、コンデンサ35に保持されている電圧
D1が、差動増幅回路32と出力回路33とを介して出
力電圧D1aとして出力される。
【0046】また、時刻t2で制御信号S2がハイレベ
ルとなると、アナログスイッチ38がオンとなって信号
Yがコンデンサ34に印加され、コンデンサ34は充電
される。その後、信号S2がローレベルになってアナロ
グスイッチ38がオフとなると、コンデンサ34はその
ときの信号Yの電圧D2を保持する。
【0047】その後、制御信号Rがハイレベルとなる
と、トランジスタ36は導通して出力回路33の出力は
グランドレベルとなる。制御信号S4がハイレベルとな
ることによって、コンデンサ34に保持されている電圧
D2が、差動増幅回路32と出力回路33とを介して出
力電圧D2aとして出力される。
【0048】以後、アナログスイッチ37,38が交互
にオンとなって信号Yの電圧D3,D4,…がサンプリ
ングされ出力される。
【0049】
【発明が解決しようとする課題】図17に示すような駆
動回路1では、負荷を駆動する出力電流の制御が出力バ
ッファ3のトランジスタTp3で行われるため、制御さ
れる出力電流は流出(または流入)の一方向であり、他
方向は出力バッファ3を構成する負荷である定電流トラ
ンジスタTn4に流れる電流で定まる。この電流容量を
大きくすると、出力バッファ3の貫通電流が増加するた
め、出力回路としての消費電流が大きくなってしまい、
逆に消費電流を抑えようとすると、電流容量が小さくな
り出力回路の負荷駆動能力が低下してしまうと言う問題
点がある。
【0050】また上述の各駆動回路1,21,31など
の単方向にしか駆動することができない駆動回路では、
仮に非反転入力電圧が下降して行くと、非反転入力電圧
がゲートに与えられるトランジスタのドレイン電圧が下
降し、定電流源として動作しなくなり差動対に供給され
る電流が減少する。そのため、前記各駆動回路は正常に
動作しなくなる。さらに、非反転入力電圧が下降すると
差動対のトランジスタが遮断されてしまい、駆動回路の
動作が停止する。したがって、これらの回路は、入力さ
れる電圧が、差動対を構成するトランジスタのしきい値
電圧以上もしくは以下でないと動作することができな
い。すなわち、たとえば差動対を構成するトランジスタ
が正のしきい値電圧Vtnをもつ場合、入力電圧が電圧
GND〜電圧Vtnである領域では動作しない。前記電
圧領域は、約1V以上もあるので、最近の傾向である駆
動電圧の低電圧化が進む中では特に重要な問題となる。
そのため、少ない素子数で、かつ電源電圧全領域にわた
って駆動可能なエンハンスメント型のプッシュプル差動
増幅回路が求められている。
【0051】また、駆動回路11,16では、双方向駆
動を実現しているが電源電圧全領域で駆動することがで
きない。
【0052】また、一般的な非反転入力端子が1つであ
る駆動回路においては、図22に示す駆動回路31のよ
うに2つのコンデンサにそれぞれ保持された電圧を読み
込み、制御信号に従っていずれか一方の電圧を交互に選
択し出力することができず、サンプル・ホールドの回路
構成が複雑化し、回路構成によってはサンプリングした
電圧を減衰させ、信号の伝達精度が低下する可能性があ
る。
【0053】本発明の目的は、差動増幅手段の2つの入
力端子に入力される2つの入力信号に基づいて増幅を行
い、出力される電流を制御することができる駆動回路を
提供することである。
【0054】また本発明の他の目的は、差動増幅手段に
入力される2つの入力信号の一方の信号として異なる2
つの信号を交互に入力して異なる2つの組合わせでの増
幅を行い、かつ出力される電流を制御することができる
駆動回路を提供することである。
【0055】
【課題を解決するための手段】本発明は、ゲートに第1
の入力信号が供給される一方チャネル型の第1の電界効
果トランジスタと、ゲートに第2の入力信号が供給され
る一方チャネル型の第2の電界効果トランジスタとを差
動対とし、各ソースには予め定める第1の電位がそれぞ
れ与えられ、各ドレインと予め定める第2の電位との間
には各トランジスタに電流を供給する能動負荷が介在さ
れる差動増幅手段と、前記第1電界効果トランジスタの
ドレインの電位がゲートに与えられ、前記第2電位がソ
ースに与えられる他方チャネル型の第3の電界効果トラ
ンジスタと、ソースに前記第1電位が与えられ、ドレイ
ンが前記第3電界効果トランジスタのドレインに接続さ
れる一方チャネル型の第4の電界効果トランジスタとを
含み、共通に接続されたドレインの電位を出力する出力
手段と、前記能動負荷が前記第2電界効果トランジスタ
に供給する電流量に基づいて、前記出力手段の第4電界
効果トランジスタを駆動する電流量制御手段とを含むこ
とを特徴とする駆動回路である。 本発明に従えば、出力手段の第3電界効果トランジスタ
は、差動増幅手段に供給される第1および第2入力信号
によって駆動される。出力手段は、第3の電界効果トラ
ンジスタのドレインと、第1の電位との間に流れる電流
を制御する第4電界効果トランジスタを含んで構成され
ている。この第4電界効果トランジスタは、能動負荷が
第2電界効果トランジスタに供給する電流量に基づいて
電流量制御手段によって駆動される。したがって、出力
手段を流れる電流は、第3電界効果トランジスタのみで
なく、第4電界効果トランジスタによっても制御される
こととなり、第1および第2入力信号の電圧レベルがほ
ぼ等しい平衡状態であるときには、出力手段を流れる電
流を低減することができる。また、第1および第2入力
信号の差が大きいときには、第4電界効果トランジスタ
に流れる電流量が多くなり、駆動回路に接続される負荷
に対する駆動能力を向上させることができる。
【0056】また本発明の前記能動負荷は、各ゲートが
共通に接続され、各ソースには前記第2電位が与えられ
る他方チャネル型の第5および第6の電界効果トランジ
スタを含んで構成され、第5電界効果トランジスタのド
レインは前記第1電界効果トランジスタのドレインに接
続され、第6電界効果トランジスタのドレインは前記第
2電界効果トランジスタのドレインと前記共通に接続さ
れた各ゲートとに接続され、前記電流量制御手段は、前
記第6電界効果トランジスタのゲートとドレインとにゲ
ートが接続されることによってカレントミラー回路を構
成し、ソースに前記第2電位が与えられる他方チャネル
型の第7の電界効果トランジスタと、前記第4電界効果
トランジスタのゲートが、ゲートとドレインとに接続さ
れることによってカレントミラー回路を構成し、前記第
7電界効果トランジスタのドレインがドレインに接続さ
れ、ソースには前記第1電位が与えられる一方チャネル
型の第8の電界効果トランジスタとを含んで構成される
ことを特徴とする。本発明に従えば、第5および第6電
界効果トランジスタがカレントミラー回路であるので第
1および第2電界効果トランジスタには等しい電流が流
れ、第6および第7電界効果トランジスタがカレントミ
ラー回路を構成しているので第7電界効果トランジスタ
から第8電界効果トランジスタへは第2電界効果トラン
ジスタに流れる電流と同一の電流が流れ、さらに第8お
よび第4電界効果トランジスタがカレントミラー回路と
なっているので、第4電界効果トランジスタは第6電界
効果トランジスタから第2電界効果トランジスタへ供給
される電流と等しい電流がゲートに与えられて駆動され
る。したがって、出力手段を流れる電流を第3電界効果
トランジスタのみでなく第4電界効果トランジスタによ
っても制御することができ、平衡状態における出力手段
を流れる電流を低減することができる。また、第1およ
び第2入力信号の差が大きいときには、第4電界効果ト
ランジスタに流れる電流量が多くなり、駆動回路に接続
される負荷に対する駆動能力を向上させることができ
る。
【0057】また本発明の前記能動負荷は、第5および
第6電界効果トランジスタに対してそれぞれ並列に設け
られ、各ゲートに予め定める電位が与えられて導通状態
となっている他方チャネル型の第9および第10の電界
効果トランジスタを含むことを特徴とする。 本発明に従えば、能動負荷の第9および第10電界効果
トランジスタは、予め定める電位がゲートに与えられて
おり、第5および第6電界効果トランジスタとともに所
定の電流を第1および第2電界効果トランジスタに供給
する。出力手段の第4電界効果トランジスタを流れる電
流量は、第6電界効果トランジスタと第10電界効果ト
ランジスタとから第2電界効果トランジスタに供給され
る電流量によって制御される。したがって、第9および
第10電界効果トランジスタのゲートに印加する電位を
制御することによって、第4電界効果トランジスタのゲ
ートに与えられる電流量が制御され、出力手段を流れる
電流量を制御することができる。また、第1および第2
入力信号の差が大きいときには、第4電界効果トランジ
スタに流れる電流量が多くなり、駆動回路に接続される
負荷に対する駆動能力を向上させることができる。
【0058】また本発明は、前記出力手段の出力を、前
記第2入力信号として第2電界効果トランジスタのゲー
トに与えてボルテージフォロア回路とすることを特徴と
する。 本発明に従えば、出力手段の出力を第2入力信号とし
て第2電界効果トランジスタのゲートに与えてボルテー
ジフォロア回路とする。したがって、第1および第2電
界効果トランジスタに与えられる信号の電圧レベルが同
電位となり、第1および第2電界効果トランジスタに与
えられる第1および第2入力信号が急激に変化すること
がない限り、駆動回路は平衡状態で動作することとな
り、出力手段を流れる電流、すなわち駆動回路で消費さ
れる電流を低減することができる。
【0059】また本発明は、第1の駆動回路と第2の駆
動回路とを備える駆動回路であって、第1の駆動回路
は、ゲートに第1の入力信号が供給されるNチャネル型
の第1の電界効果トランジスタと、ゲートに第2の入力
信号が供給されるNチャネル型の第2の電界効果トラン
ジスタとを差動対とし、各ソースには接地電位がそれぞ
れ与えられ、各ドレインと予め定める電源電位との間に
は各トランジスタに電流を供給する第1能動負荷が介在
される第1差動増幅手段と、前記第1電界効果トランジ
スタのドレインの電位がゲートに与えられ、前記電源電
位がソースに与えられるPチャネル型の第3の電界効果
トランジスタと、ソースに前記接地電位が与えられ、ド
レインが前記第3電界効果トランジスタのドレインに接
続されるNチャネル型の第4の電界効果トランジスタと
を含む第1出力手段と、前記第1能動負荷が前記第2電
界効果トランジスタに供給する電流量に基づいて、前記
第1出力手段の第4電界効果トランジスタを駆動する第
1電流量制御手段とを含み、第2の駆動回路は、ゲート
に前記第1入力信号が供給されるPチャネル型の第5の
電界効果トランジスタと、ゲートに前記第2入力信号が
供給されるPチャネル型の第6の電界効果トランジスタ
とを差動対とし、各ソースには前記電源電位がそれぞれ
与えられ、各ドレインと前記接地電位との間には各トラ
ンジスタに電流を供給する第2能動負荷が介在される第
2差動増幅手段と、前記第5電界効果トランジスタのド
レインの電位がゲートに与えられ、前記接地電位がソー
スに与えられるNチャネル型の第7の電界効果トランジ
スタと、ソースに前記電源電位が与えられ、ドレインが
前記第7電界効果トランジスタのドレインに接続される
Pチャネル型の第8の電界効果トランジスタとを含む第
2出力手段と、前記第2能動負荷が前記第6電界効果ト
ランジスタに供給する電流量に基づいて、前記第2出力
手段の第8電界効果トランジスタを駆動する第2電流量
制御手段とを含み、前記第1および第2出力手段の各電
界効果トランジスタのドレインを互いに接続し、接続点
の電位を出力することを特徴とする駆動回路である。 本発明に従えば、駆動回路はNチャネル型の第1および
第2電界効果トランジスタを差動対とし、第1出力手段
を流れる電流量を制御するNチャネル型の第4電界効果
トランジスタが設けられた第1駆動回路と、第2出力手
段を流れる電流量を制御するPチャネル型の第8電界効
果トランジスタが設けられた第2駆動回路とによって構
成され、第1および第2入力信号を共通に与え、第1お
よび第2出力手段の各電界効果トランジスタのドレイン
を互いに接続し、接続点の電位を出力する。したがっ
て、第1および第2入力信号の電圧レベルが接地電位か
ら電源電位までの間の範囲内のどの様な電圧レベルとな
っても、電源電位から出力端子までと出力端子から接地
電位までとの電源電位から接地電位まで電流が流れる経
路が少なくとも1つ存在することとなり、第1および第
2入力信号が前記範囲内の電圧レベルであれば動作可能
な駆動回路とすることができる。
【0060】また本発明の前記第1能動負荷は、各ゲー
トが共通に接続され、各ソースには前記電源電位が与え
られるPチャネル型の第9および第10の電界効果トラ
ンジスタを含んで構成され、第9電界効果トランジスタ
のドレインは前記第1電界効果トランジスタのドレイン
に接続され、第10電界効果トランジスタのドレインは
前記第2電界効果トランジスタのドレインと前記共通に
接続された各ゲートとに接続され、前記第1電流量制御
手段は、前記第10電界効果トランジスタのゲートとド
レインとにゲートが接続されることによってカレントミ
ラー回路を構成し、ソースに前記電源電位が与えられる
Pチャネル型の第11の電界効果トランジスタと、前記
第4電界効果トランジスタのゲートが、ゲートとドレイ
ンとに接続されることによってカレントミラー回路を構
成し、前記第11電界効果トランジスタのドレインがド
レインに接続され、ソースには前記接地電位が与えられ
ているNチャネル型の第12の電界効果トランジスタと
を含んで構成され、前記第2能動負荷は、各ゲートが共
通に接続され、各ソースには前記接地電位が与えられる
Nチャネル型の第13および第14の電界効果トランジ
スタを含んで構成され、第13電界効果トランジスタの
ドレインは前記第5電界効果トランジスタのドレインに
接続され、第14電界効果トランジスタのドレインは前
記第6電界効果トランジスタのドレインと前記共通に接
続された各ゲートとに接続され、前記第2電流量制御手
段は、前記第14電界効果トランジスタのゲートとドレ
インとにゲートが接続されることによってカレントミラ
ー回路を構成し、ソースに前記接地電位が与えられるN
チャネル型の第15の電界効果トランジスタと、前記第
8電界効果トランジスタのゲートが、ゲートとドレイン
とに接続されることによってカレントミラー回路を構成
し、前記第15電界効果トランジスタのドレインが、ド
レインとゲートとに接続され、ソースには前記電源電位
が与えられるPチャネル型の第16の電界効果トランジ
スタとを含んで構成されることを特徴とする。 本発明に従えば、第1差動増幅手段では、第9および第
10電界効果トランジスタがカレントミラー回路である
ので第1および第2電界効果トランジスタには等しい電
流が流れ、第10および第11電界効果トランジスタが
カレントミラー回路を構成しているので、第11電界効
果トランジスタから第12電界効果トランジスタへは第
2電界効果トランジスタに流れる電流と同一の電流が流
れ、さらに第12電界効果トランジスタと第4電界効果
トランジスタとがカレントミラー回路となっているの
で、第4電界効果トランジスタは第10電界効果トラン
ジスタから第2電界効果トランジスタへと供給される電
流がゲートに与えられて駆動される。また、第2差動増
幅手段では、第13および第14電界効果トランジスタ
がカレントミラー回路であるので第5および第6電界効
果トランジスタには等しい電流が流れ、第14および第
15電界効果トランジスタがカレントミラー回路を構成
しているので、第15電界効果トランジスタから第16
電界効果トランジスタへは第6電界効果トランジスタに
流れる電流と同一の電流が流れ、さらに第16電界効果
トランジスタと第8電界効果トランジスタとがカレント
ミラー回路となっているので、第8電界効果トランジス
タは第14電界効果トランジスタから第6電界効果トラ
ンジスタへと供給される電流がゲートに与えられて駆動
される。したがって、第1出力手段を流れる電流は、第
3電界効果トランジスタのみでなく第4電界効果トラン
ジスタによっても制御されることとなり、また第2出力
手段を流れる電流は第7電界効果トランジスタのみでな
く第8電界効果トランジスタによっても制御されること
となり、第1および第2入力信号の電圧レベルがほぼ等
しい平衡状態であるときには第1および第2出力手段を
流れる電流をそれぞれ低減することができる。また、第
1および第2入力信号の差が大きいときには第4および
第8電界効果トランジスタに流れる電流量が多くなり、
駆動回路に接続される負荷に対する駆動能力を向上させ
ることができる。
【0061】また本発明の前記第1能動負荷は、第9お
よび第10電界効果トランジスタに対してそれぞれ並列
に設けられ、各ゲートに予め定める電位が与えられて導
通状態となっているPチャネル型の第17および第18
の電界効果トランジスタを含み、前記第2能動負荷は、
第13および第14電界効果トランジスタに対してそれ
ぞれ並列に設けられ、各ゲートに予め定める電位が与え
られて導通状態となっているNチャネル型の第19およ
び第20の電界効果トランジスタを含むことを特徴とす
る。本発明に従えば、第1能動負荷の第17および第1
8電界効果トランジスタは、予め定める電位がゲートに
与えられており、第9および第10電界効果トランジス
タとともに所定の電流を第1および第2電界効果トラン
ジスタに供給する。第1出力手段の第4電界効果トラン
ジスタを流れる電流量は、第10および第18電界効果
トランジスタから第2電界効果トランジスタに供給され
る電流量によって制御される。第2能動負荷の第19お
よび第20電界効果トランジスタは、予め定める電位が
ゲートに与えられており、第13および第14電界効果
トランジスタとともに所定の電流を第5および第6電界
効果トランジスタに供給する。第2出力手段の第8電界
効果トランジスタを流れる電流量は、第14および第2
0電界効果トランジスタから第6電界効果トランジスタ
に供給される電流量によって制御される。したがって、
第17および第18ならびに第19および第20電界効
果トランジスタのゲートに印加する電位を制御すること
によって、第4および第8電界効果トランジスタのゲー
トに与えられる電流量が制御され、第1および第2出力
手段を流れる電流量を制御することができる。
【0062】また本発明は、前記接続点の電位を、前記
第2入力信号として第2および第6電界効果トランジス
タのゲートに与えてボルテージフォロア回路とすること
を特徴とする。 本発明に従えば、駆動回路の出力をそれぞれ第2および
第6電界効果トランジスタのゲートに与えてボルテージ
フォロア回路とする。したがって、第1駆動回路の第1
および第2電界効果トランジスタに与えられる信号の電
圧レベルが同電位となり、かつ第2駆動回路の第5およ
び第6電界効果トランジスタに与えられる信号の電圧レ
ベルが同電位となり、第1および第2入力信号が急激に
変化することがない限り、各駆動回路は平衡状態で動作
することとなり、出力手段を流れる電流、すなわち駆動
回路で消費される電流を低減することができる。
【0063】また本発明は、ゲートに第1の入力信号が
供給される一方チャネル型の第1の電界効果トランジス
タと、ゲートに第2の入力信号が供給される一方チャネ
ル型の第2の電界効果トランジスタと、ゲートに第3の
入力信号が供給される一方チャネル型の第3の電界効果
トランジスタとを含み、各ソースには予め定める第1の
電位がそれぞれ与えられ、各ドレインと予め定める第2
の電位との間には各トランジスタに電流を供給する能動
負荷が介在され、前記第1電界効果トランジスタと能動
負荷との間には第1のスイッチング素子が介挿され、前
記第3電界効果トランジスタと能動負荷との間には第2
のスイッチング素子が介挿され、第1および第2スイッ
チング素子のいずれか一方を導通することによって、第
1および第2トランジスタで差動対を構成するか、第2
および第3トランジスタで差動対を構成するかを切換え
る差動増幅手段と、前記第1および第3電界効果トラン
ジスタのうちのいずれか一方のドレインの電位がゲート
に与えられ、第2電位がソースに与えられる他方チャネ
ル型の第4の電界効果トランジスタと、ソースに第1電
位が与えられ、ドレインが前記第4電界効果トランジス
タのドレインに接続される一方チャネル型の第5の電界
効果トランジスタとを含み、共通に接続されたドレイン
の電位を出力する出力手段と、前記能動負荷が前記第2
電界効果トランジスタに供給する電流量に基づいて、前
記出力手段の第5電界効果トランジスタを駆動する電流
量制御手段とを含むことを特徴とする駆動回路である。 本発明に従えば、駆動回路の差動増幅手段は、第1およ
び第2スイッチング手段の導通/遮断が制御されること
によって、差動対を構成する電界効果トランジスタの組
合わせが変更される。第1および第2電界効果トランジ
スタに供給される第1および第2入力信号によって出力
手段の第4電界効果トランジスタが駆動されるか、第2
および第3電界効果トランジスタに供給される第2およ
び第3入力信号によって第4電界効果トランジスタが駆
動される。出力手段には第4電界効果トランジスタのド
レインがドレインに接続され、ソースに第1電位が供給
され、電流量制御手段によって駆動される第5電界効果
トランジスタが含まれており、第4電界効果トランジス
タのドレインと第1の電位との間に流れる電流を制御し
ている。したがって、第1および第2スイッチング素子
の導通/遮断を制御することで第1および第3の入力信
号をそれぞれ切換えて差動増幅動作を行うことができ
る。
【0064】また本発明の前記能動負荷は、各ゲートが
共通に接続され、各ソースには前記第2電位が与えられ
る他方チャネル型の第6および第7の電界効果トランジ
スタを含んで構成され、第6電界効果トランジスタのド
レインは前記第1および第2スイッチング素子に共通に
接続され、第7電界効果トランジスタのドレインは前記
第2電界効果トランジスタのドレインと前記共通に接続
された各ゲートとに接続され、前記電流量制御手段は、
前記第7電界効果トランジスタのゲートとドレインとに
ゲートが接続されることによってカレントミラー回路を
構成し、ソースに前記第2電位が与えられる他方チャネ
ル型の第8の電界効果トランジスタと、前記第5電界効
果トランジスタのゲートが、ゲートとドレインとに接続
されることによってカレントミラー回路を構成し、前記
第8電界効果トランジスタのドレインがドレインに接続
され、ソースには前記第1電位が与えられる一方チャネ
ル型の第9の電界効果トランジスタとを含んで構成され
ることを特徴とする。本発明に従えば、第6および第7
電界効果トランジスタがカレントミラー回路であるので
第1および第2もしくは第2および第3電界効果トラン
ジスタに等しい電流が流れ、第7および第8電界効果ト
ランジスタがカレントミラー回路を構成しているので第
8電界効果トランジスタから第9電界効果トランジスタ
へは第2電界効果トランジスタに流れる電流と同一の電
流が流れ、さらに第9および第5電界効果トランジスタ
がカレントミラー回路となっているので、第5電界効果
トランジスタは第2電界効果トランジスタへ供給される
電流がゲートに与えられて駆動される。したがって、出
力手段を流れる電流を第4電界効果トランジスタのみで
なく第5電界効果トランジスタによっても制御すること
ができ、平衡状態における出力手段を流れる電流を低減
することができる。また、第1または第3入力信号と第
2入力信号との差が大きいときには、第5電界効果トラ
ンジスタに流れる電流量が多くなり、駆動回路に接続さ
れる負荷に対する駆動能力を向上させることができる。
【0065】また本発明の前記能動負荷は、第6および
第7電界効果トランジスタに対してそれぞれ並列に設け
られ、各ゲートに予め定める電位が与えられて導通状態
となっている他方チャネル型の第10および第11の電
界効果トランジスタを含むことを特徴とする。 本発明に従えば、能動負荷の第10および第11電界効
果トランジスタは、予め定める電位がゲートに与えられ
ており、第6および第7電界効果トランジスタとともに
所定の電流を第1または第3電界効果トランジスタと第
2電界効果トランジスタとに供給する。出力手段の第5
電界効果トランジスタを流れる電流量は、第7電界効果
トランジスタと第11電界効果トランジスタとから第2
電界効果トランジスタに供給される電流量によって制御
される。したがって、平衡状態では第10および第11
電界効果トランジスタのゲートに印加する電位を制御す
ることによって、第5電界効果トランジスタのゲートに
与えられる電流量が制御され、出力手段を流れる電流量
を低減させることができる。また、第1または第3入力
信号と第2入力信号との差が大きいときには、第5電界
効果トランジスタに流れる電流量が多くなり、駆動回路
に接続される負荷に対する駆動能力を向上させることが
できる。
【0066】また本発明は、前記出力手段の出力を、前
記第2入力信号として第2電界効果トランジスタのゲー
トに与えてボルテージフォロア回路とすることを特徴と
する。本発明に従えば、出力手段の出力を第2入力信号
として第2電界効果トランジスタのゲートに与えてボル
テージフォロア回路とする。したがって、第2および第
1または第3電界効果トランジスタに与えられる信号の
電圧レベルが同電位となり、第1または第3ならびに第
2電界効果トランジスタに与えられる第1または第3入
力信号ならびに第2入力信号が急激に変化することがな
い限り駆動回路は平衡状態で動作することとなり、出力
手段を流れる電流、すなわち駆動回路で消費される電流
を低減することができる。
【0067】また本発明は、第1の駆動回路と第2の駆
動回路とを備える駆動回路であって、第1の駆動回路
は、ゲートに第1の入力信号が供給されるNチャネル型
の第1の電界効果トランジスタと、ゲートに第2の入力
信号が供給されるNチャネル型の第2の電界効果トラン
ジスタと、ゲートに第3の入力信号が供給されるNチャ
ネル型の第3の電界効果トランジスタとを含み、各ソー
スには予め定める接地電位がそれぞれ与えられ、各ドレ
インと予め定める電源電位との間には各トランジスタに
電流を供給する第1能動負荷が介在され、前記第1電界
効果トランジスタと第1能動負荷との間には第1のスイ
ッチング素子が介挿され、前記第3電界効果トランジス
タと第1能動負荷との間には第2のスイッチング素子が
介挿され、第1および第2スイッチング素子のいずれか
一方を導通することによって、第1および第2トランジ
スタで差動対を構成するか、第2および第3トランジス
タで差動対を構成するかを切換える第1差動増幅手段
と、前記第1および第3電界効果トランジスタのうちの
いずれか一方のドレインの電位がゲートに与えられ、前
記電源電位がソースに与えられるPチャネル型の第4の
電界効果トランジスタと、ソースに前記接地電位が与え
られ、ドレインが前記第4電界効果トランジスタのドレ
インに接続されるNチャネル型の第5の電界効果トラン
ジスタとを含む第1出力手段と、前記第1能動負荷が前
記第2電界効果トランジスタに供給する電流量に基づい
て、前記第1出力手段の第5電界効果トランジスタを駆
動する第1電流量制御手段とを含み、第2の駆動回路
は、ゲートに前記第1入力信号が供給されるPチャネル
型の第6の電界効果トランジスタと、ゲートに前記第2
入力信号が供給されるPチャネル型の第7の電界効果ト
ランジスタと、ゲートに前記第3入力信号が供給される
Pチャネル型の第8の電界効果トランジスタとを含み、
各ソースには前記電源電位がそれぞれ与えられ、各ドレ
インと前記接地電位との間には各トランジスタに電流を
供給する第2能動負荷が介在され、前記第6電界効果ト
ランジスタと第2能動負荷との間には第3のスイッチン
グ素子が介挿され、前記第8電界効果トランジスタと第
2能動負荷との間には第4のスイッチング素子が介挿さ
れ、第3および第4スイッチング素子のいずれか一方を
導通することによって、第6および第7トランジスタで
差動対を構成するか、第7および第8トランジスタで差
動対を構成するかを切換える第2差動増幅手段と、前記
第6および第8電界効果トランジスタのうちのいずれか
一方のドレインの電位がゲートに与えられ、前記接地電
位がソースに与えられるNチャネル型の第9の電界効果
トランジスタと、ソースに前記電源電位が与えられ、ド
レインが前記第9電界効果トランジスタのドレインに接
続されるPチャネル型の第10の電界効果トランジスタ
とを含む第2出力手段と、前記第2能動負荷が前記第7
電界効果トランジスタに供給する電流量に基づいて、前
記第2出力手段の第10電界効果トランジスタを駆動す
る第2電流量制御手段とを含み、前記第1および第2出
力手段の各電界効果トランジスタのドレインを互いに接
続し、接続点の電位を出力することを特徴とする駆動回
路である。 本発明に従えば、第1駆動回路と第2駆動回路とに第
1、第2および第3入力信号を共通に与え、第1および
第2出力手段の各電界効果トランジスタのドレインを互
いに接続し、接続点の電位を出力する。したがって、第
2入力信号と、第1および第3入力信号のうちの対応す
るスイッチング素子が導通している信号との電圧レベル
が接地電位から電源電位までの間の範囲内のどの様な電
圧レベルとなっても、電源電位から出力端子までと出力
端子から接地電位までとの電源電位から接地電位まで電
流が流れる経路が少なくとも1つ存在することとなり、
第1、第2および第3入力信号が前記範囲内の電圧レベ
ルであれば動作可能な駆動回路とすることができる。
【0068】また本発明の前記第1能動負荷は、各ゲー
トが共通に接続され、各ソースには前記電源電位が与え
られるPチャネル型の第11および第12の電界効果ト
ランジスタを含んで構成され、第11電界効果トランジ
スタのドレインは前記第1および第2スイッチング素子
に共通に接続され、第12電界効果トランジスタのドレ
インは前記第2電界効果トランジスタのドレインと前記
共通に接続された各ゲートとに接続され、前記第1電流
量制御手段は、前記第12電界効果トランジスタのゲー
トとドレインとにゲートが接続されることによってカレ
ントミラー回路を構成し、ソースに前記電源電位が与え
られるPチャネル型の第13の電界効果トランジスタ
と、前記第5電界効果トランジスタのゲートが、ゲート
とドレインとに接続されることによってカレントミラー
回路を構成し、前記第13電界効果トランジスタのドレ
インがドレインに接続され、ソースには前記接地電位が
与えられるNチャネル型の第14の電界効果トランジス
タとを含んで構成され、前記第2能動負荷は、各ゲート
が共通に接続され、各ソースには前記接地電位が与えら
れるNチャネル型の第15および第16の電界効果トラ
ンジスタを含んで構成され、第15電界効果トランジス
タのドレインは前記第3および第4スイッチング素子に
共通に接続され、第16電界効果トランジスタのドレイ
ンは前記第7電界効果トランジスタのドレインに接続さ
れ、前記第2電流量制御手段は、前記第16電界効果ト
ランジスタのゲートとドレインとにゲートが接続される
ことによってカレントミラー回路を構成し、ソースに前
記接地電位が与えられるNチャネル型の第17の電界効
果トランジスタと、前記第10電界効果トランジスタの
ゲートが、ゲートとドレインとに接続されることによっ
てカレントミラー回路を構成し、前記第17電界効果ト
ランジスタのドレインがドレインに接続され、ソースに
は前記電源電位が与えられるPチャネル型の第18の電
界効果トランジスタとを含んで構成されることを特徴と
する。 本発明に従えば、第1差動増幅手段では、第11および
第12電界効果トランジスタがカレントミラー回路であ
るので第1または第3および第2電界効果トランジスタ
には等しい電流が流れ、第12および第13電界効果ト
ランジスタがカレントミラー回路を構成しているので、
第13電界効果トランジスタから第14電界効果トラン
ジスタへは第2電界効果トランジスタに流れる電流と同
一の電流が流れ、さらに第14電界効果トランジスタと
第5電界効果トランジスタとがカレントミラー回路とな
っているので、第5電界効果トランジスタは第12電界
効果トランジスタから第2電界効果トランジスタへと供
給される電流がゲートに与えられて駆動される。また、
第2差動増幅手段では、第15および第16電界効果ト
ランジスタがカレントミラー回路であるので第6および
第7または第8および第7電界効果トランジスタには等
しい電流が流れ、第16および第17電界効果トランジ
スタがカレントミラー回路を構成しているので、第17
電界効果トランジスタから第18電界効果トランジスタ
へは第7電界効果トランジスタに流れる電流と同一の電
流が流れ、さらに第18電界効果トランジスタと第10
電界効果トランジスタとがカレントミラー回路となって
いるので、第10電界効果トランジスタは第16電界効
果トランジスタから第7電界効果トランジスタへと供給
される電流がゲートに与えられて駆動される。したがっ
て、第1出力手段を流れる電流は、第4電界効果トラン
ジスタのみでなく第5電界効果トランジスタによっても
制御されることとなり、また第2出力手段を流れる電流
は第9電界効果トランジスタのみでなく第10電界効果
トランジスタによっても制御されることとなり、第2入
力信号と第1および第3入力信号のうちの対応するスイ
ッチング素子が導通している信号との電圧レベルがほぼ
等しい平衡状態であるときには、第1および第2出力手
段を流れる電流をそれぞれ低減することができる。ま
た、第2入力信号と第1および第3入力信号のうちの対
応するスイッチング素子が導通している信号との差が大
きいときには第5および第10電界効果トランジスタに
流れる電流量が多くなり、駆動回路に接続される負荷に
対する駆動能力を向上させることができる。
【0069】また本発明の前記第1能動負荷は、第11
および第12電界効果トランジスタに対してそれぞれ並
列に設けられ、各ゲートに予め定める電位が与えられて
導通状態となっているPチャネル型の第19および第2
0の電界効果トランジスタを含み、前記第2能動負荷
は、第15および第16電界効果トランジスタに対して
それぞれ並列に設けられ、各ゲートに予め定める電位が
与えられて導通状態となっているNチャネル型の第21
および第22の電界効果トランジスタを含むことを特徴
とする。 本発明に従えば、第1能動負荷の第19および第20電
界効果トランジスタは、予め定める電位がゲートに与え
られており、第11および第12電界効果トランジスタ
とともに所定の電流を第1および第2または第3および
第2電界効果トランジスタに供給する。第1出力手段の
第5電界効果トランジスタを流れる電流量は、第12お
よび第20電界効果トランジスタから第2電界効果トラ
ンジスタに供給される電流量によって制御される。第2
能動負荷の第21および第22電界効果トランジスタ
は、予め定める電位がゲートに与えられており、第15
および第16電界効果トランジスタとともに所定の電流
を第6および第7または第8および第7電界効果トラン
ジスタに供給する。第2出力手段の第10電界効果トラ
ンジスタを流れる電流量は、第16および第22電界効
果トランジスタから第7電界効果トランジスタに供給さ
れる電流量によって制御される。したがって、第19お
よび第20ならびに第21および第22電界効果トラン
ジスタのゲートに印加する電位を制御することによっ
て、第9および第10電界効果トランジスタのゲートに
与えられる電流量が制御され、第1および第2出力手段
を流れる電流量を低減させることができる。
【0070】また本発明は、前記接続点の電位を、前記
第2入力信号として第2および第7電界効果トランジス
タの各ゲートに与えてボルテージフォロア回路とするこ
とを特徴とする。 本発明に従えば、駆動回路の出力を第2および第7電界
効果トランジスタの各ゲートにそれぞれ与えてボルテー
ジフォロア回路とする。したがって、第1駆動回路の第
1および第2または第3および第2電界効果トランジス
タに与えられる信号の電圧レベルが同電位となり、かつ
第2駆動回路の第6および第7または第8および第7電
界効果トランジスタに与えられる信号の電圧レベルが同
電位となり、第1、第2および第3入力信号が急激に変
化することがない限り各駆動回路は平衡状態で動作する
こととなり、出力手段を流れる電流、すなわち駆動回路
で消費される電流を低減することができる。
【0071】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の第1の形
態である駆動回路51の回路図である。駆動回路51
は、差動増幅回路52と、レベル変換回路53と、出力
バッファ54とを含んで構成される。
【0072】差動増幅回路52は、NチャネルMOSト
ランジスタ入力の差動増幅回路であり、NチャネルMO
SトランジスタN1のゲートには非反転入力端子57が
接続され、NチャネルMOSトランジスタN2のゲート
には反転入力端子56が接続される。PチャネルMOS
トランジスタP1,P2は、トランジスタN1,N2の
能動負荷となっている。トランジスタN1のドレインの
電位は、出力バッファ54のトランジスタP4のゲート
に与えられる。また、トランジスタN2のドレインの電
位は、レベル変換回路53のトランジスタP3のゲート
に与えられている。
【0073】定電流源であるNチャネルMOSトランジ
スタN3のゲートには第1バイアス入力端子58が接続
され、予め定める第1バイアス電圧BV1が与えられて
おり、所定のバイアス電流を差動対であるトランジスタ
N1,N2に与える。
【0074】電流量制御手段であるレベル変換回路53
は、PチャネルMOSトランジスタP3と、ゲートとド
レインとが接続されたNチャネルMOSトランジスタN
4とを含んで構成される。トランジスタP3のゲートに
は、前述のようにトランジスタN2のドレインの電位が
与えられる。トランジスタP3のドレインと、トランジ
スタN4のゲート・ドレインとは互いに接続される。
【0075】出力手段である出力バッファ54は、Pチ
ャネルMOSトランジスタP4およびNチャネルMOS
トランジスタN5を含んで構成される。トランジスタP
4のゲートには、トランジスタN1のドレインの電位が
与えられる。また、トランジスタN5のゲートには、ト
ランジスタN4のゲート・ドレインの電位が与えられ
る。トランジスタP4,N5の各ドレインは互いに接続
され、接続点の電位が出力端子59から出力信号OUT
として取り出される。
【0076】次に、駆動回路51の動作について説明す
る。差動増幅回路52では、非反転入力電圧VIAと反
転入力電圧VIBの電圧差を増幅した出力が得られる。
反転入力電圧VIBの電圧に対して、非反転入力電圧V
IAの電圧が高くなると、差動増幅回路52の反転側の
出力であるトランジスタN2のドレイン電圧は上昇し、
トランジスタN1のドレイン電圧は下降する。逆に非反
転入力電圧VIAの電圧が低くなると、トランジスタN
2のドレイン電圧は下降し、トランジスタN1のドレイ
ン電圧は上昇する。差動増幅回路52のトランジスタN
2のドレイン電圧は、レベル変換回路53のトランジス
タP3で反転され、出力バッファ54のトランジスタN
5のゲートに与えられる。
【0077】差動増幅回路52のトランジスタP1のド
レイン電圧は、出力バッファ54のトランジスタP4の
ゲートに与えられる。そのため、非反転入力電圧VIA
の電圧が高くなると、トランジスタP4のソース・ドレ
イン間の抵抗値が低くなる一方、トランジスタN5のソ
ース・ドレイン間の抵抗値は高くなる。逆に、非反転入
力電圧VIAの電圧が低くなると、トランジスタP4の
ソース・ドレイン間の抵抗値が高くなる一方、トランジ
スタN5のソース・ドレイン間の抵抗値は低くなる。上
述のようにして、反転入力電圧・非反転入力電圧の電圧
差に対応した出力電圧が得られ、出力電流制御を実現し
ている。
【0078】差動対であるトランジスタN1,N2と、
定電流源であるトランジスタN3との接続点VSに、ト
ランジスタN1から流れる電流をI1とし、トランジス
タN2から流れる電流をI2とする。また、接続点VS
からトランジスタN3へと流れる電流をI3とする。ま
た、トランジスタN1とトランジスタP1との接続点V
1にトランジスタP1から流れる電流をI1aとする。
トランジスタN2とトランジスタP2との接続点V2に
トランジスタP2から流れる電流をI2aとする。レベ
ル変換回路53のトランジスタN4に供給される電流を
I4とし、出力バッファ54のトランジスタN5に供給
される電流をI5とする。
【0079】非反転入力電圧VIAと反転入力電圧VI
Bとがほぼ等しい平衡状態である場合、トランジスタN
1とN2とに流れる電流は、トランジスタP1,P2が
カレントミラー回路を構成していることによって、 I1=I1a=I2a=I2 …(1) I3/2=I1=I2 …(2) となる。さらに、トランジスタP2,P3がカレントミ
ラー回路を構成していることによって、 I4=I2=I3/2 …(3) となり、出力バッファ54のトランジスタN5に流れる
電流は、トランジスタN4に与えられる電流I3/2で
制御されることとなる。
【0080】平衡状態が崩れ、非反転入力電圧VIAと
反転入力電圧VIBとに電圧差が生じると、その差が接
続点VSの電位に影響を与え、電流I1とI2とのバラ
ンスが崩れる。電流I1の変化は接続点V1の電位を変
化させ、電流I2と接続点V1の電位との変化によって
接続点V2の電位が定まる。逆に、電流I2の変化は接
続点V2の電位を変化させ、電流I1と接続点V2の電
位との変化によって接続点V1の電位が定まることとな
る。
【0081】駆動回路51において、各トランジスタは
すべて飽和領域で動作しているので、ゲートに与えられ
る電流の微小な変化が、トランジスタP2のソース・ド
レイン間電圧、あるいはトランジスタP1のソース・ド
レイン間電圧の大幅な変化として取り出される。
【0082】反転入力電圧VIBが非反転入力電圧VI
Aの電圧より高くなった場合(接続点V1の電位>接続
点V2の電位)、電流I2の電流量は増大し、電流I3
として流れる電流と等しくなる。
【0083】 I2=I3 …(4) そのため、トランジスタP2とトランジスタP3とはレ
ントミラー回路を構成するので、電流I4として流れる
電流は、 I4=I2=I3 …(5) となる。また、トランジスタN4とトランジスタN5と
がカレントミラー回路を構成するので、トランジスタN
5に流れる電流は電流I3で制御されることとなる。し
たがって、トランジスタN5には平衡状態に対して最大
2倍の電流を流すことができる。
【0084】以下に、駆動回路51における低消費電流
化について説明を行う。差動増幅回路52に流れる電流
I3を2.5μA、トランジスタN5に流すことができ
る最大の電流を30μAとする。
【0085】上述したように駆動回路51において、ト
ランジスタN5に流すことができる最大の電流は、平衡
時にトランジスタN5に流れる電流の2倍であるので、
平衡状態であるときにはトランジスタN5には、 I5=30μA/2=15μA …(6) をバイアス電流として与えればよい。
【0086】差動増幅回路52に流れる電流は、I3=
2.5μAとして与えられているので、平衡時にトラン
ジスタP1,P2からそれぞれ供給される電流は、 I1a=I2a=I3/2=1.25μA …(7) となる。
【0087】ここで、トランジスタP2の大きさ(W/
L(トランジスタのゲートの幅)/(トランジスタのゲ
ートの長さ)):トランジスタP3の大きさ=1:2と
なるように各トランジスタP2,P3の大きさを設定す
ると、各トランジスタP2,P3の比によって駆動回路
51における電流I4は、式(7)に基づいて、 I4=I2a×2=2.5μA …(8) となる。
【0088】さらに、トランジスタN4の大きさ:トラ
ンジスタN5の大きさ=1:6となるように各トランジ
スタN4,N5の大きさを設定すると、各トランジスタ
N4,N5の比によって電流I5は、式(8)に基づい
て、 I5=I4×6=2.5μA×6=15μA …(9) となり、所望のバイアス電流として必要な電流を流すこ
とができる。駆動回路51における全体の消費電流I
は、 I=I3+I4+I5=20μA …(10) となる。
【0089】前述の従来技術である駆動回路1におい
て、差動増幅回路2のトランジスタTn3に流れる電流
Ij1を2.5μA、出力バッファ3のトランジスタT
n4に流すことができる最大の電流Ij2を30μAと
すると、駆動回路1における全体の消費電流は32.5
μAとなる。前述の第1の先行技術における駆動回路1
よりも平衡状態における消費電流を低減することができ
る。
【0090】図2は上述のように構成される駆動回路5
1が用いられるTFT(薄膜トランジスタ)型の液晶表
示装置60の構成を示すブロック図であり、図3は液晶
表示装置60におけるソースドライバ61の構成を示す
ブロック図である。
【0091】液晶表示装置60は、ソースドライバ61
と、ゲートドライバ62と、液晶表示パネル63と、駆
動電源回路64と、表示制御回路65とを含んで構成さ
れる。
【0092】液晶表示パネル63には、ソース電極s1
〜sn(総称するときは参照符sを用いる)と、ゲート
電極g1〜gm(総称するときは参照符gを用いる)と
がそれぞれ直交するように設けられる。各電極が直交す
る地点の近傍には、それぞれ薄膜トランジスタHij
(iは1以上n以下、jは1以上m以下)が設けられて
おり、同一水平ライン上の薄膜トランジスタHijのゲ
ートは同一のゲート電極gに接続され、ゲートドライバ
62によって順次走査される。また、同一垂直ライン上
の薄膜トランジスタHijのソースは、同一のソース電
極sに接続され、ソースドライバ61によって表示する
階調に応じた電圧が各薄膜トランジスタHijに供給さ
れる。
【0093】薄膜トランジスタHijのドレインは、絵
素電極Kijに接続される。各絵素電極Kijは、液晶
層を挟んで絵素電極Kijを覆うように形成される共通
電極Lと対向し、絵素電極と共通電極とに挟まれた液晶
層の領域で電圧が保持されて表示が行われる。なお、図
2では共通電極Lを各絵素電極Kijに個別に対応させ
て示した。
【0094】表示制御回路65は、液晶表示パネル63
に表示を行うための表示データやタイミングを規定する
クロック信号などをソースドライバ61およびゲートド
ライバ62に供給する。駆動電源回路64は、液晶表示
パネル63を駆動する電圧をソースドライバ61、ゲー
トドライバ62、および共通電極Lに供給する。
【0095】図3を参照して、ソースドライバ61の詳
細な説明を行う。ソースドライバ61は、双方向シフト
レジスタ66と中耐圧回路67とを含んで構成される。
中耐圧回路67は、たとえば14〜20Vの電圧で動作
することができるように構成される。中耐圧回路67
は、レベルシフタ68と、アナログスイッチAS1〜A
Sn(総称するときは参照符ASを用いる)と、アナロ
グスイッチAW1〜AWn(総称するときは参照符AW
を用いる)と、サンプリングコンデンサCS1〜CSn
(総称するときは参照符CSを用いる)と、ホールドコ
ンデンサCH1〜CHn(総称するときは参照符CHを
用いる)と、オペアンプOP1〜OPn(総称するとき
は参照符OPを用いる)とを含んで構成される。
【0096】双方向シフトレジスタ66には、表示制御
回路65からスタートパルス、シフトクロック、および
制御信号が供給される。双方向シフトレジスタ66で
は、入力されたスタートパルスをシフトクロックに基づ
いて順次シフトして出力する。双方向シフトレジスタ6
6は、たとえば5Vの電源で動作する。レベルシフタ6
8は、双方向シフトレジスタ66の出力信号レベルを変
換して14〜20Vの電圧にして出力する。
【0097】アナログスイッチASは、レベルシフタ6
8の出力によってアナログスイッチASの開閉が制御さ
れる。前記表示制御回路65から供給されるビデオ信号
は、アナログスイッチASが開かれるまでアナログスイ
ッチASを介してサンプリングコンデンサCSに入力さ
れ、アナログスイッチASが開かれた後はサンプリング
コンデンサCSで保持される。
【0098】サンプリングコンデンサCSの出力は、ア
ナログスイッチAWを介してホールドコンデンサCHに
与えられる。アナログスイッチAWは、出力エネーブル
信号によって導通/遮断が制御され、アナログスイッチ
AWが導通している間はサンプリングコンデンサCSの
出力がホールドコンデンサCHに入力され、アナログス
イッチAWが遮断するとその時点での電圧が保持され
る。
【0099】オペアンプOPは、前述の図1に回路図を
示す駆動回路51であり、ホールドコンデンサCHに保
持された電圧が非反転入力端子57に入力される。出力
端子59は各ソース電極sに接続され、かつ駆動回路5
1の反転入力端子56に接続される。出力が反転入力端
子56に入力されていることによって、駆動回路51は
ボルテージフォロアとして動作する。
【0100】なお、駆動回路51として、Nチャネルト
ランジスタを差動対とした場合について説明したが、差
動対がPチャネルトランジスタである差動増幅回路であ
っても同様に出力トランジスタの駆動能力を上げること
が可能であることは言うまでもない。
【0101】図4は、本発明の実施の第1の形態の他の
構成例である駆動回路68の回路図である。駆動回路6
8は、差動対がPチャネルトランジスタで構成された駆
動回路である。駆動回路68は、差動増幅回路69と、
レベル変換回路70と、出力バッファ71とを含んで構
成される。駆動回路68は、前記駆動回路51の各トラ
ンジスタN1〜N5,P1〜P4を、この順番でトラン
ジスタP11〜P15,N11〜N14にそれぞれ置換
えた構成となっている。
【0102】駆動回路68の差動増幅回路69における
電流源であるトランジスタP13のゲートには、第2バ
イアス入力端子72を介して第2バイアス電圧BV2が
与えられる。
【0103】駆動回路68は、動作としては駆動回路5
1と同様のため詳細な説明は省略するが、駆動回路68
ではトランジスタP15の駆動能力を差動増幅回路69
の出力に基づいて定めているので、平衡状態でないとき
の駆動回路68からの出力電流を低減させることなく、
平衡状態における出力バッファ71に流れる貫通電流を
低減することができる。
【0104】以上のように本発明の実施の第1の形態で
ある駆動回路51,68では、トランジスタN5に流れ
る電流I5は、トランジスタN2に与えられる電流I2
aによって制御されるので、出力バッファ54,71に
流れる貫通電流を低減することができる。
【0105】図5は、本発明の実施の第2の形態である
駆動回路76の回路図である。駆動回路76において、
前記駆動回路51と同一の構成要素には同一の参照符を
付して説明を省略する。駆動回路76は、差動増幅回路
77と、レベル変換回路53と、出力バッファ54とを
含んで構成される。駆動回路76の動作は、駆動回路5
1の動作と類似しており、駆動回路76の特徴となる点
について説明を行う。
【0106】駆動回路76の特徴は、差動増幅回路77
のPチャネルMOSトランジスタP1,P2にPチャネ
ルMOSトランジスタP5,P6が並列にそれぞれ付加
されていることである。差動増幅回路77では、トラン
ジスタP1,P2に加えてトランジスタP5,P6から
も差動対であるトランジスタN1,N2に電流が供給さ
れる。トランジスタP5は、ソースとドレインとがトラ
ンジスタP1と共通に接続され、ゲートには第2バイア
ス入力端子78を介して第2バイアス電圧BV2が与え
られる。トランジスタP6は、ソースとドレインとがト
ランジスタP2と共通に接続され、ゲートには前記第2
バイアス電圧BV2が与えられる。したがって、第2バ
イアス電圧BV2の電圧レベルを制御することによっ
て、差動対N1,N2に供給する電流の量を定めること
ができる。
【0107】トランジスタP5,P6から供給される電
流をそれぞれ電流I1b,I2bとする。したがって、
差動増幅回路77では、電流I1は電流I1a+I1b
となり、電流I2は電流I2a+I2bとなる。駆動回
路76の動作については、前記駆動回路51の動作と、
前述の電流I1,I2が異なること以外は同一であるの
で説明を省略する。
【0108】駆動回路76における各電流についての説
明を行う。非反転入力電圧VIAと反転入力電圧VIB
がほぼ等しい平衡状態である場合、トランジスタN1と
N2に流れる電流は、PチャネルトランジスタP1,P
5とP2,P6との組合わせで1つのカレントミラー回
路を構成していることによって、 I1=I1a+I1b=I2a+I2b=I2 …(11) I3/2=I1=I2 …(12) となり、式(11),(12)から、 I2a=I3/2−I2b …(13) が得られる。
【0109】平衡状態が崩れ、非反転入力電圧VIAと
反転入力電圧VIBとに電圧差が生じると、その差が接
続点VSの電位に影響を与え、電流I1とI2のバラン
スが崩れる。電流I1の変化は接続点V1の電位を変化
させ、電流I2と接続点V1の電位との変化によって接
続点V2の電位が定まる。逆に、電流I2の変化は接続
点V2の電位を変化させ、電流I1と接続点V2の電位
との変化によって接続点V1の電位が定まることとな
る。
【0110】駆動回路76において、各トランジスタは
すべて飽和領域で動作しているので、ゲートに与えられ
る電流の微小な変化が、トランジスタP2のソース・ド
レイン間電圧、あるいはトランジスタP1のソース・ド
レイン間電圧の大幅な変化として取り出される。
【0111】反転入力電圧VIBが非反転入力電圧VI
Aより高くなった場合(接続点V1の電位>接続点V2
の電位)、電流I2の電流量は増大し、電流I1の電流
量が減少する。電流I1が減少して、差動増幅回路77
が飽和状態となると電流I1はほぼ0となる。前記飽和
状態では、電流I3はトランジスタN2を流れる電流I
2となる。
【0112】 I3=I2=I2a+I2b …(14) 式(14)から、 I2a=I3−I2b …(15) 式(15)と、前述の平衡状態での式(13)とからそ
の比を求めると (I3−I2b)/(I3/2−I2b) …(16) を得る。式(16)は、差動増幅回路77が平衡状態に
あるときと、接続点V1の電位>接続点V2の電位であ
る飽和状態にあるときとの電流I2aの大きさの比を示
している。
【0113】一例として、I3:I2b=12:5とな
るように動作点を設計すると、式(16)における比
は、 (12−5)/(12/2−5)=7 …(17) となり、前述のように動作点を定めた場合には、電流I
2aは平衡時と飽和状態にあるときとで最大で7倍に変
化することが判る。
【0114】一方、トランジスタP2とトランジスタP
3とによって構成されるカレントミラー回路によって、 I4=I2a …(18) となる。さらに、トランジスタN4とトランジスタN5
とによって構成されるカレントミラー回路によって、ト
ランジスタN5に流れる電流I5は電流I4で制御され
ているので、電流I5は、電流I2aによって定められ
ることとなる。
【0115】以下に、駆動回路76における低消費電流
化について説明を行う。上述のように、駆動回路76で
はトランジスタN5に流すことができる最大の電流は、
トランジスタP1,P5およびP2,P6の大きさの比
で定めることができる。ここで、P1の大きさ:P5の
大きさ=P2の大きさ:P6の大きさ=1:4となるよ
うに設計すると、トランジスタN5に流れる最大の電流
は、平衡時のトランジスタN5に流れる電流の6倍とな
るので、平衡時のトランジスタN5には、 I5=30μA/6=5μA …(19) をバイアス電流として与えればよい。
【0116】差動増幅回路77に流れる電流は、I3=
2.5μAと与えられており、トランジスタP1とP5
との比およびトランジスタP2とP6との比をそれぞれ
1:4とすることから、平衡時にトランジスタP5とP
6とから供給される電流は、 I1b=I2b=1μA …(20) となり、トランジスタP1とP2との電流は、 I1a=I2a=0.25μA …(21) となる。ここで、トランジスタP2の大きさ:トランジ
スタP3の大きさ=1:2に設計すると、式(21)を
参照して電流I4は、 I4=I2a×2=0.5μA …(22) となる。さらに、トランジスタN4の大きさ:トランジ
スタN5の大きさ=1:10と設計することで、式(2
2)から、 I5=I4×10=0.5μA×10=5μA …(23) となり、トランジスタN5にバイアス電流として必要な
電流を流すことができる。駆動回路76における全体の
消費電流Iは、 I=I3+I4+I5=8μA …(24) となり、式(9)を参照すると、前述の駆動回路51に
比べて平衡状態における消費電流を低減することができ
る。
【0117】なお、駆動回路76として、Nチャネルト
ランジスタを差動対とした場合について説明したが、差
動対がPチャネルトランジスタである差動増幅回路であ
っても同様に出力トランジスタの駆動能力を上げること
が可能であることは言うまでもない。
【0118】図6は、前述の第2の実施の形態の他の構
成例である駆動回路81の回路図である。駆動回路81
は、差動対がPチャネルトランジスタで構成された駆動
回路である。駆動回路81において、前述の駆動回路6
8と同一の構成要素には同一の参照符を付して説明を省
略する。駆動回路81は、差動増幅回路82と、レベル
変換回路70と、出力バッファ71とを含んで構成され
る。駆動回路81は、前記駆動回路76の各トランジス
タN1〜N5,P1〜P6を、この順番でトランジスタ
P11〜P15,N11〜N16にそれぞれ置換えた構
成である。
【0119】駆動回路81の差動増幅回路82における
電流源であるトランジスタP13のゲートには、第2バ
イアス入力端子72を介して第2バイアス電圧BV2が
与えられる。
【0120】駆動回路81は、動作としては駆動回路7
6と同様のため詳細な説明は省略するが、駆動回路81
ではトランジスタP15の駆動能力を差動増幅回路82
の出力に基づいて定めているので、出力バッファ71に
流れる貫通電流が低減され、かつ駆動能力を向上させる
ことができる。
【0121】上述のように、電流I2aを大きく変化さ
せることができるような回路設計が可能となる。その結
果、出力バッファ54を流れる貫通電流を低下させ、か
つ駆動能力が向上した駆動回路を実現することができ
る。なお、電流I3とI2bとの大きさの比をかえるこ
とで、電流I2aの変化の大きさを制御することが可能
である。
【0122】図7は、本発明の実施の第3の形態である
駆動回路91の回路図である。駆動回路91において前
述の駆動回路51,68と同一の構成要素には同一の参
照符を付して説明を省略する。駆動回路91は、前述の
駆動回路51と前述の駆動回路68とを含んで構成され
る。各駆動回路51,68の出力が、それぞれ出力端子
96に与えられ、トランジスタP4,N14がプッシュ
プル動作を行うように構成されている。駆動回路91に
おいて、反転入力端子92はトランジスタN2,P12
のゲートに反転入力電圧V1Bを与え、非反転入力端子
93はトランジスタN1,P11のゲートに非反転入力
電圧V1Aを与える。第1バイアス入力端子94は、ト
ランジスタN3のゲートに第1バイアス電圧BV1を与
え、第2バイアス入力端子95はトランジスタP13の
ゲートに第2バイアス電圧BV2を与える。
【0123】駆動回路91の動作としては、反転入力電
圧VIBが非反転入力電圧VIAより高くなると、駆動
回路51のトランジスタN1を流れる電流が増加し、負
荷トランジスタP1のドレイン電位が下がり、出力トラ
ンジスタP4が導通され、出力端子96における電位を
引上げる。同時に、駆動回路68のトランジスタP11
を流れる電流が減少し、負荷トランジスタN11のドレ
イン電位が下がり、出力トランジスタN14を遮断す
る。したがって、出力端子96における電位は電源電圧
VDD側に上昇する。
【0124】一方、反転入力電圧VIBが非反転入力電
圧VIAより低くなると、駆動回路68のトランジスタ
P11を流れる電流が増加し、負荷トランジスタN11
のドレイン電位が上昇し、出力トランジスタN14が導
通され、出力端子96における電位を引下げる。同時
に、駆動回路51のトランジスタN1を流れる電流が減
少し、負荷トランジスタP1のドレイン電位が上昇して
出力トランジスタP4を遮断する。したがって、出力端
子96における電位は接地電圧GND側に下降する。上
述のように、駆動回路91はトランジスタP4,N14
によってプッシュプル駆動される。
【0125】図8は、駆動回路91の動作を説明するた
めの図である。図8において、横軸は各端子92,93
から入力される電圧を示す。まず、各入力電圧VIA,
VIBが接地電圧GNDからトランジスタN1,N2の
しきい値電圧|VthN|の間にある領域E1では、ト
ランジスタN1,N2は遮断されている。このとき、ト
ランジスタP4のゲートに与えられる点Cの電圧は電源
電圧VDDまで上がり、トランジスタP4は遮断され
る。このとき、トランジスタP11,P12は通常の差
動増幅動作を行っており、トランジスタN14のゲート
に与えられる点Dの電圧は、充分に高く出力トランジス
タN14は駆動されている。また、点Fの電圧も充分に
低くなり、トランジスタP15を駆動する。したがっ
て、入力電圧が領域E1の範囲内であるときは、トラン
ジスタN14,P15によって出力電圧が定められる。
【0126】入力電圧VIA,VIBが電圧|VthN
|から電圧VDD−│VthP│までの間にある領域E
2の範囲内では、トランジスタN1,N2;P11,P
12がいずれも導通し、トランジスタP4,N14によ
って出力電圧が定められる。しきい値電圧VthPは、
トランジスタP11,P12のしきい値電圧である。
【0127】各入力電圧VIA,VIBが電圧VDD−
│VthP│から電圧VDDの間にある領域E3では、
トランジスタP11,P12は遮断されている。このと
き、前記点Dの電圧は接地電圧GNDまで下がり、トラ
ンジスタN14は遮断する。このとき、トランジスタN
1,N2は通常の差動増幅動作を行っており、点Cの電
圧は充分に低く出力トランジスタP4は導通している。
また、点Gも充分高い電位となりトランジスタN5を駆
動する。したがって、入力電圧が領域E3の範囲内であ
るときには、トランジスタP4,N5によって出力電圧
が定められる。
【0128】上述のように、入力電圧が電圧GND〜V
DDの全領域において、常に少なくとも1つの出力端子
−GND間の電流経路と、少なくとも1つの出力端子−
VDD間の電流経路が同時に存在することになり、入力
電圧が電圧GND〜VDDのいずれの電圧であっても動
作する構成とすることができ、入力ダイナミックレンジ
の拡大を図ることができる。
【0129】以上のように本発明の実施の第3の形態に
よれば、前述の第1の実施の形態の効果である低消費電
流化を実現しつつ、従来の駆動回路では動作しなかった
入力電圧においても正常に出力端子に接続される負荷を
駆動することができるエンハンスメント型の駆動回路を
構成することができる。したがって、駆動回路の構成と
して特別にデュプリージョン型のトランジスタを用いて
差動対を構成しなくても、広いダイナミックレンジを得
ることができる。また、駆動回路を製造する際に、通常
のロジック回路のIC製造プロセスで製造しても広い入
力ダイナミックレンジを得ることができ、高性能・低コ
ストなデジタル/アナログ混在ICを構成することがで
きる。
【0130】図9は、本発明の実施の第4の形態である
駆動回路101の回路図である。駆動回路101は、前
述の駆動回路76と前述の駆動回路81とを含んで構成
される。駆動回路101において、前述の駆動回路7
6,81,91と同一の構成要素には、同一の参照符を
付し説明を省略する。駆動回路101では、各駆動回路
76,81の出力が、それぞれ出力端子96に与えら
れ、トランジスタP4,N14がプッシュプル動作を行
うように構成されている。駆動回路101は、前述した
駆動回路91に対して、追加の能動負荷としてトランジ
スタP5,P6;N15,N16を設けた構成となって
いる。
【0131】駆動回路101の動作としては、前述の駆
動回路91と類似するので、説明を省略する。
【0132】以下に駆動回路101における低消費電流
化について説明を行う。なお、駆動回路101におい
て、各トランジスタの大きさは前記駆動回路76,81
と同一の設計例を用いることとする。したがって、トラ
ンジスタN3を流れる電流I13と、トランジスタP1
3を流れる電流I23とはそれぞれ2.5μAとなり、
トランジスタN4を流れる電流I14と、トランジスタ
P14を流れる電流I24とはそれぞれ0.5μAとな
る。トランジスタP15からトランジスタN5に流れる
電流I15は、5μAとなるので、駆動回路101全体
の消費電流Iは、 I=I13+I23+I14+I24+I15=11μA …(25) となる。
【0133】上述のように本発明の実施の第4の形態に
よれば、前述の第2の実施の形態の効果である低消費電
流化を実現しつつ、従来の駆動回路では動作しなかった
入力電圧においても正常に出力端子に接続される負荷を
駆動することができるエンハンスメント型の駆動回路を
構成することができる。また、能動負荷として設けられ
るトランジスタP5,P6;N15,N16によって、
外部から供給するバイアス電圧でバイアス電流を制御す
ることができ、トランジスタP4,N14の駆動能力を
制御することができる。
【0134】また、駆動回路の構成として特別にデュプ
リージョン型の入力トランジスタを用いなくても広いダ
イナミックレンジを得ることができ、駆動回路を製造す
る際に、通常のロジック回路のIC製造プロセスで製造
しても広い入力ダイナミックレンジを得ることができ、
高性能・低コストなデジタル/アナログ混在ICを構成
することができる。
【0135】図10は、本発明の実施の第5の形態であ
る駆動回路111の回路図である。駆動回路111にお
いて、駆動回路51と同一の構成要素には同一の参照符
を付して説明を省略する。駆動回路111は、差動増幅
回路112と、レベル変換回路53と、出力バッファ5
4とを含んで構成される。レベル変換回路53と出力バ
ッファ54とは出力回路113を構成する。駆動回路1
11の特徴は、非反転入力電圧VIAが与えられる入力
端子として2つの端子116,117が用意されている
ことである。
【0136】差動増幅回路112は、差動増幅回路52
と類似した構成であり、同一の構成要素には同一の参照
符を付して説明を省略する。差動増幅回路112では、
差動対の1つであるトランジスタN1と並列にトランジ
スタN6が設けられている。トランジスタN1のゲート
には、端子116を介して第1非反転入力電圧VIA1
が与えられ、トランジスタN6のゲートには、端子11
7を介して第2非反転入力電圧VIA2が与えられる。
【0137】トランジスタN6のドレインと能動負荷で
あるトランジスタP1のドレインとの間には、Nチャネ
ルトランジスタN7が介挿され、トランジスタN1のド
レインとトランジスタP1のドレインとの間にはNチャ
ネルトランジスタN8が介挿される。第1スイッチング
素子であるトランジスタN8のゲートには、入力端子1
18を介して第1切換信号が与えられ、第2スイッチン
グ素子であるトランジスタN7のゲートには、入力端子
119を介して第2切換信号が与えられる。第1および
第2切換信号によって、トランジスタN7,N8のいず
れか一方が導通する。トランジスタN8が導通した際に
はトランジスタN1,N2によって差動対が構成され、
トランジスタN7が導通した際にはトランジスタN6,
N2によって差動対が構成される。
【0138】駆動回路111は、従来技術における駆動
回路31と置換えて用いることができる。差動増幅回路
112は差動増幅回路32に対応し、出力回路113は
出力回路33に対応する。入力端子116には、コンデ
ンサ35の一端が接続され、入力端子117にはコンデ
ンサ34の一端が接続される。入力端子118には、第
1切換信号として制御信号S3が与えられ、入力端子1
19には第2切換信号として制御信号S4が与えられ
る。駆動回路111は、前述の駆動回路31と同様に前
記図24に示すタイミングで出力を行う。
【0139】図11は、前述の第5の実施の形態の他の
構成例である駆動回路121の回路図である。駆動回路
121において、前述の駆動回路68と同一の構成要素
には同一の参照符を付して説明を省略する。駆動回路1
21は、差動増幅回路122とレベル変換回路70と出
力バッファ71とを含んで構成されている。また、レベ
ル変換回路70と出力バッファ71とは出力回路123
を構成する。
【0140】差動増幅回路122は、前記差動増幅回路
112と同様に非反転入力電圧VIAが入力される端子
が2つ設けられている。前述の駆動回路51と駆動回路
68との関係と同様に駆動回路111と駆動回路121
とは、各トランジスタの導電型がP型とN型とで置換わ
り、かつ接地電位と電源電位とが置換わった構成となっ
ている。差動増幅回路122におけるPチャネルトラン
ジスタP16,P17,P18,P19は、それぞれこ
の順番で差動増幅回路112におけるトランジスタN
6,N7,N8,N9に対応している。また、入力端子
116,117,118,119は、この順番でそれぞ
れ入力端子126,127,128,129に対応して
いる。
【0141】以上のように本発明の実施の第5の形態で
ある駆動回路111,121では、前述の駆動回路5
1,68と同様に平衡状態における駆動回路内で消費さ
れる電流の量を低減することができるとともに、トラン
ジスタN1,N6を交互に導通させることによって、た
とえば前述のコンデンサ34,35などでサンプリング
した電圧を減衰させることなく出力することができる。
また、駆動回路111,121は出力端子59から出力
される電圧をトランジスタN2またはP12のゲートに
与えるボルテージフォロア回路となっているので、動作
状態はほとんどの場合で平衡状態となっており、駆動回
路111,121の消費電流を効果的に低減することが
できる。
【0142】図12は、本発明の実施の第6の形態であ
る駆動回路131の回路図である。駆動回路131にお
いて、前述の駆動回路51および駆動回路111と同一
の構成要素には同一の参照符を付して説明を省略する。
駆動回路131は、差動増幅回路132と、レベル変換
回路53と、出力バッファ54とを含んで構成される。
【0143】駆動回路131の特徴は、差動増幅回路1
32に、差動増幅回路112と同様に非反転入力端子1
16,117が設けられていることと、差動増幅回路7
7と同様に電流量制御用の能動負荷としてトランジスタ
P5,P6がトランジスタP1,P2に並列に設けられ
ていることである。能動負荷としてトランジスタP5,
P6が設けられているので、トランジスタN7,N8の
各ドレインにはトランジスタP1とP5とによって供給
される電流が流れ込み、トランジスタN9のドレインに
はトランジスタP2とP6とによって供給される電流が
流れ込む。
【0144】トランジスタP5,P6の各ゲートには、
第2バイアス入力端子133を介して予め定める一定の
電圧が印加される。駆動回路131は、前記駆動回路1
11と同様に駆動回路31と置換えて用いることができ
る。
【0145】図13は、前述の第6の実施の形態の他の
構成例である駆動回路141の回路図である。駆動回路
141において、前述の駆動回路68および駆動回路1
21と同一の構成要素には同一の参照符を付して説明を
省略する。駆動回路141は、差動増幅回路142と、
レベル変換回路70と、出力バッファ71とを含んで構
成される。駆動回路131と駆動回路141とは、前述
の駆動回路51と駆動回路68との関係と同様に各トラ
ンジスタの導電型がP型とN型とで置換わり、かつ接地
電位と電源電位とが置換わった構成となっている。
【0146】能動負荷としてトランジスタN15,N1
6がトランジスタN11,N12に並列に設けられてい
るので、トランジスタP17,P18の各ドレインに
は、トランジスタN11,N15によって供給される電
流が流れ込み、トランジスタP19のドレインにはトラ
ンジスタN12,N16によって供給される電流が流れ
込む。トランジスタN15,N16のゲートには、第1
バイアス入力端子143を介して予め定める一定の電圧
が印加される。駆動回路141は、前記駆動回路121
と同様に駆動回路31と置換えて用いることができる。
【0147】以上のように本発明の実施の第6の形態で
ある駆動回路131,141では、前述の駆動回路7
6,81と同様に平衡状態における駆動回路内で消費さ
れる電流の量を低減することができるとともに、トラン
ジスタN1,N6を交互に導通させることによって、た
とえば前述のコンデンサ34,35などでサンプリング
した電圧を減衰させることなく出力することができる。
また、駆動回路131,141では、能動負荷に与える
バイアス電圧を制御することによって、出力バッファ5
4,71のトランジスタP4,N14の駆動能力を規定
することができ、駆動回路131,141に流れる電流
量を制御して消費される電流量をさらに低減させること
ができる。さらに、駆動回路131,141は、出力端
子59から出力される電圧をトランジスタN2またはP
12のゲートに与えるボルテージフォロア回路となって
いるので、動作状態はほとんどの場合で平衡状態となっ
ており、駆動回路131,141の消費電流を効果的に
低減することができる。
【0148】図14は、本発明の実施の第7の形態であ
る駆動回路151およびその周辺の構成を示すブロック
図であり、図15は駆動回路151の回路図である。駆
動回路151は、たとえばアクティブマトリクス方式の
液晶表示パネルを駆動する駆動回路として用いられる。
図14に示す回路構成は、前述の図3に示すソースドラ
イバにおけるオペアンプOpおよびコンデンサCHに置
換えることができる。駆動回路151において、前述の
各駆動回路51,68,111,121と同一の構成要
素、および同一の機能を有する構成要素には同一の参照
符を付して説明を省略する。
【0149】駆動回路151は、前述の駆動回路111
と駆動回路121とにおける各入力および出力端子を共
通に接続し、動作可能な入力電圧の範囲を広げたプッシ
ュプル動作を行うことができる構成となっている。駆動
回路151は、入力される電圧が接地電圧GNDから電
源電圧VDDまでの全電源領域にわたって動作すること
ができる。
【0150】駆動回路151では、出力端子59を共通
に接続し、第1非反転入力端子116,126、第2非
反転入力端子117,127、端子118,128、お
よび端子119,129をそれぞれ共通に接続してい
る。また、出力端子59は、トランジスタN2,P12
に接続される。出力が反転入力電圧として与えられるこ
とによって、駆動回路151はボルテージフォロア回路
として動作する。
【0151】図14において、コンデンサ153,15
4は、それぞれアナログ信号Yの電圧を保持し、各コン
デンサ153,154の一方の端子はそれぞれアナログ
スイッチ155,156を介して入力信号線157に接
続され、他方の端子は共にグランドに接続されている。
【0152】駆動回路111において、トランジスタN
7,N8は、入力端子116,117からトランジスタ
N1,N6のゲートに与えられる非反転入力電圧のう
ち、いずれを選択するかを制御するためのトランジスタ
である。トランジスタN7,N8は、制御信号S3とS
4とが各ゲートに入力され、制御信号S3,S4のそれ
ぞれの電圧レベルでトランジスタN7とN8とが交互に
導通することで、トランジスタN2と差動対を構成する
トランジスタがトランジスタN1とN6とで切換わる。
トランジスタN9は、カレントミラー回路の構成上、対
称の回路構成にする必要があるために挿入しているトラ
ンジスタで、ゲートに印加される電圧はハイレベルであ
る電源電圧VDDとなっており、常に導通状態になって
いる。
【0153】また、駆動回路121におけるトランジス
タP17,P18,P19は、前述のトランジスタN
7,N8,N9とそれぞれ対応する構成のトランジスタ
であり、制御信号S3,S4をそれぞれ反転した制御信
号S3BとS4Bとによって導通/遮断の態様が制御さ
れる。
【0154】駆動回路151は、従来技術における図2
4のタイミングチャートで示されるように、制御信号S
1とS2とに同期したタイミングで、コンデンサ153
と154とにデータサンプリングを行い、サンプリング
された電圧を制御信号S3とS4とによって交互に2つ
の駆動回路111,121から出力している。
【0155】制御信号S3によって、コンデンサ153
がホールドした電圧を出力している際には、コンデンサ
154に電圧がサンプル・ホールドされ、制御信号S4
によってコンデンサ154がホールドした電圧を出力し
ている際には、コンデンサ153の電圧がサンプル・ホ
ールドされるというように、交互にデータサンプリング
と出力との各動作を繰り返すように制御される。
【0156】以上のように本発明の実施の第7の形態に
よれば、駆動回路151は前述の実施の第5の形態にお
ける駆動回路111,121の各入力端子および出力端
子を共通に接続し、トランジスタP4,N14をプッシ
ュプル動作させているので、前述の駆動回路111,1
21における効果を得ることができるとともに、動作可
能な入力電圧の範囲を接地電圧から電源電圧までの全電
源領域とすることができる。したがって、特別にデュプ
リージョン型のトランジスタを形成しなくても通常のロ
ジック回路のIC製造プロセスにて広入力なダイナミッ
クレンジが得られ、アクティブマトリクス方式の液晶表
示パネルを駆動する高性能な駆動回路を実現することが
できる。
【0157】図16は、本発明の実施の第8の形態であ
る駆動回路171の回路図である。駆動回路171は、
駆動回路151と同様に、たとえばアクティブマトリク
ス方式の液晶表示パネルを駆動する駆動回路として用い
られる。駆動回路171において、前述の各駆動回路7
6,81,131,141,151と同一の構成要素、
および同一の機能を有する構成要素には同一の参照符を
付して説明を省略する。
【0158】駆動回路171は、能動負荷としてトラン
ジスタP5,P6;N15,N16がそれぞれ設けられ
た駆動回路131と駆動回路141とにおける各入力お
よび出力端子を共通に接続し、動作可能な入力電圧の範
囲を広げたプッシュプル動作を行うことができる構成と
なっている。駆動回路171では、入力される電圧が接
地電圧GNDから電源電圧VDDまでの全電源領域にわ
たって動作することができる。
【0159】駆動回路171では、出力端子59を共通
に接続し、第1非反転入力端子116,126、第2非
反転入力端子117,127、端子118,128、お
よび端子119,129をそれぞれ共通に接続してい
る。また、第1バイアス入力端子172は、トランジス
タN3,N15,N16の各ゲートに接続され、第2バ
イアス入力端子173は、トランジスタP5,P6,P
13の各ゲートに接続される。また、出力端子59は、
トランジスタN2,P12に接続される。出力が反転入
力電圧として与えられることによって、駆動回路171
はボルテージフォロア回路として動作する。
【0160】以上のように本発明の実施の第8の形態に
よれば、駆動回路171は前述の実施の第6の形態にお
ける駆動回路131,141の各入力端子および出力端
子を共通に接続し、トランジスタP4,N14をプッシ
ュプル動作させているので、従来回路では動作しなかっ
た入力電圧においても正常に出力を駆動することができ
るサンプル・ホールドを用いたアクティブマトリクス液
晶駆動回賂を実現することができる。したがって、特別
にデュプリージョン型のトランジスタを形成しなくても
通常のロジック回路のIC製造プロセスにて広入力なダ
イナミックレンジが得られ、アクティブマトリクス方式
の液晶表示パネルを駆動する高性能な駆動回路を実現す
ることができる。
【0161】
【発明の効果】本発明によれば、出力手段を流れる電流
は、差動増幅手段によって駆動される第3電界効果トラ
ンジスタのみでなく、電流量制御手段によって駆動され
る第4電界効果トランジスタによっても制御されるの
で、第1および第2入力信号の電圧レベルがほぼ等しい
平衡状態であるときには、出力手段を流れる電流を低減
することができる。また、第1および第2入力信号の差
が大きいときには、第4電界効果トランジスタに流れる
電流量が多くなり、駆動回路に接続される負荷に対する
駆動能力を向上させることができる。
【0162】また本発明によれば、第5および第6電界
効果トランジスタ、第6および第7電界効果トランジス
タ、ならびに第8および第4電界効果トランジスタがカ
レントミラー回路であるので、第4電界効果トランジス
タは第6電界効果トランジスタから第2電界効果トラン
ジスタへと供給される電流がゲートに与えられて駆動さ
れ、出力手段を流れる電流を第3電界効果トランジスタ
のみでなく第4電界効果トランジスタによっても制御す
ることができ、平衡状態における出力手段を流れる電流
を低減することができる。また、第1および第2入力信
号の差が大きいときには、第4電界効果トランジスタに
流れる電流量が多くなり、駆動回路に接続される負荷に
対する駆動能力を向上させることができる。
【0163】さらに本発明によれば、第9および第10
電界効果トランジスタのゲートに印加する電位を制御す
ることによって、第4電界効果トランジスタのゲートに
与えられる電流量が制御されるので、たとえば出力手段
を流れる電流量を低減させることができる。また、第1
および第2入力信号の差が大きいときには、第4電界効
果トランジスタに流れる電流量が多くなり、駆動回路に
接続される負荷に対する駆動能力を向上させることがで
きる。
【0164】さらに本発明によれば、出力手段の出力を
第2入力信号として第2電界効果トランジスタのゲート
に与えてボルテージフォロア回路としているので、第1
と第2電界効果トランジスタとに与えられる信号の電圧
レベルが同電位となり、第1と第2電界効果トランジス
タとに与えられる第1および第2入力信号が急激に変化
することがない限り、駆動回路は平衡状態で動作するこ
ととなり、出力手段を流れる電流、すなわち駆動回路で
消費される電流を低減することができる。
【0165】本発明によれば、第1および第2入力信号
の電圧レベルが接地電位から電源電位までの間のどの様
な電圧レベルとなっても、電源電位から出力端子までと
出力端子から接地電位までとの電源電位から接地電位ま
で電流が流れる経路が少なくとも1つ存在することとな
り、第1および第2入力信号がどの様な電圧レベルとな
っても動作する駆動回路とすることができる。また、第
1および第2駆動回路は、差動増幅手段によって駆動さ
れる第3電界効果トランジスタのみでなく、電流量制御
手段によって駆動される第4電界効果トランジスタによ
っても出力手段を流れる電流量が制御されるので、第1
および第2入力信号の電圧レベルがほぼ等しい平衡状態
であるときには、出力手段を流れる電流を低減すること
ができる。また、第1および第2入力信号の差が大きい
ときには、第4電界効果トランジスタに流れる電流量が
多くなり、駆動回路に接続される負荷に対する駆動能力
を向上させることができる。
【0166】また本発明によれば、第1差動増幅手段の
第4電界効果トランジスタは、第10電界効果トランジ
スタから第2電界効果トランジスタへと供給される電流
がゲートに与えられて駆動され、第2差動増幅手段の第
8電界効果トランジスタは、第14電界効果トランジス
タから第2電界効果トランジスタへと供給される電流が
ゲートに与えられて駆動されるので、第1出力手段を流
れる電流は、第3電界効果トランジスタのみでなく第4
電界効果トランジスタによっても制御されることとな
り、また第2出力手段を流れる電流は第7電界効果トラ
ンジスタのみでなく第8電界効果トランジスタによって
も制御されることとなり、第1および第2入力信号の電
圧レベルがほぼ等しい平衡状態であるときには第1およ
び第2出力手段を流れる電流をそれぞれ低減することが
できる。また、第1および第2入力信号の差が大きいと
きには第4および第8電界効果トランジスタに流れる電
流量が多くなり、駆動回路に接続される負荷に対する駆
動能力を向上させることができる。
【0167】さらに本発明によれば、第1出力手段の第
4電界効果トランジスタは、第10および第18電界効
果トランジスタから第2電界効果トランジスタに供給さ
れる電流量によって制御され、第2出力手段の第8電界
効果トランジスタは、第14および第20電界効果トラ
ンジスタから第6電界効果トランジスタに供給される電
流量によって制御されるので、第17および第18なら
びに第19および第20電界効果トランジスタのゲート
に印加する電位を制御することによって、第4および第
8電界効果トランジスタのゲートに与えられる電流量が
制御され、たとえば第1および第2出力手段を流れる電
流量を低減させることができる。
【0168】さらに本発明によれば、駆動回路の出力を
第2および第6電界効果トランジスタの各ゲートにそれ
ぞれ与えてボルテージフォロア回路としているので、第
1駆動回路の第1および第2電界効果トランジスタに与
えられる信号の電圧レベルが同電位となり、かつ第2駆
動回路の第5および第6電界効果トランジスタに与えら
れる信号の電圧レベルが同電位となり、第1および第2
入力信号が急激に変化することがない限り各駆動回路は
平衡状態で動作することとなり、出力手段を流れる電
流、すなわち駆動回路で消費される電流を低減すること
ができる。
【0169】本発明によれば、駆動回路の差動増幅手段
は、第1および第2スイッチング手段の導通/遮断が制
御されることによって、差動対を構成する電界効果トラ
ンジスタの組合わせが変更され、第1および第2入力信
号または第2および第3入力信号によって第4電界効果
トランジスタが駆動される。出力手段には電流量制御手
段によって駆動される第5電界効果トランジスタが含ま
れ、第4電界効果トランジスタのドレインと第1電位と
の間に流れる電流を制御しているので、第1および第2
スイッチング素子の導通/遮断を制御することで第1お
よび第3の入力信号をそれぞれ切換えて差動増幅動作を
行い、かつ第1および第2入力信号または第2および第
3入力信号の電圧レベルがほぼ等しい平衡状態であると
きには、出力手段を流れる電流を低減することができ
る。また、第1および第2入力信号または第2および第
3入力信号の電圧レベルの差が大きいときには、第4電
界効果トランジスタに流れる電流量が多くなり、駆動回
路に接続される負荷に対する駆動能力を向上させること
ができる。
【0170】また本発明によれば、第6および第7電界
効果トランジスタ、第7および第8電界効果トランジス
タ、ならびに第9および第5電界効果トランジスタがカ
レントミラー回路となっており、第5電界効果トランジ
スタは第2電界効果トランジスタへと供給される電流が
ゲートに与えられて駆動されるので、出力手段を流れる
電流を第4電界効果トランジスタのみでなく第5電界効
果トランジスタによっても制御することができ、平衡状
態における出力手段を流れる電流を低減することができ
る。また、第1および第2入力信号または第2および第
3入力信号の電圧レベルの差が大きいときには、第5電
界効果トランジスタに流れる電流量が多くなり駆動回路
に接続される負荷に対する駆動能力を向上させることが
できる。
【0171】さらに本発明によれば、第9および第10
電界効果トランジスタのゲートに印加する電位を制御す
ることによって、第4電界効果トランジスタのゲートに
与えられる電流量が制御されるので、平衡状態における
出力手段を流れる電流量を低減させることができる。ま
た、第1および第2入力信号または第2および第3入力
信号の電圧レベルの差が大きいときには、第4電界効果
トランジスタに流れる電流量が多くなり、駆動回路に接
続される負荷に対する駆動能力を向上させることができ
る。
【0172】さらに本発明によれば、出力手段の出力を
第2入力信号として第2電界効果トランジスタのゲート
に与えてボルテージフォロア回路としているので、第1
および第2電界効果トランジスタに与えられる信号の電
圧レベルが同電位となり、第1および第2電界効果トラ
ンジスタに与えられる第1および第2入力信号または第
2および第3入力信号の電圧レベルが急激に変化するこ
とがない限り、駆動回路は平衡状態で動作することとな
り、出力手段を流れる電流、すなわち駆動回路で消費さ
れる電流を低減することができる。
【0173】本発明によれば、第1駆動回路と第2駆動
回路とに第1、第2および第3入力信号を共通に与え、
第1および第2出力手段の各電界効果トランジスタのド
レインを互いに接続し、接続点の電位を出力するので、
第1および第2入力信号または第2および第3入力信号
の電圧レベルが接地電位から電源電位までの間のどの様
な電圧レベルとなっても、電源電位から出力端子までと
出力端子から接地電位までとの電源電位から接地電位ま
で電流が流れる経路が少なくとも1つ存在することとな
り、第1および第2入力信号または第2および第3入力
信号の電圧レベルがどの様な電圧レベルとなっても動作
する駆動回路とすることができる。
【0174】また本発明によれば、第1差動増幅手段で
は、第11および第12電界効果トランジスタ、第12
および第13電界効果トランジスタ、ならびに第13お
よび第5電界効果トランジスタがカレントミラー回路と
なっているので、第5電界効果トランジスタは第12電
界効果トランジスタから第2電界効果トランジスタへと
供給される電流がゲートに与えられて駆動され、第2差
動増幅手段では、第15および第16電界効果トランジ
スタ、第16および第17電界効果トランジスタ、なら
びに第17および第10電界効果トランジスタがカレン
トミラー回路となっているので、第10電界効果トラン
ジスタは第16電界効果トランジスタから第7電界効果
トランジスタへと供給される電流がゲートに与えられて
駆動されるので、第1出力手段を流れる電流は、第4電
界効果トランジスタのみでなく第5電界効果トランジス
タによっても制御されることとなり、また第2出力手段
を流れる電流は第9電界効果トランジスタのみでなく第
10電界効果トランジスタによっても制御されることと
なり、第1および第2入力信号または第2および第3入
力信号の電圧レベルがほぼ等しい平衡状態であるときに
は第1および第2出力手段を流れる電流をそれぞれ低減
することができる。また、第1および第2入力信号また
は第2および第3入力信号の電圧レベルの差が大きいと
きには第5および第10電界効果トランジスタに流れる
電流量が多くなり、駆動回路に接続される負荷に対する
駆動能力を向上させることができる。
【0175】さらに本発明によれば、第1出力手段の第
5電界効果トランジスタは、第19および第20電界効
果トランジスタから第2電界効果トランジスタに供給さ
れる電流量によって制御され、第2出力手段の第10電
界効果トランジスタは、第21および第22電界効果ト
ランジスタから第7電界効果トランジスタに供給される
電流量によって制御されるので、第19および第20な
らびに第21および第22電界効果トランジスタのゲー
トに印加する電位を制御することによって、第5および
第10電界効果トランジスタのゲートに与えられる電流
量が制御され、第1および第2出力手段を流れる電流量
を低減させることができる。
【0176】さらに本発明によれば、駆動回路の出力を
第2および第6電界効果トランジスタの各ゲートにそれ
ぞれ与えてボルテージフォロア回路としているので、第
1駆動回路の第1および第2電界効果トランジスタなら
びに第3および第2電界効果トランジスタのいずれか一
方のトランジスタの対に与えられる信号の電圧レベルが
同電位となり、かつ第2駆動回路の第6および第7電界
効果トランジスタならびに第8および第7電界効果トラ
ンジスタのいずれか一方のトランジスタの対に与えられ
る信号の電圧レベルが同電位となり、第1および第2入
力信号または第2および第3入力信号の電圧レベルが急
激に変化することがない限り各駆動回路は平衡状態で動
作することとなり、出力手段を流れる電流、すなわち駆
動回路で消費される電流を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1の形態である駆動回路51
の回路図である。
【図2】液晶表示装置60の構成を示すブロック図であ
る。
【図3】ソースドライバ61の構成を示すブロック図で
ある。
【図4】本発明の実施の第1の形態の他の構成例である
駆動回路68の回路図である。
【図5】本発明の実施の第2の形態である駆動回路76
の回路図である。
【図6】本発明の実施の第2の形態の他の構成例である
駆動回路81の回路図である。
【図7】本発明の実施の第3の形態である駆動回路91
の回路図である。
【図8】駆動回路91の動作を説明するための図であ
る。
【図9】本発明の実施の第4の形態である駆動回路10
1の回路図である。
【図10】本発明の実施の第5の形態である駆動回路1
11の回路図である。
【図11】本発明の実施の第5の形態の他の構成例であ
る駆動回路121の回路図である。
【図12】本発明の実施の第6の形態である駆動回路1
31の回路図である。
【図13】本発明の実施の第6の形態の他の構成例であ
る駆動回路141の回路図である。
【図14】本発明の実施の第7の形態である駆動回路1
51およびその周辺の構成を示すブロック図である。
【図15】駆動回路151の回路図である。
【図16】本発明の実施の第8の形態である駆動回路1
71の回路図である。
【図17】第1の先行技術である駆動回路1の回路図で
ある。
【図18】第2の先行技術である駆動回路11の回路図
である。
【図19】第3の先行技術である駆動回路16の回路図
である。
【図20】第4の先行技術である駆動回路21の回路図
である。
【図21】駆動回路21の動作を説明するための図であ
る。
【図22】第5の先行技術である駆動回路31およびそ
の周辺の構成を示すブロック図である。
【図23】駆動回路31に含まれる差動増幅回路32の
回路図である。
【図24】駆動回路31の動作を示すタイミングチャー
トである。
【符号の説明】
51,68,76,81,91,101,111,12
1,131,141,151,171 駆動回路 52,69,77,82,112,122,132,1
42 差動増幅回路 53,70 レベル変換回路 54,71 出力バッファ 56,92 反転入力端子 57,93 非反転入力端子 58,94,143 第1バイアス入力端子 59,96 出力端子 72,78,95,133 第2バイアス入力端子 116,126 第1反転入力端子 117,119,127,129 端子 118,128 第2反転入力端子 P1,P2,P3,P4 Pチャネルトランジスタ N1,N2,N3,N4,N5 Nチャネルトランジス

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゲートに第1の入力信号が供給される一
    方チャネル型の第1の電界効果トランジスタと、ゲート
    に第2の入力信号が供給される一方チャネル型の第2の
    電界効果トランジスタとを差動対とし、各ソースには予
    め定める第1の電位がそれぞれ与えられ、各ドレインと
    予め定める第2の電位との間には各トランジスタに電流
    を供給する能動負荷が介在される差動増幅手段と、 前記第1電界効果トランジスタのドレインの電位がゲー
    トに与えられ、前記第2電位がソースに与えられる他方
    チャネル型の第3の電界効果トランジスタと、ソースに
    前記第1電位が与えられ、ドレインが前記第3電界効果
    トランジスタのドレインに接続される一方チャネル型の
    第4の電界効果トランジスタとを含み、共通に接続され
    たドレインの電位を出力する出力手段と、 前記能動負荷が前記第2電界効果トランジスタに供給す
    る電流量に基づいて、前記出力手段の第4電界効果トラ
    ンジスタを駆動する電流量制御手段とを含むことを特徴
    とする駆動回路。
  2. 【請求項2】 前記能動負荷は、各ゲートが共通に接続
    され、各ソースには前記第2電位が与えられる他方チャ
    ネル型の第5および第6の電界効果トランジスタを含ん
    で構成され、第5電界効果トランジスタのドレインは前
    記第1電界効果トランジスタのドレインに接続され、第
    6電界効果トランジスタのドレインは前記第2電界効果
    トランジスタのドレインと前記共通に接続された各ゲー
    トとに接続され、 前記電流量制御手段は、 前記第6電界効果トランジスタのゲートとドレインとに
    ゲートが接続されることによってカレントミラー回路を
    構成し、ソースに前記第2電位が与えられる他方チャネ
    ル型の第7の電界効果トランジスタと、 前記第4電界効果トランジスタのゲートが、ゲートとド
    レインとに接続されることによってカレントミラー回路
    を構成し、前記第7電界効果トランジスタのドレインが
    ドレインに接続され、ソースには前記第1電位が与えら
    れる一方チャネル型の第8の電界効果トランジスタとを
    含んで構成されることを特徴とする請求項1記載の駆動
    回路。
  3. 【請求項3】 前記能動負荷は、 第5および第6電界効果トランジスタに対してそれぞれ
    並列に設けられ、各ゲートに予め定める電位が与えられ
    て導通状態となっている他方チャネル型の第9および第
    10の電界効果トランジスタを含むことを特徴とする請
    求項2記載の駆動回路。
  4. 【請求項4】 前記出力手段の出力を、前記第2入力信
    号として第2電界効果トランジスタのゲートに与えてボ
    ルテージフォロア回路とすることを特徴とする請求項1
    〜3のうちいずれか1つに記載の駆動回路。
  5. 【請求項5】 第1の駆動回路と第2の駆動回路とを備
    える駆動回路であって、 第1の駆動回路は、 ゲートに第1の入力信号が供給されるNチャネル型の第
    1の電界効果トランジスタと、ゲートに第2の入力信号
    が供給されるNチャネル型の第2の電界効果トランジス
    タとを差動対とし、各ソースには接地電位がそれぞれ与
    えられ、各ドレインと予め定める電源電位との間には各
    トランジスタに電流を供給する第1能動負荷が介在され
    る第1差動増幅手段と、 前記第1電界効果トランジスタのドレインの電位がゲー
    トに与えられ、前記電源電位がソースに与えられるPチ
    ャネル型の第3の電界効果トランジスタと、ソースに前
    記接地電位が与えられ、ドレインが前記第3電界効果ト
    ランジスタのドレインに接続されるNチャネル型の第4
    の電界効果トランジスタとを含む第1出力手段と、 前記第1能動負荷が前記第2電界効果トランジスタに供
    給する電流量に基づいて、前記第1出力手段の第4電界
    効果トランジスタを駆動する第1電流量制御手段とを含
    み、 第2の駆動回路は、 ゲートに前記第1入力信号が供給されるPチャネル型の
    第5の電界効果トランジスタと、ゲートに前記第2入力
    信号が供給されるPチャネル型の第6の電界効果トラン
    ジスタとを差動対とし、各ソースには前記電源電位がそ
    れぞれ与えられ、各ドレインと前記接地電位との間には
    各トランジスタに電流を供給する第2能動負荷が介在さ
    れる第2差動増幅手段と、 前記第5電界効果トランジスタのドレインの電位がゲー
    トに与えられ、前記接地電位がソースに与えられるNチ
    ャネル型の第7の電界効果トランジスタと、ソースに前
    記電源電位が与えられ、ドレインが前記第7電界効果ト
    ランジスタのドレインに接続されるPチャネル型の第8
    の電界効果トランジスタとを含む第2出力手段と、 前記第2能動負荷が前記第6電界効果トランジスタに供
    給する電流量に基づいて、前記第2出力手段の第8電界
    効果トランジスタを駆動する第2電流量制御手段とを含
    み、 前記第1および第2出力手段の各電界効果トランジスタ
    のドレインを互いに接続し、接続点の電位を出力するこ
    とを特徴とする駆動回路。
  6. 【請求項6】 前記第1能動負荷は、 各ゲートが共通に接続され、各ソースには前記電源電位
    が与えられるPチャネル型の第9および第10の電界効
    果トランジスタを含んで構成され、 第9電界効果トランジスタのドレインは前記第1電界効
    果トランジスタのドレインに接続され、第10電界効果
    トランジスタのドレインは前記第2電界効果トランジス
    タのドレインと前記共通に接続された各ゲートとに接続
    され、 前記第1電流量制御手段は、 前記第10電界効果トランジスタのゲートとドレインと
    にゲートが接続されることによってカレントミラー回路
    を構成し、ソースに前記電源電位が与えられるPチャネ
    ル型の第11の電界効果トランジスタと、 前記第4電界効果トランジスタのゲートが、ゲートとド
    レインとに接続されることによってカレントミラー回路
    を構成し、前記第11電界効果トランジスタのドレイン
    がドレインに接続され、ソースには前記接地電位が与え
    られているNチャネル型の第12の電界効果トランジス
    タとを含んで構成され、 前記第2能動負荷は、 各ゲートが共通に接続され、各ソースには前記接地電位
    が与えられるNチャネル型の第13および第14の電界
    効果トランジスタを含んで構成され、 第13電界効果トランジスタのドレインは前記第5電界
    効果トランジスタのドレインに接続され、第14電界効
    果トランジスタのドレインは前記第6電界効果トランジ
    スタのドレインと前記共通に接続された各ゲートとに接
    続され、 前記第2電流量制御手段は、 前記第14電界効果トランジスタのゲートとドレインと
    にゲートが接続されることによってカレントミラー回路
    を構成し、ソースに前記接地電位が与えられるNチャネ
    ル型の第15の電界効果トランジスタと、 前記第8電界効果トランジスタのゲートが、ゲートとド
    レインとに接続されることによってカレントミラー回路
    を構成し、前記第15電界効果トランジスタのドレイン
    が、ドレインとゲートとに接続され、ソースには前記電
    源電位が与えられるPチャネル型の第16の電界効果ト
    ランジスタとを含んで構成されることを特徴とする請求
    項5記載の駆動回路。
  7. 【請求項7】 前記第1能動負荷は、 第9および第10電界効果トランジスタに対してそれぞ
    れ並列に設けられ、各ゲートに予め定める電位が与えら
    れて導通状態となっているPチャネル型の第17および
    第18の電界効果トランジスタを含み、 前記第2能動負荷は、 第13および第14電界効果トランジスタに対してそれ
    ぞれ並列に設けられ、各ゲートに予め定める電位が与え
    られて導通状態となっているNチャネル型の第19およ
    び第20の電界効果トランジスタを含むことを特徴とす
    る請求項6記載の駆動回路。
  8. 【請求項8】 前記接続点の電位を、前記第2入力信号
    として第2および第6電界効果トランジスタのゲートに
    与えてボルテージフォロア回路とすることを特徴とする
    請求項5〜7のうちいずれか1つに記載の駆動回路。
  9. 【請求項9】 ゲートに第1の入力信号が供給される一
    方チャネル型の第1の電界効果トランジスタと、ゲート
    に第2の入力信号が供給される一方チャネル型の第2の
    電界効果トランジスタと、ゲートに第3の入力信号が供
    給される一方チャネル型の第3の電界効果トランジスタ
    とを含み、各ソースには予め定める第1の電位がそれぞ
    れ与えられ、各ドレインと予め定める第2の電位との間
    には各トランジスタに電流を供給する能動負荷が介在さ
    れ、前記第1電界効果トランジスタと能動負荷との間に
    は第1のスイッチング素子が介挿され、前記第3電界効
    果トランジスタと能動負荷との間には第2のスイッチン
    グ素子が介挿され、第1および第2スイッチング素子の
    いずれか一方を導通することによって、第1および第2
    トランジスタで差動対を構成するか、第2および第3ト
    ランジスタで差動対を構成するかを切換える差動増幅手
    段と、 前記第1および第3電界効果トランジスタのうちのいず
    れか一方のドレインの電位がゲートに与えられ、第2電
    位がソースに与えられる他方チャネル型の第4の電界効
    果トランジスタと、ソースに第1電位が与えられ、ドレ
    インが前記第4電界効果トランジスタのドレインに接続
    される一方チャネル型の第5の電界効果トランジスタと
    を含み、共通に接続されたドレインの電位を出力する出
    力手段と、 前記能動負荷が前記第2電界効果トランジスタに供給す
    る電流量に基づいて、前記出力手段の第5電界効果トラ
    ンジスタを駆動する電流量制御手段とを含むことを特徴
    とする駆動回路。
  10. 【請求項10】 前記能動負荷は、各ゲートが共通に接
    続され、各ソースには前記第2電位が与えられる他方チ
    ャネル型の第6および第7の電界効果トランジスタを含
    んで構成され、第6電界効果トランジスタのドレインは
    前記第1および第2スイッチング素子に共通に接続さ
    れ、第7電界効果トランジスタのドレインは前記第2電
    界効果トランジスタのドレインと前記共通に接続された
    各ゲートとに接続され、 前記電流量制御手段は、 前記第7電界効果トランジスタのゲートとドレインとに
    ゲートが接続されることによってカレントミラー回路を
    構成し、ソースに前記第2電位が与えられる他方チャネ
    ル型の第8の電界効果トランジスタと、 前記第5電界効果トランジスタのゲートが、ゲートとド
    レインとに接続されることによってカレントミラー回路
    を構成し、前記第8電界効果トランジスタのドレインが
    ドレインに接続され、ソースには前記第1電位が与えら
    れる一方チャネル型の第9の電界効果トランジスタとを
    含んで構成されることを特徴とする請求項9記載の駆動
    回路。
  11. 【請求項11】 前記能動負荷は、 第6および第7電界効果トランジスタに対してそれぞれ
    並列に設けられ、各ゲートに予め定める電位が与えられ
    て導通状態となっている他方チャネル型の第10および
    第11の電界効果トランジスタを含むことを特徴とする
    請求項10記載の駆動回路。
  12. 【請求項12】 前記出力手段の出力電位を、前記第2
    入力信号として第2電界効果トランジスタのゲートに与
    えてボルテージフォロア回路とすることを特徴とする請
    求項9〜11のうちいずれか1つに記載の駆動回路。
  13. 【請求項13】 第1の駆動回路と第2の駆動回路とを
    備える駆動回路であって、 第1の駆動回路は、 ゲートに第1の入力信号が供給されるNチャネル型の第
    1の電界効果トランジスタと、ゲートに第2の入力信号
    が供給されるNチャネル型の第2の電界効果トランジス
    タと、ゲートに第3の入力信号が供給されるNチャネル
    型の第3の電界効果トランジスタとを含み、各ソースに
    は予め定める接地電位がそれぞれ与えられ、各ドレイン
    と予め定める電源電位との間には各トランジスタに電流
    を供給する第1能動負荷が介在され、前記第1電界効果
    トランジスタと第1能動負荷との間には第1のスイッチ
    ング素子が介挿され、前記第3電界効果トランジスタと
    第1能動負荷との間には第2のスイッチング素子が介挿
    され、第1および第2スイッチング素子のいずれか一方
    を導通することによって、第1および第2トランジスタ
    で差動対を構成するか、第2および第3トランジスタで
    差動対を構成するかを切換える第1差動増幅手段と、 前記第1および第3電界効果トランジスタのうちのいず
    れか一方のドレインの電位がゲートに与えられ、前記電
    源電位がソースに与えられるPチャネル型の第4の電界
    効果トランジスタと、ソースに前記接地電位が与えら
    れ、ドレインが前記第4電界効果トランジスタのドレイ
    ンに接続されるNチャネル型の第5の電界効果トランジ
    スタとを含む第1出力手段と、 前記第1能動負荷が前記第2電界効果トランジスタに供
    給する電流量に基づいて、前記第1出力手段の第5電界
    効果トランジスタを駆動する第1電流量制御手段とを含
    み、 第2の駆動回路は、 ゲートに前記第1入力信号が供給されるPチャネル型の
    第6の電界効果トランジスタと、ゲートに前記第2入力
    信号が供給されるPチャネル型の第7の電界効果トラン
    ジスタと、ゲートに前記第3入力信号が供給されるPチ
    ャネル型の第8の電界効果トランジスタとを含み、各ソ
    ースには前記電源電位がそれぞれ与えられ、各ドレイン
    と前記接地電位との間には各トランジスタに電流を供給
    する第2能動負荷が介在され、前記第6電界効果トラン
    ジスタと第2能動負荷との間には第3のスイッチング素
    子が介挿され、前記第8電界効果トランジスタと第2能
    動負荷との間には第4のスイッチング素子が介挿され、
    第3および第4スイッチング素子のいずれか一方を導通
    することによって、第6および第7トランジスタで差動
    対を構成するか、第7および第8トランジスタで差動対
    を構成するかを切換える第2差動増幅手段と、 前記第6および第8電界効果トランジスタのうちのいず
    れか一方のドレインの電位がゲートに与えられ、前記接
    地電位がソースに与えられるNチャネル型の第9の電界
    効果トランジスタと、ソースに前記電源電位が与えら
    れ、ドレインが前記第9電界効果トランジスタのドレイ
    ンに接続されるPチャネル型の第10の電界効果トラン
    ジスタとを含む第2出力手段と、 前記第2能動負荷が前記第7電界効果トランジスタに供
    給する電流量に基づいて、前記第2出力手段の第10電
    界効果トランジスタを駆動する第2電流量制御手段とを
    含み、 前記第1および第2出力手段の各電界効果トランジスタ
    のドレインを互いに接続し、接続点の電位を出力するこ
    とを特徴とする駆動回路。
  14. 【請求項14】 前記第1能動負荷は、 各ゲートが共通に接続され、各ソースには前記電源電位
    が与えられるPチャネル型の第11および第12の電界
    効果トランジスタを含んで構成され、 第11電界効果トランジスタのドレインは前記第1およ
    び第2スイッチング素子に共通に接続され、第12電界
    効果トランジスタのドレインは前記第2電界効果トラン
    ジスタのドレインと前記共通に接続された各ゲートとに
    接続され、 前記第1電流量制御手段は、 前記第12電界効果トランジスタのゲートとドレインと
    にゲートが接続されることによってカレントミラー回路
    を構成し、ソースに前記電源電位が与えられるPチャネ
    ル型の第13の電界効果トランジスタと、 前記第5電界効果トランジスタのゲートが、ゲートとド
    レインとに接続されることによってカレントミラー回路
    を構成し、前記第13電界効果トランジスタのドレイン
    がドレインに接続され、ソースには前記接地電位が与え
    られるNチャネル型の第14の電界効果トランジスタと
    を含んで構成され、 前記第2能動負荷は、 各ゲートが共通に接続され、各ソースには前記接地電位
    が与えられるNチャネル型の第15および第16の電界
    効果トランジスタを含んで構成され、 第15電界効果トランジスタのドレインは前記第3およ
    び第4スイッチング素子に共通に接続され、第16電界
    効果トランジスタのドレインは前記第7電界効果トラン
    ジスタのドレインに接続され、 前記第2電流量制御手段は、 前記第16電界効果トランジスタのゲートとドレインと
    にゲートが接続されることによってカレントミラー回路
    を構成し、ソースに前記接地電位が与えられるNチャネ
    ル型の第17の電界効果トランジスタと、 前記第10電界効果トランジスタのゲートが、ゲートと
    ドレインとに接続されることによってカレントミラー回
    路を構成し、前記第17電界効果トランジスタのドレイ
    ンがドレインに接続され、ソースには前記電源電位が与
    えられるPチャネル型の第18の電界効果トランジスタ
    とを含んで構成されることを特徴とする請求項13記載
    の駆動回路。
  15. 【請求項15】 前記第1能動負荷は、 第11および第12電界効果トランジスタに対してそれ
    ぞれ並列に設けられ、各ゲートに予め定める電位が与え
    られて導通状態となっているPチャネル型の第19およ
    び第20の電界効果トランジスタを含み、 前記第2能動負荷は、 第15および第16電界効果トランジスタに対してそれ
    ぞれ並列に設けられ、各ゲートに予め定める電位が与え
    られて導通状態となっているNチャネル型の第21およ
    び第22の電界効果トランジスタを含むことを特徴とす
    る請求項14記載の駆動回路。
  16. 【請求項16】 前記接続点の電位を、前記第2入力信
    号として第2および第7電界効果トランジスタのゲート
    に与えてボルテージフォロア回路とすることを特徴とす
    る請求項13〜15のうちいずれか1つに記載の駆動回
    路。
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