JPH025610A - 出力回路 - Google Patents

出力回路

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JPH025610A
JPH025610A JP63156461A JP15646188A JPH025610A JP H025610 A JPH025610 A JP H025610A JP 63156461 A JP63156461 A JP 63156461A JP 15646188 A JP15646188 A JP 15646188A JP H025610 A JPH025610 A JP H025610A
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JP
Japan
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transistor
output
gate
level
signal
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JP63156461A
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English (en)
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Shoji Ueno
上野 昭司
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Publication date
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36Means for starting or stopping converters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は低電圧出力信号をレベルシフトして高電圧出
力信号として出力する高耐圧の出力回路に関する。
(従来の技術) 一般にエレクトロ・ルミネッセンス(E L)拳デイス
プレィやプラズマ・デイスプレィ・パネル(PDP)等
の発光型デイスプレィの駆動用ICは、高い駆動電圧を
必要とするため、高耐圧の駆動用ICが使用されている
。この駆動用ICにおける出力回路では、高耐圧に加え
てスイッチング時間の短縮、消費電流の低減化が要求さ
れている。このため、入力信号をCMO5回路で受け、
低電圧信号を出力し、これをレベルシフトした高電圧信
号をプッシュプル型の出力段がら出力するようにしてい
る。
第2図は上記したような駆動用ICに使用される従来の
出力回路を示す回路図である。低電圧電源■D D +
 接地電圧VS2間には、PチャネルMOS)ランジス
タ11. NチャネルMOSトランジスタ12それぞれ
のゲート及びドレインが共通接続されて構成されるCM
OSインバータ回路13が挿入されている。また、高電
圧電源Vccには高耐圧用のPNP)ランジスタ14の
エミッタが接続されている。このトランジスタ14はマ
ルチコレクタ構造になっており、一方のコレクタはこの
トランジスタ14のベースに接続されている。PNPト
ランジスタ14のベースは、ゲートが上記CMOSイン
バータ回路13の共通ドレインに接続され、ソースが接
地電圧Vssに接続されたNチャネルDMOS)ランジ
スタ15のドレインに接続されている。PNP )ラン
ジスタ14の他方のコレクタは、ゲートが」1記CMO
Sインバータ回路13の共通ゲートに接続され、ソース
が接地電圧VSSに接続された出力プルダウン用Nチャ
ネルDMOS トラジスタI6のドレインに接続されて
いる。さらに、上記トランジスタ14の他方のコレクタ
は、出カブルアツブ用のNチャネルDMOS)ランスタ
17のゲートが接続されている。このトランジスタ17
のドレインは直重圧電Rvccに接続され、ゲート。
ドレイン間にツェナ・ダイオード18のカソード。
アノード間が接続されている。そして、上記CMOSイ
ンバータ回路I3の共通ゲートから入力信号Inが供給
され、上記NチャネルDMOSトランスタ17のドレイ
ンから出力Outが取出されるようになっている。
」1記構成の回路は人力信号Inが“L”レベルのとき
、CMOSインバータ回路13内のトランジスタ■がオ
ンし、トランジスタ12はオフする。
よって、VDDレベルの出力信号でNチャネルDMOS
トランジスタ15がオンする。これにより、マルチコレ
クタ構造のPNP トランジスタ14がオンし、このオ
ン電流によりツェナ争ダイオード18に電圧降下が発生
し、NチャネルDMO8)ランジスタ17がオンする。
この結果、出力端の寄生容量が充電され、出力Outは
m HsすなわちVCCレベルとなる。
人力信号Inが“H″レベルとき、CMOSインバータ
回路13内のトランジスタ11がオフし、トランジスタ
12はオンする。これにより、トランジスタ15はオフ
する。また、この人力信号Inの“H”レベルにより、
トランジスタ1Bがオンする。
この結果、トランジスタ17はオフとなり、また、出力
は“L”レベルとなる。
上記第2図の回路は発光型デイスプレィの駆動用tCに
内蔵されるため、出力OutのトランジスタIft、 
 +7の駆動能力は大きくなければならない。
例えば、FDP (プラズマ・デイスプレィ。パネル)
の駆動用ICに組込まれる出力回路では出力トランジス
タの容=負荷は数十pFと小さいが、発光時には数十m
Aの電流が流れる。
ところで、出力Outの“L”から“H”レベルへの出
力変化時間、すなわち立ち上がり時間Δtは、トランジ
スタI7による寄生容量を01供給される電圧及び電流
をそれぞれv、iとすると、Δt=c*V/i    
 ・・・(1)で表され、この出カブルアツブ用のトラ
ンジスタ17の電流駆動能力を大きく設定すると、Δt
が小さくなる。Δtが小さくなることはスルーレートが
大きくなることであり、回路内部でEMI(’It磁障
害)等が発生するという欠点がある。同様に出力Out
を“H”レベルから“L“レベルに放電する際にもトラ
ンジスタ10で同じような問題が生じる。
(発明が解決しようとする課題) このように従来の出力回路では、出力レベルが変化する
際の過渡時に大きな電流が流れる。これにより、電源に
ノイズが発生するという欠点がある。
この発明は上記事情を考慮してなされたものであり、そ
の目的は、出力レベルが変化する際の過温時には出力ト
ランジスタを少ない電流で動作させることによりノイズ
の発生を防止し、定常的な動作時には大きな駆動電流が
流れるような出力回路を提供することにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明の出力回路は、ソース・ドレイン間が第1の電
位と出力端子との間に並列に挿入された第1及び第2の
MOS)ランジスタと、この第1及び第2のMOSトラ
ンジスタのゲート・ドレイン間に共通に挿入された定電
圧素子と、ソースドレイン間が上記定電圧素子を介して
上記出力端子と第2の電位との間に並列に挿入され、ゲ
ートに第1の制御信号が供給される第3及び第4のMO
Sl−ランジスタと、上記第1の電位と上記第1及び第
2のMOSl−ランジスタのゲートとの間に挿入された
レベルシフト用のトランジスタと、ソース・ドレイン間
が上記レベルシフト用のトランジスタの制御端子と−に
記第2の電位との間に挿入され、ゲートに第2の制御信
号が供給される第5のMOSトランジスタと、上記第1
及び第2のMOSトランジスタのいずれか一方のゲート
と上記レベルシフト用のトランジスタとの間に挿入され
た第1の信号遅延素子と、上記第3及び第4のMOSト
ランジスタのいずれか一方のゲートに結合され1−2第
1の制御信号を遅延させる第2の信号遅延素子とから構
成される。
(作用) 出力が“L”から“H“レベルもしくは“H”から“L
“レベルに移行する過渡的変化時には、ゲートに遅延素
子が挿入されたMOSl−ランジスタは動作せず、プル
アップ側とプルダウン側でそれぞれ1個のMOSトラン
ジスタが動作することにより、過渡電流の値が低減され
る。出力が“H“レベルもしくは“L°レベルになった
定常時では、それぞれ2個のMOSトランジスタが動作
し、大きな電流駆動能力で出力が駆動される。
(実施例) 以下、図面を参照してこの発明を実施例により説明する
第1図はこの発明の出力回路の一実施例の構成を示す回
路図である。低電圧電源vD D +接地電圧VSS間
には、PチャネルMOSトランジスタ11、Nチャネル
MOS)−ランジスタ12それぞれのゲート及びドレイ
ンが共通接続されて構成されるC M OSインバータ
回路13が挿入されている。また、高電圧電源V、:c
には高耐圧用のPNP )ランジスタ14のエミッタが
接続されている。このトランジスタ14はマルチコレク
タ構造になっており、一方のコレクタはこのトランジス
タ14のベースに接続されている。PNP トランジス
タ14のベースは、ゲートが上記CMOSインバータ回
路13の共通ドレインに接続され、ソースが接地電圧V
SSに接続されたNチャネルDMOSトランジスタ15
のドレインに接続されている。PNP トランジスタ1
4の(也)jのコレクタは、ゲートがLA己CMOSイ
ンバータ回路13の共通ゲートに接続され、ソースがそ
れぞれ接地電圧Vssに接続された2個の出力プルダウ
ン用NチャネルDMOSトランスタ16及び19の各ド
レインに接続されている。このうちトラジスタ19のゲ
ートには信号遅延用の抵抗2゜が挿入されている。さら
に、上記トランジスタ14の他方のコレクタは、出カブ
ルアツブ用の2個のNチャネルDMOSトランスタ17
及び21のゲートが接続されている。このうちトラジス
タ21のゲートにはfハ号遅延用の抵抗22が挿入され
ている。また、トランジスタ17.21のゲート ソー
ス間には共通にツェナ・ダイオード18のカソード、ア
ノード間が接続されている。そして、1−記CMOSイ
ンバータ回路13の共通ゲートがら人力信号Inが1共
給され、1−=己NチャネルDMO3I−ランスタ17
゜21の共通ドレインから出力Outが取出されるよう
になっている。なお、トランジスタ17と21を合イ)
せたサイズは従来回路におけるトランジスタ17と同一
サイズにされ、トランジスタ1Gと19を合わせたサイ
ズは従来回路におけるトランジスタ16と同一サイズに
されている。
次に、動作を説明する。まず、人力信号!nが“H”か
ら“L°レベルに切替わると、CMOSインバータ回路
13からの制御信号により、レベルシフト用のトランジ
スタ14がオンし、このオン電流によってツェナ・ダイ
オード18の電圧降下が発生する。そして、この電圧が
トランジスタ17の閾値電圧を越えるとトランジスタ1
7は直ちにオンするが、トランジスタ21はゲートに抵
抗22が挿入されているため、ゲートへの信号電圧が遅
延され、この過渡期間ではまだオンしない。そして、出
力Outがある程度“H”レベルに上昇した時点で始め
てトランジスタ21がオンする。この結果、出力信号変
化時にはトランジスタ17による駆動電流のみで出力が
駆動され、定常状態ではトランジスタ17及び21によ
る大きな駆動電流によって出力が充電され、出力Out
はVCCレベルとなる。
人力信号Inが°L”から“H”レベルに切替わると、
CMOSインバータ回路13からの制御信号により、レ
ベルシフト用のトランジスタ14がオフし、他方トラン
ジスタ16は直ちにオンし、出力Outのの放電が行わ
れる。しかし、トランジスタ1gはゲートに抵抗20が
挿入されているため、ゲートへの信号電圧が遅延され、
この過渡期間ではオンしない。そして、出力Outがあ
る程度“L。
レベルにド降した時点で始めてトランジスタ19がオン
する。この結果、出力信号変化時にはトランジスタ16
による駆動電流のみで出力が駆動され、定常状態ではト
ランジスタ16及び19による大きな放電電流によって
トランジスタ17.21のゲート及び出力端の8鑓がツ
ェナ・ダイオード1Bを介して放電され、出力Outは
VSSレベルとなる。
このようにそれぞれ出カブルアツブ用のトランジスタを
2個に、出力プルダウン用のトランジスタを2個に分離
し、出力Outの過渡的変化時には、ゲート信号を遅延
することにより一方のMOS)ランジスタ19.21は
動作せず、それぞれ1個のMOSトランジスタI[i、
 17のみを動作させることにより、出力波形のスルー
レートが抑えられ、EMI等の発生が防止される。その
後、出力が十分に“H“レベルもしくは“L#レベルに
なる定常時には、それぞれ2個のMOS)ランジスタに
よって大きな電流駆動能力をもって駆動することができ
る。従って、素子サイズを増大させることなく、定常出
力時には十分な電流が出力に供給される。
なお、この発明は種々の変形が可能である。例えば、上
記実施例回路ではレベルシフト回路として高耐圧用のバ
イポーラトランジスタを使用したが、高耐圧用のMO5
型電界効果トランジスタを使用してもよい。また、この
ような出力回路を制御する信号を発生する回路は特に限
定されない。
[発明の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、出力トランジス
タの素子サイズを増大させずに、過渡的な動作時には少
ない駆動電流で、定常的な動作時には大きな駆動電流で
動作する出力回路が提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による構成の回路図、第2
図は従来の出力回路の構成を示す回路図である。 +1・・・PチャネルMOS)ランジスタ、12・・・
NチャネルMOSトランジスタ、13・・・CMOSイ
ンバータ回路、14・・・PNP !−ランジスタ、1
5. to。 17、19.21・・・NチャネルDMO3)ランジス
タ、18・・・ツェナ・ダイオード、20.22・・・
抵抗。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ソース・ドレイン間が第1の電位と出力端子との間に並
    列に挿入された第1及び第2のMOSトランジスタと、 上記第1及び第2のMOSトランジスタのゲート・ドレ
    イン間に共通に挿入された定電圧素子と、ソース・ドレ
    イン間が上記定電圧素子を介して上記出力端子と第2の
    電位との間に並列に挿入され、ゲートに第1の制御信号
    が供給される第3及び第4のMOSトランジスタと、 上記第1の電位と上記第1及び第2のMOSトランジス
    タのゲートとの間に挿入されたレベルシフト用のトラン
    ジスタと、 ソース・ドレイン間が上記レベルシフト用のトランジス
    タの制御端子と上記第2の電位との間に挿入され、ゲー
    トに第2の制御信号が供給される第5のMOSトランジ
    スタと、 上記第1及び第2のMOSトランジスタのいずれか一方
    のゲートと上記レベルシフト用のトランジスタとの間に
    挿入された第1の信号遅延素子と、上記第3及び第4の
    MOSトランジスタのいずれか一方のゲートに結合され
    上記第1の制御信号を遅延させる第2の信号遅延素子と を具備したことを特徴とする出力回路。
JP63156461A 1988-06-24 1988-06-24 出力回路 Pending JPH025610A (ja)

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KR1019890008751A KR910002083A (ko) 1988-06-24 1989-06-24 출력회로

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