JPH11143427A - プラズマスクリーンセルの制御のための電力出力回路 - Google Patents

プラズマスクリーンセルの制御のための電力出力回路

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JPH11143427A
JPH11143427A JP10177940A JP17794098A JPH11143427A JP H11143427 A JPH11143427 A JP H11143427A JP 10177940 A JP10177940 A JP 10177940A JP 17794098 A JP17794098 A JP 17794098A JP H11143427 A JPH11143427 A JP H11143427A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 充電トランジスタに対して必要とされる表面
を減らし、入力信号の状態切換で充電及び放電トランジ
スタの同時伝導を避けることを可能にするプラズマスク
リーンセルの制御のための電力出力回路を提供する。 【解決手段】 低電圧論理入力信号を受信する入力と、
高電圧出力制御信号を出力する出力と、充電トランジス
タ及び放電トランジスタを含む出力回路と、制御信号を
出力する制御手段とを含む電力出力回路において、充電
及び放電トランジスタがNチャネルVDMOS型であ
り、充電トランジスタがコンパウンドP型トランジスタ
を形成するように配置され、制御手段は、論理入力信号
が出力の放電を制御する際に、充電トランジスタの制御
ゲートの電位が出力電位よりも急激にドロップするよう
に配置されるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマスクリー
ンセルの制御のための電力出力回路に関する。
【0002】
【従来の技術】プラズマスクリーンは、行及び列の交点
に配置されたセルから形成された、アレイ型スクリーン
である。セルは、希ガスで充填された空洞と、2つの制
御電極と、赤、緑又は青の蛍光デポジションとを含む。
所与のセルを用いることによってスクリーン上に光スポ
ットを作るために、そのガスのイオン化のきっかけとな
るように、電位差がセルの制御電極間に印加される。こ
のイオン化は、紫外線の放出を伴う。光スポットの生成
は、デポジットされた蛍光体の励起によって、放出され
た光線により得られる。
【0003】画像を生成するために、セル制御は、従
来、制御信号を発生する論理回路によって行われてい
る。これら信号の論理状態は、光スポットを発生するよ
うに制御されるセルと、それを発生しないように制御さ
れるセルとを決定する。これら論理回路は、通常、例え
ば5ボルト以下の供給電圧である低電圧で供給される。
この電圧は、セル電極を直接駆動するには十分でない。
従って、論理回路と制御すべきセルとの間で、電力出力
回路は、低電圧制御信号を高電圧制御信号に変換するた
めに用いられる。
【0004】空洞内のガスのイオン化は、100ボルト
の大きさのオーダで、制御電極において高電位のアプリ
ケーションを必要とする。他方で、数十ミリアンペアの
オーダで、かなりの電流で(相関的にこれら電極から受
信するために)電極を提供することができることが必要
である。実際に、電極は、100ピコファラッドのオー
ダで、比較的高い等価キャパシタンスによって(相関的
に数十ミリアンペアの電流源によって)概略的に表され
ることができる。従って、これら電極の制御は、キャパ
シタの充電又は放電制御に等価である。現在では、通
常、プラズマスクリーンにおいて、急なエッジ(steep e
dges) を有する信号を得ることが所望される。これは、
例えば100ナノ秒のオーダで充電及び放電持続時間を
表している。到達すべき高電位で且つ高値の容量性負荷
であるならば、これは、非常に高い充電及び放電電流を
供給し且つ吸収する能力を必要とし、100ミリアンペ
アに達することができる。
【0005】前述したように、プラズマスクリーン電極
の制御は、低電圧論理信号を受信し、且つこれら信号を
高電圧制御信号に変換する電力出力回路によって行われ
る。
【0006】図1は、電極を制御することを可能にする
出力回路1の実施形態の従来の例を説明する。回路1
は、制御入力2及び出力4を含む。制御入力2は、論理
入力信号IN1を受信する。この信号が、高状態及び低
状態の2状態を取ることができる低電圧信号であると考
える。高状態は、例えばVCC=5Vの正電位VCCに
よって表される。低状態は、グランド電位GND=0V
によって表されている。出力4は、出力制御信号OUT
1を供給する。この出力信号は、出力4及びグランドの
間に取り付けられた等価キャパシタCoutによって表
された電極に出力される。電極制御は、キャパシタCo
utを充電し、高電圧電位VPPにそれをもたらし、又
は充電されるならばそれを放電することからなる。信号
IN1が高状態であるときに充電が命令され、信号IN
1が低状態であるときに放電が命令されると考える。
【0007】回路1は、パワートランジスタ8及び10
の対6を含む。これらトランジスタは、通常、相補的V
DMOS型Nチャネルと、厚い酸化HVMOS型Pチャ
ネルパワートランジスタとである。VDMOSは、縦型
NチャネルMOS型トランジスタで参照され、高ソース
−ドレイン電位差に耐え、かなりの電流を出力又は吸収
することができる。厚い酸化HVMOSは、高ソース−
ドレイン及びソース−ゲート電位差に耐えることができ
るMOS型Pチャネルトランジスタを参照する。Pチャ
ネルHVMOS型のトランジスタ8は、そのソースにお
いて電位VPPを受信する。そのドレインは、出力4に
接続されており、その制御ゲートは、制御信号INPを
受信する。このトランジスタは、オンのとき、キャパシ
タCoutを充電することを可能にする。次に、トラン
ジスタ10はオフになる。NチャネルVDMOS型のト
ランジスタ10は、そのソースにおいて電位GNDを受
信する。そのドレインは出力4に接続されており、その
制御ゲートは制御信号INNを受信する。このトランジ
スタは、オンのとき、キャパシタCoutを放電するこ
とが可能となる。次に、トランジスタ8はオフになる。
放電トランジスタ10の制御は、低電圧で実現可能とな
る。INN=VCCのとき、該トランジスタ10はオン
になり、INN=GNDのとき、オフになる。従って、
回路1において、信号INNは、信号IN1を受信する
インバータ12によって出力される。低電圧インバータ
は、電位VCC及びGNDによって供給されて用いられ
ることになる。このインバータは、充電及び放電がIN
1=VCC及びIN1=GNDによってそれぞれ制御さ
れるように、信号IN1の極性を反転することが可能と
なる。充電トランジスタ8の制御は、高電圧制御を必要
とする。実際に、INP=GNDのとき、トランジスタ
8はオンとなるが、ターンオフするために、信号INP
は、少なくともVPPに等しい電位に達することができ
なければならない。このために、トランジスタ8の制御
は、電位移動回路14によって行われ、回路14は入力
信号IN1によって駆動される。
【0008】回路14は、2つのMOS型Pチャネルパ
ワートランジスタ16及び18と、2つのNチャネルM
OS型パワートランジスタ20及び22とを含む。例え
ばNチャネルVDMOSトランジスタ及び厚い酸化Pチ
ャネルHVMOSトランジスタのような、高電圧に耐え
ることができるトランジスタが用いられるであろう。ト
ランジスタ16及び18は、それらのソースで電位VP
Pを受信する。トランジスタ20及び22は、それらの
ソースで電位GNDを受信する。トランジスタ16のド
レインは、トランジスタ18の制御ゲートと、トランジ
スタ20のドレインに接続される。トランジスタ18の
ドレインは、トランジスタ16の制御ゲートと、トラン
ジスタ22のドレインとに接続されている。トランジス
タ18及び22のドレインは、制御信号INPを出力す
る。トランジスタ20は、その制御ゲートで信号INN
を受信する。結局、トランジスタ22は、その制御ゲー
トで制御信号NINを受信する。この信号NINは、低
電圧で出力され、入力として信号INNを受信するイン
バータ24によって出力される。INN=GNDのと
き、トランジスタ20はオフになり、トランジスタ22
はオンになる。それゆえ、トランジスタ16はオンにな
り、トランジスタ18はオフになる。そのとき、INP
=GNDになる。充電トランジスタ8はオンになり、放
電トランジスタ10はオフになる。従って、INN=V
CCのとき、トランジスタ20はオンになり、トランジ
スタ22はオフになる。それゆえ、トランジスタ16は
オフになり、トランジスタ18はオンになる。従って、
INP=VPPとなる。充電トランジスタ8はオフを維
持し、放電トランジスタ10はオンになる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】図1の回路によって起
こる第1の問題は、充電トランジスタ8をインプリメン
トするために必要とされる表面にある。実際に、一方で
Pチャネル及びNチャネルトランジスタの導電率の差
と、他方で高値の充電及び放電電流を与えるならば、等
価電流効率を伴って、トランジスタ10によって占有さ
れると同様に、トランジスタ8は、2又は3回のオーダ
(order of two or three times) で表面を占有する。
【0010】入力信号IN1が状態を変更するとき、図
1の回路によって起こる第2の問題は、出力トランジス
タ8及び10の同時伝導(simultaneous conduction) の
リスクである。このような同時伝導は、これらトランジ
スタに関するならば、電圧及び電流値がトランジスタ8
及び10の制御信号が変更されるときに、高い浪費を生
じる。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の原理に従って、
出力回路構造は、充電トランジスタに対して必要とされ
る表面を減らし、入力信号の状態切換において充電及び
放電トランジスタの同時伝導を避けることを可能にする
ことを提供する。このために、本発明の一実施形態は、
コンパウンドP型トランジスタを形成するために配置さ
れたNチャネル充電トランジスタを有するPチャネル充
電トランジスタに置き換えており、どのような同時伝導
をも避けるような大きさにされたインバータを用いてN
チャネル充電及び放電トランジスタを制御することを提
供する。
【0012】従って、本発明の実施形態は、低電圧論理
入力信号を受信する入力と、高電圧出力制御信号を出力
する出力と、一方で、ドレインで高電圧電位を受信し且
つ制御出力に接続されたソースを有する充電トランジス
タ、及び、他方で、ソースでリファレンス電位を受信し
且つ出力に接続されたドレインを有する放電トランジス
タを含む出力回路と、論理入力信号に従ってこれらトラ
ンジスタを制御する充電及び放電トランジスタに制御信
号を出力する制御手段とを含むプラズマスクリーンセル
の制御のための電力出力回路を提供する。充電及び放電
トランジスタはNチャネルVDMOS型であり、充電ト
ランジスタがコンパウンドP型トランジスタを形成する
ように配置されており、制御手段は、論理入力信号が出
力の放電を制御する際に、充電トランジスタの前記制御
ゲートの電位が出力電位よりも急激にドロップするよう
に配置されている。
【0013】本発明の他の実施形態によれば、出力回路
は、一方で、電位移動回路によって制御されたPチャネ
ルパワートランジスタと、他方で、Nチャネルパワート
ランジスタとを含んでおり、該Pチャネルトランジスタ
はソースで高電圧電位(VPP)を受信し且つ充電トラ
ンジスタの制御ゲートに接続されたドレインを有してお
り、該Nチャネルパワートランジスタは前記リファレン
ス電位を受信するソースを有しており、該Pチャネル及
び該Nチャネルトランジスタは、充電トランジスタをタ
ーンオンすることが所望される際に該Pチャネルトラン
ジスタがオンになり、充電トランジスタをターンオフす
ることが所望される際に該Nチャネルトランジスタがオ
ンになるように制御されており、制御手段は、Nチャネ
ルトランジスタ及び放電トランジスタを制御するために
低電圧インバータを含んでおり、インバータは、一方
で、出力の放電を命令することが所望される際に、Nチ
ャネルトランジスタがターンオンされた後で、放電トラ
ンジスタがターンオンされており、他方で、充電トラン
ジスタを介して出力の充電を命令することが所望される
際に、放電トランジスタがオフとなった後でNチャネル
トランジスタがオフになるような大きさにある。
【0014】本発明の他の実施形態によれば、制御手段
は、出力回路のPチャネル及びNチャネルトランジスタ
の一方がターンオンされた際に、これらトランジスタの
他方が、これらトランジスタのどのような同時伝導をも
避けるように予めターンオフされるような大きさにされ
ている。
【0015】本発明の他の実施形態によれば、所与の持
続時間よりも短い持続時間の寄生パルスが前記論理入力
信号に生ずるならば、回路の前記パワートランジスタの
制御信号の変更を避けるために論理入力信号を遅延させ
る論理遅延回路を含む。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の前述の内容、他の特徴及
び効果は、添付図面に従って本発明の一実施形態の以下
の限定されない記載の中で詳細に説明していく。
【0017】図2は、本発明の一実施形態に従ってイン
プリメントされた電力出力回路30を説明する。
【0018】出力回路30は、論理入力信号IN2を受
信する制御入力32と、高電圧出力信号OUT2を出力
する出力34とを含む。論理信号IN2は低電圧信号と
なり、その電位は所与の論理状態を表すものであり、V
CCが低電圧供給電位であるIN2=VCCは高論理状
態を表しており、GNDがリファレンス電位(接地電位
とも称される)であるIN2=GNDは低論理状態を表
している。例えばVCC=5V及びGND=0Vであ
る。信号IN2は、通常、図示されていない論理回路に
よって出力されており、形成すべきイメージによってそ
の論理状態を決定することになる。
【0019】出力回路30は、高電圧供給電位VPP又
は接地電位GNDに回路30の出力34を接続すること
を可能とする出力回路36を含む。例えば150ボルト
の高電圧供給電位VPPが選択されることになる。図示
されていないプラズマスクリーンセルを制御するため
に、この電極は、回路30の出力34に接続される。こ
の電極は、図1に説明されたように、充電され又は放電
され得るキャパシタとして動作することになる。
【0020】出力回路36は、制御出力34の電位を電
位VPP及び電位GNDにそれぞれもたらすことを可能
にする2つのパワートランジスタ38及び40を含む。
充電トランジスタと称されるトランジスタ38のドレイ
ンは、電位VPPを受信する。放電トランジスタと称さ
れるトランジスタ40のソースは、電位GNDを受信す
る。トランジスタ40のドレインとトランジスタ38の
ソースとが、相互接続され、出力34を形成する。充電
トランジスタ38は、信号OUT2の電位を実質的に電
位VPPのレベルにもたらすために、出力34へ充電電
流を出力することを可能にする。放電トランジスタ40
は、信号OUT2の電位を実質的に電位GNDのレベル
にもたらすために、ソース34によって供給された放電
電流を吸収することを可能にする。出力34の100ピ
コファラッドの容量性負荷と、100から200ナノ秒
のオーダの充電及び放電時間とを考慮するならば、充電
及び放電電流は80ミリアンペアのオーダになる。
【0021】トランジスタ38及び40は、Nチャネル
VDMOS型トランジスタであり、かなりの電流を提供
し且つ吸収し、かなりのソース−ドレイン電圧に耐える
ようになる。例えば、9×10及び5×18の、それぞ
れの多数の要素セルを有するトランジスタが選択され
る。更に、出力回路36は、充電トランジスタ38に係
合した2つのMOS型パワートランジスタ42及び44
を含む。Pチャネルのトランジスタ42及びNチャンネ
ルのトランジスタ44は、トランジスタ38と共に、コ
ンパウンドP型トランジスタを形成するために可能とな
る。
【0022】PチャネルMOS型トランジスタ42は、
そのソースにおいて電位VPPを受信する。そのドレイ
ンは、充電トランジスタ38の制御ゲートに接続され
る。そして、その制御ゲートにおいてS10で示された
制御信号を受信する。NチャネルMOS型トランジスタ
44は、そのソースで電位GNDを受信する。そのドレ
インは、トランジスタ42のドレイン及び充電トランジ
スタ38の制御ゲートに接続される。その制御ゲート
は、S9で示された制御信号を受信する。充電トランジ
スタ38の制御ゲートによって受信され、トランジスタ
42及び44によって出力された信号は、PCDEで示
されている。MOS型トランジスタ42は、294/1
8のW/L比(W/Lはトランジスタチャネル幅/チャ
ネル長の比である)を有し、VDMOS型トランジスタ
44は6×2の要素セル数を有するのが好ましい。
【0023】パワートランジスタ42は、充電トランジ
スタ38をターンオンすることが可能である。このため
に、トランジスタ42がオンになるように信号S10を
供給するに十分である。例えばS10=GNDが選択さ
れることになる。従って、信号S9の電位は、トランジ
スタ44がオフになるような値を有する。例えばS9=
GNDが選択されることになる。トランジスタ42がオ
ンであるとき、信号PCDEの電位は、充電トランジス
タ38の等価ゲートキャパシタの充電によって増加され
る。一度PCDEが充電トランジスタ38のスレッショ
ルド電圧Vtに達したならば、充電トランジスタ38は
ターンオンし、そのソースの電位は実質的にVPP−V
tに達する。
【0024】充電トランジスタ38をターンオフするた
めに、トランジスタ44が用いられている。このため、
例えばS9=VCC及びS10=VPPを負わせるに十
分である。トランジスタ44がターンオンし、トランジ
スタ38の等価ゲートキャパシタがグランドに放電され
る。この放電中に、もちろんトランジスタ42がオフに
されなければならない。従って、Nチャネルトランジス
タ38は、低電位(S10=GND)がそれをターンオ
ンし且つ高電位(S9=VCC)がそれをターンオフす
るように制御され、Pチャネルトランジスタの動作に対
応する。逆に、図1のトランジスタ8よりも2、3回小
さい(two or three times smaller)充電トランジスタ
が、等価充電電流に対して用いられ得る。
【0025】制御信号S9は、2つの相補的なMOS型
トランジスタ48及び50から形成される低電圧インバ
ータ46によって発生される。Pチャネルトランジスタ
48は、そのソースで電位VCCを受信する。Nチャネ
ルトランジスタ50は、そのソースで電位GNDを受信
する。これらトランジスタのドレインは、相互接続さ
れ、信号S9を提供する。これらトランジスタの制御ゲ
ートは、論理制御信号S5を受信する。例えば、100
/5のW/L比を有するトランジスタ48と、50/3
のW/L比を有するトランジスタ50とが選択されるこ
とになる。
【0026】制御信号NCDEは、2つの相補的なMO
S型トランジスタ54及び56から形成される低電圧イ
ンバータ52によって発生される。Pチャネルトランジ
スタ54は、そのソースで電位VCCを受信する。Nチ
ャネルトランジスタ56は、そのソースで電位GNDを
受信する。これらトランジスタのドレインは、相互接続
され、信号NCDEを提供する。これらトランジスタの
制御ゲートは、相互接続され、論理制御信号S5を受信
する。例えば、250/5のW/L比を有するトランジ
スタ54と、100/3のW/L比を有するトランジス
タとが選択されることになる。
【0027】制御信号S10は、図1に記載されている
ものと同様に、電位移動回路58によって発生される。
回路58は、2つのMOS型Pチャネルパワートランジ
スタ60及び62と、2つのMOS型Nチャネルパワー
トランジスタ64及び66とを含む。高電圧に耐えるこ
とができるトランジスタが選択されることになる。例え
ば、50/18のW/L比を有するトランジスタ60
と、100/18のW/L比を有するトランジスタ62
と、6×1の要素セル数を有するVDMOS型トランジ
スタ64及び66とが選択されることになる。
【0028】トランジスタ60及び62は、それらソー
スにおいて電位VPPを受信する。トランジスタ64及
び66は、それらソースにおいて電位GNDを受信す
る。トランジスタ60のドレインは、トランジスタ62
の制御ゲートとトランジスタ64のドレインとに接続さ
れる。トランジスタ62のドレインは、トランジスタ6
0の制御ゲートとトランジスタ66のドレインとに接続
される。トランジスタ62及び66のドレインは、制御
信号S10を提供する。トランジスタ66は、その制御
ゲートにおいて論理制御信号S7を受信する。結局、ト
ランジスタ64は、その制御ゲートで制御信号S8を受
信する。この信号S8は、インバータ68から提供さ
れ、低電圧で供給され、入力として信号S7を受信す
る。S7=GNDの際に、トランジスタ66はオフにな
り、トランジスタ64はオンになる。従って、トランジ
スタ62はオンになり、トランジスタ60はオフにな
る。従って、S10=VPPとなる。S7=VCCの際
に、トランジスタ66はオンになり、トランジスタ64
はオフになる。従って、トランジスタ60はオンにな
り、トランジスタ62はオフになる。従って、S10=
GNDになる。
【0029】更に、出力回路30は、遅延をもたらす論
理回路を含む。これら遅延回路は、インバータ70、7
2、76、78及び82を含んでおり、これらインバー
タは、入力及び出力と、NAND型の2つの論理ゲート
74及び80とを含む。これら回路は、例えば電位VC
C及びGNDによって、低電圧で供給されることを仮定
する。
【0030】インバータ70は、入力として入力信号I
N2を受信しており、信号IN2の反転によって論理信
号S1をその出力において発生する。この信号S1は、
ゲート80の第1の入力とインバータ72の入力とへ提
供される。このインバータ72は、論理信号S2をその
出力において発生する。この信号は、ゲート74の第1
の入力とインバータ76の入力とへ提供される。インバ
ータ76は、論理信号S3をその出力において発生す
る。信号S3は、論理信号S4を、その出力において発
生するインバータ78の入力へ提供される。信号S4
は、ゲート74の第2の入力へ提供される。ゲート74
は、インバータ46及び52に提供される論理信号S5
をその出力において発生する。信号S5は、更に、ゲー
ト80の第2の入力へ提供される。このゲートは、イン
バータ82の入力へ提供される論理信号S6をその出力
において発生する。インバータ82は、電位移動回路5
8へ提供される論理信号S7をその出力において発生す
る。
【0031】ゲート74及びインバータ76及び78に
よって形成された組立体は、以下で理解できるように、
入力信号IN2の正パルスを遅延することを可能とす
る。ゲート80のインバータ72を共に有するこの組立
体は、入力信号IN2の負パルスを遅延することを可能
にする。
【0032】回路30の動作は、論理入力信号IN2、
信号S1、信号S5、信号S2、信号S4、信号S3、
信号S6、信号S7、信号S8、信号NCDE、信号S
9、信号S10、信号PCDE及び出力制御信号OUT
2をそれぞれ説明する図3を参照して、ここで説明され
ている。
【0033】最初に、S1=S5=S3=S7=VC
C、PCDE=OUT2=VPP及びIN2=S2=S
4=S6=S8=NCDE=S9=S10=GNDを仮
定する。言い換えれば、充電トランジスタ38はオンで
あり、放電トランジスタ40はオフである。従って、信
号OUT2の電位は、電位VPPに実質的に等しくな
り、トランジスタ38のスレッショルド電圧を無視す
る。
【0034】放電トランジスタ40を介して制御出力3
4の放電を制御することが所望されると仮定する。この
ため、入力信号IN2は高状態に位置付けられる。従っ
て、IN2=VCCとなる。従って、信号S1は、低状
態に切り替えることになる。これは、一方で信号S6の
高状態に立ち上げられ、他方で信号S2の高状態に立ち
上げられる。続いて、信号S3は低状態に立ち下げら
れ、信号S4は高状態に立ち上げられる。一度信号S4
が高状態に立ち上げられ、信号S5は低状態に切り替え
られる。
【0035】インバータ76及び78は、信号IN2で
見せる、正の寄生パルスを遅延することを可能とする。
実際、信号S2の高状態への移行がインバータ76及び
78に伝達されない限り、信号S5は高状態に維持され
ない。最小遅延を増加するために、インバータ72の出
力とゲート74の第2の入力との間に配置されたインバ
ータの数が増加するのも好ましく、これらインバータを
形成するトランジスタの大きさが変更され得る。キャパ
シタは、また、インバータ76及び78の間にも配置さ
れ得る。信号S9及びNCDEに対して信号IN2の正
エッジの遅延は、トランジスタ42及び44と、トラン
ジスタ38及び40との同時伝導を避けることを可能に
する。トランジスタ42が信号S7によって制御された
電位移動回路58によってターンオフされるまで、トラ
ンジスタ40及び44のターンオンが遅延される。
【0036】信号S5の続いて誘発された立ち下がりに
加えて、信号S1の低状態への切換は、信号S6の高状
態への切換を生じる。これは、信号S7の低状態への切
換えを生じ、続いて信号S8の高状態への立ち上がる。
これは、信号S10の電位VPPへの切換を生じ、トラ
ンジスタ42をターンオフする。次に信号S9が低状態
にされると仮定するならば、電位PCDEが、充電トラ
ンジスタ38のゲートのレベルで、容量性効果によって
維持される。従って、トランジスタ42及び44の同時
伝導が避けられる。
【0037】信号S5が低状態に切り換えるとき、トラ
ンジスタ50及び56が、ターンオフし、トランジスタ
48及び54がターンオンする。トランジスタ50によ
ってわかる容量性負荷はトランジスタ54によって耐え
る負荷よりも小さく、信号S9の電位は、信号NCDE
の電位よりも急激に増加する。従って、充電トランジス
タ38の制御ゲートは、出力34よりも急激に放電さ
れ、トランジスタ38が常に出力34の放電中にオフを
維持することを保証する。トランジスタ48及び54
が、実際に、インバータ46及び52の出力充電の公知
に従った大きさとなる。それらによってトランジスタ4
0がターンオンする際に、トランジスタ38がオフを維
持し、これらトランジスタの同時伝導現象を抑制する。
一度トランジスタ40がオンすると、信号OUT2の電
位が、電位GNDに達するようにドロップする。
【0038】続いて、出力34の充電を制御することが
所望されると仮定する。このために、入力信号IN2
は、低状態に位置付けられる。従って、IN2=GND
になる。
【0039】信号S1は、高状態に立ち上げられる。こ
れは、信号S2の低状態への切換を生じる。従って、高
状態へ且つ低状態へそれぞれ切り換えると同時に、信号
S3及びS4に独立して、信号S5は高状態に立ち上げ
られる。従って、トランジスタ48及び54がターンオ
フされ、トランジスタ50及び56がターンオンされ
る。信号NCDEの電位が信号S9の電位よりも急激に
ドロップするようなトランジスタ50及び56の大きさ
によって、トランジスタ40がトランジスタ44をター
ンオフする前にターンオフされる。
【0040】信号S5の立ち上がりは、信号S6の立ち
下がりと同時に生じる。同じ方法で、前述したように、
正パルスがインバータ76及び78で遅延され、ここ
で、負パルスがインバータ72及びゲート74で遅延さ
れる。この遅延は、トランジスタ38のターンオンの前
に実際にオフとなる。前述したように、この遅延は、入
力に位置付けられた低電圧論理回路内にインプリメント
され、パワートランジスタの同時伝導現象の発生を避け
ることが可能となる。
【0041】信号S6の高状態への切換は、信号S7の
低状態への立ち下がり、従って信号S8の高状態への立
ち上がりを生じる。従って、トランジスタ66がターン
オンし、信号S10の電位がGNDに立ち下がる。従っ
て、トランジスタ42がターンオンされる。それがオン
するために、充電トランジスタ38のゲートの電位が増
加する。次に、トランジスタ42及び44の任意の同時
伝導を避けるために、もちろんトランジスタ44がオフ
となる。このため、インバータ82及び68が、トラン
ジスタ50によって耐える公知の負荷に従う大きさとな
る。従って、トランジスタ38がターンオンし、信号O
UT2の電位が増加する。このとき、トランジスタ40
がオフし、トランジスタ38及び40の非同時伝導とな
り得る。
【0042】従って、本発明は、同時伝導問題に関して
小さい大きさで且つ最適化の両方となる出力回路を有す
ることが可能となる。
【0043】理解されるように、出力34の放電が制御
されるならば、放電トランジスタ40がターンオンする
前に、充電トランジスタ38がオフになるように、回路
が最適化される。このために、信号OUT2の電位ドロ
ップよりも早い信号PCDEの電位ドロップが保証され
なければならない。実際に、反対の場合、特に、出力3
4に係合する容量性負荷が小さいならば、正ゲート−ド
レイン電位差が充電トランジスタ38のレベルで見られ
るのも好ましい。この場合、トランジスタ38がNチャ
ネルトランジスタであるために、トランジスタ38は、
ターンオンにもどされ、同時伝導現象となる。この現象
の発生を避けるために、従って、トランジスタ42は、
トランジスタ40が出力34を放電するよりも早く、充
電トランジスタ38の制御ゲートを放電するように制御
される。
【0044】注目することとして、Cgdはトランジス
タのゲート−ドレインキャパシタンスであり、Csdは
そのソース−ドレインキャパシタンスであり、Cgはゲ
ートにおける等価キャパシタンスであり、Csubはそ
の基板キャパシタンスであり、Csは出力34に接続さ
れたキャパシタンス負荷であり、C(34)は出力34
の等価キャパシタンスであり、VtはNチャネルトラン
ジスタのスレッショルド電圧である。
【0045】出力の充電から放電への移行において、ト
ランジスタ54及び48によって出力された電流が、ト
ランジスタ40及び44のゲート−ドレインキャパシタ
ンスを充電する。信号OUT2の電位の変化dV/dt
が大きいほど、これら電流が大きくできる。これら電流
は、トランジスタ40及び44のゲート−ソース電位差
を減少する。トランジスタ48のオン状態抵抗Ronを
減少することによって、高ゲート−ソース電位差がトラ
ンジスタ44に対して印加される。それらによって、充
電トランジスタ38のゲート電位の立ち下がりは、その
ソースに対して加速される。
【0046】Cg(38)=Cgd(38)+Csd
(42)+Csub(44)及びC(34)=Cs+C
sd(38)+Csub(40)
【0047】更に、Vgs(44)=VCC−Ron
(48)×Cgd(44)×dV/dt(PCDE)及
びVgs(40)=VCC−Ron(54)×Cgd
(40)×dV/dt(OUT2)
【0048】出力34の放電から充電への移行に関し
て、以下の状態が満足されることが分かる。
【0049】Ron(50)×Cgd(44)×dV/
dt(PCDE)<Vt(44)及びRon(56)×
Cgd(40)×dV/dt(OUT2)<Vt(4
0)
【0050】効果的に、出力34の放電によってひっく
り返された出力回路30の論理回路を避けるために、ト
ランジスタ40のソースは、この出力34によって提供
された放電電流を下げるためにアナロググランドに接続
されており、他方のグランドは出力回路の他の部品に対
して用いられることになる。
【0051】出力回路30において、トランジスタ38
の出力34と制御ゲートとの間に接続されたツェナーダ
イオード84によって表されたような、セキュリティデ
バイスが提供される。このツェナーダイオードは、トラ
ンジスタ38の制御ゲートとソースとの間に生ずる高す
ぎる電位差を避ける。このダイオードの存在は、トラン
ジスタ44のソースに向かって、出力34の起こりうる
放電パスを生成する。これは欠点ではなく、トランジス
タ44及び40の制御がインバータ46及び52である
同一タイプのデバイスによって実現されると同じであ
る。例えば製造方法又は動作温度の変化によってこれら
デバイスの特徴が変化するならば、これら変化はインバ
ータ46及び52の両方に対して同じ特性となる。それ
ゆえ、出力回路の動作におけるこれらインバータの特性
の変化の影響がかなり限定されることになる。従って、
トランジスタ38の保護と、回路の本来の動作も同時に
得ることは容易である。これは、出力の放電電流の最大
部分が、この機能を有する放電トランジスタ40によっ
て落とされる(is sunk) ように、インバータ46及び5
2の大きさを選択することによる。
【0052】もちろん、本発明は、当業者によれば容易
にできるであろう種々の変更、修正及び改良を有するも
のである。従って、論理信号の極性が修正でき、及び/
又はこれら信号が異なる論理ゲートで発生できる。例え
ば制御信号の極性を反転し、且つNANDゲートの代わ
りにNOR型のゲートを用いるように選択することがで
きる。
【0053】このような変更、修正及び改良は、この開
示の部分でしようとするものであり、本発明の技術的思
想及び見地の中でしようとするものである。従って、前
述の記載は、例としてのみであり、限定しようとするも
のではない。本発明は、特許請求の範囲及びその等価物
に規定されるものにのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術による出力回路である。
【図2】本発明の実施形態による出力回路である。
【図3】図2に表された本発明の一実施形態による出力
回路によって生成され又は出力された信号及び電位のタ
イミング図である。
【符号の説明】
1、30、36 出力回路 2、32 制御入力 4、34 出力 6 パワートランジスタの対 8 PチャネルHVMOS型トランジスタ、充電トラン
ジスタ 10 NチャネルHVMOS型トランジスタ、放電トラ
ンジスタ 14、58 電位移動回路 16、18、42、48、54、60、62 Pチャネ
ルMOS型パワートランジスタ 20、22、44、50、56 NチャネルMOS型パ
ワートランジスタ 24 インバータ 38 PチャネルVDMOS型トランジスタ、充電トラ
ンジスタ 40、64、66 NチャネルVDMOS型トランジス
タ、放電トランジスタ 52、70、72、76、78、82 インバータ 74、80 NAND型論理ゲート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 セリーヌ ラルドー フランス国, 38100 グルノーブル, リュ アルフレッド ドゥ ヴィニー, 50番地

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 低電圧論理入力信号(IN2)を受信す
    る入力(32)と、高電圧出力制御信号(OUT2)を
    出力する出力(34)と、一方で、ドレインで高電圧電
    位(VPP)を受信し且つ前記制御出力(34)に接続
    されたソースを有する充電トランジスタ(38)、及
    び、他方で、ソースでリファレンス電位(GND)を受
    信し且つ出力(34)に接続されたドレインを有する放
    電トランジスタ(40)を含む出力回路(36)と、前
    記論理入力信号に従ってこれらトランジスタを制御する
    充電及び放電トランジスタに制御信号(PCDE、NC
    DE)を出力する制御手段(42、44、46、52、
    58)とを含むプラズマスクリーンセルの制御のための
    電力出力回路(30)において、 前記充電及び放電トランジスタ(38、40)がNチャ
    ネルVDMOS型であり、前記充電トランジスタ(3
    8)がコンパウンドP型トランジスタを形成するように
    配置されており、 前記制御手段は、前記論理入力信号が前記出力の放電を
    制御する際に、前記充電トランジスタの前記制御ゲート
    の電位が出力電位よりも急激にドロップするように配置
    されることを特徴とする回路。
  2. 【請求項2】 前記出力回路(36)は、一方で、電位
    移動回路(58)によって制御されるPチャネルパワー
    トランジスタ(42)と、他方で、Nチャネルパワート
    ランジスタ(44)とを含んでおり、該Pチャネルトラ
    ンジスタはソースで高電圧電位(VPP)を受信し且つ
    前記充電トランジスタ(38)の制御ゲートに接続され
    たドレインを有しており、該Nチャネルパワートランジ
    スタは前記リファレンス電位(GND)を受信するソー
    スを有しており、該Pチャネル及び該Nチャネルトラン
    ジスタは、前記充電トランジスタ(38)をターンオン
    することが所望される際に該Pチャネルトランジスタ
    (42)がオンになり、前記充電トランジスタ(38)
    をターンオフすることが所望される際に該Nチャネルト
    ランジスタがオンになるように制御されており、 前記制御手段は、前記Nチャネルトランジスタ及び前記
    放電トランジスタ(40)を制御するために低電圧イン
    バータ(46、52)を含んでおり、前記インバータ
    は、一方で、前記出力の放電を命令することが所望され
    る際に、前記Nチャネルトランジスタ(44)がターン
    オンされた後で、前記放電トランジスタ(40)がター
    ンオンされており、他方で、前記充電トランジスタ(3
    8)を介して出力の充電を命令することが所望される際
    に、前記放電トランジスタ(40)がオフとなった後で
    前記Nチャネルトランジスタ(44)がオフになるよう
    な大きさにあることを特徴とする請求項1に記載の回
    路。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、前記出力回路の前記P
    チャネル及び前記Nチャネルトランジスタ(42、4
    4)の一方がターンオンされた際に、これらトランジス
    タの他方が、これらトランジスタのどのような同時伝導
    をも避けるように予めターンオフされるような大きさに
    されていることを特徴とする請求項2に記載の回路。
  4. 【請求項4】 所与の持続時間よりも短い持続時間の寄
    生パルスが前記論理入力信号で生ずる 、前記回路
    の前記パワートランジスタの制御信号(PCDE、NC
    DE)の変更を避けるために前記論理入力信号(IN
    2)を遅延させる論理遅延回路(72、74、76、7
    8、80)を含むことを特徴とする請求項1から3のい
    ずれか1項に記載の回路。
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