(57)【要約】      （修正有）【課題】出力電圧を発生させる増幅回路を備える集積回路装置を提供する。【解決手段】バイアス制御回路（２１５，２１６）は、制御信号（ＳＷ）の状態に基づいてその出力からバイアス制御電圧（ＶＢ１，ＶＢ２）または出力電圧（ＶＯＵＴ＋，ＶＯＵＴ−）を選択的に発生させる。出力ステージドライバー回路（２１３）は、バイアス制御回路の出力から発生した電圧に応答して動作する。【選択図】図３
2006191568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力電圧を発生させる増幅回路と、
制御信号の状態に基づいてその出力からバイアス制御電圧または出力電圧を発生させるバイアス制御回路と、
前記バイアス制御回路の出力から発生する電圧に応答して動作する出力ステージドライバー回路と、を備えることを特徴とする集積回路装置。
【請求項２】
前記出力ステージドライバー回路は、トーテムポール出力ステージドライバーを備えることを特徴とする請求項１に記載の集積回路装置。
【請求項３】
前記バイアス制御電圧に応答して前記出力ステージドライバー回路を通じて発生する出力電流は、前記出力電圧に応答して前記出力ステージドライバー回路を通じて発生する出力電流より小さいことを特徴とする請求項１に記載の集積回路装置。
【請求項４】
前記制御信号に応答して動作するスイッチと、
前記スイッチを通じて前記出力ステージドライバー回路と連結される負荷をさらに備え、
前記バイアス制御回路は、前記制御信号に応答して前記スイッチが開状態である時、その出力からバイアス制御電圧を発生させ、前記制御信号に応答して前記スイッチが閉状態でその出力から出力電圧を発生させることを特徴とする請求項１に記載の集積回路装置。
【請求項５】
第１及び第２出力電圧を発生させる増幅回路と、
制御信号の状態に基づいてその出力から第１バイアス制御電圧または第１出力電圧を発生させる第１バイアス制御回路と、
前記制御信号の状態に基づいてその出力から第２バイアス制御電圧または第２出力電圧を発生させる第２バイアス制御回路と、
前記第１及び第２バイアス制御回路の出力から発生した電圧に応答して動作する出力ステージドライバー回路と、を備えることを特徴とする集積回路装置。
【請求項６】
前記第１及び第２バイアス制御電圧に応答して前記出力ステージドライバー回路を通じて発生する出力電流は、前記第１及び第２出力電圧に応答して前記出力ステージドライバー回路を通じて発生する出力電流より小さいことを特徴とする請求項５に記載の集積回路装置。
【請求項７】
前記出力ステージドライバー回路は、トーテムポール出力ステージドライバーを備えることを特徴とする請求項６に記載の集積回路装置。
【請求項８】
前記トーテムポール出力ステージドライバーは、前記第１バイアス制御回路の出力での電圧に応答して動作するＰＭＯＳトランジスタと、前記第２バイアス制御回路の出力での電圧に応答して動作するＮＭＯＳトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項７に記載の集積回路装置。
【請求項９】
前記第１バイアス制御電圧は、前記第１出力電圧より高く、前記第２バイアス制御電圧は、前記第２出力電圧より低いことを特徴とする請求項８に記載の集積回路装置。
【請求項１０】
前記制御信号に応答して動作するスイッチと、
前記スイッチを通じて前記出力ステージドライバー回路に連結される負荷をさらに備え、
前記第１及び第２バイアス制御回路各々は、前記制御信号に応答して前記スイッチが開状態である時、それらの出力から前記第１及び第２バイアス制御電圧を発生させ、前記制御信号に応答して前記スイッチが閉状態である時、それらの出力から前記第１及び第２出力電圧を発生させることを特徴とする請求項５に記載の集積回路装置。
【請求項１１】
集積回路装置を動作させる方法において、
出力電圧を発生させるステップと、
制御信号の状態に基づいてバイアス制御回路の出力からバイアス制御電圧または出力電圧を発生させるステップと、
前記バイアス制御回路の出力から発生した電圧を用いて出力ステージドライバー回路をドライビングするステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記バイアス制御電圧に応答して前記出力ステージドライバー回路を通じて発生した出力電流は、前記出力電圧に応答して前記出力ステージドライバー回路を通じて発生した出力電流より小さいことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記制御信号に応答してスイッチが開状態である時、前記バイアス制御回路の出力から前記バイアス制御電圧を発生させるステップと、
前記制御信号に応答して前記スイッチが閉状態である時、前記バイアス制御回路の出力から前記出力信号を発生させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
集積回路装置を動作させる方法において、
第１及び第２出力電圧を発生させるステップと、
制御信号の状態に基づいて第１バイアス制御回路の出力から第１バイアス制御電圧または第１出力電圧を発生させるステップと、
前記制御信号の状態に基づいて第２バイアス制御回路の出力から第２バイアス制御電圧または第２出力電圧を発生させるステップと、
前記第１及び第２バイアス制御回路の出力から発生した電圧を用いて出力ステージドライバー回路をドライビングするステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記第１及び第２バイアス電圧に応答して前記出力ステージドライバー回路を通じて発生した出力電流は、前記第１及び第２出力電圧に応答して前記出力ステージドライバー回路を通じて発生した出力電流より小さいことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１バイアス制御電圧は、前記第１出力電圧より高く、前記第２バイアス電圧は、前記第２出力電圧より低いことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記制御信号に応答してスイッチが開状態である時、前記第１及び第２バイアス制御回路の出力から第１及び第２バイアス制御電圧を各々発生させるステップと、
前記制御信号に応答して前記スイッチが閉状態である時、前記第１及び第２バイアス制御回路の出力から前記第１及び第２出力電圧を各々発生させるステップをさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路装置及びその駆動方法に係り、特に、バイアス制御回路を備える集積回路装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、２つ以上のステージを有する演算増幅器ＯＰ−ＡＭＰは、安定性を保証するために補償キャパシタを使用する。例えば、図１に示されたように、従来のソースドライバー回路１００は、増幅器１１０、スイッチ１２０、及び負荷１３０を備える。増幅器１１０は、入力を増幅してスイッチ１２０を通じて負荷１３０のための出力を発生させる。増幅器１１０は、特定周波数特性及び位相特性内で一定のスルーレート及び安定度を有するようにデザインされることもある。したがって、増幅器１１０は、負荷１３０をドライビングするようにデザインされることもある。負荷１３０が増加するほど、周波数及び位相特性が劣化する。また、これにより、ＤＣ電流消費が増加する問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明の目的は、出力電圧を発生させる増幅回路を備える集積回路装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施形態による集積回路装置は、出力電圧を発生させる増幅回路、制御信号の状態に基づいてその出力からバイアス制御電圧または出力電圧を発生させるバイアス制御回路、及び前記バイアス制御回路の出力から発生する電圧に応答して動作する出力ステージドライバー回路を備える。
【０００５】
前記出力ステージドライバー回路は、トーテムポール（ｔｏｔｅｍ−ｐｏｌｅ）出力ステージドライバーを備える。
【０００６】
前記バイアス制御電圧に応答して前記出力ステージドライバー回路を通じて発生する出力電流は、前記出力電圧に応答して前記出力ステージドライバー回路を通じて発生する出力電流より小さい。
【０００７】
本発明の実施形態による集積回路装置は、前記制御信号に応答して動作するスイッチ、及び前記スイッチを通じて前記出力ステージドライバー回路と連結される負荷をさらに備え、前記バイアス制御回路は、前記制御信号に応答して前記スイッチが開状態である時、その出力からバイアス制御電圧を発生させ、前記制御信号に応答して前記スイッチが閉状態である時、その出力から出力電圧を発生させる。
【０００８】
本発明の他の実施形態による集積回路装置は、第１及び第２出力電圧を発生させる増幅回路、制御信号の状態に基づいてその出力から第１バイアス制御電圧または第１出力電圧を発生させる第１バイアス制御回路、前記制御信号の状態に基づいてその出力から第２バイアス制御電圧または第２出力電圧を発生させる第１バイアス制御回路、及び前記第１及び第２バイアス制御回路の出力から発生した電圧に応答して動作する出力ステージドライバー回路を備える。
【０００９】
前記第１及び第２バイアス制御電圧に応答して前記出力ステージドライバー回路を通じて発生する出力電流は、前記第１及び第２出力電圧に応答して前記出力ステージドライバー回路を通じて発生する出力電流より小さい。
【００１０】
前記出力ステージドライバー回路は、トーテムポール出力ステージドライバーを備える。
【００１１】
前記トーテムポール出力ステージドライバーは、前記第１バイアス制御回路の出力での電圧に応答して動作するＰＭＯＳトランジスタ、及び前記第２バイアス制御信号の出力での電圧に応答して動作するＮＭＯＳトランジスタを備える。
【００１２】
前記第１バイアス制御電圧は、前記第１出力電圧より高く、前記第２バイアス制御電圧は、前記第２出力電圧より低い。
【００１３】
本発明の他の実施形態による集積回路装置は、前記制御信号に応答して動作するスイッチ、及び前記スイッチを通じて前記出力ステージドライバー回路に連結される負荷をさらに備え、前記第１及び第２バイアス制御回路各々は、前記制御信号に応答して前記スイッチが開状態である時、これらの出力から前記第１及び第２バイアス制御電圧を発生させ、前記制御信号に応答して前記スイッチが閉状態である時、それらの出力から前記第１及び第２出力電圧を発生させる。
【００１４】
本発明の実施形態による集積回路装置を動作させる方法は、出力電圧を発生させるステップ、制御信号の状態に基づいてバイアス制御回路の出力からバイアス制御電圧または出力電圧を発生させるステップ、及び前記バイアス制御回路の出力から発生した電圧を用いて出力ステージドライバー回路をドライビングするステップを備える。
【００１５】
前記バイアス制御電圧に応答して前記出力ステージドライバー回路を通じて発生した出力電流は、前記出力電圧に応答して前記出力ステージドライバー回路を通じて発生した出力電流より小さい。
【００１６】
本発明の実施形態による集積回路を動作させる方法は、前記制御信号に応答してスイッチが開状態である時、前記バイアス制御回路の出力から前記バイアス制御電圧を発生させるステップ、及び前記制御信号に応答して前記スイッチが閉状態である時、前記バイアス制御回路の出力から前記出力信号を発生させるステップをさらに含み得る。
【００１７】
本発明の他の実施形態による集積回路装置を動作させる方法は、第１及び第２出力電圧を発生させるステップ、制御信号の状態に基づいて第１バイアス制御回路の出力から第１バイアス制御電圧または第１出力電圧を発生させるステップ、前記制御信号の状態に基づいて第２バイアス制御回路の出力から第２バイアス制御電圧または第２出力電圧を発生させるステップ、及び前記第１及び第２バイアス制御回路の出力から発生した電圧を用いて出力ステージドライバー回路をドライビングするステップを含む。
【００１８】
前記第１及び第２バイアス電圧に応答して前記出力ステージドライバー回路を通じて発生した出力電流は、前記第１及び第２出力電圧に応答して前記出力ステージドライバー回路を通じて発生した出力電流より小さい。
【００１９】
前記第１バイアス制御電圧は、前記第１出力電圧より高く、前記第２バイアス電圧は、前記第２出力電圧より小さい。
【００２０】
本発明の他の実施形態による集積回路装置を動作させる方法は、前記制御信号に応答してスイッチが開状態である時、前記第１及び第２バイアス制御回路の出力から第１及び第２バイアス制御電圧を各々発生させるステップ、及び前記制御信号に応答して前記スイッチが閉状態である時、前記第１及び第２バイアス制御回路の出力から前記第１及び第２出力電圧を各々発生させるステップをさらに含む。
【発明の効果】
【００２１】
本発明による集積回路装置は、周波数及び位相特性の低下を防止し、ＤＣ電流消費を減らせる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の詳細な説明で引用される図面の理解を容易にするために各図面の簡単な説明が提供される。
【００２３】
本発明と本発明の動作上の利点及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の望ましい実施形態を例示する添付図面及び図面に記載された内容を参照せねばならない。
【００２４】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を説明することによって、本発明を詳細に説明する。各図面に提示された同じ参照符号は同じ部材を示す。
【００２５】
図２は、本発明の実施形態による負荷ドライビングシステム２００のブロック図である。負荷ドライビングシステムは、増幅器２１０、スイッチ２２０、及び負荷２３０を備える。スイッチ２２０は、制御信号ＳＷの論理状態に基づいて開閉される。スイッチ２２０が閉状態になれば、増幅器２１０の出力は負荷２３０に印加される。スイッチが開状態になれば、増幅器２１０の出力は負荷２３０に印加されない。
【００２６】
本発明の実施形態によれば、増幅器２１０は演算トランスコンダクタンス増幅器（ＯＴＡ）２１１、バイアス制御部２１２、及び出力部２１３を備える。ＯＴＡ２１１は、１つ以上のその出力から少なくとも１つの増幅された信号／電圧を発生させる。バイアス制御部２１２は、スイッチ制御信号ＳＷに応答し、その出力からバイアス制御電圧または少なくとも１つの増幅された信号を発生させる。出力部２１３は、バイアス制御部２１２から出力される信号／電圧に応答して出力信号ＯＵＴＰＵＴを発生させる。本発明の実施形態によれば、出力部２１３は、トーテムポール出力ステージドライバー回路をも備えうる。
【００２７】
望ましくは、負荷２３０が増幅器２１０の出力に連結されたか否かによって、出力部２１３は異なってバイアスされることもある。負荷２３０が増幅器２１０と連結されない時、出力部２１３を適切にバイアシングすることによって、増幅器による電流使用が減少しうる。
【００２８】
図３は、本発明の他の実施形態による負荷ドライビングシステムの回路図である。図３に示されたように、バイアス制御器２１２は、第１バイアス制御部２１５及び第２バイアス制御部２１６を備える。出力部２１３は、トーテムポール構造で配列されるトランジスタＰ１及びＮ１を備える。
【００２９】
ＯＴＡ２１１は、ＶＩＮ＋ノードを通じて入力信号ＩＮＰＵＴを受信し、ＶＩＮ−ノードを通じて出力部２１３からのフィードバック信号として出力信号ＯＵＴＰＵＴを受信する。ＯＴＡ２１１は、第１差動信号／電圧ＶＯＵＴ−及び第２差動信号／電圧ＶＯＵＴ＋を出力しうる。第１バイアス制御部２１５は、第１バイアス信号／電圧ＶＢ１を発生させ、スイッチ制御信号ＳＷの論理状態に基づいて第１差動信号ＶＯＵＴ−または第１バイアス信号／電圧ＶＢ１を選択的に出力する。第２バイアス制御部２１６は、第２バイアス信号／電圧ＶＢ２を発生させ、スイッチ制御信号ＳＷの論理状態に基づいて第２差動信号ＶＯＵＴ＋または第１バイアス信号／電圧ＶＢ２を選択的に出力する。本発明の実施形態で、スイッチ制御信号ＳＷが、負荷２３０が増幅器２１０に連結されたことを示す状態ならば、ＶＯＵＴ−及びＶＯＵＴ＋が出力部２１３に出力される。一方、スイッチ制御信号ＳＷが負荷２３０が増幅器２１０に連結されていないことを示す状態ならば、ＶＢ１及びＶＢ２が出力部２１３に出力される。本発明の実施形態で、ＶＢ１＞ＶＯＵＴ−であり、ＶＢ２＜ＶＯＵＴ＋である。
【００３０】
図３に示されたように、出力部２１３は、トランジスタＰ１及びＮ１を備える。Ｐ１のゲートは、第１バイアス制御部２１５から出力信号／電圧を受信し、Ｎ１のゲートは、第２バイアス制御部２１６から出力信号／電圧を受信する。
【００３１】
図４は、図２及び図３に示された本発明の実施形態による負荷ドライビングシステムの動作を説明するための波形図である。ＳＷ信号がドライビングされてスイッチ２２０を通じて負荷２３０を増幅器２１０に連結する前に、入力信号ＩＮＰＵＴはＯＴＡ２１１により増幅される。しかし、この場合、バイアス信号／電圧ＶＢ１及びＶＢ２が出力部２１３に印加される。その結果、出力部２１３での出力電流Ｉｏｕｔは相対的に小さい。この際、出力信号／電圧ＯＵＴＰＵＴは、負荷２３０に伝えられない。スイッチ制御信号ＳＷが“ハイ”にドライビングされてスイッチ２２０を通じて負荷２３０を増幅器２１０に連結する時に、差動信号ＶＯＵＴ＋及びＶＯＵＴ−が出力部２１３に印加される。この際、出力信号／電圧ＯＵＴＰＵＴは、負荷２３０に伝えられる。その結果、出力部２１３での出力電流Ｉｏｕｔは相対的に大きい。本発明の実施形態で、出力部２１３を通じた出力電流Ｉｏｕｔはスイッチ制御信号ＳＷの論理状態によって異なる。
【００３２】
本発明の実施形態で、ＯＴＡ２１１はＶＯＵＴ＋を発生しないこともある。この場合、第２バイアス制御部２１６は、出力部２１３トランジスタＮ１に一定したバイアスを印加することもある。一定した信号／電圧ＶＢ３が第２バイアス制御部２１６により発生して出力部２１３トランジスタＮ１に印加されることを除いて、負荷ドライビングシステムの動作は、図３の説明と同一である。信号／電圧は次のような関係を有する：ＶＢ１＞ＶＯＵＴ−であり、ＶＢ２＜ＶＢ３である。
【００３３】
前述したように図面と明細書で最適の実施形態が開示された。ここで、特定の用語が使われたが、これは単に本発明を説明するための目的で使われたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。したがって、当業者ならばこれより多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想により決まるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、集積回路装置及びその駆動方法に関連した技術分野に好適に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来のソースドライバー回路のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による負荷ドライビングシステムのブロック図である。
【図３】本発明の他の実施形態による負荷ドライビングシステムの回路図である。
【図４】図２及び図３に示された本発明の実施形態による負荷ドライビングシステムの動作を説明するための波形図である。
【符号の説明】
【００３６】
２１０    増幅器
２１１    演算トランスコンダクタンス増幅器（ＯＴＡ）
２１２    バイアス制御器
２１３    出力部
２１５    第１バイアス制御部
２１６    第２バイアス制御部
２３０    負荷
Ｐ１、Ｎ１    トランジスタ
ＩＮＰＵＴ    入力信号
ＯＵＴＰＵＴ    出力信号
ＶＢ１    第１バイアス信号／電圧
ＶＢ２    第２バイアス信号／電圧
ＳＷ    スイッチ制御信号
ＶＯＵＴ−    第１差動信号
ＶＯＵＴ＋    第２差動信号
【図１】
2006191568.tif 000003
【図２】
2006191568.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006191568.tif 000006