【手続補正書】
【提出日】平成25年10月17日(2013.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の入力電圧と第２の入力電圧との間の信号レベルを有する出力電圧を出力する差動増幅器であって、
前記第１の入力電圧及び前記第２の入力電圧の一方と前記出力電圧との差に基づき第１の電流ノード対に第１の差動電流を出力し、第１導電型トランジスタで形成される第１の差動対と、
前記第１の入力電圧及び前記第２の入力電圧の他方と前記出力電圧との差に基づき前記第１の電流ノード対に第２の差動電流を出力し、前記第１導電型トランジスタで形成される第２の差動対と、
前記第１の入力電圧及び前記第２の入力電圧の前記一方と前記出力電圧との差に基づき第２の電流ノード対に第３の差動電流を出力し、第２導電型トランジスタで形成される第３の差動対と、
前記第１の入力電圧及び前記第２の入力電圧の前記他方と前記出力電圧との差に基づき前記第２の電流ノード対に第４の差動電流を出力し、前記第２導電型トランジスタで形成される第４の差動対と、
第１の電源電圧を供給する第１の電源と前記第１の差動対との間に設けられ、前記第１の差動対に動作電流を供給する第１の電流源と、
前記第１の電源と前記第２の差動対との間に設けられ、前記第２の差動対に動作電流を供給する第２の電流源と、
第２の電源電圧を供給する第２の電源と前記第３の差動対との間に設けられ、前記第３の差動対に動作電流を供給する第３の電流源と、
前記第２の電源と前記第４の差動対との間に設けられ、前記第４の差動対に動作電流を供給する第４の電流源と、
前記第１、第２の入力電圧と前記出力電圧に基づき前記第１の差動対及び前記第２の差動対にそれぞれ流れる電流量が前記第１の電流源及び前記第２の電流源により設定される動作電流よりも小さくなる第１の動作範囲において、前記第１の差動対に供給される動作電流の変化点を制御する第１の制御回路と、
前記第１、第２の入力電圧と前記出力電圧に基づき前記第３の差動対及び前記第４の差動対にそれぞれ流れる電流量が前記第３の電流源及び前記第４の電流源により設定される動作電流よりも小さくなる第２の動作範囲において、前記第３の差動対又は前記第４の差動対に供給される動作電流の変化点を制御する第２の制御回路と、
前記第１の電流ノード対から出力される前記第１及び第２の差動電流を合成した差動電流出力と、前記第２の電流ノード対から出力される前記第３及び第４の差動電流を合成した差動電流出力と、に基づき前記出力電圧を生成する出力増幅部と、
を有する差動増幅器。
【請求項２】
前記第１の入力電圧と前記第２の入力電圧は、同一又は所定の電圧差を有する電圧信号である請求項１に記載の差動増幅器。
【請求項３】
前記第１の制御回路は、前記第１の入力電圧及び前記第２の入力電圧の変化に対する定常特性において、前記第１の入力電圧及び前記第２の入力電圧が所定の電圧差を有するときに、前記第１の動作範囲において、前記第１の差動対に流れる動作電流を制御することで前記第１の電流ノード対から出力される差動電流出力の電流差の変動を抑制し、
前記第２の制御回路は、前記第１の入力電圧及び前記第２の入力電圧の変化に対する定常特性において、前記第１の入力電圧及び前記第２の入力電圧が所定の電圧差を有するときに、前記第２の動作範囲において、前記第３の差動対又は前記第４の差動対に流れる動作電流を制御することで前記第２の電流ノード対から出力される差動電流出力の電流差の変動を抑制する請求項１又は２に記載の差動増幅器。
【請求項４】
前記第１の制御回路は、前記第１の電流源と前記第１の差動対との間に接続された第１の抵抗素子を有し、
前記第２の制御回路は、前記第３の電流源と前記第３の差動対との間、又は、前記第４の電流源と前記第４の差動対との間、に接続される第２の抵抗素子を有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の差動増幅器。
【請求項５】
前記第１の制御回路は、第１導電型であって、前記第１の電流源と前記第１の差動対とを接続する接続ノードに第１端子が接続され、制御端子に第１の制御電圧が入力され、第１の電流供給端子に第２端子が接続される第１の補助トランジスタを有し、
前記第２の制御回路は、第２導電型であって、前記第３の電流源と前記第４の差動対との接続ノード又は前記第４の電流源と前記第４の差動対との接続ノードに第１端子が接続され、制御端子に第２の制御電圧が入力され、第２の電流供給端子に第２端子が接続される第２の補助トランジスタを有し、
前記第１の補助トランジスタの第１端子と第２端子間の電流が、前記第１の制御電圧と前記第１の補助トランジスタの第１端子の電圧との差に基づき制御され、前記第２の補助トランジスタの第１端子と第２端子間の電流が、前記第２の制御電圧と前記第２の補助トランジスタの第１端子の電圧との差に基づき制御される請求項１乃至３のいずれか１項に記載の差動増幅器。
【請求項６】
前記第１及び第２の差動対は、それぞれ、第１端子が共通接続され、制御端子が入力対とされる第１導電型のトランジスタ対により構成され、
前記第３及び第４の差動対は、それぞれ、第１端子が共通接続され、制御端子が入力対とされる第２導電型のトランジスタ対により構成される請求項１乃至５のいずれか１項に記載の差動増幅器。
【請求項７】
前記第１の差動対は、共通接続された第１端子により前記第１の電流源が出力する電流を受け、入力対をなす制御端子にそれぞれ前記第１の入力電圧及び前記出力電圧が入力される第１導電型の第１及び第２の差動入力トランジスタで構成され、
前記第２の差動対は、共通接続された第１端子により前記第２の電流源が出力する電流を受け、入力対をなす制御端子にそれぞれ前記第２の入力電圧及び前記出力電圧が入力される第１導電型の第３及び第４の差動入力トランジスタで構成され、
前記第３の差動対は、共通接続された第１端子により前記第３の電流源が出力する電流を受け、入力対をなす制御端子にそれぞれ前記第１の入力電圧及び前記出力電圧が入力される第２導電型の第５及び第６の差動入力トランジスタで構成され、
前記第４の差動対は、共通接続された第１端子により前記第４の電流源が出力する電流を受け、入力対をなす制御端子にそれぞれ前記第２の入力電圧及び前記出力電圧が入力される第２導電型の第７及び第８の差動入力トランジスタで構成され、
前記第１及び第３の差動入力トランジスタの第２端子が前記第１の電流ノード対の第１のノードに共通接続され、
前記第２及び第４の差動入力トランジスタの第２端子が前記第１の電流ノード対の第２のノードに共通接続され、
前記第５及び第７の差動入力トランジスタの第２端子が前記第２の電流ノード対の第１のノードに共通接続され、
前記第６及び第８の差動入力トランジスタの第２端子が前記第２の電流ノード対の第２のノードに共通接続される請求項１乃至６のいずれか１項に記載の差動増幅器。
【請求項８】
前記第１の差動対は、共通接続された第１端子により前記第１の電流源が出力する電流を受け、入力対をなす制御端子にそれぞれ前記第１の入力電圧及び前記出力電圧が入力される第１導電型の第１及び第２の差動入力トランジスタで構成され、
前記第２の差動対は、共通接続された第１端子により前記第２の電流源が出力する電流を受け、入力対をなす制御端子にそれぞれ前記第２の入力電圧及び前記出力電圧が入力される第１導電型の第３及び第４の差動入力トランジスタで構成され、
前記第３の差動対は、共通接続された第１端子により前記第３の電流源が出力する電流を受け、入力対をなす制御端子にそれぞれ前記第２の入力電圧及び前記出力電圧が入力される第２導電型の第５及び第６の差動入力トランジスタで構成され、
前記第４の差動対は、共通接続された第１端子により前記第４の電流源が出力する電流を受け、入力対をなす制御端子にそれぞれ前記第１の入力電圧及び前記出力電圧が入力される第２導電型の第７及び第８の差動入力トランジスタで構成され、
前記第１及び第３の差動入力トランジスタの第２端子が前記第１の電流ノード対の第１のノードに共通接続され、
前記第２及び第４の差動入力トランジスタの第２端子が前記第１の電流ノード対の第２のノードに共通接続され、
前記第５及び第７の差動入力トランジスタの第２端子が前記第２の電流ノード対の第１のノードに共通接続され、
前記第６及び第８の差動入力トランジスタの第２端子が前記第２の電流ノード対の第２のノードに共通接続される請求項１乃至６のいずれか１項に記載の差動増幅器。
【請求項９】
前記出力増幅部は、
前記第２の電源に接続される第２導電型の第１のトランジスタ対を有し、前記第１の電流ノード対から出力される差動電流出力を受ける第１のカレントミラーと、
前記第１の電源に接続される第１導電型の第２のトランジスタ対を有し、前記第２の電流ノード対から出力される差動電流出力を受ける第２のカレントミラーと、
前記第１のカレントミラーの入力ノードと第２のカレントミラーの入力ノードとの間に接続された第１の連絡回路と、
前記第１のカレントミラーの出力ノードと第２のカレントミラーの出力ノードとの間に接続された第２の連絡回路と、
前記出力電圧が出力される出力端子と前記第２の電源との間に接続され、制御端子が前記第１のカレントミラーの出力ノードと前記第２の連絡回路の一端との接続点に接続された第２導電型の第１の出力トランジスタと、
前記出力端子と前記第１の電源との間に接続され、制御端子が前記第２の連絡回路の他端に接続された第１導電型の第２の出力トランジスタと、
を備える請求項１乃至８のいずれか１項に記載の差動増幅器。
【請求項１０】
前記第１のカレントミラーは、さらに第２導電型の第３のトランジスタ対を有し、
前記第１のトランジスタ対は、第１端子が前記第１の電源に共通に接続され、制御端子が互いに接続される第１、第２のミラートランジスタで構成され、
前記第３のトランジスタ対は、第１端子が前記第１のミラートランジスタの第２端子に接続される第３のミラートランジスタと、第１端子が前記第２のミラートランジスタの第２端子に接続され、制御端子が前記第３のミラートランジスタの制御端子と接続され、当該制御端子に第１のバイアス電圧が印加される第４のミラートランジスタとで構成され、
前記第３のミラートランジスタの第２端子は、前記第１のミラートランジスタの制御端子及び前記第２のミラートランジスタの制御端子に接続され、かつ、前記第１のカレントミラーの入力ノードとなり、
前記第４のミラートランジスタの第２端子は、前記第１のカレントミラーの出力ノードとなり、
前記第１の電流ノード対の第２のノードは前記第１のミラートランジスタの第２端子に接続され、前記第１の電流ノード対の第１のノードは前記第２のミラートランジスタの第２端子に接続され、
前記第２のカレントミラーは、さらに第１導電型の第４のトランジスタ対を有し、
前記第２のトランジスタ対は、第１端子が前記第２の電源に共通に接続され、制御端子が互いに接続される第５、第６のミラートランジスタで構成され、
前記第４のトランジスタ対は、第１端子が前記第５のミラートランジスタの第２端子に接続される第７のミラートランジスタと、第１端子が前記第６のミラートランジスタの第２端子に接続され、制御端子が前記第７のミラートランジスタの制御端子と接続され、当該制御端子に第２のバイアス電圧が印加される第８のミラートランジスタで構成され、
前記第７のミラートランジスタの第２端子は、前記第５のミラートランジスタの制御端子及び前記第６のミラートランジスタの制御端子に接続され、かつ、前記第２のカレントミラーの入力ノードとなり、
前記第８のミラートランジスタの第２端子は、前記第２のカレントミラーの出力ノードとなり、
前記第２の電流ノード対の第２のノードは前記第５のミラートランジスタの第２端子に接続され、前記第２の電流ノード対の第１のノードは前記第６のミラートランジスタの第２端子に接続される請求項９に記載の差動増幅器。
【請求項１１】
前記第１のトランジスタ対は、第１端子が前記第２の電源に共通に接続され、制御端子が互いに接続される第１、第２のミラートランジスタで構成され、
前記第１のミラートランジスタの第２端子は、前記第１のミラートランジスタの制御端子及び前記第２のミラートランジスタの制御端子に接続され、かつ、前記第１のカレントミラーの入力ノードとなり、
前記第２のミラートランジスタの第２端子は、前記第１のカレントミラーの出力ノードとなり、
前記第１の電流ノード対の第２のノードは前記第１のミラートランジスタの第２端子に接続され、前記第１の電流ノード対の第１のノードは前記第２のミラートランジスタの第２端子に接続され、
前記第２のトランジスタ対は、第１端子が前記第１の電源に共通に接続され、制御端子が互いに接続される第３、第４のミラートランジスタで構成され、
前記第３のミラートランジスタの第２端子は、前記第３のミラートランジスタの制御端子及び前記第４のミラートランジスタの制御端子に接続され、かつ、前記第２のカレントミラーの入力ノードとなり、
前記第４のミラートランジスタの第２端子は、前記第２のカレントミラーの出力ノードとなり、
前記第２の電流ノード対の第２のノードは前記第３のミラートランジスタの第２端子に接続され、前記第２の電流ノード対の第１のノードは前記第４のミラートランジスタの第２端子に接続される請求項９に記載の差動増幅器。
【請求項１２】
前記第１の連絡回路は、電流源を有し、
前記第２の連絡回路は、互いに並列に接続される第１導電型の第１のフローティングトランジスタと第２導電型の第２のフローティングトランジスタを有し、
前記第１のフローティングトランジスタの制御端子には第３のバイアス電圧が与えられ、
前記第２のフローティングトランジスタの制御端子には第４のバイアス電圧が与えられる請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の差動増幅器。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の差動増幅器を複数備えた差動増幅器群を有するデータドライバ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
液晶表示装置では、表示パネルは液晶が２つの基板間に封入された構造からなり、各単位画素の表示素子部では、画素スイッチを介して印加される階調電圧信号に応じて液晶の透過率が制御されて輝度が変化する。そして表示パネルの背面に光源としてバックライトを備えている。一方、有機発光ダイオード表示装置では、表示パネルは、各単位画素に、表示素子として有機膜で形成される有機発光ダイオードと、有機発光ダイオードの駆動電流を制御する電流制御素子（薄膜トランジスタ）を更に備える。各単位画素の表示素子部では、画素スイッチを介して印加される階調電圧信号に応じて有機発光ダイオードの駆動電流が制御され、該駆動電流に応じて有機発光ダイオードが発光して輝度が変化する。なお、有機発光ダイオード表示装置には、データ線に有機発光ダイオードの駆動電流を直接供給するものもあるが、本発明ではデータ線の階調電圧信号を供給する構成に限定する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
図１０の出力アンプ１８８のＮｃｈ差動対（２２１、２２２）、（２２３、２２４）は、内挿作用が正常に行われるときは、上記式（７）及び（８）の関係を満たしている。入力電圧Ｖｉｎ１が入力電圧Ｖｉｎ２より高電位のとき、電流Ｉ（２２１）、Ｉ（２２４）は、電流Ｉ（２２２）、Ｉ（２２３）より大きい。そして、本動作例では、電流Ｉ（２２１）〜Ｉ（２２４）は、Ｉ（２２１）＝Ｉ（２２４）＝Ｉｎ２、Ｉ（２２２）＝Ｉ（２２３）＝Ｉｎ１、Ｉｎ２＞Ｉｎ１という関係を有する。なお、合計電流（Ｉｎ１＋Ｉｎ２）は電流源２３１、２３２のそれぞれが出力する電流の電流値（同一電流値）に対応している。また、Ｐｃｈ差動対（２２５、２２６）、（２２７、２２８）も同様に、入力電圧Ｖｉｎ１がＶｉｎ２より高電位で内挿作用が正常に行われるとき、電流Ｉ（２２７）及びＩ（２２６）は、電流Ｉ（２２５）及びＩ（２２８）より大きい。そして、電流Ｉ（２２５）〜Ｉ（２２８）は、Ｉ（２２７）＝Ｉ（２２６）＝Ｉｐ２、Ｉ（２２５）＝Ｉ（２２８）＝Ｉｐ１、Ｉｐ２＞Ｉｐ１という関係を有する。なお、合計電流（Ｉｐ１＋Ｉｐ２）は電流源２３３、２３４のそれぞれが出力する電流の電流値（同一電流値）に対応している。また、Ｐｃｈ差動対の各電流はドレイン・ソース間電流の絶対値で表す。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図１２の（２）は、差動入力部２１０のノードＮ２０１、Ｎ２０２の出力電流差（Ｉ（Ｎ２０１）−Ｉ（Ｎ２０２））の特性（特性曲線Ｉｓｎ＿ｒｅｆ）を表している。出力電流Ｉ（Ｎ２０１）はＮｃｈ差動対の電流Ｉ（２２１）とＩ（２２３）の合計電流、出力電流Ｉ（Ｎ２０２）はＮｃｈ差動対の電流Ｉ（２２２）とＩ（２２４）の合計電流である。出力電流Ｉ（Ｎ２０１）及び出力電流Ｉ（２０２）は、それぞれ出力増幅部２１１のカレントミラー２５０の出力側ノードと入力側ノードの電流に結合されている。出力電流差（Ｉ（Ｎ２０１）−Ｉ（Ｎ２０２））は、内挿作用が正常に行われる定常特性では通常ゼロとなる。図１２の（２）では、出力電流差（Ｉ（Ｎ２０１）−Ｉ（Ｎ２０２））は、高電位側電源電圧ＶＤＤに近い出力設定電圧の範囲ではゼロとなるが、低電位側電源電圧ＶＳＳに近い出力設定電圧の範囲においては出力設定電圧が電圧Ｖｄ〜Ｖａの範囲で正側に増加する。この出力電流差（Ｉ（Ｎ２０１）−Ｉ（Ｎ２０２））の増加の原因は、Ｎｃｈ差動対の各電流の変化に依存する。具体的には、図１２の（１）において、出力設定電圧が電圧Ｖｄより低下すると、電流Ｉ（２２３）、Ｉ（２２４）がそれぞれ減少する。このとき電流Ｉ（２２４）の減少量の方が大きく、電流Ｉ（２２１）、Ｉ（２２２）は変化しないため、出力電流Ｉ（Ｎ２０１）よりＩ（Ｎ２０２）の減少量が大きくなり、出力電流差（Ｉ（Ｎ２０１）−Ｉ（Ｎ２０２））が正側に増加する。出力設定電圧が電圧Ｖｃより低下すると、電流Ｉ（２２３）、Ｉ（２２４）に加えて電流Ｉ（２２１）、Ｉ（２２２）もそれぞれ減少する。このとき、電流Ｉ（２２２）の減少量よりＩ（２２１）の減少量の方が大きい。すなわち出力電流差（Ｉ（Ｎ２０１）−Ｉ（Ｎ２０２））は、電流Ｉ（２２１）、Ｉ（２２２）、Ｉ（２２３）、Ｉ（２２４）の変化に依存し、出力設定電圧がＶｄからＶｃまで正側に増加し、ＶｃからＶｂまで増加量がピークとなり、ＶｂからＶａでは減少し、ＶａからＶＳＳではゼロに戻る。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
図１２の（２）の差動入力部２１０のノードＮ２０１、Ｎ２０２の出力電流差（Ｉ（Ｎ２０１）−Ｉ（Ｎ２０２））の特性（特性曲線Ｉｓｎ＿ｒｅｆ）の正側への増加は図１２の（５）の出力電圧誤差の特性（特性曲線Ｖｅ＿ｒｅｆ）に影響を与える。これは例えば、差動入力部２１０の入力電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ２が出力電圧Ｖｏｕｔより高電位側に変化したときのＮｃｈ差動対（２２１、２２２）、（２２３、２２４）の応答作用から容易に理解できる。入力電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ２が出力電圧Ｖｏｕｔより高電位側に変化すると、Ｎｃｈ差動対（２２１、２２２）、（２２３、２２４）の電流Ｉ（２２１）、Ｉ（２２３）が増加し、電流Ｉ（２２２）、Ｉ（２２４）は減少する。これはすなわち出力電流Ｉ（Ｎ２０１）が増加し、出力電流Ｉ（Ｎ２０２）が減少する作用である。これにより出力増幅部２１１が作用して出力電圧Ｖｏｕｔが高電位側へ変化する。図１１の（２）では、出力設定電圧が電圧Ｖｄ〜Ｖａで出力電流差（Ｉ（Ｎ２０１）−Ｉ（Ｎ２０２））が正側に増加している。このため、図１１の（５）において、出力電圧Ｖｏｕｔは、出力電流差（Ｉ（Ｎ２０１）−Ｉ（Ｎ２０２））の正側への増加に応じて高電位側への変動作用を受けるため、高電位側（正側）へ出力誤差が発生する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
図１２の（４）は、差動入力部２１０のノードＮ２０３、Ｎ２０４の出力電流差（Ｉ（Ｎ２０３）−Ｉ（Ｎ２０４））の特性（特性曲線Ｉｓｐ＿ｒｅｆ）を表している。出力電流Ｉ（Ｎ２０３）はＰｃｈ差動対の電流Ｉ（２２５）とＩ（２２７）の合計電流、出力電流Ｉ（Ｎ２０４）はＰｃｈ差動対の電流Ｉ（２２６）とＩ（２２８）の合計電流である。出力電流Ｉ（Ｎ２０３）及び出力電流Ｉ（Ｎ２０４）は、それぞれ出力増幅部２１１のカレントミラー２８０の出力側ノードと入力側ノードの電流に結合されている。出力電流差（Ｉ（Ｎ２０３）−Ｉ（Ｎ２０４））は、内挿作用が正常に行われる定常特性では通常ゼロとなる。図１２の（４）では、出力電流差（Ｉ（Ｎ２０３）−Ｉ（Ｎ２０４））は、低電位側電源電圧ＶＳＳに近い出力設定電圧の範囲ではゼロとなるが、高電位側電源電圧ＶＤＤに近い出力設定電圧の範囲において出力設定電圧が電圧Ｖｅ〜Ｖｈの範囲では正側に増加する。この出力電流差（Ｉ（Ｎ２０３）−Ｉ（Ｎ２０４））の増加の原因は、Ｐｃｈ差動対の各電流の変化に依存する。すなわち出力電流差（Ｉ（Ｎ２０３）−Ｉ（Ｎ２０４））は、図１２の（３）の電流Ｉ（２２５）、Ｉ（２２６）、Ｉ（２２７）、Ｉ（２２８）の変化に依存し、出力設定電圧がＶｅからＶｆまで正側に増加し、ＶｆからＶｇまで増加量がピークとなり、ＶｇからＶｈでは減少し、ＶｈからＶＤＤではゼロに戻る。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
そこで、特許文献１では、出力誤差の増大を防止する技術が提案されている。特許文献１に開示される出力アンプ３００のブロック図を図１３に示す。図１３に示す出力アンプ３００は、内挿アンプ３０１、判別部３０２、差動対制御部３０３を有する。判別部３０２は、出力電圧Ｖｏｕｔ等を被判別信号として、出力電圧が内挿アンプの出力誤差が増大する電圧範囲を含むか否かを判別して判別信号を出力する。差動対制御部３０３は、判別信号により、出力電圧Ｖｏｕｔが内挿アンプの出力誤差が増大する電圧範囲に含まれるという判別結果を示すときに差動対を停止させる。差動対制御部３０３は、具体的には図１４に示すように、差動対を駆動する電流源を停止させる。例えば、低電位側電源電圧近傍の出力誤差が増大する電圧範囲では、差動対制御部３０３により２つのＮｃｈ差動対を駆動する電流源３３１、３３２を非活性（停止）とする。また、高電位側電源電圧近傍の出力誤差が増大する電圧範囲では、差動対制御部３０３により２つのＰｃｈ差動対を駆動する電流源３３３、３３４を非活性（停止）とする。これにより、電源電圧近傍では出力誤差増大の作用を生じるＮｃｈ又はＰｃｈ差動対が停止され、出力誤差の増大を防止できる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
第１の制御回路５１は、入力電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ２がＶｉｎ１≧Ｖｉｎ２であるとき、電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ２のうち第１の電源電圧（低電位側電源電圧ＶＳＳ）との電圧差が大きい電圧Ｖｉｎ１が入力される第１の差動対２１と第１の電流源４１との間に設けられる。そして、第１の制御回路５１は、入力電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ２と出力電圧Ｖｏｕｔに基づき第１の差動対２１及び第２の差動対２２のそれぞれに流れる電流量が第１の電流源４１及び第２の電流源４２により設定される動作電流よりも小さくなる第１の動作範囲において、第１の差動対２１に供給される動作電流の変化点を制御する。本実施の形態では、第１の制御回路５１として抵抗Ｒ１を用いる。抵抗Ｒ１は、入力電圧Ｖｉｎ１がＶｉｎ２より電圧差ΔＶだけ高電位とされた差動増幅器１の定常特性において、入力電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ２の低下に伴い、低電位の入力電圧Ｖｉｎ２を受ける第２の差動対２２のトランジスタ対の電流（Ｉ（３３）＋Ｉ（３４））が電流源４２で設定された電流より減少し始める変化点に、高電位の入力電圧Ｖｉｎ１を受ける第１の差動対２１のトランジスタ対の電流（Ｉ（３１）＋Ｉ（３２））が電流源４１で設定された電流より減少を始める変化点を近づけるような抵抗値に設定される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
ＮＭＯＳトランジスタ８３は、第１端子（例えば、ソース）がＮＭＯＳトランジスタ８１の第２端子（例えば、ドレイン）に接続される。ＮＭＯＳトランジスタ８４は、第１端子（例えば、ソース）がＮＭＯＳトランジスタ８２の第２端子（例えば、ドレイン）に接続され、制御端子（例えば、ゲート）がＮＭＯＳトランジスタ８３のゲートと接続される。ＮＭＯＳトランジスタ８３、８４の共通ゲートには第２のバイアス電圧ＢＮ１が印加される。ＮＭＯＳトランジスタ８３のドレインは、第２のカレントミラー８０の入力ノードとなっており、ＮＭＯＳトランジスタ８１、８２の共通ゲートと接続される。ＮＭＯＳトランジスタ８４のドレインは、第２のカレントミラー８０の出力ノードとなっている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
また、各実施の形態の説明では、第１の動作範囲と第２の動作範囲は、差動増幅器の定常特性に出力設定電圧に対して定義される。第１の動作範囲は、入力電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ２と出力電圧Ｖｏｕｔとの電圧差に基づき第１の差動対２１及び第２の差動対２２にそれぞれ流れる電流量が第１の電流源４１及び第２の電流源４２により設定される動作電流よりも小さくなる出力設定電圧の範囲である。より具体的には、入力電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ２が低下して低電位側電源電圧ＶＳＳに近づくと、第１の差動対２１及び第２の差動対２２の共通ソース端子の電圧が低下して、低電位側電源電圧ＶＳＳに到達する。更に入力電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ２が低下した場合、第１の差動対２１及び第２の差動対２２の共通ソース端子の電圧は低電位側電源電圧ＶＳＳより低下できないため、差動対を構成するトランジスタのゲート・ソース間電圧が低下して、差動対に流れる電流が対応する電流源で設定された電流値から減少する。更に入力電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ２が低下すると、第１の差動対２１及び第２の差動対２２のトランジスタ対はオフとなる。ここで、第１の差動対２１のトランジスタ対の電流（ＮＭＯＳトランジスタ３１、３２のドレイン・ソース間電流の合計）、及び、第２の差動対２１のトランジスタ対の電流（ＮＭＯＳトランジスタ３３、３４のドレイン・ソース間電流の合計）のうち少なくとも一方がそれぞれ対応する電流源で設定された電流値から減少しているか、又は第１の差動対２１及び第２の差動対２２のトランジスタ対がオフしている出力設定電圧の電圧範囲を第１の動作範囲と定義する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
まず、入力電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ２が異なる場合について図２を参照して説明する。図２では、入力電圧Ｖｉｎ１が入力電圧Ｖｉｎ２より電圧差ΔＶ（＞０）だけ高い電圧に設定される。図１の差動増幅器１の第１の差動対２１と第２の差動対２２は、内挿作用が正常に行われるときは、関連技術の出力アンプ１８８（図１０）の上記式（７）及び（８）と同様の関係を満たしている。入力電圧Ｖｉｎ１が入力電圧Ｖｉｎ２より高電位のとき、電流Ｉ（３１）、Ｉ（３４）は、電流Ｉ（３２）、Ｉ（３３）より大きい。電流Ｉ（３１）〜Ｉ（３４）は、Ｉ（３１）＝Ｉ（３４）＝Ｉｎ２、Ｉ（３２）＝Ｉ（３３）＝Ｉｎ１、Ｉｎ２＞Ｉｎ１という関係を有する。なお、合計電流（Ｉｎ２＋Ｉｎ１）は電流源４１、４２のそれぞれの電流値（同一電流値）に対応している。また、第３の差動対２３及び第４の差動対２４も第１の差動対２１及び第２の差動対２２と同様の電流関係を有する。つまり、入力電圧Ｖｉｎ１がＶｉｎ２より高電位で内挿作用が正常に行われるとき、電流Ｉ（３７）、Ｉ（３６）は、電流Ｉ（３５）、Ｉ（３８）より大きい。そして、電流Ｉ（３５）〜Ｉ（３８）は、Ｉ（３７）＝Ｉ（３６）＝Ｉｐ２、Ｉ（３５）＝Ｉ（３８）＝Ｉｐ１、Ｉｐ２＞Ｉｐ１という関係を有する。合計電流（Ｉｐ２＋Ｉｐ１）は電流源４３、４４のそれぞれの電流値（同一電流値）に対応している。なお、第３の差動対２３及び第４の差動対２４の各電流はドレイン・ソース間電流の絶対値で表す。なお、関連技術の出力アンプ１８８（図１０）の特性（図１２）との比較を容易にするため、図２の（２）、（４）及び（５）には、図１２の（２）、（４）及び（５）の特性を一点鎖線で示す
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
なお、関連技術の図１２の説明において、出力電流差（Ｉ（Ｎ２０３）−Ｉ（Ｎ２０４））が正側に増加したとき、それに対応して出力誤差も低電位側（負側）へ増加することを説明した。したがって、図２の（４）の出力電流差（Ｉ（Ｎ３）−Ｉ（Ｎ４））の特性（特性曲線Ｉｓｐ１）に対応する図２の（５）の出力誤差（特性曲線Ｖｅ１）の絶対値は、低電位側（負側）へ増加するものの、関連技術（図１２の（５））の出力誤差（一点鎖線；特性曲線Ｖｅ＿ｒｅｆ）の絶対値よりも小さく抑えられる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
以上、２つの入力電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ２が異なる場合において、抵抗Ｒ１、Ｒ２により図１の差動増幅器１の差動入力部１０の出力電流差の増加が第１及び第２の動作範囲で抑えられ、それにより出力誤差の増加が関連技術の出力アンプ１８８（図１０）より低減できることが示された。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
次に、図１の差動増幅器１の２つの入力電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ２が同一電圧（ΔＶ＝０）の場合について図３を参照して説明する。入力電圧Ｖｉｎ１とＶｉｎ２が同一電圧のとき、出力電圧Ｖｏｕｔ＝Ｖｉｎ１（Ｖｉｎ２）となり、第１の差動対２１の電流Ｉ（３１）、Ｉ（３２）及び第２の差動対２２の電流Ｉ（３３）、Ｉ（３４）はそれぞれ同一電流となる。差動対２１、２２に電流源４１、４２で設定した動作電流が流れるときの、Ｉ（３１）〜Ｉ（３４）の電流を以下では電流Ｉｎ０と表す。また、第３の差動対２３の電流Ｉ（３５）、Ｉ（３６）及び第４の差動対２４のＩ（３７）、Ｉ（３８）はそれぞれ同一電流となる。差動対２３、２４に電流源４３、４４で設定した動作電流が流れるときの、I（３５）〜I（３８）の電流を以下では電流Ｉｐ０と表す。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
一方、入力電圧Ｖｉｎ１（Ｖｉｎ２）が低下して出力設定電圧（＝Ｖｉｎ１）が電圧ＶＣまで低下すると、第２の差動対２２の共通ソース端子が低電位側電源電圧ＶＳＳに達する。そして更に出力設定電圧が低下すると、第２の差動対２２のトランジスタ３３、３４のゲート・ソース間電圧が減少する。これにより、電流Ｉ（３３）、Ｉ（３４）は出力設定電圧がＶＣより低下するに伴って減少を始める。そして出力設定電圧が電圧ＶＡで電流Ｉ（３３）、Ｉ（３４）はほぼゼロとなり、第２の差動対２２は停止する。すなわち、第１の差動対２１のトランジスタ対の電流減少の開始電圧ＶＤは、抵抗Ｒ１によって、第２の差動対２２の電流減少の開始電圧ＶＣよりも高電位側となり、電流の減少の度合いが緩やかになる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
一方、入力電圧Ｖｉｎ１（Ｖｉｎ２）が上昇して出力設定電圧（＝Ｖｉｎ１）が電圧ＶＦまで上昇すると、第３の差動対２３の共通ソース端子が高電位側電源電圧ＶＤＤに達する。そして更に出力設定電圧が上昇すると、第３の差動対２３のトランジスタ３５、３６のゲート・ソース間電圧が減少する。これにより電流Ｉ（３５）、Ｉ（３６）は出力設定電圧がＶＦより上昇するに伴って減少を始める。そして出力設定電圧が電圧ＶＨで電流Ｉ（３５）、Ｉ（３６）はほぼゼロとなり、第３の差動対２３は停止する。すなわち、第４の差動対２３のトランジスタ対の電流減少の開始電圧ＶＥは、抵抗Ｒ２によって、第３の差動対２４の電流減少の開始電圧ＶＦよりも低電位側となり、電流の減少の度合いが緩やかになる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
まず、入力電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ２が異なる場合について図５を参照して説明する。図５では、図４の差動増幅器２の入力電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ２は、Ｖｉｎ１がＶｉｎ２より電圧差ΔＶ（＞０）だけ高い電圧に設定されている。図４の差動増幅器２の第１の差動対２１及び第２の差動対２２は、内挿作用が正常に行われるときは、関連技術の出力アンプ１８８（１０）の上記式（７）及び（８）と同様の関係を満たしている。入力電圧Ｖｉｎ１が入力電圧Ｖｉｎ２より高電位のとき、電流Ｉ（３１）、Ｉ（３４）は、電流Ｉ（３２）、Ｉ（３３）より大きい。そして、電流Ｉ（３１）〜Ｉ（３４）は、Ｉ（３１）＝Ｉ（３４）＝Ｉｎ２、Ｉ（３２）＝Ｉ（３３）＝Ｉｎ１、Ｉｎ２＞Ｉｎ１という関係を有する。なお、合計電流（Ｉｎ２＋Ｉｎ１）は電流源４１、４２のそれぞれの電流値（同一電流値）に対応している。また、第３の差動対２３、第４の差動対２４も同様に、入力電圧Ｖｉｎ１が入力電圧Ｖｉｎ２より高電位で内挿作用が正常に行われるとき、電流Ｉ（３７）、Ｉ（３６）は、電流Ｉ（３５）及びＩ（３８）より大きい。そして、電流Ｉ（３５）〜Ｉ（３８）は、Ｉ（３７）＝Ｉ（３６）＝Ｉｐ２、Ｉ（３５）＝Ｉ（３８）＝Ｉｐ１、Ｉｐ２＞Ｉｐ１という関係を有する。合計電流（Ｉｐ２＋Ｉｐ１）は電流源４３、４４のそれぞれの電流値（同一電流値）に対応している。なお、第３の差動対２３及び第４の差動対２４に流れる電流はドレイン・ソース間電流の絶対値で表す。なお、関連技術の出力アンプ１８８（図１０）の特性（図１２）との比較を容易にするため、図５の（２）、（４）及び（５）には、図１２の（２）、（４）及び（５）の特性を一点鎖線で示す。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１０】
一方、入力電圧Ｖｉｎ１（Ｖｉｎ２）が低下して出力設定電圧（＝Ｖｉｎ１）が電圧ＶＣまで低下すると、第２の差動対２２の共通ソース端子が低電位側電源電圧ＶＳＳに達する。そして更に出力設定電圧が低下すると、第２の差動対２２のトランジスタ３３、３４のゲート・ソース間電圧が減少する。これにより、電流Ｉ（３３）、Ｉ（３４）は出力設定電圧がＶＣより低下するに伴って減少を始める。そして出力設定電圧が電圧ＶＡで電流Ｉ（３３）、Ｉ（３４）はほぼゼロとなり、第２の差動対２２は停止する。すなわち、第１の差動対２１のトランジスタ対の電流減少の開始電圧ＶＤは、第１の補助トランジスタＴｒ１によって、第２の差動対２２の電流減少の開始電圧ＶＣよりも高電位側となり、第１の差動対２１の停止電圧（ＶＢ）も第２の差動対２２の停止電圧（ＶＡ）より高電位側となる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２１】
第２のカレントミラー８０ａは、第１の電源（例えば、低電位側電源）に接続される第１導電型の第２のトランジスタ対を有し、第２のトランジスタ対に第２の電流ノード対（Ｎ３、Ｎ４）が接続され、第２の電流ノード対（Ｎ３、Ｎ４）から出力される差動電流出力を受ける。ここで、第２のトランジスタ対は、第３のミラートランジスタ（例えば、ＮＭＯＳトランジスタ８１）と第４のミラートランジスタ（例えば、ＮＭＯトランジスタ８２）を有する。