(57)【要約】【課題】入力信号が演算増幅器の正相入力端子に接続され、演算増幅器の出力はソースフォロアを構成するトランジスタのゲートに接続され、ソースフォロアの電流源はそれぞれ外部信号により制御されるスイッチ回路を介し電源側、及び接地側に接続され、演算増幅器の逆相入力端子には演算増幅器またはソースフォロアの出力が接続され、出力電圧が入力信号により定められ、立上がり、立下りタイミングが外部信号により定められた信号をソースフォロアより出力する電流駆動型ドライバにおいて、入力電圧が低電圧であっても、スルーレートの良好な駆動信号が得られる電流駆動型ドライバを提供する。【解決手段】演算増幅器の出力が静電容量を介して、ソースフォロアのトランジスタの電源側に接続されたことを特徴とする電流駆動型ドライバ。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号が演算増幅器の正相入力端子に接続され、演算増幅器の出力はソースフォロアを構成するトランジスタのゲートに接続され、ソースフォロアの電流源はそれぞれ外部信号により制御されるスイッチ回路を介し電源側、及び接地側に接続され、演算増幅器の逆相入力端子には演算増幅器またはソースフォロアの出力が接続され、出力電圧が入力信号により定められ、立上がり、立下りタイミングが外部信号により定められた信号をソースフォロアより出力する電流駆動型ドライバであって、
演算増幅器の出力が静電容量を介して、ソースフォロアのトランジスタの電源側に接続されたことを特徴とする電流駆動型ドライバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路に形成された電流駆動型ドライバに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電流駆動型ドライバは一般に、高速大容量の負荷を駆動する回路として利用されている。そしてこのドライバを利用したプリンタなどの電子機器は、その高速化、大容量化に伴い年々高度なものに開発されている。
【０００３】
図１に、このようなドライバの例を示した。本ドライバは、差動増幅器の一種である。入力信号ＶＩは、演算増幅器を用いた電圧フォロワ回路１の正相入力端子に接続され、その出力ＶＢは、ドライバの出力回路であるソースフォロアのバッファ２の入力に接続されている。バッファ２に接続された電源側の電流源３、及び接地側の電流源４は、それぞれを構成する素子の入力がスイッチ回路ＳＷＡ、ＳＷＢおよびＳＷＣ、ＳＷＤに接続され、制御されている。このような構成の電流駆動型ドライバの出力ＶＣは、ソースフォロアバッファ２の接地側（ソース側）より取り出される。出力ＶＣの電圧値はバッファに加わる入力信号ＶＢにより制御され、出力のタイミングはスイッチ回路ＳＷＡ、ＳＷＢおよびＳＷＣ、ＳＷＤにより制御される。なお、電圧フォロア回路として、演算増幅回路の逆相入力端子に出力ＶＢを接続した回路を例示したが、ドライバの出力ＶＣを接続しても良い。
【０００４】
図２は、本回路の動作を説明するための、タイミングチャート図である。外部負荷ＣＬを駆動する前は、電源側のスイッチ、ＳＷＡはＯＦＦ（切断状態）、ＳＷＢはＯＮ（接続状態）、接地側のスイッチ、ＳＷＣはＯＮ、ＳＷＤはＯＦＦとなっている。また、電圧フォロワ回路１の出力ＶＢは、一定値となっている。次に、接地側のスイッチが、ＳＷＣはＯＦＦ、ＳＷＤはＯＮとなることで、切断状態になり、電源側のスイッチが、ＳＷＡはＯＮ、ＳＷＢはＯＦＦとなることで、バッファが電源と導通状態になる。このときバッファには電圧フォロアの出力が入力されているので、バッファの出力は、この入力電圧で定められる電圧となり、外部負荷ＣＬを駆動できる。ただし、電源電圧は、この入力電圧よりも大きな値としている。つぎに、電源側のスイッチが、ＳＷＡはＯＦＦ、ＳＷＢはＯＮとなることで、バッファと切断状態になり、接地側のスイッチが、ＳＷＤはＯＦＦ、ＳＷＣはＯＮとなることで、導通状態になると、出力が接地電圧となる。このようにして、本電流駆動型ドライバ回路は、入力信号に制御された電圧値の駆動信号が、スイッチ回路で制御されたタイミングで、出力される。このように入力信号とスイッチ回路で、駆動信号の大きさとタイミングを制御された駆動信号を得る電流駆動型ドライバ回路は、特にプリンタの駆動回路として利用されている（例えば特許文献１、２参照）。
【０００５】
公知文献を以下に示す。
【特許文献１】特開平８−６９２６２号公報
【特許文献２】特開２００３−２８５４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような構成の電流駆動型ドライバは入力に応じた出力を得られ、その結果種々の大きさの電圧出力が得られる。しかし入力電圧がバッファのトランジスタの閾値電圧よりも充分に大きな電圧値である場合は、駆動信号としてスルーレートの良好な出力電圧が得られるが、入力電圧が低くなると、バッファトランジスタのゲート入力電圧が低くなり、ト
ランジスタの駆動能力が低下する。その結果、出力電圧のスルーレートが悪化する。
【０００７】
本発明はこのような問題点を解決するもので、入力電圧が低電圧であっても、スルーレートの良好な駆動信号が得られる電流駆動型ドライバを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は係る課題に鑑みなされたもので、請求項１の発明は、入力信号が演算増幅器の正相入力端子に接続され、演算増幅器の出力はソースフォロアを構成するトランジスタのゲートに接続され、ソースフォロアの電流源はそれぞれ外部信号により制御されるスイッチ回路を介し電源側、及び接地側に接続され、演算増幅器の逆相入力端子には演算増幅器またはソースフォロアの出力が接続され、出力電圧が入力信号により定められ、立上がり、立下りタイミングが外部信号により定められた信号をソースフォロアより出力する電流駆動型ドライバであって、演算増幅器の出力が静電容量を介して、ソースフォロアのトランジスタの電源側に接続されたことを特徴とする電流駆動型ドライバとしたものである。
【０００９】
本請求項１の発明は、演算増幅器の出力が静電容量を介して、ソースフォロアのトランジスタの電源側に接続されたことで、電源側のスイッチが導通し、トランジスタのドレインに電源電圧が印加されると、静電容量を介して、ソースフォロアのトランジスタのゲート電圧が上昇する作用を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明の電流駆動型ドライバは以上のような構成及び作用を有するから、入力電圧が低電圧であっても出力のソースフォロアのトランジスタのゲート電圧が増加し、その駆動能力が上がることで、スルーレートの良好な駆動信号が得られる電流駆動型ドライバとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明の実施するための最良の形態につき説明する。
【００１２】
図３は、本発明の電流駆動型ドライバの回路例を模式的に示した説明図である。本例では、従来の電流型ドライバの回路に演算増幅器の出力が静電容量を介して、ソースフォロアのトランジスタの電源側に接続している。すなわち、入力信号ＶＩが、演算増幅器を用いた電圧フォロワ回路１の入力端子に接続され、その出力ＶＢは、ドライバの出力回路であるソースフォロアのバッファ２の入力に接続されている。バッファ２に接続された電源側の電流源３、及び接地側の電流源４は、それぞれを構成する素子の入力がスイッチ回路ＳＷＡ、ＳＷＢおよびＳＷＣ、ＳＷＤに接続され、制御されている。このような構成の電流駆動型ドライバの出力ＶＣは、ソースフォロアバッファ２の接地側（ソース側）より取り出される。出力ＶＣの大きさはバッファに加わる入力信号ＶＢにより制御され、出力のタイミングはスイッチ回路ＳＷＡ、ＳＷＢおよびＳＷＣ、ＳＷＤにより制御される。そして、演算増幅器の出力が静電容量ＣＢを介して、ソースフォロアのトランジスタの電源側ＶＡに接続している。なお、電圧フォロア回路として、演算増幅回路の逆相入力端子に出力ＶＢを接続した回路を例示したが、ドライバの出力ＶＣを接続しても良い。
【００１３】
図４は、本発明の例の動作をタイミングチャートで表した説明図である。（ａ）は、従来の回路の説明図、（ｂ）は、本発明の例の回路の説明図である。なお、符号はそれぞれ図１、図３の回路図と同様である。図４（ａ）に示したように、出力ＶＢが小さい値、すなわち入力電圧がバッファのトランジスタの閾値電圧に近づいてくると、トランジスタの駆動能力が小さくなり、ドライバの出力電圧ＶＣは、立ち上がりが遅くなり、スルーレートが劣化する。本例のように演算増幅器の出力を静電容量ＣＢを介して、ソースフォロアのトランジスタの電源側に接続すれば、図４（ｂ）に示したように、電源側のスイッチが
導通し、トランジスタのドレインに電源電圧が印加されると、静電容量ＣＢを介して、ソースフォロアのトランジスタのゲート電圧が上昇する。この結果、トランジスタの駆動能力が上がり、立ち上がりが早くなり、スルーレートの良好な出力電圧ＶＣが得られる。
【００１４】
ここで、本発明のドライバについて、具体的に例示して説明する。図１に示す従来の回路で、負荷静電容量ＣＬが１０００ｐＦ、静電容量ＣＢ＝０として、シミュレーションを実施した。また、図３に示す本発明の例の回路で、負荷静電容量ＣＬが同じく１０００ｐＦ、静電容量ＣＢ＝１４ｐＦ、他の値は従来例と同様として、シミュレーションを実施した。図５に、本発明の電流駆動型ドライバの回路例と従来の回路例とのシミュレーション結果の特性図を示した。図では、バッファの出力ＶＣ、電圧フォロワの出力ＶＢのシミュレーション結果を、静電容量ＣＢ＝０（従来例）と、ＣＢ＝１４ｐＦ（本発明の例）の場合で示した。
【００１５】
このシミュレーションの結果、スルーレート（ピーク値の１０−８０％での電圧／時間比）は、従来例、本発明の例で、それぞれ２７．７Ｖ／μｓ、１１３．８Ｖ／μｓとなり、改善された結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の電流駆動型ドライバの回路例を模式的に示した説明図である。
【図２】従来の電流駆動型ドライバの回路例の動作を模式的に示したタイミングチャート図である。
【図３】本発明の電流駆動型ドライバの回路例を模式的に示した説明図である。
【図４】本発明の電流駆動型ドライバの回路例の動作を模式的に示したタイミングチャート図である。
【図５】本発明の電流駆動型ドライバの回路例と従来の回路例とのシミュレーション結果の特性図である。
【符号の説明】
【００１７】
１・・・電圧フォロワ回路
２・・・バッファ
３・・・電源側の電流源
４・・・接地側の電流源
【図１】
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【図３】
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【図５】
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【図２】
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【図４】
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