JP4729877B2 - Current output type drive circuit - Google Patents
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Description
本発明は、設定された電流を発光ダイオード等の負荷に流す電流出力型駆動回路に関するものである。 The present invention relates to a current output type driving circuit for passing a set current to a load such as a light emitting diode.
図12は、発光ダイオードの駆動に用いられる従来の電流出力型駆動回路の構成例を示す図である(例えば特許文献1の図2を参照)。
図12に示す電流出力型駆動回路は、n型MOSトランジスタQaと、電流センス抵抗Raと、電流検出増幅回路AMPaと、誤差増幅回路AMPbと、デジタル−アナログ変換回路DACとを有している。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of a conventional current output type driving circuit used for driving a light emitting diode (see, for example, FIG. 2 of Patent Document 1).
The current output type drive circuit shown in FIG. 12 includes an n-type MOS transistor Qa, a current sense resistor Ra, a current detection amplification circuit AMPa, an error amplification circuit AMPb, and a digital-analog conversion circuit DAC.
発光ダイオードLD1のアノードは電源ラインVDDに接続され、そのカソードはn型MOSトランジスタQaのドレインに接続される。
n型MOSトランジスタQaのソースは、電流センス抵抗Raを介して基準電位VSSに接続される。
電流検出増幅回路AMPaは、n型MOSトランジスタQaのソース電流に応じて電流センス抵抗Raに発生する電流検出信号を増幅し、誤差増幅回路AMPbの反転入力端子(−)に入力する。
デジタル−アナログ変換回路DACは、電流設定データDsetに応じたアナログの電流設定信号Ssetを生成して、誤差増幅回路AMPbの非反転入力端子(+)に入力する。
誤差増幅回路AMPbは、非反転入力端子(+)と反転入力端子(−)との電圧差を増幅し、n型MOSトランジスタQaのゲートに入力する。
The anode of the light emitting diode LD1 is connected to the power supply line VDD, and the cathode thereof is connected to the drain of the n-type MOS transistor Qa.
The source of the n-type MOS transistor Qa is connected to the reference potential VSS via the current sense resistor Ra.
The current detection amplifier circuit AMPa amplifies a current detection signal generated in the current sense resistor Ra in accordance with the source current of the n-type MOS transistor Qa, and inputs it to the inverting input terminal (−) of the error amplifier circuit AMPb.
The digital-analog conversion circuit DAC generates an analog current setting signal Sset corresponding to the current setting data Dset and inputs it to the non-inverting input terminal (+) of the error amplifier circuit AMPb.
The error amplifier circuit AMPb amplifies the voltage difference between the non-inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (−) and inputs the amplified voltage difference to the gate of the n-type MOS transistor Qa.
上記の構成によると、発光ダイオードLD1の駆動電流は、電源ラインVDDから発光ダイオードLD1、n型MOSトランジスタQa、および電流センス抵抗Raを通って基準電位Vssに流れる。したがって、電流センス抵抗Raには、発光ダイオードLD1の駆動電流に応じたレベルを有する電流検出信号が発生する。この電流検出信号は、電流検出増幅回路AMPaで増幅された後、誤差増幅回路AMPbに入力される。誤差増幅回路AMPbでは、デジタル−アナログ変換回路DACから出力されるアナログの電流設定信号Ssetと、電流検出増幅回路AMPaから出力される電流検出信号との誤差が増幅され、この増幅信号がn型MOSトランジスタQaのゲートに入力される。誤差増幅回路AMPbのゲインが十分高いものとすると、発光ダイオードLD1の駆動電流は、電流検出増幅回路AMPaの出力信号と電流設定信号Ssetとがほぼ等しくなる値、すなわち、電流設定データDsetに応じた値に制御される。 According to the above configuration, the drive current of the light emitting diode LD1 flows from the power supply line VDD to the reference potential Vss through the light emitting diode LD1, the n-type MOS transistor Qa, and the current sense resistor Ra. Therefore, a current detection signal having a level corresponding to the drive current of the light emitting diode LD1 is generated in the current sense resistor Ra. The current detection signal is amplified by the current detection amplification circuit AMPa and then input to the error amplification circuit AMPb. In the error amplifier circuit AMPb, an error between the analog current setting signal Sset output from the digital-analog converter circuit DAC and the current detection signal output from the current detection amplifier circuit AMPa is amplified, and this amplified signal is converted into an n-type MOS. Input to the gate of the transistor Qa. If the gain of the error amplifier circuit AMPb is sufficiently high, the drive current of the light emitting diode LD1 corresponds to a value at which the output signal of the current detection amplifier circuit AMPa and the current setting signal Sset are substantially equal, that is, the current setting data Dset. Controlled by value.
ところで、図12に示す電流出力型駆動回路では、負荷電流を微小な値に設定した場合、電流検出増幅回路AMPaや誤差増幅回路AMPbにおけるオフセット成分が無視できなくなって、電流設定精度の誤差要因になることがある。 In the current output type drive circuit shown in FIG. 12, when the load current is set to a very small value, the offset component in the current detection amplifier circuit AMPa and the error amplifier circuit AMPb cannot be ignored, which causes an error factor in current setting accuracy. May be.
また、図12に示す電流出力型駆動回路を複数用いて複数の発光ダイオードを同時に駆動する場合、上述したオフセット成分に起因する電流設定誤差によって各発光ダイオードの駆動電流がばらついてしまうため、素子間の発光輝度のばらつきを生じてしまうことがある。 In addition, when a plurality of light emitting diodes are driven simultaneously using a plurality of current output type driving circuits shown in FIG. 12, the driving current of each light emitting diode varies due to the current setting error caused by the offset component described above. The light emission luminance may vary.
さらに、駆動する発光ダイオードの数が多くなると、回路素子数の多い電流検出増幅回路AMPaや誤差増幅回路AMPbが、消費電力と回路面積を増大させる要因になる。 Further, when the number of light emitting diodes to be driven increases, the current detection amplification circuit AMPa and the error amplification circuit AMPb having a large number of circuit elements increase power consumption and circuit area.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、負荷電流を微小な値に設定した場合における電流の設定精度の低下を抑えることができる電流出力型駆動回路を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a current output type driving circuit capable of suppressing a decrease in current setting accuracy when a load current is set to a minute value. is there.
本発明の第1の発明に係わる電流出力型駆動回路は、負荷が接続される第1のノードと、上記第1のノードに並列接続された複数のトランジスタ部を含み、入力される制御信号に応じて上記負荷に流す負荷電流を制御する電流制御回路と、第2のノードと、上記複数のトランジスタ部の各トランジスタ部と上記第2のノードとの間にそれぞれ接続された複数の第1の抵抗を含む抵抗回路と、上記トランジスタ部と上記第1の抵抗とが直列接続されて各経路が構成された複数の経路から、入力される電流設定信号に応じて上記負荷電流の駆動経路を選択するスイッチ回路と、上記スイッチ回路により選択された駆動経路における上記トランジスタ部と上記第1の抵抗との接続中点に出現するセンス電圧と、入力される基準電圧との差が小さくなるように、上記電流制御回路に出力する上記制御信号を生成し制御する制御信号生成回路と、を有し、上記トランジスタ部の相互コンダクタンスと上記第1の抵抗の値との比を、複数の経路間で揃えることが可能である。 A current output type driving circuit according to a first aspect of the present invention includes a first node to which a load is connected and a plurality of transistor portions connected in parallel to the first node, and receives an input control signal. In response, a current control circuit for controlling a load current flowing to the load, a second node, and a plurality of first nodes connected between each of the transistor portions of the plurality of transistor portions and the second node, respectively. Select a drive path for the load current according to an input current setting signal from a plurality of paths in which each path is configured by connecting a resistor circuit including a resistor, the transistor unit, and the first resistor in series. a switching circuit for a sense voltage that appears in a connection point between the transistor portion and the first resistor in the drive path which is selected by the switch circuit, it small difference between the reference voltage input As a control signal generating circuit for generating and controlling the control signal output to the current control circuit, have a, the ratio of the transconductance and the first value of the resistance of the transistor section, a plurality of paths It is possible to arrange between.
上記第1の発明の作用を説明する。
上記第1の発明によると、上記抵抗回路には、上記電流制御回路を介して負荷電流が流れる。上記制御信号生成回路においては、この負荷電流によって上記抵抗回路に発生する電圧と上記基準電圧との差が検出される。上記制御信号生成回路では、上記電圧差が小さくなるように調節された制御信号が生成され、この制御信号に応じて上記電流制御回路に流れる負荷電流が制御される。
これにより、上記負荷電流を微小な値に設定する場合でも、上記抵抗回路に発生する電圧は上記基準電圧と同等な大きさになるため、上記制御信号生成回路のオフセット誤差の影響による電流設定精度の低下が抑えられる。
The operation of the first invention will be described.
According to the first aspect of the invention, a load current flows through the resistance circuit via the current control circuit. In the control signal generation circuit, a difference between the voltage generated in the resistance circuit by the load current and the reference voltage is detected. In the control signal generation circuit, a control signal adjusted to reduce the voltage difference is generated, and a load current flowing in the current control circuit is controlled in accordance with the control signal.
As a result, even when the load current is set to a very small value, the voltage generated in the resistor circuit is as large as the reference voltage, so that the current setting accuracy due to the influence of the offset error of the control signal generation circuit Can be prevented from decreasing.
上記第1の発明において、上記電流制御回路は、上記第1のノードと上記第2のノードとの間に並列に接続される複数のトランジスタを含んでも良い。上記抵抗回路は、上記複数のトランジスタと上記第2のノードとを接続する配線上に挿入される複数の第1の抵抗と、上記複数のトランジスタのうち、上記電流設定信号で指定されるトランジスタと上記第1の抵抗との接続ノードを共通に接続するスイッチ回路とを含んでも良い。上記制御信号生成回路は、上記スイッチ回路において共通接続されたノードに発生する電圧と上記基準電圧との差が小さくなるように調節した上記制御信号を生成しても良い。更に上記第1の発明は、上記電流設定信号で指定されるトランジスタに上記制御信号生成回路で生成された制御信号を入力し、他のトランジスタには当該トランジスタをオフさせる制御信号を入力する制御信号入力回路を有しても良い。 In the first invention, the current control circuit may include a plurality of transistors connected in parallel between the first node and the second node. The resistor circuit includes a plurality of first resistors inserted on a wiring connecting the plurality of transistors and the second node, and a transistor specified by the current setting signal among the plurality of transistors. A switch circuit that commonly connects a connection node with the first resistor may be included. The control signal generation circuit may generate the control signal adjusted so that a difference between a voltage generated at nodes commonly connected in the switch circuit and the reference voltage is small. Further, in the first invention, the control signal generated by the control signal generation circuit is input to the transistor specified by the current setting signal, and the control signal for inputting the control signal for turning off the transistor is input to the other transistors. An input circuit may be included.
上記の構成によると、負荷電流は、上記複数のトランジスタのうち、上記電流設定信号で指定されるトランジスタに流れる。各トランジスタに流れる負荷電流は、それぞれ上記第1の抵抗を通り、上記第2のノードにおいて合成される。また、上記電流設定信号で指定されるトランジスタと上記第1の抵抗との接続ノードは、上記スイッチ回路によって共通に接続される。上記制御信号生成回路では、当該共通接続されたノードに発生する電圧と上記基準電圧との差が小さくなるように、上記制御信号が調節される。
したがって、上記電流設定信号で指定されたトランジスタに接続される上記第1の抵抗には、それぞれ、その抵抗値と上記基準電圧の大きさによって決まる所定の電流が流れる。そのため、上記電流設定信号で指定されるトランジスタが増えると、この増えたトランジスタに流れる電流が加算されるため、負荷電流は大きくなる。逆に、上記電流設定信号で指定されるトランジスタが減ると、このトランジスタに流れていた電流分が減るため、負荷電流は小さくなる。
仮に、上記電流制御回路を1つのトランジスタで実現すると、このトランジスタにおいて制御信号を負荷電流に変換するゲインは概ね一定に保たれるが、上記抵抗回路において負荷電流を電圧に変換するゲインは上記抵抗回路の抵抗値に応じて変化する。そのため、負荷電流が変わると、上記抵抗回路の抵抗値が変わり、これに応じて帰還制御のループゲインも変化してしまう。例えば、負荷電流が大きくなると、上記抵抗回路の抵抗値が小さく設定されるため、負荷電流を電圧に変換するゲインが小さくなる。そのため、ループゲインが小さくなって、電流設定の精度が低下する。
これに対し、上記の構成によれば、負荷電流の設定値に応じて負荷電流を制御するトランジスタの数を変化させると、上記電流変換回路の変換ゲインが変化する。例えば、負荷電流を制御するトランジスタの数を増やすと、この増えたトランジスタに流れる電流が負荷電流に加わるため、制御信号の変化量に対する負荷電流の変化量が大きくなり、上記電流変換回路の変換ゲインが大きくなる。
これにより、負荷電流の設定値に応じて上記抵抗回路の抵抗値が変化して、負荷電流を電圧に変換するゲインが変化しても、この変化を打ち消す方向に上記電流制御回路の変換ゲインが変化するため、ループゲインの変化が抑えられる。例えば負荷電流を大きくするために、上記抵抗回路の抵抗値を小さくすると、負荷電流を制御するトランジスタが加わって上記電流制御回路の変換ゲインが大きくなるため、ループゲインの低下が抑えられる。その結果、電流設定の精度の低下が抑制される。
According to the above configuration, the load current flows through the transistor specified by the current setting signal among the plurality of transistors. The load current flowing through each transistor passes through the first resistor and is combined at the second node. A connection node between the transistor specified by the current setting signal and the first resistor is commonly connected by the switch circuit. In the control signal generation circuit, the control signal is adjusted so that the difference between the voltage generated at the commonly connected nodes and the reference voltage is small.
Therefore, a predetermined current determined by the resistance value and the magnitude of the reference voltage flows through the first resistor connected to the transistor specified by the current setting signal. Therefore, when the number of transistors specified by the current setting signal increases, the current flowing through the increased number of transistors is added, so that the load current increases. Conversely, when the number of transistors specified by the current setting signal decreases, the amount of current flowing through the transistors decreases, and the load current decreases.
If the current control circuit is realized by a single transistor, the gain for converting the control signal to the load current is maintained substantially constant in the transistor, but the gain for converting the load current to the voltage in the resistor circuit is the resistance. It changes according to the resistance value of the circuit. Therefore, when the load current changes, the resistance value of the resistor circuit changes, and the loop gain of feedback control also changes accordingly. For example, when the load current is increased, the resistance value of the resistor circuit is set to be small, so that the gain for converting the load current into a voltage is decreased. As a result, the loop gain is reduced and the accuracy of current setting is reduced.
On the other hand, according to the above configuration, when the number of transistors that control the load current is changed according to the set value of the load current, the conversion gain of the current conversion circuit changes. For example, when the number of transistors that control the load current is increased, the current flowing through the increased transistor is added to the load current, so that the amount of change in the load current with respect to the amount of change in the control signal increases, and the conversion gain of the current conversion circuit Becomes larger.
As a result, even if the resistance value of the resistor circuit changes according to the set value of the load current and the gain for converting the load current into the voltage changes, the conversion gain of the current control circuit in the direction to cancel this change. Since it changes, the change of the loop gain is suppressed. For example, if the resistance value of the resistor circuit is reduced in order to increase the load current, a transistor for controlling the load current is added and the conversion gain of the current control circuit is increased, so that a decrease in loop gain can be suppressed. As a result, a decrease in current setting accuracy is suppressed.
また、上記第1の発明は、上記第1の抵抗と共通の半導体基板上に形成される第2の抵抗と、上記第2の抵抗に所定の電流を流す電流源とを有しても良く、上記制御信号生成回路は、上記第2の抵抗に発生する電圧を上記基準電圧として入力しても良い。
上記構成によると、負荷電流は、上記電流設定信号で指定されるトランジスタに接続される上記第1の抵抗の抵抗値と、上記第2の抵抗の抵抗値との比に応じた大きさになる。上記第1の抵抗および上記第2の抵抗が共通の半導体基板上に形成されると、これらの抵抗値比の絶対精度が高くなるため、上記負荷電流の設定精度が向上する。
The first invention may include a second resistor formed on a semiconductor substrate common to the first resistor, and a current source for causing a predetermined current to flow through the second resistor. The control signal generation circuit may input a voltage generated in the second resistor as the reference voltage.
According to the above configuration, the load current has a magnitude corresponding to the ratio between the resistance value of the first resistor connected to the transistor specified by the current setting signal and the resistance value of the second resistor. . When the first resistor and the second resistor are formed on a common semiconductor substrate, the absolute accuracy of the resistance value ratio is increased, so that the setting accuracy of the load current is improved.
また、上記第1の発明において、上記トランジスタは、上記半導体基板上において互いに等価な構造で形成される1つまたは複数の並列接続されたトランジスタ素子を含んでも良く、上記第1の抵抗は、上記半導体基板上において互いに等価な構造で形成される1つまたは複数の並列接続された抵抗素子を含んでも良い。そして、上記トランジスタに含まれる上記トランジスタ素子の数と、上記第1の抵抗に含まれる上記抵抗素子の数との比が、共通に接続される上記トランジスタと上記第1の抵抗との間で一定の比に設定されても良い。
上記の構成によると、上記トランジスタ素子は、共通の半導体基板上に等価な構造で形成されることによって互いに近似した特性を有するため、制御信号を負荷電流に変換するゲインが互いに近似する。また、上記抵抗素子は、共通の半導体基板上に等価な構造で形成されることによって互いに近似した抵抗値を有するため、負荷電流を電圧に変換するゲインが互いに近似する。
そのため、例えば上記電流設定信号によって1つトランジスタが指定され、当該指定されたトランジスタにL個のトランジスタ素子が含まれるものとすると、上記制御信号を負荷電流に変換するゲインは、1個のトランジスタ素子による変換ゲインのL倍に近似する。また、上記指定されたトランジスタと共通に接続される第1の抵抗にM個の抵抗素子が含まれるものとすると、負荷電流を電圧に変換するゲインは、1個の抵抗素子による変換ゲインのM分の1に近似する。したがって、上記指定されたトランジスタとこれに接続される第1の抵抗とにおいて上記制御信号を上記第1の抵抗の電圧に変換するゲインは、1個のトランジスタ素子と抵抗素子における変換ゲインの(L/M)倍に近似する。
一方、この(L/M)は上記一定の比を有するため、上記電流設定信号において何れのトランジスタが指定される場合も一定である。
したがって、上記トランジスタと上記第1の抵抗とにおいて上記制御信号を上記第1の抵抗の電圧に変換するゲインは、上記電流設定信号において何れのトランジスタが指定される場合も一定の値に近似する。
また、上記電流設定信号において複数のトランジスタが指定される場合、当該複数のトランジスタの全体に含まれるトランジスタ素子の総数と、当該複数のトランジスタに接続される複数の第1の抵抗の全体に含まれる抵抗素子の総数との比は、1つのトランジスタが指定される場合と同様、上記一定の比を有する。そのため、指定された複数のトランジスタとこれに接続される複数の第1の抵抗とにおいて上記制御信号を上記第1の抵抗の電圧に変換するゲインは、1つのトランジスタが指定される場合と同じ一定の値に近似する。
このように、上記制御信号を上記第1の抵抗の電圧に変換するゲインが一定の値に近似するため、負荷電流の設定値の変化に応じたループゲインの変化が抑えられる。
In the first invention, the transistor may include one or a plurality of parallel-connected transistor elements formed in an equivalent structure on the semiconductor substrate, and the first resistor includes the first resistor One or a plurality of resistance elements connected in parallel may be included, which are formed on the semiconductor substrate in an equivalent structure. The ratio between the number of the transistor elements included in the transistor and the number of the resistance elements included in the first resistor is constant between the commonly connected transistors and the first resistor. May be set.
According to the above configuration, the transistor elements have characteristics approximate to each other by being formed in an equivalent structure on a common semiconductor substrate, and therefore the gains for converting the control signal into the load current are approximate to each other. In addition, since the resistance elements have resistance values approximated to each other by being formed in an equivalent structure on a common semiconductor substrate, gains for converting load currents to voltages are approximated to each other.
Therefore, for example, when one transistor is designated by the current setting signal and the designated transistor includes L transistor elements, the gain for converting the control signal into a load current is one transistor element. Approximate to L times the conversion gain by. If the first resistor connected in common with the designated transistor includes M resistance elements, the gain for converting the load current into voltage is M of the conversion gain of one resistance element. Approximate to one part. Therefore, the gain for converting the control signal into the voltage of the first resistor in the designated transistor and the first resistor connected to the designated transistor is (L of the conversion gain in one transistor element and the resistor element). / M) times the approximation.
On the other hand, since (L / M) has the constant ratio, it is constant when any transistor is designated in the current setting signal.
Therefore, the gain for converting the control signal into the voltage of the first resistor in the transistor and the first resistor approximates a constant value regardless of which transistor is specified in the current setting signal.
Further, when a plurality of transistors are specified in the current setting signal, the total number of transistor elements included in the whole of the plurality of transistors and the whole of the plurality of first resistors connected to the plurality of transistors are included. The ratio to the total number of resistance elements has the constant ratio as in the case where one transistor is designated. Therefore, the gain for converting the control signal into the voltage of the first resistor in the plurality of designated transistors and the plurality of first resistors connected thereto is the same as that in the case where one transistor is designated. Approximate the value of.
Thus, since the gain for converting the control signal into the voltage of the first resistor approximates a constant value, the change in the loop gain according to the change in the set value of the load current is suppressed.
本発明の第2の発明に係わる電流出力型駆動回路は、入力される電流設定信号に応じた電流を対応する負荷に流す複数の駆動ユニットと、 選択制御回路と、を有し、上記駆動ユニットは、負荷が接続される第1のノードと、上記第1のノードに接続されたトランジスタ部を含み、入力される制御信号に応じて上記負荷に流す負荷電流を制御する電流制御回路と、駆動ユニット間で共通な第2のノードと、上記複数のトランジスタ部の各トランジスタ部と上記第2のノードとの間にそれぞれが接続された第1の抵抗を含む抵抗回路と、上記トランジスタ部と上記第1の抵抗との間の第1の端子と、上記電流制御回路に入力するための制御信号を入力する第2の端子と、を含み、上記選択制御回路は、上記複数の駆動ユニットのうち、入力されるユニット指定信号で指定された駆動ユニットの上記第1の端子を選択し、当該選択した端子から出力される電圧を出力する第1の選択回路と、入力される基準電圧と上記第1の選択回路から出力される電圧との差が小さくなるように調節した上記電流制御回路の制御信号を生成する制御信号生成回路と、上記複数の駆動ユニットのうち、上記ユニット指定信号で指定される駆動ユニットの上記第2の端子を選択し、当該選択した端子に上記制御信号生成回路で生成された制御信号を入力する第2の選択回路と、を有し、上記トランジスタ部の相互コンダクタンスと上記第1の抵抗の値との比を、複数の駆動ユニット間で揃えることが可能である。 A current output type drive circuit according to a second aspect of the present invention includes a plurality of drive units for causing a current corresponding to an input current setting signal to flow to a corresponding load, and a selection control circuit, and the drive unit It includes a first node to which a load is connected, and the first comprises a transistor connected portion to the node, the current control circuit for controlling the load current supplied to the load in response to a control signal input, the drive A second node common to the units; a resistor circuit including a first resistor connected between each of the plurality of transistor portions and the second node; the transistor portion; a first terminal between the first resistor, wherein the second terminal for receiving a control signal to be input to the current control circuit, the selection control circuit, among the plurality of drive units Will be entered A first selection circuit that selects the first terminal of the drive unit designated by the unit designation signal and outputs a voltage output from the selected terminal; an input reference voltage; and the first selection circuit A control signal generation circuit for generating a control signal of the current control circuit adjusted so as to reduce a difference from a voltage output from the drive unit, and a drive unit specified by the unit specification signal among the plurality of drive units. select the second terminal, possess a second selection circuit for inputting a control signal generated by said control signal generating circuit to the selected terminal, the transconductance and the first of the transistor section The ratio with the resistance value can be made uniform among the plurality of drive units.
上記第2の発明の作用を説明する。
上記第2の発明によると、上記ユニット指定信号で指定される駆動ユニットの上記電流制御回路には、上記制御信号生成回路において生成される制御信号が上記第2の選択回路および上記第2の端子を介して入力される。これにより、上記電流制御回路には、入力される制御信号に応じた負荷電流が流れる。この負荷電流は、上記抵抗回路に流れて、上記電流設定信号で設定される抵抗値に応じた電圧を発生させる。上記抵抗回路に発生する電圧は、上記第1の端子から上記第1の選択回路を介して上記制御信号生成回路に入力され、上記基準電圧との差が検出される。上記制御信号生成回路では、上記電圧差が小さくなるように調節された制御信号が生成され、この制御信号に応じて上記電流制御回路に流れる負荷電流が制御される。一方、上記ユニット指定信号で指定されない他の駆動ユニットの上記電流制御回路には、以前に入力された制御信号が保持されており、この保持された制御信号に応じた負荷電流が流れる。
これにより、上記負荷電流を微小な値に設定する場合でも、上記抵抗回路に発生する電圧は上記基準電圧と同等な大きさになるため、上記制御信号生成回路のオフセット誤差の影響による電流設定精度の低下が抑えられる。
また、複数の駆動ユニットにおいて上記制御信号生成回路を共用するため、各駆動ユニットに制御信号生成回路を設ける場合に比べて、回路面積や消費電力が削減される。
The operation of the second invention will be described.
According to the second invention, the control signal generated in the control signal generation circuit is supplied to the current selection circuit and the second terminal of the drive unit specified by the unit specification signal. Is input through. As a result, a load current corresponding to the input control signal flows through the current control circuit. The load current flows through the resistor circuit and generates a voltage corresponding to the resistance value set by the current setting signal. A voltage generated in the resistance circuit is input from the first terminal to the control signal generation circuit via the first selection circuit, and a difference from the reference voltage is detected. In the control signal generation circuit, a control signal adjusted to reduce the voltage difference is generated, and a load current flowing in the current control circuit is controlled in accordance with the control signal. On the other hand, in the current control circuit of another drive unit not designated by the unit designation signal, a previously inputted control signal is held, and a load current corresponding to the held control signal flows.
As a result, even when the load current is set to a very small value, the voltage generated in the resistor circuit is as large as the reference voltage, so that the current setting accuracy due to the influence of the offset error of the control signal generation circuit Can be prevented from decreasing.
Further, since the control signal generation circuit is shared by a plurality of drive units, the circuit area and power consumption are reduced as compared with the case where the control signal generation circuit is provided in each drive unit.
上記第2の発明において、上記電流制御回路は、上記第1のノードと上記第2のノードとの間に並列に接続される複数のトランジスタを含んでも良い。上記抵抗回路は、上記複数のトランジスタと上記第2のノードとを接続する配線上に挿入される複数の第1の抵抗と、上記複数のトランジスタのうち、上記電流設定信号で指定されるトランジスタと上記第1の抵抗との接続ノードを上記第1の端子に共通に接続するスイッチ回路とを含んでも良い。更に、上記駆動ユニットは、上記複数のトランジスタのうち、上記電流設定信号で指定されるトランジスタに上記第2の端子から入力される制御信号を入力し、他のトランジスタには当該トランジスタをオフさせる制御信号を入力する制御信号入力回路をそれぞれ含んでも良い。 In the second invention, the current control circuit may include a plurality of transistors connected in parallel between the first node and the second node. The resistor circuit includes a plurality of first resistors inserted on a wiring connecting the plurality of transistors and the second node, and a transistor specified by the current setting signal among the plurality of transistors. A switching circuit that commonly connects a connection node with the first resistor to the first terminal may be included. Furthermore, the drive unit inputs a control signal input from the second terminal to a transistor specified by the current setting signal among the plurality of transistors, and controls to turn off the transistor to the other transistors. A control signal input circuit for inputting a signal may be included.
上記の構成によると、負荷電流は、上記複数のトランジスタのうち、上記電流設定信号で指定されるトランジスタに流れる。各トランジスタに流れる負荷電流は、それぞれ上記第1の抵抗を通り、上記第2のノードにおいて合成される。また、上記電流設定信号で指定されるトランジスタと上記第1の抵抗との接続ノードは、上記スイッチ回路によって上記第1の端子に共通に接続される。上記第1の端子に発生する電圧は、上記第1の選択回路を介して上記制御信号生成回路に入力され、上記基準電圧との差を検出される。上記制御信号生成回路では、入力される第1の端子の電圧と上記基準電圧との差が小さくなるように、上記制御信号が調節される。この制御信号が、上記第2の選択回路から上記第2の端子を介して上記電流制御回路に入力され、これに応じて負荷電流が制御される。
したがって、上記電流設定信号で指定されたトランジスタに接続される上記第1の抵抗には、それぞれ、その抵抗値と上記基準電圧の大きさによって決まる所定の電流が流れる。そのため、上記電流設定信号で指定されるトランジスタが増えると、この増えたトランジスタに流れる電流が加算されるため、負荷電流は大きくなる。逆に、上記電流設定信号で指定されるトランジスタが減ると、このトランジスタに流れていた電流分が減るため、負荷電流は小さくなる。すなわち、負荷電流の設定値に応じて負荷電流を制御するトランジスタの数を変化させることにより、上記電流変換回路の変換ゲインを変化させることが可能になる。例えば、負荷電流を制御するトランジスタの数を増やすと、この増えたトランジスタに流れる電流が負荷電流に加わるため、制御信号の変化量に対する負荷電流の変化量が大きくなり、上記電流変換回路の変換ゲインが大きくなる。
これにより、負荷電流の設定値に応じて負荷電流を電圧に変換するゲインが変化しても、この変化を打ち消す方向に上記電流制御回路の変換ゲインが変化するため、帰還制御のループゲインの変化が抑えられる。
According to the above configuration, the load current flows through the transistor specified by the current setting signal among the plurality of transistors. The load current flowing through each transistor passes through the first resistor and is combined at the second node. A connection node between the transistor specified by the current setting signal and the first resistor is commonly connected to the first terminal by the switch circuit. The voltage generated at the first terminal is input to the control signal generation circuit via the first selection circuit, and a difference from the reference voltage is detected. In the control signal generation circuit, the control signal is adjusted so that a difference between the input voltage of the first terminal and the reference voltage becomes small. This control signal is input from the second selection circuit to the current control circuit via the second terminal, and the load current is controlled accordingly.
Therefore, a predetermined current determined by the resistance value and the magnitude of the reference voltage flows through the first resistor connected to the transistor specified by the current setting signal. Therefore, when the number of transistors specified by the current setting signal increases, the current flowing through the increased number of transistors is added, so that the load current increases. Conversely, when the number of transistors specified by the current setting signal decreases, the amount of current flowing through the transistors decreases, and the load current decreases. That is, it is possible to change the conversion gain of the current conversion circuit by changing the number of transistors that control the load current according to the set value of the load current. For example, when the number of transistors that control the load current is increased, the current flowing through the increased transistor is added to the load current, so that the amount of change in the load current with respect to the amount of change in the control signal increases, and the conversion gain of the current conversion circuit Becomes larger.
As a result, even if the gain for converting the load current into voltage changes according to the set value of the load current, the conversion gain of the current control circuit changes in a direction to cancel this change. Is suppressed.
また、上記第2の発明において、上記駆動ユニットは、上記第1の抵抗と共通の半導体基板上に形成される第2の抵抗と、上記第2の抵抗に所定の電流を流す電流源と、上記第2の抵抗に発生する電圧を上記基準電圧として出力する第3の端子とをそれぞれ含んでも良い。更に、上記第2の発明は、上記複数の駆動ユニットのうち、上記ユニット指定信号で指定される駆動ユニットの上記第3の端子を選択し、当該選択した端子から出力される基準電圧を上記制御信号生成回路に入力する第3の選択回路を有しても良い。
上記の構成によると、負荷電流は、上記電流設定信号で指定されるトランジスタに接続される上記第1の抵抗の抵抗値と、上記第2の抵抗の抵抗値との比に応じた大きさになる。上記第1の抵抗および上記第2の抵抗が共通の半導体基板上に形成されると、これらの抵抗値比の絶対精度が高くなるため、上記負荷電流の設定精度が高くなる。
In the second aspect of the invention, the drive unit includes a second resistor formed on a semiconductor substrate common to the first resistor, a current source for causing a predetermined current to flow through the second resistor, And a third terminal that outputs the voltage generated in the second resistor as the reference voltage. Further, the second invention selects the third terminal of the drive unit designated by the unit designation signal among the plurality of drive units, and controls the reference voltage output from the selected terminal. A third selection circuit which inputs to the signal generation circuit may be included.
According to the above configuration, the load current has a magnitude corresponding to the ratio between the resistance value of the first resistor connected to the transistor specified by the current setting signal and the resistance value of the second resistor. Become. When the first resistor and the second resistor are formed on a common semiconductor substrate, the absolute accuracy of the resistance value ratio is increased, so that the setting accuracy of the load current is increased.
また、上記第2の発明において、上記駆動ユニットは、上記第1の抵抗と共通の半導体基板上に形成される第2の抵抗と、上記第2の抵抗に流れる電流を入力する第3の端子とをそれぞれ含んでも良い。更に、上記第2の発明は、所定の電流を出力する電流源と、上記複数の駆動ユニットのうち、上記ユニット指定信号で指定される駆動ユニットの上記第3の端子を選択し、当該選択した端子に上記電流源の電流を入力する第4の選択回路と、上記複数の駆動ユニットのうち、上記ユニット指定信号で指定される駆動ユニットの上記第2の抵抗を選択し、当該選択した抵抗に発生する電圧を上記基準電圧として上記制御信号生成回路に入力する第5の選択回路を有しても良い。
上記の構成においても、負荷電流は、上記電流設定信号で指定されるトランジスタに接続される上記第1の抵抗の抵抗値と、上記第2の抵抗の抵抗値との比に応じた大きさになる。そのため、上記第1の抵抗および上記第2の抵抗が共通の半導体基板上に形成されると、これらの抵抗値比の絶対精度が高くなるため、上記負荷電流の設定精度が高くなる。
また、上記の構成によれば、複数の駆動ユニットにおいて電流源が共用されるため、駆動ユニット間の電流設定値のばらつきが小さくなる。
In the second invention, the drive unit includes a second resistor formed on the same semiconductor substrate as the first resistor, and a third terminal for inputting a current flowing through the second resistor. May be included. Furthermore, the second invention selects the third terminal of the drive unit designated by the unit designation signal from the current source that outputs a predetermined current and the plurality of drive units, and the selected A fourth selection circuit for inputting a current of the current source to the terminal, and the second resistance of the drive unit designated by the unit designation signal among the plurality of drive units is selected, and the selected resistance is A fifth selection circuit that inputs the generated voltage to the control signal generation circuit as the reference voltage may be provided.
Also in the above configuration, the load current has a magnitude corresponding to the ratio between the resistance value of the first resistor connected to the transistor specified by the current setting signal and the resistance value of the second resistor. Become. For this reason, when the first resistor and the second resistor are formed on a common semiconductor substrate, the absolute accuracy of the resistance value ratio is increased, so that the setting accuracy of the load current is increased.
Further, according to the above configuration, since the current source is shared by the plurality of drive units, the variation in the current setting value between the drive units is reduced.
また、上記第2の発明において、上記トランジスタは、上記半導体基板上において互いに等価な構造で形成される1つまたは複数の並列接続されたトランジスタ素子を含んでも良く、上記第1の抵抗は、上記半導体基板上において互いに等価な構造で形成される1つまたは複数の並列接続された抵抗素子を含んでも良い。そして、上記トランジスタに含まれる上記トランジスタ素子の数と、上記第1の抵抗に含まれる上記抵抗素子の数との比が、共通に接続される上記トランジスタと上記第1の抵抗との間で一定の比に設定されても良い。
上記の構成によると、上記トランジスタ素子は、共通の半導体基板上に等価な構造で形成されることによって互いに近似した特性を有するため、制御信号を負荷電流に変換するゲインが互いに近似する。また、上記抵抗素子は、共通の半導体基板上に等価な構造で形成されることによって互いに近似した抵抗値を有するため、負荷電流を電圧に変換するゲインが互いに近似する。
そのため、例えば上記電流設定信号によって1つトランジスタが指定され、当該指定されたトランジスタにL個のトランジスタ素子が含まれるものとすると、上記制御信号を負荷電流に変換するゲインは、1個のトランジスタ素子による変換ゲインのL倍に近似する。また、上記指定されたトランジスタと共通に接続される第1の抵抗にM個の抵抗素子が含まれるものとすると、負荷電流を電圧に変換するゲインは、1個の抵抗素子による変換ゲインのM分の1に近似する。したがって、上記指定されたトランジスタとこれに接続される第1の抵抗とにおいて上記制御信号を上記第1の抵抗の電圧に変換するゲインは、1個のトランジスタ素子と抵抗素子における変換ゲインの(L/M)倍に近似する。
一方、この(L/M)は上記一定の比を有するため、上記電流設定信号において何れのトランジスタが指定される場合も一定である。
したがって、上記トランジスタと上記第1の抵抗とにおいて上記制御信号を上記第1の抵抗の電圧に変換するゲインは、上記電流設定信号において何れのトランジスタが指定される場合も一定の値に近似する。
また、上記電流設定信号において複数のトランジスタが指定される場合、当該複数のトランジスタの全体に含まれるトランジスタ素子の総数と、当該複数のトランジスタに接続される複数の第1の抵抗の全体に含まれる抵抗素子の総数との比は、1つのトランジスタが指定される場合と同様、上記一定の比を有する。そのため、指定された複数のトランジスタとこれに接続される複数の第1の抵抗とにおいて上記制御信号を上記第1の抵抗の電圧に変換するゲインは、1つのトランジスタが指定される場合と同じ一定の値に近似する。
このように、上記制御信号を上記第1の抵抗の電圧に変換するゲインが一定の値に近似するため、負荷電流の設定値の変化に応じたループゲインの変化が抑えられる。
In the second invention, the transistor may include one or a plurality of parallel-connected transistor elements formed in an equivalent structure on the semiconductor substrate, and the first resistor includes the first resistor One or a plurality of resistance elements connected in parallel may be included, which are formed on the semiconductor substrate in an equivalent structure. The ratio between the number of the transistor elements included in the transistor and the number of the resistance elements included in the first resistor is constant between the commonly connected transistors and the first resistor. May be set.
According to the above configuration, the transistor elements have characteristics approximate to each other by being formed in an equivalent structure on a common semiconductor substrate, and therefore the gains for converting the control signal into the load current are approximate to each other. In addition, since the resistance elements have resistance values approximated to each other by being formed in an equivalent structure on a common semiconductor substrate, gains for converting load currents to voltages are approximated to each other.
Therefore, for example, when one transistor is designated by the current setting signal and the designated transistor includes L transistor elements, the gain for converting the control signal into a load current is one transistor element. Approximate to L times the conversion gain by. If the first resistor connected in common with the designated transistor includes M resistance elements, the gain for converting the load current into voltage is M of the conversion gain of one resistance element. Approximate to one part. Therefore, the gain for converting the control signal into the voltage of the first resistor in the designated transistor and the first resistor connected to the designated transistor is (L of the conversion gain in one transistor element and the resistor element). / M) times the approximation.
On the other hand, since (L / M) has the constant ratio, it is constant when any transistor is designated in the current setting signal.
Therefore, the gain for converting the control signal into the voltage of the first resistor in the transistor and the first resistor approximates a constant value regardless of which transistor is specified in the current setting signal.
Further, when a plurality of transistors are specified in the current setting signal, the total number of transistor elements included in the whole of the plurality of transistors and the whole of the plurality of first resistors connected to the plurality of transistors are included. The ratio to the total number of resistance elements has the constant ratio as in the case where one transistor is designated. Therefore, the gain for converting the control signal into the voltage of the first resistor in the plurality of designated transistors and the plurality of first resistors connected thereto is the same as that in the case where one transistor is designated. Approximate the value of.
Thus, since the gain for converting the control signal into the voltage of the first resistor approximates a constant value, the change in the loop gain according to the change in the set value of the load current is suppressed.
また、上記第2の発明において、上記駆動ユニットは、入力される制御信号に応じた電流が流れる第3のトランジスタと、一方の端子が上記第3のトランジスタに接続され、他方の端子が上記第2のノードに接続される第3の抵抗とをそれぞれ含んでも良い。上記スイッチ回路は、上記電流設定信号において上記複数のトランジスタを何れも指定されない場合、上記第3のトランジスタと上記第3の抵抗との接続ノードを上記第1の端子に接続しても良い。上記制御信号入力回路は、上記電流設定信号において上記複数のトランジスタを何れも指定されない場合、上記第2の端子から入力される制御信号を上記第3のトランジスタに入力し、上記複数のトランジスタには当該トランジスタをオフさせる制御信号をそれぞれ入力しても良い。
上記の構成によると、上記ユニット指定信号で指定される駆動ユニットに入力される上記電流設定信号において、上記複数のトランジスタが何れも指定されていない場合、上記制御信号生成回路には、上記第3のトランジスタと上記第3の抵抗との接続ノードに発生する電圧が上記第1の端子および上記第1の選択回路を介して入力される。そして、上記制御信号生成回路において生成される制御信号は、上記第2の選択回路および上記第2の端子を介して、上記第3のトランジスタに入力される。これにより、上記制御信号生成回路では、上記第3の抵抗に発生する電圧と上記基準電圧との差が小さくなるように上記制御信号を調節する帰還制御が働くため、帰還ループの切断により生じる上記制御信号の不定状態が防止される。
In the second invention, the drive unit includes a third transistor through which a current corresponding to an input control signal flows, one terminal connected to the third transistor, and the other terminal connected to the first transistor. And a third resistor connected to each of the two nodes. The switch circuit may connect a connection node between the third transistor and the third resistor to the first terminal when none of the plurality of transistors is specified in the current setting signal. The control signal input circuit inputs a control signal input from the second terminal to the third transistor when none of the plurality of transistors is specified in the current setting signal. A control signal for turning off the transistor may be input.
According to the above configuration, when none of the plurality of transistors is specified in the current setting signal input to the drive unit specified by the unit specifying signal, the control signal generation circuit includes the third signal. A voltage generated at a connection node between the first transistor and the third resistor is input via the first terminal and the first selection circuit. The control signal generated in the control signal generation circuit is input to the third transistor through the second selection circuit and the second terminal. As a result, the control signal generation circuit performs feedback control for adjusting the control signal so that the difference between the voltage generated in the third resistor and the reference voltage is small, and thus the control signal generation circuit described above is caused by cutting the feedback loop. An indefinite state of the control signal is prevented.
本発明によれば、負荷電流を微小な値に設定した場合における電流の設定精度の低下を抑えることができる。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in current setting accuracy when the load current is set to a minute value.
以下、本発明を6つの実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, six embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電流出力型駆動回路の構成の一例を示す図である。
図1に示す電流出力型駆動回路は、例えばLED等の一定電流で駆動される負荷1−1,…,1−m(mは1より大きい任意の整数を示す。以下同じ。)を駆動する駆動ユニット2−1,…,2−mを有する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a current output type driving circuit according to the first embodiment of the present invention.
The current output type driving circuit shown in FIG. 1 drives loads 1-1,..., 1-m (m is an arbitrary integer larger than 1, and so on) driven by a constant current such as an LED. Drive units 2-1,..., 2-m are included.
負荷1−k(kは1からmまでの整数を示す。以下同じ。)は、一方の端子が電源ラインVDDに接続され、他方の端子が駆動ユニット2−kを介して基準電位VSSに接続される。 In the load 1-k (k is an integer from 1 to m. The same applies hereinafter), one terminal is connected to the power supply line VDD, and the other terminal is connected to the reference potential VSS via the drive unit 2-k. Is done.
駆動ユニット2−kは、電流設定信号Dkに応じた電流を負荷1−kに流す。電流設定信号Dkは、例えばnビット(nは1より大きい任意の整数を示す。以下同じ。)のデジタル信号であり、駆動ユニットごとに供給される。 The drive unit 2-k passes a current corresponding to the current setting signal Dk to the load 1-k. The current setting signal Dk is, for example, a digital signal of n bits (n is an arbitrary integer larger than 1; the same shall apply hereinafter) and is supplied for each drive unit.
図2は、駆動ユニット2−kの構成の一例を示す図である。
図2に示す駆動ユニット2−kは、電流制御回路21と、制御信号生成回路22と、抵抗回路VRと、抵抗Rfと、電流源CM1とを有する。
電流制御回路21は、本発明の電流制御回路の一実施形態である。
抵抗回路VRは、本発明の抵抗回路の一実施形態である。
制御信号生成回路22は、本発明の制御信号生成回路の一実施形態である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the drive unit 2-k.
The drive unit 2-k illustrated in FIG. 2 includes a
The
The resistance circuit VR is an embodiment of the resistance circuit of the present invention.
The control
電流制御回路21は、負荷1−kの電流が流れるノードN1と基準電位VSSとの間に接続されており、入力される制御信号Scに応じて負荷電流を制御する。電流制御回路21は、例えば、MOSトランジスタ等のトランジスタを用いて構成される。
The
抵抗回路VRは、電流制御回路21と基準電位VSSとを接続する配線上に挿入されており、電流設定信号Dkに応じて抵抗値が設定される。すなわち、抵抗回路VRと電流制御回路21はノードN3を介して直列に接続されており、電流制御回路21の他方の端子はノードN1に接続され、抵抗回路VRの他方の端子は基準電位VSSに接続される。
抵抗回路VRは、例えば、複数の抵抗とスイッチによって構成されており、このスイッチのオンとオフを電流設定信号Dkのビット値に応じて切り替えることによって抵抗値を変化させる。
The resistance circuit VR is inserted on a wiring connecting the
The resistance circuit VR is composed of, for example, a plurality of resistors and switches, and changes the resistance value by switching on and off of the switches according to the bit value of the current setting signal Dk.
制御信号生成回路22は、抵抗回路VRに発生する電圧と基準電圧Vrefとの差が小さくなるように調節した制御信号Scを生成して、電流制御回路21に入力する。
制御信号生成回路22は、例えば演算増幅器で構成されており、抵抗回路VRに発生する電圧と基準電圧Vrefとの差を高いゲインで増幅することによって制御信号Scを生成する。
The control
The control
電流源CM1は、抵抗Rfに一定の基準電流Iを流す。図2の例において、抵抗Rfの一方の端子は基準電位VSSに接続され、他方の端子は電流源CM1を介して電源ラインVDDに接続される。
抵抗Rfに基準電流Iが流れることにより、抵抗Rfには基準電圧Vrefが発生する。この基準電圧Vrefが、上述した制御信号生成回路22に入力される。
The current source CM1 causes a constant reference current I to flow through the resistor Rf. In the example of FIG. 2, one terminal of the resistor Rf is connected to the reference potential VSS, and the other terminal is connected to the power supply line VDD via the current source CM1.
When the reference current I flows through the resistor Rf, the reference voltage Vref is generated at the resistor Rf. This reference voltage Vref is input to the control
上述した構成によると、抵抗回路VRには、電流制御回路21を介して負荷1−kの電流が流れる。この負荷電流によって抵抗回路VRに発生する電圧は、制御信号生成回路22において基準電圧Vrefとの差が検出される。制御信号生成回路22では、この電圧差が小さくなるように調節された制御信号Scが生成され、この制御信号Scに応じて電流制御回路に流れる負荷電流が制御される。
これにより、負荷電流を微小な値に設定する場合でも、抵抗回路VRに発生する電圧は基準電圧Vrefと同等な大きさになるため、制御信号生成回路22のオフセット誤差の影響による電流設定精度の低下を抑えることができる。
According to the configuration described above, the current of the load 1 -k flows through the resistance circuit VR via the
As a result, even when the load current is set to a very small value, the voltage generated in the resistor circuit VR is as large as the reference voltage Vref. Therefore, the current setting accuracy due to the influence of the offset error of the control
また、負帰還の制御によって負荷電流が設定されるため、ループゲインを大きくすることにより、電流の設定精度を向上させることができる。 Further, since the load current is set by the negative feedback control, the current setting accuracy can be improved by increasing the loop gain.
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図3は、本発明の第2の実施形態に係る電流出力型駆動回路の駆動ユニット2A−kの構成例を示す図である。
図3に示す電流出力型駆動回路は、nチャンネルMOS型のトランジスタQ1,…,Qnと、電流センス抵抗R1,…,Rnと、抵抗Rfと、スイッチSWA1,…,SWAnと、スイッチSWB1,…,SWBnと、スイッチSWC1,…,SWCnと、制御信号生成回路22と、電流源CM1とを有する。
トランジスタQ1,…,Qnは、本発明のトランジスタの一実施形態である。
電流センス抵抗R1,…,Rnは、本発明の第1の抵抗の一実施形態である。
スイッチSWA1,…,SWAnならびにスイッチSWB1,…,SWBnを有する回路は、本発明の制御信号入力回路の一実施形態である。
スイッチSWC1,…,SWCnを有する回路は、本発明のスイッチ回路の一実施形態である。
電流源CM1は、本発明の電流源の一実施形態である。
抵抗Rfは、本発明の第2の抵抗の一実施形態である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the
3 includes n-channel MOS transistors Q1,..., Qn, current sense resistors R1,..., Rn, resistors Rf, switches SWA1,..., SWAn, and switches SWB1,. , SWBn, switches SWC1,..., SWCn, a control
Transistors Q1,..., Qn are an embodiment of the transistor of the present invention.
Current sense resistors R1,..., Rn are an embodiment of the first resistor of the present invention.
The circuit having switches SWA1,..., SWAn and switches SWB1,..., SWBn is an embodiment of the control signal input circuit of the present invention.
The circuit having the switches SWC1,..., SWCn is an embodiment of the switch circuit of the present invention.
The current source CM1 is an embodiment of the current source of the present invention.
The resistor Rf is an embodiment of the second resistor of the present invention.
トランジスタQ1〜Qnは、負荷1−kの電流が流れるノードN1と基準電位VSSとの間に並列に接続される。 Transistors Q1-Qn are connected in parallel between node N1 through which the current of load 1-k flows and reference potential VSS.
例えばトランジスタQ1〜Qnは、共通の半導体基板上において互いに等価な構造で形成されるnチャンネル型MOSのトランジスタ素子をそれぞれ所定数ずつ並列に接続して構成される。
図3の例において、トランジスタQi(iは1からnまでの整数を示す。以下同じ。)は、等価な構造のトランジスタ素子を2i-1個並列に接続して構成される。この場合、各トランジスタ素子は近似した特性を有するため、トランジスタQ1とトランジスタQiに同一のゲート−ソース間電圧を与えると、トランジスタQiにはトランジスタQ1に流れる電流の2i-1倍に近似した電流が流れる。また、ゲートに入力する制御信号Scの電圧変化を負荷電流の変化に変換するゲイン(すなわち相互コンダクタンス)について比較すると、トランジスタQiはトランジスタQ1に対して概ね2i-1倍になる。
For example, the transistors Q1 to Qn are configured by connecting in parallel a predetermined number of n-channel MOS transistor elements formed in a mutually equivalent structure on a common semiconductor substrate.
In the example of FIG. 3, the transistor Qi (i is an integer from 1 to n; the same applies hereinafter) is configured by connecting 2 i-1 transistor elements having an equivalent structure in parallel. In this case, since each transistor element has an approximate characteristic, when the same gate-source voltage is applied to the transistor Q1 and the transistor Qi, the transistor Qi has a current approximate to 2 i-1 times the current flowing through the transistor Q1. Flows. Further, when comparing the gain (that is, mutual conductance) for converting the voltage change of the control signal Sc input to the gate into the change of the load current, the transistor Qi is approximately 2 i-1 times that of the transistor Q1.
電流センス抵抗R1〜Rnは、トランジスタQ1〜Qnと基準電位VSSとを接続する配線上に挿入される。すなわち、電流センス抵抗Riの一方の端子はトランジスタQiのソースに接続され、他方の端子は基準電位VSSに接続される。 The current sense resistors R1 to Rn are inserted on a wiring connecting the transistors Q1 to Qn and the reference potential VSS. That is, one terminal of the current sense resistor Ri is connected to the source of the transistor Qi, and the other terminal is connected to the reference potential VSS.
例えば電流センス抵抗R1〜Rnは、共通の半導体基板上において互いに等価な構造で形成される抵抗素子をそれぞれ所定数ずつ並列に接続して構成される。
図3の例において、電流センス抵抗Riは、等価な抵抗素子を2i-1個並列に接続して構成される。この場合、各トランジスタ素子は近似した抵抗値を有するため、電流センス抵抗Riは電流センス抵抗R1に対して概ね2i-1分の1の抵抗値を有する。電流変化を電圧変化に変換するゲインについて比較すると、電流センス抵抗Riは電流センス抵抗R1に対して概ね2i-1分の1になる。
For example, the current sense resistors R1 to Rn are configured by connecting, in parallel, a predetermined number of resistance elements each having a structure equivalent to each other on a common semiconductor substrate.
In the example of FIG. 3, the current sense resistor Ri is configured by connecting 2 i-1 equivalent resistance elements in parallel. In this case, since each transistor element has an approximate resistance value, the current sense resistor Ri has a resistance value of about 2 i−1 with respect to the current sense resistor R1. Comparing the gain for converting the current change into the voltage change, the current sense resistor Ri is approximately 2 i−1 to the current sense resistor R1.
スイッチSWC1〜SWCnは、n個のトランジスタQ1〜Qnのうち電流設定信号Dkで指定されるトランジスタとこれに直列接続される電流センス抵抗(R1〜Rn)との接続ノード(N3−1〜N3−n)を共通に接続する、スイッチ回路を構成する。 The switches SWC1 to SWCn are connection nodes (N3-1 to N3-) between the transistors specified by the current setting signal Dk among the n transistors Q1 to Qn and the current sense resistors (R1 to Rn) connected in series thereto. n) A common switch circuit is connected.
スイッチSWCiは、トランジスタQiおよび電流センス抵抗Riの接続ノードN3−iとノードN4との間に接続される。
nビットの電流設定信号Dkにおいて、第1ビットを最下位ビット、第nビットを最上位ビットとした場合、スイッチSWCiは、電流設定信号Dkの第iビットの値に応じてオンまたはオフする。すなわち、スイッチSWCiは、第iビットの値が‘1’の場合にオンし、‘0’の場合にオフする。
Switch SWCi is connected between a connection node N3-i of transistor Qi and current sense resistor Ri and node N4.
In the n-bit current setting signal Dk, when the first bit is the least significant bit and the nth bit is the most significant bit, the switch SWCi is turned on or off according to the value of the i-th bit of the current setting signal Dk. That is, the switch SWCi is turned on when the value of the i-th bit is “1” and turned off when it is “0”.
スイッチSWA1〜SWAnとスイッチSWB1〜SWBnは、トランジスタQ1〜Qnのゲートに制御信号を入力する制御信号入力回路を構成する。
この制御信号入力回路は、n個のトランジスタQ1〜Qnのうち、電流設定信号Dkで指定されるトランジスタのゲートに、制御信号生成回路22で生成される制御信号Scを入力し、他のトランジスタのゲートには、当該トランジスタをオフさせる制御信号として基準電位Vssを入力する。
The switches SWA1 to SWAn and the switches SWB1 to SWBn constitute a control signal input circuit that inputs a control signal to the gates of the transistors Q1 to Qn.
This control signal input circuit inputs the control signal Sc generated by the control
スイッチSWAiの一方の端子は、制御信号生成回路22の制御信号Scの出力端子に接続され、他方の端子はトランジスタQiのゲートに接続される。スイッチSWAiは、電流設定信号Dkの第iビットが‘1’の場合にオンし、‘0’の場合にオフする。
One terminal of the switch SWAi is connected to the output terminal of the control signal Sc of the control
スイッチSWBiの一方の端子はトランジスタQiのゲートに接続され、他方の端子は基準電位VSSに接続される。スイッチSWBiは、電流設定信号Dkの第iビットが‘1’の場合にオフし、‘0’の場合にオンする。 One terminal of the switch SWBi is connected to the gate of the transistor Qi, and the other terminal is connected to the reference potential VSS. The switch SWBi is turned off when the i-th bit of the current setting signal Dk is “1”, and turned on when it is “0”.
制御信号生成回路22は、スイッチ回路(SWC1〜SWCn)によってノードN3−1〜N3−nを共通接続したノードN4に発生する電圧と、抵抗Rfに発生する基準電圧Vrefとの差が小さくなるように調節した制御信号Scを生成する。
The control
電流源CM1と抵抗Rfは、図2の同一符号と同一の構成要素であり、基準電圧Vrefを発生する。 The current source CM1 and the resistor Rf are the same components as those in FIG. 2 and generate the reference voltage Vref.
駆動ユニット2A−1〜2A−mを有する電流出力型駆動回路の全体構成については、図1に示す回路と同様である。
The overall configuration of the current output type drive circuit having the
ここで、上述した構成を有する第2の実施形態に係る電流出力型駆動回路の動作を説明する。 Here, the operation of the current output type driving circuit according to the second embodiment having the above-described configuration will be described.
電流設定信号Dkで指定されるトランジスタのゲートには、スイッチ(SWA1〜SWAm)を介して制御信号Scが入力される一方で、指定されない他のトランジスタのゲートには、スイッチ(SWB1〜SWBm)を介してトランジスタをオフさせる制御信号(すなわち基準電位VSS)が入力される。そのため、負荷1−kに流れる負荷電流は、トランジスタQ1〜Qnのうち、電流設定信号Dkで指定されるトランジスタに流れる。これらのトランジスタに流れる負荷電流は、それぞれトランジスタと直列接続される抵抗(R1〜Rn)を通って基準電位VSSに流れる。 The control signal Sc is input to the gates of the transistors specified by the current setting signal Dk via the switches (SWA1 to SWAm), while the switches (SWB1 to SWBm) are connected to the gates of the other transistors not specified. A control signal for turning off the transistor (that is, the reference potential VSS) is input. Therefore, the load current flowing through the load 1-k flows to the transistor specified by the current setting signal Dk among the transistors Q1 to Qn. The load currents flowing through these transistors flow through the resistors (R1 to Rn) connected in series with the transistors to the reference potential VSS.
また、電流設定信号Dkで指定されるトランジスタとその直列抵抗(R1〜Rn)との接続ノード(N3−1〜N3−n)は、スイッチ回路(SWC1〜SWCn)によって共通に接続される。制御信号生成回路22では、この共通接続されたノードN4に発生する電圧と基準電圧Vrefとの差が小さくなるように、制御信号Scが調節される。
したがって、電流設定信号Dkで指定されたトランジスタに直列接続される抵抗(R1〜Rn)には、それぞれ、その抵抗値と基準電圧Vrefの大きさによって決まる所定の電流が流れる。例えば電流設定信号Dkの第iビットが‘1’に設定されてトランジスタQiに負荷電流が流れる場合、このトランジスタQiに直列接続される電流センス抵抗Riには、概ね‘Vref/(r/2i-1)’の電流が流れる。
The connection nodes (N3-1 to N3-n) between the transistors specified by the current setting signal Dk and the series resistors (R1 to Rn) are commonly connected by the switch circuits (SWC1 to SWCn). In the control
Therefore, a predetermined current determined by the resistance value and the magnitude of the reference voltage Vref flows through the resistors (R1 to Rn) connected in series to the transistor specified by the current setting signal Dk. For example, when the i-th bit of the current setting signal Dk is set to '1' and a load current flows through the transistor Qi, the current sense resistor Ri connected in series to the transistor Qi has a voltage of approximately 'Vref / (r / 2 i -1 ) 'current flows.
負荷1−kに流れる全体の電流Ioutは、各電流センス抵抗(R1〜Rn)に流れる電流の合計であるため、次式で表すことができる。 Since the total current Iout flowing through the load 1-k is the sum of the currents flowing through the current sense resistors (R1 to Rn), it can be expressed by the following equation.
ただし、式(1)において、‘Dk(i)’は電流設定信号Dkの第iビットの値を示し、‘rf’は抵抗Rfの抵抗値を示す。 In Equation (1), “Dk (i)” indicates the value of the i-th bit of the current setting signal Dk, and “rf” indicates the resistance value of the resistor Rf.
また、スイッチ回路(SWC1〜SWCn)を介してノードN4と基準電位Vssとの間に並列接続される電流センス抵抗(R1〜Rn)の全体の抵抗値rtは、次式のように表される。 The overall resistance value rt of the current sense resistors (R1 to Rn) connected in parallel between the node N4 and the reference potential Vss via the switch circuits (SWC1 to SWCn) is expressed as the following equation. .
図3に示す駆動ユニットでは、この抵抗値rtの抵抗に負荷電流Ioutが流れて発生する電圧‘Iout×rt’と基準電圧Vrefとの差が小さくなるように帰還制御が働くため、等式‘Iout×rt=Vref’が成立する。この等式からも、式(1)の関係が導かれる。 In the drive unit shown in FIG. 3, the feedback control works so that the difference between the voltage 'Iout × rt' generated by the load current Iout flowing through the resistance rt and the reference voltage Vref becomes small. Iout × rt = Vref ′ is established. Also from this equation, the relationship of equation (1) is derived.
式(2)から分かるように、スイッチ回路(SWC1〜SWCn)と電流センス抵抗(R1〜Rn)とで構成される抵抗回路の全体の抵抗値rtは、電流設定信号Dkのビット値に応じて変化する。すなわち、負荷電流を電圧信号に変換して制御信号生成回路22に帰還する回路のゲインは、負荷電流の設定値に応じて変化する。
As can be seen from equation (2), the overall resistance value rt of the resistor circuit composed of the switch circuits (SWC1 to SWCn) and the current sense resistors (R1 to Rn) depends on the bit value of the current setting signal Dk. Change. That is, the gain of the circuit that converts the load current into a voltage signal and feeds it back to the control
仮に、図2に示す駆動ユニットにおいて、電流制御回路21を1つのMOSトランジスタで構成した場合、このトランジスタにおいて制御信号Scの電圧変化を負荷電流の変化に変換するゲイン(すなわち相互コンダクタンス)は、MOSトランジスタの特性に依存するものの、概ね一定に保たれる。一方、負荷電流の設定値を変化させると、抵抗回路VRの抵抗値がこれに応じて変化するため、負荷電流を電圧信号に変換するゲインが変化する。したがって、帰還制御の全体のループゲインは、負荷電流の設定値に応じて変化してしまう。例えば、負荷電流が大きくなると、抵抗値rfが小さく設定されるため、負荷電流を電圧に変換するゲインが小さくなる。そのため、ループゲインが小さくなって、電流設定の精度が低下する。
In the drive unit shown in FIG. 2, when the
これに対し、図3に示す駆動ユニットでは、式(1)から分かるように、電流設定信号Dkで指定するトランジスタを増減させて、負荷電流を変化させることができる。すなわち、電流設定信号Dkで指定するトランジスタが増えると、その増えたトランジスタに流れる電流分が加算されるため、負荷電流は大きくなる。逆に、電流設定信号Dkで指定されるトランジスタが減ると、このトランジスタに流れていた電流分が減るため、負荷電流は小さくなる。
負荷電流を制御するトランジスタが増減すると、トランジスタQ1〜Qnで構成される電流制御回路の相互コンダクタンスが変化する。例えば、負荷電流を制御するトランジスタの数を増やすと、この増えたトランジスタに流れる電流が負荷電流に加わるため、制御信号Scの変化量に対する負荷電流の変化量が大きくなり、電流制御回路(Q1〜Qn)の全体の相互コンダクタンスが大きくなる。
On the other hand, in the drive unit shown in FIG. 3, as can be seen from the equation (1), the load current can be changed by increasing or decreasing the number of transistors specified by the current setting signal Dk. That is, when the number of transistors specified by the current setting signal Dk increases, the load current increases because the amount of current flowing through the increased transistors is added. Conversely, when the number of transistors specified by the current setting signal Dk decreases, the amount of current flowing through the transistors decreases, and the load current decreases.
When the number of transistors that control the load current increases or decreases, the mutual conductance of the current control circuit configured by the transistors Q1 to Qn changes. For example, when the number of transistors for controlling the load current is increased, the current flowing through the increased transistors is added to the load current, so that the amount of change in the load current with respect to the amount of change in the control signal Sc increases, and the current control circuit (Q1 to Q1 The overall mutual conductance of Qn) increases.
このように、図3に示す駆動ユニットでは、負荷電流の設定値に応じて全体の抵抗値rtが変化し、負荷電流を電圧に変換するゲインが変化しても、この変化を打ち消す方向に電流制御回路(Q1〜Qn)の相互コンダクタンスが変化するため、ループゲインの変化を抑制することができる。
例えば、負荷電流を大きくするために、抵抗回路(SWC1〜SWCnおよびR1〜Rn)の抵抗値rtを小さくすると、負荷電流を制御するトランジスタが追加されて電流制御回路(Q1〜Qn)の相互コンダクタンスが大きくなるため、ループゲインの低下を抑制することができる。その結果、ループゲインの低下による電流設定の精度の低下を抑えることができる。
ループゲインの変化が抑制されることにより、帰還制御の安定性が高くなるという利点もある。
As described above, in the drive unit shown in FIG. 3, even if the overall resistance value rt changes according to the set value of the load current and the gain for converting the load current into the voltage changes, the current in a direction to cancel this change. Since the mutual conductance of the control circuit (Q1 to Qn) changes, the change of the loop gain can be suppressed.
For example, when the resistance value rt of the resistance circuit (SWC1 to SWCn and R1 to Rn) is decreased in order to increase the load current, a transistor for controlling the load current is added and the mutual conductance of the current control circuit (Q1 to Qn) is increased. Therefore, the decrease in loop gain can be suppressed. As a result, it is possible to suppress a decrease in accuracy of current setting due to a decrease in loop gain.
By suppressing the change of the loop gain, there is an advantage that the stability of the feedback control is increased.
また、トランジスタQ1,Q2,…,Qnをそれぞれ1個,2個,…,2n-1個の並列接続されたトランジスタ素子で構成し、これらのトランジスタ素子を共通の半導体基板上に等価な構造で形成すると、これらは互いに近似した特性を有するため、制御信号Scの電圧変化を負荷電流の変化に変換するゲイン(相互コンダクタンス)が互いに近似する。同様に、電流センス抵抗R1,R2,…,Rnをそれぞれ1個,2個,…,2n-1個の並列接続された抵抗素子で構成し、これらの抵抗素子を共通の半導体基板上に等価な構造で形成すると、これらは互いに近似した抵抗値を有するため、負荷電流を電圧に変換するゲインが互いに近似する。
そのため、例えば電流設定信号Dkによって1つトランジスタQiが指定され、当該指定されたトランジスタQiにL個のトランジスタ素子が含まれるものとすると、制御信号Scを負荷電流に変換するゲインは、1個のトランジスタ素子による変換ゲインのL倍に近似する。また、このトランジスタQiと共通に接続される電流センス抵抗RiにM個の抵抗素子が含まれるものとすると、負荷電流を電圧に変換するゲインは、1個の抵抗素子による変換ゲインのM分の1に近似する。したがって、トランジスタQiとこれに接続される電流センス抵抗Riとにおいて制御信号Scを電流センス抵抗Riの電圧に変換するゲインは、1個のトランジスタ素子と抵抗素子における変換ゲインの(L/M)倍に近似する。
一方、トランジスタQiに含まれるトランジスタ素子の個数Lと、電流センス抵抗Riに含まれる抵抗素子の個数Mとの比(L/M)は、L=M=2i-1であるため、(L/M)=1となり、一定の比に設定されている。すなわち、電流設定信号Dkにおいて何れのトランジスタが指定される場合も比(L/M)は一定である。
したがって、トランジスタQiと電流センス抵抗Riとにおいて制御信号Scを電流センス抵抗Riの電圧に変換するゲインは、電流設定信号Dkにおいてどのトランジスタが指定されても一定の値に近似する。
また、電流設定信号Dkにおいて複数のトランジスタが指定される場合、当該複数のトランジスタの全体に含まれるトランジスタ素子の総数と、当該複数のトランジスタに接続される複数の電流センス抵抗の全体に含まれる抵抗素子の総数との比は、1つのトランジスタが指定される場合と同様、一定の比(L/M)を有する。そのため、指定された複数のトランジスタとこれに接続される複数の電流センス抵抗とにおいて制御信号Scを電流センス抵抗の電圧に変換するゲインは、1つのトランジスタが指定される場合と同じ一定の値に近似する。
このように、制御信号Scを電流センス抵抗の電圧に変換するゲインが一定の値に近似するため、負荷電流の設定値の変化に応じたループゲインの変化をより小さく抑えることができる。
また、トランジスタ素子および抵抗素子を共通の半導体基板上に形成することにより、これらの素子の特性の温度による変化が概ね等しくなるため、電流設定精度の温度変化によるばらつきを小さく抑えることができる。
In addition, the transistors Q1, Q2,..., Qn are each composed of one, two,..., 2 n-1 transistor elements connected in parallel, and these transistor elements are equivalently structured on a common semiconductor substrate. Since these have characteristics that are approximate to each other, the gains (mutual conductances) for converting the voltage change of the control signal Sc into the change of the load current are close to each other. Similarly, each of the current sense resistors R1, R2,..., Rn is composed of one, two,..., 2 n-1 connected resistance elements, and these resistance elements are formed on a common semiconductor substrate. If they are formed with an equivalent structure, they have resistance values approximate to each other, so that the gains for converting the load current into voltage approximate each other.
Therefore, for example, when one transistor Qi is designated by the current setting signal Dk and the designated transistor Qi includes L transistor elements, the gain for converting the control signal Sc into a load current is one. It approximates to L times the conversion gain by the transistor element. If the current sense resistor Ri connected in common with the transistor Qi includes M resistance elements, the gain for converting the load current into voltage is M times the conversion gain of the single resistance element. Approximate to 1. Therefore, the gain for converting the control signal Sc into the voltage of the current sense resistor Ri in the transistor Qi and the current sense resistor Ri connected thereto is (L / M) times the conversion gain of one transistor element and the resistor element. To approximate.
On the other hand, since the ratio (L / M) between the number L of transistor elements included in the transistor Qi and the number M of resistance elements included in the current sense resistor Ri is L = M = 2 i−1 , (L / M) = 1, which is set to a constant ratio. That is, the ratio (L / M) is constant regardless of which transistor is specified in the current setting signal Dk.
Therefore, the gain for converting the control signal Sc into the voltage of the current sense resistor Ri in the transistor Qi and the current sense resistor Ri approximates a constant value regardless of which transistor is specified in the current setting signal Dk.
In addition, when a plurality of transistors are specified in the current setting signal Dk, the total number of transistor elements included in the whole of the plurality of transistors and the resistance included in the whole of the plurality of current sense resistors connected to the plurality of transistors. The ratio to the total number of elements has a constant ratio (L / M) as in the case where one transistor is designated. Therefore, the gain for converting the control signal Sc into the voltage of the current sense resistor in the plurality of designated transistors and the plurality of current sense resistors connected thereto is the same constant value as when one transistor is designated. Approximate.
Thus, since the gain for converting the control signal Sc into the voltage of the current sense resistor approximates a constant value, the change in the loop gain according to the change in the set value of the load current can be suppressed to a smaller value.
In addition, by forming the transistor element and the resistor element on a common semiconductor substrate, changes in the characteristics of these elements due to temperature become substantially equal, so that variations in current setting accuracy due to temperature changes can be suppressed to a small level.
更に、図3に示すように、電流源CM1と抵抗Rfとによって基準電圧Vrefを発生させると、負荷電流Ioutは、式(1)に示すように、電流設定信号Dkで指定されるトランジスタに直列接続される電流センス抵抗(R1〜Rn)の各抵抗値と抵抗Rfの抵抗値rfとの比に応じた大きさになる。
したがって、電流センス抵抗(R1〜Rn)と抵抗Rfとを共通の半導体基板上に形成することにより、これらの抵抗値の比を高い精度で所定の比に設定できるため、負荷電流の設定精度を高めることができる。
また、電流センス抵抗(R1〜Rn)と抵抗Rfとを共通の半導体基板上に形成することによって、両者の温度が近似するため、温度による電流精度のばらつきを小さく抑えることもできる。
Further, as shown in FIG. 3, when the reference voltage Vref is generated by the current source CM1 and the resistor Rf, the load current Iout is serially connected to the transistor specified by the current setting signal Dk as shown in the equation (1). It becomes a magnitude according to the ratio between the resistance values of the current sense resistors (R1 to Rn) to be connected and the resistance value rf of the resistor Rf.
Therefore, by forming the current sense resistors (R1 to Rn) and the resistor Rf on a common semiconductor substrate, the ratio of these resistance values can be set to a predetermined ratio with high accuracy. Can be increased.
Further, by forming the current sense resistors (R1 to Rn) and the resistor Rf on a common semiconductor substrate, the temperatures of both are approximated, so that variation in current accuracy due to temperature can be suppressed to a small value.
また、図3に示す駆動ユニットでは、制御信号生成回路22によってノードN4の電圧と基準電圧Vrefとの差が小さくなるようトランジスタQ1〜Qnのゲートを広範囲に変化させるため、トランジスタQ1〜Qnを非飽和領域で動作させることが可能である。
In the drive unit shown in FIG. 3, the control
図4は、ノードN1の電圧Vout、負荷電流Iout、トランジスタQ1〜Qnのゲート電圧Vgate(制御信号Scの電圧)の一例を示す図である。
図4に示すようにノードN1の電圧Voutがばらつく場合、ゲート電圧Vgateを広範囲に変化させることによって、トランジスタの動作が飽和領域および非飽和領域の何れにあっても、負荷電流Ioutを一定に保つことができる。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the voltage Vout at the node N1, the load current Iout, and the gate voltage Vgate (voltage of the control signal Sc) of the transistors Q1 to Qn.
As shown in FIG. 4, when the voltage Vout of the node N1 varies, the load current Iout is kept constant regardless of whether the operation of the transistor is in the saturated region or the non-saturated region by changing the gate voltage Vgate over a wide range. be able to.
簡易的には、カレントミラー回路を用いて負荷電流を制御することも可能である。しかしながら、このような方式を用いると、例えば図4(A)に示すように電圧Voutがばらついた場合に、MOSトランジスタの定電流特性に依存して、図4(B)の点線に示すように負荷電流Ioutが変動してしまう。特に、カレントミラー回路では、トランジスタを非飽和領域で動作させることができないため、電圧Voutが低くなると負荷電流Ioutが大幅に減少してしまう。
これに対して、図3に示す駆動ユニットでは、トランジスタQ1〜Qnを非飽和領域でも動作させることができるため、ノードN1の電圧Voutを、基準電圧Vref(=I×rf)を下限値として、これに近い電圧まで下げることが可能である。これにより、電源電圧を低く設定して、消費電力を削減することができる。
In a simple manner, the load current can be controlled using a current mirror circuit. However, when such a method is used, for example, when the voltage Vout varies as shown in FIG. 4A, depending on the constant current characteristics of the MOS transistor, as shown by the dotted line in FIG. The load current Iout varies. In particular, in the current mirror circuit, the transistor cannot be operated in the non-saturation region, and therefore the load current Iout is greatly reduced when the voltage Vout is lowered.
In contrast, in the drive unit shown in FIG. 3, since the transistors Q1 to Qn can be operated even in the non-saturated region, the voltage Vout of the node N1 is set to the reference voltage Vref (= I × rf) as the lower limit value. It is possible to reduce to a voltage close to this. Thereby, a power supply voltage can be set low and power consumption can be reduced.
また、図3に示す駆動ユニットにおいて、ノードN4に発生する電圧は抵抗Rfに発生する基準電圧Vrefと同等な大きさになるため、図2に示す駆動ユニットと同様に、制御信号生成回路22のオフセット誤差の影響による微小電流の設定精度の低下を抑えることができる。 Further, in the drive unit shown in FIG. 3, the voltage generated at the node N4 has the same magnitude as the reference voltage Vref generated at the resistor Rf. Therefore, as in the drive unit shown in FIG. It is possible to suppress a decrease in setting accuracy of the minute current due to the influence of the offset error.
<第3の実施形態>
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
図5は、本発明の第3の実施形態に係る電流出力型駆動回路の構成の一例を示す図である。
図5に示す電流出力型駆動回路は、図1に示す電流出力型駆動回路における駆動ユニット2−1〜2−mを後述する駆動ユニット2B−1〜2B−mにそれぞれ置換し、制御信号生成回路3と選択回路4,5,6とを追加したものである。
なお、制御信号生成回路3は、本発明の制御信号生成回路の一実施形態である。
選択回路5は、本発明の第1の選択回路の一実施形態である。
選択回路6は、本発明の第2の選択回路の一実施形態である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of a current output type driving circuit according to the third embodiment of the present invention.
The current output type drive circuit shown in FIG. 5 replaces the drive units 2-1 to 2-m in the current output type drive circuit shown in FIG. 1 with
The control
The selection circuit 5 is an embodiment of the first selection circuit of the present invention.
The
選択回路4は、m個の駆動ユニット2B−1〜2B−mのうち、ユニット指定信号Suで指定された駆動ユニットの後述する端子T1を選択し、当該選択した端子から出力される基準電圧Vrefを制御信号生成回路3に出力する。
選択回路4は、例えば、各駆動ユニットの端子T1と制御信号生成回路3の入力端子とを接続するm個のスイッチSW4[1]〜SW5[m]を有している。ユニット指定信号Suにおいて駆動ユニット2B−kが指定された場合、その端子T1に接続されるスイッチSW4[k]がオンし、指定されない他のスイッチがオフする。
The selection circuit 4 selects a later-described terminal T1 of the drive unit designated by the unit designation signal Su among the m drive
The selection circuit 4 includes, for example, m switches SW4 [1] to SW5 [m] that connect the terminal T1 of each drive unit and the input terminal of the control
選択回路5は、駆動ユニット2B−1〜2B−mのうち、ユニット指定信号Suで指定された駆動ユニットの後述する端子T2を選択し、当該選択した端子から出力される電圧を制御信号生成回路3に出力する。
選択回路5は、例えば、各駆動ユニットの端子T2と制御信号生成回路3の入力端子とを接続するm個のスイッチSW5[1]〜SW5[m]を有している。ユニット指定信号Suにおいて駆動ユニット2B−kが指定された場合、その端子T2に接続されるスイッチSW5[k]がオンし、指定されない他のスイッチがオフする。
The selection circuit 5 selects a later-described terminal T2 of the drive unit designated by the unit designation signal Su among the
The selection circuit 5 includes, for example, m switches SW5 [1] to SW5 [m] that connect the terminal T2 of each drive unit and the input terminal of the control
制御信号生成回路3は、選択回路4から出力される基準電圧Vrefと選択回路5から出力される電圧との差が小さくなるように調節した制御信号Scを生成する。
制御信号生成回路3は、例えば演算増幅器で構成されており、選択回路4から出力される基準電圧Vrefと選択回路5から出力される電圧との差を高いゲインで増幅することによって制御信号Scを生成する。
The control
The control
選択回路6は、駆動ユニット2B−1〜2B−mのうち、ユニット指定信号Suで指定された駆動ユニットの後述する端子T3を選択し、当該選択した端子に制御信号生成回路3で生成された制御信号Scを入力する。
選択回路5は、例えば、各駆動ユニットの端子T3と制御信号生成回路3の出力端子とを接続するm個のスイッチSW5[1]〜SW5[m]を有している。ユニット指定信号Suにおいて駆動ユニット2B−kが指定された場合、その端子T3に接続されるスイッチSW6[k]がオンし、指定されない他のスイッチがオフする。
The
The selection circuit 5 includes, for example, m switches SW5 [1] to SW5 [m] that connect the terminal T3 of each drive unit and the output terminal of the control
図6は、駆動ユニット2B−kの構成の一例を示す図である。
図6に示す駆動ユニットは、図2に示す駆動ユニットにおける制御信号生成回路22を削除し、電流制御回路21を後述する電流制御回路21Bに置換し、更に、端子T1,T2,T3を設けたものである。
電流制御回路21Bは、本発明の電流制御回路の一実施形態である。
端子T2は、本発明の第1の端子の一実施形態である。
端子T3は、本発明の第2の端子の一実施形態である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
In the drive unit shown in FIG. 6, the control
The
Terminal T2 is an embodiment of the first terminal of the present invention.
Terminal T3 is an embodiment of the second terminal of the present invention.
端子T1は、電流源CM1と抵抗Rfとの接続ノードに接続されており、抵抗Rfに発生する基準電圧Vrefを選択回路4に出力する。 The terminal T1 is connected to a connection node between the current source CM1 and the resistor Rf, and outputs a reference voltage Vref generated in the resistor Rf to the selection circuit 4.
端子T2は、電流制御回路21と抵抗回路VRとの接続ノードN3に接続されており、抵抗回路VRに発生する電圧を選択回路5に出力する。
The terminal T2 is connected to a connection node N3 between the
端子T3は、制御信号生成回路3から選択回路6を介して制御信号Scを入力し、これを電流制御回路21Bに入力する。
The terminal T3 receives the control signal Sc from the control
電流制御回路21Bは、端子T3から入力される制御信号Scを保持し、当該保持した制御信号Scに応じてノードN1とN3との間に流れる負荷電流を制御する。制御信号Scの保持には、例えば、電流制御回路21Bの制御信号Scの入力端子における寄生容量が用いられる。この寄生容量で不十分な場合は、信号保持用のキャパシタを入力端子に付加しても良い。
The
ここで、上述した構成を有する第3の実施形態に係る電流出力型駆動回路の動作を説明する。 Here, the operation of the current output type driving circuit according to the third embodiment having the above-described configuration will be described.
ユニット指定信号Suで指定される駆動ユニット2B−kの電流制御回路21Bには、制御信号生成回路3において生成される制御信号Scが選択回路6および端子T3を介して入力され、この制御信号Scに応じた負荷電流が流れる。
電流制御回路21Bにおいて制御された負荷電流は、抵抗回路VRに流れて、電流設定信号Dkで設定される抵抗値に応じた電圧を発生させる。この抵抗回路VRの電圧は、端子T2から選択回路5を介して制御信号生成回路3に入力される。
また、ユニット指定信号Suで指定される駆動ユニットにおいて生成された基準電圧Vrefは、選択回路4を介して制御信号生成回路3に入力される。
制御信号生成回路3では、選択回路5から出力される抵抗回路VRの電圧と選択回路4から出力される基準電圧Vrefとの差を検出され、この電圧差が小さくなるように調節された制御信号Scが生成される。
したがって、ユニット指定信号Suで指定される駆動ユニット2B−kにおいては、図2に示す駆動ユニット2−kと同様な帰還制御によって、電流設定信号Dkに応じた負荷電流が生成される。
一方、ユニット指定信号Scで指定されない他の駆動ユニットの電流制御回路21Bには、以前に入力された制御信号が例えば寄生容量やキャパシタ等によって保持されており、この保持された制御信号に応じた負荷電流が流れる。
このように、本実施形態に係る電流出力型駆動回路によれば、複数の駆動ユニットにおいて1つの制御信号生成回路3を共用することができるため、各駆動ユニットに制御信号生成回路を設ける場合に比べて、回路面積や消費電力を削減することができる。
The control signal Sc generated in the control
The load current controlled in the
The reference voltage Vref generated in the drive unit specified by the unit specifying signal Su is input to the control
The control
Therefore, in the
On the other hand, in the
As described above, according to the current output type drive circuit according to the present embodiment, one control
また、ユニット指定信号Suに応じて制御信号生成回路3と駆動ユニットとの接続を切り替える際、選択回路6において端子T3と制御信号生成回路3との接続を切り離した後で、選択回路4および5において端子T1およびT2と制御信号生成回路3との接続を切り離しても良い。選択回路4〜6の接続を切り替えるとき、帰還制御のループが一時的に切れるため、制御信号Scにノイズを生じるが、電流制御回路21Bの保持容量につながる選択回路6を先に切り離すことによって、このノイズによる電流制御回路21Bの保持容量の誤充電を防止できるため、切り替え時のノイズによる電流設定の誤差を抑えることができる。
Further, when the connection between the control
また、本実施形態に係る電流出力型駆動回路によれば、端子T2に発生する電圧と端子T1に発生する基準電圧Vrefとが同等な大きさになるように帰還制御されるため、図2に示す駆動ユニットと同様に、制御信号生成回路3のオフセット誤差の影響による微小電流の設定精度の低下を抑えることができる。
Further, according to the current output type driving circuit according to the present embodiment, feedback control is performed so that the voltage generated at the terminal T2 and the reference voltage Vref generated at the terminal T1 are equal to each other. Similar to the drive unit shown, it is possible to suppress a decrease in the setting accuracy of the minute current due to the influence of the offset error of the control
<第4の実施形態>
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
<Fourth Embodiment>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
本実施形態に係る電流出力型駆動回路は、図5に示す電流出力型駆動回路における駆動ユニット2B−1〜2B−mを、次に述べる駆動ユニット2C−1〜2C−mに置き換えたものであり、他の構成は図5に示す電流出力型駆動回路と同じである。
なお、選択回路4は、本発明の第3の選択回路の一実施形態である。
The current output type drive circuit according to the present embodiment is obtained by replacing the
The selection circuit 4 is an embodiment of the third selection circuit of the present invention.
図7は、本発明の第4の実施形態に係る電流出力型駆動回路の駆動ユニット2C−kの構成例を示す図である。
図7に示す駆動ユニット2C−kは、図3に示す駆動ユニット2A−kにおける制御信号生成回路22を削除し、端子T1,T2,T3とキャパシタChとを追加したものであり、他の構成は図3に示す駆動ユニット2A−kと同じである。
なお、電流源CM1は、本発明の電流源の一実施形態である。
抵抗Rfは、本発明の第2の抵抗の一実施形態である。
端子T1は、本発明の第3の端子の一実施形態である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of the drive unit 2C-k of the current output type drive circuit according to the fourth embodiment of the present invention.
The drive unit 2C-k shown in FIG. 7 is obtained by deleting the control
The current source CM1 is an embodiment of the current source of the present invention.
The resistor Rf is an embodiment of the second resistor of the present invention.
Terminal T1 is an embodiment of the third terminal of the present invention.
端子T1は、電流源CM1と抵抗Rfとの接続ノードに接続されており、抵抗Rfに発生する基準電圧Vrefを選択回路4に出力する。 The terminal T1 is connected to a connection node between the current source CM1 and the resistor Rf, and outputs a reference voltage Vref generated in the resistor Rf to the selection circuit 4.
端子T2は、スイッチSWC1〜SWCnにおいて共通に接続されるノードN4に接続されており、このノードN4に発生する電圧を選択回路5に出力する。 The terminal T2 is connected to a node N4 commonly connected in the switches SWC1 to SWCn, and outputs a voltage generated at the node N4 to the selection circuit 5.
端子T3は、制御信号生成回路3から選択回路6を介して制御信号Scを入力し、これをスイッチSWA1〜SWAn経由で各トランジスタ(Q1〜Qn)のゲートに入力する。
The terminal T3 receives the control signal Sc from the control
キャパシタChは、端子T3と基準電位VSSとの間に接続されており、端子T3に入力される制御信号Scを保持する。なお、トランジスタQ1〜Qnのゲート容量で制御信号Scを保持できる場合は、キャパシタChを省略しても良い。 The capacitor Ch is connected between the terminal T3 and the reference potential VSS, and holds the control signal Sc input to the terminal T3. Note that the capacitor Ch may be omitted when the control signal Sc can be held by the gate capacitances of the transistors Q1 to Qn.
ここで、上述した構成を有する第4の実施形態に係る電流出力型駆動回路の動作について、図8を参照しながら説明する。
図8は、2つの駆動ユニット2C−kおよび2C−(k+1)において生成される負荷電流Iout(k)およびIout(k+1)と制御信号Scの波形、ならびに、これらの駆動ユニットに接続される選択回路4〜6の各スイッチの状態の一例を示す図である。
Here, the operation of the current output type driving circuit according to the fourth embodiment having the above-described configuration will be described with reference to FIG.
FIG. 8 shows the waveforms of the load currents Iout (k) and Iout (k + 1) and the control signal Sc generated in the two drive units 2C-k and 2C- (k + 1) and the selections connected to these drive units It is a figure which shows an example of the state of each switch of the circuits 4-6.
各駆動ユニットでは、トランジスタQ0〜Qnのうち、電流設定信号(D1〜Dn)で指定されるトランジスタに負荷電流が流れ、他のトランジスタはオフに設定される。トランジスタに流れる負荷電流は、それぞれトランジスタと直列接続される抵抗(R1〜Rn)を通って基準電位VSSに流れる。
また、電流設定信号(D1〜Dn)で指定されるトランジスタとその直列抵抗(R1〜Rn)との接続ノード(N3−1〜N3−n)は、スイッチ回路(SWC1〜SWCn)によって端子T2に共通に接続される。
In each drive unit, among the transistors Q0 to Qn, the load current flows through the transistors specified by the current setting signals (D1 to Dn), and the other transistors are set to off. The load current flowing through the transistor flows to the reference potential VSS through resistors (R1 to Rn) connected in series with the transistor.
The connection nodes (N3-1 to N3-n) between the transistors specified by the current setting signals (D1 to Dn) and the series resistors (R1 to Rn) are connected to the terminal T2 by the switch circuits (SWC1 to SWCn). Connected in common.
駆動ユニット2C−kがユニット指定信号Scによって指定されると(期間X2)、端子T2に発生する電圧は、選択回路5のスイッチSW5[k]を介して制御信号生成回路3に入力され、同じ駆動ユニット2C−kの端子T1から供給される基準電圧Vrefとの差を検出される。制御信号生成回路3では、端子T2の電圧と端子T1の基準電圧Vrefとの差が小さくなるように、制御信号Scが調節される。この制御信号Scが、選択回路6のスイッチSW6[k]から端子T3を介して駆動ユニット2C−kに入力され、電流設定信号Dkで指定されるトランジスタのゲートに入力される。
その結果、電流設定信号Dkで指定されるトランジスタと直列に接続される電流センス抵抗(R1〜Rn)には、それぞれ、その抵抗値と基準電圧Vrefの大きさによって決まる所定の電流が流れ、全体の負荷電流Ioutは式(1)で表される値になる。
When the drive unit 2C-k is designated by the unit designation signal Sc (period X2), the voltage generated at the terminal T2 is input to the control
As a result, each of the current sense resistors (R1 to Rn) connected in series with the transistor specified by the current setting signal Dk flows a predetermined current determined by the resistance value and the magnitude of the reference voltage Vref. The load current Iout becomes a value represented by the equation (1).
その後、ユニット指定信号Scの指定対象が駆動ユニット2C−kから駆動ユニット2C−(k+1)へ移ると(期間X3)、制御信号生成回路3と駆動ユニット2C−kとの間の各スイッチ(SW4[k],SW5[k],SW6[k])がオフに設定され、期間X2に入力された制御信号ScはキャパシタChやゲート寄生容量によって保持される。期間X3では、この保持された制御信号Scに応じてトランジスタQ1〜Qnのゲートが駆動されるため、期間X2と同等の負荷電流が流れ続ける。
Thereafter, when the designation target of the unit designation signal Sc moves from the drive unit 2C-k to the drive unit 2C- (k + 1) (period X3), each switch (SW4) between the control
このように、本実施形態に係る電流出力型駆動回路においても、複数の駆動ユニットにおいて1つの制御信号生成回路3を共用することができるため、各駆動ユニットに制御信号生成回路を設ける場合に比べて、回路面積や消費電力を削減することができる。
Thus, also in the current output type drive circuit according to the present embodiment, since one control
また、本実施形態に係る電流出力型駆動回路おいて、負荷電流の設定値の変化に応じて負荷電流を制御するトランジスタが増減すると、トランジスタQ1〜Qnで構成される電流制御回路の相互コンダクタンスもこれに応じて変化する点は、先に述べた図3に示す駆動ユニット2A−kと同じである。
すなわち、負荷電流の設定値に応じて抵抗回路(SWC1〜SWCnおよびR1〜Rn)の抵抗値rtが変化し、負荷電流を電圧に変換するゲインが変化しても、この変化を打ち消す方向に電流制御回路(Q1〜Qn)の相互コンダクタンスが変化する。
したがって、本実施形態に係る電流出力型駆動回路においても、ループゲインの変化を抑制することができる。
In the current output type driving circuit according to the present embodiment, when the number of transistors that control the load current increases or decreases according to the change in the set value of the load current, the mutual conductance of the current control circuit configured by the transistors Q1 to Qn also increases. The points that change according to this are the same as those of the
That is, even if the resistance value rt of the resistance circuit (SWC1 to SWCn and R1 to Rn) changes according to the set value of the load current, and the gain for converting the load current to the voltage changes, the current in a direction to cancel this change. The mutual conductance of the control circuit (Q1 to Qn) changes.
Therefore, also in the current output type driving circuit according to the present embodiment, it is possible to suppress a change in loop gain.
その上、トランジスタQ1,Q2,…,Qnをそれぞれ1個,2個,…,2n-1個の並列接続されたトランジスタ素子で構成し、これらのトランジスタ素子を共通の半導体基板上に等価な構造で形成すると、これらは互いに近似した特性を有するため、相互コンダクタンスが互いに近似する。また、電流センス抵抗R1,R2,…,Rnをそれぞれ1個,2個,…,2n-1個の並列接続された抵抗素子で構成し、これらの抵抗素子を共通の半導体基板上に等価な構造で形成すると、これらは互いに近似した抵抗値を有するため、負荷電流を電圧に変換するゲインが互いに近似する。
これにより、図3に示す駆動ユニットと同様に、電流制御回路(Q1〜Qn)と抵抗回路(SWC1〜SWCnおよびR1〜Rn)におけるトータルのゲインが負荷電流の設定値に依らず一定の値に近似するため、帰還制御のループゲインの変化をより小さく抑えることができる。
加えて、トランジスタ素子や抵抗素子を共通の半導体基板上に形成することにより、電流設定精度の温度変化によるばらつきを小さく抑えることができる。
In addition, the transistors Q1, Q2,..., Qn are each composed of one, two,..., 2 n-1 transistor elements connected in parallel, and these transistor elements are equivalent on a common semiconductor substrate. When formed in a structure, they have characteristics close to each other, so that mutual conductances are close to each other. Further, each of the current sense resistors R1, R2,..., Rn is composed of one, two,..., 2 n-1 connected resistance elements, and these resistance elements are equivalent on a common semiconductor substrate. If they are formed with a simple structure, they have resistance values approximate to each other, and therefore the gains for converting the load current into voltage approximate each other.
As a result, like the drive unit shown in FIG. 3, the total gain in the current control circuit (Q1 to Qn) and the resistance circuit (SWC1 to SWCn and R1 to Rn) becomes a constant value regardless of the set value of the load current. Since the approximation is performed, the change in the loop gain of the feedback control can be further suppressed.
In addition, by forming the transistor element and the resistance element on a common semiconductor substrate, variation in the current setting accuracy due to a temperature change can be reduced.
また、図3に示す駆動ユニットと同様に、負荷1−kに流れる負荷電流は、電流センス抵抗(R1〜Rn)と抵抗Rfとの抵抗値比に応じた大きさになる。そのため、これらの抵抗を共通の半導体基板上に形成することにより、負荷電流の設定精度を高めることができるとともに、温度による電流精度のばらつきを小さく抑えることができる。 Similarly to the drive unit shown in FIG. 3, the load current flowing through the load 1-k has a magnitude corresponding to the resistance value ratio between the current sense resistors (R1 to Rn) and the resistor Rf. For this reason, by forming these resistors on a common semiconductor substrate, it is possible to increase the setting accuracy of the load current and to suppress the variation in the current accuracy due to temperature.
更に、本実施形態に係る電流出力型駆動回路では、ユニット指定信号Suに応じて制御信号生成回路3と駆動ユニットとの接続を切り替える際、選択回路6において端子T3と制御信号生成回路3との接続を切り離した後で、選択回路4および5において端子T1およびT2と制御信号生成回路3との接続を切り離しても良い。
例えば図8(D)〜(G)に示すように、駆動ユニット2C−kから2C−(k+1)への切り替えが行われる期間X2と期間X5との間において、スイッチSW6[k]を先にオフさせた後で、スイッチSW4[k]およびSW5[k]をオフさせても良い。
選択回路4〜6の接続を切り替えるとき、帰還制御のループが一時的に切れるため、制御信号Scにノイズを生じるが、このように選択回路6を先に切り離すことによって、ノイズによる電流制御回路21BのキャパシタChやゲート容量成分の誤充電を防止できるため、電流設定の誤差を抑えることができる。
Furthermore, in the current output type drive circuit according to the present embodiment, when the connection between the control
For example, as shown in FIGS. 8D to 8G, the switch SW6 [k] is first set between the period X2 and the period X5 in which the drive unit 2C-k is switched to 2C- (k + 1). After the switch is turned off, the switches SW4 [k] and SW5 [k] may be turned off.
When the connection of the selection circuits 4 to 6 is switched, the feedback control loop is temporarily interrupted, and thus noise is generated in the control signal Sc. By disconnecting the
また、本実施形態に係る電流出力型駆動回路によれば、制御信号生成回路3の制御信号ScによってトランジスタQ1〜Qnのゲートを広範囲に変化させて負荷電流を制御できるため、図3に示す駆動ユニットと同様に、トランジスタQ1〜Qnを非飽和領域でも動作させることが可能である。
In addition, according to the current output type driving circuit according to the present embodiment, the load current can be controlled by changing the gates of the transistors Q1 to Qn over a wide range by the control signal Sc of the control
また、本実施形態に係る電流出力型駆動回路においても、図3に示す駆動ユニットと同様に、ノードN4に発生する電圧は抵抗Rfに発生する基準電圧Vrefと同等な大きさに制御されるため、制御信号生成回路3のオフセット誤差の影響による微小電流の設定精度の低下を抑えることができる。
Also in the current output type driving circuit according to the present embodiment, the voltage generated at the node N4 is controlled to be equal to the reference voltage Vref generated at the resistor Rf, as in the driving unit shown in FIG. Therefore, it is possible to suppress a decrease in setting accuracy of the minute current due to the influence of the offset error of the control
<第5の実施形態>
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
本実施形態に係る電流出力型駆動回路は、図5に示す電流出力型駆動回路における駆動ユニット2B−1〜2B−mを、次に述べる駆動ユニット2D−1〜2D−mに置き換えたものであり、他の構成は図5に示す電流出力型駆動回路と同じである。
The current output type drive circuit according to the present embodiment is obtained by replacing the
図9は、本発明の第5の実施形態に係る電流出力型駆動回路の駆動ユニット2D−kの構成例を示す図である。
図9に示す駆動ユニット2C−kは、図7に示す駆動ユニット2C−kに対してnチャンネルMOS型のトランジスタQ0と、電流センス抵抗R0と、スイッチSWA0,SWB0およびSWC0とを追加したものであり、他の構成は図8に示す駆動ユニット2C−kと同じである。
なお、トランジスタQ0は、本発明の第3のトランジスタの一実施形態である。
電流センス抵抗R0は、本発明の第3の抵抗の一実施形態である。
スイッチSWA0,…,SWAnならびにスイッチSWB0,…,SWBnを有する回路は、本発明の制御信号入力回路の一実施形態である。
スイッチSWC0,…,SWCnを有する回路は、本発明のスイッチ回路の一実施形態である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of the
The drive unit 2C-k shown in FIG. 9 is obtained by adding an n-channel MOS transistor Q0, a current sense resistor R0, and switches SWA0, SWB0, and SWC0 to the drive unit 2C-k shown in FIG. In other respects, the configuration is the same as that of the drive unit 2C-k shown in FIG.
The transistor Q0 is an embodiment of the third transistor of the present invention.
Current sense resistor R0 is an embodiment of the third resistor of the present invention.
The circuit having the switches SWA0, ..., SWAn and the switches SWB0, ..., SWBn is an embodiment of the control signal input circuit of the present invention.
The circuit having the switches SWC0,..., SWCn is an embodiment of the switch circuit of the present invention.
トランジスタQ0は、そのドレインが電源ラインVDDに接続され、ソースが電流センス抵抗R0を介して基準電位VSSに接続され、ゲートがスイッチSWA0を介して端子T3に接続される。 The transistor Q0 has a drain connected to the power supply line VDD, a source connected to the reference potential VSS via the current sense resistor R0, and a gate connected to the terminal T3 via the switch SWA0.
スイッチSWC0〜SWCnは、図7に示す駆動ユニット2C−kと同様に、n個のトランジスタQ1〜Qnのうち電流設定信号Dkで指定されるトランジスタとこれに直列接続される電流センス抵抗(R1〜Rn)との接続ノード(N3−1〜N3−n)を端子T2に共通接続する、スイッチ回路を構成している。
駆動ユニット2C−kのスイッチ回路(SWC1〜SWCn)と異なる点は、電流設定信号DkにおいてトランジスタQ1〜Qnを何れも指定されない場合に、トランジスタQ0と電流センス抵抗R0との接続ノードN3−0を端子T2に接続する点にある。
Similarly to the drive unit 2C-k shown in FIG. 7, the switches SWC0 to SWCn are the transistors designated by the current setting signal Dk among the n transistors Q1 to Qn and the current sense resistors (R1 to R1) connected in series thereto. Rn) constitutes a switch circuit that commonly connects the connection nodes (N3-1 to N3-n) to the terminal T2.
The difference from the switch circuit (SWC1 to SWCn) of the drive unit 2C-k is that when none of the transistors Q1 to Qn is specified in the current setting signal Dk, the connection node N3-0 between the transistor Q0 and the current sense resistor R0 is set. The point is to connect to the terminal T2.
スイッチSWC0は、ノードN3−0と端子T2との間に接続されており、電流設定信号DkにおいてトランジスタQ1〜Qnが何れも指定されていない場合、すなわち電流設定信号Dkの全ビットが‘0’の場合にオンし、その他の場合にオフする。 The switch SWC0 is connected between the node N3-0 and the terminal T2, and when none of the transistors Q1 to Qn is specified in the current setting signal Dk, that is, all the bits of the current setting signal Dk are “0”. Turns on in case of, and turns off in other cases.
スイッチSWA0〜SWAnとスイッチSWB0〜SWBnは、図7に示す駆動ユニット2C−kと同様に、トランジスタQ1〜Qnのゲートに制御信号を入力する制御信号入力回路を構成している。
すなわち、n個のトランジスタQ1〜Qnのうち、電流設定信号Dkで指定されるトランジスタのゲートに端子T3の制御信号Scを入力し、他のトランジスタのゲートには、当該トランジスタをオフさせる制御信号として基準電位Vssを入力する。
駆動ユニット2C−kにおける制御信号入力回路(SWA1〜SWAnおよびSWB1〜SWBn)と異なる点は、電流設定信号DkにおいてトランジスタQ1〜Qnを何れも指定されない場合に、端子T3から入力される制御信号ScをトランジスタQ0のゲートに入力し、トランジスタQ1〜Qnのゲートに基準電位VSSを入力する点にある。
The switches SWA0 to SWAn and the switches SWB0 to SWBn constitute a control signal input circuit for inputting a control signal to the gates of the transistors Q1 to Qn, like the drive unit 2C-k shown in FIG.
That is, the control signal Sc of the terminal T3 is input to the gate of the transistor designated by the current setting signal Dk among the n transistors Q1 to Qn, and the control signal for turning off the transistor is applied to the gates of the other transistors. A reference potential Vss is input.
The difference from the control signal input circuits (SWA1 to SWAn and SWB1 to SWBn) in the drive unit 2C-k is that the control signal Sc input from the terminal T3 when none of the transistors Q1 to Qn is specified in the current setting signal Dk. Is input to the gate of the transistor Q0, and the reference potential VSS is input to the gates of the transistors Q1 to Qn.
スイッチSWA0は、トランジスタQ0のゲートと端子T3との間に接続されており、電流設定信号DkにおいてトランジスタQ1〜Qnが何れも指定されていない場合、すなわち電流設定信号Dkの全ビットが‘0’の場合にオンし、その他の場合はオフする。
スイッチSWA0は、トランジスタQ0のゲートと基準電位VSSとの間に接続されており、電流設定信号DkにおいてトランジスタQ1〜Qnが何れも指定されていない場合、すなわち電流設定信号Dkの全ビットが‘0’の場合にオフし、その他の場合はオンする。
The switch SWA0 is connected between the gate of the transistor Q0 and the terminal T3. When none of the transistors Q1 to Qn is specified in the current setting signal Dk, that is, all the bits of the current setting signal Dk are “0”. Turns on in case of, and turns off in other cases.
The switch SWA0 is connected between the gate of the transistor Q0 and the reference potential VSS. When none of the transistors Q1 to Qn is specified in the current setting signal Dk, that is, all the bits of the current setting signal Dk are “0”. Turns off if ', turns on otherwise.
ここで、上述した構成を有する第5の実施形態に係る電流出力型駆動回路の動作について、図10を参照しながら説明する。
図10は、負荷電流Ioutと制御信号Scの波形、ならびに、選択回路4〜6の各スイッチの状態の一例を示す図である。
Here, the operation of the current output type driving circuit according to the fifth embodiment having the above-described configuration will be described with reference to FIG.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of waveforms of the load current Iout and the control signal Sc and states of the switches of the selection circuits 4 to 6.
例えば、第4の実施形態に係る電流出力型駆動回路において、駆動ユニット2C−kの前に選択される駆動ユニット2C−(k−1)の電流がゼロに設定されているものとする(期間X7)。この場合、駆動ユニット2C−(k−1)では、トランジスタQ1〜Qnが全く選択されないため、端子T2およびT3がどのトランジスタにも接続されておらず、帰還ループが切れた状態になる。そのため、制御信号生成回路3において生成される制御信号Scは不定な状態になり、例えば図10(B)の点線に示すように、基準電位VSSまで落ち込んでしまう。この状態で、駆動ユニット2C−(k−1)から駆動ユニット2C−kへ制御対象が切り替えられると(期間X8)、切り替えの当初において、駆動ユニット2C−kには基準電位VSSまで落ち込んだ制御信号Scが入力される。そのため、この制御信号Scに応じて制御される負荷電流Iout[k]は、図8(A)の点線に示すように、一時的にゼロ近くまで落ち込んでしまう。
For example, in the current output type drive circuit according to the fourth embodiment, it is assumed that the current of the drive unit 2C- (k-1) selected before the drive unit 2C-k is set to zero (period X7). In this case, in the drive unit 2C- (k-1), since the transistors Q1 to Qn are not selected at all, the terminals T2 and T3 are not connected to any transistor, and the feedback loop is cut off. For this reason, the control signal Sc generated in the control
一方、本実施形態に係る電流出力型駆動回路において、上述と同様に、駆動ユニット2D−kの前に選択される駆動ユニット2D−(k−1)の電流がゼロに設定されているものとする(期間X7)。この場合、駆動ユニット2D−(k−1)では、スイッチSWA0およびSWC0がオンし、スイッチSWB0がオフするため、制御信号生成回路3には、トランジスタQ0と電流センス抵抗R0との接続ノードN3−0に発生する電圧が選択回路5を介して入力される。そして、制御信号生成回路3において生成される制御信号Scは、選択回路6を介してトランジスタQ0のゲートに入力される。
これにより、制御信号生成回路3では、電流センス抵抗R0に発生する電圧と基準電圧Vrefとの差が小さくなるように制御信号Scを調節する帰還制御が働くため、帰還ループが切れることはなくなり、図10(B)の実線に示すように、制御信号Scが不定な状態になることを防止できる。そのため、図10(A)の実線に示すように、切り替え当初における負荷電流Iout[k]の変動を微小に抑えることができる。
On the other hand, in the current output type drive circuit according to the present embodiment, the current of the
As a result, in the control
なお、トランジスタQ0および電流センス抵抗R0は、上述のように制御信号Scの不連続な変化を防止するものであるため、これに流す電流は、必ずしもトランジスタQ1〜Qnと同一レベルである必要はなく、微小な電流で良い。すなわち、トランジスタQ0と電流センス抵抗R0によって帰還制御が働く際に生成される制御信号Scと、トランジスタQ1〜Q2において帰還制御が働く際に生成される制御信号Scとがかけ離れたレベルでなければ良く、電流値はこの条件に合うように任意に設定可能である。
例えば、電流センス抵抗R0の抵抗値を電流センス抵抗R1の抵抗値rの100倍に設定して、トランジスタQ0に流れる電流をトランジスタQ1に流れる電流の100分の1に設定する場合、この100分の1の電流を流すために必要なトランジスタQ0のゲート−ソース間電圧と、帰還動作時のトランジスタQ1のゲート−ソース間電圧とがほぼ等しくなるように、トランジスタQ0の駆動能力を設定すれば良い。
このように、トランジスタQ0および電流センス抵抗R0に流れる電流を微小に設定することによって、消費電力の増加を抑えることができる。
Note that the transistor Q0 and the current sense resistor R0 prevent the discontinuous change of the control signal Sc as described above, so that the current flowing through the transistor Q0 and the current sense resistor R0 does not necessarily have to be at the same level as the transistors Q1 to Qn. A very small current is sufficient. In other words, the control signal Sc generated when the feedback control is performed by the transistor Q0 and the current sense resistor R0 and the control signal Sc generated when the feedback control is performed in the transistors Q1 and Q2 may not be at a level different from each other. The current value can be arbitrarily set to meet this condition.
For example, when the resistance value of the current sense resistor R0 is set to 100 times the resistance value r of the current sense resistor R1, and the current flowing through the transistor Q0 is set to 1/100 of the current flowing through the transistor Q1, this 100 minutes The driving capability of the transistor Q0 may be set so that the gate-source voltage of the transistor Q0 required to pass the current of 1 is substantially equal to the gate-source voltage of the transistor Q1 during the feedback operation. .
Thus, by setting the current flowing through the transistor Q0 and the current sense resistor R0 to be small, an increase in power consumption can be suppressed.
その他、本実施形態に係る電流出力型駆動回路によれば、先に述べた第4の実施形態に係る電流出力型駆動回路と同様の構成、動作によって同様の効果を奏することができる。 In addition, according to the current output type drive circuit according to the present embodiment, the same effect can be obtained by the same configuration and operation as those of the current output type drive circuit according to the fourth embodiment described above.
<第6の実施形態>
次に、本発明の第6の実施形態を説明する。
<Sixth Embodiment>
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
図11は、本発明の第6の実施形態に係る電流出力型駆動回路の構成の一例を示す図である。
図11に示す電流出力型駆動回路は、図5に示す電流出力型駆動回路における駆動ユニット2B−1〜2B−mを次に述べる駆動ユニット2E−1〜2E−mに置換して、これに電流源CM2と選択回路7とを追加したものである。他の構成は、図5に示す電流出力型駆動回路と同じである。
なお、選択回路7は、本発明の第4の選択回路の一実施形態である。
選択回路4は、本発明の第5の選択回路の一実施形態である。
電流源CM2は、本発明の電流源の一実施形態である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of the configuration of a current output type driving circuit according to the sixth embodiment of the present invention.
In the current output type drive circuit shown in FIG. 11, the
The
The selection circuit 4 is an embodiment of the fifth selection circuit of the present invention.
The current source CM2 is an embodiment of the current source of the present invention.
駆動ユニット2E−kは、駆動ユニット2C−k(図7)もしくは駆動ユニット2D−k(図9)における電流源CM1を削除したものであり、その他の構成はこれらのユニットと同じである。
The
電流源CM2は、電源ラインVDDから選択回路7に対して一定の電流Iを出力する。
The current source CM2 outputs a constant current I from the power supply line VDD to the
選択回路7は、駆動ユニット2E−1〜2E−nのうち、ユニット指定信号Suで指定される駆動ユニットの端子T1を選択し、当該選択した端子に電流源CM2の電流Iを入力する。
The
選択回路4は、駆動ユニット2E−1〜2E−nのうち、ユニット指定信号Suで指定される駆動ユニットの抵抗Rfを選択し、当該選択した抵抗に発生する電圧を基準電圧Vrefとして制御信号生成回路3に入力する。
すなわち、ユニット指定信号Suで選択される駆動ユニットの端子T1を、制御信号生成回路3の入力端子に接続する。
The selection circuit 4 selects the resistance Rf of the drive unit designated by the unit designation signal Su among the
That is, the terminal T1 of the drive unit selected by the unit designation signal Su is connected to the input terminal of the control
上記の構成によれば、ユニット指定信号Suで指定される駆動ユニットの抵抗Rfに対して、共通の電流源CM2から一定の電流Iが入力される。そして、この電流Iによって抵抗Rfに発生する基準電圧Vrefが共通の制御信号生成回路3に入力されて、負荷電流の制御に用いられる。
このように、本実施形態に係る電流出力型駆動回路によれば、複数の駆動ユニットにおいて電流源CM2が共用されるため、駆動ユニット間の電流設定値のばらつきを小さくすることができる。これにより、複数の負荷電流を高い精度で設定することができる。
According to the above configuration, the constant current I is input from the common current source CM2 to the resistance Rf of the drive unit specified by the unit specifying signal Su. The reference voltage Vref generated in the resistor Rf by this current I is input to the common control
Thus, according to the current output type driving circuit according to the present embodiment, since the current source CM2 is shared by a plurality of driving units, it is possible to reduce the variation in the current setting value between the driving units. Thereby, a plurality of load currents can be set with high accuracy.
以上、本発明の幾つかの実施形態を説明したが、本発明は上記の形態にのみ限定されるものではなく、種々の変形を含んでいる。 As mentioned above, although several embodiment of this invention was described, this invention is not limited only to said form, Various modifications are included.
例えば、上述した実施形態では、各駆動ユニットに設けた抵抗Rfに一定の電流を流すことによって基準電圧Vrefを発生させているが、本発明はこれに限定されない。例えば、各駆動ユニットに対して共通の抵抗に一定電流を流して生成した基準電圧Vrefを用いて、負荷電流の制御を行っても良い。 For example, in the above-described embodiment, the reference voltage Vref is generated by flowing a constant current through the resistor Rf provided in each drive unit, but the present invention is not limited to this. For example, the load current may be controlled using a reference voltage Vref generated by passing a constant current through a common resistor for each drive unit.
また、上述した実施形態ではnチャンネルMOSトランジスタを用いているが、本発明はこれに限定されない。例えば、pチャンネルMOSトランジスタを用いても良いし、他の種類のトランジスタ(例えばバイポーラトランジスタ)を用いても本発明は実現可能である。 Moreover, although the n-channel MOS transistor is used in the above-described embodiment, the present invention is not limited to this. For example, a p-channel MOS transistor may be used, and the present invention can be realized by using other types of transistors (for example, bipolar transistors).
1−1〜1−m…負荷、2−1〜2−m,2A−1〜2A−m,2B−1〜2B−m,2C−1〜2C−m,2D−1〜2D−m,2E−1〜2E−m…駆動ユニット、21,21B…電流制御回路、22,3…制御信号生成回路、VR…抵抗回路、CM1,CM2…電流源、Q0〜Qn…トランジスタ、R0〜Rn,Rf…抵抗、SWA0〜SWAn,SWB0〜SWBn,SWC0〜SWCn…スイッチ、4〜7…選択回路、T1〜T3…端子
1-1 to 1-m ... load, 2-1 to 2-m, 2A-1 to 2A-m, 2B-1 to 2B-m, 2C-1 to 2C-m, 2D-1 to 2D-m, 2E-1 to 2E-m ... drive unit, 21, 21B ... current control circuit, 22, 3 ... control signal generation circuit, VR ... resistance circuit, CM1, CM2 ... current source, Q0 to Qn ... transistor, R0 to Rn, Rf... Resistor, SWA0 to SWAn, SWB0 to SWBn, SWC0 to SWCn ... switch, 4 to 7 ... selection circuit, T1 to T3 ... terminal
Claims (10)
上記第1のノードに並列接続された複数のトランジスタ部を含み、入力される制御信号に応じて上記負荷に流す負荷電流を制御する電流制御回路と、
第2のノードと、
上記複数のトランジスタ部の各トランジスタ部と上記第2のノードとの間にそれぞれ接続された複数の第1の抵抗を含む抵抗回路と、
上記トランジスタ部と上記第1の抵抗とが直列接続されて各経路が構成された複数の経路から、入力される電流設定信号に応じて上記負荷電流の駆動経路を選択するスイッチ回路と、
上記スイッチ回路により選択された駆動経路における上記トランジスタ部と上記第1の抵抗との接続中点に出現するセンス電圧と、入力される基準電圧との差が小さくなるように、上記電流制御回路に出力する上記制御信号を生成し制御する制御信号生成回路と、
を有し、
上記トランジスタ部の相互コンダクタンスと上記第1の抵抗の値との比を、複数の経路間で揃えることが可能な、
電流出力型駆動回路。 A first node to which a load is connected;
A current control circuit that includes a plurality of transistor portions connected in parallel to the first node, and that controls a load current that flows to the load in accordance with an input control signal;
A second node;
A resistor circuit including a plurality of first resistors respectively connected between each transistor portion of the plurality of transistor portions and the second node ;
A switch circuit that selects a drive path of the load current according to an input current setting signal from a plurality of paths in which the transistor unit and the first resistor are connected in series to form each path;
In the current control circuit, the difference between the sense voltage appearing at the midpoint of connection between the transistor section and the first resistor in the drive path selected by the switch circuit and the input reference voltage is reduced. A control signal generation circuit for generating and controlling the control signal to be output;
I have a,
The ratio between the mutual conductance of the transistor part and the value of the first resistance can be made uniform among a plurality of paths .
Current output type drive circuit.
上記第1の抵抗は、1つの抵抗素子、または、並列接続された複数の抵抗素子を各第1の抵抗に含み、
上記複数のトランジスタ部に含まれるトランジスタ素子が、半導体基板において互いに等価な構造で形成され、
上記複数の第1の抵抗に含まれる抵抗素子が、上記半導体基板において互いに等価な構造で形成され、
上記トランジスタ部に含まれる上記トランジスタ素子の数と、上記第1の抵抗に含まれる上記抵抗素子の数との比が、上記トランジスタ部と上記第1の抵抗とが各々に直列接続された複数の経路間で一定の比に設定されている
請求項1に記載の電流出力型駆動回路。 The plurality of transistor parts include one transistor element or a plurality of transistor elements connected in parallel in each transistor part,
The first resistor includes one resistor element or a plurality of resistor elements connected in parallel in each first resistor,
Transistor elements included in the plurality of transistor portions are formed in a semiconductor substrate with an equivalent structure,
The resistance elements included in the plurality of first resistors are formed in a structure equivalent to each other in the semiconductor substrate,
The ratio of the number of the transistor elements included in the transistor portion to the number of the resistance elements included in the first resistor is a plurality of the transistor portions and the first resistors connected in series to each other. The current output type drive circuit according to claim 1 , wherein the current output type drive circuit is set to a constant ratio between paths .
各トランジスタ部の制御ノードを、上記制御信号が出力される上記制御信号生成回路の出力と上記第2のノードに対し差動的に接続制御する第1スイッチ回路と、
上記第1スイッチ回路によって制御ノードに上記制御信号が印加されトランジスタ部がオンすることで上記駆動経路が選択された経路において上記センス電圧の出現ノードである上記接続中点を上記制御信号生成回路に接続し、非選択経路の上記接続中点を上記制御信号生成回路に非接続とする第2スイッチ回路と、
を有する請求項2に記載の電流出力型駆動回路。 The switch circuit is
A first switch circuit that differentially controls a control node of each transistor unit with respect to an output of the control signal generation circuit from which the control signal is output and the second node ;
When the control signal is applied to the control node by the first switch circuit and the transistor unit is turned on, the connection midpoint which is the node where the sense voltage appears in the path selected as the drive path is set as the control signal generation circuit. A second switch circuit that connects and disconnects the connection midpoint of the non-selected path to the control signal generation circuit;
The current output type drive circuit according to claim 2 , comprising:
上記第2の抵抗に所定の電流を流す電流源と、
を有し、
上記制御信号生成回路は、上記第2の抵抗に発生する電圧を上記基準電圧として入力する、
請求項3に記載の電流出力型駆動回路。 A second resistor formed on a semiconductor substrate common to the first resistor;
A current source for supplying a predetermined current to the second resistor;
Have
The control signal generation circuit inputs a voltage generated in the second resistor as the reference voltage.
The current output type driving circuit according to claim 3 .
選択制御回路と、
を有し、
上記駆動ユニットは、
負荷が接続される第1のノードと、
上記第1のノードに接続されたトランジスタ部を含み、入力される制御信号に応じて上記負荷に流す負荷電流を制御する電流制御回路と、
駆動ユニット間で共通な第2のノードと、
上記複数のトランジスタ部の各トランジスタ部と上記第2のノードとの間にそれぞれが接続された第1の抵抗を含む抵抗回路と、
上記トランジスタ部と上記第1の抵抗との間の第1の端子と、
上記電流制御回路に入力するための制御信号を入力する第2の端子と、
を含み、
上記選択制御回路は、
上記複数の駆動ユニットのうち、入力されるユニット指定信号で指定された駆動ユニットの上記第1の端子を選択し、当該選択した端子から出力される電圧を出力する第1の選択回路と、
入力される基準電圧と上記第1の選択回路から出力される電圧との差が小さくなるように調節した上記電流制御回路の制御信号を生成する制御信号生成回路と、
上記複数の駆動ユニットのうち、上記ユニット指定信号で指定される駆動ユニットの上記第2の端子を選択し、当該選択した端子に上記制御信号生成回路で生成された制御信号を入力する第2の選択回路と、
を有し、
上記トランジスタ部の相互コンダクタンスと上記第1の抵抗の値との比を、複数の駆動ユニット間で揃えることが可能な、
電流出力型駆動回路。 A plurality of drive units for supplying a current corresponding to an input current setting signal to a corresponding load ;
A selection control circuit;
Have
The drive unit is
A first node to which a load is connected ;
A current control circuit that includes a transistor portion connected to the first node and controls a load current flowing through the load in accordance with an input control signal ;
A second node common between the drive units;
A resistor circuit including a first resistor connected between each transistor portion of the plurality of transistor portions and the second node ;
A first terminal between the transistor portion and the first resistor;
A second terminal for inputting a control signal for input to the current control circuit;
Including
The selection control circuit is
A first selection circuit that selects the first terminal of the drive unit designated by the input unit designation signal among the plurality of drive units, and outputs a voltage outputted from the selected terminal;
A control signal generation circuit that generates a control signal of the current control circuit adjusted so that a difference between an input reference voltage and a voltage output from the first selection circuit is small;
A second terminal that selects the second terminal of the drive unit designated by the unit designation signal among the plurality of drive units, and inputs the control signal generated by the control signal generation circuit to the selected terminal; A selection circuit;
I have a,
The ratio between the mutual conductance of the transistor part and the value of the first resistance can be made uniform among a plurality of drive units.
Current output type drive circuit.
上記抵抗回路は、
上記複数のトランジスタと上記第2のノードとを接続する配線上に挿入される複数の抵抗素子と、
上記複数のトランジスタのうち、上記電流設定信号で指定されるトランジスタと上記第1の抵抗との接続ノードを上記第1の端子に共通に接続するスイッチ回路と、
を含み、
上記駆動ユニットは、上記複数のトランジスタのうち、上記電流設定信号で指定されるトランジスタに上記第2の端子から入力される制御信号を入力し、他のトランジスタには当該トランジスタをオフさせる制御信号を入力する制御信号入力回路をそれぞれ含む、
請求項5に記載の電流出力型駆動回路。 The current control circuit includes a plurality of transistors connected in parallel between the first node and the second node;
The resistor circuit is
A plurality of resistance elements inserted on a wiring connecting the plurality of transistors and the second node;
A switch circuit for commonly connecting a connection node between the transistor designated by the current setting signal and the first resistor among the plurality of transistors to the first terminal;
Including
The drive unit inputs a control signal input from the second terminal to a transistor specified by the current setting signal among the plurality of transistors, and outputs a control signal for turning off the transistor to the other transistors. Including each control signal input circuit to input,
The current output type driving circuit according to claim 5.
上記第1の抵抗と共通の半導体基板上に形成される第2の抵抗と、
上記第2の抵抗に所定の電流を流す電流源と、
上記第2の抵抗に発生する電圧を上記基準電圧として出力する第3の端子と、
をそれぞれ含んでおり、
上記複数の駆動ユニットのうち、上記ユニット指定信号で指定される駆動ユニットの上記第3の端子を選択し、当該選択した端子から出力される基準電圧を上記制御信号生成回路に入力する第3の選択回路を更に有する、
請求項6に記載の電流出力型駆動回路。 The drive unit is
A second resistor formed on a semiconductor substrate common to the first resistor;
A current source for supplying a predetermined current to the second resistor;
A third terminal for outputting a voltage generated in the second resistor as the reference voltage;
Each
A third terminal that selects the third terminal of the drive unit designated by the unit designation signal among the plurality of drive units and inputs a reference voltage output from the selected terminal to the control signal generation circuit. Further comprising a selection circuit;
The current output type driving circuit according to claim 6.
上記第1の抵抗と共通の半導体基板上に形成される第2の抵抗と、
上記第2の抵抗に流れる電流を入力する第3の端子と、
をそれぞれ含んでおり、
所定の電流を出力する電流源と、上記複数の駆動ユニットのうち、上記ユニット指定信号で指定される駆動ユニットの上記第3の端子を選択し、当該選択した端子に上記電流源の電流を入力する第4の選択回路と、上記複数の駆動ユニットのうち、上記ユニット指定信号で指定される駆動ユニットの上記第2の抵抗を選択し、当該選択した抵抗に発生する電圧を上記基準電圧として上記制御信号生成回路に入力する第5の選択回路と、を更に有する、
請求項6に記載の電流出力型駆動回路。 The drive unit is
A second resistor formed on a semiconductor substrate common to the first resistor;
A third terminal for inputting a current flowing through the second resistor;
Each
The current source that outputs a predetermined current and the third terminal of the drive unit designated by the unit designation signal among the plurality of drive units are selected, and the current of the current source is input to the selected terminal And selecting the second resistor of the drive unit designated by the unit designation signal among the plurality of drive units, and using the voltage generated in the selected resistor as the reference voltage. A fifth selection circuit that inputs to the control signal generation circuit;
The current output type driving circuit according to claim 6.
上記第1の抵抗は、上記半導体基板上において互いに等価な構造で形成される1つまたは複数の並列接続された抵抗素子を含み、
上記トランジスタに含まれる上記トランジスタ素子の数と、上記第1の抵抗に含まれる上記抵抗素子の数との比が、共通に接続される上記トランジスタと上記第1の抵抗との間で一定の比に設定される、
請求項8に記載の電流出力型駆動回路。 The transistor includes one or a plurality of parallel-connected transistor elements formed in an equivalent structure on the semiconductor substrate,
The first resistor includes one or a plurality of parallel-connected resistance elements formed in an equivalent structure on the semiconductor substrate,
The ratio of the number of transistor elements included in the transistor to the number of resistance elements included in the first resistor is a constant ratio between the commonly connected transistors and the first resistor. Set to
The current output type driving circuit according to claim 8.
入力される制御信号に応じた電流が流れる第3のトランジスタと、
一方の端子が上記第3のトランジスタに接続され、他方の端子が上記第2のノードに接続される第3の抵抗と、
をそれぞれ含んでおり、
上記スイッチ回路は、上記電流設定信号において上記複数のトランジスタを何れも指定されない場合、上記第3のトランジスタと上記第3の抵抗との接続ノードを上記第1の端子に接続し、上記制御信号入力回路は、上記電流設定信号において上記複数のトランジスタを何れも指定されない場合、上記第2の端子から入力される制御信号を上記第3のトランジスタに入力し、上記複数のトランジスタには当該トランジスタをオフさせる制御信号をそれぞれ入力する、
請求項6に記載の電流出力型駆動回路。 The drive unit is
A third transistor through which a current corresponding to an input control signal flows;
A third resistor having one terminal connected to the third transistor and the other terminal connected to the second node;
Each
When none of the plurality of transistors is specified in the current setting signal, the switch circuit connects a connection node between the third transistor and the third resistor to the first terminal, and inputs the control signal. When none of the plurality of transistors is specified in the current setting signal, the circuit inputs a control signal input from the second terminal to the third transistor, and turns off the transistor for the plurality of transistors. Input each control signal to be
The current output type driving circuit according to claim 6.
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