專利名稱:數(shù)字模擬變換電路及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及數(shù)字模擬變換電路及使用它的顯示裝置。
背景技術(shù):
近幾年來(lái),顯示裝置中以薄型、輕量、低耗電為特征的液晶顯示裝置(LCD)得到迅猛普及,被手機(jī)(移動(dòng)電話、蜂窩式電話)及PDA(個(gè)人用數(shù)字輔機(jī))、筆記本PC等可移動(dòng)機(jī)器的顯示部廣泛利用??墒亲罱?,液晶顯示裝置的大畫面化及適應(yīng)運(yùn)動(dòng)圖象要求的技術(shù)也迅猛發(fā)展,不僅用于可移動(dòng)機(jī)器,而且還能實(shí)現(xiàn)固定型的大畫面顯示裝置及大畫面液晶電視機(jī)。作為這些液晶顯示裝置,可以高精細(xì)顯示的有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示裝置,被人們利用。首先參照?qǐng)D37,簡(jiǎn)要講述有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示裝置的典型結(jié)構(gòu)。此外,在圖37中,采用等效電路,示意性地表示液晶顯示部的與1個(gè)象素連接的主要結(jié)構(gòu)。
一般來(lái)說(shuō),有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示裝置的顯示部960,采用下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成矩陣狀地配置透明的象素電極964及薄膜晶體管(TFT)963的半導(dǎo)體基板(例如彩色SXGA屏?xí)r,1280×3象素列×1024象素行),在整個(gè)畫面上形成一個(gè)透明的電極966的相對(duì)基板,使這兩枚基板相對(duì),將液晶封入其間。
具有開關(guān)功能的TFT963的接通·斷開,受掃描信號(hào)控制,TFT963接通時(shí),與圖象數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)應(yīng)的灰度信號(hào)電壓,被外加給象素電極964,在各象素電極964和相對(duì)基板電極966之間的電位差的作用下,液晶的透過(guò)率發(fā)生變化,TFT963被斷開后,也用液晶電容965將該電位差保持一定期間,從而顯示圖象。
在半導(dǎo)體基板上,發(fā)送外加給各象素電極964的多個(gè)電平電壓(灰度信號(hào)電壓)的數(shù)據(jù)線962和發(fā)送掃描信號(hào)的掃描線961,被晶格狀地布線(上述彩色SXGA屏?xí)r,數(shù)據(jù)線為1280×3根,掃描線為1024根),掃描線961及數(shù)據(jù)線962,在相互交叉部產(chǎn)生的電容及在相對(duì)基板電極之間被夾住的液晶電容等的作用下,成為較大的電容性負(fù)載。
此外,掃描信號(hào)被柵極驅(qū)動(dòng)器970供給掃描線961,而灰度信號(hào)電壓則由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器980,通過(guò)數(shù)據(jù)線962,供給各象素電極964。另外,柵極驅(qū)動(dòng)器970及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器980,受顯示控制器950的控制,各自被所需的時(shí)鐘脈沖CLK、控制信號(hào)、電源電壓等,由顯示控制器950供給,圖象數(shù)據(jù)則由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器980供給。此外,現(xiàn)在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)已經(jīng)成為圖象數(shù)據(jù)的主流。
一個(gè)畫面的數(shù)據(jù)的改寫,在1幀期間(1/60·秒)中進(jìn)行,用各掃描線按照每個(gè)象素行(每行),依次選擇,在選擇期間內(nèi),由各數(shù)據(jù)線供給灰度信號(hào)電壓。
此外,柵極驅(qū)動(dòng)器970,只要至少供給2值的掃描信號(hào)就行。與此不同,數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器980則需要用與灰度數(shù)對(duì)應(yīng)的多值電平的灰度信號(hào)電壓驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線。因此,數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器980具備由將圖象數(shù)據(jù)變換成灰度信號(hào)電壓的譯碼器,和將該灰度信號(hào)電壓向數(shù)據(jù)線962放大輸出的運(yùn)算放器構(gòu)成的數(shù)字模擬變換器(DAC)。
另外,目前,在液晶顯示裝置中,高圖象質(zhì)量化(多色化)迅速發(fā)展,對(duì)至少26萬(wàn)色(RGB各6比特圖象數(shù)據(jù)),進(jìn)而2680萬(wàn)色(RGB各8比特圖象數(shù)據(jù))以上的需求高漲。因此,輸出與多比特圖象數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的灰度信號(hào)電壓的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器,DAC的電路規(guī)模增加,數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器LSI的芯片面積也因此增加,成為成本上升的主要原因。下面,詳細(xì)講述這個(gè)問(wèn)題。
圖38(a)和圖38(b)是表示顯示控制裝置中廣泛使用的現(xiàn)有技術(shù)的DAC結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例。圖38(a)是表示8比特輸入的電阻串DAC的結(jié)構(gòu)的圖形。具備灰度電壓發(fā)生電路811、選擇部812、邏輯電路813和放大器815。灰度電壓發(fā)生電路811,從給兩端外加電壓的電阻串的各連接點(diǎn)的抽頭,輸出與8比特?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的256個(gè)灰度電壓。選擇部812,具備開關(guān),選擇256個(gè)灰度電壓中的一個(gè)灰度電壓。放大器815,將選擇部812選擇的灰度電壓放大輸出。邏輯電路813,根據(jù)輸入的8比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),控制選擇部812的開關(guān)。
圖38(b)是表示圖38(a)的選擇部812的某開關(guān)812A(由P溝道晶體管構(gòu)成的開關(guān))和控制它的邏輯電路813A的結(jié)構(gòu)的圖形。邏輯電路813A,可以由單純輸入8比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8)(其中也包含比特的互補(bǔ)信號(hào))的8輸入NAND等構(gòu)成。
在圖38(a)和圖38(b)的結(jié)構(gòu)中,其特征在于由于能夠與液晶的伽馬特性(液晶的透過(guò)率和外加電壓的特性)一致地設(shè)計(jì)用灰度電壓發(fā)生電路811生成的256個(gè)灰度電壓,所以能夠進(jìn)行高質(zhì)量的顯示。
但是,灰度數(shù)增多后,卻存在電路規(guī)模增大的問(wèn)題。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,作為實(shí)現(xiàn)節(jié)省面積的方法,圖39、圖40所示的結(jié)構(gòu),已經(jīng)廣為人知。
圖39是組合電阻串DAC和電容陣列DAC的8比特DAC的結(jié)構(gòu)示例。電阻串DAC,由參照電壓發(fā)生電路821、選擇部822、邏輯電路823構(gòu)成,根據(jù)8比特?cái)?shù)據(jù)(B8、B7、B6、B5、B4、B3、B2、B1)的高位4比特?cái)?shù)據(jù)(B8、B7、B6、B5)動(dòng)作。參照電壓發(fā)生電路821,輸出V1~V17為止的17個(gè)參照電壓,用選擇部824選擇開關(guān)Sna、Snb(n是1~16中的某一個(gè)),向各自的端子Na、Nb輸出彼此相鄰電平的參照電壓Vn、Vn+1。邏輯電路823,根據(jù)高位4比特?cái)?shù)據(jù)(B8、B7、B6、B5),控制選擇部824的開關(guān)。
另一方面,電容陣列DAC由電容元件835~839、開關(guān)825~829、邏輯電路822及放大器830構(gòu)成,根據(jù)低位4比特?cái)?shù)據(jù)(B4、B3、B2、B1)動(dòng)作。該動(dòng)作,首先,開關(guān)825接通,切換開關(guān)826~829與端子Na連接,在向端子Nc供給端子Na的電壓Vn的同時(shí),還將電容元件835~839的各端子間的電壓復(fù)位成零。然后,開關(guān)825斷開,切換開關(guān)826~829按照低位4比特?cái)?shù)據(jù)(B4、B3、B2、B1),與端子Na、Nb中的某一個(gè)連接后,就在端子Nc中引起電荷再分配,端子Nc的電位成為將電壓Vn、Vn+116等分的規(guī)定的電壓電平,該電壓由放大器830放大輸出。所以,圖39的DAC,能夠利用高位4比特?cái)?shù)據(jù)及低位4比特?cái)?shù)據(jù),選擇256灰度中的某個(gè)灰度電壓。
圖39的DAC,用電阻串生成的電壓數(shù),成為圖38的十六分之一,選擇它的開關(guān)及邏輯電路823的電路規(guī)模,也比圖38的結(jié)構(gòu)大幅度削減。另外,電容陣列DAC也能比較節(jié)省面積地構(gòu)成,所以作為DAC整體,也具有能夠比圖38的結(jié)構(gòu)大幅度削減電路規(guī)模的特點(diǎn)。
圖39的結(jié)構(gòu),是按照數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),在電容陣列部中,對(duì)基準(zhǔn)電壓Vn、Vn+1進(jìn)行并行取樣,通過(guò)電荷再分配,獲得灰度電壓的方式。與此不同,對(duì)基準(zhǔn)電壓Vn、Vn+1進(jìn)行時(shí)間串行取樣,獲得灰度電壓的方式,已經(jīng)廣為人知。圖40是表示這種串行DAC的現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例。
圖40的DAC,由下述部件構(gòu)成一端與GND端子連接,另一端分別與端子Nd、Ne連接的2個(gè)電容844、845;切換與GND端子或供給基準(zhǔn)電壓VR的端子中的某一個(gè)連接的開關(guān)841,在端子Nd、Ne之間連接的開關(guān)842,在端子Ne和GND端子之間連接的開關(guān)843,由非反相輸入端(+)與端子Ne連接、反相輸入端(-)與輸出端子連接的差動(dòng)放大器構(gòu)成的電壓跟隨電路846。此外,電容844、845的電容值Cs、Ch,通常為Cs=Ch。
下面,講述圖40的電路的動(dòng)作。最初,開關(guān)843被暫時(shí)接通,電容器845兩端的電位差(端子間電壓)被復(fù)位成零。
接著,按照最低位比特?cái)?shù)據(jù)B1的值,在切換開關(guān)841的作用下,基準(zhǔn)電壓VR、GND的某一個(gè)被端子Nd取樣,然后,開關(guān)841成為非連接狀態(tài)(斷開)。再然后,開關(guān)842接通,在電容844、845之間,出現(xiàn)電荷再分配,開關(guān)842斷開后,電荷被電容845保持。
接著,按照下一個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)B2,被開關(guān)841取樣,在開關(guān)842的作用下,在電容844、845之間電荷再分配后,被分配的電荷,由電容845保持。
以下,同樣按照從低位的比特?cái)?shù)據(jù)到高位的比特?cái)?shù)據(jù)的順序,反復(fù)取樣和保持。
在K比特?cái)?shù)據(jù)時(shí),取樣和保持的一個(gè)循環(huán),反復(fù)進(jìn)行K次。這時(shí)的端子Ne的電壓為VK=(2-1·BK+2-2·BK-1+…+2-K·B1)·VR式中,BK、BK-1、…、B1為0或1,該電壓,被電壓跟隨電路846放大輸出。
這樣,圖40的DAC,可以按照K比特?cái)?shù)據(jù),輸出將基準(zhǔn)電壓VR、GND之間平均分割成2K個(gè)的各電壓電平。
圖40的DAC,因其結(jié)構(gòu)不依賴數(shù)據(jù)的比特?cái)?shù),所以對(duì)于多比特化而言,具有能使電路規(guī)模非常小的特點(diǎn)。
可是,圖40的DAC的輸出電壓,各電壓電平之間成為等間隔的直線輸出,照那個(gè)樣子就不能輸出與液晶的伽馬特性一致的灰度電壓。
針對(duì)這種情況,進(jìn)來(lái)在非專利文獻(xiàn)2等中,人們提出構(gòu)成可以進(jìn)行輸出所需的灰度電壓數(shù)的數(shù)倍的線性輸出的DAC,在其許多線性輸出電平中,分配與液晶的伽馬特性一致的灰度電壓的方法。
在該方法中,比與實(shí)際輸出的灰度電壓數(shù)對(duì)應(yīng)的比特?cái)?shù),增加二、三比特左右。因此,不依賴比特?cái)?shù)的圖40的DAC被認(rèn)為適合。
圖41是將圖40的結(jié)構(gòu)高精度化的結(jié)構(gòu),是具備補(bǔ)償電壓跟隨電路的偏置功能的串行DAC。
圖41的DAC,由下述部件構(gòu)成基準(zhǔn)電壓Vref被輸入非反相輸入端(+),反相輸入端(-)與端子Nf連接的差動(dòng)放大器856;一端與端子Nf連接,另一端分別與端子Ng、Nh連接的2個(gè)電容844、845;與端子Ng連接,選擇基準(zhǔn)電壓VI、VR的供給端子中的某一個(gè)的開關(guān)851;在端子Ng、Nh之間連接的開關(guān)852;在基準(zhǔn)電壓VI的供給端子和端子Nh之間連接的開關(guān)853;在差動(dòng)放大器856的輸出端子和端子Nf之間連接的開關(guān)857;在差動(dòng)放大器856的輸出端子和端子Nh之間連接的開關(guān)858。此外,電容854、855的電容值Cs、Ch,通常為Cs=Ch。
下面,講述圖41的電路的動(dòng)作。最初,開關(guān)857、858被分別接通、斷開。差動(dòng)放大器856具有偏置Δ時(shí),端子Nf的電壓VNf為VNf=Vref+Δ。
接著,開關(guān)853被暫時(shí)接通,端子Nh的電位被復(fù)位成基準(zhǔn)電壓V1。
然后,按照最低位比特?cái)?shù)據(jù)B1的值,在開關(guān)851的作用下,基準(zhǔn)電壓VR、VI中的某一個(gè)被端子Ng取樣,然后,開關(guān)851成為非連接狀態(tài)。
再然后,開關(guān)852接通,在電容854、855之間,出現(xiàn)電荷再分配,開關(guān)852斷開后,被分配的電荷,由電容855保持。
以下,同樣按照從低位的比特?cái)?shù)據(jù)到高位的比特?cái)?shù)據(jù)的順序,反復(fù)取樣和保持。在K比特?cái)?shù)據(jù)時(shí),取樣和保持的一個(gè)循環(huán),反復(fù)進(jìn)行K次,這時(shí)的端子Nh的電壓為VK=(2-1·BK+2-2·BK-1+…+2-K·B1)·(VR-VI)+VI式中,BK、BK-1、…、B1為0或1。該原理和圖40一樣。
這時(shí)電容855的電位差(端子間電壓),成為(Vk-VNf)。
接著,開關(guān)857、858被分別斷開、接通。端子Nb與差動(dòng)放大器856的輸出端子連接,輸出電壓Vout成為Vout=VNf+(VK-VNf)=VK,可以獲得不依賴偏置Δ的輸出電壓。
此外,圖38、圖39、圖40與非專利文獻(xiàn)1的圖5-33、圖5-38、圖5-42對(duì)應(yīng),圖41與專利文獻(xiàn)1的第1圖、第2圖對(duì)應(yīng),介紹各自的原理。 專利文獻(xiàn)1特開昭59-154820號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2美國(guó)專利說(shuō)明書第6246451號(hào)(Fig、2)非專利文獻(xiàn)1近代科學(xué)社《超LSI入門叢書5 MOS集成電路的基礎(chǔ)》pp.157~167(圖5-33)非專利文獻(xiàn)2SOCIEIY FOR INFORMATION DISPLAY 2004INTERNATONAL SIMPOSUM DIGEST DF IECHNICAL PAPERS VOLUMEXXXV pp.1556-1559 圖38所示的結(jié)構(gòu),對(duì)于多比特化而言,存在元件數(shù)量增多,帶來(lái)面積增大的問(wèn)題。
圖39所示的結(jié)構(gòu),由于使用許多電容元件,所以存在著電容元件之間的電容值出現(xiàn)離差,容易受到選擇電容元件的晶體管開關(guān)的寄生電容及開關(guān)噪聲等的影響,容易產(chǎn)生輸出誤差的問(wèn)題。
圖40、圖41所示的結(jié)構(gòu),雖然只有2個(gè)電容元件,但由于進(jìn)行數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)的循環(huán)動(dòng)作,所以存在著在1個(gè)循環(huán)中產(chǎn)生的電容值出現(xiàn)離差,以及起因于晶體管開關(guān)的寄生電容的微小的輸出誤差在多次循環(huán)中積蓄,容易增大的問(wèn)題。
另外,由于循環(huán)時(shí)間長(zhǎng),實(shí)質(zhì)驅(qū)動(dòng)期間減少,所以存在著在數(shù)據(jù)線負(fù)載大、1個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)期間短的大畫面、高精細(xì)顯示裝置的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器中難以應(yīng)用的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
這樣,本發(fā)明要解決的課題,就是提供可以削減元件數(shù)量,節(jié)省面積的數(shù)字模擬變換器及具備數(shù)字模擬變換器的顯示裝置。
另外,本發(fā)明要解決的其它課題,就是提供電容元件數(shù)較少,能夠避免實(shí)質(zhì)驅(qū)動(dòng)期間減少的數(shù)字模擬變換器及具備數(shù)字模擬變換器的顯示裝置。
為了解決上述課題,本申請(qǐng)書展示的發(fā)明,大致采用以下的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的1個(gè)形態(tài)涉及的數(shù)字模擬變換器(DAC),具備輸出多個(gè)電壓值互異的參照電壓的參照電壓發(fā)生電路;對(duì)輸入的多比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的由奇數(shù)及偶數(shù)比特中的一方構(gòu)成的第1比特組,進(jìn)行邏輯運(yùn)算,輸出運(yùn)算結(jié)果的第1邏輯電路;對(duì)所述多比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的由奇數(shù)及偶數(shù)比特中的另一方構(gòu)成的第2比特組,進(jìn)行邏輯運(yùn)算,輸出運(yùn)算結(jié)果的第2邏輯電路;按照所述第1及第2邏輯電路的各自的輸出,將所述參照電壓發(fā)生電路輸出的多個(gè)參照電壓中,包含重復(fù)在內(nèi)的選擇的電壓,供給第1、第2端子的開關(guān)組;對(duì)從所述第1及第2端子輸入的電壓實(shí)施預(yù)定的運(yùn)算,輸出運(yùn)算后的輸出電壓的放大電路。
在本發(fā)明中,所述放大電路,輸出用預(yù)定的內(nèi)分比內(nèi)分供給所述第1、第2端子的電壓的電壓。
或者,在本發(fā)明中,所述放大電路,輸出用預(yù)定的外分比外分供給所述第1、第2端子的電壓的電壓。
本發(fā)明的其它形態(tài)涉及的數(shù)字模擬變換器(DAC),具備輸出多個(gè)電壓值互異的參照電壓的參照電壓發(fā)生電路;對(duì)輸入的多比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的由奇數(shù)及偶數(shù)比特中的一方構(gòu)成的第1比特組,進(jìn)行邏輯運(yùn)算,輸出運(yùn)算結(jié)果,對(duì)所述多比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的由奇數(shù)及偶數(shù)比特中的另一方構(gòu)成的第2比特組,進(jìn)行邏輯運(yùn)算,依次輸出運(yùn)算結(jié)果的邏輯電路;按照所述邏輯電路的輸出,將所述參照電壓發(fā)生電路輸出的多個(gè)參照電壓中,包含重復(fù)在內(nèi)進(jìn)行選擇,將該選擇的2個(gè)電壓,依次供給1個(gè)端子的開關(guān)組;從所述1個(gè)端子依次輸入2個(gè)電壓,對(duì)該2個(gè)電壓實(shí)施預(yù)定的運(yùn)算,輸出運(yùn)算后的輸出電壓的放大電路。
在本發(fā)明中,所述放大電路,輸出用預(yù)定的內(nèi)分比內(nèi)分1個(gè)端子依次供給的2個(gè)電壓。
或者,在本發(fā)明中,所述放大電路,輸出用預(yù)定的外分比外分1個(gè)端子依次供給的2個(gè)電壓。
本發(fā)明的其它形態(tài)涉及的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器,具備本發(fā)明涉及的所述數(shù)字模擬變換器。
本發(fā)明的其它形態(tài)涉及的顯示裝置,具備包含本發(fā)明涉及的所述數(shù)字模擬變換器的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和顯示屏;根據(jù)所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的輸出信號(hào),驅(qū)動(dòng)所述顯示屏的數(shù)據(jù)線。
采用本發(fā)明后,能夠?qū)崿F(xiàn)削減元件數(shù)量、節(jié)省面積的DAC。
另外,采用本發(fā)明后,能夠?qū)崿F(xiàn)電容元件數(shù)較少、可以避免實(shí)質(zhì)驅(qū)動(dòng)期間減少的DAC。
圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式涉及的數(shù)字模擬變換器(DAC)。
圖2是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的變形例。
圖3(a)、(b)是演算放大電路500,1比2地內(nèi)分(內(nèi)插)輸出端子T1、T2的電壓V(T1)、V(T2)時(shí)的輸出入電平對(duì)應(yīng)圖。
圖4是演算放大電路500,1比2地外分(外插)輸出端子T1、T2的電壓V(T1)、V(T2)時(shí)的本發(fā)明的DAC的輸出入電平對(duì)應(yīng)圖。
圖5是表示將與圖3(b)對(duì)應(yīng)的各參照電壓向端子T1、T2選擇輸出時(shí)的比特?cái)?shù)據(jù)的選擇條件的圖形。
圖6是表示將與圖4(b)對(duì)應(yīng)的各參照電壓向端子T1、T2選擇輸出時(shí)的比特?cái)?shù)據(jù)的選擇條件的圖形。
圖7是表示圖1、圖2的邏輯電路300及開關(guān)組200的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的圖形。
圖8是表示圖7的變形示例的圖形。
圖9是表示圖7的變形示例的圖形。
圖10是表示圖1、圖2的邏輯電路300及開關(guān)組200的結(jié)構(gòu)的其他示例的圖形。
圖11是表示圖1、圖2的演算放大電路500的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的圖形,是放大輸出用1比2的比率內(nèi)分(內(nèi)插)端子T1、T2的電壓的演算放大電路。
圖12(A)是表示圖1、圖2的演算放大電路500的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的圖形,是放大輸出用1比2的比率外分(外插)端子T1、T2的電壓V(T1)、V(T2)的演算放大電路的結(jié)構(gòu),(B)是表示開關(guān)的接通·斷開控制的圖形。
圖13(A)是表示圖1、圖2的演算放大電路500的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的圖形,是放大輸出用1比2的比率外分(外插)端子T1、T2的電壓V(T1)、V(T2)的演算放大電路的結(jié)構(gòu),(B)是表示開關(guān)的接通·斷開控制的圖形。
圖14是將圖11的演算放大電路高精度化的產(chǎn)物,是具備圖11的差動(dòng)放大器的輸出偏置的補(bǔ)償功能的演算放大電路500的一個(gè)示例的圖形。
圖15是表示圖1、圖2的演算放大電路500的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)其它示例,是放大輸出用1比2的比率內(nèi)分(內(nèi)插)端子T1、T2的電壓V(T1)、V(T2)的電壓的演算放大電路。
圖16是表示圖1、圖2的演算放大電路500的結(jié)構(gòu)的又一個(gè)其它示例,是放大輸出用1比2的比率外分(外插)端子T1、T2的電壓V(T1)、V(T2)的電壓的演算放大電路。
圖17是是表示漏·源間電流Ids和電壓V的關(guān)系(V-I)的圖形。
圖18是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式的多輸出DAC的結(jié)構(gòu)的圖形。
圖19是表示在本發(fā)明的顯示裝置的實(shí)施方式的圖形。
圖20是演算放大電路500,1比2地內(nèi)分(內(nèi)插)端子T1、T2的電壓V(T1)、V(T2)時(shí)的8比特DAC的輸出入電平對(duì)應(yīng)圖。
圖21是演算放大電路500,1比2地外分(外插)端子T1、T2的電壓V(T1)、V(T2)時(shí)的8比特DAC的輸出入電平對(duì)應(yīng)圖。
圖22是表示將與圖20對(duì)應(yīng)的各參照電壓向端子T1、T2選擇輸出時(shí)的比特?cái)?shù)據(jù)的選擇條件的圖形。
圖23是表示將與圖21對(duì)應(yīng)的各參照電壓向端子T1、T2選擇輸出時(shí)的比特?cái)?shù)據(jù)的選擇條件的圖形。
圖24是表示將圖22中的16個(gè)參照電壓中的參照電壓V001、V004、V013、V016向端子T1、T2選擇輸出的開關(guān)組和邏輯電路的結(jié)構(gòu)示例的圖形。
圖25是表示將圖23中的16個(gè)參照電壓中的參照電壓V086、V087、V090、V091向端子T1、T2選擇輸出的開關(guān)組和邏輯電路的結(jié)構(gòu)示例的圖形。
圖26是表示圖24的開關(guān)組和邏輯電路的結(jié)構(gòu)的變形示例的圖形。
圖27是表示圖25的開關(guān)組和邏輯電路的結(jié)構(gòu)的變形示例的圖形。
圖28是表示本發(fā)明的其它實(shí)施方式的DAC的結(jié)構(gòu)的圖形。
圖29(A)是在圖28的DAC中,輸出用1比2的比率內(nèi)分(內(nèi)插)時(shí)間串行地向端子T1選擇輸出的2個(gè)電壓的演算放大電路510的結(jié)構(gòu),(B)是表示開關(guān)的接通·斷開控制的圖形。
圖30(A)是在圖28的DAC中,輸出用1比2的比率外分(外插)時(shí)間串行地向端子T1選擇輸出的2個(gè)電壓的演算放大電路510的結(jié)構(gòu),(B)是表示開關(guān)的接通·斷開控制的圖形。
圖31(A)是在圖28的DAC中,輸出用1比2的比率內(nèi)分(內(nèi)插)時(shí)間串行地向端子T1選擇輸出的2個(gè)電壓的演算放大電路510的結(jié)構(gòu),(B)是表示開關(guān)的接通·斷開控制的圖形。
圖32(A)是在圖28的DAC中,輸出用1比2的比率外分(外插)時(shí)間串行地向端子T1選擇輸出的2個(gè)電壓的演算放大電路510的結(jié)構(gòu),(B)是表示開關(guān)的接通·斷開控制的圖形。
圖33是表示圖33的變形示例的圖形。
圖34是表示本發(fā)明的其它實(shí)施方式的多輸出DAC的結(jié)構(gòu)的圖形。
圖35是表示將圖22中的16個(gè)參照電壓中的參照電壓V001、V004、V013、V016時(shí)間串行地向端子T1選擇輸出的輸入數(shù)據(jù)控制電路、開關(guān)組和邏輯電路的結(jié)構(gòu)示例的圖形。
圖36是表示將圖23中的16個(gè)參照電壓中的參照電壓V086、V087、V090、V091時(shí)間串行地向端子T1選擇輸出的輸入數(shù)據(jù)控制電路、開關(guān)組和邏輯電路的結(jié)構(gòu)示例的圖形。
圖37是表示有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示裝置的典型結(jié)構(gòu)的圖形。
圖38(a)、(b)是表示顯示控制裝置中廣泛使用的現(xiàn)有技術(shù)的DAC結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例。
圖39是表示組合電阻串DAC和電容陣列DAC的8比特DAC的結(jié)構(gòu)示例的圖形。
圖40是表示串行DAC的現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示例的圖形。
圖41是表示具備補(bǔ)償電壓跟隨電路的偏置功能的串行DAC的結(jié)構(gòu)的圖形。
具體實(shí)施例方式
下面,講述本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式涉及的數(shù)字模擬變換器(DAC)的結(jié)構(gòu)的圖形。由圖1可知,本發(fā)明的第1實(shí)施方式涉及的DAC,由下述部件構(gòu)成發(fā)生2K個(gè)參照電壓(V(1)、V(2)、…、V(2K))的參照電壓發(fā)生電路100;輸入2K比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)(B(2K)、B(2K-1)、…、B3、B2、B1),輸出邏輯運(yùn)算值的邏輯電路300;根據(jù)該邏輯運(yùn)算值,從2K個(gè)參照電壓中,選擇2個(gè)相同或不同的電壓,向端子T1、T2輸出的開關(guān)組200;放大輸出用1比2的比例內(nèi)分(內(nèi)插)或外分(外插)端子T1、T2的2個(gè)電壓的放大電路500。
邏輯電路300,由從最低位比特B1(LSB)到最高位比特B(2K)(MSB)為止,序列化的2K比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中,輸出第奇數(shù)個(gè)的比特信號(hào)(B(2K-1)、…、B3、B1)的邏輯運(yùn)算值、及第偶數(shù)個(gè)的比特信號(hào)(B(2K)、…、B4、B2)的邏輯運(yùn)算值的第1、第2邏輯電路310、320構(gòu)成。
構(gòu)成選擇電路的開關(guān)組200,由下述部件構(gòu)成在輸出2K個(gè)參照電壓的各電壓供給端子和端子T2之間連接,根據(jù)第1邏輯電路310的輸出值而被控制的第1開關(guān)組201;在輸出2K個(gè)參照電壓的各電壓供給端子和端子T1之間連接,根據(jù)第2邏輯電路320的輸出值而被控制的第2開關(guān)組202。
參照電壓發(fā)生電路100,只要是能夠輸出2K個(gè)參照電壓的結(jié)構(gòu)就行,在圖1中,示出由在電壓VA、VB的供給端子之間連接的電阻串構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
2K個(gè)參照電壓,從電阻串的電阻連接點(diǎn)的各抽頭取出后輸出。
演算放大電路500,示出放大輸出用1比2的比率內(nèi)分端子T1、T2的電壓的電壓的結(jié)構(gòu)示例。關(guān)于演算放大電路500的適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu),以后將參照?qǐng)D11~圖17,詳細(xì)講述。
圖1所示的DAC,輸入2K比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)(B(2K)、B(2K-1)、…、B3、B2、B1)時(shí),可以按照數(shù)據(jù)信號(hào),選擇輸出最大4K個(gè)電壓電平。
采用本實(shí)施方式,使用能夠放大輸出用1比2的比率內(nèi)分或外分端子T1、T2的電壓的電壓的演算放大電路500后,能夠使參照電壓發(fā)生電路100中產(chǎn)生的參照電壓數(shù),最小為2K個(gè)。這樣,即使面對(duì)多比特化,也由于參照電壓數(shù)非常少,所以能夠抑制構(gòu)成選擇參照電壓的開關(guān)組200及控制它的邏輯電路300的元件數(shù)的增加,實(shí)現(xiàn)節(jié)省面積的DAC。
在圖1的DAC中,第1、第2邏輯電路310、320,由于分別根據(jù)第奇數(shù)個(gè)、第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,所以分別能用實(shí)質(zhì)K比特輸入的邏輯電路實(shí)現(xiàn)。
在本實(shí)施方式中,演算放大電路500只要是能夠用1比2的比率演算放大輸出被端子T1、T2選擇輸出的電壓(V(T1)、V(T2)就行,而不象圖39所示的結(jié)構(gòu)那樣,需要許多電容元件及開關(guān)。
另外,在本實(shí)施方式中,演算放大電路500還不象圖40、圖41所示的結(jié)構(gòu)那樣,需要進(jìn)行多次的循環(huán)動(dòng)作。所以能夠?qū)崿F(xiàn)電容元件數(shù)少、實(shí)質(zhì)驅(qū)動(dòng)期間也不減少的DAC。
圖2是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的變形例的結(jié)構(gòu)的圖形。與圖1的結(jié)構(gòu)上的不同點(diǎn)是追加了旨在放大輸出參照電壓發(fā)生電路100的2K個(gè)參照電壓(V(1)、V(2)、…、V(2K))的電壓跟隨電路101。特別是采用演算放大電路500包含電容的結(jié)構(gòu),在其輸入電容比較大時(shí),為了給電容供給足夠的電荷,最好在參照電壓發(fā)生電路100中具備電壓跟隨電路101。比外,在圖1講述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中,由于用參照電壓發(fā)生電路100生成的參照電壓數(shù)少,所以即使具備電壓跟隨電路101時(shí),也能將電路規(guī)模的增加和消耗電力的增加抑制得比較小。
下面,參照?qǐng)D3、圖4,講述在本實(shí)施方式中能夠大幅度削減參照電壓數(shù)的理由。圖3(a)、圖3(b)是演算放大電路500,1比2地內(nèi)分(內(nèi)插)端子T1、T2的電壓V(T1)、V(T2)時(shí),本發(fā)明的DAC的輸出入電平對(duì)應(yīng)圖。圖3(a)是在圖1、圖2中,根據(jù)K=1即2比特?cái)?shù)據(jù)(B2、B1),選擇輸出4個(gè)電壓電平時(shí)的輸出入電平對(duì)應(yīng)圖。
這時(shí),參照電壓數(shù)是2個(gè)就行。將這2個(gè)參照電壓,設(shè)定成第1、第4電平V1、V4后,可以將4個(gè)電壓電平作為線性輸出。圖3(a)還示出這時(shí)根據(jù)2比特?cái)?shù)據(jù)(B2、B1),作為V(T1)、V(T2)選擇的參照電壓V1、V4的組合。此外,在輸出入電平對(duì)應(yīng)圖中,在符號(hào)V之附帶電平數(shù),表示各電壓電平。
另外,輸出電壓Vout是1比2內(nèi)分電壓V(T1)、V(T2)的電壓時(shí),下述關(guān)系成立。
Vout={2·V(T1)+V(T2)}/3…(1) 因此,根據(jù)2比特?cái)?shù)據(jù)(B2、B1),作為(V(T1)、V(T2)),分別選擇(V1、V1)、(V1、V4)、(V4、V1)、(V4、V4)時(shí),根據(jù)公式(1),能夠確認(rèn)Vout分別成為V1、V2、V3、V4,可以根據(jù)2個(gè)參照電壓,輸出4個(gè)線性電壓。
圖3(b)是根據(jù)K=2即4比特?cái)?shù)據(jù)(B4、B3、B2、B1),選擇輸出16個(gè)電壓電平時(shí)的輸出入電平對(duì)應(yīng)圖。這時(shí),參照電壓數(shù)是4個(gè)就行。將這4個(gè)參照電壓,設(shè)定成第1、第4、第13、第16電平V1、V4、V13、V16后,可以將16個(gè)電壓電平作為線性輸出。
然后,將圖3(b)所示的、根據(jù)4個(gè)參照電壓包含重復(fù)在內(nèi)選擇的((V(T1)、V(T2))代入公式(1)后,可以獲得V1~V16的Vout,能夠確認(rèn)可以根據(jù)4個(gè)參照電壓,輸出16個(gè)線性電壓。
以上,圖3(a)、(b)示出K=1,2時(shí)的情況,但K=3以上時(shí),對(duì)于2K比特?cái)?shù)據(jù)(B(2K)、B(2K-1)、…、B3、B2、B1)而言,也可以根據(jù)2K個(gè)參照電壓,輸出4K個(gè)線性電壓。
此外,2K個(gè)參照電壓的電平設(shè)定,可以利用下列公式(2)給予。式中,運(yùn)算符號(hào)∑K-1X=0,表示X=0~K-1為止的總和。
VREF1=1+(ε0·40)+(ε1·41)+(ε2·42)+…+(εK-1·4K-1)=1+∑K-1X=0(εX·4X)式中,εX=0,3…(2) 圖4(a)和圖4(b)是演算放大電路500,1比2地外分(外插)端子T1、T2的電壓V(T1)、V(T2)時(shí)的本發(fā)明的DAC的輸出入電平對(duì)應(yīng)圖。圖4(a)是在圖1、圖2中,根據(jù)K=1即2比特?cái)?shù)據(jù)(B2、B1),選擇輸出4個(gè)電壓電平時(shí)的輸出入電平對(duì)應(yīng)圖。這時(shí),參照電壓數(shù)是2個(gè)就行。將這2個(gè)參照電壓,設(shè)定成第2、第3電平V2、V3后,可以將4個(gè)電壓電平作為線性輸出。
圖4(a)還示出這時(shí)根據(jù)2比特?cái)?shù)據(jù)(B2、B1),作為V(T1)、V(T2)選擇的參照電壓V1、V4的組合。
另外,輸出電壓Vout是1比2外分電壓V(T1)、V(T2)的電壓時(shí),下述關(guān)系成立。
Vout=2·V(T1)-V(T2)…(3) 因此,根據(jù)2比特?cái)?shù)據(jù)(B2、B1),作為(V(T1)、V(T2)),分別選擇(V2、V3)、(V2、V2)、(V3、V3)、(V3、V2)時(shí),根據(jù)公式(3),能夠確認(rèn)Vout分別成為V1、V2、V3、V4,可以根據(jù)2個(gè)參照電壓,輸出4個(gè)線性電壓。
圖4(b)是根據(jù)K=2即4比特?cái)?shù)據(jù)(B4、B3、B2、B1),選擇輸出16個(gè)電壓電平時(shí)的輸出入電平對(duì)應(yīng)圖。這時(shí),參照電壓數(shù)是4個(gè)就行。
將這4個(gè)參照電壓,設(shè)定成第6、第7、第10、第11電平V6、V7、V10、V11后,可以將16個(gè)電壓電平作為線性輸出。
然后,將圖4(b)所示的、根據(jù)4個(gè)參照電壓包含重復(fù)在內(nèi)選擇的((V(T1)、V(T2))代入公式(3)后,可以獲得V1~V16的Vout,能夠確認(rèn)可以根據(jù)4個(gè)參照電壓,輸出16個(gè)線性電壓。
以上,圖4(a)、圖4(b)示出K=1,2時(shí)的情況,但K=3以上時(shí),對(duì)于2K比特?cái)?shù)據(jù)(B(2K)、B(2K-1)、…、B3、B2、B1)而言,也可以根據(jù)2K個(gè)參照電壓,輸出4K個(gè)線性電壓。
此外,2K個(gè)參照電壓的電平設(shè)定,可以利用下列公式設(shè)定。
VREF2=1+(ε0·40)+(ε1·41)+(ε2·42)+…+(εK-1·4K-1)=1+∑K-1X=0(εX·4X)式中,εX=1,2…(4) 此外,公式(2)和(4)的不同之處,只是εX可取的值不同。
圖5、圖6是分別表示將與圖3(b)、圖4(b)對(duì)應(yīng)的各參照電壓向端子T1、T2選擇輸出時(shí)的比特?cái)?shù)據(jù)的選擇條件的圖形。如圖5、圖6所示,在本發(fā)明中,根據(jù)第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)選擇給端子T1的參照電壓,根據(jù)第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)選擇給端子T2的參照電壓。下面,講述其原理。
首先,講述輸出電壓Vout以1比2內(nèi)分電壓V(T1)、V(T2)時(shí)的情況。如果使用2K位的二進(jìn)制數(shù)(bk-1、ak-1、bk-2、ak-2、…、b1、a1、b0、a0),數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是2K比特?cái)?shù)據(jù)時(shí),輸出電壓Vout的1~4K電平,就可以表示為下列公式(5)、(6)。
Vout=1+(a0·20)+(b0·21)+(a1·22)+(b1·23)+…+(ak-1·22(K-1))+(bK-1·22(K-1)+1)=1+∑K-1X=0(aX·22X+bX·22X+1) 式中,ax,bX=0,1…(5)=1+∑K-1X=0(ax+2·bX)·4X式中,ax,bX=0,1…(6) 此外,ax、bx,分別是2K位的二進(jìn)制數(shù)的奇數(shù)位、偶數(shù)位的各值(0或1)。
另外,2K位的二進(jìn)制數(shù)為了表示0~(4K-1)給右邊加1,使其與左邊Vout的1~4K為止的電平數(shù)一致。
另外,公式(6)還可以用2位的四進(jìn)制數(shù)表記。而且,對(duì)于ax,bX=0,1而言的(ax+2·bX)的關(guān)系,成為表1所示的關(guān)系。 表1
可是,輸出電壓Vout以1比2內(nèi)分參照電壓V(T1)、V(T2)的電壓電平時(shí),公式(1)成立,而且,可用公式(2)表示參照電壓V(T1)、V(T2)。
因此,根據(jù)公式(2),可將V(T1)、V(T2)如下表示。
V(T1)=1+∑K-1X=0(βx·4X)式中,βX=0,3…(7) V(T2)=1+∑K-1X=0(αx·4X)式中,αX=0,3…(8) 然后,將公式(7)、(8)代入公式(1)后,可以獲得以下的公式。
Vout=1+∑K-1X=0{(αX+2·βX)/3}·4X式中,αX,βX=0,3…(9) 公式(9)的∑項(xiàng),表示K位的4進(jìn)制數(shù);(αX+2·βX)/3,表示各位的值。對(duì)于αX,βX=0,3而言的αX+2·βX)/3的關(guān)系,成為表2所示的關(guān)系。 表2
將公式(9)及表2與公式(6)及表1進(jìn)行比較后,可知兩者存在同等的關(guān)系。
因此,能夠確認(rèn)用公式(2)規(guī)定V(T1)、V(T2),滿足公式(1)的關(guān)系時(shí),Vout的電壓電平可取1~4K電平,根據(jù)公式(2)設(shè)定參照電壓是正確的。
另外,比較表1、表2,可以推導(dǎo)出如下關(guān)系。
βX=3·bX 式中,bX=0,1…(10) αX=3·aX 式中,aX=0,1…(11) 將公式(10)、(11)代入公式(7)、(8)后,V(T1)=1+∑K-1X=0(3·bX·4X)式中,bX=0,1…(12) V(T2)=1+∑K-1X=0(3·aX·4X)式中,aX=0,1…(13) 根據(jù)公式(12)、(13),V(T1)的電平,用Vout的二進(jìn)制數(shù)表記的偶數(shù)位的各值(bX)規(guī)定;V(T2)的電平,用Vout的二進(jìn)制數(shù)表記的奇數(shù)位的各值(aX)規(guī)定。
因此,這表明輸出電壓Vout是以1比2內(nèi)分電壓V(T1)、V(T2)的電壓時(shí),分別根據(jù)第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)及第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào),選擇給端子T1、T2的參照電壓。
因此,可以確認(rèn)根據(jù)4比特?cái)?shù)據(jù)(B4、B3、B2、B1)的輸出入電平對(duì)應(yīng)圖(圖3(b)),抽出分別作為V(T1)、V(T2)選擇的參照電壓V1、V4、V13、V16的條件后,就如圖5所示,供給端子T1的各參照電壓的選擇,被比特信號(hào)(B4、B2)規(guī)定;供給端子T2的各參照電壓的選擇,被比特信號(hào)(B3、B1)規(guī)定。
下面,講述Vout的二進(jìn)制數(shù)表記和參照電壓V(T1)、V(T2)的關(guān)系。將有關(guān)V(T1)的公式(12),變形成下述二進(jìn)制數(shù)表記。
V(T1)=1+∑K-1X=0{(2+1)·bX·4X}=1+∑K-1X=0(bx·22X+1+bX·22X) 式中,bX=0,1…(14) 比較公式(5)和公式(14),Vout的輸出電平用二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng),用bX表記偶數(shù)位,用aX表記1位下的奇數(shù)位時(shí),可以推導(dǎo)出和(bX、aX)相同的2位被定作(bx、bX)的電壓電平,成為V(T1)。
另外,有關(guān)V(T2)的公式(13),也同樣變形成二進(jìn)制數(shù)表記。
V(T2)=1+∑K-1X=0(aX·22X+1+aX·22X)式中,aX=0,1…(15) 比較公式(5)和公式(15),Vout的輸出電平用二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng),用bX表記偶數(shù)位,用aX表記1位下的奇數(shù)位時(shí),可以推導(dǎo)出和(bX、aX)相同的2位被定作(aX、aX)的電壓電平,成為V(T2)。
例如與4比特?cái)?shù)據(jù)(B4、B3、B2、B1)對(duì)應(yīng)的Vout,在(0,1,0,0)時(shí),根據(jù)偶數(shù)位的B4、B2的值,V(T1)成為(0,0,0,0);根據(jù)奇數(shù)位的B3、B1的值,V(T2)成為(1,1,0,0);與圖3(b)所示的關(guān)系一致。
此外,V(T1)、(T2)選擇相同的參照電壓時(shí),根據(jù)公式(1),V(T1)=V(T2)=Vout可以根據(jù)公式(14)、(15),推出bX=aX。
這樣,V(T1)、(T2)選擇相同的參照電壓時(shí),規(guī)定V(T1)的二進(jìn)制表記的偶數(shù)位的各值(bX),和規(guī)定V(T2)的奇數(shù)位的各值(aX),成為相等的關(guān)系。
例如在圖5中,向V(T1)V(T2)選擇輸出參照電壓V01的偶數(shù)比特?cái)?shù)據(jù)(B4、B2)、奇數(shù)比特?cái)?shù)據(jù)(B3、B1),都存在(0,0)的相等關(guān)系,其他的參照電壓也一樣。
下面,講述輸出電壓Vout以1比2外分(外插)電壓V(T1)、V(T2)的情況。此外,關(guān)于Vout的公式(5)(6)及表1,都原封不動(dòng)的使用。
輸出電壓Vout以1比2外分(外插)參照電壓V(T1)、V(T2)的電壓電平時(shí),公式(3)成立,而且,可用公式(4)表示參照電壓V(T1)、V(T2)。
因此,根據(jù)公式(4),可將V(T1)、V(T2)如下表示。
V(T1)=1+∑K-1X=0(βX·4X)式中,βX=1,2…(16) V(T2)=1+∑K-1X=0(αX·4X)式中,αX=1,2…(17) 將公式(16)、(17)代入公式(3)后,可以獲得以下的公式。
Vout=1+∑K-1X=0(-αX+2·βX)·4X式中,αX,βX=1,2…(18) 公式(18)的∑項(xiàng),表示K位的4進(jìn)制數(shù);(-αX+2·βX),表示各位的值。對(duì)于αX,βX=1,2而言的(-αX+2·βX)的關(guān)系,成為表3所示的關(guān)系。 表3
在這里,將公式(18)及表3與公式(6)及表1進(jìn)行比較后,可知兩者存在同等的關(guān)系。
因此,能夠確認(rèn)用公式(4)規(guī)定V(T1)、V(T2),滿足公式(3)的關(guān)系時(shí),Vout的電壓電平可取1~4K電平,根據(jù)公式(4)設(shè)定參照電壓是正確的。
另外,比較表1、表3,可以推導(dǎo)出如下關(guān)系。
βX=1+bX 式中,bX=0,1…(19) αX=2-aX 式中,aX=0,1…(20) 將公式(19)、(20)代入公式(16)、(17)后,V(T1)=1+∑K-1X=0(1+bX)·4X式中,bX=0,1
…(21) V(T2)=1+∑K-1X=0(2-aX)·4X式中,aX=0,1…(22) 根據(jù)公式(21)、(22),V(T1)的電平,用Vout的二進(jìn)制數(shù)表記的偶數(shù)位的各值(bX)規(guī)定;V(T2)的電平,用Vout的二進(jìn)制數(shù)表記的奇數(shù)位的各值(aX)規(guī)定。
因此,這表明輸出電壓Vout是以1比2外分電壓V(T1)、V(T2)的電壓時(shí),分別根據(jù)第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)及第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào),選擇給端子T1、T2的參照電壓。
因此,可以確認(rèn)根據(jù)4比特?cái)?shù)據(jù)(B4、B3、B2、B1)的輸出入電平對(duì)應(yīng)圖(圖4(b)),抽出分別作為V(T1)、V(T2)選擇的參照電壓V6、V7、V10、V11的條件后,就如圖6所示,供給端子T1的各參照電壓的選擇,被比特信號(hào)(B4、B2)規(guī)定;供給端子T2的各參照電壓的選擇,被比特信號(hào)(B3、B1)規(guī)定。
下面,講述Vout的二進(jìn)制數(shù)表記和參照電壓V(T1)、V(T2)的關(guān)系。將有關(guān)V(T1)的公式(21),變形成下述二進(jìn)制數(shù)表記。
V(T1)=1+∑K-1X=0(1+bX)·22X式中,bX=0,1…(23) 比較公式(5)和公式(23),(1+bX)是2K位的二進(jìn)制數(shù)的奇數(shù)位的值,bX=0時(shí),(1+bX)=1bX=1時(shí),(1+bX)=2
但是,(1+bX)=2時(shí),往上進(jìn)1位。
所以,Vout的輸出電平用二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng),用bX表記偶數(shù)位,用aX表記1位下的奇數(shù)位時(shí),可以推導(dǎo)出bX=0時(shí),和(bX、aX)相同的2位被定作(0、1)的電壓電平,成為V(T1);bX=1時(shí),和(bX、aX)相同的2位被定作(1、0)的電壓電平,成為V(T1)。
另外,有關(guān)V(T2)的公式(22),也同樣變形成二進(jìn)制數(shù)表記。
V(T2)=1+∑K-1X=0(2-aX)·22X式中,aX=0,1…(24) 比較公式(5)和公式(24),(2-aX)是2K位的二進(jìn)制數(shù)的奇數(shù)位的值,aX=0時(shí),(2-aX)=2aX=1時(shí),(2-aX)=1 但是,(2-aX)=2時(shí),往上進(jìn)1位。
所以,Vout的輸出電平用二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng),用bX表記偶數(shù)位,用aX表記1位下的奇數(shù)位時(shí),可以推導(dǎo)出aX=0時(shí),和(bX、aX)相同的2位被定作(1、0)的電壓電平,成為V(T2);aX=1時(shí),和(bX、aX)相同的2位被定作(0、1)的電壓電平,成為V(T2)。
例如與4比特?cái)?shù)據(jù)(B4、B3、B2、B1)對(duì)應(yīng)的Vout,在(0,1,0,0)時(shí),根據(jù)偶數(shù)位的B4、B2的值,V(T1)成為(0,1,0,1);根據(jù)奇數(shù)位的B3、B1的值,V(T2)成為(0,1,1,0);與圖4(b)所示的關(guān)系一致。
此外,V(T1)、(T2)選擇相同的參照電壓時(shí),根據(jù)公式(3),V(T1)=V(T2)=Vout,可以根據(jù)公式(23)、(24),推出(1+bX)=(2-aX)式中,aX,bX=0,1滿足它的(bX,aX)的條件如下。
(bX,aX)=(0,1)、(1、0) 這樣,V(T1)、(T2)選擇相同的參照電壓時(shí),規(guī)定V(T1)的二進(jìn)制表記的偶數(shù)位的各值(bX),和規(guī)定V(T2)的奇數(shù)位的各值(aX),成為互補(bǔ)(反相)的關(guān)系。
例如在圖6中,向V(T1)V(T2)選擇輸出參照電壓V06的偶數(shù)比特?cái)?shù)據(jù)(B4、B2)、奇數(shù)比特?cái)?shù)據(jù)(B3、B1),分別存在(0,0)、(1,1)的互補(bǔ)(反相)關(guān)系,其他的參照電壓也一樣。
圖7是表示圖1、圖2的邏輯電路300及開關(guān)組200的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的圖形。圖7是表示向端子T1、T2選擇輸出參照電壓V(n)的電路結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的圖形。該電路由下述部件構(gòu)成在參照電壓V(n)的供給端子N和端子T2之間連接的晶體管開關(guān)2001;在供給端子N和端子T1之間連接的晶體管開關(guān)2002;根據(jù)第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K-1)、…、B3、B1),向開關(guān)2001的控制端輸出邏輯運(yùn)算值的第1邏輯電路3101;根據(jù)第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K)、…、B4、B2),向開關(guān)2002的控制端輸出邏輯運(yùn)算值的邏輯運(yùn)算值的第2邏輯電路3201。
具體地說(shuō),開關(guān)2001、2002,用P溝道型晶體管開關(guān)構(gòu)成;邏輯電路3101、3201,用NAND電路構(gòu)成。輸入NAND電路3101、3201的各比特信號(hào),被輸入正信號(hào)或其互補(bǔ)信號(hào)中的某一個(gè),只有被輸入的所有信號(hào)成為1時(shí),輸出的邏輯值為0,P溝道型晶體管開關(guān)被接通。此外,互補(bǔ)信號(hào),在圖中未示出。
圖8是表示圖7的變形示例的圖形。是將P溝道型晶體管2001、2002置換成N溝道型晶體管2003、2004、將NAND電路3101、3201置換成NOR電路3102、3202的結(jié)構(gòu),輸入NOR電路3102、3202的各比特信號(hào),被輸入正信號(hào)或其互補(bǔ)信號(hào)中的某一個(gè),只有被輸入的所有信號(hào)成為0時(shí),輸出的邏輯值為1,N溝道型晶體管開關(guān)被接通。
此外,還可以在圖7的NAND電路3101、3201的輸出中,采用通過(guò)倒相器,輸入N溝道型晶體管2003、2004的控制端的結(jié)構(gòu)。但這時(shí),與圖8的結(jié)構(gòu)相比,元件數(shù)只增加倒相器的部分。
圖9也是表示圖7的變形示例的圖形。是將P溝道型晶體管2001、2002置換成由P溝道及N溝道型晶體管構(gòu)成的傳輸門開關(guān)2005、2006,將NAND電路3101、3201置換成由NAND電路和倒相器構(gòu)成的電路3103、3203的結(jié)構(gòu)。
圖7、圖8結(jié)構(gòu),在電源電壓范圍中,適合于參照電壓分別為規(guī)定的電壓以上或小于規(guī)定的電壓等時(shí),例如適合于液晶顯示裝置的點(diǎn)反相驅(qū)動(dòng)用的DAC等。在液晶顯示裝置的點(diǎn)反相驅(qū)動(dòng)中,數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器輸出的灰度信號(hào)電壓,具備成為相對(duì)基板電極的一定電壓Vcom以上的正極性灰度信號(hào)電壓,和成為小于一定電壓Vcom的負(fù)極性灰度信號(hào)電壓。
圖7、圖8結(jié)構(gòu),是分別適合于正極用DAC、負(fù)極用DAC的結(jié)構(gòu)。另一方面,圖9適合于參照電壓達(dá)到電源電壓范圍等時(shí),例如,液晶顯示裝置的公共反相驅(qū)動(dòng)用的DAC等。
在液晶顯示裝置的公共反相驅(qū)動(dòng)中,由于相對(duì)基板電極的電壓Vcom按照極性改變電位,所以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器輸出的正極性及負(fù)極性灰度信號(hào)電壓,大致達(dá)到相同的電壓的范圍。圖9的結(jié)構(gòu),適合于這種DAC。
圖10是表示圖1、圖2的邏輯電路300及開關(guān)組200的結(jié)構(gòu)的其他示例的圖形。在圖10中,采用在圖1、圖2的第1、第2邏輯電路310、320中,將分別輸入的比特信號(hào),進(jìn)一步分作高位比特組和低位比特組,對(duì)高位比特組和低位比特組逐一輸出邏輯運(yùn)算值的結(jié)構(gòu)。
由圖10可知,在向端子T1、T2選擇輸出參照電壓V(n)的電路結(jié)構(gòu)中,由下述部件構(gòu)成在參照電壓V(n)的供給端子N和端子T2之間串連的晶體管開關(guān)2007、2008;在供給端子N和端子T1之間連接的晶體管開關(guān)2009、2010。
進(jìn)而,還由下述部件構(gòu)成根據(jù)第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K-1)、…、B3、B1)的低位比特(B(2L-1)、…、B1)及高位比特(B(2K-1)、…、B(2L+1))的每一個(gè),向開關(guān)2007、2008的控制端輸出邏輯運(yùn)算值的第1邏輯電路310的要素電路3104;根據(jù)第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K)、…、B4、B2)的低位比特(B(2L)、…、B2)及高位比特(B(2K)、…、B(2L+2))的每一個(gè),向開關(guān)2009、2010的控制端輸出邏輯運(yùn)算值的第2邏輯電路320的要素電路3104。
具體地說(shuō),開關(guān)2007~2010,用P溝道型晶體管開關(guān)構(gòu)成;邏輯電路3104、3204,用2組NAND電路構(gòu)成。
此外,輸入2組NAND電路3104、3204的各比特信號(hào),被輸入正信號(hào)或其互補(bǔ)信號(hào)中的某一個(gè),只有被輸入的所有信號(hào)成為1時(shí),輸出的邏輯值為0,P溝道型晶體管開關(guān)被接通。
圖10的結(jié)構(gòu),將參照電壓V(n)的供給端子N和端子T1、T2之間連接的開關(guān),作為多個(gè),從而與圖7的結(jié)構(gòu)相比,可以簡(jiǎn)化控制開關(guān)的邏輯電路的結(jié)構(gòu)。另外,歸納共同的邏輯電路,共享輸入比特信號(hào)后,還能削減邏輯電路整體的元件數(shù)。
圖11(A)是表示圖1、圖2的演算放大電路500的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的圖形,是放大輸出用1比2的比率內(nèi)分(內(nèi)插)端子T1、T2的電壓的演算放大電路。由下列部件構(gòu)成一端與端子T1連接的開關(guān)SW11,在開關(guān)SW11的另一端和基準(zhǔn)電壓Vref之間連接的電容C11,一端與端子T2連接的開關(guān)SW12,在開關(guān)SW12的另一端和基準(zhǔn)電壓Vref之間連接的電容C12,在開關(guān)SW12的另一端和開關(guān)SW11的另一端之間連接的開關(guān)SW13。開關(guān)SW11、SW13、電容C11的連接點(diǎn),與差動(dòng)放大器501的非反相輸入端子(+)連接。差動(dòng)放大器501,采用輸出端子與反相輸入端子(-)連接的電壓隨動(dòng)結(jié)構(gòu)。
圖11(B)是表示開關(guān)SW11、SW12、SW13的接通·斷開控制的圖形。
在期間t1,開關(guān)SW11、SW12接通,開關(guān)SW13斷開時(shí),電壓V(T1)、V(T2)被外加給電容C11、C12的一端,在期間t1,開關(guān)SW11、SW12斷開、開關(guān)SW13接通時(shí),由于進(jìn)行電荷再分配,所以差動(dòng)放大器501的電壓被確定。該電壓作為電壓Vout,被差動(dòng)放大器501的輸出端子放大輸出。期間t1、t2中的電容C11、C12,在電荷守恒定律的作用下,下列關(guān)系式成立。
C11·V(T1)+C12·V(T2)=(C11+C12)·Vout 電容C11、C12,被設(shè)定成比率2比1的電容值時(shí),由上式可以推出下式,和公式(1)相同。
Vout={C11·V(T1)+C12·V(T2)}/(C11+C12)={2·V(T1)+V(T2)}/3 圖11的結(jié)構(gòu),不需要許多電容及許多開關(guān),只需2個(gè)電容C11、C12和少量的開關(guān)就能構(gòu)成,而且不必進(jìn)行反復(fù)動(dòng)作,驅(qū)動(dòng)時(shí)間縮短到只要期間t1就行。因此,適合于高精度、高速驅(qū)動(dòng)的大畫面顯示裝置的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的DAC等。
圖12、圖13是表示圖1、圖2的演算放大電路500的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的圖形,是放大輸出用1比2的比率外分(外插)端子T1、T2的電壓V(T1)、V(T2)的演算放大電路。
這些演算放大電路,采用具備下述單元的結(jié)構(gòu)該單元具有電容和差動(dòng)放大器,將被端子T1及T2給予的參照電壓的差電壓,作為所述電容的端子間電壓給予,將所述電容的端子間電壓與端子T1及T2的參照電壓的一方相加或相減去,從而輸出外分被端子T1及T2給予的參照電壓的電壓地進(jìn)行控制。
在圖12(A)中,示出演算放大電路500的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例,圖12(B)示出第1~第3開關(guān)SW21、SW22、SW23在1個(gè)輸出期間中的接通·斷開控制的狀態(tài)。該演算放大電路500,由下列部件構(gòu)成第1端子T1與OP放大器等的差動(dòng)放大器501的非反相輸入端子(+)連接,一端與差動(dòng)放大器501的反相輸入端子(-)連接,另一端和輸出電壓Vout連接的開關(guān)SW22;一端與差動(dòng)放大器501的反相輸入端子連接,另一端和電容C20的一端連接的開關(guān)SW23;一端與第2端子T2連接,另一端與電容C20和開關(guān)SW23的連接點(diǎn)連接的開關(guān)SW21。電容C20,在SW21、SW23的連接點(diǎn)和輸出電壓Vout之間連接。
由圖12(B)可知在期間t1中,將開關(guān)SW23斷開,將開關(guān)SW21、SW22接通后,電壓隨動(dòng)結(jié)構(gòu)的差動(dòng)放大器501的輸出端子電壓Vout,成為非反相輸入端子(+)的端子電壓V(T1),該電壓V(T1)被外加給與輸出端子連接的電容C20的一端。另外,電容C20的另一端(SW21、SW23的連接點(diǎn)),被外加第2端子T2的電壓V(T2),所以將輸出端子側(cè)作為基準(zhǔn)的電容C1的端子間電壓,就成為ΔV=V(T2)-V(T1)…(25) 接著,在期間t2中,將開關(guān)SW21、SW22斷開,將開關(guān)SW23接通后,形成電容C20在差動(dòng)放大器501的輸出端子和反相輸入端子(-)之間連接的電路,電壓(Vout+ΔV)被外加給反相輸入端子(-)。另外,電壓隨動(dòng)結(jié)構(gòu)的差動(dòng)放大器501,在非反相輸入端子(+)和反相輸入端子(-)各自的外加電壓相等時(shí),成為穩(wěn)定狀態(tài),所以下列公式(26)成立 V(T1)=(Vout+ΔV)…(26) 使用上述ΔV的關(guān)系式(25)、(26),解Vout后,可得Vout=2·V(T1)-V(T2)…(27)輸出電壓Vout,成為1比2外分第1端子電壓V(T1)和第2端子電壓V(T2)的電壓。
然后,第1端子電壓比第2端子電壓低時(shí)(V(T1)<V(T2)),輸出端子電壓Vout在靠近第1端子電壓V(T1)的低電位側(cè)被外分(外插);第1端子電壓比第2端子電壓高時(shí)(V(T1)>V(T2)),輸出端子電壓Vout在靠近第1端子電壓V(T1)的高電位側(cè)被外分(外插)。
在圖13(A)中,示出演算放大電路500的結(jié)構(gòu)的其它示例,圖13(B)示出圖13(A)的開關(guān)SW31、SW32、SW33在1個(gè)輸出期間中的接通·斷開控制的狀態(tài)。在圖13(A)中,該演算放大電路500,具備一端與第1端子T1連接,另一端與OP放大器等的差動(dòng)放大器501的非反相輸入端子(+)連接的開關(guān)SW31;一端與第1端子T1連接,另一端與電容C30的一端連接的開關(guān)SW33;一端與第2端子T2連接,另一端與電容C30的一端連接的開關(guān)SW32。電容C30的另一端與非反相輸入端子(+)連接,輸出端子與反相輸入端子(-)連接。
如圖13(B)所示在期間t1中,將開關(guān)SW33斷開,將開關(guān)SW31、SW32分別接通后,第1端子T1的電壓V(T1),被外加給非反相輸入端子(+),第2端子T2的電壓V(T2),被外加給電容C30的一端(SW21、SW23的連接點(diǎn)),將非反相輸入端子(+)側(cè)作為基準(zhǔn)的電容C30的端子間電壓,就成為ΔV=V(T2)-V(T1)…(28) 接著,在期間t2中,將開關(guān)SW31、SW32斷開,將開關(guān)SW23接通后,形成電容C30在端子T1和非反相輸入端子(+)之間連接的電路,電壓(Vout+ΔV)被外加給非反相輸入端子(+)。這樣,非反相輸入端子的電壓,被電壓隨動(dòng)結(jié)構(gòu)的差動(dòng)放大器501的輸出端子電壓Vout輸出,下列公式(29)成立 Vout=V(T1)-ΔV…(29) 使用上述ΔV的關(guān)系式(28)、(29),解Vout后,可得Vout=2·V(T1)-V(T2)…(30)輸出電壓Vout,成為1比2外分第1端子電壓V(T1)和第2端子電壓V(T2)的電壓。
然后,第1端子電壓比第2端子電壓低時(shí)(V(T1)<V(T2)),輸出端子電壓Vout在靠近第1端子電壓V(T1)的低電位側(cè)被外分(外插);第1端子電壓比第2端子電壓高時(shí)(V(T1)>V(T2)),輸出端子電壓Vout在靠近第1端子電壓V(T1)的高電位側(cè)被外分(外插)。
圖11~圖13,示出包含圖1、圖2的演算放大電路500的電容和開關(guān)的典型的結(jié)構(gòu)例??墒墙鼇?lái),為了實(shí)現(xiàn)更高的顯示質(zhì)量,要求顯示裝置多灰度化,從而對(duì)高精度輸出的要求越來(lái)越高。因此,還能對(duì)圖11~圖13附加各種高精度化功能。
圖14(A)是將圖11的演算放大電路高精度化的產(chǎn)物,是具備圖11的差動(dòng)放大器501的輸出偏置的補(bǔ)償功能的演算放大電路500的一個(gè)示例。由圖14(A)可知,該演算放大電路由下列部件構(gòu)成基準(zhǔn)電壓Vret輸入非反相輸入端子(+),電容C11、C12的一端與反相輸入端子(-)連接的差動(dòng)放大器501;在端子T1和電容C11的另一端之間連接的開關(guān)SW11;在端子T2和電容C12的另一端之間連接的開關(guān)SW12;在開關(guān)SW11和電容C11的連接點(diǎn)、開關(guān)SW12和電容C12的連接點(diǎn)的之間連接的開關(guān)SW13;在差動(dòng)放大器501的輸出端子和反相輸入端(-)之間連接的開關(guān)SW14;在差動(dòng)放大器501的輸出端子和開關(guān)SW11和電容C11的連接點(diǎn)之間連接的開關(guān)SW15。此外,電容C11、C12的電容比為2比1。
圖14(B)是表示圖14(A)的開關(guān)SW11、SW12、SW13、SW14、SW15的接通·斷開控制的圖形。在期間t1中,開關(guān)SW11、SW12、SW14接通,開關(guān)SW13、SW15斷開后,與差動(dòng)放大器501的反相輸入端(-)連接的電容C11、C12的一端的電壓,對(duì)基準(zhǔn)電壓Vref而言,成為包含偏置Δ的電壓(Vref+Δ),電容C11、C12的另一端的電壓,分別外加電壓V(T1)、V(T2)。在期間t2中,開關(guān)SW11、SW12、SW14斷開,開關(guān)SW13、SW15接通后,在電容C11、C12之間進(jìn)行電荷重新分配,從而使差動(dòng)放大器501的輸出端子和反相輸入端(-)的電壓差被確定。期間t1、t2中的電容C11、C12,在電荷守恒定律的作用下,下列關(guān)系式成立。
C11·{V(T1)-(Vref+Δ)}+C12·{V(T2)-(Vref+Δ)}=(C11+C12)·{Vout-(Vref+Δ)} 在這里,消去(Vref+Δ)項(xiàng),電容C11、C12的電容值之比為2比1時(shí),根據(jù)上式,Vout被按照下式給予,成為與公式(1)相同。
Vout={C11·V(T1)+C12·V(T2)}/(C11+C12)={2·V(T1)+V(T2)}/3 綜上所述,圖14(A)的演算放大電路可以不依賴于差動(dòng)放大器501的輸出偏置,放大輸出以1比2的比例內(nèi)分(內(nèi)插)端子T1、T2的電壓的電壓。
圖15是表示圖1、圖2的演算放大電路500的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)其它示例,是放大輸出用1比2的比率內(nèi)分(內(nèi)插)端子T1、T2的電壓V(T1)、V(T2)的演算放大電路。圖15是應(yīng)用專利文獻(xiàn)2(美國(guó)專利說(shuō)明書第6246451號(hào)(Fig、2))的放大器部分的結(jié)構(gòu)。專利文獻(xiàn)2的放大器部分,具有多個(gè)輸入對(duì)中的一個(gè)與輸出端連接的差動(dòng)對(duì),將2個(gè)電壓選擇性地輸入各差動(dòng)對(duì)的輸入對(duì)的另一個(gè),從而可以輸出等分2個(gè)電壓的多個(gè)電壓電平。
另一方面,圖15可以用1比2的比率內(nèi)分(內(nèi)插)端子T1、T2的電壓V(T1)、V(T2),采用下述結(jié)構(gòu)具有3個(gè)輸入對(duì)中的一個(gè)與輸出端連接的差動(dòng)對(duì),將端子T1與2個(gè)差動(dòng)對(duì)的輸入對(duì)的另一個(gè)固定連接,將端子T2與1個(gè)差動(dòng)對(duì)的輸入對(duì)的另一個(gè)固定連接。
由圖15可知,該電路具備輸出對(duì)與構(gòu)成負(fù)載電路的電流反射鏡(由晶體管520、521構(gòu)成)共同連接的3個(gè)差動(dòng)對(duì)(差動(dòng)晶體管對(duì)511、512和電流源晶體管517,差動(dòng)晶體管對(duì)513、514和電流源晶體管518,差動(dòng)晶體管對(duì)515、516和電流源晶體管519);差動(dòng)對(duì)(513、514)的非反相輸入和反相輸入(晶體管對(duì)513、514的柵極),與端子T1和輸出端子連接;差動(dòng)對(duì)(515、516)的非反相輸入和反相輸入(晶體管對(duì)515、516的柵極),與端子T1和輸出端子連接;放大器522輸入電流反射鏡(520、521)的輸出端(晶體管515、521的連接點(diǎn))的電壓,輸出端與輸出端子連接。
在圖15中,用相同尺寸的晶體管構(gòu)成3對(duì)差動(dòng)晶體管對(duì),將驅(qū)動(dòng)各差動(dòng)對(duì)的電流源(517、518、519)也相同地設(shè)定時(shí),能夠?qū)?∶2內(nèi)插V(T1)和V(T2)的電壓,作為輸出電壓Vout輸出。此外,在圖15中,還可以將2組差動(dòng)晶體管對(duì)513、514和電流源晶體管518,差動(dòng)晶體管對(duì)515、516和電流源晶體管519,置換成使溝道寬度分別增加1倍的1組差動(dòng)晶體管對(duì)和使電流量增加1倍的電流源晶體管的結(jié)構(gòu)。
圖16是表示圖1、圖2的演算放大電路500的結(jié)構(gòu)的又一個(gè)其它示例,是放大輸出用1比2的比率外分(外插)端子T1、T2的電壓V(T1)、V(T2)的演算放大電路。
圖16是采用具有2個(gè)輸入對(duì)中的一個(gè)與端子T1連接的差動(dòng)對(duì),輸入對(duì)的另一個(gè)與端子T2和輸出端子連接的結(jié)構(gòu)。具體地說(shuō),該電路具備輸出對(duì)與構(gòu)成負(fù)載電路的電流反射鏡(由晶體管537、538構(gòu)成)共同連接的2個(gè)差動(dòng)對(duì)(由差動(dòng)晶體管對(duì)531、532和電流源晶體管535構(gòu)成的差動(dòng)對(duì),由差動(dòng)晶體管對(duì)533、534和電流源晶體管536構(gòu)成的差動(dòng)對(duì));構(gòu)成差動(dòng)對(duì)(531、532)的非反相輸入和反相輸入的晶體管對(duì)531、532的柵極,與端子T1和端子T2連接;差動(dòng)對(duì)(533、534)的非反相輸入和反相輸入(晶體管對(duì)533、534的柵極),與端子T1和輸出端子連接;放大器539輸入電流反射鏡(537、538)的輸出端(晶體管531、533、538的連接點(diǎn))的電壓,輸出端與輸出端子連接。
在圖16中,用相同尺寸的晶體管構(gòu)成2對(duì)差動(dòng)晶體管對(duì),將驅(qū)動(dòng)各差動(dòng)對(duì)的電流源(535、536)也相同地設(shè)定時(shí),能夠?qū)?∶2外插V(T1)和V(T2)的電壓,作為輸出電壓Vout輸出。
下面,參照?qǐng)D17,講述圖16能夠以1比2的比率外分(外插)端子T1、T2的電壓V(T1)、V(T2)的原理。
圖17是講述V(T1)>V(T2)時(shí)的作用的圖形,是表示漏·源間電流Ids和電壓V的關(guān)系(V-I)的圖形,示出晶體管531、532的特性曲線1和晶體管533、534的特性曲線2。各晶體管的動(dòng)作點(diǎn),在于各自的特性曲線上,此外,2個(gè)差動(dòng)對(duì)的各自的源極電位單獨(dú)變化后,2個(gè)特性曲線相互只向橫軸方向錯(cuò)開。
將與晶體管531、532、533、534的各自的動(dòng)作點(diǎn)a、b、c、d對(duì)應(yīng)的電流(漏·源間電流),分別作為Ia、Ib、Ic、Id后,作為圖17的各晶體管的電流的關(guān)系,下列公式(31)、(32)成立。
Ia+Ib=Ic+Id…(31)Ia+Ic=Ib+Id…(32) 在這里,公式(31)是根據(jù)流入電流源535、536的電流相等推出的公式,公式(32)是根據(jù)電流反射鏡(537、538)的輸出入電流相等推出的公式。
計(jì)算上述關(guān)系式,可以推出下列公式(33)。
Ia=Id、Ib=Ic…(33) 根據(jù)公式(33),4個(gè)動(dòng)作點(diǎn)a、b、c、d,如圖17所示確定。晶體管531、533、534的動(dòng)作點(diǎn)a、c,對(duì)于圖17的橫軸V而言,V=V(T1)是共同的。所以連接4個(gè)動(dòng)作點(diǎn)的圖形,成為平行四邊形,邊ad和邊bc相等,所以,輸出電壓Vout成為1比2外分電壓V(T1)、V(T2)的電壓。
圖17是表示V(T1)≥V(T2)時(shí)的作用的圖形,但V(T1)≤V(T2)時(shí),輸出電壓Vout也同樣成為1比2外分電壓V(T1)、V(T2)的電壓。
圖18是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式中多輸出DAC的結(jié)構(gòu)的圖形。參照電壓發(fā)生電路100,能夠使多個(gè)譯碼器400(由邏輯電路300和開關(guān)組200構(gòu)成)共享。
圖19是表示在本發(fā)明的顯示裝置的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的圖形。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器980,是采用圖18的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的本發(fā)明的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器。用m(=2K)比特?cái)?shù)據(jù)輸入,作為線性輸出。
在圖19中,具備旨在將n比特?cái)?shù)據(jù)變換成m(m>n)比特?cái)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)變換表991;根據(jù)數(shù)據(jù)變換表991,進(jìn)行數(shù)據(jù)變換的數(shù)據(jù)變換電路990。
數(shù)據(jù)變換表991,例如適合于與液晶的伽馬曲線、液晶及有機(jī)EL的RGB各特性對(duì)應(yīng)的元件等。數(shù)據(jù)變換表991和數(shù)據(jù)變換電路990,只要是能夠?qū)(=2K)比特?cái)?shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器980的結(jié)構(gòu)就行,如圖19所示,具備與顯示控制器950鏈接的結(jié)構(gòu),比較簡(jiǎn)單。
圖20是演算放大電路500,1比2地內(nèi)分(內(nèi)插)端子T1、T2的電壓V(T1)、V(T2)時(shí)的本發(fā)明的8比特DAC的輸出入電平對(duì)應(yīng)圖。
圖20是將圖3(a)、(b)擴(kuò)展成8比特的情況。圖20是在圖1、圖2中,根據(jù)K=4、即8比特?cái)?shù)據(jù)(B8、B7、B6、B5、B4、B3、B2、B1),選擇輸出256個(gè)電壓電平時(shí)的輸出入電平對(duì)應(yīng)圖。參照電壓數(shù)是16個(gè),按照公式(2)進(jìn)行電平設(shè)定。16個(gè)參照電壓,被設(shè)定成第1、第4、第2、第13、第16、第49、第52、第61、第64、第193、第196、第205、第208、第241、第244、第253、第256電平,可以將256個(gè)電壓電平作為線性輸出。
圖21是演算放大電路500,1比2地外分(外插)端子T1、T2的電壓V(T1)、V(T2)時(shí)的本發(fā)明的8比特DAC的輸出入電平對(duì)應(yīng)圖。圖21是將圖4(a)、(b)擴(kuò)展成8比特的情況。圖21是在圖1、圖2中,根據(jù)K=4、即8比特?cái)?shù)據(jù)(B8、B7、B6、B5、B4、B3、B2、B1),選擇輸出256個(gè)電壓電平時(shí)的輸出入電平對(duì)應(yīng)圖。參照電壓數(shù)是16個(gè),按照公式(4)進(jìn)行電平設(shè)定。這16個(gè)參照電壓,被設(shè)定成第86、第87、第90、第91、第102、第103、第106、第107、第150、第151、第154、第155、第166、第167、第170、第171電平,可以將256個(gè)電壓電平作為線性輸出。
如在圖5、圖6中講述的那樣,在本發(fā)明DAC中,根據(jù)第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)選擇給端子T1的參照電壓,根據(jù)第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)選擇給端子T2的參照電壓。圖22、圖23是分別表示將與圖20、圖21對(duì)應(yīng)的各參照電壓向端子T1、T2選擇輸出時(shí)的比特?cái)?shù)據(jù)的選擇條件的圖形。
圖24是表示將圖22中的16個(gè)參照電壓中的參照電壓V001、V004、V013、V016向端子T1、T2選擇輸出的開關(guān)組和邏輯電路的結(jié)構(gòu)示例的圖形。圖24的開關(guān)組和邏輯電路,按照?qǐng)D7構(gòu)成。具備端子N001和端子T1之間的開關(guān)2211、端子N001和端子T2之間的開關(guān)2111,開關(guān)2211、2111的接通·斷開受NAND3211、3111的控制,NAND3211將B2、B4、B6、B8的反相信號(hào)作為輸入,NAND3111將B1、B3、B5、B7的反相信號(hào)作為輸入。具備端子N016和端子T1之間的開關(guān)2214、端子N016和端子T2之間的開關(guān)2114,開關(guān)2214、2114的接通·斷開受NAND3214、3114的控制,NAND3214將B2、B4和B6、B8的反相作為輸入,NAND3114將B1、B3和B5、B7的反相作為輸入。
圖25是表示將圖23中的16個(gè)參照電壓中的參照電壓V086、V087、V090、V091向端子T1、T2選擇輸出的開關(guān)組和邏輯電路的結(jié)構(gòu)示例的圖形。圖25的開關(guān)組和邏輯電路,按照?qǐng)D7構(gòu)成。
圖26和圖24一樣,是表示將參照電壓V001、V004、V013、V016向端子T1、T2選擇輸出的開關(guān)組和邏輯電路的結(jié)構(gòu)示例的圖形,開關(guān)組和邏輯電路,按照?qǐng)D10構(gòu)成。在圖26中,第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B7、B5、B3、B1)被分作低位比特(B3、B1)和高位比特(B7、B5);第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B8、B6、B4、B2)被分作低位比特(B4、B2)及高位比特(B8、B6)。
此外,采用圖22后,由于選擇參照電壓V001、V004、V013、V016的高位比特(B7、B5)及(B8、B6)的條件,都成為(0,0),所以開關(guān)2135、2235及邏輯電路3135、3235,可以采用對(duì)各自的下位比特共享的結(jié)構(gòu)。通過(guò)這種共享,能夠進(jìn)一步消減元件數(shù)量。
另外,關(guān)于低位比特,由于例如選擇圖22的參照電壓V001、V049、V193、V241的(B3、B1)及(B4、B2)都成為(0,0),所以也可以采用共享邏輯電路3131、3231,將其輸出輸入分別對(duì)應(yīng)的開關(guān)的控制端的結(jié)構(gòu)。
圖27和圖25一樣,是表示將參照電壓V086、V087、V090、V091向端子T1、T2選擇輸出的開關(guān)組和邏輯電路的結(jié)構(gòu)示例的圖形,開關(guān)組和邏輯電路,按照?qǐng)D10構(gòu)成。在圖27中,第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B7、B5、B3、B1)也被分作低位比特(B3、B1)和高位比特(B7、B5);第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B8、B6、B4、B2)也被分作低位比特(B4、B2)及高位比特(B8、B6)。此外,采用圖23后,由于選擇參照電壓V086、V087、V090、V091的高位比特(B7、B5)及(B8、B6)的條件,都分別成為(1,1),所以開關(guān)2145、2245及邏輯電路3145、3245,可以采用對(duì)各自的下位比特共享的結(jié)構(gòu)。通過(guò)這種共享,能夠進(jìn)一步消減元件數(shù)量。另外,關(guān)于低位比特,由于例如選擇圖23的參照電壓V086、V102、V150、V166的(B3、B1)及(B4、B2)都分別成為(1,1),所以也可以采用共享邏輯電路3141、3241,將其輸出輸入分別對(duì)應(yīng)的開關(guān)的控制端的結(jié)構(gòu)。
以上講述了將多個(gè)參照電壓向端子T1、T2并行選擇輸出,以1比2的定比率演算放大輸出其電壓V(T1)、V(T2)的DAC。但也可以采用時(shí)間串行地進(jìn)行向端子T1、T2的選擇輸出的結(jié)構(gòu)。這時(shí),雖然由于分別設(shè)置向端子T1、T2的選擇輸出的期間,所以實(shí)質(zhì)驅(qū)動(dòng)期間相應(yīng)變短,但與圖40、41的串行DAC相比,卻非常短。
另外,由于能夠進(jìn)一步大幅度消減邏輯電路及開關(guān)組的元件數(shù),所以能夠有效地節(jié)省面積。下面,講述時(shí)間串行地進(jìn)行向端子T1、T2的選擇輸出的DAC結(jié)構(gòu)。
圖28的DAC,由下述部件構(gòu)成發(fā)生2K個(gè)參照電壓(V(1)、V(2)、…、V(2K))的參照電壓發(fā)生電路100;輸入2K比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)(B(2K)、B(2K-1)、…、B3、B2、B1),其第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K)、…、B4、B2)的和第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K-1)、…、B3、B1)被分作各自的比特組,按照各比特組串行輸出邏輯演算值的邏輯電路301;根據(jù)該邏輯演算值,從2K個(gè)參照電壓中,按照各自的比特組,1個(gè)個(gè)地選擇后向端子T1串行輸出的開關(guān)組202;包含至少保持串行輸入端子T1的2個(gè)電壓中的一個(gè)的電容在內(nèi),放大輸出以1比2的比率內(nèi)分(內(nèi)插)或外分(外插)這2個(gè)電壓的電壓的演算放大電路510。邏輯電路301,由輸入數(shù)據(jù)控制電路330和邏輯電路320構(gòu)成。此外,參照電壓發(fā)生電路100和圖1的結(jié)構(gòu)相同。另外,關(guān)于演算放大電路510,將在后文中參照?qǐng)D29~圖33講述具體示例。
圖28所示的結(jié)構(gòu),是從圖1的結(jié)構(gòu)中除去端子T2及參與選擇供給端子T2的電壓的第1邏輯電路310、第1開關(guān)組201,在圖1的第2邏輯電路320的前段,附加輸入數(shù)據(jù)控制電路330的結(jié)構(gòu)。
輸入數(shù)據(jù)控制電路330,將2K比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)(B(2K)、B(2K-1)、…、B3、B2、B1)分作第偶數(shù)個(gè)及第奇數(shù)個(gè)比特組,根據(jù)控制信號(hào)2,將各自的比特組的數(shù)據(jù),以K比特單位,向邏輯電路320串行輸出。輸入數(shù)據(jù)控制電路330,能夠象后述的圖35的330A、圖36的330B那樣,采用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。該輸入數(shù)據(jù)控制電路(330A、330B)的元件數(shù)量的增加,非常少。因此,圖28的DAC,與圖1相比,能夠大幅度削減元件數(shù)量,能夠節(jié)省面積地構(gòu)成。
此外,輸入數(shù)據(jù)控制電路330,在采用演算放大電路510輸出以1比2的比率內(nèi)分(內(nèi)插)向端子T1串行輸入的2個(gè)電壓的電壓的結(jié)構(gòu)時(shí),根據(jù)控制信號(hào)2,原封不動(dòng)地K比特單位輸出第偶數(shù)個(gè)及第奇數(shù)個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)。
另一方面,輸入數(shù)據(jù)控制電路330,在采用演算放大電路510輸出以1比2的比率外分(外插)向端子T1串行輸入的2個(gè)電壓的電壓的結(jié)構(gòu)時(shí),根據(jù)控制信號(hào)2,原封不動(dòng)地K比特單位輸出第偶數(shù)個(gè)及第奇數(shù)個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)。
下面,講述能夠用輸入數(shù)據(jù)控制電路330和圖1的第2邏輯電路320及第2開關(guān)組202構(gòu)成邏輯電路301的理由。
首先,講述采用演算放大電路510輸出以1比2的比率內(nèi)分(內(nèi)插)向端子T1串行輸入的2個(gè)電壓的電壓的結(jié)構(gòu)時(shí)的情況。在圖5的講述中,作為電壓V(T1)、V(T2),選擇相同的參照電壓時(shí),規(guī)定V(T1)的二進(jìn)制數(shù)表記的偶數(shù)位的各值(bX)和規(guī)定V(T2)的奇數(shù)位的各值(aX),成為相等的關(guān)系。就是說(shuō),在圖1的DAC中,根據(jù)第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K)、…、B4、B2),將規(guī)定的參照電壓向端子T1選擇輸出的第2邏輯電路320和開關(guān)組202,與根據(jù)第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K-1)、…、B3、B1),將規(guī)定的參照電壓向端子T2選擇輸出的第1邏輯電路310和開關(guān)組201的作用相同。
這樣,在圖28中,在輸入數(shù)據(jù)控制電路330的作用下,即使第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K)、…、B4、B2)和第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K-1)、…、B3、B1)被時(shí)間串行輸入邏輯電路320,也能夠分別將正確的參照電壓作為電壓V(T1)、V(T2),向端子T1選擇輸出。第偶數(shù)個(gè)及第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)的輸入順序,可以切換。
接著,講述采用演算放大電路510輸出以1比2的比率外分(外插)向端子T1串行輸入的2個(gè)電壓的電壓的結(jié)構(gòu)時(shí)的情況。在圖6的講述中,作為電壓V(T1)、V(T2),選擇相同的參照電壓時(shí),規(guī)定V(T1)的二進(jìn)制數(shù)表記的偶數(shù)位的各值(bX)和規(guī)定V(T2)的奇數(shù)位的各值(aX),成為相等的關(guān)系。
就是說(shuō),在圖1的DAC中,根據(jù)第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K)、…、B4、B2),將規(guī)定的參照電壓向端子T1選擇輸出的第2邏輯電路320和開關(guān)組202,與根據(jù)第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K-1)、…、B3、B1),將規(guī)定的參照電壓向端子T2選擇輸出的第1邏輯電路310和開關(guān)組201的作用相同。所以在圖28中,將第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K)、…、B4、B2)原封不動(dòng)地輸入邏輯電路320后,就可以將正確的參照電壓向端子T1選擇輸出。
另外,第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K-1)、…、B3、B1),將各比特?cái)?shù)據(jù)反相后輸入邏輯電路320,就能夠?qū)⒄_的參照電壓向端子T1選擇輸出。這樣,圖28的輸入數(shù)據(jù)控制電路330,只將第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)的各比特?cái)?shù)據(jù)反相輸出地控制。然后,和第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K)、…、B4、B2)反相的第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K-1)、…、B3、B1),被時(shí)間串行輸入邏輯電路320后,作為電壓V(T1)、V(T2),就可以分別將正確的參照電壓向端子T1選擇輸出。第偶數(shù)個(gè)及第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)的輸入順序,可以切換。
此外,在圖28中,還可以采用用圖1的第1邏輯電路310和第1開關(guān)組201構(gòu)成邏輯電路320和開關(guān)組202,將串行輸出2個(gè)參照電壓的端子,從端子T1置換成端子T2的結(jié)構(gòu)。但是這時(shí),使用進(jìn)行外插動(dòng)作的演算放大電路510時(shí),輸入數(shù)據(jù)控制電路330采用下述方法控制反相輸出第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào),原封不動(dòng)地輸出第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)。
接著,參照?qǐng)D29~圖33,講述適合圖28的DAC的演算放大電路510的主要結(jié)構(gòu)示例。此外,在以下的結(jié)構(gòu)示例中,示出在第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)之后,根據(jù)第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào),選擇參照電壓的結(jié)構(gòu)。
圖29是在圖28的DAC中,輸出用1比2的比率內(nèi)分(內(nèi)插)時(shí)間串行地向端子T1選擇輸出的2個(gè)電壓的演算放大電路510的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的圖形,是變更圖11的演算放大電路的結(jié)果。圖29(A)是只將端子T2與端子T1連接的結(jié)構(gòu)。圖29(B)是在圖29(A)中,開關(guān)SW11、SW12、SW13在1個(gè)數(shù)據(jù)期間(t1~t3)中被接通·斷開控制的時(shí)序圖。
在期間t1中,將圖29(A)的開關(guān)SW11接通,將開關(guān)SW12、SW13分別斷開。這時(shí),在圖28中,第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K)、…、B4、B2)由輸入數(shù)據(jù)控制電路330輸出,向輸入邏輯電路320。然后,根據(jù)第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)選擇的參照電壓(作為“第1選擇電壓”)向端子T1輸出。在通過(guò)成為接通狀態(tài)的開關(guān)SW11做媒介,向電壓隨動(dòng)結(jié)構(gòu)的差動(dòng)放大器501的非反相輸入端(+)輸入的同時(shí),還向電容C11供給電荷,將電容C11和差動(dòng)放大器501的非反相輸入端(+)的連接點(diǎn)的電位,保持成第1選擇電壓。
接著,在期間t2中,將開關(guān)SW12、SW13斷開,將開關(guān)SW11接通。這時(shí),在圖28中,第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K-1)、…、B3、B1)由輸入數(shù)據(jù)控制電路330輸出,輸入邏輯電路320。然后,根據(jù)第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)選擇的參照電壓(作為“第2選擇電壓”)向端子T1輸出。通過(guò)成為接通狀態(tài)的開關(guān)SW12做媒介,向電容C12供給電荷,將開關(guān)SW12和電容C12的連接點(diǎn)的電位,保持成第2選擇電壓。
另外,差動(dòng)放大器501的非反相輸入端(+)的電位,在開關(guān)SW11斷開后,也在電容C11保持的電荷的作用下,保持成第1選擇電壓。
然后,在期間t3中,將開關(guān)SW11、SW12斷開,將開關(guān)SW13接通后,和圖11一樣,按照電容C11和電容C12的電容比,重新分配電荷。電容C11和電容C12的電容比為2比1時(shí),差動(dòng)放大器501的非反相輸入端(+)的端子電壓,成為以1比2內(nèi)分(內(nèi)插)第1選擇電壓和第2選擇電壓的電壓,其放大輸出,作為電壓Vout,被輸出端子輸出。
此外,輸出電壓Vout,在期間t1、t2中,作為第1選擇電壓;在期間t3中,成為以1比2內(nèi)分(內(nèi)插)第1選擇電壓和第2選擇電壓的電壓。
另外,上述第1選擇電壓和第2選擇電壓,等于圖1的DAC中的V(T1)、V(T2),使用圖29的圖28的DAC,和進(jìn)行內(nèi)插作用的圖1的DAC同等。
另外,在圖29中,示出在期間t1、t2中,輸入數(shù)據(jù)控制電路330輸出的第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)及第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào),依次串行輸入邏輯電路320的示例。但也可以切換向邏輯電路320輸入第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)及第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)的輸入順序。這時(shí),在圖29(B)的期間t1、t2中,使開關(guān)SW11、SW12接通的順序也被切換。
圖30是在圖28的DAC中,輸出用1比2的比率外分(外插)時(shí)間串行地向端子T1選擇輸出的2個(gè)電壓的演算放大電路510的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的圖形,是變更圖12的演算放大電路的結(jié)果。
圖30(A)是將圖12(A)的端子T2與端子T1連接,追加開關(guān)SW20和電容C21的結(jié)構(gòu)。其它和圖12(A)一樣。
在圖30(A)中,開關(guān)SW20在端子T1和差動(dòng)放大器501的非反相輸入端(+)之間連接;電容C21,在差動(dòng)放大器501的非反相輸入端(+)與開關(guān)SW20的連接點(diǎn)和基準(zhǔn)電壓Vref之間連接。
圖30(B)是在圖30(A)的結(jié)構(gòu)中,開關(guān)SW20、SW21、SW22、SW23在1個(gè)數(shù)據(jù)期間(t1~t3)中被接通·斷開控制的時(shí)序圖。由圖30(B)可知在期間t1中,將開關(guān)SW20、SW22接通,將開關(guān)SW21、SW23斷開。這時(shí),在圖28中,第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K)、…、B4、B2)由輸入數(shù)據(jù)控制電路330輸出,向輸入邏輯電路320。然后,根據(jù)第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)選擇的參照電壓(作為“第1選擇電壓”)向端子T1輸出。在通過(guò)成為接通狀態(tài)的開關(guān)SW11做媒介,向電壓隨動(dòng)結(jié)構(gòu)(開關(guān)SW22接通)的差動(dòng)放大器501的非反相輸入端(+)輸入的同時(shí),還向電容C21供給電荷,將電容C21和差動(dòng)放大器501的非反相輸入端(+)的連接點(diǎn)的電位,保持成第1選擇電壓。另外,差動(dòng)放大器501放大輸出的第1選擇電壓,被外加給與輸出端子連接的電容C20。
接著,在期間t2中,將開關(guān)SW20、SW23斷開,將開關(guān)SW21、SW22接通。這時(shí),在圖28中,第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K-1)、…、B3、B1)由輸入數(shù)據(jù)控制電路330反相輸出,輸入邏輯電路320。然后,根據(jù)第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)選擇的參照電壓(作為“第2選擇電壓”)向端子T1輸出。通過(guò)開關(guān)SW21做媒介,第2選擇電壓被外加給電容C20,在電容C20中,保持第1選擇電壓和第2選擇電壓的電位差。另外,差動(dòng)放大器501的非反相輸入端子(+)的電位,在開關(guān)SW20斷開后,也在電容C21保持的電荷的作用下,保持成第1選擇電壓。
然后,在期間t3中,將開關(guān)SW20、SW21、SW22斷開,將開關(guān)SW23接通后,和圖12一樣,差動(dòng)放大器501的輸出電壓Vout,成為以1比2外分(外插)第1選擇電壓和第2選擇電壓的電壓, 此外,輸出電壓Vout,在期間t1、t2中,作為第1選擇電壓;在期間t3中,成為以1比2外分(外插)第1選擇電壓和第2選擇電壓的電壓。另外,上述第1選擇電壓和第2選擇電壓,等于圖1的DAC中的V(T1)、V(T2),使用圖30的圖28的DAC,和進(jìn)行外插作用的圖1的DAC同等。
圖31是在圖28的DAC中,輸出用1比2的比率內(nèi)分(內(nèi)插)時(shí)間串行地向端子T1選擇輸出的2個(gè)電壓的演算放大電路510的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的圖形,是變更圖15的演算放大電路的結(jié)果。圖31(A)是將圖15的端子T2與端子T1連接,附加開關(guān)SW41和電容C41的結(jié)構(gòu)。其它和圖15一樣。在圖31(A)中,開關(guān)SW41,在端子T1和差動(dòng)對(duì)(513、514)、差動(dòng)對(duì)(515、516)的非反相輸入端子(晶體管513、515的柵極)之間連接;電容C41,在該非反相輸入端子與SW41的連接點(diǎn)和基準(zhǔn)電壓VSS之間連接。
圖31(B)是開關(guān)SW41在1個(gè)數(shù)據(jù)期間(t1~t2)中被接通·斷開控制的時(shí)序圖。由圖31(B)可知在期間t1中,將開關(guān)SW41接通。這時(shí),在圖28中,第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K)、…、B4、B2)由輸入數(shù)據(jù)控制電路330輸出,向邏輯電路320輸入。然后,根據(jù)第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)選擇的參照電壓(作為“第1選擇電壓”)被端子T1輸出,在向3個(gè)差動(dòng)對(duì)(511、512)、(513、514)、(515、516)的非反相輸入端子(晶體管511、513、515的柵極)輸入的同時(shí),還向電容C41供給電荷,將電容C41和晶體管511、513、515的柵極的連接點(diǎn)的電位,保持成第1選擇電壓。這時(shí),圖31(A)成為隨動(dòng)結(jié)構(gòu),輸出電壓Vout成為第1選擇電壓。
接著,在期間t2中,將開關(guān)SW41斷開。這時(shí),在圖28中,第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K-1)、…、B3、B1)由輸入數(shù)據(jù)控制電路330反相輸出,輸入邏輯電路320。然后,根據(jù)第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)選擇的參照電壓(作為“第2選擇電壓”)被端子T1輸出。第2選擇電壓被外加給差動(dòng)對(duì)(511、512)的非反相輸入端子(晶體管511)。另外,晶體管513、515的柵極的電位,在開關(guān)SW41斷開后,也在電容C41保持的電荷的作用下,保持成第1選擇電壓。所以,和圖15一樣,輸出電壓Vout成為以1比2內(nèi)分(內(nèi)插)第1選擇電壓和第2選擇電壓的電壓。
此外,上述第1選擇電壓和第2選擇電壓,等于圖1的DAC中的V(T1)、V(T2),使用圖31的圖28的DAC,和進(jìn)行內(nèi)插作用的圖1的DAC同等。
另外,在圖31中,示出在期間t1、t2中,輸入數(shù)據(jù)控制電路330輸出的第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)及第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào),依次串行輸入邏輯電路320的示例。但切換向邏輯電路320輸入第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)及第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)的輸入順序時(shí),只要將圖31(A)的開關(guān)SW41及電容C41,變更成在端子T1和晶體管511的柵極之間連接就行(未圖示)。
圖32是在圖28的DAC中,輸出用1比2的比率外分(外插)時(shí)間串行地向端子T1選擇輸出的2個(gè)電壓的演算放大電路510的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的圖形,是變更圖16的演算放大電路的結(jié)果。圖32(A)是將圖16的端子T2與端子T1連接,附加開關(guān)SW51和電容C51的結(jié)構(gòu)。其它和圖16一樣。在圖32(A)中,開關(guān)SW51,在端子T1和差動(dòng)對(duì)(531、532)、差動(dòng)對(duì)(533、534)的非反相輸入端子(晶體管531、533的柵極)之間連接;電容C51,在該非反相輸入端子與SW51的連接點(diǎn)和基準(zhǔn)電壓VSS之間連接。
圖32(B)是開關(guān)SW51在1個(gè)數(shù)據(jù)期間(t1~t2)中被接通·斷開控制的時(shí)序圖。
由圖32(B)可知在期間t1中,將開關(guān)SW51接通。這時(shí),在圖28中,第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K)、…、B4、B2)由輸入數(shù)據(jù)控制電路330輸出,向邏輯電路320輸入。然后,根據(jù)第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)選擇的參照電壓(作為“第1選擇電壓”)被端子T1輸出,在向差動(dòng)對(duì)(531、532)的輸入對(duì)的兩端及差動(dòng)對(duì)(533、534)的非反相輸入端子(晶體管533的柵極)輸入的同時(shí),還向電容C51供給電荷,將電容C51與晶體管531和533的柵極的連接點(diǎn)的電位,保持成第1選擇電壓。這時(shí),圖32(A)成為隨動(dòng)結(jié)構(gòu),輸出電壓Vout成為第1選擇電壓。
接著,在期間t2中,將開關(guān)SW51斷開。這時(shí),在圖28中,第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B(2K-1)、…、B3、B1)由輸入數(shù)據(jù)控制電路330反相輸出,輸入邏輯電路320。然后,根據(jù)第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)選擇的參照電壓(作為“第2選擇電壓”)被端子T1輸出。第2選擇電壓被外加給差動(dòng)對(duì)(531、532)的非反相輸入端子(晶體管532)。另外,晶體管531和533的柵極的電位,在開關(guān)SW51斷開后,也在電容C51保持的電荷的作用下,保持成第1選擇電壓。所以,和圖16一樣,輸出電壓Vout成為以1比2外分(外插)第1選擇電壓和第2選擇電壓的電壓。
此外,上述第1選擇電壓和第2選擇電壓,等于圖1的DAC中的V(T1)、V(T2),使用圖32的圖28的DAC,和進(jìn)行外插作用的圖1的DAC同等。
另外,在圖32中,示出在期間t1、t2中,輸入數(shù)據(jù)控制電路330輸出的第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)及第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào),依次串行輸入邏輯電路320的示例。但切換向邏輯電路320輸入第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)及第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)的輸入順序時(shí),只要將圖32(A)的開關(guān)SW51及電容C51,變更成在端子T1和晶體管532的柵極之間連接就行(未圖示)。
圖33是表示圖32的變更例的圖形。在圖32所示的例子中,在期間t1,差動(dòng)對(duì)(533、534)作為電壓隨動(dòng)動(dòng)作,但差動(dòng)對(duì)(531、532)不作為電壓隨動(dòng)動(dòng)作。與此不同,在圖33所示的例子中,在期間t1,2個(gè)差動(dòng)對(duì)531、532)、(533、534)都作為電壓隨動(dòng)動(dòng)作。這樣,就提高了輸出第1選擇電壓的期間t1的驅(qū)動(dòng)能力。
圖34是將圖28多輸出化的多輸出DAC。參照電壓發(fā)生電路100的參照電壓及控制信號(hào)1、2,對(duì)多個(gè)由邏輯電路301和開關(guān)組202構(gòu)成的譯碼器400而言,成為共同的。譯碼器400從一個(gè)輸出端子,時(shí)間串行地向演算放大電路510(參照?qǐng)D28)輸出輸出信號(hào)。
圖35、圖36是將圖26、圖27的4個(gè)選擇輸出參照電壓的開關(guān)組和邏輯電路的結(jié)構(gòu),變更成適合圖28的DAC的結(jié)構(gòu)的例子。
圖35的結(jié)構(gòu),是在圖28的進(jìn)行內(nèi)插動(dòng)作的8比特DVC中,為了按照輸入數(shù)據(jù)控制電路時(shí)間串行輸出的第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B8、B6、B4、B2)和第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B7、B5、B3、B1),依次向端子T1輸出4個(gè)參照電壓V001、V004、V013、V016的輸入數(shù)據(jù)控制電路、開關(guān)組和邏輯電路的結(jié)構(gòu)。
圖35的結(jié)構(gòu),可以在圖26中去掉端子T2及參與向端子T2進(jìn)行電壓選擇的邏輯電路和開關(guān)組,附加輸入數(shù)據(jù)控制電路330A(參照?qǐng)D28)后構(gòu)成。
輸入數(shù)據(jù)控制電路330A,用多個(gè)開關(guān)組構(gòu)成,按照控制信號(hào)2,輸出第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B8、B6、B4、B2)時(shí),開關(guān)332、334、336、338接通,開關(guān)331、333、335、337斷開,向邏輯電路3231~3235等輸出。
另一方面,輸出第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B7、B5、B3、B1)時(shí),開關(guān)332、334、336、338斷開,開關(guān)331、333、335、337接通,同樣向邏輯電路3231~3235等輸出。這樣,與圖26的結(jié)構(gòu)相比,能夠?qū)?gòu)成邏輯電路和開關(guān)組的元件數(shù)減少一半。此外,輸入數(shù)據(jù)控制電路330A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,由此引起的元件數(shù)量的增加量非常小。
圖36的結(jié)構(gòu),是在圖28的進(jìn)行外插動(dòng)作的8比特DVC中,為了按照輸入數(shù)據(jù)控制電路時(shí)間串行輸出的第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B8、B6、B4、B2)和第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B7、B5、B3、B1),依次向端子T1輸出4個(gè)參照電壓V086、V087、V090、V091的輸入數(shù)據(jù)控制電路、開關(guān)組和邏輯電路的結(jié)構(gòu)。
圖36的結(jié)構(gòu),可以在圖27中去掉端子T2及參與向端子T2進(jìn)行電壓選擇的邏輯電路和開關(guān)組,附加輸入數(shù)據(jù)控制電路330B(參照?qǐng)D28)后構(gòu)成。輸入數(shù)據(jù)控制電路330B,在輸入數(shù)據(jù)控制電路330A中添加倒相器后構(gòu)成,按照控制信號(hào)2,輸出第偶數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B8、B6、B4、B2)時(shí),使開關(guān)332、334、336、338接通,開關(guān)331、333、335、337斷開,向邏輯電路3241~3245等輸出。另一方面,輸出第奇數(shù)個(gè)比特信號(hào)(B7、B5、B3、B1)時(shí),開關(guān)332、334、336、338斷開,開關(guān)331、333、335、337接通,向邏輯電路3241~3245等輸出用倒相器反相的信號(hào)。這樣,與圖27的結(jié)構(gòu)相比,能夠?qū)?gòu)成邏輯電路和開關(guān)組的元件數(shù)減少一半。此外,輸入數(shù)據(jù)控制電路330B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,由此引起的元件數(shù)量的增加量非常小。
以上,通過(guò)上述實(shí)施示例,講述了本發(fā)明,但本發(fā)明并不限于述實(shí)施示例的結(jié)構(gòu),毫無(wú)疑問(wèn),它還包含業(yè)內(nèi)人士在本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行的各種變形、修正。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字模擬變換器,其特征在于,具備參照電壓發(fā)生電路,其輸出多個(gè)電壓值互異的參照電壓;第1邏輯電路,其對(duì)輸入的多比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的由奇數(shù)及偶數(shù)比特中的一方所構(gòu)成的多個(gè)比特——第1比特組,進(jìn)行邏輯運(yùn)算,輸出運(yùn)算結(jié)果;第2邏輯電路,其對(duì)所述多比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的由奇數(shù)及偶數(shù)比特中的另一方所構(gòu)成的多個(gè)比特——第2比特組,進(jìn)行邏輯運(yùn)算,輸出運(yùn)算結(jié)果;開關(guān)組電路,其輸入由所述參照電壓發(fā)生電路輸出的多個(gè)參照電壓和所述第1及第2邏輯電路的各自的輸出,并根據(jù)所述第1及第2邏輯電路的各自的輸出,從所述多個(gè)參照電壓中,包含重復(fù)在內(nèi)選擇2個(gè),將所選擇的2個(gè)電壓,供給第1、第2端子;以及放大電路,其輸入所述第1及第2端子的電壓,并對(duì)所輸入的所述電壓實(shí)施預(yù)定的運(yùn)算,輸出運(yùn)算后的輸出電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬變換器,其特征在于所述開關(guān)組電路,至少對(duì)于1個(gè)參照電壓具備第1、第2開關(guān),所述第1、第2開關(guān),分別連接在所述參照電壓的供給端子與所述第1、第2端子之間,根據(jù)所述第1、第2邏輯電路的邏輯運(yùn)算結(jié)果,分別被控制為接通·斷開。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬變換器,其特征在于分別輸入所述第1及第2邏輯電路的所述第1及第2比特組,被分作高位比特組和低位比特組;所述第1、第2邏輯電路,輸出各所述高位比特組的邏輯運(yùn)算結(jié)果、各所述低位比特組的邏輯運(yùn)算結(jié)果。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字模擬變換器,其特征在于作為所述開關(guān)組電路,至少對(duì)于1個(gè)參照電壓,具備在所述參照電壓的供給端子與所述第1端子之間串聯(lián)的兩個(gè)開關(guān),和在所述參照電壓的供給端子與所述第2端子之間串聯(lián)的兩個(gè)開關(guān);在所述參照電壓的供給端子與所述第1端子之間串聯(lián)的兩個(gè)開關(guān),分別根據(jù)在所述第1邏輯電路中的所述高位比特組的邏輯運(yùn)算結(jié)果和低位比特組的邏輯運(yùn)算結(jié)果,受到接通·斷開的控制;在所述參照電壓的供給端子與所述第2端子之間串聯(lián)的兩個(gè)開關(guān),分別根據(jù)在所述第2邏輯電路中的所述高位比特組的邏輯運(yùn)算結(jié)果和低位比特組的邏輯運(yùn)算結(jié)果,受到接通·斷開的控制。
5.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字模擬變換器,其特征在于所述開關(guān)組電路,具備各自的一端與所述第1、第2端子連接的第1、第2開關(guān);至少對(duì)于1個(gè)參照電壓,具備在所述參照電壓的供給端子與所述第1開關(guān)的另一端之間連接的第3開關(guān),和在所述參照電壓的供給端子與所述第2開關(guān)的另一端之間連接的第4開關(guān);所述第1、第2開關(guān),分別根據(jù)在所述第1、第2邏輯電路中的所述高位比特組的邏輯運(yùn)算結(jié)果,受到接通·斷開的控制;所述第3、第4開關(guān),分別根據(jù)在所述第1、第2邏輯電路中的所述低位比特組的邏輯運(yùn)算結(jié)果,受到接通·斷開的控制。
6.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬變換器,其特征在于所述放大電路,輸出用預(yù)定的內(nèi)分比內(nèi)分供給所述第1、第2端子的電壓的電壓。
7.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬變換器,其特征在于所述放大電路,輸出用預(yù)定的外分比外分供給所述第1、第2端子的電壓的電壓。
8.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬變換器,其特征在于,所述放大電路,具有多個(gè)差動(dòng)對(duì),其輸出對(duì)與負(fù)載電路共同連接,并受到各自對(duì)應(yīng)的電流源驅(qū)動(dòng);和放大單元,其輸入端與所述負(fù)載電路和所述多個(gè)差動(dòng)對(duì)的輸出對(duì)的共同連接點(diǎn)的至少一個(gè)連接,所述輸出端與所述輸出端子連接,所述多個(gè)差動(dòng)對(duì)中規(guī)定個(gè)數(shù)的差動(dòng)對(duì)的輸入對(duì)的一方,與所述第1端子連接,剩下的差動(dòng)對(duì)的輸入對(duì)的一方,與所述第2端子連接;所述多個(gè)差動(dòng)對(duì)的輸入對(duì)的另一方,與所述輸出端子共同連接。
9.一種數(shù)字模擬變換器,其特征在于,具備參照電壓發(fā)生電路,其輸出多個(gè)電壓值互異的參照電壓;邏輯電路,其依次輸出對(duì)輸入的多比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的由奇數(shù)及偶數(shù)比特中的一方所構(gòu)成的多比特——第1比特組進(jìn)行邏輯運(yùn)算的第1運(yùn)算結(jié)果,和對(duì)所述多比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的由奇數(shù)及偶數(shù)比特中的另一方所構(gòu)成的多比特——第2比特組進(jìn)行邏輯運(yùn)算的第2運(yùn)算結(jié)果;開關(guān)組電路,其輸入由所述參照電壓發(fā)生電路輸出的多個(gè)參照電壓和由所述邏輯電路輸出的第1及第2運(yùn)算結(jié)果,并根據(jù)所述邏輯電路輸出的第1及第2運(yùn)算結(jié)果,從所述多個(gè)參照電壓中,包含重復(fù)在內(nèi),依次選擇第1、第2電壓,將所選擇的第1、第2電壓,依次供給1個(gè)端子;以及放大電路,其從所述1個(gè)端子,依次輸入所述第1、第2電壓,并對(duì)依次輸入的所述第1、第2電壓實(shí)施預(yù)定的運(yùn)算,輸出運(yùn)算后的輸出電壓。
10.如權(quán)利要求9所述的數(shù)字模擬變換器,其特征在于所述放大電路,輸出用預(yù)定的內(nèi)分比內(nèi)分依次輸入的所述第1、第2電壓的電壓。
11.如權(quán)利要求9所述的數(shù)字模擬變換器,其特征在于所述放大電路,輸出用預(yù)定的外分比外分依次輸入的所述第1、第2電壓的電壓。
12.如權(quán)利要求9所述的數(shù)字模擬變換器,其特征在于,具備輸入數(shù)據(jù)控制電路,其通過(guò)控制,使得根據(jù)控制信號(hào),輸出所述輸入的多比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的所述第1比特組,接著輸出所述第2比特組,所述輸入數(shù)據(jù)控制電路的輸出,被供給所述邏輯電路。
13.如權(quán)利要求12所述的數(shù)字模擬變換器,其特征在于所述輸入數(shù)據(jù)控制電路,在所述放大電路是采用輸出內(nèi)分由所述一個(gè)端子依次供給的所述第1、第2電壓的電壓的結(jié)構(gòu)時(shí),按照所述控制信號(hào),依次輸出所述第1及第2比特組的比特?cái)?shù)據(jù);在所述放大電路是采用輸出外分由所述一個(gè)端子依次供給的所述第1、第2電壓的電壓的結(jié)構(gòu)時(shí),將所述第1及第2比特組的一方反相,并按照所述控制信號(hào),依次輸出。
14.如權(quán)利要求9所述的數(shù)字模擬變換器,其特征在于所述開關(guān)組電路,具備一端與所述一個(gè)端子連接的第1開關(guān);至少對(duì)于1個(gè)參照電壓,具備在所述參照電壓的供給端子與所述第1開關(guān)的另一端之間連接的第2開關(guān);所述第1開關(guān),根據(jù)所述邏輯電路中的所述第1、及第2比特組的高位比特組的邏輯運(yùn)算結(jié)果,受到接通·斷開控制;所述第2開關(guān),根據(jù)所述邏輯電路中的所述第1、及第2比特組的低位比特組的邏輯運(yùn)算結(jié)果,受到接通·斷開控制。
15.如權(quán)利要求9所述的數(shù)字模擬變換器,其特征在于,所述放大電路,具有多個(gè)差動(dòng)對(duì),其輸出對(duì)與負(fù)載電路共同連接,并受到各自對(duì)應(yīng)的電流源驅(qū)動(dòng);和放大單元,其輸入端與所述負(fù)載電路和所述多個(gè)差動(dòng)對(duì)的輸出對(duì)的共同連接點(diǎn)的至少一個(gè)連接,所述輸出端與所述輸出端子連接,所述數(shù)字模擬變換器,具備一端與所述1個(gè)端子連接的開關(guān),和連接在所述開關(guān)的另一端與基準(zhǔn)電壓端子之間的電容;所述多個(gè)差動(dòng)對(duì)中規(guī)定個(gè)數(shù)的差動(dòng)對(duì)的輸入對(duì)的一方,與所述1個(gè)端子連接,剩下的差動(dòng)對(duì)的輸入對(duì)的一方,與所述開關(guān)的另一端共同連接;所述多個(gè)差動(dòng)對(duì)的輸入對(duì)的另一方,與所述輸出端子共同連接。
16.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬變換器,其特征在于所述開關(guān)組電路,包含第1開關(guān)組電路,其由分別連接在輸出所述多個(gè)參照電壓的所述參照電壓發(fā)生電路的各電壓供給端子與所述第1端子之間,根據(jù)所述第1邏輯電路的輸出值,被分別接通·斷開地控制的多個(gè)開關(guān)組成;和第2開關(guān)組電路,其由分別連接在所述參照電壓發(fā)生電路的各電壓供給端子與所述第2端子之間,根據(jù)所述第2邏輯電路的輸出值,被分別接通·斷開地控制的多個(gè)開關(guān)組成。
17.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬變換器,其特征在于所述開關(guān)組電路,具備第1開關(guān)組電路,其具有以串聯(lián)形態(tài)連接在輸出所述多個(gè)參照電壓的所述參照電壓發(fā)生電路的各電壓供給端子與所述第1端子之間的至少兩個(gè)開關(guān),且至少一個(gè)開關(guān)根據(jù)所述第1邏輯電路的所述低位比特?cái)?shù)據(jù)的輸出值而被加以控制,另一個(gè)開關(guān)根據(jù)所述第1邏輯電路的所述高位比特?cái)?shù)據(jù)的輸出值而被加以控制;和第2開關(guān)組電路,其具有以串聯(lián)形態(tài)連接在所述參照電壓發(fā)生電路的各電壓供給端子與所述第2端子之間的至少兩個(gè)開關(guān),且至少一個(gè)開關(guān)根據(jù)所述第2邏輯電路的所述低位比特?cái)?shù)據(jù)的輸出值而被加以控制,另一個(gè)開關(guān)根據(jù)所述第2邏輯電路的所述高位比特?cái)?shù)據(jù)的輸出值而被加以控制。
18.一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器,根據(jù)輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào),驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線,其特征在于具備權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬變換器。
19.一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器,根據(jù)輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào),驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線,其特征在于具備權(quán)利要求9所述的數(shù)字模擬變換器。
20.一種顯示裝置,其特征在于具備包含權(quán)利要求1所述的數(shù)字模擬變換器的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器,和顯示屏;根據(jù)所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的輸出信號(hào),驅(qū)動(dòng)所述顯示屏的數(shù)據(jù)線。
21.一種顯示裝置,其特征在于具備包含權(quán)利要求9所述的數(shù)字模擬變換器的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器,和顯示屏;根據(jù)所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的輸出信號(hào),驅(qū)動(dòng)所述顯示屏的數(shù)據(jù)線。
全文摘要
一種數(shù)字模擬變換器,具備輸出多個(gè)電壓值互異的參照電壓的參照電壓發(fā)生電路(100);對(duì)輸入的多比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的由奇數(shù)及偶數(shù)比特中的一方構(gòu)成的第1比特組,進(jìn)行邏輯運(yùn)算后輸出運(yùn)算結(jié)果的第1邏輯電路(310);對(duì)所述多比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的由奇數(shù)及偶數(shù)比特中的另一方構(gòu)成的第2比特組,進(jìn)行邏輯運(yùn)算后輸出運(yùn)算結(jié)果的第2邏輯電路(320);按照所述第1及第2邏輯電路的各自的輸出,將所述參照電壓發(fā)生電路輸出的多個(gè)參照電壓中,包含重復(fù)在內(nèi)的選擇的電壓,供給第1、第2端子(T1、T2)的開關(guān)組(200);對(duì)從所述第1及第2端子輸入的電壓實(shí)施預(yù)定的運(yùn)算,輸出運(yùn)算后的輸出電壓的放大電路(500)??梢韵鳒p元件數(shù)量,節(jié)省面積。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1838541SQ200610071629
公開日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月25日
發(fā)明者土弘, 石井順一郎 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社