專利名稱：模擬式源極驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模擬式源極驅(qū)動裝置，特別是涉及一種調(diào)整增益并維持 輸出穩(wěn)定的模擬式源極驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
一般影像譯碼器(video decoder)的輸出分成兩類， 一為數(shù)字信號(digital signal),另一為模擬信號(analog signal)。但迄今為止，影像譯碼器至顯示面 板間的信號大部分都局限于數(shù)字信號，而較少使用模擬信號，其原因是因?yàn)?處理模擬信號的技術(shù)比較復(fù)雜。但在使用模擬信號的情況下，為使傳輸信號 的功率消耗最小及避免發(fā)射出過量的電磁波而造成電磁干擾(electromagnetic interference, EMI)，通常模擬式源極驅(qū)動裝置所接收到的模擬信號非常小。 因此，模擬式源極驅(qū)動裝置需放大模擬信號以回復(fù)正常驅(qū)動的振幅 (amplitude)大小。圖1為現(xiàn)有模擬式源極驅(qū)動裝置的電路方塊圖。請參照圖1，現(xiàn)有模擬 式源極驅(qū)動裝置101包括了可變增益放大電路103以及源極驅(qū)動器107。可 變增益放大電路103包括運(yùn)算放大器111、可變電阻R1以及可變電阻R2， 其中調(diào)整可變電阻R1或R2來改變可變增益放大電路103的回授控制增益， 以放大所接收到的模擬信號Vs。為了突顯現(xiàn)有模擬式源極驅(qū)動裝置101的缺點(diǎn)，假設(shè)從運(yùn)算放大器111 的反相輸入端計(jì)算的等效輸入電容為Cin，從運(yùn)算放大器111的輸出端計(jì)算 的等效輸出電容為Cout。我們從運(yùn)算放大器111的反相輸入端計(jì)算等效輸入 電阻為Rin,等效輸入電阻Rin為可變電阻Rl與可變電阻R2并聯(lián)的值， Rin=[RlxR2/(Rl+R2)];接著，從運(yùn)算放大器111的輸出端計(jì)算等效輸出電 阻為Rout,等效輸出電阻Rout為可變電阻Rl與可變電阻R2串聯(lián)的值， Rout=Rl+R2。然而，當(dāng)調(diào)整可變電阻R1或R2時(shí)，這會影響原回授控制的 等效輸入電阻Rin與等效輸出電阻Rout的大小，而使等效電阻與等效電容 的乘積(Rin x Cin與Rout x Cout)也跟著改變，進(jìn)而也影響回授控制的零點(diǎn)位置與極點(diǎn)位置。這種調(diào)整可變電阻Rl或可變電阻R2的方式，零點(diǎn)與極點(diǎn)的位置偏移時(shí)會影響整個模擬式源極驅(qū)動裝置101的穩(wěn)定度，還會影響顯示 面板109的畫面灰度、顏色而使得顯示面板109無法表現(xiàn)出細(xì)膩的明暗層次。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種模擬式源極驅(qū)動裝置，此模擬式源極驅(qū)動裝置 具有寬廣的增益調(diào)整范圍，可以調(diào)整模擬信號的增益，卻不會影響原先穩(wěn)定 時(shí)的零點(diǎn)位置與極點(diǎn)位置。本發(fā)明提出一種模擬式源極驅(qū)動裝置，其包括運(yùn)算放大器、第一電阻、 第二電阻、可變增益單元以及源極驅(qū)動器。運(yùn)算放大器具有輸出端、反相輸 入端以及非反相輸入端，用以接收一第一電壓來輸出一第二電壓。第一電阻 具有第一端以及第二端，其第一端耦接至運(yùn)算放大器的反相輸入端，其第二 端接地。第二電阻具有第一端以及第二端，其第一端耦接至運(yùn)算放大器的反 相輸入端與第一電阻的第一端，第二電阻的第二端耦接運(yùn)算放大器的輸出 端?？勺冊鲆鎲卧罱舆\(yùn)算放大器的非反相輸入端，可變增益單元接收一模 擬信號，調(diào)整模擬信號，并據(jù)以產(chǎn)生第一電壓。源極驅(qū)動器耦接運(yùn)算放大器 的輸出端，用以接收第二電壓來驅(qū)動一顯示面板。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的模擬式源極驅(qū)動裝置，可變增益單元可包括第 一可變電阻以及第二可變電阻。第一可變電阻接收模擬信號。第二可變電阻 耦接至第一可變電阻與接地之間，其中第一電壓由第一可變電阻與第二可變 電阻耦接之處獲得。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的模擬式源極驅(qū)動裝置，可變增益單元可包括第 三可變電阻以及第三電阻。第三可變電阻接收模擬信號。第三電阻耦接至第 三可變電阻與接地之間，其中第一電壓由第三可變電阻與第三電阻耦接之處 獲得。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的模擬式源極驅(qū)動裝置可變增益單元可包括第 四電阻以及第四可變電阻。第四電阻接收模擬信號。第四可變電阻耦接至第 四電阻與接地之間，其中第一電壓由第四電阻與第四可變電阻耦接之處獲 得。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的模擬式源極驅(qū)動裝置可變增益單元可包括電 流調(diào)整電路以及第五可變電阻。電流調(diào)整電路具有第一端及第二端，電流調(diào)整電路的第 一端耦接模擬信號。第五可變電阻耦接至電流調(diào)整電路的第二端與接地之間，其中電流調(diào)整電路根據(jù);f莫擬信號來輸出一調(diào)整電流，第一電壓由電流調(diào)整電路與第 一可變電阻耦接之處獲得。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的模擬式源極驅(qū)動裝置可變增益單元可包括第 一可變電流調(diào)整電路以及第五電阻。第一可變電流調(diào)整電路具有第一端及第 二端，第一可變電流調(diào)整電路的第一端耦接模擬信號。第五電阻耦接至第一 可變電流調(diào)整電路的第二端與接地之間，其中第一可變電流調(diào)整電路除了根 據(jù)模擬信號輸出一第一可變電流外，也調(diào)整第一可變電流的大小，第一電壓由第 一可變電流調(diào)整電路與第五電阻耦接之處獲得。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的模擬式源極驅(qū)動裝置，可變增益單元可包括第 二可變電流調(diào)整電路以及第六可變電阻。第二可變電流調(diào)整電路具有第一端 及第二端，第二可變電流調(diào)整電路的第一端耦接模擬信號。第六可變電阻耦 接至第二可變電流調(diào)整電路的第二端與接地之間，其中第二可變電流調(diào)整電 路除了根據(jù)模擬信號輸出 一第二可變電流外，也調(diào)整第二可變電流的大小， 第一電壓由第二可變電流調(diào)整電路與第六可變電阻耦接之處獲得。本發(fā)明還提出一種模擬式源極驅(qū)動裝置，其包括可變增益放大電路以及 源極驅(qū)動器?？勺冊鲆娣糯箅娐钒勺冊鲆鎲卧约肮潭ㄔ鲆娣糯箅娐?。 可變增益單元用來接收并調(diào)整模擬信號，并據(jù)以產(chǎn)生一第一電壓，其中可變 增益單元是由被動組件所組成。固定增益放大電路耦接可變增益單元，用以 接收第一電壓并放大后輸出一第二電壓。源極驅(qū)動器耦接固定增益放大電路 的輸出，用以接收第二電壓來驅(qū)動一顯示面板。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的模擬式源極驅(qū)動裝置，可變增益單元可包括第 一可變電阻以及第二可變電阻。第一可變電阻接收模擬信號。第二可變電阻 耦接至第一可變電阻與接地之間，其中第一電壓由第一可變電阻與第二可變電阻耦接之處獲得。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的模擬式源極驅(qū)動裝置，可變增益單元可包括第 三可變電阻以及第一電阻。第三可變電阻接收模擬信號。第一電阻耦接至第 三可變電阻與接地之間，其中第一電壓由第三可變電阻與第一電阻耦接之處 獲得。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的模擬式源極驅(qū)動裝置，可變增益單元可包括第二電阻以及第四可變電阻。第二電阻接收;f莫擬信號。第四可變電阻耦接至第二電阻與接地之間，其中第一電壓由第二電阻與第四可變電阻耦接之處獲4曰付。本發(fā)明因模擬式源極驅(qū)動裝置采用可變增益單元來調(diào)整模擬信號的結(jié) 構(gòu)，可變增益單元用來接收并調(diào)整模擬信號。可變增益單元調(diào)整模擬信號的 過程屬于開回路方式，因此可變增益單元不影響后續(xù)所耦接組件的回授電路 的零點(diǎn)位置與極點(diǎn)位置，其中上述回授電路比如為運(yùn)算放大器與電阻所形成 的放大電路或是固定增益放大電路。由于回授電路的等效輸入電阻與等效輸 出電阻不被改變，原回授電路的零點(diǎn)位置與極點(diǎn)位置不變，因此運(yùn)用可變增 益單元來調(diào)整增益、放大模擬信號，可以維持穩(wěn)定回授電路的零點(diǎn)位置與極 點(diǎn)位置。本發(fā)明實(shí)施例的模擬式源極驅(qū)動裝置具有寬廣的增益調(diào)整范圍，并 且放大模擬信號時(shí)能維持原先穩(wěn)定度，能夠提供穩(wěn)定的驅(qū)動輸出。為使本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉本 發(fā)明的實(shí)施例，并結(jié)合附圖詳細(xì)說明如下。


圖1為現(xiàn)有模擬式源極驅(qū)動裝置的電路方塊圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的模擬式源極驅(qū)動裝置的電路方塊圖。圖3至圖8為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可變增益單元的電路圖。圖9至圖11為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可變電阻的電路圖。圖12至圖15為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可變電流調(diào)整電路圖。圖16為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的模擬式源極驅(qū)動裝置的電路方塊圖。附圖符號說明101:現(xiàn)有模擬式源極驅(qū)動裝置 103:現(xiàn)有可變增益放大電路107、 209、 1609:源極驅(qū)動器109、 211、 1611:顯示面板111、 205:運(yùn)算放大器201、 1601:模擬式源極驅(qū)動裝置203、 1603:可變增益單元213、 1613:第一電壓215、 1615:第二電壓301、 303、 401、 503、 603、 803、 VR900、 VR1000、 VR1100:可變電阻403、 501、 703、 Rll、 R12、 R900 R90n、 R1000 R100n、 R1101 R110n、 R1301 R130n、 R1401 R140n、 R1500 R150n+l 、 Rb:電阻 601:電流調(diào)整電路701、 801、 VI函、VI1300、 VI剛、VI1500:可變電流調(diào)整電路 901~90n、 100卜100n、 U01 110n、 1201~120n、 1301~130n、 140卜140n、 1501 150n:開關(guān)1602:可變增益放大電路 1605:固定增益放大電路 A1301、 A1401、 A1501:放大器 Cin:等效輸入電容 Cout:等效輸出電容 GND:接地 16:調(diào)整電流17、 18、 112-115:可變電流 Ir:，命入電流 Irl3 Irl5:漏極電流 N1403: NMOS晶體管P1200 P120n、 P1301 P1302、 P1401 P1402、 P1501 P1502: PMOS晶體管Rl、 R2:現(xiàn)有可變電阻 Rin:現(xiàn)有等效輸入電阻 Rin，等效輸入電阻 Rout:現(xiàn)有等效輸出電阻 Rout，等效輸出電阻 V15:比例電壓 VDD:工作電壓 Vs:模擬信號具體實(shí)施方式
請參照圖2，圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的模擬式源極驅(qū)動裝置的電路方塊圖。模擬式源極驅(qū)動裝置201包括了可變增益單元203、運(yùn)算放大器205、 電阻Rll、電阻R12以及源極驅(qū)動器209。 4莫擬式源極驅(qū)動裝置201的各單 元或組件的耦接方式如下所述。運(yùn)算放大器205具有輸出端、反相輸入端以 及非反相輸入端?？勺冊鲆鎲卧?03接收一模擬信號Vs,并且可變增益單 元203的輸出耦接至運(yùn)算放大器205的非反相輸入端。電阻Rll耦接于運(yùn)算 放大器205的反相輸入端與接地之間。電阻R12的一端耦接至運(yùn)算放大器 205的反相輸入端，電阻R12的另一端耦接至運(yùn)算放大器205的輸出端。源 極驅(qū)動器209耦接至運(yùn)算放大器205的輸出端。接下來，說明此模擬式源極驅(qū)動裝置201的工作原理。首先，運(yùn)算放大 器205、電阻Rll與電阻R12的耦接方式將形成一閉回路的放大電路，其中 電阻Rll與電阻R12為固定的電阻值，因此運(yùn)算放大器205可以提供一固 定增益為1+R12/R11的放大值。模擬式源極驅(qū)動裝置201的增益調(diào)整是由可 變增益單元203來負(fù)責(zé)，因?yàn)榭勺冊鲆鎲卧?03是以單方向來處理模擬信號 Vs的接收與調(diào)整增益大小后的輸出，所以模擬信號Vs的增益調(diào)整過程中并 沒有形成一閉回路的路徑，而且此可變增益單元203也未與其它單元電路形 成閉回路的路徑。當(dāng)可變增益單元203接收一模擬信號Vs之后，可變增益 單元203就調(diào)整模擬信號Vs的增益，并據(jù)以產(chǎn)生第一電壓213。接著，運(yùn) 算放大器205的非反相輸入端接收到第一電壓213，將此第一電壓213放大 并輸出一第二電壓215。最后，源極驅(qū)動器209接收到第二電壓215,并用 來驅(qū)動一顯示面板211。于本實(shí)施例中，源極驅(qū)動器209與現(xiàn)有模擬式源極驅(qū)動裝置是相同作法， 故不再贅述。上述調(diào)整模擬信號Vs增益的路徑是從可變增益單元203的接收開始， 一直到運(yùn)算放大器205的非反相輸入端為止。由于調(diào)整模擬信號Vs增益的 路徑是一開回路的路徑，并且電阻Rll與電阻R12都為固定的電阻值，所 以從運(yùn)算放大器205的反相輸入端計(jì)算等效輸入電阻Rin，為一固定值， Rin，=[RllxRl2/(Rll+R12)]，而且從運(yùn)算放大器205的輸出端計(jì)算等效輸出 電阻Rout，亦為某一固定值，Rout，=Rll+R12 在調(diào)整可變增益單元205之前 與之后，計(jì)算出運(yùn)算放大器205的閉回授控制的等效輸入電阻Rin，與等效輸出電阻Rout，皆為固定不變，因此回授控制系統(tǒng)的零點(diǎn)位置與極點(diǎn)位置皆不 改變，可以使得模擬式源極驅(qū)動裝置201維持既有的穩(wěn)定狀態(tài)。從可變增益單元203調(diào)整模擬信號Vs,亦不會影響其后續(xù)耦接組件間的回授關(guān)系。i青繼續(xù)參考圖2,在本發(fā)明另一實(shí)施例中，電阻R11可以為無限大，電 阻R12可以為0，也就是Rll-oo, R12=0。因此，運(yùn)算放大器205、電阻Rll 與電阻R12的耦接方式會形成一倍增益的放大電路。運(yùn)算放大器205可以用 來當(dāng)作接收模擬信號Vs的緩沖器，也可以作為源極驅(qū)動器209的緩沖輸入 的用。除此之外，可變增益單元203的實(shí)施方式可以進(jìn)一步參照以下圖3至圖 8等繪示的說明，而圖3至圖8為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可變增益單元203的 電路圖，在本發(fā)明實(shí)施例中并不以此些圖例為限。請先參照圖3，圖3所繪 示的可變增益單元203使用了可變電阻301與可變電阻303,其中可變電阻 303耦接于可變電阻301與接地GND之間。當(dāng)可變電阻301接收模擬信號 Vs,則可變電阻301與可變電阻303耦接之處將會輸出一第一電壓213。因 此，可以藉由調(diào)整可變電阻301的大小或者調(diào)整可變電阻303的大小來進(jìn)行 調(diào)整可變增益單元203的增益。請參照圖4，圖4的可變增益單元203是以可變電阻401與電阻403作 為組成的構(gòu)件。接著請參照圖5，圖5的可變增益單元203則使用電阻501 與可變電阻503。上述圖4或圖5中，同樣是從兩電阻的耦接處來輸出第一 電壓213，所以圖3至圖5的工作原理都是運(yùn)用電阻來達(dá)成分壓的效果，所 以其增益都是小于l，但是并非用以限定本發(fā)明，其它大于等于l的接法亦 可在本發(fā)明的保護(hù)范圍的內(nèi)。請參照圖6,圖6所繪示的可變增益單元203使用了電流調(diào)整電路601 與可變電阻603，其中可變電阻603耦接于電流調(diào)整電路601與接地GND 之間。假設(shè)電流調(diào)整電路601接收模擬信號Vs,調(diào)整過的模擬信號Vs是以 一調(diào)整電流I6傳送出去。在本實(shí)施例中，電流調(diào)整電路601根據(jù)模擬信號 Vs來輸出一調(diào)整電流I6，其中調(diào)整電流I6是與模擬信號Vs有關(guān)，而與電 流調(diào)整電路601的接收與輸出的兩端電壓無關(guān)。另外，模擬信號Vs可以為 一電流信號方式進(jìn)入電流調(diào)整電路601。此調(diào)整電流I6以數(shù)學(xué)函數(shù)表示如下， I6=/ (Vs),其中/7()表示為一函數(shù)。因?yàn)閳D2的運(yùn)算放大器205的非反相輸 入端的輸入阻抗為無限大，運(yùn)算放大器205的非反相輸入端不容許任何電流流入，所以調(diào)整電流16全流過可變電阻603,而在可變電阻603的兩端形成 壓降。第一電壓213可以在可變電阻603與電流調(diào)整電路601耦接之處獲得。 另外，調(diào)整可變電阻603的大小，可以使輸出的第一電壓213改變。請參照圖7,圖7所繪示的可變增益單元203使用可變電流調(diào)整電路701 與電阻703,其中電阻703耦接于可變電流調(diào)整電路701與接地GND之間。 假設(shè)可變電流調(diào)整電路701接收模擬信號Vs,調(diào)整過的模擬信號Vs是以可 變電流I7方式傳送出去。在本實(shí)施例中，可變電流調(diào)整電路701除了根據(jù) 模擬信號Vs輸出一可變電流I7外，也調(diào)整可變電流17的大小，可變電流 17是與模擬信號Vs以及參考電壓有關(guān)。在另一實(shí)施例中，假設(shè)可變電流調(diào)整電路701包括了如圖6的電流調(diào)整 電路601以及多個MOS(metal oxide semiconductor)晶體管，其中多個MOS 晶體管耦接成一可改變電流倍率的電流鏡電路。此可變電流17以數(shù)學(xué)函數(shù) 表示如下，I7=/2(Vs， W/L)，其中y2()表示為一函數(shù)，W與L分別為MOS晶 體管的信道寬度與信道長度，而可變電流I7與模擬信號Vs以及W/L有關(guān)。 因?yàn)檫\(yùn)算放大器205的非反相輸入端不容許任何電流流入，所以調(diào)整過的可 變電流17全流過電阻703，而在電阻703兩端形成一壓降。所以，在電阻 703與可變電流調(diào)整電路701耦接之處可以獲得第一電壓213。請參照圖8,圖8所繪示的可變增益單元203使用可變電流調(diào)整電路801 與可變電阻803,其中可變電阻803耦接于可變電流調(diào)整電路801與接地 GND之間。假設(shè)可變電流調(diào)整電路801接收模擬信號Vs,調(diào)整過的模擬信 號Vs是以可變電流I8方式傳送出去?？勺冸娏髡{(diào)整電路801除了根據(jù)模擬 信號Vs輸出一可變電流I8外，也調(diào)整可變電流I8的大小。在本實(shí)施例中， 可變電流調(diào)整電路801與可變電阻803的工作原理可以藉由上述圖6與圖7 的說明來類推，在此不多加贅述。另外，上述圖3至圖8中的任何一個可變電阻301、 303、 401、 503、 603 與803等的實(shí)施方式可以進(jìn)一步參照下面圖9至圖11的繪示說明，而圖9 至圖11為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可變電阻的電路圖。請先參照圖9，圖9的可 變電阻VR900的耦接方式如圖所示，除電阻R900外，電阻R901至電阻R90n 中，每一電阻的兩端耦接至一對應(yīng)序號的開關(guān)的兩端而形成一并接，其中電 阻R901與開關(guān)901并接，電阻R902與開關(guān)902并接，以相同方式一直耦 接，直到電阻R90n與開關(guān)90n并接。接著，電阻逐一串聯(lián)起來，電阻R900串聯(lián)電阻R901,電阻R901串聯(lián)電阻R902，以相同方式一直串聯(lián)耦接，直 到電阻R90n-l串聯(lián)電阻R90n，最后將形成一可變電阻VR900。可變電阻 VR900的調(diào)整方式可以藉由控制開關(guān)901至90n的導(dǎo)通(turn on)或不導(dǎo)通 (turn off),來改變可變電阻VR900的電阻^直大小。請參照圖10,圖10可變電阻VR1000包括了電阻R1000 電阻R100n 以及開關(guān)1001 開關(guān)100n。電阻R1000至電阻R100n中，每一電阻各具有 第一端與第二端，其中電阻R1000的第二端耦接至電阻R1001的第一端， 接著電阻R1001的第二端耦接至電阻R1002的第一端，以相同方式一直耦 接，直到電阻R100n-l的第二端耦接至電阻R100n的第一端。在開關(guān)1001 開關(guān)100n中，每一開關(guān)各具有第一端與第二端，而各個開關(guān)的第二端共同 耦接至電阻R100n的第二端，然后開關(guān)1001的第一端耦接至電阻R1000與 電阻RIOOI之間，開關(guān)1002的第一端耦接至電阻RIOOI與電阻R1002之間， 以相同方式一直耦接，直到開關(guān)100n的第一端耦接至電阻R100n-1與電阻 R100n之間。當(dāng)調(diào)整可變電阻VR1000時(shí)，以控制開關(guān)1001 100n的導(dǎo)通或 不導(dǎo)通，藉由改變?nèi)魏我粋€開關(guān)(1001 100n)的導(dǎo)通狀態(tài)可以來調(diào)整出適合的 電阻值。接下來，請參照圖11。圖11的可變電阻VR1100包括了電阻R1101 電阻R110n以及開關(guān)1101~開關(guān)110n。每一電阻或開關(guān)都各具有第一端與第 二端。可變電阻VR1100中各組件耦接方式如下。電阻RllOl的第二端耦接 開關(guān)1101的第一端，電阻R1102的第二端耦接開關(guān)1102的第一端，以相同 方式耦接， 一直到電阻R110n的第二端耦接開關(guān)110n的第一端。接著，每 一電阻(R1101 R110n)的第一端共同耦接在一起，每一開關(guān)(1101 110n)的第 二端共同耦接在一起。當(dāng)調(diào)整可變電阻VR1100時(shí)，以控制開關(guān)llOl-llOn 的導(dǎo)通或不導(dǎo)通，藉由改變開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)來調(diào)整可變電阻VR1100的值。上述實(shí)施例中雖以圖9至圖11來說明可變電阻的實(shí)施方式，然而本發(fā) 明的實(shí)施方式不應(yīng)以此受限。另外在實(shí)施例中，圖7與圖8的可變電流調(diào)整 電路701與801的實(shí)施方式可以進(jìn)一步參照以下圖12至圖15的繪示說明， 而圖12至圖15為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可變電流調(diào)整電路圖。請參照圖12，圖12的可變電流調(diào)整電路VI1200包括PMOS晶體管 P1200 P120n以及開關(guān)1201~120n。每一 PMOS晶體管具有源極端、漏極端 與柵極端?？勺冸娏髡{(diào)整電路VI1200的組件耦接方式如下。每一PMOS晶體管(P1200 P120n)的源極端共同耦接至一工作電壓VDD,每一 PMOS晶體 管(P1200 P120n)的柵極端共同耦接在一起，并且PMOS晶體管P1200的柵 極端耦接至其漏極端，而PMOS晶體管P1200的漏極端接收一模擬信號Vs, 此可變電流調(diào)整電路VI1200的^T出為一可調(diào)整的可變電流112。此可變電流 調(diào)整電路VI1200的耦接方式將形成一組電流鏡電路。當(dāng)模擬信號Vs以一電 流信號輸入時(shí)，如圖上所繪示的輸入電流Ir，以控制開關(guān)1201 120n的導(dǎo)通 與否來輸出具有倍率關(guān)系的可變電流I12。當(dāng)PMOS晶體管P1200與PMOS 晶體管P1201 P120n的通道長度相同時(shí)，則此組電流鏡電路將以某一信道寬 度的整數(shù)倍率放大輸入電流Ir來產(chǎn)生可變電流I12。其中根據(jù)開關(guān)1201~120n 的導(dǎo)通或不導(dǎo)通情形來輸出可變電流112?？勺冸娏?12為輸入電流Ir的某 一倍率的放大，此可變電流I12放大輸入電流Ir的倍率范圍從1倍到n倍， 其中n為一正整數(shù)。例如，當(dāng)開關(guān)1201與1202為導(dǎo)通時(shí)，可變電流調(diào)整電 路VI1200輸出的可變電流I12為2倍的輸入電流Ir， I12=2xlr。請參照圖13,圖13的可變電流調(diào)整電路VI1300包括放大器A1301、 PMOS晶體管P1301 P1302、開關(guān)1301 130n以及電阻R1301 R130n?？勺?電流調(diào)整電路VI1300的各組件耦接方式如下。放大器A1301具有反相輸入 端、非反相輸入端與輸出端，放大器A1301的反相輸入端耦接至模擬信號 Vs,放大器A1301的輸出端耦接至PMOS晶體管P1301的柵極端與PMOS 晶體管P1302的柵極端。PMOS晶體管P1301的源極端與PMOS晶體管P1302 的源極端共同耦接至一工作電壓VDD。每一開關(guān)(1301 130n)或電阻 (R1301 R130n)具有第一端與第二端。每一開關(guān)(1301 130n)的第一端共同耦 接至放大器A1301的非反相輸入端與PMOS晶體管P1301的漏極端。開關(guān) 1301的第二端耦接至電阻R1301的第一端，開關(guān)1302的第二端耦接至電阻 R1302的第一端，以相同方式繼續(xù)耦接， 一直到開關(guān)130n的第二端耦接至 電阻R130n的第一端。然后，每一開關(guān)(1301 130n)的第二端共同接地。如上所述，放大器A1301的反相輸入端的電位為模擬信號Vs,而放大 器A1301的非反相輸入端的電位因?yàn)樘摱搪诽匦砸酁槟M信號Vs。 PMOS 晶體管P1301的漏極電流Ir13的流量視所控制的開關(guān)的導(dǎo)通情形來決定。例 如l,開關(guān)1301導(dǎo)通時(shí)，則Irl3=Vs/R1301;例如2,開關(guān)1302導(dǎo)通時(shí)，則 Irl3-Vs/R1302;例如3,若假設(shè)開關(guān)130n導(dǎo)通時(shí)，則可變電流Irl3-Vs/R130n。 因此若依序?qū)ㄩ_關(guān)1301至130n，則可變電流I13會逐漸改變電流量?；蛘?，可變電流I13的大小亦可只導(dǎo)通其中固定某一個開關(guān)來使電流固定。另外，假設(shè)PMOS晶體管P1301與P1302為相同的通道寬度與長度，又PMOS 晶體管P1301的柵極至源極電壓Vgsl與PMOS晶體管P1302的柵極至源極 電壓Vgs2相等，Vgsl = Vgs2，貝'J PMOS晶體管P1301的漏才及電流Irl3等于 PMOS晶體管P1302的漏極電流I13， Irl3=I13，其中漏極電流113為可變電 流調(diào)整電路VI1300的輸出，PMOS晶體管P1301的漏極電流I13同為此輸 出的可變電流I13,而可變電流I13的計(jì)算可以由上述說明來獲得。請參照圖14,圖14的可變電流調(diào)整電路VI1400包括放大器A1401、 PMOS晶體管P1401 P1402、 NMOS晶體管N1403、開關(guān)1401~140n以及電 阻R1401 R140n。可變電流調(diào)整電路VI1400的各組件耦接方式如下。放大 器A1401具有反相輸入端、非反相輸入端與輸出端，放大器A1401的非反 相輸入端耦接至模擬信號Vs,放大器A1401的輸出端耦接至NMOS晶體管 N1403的柵極端。PMOS晶體管P1401的源極端與PMOS晶體管P1402的源 極端共同耦接至一工作電壓VDD, PMOS晶體管P1401的柵極端與PMOS 晶體管P1402的柵極端共同耦接至NMOS晶體管N1403的漏極端。每一開 關(guān)(1401 140n)、電阻(R1401 R140n)具有第一端與第二端。每一開關(guān) (1401 140n)的第一端共同耦接至放大器A1401的反相輸入端與NMOS晶體 管N1403的源極端。開關(guān)1401的第二端耦接至電阻R1401的第一端，開關(guān) 1402的第二端耦接至電阻R1402的第一端，以相同方式繼續(xù)耦接， 一直到 開關(guān)140n的第二端耦接至電阻R140n的第一端。然后，每一電阻 (R1401 R140n)的第二端共同接地。如上所述，可變電流調(diào)整電路VI1400的工作原理與圖13的可變電流調(diào) 整電路VI1300類似，可變電流I14等于NMOS晶體管N1403的漏極電流(或 源極電流)Ir14,而漏極電流Ir14的導(dǎo)通流量與計(jì)算方式與前述圖13的漏極 電流I13的原理相同，可以根據(jù)前面的敘述來類推，在此不多加贅述。請參照圖15,圖15的可變電流調(diào)整電路VI1500包括電阻 R1500 R150n+l、開關(guān)1501 150n、放大器A1501、PMOS晶體管P150卜P1502 以及電阻Rb?？勺冸娏髡{(diào)整電路VI1500的各組件耦接方式如下。每一電阻 (R1500 R150n+l、 Rb)、開關(guān)(150卜150n)具有第一端與第二端。放大器A1501 具有反相輸入端、非反相輸入端與輸出端。電阻R1500的第一端耦接至模擬 信號Vs。然后，電阻R1500的第二端耦接至電阻R1501的第一端與開關(guān)1501的第一端，電阻R1501的第二端耦4妻至電阻R1502的第一端，開關(guān)1501的 第二端與開關(guān)1502的第一端，以相同方式繼續(xù)耦接， 一直到電阻R150n的 第二端耦接至電阻R150n+1的第一端與開關(guān)150n的第二端，接著電阻 R150n+1的第二端4妾地。開關(guān)1501的第一端耦4矣至方文大器A1501的反相輸 入端。PMOS晶體管P1501的源極端與PMOS晶體管P1502的源極端共同 耦接至一工作電壓VDD， PMOS晶體管P1501的柵極端與PMOS晶體管 P1502的柵極端共同耦接至放大器A1501的輸出端。電阻Rb的第一端耦接 至放大器A1501的非反相輸入端與PMOS晶體管P1501的漏極端，電阻Rb 的第二端接地。如上所述，可變電流調(diào)整電路VI1500的工作原理如下。電阻 R1500~R150n+l與開關(guān)1501~150n使模擬信號Vs造成分壓，當(dāng)接收模擬信 號Vs之后，控制開關(guān)(1501 150n)的導(dǎo)通狀態(tài)，可以輸出一比例電壓V15。 獲得此比例電壓V15是根據(jù)模擬信號Vs的壓降，于是放大器A1501的反相 輸入端的電位為電壓V15,放大器A1501的非反相輸入端的電位由于虛短路 特性等于此比例電壓V15。 PMOS晶體管P1501漏極電流Irl5等于比例電壓 V15除以電阻Rb, Irl5=V15/Rb。假設(shè)PMOS晶體管P1501與P1502為相同 信道寬度與信道長度，則可變電流調(diào)整電路VI1500所輸出的可變電流115 與漏極電流Ir15為1:1的比例。因此，可以從控制開關(guān)1501 150n著手，來 達(dá)成調(diào)整可變電流調(diào)整電路VI1500的輸出可變電流I15電流值大小的功效。上述實(shí)施例中雖以圖12至圖15來說明可變電流調(diào)整電路的實(shí)施，然而 本發(fā)明的實(shí)施方式不應(yīng)以此受限。請參照圖16，為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的模擬式源極驅(qū)動裝置的電路方 塊圖。模擬式源極驅(qū)動裝置1601包括了可變增益放大電路1602以及源極驅(qū) 動器1609,其中可變增益放大電路1602包括可變增益單元1603以及固定增 益放大電路1605,而可變增益單元1603是由被動組件所組成。模擬式源極 驅(qū)動裝置1601的各組件耦接方式如下?？勺冊鲆鎲卧?603接收一模擬信號 Vs，固定增益放大電路1605耦接可變增益單元1603的輸出，源極驅(qū)動器 1609耦接固定增益放大電路1605的輸出。如上所述，模擬式源極驅(qū)動裝置1601的工作原理如下所述。可變增益 單元1603接收模擬信號Vs,用以調(diào)整模擬信號Vs來產(chǎn)生第一電壓1613。 固定增益放大電路1605接收第一電壓1613,并放大后輸出一第二電壓1615。源才及驅(qū)動器1609 4妄收第二電壓1615來驅(qū)動一顯示面寺反1611。因可變增益單 元1603是由^皮動組件所組成，而調(diào)整可變增益單元1603的輸出并不會改變 固定增益放大電路1605的回授穩(wěn)定度。另外，固定增益放大電路1605的回 授控制沒有零點(diǎn)位置與極點(diǎn)位置偏移的問題，所以調(diào)整可變增益單元1603 的增益的前后，極點(diǎn)與零點(diǎn)位置并沒有改變，故不影響到模擬式源極驅(qū)動裝 置1601穩(wěn)定時(shí)的零點(diǎn)位置與極點(diǎn)位置。故從可變增益單元1603調(diào)整增益時(shí)， 模擬式源極驅(qū)動裝置1601維持既有的穩(wěn)定度。現(xiàn)在對圖2與圖16的模擬式源極驅(qū)動裝置的電路進(jìn)行比較，請參照圖2 與圖16,主要的不同點(diǎn)在于可變增益單元1603是由被動組件所組成。因此 可變增益單元1603的實(shí)施方式可以參考上述實(shí)施例中圖3至圖5的說明， 而圖3至圖5為幾種不同方式的可變增益單元的電路圖。接著，可變增益單 元的電路可以使用可變電阻，如可變電阻301、 303、 401或503等，則可以 再參考上述實(shí)施例中圖9至圖11的說明來進(jìn)行。綜上所述，本發(fā)明因模擬式源極驅(qū)動裝置采用可變增益單元來調(diào)整模擬 信號，而可變增益單元調(diào)整模擬信號的過程屬于開回路方式，因此可變增益 單元不會影響其后續(xù)所耦接組件的回授電路的零點(diǎn)位置與極點(diǎn)位置，其中上 述的回授電路比如為運(yùn)算放大器與電阻所形成的放大電路或是固定增益放 大電路。由于回授電路的等效輸入電阻與等效輸出電阻都不會被改變，原穩(wěn) 定系統(tǒng)的零點(diǎn)位置與極點(diǎn)位置沒有偏移。因此運(yùn)用可變增益單元來調(diào)整增 益、放大模擬信號，可以維持既有穩(wěn)定回授電路的零點(diǎn)位置與極點(diǎn)位置。本 發(fā)明實(shí)施例的模擬式源極驅(qū)動裝置，優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)接收的模擬信號予以放大或縮 小時(shí)，具有寬廣的增益調(diào)整范圍，并且放大模擬信號同時(shí)能一直維持原先系 統(tǒng)的穩(wěn)定度，能夠提供穩(wěn)定的驅(qū)動輸出。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的 技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可作若干的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以本發(fā)明的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種模擬式源極驅(qū)動裝置，包括一運(yùn)算放大器，具有輸出端、反相輸入端以及非反相輸入端，用以接收一第一電壓，來輸出一第二電壓；一第一電阻，具有第一端以及第二端，該第一電阻的第一端耦接至該運(yùn)算放大器的反相輸入端，該第一電阻的第二端接地；一第二電阻，具有第一端以及第二端，該第二電阻的第一端耦接至該運(yùn)算放大器的反相輸入端與該第一電阻的第一端，該第二電阻的第二端耦接該運(yùn)算放大器的輸出端；一可變增益單元，耦接該運(yùn)算放大器的非反相輸入端，該可變增益單元接收一模擬信號，調(diào)整該模擬信號，并據(jù)以產(chǎn)生該第一電壓；以及一源極驅(qū)動器，耦接該運(yùn)算放大器的輸出端，用以接收該第二電壓，來驅(qū)動一顯示面板。
2. 如權(quán)利要求1所述的模擬式源極驅(qū)動裝置，其中該可變增益單元包括 一第一可變電阻，接收該模擬信號；以及一第二可變電阻，耦接至該第一可變電阻與接地之間， 其中該第一電壓由該第一可變電阻與該第二可變電阻耦接之處獲得。
3. 如權(quán)利要求1所述的模擬式源極驅(qū)動裝置，其中該可變增益單元包括 一第三可變電阻，接收該模擬信號；以及一第三電阻，耦接至該第三可變電阻與接地之間， 其中該第一電壓由該第三可變電阻與該第三電阻耦接之處獲得。
4. 如權(quán)利要求1所述的模擬式源極驅(qū)動裝置，其中該可變增益單元包括 一第四電阻，接收該模擬信號；以及一第四可變電阻，耦接至該第四電阻與接地之間， 其中該第一電壓由該第四電阻與該第四可變電阻耦接之處獲得。
5. 如權(quán)利要求1所述的模擬式源極驅(qū)動裝置，其中該可變增益單元包括 一電流調(diào)整電路，具有第一端及第二端，該電流調(diào)整電路的第一端耦接該模擬信號；以及一第五可變電阻，耦接至該電流調(diào)整電路的第二端與接地之間，其中該電流調(diào)整電路根據(jù)該模擬信號來輸出 一 調(diào)整電流，該第 一 電壓由該電流調(diào)整電路與該第一可變電阻耦接之處獲得。
6. 如權(quán)利要求1所述的模擬式源極驅(qū)動裝置，其中該可變增益單元包括 一第一可變電流調(diào)整電路，具有第一端及第二端，該第一可變電流調(diào)整電路的第一端耦接該模擬信號；以及一第五電阻，耦接至該第一可變電流調(diào)整電路的第二端與接地之間， 其中該第 一可變電流調(diào)整電路除了根據(jù)該模擬信號輸出 一第 一可變電流外，也調(diào)整該第一可變電流的大小，該第一電壓由該第一可變電流調(diào)整電路與該第五電阻耦接之處獲得。
7. 如權(quán)利要求1所述的模擬式源極驅(qū)動裝置，其中該可變增益單元包括 一第二可變電流調(diào)整電路，具有第一端及第二端，該第二可變電流調(diào)整電路的第一端耦接該模擬信號；以及一第六可變電阻，耦接至該第二可變電流調(diào)整電路的第二端與接地之間，其中該第二可變電流調(diào)整電路除了根據(jù)該模擬信號輸出 一第二可變電 流外，也調(diào)整該第二可變電流的大小，該第一電壓由該第二可變電流調(diào)整電路與該第六可變電阻耦接之處獲得。
8. —種模擬式源極驅(qū)動裝置，包括一可變增益放大電路，包括一可變增益單元，接收一模擬信號，用以調(diào)整該模擬信號，產(chǎn)生一第一 電壓，其中該可變增益單元是由被動組件所組成；以及一固定增益放大電路，耦接該可變增益單元，用以接收該第一電壓，并 放大后輸出一第二電壓；以及一源極驅(qū)動器，耦接該固定增益放大電路的輸出，用以接收該第二電壓， 來驅(qū)動一顯示面板。
9. 如權(quán)利要求8所述的模擬式源極驅(qū)動裝置，其中該可變增益單元包括 一第一可變電阻，接收該模擬信號；以及一第二可變電阻，耦接至該第一可變電阻與接地之間， 其中該第一電壓由該第一可變電阻與該第二可變電阻耦接之處獲得。
10. 如權(quán)利要求8所述的模擬式源極驅(qū)動裝置，其中該可變增益單元包括一第三可變電阻，接收該模擬信號；以及一第一電阻，耦接至該第三可變電阻與接地之間， 其中該第一電壓由該第三可變電阻與該第一電阻耦接之處獲得。 ll.如權(quán)利要求8所述的模擬式源極驅(qū)動裝置，其中該可變增益單元包一第二電阻，接收該模擬信號；以及一第四可變電阻，耦接至該第二電阻與接地之間，其中該第一電壓由該第二電阻與該第四可變電阻耦接之處獲得。
全文摘要
一種模擬式源極驅(qū)動裝置包括運(yùn)算放大器、第一電阻、第二電阻、可變增益單元以及源極驅(qū)動器。此第一電阻接至運(yùn)算放大器的反相輸入端與接地之間，第二電阻接至運(yùn)算放大器的反相輸入端與輸出端之間，以構(gòu)成固定增益放大?？勺冊鲆鎲卧罱又烈荒M信號與運(yùn)算放大器的非反相輸入端，用來調(diào)整此模擬信號，并避免影響系統(tǒng)的零點(diǎn)位置與極點(diǎn)位置，因此模擬式源極驅(qū)動裝置可以提供穩(wěn)定的驅(qū)動輸出。
文檔編號G09G5/00GK101271677SQ20071008779
公開日2008年9月24日 申請日期2007年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月19日
發(fā)明者謝致遠(yuǎn), 顏志仁 申請人:聯(lián)詠科技股份有限公司