專利名稱：一種脈沖信號偏置和幅度可調(diào)的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種信號處理電路，特別涉及一種將數(shù)字系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)字 脈沖信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換的電路，該電路產(chǎn)生一個偏置和幅度均可調(diào)的脈沖信號。
背景技術(shù)：
隨著科技的不斷發(fā)展，人類已經(jīng)進(jìn)入信息時代，其中多媒體技術(shù)在人們的 生活中起著越來越重要的作用。信息處理、接收和發(fā)送等操作均借助于信息系
統(tǒng)終端設(shè)備與人之間的界面——顯示器。液晶顯示器(LCD)正是這一時期的 產(chǎn)物，正朝著大面積、高清晰度、高集成度方向發(fā)展。圍繞上面的技術(shù)， 一些 關(guān)鍵性技術(shù)的研發(fā)工作正在展開，其中之一就是液晶屏的驅(qū)動問題，如何準(zhǔn)確 的在液晶屏的公共電極上加一個電壓(VCOM)，直接關(guān)系到液晶屏顯示圖像的 質(zhì)量，且由于生產(chǎn)過程中不可避免的存在一些不穩(wěn)定因素以及人們視覺感受的 差異，液晶屏的公共電壓通常需要適時調(diào)整。
目前采用的調(diào)整方法主要是利用電位器配合示波器來調(diào)節(jié)，由于電位器的 靈敏度和準(zhǔn)確度都相當(dāng)有限，而且調(diào)節(jié)起來非常不方便，所以限制了液晶屏顯 示圖像的質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種電路，該電路可產(chǎn)生一種偏置和幅度均可以 調(diào)節(jié)的脈沖信號，且該偏置和幅度可實(shí)時、精確地調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型針對上述存在的技術(shù)問題，提供了一種脈沖信號偏置和幅度可
調(diào)的電路，該電路包括第一DAC、第二DAC、第一跟隨器、第二跟隨器以及--個由放大器和電阻組成的運(yùn)算電路；其中，第二 DAC負(fù)責(zé)調(diào)整原始輸入脈沖信 號的幅度；第一DAC負(fù)責(zé)調(diào)整輸入偏置信號的電壓值，調(diào)整后的脈沖信號和偏 置電壓分別通過第二跟隨器和第一跟隨器輸入到運(yùn)算電路中進(jìn)行疊加，疊加后 得到另一脈沖信號。
所述偏置信號可以是直流電平。 所述偏置信號可以是脈沖信號。 所述第一跟隨器和第二跟隨器均采用軌至軌的結(jié)構(gòu)。 所述第一 DAC和第二 DAC可以為相同的DAC。 所述第一 DAC和第二 DAC可以為不同的DAC。
所述第一跟隨器和第二跟隨器可以為相同的軌至軌跟隨器。 所述第一跟隨器和第二跟隨器可以為不同的軌至軌跟隨器。 本實(shí)用新型的有益效果在于，采用本實(shí)用新型所述電路得到的幅度和偏置 均可調(diào)的脈沖信號調(diào)整液晶顯示器的公共電壓時，用戶可以通過調(diào)整DAC的輸 入數(shù)據(jù)而改變脈沖信號的幅度或偏置，比傳統(tǒng)的電位器調(diào)整更加方便、精確， 且調(diào)整的精度與DAC的位數(shù)有關(guān)，以8位DAC為例，調(diào)整的精度為0.0129V， 用戶可以通過先粗調(diào)后細(xì)調(diào)的方法，精確調(diào)整到液晶屏所需的公共電壓。另外， DAC的輸入數(shù)據(jù)通過I2C總線配置，使用戶能夠?qū)崟r看到調(diào)整的效果。
本實(shí)用新型的有益效果還在于，采用所述電路來實(shí)現(xiàn)液晶屏公共電壓的調(diào) 整，所述電路輸出信號直接連接液晶屏公共電壓端，節(jié)省了電位器所占電路板 面積及由此而必需的外圍電路，節(jié)約了成本。

圖1為本實(shí)用新型的整體電路結(jié)構(gòu)框圖2為本實(shí)用新型的兩路DAC采用的結(jié)構(gòu)框圖3本實(shí)用新型具體實(shí)施例的兩路DAC采用的電路結(jié)構(gòu)圖4為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的第二DAC 102對脈沖信號幅度調(diào)整的波形圖5為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的第一DAC 101對直流電平調(diào)整的波形圖6為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的運(yùn)算電路圖7為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的電路的整體仿真波形圖。
具體實(shí)施方式
偏置和輻度均可調(diào)的脈沖信號可廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域，在此本實(shí)用新型僅 以液晶屏的公共電壓所需的信號為例，為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)施本專利，
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
的電路整體結(jié)構(gòu)框圖，它包括兩個8位的 數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 101和102、兩個高壓擺率(SR)和大輸出擺幅的第一跟隨 器103和第二跟隨器105、以及一個由通用放大器104組成的運(yùn)算電路。其中8 位的第一 DAC 101接偏置電平VB， 8位的第二 DAC 102接輸入脈沖信號VP。
所述電路各部分的具體工作過程如下
圖2為兩路DAC采用的結(jié)構(gòu)框圖，由基準(zhǔn)電壓源、加權(quán)網(wǎng)絡(luò)、二進(jìn)制數(shù)碼 開關(guān)單元和輸出放大器四個模塊組成。其中，n位的數(shù)據(jù)輸入到二進(jìn)制開關(guān)單元 中，與基準(zhǔn)電壓V^通過加權(quán)網(wǎng)絡(luò)后得到加權(quán)電壓DV^ ，再經(jīng)過輸出放大器后 得到輸出電壓Vo^KDVref 。以附圖2所示的兩路DAC采用的結(jié)構(gòu)框圖為基礎(chǔ)， DAC的具體實(shí)現(xiàn)電路有很多種，通常情況下速度高、精度高的DAC電路結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，本實(shí)施例中考慮到對速度的要求較低，可以盡量降低電路的復(fù)雜
度，采用如圖3所示的電路結(jié)構(gòu)，輸入電壓Vin和DAC的輸入8位數(shù)據(jù)的每一 位(Bit0到Bit7)分別經(jīng)過一個與門，再經(jīng)過一個由電阻串并聯(lián)組成的加權(quán)網(wǎng) 絡(luò)，其中2R和R表示電阻阻值的倍數(shù)關(guān)系是2倍。
分析如圖3所示的電路，可得到本實(shí)施例所述兩路DAC輸出的模擬電壓均
為
其中，Vref為與門的電源電壓，DAC的8位數(shù)據(jù)可以通過PC配置寄存器得到。
本實(shí)施例中，第一DAC 101和第二DAC 102采用的是相同結(jié)構(gòu)的DAC， 且均為8位。支路第二DAC 102中的輸入為脈沖信號Vp，第二DAC 102的數(shù) 據(jù)為8位，每一位都與Vp相與；當(dāng)輸入脈沖信號為低時，與門輸出全部為零， 則V。ut為零；當(dāng)脈沖信號為高時，與門的輸出由第二DAC102配置的數(shù)據(jù)決定， 由上式①可以得到不同的輸出電壓值，從而實(shí)現(xiàn)了本實(shí)施例中對脈沖信號幅度 的調(diào)整。
圖4為所述改變脈沖信號幅度的電路的仿真波形圖，當(dāng)取與門的電源電壓 為3.3V時，
(1) 取第二DAC 102的配置值為80>1010_0000，代入公式①中得到輸出脈 沖信號幅度為2,0625V，如附圖4中脈沖輸出信號W1;
(2) 取第二DAC102的配置值為8T3llll一0000，代入公式①中得到輸出脈 沖信號幅度為3.1V，如附圖4中脈沖輸出信號W2;
(3) 取第二DAC 102的配置值為81>0100_1100，代入公式①中得到輸出脈 沖信號幅度為0.9797V，如附圖4中脈沖輸出信號W3。用戶在調(diào)整液晶屏的公共電壓時，可以根據(jù)不同液晶屏的需求，以及用戶
自己的主觀視覺感受，利用fC即時地配置8位數(shù)據(jù)，實(shí)時地調(diào)整公共電壓值， 直到得到用戶滿意的效果。
在本實(shí)施例中，支路第一DAC 101中輸入偏置電壓VB，其中，Ve可以為 固定電平，也可以為脈沖信號，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要進(jìn)行選擇。通過將輸入電平 VB與第一 DAC 101的8位可配置值的每一位相與，再由公式①得到輸出的所述 偏置電壓。若輸入為固定低電平時，與門的輸出為低電平；若輸入為固定高電 平時，與門的輸出由第一DAC 101配置的數(shù)據(jù)決定。通過fC配置不同的值則 得到不同的偏置電壓；若輸入電平VB為脈沖信號時，則輸出偏置電壓的計(jì)算方 法與第二DAC 102支路中輸入為脈沖信號Vp的方法相同，輸出偏置電壓也為 脈沖信號。
圖5為所述調(diào)整偏置電壓的電路的仿真波形圖。輸入偏置電壓選取固定的 直流電壓，其仿真環(huán)境與圖4中相同，當(dāng)取與門的電源電壓為3.3￥，第一DAC 101的8位數(shù)據(jù)分別取8W010—0000， 81)1111—0000，以及8'b0100—1100時，輸 出偏置電壓分別為圖5中L1、 L2、 L3，與通過公式①計(jì)算的結(jié)果完全吻合。
從兩路DAC分別輸出的調(diào)整過的脈沖信號和偏置信號，再通過運(yùn)算器進(jìn)行 疊加得到所需的偏置和幅度均可調(diào)的脈沖信號，但由于DAC為電阻型，如果 DAC輸出的信號直接與運(yùn)算器相連，則驅(qū)動能力有限，因此在兩路DAC后面 分別接兩路跟隨器，同時，為了能夠跟隨DAC輸出的所有電壓值，跟隨器采用 軌至軌的結(jié)構(gòu)，使其具有較大的輸入輸出擺幅。跟隨器的時間響應(yīng)由其壓擺率 決定，若需要具有較快的時間響應(yīng)，必須提高跟隨器的壓擺率(SR)，根據(jù)壓擺 率公式cc
我們可以通過增加跟隨器的尾電流或降低電容來得到，但是若降低電容， 則會導(dǎo)致電路的裕度不夠，從而影響電路的穩(wěn)定性，因此，在滿足電路所需裕 度的情況下，采用增加尾電流的方法來提高跟隨器壓擺率。
運(yùn)算電路則采用通用放大器與電阻Rf、 R,及R2組成，電路結(jié)構(gòu)如附圖6所 示。其輸出電壓V。ut由公式②得到
加t f、i / 2' u 通過調(diào)整Rf、 R,及R2的比例關(guān)系，可以得到不同的輸出電壓值，從而將經(jīng) DAC調(diào)整后的脈沖信號和偏置電壓疊加在一起，得到幅度和偏置均可調(diào)的脈.沖 信號。
圖7為電路的整體仿真波形圖，可以看到，脈沖信號Vp經(jīng)過第二DAC102 之后，得到的輸出信號V,改變了幅度，偏置電平VB經(jīng)過第一DAC101后，得 到的輸出信號V2改變了偏置的電平，且所述仿真環(huán)境中，第一DAC 101的8 位輸入數(shù)據(jù)是變化的，所以輸出信號V2也是變化的，輸出信號V,和輸出信號 V2經(jīng)過運(yùn)算電路進(jìn)行疊加，產(chǎn)生一個可以改變偏置和幅度的脈沖信號V。ut，方 法非常簡單，且由于本實(shí)施例中DAC為8位，將3.3V分成256個單位，精度 為0.0129V，所以調(diào)整起來更加方便精準(zhǔn)，不需要借助示波器和電位器，也節(jié)省 了 PCB板的空間及外圍電路。
本實(shí)用新型中，所述DAC的結(jié)構(gòu)不局限于附圖3所示的電阻分壓式，位數(shù) 也不局限于8位，其中Bn中n為DAC的位數(shù)，且為自然數(shù)，Bn為每一位的值。 其它滿足本實(shí)用新型附圖2所示框圖的DAC，如二進(jìn)制加權(quán)電容陣列DAC等， 均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。需要進(jìn)一步說明的是，本實(shí)施例中所述的第一DAC 101和第一DAC 102采 用的是相同結(jié)構(gòu)、相同位數(shù)的DAC，即優(yōu)選的方式。對于實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型而言， 所述的第一DAC 101和第二DAC 102還可以采用不同結(jié)構(gòu)的DAC，或不同位 數(shù)的DAC，與采用同樣結(jié)構(gòu)、同樣位數(shù)的DAC可以達(dá)到相同的技術(shù)效果和實(shí) 現(xiàn)相同的發(fā)明目的，區(qū)別在于若采用不同的DAC會帶來工作量的繁瑣，給整 個電路的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)增加工作量，最佳的方式即為本實(shí)施例所述的第一 DAC 101和第二DAC 102采用相同的DAC。
本實(shí)用新型所述的第一跟隨器103和第二跟隨器105具有與DAC相同的情 況，所述的第一跟隨器103和第二跟隨器105可以采用相同的軌至軌跟隨器， 也可以采用不同的軌至軌跟隨器，本實(shí)施例中，第一跟隨器103和第二跟隨器 105優(yōu)選地采用相同的軌至軌跟隨器。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說 明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所屬 技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做 出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種脈沖信號偏置和幅度可調(diào)的電路，其特征在于該電路包括第一DAC(101)、第二DAC(102)、第一跟隨器(103)、第二跟隨器(105)以及一個由放大器和電阻組成的運(yùn)算電路(104)；其中，第二DAC(102)負(fù)責(zé)調(diào)整原始輸入脈沖信號的幅度；第一DAC(101)負(fù)責(zé)調(diào)整輸入偏置信號的電壓值，調(diào)整后的脈沖信號和偏置電壓分別通過第二跟隨器(105)和第一跟隨器(103)輸入到運(yùn)算電路(104)中進(jìn)行疊加，疊加后得到另一脈沖信號。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種脈沖信號偏置和幅度可調(diào)的電路，其特征在 于所述偏置信號可以是直流電平。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種脈沖信號偏置和幅度可調(diào)的電路，其特征在 于所述偏置信號可以是脈沖信號。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種脈沖信號偏置和幅度可調(diào)的電路，其特征在 于所述第一跟隨器(103)和第二跟隨器(105)均采用軌至軌的結(jié)構(gòu)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種脈沖信號偏置和幅度可調(diào)的電路，其特征在 于所述第一DAC (101)和第二DAC (102)可以為相同的DAC。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖信號偏置和幅度^T調(diào)的電路，其特征在 于所述第一DAC (101)和第二DAC (102)可以為不同的DAC。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種脈沖信號偏置和幅度可調(diào)的電路，其特征在 于所述第一跟隨器(103)和第二跟隨器(105)可以為相同的軌至軌跟隨器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種脈沖信號偏置和幅度可調(diào)的電路，其特征在 于所述第一跟隨器(103)和第二跟隨器(105)可以為不同的軌至軌跟隨器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種脈沖信號偏置和幅度可調(diào)的電路，該電路包括第一DAC(101)、第二DAC(102)、第一跟隨器(103)、第二跟隨器(105)以及一個由放大器和電阻組成的運(yùn)算電路(104)；其中，第二DAC(102)負(fù)責(zé)調(diào)整原始輸入脈沖信號的幅度；第一DAC(101)負(fù)責(zé)調(diào)整輸入偏置信號的電壓值，調(diào)整后的脈沖信號和偏置電壓分別通過第二跟隨器(105)和第一跟隨器(103)輸入到運(yùn)算電路(104)中進(jìn)行疊加，疊加后得到另一脈沖信號。本實(shí)用新型有益效果在于，所述電路輸出信號的偏置和幅度范圍大且調(diào)節(jié)精度高，方便用戶對液晶屏公共電壓的調(diào)節(jié)，節(jié)省電路，降低成本。
文檔編號G09G3/36GK201142202SQ20072017057
公開日2008年10月29日 申請日期2007年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月5日
發(fā)明者劉敬波, 吳玉強(qiáng), 常軍鋒, 嶺 石, 胡江鳴 申請人:深圳艾科創(chuàng)新微電子有限公司