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降低與驅動或另外控制顯示器的系統(tǒng)中的高偏置電流有關的功耗的制作方法

文檔序號:2519812閱讀:347來源:國知局

專利名稱::降低與驅動或另外控制顯示器的系統(tǒng)中的高偏置電流有關的功耗的制作方法
技術領域
:本發(fā)明的實施例涉及集成電路的領域,尤其涉及可用在顯示器(例如,LCD)應用中的參考電壓發(fā)生器、列驅動器、以及其它設備。現有技術關于驅動或另外控制顯示器(例如,LCD顯示器)的系統(tǒng)的潛在問題在于,提供相當高的偏置電流來讓該系統(tǒng)的設備(例如,緩沖器)具有足夠快的轉換速率與趨穩(wěn)時間(settlingtime)可能會消耗不合意的大量功率。對電池供電式的可攜式設備來說,此問題尤其明顯,在可攜式設備中會希望最小化功耗,由此最大化電池再充電的間或電池更換之間的時間。存在降低因此類偏置電流而造成的功耗的期望。
發(fā)明內容本發(fā)明的特定實施例降低歸因于偏置電流的功耗,該偏置電流被用來使設備(例如,緩沖器、數模轉換器、模數轉換器、電壓-電流轉換器、電流-電壓轉換器等)具有足夠快的轉換速率與趨穩(wěn)時間,其中設備被用來驅動或另外控制顯不器。本發(fā)明的實施例利用了解到當設備(例如,緩沖器、數模轉換器、模數轉換器、電壓-電流轉換器、電流-電壓轉換器等)的輸出正從一個狀態(tài)轉變至另一狀態(tài)(例如,從一個電壓轉變至另一電壓)時,快速轉換速率與趨穩(wěn)時間非常重要;但是當沒有任何此類轉變時,未必重要。更明確地說,根據本發(fā)明的特定實施例,當該設備的輸入——以及由此的對應輸出——要從一個水平轉變至另一水平時,提供給該設備的偏置電流被增大;而當該設備的輸入——以及由此的對應輸出——沒有轉變時,提供給該設備的偏置電流被減小。換言之,當該設備的輸出正在轉變時使用相對較高的偏置電流(I偏置H),而當該設備的輸出沒有轉變時使用相對較低的偏置電流(I偏置l),其中I偏置h=M*I偏置l(例如,M=4)。一般而言,根據一實施例,當該設備的輸入——以及由此的對應輸出——要從一個水平轉變至另一水平時,向該設備提供第一偏置電流水平;而當該設備的輸入一一以及由此的對應輸出一一沒有要從其中一個水平轉變至另一水平(例如,在轉變完成之后)時,向該設備會提供第二偏置電流水平,該第二偏置電流水平會低于該第一偏置電流水平。在特定的實施例中,每當提供給該設備的偏置電流要從第一偏置電流水平降至第二偏置電流水平時,在較短時段內向該設備提供另一偏置電流水平,其中,該另一偏置電流水平低于第一偏置電流水平但高于第二偏置電流水平。此另一或中間偏置電流水平可用于幫助設備內節(jié)點的趨穩(wěn)。如果有需要,還可以產生并使用更多的偏置電流水平。根據一實施例,控制信號(例如,排選擇信號,但不限于此)指定設備的輸入何時要從一個水平轉變至另一水平。根據一實施例,此控制信號被提供給單觸發(fā)電路的輸入,以由此在該單觸發(fā)電路的輸出處產生單觸發(fā)脈沖信號。該單觸發(fā)脈沖信號包括具有通常與所述設備從一個水平轉變至另一水平的輸入相一致的前沿以及在該前沿之后經過一延遲出現的后沿的脈沖,其中該延遲是由單觸發(fā)電路來定義。該單觸發(fā)脈沖信號被用來指定提供給該設備的偏置電流何時具有第一偏置電流水平,并且用來指定提供給該設備的偏置電流何時具有第二偏置電流水平。亦可使用另外的單觸發(fā)電路來產生其它偏置電流水平。根據以下闡述的詳細描述、附圖和權利要求,本發(fā)明的其他實施例以及特征、方面和優(yōu)點將變得顯而易見。附圖簡述圖1是示出了LCD顯示器連同其驅動器電路的部分的高層框圖。圖2是示出了常規(guī)參考電壓發(fā)生器的細節(jié)的高層框圖。圖3A是示出了根據本發(fā)明一實施例的參考電壓發(fā)生器的高層框圖。圖3B是示出了根據本發(fā)明另一實施例的參考電壓發(fā)生器的高層框圖。圖4是用于圖解根據本發(fā)明一實施例在寫入操作期間的串行數據信號(SDA)。圖5是用于圖解根據本發(fā)明一實施例在讀取操作期間的串行數據信號(SDA)。圖6是根據本發(fā)明又一實施例的參考電壓發(fā)生器的高層框圖。圖7是用于圖解先前附圖中所示的緩沖器設有偏置電流的高層框圖。圖8是用于描述本發(fā)明實施例的高層框圖,其中,當來自緩沖器或類似設備的輸入與輸出并未從其中一個水平轉變至另一水平時,提供給該設備的偏置電流被降低以縮減功耗。圖9圖解了圖8中所示的單觸發(fā)電路的示例性細節(jié),以及用以理解圖8中所介紹的本發(fā)明實施例的操作的時序圖。圖IO是用于描述本發(fā)明實施例的高層框圖,其中可將兩個以上的偏置電流水平提供給緩沖器或類似設備。圖11圖解了圖10中所示的單觸發(fā)電路的示例性細節(jié),以及用以理解圖10中所介紹的本發(fā)明實施例的操作的時序圖詳細描述在諸如液晶顯示器(LCD)的常規(guī)平板顯示器系統(tǒng)中,每個像素或元件的亮度受控于一晶體管。有源矩陣顯示器包含以行和列的形式排列的的晶體管(例如,薄膜晶體管)格柵。列線被耦合至與每列中的每個晶體管相關聯的漏極或源極。行線被耦合至與每行中的晶體管相關聯的每個柵極。通過向啟動該行中的每個晶體管的行線提供柵極控制信號來致動一行晶體管。該行中的每個已致動晶體管隨后從其列線處接收模擬電壓值,以使其發(fā)射特定量的光。一般來說,一列驅動器電路向該列線提供模擬電壓,以便使每個像素或元件發(fā)射恰當量的光。顯示器的分辨率與不同亮度水平的數量有關。對高質量的顯示器來說,需要多重參考電壓發(fā)生器(例如,八個或更多個電壓)來向該列驅動器提供電壓。圖1示出了LCD顯示器102連同其驅動器電路的部份,包括列驅動器104以及多重參考電壓發(fā)生器106,該多重參考電壓發(fā)生器106向該列驅動器104提供模擬電壓。雖然圖1示出驅動器電路在邏輯上和顯示器102分開,不過,市售的顯示器卻可能會將顯示器與驅動器電路組合到單個薄封裝中。因此,在開發(fā)此類顯示器的電路時主要考慮的是實現驅動器電路統(tǒng)所需的微芯片管芯大小。成本也是要考慮的一項因素。為達成多重參考電壓輸出,可使用數模轉換器(DAC)來生成不同的電壓。電容器可被耦合至DAC以暫時緩沖電壓。如此的多重參考電壓電路在常規(guī)上以若干方式來實現。其中一種方式是使用下文所討論的圖2中所示的多重DAC結構,其中,使用分開的DAC來驅動用于N輸出通道中每一者的緩沖器。不過,DAC電路卻非常龐大。相應地,在利用如此的多重DAC結構的情況下,當輸出通道的數量增加時,芯片管芯大小將變大,這并非是合意的。需要的是一種小至足以用在平板顯示器封裝中的多重參考電壓緩沖器。在TFT-LCD應用中,列驅動器會驅動TFT-LCD單元中的儲存電容器。在諸如電視及其它監(jiān)視器應用的大型平板應用中,LCD顯示器的顏色準確度會得更加重要,因為其易于為人眼所察覺。LCD單元中的電容器單元電壓之間的失配便可能會導致該些顏色失配。多重參考電壓發(fā)生器106被用來改善準確度并減少列驅動器104中DAC的失配。如此的多重參考電壓發(fā)生器(亦稱為"參考電壓發(fā)生器"、"參考電壓緩沖器"、或是"伽瑪(Y)緩沖器")會在列驅動器104的電阻器串的中提供低阻抗分接頭,并且讓它們在該顯示器上更佳地匹配。除了匹配LCD列驅動器之外,還使用該參考電壓發(fā)生器106來實現伽瑪校正,以便改善LCD顯示器的對比,現在將作說明。來自視頻卡的數據通常是線性的。然而,監(jiān)視器的輸出光度相對于輸入數據是非線性的。確切地說,輸入數據相對于輸出光度約為2.2的冪函數(其中,L=V^.2,其中,L-光度而V:輸入數據電壓)。相應地,為顯示"正確的"光度,應該對輸出進行伽瑪校正。例如,可通過對該輸入數據套用下面的函數來實現此目的L,=L、l/2.5)。除了校正LCD顯示器的伽瑪之外,伽瑪校正還能夠拉伸伽瑪曲線以改善顯示器的對比。按照慣例,LCD監(jiān)視器會具有固定的伽瑪響應。然而,LCD制造商正開始實現動態(tài)伽瑪控制,其中伽瑪曲線是以逐幀為基礎更新的以力圖基于逐幀最佳化對比。這通常是通過以逐幀為基礎評估要顯示的數據并自動調節(jié)伽瑪曲線以提供鮮明且豐富的顏色來實現的。圖2示出了常規(guī)參考電壓發(fā)生器206的細部,其包含接口控制208;—對寄存器排210與212;多個(即,N個)m位DAC220;以及多個(即,N個)緩沖器230。該接口控制208可實現集成電路內(I2C)總線接口,后者是在物理上由兩條有源線路與一接地連接線所構成的2線路串行接口標準。有源線路——串行數據(SDA)與串行時鐘(SCL)——兩者均為雙向。此接口的關鍵優(yōu)點在于僅需要兩條線路(時鐘與數據)便可在多個設備之間進行全雙工通信。該接口通常運行在非常低的速度下(100kHz至4(K)kHz),且總線上的每個集成電路均具有唯一地址。接口控制208接收尋址至參考電壓發(fā)生器206的串行數據,將顯示數據中的每個串行的m位轉換成并行數據,并且該并行數據位轉移至第一寄存器排210。第一寄存器排210與第二寄存器排212串行連接,以使得一旦第一排210充滿時,該第一排210中的數據便可同時被轉移至第二排212。每個寄存器排210包含例如N個分開的m位寄存器,其中,N為由多重參考電壓發(fā)生器206產生的多電平電壓輸出的數目(輸出1至輸出N),而m是每個DAC220中的輸入的數目。兩個寄存器排210與212執(zhí)行雙緩沖以便補償緩慢的I2C接口。更明確地說,當排212中的N個m位寄存器中的數據由N個m位DAC轉換成模擬電壓時,更新排210中的N個m位寄存器。此架構的問題在于,對于每個輸出,均需要m位DAC220,由此影響管芯的大小。倘若用于動態(tài)伽瑪控制的話,則當每個DAC220在兩條伽瑪曲線之間切換時需要時間以趨穩(wěn)。在大多數最近的應用中,動態(tài)伽瑪控制必須在線速率下及500ns的快速趨穩(wěn)時間(其中周期約為14-20ns)下進行切換。為處置如此的切換速率,使用圖2中的架構將需要相對大型的晶體管(其具有相對較高的成本)及很高的電流,從而使其在成本與尺寸極為重要的LCD應用中變得不切實際。除此之外,對于相同的數字碼來說,該輸出電壓可能因為多個DAC220與輸出緩沖器230當中的不匹配而具有較大的偏移量。相應地,有利的是提供包括較少DAC的參考電壓發(fā)生器,從而降低總體管芯大小與成本。倘若如此的參考電壓發(fā)生器可在可用于在線速率下的動態(tài)伽瑪控制這樣的速率下切換,則同樣是有利。另外,最小化出現在參考電壓發(fā)生器內的不匹配將是有利的。圖3A示出了根據本發(fā)明一實施例的參考電壓發(fā)生器306。參考電壓發(fā)生器306被示為包括接口控制308,后者根據本發(fā)明一實施例實現I2C接口,并且因而從具有兩條有源線路的總線處接收串行數據(SDA)與串行時鐘(SCL)。參考電壓發(fā)生器306也被示為包括第一寄存器排310A(亦稱為排A)與第二寄存器排310B(亦稱為排B),這些排彼此并行,而非彼此串行(如同圖2中的排210與212的情況)。接口控制308還會提供到解碼器340的輸出,其會產生從1循環(huán)至N的數字輸出,用以使排A(或排B)中的第1個m位寄存器接受顯示數據1、第2個m位寄存器接受顯示數據2、...以及第N個m位寄存器接受顯示數據N。雖然該數據被一次m位地提供給排A與排B兩者,不過,緩沖器控制342每次僅選擇一排來實際接受該數據。如下文的更詳細描述的,根據本發(fā)明的一實施例,控制位指示是選擇排A還是排B來儲存該數據。雖然數據被一次m位地提供給排A與排B兩者,不過,緩沖器控制342每次僅選擇一排來實際接受該數據。如圖3B中所示,作為具有解碼器340的替代(或對其的補充),可以在接口控制308與該等寄存器排310A、310B之間設置數字分用器350。該數位分用器350將向排A(或排B)中的第1個m位寄存器提供顯示數據1、向第2個m位寄存器提供顯示數據2、...以及向第N個m位寄存器提供顯示數據N。根據本發(fā)明一實施例,該數字分用器350基于指示是排A還是排B應該儲存數據的控制位來知曉要提供特定數據給哪一排。或者,該數字分用器350可一次m位地提供數據位給排A與排B兩者,不過,緩沖器控制342每次僅會選擇一排來實際接受該數據。第一寄存器排310A與第二寄存器排310B(即,排A與排B)的輸出被提供給復用器(mux)312,該復用器的輸出則會驅動單個DAC320(和圖2的情況中有多個DAC——即N個DAC——不同)。DAC320的輸出被提供給模擬分用器(demux)322的輸入。demux322的輸出被提供給標記為VSA1至VSan的第一組電壓儲存設備324以及標記為VSB1至VSBN的第二組電壓儲存設備326。電壓儲存設備324與326可能是諸如但是并不限于釆樣和保持設備、模擬存儲器單元(例如,模擬非易失性存儲器(ANVM)單元)、以及類似的設備。如下文所述,第一組電壓儲存設備324(VSA1至VS^)對應于寄存器排A(310A),而第二組電壓儲存設備326(VSB1至VSBN)對應于寄存器排B(310B)。VSA1與VSB1的輸出被提供給mux328,、VSA2與VSB2的輸出被提供給mux3282、…以及VSan與VSBN的輸出被提供給mux328N。于此布置中,這些復用器328,至328N如由排選擇信號的指示地用來將第一組電壓儲存設備324中所儲存的模擬電壓或第二組電壓儲存設備326中所儲存的模擬電壓提供給輸出緩沖器33(^至330N,這些緩沖器的輸出被提供給一或多個列驅動器(未在圖3A或3B中示出)。Mux控制邏輯344(例如,狀態(tài)機)可用來控制復用器312與模擬分用器322。Mux312、控制邏輯344、demux322、以及該等電壓儲存設備的示例性實現已在共同受讓的美國專利No.6,781,532中作過描述,該申請通過援引納入于此。模擬分用器322的特定示例性實現已在2002年9月5日提交的共同發(fā)明且共同受讓的美國專利申請No.10/236,340(目前已經獲準)中作過描述,該申請通過援引納入于此。圖4示出了在接口控制308處接收自主控設備的示例性串行數據(SDA)信號(在寫入傳輸期間)。圖5中示出了由接口控制308向主控設備輸出的示例性SDA(在讀取傳輸期間)。參考圖4,根據本發(fā)明一實施例,數據信號被示為包括起始條件402、設備地址加寫入位404、確認位406、控制數據408、確認位406、顯示數據1410,到顯示數據N410w(其每一個皆跟隨確認位406)、以及停止條件412。設備地址可以是例如標識參考電壓發(fā)生器IC的7位字,其后面跟隨著讀取/寫入位(例如,0=寫入傳輸,其中主控設備將發(fā)送數據給參考電壓發(fā)生器以設定或編程合需的參考電壓;l-讀取傳輸,其中主控設備將從該參考電壓發(fā)生器處接收數據,以讀取先前用以設定或編程參考電壓的先前數據)??膳浜媳景l(fā)明實施例來使用的示例性主控設備包含但并不受限于簡單的EEPROM、更復雜的定時控制器、ASIC或FPGA。根據本發(fā)明一實施例,控制數據408是一個字節(jié)字,其中,第一最低有效位(LSB)指示是否有時鐘延遲(例如,0=沒有時鐘延遲;1=延遲時鐘3.5網);第二LSB指示是寫入至排A還是排B(例如,0=排八;1=#B);第三LSB指示是讀取自排A還是排B(例如,O-排A;l-排B);第四LSB指示是使用內部還是外部振蕩器(例如,0=內部;1=外部);而不關心四個最高有效位(MSB)。再參考圖3A,在操作中,接口控制308例如從主控設備處接收SDA與SCL信號。最大的可能是,此串行數據已經過伽瑪校正。在用于向列驅動器提供N個多電平電壓信號(輸出1至輸出N)的寫入操作期間,(控制數據408的)控制位被提供給緩沖器控制342,后者能夠從該控制位檢測傳入顯示數據是要儲存在第一排310A還是第二排310B中(S卩,要儲存在排A還是排B中)。參考圖3A,接口控制308可一次并行地向排A與排B兩者提供m個數據位,不過,取決于緩沖器控制342選擇哪一者,這些排(310A或310B)中僅一者將在其N個m位寄存器中儲存N個m位顯示數據(例如,N=14且m=8)。解碼器340會控制經選定排A或排B內的哪些m位寄存器接受該顯示數據,以使得該經選定排中的第1個m位寄存器接受顯示數據1、該經選定排的中的第2個m位寄存器接受顯示數據2、...以及該經選定排的中的第N個m位寄存器接受顯示數據N。依此方式,傳入SDA信號的控制數據被用來確定傳入顯示數據(l至N)將更新排A還是排B。此特征使得主控設備能夠或者寫入排A同時保持排B不變或者寫入排B同時保持排A不變?;蛘?,參考圖3B,接口控制308可一次并行地向demux350提供m個數據位,且demux350取決于緩沖控制器342的選擇哪一個來將m個數據位提供給排A或排B,所以,這些排中僅有一者在其N個m位寄存器中儲存N個m位顯示數據(例如,N-14且m-8)。demux350會控制經選定排A或排B內哪些m位寄存器接受該顯示數據,以使得經選定排中的第1個m位寄存器接受顯示數據l、經選定排中的第2個m位寄存器接受顯示數據2、...以及經選定排中的第N個m位寄存器接受顯示數據N。通過與上面參考圖3A所述者相類似的方式,傳入SDA信號的控制數據被用來確定傳入顯示數據(l至N)將更新排A還是排B。同樣地,此特征使得主控設備能夠或者寫入排A同時保持排B不變或者寫入排B同時保持排A不變。參考圖3A與3B兩者,保持不變的寄存器排被用來驅動單個DAC320,而另一排則被更新。例如,當利用新的顯示數據來更新排B時,排A中的數字數據被單個DAC320轉換成模擬電壓,其隨后被儲存在具有下標A的電壓儲存設備中(即,被儲存在第一組電壓儲存設備324中);而當利用新的顯示數據來更新排A時,排B中的數字數據被單個DAC320轉換成模擬電壓,其隨后被儲存在具有下標B的電壓儲存設備中(g卩,被儲存在第二組電壓儲存設備326中)。更明確地說,mux312—次選擇m位以提供給m位DAC320中的m個輸入。在該m位DAC320的輸出處會產生2Am個不同模擬輸出中的一者(取決于m個輸入)并且經由demux322被提供至電壓儲存設備中的一者。在任何給定時間,受控于排選擇信號的mux328i至328w會確定是將來自第一組電壓儲存設備324的模擬電壓(S卩,VS^至VSAN)還是來自第二組電壓儲存設備326的模擬電壓(SP,VSw至VSBN)提供給輸出緩沖器330,至330N(取決于實現,可提供或可不提供放大),并且由此用來驅動列驅動器。在更新第一組電壓儲存設備324(即,VSm至VSan)的同吋,mux328,至328N使第二組電壓儲存設備326中的模擬電壓(S卩,VSB1至VSBN)被提供給輸出緩沖器330!至330N,且反之亦然。參考圖3A與3B描述的本發(fā)明的多重參考電壓發(fā)生器306的優(yōu)點在于,作為作為每個輸出使用一個DAC(即,N個輸出對應N個不同的DAC)的替代,使用單個DAC320及多個電壓儲存設備,由此節(jié)省管芯成本且縮減大小。而且,對于特定的數字顯示數據輸入來說,藉由使用單個DAC320,該DAC320將不會造成任何失配(然而,倘若輸出緩沖器330不匹配的話,仍可能會出現一些失配)。另外,用以在排A與排B之間進行切換的趨穩(wěn)時間僅受限于輸出緩沖器330的趨穩(wěn)時間,因為通過電壓儲存設備組324或326總是易于取得模擬電壓。在另一實施例中,如圖6中所示,并非使用單個DAC320,而是使用一對DAC320A與320B,其中一者和排A相關聯,而另一者則和排B相關聯。相較于單個DAC,雖然兩個DAC的成本較高且占據較大的管芯空間,但是,相較于N個DAC——其中N大于2(例如,N可能等于14),兩個DAC的成本仍較低且僅占據較少的管芯空間。在一實施例中,被寫入第一寄存器排310A(即,排A)的中的顯示數據對應于第一伽瑪曲線,而被寫入第二寄存器排310B(即,排B)的中的顯示數據對應于第二伽瑪曲線,由此實現兩條不同伽瑪曲線之間例如以逐幀為基礎進行快速切換。本發(fā)明的實施例還可用在利用一個以上像素(例如,一對像素)來顯示顯示數據的每個字的環(huán)境中(即,利用經一種以上方式的伽瑪修正的相同顯示器數據來驅動一個以上的像素)。在此環(huán)境中,每個像素可具有與之相關聯的不同伽瑪值;或者,每個像素可具有與之相關聯的動態(tài)伽瑪值,其以逐條線的方式被更新。根據本發(fā)明一實施例,N個電壓輸出中的一半(例如,輸出1至輸出/2)會具有正電壓極性,而另一半(例如,輸出/2+l至輸出N)則具有負電壓極性。例如,倘若有14個電壓輸出(g卩,倘若N44的話),則輸出1至輸出7具有正電壓極性,而輸出8至輸出14具有負電壓極性。正由該參考電壓發(fā)生器306驅動的列驅動器在一個幀期間接收正電壓輸出輸出1至輸出7,并且隨后在下一個幀期間接收負電壓輸出輸出8至輸出14,依次類推,以使像素電壓在每個幀中在極性上逆轉,從而不損壞和每個像素相關聯的電容器。在如此的實施例中,該參考電壓發(fā)生器306也將輸出中等電壓,稱為VCOM。在每一排寄存器310A與310B中,14個(N-14)寄存器中的一半將儲存正顯示數據,而另一半將儲存和前半部中所儲存的相反的負數據。這將使模擬電壓輸出1至輸出7相對于VCOM電壓完全對稱于輸出8至輸出14。本文中所使用的術語正負是相對于VCOM電壓的。即,倘若電壓大于VCOM的話,則其被視為相對于VCOM為正;倘若電壓小于VCOM的話,則其被視為相對于VCOM為負。根據另一實施例,為將每個排310A與310B的中的寄存器數量減半,僅有正(或負)顯示數據被儲存在排310A與310B中,而顯示數據的恰當數字逆反發(fā)生在排310A和310B、以及DAC320(在mux312的任一側上)之間。換言之,因為模擬電壓相對于VCOM完全對稱,所以,僅通過使用2(進制)補碼的簡單算術函數就可將一半寄存器(例如,該等數據寄存器中的上半部)中的數字數據轉換成已儲存在另一半寄存器(例如,該等數據寄存器中的下半部)中的數字數據。此現象的其中一個示例(假定8位DAC)在如下的表1中示出。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表1從以上可以看出,輸出14的數字數據是輸出1的2(進制)補碼,輸出13的數字數據是輸出2的2(進制)補碼,依次類推。雖然未在圖3A與3B中具體示出,但是根據本發(fā)明的特定實施例,將執(zhí)行上述功能(其允許將每個寄存器排中的寄存器數量減半)的功能塊應位于排310A、310B、以及mux312之間,或位于在mux312與DAC320之間。如上所提及,在圖6的實施例中,可使用一對DAC320A與320B(其仍少于N個DAC,例如,在本示例中N為14),每個DAC同排310A與310B中的一者相關聯。每個DAC具有其自身的參考電壓。例如,上方的DAC320A的參考電壓分別為VrefH—U-14.16V及VrefL_U=8V,而下方的DAC320B的參考電壓分別為VrefH—L=7.28V及VrefL—L=1.12V。根據本發(fā)明一實施例,上方DAC輸出實現函數(VrefH—U-VrefLJJ"(數字數據)/256+VrefL—U;而下方DAC輸出實現函數(VrefH—L-VrefL—L)^數字數據)/256+VrefL—L。該對DAC320A與320B亦可配合圖3B的實施例來使用。實現此函數的替代方式是交換下方DAC320B中的參考電壓,以使得VrefHJ^1.2V及VrefL—L=7.28V。通過如此進行,便不需要算術地改變該數字數據。下面表2所示的便系此類事情。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表2圖7圖解了上面所討論的參考電壓發(fā)生器306的一部份。更明確地說,圖7示出了提供給mux328的排選擇信號被用來在兩個不同的電壓電平之間作選擇,該電壓電平中的一者被儲存在第一電壓儲存設備324中,而另一者被儲存在第二電壓儲存設備326中。mux328將選定電壓提供給緩沖器330,該緩沖器330會輸出選定電壓的經緩沖版本(且任選地被放大)。圖7中還示出(但未在前面的圖式中示出)偏置電流(I偏置(Ibias))被提供給緩沖器330。此偏置電流(I偏置)的大小至少部份地控制該緩沖器330的轉換速率與趨穩(wěn)時間,且較高的偏置電流通常導致較快的轉換速率與趨穩(wěn)時間。圖7的實現的潛在問題在于,提供非常高的偏置電流來使緩沖器330具有足夠快速的轉換速率與趨穩(wěn)時間可能會消耗非所希的高功率量。對電池供電式的可攜式設備來說,此問題尤其明顯,在可攜式設備中會希望最小化功耗,從而最大化電池再充電之間或電池更換之間的時間。下文所述的本發(fā)明的實施例降低因此類偏置電流所造成的功耗。本發(fā)明的實施例利用了解到當緩沖器330的輸出從一個狀態(tài)轉變至另一個狀態(tài)(例如,從一個電壓轉變至另一個電壓)時,快速轉換速率與趨穩(wěn)時間非常重要;但是當沒有此類轉變時,便未必重要。更明確地說,根據本發(fā)明的特定實施例,當該緩沖器330的輸入——且由此的對應輸出——要從一個水平轉變至另一個水平時,提供給該緩沖器330的偏置電流被增大;而當緩沖器330的輸入——且由此的對應輸出——沒有轉變時,提供給該緩沖器的偏置電流被減小。換言之,當該緩沖器的輸出正在轉變時使用相對較高的偏置電流(I偏置h),當緩沖器的輸出沒有轉變時使用相對較低的偏置電流(I偏置l),其中,I偏置h-M"偏置l(例如,M=4)。例如,在緩沖器330的輸入——且由此的對應輸出——已經從第一水平轉變至第二水平并且將維持在該第二水平一段時間,該緩沖器330的輸入——且由此的對應輸出一一不會從其一個水平轉變至另一水平。對于另一示例,在緩沖器330的輸入已經從第二水平轉變至第一水平并且將維持在該第一水平一段時間,該緩沖器330的輸入——且由此的對應輸出——不會從一個水平轉變至另一水平。下文所述的圖8示出此類實施例的一種實現。參考圖8,其在圖7的元件中添加單觸發(fā)電路802以及偏置電流選擇器804。該單觸發(fā)電路802接收排選擇信號,該排選擇信號指示緩沖器330的輸入以及輸出正在從一個電壓電平轉變至另一電壓電平。該單觸發(fā)電路802的示例性細節(jié)在圖9中被示為排選擇信號、示例性單觸發(fā)電路的延遲元件所輸出的信號、單觸發(fā)電路802所輸出的信號、以及偏置電流選擇器804所輸出的信號的示例性時序圖。如上所提及的,排選擇信號指示從一個電壓電平轉變至另一個電壓電平。參考圖8與9,在本示例中,單觸發(fā)電路802響應于排選擇信號的上升沿及排選擇信號的下降沿來產生一短脈沖,其中排選擇信號的上升沿與下降沿均指示電壓電平改變。偏置電流選擇器804接收由單觸發(fā)電路802輸出的脈沖信號,并且響應于其改變從其輸出的偏置電流的水平。更明確地說,當單觸發(fā)信號從低變高時,偏置電流選擇器804將偏置電流從I偏置^增大至I偏置h;而當單觸發(fā)信號從高變低時,偏置電流選擇器804將偏置電流從I偏置h減小至I偏置l。根據一實施例,I偏置h至少為I偏置sl的兩倍,不過,這并非是必要的。根據本發(fā)明的實施例,可以使用一個以上的單觸發(fā)電路802與偏置電流選擇器804來產生附加的偏置電流水平。圖10與11中示出了這種示例。參考圖10,兩個單觸發(fā)電路802a與802b以及兩個偏置電流選擇器804a與804b被示為接收相同的排選擇信號,該排選擇信號指示緩沖器330的輸入以及輸出正在從其中一個電壓電平轉變至另一電壓電平。兩個單觸發(fā)電路802a與802b的示例性細節(jié)在圖11中被示為排選擇信號、示例性單觸發(fā)電路802a與802b的延遲元件所輸出的信號、單觸發(fā)電路802a與802b所輸出的信號、以及總輸出偏置電流(I偏置總)——其為兩個偏置電流選擇器804a與804b所輸出的電流信號的總和——的示例性時序圖。在本示例中,可從該時序圖中領會,單觸發(fā)電路802b的延遲元件(延遲J)(delay—b))產生比單觸發(fā)電路802a的延遲元件(延遲_&)所產生的延遲大的延遲。這會導致單觸發(fā)電路802b的脈沖輸出在比單觸發(fā)電路802a的脈沖輸出更長的時段內保持高。這進而導致總偏置電流(1偏置總)具有兩個以上的水平,如時序圖中所示的。在本實施例中,最高偏置電流水平(I偏置h)被用來在緩沖器330的輸入——且由此的對應輸出——要從一個水平轉變至另一水平時增大轉換速率。然而,當知道緩沖器330的輸入——且由此的對應輸出——并未從其中一個水平轉變至另一水平時(例如,在緩沖器的輸入與輸出已經完成轉變之后),其不是直接下至低偏置水平(I偏置l),而是使用中等偏置水平(I偏置m)來幫助該緩沖器330的內部節(jié)點更平滑地趨穩(wěn)(和從I偏置h直接陡降至I偏置l^不同)。在緩沖器330(或其它設備)的內部節(jié)點需要花費時間來趨穩(wěn)時,此作法是有用的。接著,在中等偏置水平(I偏置m)的后面是低偏置水平(I偏置l)——其在三個偏置電流水平中消耗最少的功率。提供中等偏置水平電流(I偏置m)消耗比提供高偏置電流水平(I偏置h)少的功率,而提供低偏置水平(I偏置l)消耗更少的功率。因此,實際上經常將該偏置電流保持在低偏置水平(I偏置l)處是有利的。在圖IO與11的示例中,偏置電流選擇器804b產生I偏置3電流,或等于零電流的I偏置4。倘若偏置電流選擇器804b所產生的第四偏置電流為非零電流的電流,則可向I偏置^添加另一水平。作為補充或替換,必要時還可添加另外的單觸發(fā)電路802(具有不同的延遲)及另外的偏置電流選擇器804來為偏置電流I偏置a提供更多的水平。在圖10與11的實施例中,當緩沖器330的輸入——且由此的對應輸出一一要從一個水平轉變至另一水平時,偏置電流被描述為以比較驟然的方式從低偏置水平(I偏置l)妖至高偏置水平(I偏置h)。倘若該等偏置電流水平被速度夠快地切換,則還可使用中等偏置電流水平,以使得在躍至高偏置水平(I偏置h)之前,先從低偏置水平(I偏置l)躍至中等偏置電流水平(I偏置m)。若必要的話,這可用來幫助緩沖器330的內部節(jié)點的趨穩(wěn)。排選擇信號僅是用來指定緩沖器(或如下所討論的其它類似設備)的輸入與輸出何時從一個水平轉變至另一水平的控制信號中的一個示例。換言之,亦可使用其它控制信號,且落在在本發(fā)明的范圍內。而且,在有多個單觸發(fā)電路的情形中,每個單觸發(fā)電路接收單獨的控制信號或公共控制信號的延遲版本是可能的。此外,圖9與ll僅圖解了單觸發(fā)電路的一個示例。亦可以使用其它單觸發(fā)電路,諸如但并不限于由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器實現的單觸發(fā)電路,且同樣落在本發(fā)明的范圍內。有可實現偏置電流選擇器804的多種方式。例如,可以使用電流乘法器或放大器來實現偏置電流選擇器804,其中當單觸發(fā)電路的輸出為高時,電流乘法器或放大器會增大I偏置l以形成I偏置h。本領域技術人員應領會,根據此描述,可以使用各種其它技術來實現偏置電流選擇器804。以上所提供的是如何降低用來驅動用以驅動顯示器的系統(tǒng)內的緩沖器的功率的描述,其中緩沖器的輸出響應于該緩沖器的輸入從一個水平轉變至另一水平而從一個水平轉變至另一水平。類似技術亦可配合用來驅動或控制顯示器的其它類型設備來使用,其中該設備響應于該設備的輸入從一個水平轉變至另一個水平而從一個水平轉變至另一水平。例如,本發(fā)明的實施例亦可用來降低數模轉換器、模數轉換器(A/D)、電壓-電流(V2I)轉換器、和/或電流-電壓(I2V)轉換器所消耗的功率量,因為這些設備中的每一者均汲取偏置電流,且這些設備中的每一者均包括從一個水平轉變至另一水平的輸入與輸出。回顧圖l,例如,此類設備可位于例如參考電壓發(fā)生器106內,或位于列驅動器104內,但并不受限于此。雖然參考圖7至11描述的本發(fā)明實施例是用來改善參考圖3至6描述的實施例,但是圖7至11的實施例并不受限于此用途。相反,參考圖7至11描述的本發(fā)明實施例可用來降低用以驅動或控制顯示器的任何系統(tǒng)內的任何設備所消耗的功率,其中該設備的輸出響應于該設備的對應輸入從一個水平轉變至另一個水平而從一個水平轉變至另一水平。之前的描述是本發(fā)明的較佳實施例。提供這些實施例僅是出于例示和描述的目的,而無意窮舉或是將本發(fā)明限于本公開的精確形式。許多修改和變化將為本領域技術人員所顯見。選擇并描述實施例是為了對本發(fā)明的原理及其實際應用作最佳的描述,從而使本領域技術人員了解本發(fā)明。細微的修該與變化被認為落在本發(fā)明的精神與范圍內。本發(fā)明的范圍意在由所附權利要求及其等效方案來定義。權利要求1.一種用于降低用來驅動或另外控制顯示器的系統(tǒng)內的設備所消耗的功率的方法,其中所述設備的輸出響應于所述設備的輸入從一個水平轉變至另一水平而從一個水平轉變至另一水平,所述方法包括當所述設備的輸入以及對應輸出要從一個水平轉變至另一水平時,向所述設備提供第一偏置電流水平;以及當所述設備的所述輸入以及所述對應輸出沒有要從一個水平轉變至另一水平時,向所述設備提供第二偏置電流水平,所述第二偏置電流水平低于所述第一偏置電流水平。2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,還包括,每當所述提供給設備的偏置電流要從所述第一偏置電流水平降至所述第二偏置電流水平時-在較短時段內提供另一偏置電流水平,所述另一偏置電流水平低于所述第一偏置電流水平但高于所述第二偏置電流水平。3.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二偏置電流水平是所述第一偏置電流所述的至少一半。4.如權利要求1所述的方法,其特征在于,在所述設備的輸入已從第一水平轉變至第二水平且將保持在所述第二水平一時段,所述設備的所述輸入以及對應輸出不會從一個水平轉變至另一水平。5.如權利要求1所述的方法,其特征在于,其進一步包括接收控制信號,所述控制信號指定所述設備的所述輸入何時從一個水平轉變至另一水平;向單觸發(fā)電路的輸入提供所述控制信號,以由此在所述單觸發(fā)電路的輸出處產生單觸發(fā)脈沖信號,其中所述單觸發(fā)脈沖信號包含具有通常與所述設備從一個水平轉變至另一水平的所述輸入相一致的前沿以及在所述前沿之后經過一延遲出現的后沿的脈沖,其中所述延遲是由所述單觸發(fā)電路來定義;以及使用所述單觸發(fā)脈沖信號來指定提供給所述設備的偏置電流何時具有所述第一偏置電流水平,以及指定提供給所述設備的偏置電流何時具有所述第二偏置電流水平。6.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述設備是以下之一緩沖器;數模轉換器;模數轉換器;電壓-電流轉換器;以及電流-電壓轉換器。7.—種用于降低用來驅動或另外控制顯示器的系統(tǒng)內的設備所消耗的功率的配置,其中所述設備的輸出響應于所述設備的對應輸入從一個水平轉變至另一水平而從一個水平轉變至另一水平,所述配置包括用來驅動或另外控制顯示器的系統(tǒng)內的設備,所述設備包括輸入和輸出;單觸發(fā)電路,其接收指定所述設備的所述輸入何時從一個水平轉變至另一水平的控制信號;以及偏置電流選擇器,其響應于來自所述單觸發(fā)電路的輸出向所述設備提供第一偏置電流水平和第二偏置電流水平中的一者,其中所述第二偏置電流低于所述第一偏置電流。8.如權利要求7所述的配置,其特征在于,還包括第二單觸發(fā)電路,其接收指定所述設備的所述輸入何時從一個水平轉變至另一水平的控制信號;以及第二偏置電流選擇器,其響應于來自所述第二單觸發(fā)電路的輸出向所述設備提供第三偏置電流水平和第四偏置電流水平中的一者,其中所述第三偏置電流水平和第四偏置電流水平中的一者被添加到所述偏置電流選擇器所輸出的所述第一或第二偏置電流水平。9.如權利要求8所述的配置,其特征在于,其中,所述提供給第二偏置電流選擇器的控制信號與所述提供給第一偏置電流選擇器的控制信號相同。10.如權利要求8所述的配置,其特征在于,所述第四偏置電流水平實質上為零電流水平。11.如權利要求7所述的配置,其特征在于,所述第二偏置電流水平是所述第一偏置電流水平的至少一半。12.如權利要求7所述的配置,其特征在于,響應于所述控制信號,所述單觸發(fā)電路輸出單觸發(fā)脈沖信號,所述單觸發(fā)脈沖信號包括具有通常與所述設備從一個水平轉變至另一水平的所述輸入相一致的前沿以及在所述前沿之后經過一延遲出現的后沿的脈沖,其中所述延遲是由所述單觸發(fā)電路來定義。13.如權利要求7所述的配置,其特征在于,在所述設備的所述輸入已從第一水平轉變至第二水平且將保持在所述第二水平一時段,所述設備的所述輸入以及所述對于輸出不會從一個水平轉變至另一水平。14.如權利要求7所述的配置,其特征在于,所述設備是以下之一緩沖器;數模轉換器;模數轉換器;電壓-電流轉換器;以及電流-電壓轉換器。15.—種用于降低用來驅動或另外控制顯示器的系統(tǒng)內的設備所消耗的功率的方法,其中所述設備的輸出響應于所述設備的對應輸入從一個水平轉變至另一水平而從一個水平轉變至另一水平,所述方法包括向用來驅動或另外控制顯示器的系統(tǒng)內的所述設備選擇性地提供至少兩個偏置電流水平中的一者,所述設備包括輸入和輸出;其中在所述設備的輸入以及對應輸出要從一個水平轉變至另一水平時向所述設備提供第一偏置電流水平;以及其中在所述設備的輸入以及對應輸出沒有要從一個水平轉變至另一水平時向所述設備提供第二偏置電流水平,所述第二偏置電流水平低于所述第一偏置電流水平。16.如權利要求15所述的方法,其特征在于,其進一步包括在從所述第一偏置電流水平改變成所述第二偏置電流水平的間提供至少一個另一偏置電流水平給所述設備,所述至少一個另一偏置電流水平低于所述第一偏置電流水平,但是高于所述第二偏置電流水平。17.如權利要求15所述的方法,其特征在于,其進一步包括基于控制信號來確定所述設備的輸入何時要從一個水平轉變至另一水平;以及使用相同的控制信號來控制所述選擇性提供。18.如權利要求15所述的方法,其特征在于,在所述設備的輸入已從第一水平轉變至第二水平且將保持所述第二水平一時段,所述設備的輸入以及對應輸出不會從一個水平轉變至另一水平。19.如權利要求15所述的配置,其特征在于,所述設備是以下之一-緩沖器;數模轉換器;模數轉換器;電壓-電流轉換器;以及電流-電壓轉換器。20.如權利要求15所述的方法,其特征在于,所述第二偏置電流水平是所述第一偏置電流水平的至少一半。全文摘要本發(fā)明所提供的是配合用來驅動或另外控制顯示器(例如,LCD顯示器)的系統(tǒng)來使用的方法與配置。此類系統(tǒng)通常包括需要足夠高的偏置電流的設備(例如,緩沖器、DAC、ADC等)以便讓該設備具有足夠快的轉換速率與趨穩(wěn)時間,其可能會消耗非期望的高功率量。本發(fā)明的實施例調節(jié)此偏置電流來降低功耗。當該設備的輸入以及對應輸出要從一個水平轉變至另一水平時,向設備提供第一偏置電流水平。當設備的輸入以及對應輸出沒有要從一個水平轉變至另一水平時,向設備提供第二偏置電流水平,其中第二偏置電流水平低于第一偏置電流水平。文檔編號G09G3/36GK101529492SQ200780039763公開日2009年9月9日申請日期2007年9月5日優(yōu)先權日2006年9月28日發(fā)明者C-Y·查申請人:英特賽爾美國股份有限公司
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