專利名稱：驅(qū)動(dòng)電路、操作狀態(tài)檢測(cè)電路和顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)電路、一種操作狀態(tài)檢測(cè)電路和一種顯示裝置，并且更具體地說涉及用于驅(qū)動(dòng)諸如液晶板之類的電容負(fù)載的一種驅(qū)動(dòng)電路和一種操作狀態(tài)檢測(cè)電路以及一種顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，液晶板在從便攜式游戲的小面板到大屏幕電視機(jī)面板的多種多樣的領(lǐng)域中已經(jīng)有了各色各樣的以及找得到的應(yīng)用。因此，用于驅(qū)動(dòng)液晶板的驅(qū)動(dòng)電路在各種負(fù)載狀態(tài)之下執(zhí)行期望的操作是有必要的。
不但在不同形狀液晶板的情況下，而且當(dāng)液晶板是同一形狀時(shí)，在制造工藝中在液晶板之間都有制造變形。結(jié)果，對(duì)于液晶板的每一個(gè)驅(qū)動(dòng)線路，即，對(duì)于驅(qū)動(dòng)電路的每個(gè)輸出，用于驅(qū)動(dòng)液晶板的驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)載狀態(tài)都不同。此外，在驅(qū)動(dòng)電路中，當(dāng)液晶板的水平點(diǎn)數(shù)目不可被驅(qū)動(dòng)電路的輸出數(shù)目除盡時(shí)，多余的輸出端被用于打開狀態(tài)，并且這種情況，對(duì)于驅(qū)動(dòng)電路的每個(gè)輸出，負(fù)載狀態(tài)也不同。此外，驅(qū)動(dòng)電路的屬性估計(jì)在驅(qū)動(dòng)電路的制造工藝中由測(cè)試人員實(shí)施，并且在測(cè)試人員的這些估計(jì)期間負(fù)載狀態(tài)完全不同于液晶板的負(fù)載狀態(tài)。因此，有各種不同的驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)載狀態(tài)，并且那些狀態(tài)有時(shí)對(duì)于甚至在單個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中的每個(gè)輸出端不同。
以電壓輸出器的方式連接的一個(gè)運(yùn)算放大器通常被使用作為提供于這些驅(qū)動(dòng)電路的輸出部分中的一個(gè)輸出電路。在運(yùn)算放大器中，由于驅(qū)動(dòng)的負(fù)載狀態(tài)的波動(dòng)，相位余量變化。如果使用于驅(qū)動(dòng)電路中的運(yùn)算放大器中的相位余量惡化，則運(yùn)算放大器開始振蕩并在液晶板顯示器中引起缺點(diǎn)。由于這個(gè)原因，考慮到要被連接到上述驅(qū)動(dòng)電路輸出上的所有的負(fù)載狀態(tài)來設(shè)計(jì)使用于驅(qū)動(dòng)電路中的運(yùn)算放大器。
鏡像電容的相位補(bǔ)償通常是通常所說的用于增加運(yùn)算放大器相位余量的一個(gè)裝置。鏡像電容的相位補(bǔ)償分離運(yùn)算放大器的第一極點(diǎn)和第二極點(diǎn)以便實(shí)現(xiàn)期望的相位特性。在這種方法中，相位補(bǔ)償電容越高，則相位余量越大。如果用一個(gè)從上述負(fù)載狀態(tài)波動(dòng)的立場(chǎng)看足夠了的電容值來補(bǔ)償相位，則運(yùn)算放大器的相位余量增加并且沒有振蕩出現(xiàn)。
可是，驅(qū)動(dòng)電路同時(shí)要求低功率消耗以及高負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力。使用于輸出電路中的運(yùn)算放大器的功耗的減少以及高負(fù)載驅(qū)動(dòng)性能的改善是用于減少驅(qū)動(dòng)電路的功耗以及改善驅(qū)動(dòng)電路的高負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力的強(qiáng)制條件。運(yùn)算放大器的轉(zhuǎn)換速率(SR)、差動(dòng)級(jí)電流(Id)和相位補(bǔ)償電容值(Cc)滿足如下公式1的關(guān)系[公式1]SR＝Id/Cc因此，增加相位補(bǔ)償電容值以便保持運(yùn)算放大器的相位余量降低了驅(qū)動(dòng)能力。為了防止驅(qū)動(dòng)性能下降，運(yùn)算放大器的功耗不得不增加。換言之，從實(shí)現(xiàn)一個(gè)低功率消耗和高負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力的立場(chǎng)看，期望運(yùn)算放大器的相位補(bǔ)償電容值很小。把一個(gè)電阻串聯(lián)連接到電容負(fù)載的一種技術(shù)已知會(huì)相對(duì)于電容負(fù)載增加運(yùn)算放大器的相位余量。
在這里，將解釋運(yùn)算放大器中的振蕩機(jī)件。圖5是通用反饋電路的基本方框圖。參見圖5，附圖標(biāo)記24表示運(yùn)算放大器而附圖標(biāo)記23表示一個(gè)反饋部分。如圖5所示，在運(yùn)算放大器24的反饋的情況下，閉環(huán)電壓增益將由如下公式2表示，在此，Ao代表運(yùn)算放大器24的開環(huán)電壓增益而β代表反饋部分23的反饋系數(shù)[公式2]Ac=vovi=-Ao1+Aoβ]]>從此公式中，接著是當(dāng)Aoβ＝-1，即，當(dāng)|Ao|＝|1/β|，時(shí)，如果輸入和輸出的相位反向，那么由于反饋，運(yùn)算放大器開始振蕩。另外，圖6示出了表示如圖5所示反饋電路的頻率特性的波德(Bode)圖。在如圖6所示的波德圖中，如果在Ao和1/β相交的點(diǎn)處梯度差值是40dB/dec或更高，則運(yùn)算放大器24在相交點(diǎn)的頻率f0處振蕩。
圖7示出了說明常規(guī)反饋電路示例的一個(gè)框圖。使用于驅(qū)動(dòng)電路的輸出電路中的運(yùn)算放大器被使用于如圖7所示的電壓跟隨器連接中。參見圖7，附圖標(biāo)記25表示運(yùn)算放大器，26表示運(yùn)算放大器的輸出電阻R0，27表示用于改良相位余量的電阻RL，而28表示負(fù)載電容CL。在這個(gè)示例中，I/beta由如下公式3表示，并且波德圖假定如圖8所示的形狀。[公式3]1β=vovi=Ro+(RL+1sCL)RL+1SCL]]>=Ro+RLRL·(s-1CL(Ro+RL))(s-(-1CLRL))]]>如圖8所示，如果電阻RL與運(yùn)算放大器的負(fù)載電容CL串聯(lián)連接，則相位余量被改善并且由于連接的電阻RL的阻抗值的增加，1/β的斜率變小。因此，如果電阻RL的阻抗值增加，則1/β和Ao的梯度差值降低。因此，改善相位余量的效果變得更重要。
可是，如上所述，同時(shí)需要驅(qū)動(dòng)電路既具有低功率消耗又具有高負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力。換言之，需要降低使用于輸出電路中的運(yùn)算放大器的功率消耗并且改善高負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力。把一個(gè)電阻串聯(lián)連接到運(yùn)算放大器的負(fù)載引起運(yùn)算放大器的驅(qū)動(dòng)能力的惡化，并且必須增加運(yùn)算放大器的功率消耗以便防止驅(qū)動(dòng)能力的惡化。換言之，為了實(shí)現(xiàn)低功率消耗以及高負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力，所希望的是使用與運(yùn)算放大器的負(fù)載串聯(lián)連接的一個(gè)小的電阻阻抗值。
已知一種方法，其中連接到運(yùn)算放大器的負(fù)載的阻抗值被切換以滿足在前所述的要求。圖9是說明傳統(tǒng)液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電路以及顯示板的結(jié)構(gòu)示例的框圖。圖10是說明常規(guī)驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示例的框圖。下面將參考那些附圖進(jìn)行解釋。
如圖9所示，液晶顯示裝置包括控制電路29、分級(jí)電壓電源30、掃描線驅(qū)動(dòng)電路31、數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器電路32和由掃描線驅(qū)動(dòng)電路31與數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)器電路32驅(qū)動(dòng)的顯示板33。
在這里，顯示板33是使用薄膜MOS晶體管(TFT)38作為開關(guān)元件的有源矩陣彩色液晶板。在這個(gè)板中，像素在行方向和列方向上以各自規(guī)定的距離提供的掃描線35和數(shù)據(jù)線34的交點(diǎn)處按行以及按列排列。像素包括液晶電容36和TFT 38，液晶電容36是一個(gè)等效的電容負(fù)載，TFT 38的柵極連接到掃描線35，液晶電容36和TFT 38串聯(lián)連接在數(shù)據(jù)線34和公共電極線37之間。由掃描線驅(qū)動(dòng)電路31生成的掃描脈沖基于水平同步信號(hào)和垂直同步信號(hào)而被施加到顯示板33的掃描線35的每一行。在一個(gè)公共電位Vcom被施加到公共電極線37上的一個(gè)狀態(tài)中，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32基于數(shù)字顯示數(shù)據(jù)為每個(gè)顏色生成的一個(gè)模擬數(shù)據(jù)信號(hào)被施加到顯示板的數(shù)據(jù)線34的每一列。結(jié)果，彩色文本或圖像被顯示在顯示板33上。
下面將描述數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32。數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32包括一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換電路39和一個(gè)輸出電路41，D/A轉(zhuǎn)換電路39用于通過選擇電壓的一個(gè)分級(jí)級(jí)別來把分別的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換(D/A轉(zhuǎn)換)為每一列顯示數(shù)據(jù)的模擬信號(hào)，輸出電路41改變阻抗以便驅(qū)動(dòng)每一數(shù)據(jù)線34并輸出一個(gè)模擬顯示數(shù)據(jù)信號(hào)。
如圖9和圖10所示，輸出電路41包括具有滿擺幅輸入輸出并分別以一個(gè)電壓輸出器的方式連接的的多個(gè)運(yùn)算放大器401，連接在數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32的輸出Vout和運(yùn)算放大器401的輸出端Sout之間的一個(gè)開關(guān)402，并聯(lián)連接到開關(guān)402的一個(gè)開關(guān)403，以及用于把一個(gè)公共偏壓提供到運(yùn)算放大器401的一個(gè)公共偏置電路40。當(dāng)開關(guān)402被接通(ON)時(shí)它變成一個(gè)非常低阻抗值的電阻(低電阻)，并且當(dāng)開關(guān)403被接通(ON)時(shí)它變成一個(gè)很高阻抗值的電阻(高電阻)。例如，當(dāng)外部控制信號(hào)S1處于低電平時(shí)開關(guān)402被接通，并且當(dāng)外部控制信號(hào)S2處于高電平時(shí)開關(guān)403被接通。
圖11是一個(gè)說明驅(qū)動(dòng)電路的操作的時(shí)間圖。例如，在如圖11所示的t2持續(xù)時(shí)間中，即當(dāng)運(yùn)算放大器401位于負(fù)載驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，一個(gè)低電阻值的開關(guān)402和一個(gè)高阻值的開關(guān)403由外部控制信號(hào)S1、S2控制而被接通。結(jié)果，從D/A轉(zhuǎn)換電路39中輸出并且輸入到運(yùn)算放大器401的分級(jí)電壓(gradation voltage)通過開關(guān)402和開關(guān)403被輸入到顯示板33中并且驅(qū)動(dòng)將被進(jìn)行到期望電壓。
在這個(gè)時(shí)候，因?yàn)殚_關(guān)402和開關(guān)403并聯(lián)連接并且開關(guān)402的阻抗值非常低，運(yùn)算放大器401的輸出開關(guān)(開關(guān)402和開關(guān)403)的總阻抗值假定一個(gè)幾乎等于開關(guān)402的阻抗值的數(shù)值。由于這個(gè)原因，運(yùn)算放大器401的輸出開關(guān)具有一個(gè)低電阻并且能夠具有高驅(qū)動(dòng)能力。減少運(yùn)算放大器401的輸出開關(guān)的阻抗值實(shí)現(xiàn)了一個(gè)高驅(qū)動(dòng)能力，但是降低了運(yùn)算放大器401的相位余量?？墒?，當(dāng)液晶板負(fù)載被驅(qū)動(dòng)時(shí)，運(yùn)算放大器401位于瞬時(shí)狀態(tài)中并且不需要考慮相位余量。由于這個(gè)原因，減少輸出開關(guān)的阻抗值實(shí)現(xiàn)高驅(qū)動(dòng)能力，而沒有引起問題。
另外，在如圖11所示的t1和t2之外的其它持續(xù)時(shí)間中，即當(dāng)運(yùn)算放大器401位于穩(wěn)定狀態(tài)中時(shí)，具有低阻抗的第一開關(guān)402和具有高阻抗的第二開關(guān)403由外部控制信號(hào)S1、S2控制以便分別被切斷和接通。結(jié)果，從D/A轉(zhuǎn)換電路39輸入到運(yùn)算放大器401中的分級(jí)電壓被保持并經(jīng)由具有高阻抗的開關(guān)403輸出。
如上所述，在運(yùn)算放大器401的輸出和負(fù)載之間連接一個(gè)高阻抗元件增加了運(yùn)算放大器401的相位余量并降低了負(fù)載狀態(tài)波動(dòng)的影響的靈敏度。因此，當(dāng)運(yùn)算放大器401位于穩(wěn)定狀態(tài)中時(shí)，具有高阻抗的第二開關(guān)403扮演用于改善相位余量的電阻的角色。因此，好的相位余量甚至相對(duì)于負(fù)載波動(dòng)也能夠被保持。
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與表示上述傳統(tǒng)技術(shù)的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32相關(guān)的問題是用于實(shí)施阻抗值切換的控制信號(hào)的定時(shí)是恒定的，并且只能夠?qū)?yīng)特定的負(fù)載狀態(tài)以便相同地控制數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32的所有輸出。
對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)，上述外部控制信號(hào)S1、S2通常是根據(jù)數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32內(nèi)提供的邏輯電路(圖中未示出)中的內(nèi)部時(shí)鐘生成的定時(shí)，并且多個(gè)運(yùn)算放大器401從而被一起控制。因?yàn)檫@個(gè)邏輯電路的操作由數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32的制造過程確定，所以外部控制信號(hào)S1、S2的控制定時(shí)也同時(shí)被確定。
因此，在與負(fù)載傳導(dǎo)有關(guān)的某些假設(shè)下外部控制信號(hào)S1、S2的控制定時(shí)變成預(yù)先由數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32的設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)的定時(shí)。因此，處理料想不到的負(fù)載狀態(tài)是不可能的。例如，在負(fù)載驅(qū)動(dòng)期間輸出電路401的輸出信號(hào)Vout的斜率根據(jù)負(fù)載狀態(tài)來波動(dòng)并且負(fù)載驅(qū)動(dòng)持續(xù)時(shí)間t2的長(zhǎng)度也波動(dòng)。因此，當(dāng)運(yùn)算放大器401被設(shè)計(jì)時(shí)，該設(shè)計(jì)必須通過考慮負(fù)載狀態(tài)的擴(kuò)展而為相位余量提供某些備用量。
另外，諸如液晶板的制造過程中數(shù)據(jù)線之間的擴(kuò)展以及數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32的輸出電路401輸出的輸出之間的電壓中的差值之類的負(fù)載狀態(tài)(負(fù)載條件)對(duì)于運(yùn)算放大器的每個(gè)輸出不同。此外，在數(shù)據(jù)線輸出電路32中，對(duì)于某些分辨率的液晶板，所有的輸出有時(shí)未連接到液晶板。
例如，在使用384輸出數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32的XGA(1024×768)分辨率的液晶板的情況下，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32的所有輸出通過使用八個(gè)數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32連接到液晶板。在UXGA(1600×1200)分辨率的液晶板的情況下，總數(shù)為13個(gè)的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32被使用，但是在數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32之一中，384個(gè)輸出中的192個(gè)輸出未連接到液晶板并且使用于打開狀態(tài)中。換言之，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32的運(yùn)算放大器401的192個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)液晶板負(fù)載，此負(fù)載是一個(gè)重負(fù)載；并且剩余的192個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)一個(gè)寄生元件負(fù)載，此負(fù)載是一個(gè)輕負(fù)載。
在這種情況下，如常規(guī)數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32中那樣，由于系統(tǒng)一起控制多個(gè)運(yùn)算放大器401，所以處理每個(gè)插頭(pin)的負(fù)載狀態(tài)的波動(dòng)是不可能的。因?yàn)槟切┻\(yùn)算放大器401必須被設(shè)計(jì)使得在所有的多種負(fù)載狀態(tài)之下都具有一個(gè)優(yōu)良的相位余量，所以設(shè)計(jì)必須通過考慮負(fù)載狀態(tài)的這個(gè)多樣性來為相位余量提供某些備用量。
保持運(yùn)算放大器401的相位余量的此類備用量需要一個(gè)大的相位補(bǔ)償電容。顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電路的運(yùn)算放大器401以數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32的每一單片400或更多的比值而被排列。因此，為運(yùn)算放大器401提供一個(gè)大的相位補(bǔ)償電容防礙了集成度的增加。此外，一個(gè)大的相位補(bǔ)償電容引起運(yùn)算放大器401的驅(qū)動(dòng)能力的降低，并且功率消耗中的增加是必需的以便保持運(yùn)算放大器401的驅(qū)動(dòng)能力。
此外，即使當(dāng)與數(shù)據(jù)線控制電路32分開獨(dú)立地控制外部控制信號(hào)時(shí)，也難以考慮各種類型和使用條件的擴(kuò)展并且難以精確地確定運(yùn)算放大器的負(fù)載狀態(tài)。此外，控制信號(hào)的布線增加，從而阻礙了集合度的增加。
日本未審查專利公開No.11-85113(日本專利No.3488054)和2000-295044中公開的驅(qū)動(dòng)電路被認(rèn)為是液晶顯示裝置的傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路。
因此，與液晶顯示裝置的常規(guī)驅(qū)動(dòng)電路相關(guān)的問題是用于切換阻抗值的控制信號(hào)的定時(shí)是恒定的，能夠?qū)嵤﹣硐嗟鹊乜刂扑卸鄠€(gè)輸出的操作只對(duì)應(yīng)于特定的負(fù)載狀態(tài)，并且相位余量和驅(qū)動(dòng)能力有時(shí)由于負(fù)載狀態(tài)而下降。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)電容負(fù)載的驅(qū)動(dòng)電路，包括一個(gè)放大電路，用于放大一個(gè)輸入信號(hào)并把已放大信號(hào)輸出給電容負(fù)載，一個(gè)操作狀態(tài)檢測(cè)電路，用于檢測(cè)放大電路中向電容負(fù)載的輸出操作的操作狀態(tài)，和一個(gè)可變電阻，它連接在放大電路和電容負(fù)載之間并按照檢測(cè)到的操作狀態(tài)改變阻抗值。
利用此驅(qū)動(dòng)電路，取決于電容負(fù)載的負(fù)載狀態(tài)而變化的放大電路的操作狀態(tài)被檢測(cè)以使放大電路和電容負(fù)載之間的阻抗值能夠根據(jù)負(fù)載狀態(tài)被切換到適當(dāng)?shù)臄?shù)值。因此，驅(qū)動(dòng)電路的相位余量或驅(qū)動(dòng)能力能夠被改善。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一個(gè)操作狀態(tài)檢測(cè)電路，用于檢測(cè)用于驅(qū)動(dòng)電容負(fù)載的驅(qū)動(dòng)電路的操作狀態(tài)，所述操作狀態(tài)檢測(cè)電路根據(jù)驅(qū)動(dòng)電路的輸出來檢測(cè)電容負(fù)載被充電或放電的一個(gè)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)、以及電容負(fù)載既不被充電又不被放電的非驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。
利用此操作狀態(tài)檢測(cè)，取決于電容負(fù)載的負(fù)載狀態(tài)而變化的驅(qū)動(dòng)電路的操作狀態(tài)相應(yīng)于驅(qū)動(dòng)電路的輸出而被檢測(cè)。因此，能夠以優(yōu)良的效率檢測(cè)操作狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的仍然另一方面，提供一個(gè)顯示裝置，包括一個(gè)顯示板，它具有多個(gè)像素和用于傳送信號(hào)給所述多個(gè)像素的多個(gè)線路；和連接到用于輸出信號(hào)給多個(gè)像素的所述多個(gè)線路的多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路。多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的每一個(gè)包括一個(gè)放大電路，用于放大一個(gè)輸入信號(hào)并經(jīng)由所述線路把已放大信號(hào)輸出給像素；一個(gè)操作狀態(tài)檢測(cè)電路，用于檢測(cè)放大電路向像素的電容負(fù)載的輸出操作的操作狀態(tài)；一個(gè)可變電阻，它連接在放大電路和像素之間并按照檢測(cè)到的操作狀態(tài)改變阻抗值。利用此顯示裝置，取決于像素的電容負(fù)載的負(fù)載狀態(tài)而變化的放大電路的操作狀態(tài)被檢測(cè)以使放大電路和電容負(fù)載之間的阻抗值能夠根據(jù)負(fù)載狀態(tài)被切換到適當(dāng)?shù)臄?shù)值。因此，驅(qū)動(dòng)電路的相位余量或驅(qū)動(dòng)能力能夠被改善并且顯示裝置的性能能夠被改善。


結(jié)合附圖從如下詳細(xì)說明中將更顯然了解本發(fā)明上面的以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路的操作的時(shí)間圖；圖4是說明根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖5是傳統(tǒng)反饋電路的基本框圖；圖6是說明傳統(tǒng)反饋電路的頻率特性的波德圖；圖7是說明傳統(tǒng)反饋電路的結(jié)構(gòu)示例的框圖；圖8是說明傳統(tǒng)反饋電路的頻率特性的波德圖；圖9是說明傳統(tǒng)顯示裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖10是說明傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)框圖；和，圖11是說明傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路的操作的時(shí)間圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1首先，將解釋本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施例1的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)。圖1是說明本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)概述的框圖。圖2是更詳細(xì)示出本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路是用于驅(qū)動(dòng)電容負(fù)載的一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路。如圖9所示，此驅(qū)動(dòng)電路被使用作為用于驅(qū)動(dòng)顯示板33的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32的輸出電路41。例如，為每個(gè)數(shù)據(jù)線38提供本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路。
如圖1所示，本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路包括能夠滿擺幅(rail-to-rail)輸入和輸出并且以電壓跟隨器的方式連接的一個(gè)運(yùn)算放大器1；連接到運(yùn)算放大器1的一個(gè)操作狀態(tài)檢測(cè)電路2；和連接在驅(qū)動(dòng)電路的輸出端Vout和運(yùn)算放大器1的輸出端Sout之間并由操作狀態(tài)檢測(cè)電路2控制的一個(gè)可變電阻3。運(yùn)算放大器1放大輸入信號(hào)并經(jīng)由可變電阻3把放大信號(hào)輸出給電容負(fù)載(像素)。操作狀態(tài)檢測(cè)電路2檢測(cè)運(yùn)算放大器1中向電容負(fù)載的輸出操作的操作狀態(tài)。操作狀態(tài)檢測(cè)電路2通過參考運(yùn)算放大器1的輸出信號(hào)來檢測(cè)與電容負(fù)載的負(fù)載狀態(tài)對(duì)應(yīng)的運(yùn)算放大器1的操作狀態(tài)并執(zhí)行可變電阻3的阻抗值的切換。而且，操作狀態(tài)檢測(cè)電路2檢測(cè)運(yùn)算放大器1的操作狀態(tài)是充電/放電電容負(fù)載的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)還是電容負(fù)載既不被充電又不被放電的穩(wěn)定狀態(tài)(非驅(qū)動(dòng)狀態(tài))?？勺冸娮?連接在運(yùn)算放大器1和電容負(fù)載之間并且按照用操作狀態(tài)檢測(cè)電路2檢測(cè)到的操作狀態(tài)來改變它的阻抗值。按照操作狀態(tài)檢測(cè)電路2的控制，當(dāng)運(yùn)算放大器1的操作狀態(tài)是驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)可變電阻3減少阻抗值，而當(dāng)操作狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)增加阻抗值。
如圖2所示，運(yùn)算放大器1包括第一差分放大器4和第二差分放大器5，它們分別具有公共連接的它們的非反相輸入端子Vin(+)和反相輸入端子Vin(-)；第一P溝道MOS晶體管(輸出級(jí)晶體管)9，它的源極連接到一個(gè)正電源VDD2，漏極連接到輸出端Sout，柵極連接到第一差分放大器4的輸出端(節(jié)點(diǎn))V1；第一N溝道MOS晶體管(輸出級(jí)晶體管)10，它的源極連接到負(fù)電源VSS2，漏極連接到輸出端Sout，而柵極連接到第二差分放大器5的輸出端(節(jié)點(diǎn))V2；一個(gè)連接在節(jié)點(diǎn)V1與節(jié)點(diǎn)V2之間的AB類的控制電路6；和連接在節(jié)點(diǎn)V2和輸出端Sout之間的第二電容器8。
提供第一差分放大器4和第二差分放大器5以使從正電源VDD2的電位到負(fù)電源VSS2的電位之間的范圍內(nèi)的信號(hào)位于操作區(qū)域中。在輸入到輸入端Vin(+)中的信號(hào)之中，在正電源VDD2的電位一側(cè)上的信號(hào)經(jīng)由第一差分放大器4被第一P溝道MOS晶體管9放大，并且在負(fù)電源VSS2的電位一側(cè)上的信號(hào)經(jīng)由第二差分放大器5被第一N溝道MOS晶體管10放大。因此，運(yùn)算放大器1是一個(gè)推挽型放大器。由運(yùn)算放大器1放大的信號(hào)從輸出端Sout中輸出。
AB類控制電路6是一個(gè)用于控制第一P溝道MOS晶體管9和第一N溝道MOS晶體管10的偏置電流以便使運(yùn)算放大器1操作為AB類放大器的電路。例如，當(dāng)負(fù)載被充電時(shí)，主要地，第一P溝道MOS晶體管9操作并且第一N溝道MOS晶體管10沒有操作，但是即使在這種情況下，一個(gè)小的偏置電流被傳到第一N溝道MOS晶體管10，從而減少了切換失真的發(fā)生。另外，為了減少切換失真，優(yōu)選地，運(yùn)算放大器1操作為AB類放大器，但是可替代地，A類放大器或B類放大器也可以被使用。
第一電容器7和第二電容器8是鏡像電容，實(shí)現(xiàn)相位補(bǔ)償和改良的相位余量。
操作狀態(tài)檢測(cè)電路2包括第二P溝道MOS晶體管11，它的源極連接到一個(gè)正電源VDD2并且它的柵極連接到節(jié)點(diǎn)V1；第二N溝道MOS晶體管12，它的源極連接到負(fù)電源VSS2并且它的柵極連接到節(jié)點(diǎn)V2；一個(gè)連接在正電源VDD2和第二P溝道MOS晶體管11的漏極之間的第一恒流電源13；一個(gè)連接在負(fù)電源VSS2和第二N溝道MOS晶體管12之間的第二恒流電源14；第一反向器15，它使它的一個(gè)輸入連接到第二P溝道MOS晶體管11的漏極；第一兩輸入″與″門16，它使它的輸入端連接到第一反向器15的輸出和第二N溝道MOS晶體管12的漏極；第一兩輸入或非門，它使它的輸入端連接到一個(gè)外部控制信號(hào)ROB和第一兩輸入″與″門16的輸出端；和第二反向器18，它使它的輸入端連接到第一兩輸入或非門17的輸出端。一個(gè)阻抗值控制信號(hào)R02從兩輸入或非門17中被輸出，并且一個(gè)阻抗值控制信號(hào)R02B從反向器18中被輸出，它是阻抗值控制信號(hào)R02的一個(gè)反相信號(hào)。阻抗值控制信號(hào)R02和R02B是用于控制可變電阻3的阻抗值的控制信號(hào)。如果阻抗值控制信號(hào)R02和R02B的信號(hào)電平被切換，則可變電阻3的阻抗值被切換。
外部控制信號(hào)ROB是通過把外部控制信號(hào)RO反向獲得的一個(gè)信號(hào)。外部控制信號(hào)RO和ROB是在提供于數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路32中的一個(gè)邏輯電路中生成的控制信號(hào)，類似于如圖10所示的傳統(tǒng)電路中的外部控制信號(hào)S1和S2。例如，外部控制信號(hào)RO和ROB按照內(nèi)部時(shí)鐘來生成。
可變電阻3包括第三P溝道MOS晶體管19，它的源極連接到運(yùn)算放大器1的輸出端Sout，它的漏極連接到驅(qū)動(dòng)電路的輸出端Vout，并且它使它的柵極連接到從操作狀態(tài)檢測(cè)電路2中輸出的阻抗值控制信號(hào)R02B；第三N溝道MOS晶體管20，它的源極連接到運(yùn)算放大器1的輸出端Sout，它的漏極連接到驅(qū)動(dòng)電路的輸出端Vout，并且它使它的漏極連接到從操作狀態(tài)檢測(cè)電路2中輸出的阻抗值控制信號(hào)R02；第四P溝道MOS晶體管21，它的源極連接到運(yùn)算放大器1的輸出端Sout，它的漏極連接到驅(qū)動(dòng)電路的輸出端Vout，并且它使它的柵極連接到外部控制信號(hào)ROB；和第四N溝道MOS晶體管22，它的源極連接到運(yùn)算放大器1的輸出端Sout，它的漏極連接到驅(qū)動(dòng)電路的輸出端Vout，并且它使它的柵極連接到外部控制信號(hào)Ro。
設(shè)置可變電阻3的晶體管以使當(dāng)晶體管被接通時(shí)阻抗值不同。例如，如此設(shè)置以致當(dāng)?shù)谌齈溝道MOS晶體管19和第三N溝道MOS晶體管20被接通時(shí)獲得的阻抗值以及當(dāng)?shù)谒腜溝道MOS晶體管21和第四N溝道MOS晶體管22被接通時(shí)獲得的阻抗值不同。另外，選擇的晶體管被接通/關(guān)閉并且基于從操作狀態(tài)檢測(cè)電路2中輸入的阻抗值控制信號(hào)RO和R02來改變可變電阻3的阻抗值。例如，第三P溝道MOS晶體管19和第三N溝道MOS晶體管20同時(shí)被接通/關(guān)閉并且當(dāng)它們被接通時(shí)，它們操作為一個(gè)具有規(guī)定阻抗值的電阻。同樣地，第四P溝道MOS晶體管21和第四N溝道MOS晶體管22也同時(shí)被接通/關(guān)閉，并且當(dāng)它們被接通時(shí)，它們操作為一個(gè)具有規(guī)定阻抗值的電阻。在這個(gè)示例中，當(dāng)?shù)谌齈溝道MOS晶體管19和第三N溝道MOS晶體管20被接通時(shí)獲得的阻抗值低于當(dāng)?shù)谒腜溝道MOS晶體管21和第四N溝道MOS晶體管22被接通時(shí)獲得的阻抗值。
下面將描述操作狀態(tài)檢測(cè)電路2的操作。運(yùn)算放大器1的第一P溝道MOS晶體管9和操作狀態(tài)檢測(cè)電路2的第二P溝道MOS晶體管11被配置為具有共同連接的源極和共同連接的柵極。結(jié)果，第二P溝道MOS晶體管11的漏極電流Idp可以被如下公式4表示，在此W1/L1代表第一P溝道MOS晶體管9的柵極尺寸，Isp代表它的漏極電流，而W2/L2代表第二P溝道MOS晶體管11的柵極尺寸[公式4]Idp=L1W1·W2L2·Isp]]>連接到第二P溝道MOS晶體管11的漏極的第一恒流電源13用來產(chǎn)生一個(gè)恒定電流Irp的流。在這種情況下，第二P溝道MOS晶體管11和第一恒流電源13作為第一電流比較器，它根據(jù)各自的電流值改變它的輸出。
另外，運(yùn)算放大器1的第一N溝道MOS晶體管10和操作狀態(tài)檢測(cè)電路2的第二N溝道MOS晶體管12具有這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)其中，它們的各自的源極和柵極被共同連接。結(jié)果，第二N溝道MOS晶體管12的漏極電流Idn可以被如下公式5表示，在此，W3/L3代表第一N溝道MOS晶體管10的柵極尺寸，Isn代表它的漏極電流，而W4/L4代表第二N溝道MOS晶體管12的柵極尺寸。[公式5]Idn=L3W3·W4L4·Isn]]>連接到第二N溝道MOS晶體管12的漏極的第二恒流電源14用來產(chǎn)生一個(gè)恒定電流Irn的流。在這種情況下，第二N溝道MOS晶體管12和第二恒流電源14操作為第二電流比較器，它按照各自的電流值改變輸出。
從而，在本實(shí)施例中，第一P溝道MOS晶體管9和第二P溝道MOS晶體管11之間的柵極尺寸比值、以及第一N溝道MOS晶體管10和第二N溝道MOS晶體管12之間的柵極尺寸比值被設(shè)置為預(yù)定值。與柵極尺寸比值成比例的漏極電流生成，并且運(yùn)算放大器1的輸出信號(hào)中的變化通過漏極電流中的變化而被檢測(cè)到。按照連接到運(yùn)算放大器1的負(fù)載狀態(tài)而變化的運(yùn)算放大器1的操作狀態(tài)通過漏極電流的變化而被檢測(cè)。此外，在本實(shí)施例中，第一P溝道MOS晶體管9、第一N溝道MOS晶體管10的柵壓(控制信號(hào))或輸出信號(hào)被參考并且基于所述參考信號(hào)檢測(cè)運(yùn)算放大器1的操作狀態(tài)。根據(jù)這個(gè)參考信號(hào)(柵壓)生成的電流(Idp，Idn)與規(guī)定的參考值(Irp，Irn)比較以便決定操作狀態(tài)是一個(gè)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)還是穩(wěn)定狀態(tài)。例如，當(dāng)根據(jù)柵壓生成的電流大于規(guī)定的參考值時(shí)，判斷操作狀態(tài)是驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，而當(dāng)電流小于規(guī)定的參考值時(shí)，判斷操作狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài)。
在這個(gè)示例中，根據(jù)第一P溝道MOS晶體管9和第一N溝道MOS晶體管10的柵壓生成的漏極電流分別與參考電流比較，但是柵壓可以直接與參考電壓比較。例如，第一P溝道MOS晶體管9或第一N溝道MOS晶體管10的柵壓可以被輸入到反向器中并且反向器的閾值電壓被使用作為一個(gè)參考電壓。當(dāng)反向器的閾值電壓被使用作為參考電壓時(shí)，電路結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步被簡(jiǎn)化，但是閾值電壓的精確度必須被確保。
另外，不但第一P溝道MOS晶體管9或第一N溝道MOS晶體管10的柵壓可以被參考，而且其它信號(hào)也可以被參考。啟用運(yùn)算放大器1的操作狀態(tài)的檢測(cè)的任何信號(hào)都可以被使用。例如，第一P溝道MOS晶體管9的漏極電流Isp和第一N溝道MOS晶體管10的漏極電流Isn或者運(yùn)算放大器401的輸出端Sout可以被直接參考?？墒?，在這種情況下，需要用于檢測(cè)漏極電流Isp和漏極電流Isn或輸出端Sout的電平的另外一個(gè)裝置。
圖3示出了一個(gè)時(shí)間圖，它說明了本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的操作。參見圖3，t3和t4是其中運(yùn)算放大器1位于負(fù)載驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，t3是負(fù)載充電持續(xù)時(shí)間(負(fù)載的電充電)，而t4是負(fù)載放電持續(xù)時(shí)間(負(fù)載的電放電)。其它時(shí)間是運(yùn)算放大器1位于穩(wěn)定狀態(tài)(非驅(qū)動(dòng)狀態(tài))中的持續(xù)時(shí)間，在所述持續(xù)時(shí)間內(nèi)既沒有實(shí)施負(fù)載的充電也沒有負(fù)載的放電。在t1持續(xù)時(shí)間中，運(yùn)算放大器1和負(fù)載的連接被斷掉。例如，在t1中復(fù)位負(fù)載充電。在t1和下一t1之間的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于顯示數(shù)據(jù)。
如圖3所示，在除了t3和t4持續(xù)時(shí)間以外的持續(xù)時(shí)間中，即當(dāng)運(yùn)算放大器1位于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，在輸入電壓Vin(+)和輸入電壓Vin(-)之間沒有差值。因此，在第一P溝道MOS晶體管9中流動(dòng)的電流Isp大約為幾個(gè)微安。結(jié)果，在第二P溝道MOS晶體管11中流動(dòng)的電流Isp也變成大約為幾個(gè)微安。另外，第一恒流電源13的電流值Irp被設(shè)計(jì)為大約幾十微安。因此，當(dāng)運(yùn)算放大器1位于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，第一恒流電源13動(dòng)作來提供的電流Irp大于第二P溝道MOS晶體管11動(dòng)作來傳遞的電流Idp。結(jié)果，第一電流比較器(第二P溝道MOS晶體管11和第一恒流電源13)輸出一個(gè)低電平。
類似地，當(dāng)運(yùn)算放大器1位于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，流經(jīng)第一N溝道MOS晶體管10的電流Isn通常大約為幾個(gè)微安。結(jié)果，流經(jīng)第二N溝道MOS晶體管12的電流Idn也變成大約幾個(gè)微安。另外，第二恒流電源14的電流值Irn被設(shè)計(jì)為大約幾十微安。因此，當(dāng)運(yùn)算放大器1是穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，第二恒流電源14動(dòng)作來提供的電流Irn大于第二N溝道MOS晶體管12動(dòng)作來傳遞的電流Idn。結(jié)果，第二電流比較器(第二N溝道MOS晶體管12和第二恒流電源14)輸出一個(gè)高電平。
那些第一和第二比較器的輸出被反向器15、第一兩輸入″與″門16、第一兩輸入或非門17以及第二反向器18轉(zhuǎn)換成可變電阻控制信號(hào)，導(dǎo)致操作狀態(tài)檢測(cè)電路2的輸出的阻抗值控制信號(hào)R02假定一個(gè)低電平而阻抗值控制信號(hào)R02B假定一個(gè)高電平。
因此，反向器15接收來自第一電流比較器的一個(gè)低電平并且輸出一個(gè)高電平。然后，第一兩輸入″與″門16接受來自反向器15和第二電流比較器中的一個(gè)高電平并且輸出一個(gè)高電平。然后，第一兩輸入或非門17被施加來自第一兩輸入″與″門16的一個(gè)高電平并且把阻抗值控制信號(hào)R02設(shè)置為一個(gè)低電平。然后，第二反向器18接收來自第一兩輸入或非門17的低電平并把阻抗值控制信號(hào)R02B設(shè)置為高電平。
如圖3所示，在t3持續(xù)時(shí)間中，即當(dāng)運(yùn)算放大器1對(duì)負(fù)載進(jìn)行充電的負(fù)載驅(qū)動(dòng)狀態(tài)期間，在輸入電壓Vin(+)和輸入電壓Vin(-)之間出現(xiàn)一個(gè)差值。結(jié)果，在第一P溝道MOS晶體管9中流動(dòng)的電流Isp上升到數(shù)百微安。因此，在第二P溝道MOS晶體管11中流動(dòng)的電流Idp也上升到數(shù)百微安。此外，第一恒流電源13的電流值Irp被設(shè)計(jì)為大約幾十微安。因此，運(yùn)算放大器1對(duì)負(fù)載進(jìn)行充電的負(fù)載驅(qū)動(dòng)狀態(tài)期間，第一恒流電源13動(dòng)作來提供的電流Irp小于第二P溝道MOS晶體管11動(dòng)作來傳遞的電流Idp。結(jié)果，第一電流轉(zhuǎn)換器輸出高電平。
此外，在運(yùn)算放大器1對(duì)負(fù)載進(jìn)行充電的負(fù)載驅(qū)動(dòng)狀態(tài)期間，在運(yùn)算放大器1的第一N溝道MOS晶體管10中流動(dòng)的電流Isn與穩(wěn)定狀態(tài)期間的相同。因此，第二電流比較器繼續(xù)輸出高電平。
那些第一和第二比較器的輸出被以如上所述相同的方式實(shí)施的反向器15、第一兩輸入″與″門16、第一兩輸入或非門17以及第二反向器18轉(zhuǎn)換成可變電阻控制信號(hào)，導(dǎo)致當(dāng)外部控制信號(hào)ROB處于高電平時(shí)阻抗值控制信號(hào)R02以低電平被輸出而當(dāng)外部控制信號(hào)ROB處于低電平時(shí)以高電平被輸出。當(dāng)外部控制信號(hào)ROB處于高電平時(shí)阻抗值控制信號(hào)R02B以高電平被輸出而當(dāng)外部控制信號(hào)ROB處于低電平時(shí)以低電平被輸出。
因此，向反向器15提供來自第一電流比較器中的一個(gè)高電平并且反向器15輸出一個(gè)低電平。然后，第一兩輸入″與″門16接收來自反向器15的低電平并輸出一個(gè)低電平。然后，因?yàn)榈谝粌奢斎牖蚍情T17接收來自第一兩輸入″與″門16的低電平，所以當(dāng)外部控制信號(hào)處于高電平時(shí)它輸出一個(gè)低電平作為阻抗值控制信號(hào)R02而當(dāng)外部控制信號(hào)ROB處于低電平時(shí)輸出一個(gè)高電平作為阻抗值控制信號(hào)R02。然后，當(dāng)從第一兩輸入或非門17中呈現(xiàn)一個(gè)低電平時(shí)第二反向器18輸出一個(gè)高電平作為阻抗值控制信號(hào)R02B而當(dāng)從第一兩輸入或非門17中呈現(xiàn)一個(gè)高電平時(shí)輸出一個(gè)低電平。
另外，因?yàn)橥獠靠刂菩盘?hào)ROB是一個(gè)反向的外部控制信號(hào)RO，所以在t1持續(xù)時(shí)間期間外部控制信號(hào)ROB處于高電平而在t3持續(xù)時(shí)間期間處于低電平。因此，在t3持續(xù)時(shí)間內(nèi)，R02處于高電平而R02B處于低電平。由于從輸出端Sout到輸入端Vin(-)的反饋，在t3持續(xù)時(shí)間的末端處，輸入電壓Vin(+)和輸入電壓Vin(-)之間的差值消失并且與上述穩(wěn)定狀態(tài)中的那個(gè)操作對(duì)應(yīng)的操作被執(zhí)行。
如圖3所示，在t4持續(xù)時(shí)間中，即當(dāng)運(yùn)算放大器1對(duì)負(fù)載進(jìn)行放電的負(fù)載驅(qū)動(dòng)狀態(tài)期間，在輸入電壓Vin(+)和輸入電壓Vin(-)之間出現(xiàn)一個(gè)差值。因此，在第一N溝道MOS晶體管10中流動(dòng)的電流Isn增加到數(shù)百微安，并且因此，第二N溝道MOS晶體管12中流動(dòng)的電流Idn也增加到數(shù)百微安。此外，第二恒流電源14的電流值Irn被設(shè)計(jì)為幾十微安。因此，在運(yùn)算放大器1對(duì)負(fù)載進(jìn)行放電的負(fù)載驅(qū)動(dòng)狀態(tài)期間，第二恒流電源14動(dòng)作來提供的電流Irn小于第二N溝道MOS晶體管12動(dòng)作來傳遞的電流Idn。結(jié)果，第二電流轉(zhuǎn)換器將輸出一個(gè)低電平。
在運(yùn)算放大器1對(duì)負(fù)載進(jìn)行放電的負(fù)載驅(qū)動(dòng)狀態(tài)期間，在運(yùn)算放大器1的第一P溝道MOS晶體管9中流動(dòng)的電流Isp與穩(wěn)定狀態(tài)中的相同。因此，第一電流比較器仍然輸出一個(gè)低電平。
通過以與如上所述相同的方式把第一和第二電流轉(zhuǎn)換器的那些輸出轉(zhuǎn)換成為可變電阻控制信號(hào)，當(dāng)外部控制信號(hào)ROB處于高電平時(shí)阻抗值控制信號(hào)R02以低電平被輸出而當(dāng)外部控制信號(hào)ROB處于低電平時(shí)以高電平被輸出。當(dāng)外部控制信號(hào)ROB處于高電平時(shí)阻抗值控制信號(hào)R02B以高電平被輸出而當(dāng)外部控制信號(hào)ROB處于低電平時(shí)以低電平被輸出。
另外，類似于上述過程，因?yàn)樵趖4持續(xù)時(shí)間中外部控制信號(hào)ROB處于低電平，所以在t4持續(xù)時(shí)間中阻抗值控制信號(hào)R02處于高電平并且阻抗值控制信號(hào)R02B處于低電平。類似于t3，在t4持續(xù)時(shí)間之后，輸入電壓Vin(+)和輸入電壓Vin(-)之間的差值消失并且與上述穩(wěn)定狀態(tài)中的那個(gè)操作對(duì)應(yīng)的操作被執(zhí)行。
根據(jù)操作狀態(tài)檢測(cè)電路2的輸出信號(hào)，可變電阻3操作使得在負(fù)載充電持續(xù)時(shí)間t3和負(fù)載放電持續(xù)時(shí)間t4期間降低阻抗值。因此，可變電阻3實(shí)施控制如此以使輸出開關(guān)的阻抗值降低同時(shí)阻抗值控制信號(hào)R02處于高電平而阻抗值控制信號(hào)R02B處于低電平，并且實(shí)施控制以使在其它持續(xù)時(shí)間期間輸出開關(guān)的阻抗值增加。
例如，在穩(wěn)定狀態(tài)中，由于外部控制信號(hào)RO處于高電平并且外部控制信號(hào)ROB處于低電平，所以第四P溝道MOS晶體管21和第四N溝道MOS晶體管22被接通，并且由于阻抗值控制信號(hào)R02處于低電平而阻抗值控制信號(hào)R02B處于高電平，所以第三N溝道MOS晶體管20和第三P溝道MOS晶體管19被切斷。結(jié)果，阻抗只由第四P溝道MOS晶體管21和第四N溝道MOS晶體管22確定并且獲得一個(gè)更高的阻抗值。
在一個(gè)負(fù)載驅(qū)動(dòng)狀態(tài)中，由于阻抗值控制信號(hào)R02處于高電平并且阻抗值控制信號(hào)R02B處于低信號(hào)，所以第三N溝道MOS晶體管20和第三P溝道MOS晶體管19被接通。結(jié)果，阻抗值變成幾乎等于第三N溝道MOS晶體管20和第三P溝道MOS晶體管19產(chǎn)生的阻抗值并且獲得一個(gè)更低的阻抗值。
因此，在本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路中，使用于驅(qū)動(dòng)電路的輸出電路中的運(yùn)算放大器1對(duì)負(fù)載進(jìn)行充電和放電的持續(xù)時(shí)間，即不需要為運(yùn)算放大器1考慮相位余量的持續(xù)時(shí)間被第一和第二電流比較器自動(dòng)檢測(cè)，可變電阻3的阻抗值控制信號(hào)R02被控制為高電平，可變電阻3的阻抗值控制信號(hào)R02B被控制為低電平，并且連接到運(yùn)算放大器1的輸出上的可變電阻3的阻抗值會(huì)被減少。此外，在運(yùn)算放大器1的穩(wěn)定狀態(tài)中，即，在應(yīng)該考慮相位余量的那個(gè)持續(xù)時(shí)間內(nèi)，可變電阻3的阻抗值控制信號(hào)R02被控制為低電平，可變電阻3的阻抗值控制信號(hào)R02B被控制為高電平，并且連接到運(yùn)算放大器1的輸出上的可變電阻3的阻抗值會(huì)增加。結(jié)果，即使當(dāng)由驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的負(fù)載對(duì)于每個(gè)輸出插頭改變時(shí)，每個(gè)輸出的運(yùn)算放大器都自動(dòng)地檢測(cè)它。因此，當(dāng)運(yùn)算放大器本身位于負(fù)載驅(qū)動(dòng)狀態(tài)中時(shí)，通過減少輸出開關(guān)的阻抗可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)更高驅(qū)動(dòng)能力的轉(zhuǎn)移，通過增加輸出開關(guān)的阻抗可以保持一個(gè)穩(wěn)定的相位余量。因此，處理上述負(fù)載變化的每一個(gè)是可能的。
因此，因?yàn)椴恍枰褂每紤]運(yùn)算放大器的負(fù)載狀態(tài)來保持余量的設(shè)計(jì)，所以運(yùn)算放大器的相位補(bǔ)償電容值能夠被減少。減少運(yùn)算放大器的相位補(bǔ)償電容意味著負(fù)載能夠以一個(gè)弱電流迅速地被充電和放電，從而實(shí)現(xiàn)功耗的降低以及驅(qū)動(dòng)性能的改善。此外，減少相位補(bǔ)償電容使其能夠增加需要集成大量運(yùn)算放大器的一個(gè)顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電路的芯片組裝密度。
實(shí)施例2下面參考圖4描述本實(shí)施例的實(shí)施例2的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)。圖4示出了一個(gè)電路圖，它說明了本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)。此驅(qū)動(dòng)電路類似于圖1和圖2中示出的驅(qū)動(dòng)電路，包括一個(gè)運(yùn)算放大器1、一個(gè)操作狀態(tài)檢測(cè)電路2和一個(gè)可變電阻3。因?yàn)榭勺冸娮?和如2圖所示的相同，所以在此處它未被示出。
如圖4所示，運(yùn)算放大器1包括P溝道MOS晶體管44-51，N溝道MOS晶體管52-59，恒流電源60-62，恒壓電源63-66，以及電容器67、68。
一個(gè)反相輸入端子Vin(-)連接到N溝道MOS晶體管52的柵極，非反相輸入端子Vin(+)連接到N溝道MOS晶體管53的柵極，并且恒流電源60連接在N溝道MOS晶體管52、53的源極以及負(fù)電源VSS2之間。反相輸入端子Vin(-)連接到P溝道MOS晶體管44的柵極，非反相輸入端子Vin(+)連接到P溝道MOS晶體管45的柵極，并且恒流電源61連接在P溝道MOS晶體管44、45的源極和正電源VDD2之間。
P溝道MOS晶體管46、47的源極連接到正電源VDD2，它們的柵極彼此連接。P溝道MOS晶體管46的漏極經(jīng)由節(jié)點(diǎn)A連接到溝道MOS晶體管52的漏極，而P溝道MOS晶體管47的漏極經(jīng)由節(jié)點(diǎn)B連接到N溝道MOS晶體管53的漏極。
P溝道MOS晶體管48的源極連接到P溝道MOS晶體管46的漏極，它的漏極連接到P溝道MOS晶體管46、47的柵極，而它的柵極連接到P溝道MOS晶體管49的柵極，其中它的柵極由恒壓電源64的恒定電壓被偏置為比正電源VDD2的電位更低。P溝道MOS晶體管49的源極連接到P溝道MOS晶體管47的漏極，而類似于P溝道MOS晶體管48，它的柵極由恒壓電源64的恒定電壓被偏置為比正電源VDD2的電位更低。
N溝道MOS晶體管54、55的源極連接到負(fù)電源VSS2，它們的柵極彼此連接。N溝道MOS晶體管54的漏極經(jīng)由節(jié)點(diǎn)C連接到P溝道MOS晶體管44的漏極，而N溝道MOS晶體管55的漏極經(jīng)由節(jié)點(diǎn)D連接到P溝道MOS晶體管45的漏極。
N溝道MOS晶體管56的源極連接到N溝道MOS晶體管54的漏極，它的漏極連接到N溝道MOS晶體管54、55的柵極，而它的柵極連接到N溝道MOS晶體管57的柵極，其中它的柵極由恒壓電源66的恒定電壓被偏置為比負(fù)電源VSS2的電位更高。N溝道MOS晶體管57的源極連接到N溝道MOS晶體管55的漏極，而類似于N溝道MOS晶體管56，它的柵極由恒壓電源66的恒定電壓被偏置為比負(fù)電源VSS2的電位更高。
恒流電源62連接在P溝道MOS晶體管48的漏極和N溝道MOS晶體管56的漏極之間，P溝道MOS晶體管50的源極連接到P溝道MOS晶體管49的漏極，它的柵極由恒壓電源63的恒定電壓被偏置為比正電源VDD2的電位更低，并且它的漏極連接到N溝道MOS晶體管57的漏極。N溝道MOS晶體管58的源極連接到N溝道MOS晶體管57的漏極，它的柵極由恒壓電源65的恒定電壓被偏置為比負(fù)電源VSS2的電位更低，并且它的漏極連接到P溝道MOS晶體管49的漏極。
P溝道MOS晶體管51的源極連接到正電源VDD2，它的柵極連接到P溝道MOS晶體管49的漏極，而它的漏極連接到輸出端Sout。N溝道MOS晶體管59的源極連接到負(fù)電源VSS2，它的柵極連接到N溝道MOS晶體管57的漏極，而它的漏極連接到輸出端Sout。
電容67連接在P溝道MOS晶體管47的漏極和輸出端Sout之間，而電容68連接在N溝道MOS晶體管55的漏極和輸出端Sout之間。
操作狀態(tài)檢測(cè)電路2具有一個(gè)如圖2所示的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。在這里，第一反向器15、第一二輸入″與″門16、第一兩輸入或非門17和第二反向器18形成一個(gè)控制電路。P溝道MOS晶體管51的柵極PG連接到操作狀態(tài)檢測(cè)電路2的P溝道MOS晶體管11的柵極，而N溝道MOS晶體管59的柵極NG連接到操作狀態(tài)檢測(cè)電路2的N溝道MOS晶體管12的柵極。
本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路按照相同于如圖2所示的驅(qū)動(dòng)電路的操作原理來操作。P溝道MOS晶體管51是一個(gè)與如圖2所示的P溝道MOS晶體管9相同的元件，N溝道MOS晶體管59是一個(gè)與如圖2所示的N溝道MOS晶體管10相同的元件，電容67是一個(gè)與如圖2所示的電容7相同的元件，電容68是一個(gè)與如圖2所示的電容8相同的元件，P溝道MOS晶體管50和N溝道MOS晶體管58是與如圖2所示的AB級(jí)控制電路6相同的元件，N溝道MOS晶體管52、53和恒定電流電源60是與如圖2所示的第一差分放大器4相同的元件，而P溝道MOS晶體管44、45和恒定電流電源61是與如圖2所示的第二差分放大器5相同的元件。至于其它組件，通過增加N溝道MOS晶體管52、53的輸出電流和P溝道MOS晶體管44、45的輸出電流來實(shí)現(xiàn)在P溝道MOS晶體管51和N溝道MOS晶體管59中流動(dòng)的導(dǎo)電電流之間的平衡。
因此，根據(jù)本發(fā)明的操作狀態(tài)檢測(cè)電路適用于具有諸如圖2或圖4所示之類推挽式輸出電路的所有運(yùn)算放大器并且實(shí)現(xiàn)了較低的功率消耗、改善了的驅(qū)動(dòng)性能以及在具有推挽式輸出電路的運(yùn)算放大器中的更高密度。例如，如果運(yùn)算放大器在輸出級(jí)中具有柵極驅(qū)動(dòng)晶體管，則利用操作狀態(tài)檢測(cè)電路，能夠類似地檢測(cè)取決于負(fù)載狀態(tài)波動(dòng)的操作狀態(tài)，并且可變電阻的阻抗值能夠被改變。
如上所述，發(fā)明了一個(gè)運(yùn)算放大器使其能夠減小傳統(tǒng)非常高性能的運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)限度，所述運(yùn)算放大器具有用于自動(dòng)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電路的每個(gè)輸出的操作狀態(tài)并控制輸出電阻的裝置，并且它被設(shè)計(jì)來對(duì)應(yīng)于由近年來各色各樣的驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的負(fù)載狀態(tài)。因此，能夠極大改進(jìn)傳統(tǒng)運(yùn)算放大器的諸如功率消耗、驅(qū)動(dòng)性能以及集成度之類的特性。
另外，在上述實(shí)施例中，可變電阻3有兩個(gè)要被切換的阻抗值，因?yàn)檫\(yùn)算放大器的操作狀態(tài)可以是穩(wěn)定狀態(tài)和負(fù)載驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，但是這個(gè)數(shù)量不是限制的，可以使用任意數(shù)量的阻抗值。當(dāng)使用一個(gè)大數(shù)量的阻抗值時(shí)，阻抗值的一個(gè)更精細(xì)調(diào)整是可能的，但是操作狀態(tài)檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜并且電路面積增加。
另外，在描述示例中，根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路被使用在提供于液晶顯示板的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路中的輸出電路中，但是這種應(yīng)用不是限制的，根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路可以被使用在別的電路中，只要它們被設(shè)計(jì)用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)電容負(fù)載。例如，它可用于液晶顯示板的掃描線驅(qū)動(dòng)電路或者有機(jī)EL顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電路中。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動(dòng)電容負(fù)載的驅(qū)動(dòng)電路，包括放大電路，用于放大一個(gè)輸入信號(hào)并把已放大信號(hào)輸出給電容負(fù)載；操作狀態(tài)檢測(cè)電路，用于檢測(cè)放大電路中向電容負(fù)載的輸出操作的操作狀態(tài)；和可變電阻，它連接在放大電路和電容負(fù)載之間并按照檢測(cè)到的操作狀態(tài)改變阻抗值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)電路，其中操作狀態(tài)檢測(cè)電路檢測(cè)放大電路的操作狀態(tài)是電容負(fù)載被充電或放電的一個(gè)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)還是電容負(fù)載既不充電又不放電的一個(gè)非驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)電路，其中放大電路包括用于輸出放大電路的輸出信號(hào)的一個(gè)輸出級(jí)晶體管；和操作狀態(tài)檢測(cè)電路參考輸出級(jí)晶體管的控制信號(hào)并基于所述的參考信號(hào)來檢測(cè)操作狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的驅(qū)動(dòng)電路，其中放大電路包括用于輸出放大電路的輸出信號(hào)的輸出級(jí)晶體管；和操作狀態(tài)檢測(cè)電路參考輸出級(jí)晶體管的一個(gè)控制信號(hào)并基于所述的參考信號(hào)來檢測(cè)操作狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的驅(qū)動(dòng)電路，其中當(dāng)參考信號(hào)大于規(guī)定的參考值時(shí)操作狀態(tài)檢測(cè)電路檢測(cè)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，并且當(dāng)參考信號(hào)小于規(guī)定參考值時(shí)檢測(cè)非驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)電路，其中放大電路包括用于輸出放大電路的輸出信號(hào)的輸出級(jí)晶體管；和操作狀態(tài)檢測(cè)電路參考輸出級(jí)晶體管的一個(gè)控制信號(hào)并基于與所述的參考信號(hào)對(duì)應(yīng)的一個(gè)電流來檢測(cè)操作狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的驅(qū)動(dòng)電路，其中放大電路包括用于輸出放大電路的輸出信號(hào)的一個(gè)輸出級(jí)晶體管；和操作狀態(tài)檢測(cè)電路參考輸出級(jí)晶體管的一個(gè)控制信號(hào)并基于與所述的參考信號(hào)對(duì)應(yīng)的一個(gè)電流來檢測(cè)操作狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的驅(qū)動(dòng)電路，其中當(dāng)對(duì)應(yīng)于參考信號(hào)的電流大于規(guī)定的參考值時(shí)操作狀態(tài)檢測(cè)電路檢測(cè)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，并且當(dāng)對(duì)應(yīng)于參考信號(hào)的電流小于規(guī)定參考值時(shí)檢測(cè)非驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)電路，其中放大電路包括用于輸出放大電路的輸出信號(hào)的輸出級(jí)晶體管；和操作狀態(tài)檢測(cè)電路參考輸出級(jí)晶體管的輸出信號(hào)并基于參考的信號(hào)來檢測(cè)操作狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2的驅(qū)動(dòng)電路，其中當(dāng)檢測(cè)到的操作狀態(tài)是驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相對(duì)于當(dāng)檢測(cè)到的操作狀態(tài)是非驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的阻抗值，可變電阻降低阻抗。
11.根據(jù)權(quán)利要求4的驅(qū)動(dòng)電路，其中當(dāng)檢測(cè)到的操作狀態(tài)是驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相對(duì)于當(dāng)檢測(cè)到的操作狀態(tài)是非驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的阻抗值，可變電阻降低阻抗。
12.根據(jù)權(quán)利要求7的驅(qū)動(dòng)電路，其中當(dāng)檢測(cè)到的操作狀態(tài)是驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相對(duì)于當(dāng)檢測(cè)到的操作狀態(tài)是非驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的阻抗值，可變電阻降低阻抗。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)電路，其中放大電路包括用于輸出放大電路的輸出信號(hào)的輸出級(jí)晶體管；并且操作狀態(tài)檢測(cè)電路包括輸出參考晶體管，用于接收輸出級(jí)晶體管的控制信號(hào)；比較器，用于將輸出參考晶體管的電流值和規(guī)定的參考值比較；和電阻控制輸出電路，用于輸出一個(gè)阻抗控制信號(hào)，該阻抗控制信號(hào)用于基于比較器的輸出來控制可變電阻的阻抗值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的驅(qū)動(dòng)電路，其中放大電路包括在輸出級(jí)晶體管前一個(gè)級(jí)中的差分放大器；和輸出級(jí)晶體管的輸出被反饋給差分放大器。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)電路，其中放大電路包括在輸出放大電路的輸出信號(hào)的一個(gè)推挽電路中的第一和第二輸出級(jí)晶體管；并且操作狀態(tài)檢測(cè)電路包括第一輸出參考晶體管，用于接收第一輸出級(jí)晶體管的控制信號(hào)；第一比較器，用于將第一輸出參考晶體管的電流值與第一參考值比較；第二輸出參考晶體管，用于接收第二輸出級(jí)晶體管的控制信號(hào)；第二比較器，用于將第二輸出參考晶體管的電流值與第二參考值比較；和電阻控制輸出電路，用于輸出阻抗控制信號(hào)，該阻抗控制信號(hào)用于基于第一和第二比較器的輸出來控制可變電阻的阻抗值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的驅(qū)動(dòng)電路，其中放大電路在第一輸出級(jí)晶體管前一級(jí)中包括第一差分放大器并且在第二輸出級(jí)晶體管前一級(jí)中包括第二差分放大器；和第一和第二輸出級(jí)晶體管的輸出被反饋給第一和第二差分放大器。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的驅(qū)動(dòng)電路，其中可變電阻包括具有不同阻抗值的多個(gè)晶體管，可變電阻接通/切斷從多個(gè)晶體管中選擇的一個(gè)晶體管，并且基于來自操作狀態(tài)檢測(cè)電路中的阻抗控制信號(hào)改變阻抗值。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的驅(qū)動(dòng)電路，其中可變電阻包括具有不同阻抗值的多個(gè)晶體管，可變電阻接通/切斷從多個(gè)晶體管中選擇的一個(gè)晶體管，并且基于來自操作狀態(tài)檢測(cè)電路中的阻抗控制信號(hào)改變阻抗值。
19.一種操作狀態(tài)檢測(cè)電路，用于檢測(cè)用于驅(qū)動(dòng)電容負(fù)載的驅(qū)動(dòng)電路的操作狀態(tài)，所述操作狀態(tài)檢測(cè)電路根據(jù)驅(qū)動(dòng)電路的輸出來檢測(cè)電容負(fù)載被充電或放電的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)、以及電容負(fù)載既不被充電又不被放電的非驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。
20.一種顯示裝置，包括顯示板，它具有多個(gè)像素和用于傳送信號(hào)給所述多個(gè)像素的多個(gè)線路；和連接到用于輸出信號(hào)給多個(gè)像素的所述多個(gè)線路的多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，其中多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的每一個(gè)包括放大電路，用于放大一個(gè)輸入信號(hào)并經(jīng)由所述線路把已放大信號(hào)輸出給像素；操作狀態(tài)檢測(cè)電路，用于檢測(cè)放大電路向像素的電容負(fù)載的輸出操作的操作狀態(tài)；和可變電阻，它連接在放大電路和像素之間并按照檢測(cè)到的操作狀態(tài)改變阻抗值。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于驅(qū)動(dòng)電容負(fù)載的驅(qū)動(dòng)電路。所述驅(qū)動(dòng)電路包括放大電路，用于放大一個(gè)輸入信號(hào)并把已放大信號(hào)輸出給電容負(fù)載；和操作狀態(tài)檢測(cè)電路，用于檢測(cè)放大電路中向電容負(fù)載的輸出操作的操作狀態(tài)?？勺冸娮柽B接在放大電路和電容負(fù)載之間并按照檢測(cè)到的操作狀態(tài)改變阻抗值。
文檔編號(hào)H03F3/45GK1702729SQ20051007430
公開日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2005年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月25日
發(fā)明者嶋谷淳 申請(qǐng)人:恩益禧電子股份有限公司