專利名稱：運(yùn)算放大器和顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種運(yùn)算放大器，其適用于LCD (液晶顯示器)驅(qū)動(dòng)
器用的輸出緩沖放大器，該驅(qū)動(dòng)器用來驅(qū)動(dòng)電容性負(fù)載如液晶面板， 以及適用于決定伽瑪校正的灰度電源電路。本發(fā)明還涉及使用該運(yùn)算 放大器的顯示器件。
背景技術(shù)：
通常，所謂的運(yùn)算放大器一般由雙極性晶體管構(gòu)成。但是，近年
來，在更多情況下，根據(jù)與MOS電路一起設(shè)置的需要和低功率的需求， 運(yùn)算放大器也由MOS晶體管構(gòu)成。為了通過MOS晶體管構(gòu)成運(yùn)算放大 器，可以通過使用MOS晶體管所特有的模擬特性，采用不同于由雙極 性晶體管構(gòu)成的運(yùn)算放大器的電路結(jié)構(gòu)。例如，有一種使用電子開關(guān) 功能等的放大器。
作為由MOS晶體管構(gòu)成的運(yùn)算放大器的應(yīng)用領(lǐng)域之一，有 TFTJLCD (薄膜晶體管液晶顯示器)驅(qū)動(dòng)器LSI。 LCD驅(qū)動(dòng)器LSI包括 多個(gè)電壓跟隨器結(jié)構(gòu)的運(yùn)算放大器，作為輸出緩沖放大器以及用于伽 瑪校正的灰度電源，特別在多個(gè)運(yùn)算放大器之間必須具有小的偏移電 壓差。這是因?yàn)?，由于TFT一LCD的特性，甚至10mV的電壓差也被人眼 認(rèn)為是不同灰度。因此，在該領(lǐng)域中，需要具有非常小的偏移電壓的 MOS運(yùn)算放大器。
圖6和圖7示出了被用來驅(qū)動(dòng)常規(guī)視頻顯示器件的運(yùn)算放大器的電 路圖(例如，參見日本專利特開No. 11-249623)。如圖6所示，常規(guī)運(yùn) 算放大器由兩個(gè)P-溝道MOS晶體管MP101和MP102、恒流源IIOI， 1102、 N-溝道MOS晶體管MNIOI， MN102和MN103、相位補(bǔ)償電容C101以及
開關(guān)S101至S108構(gòu)成。
兩個(gè)P-溝道MOS晶體管MP101和MP102構(gòu)成差分對(duì)。恒流源IIOI 偏置該差分對(duì)，并被插入P-溝道MOS晶體管MP101和MP102的共同連接 源極和正電源VDD之間。N-溝道MOS晶體管MN101和MN102用作有源 負(fù)載，并構(gòu)成電流鏡，將差分信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)輸出。N-溝道MOS晶體 管MN103構(gòu)成第二級(jí)放大器電路。恒流源I102作為N-溝道MOS晶體管 MN103的有源負(fù)載，并被插入正電源VDD和N-溝道MOS晶體管MN103 的漏極之間。相位補(bǔ)償電容C101被插入N-溝道MOS晶體管MN103的柵 極和漏極之間。
此外，開關(guān)S101是在N-溝道MOS晶體管MN101的柵極和漏極之間 插入的斷開型開關(guān)。開關(guān)S102是N-溝道MOS晶體管MN102的柵極和漏 極之間插入的接通型開關(guān)。這里，斷開型開關(guān)意味著當(dāng)輸入控制信號(hào) 時(shí)開關(guān)斷開(切斷)。此外，接通型開關(guān)意味著當(dāng)輸入控制信號(hào)時(shí)開 關(guān)閉合(導(dǎo)通)。
開關(guān)S103是N-溝道MOS晶體管MN101的漏極和N-溝道MOS晶體 管MN103的柵極之間連接的接通型開關(guān)。開關(guān)S104是N-溝道MOS晶體 管MN102的漏極和N-溝道MOS晶體管MN103的柵極之間連接的斷開型 開關(guān)。開關(guān)S105是P-溝道MOS晶體管MP102的柵極和輸出端Vout之間 連接的接通型開關(guān)。開關(guān)S106是P-溝道MOS晶體管MP101的柵極和輸 出端Vout之間連接的斷開型開關(guān)。開關(guān)S107是P-溝道MOS晶體管 MP101的柵極和非倒相輸入端Vin之間連接的接通型開關(guān)。開關(guān)S108是 P-溝道MOS晶體管MP102的柵極和非倒相輸入端Vin之間連接的斷開 型開關(guān)。
P-溝道MOS晶體管MPIOI的漏極被連接到N-溝道MOS晶體管 MN101的漏極，所述P-溝道MOS晶體管MP101是構(gòu)成差分對(duì)的P-溝道 MOS晶體管之一，而P-溝道MOS晶體管MP102的漏極被連接到N-溝道 MOS晶體管MN102的漏極，所述P-溝道MOS晶體管MP102是構(gòu)成差分 對(duì)的另一P-溝道MOS晶體管。然后，所有開關(guān)S101至S108被互相聯(lián)動(dòng) 控制。此外，如下描述，在奇數(shù)幀中使用圖6中的放大器，其特征在于 在4n-l和4n-3幀中，所述開關(guān)被切換，n是從l開始的自然數(shù)。在圖6中 的右圖中示出了4n-l幀時(shí)的開關(guān)狀態(tài)，以及在圖6中的左圖中示出了 4n-3幀時(shí)的開關(guān)狀態(tài)。
此外，如圖7所示，另一常規(guī)運(yùn)算放大器由兩個(gè)N-溝道MOS晶體管 MN201， MN202、恒流源I201、 P-溝道MOS晶體管MP201 ， MP202以及 NP203、恒流源I202、相位補(bǔ)償電容C201以及開關(guān)S201至S208構(gòu)成。
兩個(gè)N-溝道MOS晶體管MN201和MN202構(gòu)成差分對(duì)。恒流源1201 偏置該差分對(duì)，并被插入N-溝道MOS晶體管MN201和MN202的共同連 接源極和負(fù)電源VSS之間。P-溝道MOS晶體管MP201和MP202用作有源 負(fù)載，并構(gòu)成電流鏡，將差分信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)輸出。P-溝道MOS晶體 管NP203構(gòu)成第二級(jí)放大器電路。恒流源I202作為P-溝道MOS晶體管 MP203的有源負(fù)載，并被插入負(fù)電源VSS和P-溝道MOS晶體管MP203的 漏極之間。相位補(bǔ)償電容C201被插入P-溝道MOS晶體管MP203的柵極 和漏極之間。
此外，開關(guān)S201是在P-溝道MOS晶體管MP201的柵極和漏極之間 插入的斷開型開關(guān)。開關(guān)S202是在P-溝道MOS晶體管MP202的柵極和 漏極之間插入的接通型開關(guān)。開關(guān)S203是在P-溝道MOS晶體管MP201 的漏極和P-溝道MOS晶體管MP203的柵極之間連接的接通型開關(guān)。開 關(guān)S204是在P-溝道MOS晶體管MP202的漏極和P-溝道MOS晶體管 MP203的柵極之間連接的斷開型開關(guān)。開關(guān)S205是在N-溝道MOS晶體 管MN202的柵極和輸出端Vout之間連接的斷開型開關(guān)。開關(guān)S206是在 N-溝道MOS晶體管MN201的柵極和輸出端Vout之間連接的斷開型開 關(guān)。開關(guān)S207是在N-溝道MOS晶體管MN201的柵極和非倒相輸入端Vin 之間連接的斷開型開關(guān)。開關(guān)S208是在N-溝道MOS晶體管MN202的柵
極和非倒相輸入端Vin之間連接的接通型開關(guān)。
然后，N-溝道MOS晶體管MN201的漏極被連接到P-溝道MOS晶體 管MP201的漏極，所述晶體管MN201是構(gòu)成差分對(duì)的N-溝道MOS晶體 管之一。N-溝道MOS晶體管MN202的漏極被連接到P-溝道MOS晶體管 MP202的漏極，所述MOS晶體管MN202是構(gòu)成差分對(duì)的另一N-溝道 MOS晶體管。然后，所有開關(guān)S201至S208被互相聯(lián)動(dòng)控制。此外，如 下所述，在偶數(shù)幀中使用圖7中的放大器，其特征在于在4n-2和4n幀中 所述開關(guān)被切換，n是從l開始的自然數(shù)。在圖7中的右圖中示出了4n幀 時(shí)的開關(guān)狀態(tài)，以及在圖7中的左圖中示出了4n-2幀時(shí)的開關(guān)狀態(tài)。
接下來，圖8示出了6和圖7所示的放大器被應(yīng)用于LCD驅(qū)動(dòng)器的情 況中的應(yīng)用例子。如圖8所示，圖7所示的放大器被應(yīng)用于AMP101，以 及圖6所示的放大器被應(yīng)用于AMP102。然后，分別為放大器AMPIOI 和AMP102的輸出設(shè)置轉(zhuǎn)換型開關(guān)(SW101和SW102)。放大器AMPIOI 和放大器AMP102的輸出分別被切換為奇數(shù)編號(hào)輸出(Voutodd)和偶 數(shù)編號(hào)輸出(Vout even)。當(dāng)此時(shí)采用某一狀態(tài)時(shí)，在奇數(shù)次序下， 放大器AMP101的輸出被輸出，以及在偶數(shù)次序下，放大器AMP102的 輸出被輸出。另一狀態(tài)與該某一狀態(tài)相反。此時(shí)，在偶數(shù)次序下，放 大器AMP101的輸出被輸出，以及在奇數(shù)次序下，放大器AMP102的輸 出被輸出。然后，正側(cè)數(shù)據(jù)被輸入到放大器AMP101的輸入，以及負(fù)側(cè) 數(shù)據(jù)被輸入到放大器AMP102的輸入。當(dāng)對(duì)于每一幀，以此方式連接的 開關(guān)SW101和SW102被互相聯(lián)動(dòng)操作時(shí)，獲得圖8中的右圖所示的輸出 圖像。注意，在稱為點(diǎn)反相驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，對(duì)于每個(gè)水平時(shí)期， SW101和SW102被切換。這里，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的詳細(xì)描述被省略。
接下來，將描述常規(guī)運(yùn)算放大器的操作。圖6所示的常規(guī)運(yùn)算放大 器包括構(gòu)成差分對(duì)的P-溝道MOS晶體管MP101和MP102、電流鏡結(jié)構(gòu)的 N-溝道MOS晶體管MN101和MN102，該電流鏡結(jié)構(gòu)用作差分對(duì)的有源 負(fù)載以及對(duì)于單端轉(zhuǎn)變功能進(jìn)行差分。這里，當(dāng)開關(guān)S101被閉合時(shí)， N-溝道MOS晶體管MN102的漏極用作單端輸出，以及當(dāng)開關(guān)S102被閉 合時(shí)，N-溝道MOS晶體管MN101的漏極用作單端輸出。
以此方式，輸出端被開關(guān)S101和開關(guān)S102的狀態(tài)改變，由此為該 輸出的選擇提供開關(guān)S103和開關(guān)S104。經(jīng)受一次轉(zhuǎn)變的信號(hào)，通過開 關(guān)S103和開關(guān)S104，被輸入構(gòu)成輸出晶體管的N-溝道MOS晶體管 MN103的柵極。此時(shí)，恒流源I102作為N-溝道MOS晶體管MN103的有 源負(fù)載。然后，N-溝道MOS晶體管MN103的漏極用作輸出端Vout。
電容C101作為鏡像電容執(zhí)行相位補(bǔ)償?shù)墓δ?。運(yùn)算放大器經(jīng)受所 謂的電壓跟隨器連接，其中倒相輸入端和輸出端Vout被共同連接，以 便被用作緩沖放大器。電壓跟隨器連接是這樣一個(gè)系統(tǒng)其中AMP的 倒相輸入端和輸出端被共同連接，輸入信號(hào)被輸入非倒相輸入端，以 及從AMP的輸出端輸出具有與輸入電壓相同電壓的輸出。
當(dāng)開關(guān)S101至S104被切換時(shí)，P-溝道MOS晶體管MP101的柵極或 P-溝道MOS晶體管MP102的柵極可以被用作倒相輸入端。因此，為了 切換該輸入端，提供開關(guān)S105和開關(guān)S106。亦即，如圖6中的左圖所示， 當(dāng)開關(guān)S101和開關(guān)S104被閉合時(shí)，P-溝道MOS晶體管MP101的柵極端 被用作倒相輸入端。因此當(dāng)此時(shí)開關(guān)S106被閉合時(shí)，倒相輸入端和輸 出端Vout被共同連接，以便實(shí)現(xiàn)電壓跟隨器連接。因此，P-溝道MOS 晶體管MP102的柵極端用作非倒相輸入端Vin。由此，通過閉合開關(guān) S108，被連接到非倒相輸入端Vin。
相反，如圖6中的右圖所示，當(dāng)開關(guān)S102和開關(guān)S103被閉合時(shí)，P-溝道MOS晶體管MP102的柵極端用作倒相輸入端。因此，當(dāng)此時(shí)開關(guān) S105被閉合時(shí)，倒相輸入端和輸出端Vout被共同連接，以便實(shí)現(xiàn)電壓 跟隨器連接。P-溝道MOS晶體管MP101的柵極端用作非倒相輸入端 Vin，由此通過閉合開關(guān)S107被連接到非倒相輸入端Vin。通過開關(guān)SIOI 至S108的切換，存在兩種狀態(tài)。該兩種狀態(tài)被4n-3幀和4n-l幀切換，如
上所述。假定在圖6所示的常規(guī)運(yùn)算放大器中產(chǎn)生偏移電壓+Vos，那么 當(dāng)開關(guān)S101至S108被切換時(shí)，此時(shí)，該偏移電壓變?yōu)?Vos。因此，通 過在4n-3幀和4n-l幀切換開關(guān)S101至S108，該偏移被空間地分散，以便 當(dāng)平均時(shí)，該偏移電壓變?yōu)榱?。因此，人眼認(rèn)為該偏移電壓是平均電 壓，亦即，是零。換句話說，該系統(tǒng)是欺騙人眼的技術(shù)。
圖6所示的放大器具有由P-溝道構(gòu)成的差分級(jí)，由此在正電源VDD 的一側(cè)，不能輸入約大于或等于VDD-1V的電壓作為該輸入。這是因?yàn)椋?通過該差分級(jí)的P-溝道MOS晶體管MP101和MP102的柵-源電壓，偏置 電流源I101不起作用。但是，取決于作為有源負(fù)載的N-溝道MOS晶體 管MN101和MN102的柵-源電壓，可以在接近VSS范圍內(nèi)輸入幾乎高達(dá) VSS的電壓。
圖7所示的常規(guī)運(yùn)算放大器包括構(gòu)成差分對(duì)的N-溝道MOS晶體管 MN201和MN202 、電流鏡結(jié)構(gòu)的P-溝道MOS晶體管MP201和MP202 ， 該電流鏡結(jié)構(gòu)用作有源負(fù)載并對(duì)于單端轉(zhuǎn)變功能進(jìn)行差分。這里，當(dāng) 開關(guān)S201被閉合時(shí)，P-溝道MOS晶體管MP202的漏極用作單端輸出， 而當(dāng)開關(guān)S102被閉合時(shí)，P-溝道MOS晶體管MP201的漏極用作單端輸 出。
由于通過開關(guān)S201和開關(guān)S202的狀態(tài)改變輸出端，由此為該輸出 的選擇提供開關(guān)S203和開關(guān)S204。經(jīng)受一次轉(zhuǎn)變的信號(hào)，通過開關(guān)S203 和開關(guān)S204，被輸入用作輸出晶體管的P-溝道MOS晶體管MP203的柵 極。此時(shí)，恒流源I202作為P-溝道MOS晶體管MP203的有源負(fù)載。因此， P-溝道MOS晶體管MP203的漏極用作輸出端Vout。電容C201作為鏡像 電容執(zhí)行相位補(bǔ)償?shù)墓δ?。運(yùn)算放大器經(jīng)受所謂的電壓跟隨器連接， 其中倒相輸入端和輸出端Vmit被共同連接，以便被用作緩沖放大器。
這里，當(dāng)開關(guān)S201至S204被切換時(shí)，N-溝道MOS晶體管MN201的 柵極或N-溝道MOS晶體管MN202的柵極用作倒相輸入端。因此，為了
切換該N-溝道MOS晶體管的柵極，提供開關(guān)S105和開關(guān)S106。亦即， 如圖7中的左圖所示，當(dāng)開關(guān)S201和開關(guān)S204被閉合時(shí)，N-溝道MOS 晶體管MN201的柵極端用作倒相輸入端。因此，當(dāng)此時(shí)開關(guān)S206被閉 合時(shí)，倒相輸入端和輸出端Vout被共同連接，以便實(shí)現(xiàn)電壓跟隨器連 接。
因此，N-溝道MOS晶體管MN202的柵極端用作非倒相輸入端Vin， 由此通過閉合開關(guān)S208被連接到非倒相輸入端Vin。相反，如圖7中的 右圖所示，當(dāng)開關(guān)S202和開關(guān)S203被閉合時(shí)，N-溝道MOS晶體管MN202 的柵極端用作倒相輸入端。因此，當(dāng)此時(shí)開關(guān)S205被閉合時(shí)，該倒相 輸入端和輸出端Vout被共同連接，以便實(shí)現(xiàn)電壓跟隨器連接。因此， N-溝道MOS晶體管MN201的柵極端用作非倒相輸入端Vin，由此通過閉 合開關(guān)S207被連接到非倒相輸入端Vin。通過開關(guān)S201至S208的切換， 存在兩種狀態(tài)。該兩種狀態(tài)通過4n-2幀和4n幀來切換，如上所述。假定 在圖7所示的常規(guī)運(yùn)算放大器中產(chǎn)生偏移電壓+Vos，那么當(dāng)開關(guān)S201 至S208被切換時(shí)，此時(shí)，該偏移電壓變?yōu)?Vos。
類似于圖6所示的情況，通過以4n-2幀和4n幀切換開關(guān)S201至 S208，該偏移被空間分散，以便當(dāng)平均時(shí)，該偏移電壓變?yōu)榱?。因此?該偏移電壓被人眼認(rèn)為是平均電壓，亦即，是零。
圖7所示的運(yùn)算放大器具有由N-溝道構(gòu)成的差分級(jí)，由此在負(fù)電源 的一側(cè)，不能輸入小于或等于約VSS+1V的電壓作為輸入。這是因?yàn)椋?通過該差分級(jí)的MOS晶體管MN201和MN202的柵-源電壓，偏置電流源 1201不起作用。但是，取決于作為有源負(fù)載的P-溝道MOS晶體管MP201 和MP202的柵-源電壓，可以在接近VDD范圍內(nèi)輸入幾乎高達(dá)VDD的電 壓。
圖8示出了在圖7所示的運(yùn)算放大器被用作LCD驅(qū)動(dòng)器的正側(cè) (VDD/2至VDD)放大器和圖6所示的運(yùn)算放大器被用作LCD驅(qū)動(dòng)器的負(fù)側(cè)(VSS至VDD/2)放大器的情況中的應(yīng)用例子。如圖8 (A)所示， 在放大器AMP101中，圖7所示的運(yùn)算放大器被用作專用于正側(cè)的放大 器，而在放大器AMP102中，圖6所示的運(yùn)算放大器被用作專用于負(fù)側(cè) 的放大器。然后，每個(gè)放大器設(shè)有切換輸出，以便能夠輸出奇數(shù)輸出 (Vout—odd)和偶數(shù)編號(hào)輸出(Vout_even)。這使之可以對(duì)于每個(gè)奇 數(shù)編號(hào)輸出和偶數(shù)編號(hào)輸出來輸出正側(cè)電壓和負(fù)側(cè)電壓的電壓。這是 所謂的常規(guī)的雙AM P系統(tǒng)。
這里，LCD驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方法被稱為點(diǎn)反相驅(qū)動(dòng)，是被配置為對(duì) 于每個(gè)點(diǎn)，基于VCOM，交替地輸出正(+ )極性和負(fù)(-)極性的驅(qū)動(dòng) 方法。此外，對(duì)于每一幀必須使該極性反相。因此，為了基于該幀信 號(hào)執(zhí)行偏移消除，該驅(qū)動(dòng)方法被配置為使用四個(gè)幀作為一組，如圖8(B) 所示。亦即，當(dāng)在第一幀中通過放大器AMP101輸出正(+ )極性時(shí)， 在第二幀中通過放大器AMP102輸出負(fù)(-)極性。此時(shí)，假定在第一 幀和第二幀中偏移消除信號(hào)不改變。
然后，在第三幀中，該偏移消除信號(hào)被反相，以及通過放大器 AMP101輸出正(+ )極性。在第四幀中，該偏移消除信號(hào)保持反相狀 態(tài)，以及通過放大器AMP102輸出負(fù)(-)極性。這里，圖像質(zhì)量受正 側(cè)(+ )振幅和負(fù)側(cè)(-)振幅的絕對(duì)值的總和影響。當(dāng)圖7 (B)所示 的振幅A和振幅B中的差值相同時(shí)，該圖像被認(rèn)為具有相同灰度。因此， 當(dāng)在偏移消除控制信號(hào)的控制之前和之后，在每個(gè)正側(cè)和負(fù)側(cè)中，基 于偏移消除控制信號(hào)的偏移電壓的絕對(duì)值相同時(shí)，振幅A和振幅B因此 變?yōu)橄嗤?。以此方式，可以完成偏移消除。這里，振幅A和振幅B之 間的差值被稱為振幅差值偏差。在LCD驅(qū)動(dòng)器中，振幅差值偏差是最 重要的項(xiàng)目。如果振幅差值偏差大，那么產(chǎn)生在LCD顯示器中引起垂 直條紋的問題。
但是，當(dāng)通過使圖6所示的運(yùn)算放大器專用于負(fù)側(cè)和使圖7所示的 運(yùn)算放大器專用于正側(cè)來構(gòu)成圖8所示的LCD驅(qū)動(dòng)器時(shí)，正側(cè)和負(fù)側(cè)由
分開的運(yùn)算放大器構(gòu)成，在正側(cè)和負(fù)側(cè)中，自然地導(dǎo)致不同的偏移電 壓。此外，即使當(dāng)偏移消除被應(yīng)用時(shí)，也不能使該偏移電壓為零。因 此，即使在偏移消除被應(yīng)用之后也分別引起偏移電壓差值，導(dǎo)致振幅 差值偏差。亦即，常規(guī)方法具有其中固有地引起振幅差值偏差的系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)，使之不可能期望將振幅差值偏差特性提高到一定的程度或更多。 因此，振幅差值偏差增加引起產(chǎn)生LCD顯示器中產(chǎn)生垂直條紋的問題。
此外，該常規(guī)運(yùn)算放大器不能處理稱為2H反相驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方法。
2H反相驅(qū)動(dòng)是在兩個(gè)水平周期期間連續(xù)地驅(qū)動(dòng)正側(cè)電壓或負(fù)側(cè)電壓的 方法。圖9示出了2H反相驅(qū)動(dòng)方法的輸出驅(qū)動(dòng)。
圖6所示的運(yùn)算放大器對(duì)于電流源I102至多僅僅具有電流放電能 力，以及圖7所示的運(yùn)算放大器對(duì)于電流源I202至多僅僅具有電流抽吸 能力(sucking capability)。當(dāng)對(duì)于電流源I102和I202至多僅僅可以獲 得電流放電能力和電流抽吸能力時(shí)，常規(guī)運(yùn)算放大器不能處理2H反相 驅(qū)動(dòng)方法。注意，取決于N-溝道M0S晶體管MN3和P-溝道M0S晶體管 MP203的尺寸，圖6所示的運(yùn)算放大器的電流抽吸能力和圖7所示的放大 器的電流放電能力可以增加至一定的水平。
當(dāng)圖6所示的運(yùn)算放大器的驅(qū)動(dòng)電流放電能力和圖7所示的運(yùn)算放 大器的電流抽吸能力較小時(shí)，不能處理2H反相驅(qū)動(dòng)方法的原因在于 因?yàn)樵?H的上升波形中圖7中的運(yùn)算放大器執(zhí)行放電操作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生 問題，但是當(dāng)?shù)陀诘谝籋的電壓的第二H的電壓時(shí)，執(zhí)行抽吸驅(qū)動(dòng)電流 的操作而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電流不夠。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)算放大器包括具有第一晶體管和第二晶體管的 第一差分對(duì)，該第一晶體管和第二晶體管具有第一導(dǎo)電類型；具有第 三晶體管和第四晶體管的第二差分對(duì)，該第三晶體管和第四晶體管具
有第二導(dǎo)電類型；具有第五晶體管和第六晶體管的輸出級(jí)；具有開關(guān)
的第一有源負(fù)載，用于將來自第一差分對(duì)的差分輸出轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)輸出； 具有開關(guān)的第二有源負(fù)載，用于將來自第二差分對(duì)的差分輸出轉(zhuǎn)變?yōu)?一個(gè)輸出；具有開關(guān)的第一偏置電路，用于選擇所述具有開關(guān)的第一 有源負(fù)載的兩個(gè)輸出之一，并決定第五晶體管的無效電流；具有開關(guān) 的第二偏置電路，用于選擇所述具有開關(guān)的第二有源負(fù)載的兩個(gè)輸出 之一，并決定第六晶體管的無效電流；第一開關(guān)，用于將輸出端連接 到第一和第二差分對(duì)的每一個(gè)的一個(gè)控制端；第二開關(guān)，用于將輸入 端連接到第一和第二差分對(duì)的每一個(gè)的一個(gè)控制端；以及控制信號(hào)端， 用于接收控制信號(hào)，該控制信號(hào)用于以互相聯(lián)動(dòng)的方式控制具有所述 開關(guān)的第一和第二有源負(fù)載中的切換功能、具有所述開關(guān)的第一和第 二偏置電路中的切換功能、以及第一和第二開關(guān)。
一種根據(jù)本發(fā)明的顯示器件，包括連接到奇數(shù)編號(hào)輸出的第一 運(yùn)算放大器；連接到偶數(shù)編號(hào)輸出并用于接收與第一運(yùn)算放大器所共 用的偏移消除信號(hào)的第二運(yùn)算放大器；第一轉(zhuǎn)換型開關(guān)，其公共端側(cè) 被連接到第一運(yùn)算放大器的非倒相輸入端，并用于選擇是否從正側(cè)數(shù)-模轉(zhuǎn)換器接收輸出電壓或從負(fù)側(cè)數(shù)-模轉(zhuǎn)換器接收輸出電壓；以及第二 轉(zhuǎn)換型開關(guān)，其公共端側(cè)被連接到第二運(yùn)算放大器的非倒相輸入端， 并用于選擇是否從正側(cè)數(shù)-模轉(zhuǎn)換器接收輸出電壓或從負(fù)側(cè)數(shù)-模轉(zhuǎn)換 器接收輸出電壓，所述第一和第二運(yùn)算放大器每個(gè)包括具有第一晶 體管和第二晶體管的第一差分對(duì)，該第一晶體管和第二晶體管具有第 一導(dǎo)電類型；具有第三晶體管和第四晶體管的第二差分對(duì)，該第三晶 體管和第四晶體管具有第二導(dǎo)電類型；具有第五晶體管和第六晶體管 的輸出級(jí)；具有開關(guān)的第一有源負(fù)載，用于將來自第一差分對(duì)的差分 輸出轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)輸出；具有開關(guān)的第二有源負(fù)載，用于將來自第二差 分對(duì)的差分輸出轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)輸出；具有開關(guān)的第一偏置電路，用于選 擇所述具有開關(guān)的第一有源負(fù)載的兩個(gè)輸出之一，并決定第五晶體管 的無效電流；具有開關(guān)的第二偏置電路，用于選擇所述具有開關(guān)的第 二有源負(fù)載的兩個(gè)輸出之一，并決定第六晶體管的無效電流；第一開 關(guān)，用于將輸出端連接到第一和第二差分對(duì)的每一個(gè)的一個(gè)控制端；
第二開關(guān)，用于將輸入端連接到第一和第二差分對(duì)的每一個(gè)的一個(gè)控 制端；以及控制信號(hào)端，用于接收控制信號(hào)，該控制信號(hào)用于以互相 聯(lián)動(dòng)的方式控制具有所述開關(guān)的第一和第二有源負(fù)載中的切換功能、 具有所述開關(guān)的第一和第二偏置電路中的切換功能、以及第一和第二 開關(guān)。
在本發(fā)明中，提供有第二開關(guān)，用于切換第一和第二差分對(duì)的 非倒相輸入和倒相輸入；以及提供切換功能，該切換功能被配置為切
換第一差分對(duì)的有源負(fù)載的輸入和輸出以及切換第二差分對(duì)的有源負(fù) 載的輸入和輸出；以及提供用于構(gòu)成反饋回路的第一開關(guān)，在所述反 饋回路中反相輸入端與輸出端連接以構(gòu)成電壓跟隨器，從而使得通過 以互相聯(lián)動(dòng)的方式控制這些功能和開關(guān)，可以在時(shí)間平均中消除偏移 電壓。此外，通過將該運(yùn)算放大器應(yīng)用于液晶顯示器，可以顯著地改 進(jìn)由被稱為偏差的偏移電壓所決定的特性，。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種運(yùn)算放大器，其通過使偏移電壓空間 分散能減小偏移電壓的表觀效應(yīng)，以及提供一種應(yīng)用該運(yùn)算放大器的 顯示器件。


圖l示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例l的偏移消除電路的運(yùn)算放大器的框
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的具有偏移消除電路的運(yùn)算放大器 的電路圖3 (A)示出了開關(guān)，圖3 (B)至圖3 (D)示出了圖3 (A)所 示的開關(guān)的具體例子；
圖3 (E)示出了另一開關(guān)，圖3 (F)至圖3 (H)示出了圖3 (E)
所示的開關(guān)的具體例子；
圖4(A)示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的液晶顯示器的液晶驅(qū)動(dòng)器的 輸出放大器；
圖4 (B)是用于說明輸出放大器的操作的視圖； 圖5示出了具有圖4所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的LCD驅(qū)動(dòng)器中的偏差數(shù)據(jù)收 集結(jié)果的視圖6示出了日本專利特開No. 11-249623中描述的運(yùn)算放大器的電
路圖7示出了日本專利特開No. 11-249623中描述的類似運(yùn)算放大器 的電路圖8 (A)和圖8 (B)示出了應(yīng)用圖6和圖7所示的運(yùn)算放大器的LCD 驅(qū)動(dòng)器的視圖；以及
圖9示出了2H反相驅(qū)動(dòng)方法的普通輸出驅(qū)動(dòng)波形圖。
具體實(shí)施例方式
在下面，將參考附圖更詳細(xì)地描述應(yīng)用本發(fā)明的具體實(shí)施例。本 實(shí)施例包括運(yùn)算放大器，其中本發(fā)明以簡(jiǎn)單電路結(jié)構(gòu)特別應(yīng)用于LCD 驅(qū)動(dòng)器，該LCD驅(qū)動(dòng)器是視頻領(lǐng)域中的典型LSI，該運(yùn)算放大器具有被 配置為通過使偏移電壓空間地分散來減小偏移電壓的表觀效應(yīng)的偏移 消除功能；以及還包括通過將該運(yùn)算放大器應(yīng)用于顯示器件如LCD驅(qū) 動(dòng)器的輸出驅(qū)動(dòng)放大器來構(gòu)成的器件。
實(shí)施例l
圖l示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例l的偏移消除電路的運(yùn)算放大器的框 圖。如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施例的具有偏移消除電路的運(yùn)算放大器l包 括作為由N-溝道構(gòu)成的第一和第二晶體管的差分對(duì)MOS晶體管(MNl 和MN2);作為由P-溝道構(gòu)成的第三和第四晶體管的差分對(duì)MOS晶體 管(MP1和MP2);第一恒流源I1;第二恒流源I2;具有開關(guān)的第一有 源負(fù)載ll;具有開關(guān)的第二有源負(fù)載12;具有開關(guān)的第一偏置電路13;
具有開關(guān)的第二偏置電路14;作為第五晶體管的P-溝道MOS輸出晶體 管MP3;作為第六晶體管的N-溝道MOS輸出晶體管MN3;第一開關(guān)
SW1;第二開關(guān)SW2;第一相位補(bǔ)償電路15;第二相位補(bǔ)償電路16;
以及偏移消除控制信號(hào)端n。
該差分對(duì)MOS晶體管MPl和MP2的柵極分別與由N-溝道MOS晶體 管構(gòu)成的差分對(duì)MOS晶體管MNl和MN2的柵極并聯(lián)連接。恒流源I1被 連接在N-溝道差分對(duì)MOS晶體管MNl和MN2的共同源極端和負(fù)電源電 壓VSS之間。恒流源I2被連接在P-溝道差分對(duì)M0S晶體管MP1和MP2的 共同源極和正電源電壓VDD之間。
具有開關(guān)的第一有源負(fù)載ll接收N-溝道差分對(duì)MOS晶體管MNl 和MN2的漏極輸出，以及具有用于切換輸入和輸出的開關(guān)。具有開關(guān) 的第二有源負(fù)載12接收P-溝道差分對(duì)M0S晶體管MP1和MP2的漏極輸 出，以及具有用于切換輸入和輸出的開關(guān)。
具有所述開關(guān)的第一偏置電路13具有選擇具有所述開關(guān)的第一有 源負(fù)載ll的兩個(gè)輸出之一的切換功能，并決定P-溝道MOS輸出晶體管 MP3的無效電流，如下所述。具有所述開關(guān)的第二偏置電路14具有選擇 具有所述開關(guān)的第一有源負(fù)載12的兩個(gè)輸出之一的切換功能，并決定 N-溝道MOS輸出晶體管MN3的無效電流，如下所述。
在P-溝道MOS輸出晶體管MP3中，柵極被連接到具有所述開關(guān)的 第一偏置電路的輸出，源極被連接到正電源VDD，以及漏極被連接到 輸出端OUT。在N-溝道MOS輸出晶體管MN3中，柵極被連接到具有所 述開關(guān)的第二偏置電路的輸出，源極被連接到負(fù)電源VSS，以及漏極被 連接到輸出端OUT。
第一開關(guān)SW1將該連接從輸出端0UT切換到該差分對(duì)晶體管的兩 個(gè)柵極輸入之一。第二開關(guān)SW2將該連接從輸入端IN切換到該差分對(duì) 晶體管的兩個(gè)柵極輸入之一。第一相位補(bǔ)償電路15被連接在P-溝道 MOS輸出晶體管MP3的柵極和漏極之間。第二相位補(bǔ)償電路16被連接 在N-溝道MOS輸出晶體管MN3的柵極和漏極之間。
偏移消除控制信號(hào)端17是用于接收偏移消除控制信號(hào)的端子，該 偏移消除控制信號(hào)用于以互相聯(lián)動(dòng)的方式控制具有所述開關(guān)的第一有 源負(fù)載11和具有所述開關(guān)的第二有源負(fù)載12中的切換功能、具有所述 開關(guān)的第一偏置電路13和具有所述開關(guān)的第二偏置電路14中的切換功
能、以及開關(guān)SW1和開關(guān)SW2。
接下來，描述根據(jù)本實(shí)施例的運(yùn)算放大器l的操作。在圖1中，以
互相聯(lián)動(dòng)的方式同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、具有所述開 關(guān)的有源負(fù)載ll的切換、具有所述開關(guān)的第一偏置電路13的切換、具 有所述開關(guān)的第二有源負(fù)載12的切換以及具有所述開關(guān)的第二偏置電 路14的切換的全部的切換。
這里，執(zhí)行開關(guān)SW1和開關(guān)SW2的切換控制，以便使運(yùn)算放大器l 負(fù)反饋。亦即，運(yùn)算放大器l的倒相輸入和輸出端OUT被共同連接，以 實(shí)現(xiàn)反饋。由P-溝道MOS晶體管MPl和P-溝道MOS晶體管MP2構(gòu)成的 P-溝道MOS晶體管差分級(jí)，在VSS至約VDD-1V的輸入電壓范圍內(nèi)工 作。這是因?yàn)?，如上所述，偏置電流源I2不能被該差分級(jí)的P-溝道MOS 晶體管MPl和MP2的柵-源電壓操作。
此外，由N-溝道MOS晶體管MNl和N-溝道MOS晶體管MN2構(gòu)成的 N-溝道MOS晶體管差分級(jí)，在VDD至約VSS+1V的輸入電壓范圍內(nèi)工 作。這是因?yàn)?，如上所述，偏置電流源II不能被該差分級(jí)MOS晶體管 MNl和MP2的柵-源電壓操作。
以此方式，在圖l所示的運(yùn)算放大器l中，以這種方式構(gòu)成該電路 在接近VSS的輸入電壓范圍中，亦即，從VSS至約VSS+1V，僅僅由P-溝道MOS晶體管(MP1和MP2)構(gòu)成的差分級(jí)工作，在約VSS+1V至約 VDD-1V的中間電壓范圍內(nèi)，由P-溝道MOS晶體管(MP1和MP2)構(gòu)成 的差分級(jí)和由N-溝道MOS晶體管(MN1和MN2)構(gòu)成的差分級(jí)都工作， 以及在約VDD-1V至VDD的電壓范圍中，僅僅由N-溝道MOS晶體管(MN1和MN2)構(gòu)成的差分級(jí)工作。結(jié)果，該放大器能夠在VSS至VDD 的整個(gè)輸入電壓范圍內(nèi)工作。此外，從該輸出級(jí)可以看到P-溝道MOS 晶體管MP3和N-溝道MOS晶體管MN3的每個(gè)漏極，由此可以輸出約 VSS至約VDD的電壓。以此方式，能夠看到該運(yùn)算放大器構(gòu)成為所謂 的軌-軌放大器。此外，來自這些差分級(jí)的輸出(漏極)分別被連接到 具有所述開關(guān)的第一有源負(fù)載11和具有所述開關(guān)的第二有源負(fù)載12， 以便該差分輸出變?yōu)橐粋€(gè)輸出。構(gòu)成使得具有所述開關(guān)的有源負(fù)載ll 和具有所述開關(guān)的第二有源負(fù)載12的輸入和輸出可以被切換。下面將 描述具體電路結(jié)構(gòu)。
具有所述開關(guān)的第一偏置電路13還包括用于選擇具有所述開關(guān)的 第一有源負(fù)載ll的輸出端并決定P-溝道MOS晶體管MP3的無效電流的 電路。類似地，具有所述開關(guān)的第一偏置電路14還包括用于選擇具有 所述開關(guān)的第二有源負(fù)載12的輸出端并決定N-溝道MOS晶體管MN3的 無效電流的電路。
這里，需要以此方式設(shè)計(jì)這些偏置電路在無負(fù)載的時(shí)候，如上 所述的P-溝道MOS晶體管MP3和N-溝道MOS晶體管MN3的漏極電流 (無效電流)彼此相等。注意，需要控制具有所述開關(guān)的第一偏置電 路13和具有所述開關(guān)的第二偏置電路14的每個(gè)開關(guān)狀態(tài)，以選擇具有 所述開關(guān)的第一有源負(fù)載11和具有所述開關(guān)的第二有源負(fù)載12的每一 個(gè)的一個(gè)輸出，該輸出被設(shè)為單端輸出端。結(jié)果，假定所有這些開關(guān) 以互相聯(lián)動(dòng)的方式工作，并被從偏移消除控制信號(hào)端17輸入的偏移消 除控制信號(hào)集中地控制。此時(shí)假定，運(yùn)算放大器l被控制以是總體上連 接的電壓-跟隨器。作為相位補(bǔ)償電路15和16，為實(shí)現(xiàn)所謂的零點(diǎn)補(bǔ)償， 可以使用電容單體、通過串聯(lián)連接電阻器和電容構(gòu)成的電路等等，如 下描述。
接下來，描述如何根據(jù)圖l中的各個(gè)開關(guān)的狀態(tài)改變運(yùn)算放大器l 的偏移電壓。首先，作為運(yùn)算放大器l中產(chǎn)生偏移電壓的主要原因，見 下列由P-溝道MOS晶體管MPl和MP2構(gòu)成的P-溝道MOS晶體管差分對(duì) 的閾值電壓中的相對(duì)變化；構(gòu)成下述電流鏡電路的晶體管對(duì)的閾值電 壓的相對(duì)變化，該電流鏡電路用作具有所述開關(guān)的第一有源負(fù)載ll; 由N-溝道MOS晶體管MN1和MN2構(gòu)成的N-溝道MOS晶體管的差分對(duì) 的閾值電壓中的相對(duì)變化；以及，構(gòu)成下述電流鏡電路的晶體管對(duì)的 閾值電壓的相對(duì)變化，該電流鏡電路用作具有開關(guān)的第二有源負(fù)載12。
假定兩個(gè)開關(guān)狀態(tài)分別被設(shè)為A和B，且當(dāng)所述開關(guān)狀態(tài)是A時(shí)， 由閾值電壓的相對(duì)變化引起的偏移電壓被設(shè)為Vos，以及此時(shí)運(yùn)算放大 器的非倒相輸入電壓和輸出電壓分別被設(shè)為VIN和VO，那么輸出電壓 可以被表示為VO = VIN +Vos。接下來假定，通過切換所述開關(guān)，所 述開關(guān)狀態(tài)被設(shè)為B，那么具有與所述開關(guān)狀態(tài)是A時(shí)的極性相反極性 的偏移電壓被輸出，以致該輸出電壓可以表示為VO-VIN-Vos。從上 面可以看到，通過所述開關(guān)的切換操作，相關(guān)于理想的輸出電壓值VIN， 該輸出電壓VO被對(duì)稱地輸出。因此，當(dāng)通過所述開關(guān)切換A和B的兩種 狀態(tài)時(shí)，由于該偏移電壓被消除為零，偏移電壓被空間地平均。
在本實(shí)施例中，提供有用于切換N-溝道差分輸入和P-溝道差分 輸入的非倒相輸入和倒相輸入的開關(guān)，用于切換N-溝道差分有源負(fù)載 和P-溝道差分有源負(fù)載的輸入和輸出的開關(guān)以及用于構(gòu)成反饋回路的 開關(guān)，其中在構(gòu)成電壓跟隨器中倒相輸入端和輸出端被互相連接。因 此，通過以互相聯(lián)動(dòng)的方式切換所述開關(guān)，可以消除時(shí)間平均值中的 偏移電壓(空間地消除該偏移)。此外，通過將這些運(yùn)算放大器應(yīng)用 于LCD驅(qū)動(dòng)器，可以顯著地提高稱為由運(yùn)算放大器的偏移電壓決定的 偏差的特性。
實(shí)施例2
接下來，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2。在本實(shí)施例中，更具體地 體現(xiàn)根據(jù)上述實(shí)施例l的運(yùn)算放大器。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施 例的運(yùn)算放大器圖。注意，在圖2中，與圖l相同的元件由相同參考數(shù)
字和符號(hào)表示，其說明被省略。
如圖2所示，具有開關(guān)的第一有源負(fù)載ll包括兩個(gè)P-溝道晶體管
MP4和MP5作為第七和第八晶體管，其源極被共同地連接到正電源電壓 端VDD，且柵極被共同連接，以及包括用于切換輸入和輸出的、作為 第三和第四開關(guān)的開關(guān)lll和112。開關(guān)lll和112分別被連接在P-溝道晶 體管MP4和MP5的共同連接?xùn)艠O和每個(gè)漏極之間，以及還被串聯(lián)連接在 各漏極之間。
此外，具有開關(guān)的第二有源負(fù)載12包括作為第九和第十晶體管的 兩個(gè)N-溝道晶體管MN4和MN5，其源極被共同連接到正電源電壓端， 其柵極被共同連接，以及包括用于切換輸入和輸出的、作為第五和第 六開關(guān)的開關(guān)121和122。開關(guān)121和122分別被連接在N-溝道晶體管 MN4和MN5的共同連接?xùn)艠O和每個(gè)漏極之間，以及還被串聯(lián)連接在該 漏極之間。
此外，具有開關(guān)的第一偏置電路13包括作為第七開關(guān)的開關(guān)131、 恒流源I3以及作為第十一晶體管的P-溝道晶體管MP6。開關(guān)131被連接 在兩個(gè)P-溝道晶體管MP4和MP5的每個(gè)漏極和P-溝道MOS輸出晶體管 MP3的柵極之間。恒流源I3被連接在正電源VDD和P-溝道MOS輸出晶體 管MP3的柵極之間。在P-溝道晶體管MP6中，柵極被恒壓源BP1偏置， 源極被連接到P-溝道M0S輸出晶體管MP3的柵極，以及漏極被連接到 N-溝道MOS輸出晶體管MN3的柵極。
具有開關(guān)的第二偏置電路14包括作為第八開關(guān)的開關(guān)141、恒流源 14以及作為第十二晶體管的N-溝道晶體管MN6。開關(guān)141被連接在兩個(gè) N-溝道晶體管MN4和MN5的每個(gè)漏極和N-溝道MOS輸出晶體管MN3 的柵極之間。恒流源I4被連接在負(fù)電源VDD和N-溝道MOS輸出晶體管 MN3的柵極之間。在N-溝道晶體管MN6中，柵極被恒壓源BN1偏置， 源極被連接到N-溝道MOS輸出晶體管MN3的柵極，以及漏極被連接到
P-溝道MOS輸出晶體管MP3的柵極。
此外，為了相位補(bǔ)償，在P-溝道MOS輸出晶體管MP3的柵極和漏 極之間連接相位補(bǔ)償電路15，在相位補(bǔ)償電路15中，用于零點(diǎn)引入的 電阻器151和電容152被串聯(lián)連接。此夕卜，在N-溝道MOS輸出晶體管MN3 的柵極和漏極之間連接相位補(bǔ)償電路16，在相位補(bǔ)償電路16中，用于 零點(diǎn)引入的電阻器161和電容162被串聯(lián)連接。
接下來，將描述該運(yùn)算放大器10的操作。具有所述開關(guān)的第一有 源負(fù)載ll的有源負(fù)載由電流鏡電路構(gòu)成，也用作差分-至-單端變換器， 該電流鏡電路由P-溝道MOS晶體管MP4和MP5構(gòu)成。這里，當(dāng)開關(guān)lll 被設(shè)為ON和開關(guān)112被設(shè)為OFF時(shí)，如圖2所示，P-溝道MOS晶體管MP5 的漏極和N-溝道MOS晶體管MN2的漏極的共同連接點(diǎn)用作輸入級(jí)的第 一輸出端。類似地，具有所述開關(guān)的第二有源負(fù)載12的有源負(fù)載由電 流鏡電路構(gòu)成，也用作差分-至-單端變換器，該電流鏡電路由N-溝道 MOS晶體管MN4和MN5。這里，當(dāng)所述開關(guān)121被設(shè)為ON以及開關(guān)122 被設(shè)為OFF時(shí)，如圖2所示，N-溝道MOS晶體管MN5的漏極和P-溝道 MOS晶體管MP2的漏極的共同連接點(diǎn)用作該輸入級(jí)的第二輸出端。.
接下來，各個(gè)開關(guān)被開關(guān)控制信號(hào)設(shè)為其他狀態(tài)。亦即，至于具 有所述開關(guān)的第一有源負(fù)載11的開關(guān)111和112， P-溝道MOS晶體管 MP4的柵極和漏極之間的開關(guān)lll被設(shè)為OFF，以及P-溝道MOS晶體管 MP5的柵極和漏極之間的開關(guān)112被設(shè)為ON。類似地，至于具有所述開 關(guān)的第二有源負(fù)載12的開關(guān)121和122， P-溝道MOS晶體管MN4的柵極 和漏極之間的開關(guān)121被設(shè)為OFF，以及N-溝道MOS晶體管MN5的柵極 和漏極之間的開關(guān)122被設(shè)為ON。在該狀態(tài)中，至于具有所述開關(guān)的第 —有源負(fù)載ll的輸出，P-溝道MOS晶體管MP4的漏極和N-溝道MOS晶 體管MN1的漏極的共同連接點(diǎn)用作該輸入級(jí)的第一輸出端。類似地， N-溝道MOS晶體管MN4的漏極和P-溝道MOS晶體管MPl的漏極的共同 連接點(diǎn)用作該輸入級(jí)的第二輸出端。
接下來，在具有所述開關(guān)的第一偏置電路13和具有所述開關(guān)的第 二偏置電路14的開關(guān)131和141中，上述輸入級(jí)的第一和第二輸出端分
別被連接到構(gòu)成輸出晶體管的P-溝道MOS晶體管MP3和N-溝道MOS晶 體管MN3的柵極。為此，用有源負(fù)載的輸出節(jié)點(diǎn)的上述切換以聯(lián)動(dòng)的 方式執(zhí)行這種操作。
此外，具有所述開關(guān)的第一偏置電路13和具有所述開關(guān)的第二偏 置電路14決定在無負(fù)載時(shí)流過P-溝道MOS晶體管MP3和N-溝道MOS晶 體管MN3的輸出晶體管的電流(所謂的無效電流)。這里注意，P-溝 道MOS晶體管MP6和N-溝道MOS晶體管MN6構(gòu)成所謂的浮置電流源。 在由普通晶體管構(gòu)成的電流源中， 一端被連接到電源端或GND端，但 是浮置電流源意味著其端子都處于浮置態(tài)且可以被連接到自由部分的 電流源。在P-溝道MOS晶體管MP6和N-溝道MOS晶體管MN6的連接中， 局部地應(yīng)用具有增益"1"的電流反饋。因此，因?yàn)樵摲答伒男Ч琍-溝道MOS晶體管MP6的源極和N-溝道MOS晶體管MN6的漏極的共同連 接點(diǎn)以及P-溝道MOS晶體管MP6的漏極和N-溝道MOS晶體管MN6的源 極的共同連接點(diǎn)具有高阻抗。亦即，通過P-溝道MOS晶體管MP6和N-溝道MOS晶體管MN6構(gòu)成浮置電流源。
接下來，如下設(shè)計(jì)該浮置電流源和P-溝道MOS晶體管MP3和N-溝 道MOS晶體管MN3的無效電流。首先，正電源VDD和端子BP1之間連 接的恒壓源(V (BP1))的電壓等于P-溝道MOS晶體管MP3和P-溝道 MOS晶體管MP6的柵極和源極之間的各個(gè)電壓總和，由此可以如下表 示。
V (BP1) =VGS (MP6) +VGS (MP3) ... (1) 這里，VGS (MP6)指MP6的柵-源電壓之間的電壓，VGS (MP3) 指MP3的柵-源電壓。
此外，P-溝道MOS晶體管MP3或P-溝道MOS晶體管MP6的柵-源電 壓由下列公式表示。亦即-[公式l]
<formula>formula see original document page 24</formula> ...(2)
這里，/3=(W/L)卞Cq， W指柵極寬度，L指柵極長(zhǎng)度，pi指遷移率， Q)指每單位面積的柵-氧化物-膜電容，VT指閾值電壓，以及ID指漏電 流。
首先，該浮置電流源被設(shè)計(jì)為P-溝道M0S晶體管MP6和N-溝道 MOS晶體管MN6的各個(gè)漏極電流彼此相等。亦即，它被設(shè)計(jì)為電流值 13的電流源I3的一半(13/2)流過每個(gè)P-溝道MOS晶體管MP6和N-溝道 MOS晶體管MN6。另一方面，當(dāng)P-溝道MOS晶體管MP3的漏電流被設(shè) 為Iidle時(shí)，基于上述公式(1)設(shè)計(jì)無效電流(Iidle)。
這里，/3 (MP6)指P-溝道MOS晶體管MP6的/3，以及/3 (MP3)指 P-溝道MOS晶體管MP3的]3。盡管這里省略了V (BP1)的詳細(xì)電路，但 是公式(3)可以求出Iidle。
然后，恒流源I4的電流值需要被設(shè)為與電流源I3的上述電流值相 等。如果這些電流值彼此不同，那么差值流過有源負(fù)載，導(dǎo)致偏移電 壓增加。負(fù)電源VSS和端子BP1之間連接的恒壓電源(V (BN1))的 電壓也用完全相同的方式設(shè)計(jì)。浮置恒流源被如上所述設(shè)置。
這里，使得恒壓電源(V (BN1))和第二恒壓源(V (BP1)) 在當(dāng)通過使用兩個(gè)MOS晶體管和恒流源構(gòu)成時(shí)能夠穩(wěn)固于成分的改
變。這是因?yàn)樵谏鲜龉?3)的左側(cè)和右側(cè)都存在相同的項(xiàng)2VT，由 此在該公式的左側(cè)和右側(cè)之間消除這些項(xiàng)。
接下來，圖2所示的相位補(bǔ)償電路15和16通過利用已知的元件實(shí)現(xiàn) 相位補(bǔ)償，所述相位補(bǔ)償電路15和16也用來實(shí)現(xiàn)用于消除運(yùn)算放大器1 的相滯零點(diǎn)(所謂的壞零點(diǎn))的零點(diǎn)補(bǔ)償，在已知元件中電容和電阻 器被串聯(lián)連接(例如，參見Paul. R. Gray和Robert. G. Meyer的，"Analysis and Design of Analog Integrated Circuits" John Wiley & Sons and Inc.)。 此外，偏移消除開關(guān)SW1和SW2與圖1所示的情況相同，由此其描述被 省略。 '
接下來，在圖3中示出了用于通過實(shí)際電子電路實(shí)現(xiàn)所述開關(guān)的具 體例子。在圖3 (B)至圖3 (D)中示出了圖3 (A)中所示的開關(guān)201 的具體例子。此外，在圖3 (F)至圖3 (H)中示出了圖3 (E)中所示 的開關(guān)的具體例子。
如圖3 (B)和圖3 (C)所示，接通型開關(guān)的兩端分別對(duì)應(yīng)于N-溝 道MOS晶體管211或P-溝道MOS晶體管221的漏極和源極。因此，假定 通過該柵極，執(zhí)行所述開關(guān)的ON和OFF控制。這里，在N-溝道MOS晶 體管211的情況下，當(dāng)該柵極被設(shè)為高電平時(shí)，所述開關(guān)被閉合，以及 當(dāng)該柵極被設(shè)為低電平時(shí)，所述開關(guān)被斷開。在P-溝道MOS晶體管221 的情況下，該切換被相反操作。當(dāng)該柵極被設(shè)為低電平時(shí)，所述開關(guān) 被閉合，以及當(dāng)該柵極被設(shè)為高電平時(shí)，所述開關(guān)被斷開。
此外，在圖3 (D)中示出了一種類型，在具有N-溝道MOS晶體管 231和P-溝道MOS晶體管232的接頭結(jié)構(gòu)的電路中，N-溝道MOS晶體管 231和P-溝道MOS晶體管232的漏極和源極分別被共同連接，以及它們 的柵極分別被使用反相器233產(chǎn)生的反相信號(hào)驅(qū)動(dòng)。在此情況下，當(dāng)N-溝道MOS晶體管231的柵極被設(shè)為高電平時(shí)，P-溝道MOS晶體管232的 柵極被反相器233設(shè)為低電平，以便兩個(gè)晶體管都導(dǎo)通。亦即，所述開
關(guān)被設(shè)為ON。
相反，當(dāng)N-溝道MOS晶體管231的柵極被設(shè)為高電平時(shí)，P-溝道 MOS晶體管232的柵極被反相器233設(shè)為高電平，以便兩個(gè)晶體管都被 截止。亦即，該斷開關(guān)被設(shè)為OFF。
此外，如圖3(E)所示，在圖1或圖2中的轉(zhuǎn)換型開關(guān)241的情況下， 兩個(gè)N-溝道MOS晶體管251和252的源極被共同連接，以便被用作如圖3 (F)所示的轉(zhuǎn)換開關(guān)的公共端，以及兩個(gè)N-溝道MOS晶體管251和252 的漏極分別被用作接通和斷開端。然后，假定通過使用反相魯253反相 驅(qū)動(dòng)各個(gè)柵極。亦即，當(dāng)一個(gè)柵極被設(shè)為高電平時(shí)，另一側(cè)的柵極被 設(shè)為低電平。
此外，如圖3 (G)所示，通過共同連接兩個(gè)P-溝道MOS晶體管的 源極，類似地構(gòu)成使用兩個(gè)P-溝道MOS晶體管261和262的轉(zhuǎn)換開關(guān)。 亦即，兩個(gè)P-溝道MOS晶體管261和262的源極被共同連接，以便被用 作該轉(zhuǎn)換開關(guān)的公共端，以及兩個(gè)P-溝道MOS晶體管261和262的漏極 分別被用作接通和斷開端。此時(shí)，假定，通過使用反相器263，用反相 位驅(qū)動(dòng)兩個(gè)P-溝道MOS晶體管261和262的每個(gè)柵極。
此外，圖3 (H)示出了使用具有接頭結(jié)構(gòu)的N-溝道和P-溝道MOS 晶體管的電路的情況中的轉(zhuǎn)換開關(guān)。N-溝道MOS晶體管和P-溝道MOS 晶體管的兩個(gè)晶體管對(duì)271和272的每個(gè)的漏極分別被共同連接，以便 被用作兩個(gè)轉(zhuǎn)換側(cè)端，以及MOS晶體管的四個(gè)源極被共同連接，以便 被用作所述開關(guān)的公共端。然后，假定不被聯(lián)合的N-溝道MOS晶體管 和P-溝道MOS晶體管的每個(gè)MOS晶體管對(duì)的柵極被共同連接，并通過 反相器273用反相位驅(qū)動(dòng)該共同連接的柵極。該轉(zhuǎn)換開關(guān)的操作根本上 是如上所述的通斷型開關(guān)的組合，由此該轉(zhuǎn)換開關(guān)的操作描述被省略。
用于決定N-溝道MOS晶體管、P-溝道MOS晶體管或具有該N-溝道
MOS晶體管、P-溝道MOS晶體管的接頭結(jié)構(gòu)的電路中的哪個(gè)被用作開
關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)是基于所述開關(guān)的電位。例如，假定該電源電壓被設(shè)為VDD， 當(dāng)施加到所述開關(guān)的電壓約高于VDD/2時(shí)，P-溝道MOS晶體管被使用。 相反，當(dāng)施加到所述開關(guān)的電壓低于VDD/2時(shí)，N-溝道MOS晶體管被 使用。此外，當(dāng)所述開關(guān)需要從VSS (GND)至VDD的整個(gè)輸入電壓 范圍內(nèi)工作時(shí)，使用具有N-溝道MOS晶體管和P-溝道MOS晶體管的接 頭結(jié)構(gòu)的電路。
在圖2的情況下，第一和第二轉(zhuǎn)換型開關(guān)SW1和SW2需要在VSS (GND)至VDD的整個(gè)輸入電壓范圍內(nèi)工作。因此，必'須使用圖3 (H) 所示的類型作為第一和第二轉(zhuǎn)換型開關(guān)SW1和SW2。此外，具有所述 開關(guān)的第一有源負(fù)載11和具有所述開關(guān)的第一偏置電路13的開關(guān)在低 于VDD約1至2V的電壓電位下工作，由此使用圖3 (C)和圖3 (G)所 示的P-溝道MOS晶體管的開關(guān)被使用。此外，具有所述開關(guān)的第二有 源負(fù)載12和具有所述開關(guān)的第二偏置電路14的開關(guān)在高于VSS (GND) 電壓約1至2V的電位下工作，由此使用圖3 (B)和圖3 (F)所示的N-溝道MOS晶體管的開關(guān)被使用。
在本實(shí)施例中，也獲得與上述實(shí)施例l相同的效果。亦即，通過互 相聯(lián)動(dòng)工作的開關(guān)，執(zhí)行每個(gè)N-溝道差分輸入和P-溝道差分輸入的非 倒相輸入和倒相輸入的切換，N-溝道差分有源負(fù)載的輸入和輸出的切 換，P-溝道差分有源負(fù)載的輸入和輸出的切換，以及反饋回路的切換， 該反饋回路將倒該相輸入端連接到輸出端用于構(gòu)成電壓跟隨器。由此， 可以實(shí)現(xiàn)偏移電壓的空間偏移消除。
實(shí)施例3
接下來，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3。圖4 (A)示出了根據(jù)本發(fā) 明實(shí)施例3的運(yùn)算放大器用于液晶顯示器的液晶驅(qū)動(dòng)器的輸出放大器 的情況視圖。
如圖4 (A)所示，根據(jù)本實(shí)施例的放大器包括具有偏移消除功能
的電壓-跟隨器連接的運(yùn)算放大器AMPll和AMP12以及轉(zhuǎn)換型開關(guān) SW11和開關(guān)SW12，該轉(zhuǎn)換型開關(guān)SW11和開關(guān)SW12用于選擇是否接收 來自正側(cè)DAC (數(shù)模轉(zhuǎn)換器)的輸出電壓或來自負(fù)側(cè)DAC的輸出電壓。 運(yùn)算放大器AMP11和AMP12是圖1所示的實(shí)施例1或圖2所示的實(shí)施例2 的運(yùn)算放大器。開關(guān)SW11的公共端側(cè)被連接到運(yùn)算放大器AMP11的非 倒相輸入端，以及開關(guān)SW12的公共端側(cè)被連接到運(yùn)算放大器AMP12的 非倒相輸入端。運(yùn)算放大器AMP11和運(yùn)算放大器AMP12的偏移消除信 號(hào)被共同輸入。運(yùn)算放大器AMP11的輸出被連接到奇數(shù)編號(hào)輸出，以 及運(yùn)算放大器AMP12的輸出被連接到偶數(shù)編號(hào)ir出。
接下來，將描述根據(jù)本實(shí)施例的輸出放大器的操作。通過例示來 自大量液晶驅(qū)動(dòng)器輸出的某兩個(gè)輸出，示出根據(jù)本實(shí)施例的輸出放大 器。此外，假定液晶的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是所謂的點(diǎn)反相系統(tǒng)。當(dāng)某一幀被作 為例子并且該幀被定義為第一幀時(shí)，運(yùn)算放大器AMP11輸出一正側(cè)輸 出電壓，以及運(yùn)算放大器AMP12輸出一負(fù)側(cè)輸出電壓。在下一幀中， 運(yùn)算放大器AMP11輸出一負(fù)側(cè)輸出電壓，以及運(yùn)算放大器AMP12輸出 一正側(cè)輸出電壓。該例子是幀信號(hào)的例子。但是，在點(diǎn)反相驅(qū)動(dòng)的情 況下，對(duì)于每個(gè)水平周期，開關(guān)SW1和開關(guān)SW2被切換，由此允許正 和負(fù)輸出被交替地輸出。
因此，在用于兩幀的一個(gè)時(shí)間的速率下，該偏移消除信號(hào)被切換， 如圖4 (B)所示。這里，在LCD驅(qū)動(dòng)器的偏差標(biāo)準(zhǔn)中，存在振幅差值 偏差。當(dāng)正側(cè)輸出的絕對(duì)值和負(fù)側(cè)輸出的絕對(duì)值的總和被定義為振幅 時(shí)，該振幅差值偏差意味著其他輸出具有差值。例如，在圖4 (B)中， 振幅A是正側(cè)輸出(來自VCOM的正側(cè))的絕對(duì)值al和負(fù)側(cè)輸出(來自 VCOM的負(fù)側(cè))的絕對(duì)值a2的總和，振幅B是正側(cè)輸出的絕對(duì)值bl和負(fù) 側(cè)輸出的絕對(duì)值b2的總和。因此，該振幅差值偏差可以被定義為振幅A 和振幅B之間的差值電壓。在實(shí)際的LCD模塊中，圖像質(zhì)量由振幅差值 偏差的特性決定。當(dāng)該特性退化時(shí)，產(chǎn)生圖像質(zhì)量的問題，如發(fā)生垂
直條紋。以此方式，在LCD驅(qū)動(dòng)器中，振幅差值偏差特性是最重要的。
這里，在正側(cè)輸出和負(fù)側(cè)輸出中，由相同的運(yùn)算放大器執(zhí)行該輸 出，由此，如圖4 (B)所示自然地產(chǎn)生相同的偏移電壓。
因此，在如上所述的振幅差值偏差的項(xiàng)中，偏移電壓的項(xiàng)被本身
消除，以便圖4(B)中的振幅A和振幅B理論上變?yōu)橄嗤怠Ｒ源朔绞剑?該系統(tǒng)被構(gòu)造為能夠在起始就消除該偏移。因此，顯然，通過將該偏 移消除應(yīng)用于該系統(tǒng)，進(jìn)一步改進(jìn)偏差項(xiàng)。
圖5是示出了具有圖4所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的LCD驅(qū)動(dòng)器中的偏差數(shù)據(jù) 的收集結(jié)果圖。在圖5中，水平軸表示LCD驅(qū)動(dòng)器的輸出x灰度的數(shù)目， 垂直軸表示代表該偏差的電壓值。這里當(dāng)水平軸被擴(kuò)大時(shí)，示出對(duì)應(yīng) 于LCD驅(qū)動(dòng)器的輸出數(shù)目的條形部分。如圖5所示，可以看到在應(yīng)用偏 移消除之后，輸出偏差和振幅差值偏差都被顯著地減小。
本實(shí)施例的特征在于，在所謂的一個(gè)放大器系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中， 為了驅(qū)動(dòng)LCD驅(qū)動(dòng)器，其中該LCD驅(qū)動(dòng)器適用于通過利用一個(gè)使用軌-軌放大器的放大器(運(yùn)算放大器)來驅(qū)動(dòng)正側(cè)極性和負(fù)側(cè)極性，對(duì)于 該放大器應(yīng)用空間偏移消除。為此，在軌-軌放大器中，提供用于切換 每個(gè)N-溝道差分輸入和P-溝道差分輸入的非倒相輸入和倒相輸入的開 關(guān)，用于切換每個(gè)N-溝道差分有源負(fù)載和P-溝道差分有源負(fù)載的輸入和 輸出的開關(guān)，以及用于構(gòu)成反饋回路的選擇開關(guān)，其中在該反饋回路 中，倒相輸入端和輸出端被互相連接以構(gòu)成電壓跟隨器，以便通過使 所述開關(guān)互相聯(lián)動(dòng)工作，實(shí)現(xiàn)空間偏移消除電路。
這里，根據(jù)本實(shí)施例的運(yùn)算放大器特別適合于LCD源驅(qū)動(dòng)器的輸 出放大器，或適合于視頻領(lǐng)域中的用于決定伽瑪校正的灰度電源電路 的運(yùn)算放大器。對(duì)于這些運(yùn)算放大器，需要具有極其小偏移電壓的電 路，由此該偏移消除需要通過某些裝置實(shí)現(xiàn)。為此，在本實(shí)施例中，通過簡(jiǎn)單電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)空間偏移消除電路，該空間偏移消除電路是軌-軌型運(yùn)算放大器。此外，通過采用該運(yùn)算放大器作為一個(gè)AMP系統(tǒng)的
所謂LCD驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的輸出放大器，可以顯著地改進(jìn)被認(rèn)為偏差的最
重要特性。
注意，顯然本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例，而是在本發(fā)明的范圍和 精神內(nèi)，可以進(jìn)行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)算放大器，包括具有第一導(dǎo)電類型的第一晶體管和第二晶體管的第一差分對(duì)；具有第二導(dǎo)電類型的第三晶體管和第四晶體管的第二差分對(duì)；具有第五晶體管和第六晶體管的輸出級(jí)；具有開關(guān)和兩個(gè)輸出的第一有源負(fù)載，適于在其所述輸出的任何一個(gè)輸出上，將來自所述第一差分對(duì)的差分輸出轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)輸出；具有開關(guān)和兩個(gè)輸出的第二有源負(fù)載，適于在其所述輸出的任何一個(gè)輸出上，將來自所述第二差分對(duì)的差分輸出轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)輸出；具有開關(guān)的第一偏置電路，適于選擇所述第一有源負(fù)載的兩個(gè)輸出之一以偏置所述第五晶體管；具有開關(guān)的第二偏置電路，適于選擇所述第二有源負(fù)載的兩個(gè)輸出之一以偏置所述第六晶體管；第一開關(guān)，適于將所述輸出級(jí)的輸出端耦合到所述第一和第二差分對(duì)的每一個(gè)的各控制端之一；第二開關(guān)，適于將輸入端耦合到所述第一和第二差分對(duì)的每一個(gè)的另一個(gè)控制端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的運(yùn)算放大器，還包括在第一有源負(fù)載中的第二導(dǎo)電類型的第七和第八晶體管，它們的 源極被共同耦合到第一電源，它們的柵極被共同耦合；以及第三和第 四開關(guān)，分別被耦合在所述第七和第八晶體管的共同耦合柵極與第七 和第八晶體管的每個(gè)漏極之間，以及在第二有源負(fù)載中的第一導(dǎo)電類型的第九和第十晶體管，它們的 源極被共同耦合到第二電源，以及它們的柵極被共同耦合；以及第五 和第六開關(guān)，分別被耦合在所述第九和第十晶體管的共同耦合柵極與 第九和第十晶體管的每個(gè)漏極之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的運(yùn)算放大器，其中所述第一偏置電路包括第七開關(guān)，被耦合在所述第七和第 八晶體管的一個(gè)漏極和所述第五晶體管的柵極之間；第一恒流源，被 耦合在電壓源和所述第五晶體管的柵極之間；以及第十一晶體管，其 柵極被第一基準(zhǔn)電壓偏置，其源極被耦合到所述第五晶體管的柵極， 其漏極被耦合到所述第六晶體管的柵極，以及其中所述第二偏置電路包括第八開關(guān)，被耦合在所述第九和第 十晶體管漏極中的一個(gè)以及所述第六晶體管的柵極之間；第二恒流源， 被耦合在另一電壓源和所述第六晶體管的柵極之間；以及第十二晶體 管，其柵極被第二基準(zhǔn)電壓偏置，其源極被耦合到所述第六晶體管的 柵極，其漏極被耦合到所述第五晶體管的柵極。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的運(yùn)算放大器，其中第一和第二相位補(bǔ)償電路 分別被耦合到所述第五和所述第六晶體管的控制端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的運(yùn)算放大器，其中每個(gè)第一和第二相位補(bǔ)償 電路都包括串聯(lián)連接的電阻器和電容，且分別被耦合在所述第五晶體 管的柵極和漏極之間，以及被耦合在所述第六晶體管的柵極和漏極之 間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l的運(yùn)算放大器，其中所述第一和第二開關(guān)與在 所述第一和第二有源負(fù)載和第一和第二偏置電路中的所述各開關(guān)同步 地工作。
7. —種顯示器件，包括 第一運(yùn)算放大器，被耦合到奇數(shù)編號(hào)輸出；第二運(yùn)算放大器，被耦合到偶數(shù)編號(hào)輸出并適于接收為第一運(yùn)算 放大器所共用的偏移消除信號(hào)；具有兩個(gè)輸入的輸入開關(guān)，以分別接收兩個(gè)輸入信號(hào)，所述輸入 信號(hào)具有彼此相反的極性，所述輸入開關(guān)操作為將所述兩個(gè)輸入信號(hào) 的每一個(gè)耦合到第一和第二運(yùn)算放大器兩者中的任何一個(gè)；其中所述第一和第二運(yùn)算放大器的每一個(gè)包括 具有第一導(dǎo)電類型的第一晶體管和第二晶體管的第一差分對(duì)； 具有第二導(dǎo)電類型的第三晶體管和第四晶體管的第二差分對(duì)； 具有第五晶體管和第六晶體管的輸出級(jí)；具有開關(guān)和兩個(gè)輸出的第一有源負(fù)載，適于在其所述輸出的任何 一個(gè)輸出上，將來自所述第一差分對(duì)的差分輸出轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)輸出；具有開關(guān)和兩個(gè)輸出的第二有源負(fù)載，適于在其所述輸出的任何 一個(gè)輸出上，將來自所述第二差分對(duì)的差分輸出轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)輸出；具有開關(guān)的第一偏置電路，適于選擇所述第一有源負(fù)載的兩個(gè)輸 出之一以偏置所述第五晶體管；具有開關(guān)的第二偏置電路，適于選擇所述第二有源負(fù)載的兩個(gè)輸 出之一以偏置所述第六晶體管；第一開關(guān)，適于將所述輸出級(jí)的輸出端耦合到所述第一和第二差 分對(duì)的每一個(gè)的各控制端之一；第二開關(guān)，適于將輸入端耦合到所述第一和第二差分對(duì)的每一個(gè) 的另一個(gè)控制端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的運(yùn)算放大器，其中所述第一和第二開關(guān)與在 所述第一和第二有源負(fù)載和第一和第二偏置電路中的所述各開關(guān)同步 地工作。
全文摘要
通過使偏移電壓空間地分散，減小偏移電壓的表觀效應(yīng)。運(yùn)算放大器1包括具有N-溝道MOS晶體管MN1和MN2的第一差分對(duì)；具有P-溝道MOS晶體管MP1和MP2的第二差分對(duì)；具有輸出晶體管NP3和MN3的輸出級(jí)；具有開關(guān)的第一和第二有源負(fù)載11和12，用于分別將來自第一和第二差分對(duì)的差分輸出轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)輸出；具有開關(guān)的第一和第二偏置電路13和14，分別用于選擇具有所述開關(guān)的第一和第二有源負(fù)載11和12的每個(gè)的兩個(gè)輸出之一，并決定MP3和MN3的無效電流；第一和第二開關(guān)SW1和SW2，分別用于將輸出端和輸入端連接到第一和第二差分對(duì)的每一個(gè)的一個(gè)柵極；以及端子17，用于接收偏移消除信號(hào)，該偏移消除信號(hào)用于以互相聯(lián)動(dòng)方式控制切換功能和所述開關(guān)。
文檔編號(hào)H03F3/45GK101170299SQ20071016749
公開日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日
發(fā)明者島谷淳, 西村浩一 申請(qǐng)人:恩益禧電子股份有限公司