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具數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換功能的緩沖放大電路的制作方法與工藝

文檔序號:11732697閱讀:283來源:國知局
具數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換功能的緩沖放大電路的制作方法與工藝
本發(fā)明是一種緩沖放大電路,尤指一種具數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換功能的緩沖放大電路。

背景技術(shù):
在驅(qū)動電路的設(shè)計中,緩沖放大器是一種常見的電路單元,尤其是液晶顯示器的驅(qū)動電路,近年來液晶顯示器的發(fā)展,對于顯示器的分辨率與顯示色彩的豐富度要求越來越高,而像素電壓所需要分的灰階(graylevel)也隨之提高。然而,在習(xí)知液晶顯示器的驅(qū)動電路上,提供像素電壓至像素電路的電路,通常由電阻串與譯碼電路提供像素電壓給緩沖放大器,而藉由緩沖放大器以得到足夠的驅(qū)動電壓,而像素電壓是電阻串經(jīng)由數(shù)字轉(zhuǎn)模擬轉(zhuǎn)換電路(DAC)的譯碼器所決定。如圖1所示,其為習(xí)知液晶顯示器的驅(qū)動電路的示意圖,其包含一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路10與一緩沖放大器20。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路10耦接多個電阻器R,該些電阻器R彼此間串聯(lián)連接,并將參考電壓VREF_H至參考電壓VREF_L之間的壓差分壓為多個階的電壓電位,數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路10將其中的一電位做為像素電壓而輸出至緩沖放大器20的正輸入端。緩沖放大器20將像素電壓輸出至顯示面板的液晶電容,以驅(qū)動液晶電容。由上述可知,習(xí)知液晶顯示器的驅(qū)動電路是藉由多個電阻器R而產(chǎn)生多個階的電壓電位,因此,過多的電阻器會造成電路過高的功率消耗,且若為了降低功率消耗而增加電阻器的電阻值時,由于電阻值的公式為R=ρL/A,可使用較高阻值的材料或增加長度以提高電阻,若增加電阻的長度亦會使電路的面積增加。再者,隨著液晶顯示器分辨率的需求越來越高,所需的灰階數(shù)增加,意指需要更多的電阻器將參考電壓VREF_H至參考電壓VREF_L之間的壓差分壓為更多的電位,如此,驅(qū)動電路的面積將會大幅提升,而電路的生產(chǎn)成本亦勢必增加。因此,本發(fā)明針對上述問題提供了一種藉由控制緩沖放大器尾電流的比例而線性內(nèi)插出像素電壓,并利用晶體管設(shè)計的分流電路以取代部分電阻器,以減少電路面積與成本的具數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換功能的緩沖放大電路。

技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的之一,在于提供一種具數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換功能的緩沖放大電路,其藉由一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元以產(chǎn)生的兩不同比例的電流,而內(nèi)插出第一輸入電壓與第二輸入電壓間不同電壓準(zhǔn)位的輸出電壓,以取代部分電阻器,而達到減少電路面積與成本的目的。本發(fā)明的目的之一,在于提供一種具數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換功能的緩沖放大電路,其藉由第二組數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元的開關(guān)控制,以達到降低緩沖放大模塊的靜態(tài)電流,進而降低緩沖放大電路的功率消耗的功效。為了達到上述各目的及其功效,本發(fā)明揭示一種具數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換功能的緩沖放大電路,其包含一第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元依據(jù)一第一參考訊號與多個數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),而產(chǎn)生一第一電流與一第二電流,該第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元依據(jù)該些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)分配該第一電流與該第二電流間的權(quán)重比例;以及一緩沖放大模塊,依據(jù)一第一輸入電壓、一第二輸入電壓、該第一電流與該第二電流,而產(chǎn)生一輸出電壓,該緩沖放大模塊依據(jù)該第一電流與該第二電流間的權(quán)重比例決定該輸出電壓的大小。如此,本發(fā)明將數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元產(chǎn)生的兩不同比例的電流輸出至一緩沖放大模塊,并藉由該些電流間的權(quán)重比例,而內(nèi)插出第一輸入電壓與第二輸入電壓間不同電壓準(zhǔn)位的輸出電壓,以取代部分電阻器,而達到減少電路面積與成本的目的。再者,緩沖放大電路更包含一第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元,依據(jù)一第二參考訊號與該些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),而產(chǎn)生一第三電流與一第四電流,該第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元依據(jù)該些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)分配該第三電流與該第四電流間的權(quán)重比例,并傳送該第三電流與該第四電流至該緩沖放大模塊,使該緩沖放大模塊依據(jù)該第三電流與該第四電流間的權(quán)重比例決定該輸出電壓的大小。并藉由該些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)大小的不同來開啟或關(guān)閉第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元或第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元,以達到降低緩沖放大模塊的靜態(tài)電流,進而降低緩沖放大電路的功率消耗的功效,并可達到減少電路的電阻器,進而達到減少電路面積與成本的功效。實施本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明的具數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換功能的緩沖放大電路將一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元產(chǎn)生的兩不同比例的電流輸出至一緩沖放大模塊,并藉由該些電流間的權(quán)重比例,而內(nèi)插出第一輸入電壓與第二輸入電壓間不同電壓準(zhǔn)位的輸出電壓,如此,本發(fā)明可達到減少電路的電阻器,進而達到減少電路面積與成本的功效。附圖說明圖1為習(xí)知液晶顯示器的驅(qū)動電路的示意圖;圖2為本發(fā)明的第一實施例的具數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換功能的緩沖放大電路的方塊圖;圖3為本發(fā)明的第二實施例的具數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換功能的緩沖放大電路的方塊圖;圖4為本發(fā)明的第三實施例的具數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換功能的緩沖放大電路的方塊圖;圖5為本發(fā)明的第三實施例的第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元與第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元的詳細(xì)電路的電路圖;圖6為本發(fā)明的第三實施例的第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元與第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元的電流波形圖;圖7為本發(fā)明的第三實施例的緩沖放大模塊的電路圖;圖8為本發(fā)明的第三實施例的電流-電壓關(guān)系圖;圖9為本發(fā)明的第三實施例的控制電路的電路圖;圖10為本發(fā)明的第三實施例的控制訊號的波形圖;圖11為本發(fā)明的第四實施例的第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元與第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元的詳細(xì)電路的電路圖;圖12為本發(fā)明的第四實施例的第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元與第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元的電流波形圖;圖13為本發(fā)明的第四實施例的電流-電壓關(guān)系圖;以及圖14為本發(fā)明的第五實施例的緩沖放大模塊的電路圖?!緢D號對照說明】具體實施方式為了使本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達成的功效有更進一步的了解與認(rèn)識,特用較佳的實施例及配合詳細(xì)的說明,說明如下:在說明書及后續(xù)的申請專利范圍當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。所屬領(lǐng)域中具有通常知識者應(yīng)可理解,硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個組件。本說明書及后續(xù)的申請專利范圍并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式,而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。在通篇說明書及后續(xù)的請求項當(dāng)中所提及的“包含”為一開放式的用語,故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。此外,“耦接”」一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此,若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置,則代表該第一裝置可直接電氣連接于該第二裝置,或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。請參閱圖2,其為本發(fā)明的第一實施例的具數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換功能的緩沖放大電路的方塊圖。如圖所示,緩沖放大電路30耦接一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路10。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路10耦接多個電阻器R,該些電阻器R彼此間串聯(lián)連接,并將參考電壓VREF_H至參考電壓VREF_L之間的壓差分壓為多個階的電壓準(zhǔn)位,并經(jīng)過數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路10后輸出一第一輸入電壓VIH與一第二輸入電壓VIL。緩沖放大電路30則依據(jù)第一輸入電壓VIH與第二輸入電壓VIL,而產(chǎn)生介于第一輸入電壓VIH與第二輸入電壓VIL間的一輸出電壓Vout,并將輸出電壓Vout輸出至后續(xù)電路,以驅(qū)動后續(xù)電路,于本實施例中,其應(yīng)用于顯示設(shè)備,所以緩沖放大電路30產(chǎn)生輸出電壓Vout而輸出至顯示面板的液晶電容,以驅(qū)動顯示面板。緩沖放大電路30包含一第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301與一緩沖放大模塊303。第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301依據(jù)多個數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D2、D1、D0)與偏壓產(chǎn)生電路305產(chǎn)生的一第一參考訊號Iref1(如圖5所示),而產(chǎn)生一第一電流I1與一第二電流I2,且第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301依據(jù)該些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D2、D1、D0)而分配第一電流I1與第二電流I2間的權(quán)重比例。緩沖放大模塊303依據(jù)第一輸入電壓VIH、第二輸入電壓VIL、第一電流I1與第二電流I2,而內(nèi)插產(chǎn)生輸出電壓Vout,且緩沖放大模塊303依據(jù)第一電流I1與第二電流I2間的權(quán)重比例而決定輸出電壓Vout的大小。由上述可知,本實施例的緩沖放大電路30將第一輸入電壓VIH與第二輸入電壓VIL間的壓差分為多個階的電壓準(zhǔn)位,并可藉由適當(dāng)調(diào)整第一電流I1與第二電流I2間的權(quán)重比例,而得到所需電壓準(zhǔn)位的輸出電壓Vout,因此即可取代部分電阻器而達到減少電路面積與成本并提高分辨率的目的。此外,由于第一電流I1與第二電流I2的電流量必需對應(yīng)第一輸入電壓VIH與第二輸入電壓VIL間的壓差范圍,換句話說,第一輸入電壓VIH與第二輸入電壓VIL間的壓差范圍越大,則第一電流I1與第二電流I2的電流量必需對應(yīng)提升,否則輸出電壓Vout會有產(chǎn)生誤差的可能性。因此,更可于數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路10的輸出端耦接一比較單元50,比較單元50用于比較第一輸入電壓VIH與第二輸入電壓VIL,并依據(jù)第一輸入電壓VIH與第二輸入電壓VIL間的壓差范圍控制偏壓產(chǎn)生電路305產(chǎn)生對應(yīng)的第一參考訊號Iref1,第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301則依據(jù)第一參考訊號Iref1產(chǎn)生對應(yīng)電流量的第一電流I1與第二電流I2,例如當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷篤IH大于一第一參考值,而第二輸入電壓VIL小于一第二參考值,則可判斷第一輸入電壓VIH與第二輸入電壓VIL間的壓差范圍大于一定范圍,則比較單元50即控制偏壓產(chǎn)生電路305產(chǎn)生對應(yīng)的第一參考訊號Iref1,進而控制第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301產(chǎn)生對應(yīng)電流量的第一電流I1與第二電流I2。請參閱圖3,其為本發(fā)明的第二實施例的具數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換功能的緩沖放大電路的方塊圖。如圖所示,本實施例與第一實施例的差異在于,本實施例于數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路10中設(shè)置一查表單元70取代比較單元50,查表單元70對第一輸入電壓VIH與第二輸入電壓VIL進行查表,即可得知第一輸入電壓VIH與第二輸入電壓VIL間的壓差范圍是否過大,并依據(jù)查表結(jié)果控制偏壓產(chǎn)生電路305產(chǎn)生對應(yīng)的第一參考訊號Iref1,進而控制第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301產(chǎn)生對應(yīng)電流量的第一電流I1與第二電流I2。請參閱圖4,其為本發(fā)明的第三實施例的具數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換功能的緩沖放大電路的方塊圖。如圖所示,本實施例與第一、第二實施例的差異在于,本實施例更包含一第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307、一第一開關(guān)308與一第二開關(guān)309。第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307依據(jù)該些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D2、D1、D0)與偏壓產(chǎn)生電路305產(chǎn)生的一第二參考訊號Iref2(如圖5所示),而產(chǎn)生一第三電流I3與一第四電流I4,且第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307依據(jù)該些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D2、D1、D0)而分配第三電流I3與第四電流I4間的權(quán)重比例,并傳送第三電流I3與第四電流I4至緩沖放大模塊303,使緩沖放大模塊303依據(jù)第三電流I3與第四電流I4間的權(quán)重比例而決定輸出電壓Vout的大小。第一開關(guān)308耦接于偏壓產(chǎn)生電路305與第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301之間,而第二開關(guān)309耦接于偏壓產(chǎn)生電路305與第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307之間,且第一開關(guān)308與第二開關(guān)309皆依據(jù)一控制訊號CCTRL而導(dǎo)通或關(guān)閉,于此實施例中,第一開關(guān)308為P型金氧半場效晶體管(P-MOSFET),而第二開關(guān)309為N型金氧半場效晶體管(N-MOSFET),因此當(dāng)控制訊號CCTRL輸出低準(zhǔn)位時,第一開關(guān)308導(dǎo)通而第二開關(guān)309關(guān)閉,使偏壓產(chǎn)生電路305產(chǎn)生的第一參考訊號Iref1提供第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301產(chǎn)生第一電流I1與第二電流I2,而當(dāng)控制訊號CCTRL輸出高準(zhǔn)位時,第一開關(guān)308關(guān)閉而第二開關(guān)309導(dǎo)通,使偏壓產(chǎn)生電路305產(chǎn)生的第二參考訊號Iref2提供第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307產(chǎn)生第三電流I3與第四電流I4。于此實施例中,緩沖放大模塊303中包含有P型差動對與N型差動對,以降低緩沖放大模塊303的靜態(tài)電流,進而降低緩沖放大電路30的功率消耗,換句話說,以第二輸入電壓VIL作為判斷使用第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301或第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307的依據(jù),當(dāng)?shù)诙斎腚妷篤IL低于一門坎電壓時,控制訊號CCTRL使第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301動作而產(chǎn)生第一電流I1與第二電流I2,以驅(qū)動緩沖放大模塊303中的P型差動對。而當(dāng)?shù)诙斎腚妷篤IL高于門坎電壓時,控制訊號CCTRL使第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307動作而產(chǎn)生第三電流I3與第四電流I4,以驅(qū)動緩沖放大模塊303中的N型差動對。在其他實施例中,相同操作原理適用于第一輸入電壓VIH,也就是說第一輸入電壓VIH可作為判斷使用第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301或第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307的依據(jù)。因此,本實施例的緩沖放大模塊303在輸入電壓高于或低于門坎電壓時皆可依據(jù)不同權(quán)重比例的電流而內(nèi)插出不同大小的輸出電壓。由上述可知,本實施例依據(jù)第一輸入電壓VIH或第二輸入電壓VIL的準(zhǔn)位,而選擇利用第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301產(chǎn)生的第一電流I1與第二電流I2間的權(quán)重比例,或第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307產(chǎn)生的第三電流I3與第四電流I4間的權(quán)重比例,將第一輸入電壓VIH與第二輸入電壓VIL間的壓差分為多個階電壓準(zhǔn)位,因此,可降低緩沖放大模塊303的靜態(tài)電流,進而降低緩沖放大電路30的功率消耗,亦可避免第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301與第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307同時動作而造成不必要的功率消耗。此外本實施例亦可適用于第一實施例或第二實施例,設(shè)置一比較單元50或一查表單元70,以依據(jù)第一輸入電壓VIH與第二輸入電壓VIL間的壓差范圍而控制偏壓產(chǎn)生電路305產(chǎn)生對應(yīng)的第一參考訊號Iref1或第二參考訊號Iref2,使第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301依據(jù)第一參考訊號Iref1產(chǎn)生對應(yīng)電流量的第一電流I1與第二電流I2,或使第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307依據(jù)第二參考訊號Iref2產(chǎn)生對應(yīng)電流量的第三電流I3與第四電流I4。請一并參閱圖5,其為本發(fā)明的第三實施例的第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元與第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元的詳細(xì)電路的電路圖。如圖所示,第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301包含多個電流源(MC1、MC2、MC3)以及多個開關(guān)單元(SW1、SW2、SW3)。于此實施例中,該些電流源(MC1、MC2、MC3)為晶體管,而該些晶體管(MC1、MC2、MC3)分別與偏壓產(chǎn)生電路305的一晶體管MB1形成電流鏡,所以該些電流源(MC1、MC2、MC3)即對應(yīng)晶體管MB1輸出的第一參考訊號Iref1而產(chǎn)生多個鏡電流(IR1、IR2、IR3),此外,該些場效晶體管(MC1、MC2、MC3)設(shè)定為不同尺寸,使該些鏡電流(IR1、IR2、IR3)間的比例分別為4∶2∶1,其中,該些鏡電流(IR1、IR2、IR3)的總和可表示為總和電流Itot。該些開關(guān)單元(SW1、SW2、SW3)分別為兩兩相對的P型金氧半導(dǎo)體場效晶體管(SW11與SW12、SW21與SW22、SW31與SW32)所組成,且該些開關(guān)單元(SW1、SW2、SW3)依據(jù)該些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D2、D1、D0)而導(dǎo)通,并輸出該些鏡電流(IR1、IR2、IR3),以產(chǎn)生第一電流I1與第二電流I2。第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307包含多個電流源(MC4、MC5、MC6)以及多個開關(guān)單元(SW4、SW5、SW6)。于此實施例中,該些電流源(MC4、MC5、MC6)為晶體管,而該些晶體管(MC4、MC5、MC6)分別與偏壓產(chǎn)生電路305的一晶體管MB2形成電流鏡,所以該些電流源(MC4、MC5、MC6)即對應(yīng)晶體管MB2輸出的第二參考訊號Iref2而輸出該些鏡電流(IR4、IR5、IR6),此外,該些晶體管(MC4、MC5、MC6)設(shè)定為不同尺寸,使該些鏡電流(IR4、IR5、IR6)間的比例分別為4∶2∶1,其中,該些鏡電流(IR4、IR5、IR6)的總和亦可表示為總和電流Itot。該些開關(guān)單元(SW3、SW4、SW5)分別為兩兩相對的N型金氧半場效晶體管(SW41與SW42、SW51與SW52、SW61與SW62)所組成,且該些開關(guān)單元(SW4、SW5、SW6)依據(jù)該些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D2、D1、D0)而導(dǎo)通,并輸出該些鏡電流(IR4、IR5、IR6),以產(chǎn)生第三電流I3與第四電流I4。復(fù)參閱圖5,如圖所示,偏壓產(chǎn)生電路305與第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301之間耦接第一開關(guān)308,第一開關(guān)依據(jù)一控制訊號CCTRL而導(dǎo)通或關(guān)閉,以控制偏壓產(chǎn)生電路305提供第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301產(chǎn)生第一電流I1與第二電流I2所需的第一參考訊號Iref1。偏壓產(chǎn)生電路305與第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307之間耦接第二開關(guān)309,第二開關(guān)309依據(jù)控制訊號CCTRL而導(dǎo)通或關(guān)閉,以控制偏壓產(chǎn)生電路305提供第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307產(chǎn)生第三電流I3與第四電流I4所需的第二參考訊號Iref2。其中,偏壓產(chǎn)生電路305可為任何形式的偏壓產(chǎn)生電路,只要可提供第一參考訊號Iref1與第二參考訊號Iref2的偏壓產(chǎn)生電路即可供本發(fā)明使用,且偏壓產(chǎn)生電路為一般常見的電路,因此本發(fā)明于此僅以偏壓產(chǎn)生電路305中的晶體管MB1、MB2做說明。請一并參閱圖6,其為本發(fā)明的第三實施例的第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元與第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元的電流波形圖。如圖6所示,當(dāng)控制訊號CCTRL輸出低準(zhǔn)位而使第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301動作時,該些開關(guān)單元(SW1、SW2、SW3)依據(jù)該些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D2、D1、D0)而分流該些鏡電流(IR1、IR2、IR3),例如當(dāng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D2、D1、D0)輸出為(0、0、0)時,晶體管(SW12、SW22、SW32)為導(dǎo)通,而晶體管(SW11、SW21、SW31)為關(guān)閉,因此第一電流I1即為0A,而第二電流I2即為鏡電流(IR1、IR2、IR3)的總和,也就是總和電流Itot,而當(dāng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D2、D1、D0)輸出為(0、0、1)時,晶體管(SW12、SW22、SW31)為導(dǎo)通,而晶體管(SW11、SW21、SW32)為關(guān)閉,因此第一電流I1即為鏡電流IR3,也就是1/7倍的總和電流Itot,而第二電流I2即為鏡電流(IR1、IR2)的總和,也就是6/7倍的總和電流Itot,其余則以此列推而不再贅述。當(dāng)控制訊號CCTRL輸出高準(zhǔn)位而使第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307動作時,該些開關(guān)單元(SW4、SW5、SW6)依據(jù)該些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D0、D1、D2)而分流該些鏡電流(IR4、IR5、IR6),當(dāng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D2、D1、D0)輸出為(0、0、0)時,晶體管(SW42、SW52、SW62)為導(dǎo)通,而晶體管(SW41、SW51、SW61)為關(guān)閉,因此第三電流I3即為0A,而第四電流I4即為鏡電流(IR4、IR5、IR6)的總和,也就是總和電流Itot,而當(dāng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D2、D1、D0)輸出為(0、0、1)時,晶體管(SW42、SW52、SW61)為導(dǎo)通,而晶體管(SW41、SW51、SW62)為關(guān)閉,因此第三電流I3即為鏡電流IR6,也就是1/7倍的總和電流Itot,而第四電流I4即為鏡電流(IR4、IR5)的總和,也就是6/7倍的總和電流Itot,其余則以此列推而不再贅述。由上述可知,本實施例的第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301可將總和電流Itot分流為第一電流I1與第二電流I2,且第一電流I1與第二電流I2依據(jù)三位的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D2、D1、D0)而分為八階,并第一電流I1與第二電流I2彼此占有不同的權(quán)重比例,而第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307亦具有相同功能以分流第三電流I3與第四電流I4,然而,本發(fā)明并不以三位的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為限,亦可增加開關(guān)單元與相對應(yīng)位的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),以將總和電流Itot分為更多階。請一并參閱圖7,其為本發(fā)明的第三實施例的緩沖放大模塊的電路圖。如圖所示,緩沖放大模塊303包含一軌對軌差動電路3031、一電流比較電路3033以及一輸出電路3035。軌對軌差動電路3031接收第一輸入電壓VIH、第二輸入電壓VIL與第一電流I1、第二電流I2或第三電流I3、第四電流I4,而產(chǎn)生一第一輸出電流IM7與一第二輸出電流IM11,且軌對軌差動電路3031更依據(jù)第一電流I1與第二電流I2或第三電流I3與第四電流I4間的權(quán)重比例,而內(nèi)插出第一輸入電壓VIH與第二輸入電壓VIL之間不同準(zhǔn)位的輸出電壓Vout。電流比較電路3033則依據(jù)第一輸出電流IM7與第二輸出電流IM11,而產(chǎn)生一第一比較電壓VO1與一第二比較電壓VO2。輸出電路3035依據(jù)第一比較電壓VO1與第二比較電壓VO2,而產(chǎn)生輸出電壓Vout。軌對軌差動電路3031包含一第一軌對軌差動單元3037、一第二軌對軌差動單元3039以及多個晶體管M5、M5b、M6、M6b、M7、M9、M9b、M10、M10b、M11。第一軌對軌差動單元3037包含多個晶體管M1、M2、M3與M4,晶體管M1的閘極接收第一輸入電壓VIH,而其源極耦接晶體管M2的源極以形成一P型差動對,晶體管M3的閘極接收第一輸入電壓VIH,而其源極耦接晶體管M4的源極以形成一N型差動對。第二軌對軌差動單元3039包含多個晶體管M1b、M2b、M3b與M4b,晶體管M1b的閘極接收第二輸入電壓VIL,而其源極耦接晶體管M2b的源極以形成P型差動對,晶體管M3b的閘極接收第二輸入電壓VIL,而其源極耦接晶體管M4b的源極以形成N型差動對。第一軌對軌差動單元3037中晶體管M1與晶體管M2的源極接收第一電流I1,并分流第一電流I1而分別產(chǎn)生于晶體管M1與M2的汲極。晶體管M3與晶體管M4接收第三電流I3,并分流第三電流I3而分別產(chǎn)生于晶體管M3與M4的汲極。第二軌對軌差動單元3039中晶體管M1b與晶體管M2b的源極接收第二電流I2,并分流第二電流I2而分別產(chǎn)生于晶體管M1b與M2b的汲極。晶體管M3b與晶體管M4b接收第四電流I4,并分流第四電流I4而分別產(chǎn)生于晶體管M3b與M4b的汲極。晶體管M5與M6形成一電流鏡,并依據(jù)流經(jīng)晶體管M3汲極的電流而鏡射產(chǎn)生一電流IM6。晶體管M5b與M6b形成一電流鏡,并依據(jù)流經(jīng)晶體管M3b汲極的電流而鏡射產(chǎn)生一電流IM6b。晶體管M9與M10形成一電流鏡,并依據(jù)流經(jīng)晶體管M1汲極的電流而鏡射產(chǎn)生一電流IM10。晶體管M9b與M10b形成一電流鏡,并依據(jù)流經(jīng)晶體管M1b汲極的電流而鏡射產(chǎn)生一電流IM10b。當(dāng)控制訊號CCTRL控制第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301動作時,由于只有產(chǎn)生第一電流I1與第二電流I2,因此只有第一軌對軌差動單元3037的P型差動對(晶體管M1、M2)與第二軌對軌差動單元3039的P型差動對(晶體管M1b、M2b)動作,而第一軌對軌差動單元3037的N型差動對(晶體管M3、M4)與第二軌對軌差動單元3039的N型差動對(晶體管M3b、M4b)則關(guān)閉。當(dāng)在輸入電壓并無變動(穩(wěn)態(tài))時,晶體管M1與晶體管M2平均分流第一電流I1,晶體管M1b與晶體管M2b平均分流第二電流I2,并晶體管M1輸出的I1/2鏡射而產(chǎn)生電流IM10,而晶體管M1b輸出的I2/2鏡射而產(chǎn)生電流IM10b,電流IM10與電流IM10b相加而產(chǎn)生第一輸出電流IM7,也就是第一輸出電流IM7=(I1+I2)/2,而晶體管M2輸出的I1/2與晶體管M2b輸出的I2/2相加即產(chǎn)生第二輸出電流IM11,也就是第二輸出電流IM11=(I1+I2)/2,因此,在穩(wěn)態(tài)時,第一輸出電流IM7等于第二輸出電流IM11。電流比較電路3033包含多個晶體管M8、M12、M13與M14,晶體管M8與M13為P型金氧半場效晶體管,而晶體管M12與M14為N型金氧半場效晶體管,并晶體管M8與M13分別與晶體管M7形成電流鏡,而M12與M14分別與晶體管M11形成電流鏡,當(dāng)?shù)谝惠敵鲭娏鱅M7等于第二輸出電流IM11時,晶體管M12與晶體管M13的工作區(qū)由飽和區(qū)進入三極體區(qū),此時的第一比較電壓VO1與第二比較電壓VO2使輸出電路3035的晶體管MO1與MO2操作在截止區(qū),此時輸出電路3035并無靜態(tài)電流輸出,輸出電壓Vout=(M*VIH+N*VIL)/(M+N),其中M與N表示第一電流I1與第二電流I2或第三電流I3與第四電流I4間的權(quán)重比例為M∶N,因此,適當(dāng)?shù)姆峙涞谝浑娏鱅1、第二電流I2或第三電流I3、第四電流I4間的權(quán)重比例,即可得到所需的內(nèi)插結(jié)果,如圖8所示,其為本發(fā)明的第三實施例的電流-電壓關(guān)系圖,由于本實施例是利用三位的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)配合三組開關(guān)單元,因此M+N=7,但不以此為限。此外,當(dāng)輸入電壓上升變化時,電流IM7會小于電流IM11,所以流經(jīng)晶體管M13的電流會小于流經(jīng)晶體管M14的電流,此時晶體管M13的工作區(qū)由三極體區(qū)進入飽和區(qū),使晶體管MO1閘極的第一比較電壓VO1下降,以致電晶體MO1操作在飽和區(qū)而對一負(fù)載電容CL進行充電,以提升輸出電壓Vout的準(zhǔn)位。而當(dāng)輸入電壓下降變化時,電流IM7會大于電流IM11,所以流經(jīng)晶體管M8的電流會大于流經(jīng)晶體管M12的電流,此時晶體管M12的工作區(qū)由三極體區(qū)進入飽和區(qū),使晶體管MO2閘極的第二比較電壓VO2上升,以致電晶體MO2操作在飽和區(qū)而進行放電,而降低輸出電壓Vout的準(zhǔn)位。請參閱圖9,其為本發(fā)明的第三實施例的控制電路的電路圖。如圖所示,本發(fā)明的緩沖放大電路30更可包含一控制電路310以產(chǎn)生控制訊號CCTRL??刂齐娐?10包含有多個晶體管311、312、313、314、315與316,晶體管311、312與313為N型金氧半場效晶體管,而晶體管314、315與316為P型金氧半場效晶體管,但不以此為限,晶體管311的閘極接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)D7而其汲極耦接一參考電源VDD,晶體管312的閘極接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)D5而其汲極耦接參考電源VDD,晶體管313的閘極接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)D6而其汲極耦接晶體管312的源極,且晶體管311的源極與晶體管313的源極相互連接,并輸出控制訊號CCTRL,而晶體管314的閘極接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)D7而其源極耦接晶體管311與晶體管313的源極,晶體管315的閘極接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)D6而其源極耦接晶體管314的汲極,晶體管316的閘極接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)D5而其源極耦接晶體管314的汲極,且晶體管315的汲極與晶體管316的汲極皆連接一接地端GND。于此實施例中,該些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D7、D6、D5)是依據(jù)第二輸入電壓VIL而產(chǎn)生,也就是控制電路310依據(jù)第二輸入電壓VIL的電壓準(zhǔn)位而切換該些晶體管(311、312、313、314、315、316),以依據(jù)第二輸入電壓VIL的電壓準(zhǔn)位而輸出控制訊號CCTRL。請一并參閱圖10,其為本發(fā)明的第三實施例的控制訊號的波形圖,如圖所示,當(dāng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D7、D6、D5)輸出為(0、0、0)、(0、0、0)與(0、1、0),也就是第二輸入電壓VIL低于門坎電壓時,控制電路310皆無輸出參考電源VDD,也就是控制訊號CCTRL輸出為低準(zhǔn)位,因此控制訊號CCTRL使第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301動作而輸出第一電流I1與第二電流I2,并使第一軌對軌差動單元3037的P型差動對與第二軌對軌差動單元3039的P型差動對依據(jù)第一電流I1與第二電流I2間的權(quán)重比例,而內(nèi)插出第一輸入電壓VIH與第二輸入電壓VIL之間不同準(zhǔn)位的輸出電壓Vout。而當(dāng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D7、D6、D5)輸出為(0、1、1)、(1、0、0)、(1、0、1)、(1、1、0)與(1、1、1),也就是第二輸入電壓VIL高于門坎電壓時,控制電路310輸出參考電源VDD,也就是控制訊號CCTRL輸出為高準(zhǔn)位,因此控制訊號CCTRL關(guān)閉第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301,而使第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307動作以輸出第三電流I3與第四電流I4,并使第一軌對軌差動單元3037的N型差動對與第二軌對軌差動單元3039的N型差動對依據(jù)第三電流I3與第四電流I4間的權(quán)重比例,而內(nèi)插出第一輸入電壓VIH與第二輸入電壓VIL之間不同準(zhǔn)位的輸出電壓Vout。其中,本發(fā)明的控制電路并不僅限于圖8的架構(gòu),亦可利用不同架構(gòu)的控制電路。例如,僅藉由一晶體管作為輸出控制訊號的開關(guān),而晶體管僅依據(jù)一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)而導(dǎo)通或關(guān)閉,當(dāng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出1時晶體管導(dǎo)通,而輸出高準(zhǔn)位的控制訊號,當(dāng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出0時晶體管關(guān)閉,而輸出低準(zhǔn)位的控制訊號。請一并參閱圖11與圖12,圖11為本發(fā)明的第四實施例的第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元與第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元的詳細(xì)電路的電路圖,圖12為本發(fā)明的第四實施例的第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元與第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元的電流波形圖。如圖11所示,本實施例與第二實施例的差異在于第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301更包含一晶體管MC7,第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307更包含一晶體管MC8,其余則不再贅述。第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元301的該些晶體管(MC1、MC2、MC3、MC7)設(shè)定為不同尺寸,使該些鏡電流(IR1、IR2、IR3、IR7)間的比例分別為4∶2∶1∶1,且鏡電流IR7是直接輸出至第二電流I2,因此如圖12所示,本實施例的第二電流I2相較于第二實施例會高出一階。第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元307的該些晶體管(MC4、MC5、MC6、MC8)設(shè)定為不同尺寸,使該些鏡電流(IR4、IR5、IR6、IR8)間的比例分別為4∶2∶1∶1,且鏡電流IR8直接輸出至第四電流I4,因此如圖12所示,本實施例的第四電流I4相較于第二實施例亦高出一階。請參閱圖13,其為本發(fā)明的第四實施例的電流-電壓關(guān)系圖。如圖所示,當(dāng)該些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D2、D1、D0)輸出為(1、1、1)時,也就是輸出電壓Vout的最大值僅會在(7*VIH+1*VIL)/8,不會到達第一輸入電壓VIH,此方式可避免當(dāng)內(nèi)插下一個輸入電壓范圍時,若下一個輸入電壓范圍的最低電壓為原先的第一輸入電壓VIH,而產(chǎn)生輸出電壓重迭的狀況。請參閱圖14,其為本發(fā)明的第五實施例的緩沖放大模塊的電路圖。如圖所示,本實施例與第三實施例的差異僅在于,本實施例的晶體管M5同時連接晶體管M3與M3b,以省去晶體管M5b與M6b,而晶體管M9同時連接晶體管M1與M1b,以省去晶體管M9b與M10b,其余則不再贅述。晶體管M5同時連接晶體管M3與M3b,且晶體管M5與M6所形成的電流鏡依據(jù)流經(jīng)晶體管M3與M3b汲極的電流而鏡射產(chǎn)生電流IM6。晶體管M9同時連接晶體管M1與M1b,且晶體管M9與M10形成的電流鏡依據(jù)流經(jīng)晶體管M1與M1b汲極的電流而鏡射產(chǎn)生電流IM10,其余原理則相同于第三實施例,于此則不再贅述。綜上所述,本發(fā)明的具數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換功能的緩沖放大電路將一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元產(chǎn)生的兩不同比例的電流輸出至一緩沖放大模塊,并藉由該些電流間的權(quán)重比例,而內(nèi)插出第一輸入電壓與第二輸入電壓間不同電壓準(zhǔn)位的輸出電壓,如此,本發(fā)明可達到減少電路的電阻器,進而達到減少電路面積與成本的功效。上文僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并非用來限定本發(fā)明實施的范圍,凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾,均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
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