CN101277116B

CN101277116B - 数字模拟转换器及转换方法

Info

Publication number: CN101277116B
Application number: CN2007101948529A
Authority: CN
Inventors: 陈平波; 许国英
Original assignee: Himax Technologies Ltd
Current assignee: Himax Technologies Ltd
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-11-27
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2027-11-27
Also published as: US7411536B1; TWI345385B; CN101277116A; TW200840230A

Abstract

本发明公开一种数字模拟转换器及转换方法。数字模拟转换器包含电压产生器、电压选择器、多工器以及开关阵列。电压产生器提供第一群组的电压及第二群组的电压。电压选择器根据极性信号选择地输出第一群组的电压或输出第二群组的电压。多工器根据极性信号选择地输出数字数值或数字数值的一补数数值。开关阵列根据多工器所输出的数值来输出从电压选择器所接收的该电压中的其中之一。

Description

数字模拟转换器及转换方法

技术领域

本发明是关于一种源极驱动器，且特别是涉及一种源极驱动电路的数字模拟转换器。

背景技术

图1为液晶显示器中源极驱动器的数字模拟转换器的功能方框图。数字字码A₀～A_n-1会控制开关阵列108，从由对应的解码器输入所得的伽玛电压Vr₀～Vr_2-1 ⁿ中选择出输出电压Vout。在此处，A_n-1为最高位(MSB)，而A₀则为最低位(LSB)。

对传统的线反转液晶显示器而言，其开关阵列108如图2所示需要两组完整的列118及128。第一组的列118与第二组的列128分别具有不同类型的三极管，可分别用以处理线反转液晶显示器显示时因不同极性而提供的两种伽玛电压的组合，其中第一组的列118全部都使用PMOS三极管，而第二组的列128则全部都使用NMOS三极管。因此，此种如图2所示的传统架构会占用源极驱动芯片中很大的面积。

发明内容

本发明的一目的是提供一种数字模拟转换器，可减少其所需的芯片面积。

根据本发明的一实施例，此数字模拟转换器包含一电压产生器、一电压选择器、一多工器以及一开关阵列。电压产生器提供第一群组的电压及第二群组的电压，其中该第一群组的各个电压与该第二群组其中的一电压互为互补电压，且该第一群组的每一个电压与其在该第二群组中的互补电压对应于同一个灰阶。电压选择器根据极性信号选择地输出第一群组的电压或输出第二群组的电压，其中该电压选择器包含多个开关，且各个开关根据该极性信号而将该第一群组的电压的其中之一或是其在该第二群组中的互补电压耦接至该电压选择器的多个输出端的其中之一。多工器根据极性信号选择地输出数字数值或数字数值的一补数数值。开关阵列根据多工器所输出的数值来输出从电压选择器所接收的该电压中的其中之一。

本发明的另一目的是提供一种数字模拟转换方法，可将一数字数值转换成一模拟信号。

根据本发明的另一实施例，此数字模拟转换方法包含以下步骤：提供第一群组的电压及第二群组的电压，其中该第一群组的各个电压与该第二群组其中的一电压互为互补电压，且该第一群组的每一个电压与其在该第二群组中的互补电压对应于同一个灰阶；根据极性信号选择第一群组的电压或是其在第二群组中的互补电压；根据极性信号选择数字数值或数字数值的一补数数值；以及根据被选择的数值来输出被选择的群组的电压中的其中之一。

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的详细说明如下：

图1为液晶显示器中源极驱动器的数字模拟转换器的功能方框图；

图2为用于图1的数字模拟转换器中的传统开关阵列；

图3为根据本发明的一实施例绘示的一种数字模拟转换器；

图4为根据本发明的另一实施例绘示的一种可实现电压产生器及电压选择器的替代电路；

图5为根据本发明的另一实施例绘示的闩锁电路与多工器的组合方式；

图6为根据本发明的另一实施例绘示的一种数字模拟转换方法的流程图。

其中，附图标记

108：开关阵列 118、128：列

300：数字模拟转换器 302：电压产生器

304：电压选择器 306：多工器

308：开关阵列 312：第一电阻串

314：开关 318：第一开关阵列部分

322：第二电阻串 328：第二开关阵列部分

403：替代电路 413：第一电阻串

414：开关

602、604、606、608：步骤

具体实施方式

图3为根据本发明的一实施例绘示的一种数字模拟转换器。数字模拟转换器300可将6位数字数值D[5:0]转换成模拟信号Vout。数字模拟转换器300包含电压产生器302、电压选择器304、多工器306以及开关阵列308。

电压产生器302可提供第一群组的电压V0～V63及第二群组的电压V0’～V63’。电压选择器304根据极性信号POL选择地输出第一群组的电压V0～V63或输出第二群组的电压V0’～V63’。多工器(MUX)306根据极性信号POL选择地输出6位数字数值D[5:0]或其补数数值D[5:0]B。开关阵列308根据多工器306所输出的数值来输出从电压选择器304所接收的该电压VV0～VV63中的其中之一。

当数字模拟转换器300被用于例如线反转液晶显示器的源极驱动器中时，6位数字数值D[5:0]可为一像素数值，而第一群组的电压V0～V63及第二群组的电压V0’～V63’则可为伽玛电压。

开关阵列308包含第一开关阵列部分318以及第二开关阵列部分328。第一开关阵列部分318包含多列PMOS三极管，其中每列接收电压选择器304所输出的该电压VV0～VV63中前半较高电压中的其中一。第二开关阵列部分328包含多列NMOS三极管，其中每列接收电压选择器304所输出的该电压VV0～VV63中后半较低电压中的其中一。亦即，具有较高电压准位的电压VV0～VV31会被输入至具有PMOS三极管的第一开关阵列部分318，而具有较低电压准位的电压VV32～VV63则会被输入至具有NMOS三极管的第二开关阵列部分328。

再者，位于同一列的PMOS三极管是串联的，而位于同一列的NMOS三极管也是串联的。位于同一行的PMOS三极管及NMOS三极管的栅极是耦接在一起，以接收多工器306所输出的数值D[5:0]或D[5:0]B的一个位。

在此实施例中，电压产生器302包含第一电阻串(R-string)312及第二电阻串322。第一电阻串312具有电阻R0～R63，可用以提供第一群组的电压V0～V63。第二电阻串322具有电阻R0’～R63’，可用以提供第二群组的电压V0’～V63’。

更具体地说，第一群组的电压V0～V63中的每一个电压都会与第二群组的电压V0’～V63’其中的一个电压互为互补电压，而且第一群组中的电压以及在第二群组中与其互补的电压两者都会对应于同一个灰阶。举例来说，第一群组中的电压V0与第二群组中的电压V0’为互补的，且在极性信号POL所指示的不同极性下，此两电压V0与V0’都会对应于同一个灰阶。

电压选择器304包含多个开关314，用以选择地输出电压V0～V63或电压V0’～V63’。各个开关314根据极性信号POL而将第一群组的电压V0～V63中的其中之一或是其在第二群组的电压V0’～V63’中的互补电压耦接至电压选择器304的多个输出端的其中之一。举例来说，当极性信号POL指示为正极性(POL＝H)时，开关314会将第一群组的电压V0～V63分别耦接至电压选择器304的输出端；当极性信号POL指示为负极性(POL＝L)时，开关314会将第二群组的电压V0’～V63’分别耦接至电压选择器304的输出端。

若在不同极性下，第一群组的电压V0～V63及第二群组的电压V0’～V63’两者刚好是对称的，则本发明的另一实施例如图4所示，可提供另一种的替代电路403来实现上述电压产生器及电压选择器。在替代电路403中，开关414可根据极性信号POL而将不同的参考电压组合耦接至第一电阻串413。借着开关414，具有电阻R0～R63的第一电阻串413可根据极性信号POL而选择地提供第一群组的电压V0～V63或提供第二群组的电压V0’～V63’

再者，参照图3，数字模拟转换器300包含两个闩锁电路，可将6位数字数值D[5:0]传递至多工器306，其中一个闩锁电路由时钟脉冲信号CLK所控制，而另一个闩锁电路则由选通信号STB所控制。根据本发明的另一实施例，如图5所示，数字模拟转换器可具有一个由时钟脉冲信号CLK所控制的闩锁电路，用以将6位数字数值D[5:0]传递至多工器306，以及具有另一个由选通信号STB所控制的闩锁电路，用以将多工器306所输出的数值D[5:0]或D[5:0]B传递至开关阵列308。

另一方面，本发明亦提供了一种可将数字数值转换成模拟信号的数字模拟转换方法。图6根据本发明的另一实施例绘示一种数字模拟转换方法的流程图。以下说明请参照图3及图6。

首先，提供第一群组的电压V0～V63及第二群组的电压V0’～V63’(步骤602)。根据极性信号POL选择第一群组的电压V0～V63或第二群组的电压V0’～V63’(步骤604)。根据极性信号POL选择数字数值D[5:0]或数字数值的一补数数值D[5:0]B(步骤606)。根据被选择的数值来输出被选择的群组的电压中的其中之一(步骤608)。

当此数字模拟转换方法被用于例如线反转液晶显示器的源极驱动器中时，数字数值D[5:0]可为一像素数值，而第一群组的电压V0～V63及第二群组的电压V0’～V63’则可为伽玛电压。

本发明的实施例可因液晶显示器显示时不同的极性而调整其转换过程中所使用的数字数值以及伽玛电压，例如通过根据液晶显示器的极性信号选择对应群组的电压以及使用多工器来得到所选择数字数值，因此可减少开关阵列中所需的三极管的列数，并因而减少其所需的芯片面积。

虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种数字模拟转换器，用以将一数字数值转换成一模拟信号，其特征在于，该数字模拟转换器包含：

一电压产生器，提供一第一群组的电压及一第二群组的电压，其中该第一群组的各个电压与该第二群组其中的一电压互为互补电压，且该第一群组的每一个电压与其在该第二群组中的互补电压对应于同一个灰阶；

一电压选择器，根据一极性信号选择地输出该第一群组的电压或输出该第二群组的电压，其中该电压选择器包含多个开关，且各个开关根据该极性信号而将该第一群组的电压的其中之一或是其在该第二群组中的互补电压耦接至该电压选择器的多个输出端的其中之一；

一多工器，根据该极性信号选择地输出该数字数值或该数字数值的一补数数值；以及

一开关阵列，根据该多工器所输出的数值来输出从该电压选择器所接收的该电压中的其中之一。

2.根据权利要求1所述的数字模拟转换器，其特征在于，该开关阵列更包含：

一第一开关阵列部分，包含多列PMOS三极管；以及

一第二开关阵列部分，包含多列NMOS三极管，其中该电压选择器所选择输出的该第一群组的电压或该第二群组的电压，还被分成一高电压群以及一低电压群，该高电压群中的每一电压大于该低电压群中的每一电压，其中每列PMOS三极管接收该高电压群的其中之一，每列NMOS晶体管接收该低电压群的其中之一。

3.根据权利要求2所述的数字模拟转换器，其特征在于，位于同一列的该PMOS三极管是串联的，位于同一列的该NMOS三极管是串联的，且位于同一行的该PMOS三极管的栅极及该NMOS三极管的栅极是耦接在一起，以接收该多工器所输出的数值的一个位。

4.根据权利要求1所述的数字模拟转换器，其特征在于，该电压产生器包含一第一电阻串用以提供该第一群组的电压，以及一第二电阻串用以提供该第二群组的电压。

5.根据权利要求1所述的数字模拟转换器，其特征在于，更包含：

一闩锁电路，将从该多工器所输出的数值传递至该开关阵列。

6.根据权利要求1所述的数字模拟转换器，其特征在于，该数字数值为一像素数值，且该第一群组的电压及该第二群组的电压为伽玛电压。

7.一种数字模拟转换方法，用以将一数字数值转换成一模拟信号，其特征在于，该数字模拟转换方法包含以下步骤：

提供一第一群组的电压及一第二群组的电压，其中该第一群组的各个电压与该第二群组其中的一电压互为互补电压，且该第一群组的每一个电压与其在该第二群组中的互补电压对应于同一个灰阶；

根据一极性信号选择该第一群组的电压或是其在该第二群组中的互补电压；

根据该极性信号选择该数字数值或该数字数值的一补数数值；以及

根据被选择的该数值来输出被选择的该群组的电压的其中之一。

8.根据权利要求7所述的数字模拟转换方法，其特征在于，该数字数值为一像素数值，且该第一群组的电压及该第二群组的电压为伽玛电压。