CN101840673B - 放大器与应用该放大器的源极驱动器 - Google Patents

放大器与应用该放大器的源极驱动器 Download PDF

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Abstract

放大器与应用该放大器的源极驱动器。该源极驱动器，包含一放大器。该放大器包含有一输入级、一输出级、一第一电流源、一第二电流源、一第三电流源以及一开关模块。该第一电流源用以提供一第一偏压电流至该输入级，该第二电流源用以提供一第二偏压电流至该输出级，而该第三电流源用以提供一第三偏压电流。该开关模块用以选择性地将该第三电流源连接至该输入级或是该输出级。

Description

放大器与应用该放大器的源极驱动器
技术领域
本发明涉及一种放大器，尤其涉及一种设置于源极驱动器中的放大器。
背景技术
由于液晶显示器的解析度与画面更新率逐渐地进步，将像素电极及时充电至目标电位也变得愈来愈困难。为了减少充电的时间，须增加液晶显示器中一源极驱动器的一输出缓冲器的驱动电流来增加该输出缓冲器的驱动能力。然而，增加该输出缓冲器的电流会导致电力消耗的增加，故如何节省电力便成了设计上的一个重要课题。
发明内容
因此，本发明的目的之一即在于提供一种有更佳的驱动能力且不会浪费电力的输出缓冲器。
依据本发明的一实施例，其公开一种包含一放大器的一源极驱动器。该放大器包含有一输入级、一输出级、一第一电流源、一第二电流源、一第三电流源以及一开关模块。该第一电流源用以提供一第一偏压电流至该输入级，该第二电流源用以提供一第二偏压电流至该输出级，而该第三电流源用以提供一第三偏压电流。该开关模块用以选择性地将该第三电流源连接至该输入级或是该输出级。
依据本发明的另一实施例，其公开一种放大器。该放大器包含有一输入级、一输出级、一第一电流源、一第二电流源、一第三电流源以及一开关模块。该第一电流源用以提供一第一偏压电流至该输入级，该第二电流源用以提供一第二偏压电流至该输出级，而该第三电流源用以提供一第三偏压电流。该开关模块用以选择性地将该第三电流源连接至该输入级或是该输出级。
附图说明
图1为本发明应用于一显示器的一源极驱动器中的输出缓冲器(放大器)的示意图。
图2为本发明第一实施例中控制信号与转换脉冲信号之间关系的示意图。
图3为本发明第二实施例中控制信号与转换脉冲信号之间关系的示意图。
图4为本发明第三实施例中控制信号与转换脉冲信号之间关系的示意图。
【主要元件符号说明】
  100   放大器
  110   输入级
  120   输出级
  130   开关模块
  132   第一开关
  134   第二开关
  M6   第一电流源
  M7   第二电流源
  M8   第三电流源
具体实施方式
在说明书及所附的权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及所附的权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及所附的权利要求书当中所提及的「包含」为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，如果文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
请参照图1，图1为本发明应用于一显示器的一源极驱动器中的输出缓冲器100的示意图。如图1所示，输出缓冲器100为一放大器，其包含有一输入级110、一输出级120、一开关模块130、一第一电流源M6、一第二电流源M7以及一第三电流源M8。输入级110包含有四个晶体管M1-M4，输出级120包含有一个晶体管M5，而开关模块130则包含有一第一开关132以及一第二开关134。在本实施例中，第一电流源M6用以提供一第一偏压电流I1予输入级110，第二电流源M7用以提供一第二偏压电流I2予输出级120，而第三电流源M8用以提供一第三偏压电流I3。此外，第一电流源M6、第二电流源M7以及第三电流源M8以电流镜的方式实现。开关模块130用以选择性地将第三电流源M8连接至输入级110或是输出级120，其中第一开关132选择性地连接第三电流源M8至输入级110，以及第二开关134选择性地连接第三电流源M8至输出级120。
在放大器100的运作中，开关模块130由基于一转换脉冲信号TP所产生的一控制信号HDR所加以控制，其中转换脉冲信号TP用以触发源极驱动器以输出显示数据。第一开关132由控制信号HDR所控制，而第二开关134则是由一反向控制信号HDRB所控制，其中控制信号HDR与反向控制信号HDRB在相位上互为反向。图2为本发明第一实施例中控制信号HDR与脉冲转换信号TP之间关系的示意图。如图2所示，在一第一扫描线时段T1内，转换脉冲信号TP被启动(activate)以使该源极驱动器驱动一行的像素，而控制信号HDR亦相对应地被启动。在此实施例中，控制信号HDR的启动时间较转换脉冲信号TP的启动时间来得长。而后，在一第二扫描线时段T2内，转换脉冲信号TP被启动以使该源极驱动器驱动下一行的像素，而控制信号HDR亦相对应地被启动。
在控制信号HDR被启动的期间，第一开关132将第三电流源M8连接至输入级110，且输入级110的偏压电流为第一偏压电流I1与第三偏压电流I3的总合，因此，输入级110的驱动能力提高了，而带有显示数据的信号的回转率也提高了。更进一步来说，在图2所示的实施例中，该源极驱动器于转换脉冲信号TP的脉冲负缘时输出该显示数据。在控制信号HDR被启动的期间，首先，位于输出级120的一电容C由输入级110所提供的电流快速地充电，接着，当该源极驱动器开始输出带有显示数据的信号时，位于一像素的一液晶电容便快速地充电。当控制信号HDR被撤销(deactivate)时，第二开关134便将第三电流源M8连接至输出级120以稳定放大器100，在这个时候，输出级120的偏压电流为第二偏压电流I2与第三偏压电流I3的总合。
值得注意的是，在图2中，控制信号HDR的启动时间为控制信号HDR本身一个周期的较小部分；也就是说，在大部分的时间里，第二开关134是将第三电流源M8连接至输出级120以稳定放大器100。
图3与图4为本发明其他实施例(第二实施例与第三实施例)中控制信号HDR与转换脉冲信号TP之间关系的示意图。在图3中，控制信号HDR于转换脉冲信号TP被撤销后才被启动，而在图4中，控制信号HDR大致上与转换脉冲信号TP同步。
另外，在图1所示的实施例中，第三偏压电流I3较第一偏压电流I1以及第二偏压电流I2均高出许多。因此，当位于输出级120的电容C或是像素中的液晶电容开始被充电时，第三电流源M8提供第三偏压电流I3给输入级110以提高回转率；接着第三电流源M8提供第三偏压电流I3给输出级120以稳定放大器100。
值得注意的是，图1所示的输入级110和输出级120仅作为范例说明之用，在本发明的其他实施例中，输入级110和输出级120可以是轨对轨式(rail-to-rail)或是其他型式的放大器，而这些设计上的变化仍属于本发明的范围之内。
简要来说，位于源极驱动器中的放大器包含有一输入级、一输出级、一第一电流源、一第二电流源、一第三电流源以及一开关模块。该开关模块用以选择性地将该第三电流源连接于该输入级或该输出端。在大多数的时间里，该开关模块会将该第三电流源连接至该输出级以稳定放大器，而当驱动能力需要增强时，该开关模块则是将该第三电流源连接至该输入级，如此一来，便不需要用额外的电流来提高放大器的驱动能力，是故可以降低无谓的电力消耗。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (14)

1.一种源极驱动器，包含有：
一放大器，包含有：
一输入级；
一输出级，耦接于该输入级；
一第一电流源，用以提供一第一偏压电流至该输入级；
一第二电流源，用以提供一第二偏压电流至该输出级；
一第三电流源，用以提供一第三偏压电流；以及
一开关模块，用以选择性地将该第三电流源连接至该输入级或该输出级，其中该开关模块由基于一转换脉冲信号所产生的一控制信号所加以控制，以及该转换脉冲信号会触发该源极驱动器来输出显示数据。
2.如权利要求1所述的源极驱动器，其中该开关模块包含有一第一开关与一第二开关，该第一开关选择性地将该第三电流源连接于该输入级，而该第二开关选择性地将该第三电流源连接于该输出级。
3.如权利要求1所述的源极驱动器，其中该控制信号在该转换脉冲信号被启动时被启动，且该控制信号的一启动时间长于该转换脉冲信号的一启动时间。
4.如权利要求1所述的源极驱动器，其中该控制信号于该转换脉冲信号被撤销之后被启动。
5.如权利要求1所述的源极驱动器，其中该控制信号大致上与该转换脉冲信号同步。
6.如权利要求1所述的源极驱动器，其中该第二电流源与第三电流源均以电流镜来实现。
7.如权利要求1所述的源极驱动器，其中该第三偏压电流大于该第一偏压电流或是该第二偏压电流。
8.一种放大器，包含有：
一输入级；
一输出级，耦接于该输入级；
一第一电流源，用以提供一第一偏压电流至该输入级；
一第二电流源，用以提供一第二偏压电流至该输出级；
一第三电流源，用以提供一第三偏压电流；以及
一开关模块，用以选择性地将该第三电流源连接至该输入级或该输出级，其中该开关模块由基于一转换脉冲信号所产生的一控制信号所加以控制，以及该转换脉冲信号会触发包含有该放大器的源极驱动器来输出显示数据。
9.如权利要求8所述的放大器，其中该开关模块包含有一第一开关与一第二开关，该第一开关选择性地将该第三电流源连接于该输入级，而该第二开关选择性地将该第三电流源连接于该输出级。
10.如权利要求8所述的放大器，其中该控制信号在该转换脉冲信号被启动时被启动，且该控制信号的一启动时间长于该转换脉冲信号的一启动时间。
11.如权利要求8所述的放大器，其中该控制信号在该转换脉冲信号被撤销之后被启动。
12.如权利要求8所述的放大器，其中该控制信号大致上与该转换脉冲信号同步。
13.如权利要求8所述的放大器，其中该第二电流源与第三电流源均以电流镜来实现。
14.如权利要求8所述的放大器，其中该第三偏压电流大于该第一偏压电流或该第二偏压电流。
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