CN106205510B - 随机截断控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种随机截断控制电路。随机截断控制电路耦接运算放大器。随机截断控制电路包含随机产生器。随机产生器用以根据一随机演算法产生一随机截断控制信号，并将随机截断控制信号输出至运算放大器，以控制运算放大器的运作。本发明所公开的随机截断控制电路中，截断控制信号是以随机的排列顺序来进行逐行或逐帧的改变，在视觉上较不易被察觉，故能有效避免现有技术中由于像素中的偏移电压的规律排列顺序而导致在视觉上容易被察觉的缺点，并且能够有效达成各种不同显示面板中的偏移电压的消除。

Description

随机截断控制电路
技术领域
本发明与偏移电压(Offset voltage)的消除有关，特别是关于一种随机截断控制电路。
背景技术
一般而言，在液晶显示面板驱动***中，需要有闸极驱动器(Gate Driver)与源极驱动器(Source Driver)来控制液晶显示面板上的像素(Pixel)。其中，闸极驱动器用以控制液晶显示面板上的像素的闸极的开启或关闭；源极驱动器用以提供驱动电压至液晶面板上相对应的像素。对一液晶显示装置而言，往往需要多个源极驱动器才够提供驱动电压给液晶面板上所有的像素。每一个源极驱动器通常都包含有数百个缓冲器(Buffer)，以分别提供驱动电压给不同的像素。
由于在工艺上会存在差异性，每个缓冲器均会具有其各自的偏移电压，一般会采用截断稳定化(Chopper stabilization)法及自动归零(Auto-zeroing)法来消除偏移电压。
就截断稳定化法而言，偏移电压的消除可分为空间(Space)上的消除及时间(Time)上的消除两部分。以空间上的消除来看，每个像素的偏移电压可以被其相邻的像素所消除。以时间上的消除来看，每个像素显示一帧画面时的偏移电压可在其显示下一帧画面被其本身所消除。
在传统的截断演算法中，截断控制信号被设计成通过规律的排列顺序来进行逐行或逐帧的改变。请参照图1，帧(Frame)控制信号YDIO用以指示每一帧的开始；行(Line)控制信号STB用以指示每一行的开始；第一截断控制信号CH1～第三截断控制信号CH3分别以不同的规律的排列顺序来控制放大器中的交换单元的切换，由以实现偏移电压的消除。
举例而言，若以第一截断控制信号CH1为例，如图1所示，其具有的规律的排列顺序(1F1L)为第N帧是+、－、+、－、+、－且第N+1帧是－、+、－、+、－、+。
如图2所示，第一截断控制信号CH1以其规律的排列顺序(1F1L)对第一帧F1的绿色像素G从第一行L1～第十六行L16逐行进行电压偏移(Voltage Offset)，分别为+、－、+、－、+、－、+、－、+、－、+、－、+、－、+、－。其中，+代表正的电压偏移且－代表负的电压偏移。接着，第一截断控制信号CH1以其规律的排列顺序(1F1L)对第二帧F2的绿色像素G从第一行L1～第十六行L16逐行进行电压偏移，分别为－、+、－、+、－、+、－、+、－、+、－、+、－、+、－、+。至于第三帧F3及第四帧F4可依此类推，于此不另行赘述。
然而，在某些特定的显示应用上，由于时间上偏移电压的消除会被较低的帧速率所限制住，因而导致液晶面板出现闪烁的现象；此外，在某些特定的面板架构下，某些“特殊图案”(Killer Pattern)无法进行空间上偏移电压的消除。上述情况都将导致截断稳定化法的失效，而无法达成偏移电压的消除。
因此，本发明提出一种随机截断控制电路，以解决现有技术所遭遇到的上述问题。
发明内容
根据本发明的一较佳具体实施例为一种随机截断控制电路。于此实施例中，随机截断控制电路耦接运算放大器。随机截断控制电路包含一随机产生器(Randomgenerator)。随机产生器用以产生一随机截断控制信号并将随机截断控制信号输出至运算放大器，以控制运算放大器的运作。
于一实施例中，随机产生器根据一随机演算法(Random algorithm)产生具有一随机排列顺序(Random sequence)的随机截断控制信号。
于一实施例中，运算放大器包含第一交换单元、第一阶放大单元、第二交换单元及第二阶放大单元。第一交换单元耦接随机产生器。第一阶放大单元耦接第一交换单元及随机产生器。第二交换单元耦接第一阶放大单元。第二阶放大单元耦接第二交换单元、第一交换单元及随机产生器。
于一实施例中，第一交换单元、第一阶放大单元及第二阶放大单元分别接收随机产生器所输出的随机截断控制信号。
于一实施例中，当第一交换单元接收一输入信号并自第二阶放大单元的输出端接收一第一输出信号时，第一交换单元根据随机截断控制信号选择性地对输入信号及第一输出信号进行交换处理后分别输出至第一阶放大单元的正输入端及负输入端。
于一实施例中，当第一阶放大单元接收到输入信号及第一输出信号时，第一阶放大单元根据随机截断控制信号对输入信号及第一输出信号进行放大处理后分别输出第一放大信号及第二放大信号至该第二交换单元。
于一实施例中，第二交换单元选择性地对第一放大信号及第二放大信号进行交换处理后分别输出至第二阶放大单元的负输入端及正输入端。
于一实施例中，当第二阶放大单元接收到第一放大信号及第二放大信号时，第二阶放大单元根据随机截断控制信号对第一放大信号及第二放大信号进行放大处理后输出一第二输出信号。
相较于现有技术，于本发明所公开的随机截断控制电路中，截断控制信号是以随机的排列顺序来进行逐行或逐帧的改变，在视觉上较不易被察觉，故能有效避免现有技术中由于像素中的偏移电压的规律排列顺序而导致在视觉上容易被察觉的缺点，并且本发明的随机截断控制电路能够有效达成各种不同显示面板中的偏移电压的消除。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的具体实施方式及所附附图得到进一步的了解。
附图说明
图1为传统的帧控制信号YDIO、行控制信号STB及具有规律的排列顺序的第一截断控制信号CH1～第三截断控制信号CH3的时序图。
图2为传统上以具有规律的排列顺序的第一截断控制信号CH1对不同帧的像素逐行进行正或负的电压偏移的示意图。
图3为本发明的一具体实施例中的随机截断控制电路耦接运算放大器的示意图。
图4为图3中的随机产生器的一实施例。
图5为图4中的随机产生器所产生的随机截断控制信号具有的随机排列顺序。
图6为以具有随机排列顺序的随机截断控制信号CH对不同帧的像素逐行进行正或负的电压偏移的示意图。
主要组件符号说明
YDIO：帧(Frame)控制信号
STB：行(Line)控制信号
CH1～CH3：第一截断控制信号～第三截断控制信号
F1～F4：第一帧～第四帧
L1～L16：第一行～第十六行
+：正偏移
－：负偏移
1：运算放大器
10：第一交换单元
11：第一放大单元
12：第二交换单元
13：第二放大单元
2：随机截断控制电路
20：随机产生器
IN：输入端
OUT：输出端
CH：随机截断控制信号
INP：正输入信号
INN：负输入信号
XOR：互斥或闸
RE1～RE4：暂存器
D：暂存器的输入端
Q：暂存器的输出端
X1～X4：接点
具体实施方式
根据本发明的一较佳具体实施例为一种随机截断控制电路。于此实施例中，随机截断控制电路耦接运算放大器，可应用于各种不同显示面板中的偏移电压的消除，但不以此为限。
请参照图3，图3为此实施例中的随机截断控制电路耦接运算放大器的示意图。
如图3所示，随机截断控制电路2耦接运算放大器1。随机截断控制电路2包含随机产生器20。运算放大器1包含输入端IN、输出端OUT、第一交换单元10、第一阶放大单元11、第二交换单元12及第二阶放大单元13。其中，第一交换单元10耦接输入端IN及第二阶放大单元13的输出端；第一阶放大单元11耦接于第一交换单元10与第二交换单元12之间；第二交换单元12耦接于第一阶放大单元11与第二阶放大单元13之间。第二阶放大单元13耦接于第二交换单元12与输出端OUT之间。
随机截断控制电路2的随机产生器20分别耦接第一交换单元10、第一阶放大单元11及第二阶放大单元13。随机截断控制电路2的随机产生器20会根据一随机演算法产生具有一随机排列顺序的一随机截断控制信号CH并将随机截断控制信号CH分别输出至第一交换单元10、第一阶放大单元11及第二阶放大单元13。
当第一交换单元10自输入端IN接收一输入信号以及自第二阶放大单元13的输出端接收一第一输出信号时，第一交换单元10会根据随机截断控制信号CH选择性地对输入信号及第一输出信号进行交换处理后分别输出至第一阶放大单元11的正输入端+及负输入端－。
需说明的是，若第一交换单元10根据随机截断控制信号CH选择不对输入信号及第一输出信号进行交换处理，亦即输入信号即为输入至第一阶放大单元11的正输入端+的正输入信号INP且第一输出信号即为输入至第一阶放大单元11的负输入端－的负输入信号INN，此时对输入信号进行正的电压偏移；若第一交换单元10根据随机截断控制信号CH选择对输入信号及第一输出信号进行交换处理，亦即输入信号即为输入至第一阶放大单元11的负输入端－的负输入信号INN且第一输出信号即为输入至第一阶放大单元11的正输入端+的正输入信号INP，此时对输入信号进行负的电压偏移。当随机截断控制信号CH随时间改变时，上述正的偏移电压及负的偏移电压即可通过平均的方式彼此抵销。
当第一阶放大单元11接收到正输入信号INP及负输入信号INN时，第一阶放大单元11会根据随机截断控制信号CH对正输入信号INP及负输入信号INN进行放大处理并分别输出一第一放大信号及一第二放大信号至第二交换单元12，再由第二交换单元12对第一放大信号及第二放大信号进行交换处理后分别输出至第二阶放大单元13的负输入端－及正输入端+。最后，由第二阶放大单元13根据随机截断控制信号CH对第一放大信号及第二放大信号进行放大处理后输出一第二输出信号至输出端OUT。
需说明的是，本发明的随机产生器20可根据任何的随机演算法来产生具有各种不同随机排列顺序的随机截断控制信号，亦即本发明的随机产生器20可以是线性回馈移位暂存器(Linear Feedback Shift Register,LFSR)产生器或其他各种任意形式的随机产生器，并无特定的限制。接着，将以一种仿随机序列产生器(Pseudo-Random BinarySequence,PRBS)作为随机产生器20的实施例来进行说明。
请参照图4，图4为图3中的随机产生器20的一实施例(可称为PRBS4仿随机序列产生器)。如图4所示，随机产生器20包含彼此串接的复数个暂存器RE1～RE4及一互斥或闸XOR。
需说明的是，此实施例中的随机产生器20包含四个暂存器，但其数量可视实际需求而调整，并不以此为限。此外，暂存器的种类也不以线性回馈移位暂存器(LFSR)为限。
于此实施例中，互斥或闸XOR的输出端耦接至暂存器RE1的输入端；互斥或闸XOR的两输入端分别耦接至暂存器RE3与暂存器RE4之间的接点X3以及暂存器RE4的输出端的接点X4。实际上，互斥或闸XOR的两输入端亦可选择耦接至暂存器RE1与暂存器RE2之间的接点X1或暂存器RE2与暂存器RE3之间的接点X2，并不以此为限。
需说明的是，此实施例中的随机产生器20可通过将互斥或闸XOR的两输入端分别耦接至不同的接点X1～X4来改变其产生的随机截断控制信号CH所具有的随机的排列顺序。由于随机截断控制信号CH具有随机的排列顺序，而非现有技术中的规律的排列顺序，故无论是在空间上或是在时间上均能顺利地将偏移电压加以消除。
接着，请参照图5，图5为图4中的随机产生器20所产生的随机截断控制信号CH具有的随机的排列顺序，其最大长度为16(即为2的四次方)，但不以此为限。亦请参照图6，图6为以具有图5所示的随机的排列顺序的随机截断控制信号CH对不同帧的像素逐行进行正或负的电压偏移的示意图。
如图6所示，随机截断控制信号CH以其随机的排列顺序对第一帧F1的绿色像素G从第一行L1～第十六行L16逐行进行电压偏移(Voltage Offset)，分别为+、+、+、+、－、－、－、+、－、－、+、+、－、+、－、+。其中，+代表正的电压偏移且－代表负的电压偏移。接着，+以其随机的排列顺序对第二帧F2的绿色像素G从第一行L1～第十六行L16逐行进行电压偏移，分别为－、－、－、－、+、+、+、－、+、+、－、－、+、－、+、－。至于第三帧F3及第四帧F4可依此类推，于此不另行赘述。
需说明的是，虽然图6所示的行数为十六行(第一行L1～第十六行L16)，但此仅为一实施例，实际上其行数依照显示面板的解析度而定，并不以此例为限。
相较于现有技术，于本发明所公开的随机截断控制电路中，截断控制信号以随机的排列顺序来进行逐行或逐帧的改变，在视觉上较不易被察觉，故能有效避免现有技术中由于像素中的偏移电压的规律排列顺序而导致在视觉上容易被察觉的缺点，并且本发明的随机截断控制电路能够有效达成各种不同显示面板中的偏移电压的消除。
通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的范畴内。

Claims (7)

1.一种随机截断控制电路，耦接一运算放大器，其特征在于，该随机截断控制电路包含：
一随机产生器，用以产生一随机截断控制信号并将该随机截断控制信号输出至该运算放大器，以控制该运算放大器的运作；
其中该运算放大器包含：
一第一交换单元，耦接该随机产生器；
一第一阶放大单元，耦接该第一交换单元及该随机产生器；
一第二交换单元，耦接该第一阶放大单元；以及
一第二阶放大单元，耦接该第二交换单元、该第一交换单元及该随机产生器。
2.如权利要求1所述的随机截断控制电路，其特征在于，该随机产生器根据一随机演算法产生具有一随机排列顺序的该随机截断控制信号。
3.如权利要求1所述的随机截断控制电路，其特征在于，该第一交换单元、该第一阶放大单元及该第二阶放大单元分别接收该随机产生器所输出的该随机截断控制信号。
4.如权利要求3所述的随机截断控制电路，其特征在于，当该第一交换单元接收一输入信号并自该第二阶放大单元的输出端接收一第一输出信号时，该第一交换单元根据该随机截断控制信号选择性地对该输入信号及该第一输出信号进行交换处理后，该输入信号及该第一输出信号其中一个信号输出至该第一阶放大单元的正输入端或负输入端且另一个信号输出至该第一阶放大单元的负输入端或正输入端。
5.如权利要求4所述的随机截断控制电路，其特征在于，当该第一阶放大单元接收到该输入信号及该第一输出信号时，该第一阶放大单元根据该随机截断控制信号对该输入信号及该第一输出信号进行放大处理后分别输出一第一放大信号及一第二放大信号至该第二交换单元。
6.如权利要求5所述的随机截断控制电路，其特征在于，该第二交换单元选择性地对该第一放大信号及该第二放大信号进行交换处理后，该第一放大信号及该第二放大信号其中一个信号输出至该第二阶放大单元的负输入端或正输入端且另一个信号输出至该第二阶放大单元的正输入端或负输入端。
7.如权利要求6所述的随机截断控制电路，其特征在于，当该第二阶放大单元接收到该第一放大信号及该第二放大信号时，该第二阶放大单元根据该随机截断控制信号对该第一放大信号及该第二放大信号进行放大处理后输出一第二输出信号。
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