JP2005160034A - 出力回路及びデジタルアナログ回路並びに表示装置 - Google Patents

出力回路及びデジタルアナログ回路並びに表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】
必要とされる入力電圧数を削減するとともに、トランジスタ数を削減し、省面積化を図る出力回路及びデジタルアナログ変換回路、並びに表示装置の提供。
【解決手段】
互いに異なる電圧値の複数(m個)の参照電圧を入力し、選択信号に基づいて、二つの電圧を選択して出力する選択回路12と、選択回路12から出力される2つの参照電圧を2つの入力端子T1、T2から入力し、2つの入力端子電圧V(T1)、V(T2)に基づいて外挿した出力電圧を出力する増幅器13を備えている。
【選択図】
図1

Description

本発明は、差動増幅器及びそれを用いた表示装置に関する。
近時、表示装置は、薄型、軽量、低消費電力を特徴とする液晶表示装置(LCD)が幅広く普及し、携帯電話機(モバイルフォン、セルラフォン)やPDA(パーソナルデジタルアシスタント)、ノートPC等のモバイル機器の表示部に多く利用されてきた。しかし最近では液晶表示装置の大画面化や動画対応の技術も高まり、モバイル用途だけでなく据置型の大画面表示装置や大画面液晶テレビも実現可能になってきている。これらの液晶表示装置としては、高精細表示が可能なアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置が利用されている。はじめに、図26を参照して、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の典型的な構成について概説しておく。なお、図26には、液晶表示部の1画素に接続される主要な構成が、等価回路によって模式的に示されている。
一般に、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の表示部960は、透明な画素電極964及び薄膜トランジスタ(TFT)963をマトリックス状に配置した半導体基板(例えばカラーSXGAパネルの場合、1280×3画素列×1024画素行)と、面全体に1つの透明な電極966を形成した対向基板と、これら2枚の基板を対向させて間に液晶を封入した構造からなる。
スイッチング機能を持つTFT963のオン・オフを走査信号により制御し、TFT963がオンとなるときに、映像信号に対応した階調電圧が画素電極964に印加され、各画素電極964と対向基板電極966との間の電位差により液晶の透過率が変化し、該電位差を液晶容量965で一定期間保持することで画像を表示するものである。
半導体基板上には、各画素電極964へ印加する複数のレベル電圧(階調電圧)を送るデータ線962と、走査信号を送る走査線961とが格子状に配線され(上記カラーSXGAパネルの場合、データ線は1280×3本、走査線は1024本)、走査線961及びデータ線962は、互いの交差部に生じる容量や対向基板電極との間に挟まれる液晶容量等により、大きな容量性負荷となっている。
なお、走査信号はゲートドライバ970より走査線961に供給され、また各画素電極964への階調電圧の供給はデータドライバ980よりデータ線962を介して行われる。
1画面分のデータの書き換えは、1フレーム期間(1/60・秒)で行われ、各走査線で1画素行毎(ライン毎)、順次、選択され、選択期間内に、各データ線より階調電圧が供給される。
なお、ゲートドライバ970は、少なくとも2値の走査信号を供給すればよいのに対し、データドライバ980は、データ線を階調数に応じた多値レベルの階調電圧で駆動することが必要とされる。このため、データドライバ980のバッファ部は、高精度電圧出力可能な差動増幅器が用いられている。
また、近時、液晶表示装置において、高画質化(多色化)が進み、少なくとも26万色(RGB各6ビット映像データ)、さらには2680万色(RGB各8ビット映像データ)以上の需要が高まっている。
このため、多ビット映像データに対応した階調電圧を出力するデータドライバは、極めて高精度な電圧出力が要求されるばかりか、映像データを処理する回路部の素子数が増加し、データドライバLSIのチップ面積が増加し、コスト高を招く要因となってきている。この問題について、以下に詳しく説明する。
図27は、図26のデータドライバ980の構成を示した図であり、データドライバ980の要部をブロックにて示したものである。図27を参照すると、データドライバ980は、ラッチアドレスセレクタ981と、ラッチ982と、階調電圧発生回路983と、デコーダ984と、バッファ回路985を含んで構成される。
ラッチアドレスセレクタ981は、クロック信号CLKに基づき、データラッチのタイミングを決定する。ラッチ982は、ラッチアドレスセレクタ981で決定されたタイミングに基づいて、映像デジタルデータをラッチし、STB信号(ストローブ信号)に応じて、一斉に、各デコーダ984にデータを出力する。階調電圧発生回路983は、映像データに対応した階調数の階調電圧を生成する。デコーダ984は、入力されたデータに対応した階調電圧を1つ選択して出力する。バッファ回路985は、デコーダ984から出力された階調電圧を入力し、電流増幅して出力電圧Voutとして出力する。
例えば6ビット映像データが入力される場合、階調数は64であり、階調電圧発生回路983は、64レベルの階調電圧を生成する。デコーダ984は、64レベルの階調電圧から1個の階調電圧を選択する回路構成とされる。
一方、8ビット映像データが入力される場合、階調数は256となり、階調電圧発生回路983は、256レベルの階調電圧を生成し、デコーダ984は、256レベルの階調電圧から1個の階調電圧を選択する回路構成とされる。
このように、映像データが多ビット化すると、階調電圧発生回路983やデコーダ984の回路規模が増大する。例えば6ビットから8ビットに増加した場合、回路規模は、4倍以上となる。したがって、映像データの多ビット化によりデータドライバLSIのチップ面積が増加してコスト高となる。
これに対して、多ビット化してもデータドライバLSIのチップ面積の増加を最小限に抑えるようにした構成が、後記特許文献1や後記特許文献2に提案されている。図28は、後記特許文献1に提案されている構成の一例(後記特許文献1の第16図に対応する)である。
図28を参照すると、このデータドライバは、図27に示したものとは、階調電圧発生回路986、デコーダ987、及びバッファ回路988の構成が異なっている。図28の階調電圧発生回路986は、2階調おきに階調電圧を生成し、デコーダ987の階調電源線数を、図27のデコーダ984の約1/2に減らしている。デコーダ987は、映像データに応じて、2つの階調電圧を選択してバッファ回路988に出力する。バッファ回路988は、入力された2つの階調電圧、及び、2つの階調電圧の中間の階調電圧を電流増幅して出力することができる。
後記特許文献1、2に記載される構成は、2つの階調電圧を入力し2つの階調電圧の一方とその中間電圧を出力するバッファ回路988を具備することで、デコーダ987の階調電源線数を半分に削減し、デコーダ987の回路規模を削減し、省面積化すなわち低コスト化の実現を目指すものである。したがって、映像データ信号の多ビット化に対して、データドライバLSIのチップ面積の増加を多少抑えることができる。
なお、バッファ回路988に好適な差動増幅器として、後記特許文献1の第5(B)図や、後記特許文献2の第15図に示すような構成が提案されている。後記特許文献1の第5(B)図に示す構成では、差動対の出力が、ダイオード接続されたカレントミラーの入力端となっており、差動増幅器として機能しない構成であると思料されるが、後記特許文献1に関連する後記特許文献2の第15図から、後記特許文献1、2に提案されている差動増幅器の代表的な特徴は、図29に示すような、差動段910を備えた差動増幅器であるものと推量される(本発明者の検討による)。
図29を参照すると、2入力の差動増幅器の構成が示されており、差動段910の特徴は、第1差動対をなすトランジスタ901、902のそれぞれと並列に、第2差動対をなすトランジスタ903、904が接続されており、各差動対は、共通の電流源907で駆動される。トランジスタ901、903のゲートにはそれぞれ階調電圧Vp1、Vp2が入力され、トランジスタ902、904のゲートは共通接続されて差動増幅器の出力Vn1を帰還入力されている。また、第1及び第2の差動対の出力対はカレントミラー(905、906)の入力端及び出力端にそれぞれ接続され、第1及び第2の差動対の共通の出力信号に応じた増幅動作を行うものである。
このような構成の差動増幅器は、
・電圧Vp1、Vp2が同一入力電圧のときに、出力電圧Vn1は入力電圧と等しく、
・電圧Vp1、Vp2が異なるときに、出力電圧Vn2は電圧Vp1、Vp2の中間電圧となる。
特開2001−34234公報(第5図、第20図、第21図) 特開2001−343948公報(第15図)
図29に示した差動増幅器は、2つの入力電圧の中間の電圧を出力する場合、2つの入力値の電圧差が大きいと、中間の電圧にならず、2つの入力電圧の一方の電圧値寄りにずれる、という課題(第1の課題)がある、ことが指摘されている(上記特許文献1の第13頁、段落[0113]の記載参照)。
また、液晶表示装置において、データドライバの出力電圧特性は、図30(前記特許文献1の第20(b)図に対応)に示すようなものであり、階調データの中間部分では階調間の電位差が小さいが、階調データの低い側と高い側では階調間の電位差が大きい。
そのため、図29の差動増幅器を液晶表示装置のデータドライバの出力バッファ回路に用いる場合には、階調データの中間部分に対してのみ適用することができ、階調データの中間部分以外の範囲では適用できない、という課題(第2の課題)がある。
このため、前記特許文献1には、液晶表示装置のデータドライバとして、図31(前記特許文献1の第21図に対応)に示すような構成が記載されている。
図31に示すデータドライバは、図28に示したデータドライバとは、階調電圧発生回路の構成が相違している。図31に示す構成では、階調電圧発生回路において、低い側と高い側の階調データに対応する階調電圧では、1階調ごとに、階調電圧(V0、V1、V2…、Vk、及びVn、V(n+1)…、V(m−1))を生成し、中間の階調データに対応する階調電圧では、2階調ごとに階調電圧(Vk、V(k+2)、V(k+4)、…、Vn)を生成している。
したがって、図29に示した差動増幅器を、図31に示した、液晶表示装置のデータドライバの出力バッファ回路988に用いる場合には、データ線数を削減できる割合が低下する。このため、デコーダ987の回路規模の削減や、データドライバLSIの面積削減の効果が小さくなる、という課題(第3の課題)がある。
本願発明者は、前記特許文献1等に開示されている、図29の差動増幅器の特性について調べ、図29の差動増幅器の課題について検討したので以下に説明する。
図32は、図29の差動増幅器によって入力電圧Vp1、Vp2の中間電圧Vn1を出力するときの作用を説明するための図である。以下、図32を参照して説明する。
図29の差動増幅器の2つの差動対(901、902)、(903、904)の各トランジスタはそれぞれ同一サイズとし、トランジスタ901、902、903、904に流れる電流をそれぞれIa、Ib、Ic、Idとする。図32には、入力電圧Vp1、Vp2は、Vp1<Vp2である場合の例が示されている。図32は、ドレイン・ソース間電流Ids(縦軸)と、電源VSSに対する電圧V(横軸)との関係を示す図であり、トランジスタ901〜904の特性曲線(Ids−Vg特性)を示している。このような図を用いると、この増幅器の作用が比較的理解しやすい。
2つの差動対は、ソースが共通接続されトランジスタサイズも同一であるため、2つの差動対の各トランジスタは、図32に示す共通の特性曲線上に、動作点を有する。
そして、カレントミラー(905、906)の入力端及び出力端に流れる電流は互いに等しいことから、2つの差動対の各トランジスタに流れる電流は、次式(1)の関係が成り立つ。
Ia+Ic=Ib+Id …(1)
またトランジスタ902、904は、ゲート、ソース、ドレインがそれぞれ共通であるため、次式(2)が成り立つ。
Ib=Id …(2)
上記2つの関係式から、Ib、Idは、IaとIcを2等分する大きさで、それに対応する電圧がVn1となる。
トランジスタの特性曲線は2次曲線であるため、図32からわかるように、電圧Vp1、Vp2の電圧差が小さいときに、特性曲線は直線近似できるので、電圧Vn1はVp1、Vp2の2等分する電圧(中間電圧)となる。
しかし、電圧Vp1、Vp2の電圧差が大きくなるにつれて、電圧Vn1は高電位側の電圧Vp2寄りにシフトする。
これを具体的に確認するため、図29に示した差動増幅器によるシミュレーション結果(シミュレーションは本発明者が行った)を、図33に示す。図33は、入力電圧Vp1を一定とし、Vp2をVp1に対して±0.5Vの範囲で変化させたときの出力電圧Vn1の出力特性である。図中において破線は電圧Vp1、Vp2を2等分する出力期待値である。
図33より、Vp1に対するVp2が±0.1Vの範囲で、電圧Vn1は、比較的、出力期待値に近いが、±0.5Vの範囲では、電圧Vn1は出力期待値から大きくずれ、2つの入力電圧Vp1、Vp2のうち、電位の高い側にシフトしている。
したがって、図29に示した差動増幅器においては、2つの入力電圧の中間の電圧を出力できるのは、2つの入力電圧の電位差が非常に小さい場合に限られる、という課題があることがわかる。
次に、図28に示したデータドライバのデコーダ987について詳しく解析してみる。図28の階調電圧発生回路986は、2階調おきに階調電圧を生成し、デコーダ987の階調電源線数を、図27に示したデータドライバのデコーダ984の階調電源線数の約1/2に減らしている。しかしながら、デコーダを構成するトランジスタ数があまり大幅に減らないため、省面積効果が低い、という課題もあることがわかった(本発明者の検討結果による)。この課題について、4ビットデータ入力のデコーダ987の場合について、図34、図35を参照して説明する。
図34は、図28のデコーダ987及びバッファ回路988の入出力対応関係を示す図である。図34では、17個の出力レベルに対して、2階調おきに9個の階調電圧A〜Iを設け、デコーダ987で選択する2つの階調電圧の組み合わせを(Vp1、Vp2)の列に示す。
例えば1番目のレベルは、入力電圧(階調電圧)Aをバッファ回路988から出力するので、デコーダ987はバッファ回路988に入力する2つの電圧(Vp1、Vp2)として(A、A)を選択する。
また2番目のレベルは、1番目及び3番目のレベルの入力電圧(階調電圧)A及びBの中間電圧をバッファ回路988から出力するので、デコーダ987は、バッファ回路988に入力する2つの電圧(Vp1、Vp2)として(A、B)を選択する。
同様にして、17個のレベルに対応する(Vp1、Vp2)の組み合わせが決まる。
そして図34では、4ビットデータ(D3、D2、D1、D0)に対して1〜16レベルまでを対応付けている。
このように、前記特許文献1に開示されている、2つの階調電圧を選択入力し同2つの階調電圧の一方とその中間電圧を出力する方法では、出力レベル数プラス1個のレベル数が必要であり、入力電圧(階調電圧)数は出力レベル数の2分の1プラス1個が必要である。
図35は、図34の(Vp1、Vp2)の組み合わせを選択するデコーダ987のnチャネルトランジスタ構成の具体例である。4ビットデータ信号(D3、D2、D1、D0)及びその反転信号(D3B、D2B、D1B、D0B)により、9個の入力電圧(階調電圧)A〜Iから選択した階調電圧を、出力線(Vp1、Vp2)に出力する。なお、pチャネルトランジスタ構成のデコーダは、各ビットのデータ信号とその反転信号を入れ替えた構成により容易に実現できる。
図35に示すデコーダの構成例では、ビット線(D1、D1B)を追加して、上位3ビット(D3、D2、D1)と下位2ビット(D1、D0)に分けた構成を示している。また上位ビット(D3、D2、D1)の構成は、トーナメント型としてトランジスタ数が最小となる構成としている。図35に示すデコーダにおいては、上位3ビット(D3、D2、D1)で2つの階調電圧を選択し、下位2ビット(D1、D0)で出力線(Vp1、Vp2)にそれぞれ出力する階調電圧を選択する。このときの図35の4ビットデコーダは、入力電圧(階調電圧)数9個、ビット線数10、トランジスタ数30個(トランジスタ401〜430)で構成される。なお、上位2ビット(D3、D2)と下位2ビット(D1、D0)に分けた構成も可能である。すなわち、上位2ビット(D3、D2)で3つの階調電圧を選択し、下位2ビット(D1、D0)で3つの階調電圧の中から出力線(Vp1、Vp2)にそれぞれ出力する階調電圧を選択する構成となる(不図示)。ただし、この場合は、階調電源線を追加して構成しなければならない。
図35のデコーダ987と比較するために、図27のデコーダ984の構成(nチャネルトランジスタ構成)を、図36に示す。
図36に示す構成は、トランジスタ数が最小となるトーナメント型構成で、入力電圧(階調電圧)数16個、ビット線数8、トランジスタ数30個(トランジスタ501〜530)で構成される。
図35と図36にそれぞれ示したデコーダの構成を比較すると、図35に示す構成では、入力電圧(階調電圧)数は約1/2に減っているものの、トランジスタ数は同じである。これは、ビット数やデコーダの構成により多少異なるが、前記特許文献1に開示されている図28のデコーダ987は、概して、デコーダを構成するトランジスタ数が、あまり大幅には減らず、省面積効果が低い、という課題がある。
上記課題に対して、出力バッファ回路988に用いる差動増幅器は、2つの入力電圧に対して3つ以上の多値電圧レベルを出力することができ、広い電圧範囲で各出力レベルが高精度に出力できることが望ましい。
したがって、本発明が解決しようとする課題は、2つの入力電圧に対して最大4個の多値電圧レベルを出力する増幅器を具備することで、必要とされる入力電圧数を削減するとともに、トランジスタ数を削減し、省面積化を図る出力回路及びデジタルアナログ変換回路を提供することにある。
また、本発明が解決しようとする他の課題は、上記出力回路を用いることにより、省面積で低コストのデータドライバ、及びデータドライバを含む表示装置を提供することにある。
前記課題を解決する手段を提供する本発明の一つのアスペクトに係る出力回路は、互いに電圧値が異なる複数(m個)の参照電圧を入力し、入力された選択信号に基づき、前記m個の参照電圧から、同一又は異なる参照電圧を2つ選択して第1、第2の端子に供給する選択回路と、前記第1、第2の端子に供給される電圧を入力し、前記第1、第2の端子の電圧を、予め定められた所定の外分比で外分してなる電圧を、出力端子から出力する増幅回路と、を備え、最大でmの2乗個の互いに異なる電圧レベルが出力可能とされ、入力された前記選択信号にしたがってmの2乗個の電圧レベルの中から選択された電圧が出力される。
本発明の他のアスペクトに係るデジタルアナログ変換回路は、互いに電圧値が異なる複数(m個)の参照電圧を入力し、データ入力端子より入力されたデジタルデータ信号を選択信号として、前記m個の参照電圧から、同一又は異なる参照電圧を2つ選択して第1、第2の端子に出力する選択回路と、前記第1、第2の端子に供給される電圧を入力し、前記第1、第2の端子の電圧を、予め定められた所定の外分比で外分した電圧を出力端子から出力する増幅回路と、を備え、前記デジタルデータ信号の値に応じて最大でmの2乗個の互いに異なる電圧レベルが出力可能とされている。
上記した本発明に係る出力回路あるいはデジタルアナログ変換回路において、前記選択回路は、第1の参照電圧(A)と第2の参照電圧(B)を入力し、前記選択信号に基づき、第1、第2の参照電圧(A、B)、第1、第1の参照電圧(A、A)、第2、第2の参照電圧(B、B)、第2、第1の参照電圧(B、A)、のうちのいずれかの対を前記第1、第2の端子に供給し、最大で2の2乗個の互いに異なる電圧レベルが出力可能とした構成としてもよい。
上記した本発明に係る出力回路あるいはデジタルアナログ変換回路において、前記外分比が1:2とされ、前記出力電圧と前記第2の端子の入力電圧との和が前記第1の端子の入力電圧の2倍となる関係とされ、前記第1、第2の参照電圧は、等間隔の第1乃至第4レベルまでの電圧のうち、それぞれ、第2、第3のレベルとされ、前記選択回路における、前記第1、第2の参照電圧(A、B)の対の選択による、第1レベルの出力電圧から、前記第2、第1の参照電圧(B、A)の対の選択による、第4レベルの出力電圧までの計4レベルの電圧が出力される構成としてもよい。
上記した本発明に係る出力回路あるいはデジタルアナログ変換回路において、前記選択回路は、互いに異なる電圧値の第1乃至第4の参照電圧(A、B、C、D)を入力し、前記選択信号に基づいて、第1、第4の参照電圧(A、D)、第1、第3の参照電圧(A、C)、第2、第4の参照電圧(B、D)、第2、第3の参照電圧(B、C)、第1、第2の参照電圧(A、B)、第1、第1の参照電圧(A、A)、第2、第2の参照電圧(B、B)、第2、第1の参照電圧(B、A)、第3、第4の参照電圧(C、D)、第3、第3の参照電圧(C、C)、第4、第4の参照電圧(D、D)、第4、第3の参照電圧(D、C)、第3、第2の参照電圧(C、B)、第3、第1の参照電圧(C、A)、第4、第2の参照電圧(D、B)、第4、第1の参照電圧(D、A)、のうちのいずれかの対を前記第1、第2の端子に供給し、最大で4の2乗個の互いに異なる電圧レベルが出力可能とした構成としてもよい。
上記した本発明に係る出力回路あるいはデジタルアナログ変換回路において、前記外分比が1:2とされ、前記出力電圧と前記第2の端子の入力電圧との和が前記第1の端子の入力電圧の2倍となり、前記第1乃至第4の参照電圧は、等間隔の第1乃至第16レベルの電圧のうち、それぞれ、第6、第7、第10、第11のレベルとされ、前記選択回路における、前記第1、第4の参照電圧(A、D)の対の選択による、第1レベルの出力電圧から、前記第4、第1の参照電圧(D、A)の対の選択による、第16レベルの出力電圧までの計16レベルの電圧が出力される構成としてもよい。
本発明に係る出力回路あるいはデジタルアナログ変換回路において、出力可能な出力電圧の下限から上限で規定される出力電圧のレンジが、互いに重ならない複数の区間に分割され、前記各区間ごとに、各区間に対応した、互いに電圧レベルが異なる少なくとも2つの参照電圧が設けられ、前記区間では、前記複数(n個)の参照電圧により、最大でnの2乗のレベルの出力電圧が出力される構成としてもよい。なお、異なる区間の間で、出力可能な電圧レベルに重複するものがあってもよい。
本発明に係る出力回路あるいはデジタルアナログ変換回路において、出力電圧レベルについて相隣る少なくとも1組の電圧レベルの間隔が、他の相隣る1組の電圧レベルの間隔と異なる構成としてもよい。かかる構成によれば、選択回路に入力される参照電圧を増やし、ガンマ特性補間等、所望の非直線性の入出力特性が実現される。
本発明に係る出力回路あるいはデジタルアナログ変換回路において、前記増幅回路は、容量と、差動増幅器と、を有し、前記第1及び第2の端子に与えられる入力電圧の差電圧を前記容量の端子間電圧として与え、前記第1の端子又は第2の端子の電圧の一方に又は一方から、前記容量の端子間電圧を、加算又は減算することで、前記第1の端子と前記第2の端子に与えられた入力電圧を外分した電圧を出力するように制御する手段を備えた構成としてもよい。
本発明に係る出力回路あるいはデジタルアナログ変換回路において、前記増幅回路は、第1及び第2の入力端子と、出力端子と、入力対の一方が前記第1の入力端子に接続され他方が前記出力端子に接続された第1の差動対と、入力対の一方が前記第1の入力端子に接続され他方が前記第2の入力端子に接続された第2の差動対と、前記第1の差動対に電流を供給する第1の電流源と、前記第2の差動対に電流を供給する第2の電流源と、前記第1及び第2の差動対の出力対に接続されている負荷回路と、を少なくとも有し、少なくとも前記第1の差動対の出力対の一方と前記第2の差動対の出力対の一方が共通接続され、前記第1の差動対の出力対の一方と前記第2の差動対の出力対の一方の共通接続点に入力端が接続され、前記出力端子に出力端が接続されている増幅段を有する構成としてもよい。
本発明に係る出力回路あるいはデジタルアナログ変換回路において、前記選択回路は、互いに電圧値が異なる第1乃至第m(=2、ただし、Kは所定の正整数)の参照電圧を入力し、前記選択信号に基づいて、第1乃至第2の参照電圧に関する4の組み合わせの電圧対のうち、いずれかの対を選択して前記第1、第2の端子に供給し、最大で4個の異なる電圧レベルが出力端子より出力可能とされる、構成としてもよい。
本発明に係る出力回路あるいはデジタルアナログ変換回路において、外分比が1:2とされ、前記出力電圧と前記第2の端子の入力電圧の和が、前記第1の端子の入力電圧の2倍となり、選択回路は、互いに電圧値が異なる第1乃至第m(=2、ただし、Kは所定の正整数)の参照電圧を入力し、前記第1乃至第2の参照電圧は、等間隔の第1乃至第4のレベルの電圧のうち、それぞれ、
{1+a×4(K−1)+b×4(K−2)+c×4(K−3)+…}
(ただし、a、b、c、…、は1、2をとり、4の累乗の項は値が1未満(すなわち、4(K−X)<1、Xは正数)のとき、0とする)
のレベルとされ、
入力される選択信号(又はデジタルデータ信号)に基づき、第1のレベルから第4のレベルまでの計4の互いに異なるレベルの出力電圧が出力される、構成としてもよい。
本発明の他のアスペクトに係る表示装置は、データ線を駆動するドライバとして、前記出力回路を備えている。
本発明の他のアスペクトに係る出力回路又はデジタルアナログ変換回路は、互いに電圧値が異なる(m×S)個の参照電圧(ただし、m、Sは所定の正整数)と、
出力端子と、
前記(m×S)個の参照電圧を入力し、複数ビットのデジタルデータ信号のうち各々が予め定められたビットフィールドをなす第1、第2、第3のビットグループの値に基づき、前記(m×S)個の参照電圧から、選択された電圧を第1及び第2の端子にそれぞれ出力する少なくとも1つのデコーダブロックと、
前記デコーダブロックより前記第1及び第2の端子に供給される電圧を入力し、前記第1及び第2の端子の電圧を、予め定められた所定の外分比で外分した電圧を前記出力端子から出力する増幅回路と、
を備え、
前記デコーダブロックは、3段構成の回路ブロックを有し、
1段目の回路ブロックとして、入力される前記(m×S)個の参照電圧のうち、それぞれが、m個ごとの参照電圧を入力とし、前記第1のビットグループの値に応じて、前記m個の参照電圧の中から、重複を含めた2つの電圧を選択して出力する回路ブロックをS個備え、
2段目の回路ブロックとして、前記1段目のS個の回路ブロックでそれぞれ選択された2つの電圧の一方を入力とし、前記第2のビットグループの値に応じて、入力されたS個の電圧の中から1つの電圧を選択して出力する回路ブロックと、前記1段目のS個の回路ブロックでそれぞれ選択された2つの電圧の他方を入力とし、前記第2のビットグループの値に応じて、入力されたS個の電圧の中から1つの電圧を選択して出力する回路ブロックを備え、
3段目の回路ブロックとして、前記2段目の2つの回路ブロックによりそれぞれ選択出力された電圧を入力し、前記第3のビットグループの値に応じて、入力された2つの電圧を、それぞれ、前記第1及び第2の端子に供給するか、または、遮断するように制御する1つの回路ブロックを備え、
本発明において、前記第1乃至第3ビットグループの信号値に応じて、(m×S)個の互いに異なる電圧レベルのうち任意の1つが前記出力端子より出力される。前記第3のビットグループの各ビットが、前記第1のビットグループ及び/又は第2のビットグループに全て含まれるときに、前記3段目の回路ブロックを省き、前記2段目の2つの回路ブロックの出力を前記第1、第2の端子に供給する構成としてもよい。
本発明の他のアスペクトに係る出力回路又はデジタルアナログ変換回路は、互いに電圧値が異なる(m×S)個の参照電圧(ただし、m、Sは所定の正整数)と、
出力端子と、
前記(m×S)個の参照電圧を入力し、複数ビットのデジタルデータ信号のうち各々が予め定められたビットフィールドをなす第1、第2、第3のビットグループの値に基づき、前記(m×S)個の参照電圧から、選択された電圧を第1及び第2の端子にそれぞれ出力する少なくとも1つのデコーダブロックと、
前記デコーダブロックより前記第1及び第2の端子に供給される電圧を入力し、前記第1及び第2の端子の電圧を、予め定められた所定の外分比で外分した電圧を前記出力端子から出力する増幅回路と、
を備え、
前記デコーダブロックは、3段構成の回路ブロックを有し、
1段目の回路ブロックとして、入力された前記(m×S)個の参照電圧のうち、それぞれが、S個ごとの参照電圧を入力とし、前記第1のビットグループの値に応じて、前記S個の参照電圧の中から1つの電圧を選択して出力する回路ブロックをm個備え、
2段目の回路ブロックとして、前記1段目のm個の回路ブロックで選択されたm個の電圧を入力とし、前記第2のビットグループの値に応じて、入力されたm個の電圧の中から2つの電圧を選択して出力する1つの回路ブロックを備え、
3段目の回路ブロックとして、前記2段目の回路ブロックで選択出力された2つの電圧を入力し、前記第3のビットグループの値に応じて、入力された2つの電圧を、それぞれ前記第1及び第2の端子に供給するか、または、遮断するように制御する1つの回路ブロックを備え、
前記第1乃至第3ビットグループの信号値に応じて、(m×S)個の互いに異なる電圧レベルのうち任意の1つが前記出力端子より出力される。本発明において、前記mの値が共通または異なるデコーダブロックを更に備え、前記mの値が最大となるデコーダブロックにおいて、前記第3のビットグループの各ビットが、前記第1のビットグループ及び/又は第2のビットグループに全て含まれるときに、前記3段目の回路ブロックを省き、前記第2の回路ブロックの出力を前記第1及び第2の端子に供給する構成としてもよい。
本発明の他のアスペクトに係る出力回路又はデジタルアナログ変換回路において、前記mを2(ただし、Kは所定の正整数)とし、前記選択回路(デコーダ)は、第1乃至第2の参照電圧を、前記選択信号をなす第1乃至第2Kの信号の計2Kビットの信号に基づき、選択して前記第1、第2の端子に出力する構成とされ、第1列から第K列までの回路ブロック群を備え、前記各回路ブロックは4つの入力端子と2つの出力端子を有し、前記4つの入力端子より電圧信号を受け、2ビットの信号に基づいて選択された電圧信号を前記2つの出力端子より出力し、前記第1列は、2の(K−1)乗個の前記回路ブロックよりなり、2の(K−1)乗個の前記回路ブロックが、それぞれ、4つの入力端子の2つずつが共通接続された2つの入力端に、前記第1乃至第2の参照電圧の各2つが入力され、前記第1、第2の信号に基づき、2つの電圧信号をそれぞれ選択して出力し、第F列(ただし、Fは2からKまでの正数)は、2の(K−F)乗個の前記回路ブロックよりなり、前記2の(K−F)乗個の回路ブロックが、それぞれ、4つの入力端子に第(F−1)列の各2つの回路ブロックの出力電圧信号が入力され、第(2F−1)、第2Fの信号に基づき、2つの電圧信号をそれぞれ選択して出力し、前記第K列の回路ブロック群の2つの出力電圧信号が前記第1、第2の端子に出力される構成としてもよい。
本発明によれば、2つの入力電圧及びその外挿電圧の計4つのレベルを出力可能な差動増幅器を用いたDACにおいて、入力電圧数mに対して、最大でmの2乗個の電圧レベルの出力することができる、という効果を奏する。
本発明によれば、前記差動増幅器の2つの入力端子に選択的入力する2つの入力電圧を出力するデコーダは、入力電圧(階調電源)数を大幅に削減できるとともに、トランジスタ数も大幅に削減でき、省面積化を実現できるという効果を奏する。
本発明によれば、上記差動増幅器およびデコーダを用いることにより、省面積で低コストのデータドライバLSIを可能にし、またはデータドライバを含む表示装置の低コスト化や狭額縁化も可能にする、という効果を奏する。
本発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明の一実施の形態に係る出力回路(11)は、互いに異なる電圧値の複数(m個)の参照電圧を入力し、選択信号に基づいて、二つの電圧を選択して出力する選択回路(12)と、前記選択回路から出力される2つの参照電圧を2つの入力端子から入力し、前記2つの入力端子の電圧差に基づいて外挿した電圧を出力する増幅回路(13)と、を備えている。この回路は、選択信号としてデジタルデータ信号を用い、デジタルデータ信号に応じたレベルの電圧が出力されるデジタルアナログ変換回路として用いられる。
本発明によれば、増幅回路(13)は、第1及び第2の入力端子の電圧を外挿する構成であれば任意の構成を用いることができる。例えば、第1、第2の入力端子を有し、第1、第2の入力端子の電圧の差電圧が、端子間電圧として印加される容量と、前記第1及び第2の入力端子電圧の一方と、前記容量の端子間の差電圧とに基づき、第1、第2の入力端子の電圧を外分した電圧を出力する差動増幅器を備えている。
あるいは、本発明の一実施の形態によれば、増幅回路(13)は、第1及び第2の入力端子(T1、T2)と、出力端子(3)と、前記第1及び第2の入力端子に接続された差動段と、入力端が前記差動段の出力端に接続され、出力端が前記出力端子に接続された増幅段(6)と、を有し、前記差動段が、入力対の一方が前記第1の入力端子(T1)に接続され他方が前記出力端子(3)に接続された第1の差動対(101、102)と、入力対の一方が第1の入力端子(T1)に接続され他方が第2の入力端子(T2)に接続された第2の差動対(103、104)と、第1の差動対(101、102)に電流を供給する第1の電流源(126)と、第2の差動対(103、104)に電流を供給する第2の電流源(127)と、第1及び第2の差動対の出力対に接続されている負荷回路(111、112)と、を有し、第1の差動対(101、102)の出力対の一方と第2の差動対(103、104)の出力対の一方が共通接続され、該共通接続点が前記差動段の出力端(4)をなしている。なお、増幅段(6)を差動増幅段で構成し、第1の差動対(101、102)の出力対と第2の差動対(103、104)の出力対同士の接続点に差動入力端が接続される構成としてもよい。
本発明の一実施の形態によれば、選択回路(12)は、互いに電圧値の異なる第1の参照電圧(A)と第2の参照電圧(B)とを入力し、選択信号に基づいて、第1、第2の参照電圧(A、B)、第1、第1の参照電圧(A、A)、第2、第2の参照電圧(B、B)、第2、第1の参照電圧(B、A)、のうちのいずれかの対を前記第1、第2の端子T1、T2に供給し、最大で4個の互いに異なる電圧レベルが出力可能とされる構成が実現される。
この選択回路(12)は、第1、第2の参照電圧を、前記選択信号をなす第1及び第2の信号(D0、D1)の計2ビットに基づき選択して前記第1、第2の端子に出力する構成とされ、第1の参照電圧(A)と第2の端子(T2)間に接続され、制御端子に前記第1信号(D0)が入力される第1のスイッチ(302)と、第1の参照電圧Aと前記第1の端子(T1)間に接続され、制御端子に前記第2信号の相補信号(D1B)が入力される第2のスイッチ(301)と、第2の参照電圧Bと前記第1の端子(T1)間に接続され、制御端子に前記第2信号が入力される第3のスイッチ(303)と、第2の参照電圧Bと前記第2の端子(T2)間に接続され、制御端子に前記第1信号の相補信号(D0B)が入力される第4のスイッチ(304)を有する。
本発明の一実施の形態の出力回路によれば、外分比が1:2とされ、出力電圧(Vout)と第2の端子の入力電圧V(T2)との和が第1の端子の入力電圧V(T1)の2倍となる関係とされ、前記第1、第2の参照電圧A、Bは、等間隔の第1乃至第4レベルまでの電圧のうち、それぞれ、第2、第3のレベルとされ、選択回路(12)における、前記第1、第2の参照電圧(A、B)の対の選択による、第1レベルの出力電圧から、前記第2、第1の参照電圧(B、A)の対の選択による、第4レベルの出力電圧までの計4レベルの電圧が出力される。
本発明は、別の実施の形態において、前記選択回路(12)は、互いに電圧値が異なる第1乃至第4の参照電圧(A、B、C、D)を入力し、前記選択信号に基づいて、
(1)第1、第4の参照電圧(A、D)、(2)第1、第3の参照電圧(A、C)、
(3)第2、第4の参照電圧(B、D)、(4)第2、第3の参照電圧(B、C)、
(5)第1、第2の参照電圧(A、B)、(6)第1、第1の参照電圧(A、A)、
(7)第2、第2の参照電圧(B、B)、(8)第2、第1の参照電圧(B、A)、
(9)第3、第4の参照電圧(C、D)、(10)第3、第3の参照電圧(C、C)、
(11)第4、第4の参照電圧(D、D)、(12)第4、第3の参照電圧(D、C)、
(13)第3、第2の参照電圧(C、B)、(14)第3、第1の参照電圧(C、A)、
(15)第4、第2の参照電圧(D、B)、(16)第4、第1の参照電圧(D、A)、
のうちのいずれかの対を前記第1、第2の端子に供給し、最大で4の2乗個の互いに異なる電圧レベルが出力可能とされる構成としてもよい。
この実施の形態において、選択回路は、第1乃至第4の参照電圧(A、B、C、D)を、選択信号をなす第1乃至第4の信号(D0、D1、D2、D3)の計4ビットに基づき選択して第1、第2の端子(T1、T2)に出力する構成としてもよい。第1の端子(T1)と第1の参照電圧(A)の供給端子との間に接続され、第2の信号の相補信号(D1B)と第4の信号の相補信号(D3B)をそれぞれ制御端子に入力する第1及び第2のスイッチ(401、402)と、第2の端子(T2)と第1の参照電圧(A)の供給端子との間に接続され、第1の信号(D0)と第3の信号(D2)をそれぞれ制御端子に入力する第3及び第4のスイッチ(403、404)と、第1の端子(T1)と第2の参照電圧(B)の供給端子との間に接続され、第2の信号(D1)と第4の信号の相補信号(D3B)をそれぞれ制御端子に入力する第5及び第6のスイッチ(405、406)と、第2の端子(T2)と第2の参照電圧(B)の供給端子との間に接続され、第1の信号の相補信号(D0B)と第3の信号(D2)をそれぞれ制御端子に入力する第7及び第8のスイッチ(407、408)と、第1の端子(T1)と第3の参照電圧(C)の供給端子との間に接続され、第2の信号の相補信号(D1B)と第4の信号(D3)をそれぞれ制御端子に入力する第9及び第10のスイッチ(409、410)と、第2の端子(T2)と第3の参照電圧(C)の供給端子との間に接続され、第1の信号(D0)と第3の信号の相補信号(D2B)をそれぞれ制御端子に入力する第11及び第12のスイッチ(411、412)と、第1の端子(T1)と第4の参照電圧(D)の供給端子との間に接続され、第2の信号(D1)と第4の信号(D3)をそれぞれ制御端子に入力する第13及び第14のスイッチ(413、414)と、第2の端子(T2)と第4の参照電圧(D)の供給端子との間に接続され、第1の信号の相補信号(D0B)と第3の信号の相補信号(D2B)をそれぞれ制御端子に入力する第15及び第16のスイッチ(415、416)と、を有し、第1の信号を制御端子に共通に入力する第3及び第11のスイッチ(403、411)は一のスイッチを共用するか、または2つのスイッチで構成され、第1の信号の相補信号を制御端子に共通に入力する第7及び第15のスイッチ(407、415)は一のスイッチを共用するか、または2つのスイッチで構成され、第2の信号を制御端子に共通に入力する第5及び第13のスイッチ(405、413)は一のスイッチを共用するか、または2つのスイッチで構成され、第2の信号の相補信号を制御端子に共通に入力する第1及び第9のスイッチ(401、409)は一のスイッチを共用するか、または2つのスイッチで構成される。第3及び第11のスイッチ(403、411)、第7及び第15のスイッチ(407、415)、第5及び第13のスイッチ(405、413)、第1及び第9のスイッチ(401、409)の各対のすべてを2つのスイッチで構成すると、図12に示す例の構成とされ(スイッチ素子の数は16)、各対を1つのスイッチで共用すると、図13に示したようなものとなる(スイッチ素子の数は12)。
この実施の形態において、前記外分比が1:2とされ、前記出力電圧と前記第2の端子の入力電圧との和が前記第1の端子の入力電圧の2倍となり、前記第1乃至第4の参照電圧は、等間隔の第1乃至第16レベルの電圧のうち、それぞれ、第6、第7、第10、第11のレベルとされ、前記選択回路における、前記第1、第4の参照電圧(A、D)の対の選択による、第1レベルの出力電圧から、前記第4、第1の参照電圧(D、A)の対の選択による、第16レベルの出力電圧までの計16レベルの電圧が出力される。
本発明の別の実施の形態において、最大でmの2乗個(m)以下の出力可能な電圧レベルについて、相隣る少なくとも1組の電圧レベルの間隔が、他の相隣る1組の電圧レベルの間隔と異なる構成とし、非直線型入出力特性を有するようにしてもよい。
本発明の別の実施の形態において、出力可能な出力電圧の下限から上限で規定される出力電圧のレンジが、互いに重ならない複数の区間に分割され、前記各区間ごとに、各区間に対応した、互いに電圧レベルが異なる少なくとも2つの参照電圧が設けられ、該区間では、前記複数(n個)の参照電圧により、最大でnの2乗のレベルの出力電圧が出力される。本実施の形態において、他の区間との間で、出力可能な電圧レベルの一部が重なるものを含む区間を設ける構成としてもよい。
例えば本発明の実施の形態によれば、最大2の5乗個のレベルの出力電圧が、第1乃至第5の区間(「ブロック」ともいう)に分割され、前記選択回路(12)には第1乃至第12の参照電圧(A1、B1、A2、B2、A3、B3、C3、D3、A4、B4、A5、B5)が供給され、第1の区間は第1乃至第4のレベルよりなり、前記第1、第2の参照電圧(A1、B1)が選択され、増幅回路(13)より出力され、第2の区間は第5乃至第8のレベルよりなり、前記第3、第4の参照電圧(A2、B2)の選択によって前記増幅回路より出力され、前記第3の区間は第9乃至第24のレベルよりなり、第5乃至第8の参照電圧(A3、B3、C3、D3)の選択によって前記増幅回路より出力され、前記第4の区間は第25乃至第28のレベルよりなり、前記第9、第10の参照電圧(A4、B4)の選択によって前記増幅回路より出力され、前記第5の区間は第29乃至第32のレベルよりなり、前記第11、第12の参照電圧(A5、B5)の選択によって前記増幅回路より出力される構成としてもよい。本実施の形態では参照電圧の個数を増やすことで、所望の入出力特性(非直線性の入出力特性)を実現可能としている。
本発明に係る表示装置の一実施の形態によれば、前記した選択回路(12)がデコーダ回路を構成し、複数の電圧レベルを生成する階調電圧発生回路(983)からの複数の電圧レベルを前記複数の参照電圧として受け、デジタル映像データを前記選択信号として入力し、前記した増幅回路(12)が、デコーダ回路の出力を受けてデータ線を駆動する駆動回路を構成している。
以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例に係る出力回路の構成を説明するための図である。図1を参照すると、出力回路11は、異なるm個の参照電圧を入力し、選択信号に基づいて、最大でmの2乗個の電圧レベルの出力を可能とし、その中から選択した電圧を出力する。出力回路11は、選択回路12と増幅回路13を含み、選択回路12は、異なるm個の参照電圧を入力し、選択信号に基づいて、最大でmの2乗個の組合せ電圧を2つの端子T1、T2に出力することができる。
増幅回路13は、端子T1、T2に出力された2つの電圧V(T1)、V(T2)に対して、その電圧差に基づく外挿電圧を出力する。
図1の出力回路11は、選択信号が複数ビットのデジタルデータ信号であるときに、DAC(デジタル・アナログ・コンバータ)として用いることができ、出力可能な電圧レベルの数に対して入力電圧数が少なく、省面積で構成することができる。複数(m個)の参照電圧としては、好ましくは定電圧が供給され、第1、第2の電圧(基準電圧)間に直列に設けられた分圧用の抵抗ストリング(不図示)のタップから、あるいは該タップでの分圧電圧を受けるボルテージフォロワ等の出力から供給される。
図2は、図1に示した増幅回路13の入出力特性を表す入出力レベル対応を示す図である。図1の増幅回路13は、端子(T1、T2)に、2つの入力電圧が選択的に入力されるとき、2つの入力電圧と等しい電圧、及び2つの入力電圧を外挿する電圧の計4個の電圧を出力することができる。
図2において、2つの入力電圧(A、B)に対して、図1の増幅回路13はVo1〜Vo4の4つの電圧レベルを出力することができる。入力端子(T1、T2)に入力される電圧をそれぞれV(T1)、V(T2)とすると、V(T1)、V(T2)に入力される電圧が異なる場合((V(T1)、V(T2))=(A、B)または(B、A))、図1の増幅回路13の出力は入力電圧(A、B)の外挿電圧(Vo1またはVo4)となり、V(T1)、V(T2)に入力される電圧が等しい場合((V(T1)、V(T2))=(A、A)または(B、B))、図1の増幅回路13の出力は入力電圧と等しい電圧(Vo2またはVo3)となる。なお、V(T1)、V(T2)に入力される電圧が等しく増幅回路13の出力が入力電圧と等しくなる場合について、このときの2つの入力電圧の電圧差はゼロであるため、入力電圧と等しい出力電圧を電圧差ゼロに基づく外挿電圧として考えてもよい。
図3は、図2の入出力特性を有する図1の増幅回路13の一具体例をなす差動増幅器の構成を示す図である。本実施例の差動増幅器は、入力端子T1、T2に入力される電圧の外挿電圧を出力することのできる差動増幅器である。
図3に示した差動増幅器は、ソースが共通接続され、第1の電流源126で駆動されるnチャネルトランジスタ101、102よりなる第1の差動対と、ソースが共通接続され、第2の電流源127で駆動されるnチャネルトランジスタ103、104よりなる第2の差動対を有し、トランジスタ101と103のドレイン同士が共通接続され、トランジスタ102と104のドレイン同士が共通接続されて、pチャネルトランジスタ111、112よりなるカレントミラー回路5の入力端(pチャネルトランジスタ111のドレイン)と出力端(pチャネルトランジスタ112のドレイン)に接続される。
第1の差動対を構成する一方のトランジスタ101のゲートは、入力端子T1に接続され、他方のトランジスタ102のゲートは、出力端子3に接続されている。トランジスタ101、102のゲートは、差動回路の入力対の非反転入力と反転入力をなしている。
第2の差動対を構成する一方のトランジスタ103のゲートは入力端子T1に共通接続され、他方のトランジスタ104のゲートは入力端子T2に接続されている。
また増幅段6は、負荷回路5をなすカレントミラー回路の出力端子(トランジスタ112のドレイン)と出力端子3との間に接続され、カレントミラー回路5の出力信号を受けて増幅作用を生じる。図3に示す構成は、出力端子3が、第1の差動対(101、102)に帰還接続された差動増幅器である。
負荷回路5をなすカレントミラー回路は任意の構成でよく、カスコード型2段縦積み等の構成であってもよいことは勿論である。
増幅段6は、カレントミラー回路5の出力信号を受けて増幅作用を生じ、その出力を出力端子3に与える任意の構成でよい。なお、増幅段6は、差動入力対が負荷回路5をなすカレントミラー回路の入力端子と出力端子に接続され、出力が出力端子3に接続されている差動増幅器で構成してもよいことは勿論である。
なお、負荷回路5をなすカレントミラー回路の出力端(トランジスタ112のドレイン)と増幅段6との間に定常的な電流は流れないものとする。
図3に示す差動増幅器は、入力端子(T1、T2)に、2つの入力電圧が選択的に入力されるとき、2つの入力電圧と等しい電圧及び2つの入力電圧を外挿する電圧の計4個の電圧を出力することができる。図3に示す差動増幅器は、2つの入力電圧を端子T1、T2に選択的に入力することにより、2つの入力電圧及びその電圧を外挿(外分)する電圧の計4つの電圧レベルを出力することができる。そして、図3において、トランジスタ101〜104を同一サイズとし、2つの電流源に流す電流I1、I2も等しく設定した場合には、外挿(外分)出力電圧は端子T1、T2に入力される電圧V(T1)、V(T2)を1対2に外分する電圧となる。
次に、図3に示した差動増幅器の作用について、図4(A)、図4(B)を参照して説明する。なお、図4(A)、(B)の作用の説明にあたり、図3において、トランジスタ101〜104を同一サイズ(同一特性)とし、2つの電流源126、127に流す電流I1、I2も等しく設定されているものとする。
図4(A)、図4(B)は、それぞれ、V(T1)<V(T2)、V(T1)>V(T2)の場合の作用を説明する図である。図4(A)、図4(B)では、ドレイン・ソース間電流Idsと電圧Vとの関係図において、トランジスタ101、102の特性曲線1とトランジスタ103、104の特性曲線2を示している。それぞれのトランジスタの動作点は、それぞれの特性曲線上に存在する。なお、2つの差動対のそれぞれのソース電位が個別に変化することにより、2つの特性曲線は、単に横軸方向にずれているだけである。このような図を用いると、回路の作用原理が理解しやすい。
トランジスタ101、102、103、104のそれぞれの動作点a、b、c、dに対応する電流(ドレイン・ソース間電流)を、それぞれIa、Ib、Ic、Idとすると、上記各トランジスタに流れる電流は、Ia、Ib、Ic、Idで表される。図3の構成における各トランジスタの電流の関係は、2つの差動対(101、102)、(103、104)に関して、次式(3)、(4)が成り立つ。
Ia+Ib=I1 …(3)
Ic+Id=I2 …(4)
また負荷回路5を構成するカレントミラー回路の入出力対に流れる電流が等しいことより、次式(5)が成り立つ。
Ia+Ic=Ib+Id …(5)
なお、カレントミラー回路5の出力端(トランジスタ112のドレイン)は、増幅段6に電圧信号のみを与え、増幅段6との間に定常的な電流は流れないものとする。
また電流源106、107の電流I1、I2を、
I1=I2 …(6)
と設定する。
上記関係式を解くと、次式(7)が導かれる。
Ia=Id、Ib=Ic …(7)
このとき、図4(A)では、図3の差動増幅器の出力電圧Voutは電圧V(T1)とV(T2)を1対2に低電位側へ外分する電圧となり、図4(B)では、出力電圧Voutは電圧V(T1)とV(T2)を高電位側へ1対2に外分する電圧となる。
なお、外分比の定義は、絶対値|Vout−V(T1)|と、絶対値|Vout−V(T2)|の比率とする。上記外分比の理由は、以下によって説明される。
トランジスタ101、103の動作点a、cは、図4(A)および図4(B)の横軸Vに対して、V=V(T1)が共通である。したがって、トランジスタ101〜104の特性曲線上の4つの動作点を結ぶ図形は平行四辺形となる。そして、平行四辺形の辺adと辺bcは等しいので、出力電圧Voutは、電圧V(T1)、V(T2)に対する外挿(外分)電圧となり、次式(8)に表されるように、出力電圧Vout と電圧V(T2)の中間電圧が、電圧V(T1)となる。
V(T1)={Vout+V(T2)}/2 …(8)
すなわち、図4(A)、(B)において、Voutは以下の式(9)で規定される外挿(外分)電圧となる。
Vout=V(T1)+{V(T1)−V(T2)} …(9)
なお、このような外挿(外分)作用は、(3)〜(6)式の条件において、2つの差動対の各トランジスタ(101、102、103、104)が相対的に同一サイズ(同一特性)であれば、そのサイズの絶対値に関係なく、成立する。
一方、端子T1、T2に入力される電圧V(T1)、V(T2)の電圧差も、所定の範囲内においては電圧差に関係なく成立する。しかし、この電圧差の範囲には上限がある。以下、電圧V(T1)、V(T2)の電圧差の可能範囲について説明する。
図4(A)、図4(B)から明らかなように、V(T1)とV(T2)が異なる電圧のとき、2つの差動対のそれぞれのペアトランジスタ間に流れる電流は異なっており、V(T1)とV(T2)の電圧差が増加すれば、同一の差動対の間に流れる電流差も増加する。しかし、同一の差動対(101、102)、(103、104)の間の合計電流はI1またはI2で規定されているため、V(T1)とV(T2)の電圧差が更に拡大すると、差動対のペアトランジスタの一方は、電流が流れないオフ状態となる。図4(A)では、動作点b、cのトランジスタ102、103、図4(B)では、動作点a、dのトランジスタ101、104はオフ状態となる。
このため、上記で説明した各動作点における電流の関係式が成り立たなくなり、図3の差動増幅器は、正確な外挿電圧を出力することができなくなる。このように、電圧V(T1)、V(T2)の電圧差の範囲には上限があり、その範囲はトランジスタ101、102、103、104の特性曲線や電流I1、I2の設定に依存する。
次に、V(T1)=V(T2)の場合について説明する。V(T1)=V(T2)のとき、図3の差動増幅器において、差動対(103、104)の入力対に入力される電圧が等しい。一方、差動対(101、102)の入力対に入力される電圧はV(T1)とVoutであり、差動増幅器の作用によりVout=V(T1)となって安定状態となる。したがって、V(T1)=V(T2)のとき、図3の差動増幅器の出力電圧Voutは、入力電圧V(T1)と等しくなる。
以上のように、図3の差動増幅器は、図2に示したように、2つの入力電圧を端子T1、T2に選択的に入力することにより、2つの入力電圧及びその電圧を外挿(外分)する電圧の計4つの電圧レベルを出力することができる。
そして、図3に示す構成において、トランジスタ101〜104を同一サイズとし、2つの電流源に流す電流I1、I2も等しく設定した場合には、外挿(外分)出力電圧は、端子T1、T2に入力される電圧V(T1)、V(T2)を1対2に外分する電圧となる。
なお、図3は、図1の増幅回路13の一具体例を示したものであるが、より一般的には、入力対の一方が入力端子をなし、他方が、出力端子と帰還接続された第1差動対と、前記差動対を駆動する第1電流源とを有するボルテージフォロワ型増幅回路に対して、差動対の出力対を共通接続し、該第1差動対および前記第1電流源と並列に、第2差動対および第2電流源を付加した増幅回路であってもよい。そして、該第2差動対の入力対の一方を入力端子に接続して、第1の端子とし、他方を第2の端子に接続する。なお、第1および第2差動対は同一特性のトランジスタで構成され、第1および第2電流源も同一電流を流すものとする。このような増幅回路も、図3に示した差動増幅回路と同様に、図1の増幅回路13に用いることができる。
図5、図6は、図2の入出力特性を有する図1の増幅回路13の別の具体例を示す図である。これらの増幅回路13は、端子T1、T2に入力された電圧の電位差を容量C1またはC2に一旦保持して、それを利用して外挿電圧を出力する差動増幅器である。
図5(A)には、差動増幅器の構成の一例が示されており、図5(B)は、第1乃至第3のスイッチSW1、SW2、SW3の1出力期間におけるオン、オフ制御状態が示されている。OPアンプ等の差動増幅器20の非反転入力端子(+)に第1の端子T1が接続され、差動増幅器20の反転入力端子(−)に一端が接続され、出力端子Voutに他端が接続されているスイッチSW3と、差動増幅器20の反転入力端子に一端が接続され、容量C1の一端に他端が接続されているスイッチSW2と、第2の端子T2に一端が接続され、容量C1とスイッチSW2の接続点に他端が接続されているスイッチSW1とを備え、容量C1はスイッチSW1、SW2の接続点と出力端子Vout間に接続されている。
図5(B)を参照すると、期間t1において、スイッチSW2をオフ、スイッチSW1、SW3をオンとすると、ボルテージフォロワ構成の差動増幅器20の出力端子電圧Voutは、非反転入力端子(+)の端子電圧V(T1)とされ、出力端子に接続された容量C1の一端に電圧V(T1)が印加される。また容量C1の他端(スイッチSW1、SW2の接続点)には、第2の端子T2の電圧V(T2)が印加されるので、出力端子側を基準とした容量C1の端子間電圧は、
ΔV=V(T2)−V(T1) …(10)
となる。
次に、期間t2において、スイッチSW2をオンとし、スイッチSW1、SW3をオフとすると、差動増幅器20の出力端子と反転入力端子間(−)に容量C1が接続された回路構成とされ、反転入力端子(−)には、電圧(Vout+ΔV)が印加される。また、ボルテージフォロワ構成の差動増幅器20は、非反転入力端子(+)と反転入力端子(−)のそれぞれの印加電圧が等しいときに安定状態となるので、次式(11)の関係が成り立つ。
V(T1)=(Vout+ΔV) …(11)
上記ΔVの関係式を用いて、V(T1)について解くと、
V(T1)={Vout+V(T2)}/2 …(12)
となり、出力電圧Vout と電圧V(T2)の中間電圧が、電圧V(T1)となる。すなわち、出力電圧Voutは、第1の端子電圧V(T1)と第2の端子電圧V(T2)を、1対2に外分した電圧となる。そして、第1の端子電圧が第2の端子電圧よりも低い場合(V(T1)<V(T2))には、出力端子電圧Voutは、第1の端子電圧V(T1)より低電位側に外挿され、第1の端子電圧が第2の端子電圧よりも高い場合(V(T1)>V(T2))には、出力端子の電圧Voutは、第1の端子電圧V(T1)より高電位側に外挿される。
図6(A)には、差動増幅器の構成の別の例が示されており、図6(B)は、第4乃至第6のスイッチSW4、SW5、SW6の1出力期間におけるオン、オフ制御状態が示されている。図6(A)において、端子T1に一端が接続されOPアンプ等の差動増幅器20の非反転入力端子(+)に他端が接続されたスイッチSW6と、端子T1に一端が接続され他端が容量C2の一端に接続されたスイッチSW5と、端子T2に一端が接続され他端が容量C2の一端に接続されたスイッチSW4と、を備え、容量C2の他端は非反転入力端子(+)に接続され、出力端子は反転入力端子(−)に接続されている。
図6(B)に示すように、期間t1において、スイッチSW5をオフ、スイッチSW4、SW6をそれぞれオンとすると、非反転入力端子(+)には第1の端子T1の電圧V(T1)が印加され、容量C2の一端(スイッチSW4、SW5の接続点)には第2の端子T2の電圧V(T2)が印加され、非反転入力端子(+)側を基準とした容量C2の端子間電圧は、
ΔV=V(T2)−V(T1) …(13)
となる。
次に、期間t2において、スイッチSW5をオン、スイッチSW4、SW6をそれぞれオフとすると、端子T1と反転入力端子(−)間に容量C2が接続された回路構成とされ、非反転入力端子(+)には、電圧{V(T1)−ΔV}が印加される。したがって、ボルテージフォロワ構成の差動増幅器20の出力端子電圧Voutには、非反転入力端子(+)の電圧が出力され、次式(14)の関係が成り立つ。
Vout=V(T1)−ΔV …(14)
上記ΔVの関係式を用いてV(T1)について解くと、
V(T1)={Vout+V(T2)}/2 …(15)
となり、出力電圧Vout と電圧V(T2)の中間電圧が、電圧V(T1)となる。すなわち、出力電圧Voutは、第1の端子電圧V(T1)と第2の端子電圧V(T2)を1対2に外分した電圧となる。そして、第1の端子電圧が第2の端子電圧よりも低い場合(V(T1)<V(T2))には、出力端子電圧Voutは第1の端子電圧V(T1)より低電位側に外挿され、第1の端子電圧が第2の端子電圧よりも高い場合(V(T1)>V(T2))には、出力端子の電圧Voutは、第1の端子電圧V(T1)より高電位側に外挿される。
図5、図6ともに、2つの入力電圧を端子T1、T2に選択的に入力することにより、2つの入力電圧及びその電圧を外挿(外分)する電圧の計4つの電圧レベルを出力することができ、図2の入出力特性を満足する。
そして、図5、図6に示した構成の増幅回路についても、外挿(外分)出力電圧は端子T1、T2に入力される電圧V(T1)、V(T2)を1対2に外分する電圧となる。
次に、図2の入出力特性を有する増幅回路13を用いたDAC(デジタル・アナログ・コンバータ)について説明する。増幅回路13は、図3、図5、図6の構成に限らず、十分広い入出力レンジにおいて、図2の入出力特性を有する任意の増幅器が適用できる。
まず、第1、第2の入力端子T1、T2に、2つの入力電圧A、Bを選択して入力し、4つの電圧レベル(Vo1〜Vo4)を出力するDACについて説明する。
図7は、2つの入力電圧(A、B)の入力端子(T1、T2)への4通りの入力制御(選択)を、2ビットデータ(D1、D0)により制御する2ビットデータ入力DACの入出力対応関係を示す図である。入力電圧A、Bは、等間隔の1番から4番までの電圧レベルのうちそれぞれ2番目と3番目の電圧レベルに設定される。
図8は、図7の制御を実現できる2ビット・デコーダ(Nch)の回路構成の一例を示す図である。図8を参照すると、このデコーダ回路は、電圧A(電圧Aの供給端子)と端子T1、T2間にそれぞれ接続され、データビット信号D1B、D0をそれぞれ制御端子に入力するトランジスタスイッチ301、302と、電圧B(電圧Bの供給端子)と端子T1、T2間にそれぞれ接続され、データビット信号D1、D0Bをそれぞれ制御端子に入力するトランジスタスイッチ303、304とを備え、(D1、D0)=(0、0)、(0、1)、(1、0)、(1、1)のとき、オンするトランジスタ対は、(301、304)、(301、302)、(303、304)、(302、303)となり、図7に示すように、端子T1、T2には、(A、B)、(A、A)、(B、B)、(B、A)が伝達される。
図8に示したデコーダは、2つの入力電圧と、4個のトランジスタだけで構成されている。一般的な2ビットデコーダ(Nch)は、4個の入力電圧と少なくとも6個のトランジスタが必要であり、これと比べても、図8のデコーダは、非常に簡素な構成となる。なお、各ビット信号(D1、D0)及びその反転信号の順序は任意でよい。また、Pchデコーダについては、図示しないが、Nchデコーダにおいてデジタルデータを反転して入力した構成(DXをDXBとし、DXBをDXとする(図7ではX=0、1))により簡単に実現できる。
図9に、図8に示したデコーダ回路と、図3の差動増幅器を用いた2ビットDACの出力波形図を示す。図9は、2ビットデータ(D1、D0)を一定期間で順次変化させたときの、端子T1、T2の電圧V(T1)、V(T2)および差動増幅器の出力電圧Voutの出力波形である。入力電圧(A、B)は、A=5V、B=5.1Vとし、0.1Vの電圧差で設定した。図8より、2ビットデータに応じて0.1V間隔の4つのレベル(4.9V、5.0V、5.1V、5.2V)を高精度に出力できることが確認できた。
次に、本発明に係る4ビットDACの実施例について説明する。増幅回路13が、端子T1、T2に与えられた2つの入力電圧の電圧差が大きくても高精度出力が可能な場合、最近接レベル間の入力電圧どうしの外挿だけでなく、2個隣や3個隣の入力電圧との外挿も行うことで出力レベルの拡張が可能である。この原理を利用すると、最大で入力電圧数の2乗個の出力が可能となる。ただし増幅回路13は、端子T1、T2に入力される電圧V(T1)、V(T2)を1対2に外分する外挿(外分)電圧を出力できることが好ましい。
図10は、図1の増幅回路13へ入力可能な入力電圧数mが4個(m=4)の場合の入出力レベル対応の一例を示す図である。
図10に示すように、入力端子(T1、T2)に4個の入力電圧(A、B、C、D)を選択入力することで、最大で入力電圧数m=4の2乗個である16個の電圧レベル(Vo1〜Vo16)を出力することができる。そして、増幅回路13が、端子T1、T2に入力される電圧V(T1)、V(T2)を1対2に外分する外挿(外分)電圧を出力する構成とされている場合、16個の出力電圧を等間隔とすることができる。ただし、このとき入力電圧(A、B、C、D)は、6番目(Vo6)、7番目(Vo7)および10番目(Vo10)、11番目(Vo11)の電圧レベルに設定する。
図11は、4ビットDACの入出力特性を表す入出力レベル対応を示す図である。図11を参照して、入力端子(T1、T2)に4個の入力電圧(A、B、C、D)を選択入力し、4個の入力電圧の2乗個の16個の電圧レベルを出力するDACについて説明する。4個の入力電圧(A、B、C、D)の入力端子(T1、T2)への16通りの入力選択は、4ビットデータ(D3、D2、D1、D0)によって制御される。なお、図11のレベル番号は、図10の電圧レベル(Vo1〜Vo16)と対応させることができる。また、増幅回路13は、端子T1、T2に入力される電圧V(T1)、V(T2)を1対2に外分する外挿(外分)電圧を出力し、16個の出力電圧を等間隔にするものとする。
そして第1乃至第4の参照電圧(A、B、C、D)を、第6、第7、第10、第11レベルに設定し、選択回路12は、4ビットの選択信号(D3、D2、D1、D0)に基づき、
(1)第1、第4の参照電圧(A、D)、
(2)第1、第3の参照電圧(A、C)、
(3)第2、第4の参照電圧(B、D)、
(4)第2、第3の参照電圧(B、C)、
(5)第1、第2の参照電圧(A、B)、
(6)第1、第1の参照電圧(A、A)、
(7)第2、第2の参照電圧(B、B)、
(8)第2、第1の参照電圧(B、A)、
(9)第3、第4の参照電圧(C、D)、
(10)第3、第3の参照電圧(C、C)、
(11)第4、第4の参照電圧(D、D)、
(12)第4、第3の参照電圧(D、C)、
(13)第3、第2の参照電圧(C、B)、
(14)第3、第1の参照電圧(C、A)、
(15)第4、第2の参照電圧(D、B)、
(16)第4、第1の参照電圧(D、A)、
対のいずれかを、増幅回路13の第1、第2の端子T1、T2に供給することができる。そして、増幅回路13の外分比が1:2のとき、第1の端子電圧V(T1)の2倍が第2の端子電圧V(T2)と出力電圧Voutの和に等しくなり、第1乃至第16の電圧レベルが出力可能とされる。
図12は、図11に例示した制御を実現する4ビットデコーダ(Nch)の構成の一例を示す図である。第1の参照電圧(A;レベル6)と第1の端子T1間に接続され、D1の相補信号D1BとD3の相補信号D3Bをそれぞれ制御端子に入力する第1及び第2のスイッチ401、402と、第1の参照電圧Aと第2の端子T2間に接続され、D0とD2をそれぞれ制御端子に入力する第3及び第4のスイッチ(403、404)と、第2の参照電圧(B:レベル7)と第1の端子T1間に接続され、D1とD3Bをそれぞれ制御端子に入力する第5及び第6のスイッチ405、406と、第2の参照電圧Bと第2の端子T2間に接続され、D0の相補信号D0BとD2をそれぞれ制御端子に入力する第7及び第8のスイッチ407、408と、第3の参照電圧(C;レベル10)と第1の端子T1間に接続され、D1BとD3をそれぞれ制御端子に入力する第9及び第10のスイッチ409、410と、第3の参照電圧Cと第2の端子T2間に接続され、D0とD2Bをそれぞれ制御端子に入力する第11及び第12のスイッチ411、412と、第4の参照電圧(D;レベル11)と第1の端子T1間に接続され、D1とD3をそれぞれ制御端子に入力する第13及び第14のスイッチ413、414と、第4の参照電圧Dと第2の端子T2間に接続され、D0BとD2Bをそれぞれ制御端子に入力する第15及び第16のスイッチ415、416と、を備えている。図12は、4つの入力電圧と16個のトランジスタ401〜416で構成できる。なお、各ビット信号(D3、D2、D1、D0)及びその反転信号の順序は任意でよい。
図13は、図11の変更例を示す図である。図13を参照すると、このデコーダでは、上位2ビット(D3、D2)と下位2ビット(D1、D0)とに分け、下位2ビットを上位2ビットに対して共有化してトランジスタ数を削減した構成である。
図13を参照すると、このデコーダ回路(選択回路)は、第1の参照電圧Aと前記第1の端子間に接続され、D1BとD3Bをそれぞれ制御端子に入力する第1及び第2のスイッチ401、402と、第1の参照電圧Aと第2の端子T2間に接続され、D0とD2をそれぞれ制御端子に入力する第3及び第4のスイッチ403、404と、第2の参照電圧Bと第1の端子T1間に接続され、D1とD3Bをそれぞれ制御端子に入力する第5及び第6のスイッチ405、406と、第2の参照電圧Bと第2の端子T2間に接続され、D0BとD2をそれぞれ制御端子に入力する第7及び第8のスイッチ407、408と、第3の参照電圧Cと、第1および第2のスイッチ401、402の接続点の間に接続され、D3を制御端子に入力する第9のスイッチ409と、第3の参照電圧Cと、第3および第4のスイッチ403、404の接続点の間に接続され、D2Bを制御端子に入力する第10のスイッチ410と、第4の参照電圧Dと、第5および第6のスイッチ405、406の接続点の間に接続され、D3を制御端子に入力する第11のスイッチ411と、第4の参照電圧Dと、前記第7および第8のスイッチ407、408の接続点の間に接続され、D2Bを制御端子に入力する第12のスイッチ412と、を備えている。この場合、トランジスタは401〜412の計12となる。
図14は、図12の別の変更例を示す図であり、上位2ビット(D3、D2)と下位2ビット(D1、D0)に分け、上位2ビットを下位2ビットに対して共有化してトランジスタ数を削減した構成である。図14を参照すると、このデコーダ回路(選択回路)は、第1の参照電圧Aと第1の端子T1間に接続され、D1BとD3Bをそれぞれ制御端子に入力する第1及び第2のスイッチ401、402と、第1の参照電圧Aと第2の端子T2間に接続され、D0とD2をそれぞれ制御端子に入力する第3及び第4のスイッチ403、404と、第2の参照電圧Bと、前記第1および第2のスイッチ401、402の接続点の間に接続され、D1を制御端子に入力する第5のスイッチ405と、前記第2の参照電圧Bと、前記第3および第4のスイッチ403、404の接続点の間に接続され、D0Bを制御端子に入力する第6のスイッチ406と、前記第3の参照電圧Cと前記第1の端子T1間に接続され、D1BとD3をそれぞれ制御端子に入力する第7及び第8のスイッチ407、408と、第3の参照電圧Cと前記第2の端子T2間に接続され、D0とD2Bをそれぞれ制御端子に入力する第9及び第10のスイッチ409、410と、前記第4の参照電圧Dと、前記第7および第8のスイッチ407、408の接続点の間に接続され、D1を制御端子に入力する第11のスイッチ411と、前記第4の参照電圧Dと、前記第9および第10のスイッチ409、410の接続点の間に接続され、D0Bを制御端子に入力する第12のスイッチ412と、を備えている。この場合もトランジスタ数は12となる。
このように、デコーダの回路構成としては、様々な構成が可能であり、構成によってトランジスタ数も若干異なっている。しかし、いずれの構成も、第1の参照電圧A(電圧Aの供給端子)と第1の端子T1間が、D1BとD3Bをそれぞれ制御端子に入力する2つのスイッチを介して接続され、第1の参照電圧Aと第2の端子T2間が、D0とD2をそれぞれ制御端子に入力する2つのスイッチを介して接続され、第2の参照電圧B(電圧Bの供給端子)と第1の端子T1間が、D1とD3Bをそれぞれ制御端子に入力する2つのスイッチを介して接続され、第2の参照電圧Bと第2の端子T2間が、D0BとD2をそれぞれ制御端子に入力する2つのスイッチを介して接続され、第3の参照電圧Cと第1の端子T1間が、D1BとD3をそれぞれ制御端子に入力する2つのスイッチを介して接続され、第3の参照電圧Cと第2の端子T2間が、D0とD2Bをそれぞれ制御端子に入力する2つのスイッチを介して接続され、第4の参照電圧Dと第1の端子T1間が、D1とD3をそれぞれ制御端子に入力する2つのスイッチを介して接続され、第4の参照電圧Dと第2の端子T2間が、D0BとD2Bをそれぞれ制御端子に入力する2つのスイッチを介して接続された構成となっている。以下のデコーダの説明では、トランジスタ数が比較的少ない代表的な構成を例に説明する。なお、図12乃至図14を参照して説明した4ビットデコーダの変更例と同様に、以下で説明する本発明の多ビットデコーダの代表的な構成においても、所定の参照電圧と所定の端子(T1またはT2)間に、選択用の信号を制御端子に入力する複数のスイッチを介して接続される構成が同じになるような変更例が可能である。
同じ4ビットデコーダについて、図35、図36に示した構成と比較すると、図12〜図14は、入力電圧数(参照電圧の個数)を削減できるだけでなく、デコーダ回路を構成するトランジスタ数も、図35、図36の30個に対して、図13、図14に示す構成では、わずか12個であるという具合に、大幅に削減されており、図35や図36の構成よりも、省面積効果が高いことがわかる。
4ビット以上のデータ入力のデコーダについても、同様に、省面積の効果が高いことがいえる。したがって、本発明を適用することで、デコーダを大幅に簡素化でき省面積化が可能である。
図15は、図1の選択回路12として図12乃至図14に示したデコーダ回路を用い、図1の増幅回路13として、図3に示した差動増幅器を用いた4ビットDACの出力波形を示す図である。図15は、4ビットデータ(D3、D2、D1、D0)を一定期間で順次変化させたときの、端子T1、T2の電圧V(T1)、V(T2)およびアンプ出力電圧Voutの出力波形である。入力電圧(A、B、C、D)は、それぞれ5V、5.02V、5.08V、5.1Vとし、隣接レベル間の電圧差20mVで設定した。図15より、(0、0、0、0)から(1、1、1、1)までの4ビットデータに応じて、4.9Vから5.2Vまで、20mV間隔の16個のレベルを高精度に出力できることが確認できた。
次に、本発明の別の実施例として、6ビットDACの構成について説明する。図16は、本実施例の6ビットDACの入出力特性を表す入出力レベル対応関係を示す図である。この例では、入力端子(T1、T2)に対して、8個の入力電圧(A、B、C、D、E、F、G、H)のうちの2つ(同一電圧の場合を含む)を選択入力し、8個の入力電圧の2乗個の64個の電圧レベルを出力するDACについて説明する。8個の入力電圧(A、B、C、D、E、F、G、H)の入力端子(T1、T2)への64通りの入力選択は、6ビットデータ(D5、D4、D3、D2、D1、D0)により制御する。なお、増幅回路13が、端子T1、T2に入力される電圧V(T1)、V(T2)を1対2に外分する外挿(外分)電圧を出力できるとき、64個の出力電圧を等間隔にすることができる。また、このとき入力電圧(A、B、C、D、E、F、G、H)は、22番目、23番目、26番目、27番目および38番目、39番目、42番目、43番目の電圧レベルに設定する。
8個の参照電圧A〜Hを、第22、第23、第26、第27、第38、第39、第42、第43レベルとすると、選択回路(デコーダ回路)12は、6ビットのデータ信号(選択信号)により、
(1)第1、第8の参照電圧(A、H)、(2)第1、第7の参照電圧(A、G)、
(3)第2、第8の参照電圧(B、H)、(4)第2、第7の参照電圧(B、G)、
(5)第1、第6の参照電圧(A、F)、(6)第1、第5の参照電圧(A、E)、
(7)第2、第6の参照電圧(B、F)、(8)第2、第5の参照電圧(B、E)、
(9)第3、第8の参照電圧(C、H)、(10)第3、第7の参照電圧(C、G)、
(11)第4、第8の参照電圧(D、H)、(12)第4、第7の参照電圧(D、G)、
(13)第3、第6の参照電圧(C、F)、(14)第3、第5の参照電圧(C、E)、
(15)第4、第6の参照電圧(D、F)、(16)第4、第5の参照電圧(D、E)、
(17)第1、第4の参照電圧(A、D)、(18)第1、第3の参照電圧(A、C)、
(19)第2、第4の参照電圧(B、D)、(20)第2、第3の参照電圧(B、C)、
(21)第1、第2の参照電圧(A、B)、(22)第1、第1の参照電圧(A、A)、
(23)第2、第2の参照電圧(B、B)、(24)第2、第1の参照電圧(B、A)、
(25)第3、第4の参照電圧(C、D)、(26)第3、第3の参照電圧(C、C)、
(27)第4、第4の参照電圧(D、D)、(28)第4、第3の参照電圧(D、C)、
(29)第3、第2の参照電圧(C、B)、(30)第3、第1の参照電圧(C、A)、
(31)第4、第2の参照電圧(D、B)、(32)第4、第1の参照電圧(D、A)、
(33)第5、第8の参照電圧(E、H)、(34)第5、第7の参照電圧(E、G)、
(35)第6、第8の参照電圧(F、H)、(36)第6、第7の参照電圧(F、G)、
(37)第5、第6の参照電圧(E、F)、(38)第5、第5の参照電圧(E、E)、
(39)第6、第6の参照電圧(F、F)、(40)第6、第5の参照電圧(F、E)、
(41)第7、第8の参照電圧(G、H)、(42)第7、第7の参照電圧(G、G)、
(43)第8、第8の参照電圧(H、H)、(44)第8、第7の参照電圧(H、G)、
(45)第7、第6の参照電圧(G、F)、(46)第7、第5の参照電圧(G、E)、
(47)第8、第6の参照電圧(H、F)、(48)第8、第5の参照電圧(H、E)、
(49)第5、第4の参照電圧(E、D)、(50)第5、第3の参照電圧(E、C)、
(51)第6、第4の参照電圧(F、D)、(52)第6、第3の参照電圧(F、C)、
(53)第5、第2の参照電圧(E、B)、(54)第5、第1の参照電圧(E、A)、
(55)第6、第2の参照電圧(F、B)、(56)第6、第1の参照電圧(F、A)、
(57)第7、第4の参照電圧(G、D)、(58)第7、第3の参照電圧(G、C)、
(59)第8、第4の参照電圧(H、D)、(60)第8、第3の参照電圧(H、C)、
(61)第7、第2の参照電圧(G、B)、(62)第7、第1の参照電圧(G、A)、
(63)第8、第2の参照電圧(H、B)、(64)第8、第1の参照電圧(H、A)、
の対のいずれかを、増幅回路13の第1、第2の端子T1、T2に供給することができる。そして、増幅回路13の外分比が1:2のとき、第1の端子電圧V(T1)の2倍が第2の端子電圧V(T2)と出力電圧Voutの和に等しくなり、第1乃至第64の電圧レベルが出力可能とされる。
図17は、図16の制御を実現できる6ビットデコーダ(Nch)の構成例である。図16は、上位4ビット(D5、D4、D3、D2)と下位2ビット(D1、D0)に分け、上位2ビットを下位2ビットに対して共有化してトランジスタ数を削減した構成である。
図17を参照すると、このデコーダ回路は、第1の参照電圧A(電圧Aの供給端子)と第1の端子T1間に接続され、D1BとD3BとD5Bをそれぞれ制御端子に入力する第1乃至第3のスイッチ501〜503と、第1の参照電圧Aと第2の端子T2間に接続され、D0とD2とD4をそれぞれ制御端子に入力する第4乃至第6のスイッチ504〜506と、第2の参照電圧B(電圧Bの供給端子)と第1および第2のスイッチ501、502の接続点間に接続され、D1を制御端子に入力する第7のスイッチ507と、第2の参照電圧Bと前記第4および第5のスイッチ504、505の接続点間に接続され、D0Bを制御端子に入力する第8のスイッチ508と、第3の参照電圧C(電圧Cの供給端子)と第1の端子T1間に、D1BとD3とD5Bをそれぞれ制御端子に入力する第9乃至第11のスイッチ509〜511と、第3の参照電圧Cと第2の端子T2間に、D0とD2BとD4をそれぞれ制御端子に入力する第12乃至第14のスイッチ512〜514と、第4の参照電圧D(電圧Dの供給端子)と前記第9および第10のスイッチ509、510の接続点間に接続され、D1を制御端子に入力する第15のスイッチ515と、第4の参照電圧Dと第12および第13のスイッチ512、513の接続点間に接続され、D0Bを制御端子に入力する第16のスイッチ516と、第5の参照電圧Eと第1の端子T1間に接続され、D1BとD3BとD5をそれぞれ制御端子に入力する第17乃至第19のスイッチ517〜519と、第5の参照電圧Eと第2の端子T2間に接続され、D0とD2とD4Bをそれぞれ制御端子に入力する第20乃至第22のスイッチ520〜522と、第6の参照電圧Fと第17および第18のスイッチ517、518の接続点間に接続され、D1を制御端子に入力する第23のスイッチ523と、第6の参照電圧Fと前記第20および第21のスイッチ520、521の接続点間に接続され、D0Bを制御端子に入力する第24のスイッチ524と、第7の参照電圧Gと第1の端子T1間に接続され、D1BとD3とD5をそれぞれ制御端子に入力する第25乃至第27のスイッチ525〜527と、第7の参照電圧Gと第2の端子T2間に接続され、D0とD2BとD4Bをそれぞれ制御端子に入力する第28乃至第30のスイッチ528〜529と、第8の参照電圧Hと第25および第26のスイッチ525、526の接続点間に接続され、D1を制御端子に入力する第31のスイッチ531と、第8の参照電圧Hと前記第28および第29のスイッチ528、529の接続点間に接続され、D0Bを制御端子に入力する第32のスイッチ532と、を備えている。図17は、8個の入力電圧と32個のトランジスタ501〜532で構成できる。したがって、本発明を用いればデコーダを大幅に簡素化でき省面積化が可能である。なお、各ビット信号(D5、D4、D3、D2、D1、D0)及びその反転信号の順序は任意でよい。また、所定の参照電圧と所定の端子(T1またはT2)間に所定の信号を制御端子に入力する複数のスイッチを介して接続される構成が、図17と同様であれば、任意の変更が可能である。
図18は、図1の選択回路12として図17に示したデコーダ回路を用い、図1の増幅回路13として、図3の差動増幅器を用いた6ビットDACの出力波形を示す図である。図18には、6ビットデータ(D5、D4、D3、D2、D1、D0)を一定期間で順次変化させたときの、端子T1、T2の電圧V(T1)、V(T2)およびアンプ出力電圧Voutの出力電圧波形が示されている。入力電圧(A、B、C、D、E、F、G、H)は、それぞれ5.22V、5.23V、5.26V、5.27V、5.38V、5.39V、5.42V、5.43Vとし、隣接レベル間の電圧差10mVで設定した。図18より、6ビットデータに応じて、5.01Vから5.64Vまで、10mV間隔の64個のレベルを高精度に出力できることが確認できた。
以上、2、4、6ビットのデータ入力のDACにおいて、入力電圧数の2乗個の電圧レベルを出力する場合について説明した。なお、入力電圧数mは任意でよいが、等間隔の電圧レベルを出力する場合には、入力電圧数mは、m=2、4、8など、2の累乗個(m=2のK乗、但しKは1以上の整数)に設定するのがよい。その場合、入力電圧の数(2個)の2乗個(=4個)の連続する出力レベル(1〜4番目のレベル)に対して、各入力電圧は、次式(16)で与えられる順位のレベルに設定される。
{1+a×4(K−1)+b×4(K−2)+c×4(K−3)+…} …(16)
式(16)において、係数a、b、c、…、は、1、2とし、4の累乗の項は、その値が1未満(すなわち、4(K−X)<1、Xは正数)のとき、0とする。
例えば、
K=1の場合、入力電圧数mは、m=2=2となり、2つの入力電圧は、連続する4個の出力レベル(1レベル〜4レベル)のうち、
{1+a}レベル(a=1、2)となる。すなわち、図7に示すように、入力電圧A、Bはレベル2、3となる。
また、K=2の場合、入力電圧数mは、m=2=4となり、4個の入力電圧は、連続する16個の出力レベルのうちの、
{1+a×4+b}レベル(a、b=1、2)となる。すなわち、図1に示すように、4つの入力電圧A、B、C、Dは、レベル6(a=b=1)、レベル7(a=1、b=2)、レベル10(a=2、b=1)、レベル11(a=2、b=2)となる。
K=3の場合、入力電圧数mは、m=2=8となり、8個の入力電圧は、連続する64個の出力レベルのうち、
{1+a×4+b×4+c}レベル(a、b、c=1、2)
となり、
係数の三つ組み(a、b、c)=(1、1、1)、(1、1、2)、(1、2、1)、(1、2、2)、(2、1、1)、(2、1、2)、(2、2、1)、(2、2、2)に、それぞれ対応するレベル22、23、26、27、38、39、42、43が、図16に示した入力電圧A〜Hとなる。
すなわち、2、4、6ビットのデータ入力のDAC(図7、図11、図16)のそれぞれの入力電圧の設定と一致する。
なお、2の累乗個以外の入力電圧数であっても、その2乗個の出力は可能であるが、規則的な出力レベルの設定はやや困難である。その具体例を、入力電圧数m=3の場合について以下に説明する。
図19、図20は、入力電圧数m=3の場合の実施例で、2種類の入出力レベル対応を示す図である。図19では、3個の入力電圧(A、B、C)に対して、入力電圧数の2乗個の9個の出力レベルが得られるように、入力電圧を設定している。
第1乃至第3の参照電圧(A、B、C)を(Vo4、Vo5、Vo7)とし、選択回路は、選択信号に基づき、
(1)第1、第3の参照電圧(A、C)、
(2)第2、第3の参照電圧(B、C)、
(3)第1、第2の参照電圧(A、B)、
(4)第1、第1の参照電圧(A、A)、
(5)第2、第2の参照電圧(B、B)、
(6)第2、第1の参照電圧(B、A)、
(7)第3、第3の参照電圧(C、C)、
(8)第3、第2の参照電圧(C、B)、
(9)第3、第1の参照電圧(C、A)、
対のいずれかを増幅回路13の第1、第2の端子T1、T2に供給することができる。9個の出力電圧レベルVo1〜Vo9は、等間隔の13個のレベルにおいて、レベル1、3、4、5、6、7、9、12、13に対応している。すなわち、相隣る電圧レベルの対の間隔に、他の相隣る電圧レベルの対の間隔と異なるものが存在し、9個の電圧レベルは、等間隔ではない。すなわち、この場合、DACの入出力特性は、直線的(リニア)でなくなる。なお、9個の異なる出力電圧レベルVo1〜Vo9を得られるような3個の入力電圧(A、B、C)の設定は、図19以外にも様々可能であるが、いずれも等間隔の出力レベルを得られない。
一方、図20では、入力電圧(A、B、C)に対して、出力レベルが等間隔となるように3個の入力電圧を設定した。入力電圧(A、B、C)を(Vo3、Vo4、Vo5)とし、選択回路12は、選択信号に基づき、第1、第2の端子T1、T2に、
(1)第1、第3の参照電圧(A、C)、
(2)第1、第2の参照電圧(A、B)、
(3)第1、第1の参照電圧(A、A)又は第2、第3の参照電圧(B、C)、
(4)第2、第2の参照電圧(B、B)、
(5)第3、第3の参照電圧(C、C)又は第2、第1の参照電圧(B、A)、
(6)第3、第2の参照電圧(C、B)
(7)第3、第1の参照電圧(C、A)
の対を供給することができる。この場合、出力レベルVo3およびVo5を出力する(V(T1)、V(T2))の組が重複するため、入力電圧数3の2乗個(9個)より2個少ない7個の出力レベルしか得ることができない。以上のように、入力電圧数mが2の累乗個でない場合では、等間隔の出力電圧レベルを得ようとすると、その出力電圧レベル数は入力電圧数の2乗個より少なくなる。
次に、本発明のさらに別の実施例として、液晶ドライバに用いるDAC(デジタルアナログ変換回路)について説明する。液晶ドライバ用DACは、ガンマカーブに応じて階調電圧の間隔を調節する必要がある。ガンマカーブは中間調ではほぼ直線となるが、最高位階調付近や最低位階調付近では傾きが変わる(図25の説明参照)。そのため液晶ドライバ用DACでは、上記で説明した入力電圧数が2、4、8などの各デコーダを組み合わせて用いるのが好ましい。その具体例として、5ビットデータ入力32レベル出力のDACについて以下に説明する。
図21は、本発明の実施例のDACにおける入出力対応を示す図であり、5ビットデータ(D4、D3、D2、D1、D0)を入力し、32個の電圧レベルを出力するDACの入出力対応関係を示す図である。この例では、1〜32番目の電圧レベル(出力レンジ)に関して、1〜4番目(第1区間)、5〜8番目(第2区間)、9〜24番目(第3区間)、25〜28番目(第4区間)、および29〜32番目(第5区間)の5区間に分けており、それぞれの区間において、隣接階調間の電圧差(各区間内では等間隔)を個別に設定することができる。この実施例において、選択回路12に入力される参照電圧は12個であり、第1乃至第12の参照電圧(A1、B1、A2、B2、A3、B3、C3、D3、A4、B4、A5、B5)は、それぞれ、図21に示すように、第2、第3、第6、第7、第14、第15、第18、第19、第26、第27、第30、第31レベルに設定される。
図1の選択回路12は、5ビットの選択信号に基づき、
(1)第1、第2の参照電圧(A1、B1)、
(2)第1、第1の参照電圧(A1、A1)、
(3)第2、第2の参照電圧(B1、B1)、
(4)第2、第1の参照電圧(B1、A1)、
(5)第3、第4の参照電圧(A2、B2)、
(6)第3、第3の参照電圧(A2、A2)、
(7)第4、第4の参照電圧(B2、B2)、
(8)第4、第3の参照電圧(B2、A2)、
(9)第5、第8の参照電圧(A3、D3)、
(10)第5、第7の参照電圧(A3、C3)、
(11)第6、第8の参照電圧(B3、D3)、
(12)第6、第7の参照電圧(B3、C3)、
(13)第5、第6の参照電圧(A3、B3)、
(14)第5、第5の参照電圧(A3、A3)、
(15)第6、第6の参照電圧(B3、B3)、
(16)第6、第5の参照電圧(B3、A3)、
(17)第7、第8の参照電圧(C3、D3)、
(18)第7、第7の参照電圧(C3、C3)、
(19)第8、第8の参照電圧(D3、D3)、
(20)第8、第7の参照電圧(D3、C3)、
(21)第7、第6の参照電圧(C3、B3)、
(22)第7、第5の参照電圧(C3、A3)、
(23)第8、第6の参照電圧(D3、B3)、
(24)第8、第5の参照電圧(D3、A3)、
(25)第9、第10の参照電圧(A4、B4)、
(26)第9、第9の参照電圧(A4、A4)、
(27)第10、第10の参照電圧(B4、B4)、
(28)第10、第9の参照電圧(B4、A4)、
(29)第11、第12の参照電圧(A5、B5)、
(30)第11、第11の参照電圧(A5、A5)、
(31)第12、第12の参照電圧(B5、B5)、
(32)第12、第11の参照電圧(B5、A5)
のいずれかの対を増幅回路13の第1、第2の端子T1、T2に供給することができる。そして、増幅回路13の外分比が1:2のとき、第1の端子電圧V(T1)の2倍が第2の端子電圧V(T2)と出力電圧Voutの和に等しくなり、第1乃至第32の電圧レベルが出力可能とされる。
したがって、図21に、入力出力の変換特性を示したDACは、端子(T1、T2)に対して、入力電圧(A1、B1)の入力制御で1〜4番目(第1区間)の4個の電圧レベルを出力し、入力電圧(A2、B2)の入力制御で5〜8番目(第2区間)の4個の電圧レベルを出力し、入力電圧(A3、B3、C3、D3)の入力制御で9〜24番目(第3区間)の16個の電圧レベルを出力し、入力電圧(A4、B4)の入力制御で25〜28番目(第4区間)の4個の電圧レベルを出力し、入力電圧(A5、B5)の入力制御で29〜32番目(第5区間)の4個の電圧レベルを出力するという構成である。
すなわち、図21に示す構成は、入力電圧(参照電圧)の個数が2と入力電圧(参照電圧)の個数が4の入力制御を組み合わせて構成したDACである。
図22は、図21の変形例を示す図であり、図20と同様に、5ビットデータ(D4、D3、D2、D1、D0)を入力し、32個の電圧レベルを出力するDACの入出力対応を示す図である。ここでは1〜4番目(第1区間)、5〜16番目(第2区間)、17〜28番目(第3区間)および29〜32番目(第4区間)の4区間に分けており、それぞれの区間において、隣接階調間の電圧差(各区間内では等間隔)を個別に設定することができる。
この実施例において、選択回路12に入力される参照電圧は12個であり、第1乃至第12の参照電圧(A1、B1、A2、B2、C2、D2、A3、B3、C3、D3、A4、B4)は、第2、第3、第6、第7、第10、第11、第22、第23、第26、第27、第30、第31レベルに設定される。
図1に示した選択回路12は、5ビットの選択信号に基づき、
(1)第1、第2の参照電圧(A1、B1)、
(2)第1、第1の参照電圧(A1、A1)、
(3)第2、第2の参照電圧(B1、B1)、
(4)第2、第1の参照電圧(B1、A1)、
(5)第3、第4の参照電圧(A2、B2)、
(6)第3、第3の参照電圧(A2、A2)、
(7)第4、第4の参照電圧(B2、B2)、
(8)第4、第3の参照電圧(B2、A2)、
(9)第5、第6の参照電圧(C2、D2)、
(10)第5、第5の参照電圧(C2、C2)、
(11)第6、第6の参照電圧(D2、D2)、
(12)第6、第5の参照電圧(D2、C2)、
(13)第5、第4の参照電圧(C2、B2)、
(14)第5、第3の参照電圧(C2、A2)、
(15)第6、第4の参照電圧(D2、B2)、
(16)第6、第3の参照電圧(D2、A2)、
(17)第7、第10の参照電圧(A3、D3)、
(18)第7、第9の参照電圧(A3、C3)、
(19)第8、第10の参照電圧(B3、D3)、
(20)第8、第9の参照電圧(B3、C3)、
(21)第7、第8の参照電圧(A3、B3)、
(22)第7、第7の参照電圧(A3、A3)、
(23)第8、第8の参照電圧(B3、B3)、
(24)第8、第7の参照電圧(B3、A3)、
(25)第9、第10の参照電圧(C3、D3)、
(26)第9、第9の参照電圧(C3、C3)、
(27)第10、第10の参照電圧(D3、D3)、
(28)第10、第9の参照電圧(D3、C3)、
(29)第11、第12の参照電圧(A4、B4)、
(30)第11、第11の参照電圧(A4、A4)、
(31)第12、第12の参照電圧(B4、B4)、
(32)第12、第11の参照電圧(B4、A4)、
のいずれかの対を増幅回路13の第1、第2の端子T1、T2に供給することができる。そして、増幅回路13の外分比が1:2のとき、第1の端子電圧V(T1)の2倍が第2の端子電圧V(T2)と出力電圧Voutの和に等しくなり、第1乃至第32の電圧レベルが出力可能とされる。
したがって、図22に入力出力の対応関係を示したDACは、端子(T1、T2)に対して、入力電圧(A1、B1)の入力制御で1〜4番目(第1区間)の4個の電圧レベルを出力し、入力電圧(A2、B2、C2、D2)の入力制御で5〜16番目(第2区間)の12個の電圧レベルを出力し、入力電圧(A3、B3、C3、D3)の入力制御で17〜28番目(第3区間)の12個の電圧レベルを出力し、入力電圧(A4、B4)の入力制御で29〜32番目(第4区間)の4個の電圧レベルを出力する構成である。すなわち図22も、入力電圧数が2と4の入力制御を組み合わせて構成したDACである。
なお、図22に示す例では、1〜4番目の電圧レベルは、第1、第2の参照電圧(A1、B1)の入力制御で選択しているが、これを第3乃至第6の参照電圧(A2、B2、C2、D2)の入力制御により選択することも可能である。
しかし、図22に示すように、本実施例では、1〜4番目の電圧レベル(第1区間)を、5〜16番目の電圧レベル(第2区間)とは、隣接階調間の電圧差を個別に設定できるように、第1、第2の参照電圧(A1、B1)を設け、それに基づいて1〜4番目の電圧レベルの出力を行っている。
このように、本実施例では、複数の入力制御を組み合わせて構成する場合、隣接階調間の電圧差の設定に応じて、それぞれの一部の出力電圧レベルが重なるように構成してもよい。
以上、出力電圧レベル間の電圧差を調整できる5ビットデータ入力DACの具体例を示したが、これは、図21と図22に示す例に限らず、複数の入力制御の様々な組み合わせにより最適な構成を実現することができる。
図23は、図22の制御を実現できる5ビットデコーダ(Nch)の構成例である。図23は、上位3ビット(D4、D3、D2)と下位2ビット(D1、D0)に分け、上位3ビットを下位2ビットに対して共有化してトランジスタ数を削減した構成である。
図23を参照すると、このデコーダ回路は、第1の参照電圧A1と第1の端子T1間に接続され、D1BとD2BとD3BとD4Bをそれぞれ制御端子に入力する第1乃至第4のスイッチ601〜604と、第1の参照電圧A1と第2の端子間に接続され、D0とD2BとD3BとD4Bをそれぞれ制御端子に入力する第5乃至第8のスイッチ605〜608と、第2の参照電圧B1と第1および第2のスイッチ601、602の接続点間に接続され、D1を制御端子に入力する第9のスイッチ609と、第2の参照電圧B1と第5および第6のスイッチ605、606の接続点間に、D0Bを制御端子に入力する第10のスイッチ610と、第3の参照電圧A2と第1の端子T1間に接続され、D1BとD2とD3BとD4Bをそれぞれ制御端子に入力する第11乃至第15のスイッチ611〜615と、第3の参照電圧A2と第2の端子T2間に接続され、D0とD2とD4Bをそれぞれ制御端子に入力する第15乃至第17のスイッチ615〜617と、第4の参照電圧B2と第11および第12のスイッチ611、612の接続点間に接続され、第2信号D1を制御端子に入力する第18のスイッチ618と、第4の参照電圧B2と第15および第16のスイッチ615、616の接続点間に接続され、D0Bを制御端子に入力する第19のスイッチ619と、第5の参照電圧C2と第1の端子T1間に接続され、D1BとD3とD4Bをそれぞれ制御端子に入力する第20乃至第22のスイッチ620〜622と、第5の参照電圧C2と第2の端子T2間に接続され、D0とD2BとD3とD4Bをそれぞれ制御端子に入力する第23乃至第26のスイッチ623〜626と、第6の参照電圧D2と第20および第21のスイッチ620、621の接続点間に接続され、D1を制御端子に入力する第27のスイッチ627と、第6の参照電圧D2と第23および第24のスイッチ623、624の接続点間に接続され、D0Bを制御端子に入力する第28のスイッチ628と、第7の参照電圧A3と第1の端子T1間に接続され、D1BとD3BとD4をそれぞれ制御端子に入力する第29乃至第31のスイッチ629〜631と、第7の参照電圧A3と第2の端子T2間に接続され、D0とD2とD3BとD4をそれぞれ制御端子に入力する第32乃至第35のスイッチ632〜635と、第8の参照電圧B3と第29および第30のスイッチ629、630の接続点間に接続され、D1を制御端子に入力する第36のスイッチ636と、第8の参照電圧B3と第32および第33のスイッチ632、633の接続点間に、D0Bを制御端子に入力する第37のスイッチ637と、第9の参照電圧C3と第1の端子T1間に接続され、D1BとD2BとD3とD4をそれぞれ制御端子に入力する第38乃至第41のスイッチ638〜641と、第9の参照電圧C3と前記第2の端子T2間に接続され、D0とD2BとD4とをそれぞれ制御端子に入力する第42乃至第44のスイッチ642〜644と、第10の参照電圧D3と第38および第39のスイッチ638、639の接続点間に接続され、D1を制御端子に入力する第45のスイッチ645と、第10の参照電圧D3と第42および第43のスイッチ642、643の接続点間に接続され、D0Bを制御端子に入力する第46のスイッチ646と、第11の参照電圧A4と第1の端子T1間に接続され、D1BとD2とD3とD4をそれぞれ制御端子に入力する第47乃至第50のスイッチ647〜650と、第11の参照電圧A4と第2の端子T2間に接続され、D0とD2とD3とD4それぞれ制御端子に入力する第51乃至第54のスイッチ651〜654と、第12の参照電圧B4と第47および第48のスイッチ647、648の接続点間に接続され、D1を制御端子に入力する第55のスイッチ655と、第12の参照電圧B4と第47および第48のスイッチ647、648の接続点間に接続され、D0Bを制御端子に入力する第56のスイッチ656と、を備えている。すなわち、図23に示すデコーダは、12個の入力電圧と、56個のトランジスタで構成できる。
本発明を用いることで、ガンマカーブに合わせたデコーダを構成でき、その構成も比較的簡素で省面積化が可能である。なお、各ビット信号(D4、D3、D2、D1、D0)及びその反転信号の順序は任意でよい。また、所定の参照電圧と所定の端子(T1またはT2)間に所定の信号を制御端子に入力する複数のスイッチを介して接続される構成が、図23と同様であれば、任意の変更が可能である。
図24は、図1の選択回路12として図23のデコーダ回路を用い、増幅回路12として、図3の差動増幅器を用いた5ビットDACの出力波形を示す図である。図24には、5ビットデータ(D4、D3、D2、D1、D0)を一定期間で順次変化させたときの、端子T1、T2の電圧V(T1)、V(T2)およびアンプ出力電圧Voutの出力電圧波形が示されている。入力電圧(A1、B1、A2、B2、C2、D2、A3、B3、C3、D3、A4、B4)は、A1=4.58V、B1=4.64VおよびA4=5.34V、B4=5.4Vとし、1〜4番目(第1区間)および29〜32番目(第4区間)の隣接階調間の電圧差を60mVで設定し、A2=4.78V、B2=4.8V、C2=4.86V、D2=4.88VおよびA3=5.1V、B3=5.12V、C3=5.18V、D3=5.2Vとし、5〜16番目(第2区間)および17〜28番目(第3区間)の隣接階調間の電圧差を20mVで設定した。図24より、4番目と5番目の電圧レベル間(第1区間と第2区間の境目)および28番目と29番目の電圧レベル間(第3区間と第4区間の境目)で階調電圧の間隔が変化しており、階調電圧の間隔を調節できることが確認できた。以上のように複数の入力制御を組み合わせて用いることにより、ガンマカーブに合わせたDACの最適設計が可能である。したがって本発明のDACは、ガンマカーブに合わせた構成が可能であり、入力電圧(階調電圧)数やデコーダを構成するトランジスタ数も少なく、省面積DACが実現できる。
図25は、図28や図31のデータドライバに対して本発明を適用した構成である。図25を参照すると、デコーダ12と、増幅器(増幅回路)13を、前記した実施例で構成したものである。図28や図31のデータドライバでは、複数のデコーダ987に共通な階調電源線数をDACの全体または中間調の部分に対して半減することができるが、図25に示す構成においては、前記した実施例で説明したように、階調電源線数をDACの全体または中間調の部分に対してさらに大幅に削減することができる。また、そのときのデコーダ12を構成するトランジスタ数も図28や図31のデコーダ987よりも削減することができるため、省面積効果が大である。また、階調電圧発生回路14では、上記した各実施例の参照電圧を生成する。したがって、階調電圧発生回路14においても、生成する電圧数は大幅に削減される。
図37は、データドライバの階調電圧発生回路(図25の14参照)の構成の一例を示す図である。この階調電圧発生回路は、図22及び図24に入力出力の対応関係及び出力波形を示したDACに対して複数の参照電圧(A1、B1、〜A4、B4)を供給する回路として好適とされる。図37に示すように、両端が電源(基準電圧)VR1、VR2間に直列形態に接続された複数の抵抗Rよりなる抵抗ストリングを有し、各抵抗素子間の接続タップから、図1あるいは図25のデコーダ12への入力電圧(A1、B1〜A4、B4)が取り出される。図37に示す例では、図22の第1区間、第2〜3区間、第4区間のそれぞれに対して設定した出力階調電圧間の電圧差を調整するための2つの外部端子が設けられており、それぞれの外部端子には、外部から上記複数の参照電圧とは別の電圧VG1、VG2が供給されている。
図38は、図24を、階調データ(横軸)と出力階調電圧(縦軸)の関係として示したグラフである。図38に示すように、隣接階調間の電圧差が2箇所(第1区間と第2区間の境目、及び、第3区間と第4区間の境目)で変化している。すなわち入力出力特性(すなわち入力"00000"から"11111"に対する出力電圧)は、直線でなく2つの折曲部を有する。図38の折曲部(隣接階調間の電圧差が変化する点)の電圧に、外部端子に印加される電圧VG1、VG2(図37参照)が設定されている。このように、電圧VG1、VG2を設定すると、液晶表示装置において、電圧VG1、VG2の電圧値の調整により、液晶のガンマ特性に最適となるように、階調データ(図38の横軸)と出力階調電圧(図38の縦軸)の関係を調整することができる。
なお、入力出力特性の折曲部電圧VG1、VG2を用いることなく、図25のデコーダ12への入力電圧(A1、B1〜A4、B4)の一部を外部端子から供給して階調データと出力階調電圧の関係を調整することも可能ではあるが、この場合、隣接階調間の電圧差の変化点を一致させるように調整することは、一般的に、困難である。その理由は、入力階調電圧のわずかな変化に対して出力階調電圧が外分比に応じて大きく変化するため調整が難しく、また複数の入力電圧を同時に調整する必要があるからである。
これに対して、図37に示す構成によれば、隣接階調間の電圧差の変化点が、外部端子より供給される電圧VG1、VG2とされ、電圧VG1、VG2に応じて入力階調電圧が抵抗ストリングの抵抗比によって決まる。このため、隣接階調間の電圧差の変化点で、出力階調電圧がずれることはない。よってガンマ補正の精度を保ち、調整を容易化している。
図39は、図37に示した階調電圧発生回路14の変形例を示す図であり、抵抗ストリングのタップから取り出した電圧を、ボルテージフォロワ構成のオペアンプ30で増幅して、増幅器13への入力階調電圧として出力するものである。この階調電圧発生回路は、例えば図5や図6に示したように、入力容量の大きな増幅器に対して適用する場合に、効果的である。
なお、上記した階調電圧発生回路14は、その一部又は全てをデータドライバの外部に設ける構成としてもよい。また、階調電圧間の電位差の変化点(図38の折曲部)の数が複数ある場合に、図37、図39に示したように、全ての変化点に対応して外部端子を備え、全ての外部端子に、対応する電圧を供給する代わりに、1部の変化点に対応して外部電圧を供給する構成としてもよい。なお、図37に示した回路を内蔵し、m個のタップからm個の電圧を取り出して、図1の選択回路12にm個の参照電圧として供給し、増幅器13を図3等に示した回路で構成することにより、DACを構成してもよい。
以上、本発明に係る差動増幅器及びそれを用いたDACの実施例について説明したが、本発明に係る差動増幅器及びDACは、シリコン基板上に形成したLSI回路だけでなく、ガラスやプラスチックなど絶縁性基板上に形成したバックゲートのない薄膜トランジスタに置き換えた構成も可能である。
また、本発明に係る差動増幅器及びDACを用いたデータドライバは、図26に示す液晶表示装置のデータドライバ980として用いることができる。本発明に係る差動増幅器及びDACを備えたデータドライバ980は、デコーダ面積を小さくすることで低コスト化が可能となり、それを用いた液晶表示装置の低コスト化も実現することができる。なお、図26に示した液晶表示装置は、データドライバ980を、シリコンLSIとして個別に形成して表示部960に接続する構成としてもよく、あるいは、ガラス基板等の絶縁性基板にポリシリコンTFT(薄膜トランジスタ)等を用いて、回路を形成することにより表示部960と一体で形成することも可能である。特にデータドライバと表示部を一体で形成する場合には、本発明によりデータドライバの面積が小さくなることで、狭額縁化(表示部960の外周と基板外周との幅の短縮)も可能となる。
その他の方式も含め、このような表示装置のデータドライバのいずれに対しても、本発明に係る差動増幅器及びDACを適用することにより、表示装置の低コスト化や額縁化を促進することができる。例えば、液晶表示装置と同様に、データ線に多値レベルの電圧信号を出力して表示を行うアクティブマトリクス駆動方式の有機ELディスプレイなどの表示装置に対しても、本発明に係る差動増幅器を適用できることは勿論である。
上記実施例で説明した差動増幅器は、MOSトランジスタで構成されており、液晶表示装置の駆動回路では、例えば多結晶シリコンからなるMOSトランジスタ(TFT)で構成してもよい。また、上記実施例では、集積回路に適用した例を示したが、ディスクリート素子構成にも適用できることは勿論である。
以下では、本明細書の段落番号[0068]、[0069]、および、[0160]乃至[0166]の説明をさらに補足しておく。本発明に係るデジタルアナログ変換回路において、入力電圧数mが2の累乗個(m=2、但しKは正数)で、出力電圧数が4個の場合、出力電圧を選択するためのデジタルデータ信号は、最小で、2Kビットとなる。これは、2進数であるデジタルデータによって選択できる数が、2のビット数乗で規定されるためであり、すなわち、2の2K乗は4(4のK乗)となり、上記出力電圧数に対応していることからも容易に理解できる。なお、上記実施例では、デジタルデータ信号が2、4、6ビットのときのデコーダ構成例を、図8、図12〜図14、図17に説明した、以下では、デジタルデータ信号が2Kビット(但し、Kは正数とする)に拡張した場合について説明する。図45は、デジタルデータ信号が2Kビットの本実施例のデコーダ(選択回路)の構成を示す図である。
図45を参照すると、このデコーダは、2のK乗(2)個の入力電圧V(1)、V(2)、V(3)、‥、V(2)を2Kビットのデジタルデータ信号によって選択し、端子T1、T2に出力するデコーダ構成である。図45のデコーダは、第1列から第K列までの回路ブロック群よりなり、各回路ブロック群は、単数または複数個の回路ブロック61で構成される。回路ブロック61は、4つの入力端子I1〜I4に電圧信号を受け、2ビットの信号に基づいて選択された電圧信号を、2つの出力端子O1、O2より出力する構成とされる。
第1列の回路ブロック群は、2の(K−1)乗個の回路ブロック61で構成される。このとき各回路ブロック61は、それぞれ、4つの入力端子のI1とI2及びI3とI4がそれぞれ共通接続され、その2つの入力端に、第1乃至第2の参照電圧(V(1)〜V(2))の各2つが入力される。そして、各回路ブロック61において、入力された2つの参照電圧が、デジタルデータ信号の第1、第2ビット信号(D0,D1)に基づいて選択され、2つの出力電圧信号として端子O1、O2に出力される。
第2列の回路ブロック群は、2の(K−2)乗個の回路ブロック61で構成される。このとき各回路ブロック61はそれぞれ、4つの入力端子のI1〜I4に第1列の回路ブロック群の各2個の回路ブロック61の出力電圧信号(計4個)が入力される。そして各回路ブロック61において、入力された4つの電圧信号が、デジタルデータ信号の第3、第4ビット信号(D2,D3)に基づいて選択され、2つの出力電圧信号として端子O1、O2に出力される。
以下同様に、第3列以降の回路ブロック群も構成される。なお、変数Fを用いて説明すると、第F列(Fは、3からK−1までの正数)の回路ブロック群は、2の(K−F)乗個の回路ブロック61で構成される。このとき、各回路ブロック61は、それぞれ、4つの入力端子のI1〜I4に第(F−1)列の回路ブロック群の各2個の回路ブロック61の出力電圧信号(計4個)が入力される。そして、各回路ブロック61において、入力された4つの電圧信号が、デジタルデータ信号の第(2F−1)、第(2F)ビット信号(D(2F−2),D(2F−1))に基づいて選択され、2つの出力電圧信号として端子O1、O2に出力される。
第K列の回路ブロック群は、1個の回路ブロック61で構成される。このとき回路ブロック61は、4つの入力端子のI1〜I4に第(K−1)列の回路ブロック群の2個の回路ブロック61の出力電圧信号(計4個)が入力される。そして回路ブロック61において、入力された4つの電圧信号が、デジタルデータ信号の第(2K−1)、第(2K)ビット信号(D(2K−2),D(2K−1))に基づいて選択され、2つの出力電圧信号として端子O1、O2を介して端子T1、T2にそれぞれ出力される。
特に、K=1の場合は、上記第1列の回路ブロック群のみの構成となり、1個の回路ブロック61で構成される。このとき、回路ブロック61は、第1、第2の参照電圧V(1)、V(2)が入力されて、第1、第2のビット信号(D0,D1)に基づいて選択され、2つの出力電圧信号として、端子O1、O2を介して、端子T1、T2にそれぞれ出力される構成となる。なお、回路ブロック61は、図46の構成を用いることができる。
図46の回路ブロック61は、2ビットデコーダ(Nch)の構成例である。図46を参照すると、このデコーダは、端子I3、I1と端子O1との間に接続され、データビット信号DY及びその反転信号DYBを制御端子にそれぞれ入力するトランジスタスイッチ703、701と、端子I2、I4と端子O2との間に接続され、データビット信号DX及びその反転信号DXBを制御端子にそれぞれ入力するトランジスタスイッチ702、704とで構成される。なお信号DX、DYは、DYがDXよりも高位ビットとする。
図45のデコーダにおいて回路ブロック61として、図46の構成を用いることで、K=1の場合、図8と同等の構成となり、K=2の場合、図14と同等の構成となる。すなわち、図45に示す構成は、本発明のデコーダを、省素子数で実現するデコーダ構成の一つである。
また上記実施例では、デコーダの構成例として、図8、図12、図13、図14、図17、図23を示し、同じ機能を有するデコーダでも、その構成により、トランジスタ数が異なる場合があることを説明した。また、上記で説明した入力電圧数mが2、4、8などの2の累乗個で、mの値が同じデコーダや、mの値が異なるデコーダをそれぞれ複数組み合わせて用いることができることも説明した。特に、出力電圧数が非常に多くなると、デコーダの構成如何によってトランジスタ数も大きく異なり、デコーダの面積を大きく左右する。そこで以下では、出力電圧数が非常に多い場合のデコーダ構成と、トランジスタ数の関係について説明する。
図40及び図41は、本発明に好適な2つの異なるデコーダの構成を説明するための図であり、図25に示すデータドライバの階調電圧発生回路14及び1出力分のデコーダ12と増幅器13の構成を示す図である。
デコーダ12は、1出力分のデコーダ全体またはその一部として、入力電圧数mとそれに対応するm個の出力電圧レベルを有する区間(m出力区間)をS個備えているものとする。このS個の区間を、デコーダブロック12A(図40)、デコーダブロック12B(図41)とする。なお、説明を容易にするため、S個の各区間で、図22のような出力電圧レベルの重複はないものとする。すなわち、図40のデコーダブロック12Aの入力電圧は(m×S)個、それに対応する出力電圧レベルは、(m×S)個とする。図41のデコーダブロック12Bの入力電圧も、(m×S)個、それに対応する出力電圧レベルは(m×S)個とする。
また、デコーダブロック12Aには、ビットグループL、M、Nが入力される。デコーダブロック12Bにも、ビットグループL、M、Nが入力される。
ビットグループL、M、Nは、デコーダ12に入力されたデジタルデータの中から、選択に必要なビットが重複も含めて割り当てられる。また、図40を参照すると、(m×S)個の入力電圧は、階調電圧発生回路14で生成され、デコーダブロック12Aに入力される。図41を参照すると、(m×S)個の入力電圧は、階調電圧発生回路14で生成され、デコーダブロック12Bに入力される。
図40、図41において、増幅器13は、端子T1、T2に出力された電圧を、1対2の外分比で外分した電圧を増幅して出力する。増幅器13は、例えば図3、図5、図6に示した構成とされる。
はじめに、図40のデコーダブロック12Aの構成について説明する。デコーダブロック12Aは、ビットグループLが入力される第1〜第Sの回路ブロック41、ビットグループMが入力される第1及び第2の回路ブロック42、ビットグループNが入力される回路ブロック43で構成される。デコーダブロック12Aにおいて、第1〜第Sの回路ブロック41は、ビットグループLにより、各々区間内のm個の入力電圧の中から重複も含む2個の電圧を選択する。
第1の回路ブロック42は、第1〜第Sの回路ブロック41の各々で選択された2個の電圧の一方の電圧(計S個)を入力とし、第2の回路ブロック42は、第1〜第Sの回路ブロック41の各々で選択された2個の電圧の他方の電圧(計S個)を入力し、第1及び第2の回路ブロック42は、ビットグループMにより、S個の入力電圧の中からある区間の1個の電圧をそれぞれ選択する。このとき、ビットグループMは、デコーダブロック12AのS個の区間から、上記ある一つの区間を選別するビットとなる。
回路ブロック43は、第1及び第2の回路ブロック42の各々で選択された電圧(計2個)を入力し、ビットグループNにより、デコーダブロック12AのS個の区間とそれ以外を選別し、ビットグループNが、S個の区間を選択するときに、2個の入力電圧をそれぞれ、端子T1、T2に出力する。
なお、回路ブロック41としては、入力電圧数mに応じて、上記実施例として説明した図8、図12乃至図14、図17、図45などの構成を用いることができる。また、回路ブロック42としては、図36のトーナメント型デコーダなどを用いることができ、入力電圧数に応じて最適化してもよい。
図40のデコーダ12の構成と、トランジスタ数との関係は、1区間の入力電圧数mが大きく、区間数Sが小さいときに、トランジスタ数の比較的少ないデコーダ構成となる。これは回路ブロック41の入力電圧数mが大きいほど、回路ブロック41の素子効率(従来同等回路に対する素子削減率)が高くなるためである。
次に、図41のデコーダブロック12Bの構成について説明する。デコーダブロック12Bは、ビットグループMが入力される第1〜第mの回路ブロック52、ビットグループLが入力される回路ブロック51、ビットグループNが入力される回路ブロック53で構成される。デコーダブロック12Bにおいて、第1〜第mの回路ブロック52は、まずS個の各区間から、区間内同一順位の入力電圧(計S個)を入力し、ビットグループMにより、S個の入力電圧の中から、ある区間の1個の電圧をそれぞれ選択する。このとき、ビットグループMは、デコーダブロック12AのS個の区間のうち、前記ある区間を選択するビットとなる。
回路ブロック51は、第1〜第mの回路ブロック52の各々で選択された電圧(計m個)を入力し、ビットグループLにより、m個の入力電圧から、重複も含む2個の電圧を選択する。
さらに、回路ブロック53は、回路ブロック51で選択された電圧(計2個)を入力し、ビットグループNにより、デコーダブロック12BのS個の区間とそれ以外を選別し、ビットグループNがS個の区間を選択するときに、2個の入力電圧をそれぞれ端子T1、T2に出力する。
なお、回路ブロック51は、入力電圧数mに応じて、図8、図12〜図14、図17、図45などの構成を用いることができる。また、回路ブロック52は、図36のトーナメント型デコーダなどを用いることができ、入力電圧数に応じて最適化してもよい。
図41のデコーダ12の構成とトランジスタ数の関係も、1区間の入力電圧数mが大きく、区間数Sが小さいときにトランジスタ数の比較的少ないデコーダ構成となる。これは回路ブロック51の入力電圧数mが大きいほど、回路ブロック51の素子効率が高くなるためである。
以上、図40及び図41にデコーダブロック12A及び12Bの2つの構成例を説明したが、各構成とも、デコーダブロック内の(m×S)個の出力電圧レベルは連続する出力電圧レベルであることが望ましい。
もし、出力電圧レベルが区間と区間との間で非連続となる場合には、連続する区間ごとに分けて、デコーダブロックを構成してもよい。
また、デコーダブロック内の各区間は、区間ごとに隣接電圧レベル間の電圧差(区間内では等間隔)を個別に設定することができる。
また、図40及び図41にそれぞれ示した例では、あるmの値に対応したデコーダブロック12A及びデコーダブロック12Bの構成について説明したが、デコーダ12が、mの値の異なる区間を有する場合には、mの値ごとに、デコーダブロックを構成することが望ましい。
また、図40のデコーダブロック12Aでは、ビットグループNの各々のビットがビットグループL及びMに全て含まれる場合には、回路ブロック43を省略してもよい。これは、ビットグループL及びMにおいて、既にデコーダブロック間の選別がなされているためである。
また、図41のデコーダブロック12Bにおいて、デコーダ12全体が、mの値の異なるデコーダブロックを複数有する場合、mが最も大となるデコーダブロックにおいて、そのビットグループNの各々のビットがビットグループL及びMに全て含まれる場合には、回路ブロック53を省略してもよい。
mが最も大となるデコーダブロック以外で回路ブロック53を省略できない理由は、mが小さいデコーダブロックにおいて、回路ブロック53が省略された場合、回路ブロック51において、意図しない端子T1、T2間の短絡が発生し、誤出力を生じる可能性があるためである。
次に、図40及び図41のデコーダ12の構成について、具体例を示して更に詳しく説明する。
図42は、本発明の実施例のDACにおける入出力対応を示す図である。特に制限されないが、図42に示す例では、8ビットデータ(D7〜D0)を入力し、データに応じて256個の電圧レベルを出力する8ビットDACの入出力対応関係を示している。レベル1〜256は、本発明に係る増幅器13から出力される出力電圧レベルを表し、入力電圧は、階調電圧発生回路14で生成され、デコーダ12に入力される電圧を表す。また、入力電圧は、所定の出力電圧レベルに対応しており、対応する出力電圧レベルの番号の前に記号Vをつけて表す。またV(T1)、V(T2)は、本実施例のデコーダ(選択回路)で8ビットデータ(D7〜D0)に応じて端子T1、T2にそれぞれ選択出力される電圧を表す。そして、出力電圧レベルは、増幅器13により、端子T1、T2にそれぞれ出力された電圧V(T1)、V(T2)を1対2の外分比で外分された電圧を表す。
本実施例では、256個の出力レベル(階調レベル)を、入力電圧数2、出力電圧レベル数4の区間(4出力区間;m=2)と、入力電圧数4、出力電圧レベル数16の区間(16出力区間;m=4)の2種類で構成している。
1〜32番目の電圧レベルは、4出力区間×8個で構成し、
33〜224番目の電圧レベルは、16出力区間×12個で構成し、
225〜256番目の電圧レベルは、4出力区間×8個で構成している。
デコーダ12に入力される入力電圧は、
4出力区間では、各区間の2番目と3番目の電圧レベル、
16出力区間では、各区間の6番目、7番目、10番目、11番目の電圧レベル
とされる。256個の出力レベルに対して、入力電圧は、合計80個である。
なお、図42において、97番目から176番目については図面作成の都合で省略したが、規則性により、容易に理解されるであろう。
図43は、図42の入出力対応関係を実現するデコーダ12を、図40に基づいて構成した例である。図43においても、図40と同様に、図25に示すデータドライバの階調電圧発生回路14と、1出力分のデコーダ12と増幅器13の構成を示す。
図43において、デコーダ12は、デコーダブロック12A1、12A2、12A3の3つのデコーダブロックで構成される。
デコーダブロック12A1は、1〜32番目の電圧レベルに対応した4出力区間8個分、デコーダブロック12A2は、225〜256番目の電圧レベルに対応した4出力区間8個分、デコーダブロック12A3は、33〜224番目の電圧レベルに対応した16出力区間12個分をそれぞれ受け持つデコーダブロックである。
なお、4出力区間は連続する区間が2つに分かれているため、連続する区間ごとに分けてデコーダブロックを構成した。
また、ビットグループL、M、Nは、デコーダ12に入力された1出力分の8ビットデータ信号(D7〜D0)の中から、選択に必要なビットが重複も含めて割り当てられる。なお、8ビットデータ信号(D7〜D0)の各々のビットは、その反転信号(D7B〜D0B)と対となるが、反転信号は図中省略している。
次に、図43の各デコーダブロックについて説明する。デコーダブロック12A1は、1〜32番目の電圧レベルに対応した4出力区間の8個分のデコーダブロックであり、図40のデコーダブロック12Aにおいて、m=2、S=8の構成となる。したがって、デコーダブロック12A1は、第1〜第8の回路ブロック41a、第1及び第2の回路ブロック42a、回路ブロック43aで構成される。
デコーダブロック12A1において、第1〜第8の回路ブロック41aについて、第1の回路ブロック41aには、1〜4番目の電圧レベルに対応した区間の入力電圧V002及びV003が入力され、第2の回路ブロック41aには、5〜8番目の電圧レベルに対応した区間の入力電圧V006及びV007が入力され、以下、第8の回路ブロック41aまで同様とされる。
そして、各回路ブロック41aにおいて、ビットグループLにより、各区間の2個の入力電圧から、重複も含む2個の電圧が選択出力される。したがって、ビットグループLは、2ビットでよく、8ビットデータのうちの2ビットデータ(D1,D0)とすることができる。なお、各回路ブロック41aは、図7と同様の入出力対応関係となっており、図8の構成などを用いることができる。
また、第1及び第2の回路ブロック42aについて、第1の回路ブロック42aには、第1〜第8の回路ブロック41aの各々で選択された2個の電圧の一方の電圧(計8個)が入力され、第2の回路ブロック42aには、第1〜第8の回路ブロック41aの各々で選択された2個の電圧の他方の電圧(計8個)が入力される。
そして、第1及び第2の回路ブロック42aにおいて、ビットグループMにより、8個の入力電圧中から、ある区間の1個の電圧がそれぞれ選択出力される。このとき、ビットグループMは、デコーダブロック12A1の8個の区間から前記ある区間を選別するビットとなる。したがって、ビットグループMは、3ビットでよく、8ビットデータのうちの3ビットデータ(D4,D3,D2)とすることができる。なお、各回路ブロック42aは、図36のようなトーナメント型の構成などを最適化して用いることができる。
また、回路ブロック43aは、第1及び第2の回路ブロック42aの各々で選択された電圧(計2個)が入力される。そして、回路ブロック43aにおいて、ビットグループNにより、デコーダブロック12A1(1〜32番目の電圧レベルに対応した区間)と、それ以外が選別され、ビットグループNがデコーダブロック12A1を選択するときに、2個の入力電圧は、それぞれ端子T1、T2に出力される。
図42では、デコーダブロック12A1の区間とそれ以外の選別は、(D7,D6,D5)の3ビットで選別することができ、ビットグループNは、8ビットデータのうちの3ビットデータ(D7,D6,D5)となる。
そして、(D7,D6,D5)=(0,0,0)のとき、回路ブロック43aは、2個の入力電圧をそれぞれ端子T1、T2に出力し、(0,0,0)以外のときは、端子T1、T2に出力しない。
次に、デコーダブロック12A2について説明する。デコーダブロック12A2は、225〜256番目の電圧レベルに対応した4出力区間の8個分のデコーダブロックであり、デコーダブロック12A1と同様の構成とすることができる。
入力されるビットグループL、M、Nについても、デコーダブロック12A1と同様の割り当てとされる。
デコーダブロック12A2と、デコーダブロック12A1との相違点は、デコーダブロックへの入力電圧と、回路ブロック43aでのビットデータ(D7,D6,D5)による選別内容だけである。相違点を具体的に述べると、入力電圧については、デコーダブロック12A2における第1の回路ブロック41aには、225〜228番目の電圧レベルに対応した区間の入力電圧V226及びV227が入力され、第2の回路ブロック41aには、229〜232番目の電圧レベルに対応した区間の入力電圧V230及びV231が入力され、以下、第8の回路ブロック41aまで同様とされる。また、回路ブロック43aでのビットデータ(D7,D6,D5)による選別内容は、図42より、(D7,D6,D5)=(1,1,1)のとき、回路ブロック43aは、2個の入力電圧をそれぞれ端子T1、T2に出力し、(1,1,1)以外のときは、端子T1、T2に出力しない。
次に、デコーダブロック12A3について説明する。デコーダブロック12A3は、33〜224番目の電圧レベルに対応した16出力区間の12個分のデコーダブロックであり、図40のデコーダブロック12Bにおいて、m=4、S=12の構成となる。
したがって、デコーダブロック12A3は、第1〜第12の回路ブロック41b、第1及び第2の回路ブロック42b、回路ブロック43bから構成される。
デコーダブロック12A3において、第1〜第12の回路ブロック41bについて、第1の回路ブロック41bには、33〜48番目の電圧レベルに対応した区間の4つの入力電圧V038、V039、V042、及びV043が入力され、第2の回路ブロック41bには、49〜64番目の電圧レベルに対応した区間の4つの入力電圧V054、V055、V058、及びV059が入力され、以下同様にして、第12の回路ブロック41には、209〜224番目の電圧レベルに対応した区間の4つの入力電圧V214、V215、V218、及びV219が入力される。
そして、各回路ブロック41bにおいて、ビットグループLにより、各区間の4個の入力電圧から重複も含む2個の電圧が選択出力される。したがって、ビットグループLは4ビットでよく、8ビットデータのうちの4ビットデータ(D3,D2,D1,D0)とすることができる。なお、各回路ブロック41bは、図11と同様の入出力対応関係となっており、図12〜図14の構成などを用いることができる。
また、第1及び第2の回路ブロック42bについて、第1の回路ブロック42bには、第1〜第12の回路ブロック41bの各々で選択された2個の電圧の一方の電圧(計12個)が入力され、第2の回路ブロック42bには、第1〜第12の回路ブロック41bの各々で選択された2個の電圧の他方の電圧(計12個)が入力される。
そして、各回路ブロック42bにおいて、ビットグループMにより、12個の入力電圧の中からある区間の1個の電圧がそれぞれ選択出力される。このとき、ビットグループMは、デコーダブロック12A3の12個の区間から、前記ある区間を選別するビットとなる。したがってビットグループMは4ビットが必要で、8ビットデータのうちの4ビットデータ(D7,D6,D5,D4)とされる。なお、各回路ブロック42bは、図36のようなトーナメント型の構成などを最適化して用いることができる。
また、回路ブロック43bは、2個の回路ブロック42bの各々で選択された電圧(計2個)が入力される。そして、回路ブロック43bにおいて、ビットグループNにより、デコーダブロック12A3(33〜224番目の電圧レベルに対応した区間)とそれ以外が選別され、ビットグループNがデコーダブロック12A3を選択するときに、2個の入力電圧は、それぞれ端子T1、T2に出力される。
図43に示す例では、デコーダブロック12A3とそれ以外の選別は、(D7,D6,D5)の3ビットで選別することができ、ビットグループNは、8ビットデータのうちの3ビットデータ(D7,D6,D5)となる。
そして、3ビットデータ(D7,D6,D5)=(0,0,0)、(1,1,1)以外のとき、デコーダブロック12A3が選択され、回路ブロック43bは、2個の入力電圧をそれぞれ端子T1、T2に出力する。
なお、図43においては、回路ブロック43bは省略することができ、2個の回路ブロック42bの各々で選択された電圧(計2個)を、それぞれ端子T1、T2に出力する構成としてもよい。これは、回路ブロック43bに入力される3ビットデータ(D7,D6,D5)が、回路ブロック42bに入力される4ビットデータ(D7,D6,D5,D4)に含まれており、回路ブロック42bにおいて、既にデコーダブロック12A3とそれ以外の選別がなされているためである。
図44は、図42の入出力対応関係を実現する別のデコーダ12を、図41に基づいて構成した例である。
図44においても、図41と同様に、図25に示すデータドライバの階調電圧発生回路14、及び1出力分のデコーダ12と、増幅器13の構成を示す。
図44において、デコーダ12は、1〜32番目の電圧レベルに対応した4出力区間8個分のデコーダブロック12B1と、225〜256番目の電圧レベルに対応した4出力区間8個分のデコーダブロック12B2と、33〜224番目の電圧レベルに対応した16出力区間12個分のデコーダブロック12B3の3つのデコーダブロックで構成される。なお、4出力区間は、図43と同様に、連続する区間を、ひとまとまりとして2つのデコーダブロック12B1、12B2で構成した。
また、ビットグループL、M、Nは、デコーダ12に入力された1出力分の8ビットデータ信号(D7〜D0)の中から、選択に必要なビットが重複も含めて割り当てられる。
なお、8ビットデータ信号(D7〜D0)の各々のビットはその反転信号(D7B〜D0B)と対となるが、反転信号は図中省略している。
次に、図44の各デコーダブロックについて説明する。デコーダブロック12B1は、1〜32番目の電圧レベルに対応した4出力区間の8個分のデコーダブロックで、図41のデコーダブロック12Bにおいてm=2、S=8の構成となる。したがって、デコーダブロック12B1は、第1及び第2の回路ブロック52a、回路ブロック51a、回路ブロック53aで構成される。
デコーダブロック12B1において、第1及び第2の回路ブロック52aについて、第1の回路ブロック52aには、8個の各区間の区間内2番目の電圧レベルの入力電圧V002、V006、‥、V030(計8個)が入力され、第2の回路ブロック52aには、8個の各区間の区間内3番目の電圧レベルの入力電圧V003、V007、‥、V031(計8個)が入力される。
そして、各回路ブロック52aにおいて、ビットグループMにより、8個の入力電圧の中からある区間の1個の電圧がそれぞれ選択出力される。このとき、ビットグループMは、デコーダブロック12Bの8個の区間から前記ある区間を選別するビットとなる。したがって、ビットグループMは、3ビットでよく、8ビットデータのうちの3ビットデータ(D4,D3,D2)とすることができる。なお、各回路ブロック52aは、図36のようなトーナメント型の構成などを最適化して用いることができる。
また、回路ブロック51aは、第1及び第2の回路ブロック52aの各々で選択された電圧(計2個)が入力される。そして、回路ブロック51aにおいて、ビットグループLにより、2個の入力電圧から重複も含む2個の電圧が選択出力される。したがって、ビットグループLは2ビットでよく、8ビットデータのうちの2ビットデータ(D1,D0)とすることができる。なお、回路ブロック51aは、図7と同様の入出力対応関係となっており、図8の構成などを用いることができる。
また、回路ブロック53aは、回路ブロック51aで選択された2つの電圧が入力される。そして、回路ブロック53aにおいて、ビットグループNにより、デコーダブロック12B1(1〜32番目の電圧レベルに対応した区間)とそれ以外が選別され、ビットグループNが、デコーダブロック12B1を選択するときに、2個の入力電圧は、それぞれ端子T1、T2に出力される。
図42では、デコーダブロック12B1の区間と、それ以外の選別は、(D7,D6,D5)の3ビットで選別することができ、ビットグループNは、8ビットデータのうちの3ビットデータ(D7,D6,D5)となる。そして(D7,D6,D5)=(0,0,0)のとき、回路ブロック53aは、2個の入力電圧をそれぞれ端子T1、T2に出力し、(0,0,0)以外のときは、回路ブロック53aは端子T1、T2に出力しない。
次に、デコーダブロック12B2について説明する。デコーダブロック12B2は、225〜256番目の電圧レベルに対応した4出力区間の8個分のデコーダブロックであり、デコーダブロック12B1と同様の構成とすることができる。入力されるビットグループL、M、Nについても、デコーダブロック12B1と同様の割り当てとされる。
デコーダブロック12B2と、デコーダブロック12B1とは、デコーダブロックへの入力電圧と、回路ブロック53aでの3ビットデータ(D7,D6,D5)による選別内容が相違しているだけである。この相違点を具体的に述べると、デコーダブロック12B2における入力電圧について、第1の回路ブロック52aには、デコーダブロック12B2の各区間の区間内2番目の電圧レベルの入力電圧V226、V230、‥、V254の計8個が入力され、第2の回路ブロック52aには、デコーダブロック12B2の各区間の区間内3番目の電圧レベルの入力電圧V227、V231、‥、V255の計8個が入力される。
また、回路ブロック53aでの3ビットデータ(D7,D6,D5)による選別内容は、図42より、(D7,D6,D5)=(1,1,1)のとき、回路ブロック53aは2個の入力電圧をそれぞれ端子T1、T2に出力し、(1,1,1)以外のときは端子T1、T2に出力しない。
次に、デコーダブロック12B3について説明する。デコーダブロック12B3は、33〜224番目の電圧レベルに対応した16出力区間の12個分のデコーダブロックで、図41のデコーダブロック12Bにおいてm=4、S=12の構成となる。したがって、デコーダブロック12B3は、第1〜第4の回路ブロック52b、回路ブロック51b、回路ブロック53bから構成される。
デコーダブロック12B3の第1〜第4の回路ブロック52bについて、第1の回路ブロック52bには、12個の各区間の区間内6番目の電圧レベルの入力電圧V038、V054、‥、V214(計12個)が入力され、第2の回路ブロック52bには、12個の各区間の区間内7番目の電圧レベルの入力電圧V039、V055、‥、V215(計12個)が入力され、第3の回路ブロック52bには、12個の各区間の区間内10番目の電圧レベルの入力電圧V042、V058、‥、V218(計12個)が入力され、第4の回路ブロック52bには、12個の各区間の区間内11番目の電圧レベルの入力電圧V043、V059、‥、V219(計12個)が入力される。そして、各回路ブロック52bにおいて、ビットグループMにより、12個の入力電圧の中のある区間の電圧(1個)がそれぞれ選択出力される。
このとき、ビットグループMは、デコーダブロック12B3の12個の区間から前記ある区間を選別するビットとなる。したがって、ビットグループMは4ビットが必要とされ、8ビットデータのうちの4ビットデータ(D7,D6,D5,D4)とされる。なお、各回路ブロック52bは、図36のようなトーナメント型の構成などを最適化して用いることができる。
また、回路ブロック51bは、第1〜第4の回路ブロック52bで選択された電圧(計4個)が入力される。
そして、回路ブロック51bにおいて、ビットグループLにより、4個の入力電圧から重複も含む2個の電圧が選択出力される。したがって、ビットグループLは4ビットでよく、8ビットデータのうちの4ビットデータ(D3,D2,D1,D0)とすることができる。なお、回路ブロック51bは、図11と同様の入出力対応関係となっており、図12乃至図14の構成等を用いることができる。
また、回路ブロック53bは、回路ブロック51bで選択された2つの電圧が入力される。そして、回路ブロック53bにおいて、ビットグループNによりデコーダブロック12B3(33〜224番目の電圧レベルに対応した区間)とそれ以外が選別され、ビットグループNがデコーダブロック12B3を選択するときに2個の入力電圧は、それぞれ端子T1、T2に出力される。
本実施例では、図42より、デコーダブロック12B3の区間とそれ以外の選別は、(D7,D6,D5)の3ビットで選別することができ、ビットグループNは、8ビットデータのうちの3ビットデータ(D7,D6,D5)となる。そして、(D7,D6,D5)=(0,0,0)、(1,1,1)以外のとき、回路ブロック53bは2個の入力電圧をそれぞれ端子T1、T2に出力する。
なお、図44に示した構成において、回路ブロック53bを省略することができる。すなわち、回路ブロック51bの各々で選択された2個の電圧をそれぞれ端子T1、T2に出力する構成としてもよい。これは、デコーダブロック12B1、12B2、12B3が、それぞれm=2、2、4に対応しており、mが最も大となるデコーダブロック12B3において、回路ブロック53bに入力される3ビットデータ(D7,D6,D5)が、回路ブロック52bに入力される4ビットデータ(D7,D6,D5,D4)に含まれているためである。これにより、回路ブロック53bが省略されても、回路ブロック52bにおいて既にデコーダブロック12B3とそれ以外の選別がなされるとともに、mが小さいデコーダブロック12B1またはデコーダブロック12B2の回路ブロック51aにおいて、意図しない端子T1、T2間の短絡を防ぐことができる。
デコーダブロック12B1またはデコーダブロック12B2の回路ブロック51aにおける意図しない端子T1、T2間の短絡について、以下に説明する。なお、説明を容易にするため、図44において、ビットグループNが入力される回路ブロック53a、53bは省略可能であると仮定する。
このとき、回路ブロック51a、51bの2つの出力端子は、それぞれ端子T1、T2に直接接続される。ここで、回路ブロック51aとして、図8の構成を用いることができ、回路ブロック51bは、図12〜図14をそれぞれ用いることができる。図8では、2ビットデータ(D1,D0)、図12〜図15では4ビットデータ(D3,D2,D1,D0)の値によって端子T1、T2が短絡する場合がある。
図42を参照すると、デコーダブロック12B1または12B2では、2ビットデータ(D1,D0)=(0,1)、(1,0)のときに、回路ブロック51aにおいてT1とT2が短絡する。
一方、デコーダブロック12B3では、4ビットデータ(D3,D2,D1,D0)=(0,1,0,1)、(0,1,1,0)、(1,0,0,1)、(1,0,1,0)のときに、回路ブロック51bにおいて、T1とT2が短絡する。
このため、デコーダブロック12B3では、上記以外の4ビットデータ(D3,D2,D1,D0)の値の時でも、デコーダブロック12B1またはデコーダブロック12B2による端子T1とT2の短絡が生じ、誤出力が発生する場合がある。
一方、デコーダブロック12B1またはデコーダブロック12B2では、デコーダブロック12B3による端子T1とT2の短絡による誤出力は生じない。これは、回路ブロック51bにおいて、端子T1とT2が短絡するときは、回路ブロック51aでも、端子T1とT2が短絡する条件になっているためである。
したがって、mの値の異なるデコーダブロックを複数有する場合、端子T1とT2の短絡による誤出力を防ぐためには、mが最も大となるデコーダブロックのビットグループNが入力される回路ブロックは省略可能であるが、それ以外のデコーダブロックのビットグループNが入力される回路ブロックは設けておく必要がある。
次に、図43、図44に示した構成における素子数について説明する。
図43、図44において、
回路ブロック41a、51aとして、図8の構成(トランジスタ数:4)を用い、
回路ブロック41b、51bとして、図13または図14の構成(トランジスタ数:12)を用い、
回路ブロック42a、52aとして、8入力のトーナメント型デコーダ(トランジスタ数:14)を用い、
回路ブロック42b、52bとして、12入力の最適化したトーナメント型デコーダ(トランジスタ数:24)を用いた場合、
図43のデコーダ12のトランジスタ数は276となり、図44のデコーダ12のトランジスタ数は184となる。
区間の設定により、デコーダの素子数は異なるが、上記素子数の比較からもわかるように、概して図44のデコーダの構成の方が、図43のデコーダの構成に比べて、トランジスタ数が少なく、省面積となる。
以上本発明を上記実施例に即して説明したが、本発明は、上記実施例にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の各請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
本発明の一実施例の出力回路の構成を示す図である。 本発明の一実施例の増幅器の外挿動作を説明する図である。 本発明の一実施例の増幅器の構成の一例を示す図である。 (A)、(B)は本発明の一実施例の増幅器の動作原理を説明するための図である。 (A)は本発明の一実施例の増幅器の構成の他の例を示す図であり、(B)はスイッチのオン・オフ制御を示す図である。 (A)は本発明の一実施例の増幅器の構成の他の例を示す図であり、(B)はスイッチのオン・オフ制御を示す図である。 本発明の一実施例の2ビットDACの入出力レベルの対応を示す図である。 図7の対応関係を実現する2ビットデコーダ(Nch)の構成例を示す図である。 本発明の一実施例のDACの出力電圧波形を示す図である。 図1の増幅回路13へ入力可能な入力電圧数mが4個(m=4)の場合の入出力レベル対応図の一例である。 本発明の他の実施例の4ビットDACの入出力レベルの対応を示す図である。 図11の対応関係を実現する4ビットデコーダ(Nch)の構成例を示す図である。 図12の変形例を示す図である。 図12の他の変形例を示す図である。 図12〜図14のデコーダと、図3の差動増幅器を用いた4ビットDACの出力波形を示す図である。 本発明の他の実施例の6ビットDACの入出力レベルの対応を示す図である。 図16の対応関係を実現する6ビットデコーダ(Nch)の構成例を示す図である。 図17のデコーダと図3の差動増幅器を用いた6ビットDACの出力波形を示す図である。 入力電圧数m=3の場合の入出力レベルの対応の一例を示す図である。 入力電圧数m=3の場合の入出力レベルの対応の他の例を示す図である。 本発明の他の実施例の5ビットDACの入出力レベルの対応の一例を示す図である。 本発明の他の実施例の5ビットDACの入出力レベルの対応の他の例を示す図である。 図22の対応関係を実現する5ビットデコーダ(Nch)の構成例を示す図である。 図22のデコーダと図3の差動増幅器を用いた5ビットDACの出力波形を示す図である。 本発明の一実施例のデータドライバの構成を示す図である。 アクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を示す図である。 従来のデータドライバの構成を示す図である。 前記特許文献1記載のデータドライバの構成を示す図である。 前記特許文献1記載の差動増幅器の構成(本発明者による推量に基づく)を示す図である。 データドライバの出力電圧特性を示す図である。 前記特許文献1記載のデータドライバの他の構成を示す図である。 図29の差動増幅器の動作原理を説明するための図である。 図32の差動増幅器の入出力特性(DC特性)を示す図である。 図28のデコーダ987、バッファ回路988の入出力対応を示す図である。 図28のデコーダ987の構成を示す図である。 図27のデコーダ984の構成を示す図である。 本実施例において用いられる階調電圧発生回路の構成の一例を示す図である。 階調データと増幅器からの階調電圧の関係を示す図である。 本実施例において用いられる階調電圧発生回路の他の構成例を示す図である。 本発明の他の実施例におけるデータドライバの構成を示す図である。 本発明のさらに別の実施例におけるデータドライバの構成を示す図である。 本発明の別の実施例のDACにおける入出力対応を示す図である。 図42の入出力対応関係を実現するデコーダの構成の一例を示す図である。 図42の入出力対応関係を実現するデコーダの構成の他の例を示す図である。 本発明のさらに別の実施例の選択回路(デコーダ)の構成を示す図である。 図45の回路ブロックの構成を示す図である。
符号の説明
3 出力端子
5 カレントミラー
6 増幅段
7 電流制御回路
11 出力回路
12 選択回路(デコーダ)
12A、12A1、12A2、12A3、12B、12B1、12B2、12B3 デコーダブロック
13 増幅器(アンプ)
14 階調電圧発生回路
20 差動増幅器
30 差動増幅器
41、42、43 回路ブロック
51、52、53 回路ブロック
101〜104 nチャネルトランジスタ
111、112 pチャネルトランジスタ
126、127 電流源
301〜304 nチャネルトランジスタ
401〜430 nチャネルトランジスタ
501〜532 nチャネルトランジスタ
601〜656 nチャネルトランジスタ
901〜904 nチャネルトランジスタ
905、906、908 pチャネルトランジスタ
907、909 定電流源
960 表示部
961 走査線
962 データ線
962 薄膜トランジスタ
964 画素電極
966 対向基板電極
970 ゲートドライバ
980 データドライバ
981 ラッチアドレスセレクタ
982 ラッチ
983、986 階調電圧発生回路
984、987 デコーダ
985、988 データドライバ
T1、T2 入力端子
SW1〜SW6 スイッチ

Claims (75)

  1. 互いに電圧値が異なる複数(m個)の参照電圧を入力し、入力された選択信号に基づき、前記m個の参照電圧から、同一又は異なる参照電圧を2つ選択して第1、第2の端子に供給する選択回路と、
    前記第1、第2の端子に供給される電圧を入力し、前記第1、第2の端子の電圧を、予め定められた所定の外分比で外分してなる電圧を、出力端子から出力する増幅回路と、
    を備え、入力された前記選択信号に応じて、最大でmの2乗個の互いに異なる電圧レベルが前記出力端子から出力可能とされてなる、ことを特徴とする出力回路。
  2. 互いに電圧値が異なる複数(m個)の参照電圧を入力し、データ入力端子より入力されたデジタルデータ信号を選択信号として、前記m個の参照電圧から、同一又は異なる参照電圧を2つ選択して第1、第2の端子に出力する選択回路と、
    前記第1、第2の端子に供給される電圧を入力し、前記第1、第2の端子の電圧を、予め定められた所定の外分比で外分した電圧を出力端子から出力する増幅回路と、
    を備え、前記デジタルデータ信号の値に応じて、最大でmの2乗個の互いに異なる電圧レベルが前記出力端子から出力可能とされてなる、ことを特徴とするデジタルアナログ変換回路。
  3. 前記選択回路は、互いに電圧値の異なる第1の参照電圧(A)と第2の参照電圧(B)とを入力し、前記選択信号に基づいて、
    第1、第2の参照電圧(A、B)、
    第1、第1の参照電圧(A、A)、
    第2、第2の参照電圧(B、B)、
    第2、第1の参照電圧(B、A)、
    のうちのいずれかの対を前記第1、第2の端子に供給し、最大で4個の互いに異なる電圧レベルが前記出力端子から出力可能とされてなる、
    ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  4. 前記選択回路は、前記第1、第2の参照電圧を、前記選択信号をなす第1及び第2の信号の計2ビットに基づき選択して前記第1、第2の端子に出力する構成とされ、
    前記第1の参照電圧と前記第2の端子との間に接続され、制御端子に前記第1信号が入力される第1のスイッチと、
    前記第1の参照電圧と前記第1の端子との間に接続され、制御端子に前記第2信号の相補信号が入力される第2のスイッチと、
    前記第2の参照電圧と前記第1の端子との間に接続され、制御端子に前記第2信号が入力される第3のスイッチと、
    第2の参照電圧と前記第2の端子との間に接続され、制御端子に前記第1信号の相補信号が入力される第4のスイッチと、
    を有する、ことを特徴とする請求項3記載の出力回路。
  5. 前記外分比が1:2とされ、前記出力電圧と前記第2の端子の入力電圧との和が前記第1の端子の入力電圧の2倍となる関係とされ、
    前記第1、第2の参照電圧は、等間隔の第1乃至第4レベルまでの電圧のうち、それぞれ、第2、第3のレベルとされ、
    前記選択回路における、前記第1、第2の参照電圧(A、B)の対の選択による、第1レベルの出力電圧から、前記第2、第1の参照電圧(B、A)の対の選択による、第4レベルの出力電圧までの計4レベルの電圧が出力される、ことを特徴とする請求項3記載の出力回路。
  6. 前記選択回路は、互いに電圧値が異なる第1乃至第4の参照電圧(A、B、C、D)を入力し、前記選択信号に基づいて、
    第1、第4の参照電圧(A、D)、
    第1、第3の参照電圧(A、C)、
    第2、第4の参照電圧(B、D)、
    第2、第3の参照電圧(B、C)、
    第1、第2の参照電圧(A、B)、
    第1、第1の参照電圧(A、A)、
    第2、第2の参照電圧(B、B)、
    第2、第1の参照電圧(B、A)、
    第3、第4の参照電圧(C、D)、
    第3、第3の参照電圧(C、C)、
    第4、第4の参照電圧(D、D)、
    第4、第3の参照電圧(D、C)、
    第3、第2の参照電圧(C、B)、
    第3、第1の参照電圧(C、A)、
    第4、第2の参照電圧(D、B)、
    第4、第1の参照電圧(D、A)、
    のうちのいずれかの対を前記第1、第2の端子に供給し、最大で4の2乗個の互いに異なる電圧レベルが前記出力端子から出力可能とされてなる、ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  7. 前記選択回路は、前記第1乃至第4の参照電圧を、前記選択信号をなす第1乃至第4の信号の計4ビットに基づき選択して前記第1、第2の端子に出力する構成とされ、
    前記第1乃至第4の参照電圧の供給端子のそれぞれと前記第1、第2の端子のそれぞれの間の接続を制御する複数のスイッチを有し、
    前記第1の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する2つのスイッチを介して、前記第1の端子と接続され、
    前記第1の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号と前記第3の信号をそれぞれ制御端子に入力する2つのスイッチを介して、前記第2の端子と接続され、
    前記第2の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号と前記第4の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する2つのスイッチを介して、前記第1の端子と接続され、
    前記第2の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号をそれぞれ制御端子に入力する2つのスイッチを介して、前記第2の端子と接続され、
    前記第3の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号をそれぞれ制御端子に入力する2つのスイッチを介して、前記第1の端子と接続され、
    前記第3の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号と前記第3の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する2つのスイッチを介して、前記第2の端子と接続され、
    前記第4の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号と前記第4の信号をそれぞれ制御端子に入力する2つのスイッチを介して前記第1の端子と接続され、
    前記第4の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する2つのスイッチを介して、前記第2の端子と接続されている、ことを特徴とする請求項6記載の出力回路。
  8. 前記選択回路は、前記第1乃至第4の参照電圧を、前記選択信号をなす第1乃至第4の信号の計4ビットに基づき選択して前記第1、第2の端子に出力する構成とされ、
    前記第1の端子と前記第1の参照電圧の供給端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第1及び第2のスイッチと、
    前記第2の端子と前記第1の参照電圧の供給端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号をそれぞれ制御端子に入力する第3及び第4のスイッチと、
    前記第1の端子と前記第2の参照電圧の供給端子との間に接続され、前記第2の信号と前記第4の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第5及び第6のスイッチと、
    前記第2の端子と前記第2の参照電圧の供給端子との間に接続され、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号をそれぞれ制御端子に入力する第7及び第8のスイッチと、
    前記第1の端子と前記第3の参照電圧の供給端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号をそれぞれ制御端子に入力する第9及び第10のスイッチと、
    前記第2の端子と前記第3の参照電圧の供給端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第11及び第12のスイッチと、
    前記第1の端子と前記第4の参照電圧の供給端子との間に接続され、前記第2の信号と前記第4の信号をそれぞれ制御端子に入力する第13及び第14のスイッチと、
    前記第2の端子と前記第4の参照電圧の供給端子との間に接続され、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第15及び第16のスイッチと、
    を有し、
    前記第1の信号を制御端子に共通に入力する前記第3及び第11のスイッチは、一のスイッチを共用するか、又は2つのスイッチで構成され、
    前記第1の信号の相補信号を制御端子に共通に入力する前記第7及び第15のスイッチは、一のスイッチを共用するか、又は2つのスイッチで構成され、
    前記第2の信号を制御端子に共通に入力する前記第5及び第13のスイッチは、一のスイッチを共用するか、又は2つのスイッチで構成され、
    前記第2の信号の相補信号を制御端子に共通に入力する前記第1及び第9のスイッチは、一のスイッチを共用するか、又は2つのスイッチで構成される、ことを特徴とする請求項6記載の出力回路。
  9. 前記選択回路は、前記第1乃至第4の参照電圧を、前記選択信号をなす第1乃至第4の信号の計4ビットに基づき選択して前記第1、第2の端子に出力する構成とされ、
    前記第1の端子と前記第1の参照電圧の供給端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第1及び第2のスイッチと、
    前記第2の端子と前記第1の参照電圧の供給端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号をそれぞれ制御端子に入力する第3及び第4のスイッチと、
    前記第1の端子と前記第2の参照電圧の供給端子との間に接続され、前記第2の信号と前記第4の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第5及び第6のスイッチと、
    前記第2の端子と前記第2の参照電圧の供給端子との間に接続され、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号をそれぞれ制御端子に入力する第7及び第8のスイッチと、
    前記第1及び第2のスイッチの接続点と、前記第3の参照電圧の供給端子との間に接続され、前記第4の信号を制御端子に入力する第9のスイッチと、
    前記第3及び第4のスイッチの接続点と、前記第3の参照電圧の供給端子との間に接続され、前記第3の信号の相補信号を制御端子に入力する第10のスイッチと、
    前記第5及び第6のスイッチの接続点と、前記第4の参照電圧の供給端子との間に接続され、前記第4の信号を制御端子に入力する第11のスイッチと、
    前記第7及び第8のスイッチの接続点と、前記第4の参照電圧の供給端子との間に接続され、前記第3の信号の相補信号を制御端子に入力する第12のスイッチと、
    を備えている、ことを特徴とする請求項6記載の出力回路。
  10. 前記選択回路は、前記第1乃至第4の参照電圧を、前記選択信号をなす第1乃至第4の信号の計4ビットに基づき選択して前記第1、第2の端子に出力する構成とされ、
    前記第1の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第1及び第2のスイッチと、
    前記第1の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号をそれぞれ制御端子に入力する第3及び第4のスイッチと、
    前記第2の参照電圧の供給端子と、前記第1及び第2のスイッチの接続点との間に接続され、前記第2の信号を制御端子に入力する第5のスイッチと、
    前記第2の参照電圧の供給端子と、前記第3及び第4のスイッチの接続点との間に接続され、前記第1の信号の相補信号を制御端子に入力する第6のスイッチと、
    前記第3の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号をそれぞれ制御端子に入力する第7及び第8のスイッチと、
    前記第3の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第9及び第10のスイッチと、
    前記第4の参照電圧の供給端子と、前記第7及び第8のスイッチの接続点との間に接続され、前記第2の信号を制御端子に入力する第11のスイッチと、
    前記第4の参照電圧の供給端子と、前記第9及び第10のスイッチの接続点との間に接続され、前記第1の信号の相補信号を制御端子に入力する第12のスイッチと、
    を備えている、ことを特徴とする請求項6記載の出力回路。
  11. 前記外分比が1:2とされ、前記出力電圧と前記第2の端子の入力電圧との和が前記第1の端子の入力電圧の2倍となり、
    前記第1乃至第4の参照電圧は、等間隔の第1乃至第16レベルの電圧のうち、それぞれ、第6、第7、第10、第11のレベルとされ、
    前記選択回路における、前記第1、第4の参照電圧(A、D)の対の選択による、第1レベルの出力電圧から、前記第4、第1の参照電圧(D、A)の対の選択による、第16レベルの出力電圧までの計16レベルの電圧が出力される、ことを特徴とする請求項6記載の出力回路。
  12. 前記選択回路が、互いに電圧値が異なる第1乃至第8の参照電圧(A、B、C、D、E,F、G、H)を入力し、前記選択信号に基づいて、
    第1、第8の参照電圧(A、H)、
    第1、第7の参照電圧(A、G)、
    第2、第8の参照電圧(B、H)、
    第2、第7の参照電圧(B、G)、
    第1、第6の参照電圧(A、F)、
    第1、第5の参照電圧(A、E)、
    第2、第6の参照電圧(B、F)、
    第2、第5の参照電圧(B、E)、
    第3、第8の参照電圧(C、H)、
    第3、第7の参照電圧(C、G)、
    第4、第8の参照電圧(D、H)、
    第4、第7の参照電圧(D、G)、
    第3、第6の参照電圧(C、F)、
    第3、第5の参照電圧(C、E)、
    第4、第6の参照電圧(D、F)、
    第4、第5の参照電圧(D、E)、
    第1、第4の参照電圧(A、D)、
    第1、第3の参照電圧(A、C)、
    第2、第4の参照電圧(B、D)、
    第2、第3の参照電圧(B、C)、
    第1、第2の参照電圧(A、B)、
    第1、第1の参照電圧(A、A)、
    第2、第2の参照電圧(B、B)、
    第2、第1の参照電圧(B、A)、
    第3、第4の参照電圧(C、D)、
    第3、第3の参照電圧(C、C)、
    第4、第4の参照電圧(D、D)、
    第4、第3の参照電圧(D、C)、
    第3、第2の参照電圧(C、B)、
    第3、第1の参照電圧(C、A)、
    第4、第2の参照電圧(D、B)、
    第4、第1の参照電圧(D、A)、
    第5、第8の参照電圧(E、H)、
    第5、第7の参照電圧(E、G)、
    第6、第8の参照電圧(F、H)、
    第6、第7の参照電圧(F、G)、
    第5、第6の参照電圧(E、F)、
    第5、第5の参照電圧(E、E)、
    第6、第6の参照電圧(F、F)、
    第6、第5の参照電圧(F、E)、
    第7、第8の参照電圧(G、H)、
    第7、第7の参照電圧(G、G)、
    第8、第8の参照電圧(H、H)、
    第8、第7の参照電圧(H、G)、
    第7、第6の参照電圧(G、F)、
    第7、第5の参照電圧(G、E)、
    第8、第6の参照電圧(H、F)、
    第8、第5の参照電圧(H、E)、
    第5、第4の参照電圧(E、D)、
    第5、第3の参照電圧(E、C)、
    第6、第4の参照電圧(F、D)、
    第6、第3の参照電圧(F、C)、
    第5、第2の参照電圧(E、B)、
    第5、第1の参照電圧(E、A)、
    第6、第2の参照電圧(F、B)、
    第6、第1の参照電圧(F、A)、
    第7、第4の参照電圧(G、D)、
    第7、第3の参照電圧(G、C)、
    第8、第4の参照電圧(H、D)、
    第8、第3の参照電圧(H、C)、
    第7、第2の参照電圧(G、B)、
    第7、第1の参照電圧(G、A)、
    第8、第2の参照電圧(H、B)、
    第8、第1の参照電圧(H、A)、
    のうちのいずれかの対を前記第1、第2の端子に供給し、最大で8の2乗個の互いに異なる電圧レベルが前記出力端子から出力可能とされてなる、ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  13. 前記選択回路は、前記第1乃至第8の参照電圧を、前記選択信号をなす第1乃至第6の信号の計6ビットの信号に基づき、選択して前記第1、第2の端子に出力する構成とされ、
    前記第1乃至第8の参照電圧の供給端子のそれぞれと前記第1、第2の端子のそれぞれの間の接続を制御する複数のスイッチを有し、
    前記第1の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と前記第6の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する3個のスイッチを介して、前記第1の端子と接続され、
    前記第1の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号と前記第3の信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する3個のスイッチを介して、前記第2の端子と接続され、
    前記第2の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号と前記第4の信号の相補信号と前記第6の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する3個のスイッチを介して、前記第1の端子と接続され、
    前記第2の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する3個のスイッチを介して、前記第2の端子と接続され、
    前記第3の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号と前記第6の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する3個のスイッチを介して、前記第1の端子と接続され、
    前記第3の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号と前記第3の信号の相補信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する3個のスイッチを介して、前記第2の端子と接続され、
    前記第4の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号と前記第4の信号と前記第6の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する3個のスイッチを介して、前記第1の端子と接続され、
    前記第4の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号の相補信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する3個のスイッチを介して、前記第2の端子と接続され、
    前記第5の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と前記第6の信号をそれぞれ制御端子に入力する3個のスイッチを介して前記第1の端子と接続され、
    前記第5の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号と前記第3の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する3個のスイッチを介して、前記第2の端子と接続され、
    前記第6の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号と前記第4の信号の相補信号と前記第6の信号をそれぞれ制御端子に入力する3個のスイッチを介して前記第1の端子と接続され、
    前記第6の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する3個のスイッチを介して、前記第2の端子と接続され、
    前記第7の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号と前記第6の信号をそれぞれ制御端子に入力する3個のスイッチを介して、前記第1の端子と接続され、
    前記第7の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号と前記第3の信号の相補信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する3個のスイッチを介して、前記第2の端子と接続され、
    前記第8の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号と前記第4の信号と前記第6の信号をそれぞれ制御端子に入力する3個のスイッチを介して前記第1の端子と接続され、
    前記第8の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号の相補信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する3個のスイッチを介して、前記第2の端子と接続されている、ことを特徴とする請求項12記載の出力回路。
  14. 前記選択回路は、前記第1乃至第8の参照電圧を、前記選択信号をなす第1乃至第6の信号の計6ビットの信号に基づき、選択して前記第1、第2の端子に出力する構成とされ、
    前記第1の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と前記第6の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第1乃至第3のスイッチと、
    前記第1の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第4乃至第6のスイッチと、
    前記第2の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号と前記第4の信号の相補信号と前記第6の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第7乃至第9のスイッチと、
    前記第2の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第10乃至第12のスイッチと、
    前記第3の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号と前記第6の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第13乃至第15のスイッチと、
    前記第3の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号の相補信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第16乃至第18のスイッチと、
    前記第4の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号と前記第4の信号と前記第6の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第19乃至第21のスイッチと、
    前記第4の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号の相補信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第22乃至第24のスイッチと、
    前記第5の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と前記第6の信号をそれぞれ制御端子に入力する第25乃至第27のスイッチと、
    前記第5の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第28乃至第30のスイッチと、
    前記第6の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号と前記第4の信号の相補信号と前記第6の信号をそれぞれ制御端子に入力する第31乃至第33のスイッチと、
    前記第6の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第34乃至第36のスイッチと、
    前記第7の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号と前記第6の信号をそれぞれ制御端子に入力する第37乃至第39のスイッチと、
    前記第7の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号の相補信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第40乃至第42のスイッチと、
    前記第8の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号と前記第4の信号と前記第6の信号をそれぞれ制御端子に入力する第43乃至第45のスイッチと、
    前記第8の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号の相補信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第46乃至第48のスイッチと、
    を有し、
    前記第3の信号を制御端子に共通に入力とするスイッチについて、
    (a1)前記第5及び第11のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a2)前記第29及び第35のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    前記第3の信号の相補信号を制御端子に共通に入力とするスイッチについて、
    (a3)前記第17及び第23のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a4)前記第41及び第47のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a5)前記第4の信号を制御端子に共通に入力とするスイッチについて 前記第14及び第20のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a6)前記第38及び第44のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    前記第4の信号の相補信号を制御端子に共通に入力とするスイッチについて、
    (a7)前記第2及び第8のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a8)前記第26及び第32のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    前記第5の信号を制御端子に共通に入力とするスイッチについて、
    (a9)前記第6及び第12のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a10)前記第18及び第24のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    前記第5の信号の相補信号を制御端子に共通に入力とするスイッチについて、
    (a11)前記第30及び第36のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a12)前記第42及び第48のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    前記第6の信号を制御端子に共通に入力とするスイッチについて、
    (a13)前記第27及び第33のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a14)前記第39及び第45のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    前記第6の信号の相補信号を制御端子に共通に入力とするスイッチについて、
    (a15)前記第3及び第9のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a16)前記第15及び第21のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成される、ことを特徴とする請求項12記載の出力回路。
  15. 前記選択回路は、前記第1乃至第8の参照電圧を、前記選択信号をなす第1乃至第6の信号の計6ビットの信号に基づき、選択して前記第1、第2の端子に出力する構成とされ、
    前記第1の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と前記第6の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第1乃至第3のスイッチと、
    前記第1の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第4乃至第6のスイッチと、
    前記第2の参照電圧の供給端子と、前記第1及び第2のスイッチの接続点との間に接続され、前記第2の信号を制御端子に入力する第7のスイッチと、
    前記第2の参照電圧の供給端子と、前記第4及び第5のスイッチの接続点との間に接続され、前記第1の信号の相補信号を制御端子に入力する第8のスイッチと、
    前記第3の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号と前記第6の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第9乃至第11のスイッチと、
    前記第3の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号の相補信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第12乃至第14のスイッチと、
    前記第4の参照電圧の供給端子と、前記第9及び第10のスイッチの接続点との間に接続され、前記第2の信号を制御端子に入力する第15のスイッチと、
    前記第4の参照電圧の供給端子と、前記第12及び第13のスイッチの接続点との間に接続され、前記第1の信号の相補信号を制御端子に入力する第16のスイッチと、
    前記第5の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と前記第6の信号をそれぞれ制御端子に入力する第17乃至第19のスイッチと、
    前記第5の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第20乃至第22のスイッチと、
    前記第6の参照電圧の供給端子と、前記第17及び第18のスイッチの接続点との間に接続され、前記第2の信号を制御端子に入力する第23のスイッチと、
    前記第6の参照電圧の供給端子と、前記第20及び第21のスイッチの接続点との間に接続され、前記第1の信号の相補信号を制御端子に入力する第24のスイッチと、
    前記第7の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号と前記第6の信号をそれぞれ制御端子に入力する第25乃至第27のスイッチと、
    前記第7の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号の相補信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第28乃至第30のスイッチと、
    前記第8の参照電圧の供給端子と、前記第25及び第26のスイッチの接続点との間に接続され、前記第2の信号を制御端子に入力する第31のスイッチと、
    前記第8の参照電圧の供給端子と、前記第28及び第29のスイッチの接続点との間に接続され、前記第1の信号の相補信号を制御端子に入力する第32のスイッチと、
    を備えている、ことを特徴とする請求項12記載の出力回路。
  16. 前記外分比が1:2とされ、前記出力電圧と前記第2の端子の入力電圧との和が前記第1の端子の入力電圧の2倍となり、
    前記第1乃至第8の参照電圧は、等間隔の第1乃至第64レベルの電圧のうち、それぞれ、第22、第23、第26、第27、第38、第39、第42、第43レベルとされ、
    前記選択回路における、前記第1、第8の参照電圧(A、H)の対の選択による、第1レベルの出力電圧から、前記第8、第1の参照電圧(H、A)の対の選択による、第64レベルの出力電圧まで計64レベルの電圧が出力される、ことを特徴とする請求項12記載の出力回路。
  17. 前記選択回路は、互いに電圧値が異なる第1乃至第3の参照電圧(A、B、C)を入力し、前記選択信号に基づいて、
    第1、第3の参照電圧(A、C)、
    第2、第3の参照電圧(B、C)、
    第1、第2の参照電圧(A、B)、
    第1、第1の参照電圧(A、A)、
    第2、第2の参照電圧(B、B)、
    第2、第1の参照電圧(B、A)、
    第3、第3の参照電圧(C、C)、
    第3、第2の参照電圧(C、B)、
    第3、第1の参照電圧(C、A)、
    のうちのいずれかの対を前記第1、第2の端子に供給し、最大で3の2乗個の互いに異なる電圧レベルが前記出力端子から出力可能とされてなる、ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  18. 前記外分比が1:2とされ、前記出力電圧と前記第2の端子の入力電圧との和が前記第1の端子の入力電圧の2倍となり、
    前記第1乃至第3の参照電圧が、等間隔の第1乃至第13レベルまでの電圧レベルのうち、第5、第6、第9レベルとされ、
    前記選択回路における、前記第1、第3の参照電圧(A、C)の対の選択による、第1レベルの出力電圧から前記第3、第1の参照電圧(C、A)の対の選択による第13レベルまで、第1、第3乃至第7、第9、第12、第13レベルの出力電圧の計9個のレベルの電圧が出力される、ことを特徴とする請求項17記載の出力回路。
  19. 前記選択回路は、互いに電圧値が異なる第1乃至第3の参照電圧(A、B、C)を入力し、前記選択信号に基づいて、
    第1、第3の参照電圧(A、C)、
    第1、第2の参照電圧(A、B)、
    第1、第1の参照電圧(A、A)又は第2、第3の参照電圧(B、C)、
    第2、第2の参照電圧(B、B)、
    第3、第3の参照電圧(C、C)又は第2、第1の参照電圧(B、A)、
    第3、第2の参照電圧(C、B)、
    第3、第1の参照電圧(C、A)、
    のうちのいずれかの対を前記第1、第2の端子に供給し、最大で7個の互いに異なる電圧レベルが前記出力端子から出力可能とされてなる、
    ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  20. 出力可能な出力電圧の下限から上限で規定される出力電圧のレンジが、互いに重ならない複数の区間に分割され、
    前記各区間ごとに、各区間に対応した、互いに電圧レベルが異なる少なくとも2つの参照電圧が設けられ、
    前記区間では、前記複数(n個)の参照電圧により、最大でnの2乗のレベルの出力電圧が出力される、ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  21. 最大でmの2乗個以下の出力可能な電圧レベルについて相隣る少なくとも1組の電圧レベルの間隔が、他の相隣る1組の電圧レベルの間隔と異なる、ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  22. 他の区間との間で、出力可能な電圧レベルの一部に互いに重なるものを含む区間が設けられている、ことを特徴とする請求項20記載の出力回路。
  23. 最大2の5乗個のレベルの出力電圧が、第1乃至第5の区間に分割され、
    前記選択回路には、第1乃至第12の参照電圧が供給され、
    前記第1の区間は、第1乃至第4のレベルよりなり、前記第1、第2の参照電圧の選択によって前記増幅回路より出力され、
    前記第2の区間は、第5乃至第8のレベルよりなり、前記第3、第4の参照電圧の選択によって前記増幅回路より出力され、
    前記第3の区間は、第9乃至第24のレベルよりなり、第5乃至第8の参照電圧の選択によって前記増幅回路より出力され、
    前記第4の区間は、第25乃至第28のレベルよりなり、前記第9、第10の参照電圧の選択によって前記増幅回路より出力され、
    前記第5の区間は、第29乃至第32のレベルよりなり、前記第11、第12の参照電圧の選択によって前記増幅回路より出力される、ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  24. 前記選択回路は、互いに電圧値が異なる第1乃至第12の参照電圧(A1、B1、A2、B2、A3、B3、C3、D3、A4、B4、A5、B5)を入力し、前記選択信号に基づいて、
    第1、第2の参照電圧(A1、B1)、
    第1、第1の参照電圧(A1、A1)、
    第2、第2の参照電圧(B1、B1)、
    第2、第1の参照電圧(B1、A1)、
    第3、第4の参照電圧(A2、B2)、
    第3、第3の参照電圧(A2、A2)、
    第4、第4の参照電圧(B2、B2)、
    第4、第3の参照電圧(B2、A2)、
    第5、第8の参照電圧(A3、D3)、
    第5、第7の参照電圧(A3、C3)、
    第6、第8の参照電圧(B3、D3)、
    第6、第7の参照電圧(B3、C3)、
    第5、第6の参照電圧(A3、B3)、
    第5、第5の参照電圧(A3、A3)、
    第6、第6の参照電圧(B3、B3)、
    第6、第5の参照電圧(B3、A3)、
    第7、第8の参照電圧(C3、D3)、
    第7、第7の参照電圧(C3、C3)、
    第8、第8の参照電圧(D3、D3)、
    第8、第7の参照電圧(D3、C3)、
    第7、第6の参照電圧(C3、B3)、
    第7、第5の参照電圧(C3、A3)、
    第8、第6の参照電圧(D3、B3)、
    第8、第5の参照電圧(D3、A3)、
    第9、第10の参照電圧(A4、B4)、
    第9、第9の参照電圧(A4、A4)、
    第10、第10の参照電圧(B4、B4)、
    第10、第9の参照電圧(B4、A4)、
    第11、第12の参照電圧(A5、B5)、
    第11、第11の参照電圧(A5、A5)、
    第12、第12の参照電圧(B5、B5)、
    第12、第11の参照電圧(B5、A5)、
    のうちのいずれかの対を前記第1、第2の端子に供給し、最大で32個の互いに異なる電圧レベルが前記出力端子から出力可能とされてなる、ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  25. 前記外分比が1:2とされ、前記出力電圧と前記第2の端子の入力電圧との和が前記第1の端子の入力電圧の2倍となり、
    前記第1乃至第12の参照電圧が、互いに異なる第1乃至第32レベルの電圧うち、それぞれ、第2、第3、第6、第7、第14、第15、第18、第19、第26、第27、第30、第31レベルとされる、ことを特徴とする請求項24記載の出力回路。
  26. 最大2の5乗個のレベルの出力電圧が、第1乃至第4の区間に分割され、
    前記選択回路には第1乃至第12の参照電圧が供給され、
    前記第1の区間は第1乃至第4のレベルよりなり、前記第1、第2の参照電圧の選択によって前記増幅回路より出力され、
    前記第2の区間は第5乃至第16のレベルよりなり、前記第3乃至第6の参照電圧の選択によって前記増幅回路より出力され、
    前記第3の区間は第17乃至第28のレベルよりなり、第7乃至第10の参照電圧の選択によって前記増幅回路より出力され、
    前記第4の区間は第29乃至第32のレベルよりなり、前記第11、第12の参照電圧の選択によって前記増幅回路より出力される、ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  27. 前記選択回路は、互いに電圧値が異なる第1乃至第12の参照電圧(A1、B1、A2、B2、C2、D2、A3、B3、C3、D3、A4、B4)を入力し、前記選択信号に基づいて、
    第1、第2の参照電圧(A1、B1)、
    第1、第1の参照電圧(A1、A1)、
    第2、第2の参照電圧(B1、B1)、
    第2、第1の参照電圧(B1、A1)、
    第3、第4の参照電圧(A2、B2)、
    第3、第3の参照電圧(A2、A2)、
    第4、第4の参照電圧(B2、B2)、
    第4、第3の参照電圧(B2、A2)、
    第5、第6の参照電圧(C2、D2)、
    第5、第5の参照電圧(C2、C2)、
    第6、第6の参照電圧(D2、D2)、
    第6、第5の参照電圧(D2、C2)、
    第5、第4の参照電圧(C2、B2)、
    第5、第3の参照電圧(C2、A2)、
    第6、第4の参照電圧(D2、B2)、
    第6、第3の参照電圧(D2、A2)、
    第7、第10の参照電圧(A3、D3)、
    第7、第9の参照電圧(A3、C3)、
    第8、第10の参照電圧(B3、D3)、
    第8、第9の参照電圧(B3、C3)、
    第7、第8の参照電圧(A3、B3)、
    第7、第7の参照電圧(A3、A3)、
    第8、第8の参照電圧(B3、B3)、
    第8、第7の参照電圧(B3、A3)、
    第9、第10の参照電圧(C3、D3)、
    第9、第9の参照電圧(C3、C3)、
    第10、第10の参照電圧(D3、D3)、
    第10、第9の参照電圧(D3、C3)、
    第11、第12の参照電圧(A4、B4)、
    第11、第11の参照電圧(A4、A4)、
    第12、第12の参照電圧(B4、B4)、
    第12、第11の参照電圧(B4、A4)、
    のうちのいずれかの対を、前記第1、第2の端子に供給し、最大で32個の互いに異なる電圧レベルが前記出力端子から出力可能とされてなる、ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  28. 前記外分比が1:2とされ、前記出力電圧と前記第2の端子の入力電圧との和が前記第1の端子の入力電圧の2倍となり、
    前記第1乃至第12の参照電圧が、互いに異なる第1乃至第32レベルの電圧うち、それぞれ第2、第3、第6、第7、第10、第11、第22、第23、第26、第27、第30、第31レベルとされる、ことを特徴とする請求項27記載の出力回路。
  29. 前記選択回路が、前記第1乃至第12の参照電圧を入力し、前記選択信号として第1乃至第5の信号よりなる5ビットの信号を入力し、
    前記第1乃至第12の参照電圧の供給端子のそれぞれと前記第1、第2の端子のそれぞれの間の接続を制御する複数のスイッチを有し、
    前記第1の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号の相補信号と前記第3の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第1の端子と接続され、
    前記第1の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号と前記第3の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第2の端子と接続され、
    前記第2の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号と前記第3の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第1の端子と接続され、
    前記第2の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第2の端子と接続され、
    前記第3の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号の相補信号と前記第3の信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第1の端子と接続され、
    前記第3の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号と前記第3の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第2の端子と接続され、
    前記第4の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号と前記第3の信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第1の端子と接続され、
    前記第4の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第2の端子と接続され、
    前記第5の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第1の端子と接続され、
    前記第5の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号と前記第3の信号の相補信号と前記第4の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第2の端子と接続され、
    前記第6の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号と前記第4の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第1の端子と接続され、
    前記第6の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号の相補信号と前記第4の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第2の端子と接続され、
    前記第7の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第1の端子と接続され、
    前記第7の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号と前記第3の信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第2の端子と接続され、
    前記第8の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第1の端子と接続され、
    前記第8の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第2の端子と接続され、
    前記第9の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号の相補信号と前記第3の信号の相補信号と第4の信号と第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第1の端子と接続され、
    前記第9の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号と前記第3の信号の相補信号と前記第5の信号とをそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第2の端子と接続され、
    前記第10の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号と前記第3の信号の相補信号と第4の信号と第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第1の端子と接続され、
    前記第10の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号の相補信号と前記第5の信号とをそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第2の端子と接続され、
    前記第11の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号の相補信号と前記第3の信号と前記第4の信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第1の端子と接続され、
    前記第11の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号と前記第3の信号と前記第4の信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第2の端子と接続され、
    前記第12の参照電圧の供給端子は、前記第2の信号と前記第3の信号と前記第4の信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第1の端子と接続され、
    前記第12の参照電圧の供給端子は、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号と前記第4の信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する4つのスイッチを介して前記第2の端子と接続される、ことを特徴とする請求項27記載の出力回路。
  30. 前記選択回路が、前記第1乃至第12の参照電圧を入力し、前記選択信号として第1乃至第5の信号よりなる5ビットの信号を入力し、
    前記第1の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第3の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第1乃至第4のスイッチと、
    前記第1の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第5乃至第8のスイッチと、
    前記第2の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号と前記第3の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第9乃至第12のスイッチと、
    前記第2の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第13乃至第16のスイッチと、
    前記第3の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第3の信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第17乃至第20のスイッチと、
    前記第3の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第21乃至第23のスイッチと、
    前記第4の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号と前記第3の信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第24乃至第27のスイッチと、
    前記第4の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第28乃至第30のスイッチと、
    前記第5の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第31乃至第33のスイッチと、
    前記第5の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号の相補信号と前記第4の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第34乃至第37のスイッチと、
    前記第6の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号と前記第4の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第38乃至第40のスイッチと、
    前記第6の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号の相補信号と前記第4の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第41乃至第44のスイッチと、
    前記第7の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第45乃至第47のスイッチと、
    前記第7の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第48乃至第51のスイッチと、
    前記第8の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第52乃至第54のスイッチと、
    前記第8の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第55乃至第58のスイッチと、
    前記第9の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第3の信号の相補信号と第4の信号と第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第59乃至第62のスイッチと、
    前記第9の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号の相補信号と前記第5の信号とをそれぞれ制御端子に入力する第63乃至第65のスイッチと、
    前記第10の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号と前記第3の信号の相補信号と第4の信号と第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第66乃至第69のスイッチと、
    前記第10の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号の相補信号と前記第5の信号とをそれぞれ制御端子に入力する第70乃至第72のスイッチと、
    前記第11の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第3の信号と前記第4の信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第73乃至第76のスイッチと、
    前記第11の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号と前記第4の信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第77乃至第80のスイッチと、
    前記第12の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号と前記第3の信号と前記第4の信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第81乃至第84のスイッチと、
    前記第12の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号の相補信号と前記第3の信号と前記第4の信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第85乃至第88のスイッチと、
    を有し、
    前記第3の信号を制御端子に入力とするスイッチについて、
    (a1)前記第18及び第25のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a2)前記第22及び第29のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a3)前記第49及び第56のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a4)前記第74及び第82のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a5)前記第78及び第86のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    前記第3の信号の相補信号を制御端子に入力とするスイッチについて、
    (a6)前記第2及び第10のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a7)前記第6及び第14のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a8)前記第35及び第42のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a9)前記第60及び第67のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a10)前記第64及び第71のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    前記第4の信号を制御端子に入力とするスイッチについて、
    (a11)前記第32及び第39のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a12)前記第36及び第43のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a13)前記第61及び第68のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a14)前記第75及び第83のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a15)前記第79及び第87のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    前記第4の信号の相補信号を制御端子に入力とするスイッチについて、
    (a16)前記第3及び第11のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a17)前記第7及び第15のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a18)前記第19及び第26のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a19)前記第46及び第53のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a20)前記第50及び第57のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    前記第5の信号を制御端子に入力とするスイッチについて、
    (a21)前記第47及び第54のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a22)前記第51及び第58のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a23)前記第62及び第69のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a24)前記第65及び第72のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a25)前記第76及び第84のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a26)前記第80及び第88のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    前記第5の信号の相補信号を制御端子に入力とするスイッチについて、
    (a27)前記第4及び第12のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a28)前記第8及び第16のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a29)前記第20及び第27のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a30)前記第23及び第30のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a31)前記第33及び第40のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成され、
    (a32)前記第37及び第44のスイッチは、一のスイッチを共有するか、又は、2つのスイッチで構成される、ことを特徴とする請求項27記載の出力回路。
  31. 前記選択回路が、前記第1乃至第12の参照電圧を入力し、前記選択信号として第1乃至第5の信号よりなる5ビットの信号を入力し、
    前記第1の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第3の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第1乃至第4のスイッチと、
    前記第1の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第5乃至第8のスイッチと、
    前記第2の参照電圧の供給端子と、前記第1及び第2のスイッチの接続点との間に接続され、前記第2の信号を制御端子に入力する第9のスイッチと、
    前記第2の参照電圧の供給端子と、前記第5及び第6のスイッチの接続点との間に接続され、前記第1の信号の相補信号を制御端子に入力する第10のスイッチと、
    前記第3の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第3の信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第11乃至第15のスイッチと、
    前記第3の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第15乃至第17のスイッチと、
    前記第4の参照電圧の供給端子と、前記第11及び第12のスイッチの接続点との間に接続され、前記第2信号を制御端子に入力する第18のスイッチと、
    前記第4の参照電圧の供給端子と、前記第15及び第16のスイッチの接続点との間に接続され、前記第1の信号の相補信号を制御端子に入力する第19のスイッチと、
    前記第5の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第20乃至第22のスイッチと、
    前記第5の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号の相補信号と前記第4の信号と前記第5の信号の相補信号をそれぞれ制御端子に入力する第23乃至第26のスイッチと、
    前記第6の参照電圧の供給端子と、前記第20及び第21のスイッチの接続点との間に接続され、前記第2の信号を制御端子に入力する第27のスイッチと、
    前記第6の参照電圧の供給端子と、前記第23及び第24のスイッチの接続点との間に接続され、前記第1の信号の相補信号を制御端子に入力する第28のスイッチと、
    前記第7の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第29乃至第31のスイッチと、
    前記第7の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号と前記第4の信号の相補信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第32乃至第35のスイッチと、
    前記第8の参照電圧の供給端子と、前記第29及び第30のスイッチの接続点との間に接続され、前記第2の信号を制御端子に入力する第36のスイッチと、
    前記第8の参照電圧の供給端子と、前記第32及び第33のスイッチの接続点との間に接続され、前記第1の信号の相補信号を制御端子に入力する第37のスイッチと、
    前記第9の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第3の信号の相補信号と第4の信号と第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第38乃至第41のスイッチと、
    前記第9の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号の相補信号と前記第5の信号とをそれぞれ制御端子に入力する第42乃至第44のスイッチと、
    前記第10の参照電圧の供給端子と、前記第38及び第39のスイッチの接続点との間に接続され、前記第2の信号を制御端子に入力する第45のスイッチと、
    前記第10の参照電圧の供給端子と、前記第42及び第43のスイッチの接続点との間に接続され、前記第1の信号の相補信号を制御端子に入力する第46のスイッチと、
    前記第11の参照電圧の供給端子と前記第1の端子との間に接続され、前記第2の信号の相補信号と前記第3の信号と前記第4の信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第47乃至第50のスイッチと、
    前記第11の参照電圧の供給端子と前記第2の端子との間に接続され、前記第1の信号と前記第3の信号と前記第4の信号と前記第5の信号をそれぞれ制御端子に入力する第51乃至第54のスイッチと、
    前記第12の参照電圧の供給端子と、前記第47及び第48のスイッチの接続点との間に接続され、前記第2の信号を制御端子に入力する第55のスイッチと、
    前記第12の参照電圧の供給端子と、前記第51及び第52のスイッチの接続点との間に接続され、前記第1の信号の相補信号を制御端子に入力する第56のスイッチと、
    を備えている、ことを特徴とする請求項27記載の出力回路。
  32. 前記増幅回路が、容量と、差動増幅器と、を有し、
    前記第1及び第2の端子に与えられる入力電圧の差電圧を前記容量の端子間電圧として与え、前記第1の端子又は第2の端子の電圧の一方に又は一方から、前記容量の端子間電圧を、加算又は減算することで、前記第1の端子と前記第2の端子に与えられた入力電圧を外分した電圧を出力するように制御する手段を備えている、ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  33. 前記増幅回路が、容量と、差動増幅器と、第1乃至第3のスイッチ素子と、
    を備え、
    前記第1の端子に前記差動増幅器の非反転入力端子が接続され、
    前記第2の端子と前記容量の一端との間に前記第1のスイッチ素子が接続され、
    前記容量の他端は前記差動増幅器の出力端子に接続され、
    前記容量の一端と前記差動増幅器の反転入力端子との間に前記第2のスイッチ素子が接続され、
    前記差動増幅器の反転入力端子と前記出力端子間には前記第3のスイッチ素子が接続され、
    前記第2のスイッチ素子がオフ、且つ、前記第1及び第3のスイッチ素子がオンの期間に、前記容量の端子間に、前記第1の端子と前記第2の端子の電圧の差電圧が印加され、
    前記第2のスイッチ素子がオン、且つ、前記第1及び第3のスイッチ素子がオフの期間に、前記出力端子から、前記第1の端子と前記第2の端子に与えられた入力電圧を外分した電圧が出力される、ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  34. 前記増幅回路が、容量と、差動増幅器と、第1乃至第3のスイッチ素子を備え、
    前記差動増幅器の出力端子は反転入力端子に帰還接続され、
    前記第1のスイッチ素子の一端は、前記第2の端子に接続され、
    前記第2及び第3のスイッチ素子の一端は、前記第1の端子に共通接続され、
    前記第1及び第2のスイッチ素子の他端は、前記容量の一端に共通に接続され、
    前記容量の他端、及び前記第3のスイッチ素子の他端は、前記差動増幅器の非反転入力端子に共通に接続され、
    前記第2のスイッチ素子がオフ、且つ、前記第1及び第3のスイッチ素子がオンの期間に、前記容量の端子間に、前記第1の端子と前記第2の端子の電圧の差電圧が印加され、
    前記第2のスイッチ素子がオン、且つ、前記第1及び第3のスイッチ素子がオフの期間に、前記出力端子から、前記第1の端子と前記第2の端子に与えられた入力電圧を外分した電圧が出力される、ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  35. 前記増幅回路が、少なくとも一の差動対を備え、前記一の差動対の入力対の一方が入力端子に接続され、他方が出力端子に帰還接続されている差動増幅回路を有し、前記入力端子とは別の入力端子が設けられ、出力対が前記一の差動対の出力対と共通接続され、入力対の一方が前記入力端子に接続され、他方が前記別の入力端子に接続されてなる他の差動対をさらに含む、ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  36. 前記増幅回路が、第1及び第2の入力端子と、
    出力端子と、
    入力対の一方が前記第1の入力端子に接続され他方が前記出力端子に接続された第1の差動対と、
    入力対の一方が前記第1の入力端子に接続され他方が前記第2の入力端子に接続された第2の差動対と、
    前記第1の差動対に電流を供給する第1の電流源と、
    前記第2の差動対に電流を供給する第2の電流源と、
    前記第1及び第2の差動対の出力対に接続されている負荷回路と、
    を少なくとも有し、
    少なくとも前記第1の差動対の出力対の一方と前記第2の差動対の出力対の一方が共通接続され、
    前記第1の差動対の出力対の一方と前記第2の差動対の出力対の一方の共通接続点に入力端が接続され、前記出力端子に出力端が接続されている増幅段を有する、ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  37. 前記増幅段が、前記第1の差動対の出力対の一方と前記第2の差動対の出力対の一方の共通接続点と、前記第1の差動対の出力対の他方と前記第2の差動対の出力対の他方の共通接続点に第1、第2の入力端が接続され、前記出力端子に出力端が接続されている差動増幅段よりなる、
    ことを特徴とする請求項36記載の出力回路。
  38. 前記選択回路は、互いに電圧値が異なる第1乃至第m(=2(2のK乗)、ただし、Kは所定の正整数)の参照電圧を入力し、
    前記選択信号に基づいて、前記第1乃至第2の参照電圧に関する4(4のK乗)個の組み合わせの電圧対のうちのいずれかの対を選択して前記第1、第2の端子に供給し、最大で4個の異なる電圧レベルが、前記出力端子から出力可能とされてなる、ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  39. 外分比が1:2とされ、前記出力電圧と前記第2の端子の入力電圧の和が、前記第1の端子の入力電圧の2倍となり、
    前記選択回路は、互いに電圧値が異なる第1乃至第m(=2(2のK乗)、ただし、Kは所定の正整数)の参照電圧を入力し、
    前記第1乃至第2の参照電圧は、等間隔の第1乃至第4(4のK乗)のレベルの電圧のうち、それぞれ、
    {1+a×4(K−1)+b×4(K−2)+c×4(K−3)+…}
    (ただし、a,b,c,…,は1、2をとり、4の累乗の項は値が1未満(すなわち、4(K−X)<1、Xは正数)のとき、0とする)
    番目のレベルとされ、
    前記選択信号に応じて、第1のレベルから第4のレベルまでの計4個の互いに異なるレベルの電圧が前記出力端子より出力される、ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  40. 入力されたデータ信号に基づきデータ線を駆動するデータドライバにおいて、
    請求項1、3乃至39のいずれか一に記載の前記出力回路を備え、
    前記データ信号は、前記選択回路に入力される前記選択信号に用いられる、ことを特徴とするデータドライバ。
  41. 複数の電圧レベルを生成する階調電圧発生回路と、
    映像データに基づき、前記複数の電圧レベルから選択された少なくとも2つの電圧を出力するデコーダ回路と、
    前記デコーダ回路から出力された電圧を入力し、前記映像データに対応した電圧を出力端子より出力する増幅器を備えたデータドライバにおいて、
    請求項1、3乃至39のいずれか一に記載の出力回路を備え、
    前記デコーダは、前記出力回路の前記選択回路からなり、前記選択回路は、前記階調電圧発生回路からの複数の電圧レベルを前記複数の参照電圧として受け、前記映像データを前記選択信号として入力し、
    前記映像データに対応した電圧を出力端子より出力する増幅器は、前記出力回路の増幅回路よりなる、ことを特徴とする表示装置用のデータドライバ。
  42. 前記階調電圧発生回路が、第1、第2の電圧供給端子との間に接続されている抵抗ストリングを含み、前記抵抗ストリングの抵抗の接続点のうち、前記複数の参照電圧とは異なる電圧が外部より供給される端子を含む、ことを特徴とする請求項41記載の表示装置用のデータドライバ。
  43. 一の方向に互いに平行に延在された複数本のデータ線と、
    前記一の方向に直交する方向に互いに平行に延在された複数本の走査線と、
    前記複数本のデータ線と前記複数本の走査線の交差部にマトリクス状に配置された複数の画素電極と、
    を備え、
    前記複数の画素電極のそれぞれに対応して、ドレイン及びソースの一方が対応する前記画素電極に接続され、前記ドレイン及びソースの他方が対応する前記データ線に接続され、ゲートが対応する前記走査線に接続されている、複数のトランジスタを有し、
    前記複数の走査線に対して走査信号をそれぞれ供給するゲートドライバと、
    前記複数のデータ線に対して入力データに対応した階調信号をそれぞれ供給するデータドライバと、
    を備え、
    前記データドライバは、請求項41又は42記載の前記表示装置用のデータドライバよりなる、ことを特徴とする表示装置。
  44. 出力可能な出力電圧の下限から上限で規定される出力電圧のレンジが、互いに重ならない複数の区間に分割され、
    前記各区間ごとに、各区間に対応した、互いに電圧レベルが異なる少なくとも2つの参照電圧が設けられ、
    前記区間では、前記複数(n個)の参照電圧により、最大でnの2乗のレベルの出力電圧が出力される、ことを特徴とする請求項2記載のデジタルアナログ変換回路。
  45. 他の区間との間で、出力可能な電圧レベルの一部に互いに重なるものを含む区間が設けられている、ことを特徴とする請求項44記載のデジタルアナログ変換回路。
  46. 最大でmの2乗個以下の出力可能な電圧レベルについて、相隣る少なくとも1組の電圧レベルの間隔が、他の相隣る1組の電圧レベルの間隔と異なり、所定の入出力特性を有する、ことを特徴とする請求項2記載のデジタルアナログ変換回路。
  47. 前記増幅回路が、少なくとも一の差動対を備え、前記一の差動対の入力対の一方が入力端子に接続され他方が出力端子に帰還接続されている差動増幅回路を有し、前記入力端子とは別の入力端子が設けられ、出力対が前記一の差動対の出力対と共通接続され、入力対の一方が前記入力端子に接続され他方が前記別の入力端子に接続されてなる他の差動対をさらに含む、ことを特徴とする請求項2記載のデジタルアナログ変換回路。
  48. 前記増幅回路が、第1及び第2の入力端子と、
    出力端子と、
    入力対の一方が前記第1の入力端子に接続され他方が前記出力端子に接続された第1の差動対と、
    入力対の一方が前記第1の入力端子に接続され他方が前記第2の入力端子に接続された第2の差動対と、
    前記第1の差動対に電流を供給する第1の電流源と、
    前記第2の差動対に電流を供給する第2の電流源と、
    前記第1及び第2の差動対の出力対に接続されている負荷回路と、
    を少なくとも有し、
    少なくとも前記第1の差動対の出力対の一方と前記第2の差動対の出力対の一方が共通接続され、
    前記第1の差動対の出力対の一方と前記第2の差動対の出力対の一方の共通接続点に入力端が接続され、前記出力端子に出力端が接続されている増幅段を有する、ことを特徴とする請求項2記載のデジタルアナログ変換回路。
  49. 請求項3乃至39のいずれか一に記載の出力回路を備え、
    データ入力端子より入力されるデジタル入力信号を、前記選択信号として前記選択回路に入力し、最大でmの2乗個の互いに異なる電圧レベルの中から、入力された前記デジタル入力信号に対応する出力電圧が、前記増幅回路から出力される、ことを特徴とするデジタルアナログ変換回路。
  50. 前記複数の参照電圧が、互いに異なる電圧レベルの第1、第2の電圧供給端子との間に接続されている抵抗ストリングより生成される、ことを特徴とする請求項49記載のデジタルアナログ変換回路。
  51. 前記抵抗ストリングの抵抗の接続点のうち、前記複数の参照電圧とは異なる電圧が外部より供給される端子を含む、ことを特徴とする請求項50記載のデジタルアナログ変換回路。
  52. 前記選択回路は、互いに電圧値が異なる第1乃至第m(=2(2のK乗)、ただし、Kは所定の正整数)の参照電圧を入力し、
    入力された前記デジタルデータ信号に応じて、前記第1乃至第2の参照電圧に関する4(4のK乗)の組み合わせの電圧対のうちいずれかの対を選択して前記第1、第2の端子に供給し、最大で4個の異なる電圧レベルが前記出力端子から出力可能とされてなる、ことを特徴とする請求項2記載のデジタルアナログ変換回路。
  53. 外分比が1:2とされ、前記出力電圧と前記第2の端子の入力電圧の和が、前記第1の端子の入力電圧の2倍となり、
    前記選択回路は、互いに電圧値が異なる第1乃至第m(=2(2のK乗)、ただし、Kは所定の正整数)の参照電圧を入力し、
    前記第1乃至第2の参照電圧は、等間隔の第1乃至第4(4のK乗)のレベルの電圧のうち、それぞれ、
    {1+a×4(K−1)+b×4(K−2)+c×4(K−3)+…}
    (ただし、a,b,c,…,は1、2をとり、4の累乗の項は値が1未満(すなわち、4(K−X)<1、Xは正数)のとき、0とする)
    番目のレベルとされ、
    入力された前記デジタルデータ信号に応じて、前記第1のレベルから第4のレベルまでの計4個の互いに異なるレベルの電圧が、前記出力端子より出力される、ことを特徴とする請求項2記載のデジタルアナログ変換回路。
  54. 互いに電圧値が異なる(m×S)個の参照電圧(ただし、m、Sは所定の正整数)を生成する回路と、
    出力端子と、
    前記(m×S)個の参照電圧と、複数ビットのデジタルデータ信号とを入力し、前記デジタルデータ信号のうち各々が予め定められたビットフィールドをなす第1、第2、第3のビットグループの値に基づき、前記(m×S)個の参照電圧から、選択された電圧を第1及び第2の端子にそれぞれ出力する少なくとも1つのデコーダブロックと、
    前記デコーダブロックより前記第1及び第2の端子に供給される電圧を入力し、前記第1及び第2の端子の電圧を、予め定められた所定の外分比で外分した電圧を前記出力端子から出力する増幅回路と、
    を備え、
    前記デコーダブロックは、3段構成の回路ブロックを有し、
    前記1段目は、入力される前記(m×S)個の参照電圧のうち、それぞれが、m個ごとの参照電圧を入力とし、前記第1のビットグループの値に応じて、前記m個の参照電圧の中から、重複を含めた2つの電圧を選択して出力する回路ブロックをS個備え、
    前記2段目は、前記1段目のS個の回路ブロックでそれぞれ選択された2つの電圧の一方を入力とし、前記第2のビットグループの値に応じて、入力されたS個の電圧の中から1つの電圧を選択して出力する回路ブロックと、前記1段目のS個の回路ブロックでそれぞれ選択された2つの電圧の他方を入力とし、前記第2のビットグループの値に応じて、入力されたS個の電圧の中から1つの電圧を選択して出力する回路ブロックを備え、
    前記3段目は、前記2段目の2つの回路ブロックによりそれぞれ選択出力された電圧を入力し、前記第3のビットグループの値に応じて、入力された2つの電圧を、それぞれ、前記第1及び第2の端子に供給するか、または、遮断するように制御する1つの回路ブロックを備え、
    前記第1乃至第3ビットグループの信号値に応じて、(m×S)個の互いに異なる電圧レベルのうち任意の1つが前記出力端子より出力される、ことを特徴とするデジタルアナログ変換回路。
  55. 前記第3のビットグループの各ビットが、前記第1のビットグループ及び/又は前記第2のビットグループに全て含まれるときに、前記3段目の回路ブロックを省き、前記2段目の2つの回路ブロックの出力を前記第1及び第2の端子にそれぞれ供給する構成としてなる、ことを特徴とする請求項54に記載のデジタルアナログ変換回路。
  56. 互いに電圧値が異なる(m×S)個の参照電圧(ただし、m、Sは所定の正整数)を生成する回路と、
    出力端子と、
    前記(m×S)個の参照電圧と、複数ビットのデジタルデータ信号とを入力し、前記デジタルデータ信号のうち各々が予め定められたビットフィールドをなす第1、第2、第3のビットグループの値に基づき、前記(m×S)個の参照電圧から、選択された電圧を第1及び第2の端子にそれぞれ出力する少なくとも1つのデコーダブロックと、
    前記デコーダブロックより前記第1及び第2の端子に供給される電圧を入力し、前記第1及び第2の端子の電圧を、予め定められた所定の外分比で外分した電圧を前記出力端子から出力する増幅回路と、
    を備え、
    前記デコーダブロックは、3段構成の回路ブロックを有し、
    前記1段目は、入力された前記(m×S)個の参照電圧のうち、それぞれが、S個ごとの参照電圧を入力とし、前記第1のビットグループの値に応じて、前記S個の参照電圧の中から1つの電圧を選択して出力する回路ブロックをm個備え、
    前記2段目は、前記1段目のm個の回路ブロックで選択されたm個の電圧を入力とし、前記第2のビットグループの値に応じて、入力されたm個の電圧の中から2つの電圧を選択して出力する1つの回路ブロックを備え、
    前記3段目は、前記2段目の回路ブロックで選択出力された2つの電圧を入力し、前記第3のビットグループの値に応じて、入力された2つの電圧を、それぞれ前記第1及び第2の端子に供給するか、または、遮断するように制御する1つの回路ブロックを備え、
    前記第1乃至第3ビットグループの信号値に応じて、(m×S)個の互いに異なる電圧レベルのうち任意の1つが前記出力端子より出力される、ことを特徴とするデジタルアナログ変換回路。
  57. 前記mの値が共通または異なるデコーダブロックを更に備え、
    前記mの値が最大となるデコーダブロックにおいて、前記第3のビットグループの各ビットが、前記第1のビットグループ及び/又は前記第2のビットグループに全て含まれるときに、前記3段目の回路ブロックを省き、前記第2の回路ブロックの出力を前記第1及び第2の端子に供給してなる、ことを特徴とする請求項56に記載のデジタルアナログ変換回路。
  58. それぞれが、請求項54記載のデコーダブロックよりなる第1乃至第3のデコーダブロックを備え、
    前記デジタルデータ信号は、8ビットデジタルデータ信号(D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0)よりなり、
    前記第1及び第2のデコーダブロックは、前記mを2、前記Sを8として共通とし、それぞれ、16個の参照電圧を入力し、前記第1、第2、第3のビットグループを、前記8ビットのデジタルデータ信号(D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0)のうち、それぞれ、(D1、D0)、(D4、D3、D2)、(D7、D6、D5)とし、
    前記第3のデコーダブロックは、前記mを4、前記Sを12とし、48個の参照電圧を入力し、前記第1、第2、第3のビットグループを、前記8ビットのデジタルデータ信号(D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0)のうち、それぞれ、(D3、D2、D1、D0)、(D7、D6、D5、D4)、(D7、D6、D5)とし、
    前記第1乃至第3のデコーダブロックのそれぞれの2つの出力の一方が前記第1の端子に共通に接続され、
    前記第1乃至第3のデコーダブロックのそれぞれの2つの出力の他方が前記第2の端子に共通に接続され、
    前記8ビットデジタルデータ信号に基づき、前記出力端子から256の互いに異なる電圧レベルのうち任意の1つを出力可能としてなる、ことを特徴とするデジタルアナログ変換回路。
  59. 前記第3のデコーダブロックの前記3段目の回路ブロックを省略し、前記2つの2段目の回路ブロックの出力をそれぞれ前記第1及び第2の端子に接続してなる、ことを特徴とする請求項58記載のデジタルアナログ変換回路。
  60. それぞれが、請求項56記載のデコーダブロックよりなる第1乃至第3のデコーダブロックを備え、
    前記デジタルデータ信号は、8ビットデジタルデータ信号(D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0)よりなり、
    前記第1及び第2のデコーダブロックは、前記mを2、前記Sを8として共通とし、それぞれ、16個の参照電圧を入力し、前記第1、第2、第3のビットグループを、前記8ビットのデジタルデータ信号(D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0)のうち、それぞれ、(D4、D3、D2)、(D1、D0)、(D7、D6、D5)とし、
    前記第3のデコーダブロックは、前記mを4、前記Sを12とし、48個の参照電圧を入力し、前記第1、第2、第3のビットグループを、前記8ビットのデジタルデータ信号(D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0)のうち、それぞれ、(D7、D6、D5、D4)、(D3、D2、D1、D0)、(D7、D6、D5)とし、
    前記第1乃至第3のデコーダブロックのそれぞれの2つの出力の一方が前記第1の端子に共通に接続され、
    前記第1乃至第3のデコーダブロックのそれぞれの2つの出力の他方が前記第2の端子に共通に接続され、
    前記8ビットデジタルデータ信号に基づき、前記出力端子から256の互いに異なる電圧レベルのうち任意の1つを出力可能としてなる、ことを特徴とするデジタルアナログ変換回路。
  61. 前記第3のデコーダブロックの前記3段目の回路ブロックを省略し、前記2段目の回路ブロックの2つの出力をそれぞれ前記第1及び第2の端子に接続してなる、ことを特徴とする請求項60記載のデジタルアナログ変換回路。
  62. 前記外分比が1:2とされる、ことを特徴とする請求項54乃至61のいずれか一に記載のデジタルアナログ変換回路。
  63. 請求項54乃至62のいずれか一に記載の前記デジタルアナログ変換回路を含むデータドライバと、
    表示パネルと、
    を備え、
    前記データドライバの出力信号に基づき、前記表示パネルのデータ線を駆動してなる、ことを特徴とする表示装置。
  64. 互いに電圧値が異なる(m×S)個の参照電圧(ただし、m、Sは所定の正整数)を入力する複数の端子と、
    出力端子と、
    前記(m×S)個の参照電圧と、複数ビットのデジタルデータ信号を入力し、前記デジタルデータ信号のうち各々が予め定められたビットフィールドをなす第1、第2、第3のビットグループの値に基づき、前記(m×S)個の参照電圧から、選択された電圧を第1及び第2の端子にそれぞれ出力する選択回路と、
    前記デコーダブロックより前記第1及び第2の端子に供給される電圧を入力し、前記第1及び第2の端子の電圧を、予め定められた所定の外分比で外分した電圧を前記出力端子から出力する増幅回路と、
    を備え、
    前記選択回路は、3段構成の回路ブロックを有し、
    前記1段目は、入力される前記(m×S)個の参照電圧のうち、それぞれが、m個ごとの参照電圧を入力とし、前記第1のビットグループの値に応じて、前記m個の参照電圧の中から、重複を含めた2つの電圧を選択して出力する回路ブロックをS個備え、
    前記2段目は、前記1段目のS個の回路ブロックでそれぞれ選択された2つの電圧の一方を入力とし、前記第2のビットグループの値に応じて、入力されたS個の電圧の中から1つの電圧を選択して出力する回路ブロックと、前記1段目のS個の回路ブロックでそれぞれ選択された2つの電圧の他方を入力とし、前記第2のビットグループの値に応じて、入力されたS個の電圧の中から1つの電圧を選択して出力する回路ブロックを備え、
    前記3段目は、前記2段目の2つの回路ブロックによりそれぞれ選択出力された電圧を入力し、前記第3のビットグループの値に応じて、入力された2つの電圧を、それぞれ、前記第1及び第2の端子に供給するか、または、遮断するように制御する1つの回路ブロックを備え、
    前記第1乃至第3のビットグループの信号値に応じて、(m×S)個の互いに異なる電圧レベルのうち任意の1つが前記出力端子より出力される、ことを特徴とする出力回路。
  65. 前記第3のビットグループの各ビットが、前記第1のビットグループ及び/又は第2のビットグループに全て含まれるときに、前記3段目の回路ブロックを省き、前記2段目の2つの回路ブロックの出力を前記第1及び第2の端子にそれぞれ供給する構成としてなる、ことを特徴とする請求項64に記載の出力回路。
  66. 互いに電圧値が異なる(m×S)個の参照電圧(ただし、m、Sは所定の正整数)を入力する複数の端子と、
    出力端子と、
    前記(m×S)個の参照電圧と、複数ビットのデジタルデータ信号を入力し、前記デジタルデータ信号のうち各々が予め定められたビットフィールドをなす第1、第2、第3のビットグループの値に基づき、前記(m×S)個の参照電圧から、選択された電圧を第1及び第2の端子にそれぞれ出力する選択回路と、
    前記デコーダブロックより前記第1及び第2の端子に供給される電圧を入力し、前記第1及び第2の端子の電圧を、予め定められた所定の外分比で外分した電圧を前記出力端子から出力する増幅回路と、
    を備え、
    前記選択回路は、3段構成の回路ブロックを有し、
    前記1段目は、入力された前記(m×S)個の参照電圧のうち、それぞれが、S個ごとの参照電圧を入力とし、前記第1のビットグループの値に応じて、前記S個の参照電圧の中から1つの電圧を選択して出力する回路ブロックをm個備え、
    前記2段目は、前記1段目のm個の回路ブロックで選択されたm個の電圧を入力とし、前記第2のビットグループの値に応じて、入力されたm個の電圧の中から2つの電圧を選択して出力する1つの回路ブロックを備え、
    前記3段目は、前記2段目の回路ブロックで選択出力された2つの電圧を入力し、前記第3のビットグループの値に応じて、入力された2つの電圧を、それぞれ前記第1及び第2の端子に供給するか、または、遮断するように制御する1つの回路ブロックを備え、
    前記第1乃至第3ビットグループの信号値に応じて、(m×S)個の互いに異なる電圧レベルのうち任意の1つが前記出力端子より出力される、ことを特徴とする出力回路。
  67. 前記mの値が共通または異なる前記選択回路を複数備え、
    前記mの値が最大となる選択回路において、前記第3のビットグループの各ビットが、前記第1のビットグループ及び/又は第2のビットグループに全て含まれるときに、前記3段目の回路ブロックを省き、前記第2の回路ブロックからの2つの出力を前記第1及び第2の端子に供給してなる、ことを特徴とする請求項66に記載の出力回路。
  68. 前記外分比が1:2とされる、ことを特徴とする請求項64乃至67のいずれか一に記載の出力回路。
  69. 入力されたデータ信号に基づきデータ線を駆動するデータドライバにおいて、
    互いに電圧値が異なる複数の参照電圧を生成する階調電圧生成回路と、
    請求項64乃至68のいずれか一に記載の前記出力回路を備え、
    前記データ信号は、前記選択回路に入力される前記デジタルデータ信号に用いられる、ことを特徴とするデータドライバ。
  70. 一の方向に互いに平行に延在された複数本のデータ線と、
    前記一の方向に直交する方向に互いに平行に延在された複数本の走査線と、
    前記複数本のデータ線と前記複数本の走査線の交差部にマトリクス状に配置された複数の画素電極と、
    を備え、
    前記複数の画素電極のそれぞれに対応して、ドレイン及びソースの一方が対応する前記画素電極に接続され、前記ドレイン及びソースの他方が対応する前記データ線に接続され、ゲートが対応する前記走査線に接続されている、複数のトランジスタを有し、
    前記複数の走査線に対して走査信号をそれぞれ供給するゲートドライバと、
    前記複数のデータ線に対して入力データに対応した階調信号をそれぞれ供給するデータドライバと、
    を備え、
    前記データドライバは、請求項69記載のデータドライバよりなる、ことを特徴とする表示装置。
  71. 前記mを2(ただし、Kは所定の正整数)とし、
    前記選択回路が、第1乃至第2の参照電圧を、前記選択信号をなす第1乃至第2Kの信号の計2Kビットの信号に基づき、選択して前記第1、第2の端子に出力する構成とされ、
    第1列から第K列までの回路ブロック群を備え、前記各回路ブロックは4つの入力端子と2つの出力端子を有し、前記4つの入力端子より電圧信号を受け、2ビットの信号に基づいて選択された電圧信号を前記2つの出力端子より出力し、
    前記第1列は、2の(K−1)乗個の前記回路ブロックよりなり、2の(K−1)乗個の前記回路ブロックが、それぞれ、4つの入力端子の2つずつが共通接続された2つの入力端に、前記第1乃至第2の参照電圧の各2つが入力され、前記第1、第2の信号に基づき、2つの電圧信号をそれぞれ選択して出力し、
    第F列(ただし、Fは2からKまでの正数)は、2の(K−F)乗個の前記回路ブロックよりなり、前記2の(K−F)乗個の回路ブロックが、それぞれ、4つの入力端子に第(F−1)列の各2つの回路ブロックの出力電圧信号が入力され、第(2F−1)、第2Fの信号に基づき、2つの電圧信号をそれぞれ選択して出力し、
    前記第K列の回路ブロック群の2つの出力電圧信号が前記第1、第2の端子に出力される、ことを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  72. 前記回路ブロックは、前記4つの入力端子(「第1乃至第4の入力端子」という)と前記2つの出力端子(「第1及び第2の出力端子」という)について、
    前記第1及び第3の入力端子と前記第1の出力端子の間にそれぞれ挿入され、前記2つのビット信号の一方の信号に基づきオン・オフ制御される2つのスイッチと、
    前記第2及び第4の入力端子と前記第2の出力端子の間にそれぞれ挿入され、前記2つのビット信号の他方の信号に基づきそれぞれオン・オフ制御される2つスイッチと、
    を有する、ことを特徴とする請求項71記載の出力回路。
  73. 前記mを2(ただし、Kは所定の正整数)とし、
    前記選択回路が、第1乃至第2の参照電圧を、前記選択信号をなす第1乃至第2Kの信号の計2Kビットの信号に基づき、選択して前記第1、第2の端子に出力する構成とされ、
    第1列から第K列までの回路ブロック群を備え、前記各回路ブロックは4つの入力端子と2つの出力端子を有し、前記4つの入力端子より電圧信号を受け、2ビットの信号に基づいて選択された電圧信号を前記2つの出力端子より出力し、
    前記第1列は、2の(K−1)乗個の前記回路ブロックよりなり、2の(K−1)乗個の前記回路ブロックが、それぞれ、4つの入力端子の2つずつが共通接続された2つの入力端に、前記第1乃至第2の参照電圧の各2つが入力され、前記第1、第2の信号に基づき、2つの電圧信号をそれぞれ選択して出力し、
    第F列(ただし、Fは2からKまでの正数)は、2の(K−F)乗個の前記回路ブロックよりなり、前記2の(K−F)乗個の回路ブロックが、それぞれ、4つの入力端子に第(F−1)列の各2つの回路ブロックの出力電圧信号が入力され、第(2F−1)、第2Fの信号に基づき、2つの電圧信号をそれぞれ選択して出力し、
    前記第K列の回路ブロック群の2つの出力電圧信号が前記第1、第2の端子に出力される、ことを特徴とする請求項2記載のデジタルアナログ変換回路。
  74. 前記回路ブロックは、前記4つの入力端子(「第1乃至第4の入力端子」という)と前記2つの出力端子(「第1及び第2の出力端子」という)について、
    前記第1及び第3の入力端子と前記第1の出力端子の間にそれぞれ挿入され、前記2つのビット信号の一方の信号に基づきオン・オフ制御される2つのスイッチと、
    前記第2及び第4の入力端子と前記第2の出力端子の間にそれぞれ挿入され、前記2つのビット信号の他方の信号に基づきそれぞれオン・オフ制御される2つスイッチと、
    を有する、ことを特徴とする請求項73記載のデジタルアナログ変換回路。
  75. 請求項73又は74に記載の前記デジタルアナログ変換回路を含むデータドライバと、
    表示パネルと、
    を備え、
    前記データドライバの出力信号に基づき、前記表示パネルのデータ線を駆動してなる、ことを特徴とする表示装置。
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