TWI381342B - 驅動電壓產生電路 - Google Patents
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Description
本案係有關於一種驅動電壓產生電路，特別是指一種用於顯示器之驅動電壓產生電路。
第1圖為一種傳統的驅動電壓產生電路100，其中包括以串聯形式耦接於一電壓源(VD D
)以及一接地端(VS S
)之間的複數個電阻R、複數個傳輸閘(T1
、T2
、T3
、T4
、T5
、T6
、以及T7
)、以及一單位增益緩衝放大器102。該傳統驅動電壓產生電路100更包括一控制電路(未顯示在圖中)，用以產生複數個控制信號(C1
、C2
、C3
、C4
、C5
、C6
、以及C7
)控制上述傳輸閘(T1
、T2
、T3
、T4
、T5
、T6
、以及T7
)。藉由導通不同的上述傳輸閘(T1
、T2
、T3
、T4
、T5
、T6
、以及T7
)，使用者可改變節點104的電壓準位，以決定該驅動電壓產生電路100之輸出電壓Vo u t
值。該單位增益緩衝放大器102耦接在該節點104與該驅動電壓產生電路100之輸出端之間，以避免該輸出電壓Vo u t
隨著所驅動的負載飄移。
第1圖所示之傳統驅動電壓產生電路100乃利用串聯的該等電阻R之各個連接端點的分壓，來提供不同的電壓準位。如第1圖所示，該傳統驅動電壓產生電路100必須採用至少採用八個電阻與七個傳輸閘(T1
、T2
、T3
、T4
、T5
、T6
、以及T7
)，方能提供七個的電壓準位供節點104選擇。
此外，該控制單元必須產生七個控制信號(C1
、C2
、C3
、C4
、C5
、C6
、以及C7
)來各別控制該等傳輸閘(T1
、T2
、T3
、T4
、T5
、T6
、以及T7
)。由此可見，傳統的驅動電壓產生電路若要產生多種輸出電壓準位，必須耗用很多的傳輸閘與控制信號。為了縮減電路中所需要使用到的傳輸閘與控制信號數目，本發明將揭露一種新穎的驅動電壓產生電路。
本發明提出一種驅動電壓產生電路，其中包括一電壓源、一可變電流源、一電阻器、以及一單位增益緩衝放大器。該電阻器耦接於該電壓源以及該可變電流源的輸出端之間。該單位增益緩衝放大器之輸入端耦接該可變電流源之輸出端。其中，該單位增益緩衝放大器之輸出端即該驅動電壓產生電路之輸出端，其電壓準位乃由該可變電流源控制。
此外，上述可變電流源可為一電流鏡裝置。該可變電流源包括一參考電流源、一第一電晶體、複數個第二電晶體、對應該等第二電晶體的複數個傳輸閘、以及一控制電路。該第一電晶體之閘極與汲極耦接在一起。該參考電壓源之輸出端耦接該第一電晶體之汲極。該等第二電晶體之閘源極壓降皆與該第一電晶體之閘源極壓降相同，並且該等二電晶體之汲極皆耦接至該可變電流源之輸出端。該等第二電晶體之閘極分別由所對應的該等傳輸閘耦接至上述第一電晶體之閘極。該等傳輸閘的導通與否，乃由該控制電路所控制。該控制電路藉由控制該等傳輸閘的導通狀態控制該可變電流源所輸出的電流大小。該等第二電晶體可具有不同的通道寬長比。
此外，該可變電流源更可包括一第三電晶體，用以消除該等第二電晶體之通道調變效應。該第三電晶體耦接在該等第二電晶體與該可變電流源之輸出端之間。其中，該第三電晶體之源極耦接該等第二電晶體之汲極，並且該第三電晶體之汲極耦接至該可變電流源的輸出端。該第三電晶體之閘極耦接一偏壓電壓。
此外，本發明之驅動電壓產生電路可用於驅動一液晶顯示器，以調整該液晶顯示器的顯示對比。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式作詳細說明。
第2圖為本發明的一實施例。一驅動電壓產生電路200包括一電壓源VD D
、一可變電流源202、一電阻器R、以及一單位增益緩衝放大器204。該電阻器R耦接於該電壓源VD D
以及該可變電流源202的輸出端之間。該單位增益緩衝放大器204之輸入端耦接該可變電流源202之輸出端。該單位增益緩衝放大器204之輸出端即該驅動電壓產生電路200之輸出端，其電壓準位Vo u t
乃由該可變電流源202控制。如第2圖所示，該可變電流源202所產生的電流為I。該可變電流源202之輸出端的電壓即為(VD D
－I．R)。因此，該驅動電壓產生電路200之輸出端電壓Vo u t
為(VD D
－I．R)。
上述可變電流源202可為一電流鏡裝置。第3圖為本發明的另一種實施例，此驅動電壓產生電路300所採用的可變電流源裝置302包括一參考電流源Ir e f
、一第一電晶體M1
、複數個第二電晶體M2 1
、M2 2
與M2 3
、對應該等第二電晶體(M2 1
、M2 2
與M2 3
)的複數個傳輸閘T1
、T2
與T3
、以及一控制電路(未顯示在圖中)。該第一電晶體M1
之閘極與汲極耦接在一起。該參考電流源Ir e f
之輸出端耦接該第一電晶體M1
之汲極。該等第二電晶體(M2 1
、M2 2
與M2 3
)的閘源極壓降皆與該第一電晶體M1
之閘源極壓降相同，並且該等第二電晶體(M2 1
、M2 2
與M2 3
)之汲極皆耦接至該可變電流源302之輸出端(節點304)。該等第二電晶體(M2 1
、M2 2
與M2 3
)之閘極分別經由所對應的傳輸閘(T1
、T2
、或T3
)耦接至上述第一電晶體M1
的閘極。該等傳輸閘(T1
、T2
、或T3
)之導通與否乃由該控制電路所輸出的控制信號C1
、C2
與C3
所控制。該可變電流源302之輸出電流I的大小會隨著該等傳輸閘T1
、T2
與T3
的導通狀態而改變。該驅動電壓產生電路300會因為該可變電流源302之輸出電流I的不同，而產生不同的輸出電壓Vo u t
。
以第3圖為例，該等第二電晶體M2 1
、M2 2
與M2 3
可具有不同的通道寬長比(W/L)。假設該第一電晶體M1
與該等第二電晶體M2 1
、M2 2
與M2 3
的通道寬長比(W/L)為1：1：2：4，並且該等電晶體(M1
、M2 1
、M2 2
與M2 3
)之其他製程參數皆相同。控制信號(C1
、C2
或C3
)為’1’時，代表所控制的傳輸閘為導通，’0’代表所控制的傳輸閘為不導通。表格1為該等控制信號(C1
、C2
與C3
)和該可變電流源302之輸出電流I以及該驅動電壓產生電路300之輸出電壓Vo u t
之關係。
第4圖為本發明另一實施例。與第3圖相較，驅動電壓產生電路400之可變電流源402更包括一第三電晶體M3
。該第三電晶體M3
乃用來消除該等第二電晶體(M2 1
、M2 2
與M2 3
)之通道調變效應(channel length modulation)。該第三電晶體M3
之源極耦接該等第二電晶體(M2 1
、M2 2
與M2 3
)之汲極，並且該第三電晶體M3
之汲極耦接至該可變電流源的輸出端(節點404)。該第三電晶體M3
之閘極由一偏壓電壓Vb i a s
偏壓。
本發明之驅動電壓產生電路可用於驅動一液晶顯示器，以調整該液晶顯示器的顯示對比。以第3圖的為例，該驅動電壓產生電路300可提供七種不同輸出電壓Vo u t
供液晶顯示器選擇使用，令該液晶顯示器可有七種不同的顯示對比。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．傳統驅動電壓產生電路
102．．．單位增益緩衝放大器
104．．．節點
200．．．驅動電壓產生電路
202．．．可變電流源
204、306、406．．．單位增益緩衝放大器
300．．．驅動電壓產生電路
302．．．可變電流源
304．．．可變電流源302之輸出端
400．．．驅動電壓產生電路
402．．．可變電流源
404．．．可變電流源402之輸出端
C1
、C2
、C3
、C4
、C5
、C6
、以及C7
．．．控制信號
I．．．可變電流源之輸出電流
Ir e f
．．．參考電流源
M1
．．．第一電晶體
M2 1
、M2 2
與M2 3
．．．第二電晶體
M3
．．．第三電晶體
R．．．電阻器
T1
、T2
、T3
、T4
、T5
、T6
、以及T7
．．．傳輸閘
Vb i a s
．．．偏壓電壓
VD D
．．．電壓源
Vo u t
．．．驅動電壓產生電路之輸出電壓
VS S
．．．接地端
第1圖為傳統的驅動電壓產生電路；第2圖為本發明之驅動電壓產生電路的實施例；第3圖為本發明之驅動電壓產生電路的另一實施例；第4圖為本發明之驅動電壓產生電路的另一實施例。
300．．．驅動電壓產生電路
302．．．可變電流源
304．．．可變電流源302之輸出端
306．．．單位增益緩衝放大器
C1
、C2
、以及C3
．．．控制信號
I．．．可變電流源之輸出電流
Ir e f
．．．參考電流源
M1
．．．第一電晶體
M2 1
、M2 2
與M2 3
．．．第二電晶體
R．．．電阻器
T1
、T2
、以及T3
．．．傳輸閘
VD D
．．．電壓源
Vo u t
．．．驅動電壓產生電路300之輸出電壓
Claims (4)
- 一種驅動電壓產生電路，其中包括：一電壓源；一可變電流源，用以根據一組控制信號供應電流；一電阻器，耦接於該電壓源以及該可變電流源的輸出端之間；以及一單位增益緩衝放大器，其輸入端耦接該可變電流源之輸出端；其中，該單位增益緩衝放大器之輸出端即該驅動電壓產生電路之輸出端，其電壓準位驅動一液晶顯示器呈現該組控制信號所指示的顯示對比；其中，該可變電流源為一電流鏡裝置，且該可變電流源包括：一參考電流源；一第一電晶體，其閘極與汲極耦接在一起，並且其汲極耦接該參考電流源之輸出端；複數個第二電晶體，其汲極皆耦接至該可變電流源之輸出端；對應上述第二電晶體的複數個傳輸閘，分別將所對應的上述第二電晶體之閘極耦接至上述第一電晶體的閘極，該等傳輸閘的導通與不導通係由上述該組控制信號控制以控制該可變電流源所供應的電流之大小。
- 如申請專利範圍第1項所述之驅動電壓產生電路，其中該可變電流源更包括一第三電晶體，用以消除該等第 二電晶體之通道調變效應，其中，該第三電晶體之源極耦接該等第二電晶體之汲極，該第三電晶體之汲極耦接至該可變電流源的輸出端，並且該第三電晶體之閘極耦接一偏壓電壓。
- 如申請專利範圍第1項所述之驅動電壓產生電路，其中該等第二電晶體具有不同的通道寬長比。
- 如申請專利範圍第1項所述之驅動電壓產生電路，其中該等複數個第二電晶體其閘源極壓降皆與該第一電晶體之閘源極壓降相同。
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