CN101202030B

CN101202030B - 驱动电压产生电路

Info

Publication number: CN101202030B
Application number: CN2006101672942A
Authority: CN
Inventors: 陈吉昌
Original assignee: Princeton Technology Corp
Current assignee: Princeton Technology Corp
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2006-12-15
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2026-12-15
Also published as: CN101202030A

Abstract

本发明提出一种驱动电压产生电路，其中包括一电压源、一可变电流源、一电阻器、以及一单位增益缓冲放大器。该电阻器耦接于该电压源以及该可变电流源的输出端之间。该单位增益缓冲放大器的输入端耦接该可变电流源的输出端。该单位增益缓冲放大器的输出端即该驱动电压产生电路的输出端，其电压准位是由该可变电流源控制。该可变电流源包括：一参考电流源；一第一晶体管、多个第二晶体管、对应上述第二晶体管的多个传输门以及一控制电路。本发明所述的驱动电压产生电路，缩减了电路中所需要使用到的传输门与控制信号数目。

Description

驱动电压产生电路

技术领域

本发明是有关于一种驱动电压产生电路，特别是指一种用于显示器的驱动电压产生电路。

背景技术

图1为一种传统的驱动电压产生电路100，其中包括以串联形式耦接于一电压源(V_DD)以及一接地端(V_SS)之间的多个电阻R、多个传输门(T₁、T₂、T₃、T₄、T₅、T₆以及T₇)、以及一单位增益缓冲放大器102。该传统驱动电压产生电路100更包括一控制电路(未显示在图中)，用以产生多个控制信号(C₁、C₂、C₃、C₄、C₅、C₆以及C₇)控制上述传输门(T₁、T₂、T₃、T₄、T₅、T₆以及T₇)。通过导通不同的上述传输门(T₁、T₂、T₃、T₄、T₅、T₆以及T₇)，使用者可改变节点104的电压准位，以决定该驱动电压产生电路100的输出电压V_out值。该单位增益缓冲放大器102耦接在该节点104与该驱动电压产生电路100的输出端之间，以避免该输出电压V_out随着所驱动的负载漂移。

图1所示的传统驱动电压产生电路100是利用串联的所述电阻R的各个连接端点的分压，来提供不同的电压准位。如图1所示，该传统驱动电压产生电路100必须采用至少八个电阻与七个传输门(T₁、T₂、T₃、T₄、T₅、T₆以及T₇)，方能提供七个电压准位供节点104选择。此外，该控制单元必须产生七个控制信号(C₁、C₂、C₃、C₄、C₅、C₆以及C₇)来分别控制所述传输门(T₁、T₂、T₃、T₄、T₅、T₆以及T₇)。由此可见，传统的驱动电压产生电路若要产生多种输出电压准位，必须耗用很多的传输门与控制信号。为了缩减电路中所需要使用到的传输门与控制信号数目，本发明将揭露一种驱动电压产生电路。

发明内容

本发明提出一种驱动电压产生电路，其中包括一电压源、一可变电流源、一电阻器、以及一单位增益缓冲放大器。该可变电流源为一电流镜装置，且包括一参考电流源、一第一晶体管、多个第二晶体管、对应所述第二晶体管的多个传输门、以及一控制电路。该第一晶体管的栅极与漏极耦接在一起。该参考电压源的输出端耦接该第一晶体管的漏极。所述第二晶体管的漏极皆耦接至该可变电流源的输出端。所述第二晶体管的栅极分别由所对应的所述传输门耦接至上述第一晶体管的栅极。所述传输门的导通与否，是由该控制电路所控制。该控制电路通过控制所述传输门的导通状态控制该可变电流源所输出的电流大小。该电阻器耦接于该电压源以及该可变电流源的输出端之间。该单位增益缓冲放大器的输入端耦接该可变电流源的输出端。其中，该单位增益缓冲放大器的输出端即该驱动电压产生电路的输出端，其电压准位由该可变电流源控制。

所述第二晶体管的栅源极压降皆与该第一晶体管的栅源极压降相同。所述第二晶体管可具有不同的沟道宽长比。

此外，该可变电流源更可包括一第三晶体管，用以消除所述第二晶体管的沟道调制效应。该第三晶体管耦接在所述第二晶体管与该可变电流源的输出端之间。其中，该第三晶体管的源极耦接所述第二晶体管的漏极，并且该第三晶体管的漏极耦接至该可变电流源的输出端。该第三晶体管的栅极耦接一偏压电压。

此外，本发明的驱动电压产生电路可用于驱动一液晶显示器，以调整该液晶显示器的显示对比。

本发明所述的驱动电压产生电路，缩减了电路中所需要使用到的传输门与控制信号数目。

附图说明

图1为传统的驱动电压产生电路；

图2为本发明的驱动电压产生电路的实施例；

图3为本发明的驱动电压产生电路的另一实施例；

图4为本发明的驱动电压产生电路的另一实施例。

具体实施方式

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式作详细说明。

图2为本发明的一实施例。一驱动电压产生电路200包括一电压源V_DD、一可变电流源202、一电阻器R、以及一单位增益缓冲放大器204。该电阻器R耦接于该电压源V_DD以及该可变电流源202的输出端之间。该单位增益缓冲放大器204的输入端耦接该可变电流源202的输出端。该单位增益缓冲放大器204的输出端即该驱动电压产生电路200的输出端，其电压准位V_out是由该可变电流源202控制。如图2所示，该可变电流源202所产生的电流为I。该可变电流源202的输出端的电压即为(V_DD-I×R)。因此，该驱动电压产生电路200的输出端电压V_out为(V_DD-I×R)。

上述可变电流源202可为一电流镜装置。图3为本发明的另一种实施例，此驱动电压产生电路300所采用的可变电流源装置302包括一参考电流源I_ref、一第一晶体管M₁、多个第二晶体管M₂₁、M₂₂与M₂₃、对应所述第二晶体管(M₂₁、M₂₂与M₂₃)的多个传输门T₁、T₂与T₃、以及一控制电路(未显示在图中)。该第一晶体管M₁的栅极与漏极耦接在一起。该参考电流源I_ref的输出端耦接该第一晶体管M₁的漏极。所述第二晶体管(M₂₁、M₂₂与M₂₃)的栅源极压降皆与该第一晶体管M₁的栅源极压降相同，并且所述第二晶体管(M₂₁、M₂₂与M₂₃)的漏极皆耦接至该可变电流源302的输出端(节点304)。所述第二晶体管(M₂₁、M₂₂与M₂₃)的栅极分别经由所对应的传输门(T₁、T₂与T₃)耦接至上述第一晶体管M₁的栅极。所述传输门(T₁、T₂与T₃)的导通与否是由该控制电路所输出的控制信号C₁、C₂与C₃所控制。该可变电流源302的输出电流I的大小会随着所述传输门T₁、T₂与T₃的导通状态而改变。该驱动电压产生电路300会因为该可变电流源302的输出电流I的不同，而产生不同的输出它压V_out。

以图3为例，所述第二晶体管M₂₁、M₂₂与M₂₃可具有不同的沟道宽长比(W/L)。假设该第一晶体管M₁与所述第二晶体管M₂₁、M₂₂与M₂₃的沟道宽长比(W/L)为1∶1∶2∶4，并且所述晶体管(M₁、M₂₁、M₂₂与M₂₃)的其他制程参数皆相同。控制信号(C₁、C₂与C₃)为“1”时，代表所控制的传输门为导通，“O”代表所控制的传输门为不导通。表1为所述控制信号(C₁、C₂与C₃)和该可变电流源302的输出电流I以及该驱动电压产生电路300的输出电压V_out的关系。

表1

C<sub>3</sub>	C<sub>2</sub>	C<sub>1</sub>	I	V<sub>out</sub>
					0	0	1	I<sub>ref</sub>	V<sub>DD</sub>-I<sub>ref</sub>×R
0	1	0	2I<sub>ref</sub>	V<sub>DD</sub>-2I<sub>ref</sub>×R
					0	1	1	3I<sub>ref</sub>	V<sub>DD</sub>-3I<sub>ref</sub>×R
1	0	0	4I<sub>ref</sub>	V<sub>DD</sub>-4I<sub>ref</sub>×R
					1	0	1	5I<sub>ref</sub>	V<sub>DD</sub>-5I<sub>ref</sub>×R
1	1	0	6I<sub>ref</sub>	V<sub>DD</sub>-6I<sub>ref</sub>×R
					1	1	1	7I<sub>ref</sub>	V<sub>DD</sub>-7I<sub>ref</sub>×R

由表1可知，该驱动电压产生电路300亦可提供七种不同的输出电压V_out。相较于图1的传统驱动电压产生电路100，本发明的驱动电压产生电路300仅需三个传输门(T₁、T₂、与T₃)以及三个控制信号(C₁、C₂与C₃)，即可提供七种不同的输出电压V_out。

图4为本发明另一实施例。与图3相较，驱动电压产生电路400的可变电流源402更包括一第三晶体管M₃。该第三晶体管M₃是用来消除所述第二晶体管(M₂₁、M₂₂与M₂₃)的沟道长度调制效应(channel length modulation)。该第三晶体管M₃的源极耦接所述第二晶体管(M₂₁、M₂₂与M₂₃)的漏极，并且该第三晶体管M₃的漏极耦接至该可变电流源的输出端(节点404)。该第三晶体管M₃的栅极由一偏压电压V_bias偏压。

本发明的驱动电压产生电路可用于驱动一液晶显示器，以调整该液晶显示器的显示对比。以图3为例，该驱动电压产生电路300可提供七种不同输出电压V_out供液晶显示器选择使用，令该液晶显示器可有七种不同的显示对比。

以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。

附图中符号的简单说明如下：

100：传统驱动电压产生电路

102：单位增益缓冲放大器

104：节点

200：驱动电压产生电路

202：可变电流源

204、306、406：单位增益缓冲放大器

300：驱动电压产生电路

302：可变电流源

304：可变电流源302的输出端

400：驱动电压产生电路

402：可变电流源

404：可变电流源402的输出端

C₁、C₂、C₃、C₄、C₅、C₆、C₇：控制信号

I：可变电流源的输出电流

I_ref：参考电流源

M₁：第一晶体管

M₂₁、M₂₂与M₂₃：第二晶体管

M₃：第三晶体管

R：电阻器

T₁、T₂、T₃、T₄、T₅、T₆、T₇：传输门

V_bias：偏压电压

V_DD：电压源

V_out：驱动电压产生电路的输出电压

V_SS：接地端

Claims

1.一种驱动电压产生电路，其特征在于，该驱动电压产生电路包括：

一电压源；

一可变电流源，该可变电流源为一电流镜装置，且包括：一参考电流源；一第一晶体管，其栅极与漏极耦接在一起，并且其漏极耦接该参考电流源的输出端；多个第二晶体管，其漏极皆耦接至该可变电流源的输出端；对应上述第二晶体管的多个传输门，分别将所对应的上述第二晶体管的栅极耦接至上述第一晶体管的栅极；以及一控制电路，用以控制所述传输门为导通或不导通，以控制该可变电流源所输出的电流大小；

一电阻器，耦接于该电压源以及该可变电流源的输出端之间；以及

一单位增益缓冲放大器，其输入端耦接该可变电流源的输出端；

其中，该单位增益缓冲放大器的输出端即该驱动电压产生电路的输出端，其电压准位由该可变电流源控制。

2.根据权利要求1所述的驱动电压产生电路，其特征在于，该可变电流源更包括一第三晶体管，用以消除所述第二晶体管的沟道调制效应，其中，该第三晶体管的源极耦接所述第二晶体管的漏极，该第三晶体管的漏极耦接至该可变电流源的输出端，并且该第三晶体管的栅极耦接一偏压电压。

3.根据权利要求1所述的驱动电压产生电路，其特征在于，所述第二晶体管具有不同的沟道宽长比。

4.根据权利要求1所述的驱动电压产生电路，其特征在于，可用于驱动一液晶显示器，以调整该液晶显示器的显示对比。

5.根据权利要求1所述的驱动电压产生电路，其特征在于，该多个第二晶体管的栅源极压降皆与该第一晶体管的栅源极压降相同。