CN101174390A - 削波器漂移补偿信号产生装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种削波器漂移补偿信号产生方法，包括，首先，接收一电压极性控制信号。然后，从电压极性控制信号取样得到一取样信号，并依据取样信号判断电压极性控制信号的电压极性转换方式。再来，依据电压极性控制信号的电压极性转换方式及取样信号得到一帧转换信号模板。接着，比较帧转换信号模板及取样信号，产生一帧转换信号。之后，依据帧转换信号及电压极性控制信号输出一第一削波器漂移补偿信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种削波器漂移补偿(chopper-stabilized)信号产生装置其及方法，且特别涉及一种应用于薄膜液晶显示器(TFT LCD)，且能省略起始控制信号(STV)的削波器漂移补偿信号产生装置其及方法。
背景技术
削波器漂移补偿(chopper-stabilized)信号应用于改善运算放大器(OPAmplifier)所具有的偏移电压(Offset Voltage)的问题，同时亦能提升均匀度(uniformity)。
请参照图1，其示出了乃传统运算放大器的示意图。如图所示，运算放大器100在第一削波器漂移补偿模式chopper-A下，其所具有的输出电压VOA为输入电压VI+偏移电压Vos(i)，而在第二削波器漂移补偿模式chopper-B下，运算放大器100所具有的输出电压VOB为输入电压VI-偏移电压Vos(i)。运算放大器100在第一削波器漂移补偿模式chopper-A及第二削波器漂移补偿模式chopper-B中交互切换，如此一来，则运算放大器100的平均输出电压VAVG即为输入电压VI，解决了偏移电压的问题。
上述的应用削波器漂移补偿信号解决运算放大器偏移电压的方法，亦常被应用于薄膜液晶显示器(TFT LCD)。请参照图2，其示出了乃传统薄膜液晶显示器的简略示意图。薄膜液晶显示器200其具有多列像素，图2中，是以1072列像素以及4个帧时序阶段(frame time period)为例。通常于薄膜液晶显示器的应用领域，会要求最少每4个帧时序阶段内，每列像素中的运算放大器处于第一削波器漂移补偿模式chopper-A及第二削波器漂移补偿模式chopper-B的时间要相等。其中，为求清晰表示的目的，第一削波器漂移补偿模式chopper-A以A表示之，第二削波器漂移补偿模式chopper-B以B表示之。
在图1框时序阶段中，让薄膜液晶显示器200的所有列像素中的运算放大器均处于第一削波器漂移补偿模式chopper-A，然后在图2框时序阶段中，让所有列像素中的运算放大器均处于第二削波器漂移补偿模式chopper-B，如此交互替换，则在图4框时序阶段结束后，每列像素中的运算放大器处于第一削波器漂移补偿模式chopper-A及第二削波器漂移补偿模式chopper-B的时间均相等，故解决了偏移电压的问题，提升均匀度。
然而，在薄膜液晶显示器200中，第一削波器漂移补偿模式chopper-A及第二削波器漂移补偿模式chopper-B的切换，传统的作法利用薄膜液晶显示器200所具有的时序控制器(未示出了于图)在每一个帧时序阶段的起始所发出的一起始控制信号(STV)，来辨别帧时序阶是否有改变，进而进行切换的动作。但是，现今某些薄膜液晶显示器并不提供起始控制信号，是故，上述的解决运算放大器偏移电压的方法，不尽然适用于所有的薄膜液晶显示器。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种削波器漂移补偿信号产生装置其及方法，利用薄膜液晶显示器内部所提供的电压极性控制信号，不需要起始控制信号，即能使得运算放大器在第一削波器漂移补偿模式及第二削波器漂移补偿模式间切换，解决偏移电压的问题。
根据本发明的目的，提出一种削波器漂移补偿信号产生方法，包括，首先，接收一电压极性控制信号。然后，从电压极性控制信号取样得到一取样信号，并依据取样信号判断电压极性控制信号的电压极性转换方式。再来，依据电压极性控制信号的电压极性转换方式及取样信号得到一帧转换信号模板。接着，比较帧转换信号模板及取样信号，产生一帧转换信号。之后，依据帧转换信号及电压极性控制信号输出一第一削波器漂移补偿信号。
根据本发明的目的，提出一种削波器漂移补偿信号产生装置，应用于一薄膜液晶显示器，薄膜液晶显示器具有多个运算放大器，削波器漂移补偿信号产生装置包括取样单元，控制单元以及信号产生单元。取样单元用于从一电压极性控制信号取样得到一取样信号，并依据取样信号判断电压极性控制信号的电压极性转换方式。控制单元耦接至取样单元。信号产生单元用于产生一第一削波器漂移补偿信号或一第二削波器漂移补偿信号，并选择其中之一为削波器漂移补偿信号且输出至运算放大器。其中，当判断出电压极性控制信号的电压极性转换为单列转换或双列转换时，控制单元输出一第一触发信号，且依据取样信号得到一帧转换信号模板。信号产生单元比较帧转换信号模板及取样信号，产生一帧转换信号。信号产生单元依据第一触发信号，且配合帧转换信号与电压极性控制信号以产生第一削波器漂移补偿信号。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1示出了传统运算放大器的示意图。
图2示出了传统薄膜液晶显示器的简略示意图。
图3A示出了薄膜液晶显示器的双列转换的示意图。
图3B示出了薄膜液晶显示器的单列转换的示意图。
图4示出了依照本发明较佳实施例的削波器漂移补偿信号产生方法的流程图。
图5A示出了依照本发明较佳实施例的薄膜液晶显示器的简略示意图。
图5B示出了依照本发明较佳实施例的薄膜液晶显示器的另一例的简略示意图。
图5C示出了依照本发明较佳实施例的薄膜液晶显示器的再一例的简略示意图。
图6示出了依照本发明较佳实施例的削波器漂移补偿信号产生装置的方块图。
图7示出了依照本发明较佳实施例的削波器漂移补偿信号产生装置的详细方块图。
附图符号说明
100：运算放大器
200、300、500、600：薄膜液晶显示器
610：取样单元
611：缓存器
612：转换检查器
613：规则检查器
620：控制单元
621：控制电路
622：中央控制器
623：监视器
624：计数电路
625：逻辑电路
626：第一缓存器
627：第二缓存器
628：计数器
629：序列缓存器
630：信号产生单元
631：第一逻辑电路
632：第二逻辑电路
633：多路复用器
具体实施方式
本发明提供一种削波器漂移补偿信号产生装置其及方法，利用薄膜液晶显示器内部所提供的电压极性控制信号，不需要起始控制信号，即能使得运算放大器于第一削波器漂移补偿模式及第二削波器漂移补偿模式间切换，解决偏移电压的问题。
由于薄膜液晶显示器内的液晶分子不能够一直固定在某一个电压不变，不然会因为特性的破坏而无法再因应电场的变化来转动，以形成不同的灰阶。所以每隔一段时间，就必须将电压恢复原状，以避免液晶分子的特性遭到破坏。薄膜液晶显示器内的显示电压就分成了两种极性，一个是正极性(P)，而另一个是负极性(N)。
薄膜液晶显示器内的一时序控制器会产生一电压极性控制信号(POL)，用于控制显示电压，此电压极性控制信号具有多个脉冲。此外，电压极性控制信号的电压极性转换包括双列转换(two-line inversion)及单列转换(one-line inversion)。请参照图3A，其示出了乃薄膜液晶显示器的双列转换的示意图。薄膜液晶显示器300的显示电压是每2列像素进行一次转换。请参照图3B，其示出了乃薄膜液晶显示器的单列转换的示意图。薄膜液晶显示器300的显示电压是每1列像素进行一次转换。
请参照图4，其示出了乃依照本发明较佳实施例的削波器漂移补偿信号产生方法的流程图。此方法应用于一薄膜液晶显示器，薄膜液晶显示器具有多个运算放大器。首先，在步骤402中，接收电压极性控制信号(POL)。再来，在步骤404中，从电压极性控制信号中连续取样其中连续n个脉冲以得到取样信号，n为正整数，通常是取n为8，亦即连续取样其中连续8个脉冲以得到取样信号。然后，在步骤406中，依据取样信号判断电压极性控制信号的电压转换方式。
在步骤408中，当电压极性控制信号的电压极性转换为单列转换时，判断取样信号是一第一序列信号或一第二序列信号，并计数第一序列信号及第二序列信号的个数。之后，在步骤410中，当第一序列信号或第二序列信号之一的个数先被计数至3时，将其暂存为帧转换信号模板，当取样信号等同与帧转换信号模板时，则产生帧转换信号，配合帧转换信号及电压极性控制信号产生一第一削波器漂移补偿信号。其中，此第一削波器漂移补偿信号会使得薄膜液晶显示器中的多个运算放大器适当地于第一削波器漂移补偿模式chopper-A及第二削波器漂移补偿模式chopper-B中交互切换，进而消除偏移电压。请参照图5A，其示出了乃依照本发明较佳实施例的薄膜液晶显示器的简略示意图。薄膜液晶显示器500的电压极性转换是单列转换，其中，以POL表示相对应的列像素的电压极性控制信号的极性，P为正极性，N为负极性，以CHOP表示相对应的列像素的运算放大器所处的削波器漂移补偿模式。其中，第一序列信号与第二序列信号定义为非PNPNPNPN或NPNPNPNP的任两种组合。
在步骤412中，当电压极性控制信号的电压极性转换为双列转换时，判断取样信号是一第三序列信号或一第四序列信号，并计数第三序列信号及第四序列信号的个数。之后，在步骤414中，当第三序列信号或第四序列信号之一的个数先被计数至3时，将其暂存为帧转换信号模板，当取样信号等同与帧转换信号模板时，则产生帧转换信号，配合帧转换信号及电压极性控制信号产生第一削波器漂移补偿信号，使得薄膜液晶显示器中的多个运算放大器适当地于第一削波器漂移补偿模式chopper-A及第二削波器漂移补偿模式chopper-B中交互切换，进而消除偏移电压。请参照图5B，其示出了乃依照本发明较佳实施例的薄膜液晶显示器的另一例的简略示意图。薄膜液晶显示器500的电压极性转换是双列转换，其中，第三序列信号与第四序列信号被定义为非PPNNPPNN或PNNPPNNP或NNPPNNPP或NPPNNPPN的任两种组合。
在一定时间后，则进入步骤416中，若无法得到帧转换信号模板时，则配合电压极性控制信号产生一第二削波器漂移补偿信号，此第二削波器漂移补偿信号会使得薄膜液晶显示器中的多个运算放大器适当地于第一削波器漂移补偿模式chopper-A及第二削波器漂移补偿模式chopper-B中交互切换，进而消除偏移电压。请参照图5C，其示出了乃依照本发明较佳实施例的薄膜液晶显示器的再一例的简略示意图。薄膜液晶显示器500的电压极性转换是双列转换，然为单列转换亦可。薄膜液晶显示器500仅具有1066列像素(亦即为8y+2列像素)，其从电压极性控制信号取样得到的取样信号皆相同，故无法依据取样信号得到帧转换信号模板，亦即无法辨别帧时序阶段是否改变。于是，输出第二削波器漂移补偿信号使得运算放大器以一特定的顺序切换于第一削波器漂移补偿模式chopper-A及第二削波器漂移补偿模式chopper-B之间，例如为ABABBABA或AABBBBAA，只要此特定顺序的前半与后半交换后为原顺序为反相即可。
请参照图6，其示出了乃依照本发明较佳实施例的削波器漂移补偿信号产生装置的方块图。削波器漂移补偿信号产生装置600应用于一薄膜液晶显示器，薄膜液晶显示器具有多个运算放大器。削波器漂移补偿信号产生装置600包括取样单元610、控制单元620以及信号产生单元630。取样单元610用于从薄膜液晶显示器600内部的一时序控制器所产生的电压极性控制信号POL中，取样得到取样信号SS，并依据取样信号SS判断电压极性控制信号POL的电压极性转换方式。控制单元620耦接至所述取样单元610。信号产生单元630用于产生第一削波器漂移补偿信号CHOP1或第二削波器漂移补偿信号CHOP2，并选择其中之一为一削波器漂移补偿信号CHOP且输出至运算放大器，使得运算放大器适当地在第一削波器漂移补偿模式chopper-A及第二削波器漂移补偿模式chopper-B中交互切换。
请参照图7，其示出了乃依照本发明较佳实施例的削波器漂移补偿信号产生装置的详细方块图。削波器漂移补偿信号产生装置600包括取样单元610、控制单元620以及信号产生单元630。取样单元包括610包括缓存器611、转换检查器612以及规则检查器613。缓存器611用于接收电压极性控制信号POL，电压极性控制信号POL具有多个脉冲，缓存器611从电压极性控制信号POL连续取样其中连续n个脉冲以得到取样信号SS，n为正整数，通常取n为8。
转换检查器612用于依据取样信号SS判断电压极性控制信号POL的电压转换是单列转换或双列转换。当控制单元620无法依据电压极性控制信号POL的电压极性转换方式及取样信号SS得到帧转换信号模板FI时，规则检查器613使得控制单元620输出第二触发信号T2，信号产生单元630依据第二触发信号T2，且配合电压极性控制信号POL以一特定的顺序产生第二削波器漂移补偿信号CHOP2。
控制单元620包括控制电路621以及计数电路624。控制电路620用于输出第一触发信号T1或第二触发信号T2至信号产生单元630，计数电路624用于依据电压极性控制信号POL的电压极性转换方式及取样信号SS输出帧转换信号模板FI。控制电路621包括中央控制器(central controller)622及监视器(watchdog)623。中央控制器622用于输出第一触发信号T1或第二触发信号T2，使得信号产生单元630相对应地产生第一削波器漂移补偿信号CHOP1或第二削波器漂移补偿信号CHOP2。
此外，是在m个帧时序阶段后，m为大于或等于20的正整数，若计数电路624无法得到帧转换信号模板FI时，监视器623使得中央控制器622输出第二触发信号T2，信号产生单元630依据第二触发信号T2，且配合电压极性控制信号POL以一特定的顺序产生第二削波器漂移补偿信号CHOP2。
计数电路624包括第一缓存器626、第二缓存器627、逻辑电路625、计数器628及序列缓存器629。当电压极性控制信号POL的电压极性转换方式为单列转换时，逻辑电路625用于判断取样信号SS是第一序列信号S1或第二序列信号S2，第一序列信号与第二序列信号定义为非PNPNPNPN或NPNPNPNP的任两种组合。若取样信号SS为第一序列信号S1，则将取样信号SS存入第一缓存器626，若取样信号SS为第二序列信号S2，则将取样信号SS存入第二缓存器627。当电压极性控制信号POL的电压极性转换方式为双列转换时，逻辑电路625用于判断取样信号SS是第三序列信号S3或第四序列信号S4，第三序列信号与第四序列信号定义为非PPNNPPNN或PNNPPNNP或NNPPNNPP或NPPNNPPN的任两种组合。若取样信号SS为第三序列信号S3，则将取样信号SS存入第一缓存器626，若取样信号SS为第四序列信号S4，则将取样信号SS存入第二缓存器627。
计数器628用于计数第一序列信号S1及第二序列信号S2的个数，或第三序列信号S3及第四序列信号S4的个数。当第一序列信号S1或第二序列信号S2之一的个数先被计数至3时，或第三序列信号S3或第四序列信号S4之一的个数先被计数至3时，序列缓存器629将其暂存为帧转换信号模板FI，并将帧转换信号模板输出至信号产生单元630。
信号产生单元630包括第一逻辑电路631、第二逻辑电路632以及多路复用器633。第一逻辑电路631用于从中央控制器622接收第一触发信号T1，并比较帧转换信号模板FI及取样信号SS，当帧转换信号模板FI相同于取样信号SS时，产生一帧转换信号，第一逻辑电路631配合帧转换信号与电压极性控制信号POL以产生第一削波器漂移补偿信号CHOP1。第二逻辑电路632用于从中央控制器622接收第二触发信号T2，以一特定的顺序产生第二削波器漂移补偿信号CHOP2，此特定顺序的前半与后半交换后为原顺序为反相。多路复用器633耦接至第一逻辑电路631及第二逻辑电路632，受中央控制器622的控制选择第一削波器漂移补偿信号CHOP1或第二削波器漂移补偿信号CHOP2之一为削波器漂移补偿信号CHOP至运算放大器。
本发明上述实施例所揭露的削波器漂移补偿信号产生装置其及方法，利用薄膜液晶显示器内部所提供的电压极性控制信号，不需要起始控制信号，即能使得运算放大器在第一削波器漂移补偿模式及第二削波器漂移补偿模式间切换，解决偏移电压的问题，提升均匀度。
综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视所附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (18)
1.一种削波器漂移补偿信号产生方法，包括：
(a)接收一电压极性控制信号；
(b)从所述电压极性控制信号取样得到一取样信号，并依据所述取样信号判断所述电压极性控制信号的电压极性转换方式；
(c)依据所述电压极性控制信号的电压极性转换方式及所述取样信号得到一帧转换信号模板；
(d)比较所述帧转换信号模板及所述取样信号，产生一帧转换信号；以及
(e)依据所述帧转换信号及所述电压极性控制信号产生一第一削波器漂移补偿信号。
2.如权利要求1所述的削波器漂移补偿信号产生方法，更包括：
(f)若无法得到所述帧转换信号时，则配合所述电压极性控制信号产生一第二削波器漂移补偿信号。
3.如权利要求1所述的削波器漂移补偿信号产生方法，其中，所述方法被应用于一薄膜液晶显示器，所述薄膜液晶显示器具有多个运算放大器，所述第一削波器漂移补偿信号被输出至所述些运算放大器。
4.如权利要求3所述的削波器漂移补偿信号产生方法，其中，所述电压极性控制信号由所述薄膜液晶显示器的一时序控制器所产生，且所述电压极性控制信号具有多个脉冲。
5.如权利要求4所述的削波器漂移补偿信号产生方法，其中，所述步骤(b)更包括：
(b1)从所述电压极性控制信号连续取样其中连续n个脉冲以得到所述取样信号，n为正整数；以及
(b2)依据所述取样信号判断所述电压极性控制信号的电压转换方式。
6.如权利要求5所述的削波器漂移补偿信号产生方法，其中，n为8。
7.如权利要求5所述的削波器漂移补偿信号产生方法，其中，所述步骤(c)更包括：
(c1)判断所述取样信号是一第一序列信号或一第二序列信号并计数所述第一序列信号及所述第二序列信号的个数；以及
(c2)当所述第一序列信号或所述第二序列信号之一的个数先被计数至3时，将其暂存为所述帧转换信号模板。
8.如权利要求5所述的削波器漂移补偿信号产生方法，其中，所述步骤(c)更包括：
(c3)判断所述取样信号是一第三序列信号或一第四序列信号并计数所述第三序列信号及所述第四序列信号的个数；以及
(c4)当所述第三序列信号或所述第四序列信号之一的个数先被计数至3时，将其暂存为所述帧转换信号模板。
9.一种削波器漂移补偿信号产生装置，应用于一薄膜液晶显示器，所述薄膜液晶显示器具有多个运算放大器，所述削波器漂移补偿信号产生装置包括：
一取样单元，用于从一电压极性控制信号取样得到一取样信号，并依据所述取样信号判断所述电压极性控制信号的电压极性转换方式；
一控制单元，耦接至所述取样单元；以及
一信号产生单元，用于产生一第一削波器漂移补偿信号或一第二削波器漂移补偿信号，并选择其中之一为一削波器漂移补偿信号且输出至所述些运算放大器；
其中，当判断出所述电压极性控制信号的电压极性转换方式为一单列转换或一双列转换后，所述控制单元输出一第一触发信号，且依据所述取样信号得到一帧转换信号模板，所述信号产生单元比较所述帧转换信号模板及所述取样信号，产生一帧转换信号，且所述信号产生单元依据所述第一触发信号，并配合所述帧转换信号与所述电压极性控制信号以产生所述第一削波器漂移补偿信号。
10.如权利要求9所述的削波器漂移补偿信号产生装置，其中，所述电压极性控制信号由所述薄膜液晶显示器的一时序控制器所产生。
11.如权利要求10所述的削波器漂移补偿信号产生装置，其中，所述取样单元包括：
一缓存器，用于接收所述电压极性控制信号，所述电压极性控制信号具有多个脉冲，所述第一缓存器从所述电压极性控制信号连续取样其中连续n个脉冲以得到所述取样信号，n为正整数；以及
一转换检查器，用于依据所述取样信号判断所述电压极性控制信号的电压转换方式是所述单列转换或所述双列转换。
12.如权利要求11所述的削波器漂移补偿信号产生装置，其中，n为8。
13.如权利要求11所述的削波器漂移补偿信号产生装置，其中，所述取样单元更包括：
一规则检查器，当所述控制单元无法依据所述电压极性控制信号的电压极性转换方式及所述取样信号得到所述帧转换信号模板时，所述规则检查器使得所述控制单元输出一第二触发信号，所述信号产生单元依据所述第二触发信号，且配合所述电压极性控制信号以产生所述第二削波器漂移补偿信号。
14.如权利要求13所述的削波器漂移补偿信号产生装置，其中，所述控制单元包括：
一控制电路，用于输出所述第一触发信号或所述第二触发信号至所述信号产生单元；以及
一计数电路，用于依据所述电压极性控制信号的电压极性转换方式及所述取样信号得到所述帧转换信号模板。
15.如权利要求14所述的削波器漂移补偿信号产生装置，其中，所述控制电路包括：
一中央控制器，用于输出所述第一触发信号或所述第二触发信号，使得所述信号产生单元相对应地产生所述第一削波器漂移补偿信号或所述第二削波器漂移补偿信号。
16.如权利要求15所述的削波器漂移补偿信号产生装置，其中，所述控制电路更包括：
一监视器，是在m个帧时序阶段后，若所述计数电路无法得到所述帧转换信号模板时，所述监视器使得所述控制单元输出所述第二触发信号，所述信号产生单元依据所述第二触发信号，且配合所述电压极性控制信号以产生所述第二削波器漂移补偿信号，m为大于或等于20的正整数。
17.如权利要求16所述的削波器漂移补偿信号产生装置，其中，所述计数电路包括：
一第一缓存器；
一第二缓存器；
一逻辑电路，当所述电压极性控制信号的电压极性转换方式是所述单列转换时，用于判断所述取样信号是一第一序列信号或一第二序列信号，若所述取样信号为所述第一序列信号，则将所述取样信号存入所述第一缓存器，若所述取样信号为所述第二序列信号，则将所述取样信号存入所述第二缓存器，当所述电压极性控制信号的电压极性转换方式是所述双列转换时，用于判断所述取样信号是一第三序列信号或一第四序列信号，若所述取样信号为所述第三序列信号，则将所述取样信号存入所述第一缓存器，若所述取样信号为所述第四序列信号，则将所述取样信号存入所述第二缓存器；
一计数器，用于计数所述第一序列信号及所述第二序列信号的个数，或用于计数所述第三序列信号及所述第四序列信号的个数；以及
一序列缓存器，当所述第一序列信号或所述第二序列信号之一的个数先被计数至3时，或所述第三序列信号或所述第四序列信号之一的个数先被计数至3时，所述序列缓存器将其暂存为所述帧转换信号模板，并将所述帧转换信号模板输出至所述信号产生单元。
18.如权利要求17所述的削波器漂移补偿信号产生装置，所述信号产生单元包括：
一第一逻辑电路，从用于所述中央控制器接收所述第一触发信号，并比较所述帧转换信号模板及所述取样信号，产生一帧转换信号，配合所述帧转换信号与所述电压极性控制信号以产生所述第一削波器漂移补偿信号；
一第二逻辑电路，用于从所述中央控制器接收所述第二触发信号，以一特定的顺序产生所述第二削波器漂移补偿信号，此特定顺序的规则为其前半与后半交换后为原顺序为反相即可；以及
一多路复用器，耦接至所述第一逻辑电路及所述第二逻辑电路，受所述中央控制器的控制以选择所述第一削波器漂移补偿信号或所述第二削波器漂移补偿信号之一为所述削波器漂移补偿信号，并将所述削波器漂移补偿信号输出至所述些运算放大器。
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