CN101572068A - 公共电压发生器、包括该发生器的显示设备及其生成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种公共电压发生器，其包括运算放大器和多个开关。该运算放大器被配置为放大第一电压与第二电压之间的差并且输出经放大的电压作为公共电压。该多个开关被配置为在第一电压输出模式下将第三电压和第四电压作为电源传送至所述运算放大器，并且在第二电压输出模式下将第五电压和第六电压作为电源传送至所述运算放大器。

Description

公共电压发生器、包括该发生器的显示设备及其生成方法
优先权状态
本申请根据35U.S.C.§119要求2008年4月29日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2008-0039822号的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明的实施例涉及公共电压生成技术。例如，示例实施例涉及具有相对较小面积和高效率的公共电压发生器、包括该公共电压发生器的显示设备以及生成公共电压的方法。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)是平板显示设备的一个示例并且在电视机、监视器、移动电话等中广泛使用。TFT-LCD一般包括源驱动器(sourcedriver)、公共电压发生器和包括多条源线(source line)和公共电压线的显示面板。
源驱动器向该多条源线中的一条输出对应于数字视频信号的模拟电压。公共电压发生器向该多条源线中的一条输出公共电压(例如，第一公共电压或具有低于第一公共电压的电压电平的第二公共电压)，公共电压具有与该模拟电压相反的极性以防止液晶的劣化。
公共电压发生器改变第一公共电压或第二公共电压以改进液晶的画面质量。然而，传统的公共电压发生器包括多个放大器、多个外部电容、多个复用器和用于外部电容的连接的外部焊盘(pad)，因此需要相对较大的功耗和较大的芯片尺寸，也增加了包括该传统公共电压发生器的模块的整体成本。
发明内容
本发明的示例实施例提供一种具有相对较小面积和高效率的公共电压发生器、包括该公共电压发生器的显示设备以及生成该公共电压的方法。
在一个示例实施例中，公共电压发生器包括：运算放大器，其被配置为放大第一电压与第二电压之间的差并且输出经放大的电压作为公共电压；以及多个开关，其被配置为在第一电压输出模式下将第三电压和第四电压作为电源传送至所述运算放大器，并且在第二电压输出模式下将第五电压和第六电压作为电源传送至所述运算放大器。
根据示例实施例，公共电压发生器包括分压器，其连接在输出端和第一节点之间并且被配置为对所述输出端和第一节点之间的电压进行分压，其中所述运算放大器包括接收所述第一电压的第一输入端和接收所述第二电压的第二输入端，并且输出公共电压至输出端，并且其中所述多个开关还被配置为在第一电压输出模式下向第一节点传送第四电压并且在第二电压输出模式下向第一节点传送第七电压。
在示例实施例中，公共电压发生器还包括输入电压发生单元，其被配置为在第一电压输出模式下响应于第一输出控制信号选择通过对第七电压进行分压而确定的多个电压电平中的一个并将其作为第二电压传送至第二输入端，并且被配置在第二电压输出模式下响应于第二输出控制信号选择所述多个电压电平中的另一个并将其作为第二电压传送至第二输入端。
根据示例实施例，输入电压发生单元还包括：电阻分压器(resistancedivider)，其被配置为使用至少一个电阻器将与第四电压和第七电压之间的差相对应的电压进行电阻分压(resistively divide)；以及复用器，其被配置为响应于第一输出控制信号选择从电阻分压器输出的多个电压中的一个并将其输出作为第二输入电压，并且被配置为响应于第二输出控制信号选择所述多个电压电平中的另一个并将其输出作为第二输入电压。
在示例实施例中，所述多个开关还被配置为在第三电压输出模式下将第五电压和第六电压作为电源传送至运算放大器，并且在第四电压输出模式下将第三电压和第四电压作为电源传送至运算放大器。
根据示例实施例，所述运算放大器输出的公共电压满足下面关系：在第一输出模式下的公共电压的幅度＞在第三输出模式下的公共电压的幅度＞在第四输出模式下的公共电压的幅度＞在第二输出模式下的公共电压的幅度。
在示例实施例中，所述多个开关被配置为使得公共电压根据第一次序和第二次序中的一个而改变，其中第一次序遵从第二输出模式、第三输出模式、第一输出模式和第四输出模式的顺序，并且其中第二次序遵从第四输出模式、第一输出模式、第三输出模式和第二输出模式。
根据示例实施例，所述多个开关还被配置为在第三电压输出模式下向第一节点传送第三电压并且在第四电压输出模式下向第一节点传送第七电压。
在示例实施例中，公共电压发生器还包括输入电压发生单元，其被配置为在第三电压输出模式下响应于第一输出控制信号选择通过对第七电压进行分压而确定的多个电压电平中的一个并将其作为第二电压传送至第二输入端，并且被配置为在第四电压输出模式下响应于第二输出控制信号选择所述多个电压电平中的另一个并将其作为第二电压传送至第二输入端。
根据示例实施例，所述多个开关包括：第一开关对，其连接到运算放大器的第一电源端并且被配置为将第三电压和第五电压中的一个传送至第一电源端；第二开关对，其连接到运算放大器的第二电源端并且被配置为将第四电压和第六电压中的一个传送至第二电源端；以及第三开关对，其连接到第一节点并且被配置为将第四电压和第七电压中的一个传送至第一节点。
在示例实施例中，第一开关对包括：第一开关，其被配置为响应于第一开关控制信号传送第三电压至第一电源端；以及第二开关，其被配置为响应于第二开关控制信号传送第五电压至第一电源端。第二开关对包括：第三开关，其被配置为响应于第三开关控制信号传送第四电压至第二电源端；以及第四开关，其被配置为响应于第四开关控制信号传送第六电压至第二电源端。第三开关对包括：第五开关，其被配置为响应于第五开关控制信号传送第七电压至第一节点；以及第六开关，其被配置为响应于第六开关控制信号传送第四电压至第一节点。
根据示例实施例，第一和第三开关控制信号具有分别与第二和第四开关控制信号的逻辑电平互补的逻辑电平，并且第五开关控制信号和第六开关控制信号具有互补的逻辑电平。
在示例实施例中，公共电压发生器还包括至少一个电容器，其连接在第一电源端和第二电源端之间，被配置为减小第一开关对和第二开关对中的至少一个的开关噪声。
根据示例实施例，输入电压发生单元被配置为在第一电压输出模式下响应于第一输出控制信号选择多个电压电平中的一个并将其传送作为第二电压，并且被配置为在第二电压输出模式下响应于第二输出控制信号选择该多个电压电平中的另一个并将其传送作为第二输入电压。
在示例实施例中，输入电压发生单元使用至少一个电阻器确定与第七电压和第四电压之间的差相对应的多个电压电平。
在示例实施例中，显示设备包括源驱动器、显示面板和公共电压发生器。
在示例实施例中，一种生成公共电压的方法包括：使用第一电源电压和第二电源电压作为运算放大器的电源来输出第一公共电压；以及使用第三电源电压和第四电源电压作为运算放大器的电源来输出第二公共电压。
根据示例实施例，该方法还包括：在输出第一公共电压之前使用第三电源电压和第四电源电压作为运算放大器的电源来输出第三公共电压；以及在输出第一公共电压之后使用第一电压和第二电压作为运算放大器的电源来输出第四公共电压。
在示例实施例中，第一、第二、第三和第四公共电压的幅度满足下面的关系：第一公共电压＞第三公共电压＞第四公共电压＞第二公共电压。
在一个示例实施例中，公共电压发生器包括：运算放大器，其被配置为放大在第一输入端接收的第一电压和在第二输入端接收的第二电压之间的差，并且将经放大的电压作为公共电压输出到输出端；分压器，其连接在输出端和第一节点之间并且被配置为将输出端和第一节点之间的电压进行分压并且将分压(divided voltage)作为第一电压输出到第一输出端；以及输入电压发生单元，其被配置为在第一电压输出模式下响应于第一输出控制信号选择多个电压电平中的一个并将其作为第二电压传送，并且被配置为在第二电压输出模式下响应于第二输出控制信号选择该多个电压电平中的另一个并将其作为第二电压传送。
附图说明
本发明的以上和其它特征和优点将通过结合附图在具体示例实施例中的描述而变得更加清楚明白，附图中：
图1是传统公共电压发生器的电路图；
图2图示根据本发明的实施例的包括公共电压发生器的显示设备；
图3图示图2中示出的公共电压发生器；
图4A至图4D为图示图2中示出的公共电压发生器的操作的图；
图5为图示根据开关信号图2中示出的公共电压发生器的输出电压的图；
图6是图2中示出的开关信号的时序图；以及
图7为图示根据本发明的示例实施例的生成公共电压的方法的流程图。
具体实施方式
现在将参照其中示出了本发明的实施例的附图，在下文中更充分地描述本发明的示例实施例。但是，本发明可以以许多不同形式实施而不应解释为局限于这里所阐述的实施例。更确切地说，提供这些实施例以便本公开会彻底和完整，并且会将本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。在附图中，为清楚起见，可能夸大了层和区域的大小和相对大小。贯穿全文，相似的标号指代相似的元件。
应该理解，当称一个元件被“连接”或者“耦接”到另一元件时，其可以直接连接或耦接到其它元件或者可能存在居间元件。相反，当称一个元件被“直接连接”或者“直接耦接”到另一元件时，不存在居间元件。如这里所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的一个或多个的任何及所有组合并且可以被简写为“/”。
应该理解，尽管术语第一、第二等等在这里可以用于描述各种元件，但这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件进行区分。例如，第一信号可以称作第二信号，以及类似地，第二信号可以称作第一信号，而不背离本公开的教导。
诸如“在...之下”、“在...以下”、“低于”、“在...之上”、“高于”等之类的空间相对术语在这里可以用于方便地描述一个元件和/或特征与另一个元件和/或特征或与其它元件和/或特征之间的关系。应当理解，所述空间相对术语旨在除了图中所绘出的方向之外还涵盖设备在使用或操作时的不同方向。所述图旨在描绘示例实施例并且不应当被解释为限制权利要求的预期范围。除非明确指出，附图不应被视为按规定比例绘出。
这里所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不意欲作为本发明示例性实施例的限制。如这里所使用的，单数形式“a(一个)”、“an(一个)”、“the(该、所述)”除非上下文清楚指出，否则意欲也包括复数形式。还应该理解，术语“comprise(包含)”、“comprising(包含)”、“includes(包括)”和/或“including(包括)”当在本说明书中使用时指定所陈述特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。
除非另有规定，否则这里所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有如本发明所属领域的一个普通技术人员所普遍理解的相同含义。还应该理解，诸如公共使用的词典中所定义的术语应该理解为具有与相关领域和/或本申请的情境中的含义一致的含义，而不应从理想化或者过分形式的意义上理解，除非这里明确地如此定义。
图1为传统公共电压发生器10的电路图。公共电压发生器10包括公共电压输出端VCOM、输入电压发生单元11、第一公共电压发生单元13、第一外部电容器C1、第二公共电压发生单元15、第二外部电容器C2、第一开关S11和第二开关S22。
公共电压发生器10通过公共电压输出端VCOM输出第一公共电压VCOMH和第二公共电压VCOML。显示面板(未示出)包括与公共电压输出端VCOM相连的公共电压线(未示出)和多条源线(未示出)。显示面板响应于第一公共电压和第二公共电压VCOMH和VCOML和对应于数字视频信号的模拟电压而显示视频信号。
第一公共电压和第二公共电压VCOMH和VCOML具有与写入液晶的数据电压相反的极性并且用于相位反转(phase inversion)，以防止该液晶的劣化。公共电压发生器10改变第一公共电压VCOMH和第二公共电压VCOML以改进该液晶的画面质量。
输入电压发生单元11可以响应于第一输入电压输出控制信号H-SEL和第二电压输出控制信号L-SEL中的每一个，选择通过将与第一电压V1和第二电压VSS之间的差相对应的电压进行电阻分压而确定的多个电压电平中的一个。输入电压发生单元11输出与为第一公共电压发生单元13和第二公共电压发生单元15中的每一个而分别选择的电平相对应的电压。输入电压发生单元11包括第一复用器11-1和第二复用器11-3。
第一复用器11-1可以响应于第一输入电压输出控制信号H-SEL选择通过使用第一电阻器R11将与第一电压V1和第二电压VSS之间的差相对应的电压进行电阻分压而得到的多个电平中的一个。第一复用器11-1将对应于所选择的电平的电压Vin11输出到第一公共电压发生单元13。第二复用器11-3可以响应于第二输入电压输出控制信号L-SEL选择通过使用第一电阻器R11将与第一电压V1和第二电压VSS之间的差相对应的电压进行电阻分压而得到的所述多个电平中的一个。第二复用器11-3将对应于所选择的电平的电压Vin22输出到第二公共电压发生单元15。
第一公共电压发生单元13可以放大第一复用器11-1的输出电压Vin11与通过将第一公共电压VCOMH进行分压而确定的电压Vd1之间的差，并且输出放大结果作为新的第一公共电压VCOMH。第一公共电压发生单元13包括第一运算放大器13-1和第一分压器13-2。
第一运算放大器13-1使用第三电压AVDD和第二电压VSS作为电源放大第一复用器11-1的输出电压Vin11与第一分压器13-2的输出电压Vd1之间的差。第一运算放大器13-1输出放大结果作为第一公共电压VCOMH。第一分压器13-2连接在第一公共电压VCOMH的输出节点和第二电压VSS之间。第一分压器13-2使用第二电阻器R21和第三电阻器R31对第一公共电压VCOMH进行分压，并且将电压Vd1输出到第一运算放大器13-1。第一外部电容器C1与第一运算放大器13-1的输出端相连以稳定第一公共电压VCOMH的电平。
第二公共电压发生单元15缓冲(buffer)第二复用器11-3的输出电压Vin22，放大第二电压VSS与电压Vd3之间的差，其中Vd3是通过将与被缓冲的电压Vf和第二公共电压VCOML之间的差相对应的电压进行电阻分压而确定的，并且输出放大结果作为新的第二公共电压VCOML。第二公共电压发生单元15包括缓冲器16、第二运算放大器17和第二分压器19。
缓冲器16使用第三电压AVDD和第二电压VSS作为电源来缓冲第二复用器11-3的输出电压Vin22，并且输出被缓冲的电压Vf。第二运算放大器17使用第四电压VCI和第五电压VCL放大第二分压器19的输出电压Vd3与第二电压VSS之间的差，并且输出放大结果作为第二公共电压VCOML。第二分压器19连接在第二运算放大器17的输出端与缓冲器16的输出端之间。第二分压器19使用第四电阻器R41和第五电阻器R51对第二公共电压VCOML进行分压，并且将分压Vd3输出到第二运算放大器17。
第二外部电容器C2与第二运算放大器17相连以稳定第二公共电压VCOML的电平。第一开关S11连接在第一运算放大器13-1的输出端与公共电压输出端VCOM之间，并且响应于第一开关控制信号CS1将第一公共电压VCOMH传送到公共电压输出端VCOM。第二开关S22连接在第二运算放大器17的输出端与公共电压输出端VCOM之间，并且响应于第二开关控制信号CS2将第二公共电压VCOML传送到公共电压输出端VCOM。
然而，传统公共电压发生器10包括多个放大器(例如，第一运算放大器13-1、第二运算放大器17和缓冲器16)、多个外部电容器(例如，C1和C2)、多个复用器(例如，11-1和11-3)以及用于外部电容器的连接的外部焊盘，因而占用了相对较大的面积。结果，液晶显示器驱动器IC的面积增加。而且，公共电压发生器10需要许多外部部件，因此增加了生产成本以至于在价格上没有竞争力。
图2图示根据本发明的示例实施例的包括公共电压发生器130的显示设备100。图3图示图2中示出的公共电压发生器130。图4A到图4D为图示图2中的示出的公共电压发生器130的操作的图。图5为图示根据开关信号图2中示出的公共电压发生器130的输出电压。图6为图2中示出的开关信号的时序图。
参照图2到图6，显示设备100是诸如薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)、等离子显示面板(PDP)或有机发光二极管(OLED)的平板显示设备。显示设备100包括显示面板110、源驱动器120以及公共电压发生器130。源驱动器120和公共电压发生器130可以实现在一个芯片或单独的芯片中。
显示面板110包括从S1到Sm的多条源线和公共电压线(未示出)，并且响应于施加到公共电压线的公共电压(例如、第一公共电压VCOMH、第二公共电压VCOML、第一电压V3或第二电压VSS)以及与传送到源线S1到Sm的数字视频信号相对应的模拟电压而显示视频信号。
源驱动器120生成对应于输入数字视频信号的模拟电压并且将该模拟电压传送到源线S1到Sm。
公共电压发生器130通过公共电压输出端VCOM输出多个电压中的一个(例如、第一公共电压VCOMH、第二公共电压VCOML、第一电压V3或第二电压VSS)。从公共电压发生器130输出的电压(也即，VCOMH、VCOML、V3和VSS)中的第一公共电压VCOMH和第二公共电压VCOML具有与写入液晶的数据电压相反的极性并且被用于相位反转以防止液晶的劣化。如图3所示，公共电压发生器130可以包括输入电压发生单元131、运算放大器140、多个开关141、143、149、151、153和155、分压器142以及电容器Cb。
输入电压发生单元131可以响应于第一输入电压输出控制信号H-SEL1和第二输入电压输出控制信号L-SEL1选择通过将第三电压V11分压而确定的多个电平中的一个，并且将对应于所选择的电平的电压Vin1/Vin3输出到运算放大器140。输入电压发生单元131包括电阻分压器136、复用器137、第一选择开关133和第二选择开关135。
电阻分压器136可以使用至少一个电阻器R1将与第三电压V11和第二电压VSS的差相对应的电压进行电阻分压并且输出分压。
复用器137可以响应于第一输入电压输出控制信号H-SEL1选择从电阻分压器136输出的电压电平中的一个并且将与所选择的电压电平相对应的第一输入电压Vin1输出到运算放大器140。此外，复用器137可以响应于第二输入电压输出控制信号L-SEL1选择从电阻分压器136输出的电压电平中的另一个并且将与所选择的电压电平相对应的第二输入电压Vin3输出到运算放大器140。第一输入电压Vin1的幅度可以与第二输入电压Vin3的幅度相同或不同。优选地，第一输入电压Vin1的幅度可以大于第二输入电压Vin3的幅度。
第一选择开关133可以响应于第一选择信号S5将第一输入电压输出控制信号H-SEL1传送到复用器137。第二选择开关135可以响应于第二选择信号S6将第二输入电压输出控制信号L-SEL1传送到复用器137。
运算放大器140可以放大输入电压(例如，第一输入电压Vin1或第二输入电压Vin3)与分压Vd7或Vd9之间的差，并且输出经放大的电压作为公共电压。运算放大器140可以包括第一输入端(例如，负输入端)、第二输入端(例如，正输入端)、第一电源端N3、第二电源端N9和输出端VCOM。
在第一公共电压输出模式下(例如，图4A中图示的模式以及图6中的“DH1”)，开关141、143、149、151、153和155可以操作以使第二电压VSS和第四电压AVDD作为电源提供给运算放大器140并且第一分压Vd7被传送至运算放大器140的第一输入端(-)。例如，在第一公共电压输出模式下，复用器137可以响应于第一输入电压输出控制信号H-SEL1输出第一输入电压Vin1到运算放大器140。此时，运算放大器140可以放大第一输入电压Vin1与第一分压Vd7之间的差，并且输出经放大的第一公共电压VCOMH到公共电压输出端VCOM。第一公共电压VCOMH的幅度可以通过公式(1)来表示：
第一公共电压VCOMH＝Vin1*(R12+R21)/R12    (1)
在第二公共电压输出模式下(例如，图4B中图示的模式以及图6中的“DL3”)，开关141、143、149、151、153和155可以操作以使第一电压V3和第五电压VC1作为电源提供给运算放大器140并且第二分压Vd9被传送至运算放大器140的第一输入端(-)。例如，在第二公共电压输出模式下，复用器137可以响应于第二输入电压输出控制信号L-SEL1输出第二输入电压Vin3到运算放大器140。此时，运算放大器140可以放大第二输入电压Vin3与第二分压Vd9之间的差，并且输出经放大的第二公共电压VCOML到公共电压输出端VCOM。第二公共电压VCOML的幅度可以通过公式(2)来表示：
第二公共电压VCOML＝Vin3-{(V1-Vin3)*R21/R12}    (2)
在第一电压输出模式下(例如，图4C中图示的模式以及图6中的“D1”和“D5”)，开关141、143、149、151、153和155可以操作以使第一电压V3和第五电压VC1作为电源提供给运算放大器140并且第一分压Vd7被传送至运算放大器140的第一输入端(-)。例如，在第一电压输出模式下，复用器137可以响应于第一输入电压输出控制信号H-SEL1输出第一输入电压Vin1到运算放大器140。此时，运算放大器140可以放大第一输入电压Vin1和第一分压Vd7之间的差，并且输出经放大的第一电压V3到公共电压输出端VCOM。此时，运算放大器140可以操作以输出大于第一公共电压VCOMH但被第一电压V3饱和(saturate)的电压，该第一电压V3是提供给运算放大器140的电源，从而输出第一电压V3。
在第二电压输出模式下(例如，图4D中图示的模式以及图6中的“D3”)，开关141、143、149、151、153和155可以操作以使第二电压VSS和第四电压AVDD作为电源提供给运算放大器140并且第二分压Vd9被传送至运算放大器140的第一输入端(-)。例如，在第二电压输出模式下，复用器137可以响应于第二输入电压输出控制信号L-SEL1输出第二输入电压Vin3到运算放大器140。此时，运算放大器140可以放大第二输入电压Vin3与第二分压Vd9之间的差，并且输出经放大的第二电压VSS到公共电压输出端VCOM。此时，运算放大器140可以操作以输出小于第二公共电压VCOML但被第二电压VSS饱和的电压，该第二电压VSS是提供给运算放大器140的电源，从而输出第二电压VSS。
第一公共电压VCOMH的幅度、第二公共电压VCOML的幅度、第二电压VSS的幅度和第一电压V3的幅度可以具有这样的关系：VCOMH＞V3＞VSS＞VCOML。此外，开关141、143、149、151、153和155可以操作以使运算放大器140的输出电压，即，公共电压VCOM，按下面的次序改变：第二公共电压VCOML、第一电压V3、第一公共电压VCOMH和第二电压VSS。可替换地，以上次序也可以被颠倒。
一般来说，与公共电压发生器130的公共电压输出端VCOM相连的显示面板(未示出)具有相对较大的电容，因此消耗相对较大的电流。根据本发明的示例实施例，公共电压发生器130将第一电压V3或第二电压VSS作为其它电压电平之间的电压输出，诸如当将公共电压VCOM从第一公共电压VCOMH转换成第二公共电压VCOML、或者反之将第二公共电压VCOML转换成第一公共电压VCOMH时，从而实现较低电流消耗的操作，例如，循环利用操作。
如图3所示，开关141、143、149、151、153和155可以包括第一开关对、第二开关对和第三开关对。第一开关对可以与第一电源端N3相连以传送第一电压V3或第四电压AVDD到第一电源端N3，并且可以包括第一开关141和第二开关143。第一开关141可以响应于第一开关控制信号S1将第四电压AVDD传送至第一电源端N3，并且第二开关143可以响应于第二开关控制信号S2将第一电压V3传送至第一电源端N3。
第二开关对可以与第二电源端N9相连以传送第二电压VSS或第五电压VC1到第二电源端N9，并且可以包括第三开关149和第四开关151。第三开关149可以响应于第三开关控制信号S3传送第二电压VSS到第二电源端N9，并且第四开关151可以响应于第四开关控制信号传送第五电压VC1到第二电源端N9。
第三开关对可以与分压器142相连以传送第二电压VSS或第三电压V11到分压器142，并且可以包括第五开关153和第六开关155。第五开关153可以响应于第五开关控制信号S7传送第三电压V11到分压器142，并且第六开关155可以响应于第六开关控制信号S8传送第二电压VSS到分压器142。
第一开关控制信号和第三开关控制信号S1和S3可以具有分别与第二开关控制信号和第四开关控制信号S2和S4的逻辑电平互补的逻辑电平。第五开关控制信号S7和第六开关控制信号S8可以具有互补的逻辑电平。
图5是示出根据显示设备100的定时控制器(未示出)生成的第一时钟信号VCOM_CLK1和第二时钟信号VCOM_CLK2、第一到第六开关控制信号S1到S4、S7和S8以及第一和第二选择信号S5和S6的激活(activation)或禁止(deactivation)的表格。参照图5，第一和第三开关控制信号S1和S3可以具有分别与第二开关控制信号和第四开关控制信号S2和S4的逻辑电平互补的逻辑电平。第五开关控制信号S7和第六开关控制信号S8可以具有互补的逻辑电平。第二选择信号S6和第一选择信号S5可以具有互补的逻辑电平。
更具体来说，第一开关控制信号和第三开关控制信号S1和S3可以响应于在第一逻辑电平(例如，高电平“1”)处的第二时钟信号VCOM_CLK2而被激活，而第二开关控制信号和第四开关控制信号S2和S4可以响应于在第二逻辑电平(例如，低电平“0”)处的第二时钟信号VCOM_CLK2而被激活。第六开关控制信号S8和第一选择信号S5可以响应于在第一逻辑电平(例如，高电平“1”)处的第一时钟信号VCOM_CLK1而被激活，而第五开关控制信号S7和第二选择信号S6可以响应于在第二逻辑电平(例如，低电平“0”)处的第一时钟信号VCOM_CLK1而被激活。因此，公共电压发生器130可以响应于第一到第六开关控制信号S1到S4、S7和S8以及第一和第二选择信号S5和S6而输出第一公共电压VCOMH、第二公共电压VCOML、第一电压V3或第二电压VSS到公共电压输出端VCOM。图6还图示了第一和第二时钟信号VCOM_CLK1和VCOM_CLK2的逻辑电平与公共电压输出端VCOM的电压电平的关系。
返回参照图3，分压器142连接在公共电压输出端VCOM与开关153和155中每一个的一端之间。分压器142可以使用第三电阻器R12和第四电阻器R21将第二电压VSS或第三电压V11与公共电压输出端VCOM之间的电压进行分压，并输出分压(例如，第一分压Vd7或第二分压Vd9)到运算放大器140的第一输入端(-)。
例如，分压器142可以将第二电压VSS和公共电压输出端VCOM之间的电压进行分压，并且将从所述分压操作得到的第一分压Vd7输出到运算放大器140的第一输入端(-)，或者将第三电压V11与公共电压输出端VCOM之间的电压进行分压，并且将从所述分压操作得到的第二分压Vd9输出到运算放大器140的第一输入端(-)。
电容器Cb可以连接在运算放大器140的第一和第二电源端N3和N9之间以减小或去除可能在第一和第二开关对、即开关141、143、149和151处出现的噪声。
如上所述，与图1中示出的传统的公共电压发生器10相比，公共电压发生器130使用较小的面积和较少数目的元件来实现。因此，公共电压发生器130具有较高的效率，从而降低了功耗、芯片大小以及整体模块费用。
图7是图示根据本发明的示例实施例的生成公共电压的方法的流程图。参照图3和图7，在操作S10中，运算放大器140使用第二电压VSS和第四电压AVDD作为电源来输出第一公共电压VCOMH作为公共电压。然后，在操作S12中，运算放大器140使用第一电压V3和第五电压VC1作为电源来输出第一电压V3作为公共电压。接下来，在操作S14中，运算放大器140使用第一电压V3和第五电压VC1作为电源来输出第二公共电压VCOML作为公共电压。最后，在操作S16中，运算放大器140使用第二电压VSS和第四电压AVDD作为电源来输出第二电压VSS作为公共电压。
因此，本发明的示例实施例可以需要相对较小的面积并且取得相对较高的效率，从而可以降低功耗、芯片大小以及整体模块费用。
尽管已经参照本发明的示例实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员应当理解，在不偏离后面的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种形式和细节的改变。

Claims (23)

1.一种公共电压发生器，包括：
运算放大器，其被配置为放大第一电压与第二电压之间的差并且输出经放大的电压作为公共电压；以及
多个开关，其被配置为在第一电压输出模式下将第三电压和第四电压作为电源传送至所述运算放大器，并且在第二电压输出模式下将第五电压和第六电压作为电源传送至所述运算放大器。
2.如权利要求1所述的公共电压发生器，还包括：
分压器，其连接在输出端与第一节点之间并且被配置为对所述输出端与第一节点之间的电压进行分压，并且将分压作为第一电压输出到第一输入端，
其中，所述运算放大器包括接收所述第一电压的第一输入端和接收所述第二电压的第二输入端，并且所述运算放大器输出所述公共电压至输出端，并且
其中，所述多个开关还被配置为在第一电压输出模式下向第一节点传送第四电压并且在第二电压输出模式下向第一节点传送第七电压。
3.如权利要求2所述的公共电压发生器，还包括：
输入电压发生单元，其被配置为在第一电压输出模式下响应于第一输出控制信号选择通过对第七电压进行分压而确定的多个电压电平中的一个并将其作为第二电压传送至第二输入端，并且被配置在第二电压输出模式下响应于第二输出控制信号选择所述多个电压电平中的另一个并将其作为第二电压传送至第二输入端。
4.如权利要求3所述的公共电压发生器，其中，所述输入电压发生单元还包括：
电阻分压器，其被配置为使用至少一个电阻器将与第四电压和第七电压之间的差相对应的电压进行电阻分压并且输出所述多个电压电平；以及
复用器，其被配置为响应于第一输出控制信号选择从电阻分压器输出的多个电压电平中的一个并将其输出作为第二电压，并且被配置为响应于第二输出控制信号选择所述多个电压电平中的另一个并将其输出作为第二电压。
5.如权利要求1所述的公共电压发生器，其中所述多个开关还被配置为在第三电压输出模式下将第五电压和第六电压作为电源传送至运算放大器，并且在第四电压输出模式下将第三电压和第四电压作为电源传送至运算放大器。
6.如权利要求5所述的公共电压发生器，其中，所述运算放大器输出的公共电压满足下面关系：在第一输出模式下的公共电压的幅度＞在第三输出模式下的公共电压的幅度＞在第四输出模式下的公共电压的幅度＞在第二输出模式下的公共电压的幅度。
7.如权利要求6所述的公共电压发生器，其中，所述多个开关被配置为使得公共电压根据第一次序和第二次序中的一个而改变，其中第一次序遵从第二输出模式、第三输出模式、第一输出模式和第四输出模式的顺序，并且其中第二次序遵从第四输出模式、第一输出模式、第三输出模式和第二输出模式的顺序。
8.如权利要求5所述的公共电压发生器，还包括：
分压器，其连接在输出端与第一节点之间并且被配置为对输出端与第一节点之间的电压进行分压并且将分压作为第一电压输出到第一输入端，
其中，所述运算放大器包括接收第一电压的第一输入端和接收第二电压的第二输入端，并且所述运算放大器输出公共电压到输出端，并且
其中，所述多个开关还被配置为在第三电压输出模式下向第一节点传送第四电压并且在第四电压输出模式下向第一节点传送第七电压。
9.如权利要求8所述的公共电压发生器，还包括：
输入电压发生单元，其被配置为在第三电压输出模式下响应于第一输出控制信号选择通过对第七电压进行分压而确定的多个电压电平中的一个并将其作为第二电压传送至第二输入端，并且被配置为在第四电压输出模式下响应于第二输出控制信号选择所述多个电压电平中的另一个并将其作为第二电压传送至第二输入端。
10.如权利要求9所述的公共电压发生器，其中，所述输入电压发生单元还包括：
电阻分压器，其被配置为使用至少一个电阻器将与第四电压和第七电压之间的差相对应的电压进行电阻分压；以及
复用器，其被配置为响应于第一输出控制信号选择从电阻分压器输出的多个电压电平中的一个并将其输出作为第二输入电压，并且被配置为响应于第二输出控制信号选择所述多个电压电平中的另一个并将其输出作为第二输入电压。
11.如权利要求1所述的公共电压发生器，还包括：
分压器，其连接在输出端与第一节点之间并且被配置为对输出端与第一节点之间的电压进行分压并且将分压作为第一电压输出到第一输入端，
其中，所述运算放大器包括接收第一电压的第一输入端和接收第二电压的第二输入端，并且输出公共电压到输出端。
12.如权利要求11所述的公共电压发生器，其中所述多个开关包括：
第一开关对，其连接到运算放大器的第一电源端并且被配置为将第三电压和第五电压中的一个传送至第一电源端；
第二开关对，其连接到运算放大器的第二电源端并且被配置为将第四电压和第六电压中的一个传送至第二电源端；以及
第三开关对，其连接到第一节点并且被配置为将第四电压和第七电压中的一个传送至第一节点。
13.如权利要求12所述的公共电压发生器，其中，
第一开关对包括：第一开关，其被配置为响应于第一开关控制信号传送第三电压至第一电源端；以及第二开关，其被配置为响应于第二开关控制信号传送第五电压至第一电源端，
第二开关对包括：第三开关，其被配置为响应于第三开关控制信号传送第四电压至第二电源端；以及第四开关，其被配置为响应于第四开关控制信号传送第六电压至第二电源端，以及
第三开关对包括：第五开关，其被配置为响应于第五开关控制信号传送第七电压至第一节点；以及第六开关，其被配置为响应于第六开关控制信号传送第四电压至第一节点。
14.如权利要求13所述的公共电压发生器，其中第一和第三开关控制信号具有分别与第二和第四开关控制信号的逻辑电平互补的逻辑电平，并且第五开关控制信号和第六开关控制信号具有互补的逻辑电平。
15.如权利要求12所述的公共电压发生器，还包括：
至少一个电容器，其连接在第一电源端和第二电源端之间，被配置为减小第一开关对和第二开关对中的至少一个的开关噪声。
16.如权利要求1所述的公共电压发生器，还包括：
输入电压发生单元，其被配置为在第一电压输出模式下响应于第一输出控制信号选择多个电压电平中的一个并将其传送作为第二电压，并且被配置为在第二电压输出模式下响应于第二输出控制信号选择该多个电压电平中的另一个并将其传送作为第二输入电压。
17.如权利要求16所述的公共电压发生器，其中，所述输入电压发生单元使用至少一个电阻器确定与第七电压和第四电压之间的差相对应的多个电压电平。
18.一种显示设备，包括：
源驱动器；
显示面板；和
如权利要求1所述的公共电压发生器。
19.一种公共电压发生器，包括：
运算放大器，其被配置为放大在第一输入端接收的第一电压与在第二输入端接收的第二电压之间的差，并且被配置为将经放大的电压作为公共电压输出到输出端；
分压器，其连接在输出端和第一节点之间，被配置为将输出端与第一节点之间的电压进行分压，并且被配置为将分压作为第一电压输出到第一输出端；以及
输入电压发生单元，其被配置为在第一电压输出模式下响应于第一输出控制信号选择多个电压电平中的一个并将其传送作为第二电压，并且被配置为在第二电压输出模式下响应于第二输出控制信号选择该多个电压电平中的另一个并且将其传送作为第二电压。
20.如权利要求19所述的公共电压发生器，还包括：
多个开关，其被配置为在第一电压输出模式下将第三电压和第四电压作为电源传送至所述运算放大器，并且被配置为在第二电压输出模式下将第五电压和第六电压作为电源传送至所述运算放大器。
21.一种生成公共电压的方法，该方法包括：
使用第一电源电压和第二电源电压作为运算放大器的电源来输出第一公共电压；以及
使用第三电源电压和第四电源电压作为运算放大器的电源来输出第二公共电压。
22.如权利要求21所述的方法，还包括：
在输出第一公共电压之前使用第三电源电压和第四电源电压作为运算放大器的电源来输出第三公共电压；以及
在输出第一公共电压之后使用第一电压和第二电压作为运算放大器的电源来输出第四公共电压。
23.如权利要求22所述的方法，其中第一、第二、第三和第四公共电压的幅度满足下面的关系：第一公共电压＞第三公共电压＞第四公共电压＞第二公共电压。
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