CN101751898B - 一种灰度电位生成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种灰度电位生成装置，包括基准电压产生电路、比较单元、逻辑单元、升压单元、切换单元和采样处理单元；其中，基准电压产生电路用于生成基准电压；比较单元将基准电压与中压采样电压的比较结果控制升压单元，将中压采样电压与正或负高压采样电压的比较结果控制逻辑单元；逻辑单元的处理结果控制升压单元；升压单元获得的中压驱动电压、正或负高压驱动电压驱动外部显示设备，同时作为反馈电压被分别发送至采样处理单元、切换单元；切换单元将正或负高压驱动电压切换至采样处理单元，通过切换信号控制逻辑单元；采样处理单元对中压驱动电压、正或负高压驱动电压进行采样。本发明装置具有精度高且功耗小的特点，可广泛应用于显示系统中。

Description

一种灰度电位生成装置

技术领域

本发明涉及一种电压控制技术，特别是涉及一种灰度电位生成装置。

背景技术

屏幕显示技术的日趋发展对屏幕显示的清晰度、对比度、美观度等要求越来越高，同样，对用于驱动屏幕显示元件(如，液晶元件等)的灰度电位生成装置的要求也越来越高。

图1为现有技术中灰度电位生成装置的组成结构示意图。如图1所示，灰度电位生成装置包括基准电压产生电路、升压电路和加法器。其中，基准电路采用一组串联电阻，对外部输入的基准参考电压进行分压，生成基准电压；升压电路用于对基准电压进行升压处理；加法器用于对升压电路的输出电压进行加法或减法处理后，输出驱动显示元件的驱动电压。通常情况下，基准电压产生电路生成的基准电压的电压值比较小，不能满足实际的驱动需要，因此，采用升压器对基准电压进行升压处理；但是，由于升压器输出电压的精度比较低，所以，不能直接用于显示元件的驱动。为了提高驱动电压的精度，采用加法器对升压器的输出电压进行加法运算或减法运算，生成满足驱动要求的驱动电压。

实际应用中，每一个屏幕显示元件同时连接有生成中压驱动电压的灰度电位生成装置和生成高压驱动电压的灰度电位生成装置，即，每一个屏幕显示元件同时连接有两套并联的图1所示的灰度电位生成装置。某一时刻，生成中压驱动电压的灰度电位生成装置工作时，生成高压驱动电压的灰度电位生成装置关闭；另一时刻，屏幕显示元件需要高亮度显示时，关闭生成中压驱动电压的灰度电位生成装置，并启动生成高压驱动电压的灰度电位生成装置。

由图1所示的灰度电位生成装置组成结构可知，生成中压驱动电压的灰度电位生成装置和生成高压驱动电压的灰度电位生成装置均采用开环控制，当灰度电位生成装置输出的驱动电压有误差时，其自身没有自动调节功能，因此，该灰度电位生成装置精度比较低。在灰度电位生成装置中，加法器是采用运算放大器来实现的，运算放大器功耗比较大。

由此可见，现有技术中，灰度电位生成装置存在精度较低、功耗较高的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种闭环控制的灰度电位生成装置，该装置精度高且功耗低。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种灰度电位生成装置，包括基准电压产生电路、比较单元、逻辑单元、升压单元、切换单元和采样处理单元；其中，

基准电压产生电路，用于对外部输入的基准参考电压进行分压处理，将得到的基准电压发送至比较单元；

比较单元，用于对接收的基准电压与来自采样处理单元的中压采样电压进行比较，将得到的第一控制信号发送至升压单元；对接收的基准电压与来自采样处理单元的正或负高压采样电压的绝对值进行比较，或者对来自采样处理单元的中压采样电压与正或负高压采样电压的绝对值进行比较，将得到的第二控制信号发送至逻辑单元；

逻辑单元，用于通过从切换单元接收的切换信号来控制所述逻辑单元的输出信号为正高压控制信号或负高压控制信号，并通过对接收到的第二控制信号的逻辑处理来确定正高压控制信号或负高压控制信号的电平值，将得到的正高压控制信号或负高压控制信号发送至升压单元；

升压单元，用于根据接收的第一控制信号以及正或负高压控制信号，对来自外部的电源电压进行升压或降压，将获得的中压驱动电压以及正或负高压驱动电压分为两路，一路中压驱动电压、一路正或负高压驱动电压驱动外部显示设备，另一路中压驱动电压被发送至采样处理单元、另一路正或负高压驱动电压被发送至切换单元；

切换单元，用于根据外部脉宽调制信号生成切换信号，在该切换信号的控制下，将接收的正或负高压驱动电压转发至采样处理单元，并将切换信号发送至逻辑单元；

采样处理单元，用于对接收的中压驱动电压、正或负高压驱动电压进行分压处理，将得到的中压采样电压、正或负高压采样电压发送至比较单元。

综上所述，本发明提出的灰度电位生成装置中，比较单元、升压单元和采样处理单元通过逻辑单元与切换单元的控制形成闭环系统，通过该闭环系统，灰度电位生成装置自动调节中压驱动电压、正或负高压驱动电压，提高了灰度电位生成装置的驱动精度。由于本发明所述灰度电位生成装置不再通过加法器的加法或减法运算控制驱动精度，这就保证了其所包含的运算放大器数量较少；因此，本发明所述灰度电位生成装置功耗小。

附图说明

图1为现有技术中灰度电位生成装置的组成结构示意图。

图2为本发明的灰度电位生成装置组成结构示意图。

图3为本发明的采样处理单元组成结构示意图。

图4为本发明的基准电压产生电路组成结构示意图。

图5为本发明的中压采样处理电路组成结构示意图。

图6为本发明的高压采样处理电路组成结构示意图。

图7为实施例中灰度电位生成装置组成结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

图2为本发明的灰度电位生成装置组成结构示意图。如图2所示，本发明所述一种灰度电位生成装置包括基准电压产生电路1、比较单元2、逻辑单元3、升压单元4、切换单元5和采样处理单元6；其中，

基准电压产生电路1，用于对外部输入的基准参考电压进行分压处理，将得到的基准电压发送至比较单元2。

这里，基准电压产生电路的分压处理包括对基准参考电压进行分压、电压选择和电压隔离处理。

比较单元2，用于对接收的基准电压与来自采样处理单元6的中压采样电压进行比较，将得到第一控制信号发送至升压单元4；对接收的基准电压与来自采样处理单元6的正或负高压采样电压的绝对值进行比较，或者对来自采样处理单元6的中压采样电压与正或负高压采样电压的绝对值进行比较，将得到第二控制信号发送至逻辑单元3。

如果中压采样电压高于基准电压时，第一控制信号控制中升压单元4降压，使得中压采样电压等于基准电压；如果中压采样电压低于基准电压时，第一控制信号控制升压单元4升压，使得中压采样电压等于基准电压。这里，中压采样电压是通过采样处理单元6对升压单元4输出的中压驱动电压进行降压处理后得到的。中压采样电压的变化趋势与中压驱动电压的变化趋势一致。

同理，当高压采样电压与中压采样电压进行比较时，如果高压采样电压的绝对值高于中压采样电压时，第二控制信号控制升压单元4降压，使得高压采样电压等于中压采样电压；如果高压采样电压的绝对值低于中压采样电压时，第二控制信号控制升压单元4升压，使得高压采样电压等于中压采样电压。这里，高压采样电压、中压采样电压分别使通过采样处理单元对升压单元4输出的高压驱动电压、中压驱动电压进行降压处理后得到的，高压采样电压的变化趋势与高压驱动电压的变化趋势一致，中压采样电压的变化趋势与中压驱动电压的变化趋势一致。当高压采样电压与基准电压进行比较时，如果高压采样电压的绝对值高于基准电压时，第二控制信号控制升压单元4降压，使得高压采样电压等于基准电压；如果高压采样电压的绝对值低于基准电压时，第二控制信号控制升压单元4升压，使得高压采样电压等于基准电压。

逻辑单元3，用于通过从切换单元5接收的切换信号来控制所述逻辑单元3的输出信号为正高压控制信号或负高压控制信号，并通过对接收到的第二控制信号的逻辑处理来确定正高压控制信号或负高压控制信号的电平值，将得到正高压控制信号或负高压控制信号发送至升压单元4。

对逻辑单元3发送至升压单元4的控制信号，图2采用实线表示正高压控制信号，采用虚线表示负高压控制信号。

升压单元4，用于根据接收的第一控制信号以及正或负高压控制信号，对来自外部的电源电压进行升压或降压，将获得的中压驱动电压以及正或负高压驱动电压分为两路，一路中压驱动电压、一路正或负高压驱动电压驱动外部显示设备，另一路中压驱动电压、另一路正或负高压驱动电压被分别发送至采样处理单元6、切换单元5。

实际应用中，中压驱动电压的范围为2.4V～5V，正高压驱动电压的范围为5V～20V，负高压驱动电压的范围为-20V～-5V。

对升压单元4输出的高压驱动电压，图2采用实线表示正高压驱动电压，采用虚线表示负高压驱动电压。

切换单元5，用于根据外部的脉宽调制信号生成切换信号，在该切换信号的控制下，将接收的正或负高压驱动电压转发至采样处理单元6，并将切换信号发送至逻辑单元3。

切换单元5将正高压驱动电压或负高压驱动电压转发至采样处理单元6时，图2采用实线表示正高压驱动电压，采用虚线表示负高压驱动电压。

实际应用中，脉宽调制信号是包含了正高压驱动电压或负高压驱动电压持续时间长度、正高压驱动电压与负高压驱动电压切换时刻的控制信号。

采样处理单元6，用于对接收的中压驱动电压、正或负高压驱动电压进行分压处理，将得到的中压采样电压、正或负压高采样电压发送至比较单元2。

这里，采样处理单元6的分压处理包括对中压驱动电压、正或负高压驱动电压进行分压、电压选择和电压隔离处理。

实际应用中，比较单元2包括中压比较器和高压比较器；其中，中压比较器用于对来自基准电压产生电路1的基准电压和对来自采样处理单元6的中压采样电压进行比较，将得到第一控制信号发送至升压单元4；高压比较器用于对来自基准电压产生电路1的基准电压和来自采样处理单元6的正或负高压采样电压的绝对值进行比较，或者对来自采样处理单元6的中压采样电压与正或负高压采样电压的绝对值进行比较，将得到的第二控制信号发送至逻辑单元3。

实际应用中，升压单元4包括中压升压器、正高压升压器和负高压升压器；其中，中压升压器用于根据第一控制信号，对来自外部的电源电压进行升压或降压，并将得到中压驱动电压分为两路，一路用于驱动外部的显示设备，另一路被发送至采样处理单元6；正高压升压器用于根据来自逻辑单元3的正高压控制信号，对来自外部的电源电压进行升压或降压，将得到正高压驱动电压分为两路，一路用于驱动外部的显示设备，另一路被发送至切换单元5；负高压升压器用于根据来自逻辑单元3的负高压控制信号，对来自外部的电源电压进行升压或降压，将得到负高压驱动电压分为两路，一路用于驱动外部的显示设备，另一路被发送至切换单元5。

实际应用中，切换单元5包括切换控制器和切换开关；切换开关包括正高压开关和负高压开关；其中，切换控制器用于根据外部脉宽调制信号生成切换信号，通过该切换信号控制正高压开关和负高压开关的打开或闭合；当正高压开关闭合时，将来自升压单元4的正高压驱动电压转发至采样处理单元6；当负高压开关闭合时，将来自升压单元4的负高压驱动电压转发至采样处理单元6；将切换信号发送至逻辑单元3。在同一时刻，正高压开关和负高压开关不能同时闭合。

图3为本发明的采样处理单元组成结构示意图。实际应用中，如图3所示，采样处理单元6包括中压采样处理电路61和高压采样处理电路62；其中，中压采样处理电路用于对来自升压单元4的中压驱动电压进行分压处理，将得到的中压采样电压发送至比较单元2；高压采样处理电路用于通过切换单元5的控制，对来自升压单元4的正或负高压驱动电压进行分压处理，将得到的正或负高压采样电压发送至比较单元2。这里，中压采样处理电路的分压处理为对中压驱动电压进行分压、电压选择和电压隔离；高压采样处理电路的分压处理为对正或负高压驱动电压进行分压、电压选择和电压隔离。

本发明所述一种灰度电位生成装置中，比较单元、升压单元和采样处理单元组成闭环结构，这种闭环结构使得升压单元输出的中压驱动电压、正或负高压驱动电压能在基准参考电压的控制范围内正常工作；而不必通过增加分压电阻的个数，也不必通过增加加法器进行加法运算或减法运算，来提高灰度电位生成装置的精度。因此，本发明所述灰度电位生成装置提高了中压驱动电压、正或负高压驱动电压的精确度，并且减少了功耗。

图4为本发明的基准电压产生电路组成结构示意图。如图4所示，基准电压产生电路1包括第一组电阻串11、第一选择器12、第二选择器13、第一缓冲器14、第二缓冲器15、第二组电阻串16和第三选择器17；第一组电阻串11、第二组电阻串16均包括至少一百个电阻；其中，

第一组电阻串11，用于对连接在第一组电阻串11第一个电阻的输入端的基准参考电压进行分压，将第一选择器12、第二选择器13从所述第一组电阻串11中选择的电阻对应的第一分压、第二分压分别输入至第一选择器12、第二选择器13；

第一选择器12，用于根据预先设定的第一选择码，从第一组电阻串11中选择至少一个电阻，所选电阻对应于来自第一组电阻串11的第一分压，将接收的第一分压发送至第一缓冲器14；

第二选择器13，用于根据预先设定的第二选择码，从第一组电阻串11中选择至少一个电阻，所选电阻对应于来自第一组电阻串11的第二分压，将接收的第二分压发送至第二缓冲器15；

第一缓冲器14，用于隔离来自第一选择器12的第一分压，将隔离后得到的第一隔离电压发送至第二组电阻串16第一个电阻的输入端；

第二缓冲器15，用于隔离来自第二选择器13的第二分压，将隔离后得到的第二隔离电压发送至第二组电阻串16最后一个电阻的输入端；

第二组电阻串16，用于对接收的第一隔离电压与第二隔离电压之间的电压差进行分压，将第三选择器17从第二组电阻串16中选择的电阻对应的基准电压输入至第三选择器17；

第三选择器17，用于根据预先设定的第三选择码，从第二组电阻串16中选择至少一个电阻，所选电阻对应于来自第二组电阻串16的基准电压，将接收的基准电压发送至比较单元2。

实际应用中，第一组电阻串11最后一个电阻的输入端接地。

基准电压产生电路中，第一组电阻串11、第二组电阻串16的各个电阻均为单位电阻，电阻的具体数据需根据工艺要求和实际需要综合确定。第一缓冲器14和第二缓冲器15均采用运算放大器，将放大器的反向端与输出端相连，构成单位增益放大器。根据运算放大器的性质，该单位增益放大器具有阻流通压的作用，能实现前后级电压的隔离，避免后级电压对前级电压的影响，从而提高了基准电压的精度。实际应用中，还可根据外部显示器件的实际需要，通过增加或减少第一组电阻串11、第二组电阻串16的电阻个数来调节基准电压产生电路输出的基准电压的精度；电阻个数越多，精度越高。

实际应用中，中压采样处理电路和高压采样处理电路的组成结构与基准电压产生电路的组成结构相同，中压采样处理电路和高压采样处理电路分别完成的是对中压驱动电压、正或负高压驱动电压的采样。另外，在高压采样处理电路中，采用同一组电阻串对正高压驱动电压和负高压驱动电压进行分压。

图5为本发明的中压采样处理电路组成结构示意图。如图5所示，中压采样处理电路包括第三组电阻串611、第四选择器612、第五选择器613、第三缓冲器614、第四缓冲器615、第四组电阻串616和第六选择器617；其中，

第三组电阻串611，用于对输入至所述第三组电阻串611第一个电阻的输入端的、来自所述升压单元的中压驱动电压进行分压，将第四选择器612、第五选择器613从所述第三组电阻串611中选择的电阻对应的第三分压、第四分压分别输入至第四选择器612、第五选择器613；

第四选择器612，用于根据预先设定的第四选择码，从第三组电阻串611中选择至少一个电阻，所选电阻对应于来自第三组电阻串611的第三分压，将接收的第三分压发送至第三缓冲器614；

第五选择器613，用于根据预先设定的第五选择码，从第三组电阻串611中选择至少一个电阻，所选电阻对应于来自第三组电阻串611的第四分压，将接收的第四分压发送至第四缓冲器615；

第三缓冲器614，用于隔离来自第四选择器612的第三分压，将隔离后得到的第三隔离电压发送至第四组电阻串616第一个电阻的输入端；

第四缓冲器615，用于隔离来自第五选择器613的第四分压，将隔离后得到的第四隔离电压发送至第四组电阻串616最后一个电阻的输入端；

第四组电阻串616，用于对接收的第三隔离电压与第四隔离电压间的电压差进行分压，将第六选择器617从所述第四组电阻串616中选择的电阻对应的中压采样电压输入至第六选择器617；

第六选择器617，用于根据预先设定的第六选择码，从第四组电阻串616中选择至少一个电阻，所选电阻对应于来自第四组电阻串616的中压采样电压，将接收的中压采样电压发送至所述比较单元。

实际应用中，第三组电阻串611最后一个电阻的输入端接地。

中压采样处理电路中，第三组电阻串611和第四组电阻串616的各个电阻均为单位电阻，电阻的具体数目需根据工艺要求和实际需要综合确定。第三缓冲器614和第四缓冲器615均采用运算放大器，该运算放大器的连接方式和作用与基准电压产生电路中的第一缓冲器和第二缓冲器所采用的运算放大器相同，能够提高中压采样电压的精度。

图6为本发明的高压采样处理电路组成结构示意图。如图6所示，高压采样处理电路包括第五组电阻串621、第七选择器622、第八选择器623、第五缓冲器624、第六缓冲器625、第六组电阻串626和第九选择器627；其中，

第五组电阻串621，用于当所述切换单元将来自所述升压单元的正高压驱动电压转发至所述第五组电阻串621第一个电阻的输入端时，对正高压驱动电压进行分压；当所述切换单元将来自所述升压单元的负高压驱动电压转发至所述第五组电阻串621最后一个电阻的输入端时，将来自所述升压单元的中压驱动电压输入至所述第五组电阻串621第一个电阻的输入端，对该负高压驱动电压与中压驱动电压之间的电压差进行分压；分别将第七选择器622、第八选择器623从所述第五组电阻串621中选择的电阻对应的第五分压、第六分压输入至第七选择器622、第八选择器623。

实际应用中，当所述切换单元将来自所述升压单元的正高压驱动电压切换至所述第五组电阻串621第一个电阻的输入端时，第五组电阻串621最后一个电阻的输入端接地，这样，第五组电阻串621实现了对正高压驱动电压的分压。

第七选择器622，用于根据预先设定的第七选择码，从第五组电阻串621中选择至少一个电阻，所选电阻对应于来自从第五组电阻串621的第五分压，将接收的第五分压发送至第五缓冲器624。

第八选择器623，用于根据预先设定的第八选择码，从第五组电阻串621中选择至少一个电阻，所选电阻对应于来自从第五组电阻串621的第六分压，将接收的第六分压发送至第六缓冲器625。

第五缓冲器624，用于隔离来自第七选择器622的第五分压，将隔离后得到的第五隔离电压发送至第六组电阻串626第一个电阻的输入端。

第六缓冲器625，用于隔离来自第八选择器623的第六分压，将隔离后得到的第六隔离电压发送至第六组电阻串621最后一个电阻的输入端。

第六组电阻串626，用于对接收的第五隔离电压与第六隔离电压之间的电压差进行分压，将第九选择器627从所述第六组电阻串626中选择的电阻对应的正或负高压采样电压输入至第九选择器627。

第九选择器627，用于根据预先设定的第九选择码，从第六组电阻串626中选择至少一个电阻，所选电阻对应于来自第六组电阻串626的正或负高压采样电压，将接收的正或负高压采样电压发送至所述比较单元。

由上述高压采样处理电路可知，其采用第五组电阻串621对正高压驱动电压和负高压驱动电压进行分压。

高压采样处理电路中，第五组电阻串621和第六组电阻串626的各个电阻均为单位电阻，电阻的个数根据工艺要求和实际需要综合确定。第五缓冲器624和第六缓冲器625均采用运算放大器，该运算放大器的连接方式和作用与基准电压产生电路中的第一缓冲器和第二缓冲器所采用的运算放大器相同，能够提高正高压采样电压和负高压采样电压的精度。

实施例

图7为实施例中灰度电位生成装置组成结构示意图。如图7所示，本实施例所述灰度电位生成装置包括基准电压产生电路、中压采样处理电路、高压采样处理电路、中压比较器、高压比较器、中压升压电路、正高压升压电路、负高压升压电路、切换控制器、切换开关和逻辑单元，切换开关包括正高压切换开关和负高压切换开关。本实施例中，与实线、带箭头的实线连接的开关为正高压切换开关，与虚线、带箭头的虚线连接的开关为负高压切换开关。

本实施例中，基准电压生成电路、中压采样处理电路和高压采样处理电路的组成结构相同，均包括两组电阻串、三个选择器和两个缓冲器，它们之间的连接关系与图3相同；不同的是，中压采样处理电路中的两组电阻串均包括200～300个单位电阻，高压采样处理电路中的两组电阻串均包括1260个单位电阻。

本实施例中，中压比较器、中压升压电路和中压采样处理电路形成第一个闭环，高压比较器、正高压升压电路、高压采样处理电路通过逻辑单元以及切换控制器的选择控制形成第二个闭环，高压比较器、负高压升压电路、高压采样处理电路通过逻辑单元以及切换控制器的选择控制形成第三个闭环。实际应用中，第二个闭环和第三个闭环交替工作，也就是说，第二个闭环处于工作状态时，第三个闭环在切换控制器的控制作用下处于断开状态；第三个闭环处于工作状态时，第二个闭环在切换控制器的控制作用下处于断开状态。

本实施例中，基准电压生成电路产生的基准电压为1V，中压升压电路输出的中压驱动电压标准值为5V，高压升压电路输出正高压驱动电压标准值为12V，负高压升压电路输出的负高压驱动电压标准值为-12V。在灰度电位生成装置运行过程中，中压驱动电压瞬时值在5V左右变动，正高压驱动电压瞬时值在12V左右变动，负高压驱动电压瞬时值在-12V左右变动；中压采样处理电路根据中压驱动电压的瞬时变化，将中压驱动电压降低至1V左右，即中压采样处理电路输出的中压采样电压为1V左右，这样保证了中压比较器的正常工作；高压采样处理电路将正高压采样电压或负高压采样电压的绝对值降低至1V左右，即高压采样处理电路输出的正或负高压采样电压为1V左右，这就保证了高压比较器的正常工作。通过中压采样处理单元和高压采样处理单元的降压处理，上述三个闭环可实现正常工作，提高本实施例所述灰度电位生成装置的驱动精度。

在本实施例的第一个闭环中，将中压驱动电压作为反馈电压，反馈至中压采样处理电路的输入端。中压采样处理电路对中压驱动电压进行采样，得到的中压采样电压与基准电压产生电路生成的基准电压经中压比较器比较，根据比较结果控制中压升压电路进行升压或降压，实现中压驱动电压的自动调节，提高中压驱动电压的精度。

本实施例中，如果中压采样电压高于基准电压时，比如，中压采样电压瞬时值为1.1V，中压比较器输出高电平信号，该高电平信号控制中压升压电路降压，使得中压采样电压等于基准电压；如果中压采样电压低于基准电压时，比如，中压采样电压瞬时值为0.9V，中压比较器输出低电平信号，该低电平信号控制中压升压电路升压，使得中压采样电压等于基准电压。

实际应用中，也可以采用低电平信号中压升压电路降压，采用高电平信号控制中压升压电路升压。

本实施例中，切换控制器对外部脉宽调制信号进行处理，当其生成的切换信号为低电平时，形成第二个闭环；正高压驱动电压通过正高压切换开关的接通被反馈至高压采样处理电路，同时，逻辑单元中控制正高压升压器的非门输出为1。此时，如果高压比较器输出高电平信号，则控制正高压升压器的与门也输出高电平信号，正高升压器根据高电平信号进行降压处理；如果高压比较器输出低电平信号，则控制正高压升压器的与门也输出低电平信号，正高压升压器根据低电平信号进行升压处理。

相反地，切换控制器对外部脉宽调制信号进行处理，当其生成的切换信号为高电平时，形成第三个闭环；负高压驱动电压通过负高压切换开关的接通被反馈至高压采样处理电路，同时，逻辑单元中控制负高压升压器的与门的一个输入信号为高电平信号。此时，如果高压比较器输出高电平信号，则控制负高压升压器的非门输出低电平信号，该低电平信号作为控制负高压升压器的与门的另一个输入信号，使得负高压升压器的与门输出为低电平信号，负高升压器根据该低电平信号进行升压处理；如果高压比较器输出低电平信号，则控制负高压升压器的非门输出高电平信号，该高电平信号作为控制负高压升压器的与门的另一个输入信号，使得负高压升压器的与门输出为高电平信号，负高升压器根据该高电平信号进行降压处理。

实际应用中，当高压采样电压高于中压采样电压时，高压比较器输出低电平信号；当高压采样电压低于中压采样电压时，高压比较器输出高电平信号。

本实施例通过上述三个闭环控制，在不增加基准电压产生电路的分压电阻和加法器的情况下，实现了中压驱动电压、正高压驱动电压或负高压驱动电压的自动调节，提高了灰度电位生成装置的驱动精度；同时，降低了功耗。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种灰度电位生成装置，其特征在于，所述装置包括基准电压产生电路、比较单元、逻辑单元、升压单元、切换单元和采样处理单元；其中，

基准电压产生电路，用于对外部输入的基准参考电压进行分压处理，将得到的基准电压发送至比较单元；

比较单元，用于对接收的基准电压与来自采样处理单元的中压采样电压进行比较，将得到的第一控制信号发送至升压单元；对接收的基准电压与来自采样处理单元的正或负高压采样电压的绝对值进行比较，或者对来自采样处理单元的中压采样电压与正或负高压采样电压的绝对值进行比较，将得到的第二控制信号发送至逻辑单元；

逻辑单元，用于通过从切换单元接收的切换信号来控制所述逻辑单元的输出信号为正高压控制信号或负高压控制信号，并通过对接收到的第二控制信号的逻辑处理来确定正高压控制信号或负高压控制信号的电平值，将得到的正高压控制信号或负高压控制信号发送至升压单元；

升压单元，用于根据接收的第一控制信号以及正或负高压控制信号，对来自外部的电源电压进行升压或降压，将获得的中压驱动电压以及正或负高压驱动电压分为两路，一路中压驱动电压、一路正或负高压驱动电压驱动外部显示设备，另一路中压驱动电压被发送至采样处理单元、另一路正或负高压驱动电压被发送至切换单元；

切换单元，用于根据外部脉宽调制信号生成切换信号，在该切换信号的控制下，将接收的正或负高压驱动电压转发至采样处理单元，并将切换信号发送至逻辑单元；

采样处理单元，用于对接收的中压驱动电压、正或负高压驱动电压进行分压处理，将得到的中压采样电压、正或负高压采样电压发送至比较单元。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基准电压产生电路包括第一组电阻串、第一选择器、第二选择器、第一缓冲器、第二缓冲器、第二组电阻串和第三选择器；其中，

第一组电阻串，用于对连接在所述第一组电阻串第一个电阻的输入端的基准参考电压进行分压，将第一选择器、第二选择器从所述第一组电阻串中选择的电阻对应的第一分压、第二分压分别输入至第一选择器、第二选择器；

第一选择器，用于根据预先设定的第一选择码，从第一组电阻串中选择至少一个电阻，所选电阻对应于来自第一组电阻串的第一分压，将接收的第一分压发送至第一缓冲器；

第二选择器，用于根据预先设定的第二选择码，从第一组电阻串中选择至少一个电阻，所选电阻对应于来自第一组电阻串的第二分压，将接收的第二分压发送至第二缓冲器；

第一缓冲器，用于隔离来自第一选择器的第一分压，将隔离后得到的第一隔离电压发送至第二组电阻串第一个电阻的输入端；

第二缓冲器，用于隔离来自第二选择器的第二分压，将隔离后得到的第二隔离电压发送至第二组电阻串最后一个电阻的输入端；

第二组电阻串，用于对接收的第一隔离电压与第二隔离电压之间的电压差进行分压，将第三选择器从所述第二组电阻串中选择的电阻对应的基准电压输入至第三选择器；

第三选择器，用于根据预先设定的第三选择码，从第二组电阻串中选择至少一个电阻，所选电阻对应于来自第二组电阻串的基准电压，将接收的基准电压发送至所述比较单元。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一组电阻串、第二组电阻串均包括至少一百个单位电阻。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述采样处理单元包括中压采样处理电路和高压采样处理电路；其中，

中压采样处理电路，用于对来自所述升压单元的中压驱动电压进行分压处理，将得到的中压采样电压发送至所述比较单元；

高压采样处理电路，用于通过所述切换单元的切换，对来自所述升压单元的正或负高压驱动电压进行分压处理，将得到的正或负高压采样电压发送至所述比较单元。

5.根据权利要求1或4所述的装置，其特征在于，所述分压处理包括分压、电压选择和电压隔离。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述中压采样处理电路包括第三组电阻串、第四选择器、第五选择器、第三缓冲器、第四缓冲器、第四组电阻串和第六选择器；其中，

第三组电阻串，用于对输入至所述第三组电阻串第一个电阻的输入端的、来自所述升压单元的中压驱动电压进行分压，将第四选择器、第五选择器从所述第三组电阻串中选择的电阻对应的第三分压、第四分压分别输入至第四选择器、第五选择器；

第四选择器，用于根据预先设定的第四选择码，从第三组电阻串中选择至少一个电阻，所选电阻对应于来自第三组电阻串的第三分压，将接收的第三分压发送至第三缓冲器；

第五选择器，用于根据预先设定的第五选择码，从第三组电阻串中选择至少一个电阻，所选电阻对应于来自第三组电阻串的第四分压，将接收的第四分压发送至第四缓冲器；

第三缓冲器，用于隔离来自第四选择器的第三分压，将隔离后得到的第三隔离电压发送至第四组电阻串第一个电阻的输入端；

第四缓冲器，用于隔离来自第五选择器的第四分压，将隔离后得到的第四隔离电压发送至第四组电阻串最后一个电阻的输入端；

第四组电阻串，用于对接收的第三隔离电压与第四隔离电压间的电压差进行分压，将第六选择器从所述第四组电阻串中选择的电阻对应的中压采样电压输入至第六选择器；

第六选择器，用于根据预先设定的第六选择码，从第四组电阻串中选择至少一个电阻，所选电阻对应于来自第四组电阻串的中压采样电压，将接收的中压采样电压发送至所述比较单元。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第三组电阻串和第四组电阻串均包括200～300个单位电阻。

8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述高压采样处理电路包括第五组电阻串、第七选择器、第八选择器、第五缓冲器、第六缓冲器、第六组电阻串和第九选择器；其中，

第五组电阻串，用于当所述切换单元将来自所述升压单元的正高压驱动电压转发至所述第五组电阻串第一个电阻的输入端时，对正高压驱动电压进行分压；当所述切换单元将来自所述升压单元的负高压驱动电压转发至所述第五组电阻串最后一个电阻的输入端时，将来自所述升压单元的中压驱动电压输入至所述第五组电阻串输入端，对该负高压驱动电压与中压驱动电压之间的电压差进行分压；分别将第七选择器、第八选择器从所述第五组电阻串中选择的电阻对应的第五分压、第六分压输入至第七选择器、第八选择器；

第七选择器，用于根据预先设定的第七选择码，从第五组电阻串中选择至少一个电阻，所选电阻对应于来自从第五组电阻串的第五分压，将接收的第五分压发送至第五缓冲器；

第八选择器，用于根据预先设定的第八选择码，从第五组电阻串中选择至少一个电阻，所选电阻对应于来自从第五组电阻串的第六分压，将接收的第六分压发送至第六缓冲器；

第五缓冲器，用于隔离来自第七选择器的第五分压，将隔离后得到的第五隔离电压发送至第六组电阻串输入端；

第六缓冲器，用于隔离来自第八选择器的第六分压，将隔离后得到的第六隔离电压发送至第六组电阻串最后一个电阻的输入端；

第六组电阻串，用于对接收的第五隔离电压与第六隔离电压之间的电压差进行分压，将第九选择器从所述第六组电阻串中选择的电阻对应的正或负高压采样电压输入至第九选择器；

第九选择器，用于根据预先设定的第九选择码，从第六组电阻串中选择至少一个电阻，所选电阻对应于来自第六组电阻串的正或负高压采样电压，将接收的正或负高压采样电压发送至所述比较单元。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第五组电阻串、第六组电阻串均包括1260个单位电阻。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述比较单元包括中压比较器和高压比较器；其中，

中压比较器，用于对来自所述基准电压产生电路的基准电压和对来自所述采样处理单元的中压采样电压进行比较，将得到的第一控制信号发送至所述升压单元；

高压比较器，用于对来自所述基准电压产生电路的基准电压与来自采样处理单元的正或负高压采样电压的绝对值进行比较，或者对来自所述采样处理单元的中压采样电压与正或负高压采样电压的绝对值进行比较，将得到的第二控制信号发送至所述逻辑单元。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述升压单元包括中压升压器、正高压升压器和负高压升压器；其中，

中压升压器，用于根据所述第一控制信号，对来自外部的电源电压进行升压或降压，并将得到的中压驱动电压分为两路，一路用于驱动外部的显示设备，另一路被发送至所述采样处理单元；

正高压升压器，用于根据来自所述逻辑单元的正高压控制信号，对来自外部的电源电压进行升压或降压，将得到的正高压驱动电压分为两路，一路用于驱动外部的显示设备，另一路被发送至所述切换单元；

负高压升压器，用于根据来自所述逻辑单元的负高压控制信号，对来自外部的电源电压进行升压或降压，将得到的负高压驱动电压分为两路，一路用于驱动外部的显示设备，另一路被发送至所述切换单元。

12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述切换单元包括切换控制器和切换开关；切换开关包括正高压开关和负高压开关；其中，

切换控制器，用于根据外部脉宽调制信号生成切换信号，通过该切换信号控制正高压开关和负高压开关的打开或闭合；当正高压开关闭合时，将来自所述升压单元的正高压驱动电压转发至所述采样处理单元；当负高压开关闭合时，将来自所述升压单元的负高压驱动电压转发至所述采样处理单元；将切换信号发送至所述逻辑单元。

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