CN101794556A - 电流校正方法及其控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电流校正方法及其控制电路，可校正电流的控制电路具有一差动对输出端连接至一面板上的一面板电阻，电流校正方法包括下列步骤：于一校正程序时，提供预定电压于该差动对输出端用以获得流经该面板电阻的一精确电流；以及，于一正常操作程序时，根据该精确电流提供一驱动电流至该差动对输出端。
Description
技术领域
本发明是有关于一种显示控制电路(display control circuit)，且特别是有关于一种显示控制电路的电流校正方法及其控制电路。
背景技术
为了达到低电压、低噪声、低电磁干扰(EMI)，现今液晶面板(LCD panel)皆是利用差动信号来作数据的传输。此差动信号的接口包括：低电压差动信号(low voltage differential signaling，以下简称LVDS)接口、小型低电压差动信号(mini-low voltage differential signaling，以下简称mini-LVDS)接口或者低摆幅差动信号(reduced swing differential signaling，以下简称RSDS)接口。
请参照图1，其所绘示为现有显示控制电路与液晶面板之间的信号联机示意图。显示控制电路10可为一个集成电路(integrated circuit，IC)固定于一电路板(circuit board，未绘示)上，此显示控制电路10中包括一数字区150以及一模拟区100。模拟区100中包括一带差电压参考电路(bandgap voltage referencecircuit)112、一运算放大器(operation amplifier)114、镜射电路(mirroringcircuit)116、晶体管M1、可调式电流产生器(adjustable current generator)118、与一输出驱动器(output driver)120。数字区150中包括一处理电路152，例如用以接收一影像信号(未绘示)，加以处理后，产生数据信号给输出驱动器120进行输出。
一般来说，输出驱动器120的一差动对输出端(differential output pair)可输出差动信号至液晶面板250，因此，液晶面板250就必须有一面板电阻(Rpanel)来接收此差动信号。而根据面板电阻(Rpanel)上的电压值即可得知显示控制电路10传递至液晶面板250的数据。同理，显示控制电路10有N个输出驱动器可输出N个差动信号至液晶面板250，因此，液晶面板250就必须有N个面板电阻(Rpanel)来接收此N个差动信号。
面板电阻(Rpanel)皆是由规格书所规范，以LVDS接口为例，面板电阻(Rpanel)规格需要100奥姆而面板电阻(Rpanel)上的电压值需要350mV，因此，为了让面板电阻(Rpanel)上的电压到达350mV，显示控制电路10就必须准确地输出3.5mA(350mV/100奥姆)的电流。
一般来说，带差电压参考电路112可提供一个稳定、不会随着制程、温度、电源电压改变的带差电压(VBG)，因此，带差电压参考电路12输出的带差电压(VBG)即可视为精准电压。如图所示，带差电压输入运算放大器114的正极输入端，运算放大器114的负极输入端连接至显示控制电路10的第一输出入脚位(pin)12。再者，晶体管(M1)汲极连接至镜射电路116的第一端，晶体管(M1)闸极连接至运算放大器114的输出端，晶体管(M1)源极连接至显示控制电路10的第一输出入脚位12。而显示控制电路10利用一外部精准电阻(external precisionresistance，Rp)连接于第一输出入脚位12与接地端之间。
很明显地，于运算放大器114正常操作时，显示控制电路10的第一输出入脚位12上的电压即为带差电压(VBG)，因此外部精准电阻(Rp)上的第一电流(I1)即为(VBG/Rp)。此第一电流(I1)会由镜射电路16的第一端输出，而镜射电路16的第二端亦可输出一参考电流(Iref)，此参考电流(Iref)正比例于第一电流(I1)，并可视为一精准电流。也就是说，根据外部精准电阻(Rp)的电阻值即可决定精准电流的数值。
处理电路152可输出电流控制信号至可调式电流产生器118，用以控制可调式电流产生器118中的一倍数值(M)，使得参考电流(Iref)乘上此倍数值(M)后可准确地输出3.5mA。而输出驱动器120可接收处理电路152输出的数据信号，并根据数据信号利用可调式电流产生器输出的3.5mA驱动差动信号，经由第二输出入脚位14以及第三输出入脚位16传递至液晶面板250上的面板电阻(Rpanel)。
经由第二输出入脚位14以及第三输出入脚位16传递至面板电阻(Rpanel)之间的联机200，举例而言，包括：电路板上的绕线(trace)、电路板上的连接器(connector)、缆线(cable)、以及液晶面板250上的连接器。
现有技术为了要能够获得精准电流，现有显示控制电路10上必须设计提供第一输出入脚位12，并于电路板上连接外部精准电阻(Rp)至第一输出入脚位12。然而，利用此方式必须另行购买外部精准电阻，并于电路板上配置外部精准电阻的位置，造成电路板面积较大以及成本较高的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种校正显示控制电路及其电流校正方法，使得显示控制电路可产生一精确电流，而显示控制电路不需在电路板上配置一精确电阻，可节省精确电阻的花费。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种电流校正方法，包括下列步骤：于一校正程序时，提供一预定电压于一差动对输出端用以获得流经一精确电阻的一精确电流；以及，于一正常操作程序时，根据所述精确电流提供一驱动电流至所述差动对输出端。
因此，本发明提出一种可校正电流的控制电路，包括：一可调式电流产生器，可根据一电流控制信号将一参考电流转换为一驱动电流；一输出驱动器，具有一差动对输出端连接至一外部精确电阻，所述输出驱动器可接收所述驱动电流并利用所述驱动电流根据一数据信号驱动产生一差动信号于所述差动对输出端；一比较装置，耦接于所述输出驱动器，用以根据一参考电压与所述差动信号产生一比较输出信号；以及，一处理电路，用以根据所述比较输出信号控制所述电流控制信号以校正所述驱动电流。
因此，本发明提出一种电流校正方法，包括下列步骤：提供一参考电压；根据一参考电流与一电流控制信号产生一驱动电流；利用所述驱动电流根据一数据信号驱动产生一差动信号于一外部精确电阻；根据所述参考电压与所述差动信号产生一比较输出；以及，根据所述比较输出控制所述电流控制信号以校正所述驱动电流的大小。
因为本发明使得显示控制电路可产生一精确电流，而显示控制电路不需在电路板上配置一精确电阻，可节省精确电阻的花费。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1所绘示是现有显示控制电路与液晶面板之间的信号联机示意图。
图2所绘示是本发明较佳具体实施例的显示控制电路与液晶面板之间的信号联机示意图。
图3所绘示为根据本发明的另一较佳具体实施例的显示控制电路与液晶面板之间的信号联机示意图。
图4绘示根据本发明较佳具体实施例的电流校正方法。
图5绘示根据本发明较佳具体实施例的电流校正方法。
【主要组件符号说明】
10 显示控制电路 12 第一输出入脚位
14 第一输出入脚位 16 第一输出入脚位
100 模拟区 112 带差电压参考电路
114 运算放大器 116 镜射电路
118 可调式电流产生器 120 输出驱动器
150 数字区 152 处理电路
200 联机 250 液晶面板
300 显示控制电路 304 第一输出入脚位
306 第二输出入脚位
310 模拟区 312 带差电压参考电路
314 分压器 316 差动差异放大器
318 可调式电流产生器 320 输出驱动器
350 数字区 352 处理电路
400 联机 450 液晶面板
512 带差电压参考电路 514 分压器
516 比较器 518 可调式电流产生器
520 输出驱动器
具体实施方式
举例而言，根据LVDS规格书的规范，面板电阻(Rpanel)必须要非常的准确为100奥姆，其允许的变化范围为±1％～±5％。因此，本发明希望可以利用此面板电阻(Rpanel)达到校正显示控制电路300内的电流，使得显示控制电路300可产生一精确电流。而利用此方式可以不需在电路板上配置一精确电阻连接至显示控制电路300，因此可节省芯片脚位与精确电阻的花费。
请参照图2，其所绘示为根据本发明较佳具体实施例的显示控制电路300与液晶面板450之间的信号联机示意图。显示控制电路300可为一个IC固定于一电路板(未绘示)上，此显示控制电路300中包括一数字区350以及一模拟区310。模拟区350中包括一带差电压参考电路312、一分压器(voltage divider)314、差动差异放大器(differential difference amplifier，DDA)316、可调式电流产生器318、与一输出驱动器320。数字区350中包括处理电路352，例如用以接收一影像信号(未绘示)，加以处理后，产生数据信号给输出驱动器320进行输出。
输出驱动器320可输出一差动信号至液晶面板450。液晶面板450设置有一面板电阻(Rpanel)来接收此差动信号。而根据面板电阻(Rpanel)上的电压值即可得知显示控制电路300传递至液晶面板450的数据。同理，当显示控制电路300有N个输出驱动器可输出N个差动信号至液晶面板350时，液晶面板450则设置有N个面板电阻(Rpanel)来接收此N个差动信号。以下的说明皆以一个输出驱动器来作说明。
由图2可知，带差电压参考电路312输出的带差电压(VBG)连接至一分压器314用以产生一参考电压(Vref)。由于带差电压(VBG)与参考电压(Vref)之间的比例系分压器314决定，因此，带差电压(VBG)与参考电压(Vref)皆可视为精确预定电压。差动差异放大器316的第一输入对(input pair)接收参考电压(Vref)；差动差异放大器316的第二输入对连接至输出驱动器320的差动对输出端；而差动差异放大器316的输出端连接至处理电路352。带差电压参考电路312以及差动差异放大器316皆受控于处理电路352的致能信号(enable signal，En)。
处理电路352可输出电流控制信号至可调式电流产生器318，用以控制可调式电流产生器318中的一倍数值(M)，使得可调式电流产生器318可根据一参考电流(Iref)来产生一驱动电流(Idrv)至输出驱动器320。于此实施例中，参考电流(Iref)可由任意的电流源所产生，且无法得知参考电流(Iref)的实际大小；且Idrv＝M*Iref’举例而言，可调式电流产生器318包含复数个电流镜电路(未绘示)，各电流镜可产生一镜射电流，镜射电流与参考电流间的电流大小关系系由该些电流镜中复数个晶体管的长宽比所决定。而输出驱动器320可接收处理电路352输出的数据信号，并利用驱动电流(Idrv)根据数据信号驱动输出差动信号，经由第一输出入脚位304以及第二输出入脚位306传递至液晶面板450上的面板电阻(Rpanel)。
于此实施例中，于显示控制电路300的正常操作程序之前需要进入一校正程序(calibration procedure)，用以确认显示控制电路300内的参考电流(Iref)的大小。于校正程序时，处理器电路352主张(assert)致能信号(EN)使得带差电压参考电路312以及差动差异放大器316动作，使得带差电压参考电路312可输出带差电压(VBG)。此带差电压(VBG)经分压器314产生参考电压(Vref)输入差动差异放大器316的第一输入对。
接着，处理电路352利用电流控制信号来改变可调式电流产生器318中的倍数值(M)，并将相对应变动的驱动电流(Idrv)经由输出驱动器320传递至面板电阻(Rpanel)使得面板电阻(Rpanel)上的第一电压(Vpanel)持续改变。
由于第一电压(Vpanel)输入差动差异放大器316的第二输入对，因此，差动差异放大器316即可比较参考电压(Vref)与第一电压(Vpanel)，并且于其输出端将比较结果输入处理电路352。
假设可调式电流产生器318中的一倍数值(M)调整至第一倍数值(M1)时，参考电压(Vref)与第一电压(Vpanel)实质相同，举例而言，可以藉由依序改变倍数值(M)，于差动差异放大器316输出高位准至低位准的转态变化，第一电压(Vpanel)最接近参考电压(Vref)，而决定第一倍数值(M1)，或者，可将所有可能变化的倍数值(M)施用于可调式电流产生器318，而将差动差异放大器316的比较输出结果储存于缓存器(未绘示)中，再由处理电路352挑出最佳者。据此，处理电路352即可根据差动差异放大器316输出端的变化确定差动对输出端上的电压为参考电压(Vref)。因此，驱动电流(Idrv)必定为(Vref/Rpanel)。而利用第一倍数值(M1)可得知参考电流为(Iref＝Idrv/M1)。由于参考电压(Vref)可视为一精确预定电压，此时，驱动电流(Idrv)与参考电流为(Iref)皆可被精确地计算出来而可被视为精确电流，据此，完成显示控制电路300的校正程序。
于正常操作程序时，解主张(de-assert)致能信号(EN)停止带差电压参考电路312以及差动差异放大器316的动作。而处理电路352已得知参考电流为(Iref)的精确数值。处理电路352可输出电流控制信号至可调式电流产生器318，用以控制可调式电流产生器518中的倍数值至第二倍数值(M2)，使得参考电流(Iref)乘上第二倍数值(M2)后可准确地输出3.5mA的驱动电流(Idrv)。而输出驱动器320可接收处理电路352输出的数据信号，并利用可调式电流产生器输出的3.5mA的驱动电流(Idrv)根据数据信号驱动输出差动信号，经由第一输出入脚位304以及第二输出入脚位306传递至液晶面板450上的面板电阻(Rpanel)。
更进一步地，经由第一输出入脚位304以及第二输出入脚位306传递至面板电阻(Rpanel)之间的联机400包括：电路板上的绕线、电路板上的连接器、缆线、以及液晶面板450上的连接器。当然，如果显示控制电路300直接设计于液晶面板上时，联机400仅剩下液晶面板上的绕线。
以上实施例可利用液晶面板所提供的面板电阻来进行精确电流的校正，使得显示控制电路300可于一校正程序时，利用面板电阻计算出一精确电流；而于正常操作程序时，利用此精确电流来驱动产生差动信号至面板电阻。因此，可以不需于电路板上配置额外的外部精准电阻。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种可能的变化，举例而言，上述实施例揭露差动差异放大器316比较参考电压(Vref)与输出驱动器320所输出的差动信号而产生比较输出，然而，熟习此技艺者根据以上的揭露可能改变差动差异放大器316的输入端的输入信号，举例而言，可以将差动信号经过放大或者分压再送给差动差异放大器316进行比较；或者，上述实施例揭露带差电压(VBG)经分压器314产生参考电压(Vref)而当作比较输入，熟习此技艺者当可修改为直接将带差电压(VBG)当作比较输入。
亦即，如图3所示，其为根据本发明本的另一较佳具体实施例的显示控制电路300与液晶面板450之间的信号联机示意图。与图2的差异仅在于利用一般的比较器(comparator)516来取代差动差异放大器。也就是说，采用一般比较器516而利用差动信号的单端(single-ended)信号与带差电压(VBG)当作输入信号进行比较，较佳地，可以由带差电压(VBG)经由分压器514提供适当的共模(common mode)电压(Vcom)，提供给输出驱动器520当作共模电压(Vcom)的参考，使得输出驱动器520可根据可调式电流产生器518输出的的驱动电流(Idrv)产生差动信号至面板电阻，而比较器516则对带差电压(VBG)与单端信号进行比较，而其校正程序的动作与图2的动作皆相同，因此不再赘述。亦即，如上所述的诸多变化仍不跳脱本发明的发明范畴。
图4绘示根据本发明较佳具体实施例的电流校正方法，步骤720，于校正程序时，提供预定电压于差动对输出端用以获得流经外部精确电阻的精确电流，精确电阻可为面板电阻，位于显示面板上，例如液晶面板；步骤740，于正常操作程序时，根据精确电流提供驱动电流至差动对输出端，产生差动信号输出。
图5绘示根据本发明较佳具体实施例的电流校正方法，步骤810，提供参考电压；步骤820，根据参考电压产生参考分压；步骤830，根据参考电流与电流控制信号产生驱动电流驱动差动信号于外部精确电阻，电流控制信号可代表电流倍数值，精确电阻可为面板电阻，位于显示面板上，例如液晶面板，举例而言，驱动电流与参考电流间的关系由电流倍数值决定，利用电流倍数值可控制复数个电流镜电路产生驱动电流；步骤835，利用驱动电流根据一数据信号驱动产生一差动信号于一外部精确电阻，举例而言，差动信号为LVDS信号；步骤840，将参考分压与差动信号进行比较以产生比较输出；步骤850，根据比较输出决定最佳电流倍数值以校正电流的大小，举例而言，可藉由比较输出的信号转态而决定最佳电流倍数值，或者，将对于不同的电流倍数值的所有比较输出记录于缓存器中，再由其中挑出最佳者；步骤860，根据最佳电流倍数值与参考电流产生驱动电流。
纵上所述，本发明揭露一种电流校正方法，包括下列步骤：提供一参考电压；根据参考电流与电流控制信号产生驱动电流；利用驱动电流根据一数据信号驱动产生一差动信号于一外部精确电阻，电流控制信号可代表一电流倍数值；根据参考电压与差动信号产生一比较输出；根据比较输出控制电流控制信号以校正驱动电流的大小；根据比较输出可决定一最佳电流倍数值，根据最佳电流倍数值与参考电流产生驱动电流。参考电压可以为带差电压，或者利用分压器根据带差电压所产生的分压，成比例于该带差电压。产生比较输出的步骤可比较参考电压与差动信号产生比较输出信号，或者，比较参考电压与单端信号产生比较输出信号。
本发明亦揭露一种可校正电流的控制电路，包括可调式电流产生器、输出驱动器、比较装置以及处理电路；可调式电流产生器根据电流控制信号将参考电流转换为驱动电流；输出驱动器，具有一差动对输出端连接至一外部精确电阻，输出驱动器可接收驱动电流并利用驱动电流根据一数据信号驱动产生一差动信号于差动对输出端；以及，比较装置，耦接于输出驱动器，用以根据参考电压与差动信号产生一比较输出信号；处理电路，用以根据该比较输出信号控制该电流控制信号以校正该驱动电流。参考电压可以为带差电压，或者利用分压器根据该带差电压所产生的电压，成比例于该带差电压。比较装置可以为差动差异放大器，差动差异放大器，具有第一输入对以及第二输入对，分别接收参考电压与差动信号，比较参考电压与差动信号产生该比较输出信号；或者比较装置可以为比较器，具有第一输入以及第二输入，分别接收差动信号之一单端信号，比较参考电压与单端信号产生比较输出信号，较佳地，利用分压器根据带差电压产生共模电压，共模电压供输出驱动器运作的参考。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视本发明权利要求所界定者为准。
Claims (24)
1.一种电流校正方法，其特征在于，它包括下列步骤：
于一校正程序时，提供一预定电压于一差动对输出端用以获得流经一精确电阻的一精确电流；以及
于一正常操作程序时，根据所述精确电流提供一驱动电流至所述差动对输出端。
2.如权利要求1所述的电流校正方法，其特征在于，所述预定电压比例于一带差电压。
3.如权利要求1所述的电流校正方法，其特征在于，所述驱动电流比例于所述精确电流。
4.如权利要求1所述的电流校正方法，其特征在于，所述差动对输出端输出的所述差动信号为一低电压差动信号接口、一小型低电压差动信号接口或者一低摆幅差动信号接口。
5.如权利要求1所述的电流校正方法，其特征在于，所述精确电阻为一面板电阻。
6.如权利要求5所述的电流校正方法，其特征在于，所述面板电阻位于一显示面板上。
7.如权利要求6所述的电流校正方法，其特征在于，所述显示面板为一液晶面板。
8.如权利要求6所述的电流校正方法，其特征在于，所述差动对输出端与所述面板电阻之间的连接包含一缆线。
9.一种可校正电流的控制电路，其特征在于，它包括：
一可调式电流产生器，可根据一电流控制信号将一参考电流转换为一驱动电流；
一输出驱动器，具有一差动对输出端连接至一外部精确电阻，所述输出驱动器可接收所述驱动电流并利用所述驱动电流根据一数据信号驱动产生一差动信号于所述差动对输出端；
一比较装置，耦接于所述输出驱动器，用以根据一参考电压与所述差动信号产生一比较输出信号；以及
一处理电路，用以根据所述比较输出信号控制所述电流控制信号以校正所述驱动电流。
10.如权利要求9所述的可校正电流的控制电路，其特征在于，所述比较装置为一差动差异放大器，具有一第一输入对以及一第二输入对，所述第一输入对接收所述参考电压且所述第二输入对接收所述差动信号，所述差动差异放大器比较所述参考电压与所述差动信号产生所述比较输出信号。
11.如权利要求9所述的可校正电流的控制电路，其特征在于，所述比较装置为一比较器，具有一第一输入以及一第二输入，所述第一输入接收所述参考电压且所述第二输入接收所述差动信号之一单端信号，所述比较器比较所述参考电压与所述单端信号产生所述比较输出信号。
12.如权利要求9所述的可校正电流的控制电路，其特征在于，所述电流控制信号代表一电流倍数值。
13.如权利要求12所述的可校正电流的控制电路，其特征在于，所述处理电路根据所述比较输出信号控制所述电流控制信号，使得所述差动对输出端上的电压接近所述参考电压，以决定所述电流倍数值。
14.如权利要求9所述的可校正电流的控制电路，更包含：
一带差电压参考电路，用以产生一带差电压；
一分压器，用以根据所述带差电压产生所述参考电压。
15.如权利要求14所述的可校正电流的控制电路，其特征在于，所述分压器产生所述参考电压成比例于所述带差电压。
16.如权利要求14所述的可校正电流的控制电路，其特征在于，所述分压器根据所述带差电压产生所述参考电压以及一共模电压，所述共模电压系供所述输出驱动器运作的参考。
17.如权利要求14所述的可校正电流的控制电路，其特征在于，所述处理电路于一校正程序主张一致能信号以致能所述带差电压参考电路与所述差动差异放大器。
18.一种电流校正方法，其特征在于，它包括下列步骤：
提供一参考电压；
根据一参考电流与一电流控制信号产生一驱动电流；
利用所述驱动电流根据一数据信号驱动产生一差动信号于一外部精确电阻；
根据所述参考电压与所述差动信号产生一比较输出；以及
根据所述比较输出控制所述电流控制信号以校正所述驱动电流的大小。
19.如权利要求18所述的电流校正方法，其特征在于，所述参考电压为一带差电压。
20.如权利要求18所述的电流校正方法，其特征在于，所述参考电压为根据一带差电压所产生之一分压。
21.如权利要求18所述的电流校正方法，其特征在于，所述外部精确电阻位于一显示面板上。
22.如权利要求18所述的电流校正方法，其特征在于，所述产生比较输出的步骤将所述参考分压与所述差动信号进行比较以产生所述比较输出。
23.如权利要求18所述的电流校正方法，其特征在于，所述产生比较输出的步骤将所述参考分压与所述差动信号相关之一单端信号进行比较以产生所述比较输出。
24.如权利要求18所述的电流校正方法，其特征在于，所述比较输出被记录于一缓存器中。
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