CN102624394B - 数据驱动电路及系统 - Google Patents

Abstract

一种数据驱动电路，包括一电源端、一接地端、一输入端、一驱动单元、一负载电容、一输出端、一上升沿检测单元、一下降沿检测单元、一上升沿调节单元及一下降沿调节单元，所述驱动单元包括一第一场效应管、一第二场效应管及一第一电阻，所述上升沿检测单元包括一第一比较器及一第一电压输入端，所述下降沿检测单元包括一第二比较器及一第二电压输入端，所述上升沿调节单元包括一第三场效应管、一第四场效应管、一第五场效应管及一第二电阻，所述下降沿调节单元包括一第六场效应管、一第七场效应管、一第八场效应管及所述第二电阻。本发明还提供一种数据驱动系统。本发明使得输出信号的上升沿与下降沿的变化速度相同。

Description

数据驱动电路及系统

技术领域

本发明涉及一种数据驱动器，尤指一种能够保持输出信号的上升沿与下降沿的变化速度相同的数据驱动电路及系统。

背景技术

数据驱动器是一种能够将数字信号转换成模拟信号，并驱动至芯片外面，以满足应用环境要求的器件。

请参阅图1，图1为现有技术中数据驱动器的电路结构图，驱动管MP与驱动管MN将输入数据Vin’驱动到输出端Vout上，其中电阻Rout为数据驱动器的输出电阻，电容Cload为负载电容，当数据驱动器驱动数据时，由于电阻Rout与电容Cload的存在，使得输出端Vout输出信号的上升沿与下降沿末端的变化速度明显变缓，从而造成输出端Vout输出信号的眼图不对称，且此现象会随着电容Cload的增大而变得更加明显。因此有必要提供一种能够保持输出信号的上升沿与下降沿的变化速度相同的数据驱动电路及系统。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种能够保持输出信号的上升沿与下降沿的变化速度相同的数据驱动电路及系统。

一种数据驱动电路，包括一电源端及一接地端，所述数据驱动电路还包括一输入端、一与所述输入端及所述电源端相连的驱动单元、一与所述驱动单元相连的负载电容、一与所述驱动单元及所述负载电容相连的输出端、一与所述输出端相连的上升沿检测单元、一与所述输出端相连的下降沿检测单元、一与所述输入端、所述驱动单元及所述上升沿检测单元相连的上升沿调节单元及一与所述输入端、所述驱动单元、所述下降沿检测单元及所述上升沿调节单元相连的下降沿调节单元，所述驱动单元包括一第一场效应管、一与所述第一场效应管相连的第二场效应管及一与所述第一场效应管及所述第二场效应管相连的第一电阻，所述上升沿检测单元包括一第一比较器及一与所述第一比较器相连的第一电压输入端，所述下降沿检测单元包括一第二比较器及一与所述第二比较器相连的第二电压输入端，所述上升沿调节单元包括一与所述第一比较器相连的第三场效应管、一与所述第一比较器相连的第四场效应管、一与所述第三场效应管及所述第四场效应管相连的第五场效应管及一与所述第五场效应管相连的第二电阻，所述下降沿调节单元包括一与所述第二比较器相连的第六场效应管、一与所述第六场效应管相连的第七场效应管、一与所述第二比较器相连的第八场效应管及所述第二电阻。

一种数据驱动系统，包括一电源端及一接地端，所述数据驱动电路还包括一输入端、一与所述输入端及所述电源端相连的驱动单元、一与所述驱动单元相连的负载电容、一与所述驱动单元及所述负载电容相连的输出端、一与所述输出端相连用于检测所述输出端一输出信号上升沿末端的电压段的上升沿检测单元、一与所述输出端相连用于检测所述输出端一输出信号下降沿末端的电压段的下降沿检测单元、一与所述输入端、所述驱动单元及所述上升沿检测单元相连的上升沿调节单元及一与所述输入端、所述驱动单元、所述下降沿检测单元及所述上升沿调节单元相连的下降沿调节单元，所述上升沿调节单元在所述输出端的输出信号上升沿末端注入一第一电流以调节所述输出信号上升沿的上升速度，所述下降沿调节单元在所述输出端的输出信号下降沿末端提取一第二电流以调节所述输出信号下降沿的下降速度，使得输出信号的上升沿与下降沿的变化速度相同。

相对现有技术，本发明结构简单，且加快了输出信号的上升沿末端与下降沿末端的变化速度，从而使得输出信号的上升沿与下降沿的变化速度相同，输出信号的眼图更加对称。

附图说明

图1为现有技术中数据驱动器的电路结构图。

图2为本发明数据驱动系统较佳实施方式的系统框图。

图3为本发明数据驱动电路较佳实施方式的电路图。

具体实施方式

请参阅图2，本发明数据驱动系统较佳实施方式包括一电源端、一接地端、一输入端、一与该输入端及该电源端相连的驱动单元、一与该驱动单元相连的负载电容、一与该驱动单元及该负载电容相连的输出端、一与该输出端相连的上升沿检测单元、一与该输出端相连的下降沿检测单元、一与该输入端、该驱动单元及该上升沿检测单元相连的上升沿调节单元及一与该输入端、该驱动单元、该下降沿检测单元及该上升沿调节单元相连的下降沿调节单元，该驱动单元、该负载电容及该下降沿调节单元分别与该接地端相连。

该输入端用于输入一数字信号至该驱动单元，该驱动单元用于将该数字信号转换成模拟信号，并通过该输出端驱动至芯片外面，以满足应用环境要求的器件；该上升沿检测单元与该下降沿检测单元分别用于检测该输出端输出信号的上升沿末端的电压段与下降沿末端的电压段，以控制该驱动单元的开启与关闭；该上升沿调节单元根据该上升沿检测单元的输出结果在该输出端输出信号的上升沿末端注入一第一电流，该下降沿调节单元根据该下降沿检测单元的输出结果在输出信号的下降沿末端提取一第二电流，即在上升沿末端与下降沿末端加强对输出信号的驱动能力，从而使得整个数据驱动系统的驱动能力变强。其中，该第一电流与该第二电流均为驱动单元以外的电流。

请同时参阅图3，图3为本发明数据驱动电路较佳实施方式的具体电路图。其中，该电源端为一电源端VCC；该接地端为一接地端GND；该输入端为一输入端Vin；该驱动单元包括一第一场效应管M1、一第二场效应管M2及一第一电阻R1；该负载电容为一电容C；该输出端为一输出端Vout；该上升沿检测单元包括一第一比较器CMP1及一第一电压输入端Vup；该下降沿检测单元包括一第二比较器CMP2及一第二电压输入端Vdown；该上升沿调节单元包括一第三场效应管M3、一第四场效应管M4、一第五场效应管M5及一第二电阻R2；该下降沿调节单元包括一第六场效应管M6、一第七场效应管M7、一第八场效应管M8及该第二电阻R2，该第二电阻R2为该上升沿调节单元与该下降沿调节单元的共用元件。

本发明数据驱动电路较佳实施方式的具体电路连接关系如下：该输入端Vin与该第一场效应管M1的栅极、该第二场效应管M2的栅极、该第三场效应管M3的源级及该第六场效应管M6的漏极相连，该第一场效应管M1的漏极与该第二场效应管M2的漏极共同连接该第一电阻R1的一端，该第一电阻R1的另一端与该第二电阻R2的一端、该电容C的一端及该输出端Vout相连。该第一比较器CMP1的一正相输入端与该输出端Vout相连，该第一比较器CMP1的一反相输入端与该第一电压输入端Vup相连，该第一比较器CMP1的一输出端与该第三场效应管M3的栅极及该第四场效应管M4的栅极相连。该第二比较器CMP2的一正相输入端与该输出端Vout相连，该第二比较器CMP2的一反相输入端与该第二电压输入端Vdown相连，该第二比较器CMP2的一输出端与该第六场效应管M6及该第七场效应管M7的栅极相连。该第三场效应管M3的漏极与该第四场效应管M4的漏极及该第五场效应管M5的栅极相连，该第五场效应管M5的漏极与该第七场效应管M7的漏极共同连接该第二电阻R2的另一端，该第六场效应管M6的源级与该第七场效应管M7的栅极及该第八场效应管M8的漏极相连。该第一场效应管M1的源级、该第四场效应管M4的源级及该第五场效应管M5的源级共同连接该电源端VCC，该第二场效应管M2的源级、该第七场效应管M7的源级、该第八场效应管M8的源级及该电容C的另一端共同连接该接地端GND。

本发明数据驱动电路及系统较佳实施方式的工作原理如下所述：

该第一比较器CMP1与该第一电压输入端Vup负责检测该输出端Vout输出信号的上升沿，设置该第一电压输入端Vup比该电源端VCC的电压低一个ΔV，当该输出端Vout输出信号的电压高于该第一电压输入端Vup的电压时，即此时该输出端Vout比该电源端VCC的电压低ΔV时，该第一比较器CMP1的输出端输出的电压V1由低电平变为高电平，从而开启该第五场效应管M5，向该输出端Vout注入第一电流，以加快输出信号上升沿的上升速度；该第二比较器CMP2与该第二电压输入端Vdown负责检测该输出端Vout输出信号的下降沿，设置该第二电压输入端Vdown比该接地端GND的电压高一个ΔV，当该输出端Vout输出信号的电压低于该第二电压输入端Vdown的电压时，即此时该输出端Vout比该接地端GND的电压高ΔV时，该第二比较器CMP2的输出端输出的电压V2由高电平变为低电平，从而开启该第七场效应管M7，从该输出端Vout提取第二电流，以加快输出信号下降沿的下降速度。

当该输入端Vin输入信号的电压从高电平跳至低电平时，该输出端Vout输出信号的电压即从低电平升至高电平。此时由于该输入端Vin的电压为低电平，故该第七场效应管M7一直关闭，因此不必考虑电压V2的变化。当该输出端Vout输出信号的电压小于该第一电压输入端Vup的电压时，此时电压V1为低电平，该第三场效应管M3关闭，该第四场效应管M4开启，即该第五场效应管M5保持关闭，又因为该第七场效应管M7一直关闭，故该第五场效应管M5与该第七场效应管M7的输出端输出的电压V3为高阻，此时该驱动单元不具有驱动能力；当该输出端Vout输出信号的电压大于该第一电压输入端Vup的电压时，此时电压V2为高电平，该第六场效应管M6开启，该第四场效应管M4关闭，即该第五场效应管M5开启且受该输入端Vin输入信号的控制，此时该第五场效应管M5通过该第二电阻R2向该输出端Vout注入第一电流，使得输出信号的上升沿的上升速度加快。

当该输入端Vin输入信号的电压从低电平跳至高电平时，该输出端Vout输出信号的电压即从高电平降至低电平。此时由于该输入端Vin的电压为高电平，故该第五场效应管M5一直关闭，因此不必考虑电压V1的变化。当该输出端Vout输出信号的电压大于该第二电压输入端Vdown的电压时，此时电压V2为高电平，该第八场效应管M8开启，该第六场效应管M6关闭，即该第七场效应管M7保持关闭，又因为该第五场效应管M5一直关闭，故该第五场效应管M5与该第七场效应管M7的输出端输出的电压V3为高阻，此时该驱动单元不具有驱动能力；当该输出端Vout输出信号的电压小于该第二电压输入端Vdown的电压时，此时电压V1为低电平，该第八场效应管M8关闭，该第六场效应管M6开启，即该第七场效应管M7开启且受该输入端Vin输入信号的控制，此时该第七场效应管M7通过该第二电阻R2从该输出端Vout提取第二电流，使得输出信号的下降沿的下降速度加快。

本发明数据驱动电路及系统会在输出端Vout输出信号的上升沿末端注入第一电流，在输出端Vout输出信号的下降沿末端提取第二电流，以加快输出信号上升沿末端与下降沿末端的变化速度，从而使得输出端Vout输出信号的上升沿与下降沿的变化速度相同。

综上所述，本发明数据驱动电路及系统结构简单，且加快了输出信号的上升沿末端与下降沿末端的变化速度，从而使得输出信号的上升沿与下降沿的变化速度相同，使输出信号的眼图更加对称。

Claims (9)

1.一种数据驱动电路，包括一电源端及一接地端，其特征在于：所述数据驱动电路还包括一输入端、一与所述输入端及所述电源端相连的驱动单元、一与所述驱动单元相连的负载电容、一与所述驱动单元及所述负载电容相连的输出端、一与所述输出端相连的上升沿检测单元、一与所述输出端相连的下降沿检测单元、一与所述输入端、所述驱动单元及所述上升沿检测单元相连的上升沿调节单元及一与所述输入端、所述驱动单元、所述下降沿检测单元及所述上升沿调节单元相连的下降沿调节单元，所述驱动单元包括一第一场效应管、一与所述第一场效应管相连的第二场效应管及一与所述第一场效应管及所述第二场效应管相连的第一电阻，所述上升沿检测单元包括一第一比较器及一与所述第一比较器相连的第一电压输入端，所述下降沿检测单元包括一第二比较器及一与所述第二比较器相连的第二电压输入端，所述上升沿调节单元包括一与所述第一比较器相连的第三场效应管、一与所述第一比较器相连的第四场效应管、一与所述第三场效应管及所述第四场效应管相连的第五场效应管及一与所述第五场效应管相连的第二电阻，所述下降沿调节单元包括一与所述第二比较器相连的第六场效应管、一与所述第六场效应管相连的第七场效应管、一与所述第二比较器相连的第八场效应管、所述第二电阻。

2.如权利要求1所述的数据驱动电路，其特征在于：所述输入端与所述第一场效应管的栅极、所述第二场效应管的栅极、所述第三场效应管的源级及所述第六场效应管的漏极相连，所述第一场效应管的漏极与所述第二场效应管的漏极共同连接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端、所述负载电容的一端及所述输出端相连。

3.如权利要求1所述的数据驱动电路，其特征在于：所述第一比较器的一正相输入端与所述输出端相连，所述第一比较器的一反相输入端与所述第一电压输入端相连，所述第一比较器的一输出端与所述第三场效应管的栅极及所述第四场效应管的栅极相连。

4.如权利要求3所述的数据驱动电路，其特征在于：所述第二比较器的一正相输入端与所述输出端相连，所述第二比较器的一反相输入端与所述第二电压输入端相连，所述第二比较器的一输出端与所述第六场效应管及所述第八场效应管的栅极相连。

5.如权利要求4所述的数据驱动电路，其特征在于：所述第三场效应管的漏极与所述第四场效应管的漏极及所述第五场效应管的栅极相连，所述第五场效应管的漏极与所述第七场效应管的漏极共同连接所述第二电阻的另一端，所述第六场效应管的源级与所述第七场效应管的栅极及所述第八场效应管的漏极相连。

6.如权利要求1所述的数据驱动电路，其特征在于：所述第一场效应管的源级、所述第四场效应管的源级及所述第五场效应管的源级共同连接所述电源端，所述第二场效应管的源级、所述第七场效应管的源级、所述第八场效应管的源级及所述负载电容共同连接所述接地端。

7.一种数据驱动系统，包括一电源端及一接地端，其特征在于：所述数据驱动电路还包括一输入端、一与所述输入端及所述电源端相连的驱动单元、一与所述驱动单元相连的负载电容、一与所述驱动单元及所述负载电容相连的输出端、一与所述输出端相连用于检测所述输出端一输出信号上升沿末端的电压段的上升沿检测单元、一与所述输出端相连用于检测所述输出端一输出信号下降沿末端的电压段的下降沿检测单元、一与所述输入端、所述驱动单元及所述上升沿检测单元相连的上升沿调节单元及一与所述输入端、所述驱动单元、所述下降沿检测单元及所述上升沿调节单元相连的下降沿调节单元，所述上升沿调节单元在所述输出端的输出信号上升沿末端注入一第一电流以调节所述输出信号上升沿的上升速度，所述下降沿调节单元在所述输出端的输出信号下降沿末端提取一第二电流以调节所述输出信号下降沿的下降速度，使得输出信号的上升沿与下降沿的变化速度相同；所述驱动单元包括一第一场效应管、一与所述第一场效应管相连的第二场效应管及一与所述第一场效应管及所述第二场效应管相连的第一电阻，所述上升沿检测单元包括一第一比较器及一与所述第一比较器相连的第一电压输入端，所述下降沿检测单元包括一第二比较器及一与所述第二比较器相连的第二电压输入端，所述上升沿调节单元包括一与所述第一比较器相连的第三场效应管、一与所述第一比较器相连的第四场效应管、一与所述第三场效应管及所述第四场效应管相连的第五场效应管及一与所述第五场效应管相连的第二电阻，所述下降沿调节单元包括一与所述第二比较器相连的第六场效应管、一与所述第六场效应管相连的第七场效应管、一与所述第二比较器相连的第八场效应管、所述第二电阻。

8.如权利要求7所述的数据驱动系统，其特征在于：所述输入端与所述第一场效应管的栅极、所述第二场效应管的栅极、所述第三场效应管的源级及所述第六场效应管的漏极相连，所述第一场效应管的漏极与所述第二场效应管的漏极共同连接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端、所述负载电容的一端及所述输出端相连，所述第一比较器的一正相输入端与所述输出端相连，所述第一比较器的一反相输入端与所述第一电压输入端相连，所述第一比较器的一输出端与所述第三场效应管的栅极及所述第四场效应管的栅极相连，所述第二比较器的一正相输入端与所述输出端相连，所述第二比较器的一反相输入端与所述第二电压输入端相连，所述第二比较器的一输出端与所述第六场效应管及所述第八场效应管的栅极相连。

9.如权利要求8所述的数据驱动系统，其特征在于：所述第三场效应管的漏极与所述第四场效应管的漏极及所述第五场效应管的栅极相连，所述第五场效应管的漏极与所述第七场效应管的漏极共同连接所述第二电阻的另一端，所述第六场效应管的源级与所述第七场效应管的栅极及所述第八场效应管的漏极相连，所述第一场效应管的源级、所述第四场效应管的源级及所述第五场效应管的源级共同连接所述电源端，所述第二场效应管的源级、所述第七场效应管的源级、所述第八场效应管的源级及所述负载电容共同连接所述接地端。