CN103354451B - 数模转换模块及包含其的灰阶电压产生模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数模转换模块，其包含复数个数模转换器，且数模转换器包括：分压电路，提供第1至第2^n输出分压节点；及开关电路，连接分压电路，包括成二叉树排列的复数个开关元件，二叉树包括一根节点和P个叶节点，根节点连接输出端，P个叶节点对应连接第a至第b输出分压节点；其中，1≤a＜b≤2^n，P=b-a+1，当a=1，b≠2^n；当b=2^n，a≠1，且a、b、P均为整数，第1至2^n输出分压节点对应输出第1至第2^n等级电压，每个数模转换器对应输出第a至第b等级电压区间内的等级电压。本发明可有效减小数模转换器中开关数量及其占用面积，且又不影响数模转换精度。

Description

数模转换模块及包含其的灰阶电压产生模块

技术领域

本发明涉及液晶驱动电路中的数模转换器领域，尤其是一种可以减小内部组件数量及所需面积的数模转换模块及包含其的灰阶电压产生模块。

背景技术

如今，液晶显示技术经过长时间的发展已经进入一个较为成熟的阶段，一般说来，液晶显示装置进行画面显示的关键在于利用电场来控制液晶层中液晶分子的偏转，以实现每个像素呈现出不同的光穿透率，从而来显示不同色阶的画面。此外，由于设置于液晶层两侧电场强度E=V/d，其中在形成电场的电极层间的间距d一定的情况下，其电场强度E是与液晶电压V成正比的，如图2所示的，为液晶显示装置的液晶电压与穿透率V-T(%)曲线关系及与其对应的伽玛电压与亮度关系的曲线图。

而进一步的，请结合图2来参考图1和图3，图1为现有技术中灰阶电压产生模块的简易架构图，图3为应用于现有灰阶电压产生模块中的数模转换器的内部结构图。在现有技术中，通常是利用图2的灰阶电压产生模块产生的伽玛电压对应一数据信号传输到液晶面板（图中未示出）中，以改变液晶电压，更具体的，通过记忆卡（MTPMemory）和数据总线（I2CRegisters）在每个通道内输入比特数，通过数模转换器（DAC）根据对应数据信号输入的比特数（D0～D9）进而转换成模拟信号输出，以产生14组校正灰阶电压（伽玛电压，以下均称校正灰阶电压）为例，每一个通道均会产出独立的校正灰阶电压，且Vout1<Vout2<……<Vout14，在此实例中，每个通道对应的数模转换器DAC为相同的比特数，均为10比特精度。

如图3所示，现有的数模转换器DAC包括设于高位基准电压VGH与低位基准电压VGL之间的的电阻串1，该电阻串1两端与1023个电阻相串接的1022个节点，可对应输出与1024灰度等级对应的等级电压V0（VGL）、V1、V2……V1023（VGH）；开关网络2，对应连接至该电阻串1两端与1023个电阻相串接的1022个节点，且此开关网络2构成了从最低位比特的比特D0至最高位比特的比特D9为止的10比特的10级二叉树状的选择电路，以将与输入的比特数相对应的模拟电压选择出来，作为输出电压输出。

但是，近年来随着数据信号对应的比特数的增加，上述的数模转换器DAC的电阻串中电阻数量以及用于选择输出电压的开关数量也随之增加。因此，现使用的数模转换器正面临着内部电阻串与开关组件占用过大面积的问题。

发明内容

为了有效的减小数模转换器中开关的数量及其占用面积，且又不影响灰阶电压产生模块的转换精度，本发明提供了一种数模转换模块及包含其的灰阶电压产生模块。

本发明提供了一种数模转换模块，该数模转换模块包含复数个数模转换器，且该数模转换器包括：分压电路，提供第1至第2^n输出分压节点；以及开关电路，连接该分压电路，包括成二叉树排列的复数个开关元件，该二叉树包括一个根节点和P个叶节点，该根节点连接输出端，该P个叶节点对应连接第a至第b输出分压节点；

其中，1≤a＜b≤2^n，P=b-a+1，当a=1时，b≠2^n；当b=2^n时，a≠1，且a、b、P均为整数，该第1至该2^n输出分压节点对应输出第1至第2^n等级电压，每个该数模转换器对应输出第a至第b等级电压区间内的等级电压。

作为可选的方案，在所述的数模转换模块中该分压电路包括：第一电源线；第二电源线；以及电阻电路，连接在该第一电源线与该第二电源线之间，包括串联连接在该电阻电路中的第1至第2^n-1电阻和对该第一电源线与该二电源线间的电压分压的第1至第2^n输出分压节点。

更进一步的，在所述的数模转换模块中该二叉树的层数为log₂P，其中，当log₂P是小数时，log₂P的整数部分为Y，该二叉树的层数为Y+1。

作为可选的方案，在所述的数模转换模块中该数模转换器还包括另一开关电路，该另一开关电路连接该分压电路，包括成另一二叉树排列的复数个开关元件，该另一二叉树包括另一根节点和Q个叶节点，该另一根节点连接该输出端，该Q个叶节点对应连接第c至第d输出分压节点，其中，1≤c＜d≤2^n，Q=d-c+1，当c=1时，d≠2^n；当d=2^n时，c≠1，且c、d、Q均为整数，该数模转换器还对应输出第c至第d等级电压区间内的等级电压。

更进一步的，在所述的数模转换模块中该数模转换模块包含第1至第m数模转换器，该第1至该第m数模转换器对应可输出的第1至第m等级电压区间，其中，m是大于1的自然数，该第1至该第m等级电压区间的并集为该第1至该第2^n等级电压区间内的等级电压。

作为可选的方案，在所述的数模转换模块中该第1至该第m等级电压区间成依序增大的顺接顺序排列。

作为可选的方案，在所述的数模转换模块中该第1至该第m等级电压区间成依序减小的顺接顺序排列。

此外，本发明还提供了一种灰阶电压产生模块，该灰阶电压产生模块包括：数据存储单元，用于存储至少一组比特数；如上述的数模转换模块，用以接收该组比特数并对应输出复数个等级电压；以及数据总线，连接于该数据存储单元与该数模转换模块之间，用于传输该组比特数至该数模转换模块中；

其中，当该数模转换模块接收该组比特数后，该组比特数对应控制该数模转换模块中每一个数模转换器的该开关电路中各开关的导通状态，以使得每一个数模转换器对应输出该等级电压。

作为可选的方案，在所述的灰阶电压产生模块中该数据存储单元存储复数组比特数，该灰阶电压产生模块还包括数据选择模块，其中，该数据选择模块用以选择该复数组比特数的一组输出至该数模转换模块。

作为可选的方案，在所述的灰阶电压产生模块中该组比特数包含复数个子比特数，其中，每一个该子比特数均包括第1至第n位比特数。

在所述的灰阶电压产生模块中每一个该子比特数的该第1至第n位比特数依序提供n个控制信号至该开关电路每一层的开关，以控制该每一层开关的导通状态。

与现有技术相比，综上所述，利用本发明的数模转换模块及包含其的灰阶电压产生模块，在不影响数模转换精度的情况下，有效的减小了数模转换器中开关电路的规模，缩减了开关电路的占用面积，故这样的数模转换模块应用于灰阶电压产生模块中，也可以较有效的减小数模转换模块的所占面积，提高整个电路架构的空间利用率，特别是灰阶电压产生模块集成于单一芯片时，本发明设计可间接的提高其芯片的集成度。

附图说明

图1为现有技术中灰阶电压产生模块的简易架构图；

图2为液晶显示装置的液晶电压与穿透率V-T(%)曲线关系及与其对应的伽玛电压与亮度关系的曲线图；

图3为应用于现有灰阶电压产生模块中的数模转换器的内部结构图；

图4为图1中灰阶电压产生模块对应各输出端可输出电压范围的示意图；

图5为本发明一实施例中的灰阶电压产生模块的电路架构图；

图6为本发明一实施例中数模转换模块中一数模转换器100-m的内部电路架构图；

图7A、7B分别为一实施例中n=10、m=14时对应输出端OUT1和OUT14的数模转换器100-1、100-14的内部结构图；

图8A至图8E分别为本发明中灰阶电压产生模块对应五种实施例中各输出端可输出等级电压区间的示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参照图5，为本发明一实施例中的灰阶电压产生模块的电路架构图。在本发明中，灰阶电压产生模块1000包括：数据存储单元10，用于存储至少一组比特数；数模转换模块100，用以接收相应的一组比特数并对应输出复数个等级电压Vout1、Vout2……Voutm；数据选择模块20，用以选择数据存储单元10中存储的一组比特数输出至数模转换模块100中；以及数据总线30，连接于数据存储单元20与数模转换模块100之间，用于传输被数据选择模块20选中的那组比特数至数模转换模块100中。其中，数据存储单元10可以进一步包括两个子存储单元：第一子单元11和第二子单元12，用于分别存储两组比特数，但不以此为限，数据存储单元10还可以包括更多数量的子存储单元，用以供数据选择模块20来选择这复数个存储单元中的其中之一中存储的比特数组，并将该对应的比特数组输出至数模转换模块100中；而本实施例中，数模转换模块100包括m个数模转换器：100-1、100-2、……100-m（图中未全部示出编号），且每个数模转换器对应一个输出端，故本实施例的数模转换模块100对应有m个输出端：OUT1、OUT2、……OUTM，用以输出m个等级电压区间：第1等级电压区间S1、第2等级电压区间S2、……第m等级电压区间Sm。

此外，需要说明的是灰阶电压产生模块1000一般可用以在液晶显示领域中，用以产生灰阶电压并提供给液晶面板使其能够显示灰阶画面，但不以此为限，也可以应用于其他电子领域，其可以是设计在电路板上，也可以集成于单一芯片中，其设计方式不受限。那么，本发明以其应用于液晶显示领域为例，请再次参照图2，为液晶显示装置的液晶电压与穿透率V-T(%)曲线关系及与其对应的伽玛电压与亮度关系的曲线图，根据伽玛电压与亮度的关系与实际应用情况，实际上，灰阶电压产生模块1000输出的m个等级电压区间中每一个等级电压区间的有效区间都只对应于部分的的校正灰阶电压（伽玛电压）区间，故基于这一特点，本发明进一步提出了一种新的数模转换模块的设计。

请结合图5参照图6，图6为本发明一实施例中数模转换模块中一数模转换器100-m的内部电路架构图，由上述说明可知，数模转换模块100包括m个数模转换器：100-1、100-2、……100-m，且进一步的，以数模转换器100-m为例，此数模转换器100-m包括：分压电路110-m，提供第1至第2^n输出分压节点：1、2、……2^n；以及开关电路120-m，连接该分压电路110-m，包括成二叉树排列的复数个开关元件，该二叉树包括一个根节点和P个叶节点，该根节点连接输出端OUTM，该P个叶节点对应连接第a至第b输出分压节点，其中，1≤a＜b≤2^n，P=b-a+1，当a=1时，b≠2^n；当b=2^n时，a≠1，且a、b、P均为整数，即：P的数值正好对应有效连接开关电路120-m的输出分压节点的数量，如图6所示。在本实施例中，分压电路110-m包括第一电源线VRH，用以提供高位基准电压VRH；第二电源线VRL，用以提供低位基准电压VRL；以及电阻电路，连接在第一电源线VRH与第二电源线VRL之间，包括串联连接在该电阻电路中的第1至第2^n-1电阻和对该第一电源线与该二电源线间的电压分压的第1至第2^n输出分压节点：1、2、……2^n，且第1至第2^n输出分压节点可对应输出第1至第2^n等级电压：V1、V2、……V2^n，所以，数模转换器100-m的输出端OUTM可以输出的灰阶等级电压区间为[Va,Vb]，即Voutm的电压值可以对应为Va、Va+1、……Vb-1、Vb中任意一级等级电压，其中分压电路110-m的内部架构不以此为限，也可以是其他利用电阻串并联形成的电路，其只需能够提供第1至第2^n输出分压节点即可。

除此之外，需要说明的是，当数模转换模块100接收到由数据选择模块20传输过来的比特数后，这一组比特数就对应控制数模转换模块100中每一个数模转换器的开关电路中各开关的导通状态，以使得每一个数模转换器对应输出对应的等级电压，更具体的，每一组比特数包含复数个子比特数，其中，每一个子比特数均包括第1至第n位比特数，例如在如图6所示的数模转换器100-m中，其接收的子比特数为D1D2D3…Dn，该子比特数的每一位比特可以对应控制上述二叉树型开关电路120-m的每一层开关，关于此二叉树的层数X，需特别说明的是，此二叉树的层数X与此二叉树的叶节点P的数值直接相关，一般情况下，二叉树的层数X=log₂P，也就是说当P正好为2的整数次方数时，log₂P即为整数，此时X的数值即为log₂P，但当P不是2的整数次方数时，log₂P为小数，假设log₂P的整数部分为Y，这时二叉树的层数X就等于Y+1，举例来说，当log₂P=3.321……时，此时Y=3，故二叉树的层数X就等于4。

再回到关于利用比特控制每一层开关的问题，在本实施例中，每一个子比特数的第1至第n位比特数依序提供n个控制信号至开关电路100-m每一层的开关，以控制该每一层开关的导通状态，即第X位的比特DX对应控制第X层的开关，以比特DX为例，此信号利用线路中的反相器可以形成如图6所示的两路信号，分别控制SWX0和SWX1的通断，同样的，比特D1对应的两路信号则分别SW10和SW11的通断。

由上述分析得知，利用上述比特数与开关电路的对应关系，故每个数模转换器就可以对应输出第a至第b等级电压区间内的任意一级等级电压，在本实施例中，每个该数模转换器输出的等级电压区间各不相同，这一技术特征会在下文中进一步解释说明，但这种输出方式的设计不以此为限，其可以根据实际需求进行修正。

为了更清楚说明本发明中数模转换器的电路架构和工作原理，请进一步结合表1和图5参照图7A和图7B，表1表示为一实施例中n=10、m=14时数模转换模块中每个数模转换器输出端对应有效输出的等级电压区间（可编写范围）列表；图7A、图7B分别为一实施例中n=10、m=14时对应输出端OUT1和OUT14的数模转换器100-1、100-14的内部结构图。

表1

当n=10、m=14时，数模转换模块100即对应具有14个数模转换器，且每个数模转换器的转换精度为10bit，如图7A所示，数模转换器100-1的分压电路110-1中包括1023个电阻，故第一电源线VRH与第二电源线VRL对应电阻串的两端点1和1024以及1023个电阻串接形成的节点2、3、……1023正好构成了1024（2^10）个输出分压节点，且这第1至第1024输出分压节点可对应输出第1至第1024等级电压：V1、V2、……V1024，其中，V1024对应低位基准电压VRL，而V1则对应高位基准电压VRH。再参考表1所示的，对应输出端OUT1的数模转换器100-1对应有效输出的等级电压区间为[V1024、V993]，所以，此时，a=993、b=1024，则P=b-a+1=1024-993+1=32，即开关电路120-1对应的二叉树的叶节点有32个，且这32个叶节点分别连接至第993至第1024输出分压节点，而其根节点则直接连接输出端OUT1。此外，由于P=32正好为2的二次方数，因此，该二叉树的层数为X=log₂P=log₂32=5。

另一方面，由于n=10时，所以数模转换器100-1接收的子比特数的位数也为10位，但此时开关电路120-1的二叉树层数只有5层，所以，输入到数模转换器100-1的子比特数中只有第1至第5位比特有效，即D1、D2、D3、D4和D5对应的信号可以依序分别控制开关电路120-1中第1层至第5层的开关，而D6、D7、D8、D9和D10对应的信号则空置。更具体的，在本实施例中，每个比特对应的信号利用反相器分为两路信号分别控制每一层的开关，以比特D1为例，其分为两路信号：D1和，分别控制连接偶数项输出分压节点（994、996、……1024）的开关SW11和连接奇数项输出分压节点（993、995、……1023）的开关SW10，即当比特D1为1时，对应所有的开关SW11为导通状态，而所有的开关SW10则为截止状态。因此，利用上述比特数控制开关电路的原理即可实现OUT1输出[V1024，V993]中任意一级等级电压，举例来说，当数模转换器100-1接收的子比特数为1111111111时，对应第1至第5比特D1、D2、D3、D4和D5均为1，此时，对应的开关SW11、SW21、SW31、SW41和SW51则均会处于导通状态，那么输出端OUT1即可对应输出第1024等级电压V1024，以相类似的方法，可以推得数模转换器100-1的输出端OUT1可对应输出[V1024，V993]中任意一级等级电压，即Vout1的电压值可对应为V993、V994、……V1023、V1024中任意一级等级电压。

接着，再参考图7B，数模转换器100-14的分压电路110-14中同样包括了1023个电阻，故第一电源线VRH与第二电源线VRL对应电阻串的两端点1和1024以及1023个电阻串接形成的节点2、3、……1023也正好构成了1024（2^10）个输出分压节点，且这第1至第1024输出分压节点可对应输出第1至第1024等级电压：V1、V2、……V1024，其中，V1024对应低位基准电压VRL，而V1则对应高位基准电压VRH。所以，换言之，数模转换器100-14和数模转换器100-1的分压电路结构相同，更进一步的参考表1所示的，对应输出端OUT1的数模转换器100-1对应有效输出的等级电压区间为[V31、V1]，因此，此时，a=1、b=31，则P=b-a+1=31-1+1=31，即开关电路120-1对应的二叉树的叶节点有31个，且这31个叶节点分别连接至第1至第31输出分压节点，而其根节点则直接连接输出端OUT14。但是由于P=31不为2的二次方数，因此，取log₂P的整数部分即取log₂31的整数部分Y=4，故该二叉树的层数为X=Y+1=4+1=5。这里需要一提的是，由于此二叉树的叶节点是奇数，所以在形成第二层开关的时候与数模转换器100-1中的开关电路120-1不太一样，在本实施例中，优先将第1至第30输出分压节点对应的开关电路形成第二层开关的节点，即第一层开关节点有31个，而第二层则对应16个，由于16是2的4次方，因此，从第二层开关开始往后即可形成完全二叉树排布开关。

同样的，由于n=10时，所以数模转换器100-14接收的子比特数的位数也为10位，但此时开关电路120-1的二叉树层数也只有5层，所以，输入到数模转换器100-1的子比特数中也只有第1至第5位比特有效，即D1、D2、D3、D4和D5对应的信号可以依序分别控制开关电路120-1中第1层至第5层的开关，而D6、D7、D8、D9和D10对应的信号则空置。更具体的，在本实施例中，每个比特对应的信号利用反相器分为两路信号分别控制每一层的开关，以比特D1为例，其分为两路信号：D1和D1，分别控制连接偶数项输出分压节点（2、4、……30）的开关SW11和连接奇数项输出分压节点（1、3、……31）的开关SW10，即同样的，当比特D1为1时，对应所有的开关SW11为导通状态，而所有的开关SW10则为截止状态。举例来说，当数模转换器100-1接收的子比特数为0000000000时，对应第1至第5比特D1、D2、D3、D4和D5均为0，而此时和均为1，所以对应的开关SW10、SW20、SW30、SW40和SW50则均会处于导通状态，那么输出端OUT14即可对应输出第1等级电压V1，以相类似的方法，可以推得数模转换器100-14的输出端OUT14可对应输出[V31，V1]中任意一级等级电压，即Vout14的电压值可对应为V1、V2、……V30、V31中任意一级等级电压。

因此，利用同样的原理可以推得，数模转换模块100-1至数模转换模块100-14可输出的第1等级电压区间S1、第2等级电压区间S2、……第14等级电压区间S14，可以分别对应表1中各个输出端的可编写范围，即S1=[V1024，V993]，S2=[V998，V967]……S14=[V31，V1]。但这种输出方式的设计不以此为限，其还可以有更多的设计方案。

下面，请结合图4再参照图8A至图8E，图4为图1中灰阶电压产生模块对应各输出端可输出电压范围的示意图，而图8A至图8E分别为本发明中灰阶电压产生模块对应五种实施例中各输出端可输出等级电压区间的示意图。如图4所示，现有技术中每个数模转换器的输出等级电压区间都是一样的，且都是[Vmin，Vmax]，其中，Vmin对应分压电路可以输出的最低等级电压，而Vmax则对应分压电路可以输出的最高等级电压。以10bit精度的数模转换器为例，其可输出的等级电压区间为[V0，V1023]，如图3、4所示。但反观本发明的数模转换模块100，如图8A、8B所示的，数模转换模块100-1至数模转换模块100-m的输出端OU1、OUT2、……OUTM可输出的第1等级电压区间S1、第2等级电压区间S2、……第m等级电压区间Sm可以依序顺接排列，即如图8A所示，第1等级电压区间S1至第m等级电压区间Sm是依序增大的顺接顺序排列，举例来说，假设第1等级电压区间S1为[V0，V8]，第2等级电压区间S2则为[V8，V32]，以此类推，直到第m等级电压区间Sm包含其最大等级电压Vmax，即Sm可为[V900，V2^n（Vmax）]；同样的，如8B所示，第1等级电压区间S1至第m等级电压区间Sm可以以依序减小的顺接顺序排列，其排列方式正好与图8A中的输出方式相反，两者原理相同，故不在此赘述。

除此之外，第1等级电压区间S1至第m等级电压区间Sm还可以以图8C至8E中的示意图排列，即如图8C所示，第1等级电压区间S1至第m等级电压区间Sm可以先以依序增大的顺接顺序排列，再以依序减小的顺接顺序排列，且S1至Sm进一步可以成镜像排列；再如图8D所示，第1等级电压区间S1至第m等级电压区间Sm可以先以依序减小的顺接顺序排列，再以依序增大的顺接顺序排列，同样的，S1至Sm进一步也可以成镜像排列；更可以如图8E所示，第1等级电压区间S1至第m等级电压区间Sm成沙漏型排列，即第1等级电压区间S1对应一低一高两组等级电压区间，而第2等级电压区间S2则对应次低次高等级电压区间，以此类推，同样的，S1至Sm也可以成镜像对称排列，需要说明的是，对于输出OUT1需要输出两组等级电压区间的情况，其数模转换器100-1内部构造也需进行改变，此时，数模转换器100-1还包括另一开关电路，另一开关电路连接分压电路，包括成二叉树排列的复数个开关元件，该二叉树包括一根节点和Q个叶节点，该根节点同样连接输出端OUT1，该Q个叶节点对应连接第c至第d输出分压节点，其中，1≤c＜d≤2^n，Q=d-c+1，当c=1时，d≠2^n；当d=2^n时，c≠1，且c、d、Q均为整数，所以，数模转换器100-1的输出端OUT1除了可以对应输出第a至第b等级电压区间内的等级电压，还可对应输出第c至第d等级电压区间内的等级电压，其原理与图6对应的实施例相似，故不另外绘示附图说明，换言之，在本实施例中，只是在图6对应的实施例的基础上增加了一组开关电路，以使得数模转换器100-1可以输出两组等级电压区间，以此类推，每个数模转换器都可以输出一组、两组甚至更多组的等级电压区间以满足实际需求。如此设计，数模转换模块中的每个数模转换器的可输出等级电压区间都得到了一定的缩减，所以，本发明中的数模转换器内部的开关电路的规模也将获得较大程度的缩减。

因此，根据上述实例例与原理分析可知，在上述实施例中，在不改变分压电路的情况下，根据需要调整开关电路二叉树的排布即可以使得数模转换器输出不同等级电压区间，且数模转换模块中各个输出端OUT1、OUT2、……OUTM对应输出的第1等级电压区间S1、第2等级电压区间S2、……第m等级电压区间Sm的并集正好等于分压电路最大的输出等级电压区间，即S1∪S2∪……∪Sm=[V1，V2^n]。由此一来，本发明的数模转换模块利用具有不同输出等级电压区间的数模转换器就能够实现2^n级的校正灰阶电压的输出，且由于没有改变分压电路的输出分压节点数量，所以整个数模转换器精度也不受影响，换言之，数模转换模块的转换精度不变。另外，关于第1等级电压区间S1至第m等级电压区间Sm的排列设计也不限于上述几种，也可以如表1对应的实施例一样，S1至Sm的并集也不一定要完全对应分压电路最大的输出等级电压区间，其中，各个数模转换器的等级电压区间可以根据实际需求而定。

综上所述，利用本发明的数模转换模块及包含其的灰阶电压产生模块，在不影响数模转换精度的情况下，有效的减小了数模转换器中开关电路的规模，缩减了开关电路的占用面积，故这样的数模转换模块应用于灰阶电压产生模块中，也可以较有效的减小数模转换模块的所占面积，提高整个电路架构的空间利用率，特别是灰阶电压产生模块集成于单一芯片时，本发明设计可间接的提高其芯片的集成度。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (9)

1.一种数模转换模块，其特征在于该数模转换模块包含复数个数模转换器，且该数模转换器包括：

分压电路，提供第1至第2^n输出分压节点；以及

开关电路，连接该分压电路，包括成二叉树排列的复数个开关元件，该二叉树包括一个根节点和P个叶节点，该根节点连接输出端，该P个叶节点对应连接第a至第b输出分压节点；

其中，1≤a＜b≤2^n，P＝b-a+1，当a＝1时，b≠2^n；当b＝2^n时，a≠1，且a、b、P均为整数，该第1至该2^n输出分压节点对应输出第1至第2^n等级电压，每个该数模转换器对应输出第a至第b等级电压区间内的等级电压，该二叉树的层数为log₂P，其中当log₂P是小数时，log₂P的整数部分为Y，该二叉树的层数为Y+1；

该数模转换模块包含第1至第m数模转换器，该第1至该第m数模转换器对应可输出不同的第1至第m等级电压区间，其中，m是大于1的自然数，该第1至该第m等级电压区间的并集为该第1至该第2^n等级电压区间内的等级电压。

2.如权利要求1所述的数模转换模块，其特征在于该分压电路包括：

第一电源线；

第二电源线；以及

电阻电路，连接在该第一电源线与该第二电源线之间，包括串联连接在该电阻电路中的第1至第2^n-1电阻和对该第一电源线与该二电源线间的电压分压的第1至第2^n输出分压节点。

3.如权利要求1所述的数模转换模块，其特征在于该数模转换器还包括另一开关电路，该另一开关电路连接该分压电路，包括成另一二叉树排列的复数个开关元件，该另一二叉树包括另一根节点和Q个叶节点，该另一根节点连接该输出端，该Q个叶节点对应连接第c至第d输出分压节点，其中，1≤c＜d≤2^n，Q＝d-c+1，当c＝1时，d≠2^n；当d＝2^n时，c≠1，且c、d、Q均为整数，该数模转换器还对应输出第c至第d等级电压区间内的等级电压。

4.如权利要求1所述的数模转换模块，其特征在于该第1至该第m等级电压区间成依序增大的顺接顺序排列。

5.如权利要求1所述的数模转换模块，其特征在于该第1至该第m等级电压区间成依序减小的顺接顺序排列。

6.一种灰阶电压产生模块，其特征在于该灰阶电压产生模块包括：

数据存储单元，用于存储至少一组比特数；

如权利要求1所述的数模转换模块，用以接收该组比特数并对应输出复数个等级电压；以及

数据总线，连接于该数据存储单元与该数模转换模块之间，用于传输该组比特数至该数模转换模块中；

其中，当该数模转换模块接收该组比特数后，该组比特数对应控制该数模转换模块中每一个数模转换器的开关电路中各开关的导通状态，以使得每一个数模转换器对应输出该等级电压。

7.如权利要求6所述的灰阶电压产生模块，其特征在于该数据存储单元存储复数组比特数，该灰阶电压产生模块还包括数据选择模块，其中，该数据选择模块用以选择该复数组比特数的一组输出至该数模转换模块。

8.如权利要求6所述的灰阶电压产生模块，其特征在于该组比特数包含复数个子比特数，其中，每一个该子比特数均包括第1至第n位比特数。

9.如权利要求8所述的灰阶电压产生模块，其特征在于每一个该子比特数的该第1至第n位比特数依序提供n个控制信号至该开关电路每一层的开关，以控制该每一层开关的导通状态。