CN103714782B - 负载驱动装置及灰阶电压产生电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种负载驱动装置，用以驱动多个负载。所述负载驱动装置包括一输出级模块、一负载驱动模块以及一输出级选择模块。输出级模块包括多个输出级。每一输出级分别耦接至对应的其中之一负载。负载驱动模块耦接至输出级模块，经由输出级模块输出一驱动信号来驱动其中之一负载。输出级选择模块耦接在输出级模块与负载驱动模块之间，根据一选择信号来选择其中之一输出级，以让负载驱动模块经由所选择的输出级来驱动与所选择的输出级耦接的负载。另外，应用上述负载驱动装置的灰阶电压产生电路亦被提出。

Description

负载驱动装置及灰阶电压产生电路

技术领域

本发明是有关于一种驱动装置及电压产生电路，且特别是有关于一种负载驱动装置及灰阶电压产生电路。

背景技术

为了驱动多个负载，现有的负载驱动装置通常会在其输出端与负载之间连接开关或多工器，以选择所要驱动的负载。以运算放大器为例，图1是现有的运算放大器用以驱动多个负载的概要示意图。请参考图1，运算放大器100包括单一输出级110以及除了输出级110以外的其他内部电路120。内部电路120所提供的驱动信号经由输出级110提高其驱动能力后，再输出至所要驱动的负载。输出级110可将电流驱动至后端负载，以提供电流或是电压的需求。因此，为了选择所要驱动的负载，在图1中，负载10、20与输出级110之间分别连接开关SW1、SW2。开关SW1、SW2可供驱动信号选择其中一路径来驱动负载10或负载20。

然而，由于开关SW1、SW2在导通时相当于配置在驱动路径上的等效电阻，因此对驱动信号而言，当传递至后端负载之前，其驱动能力将因此等效电阻而有所降低。此外，也因为开关SW1、SW2的配置，将造成驱动信号可能无法以准确的电压值来驱动负载10或负载20。

发明内容

本发明提供一种负载驱动装置，具有多个输出级，可用以驱动多个负载。

本发明提供一种灰阶电压产生电路，包括多个上述负载驱动装置，可准确提供灰阶电压。

本发明提供一种负载驱动装置，用以驱动多个负载。所述负载驱动装置包括一输出级模块、一负载驱动模块以及一输出级选择模块。输出级模块包括多个输出级。每一输出级分别耦接至对应的其中之一负载。负载驱动模块耦接至输出级模块，经由输出级模块输出一驱动信号来驱动其中之一负载。输出级选择模块耦接在输出级模块与负载驱动模块之间，根据一选择信号来选择其中之一输出级，以让负载驱动模块经由所选择的输出级来驱动与所选择的输出级耦接的负载。

在本发明的一实施例中，上述的输出级选择模块包括多个选择单元。选择单元耦接在对应的其中之一输出级与负载驱动模块之间。每一选择单元根据选择信号被导通，以让负载驱动模块经由被导通的选择单元及选择单元所耦接的输出级来驱动与输出级所耦接的负载。

在本发明的一实施例中，上述的选择单元其中之一导通时，其他选择单元不导通。

在本发明的一实施例中，上述的负载驱动模块包括一输入级以及一增益级。输入级用以接收一输入信号，并据此产生一内部信号。增益级耦接至输入级，用以接收内部信号，并据此产生驱动信号至输出级模块。

在本发明的一实施例中，上述的输出级为推挽式(push-pull)输出级、共源极组态(common source)输出级或共漏极(common drain)组态输出级。

本发明提出一种灰阶电压产生电路，包括多个伽玛电阻串以及多个上述的负载驱动装置。伽玛电阻串根据驱动信号产生多个灰阶电压。负载驱动装置用以接收不同的伽玛电压，并据此产生驱动信号。负载驱动装置根据选择信号，选择输出驱动信号至其中之一伽玛电阻串，以让其中之一伽玛电阻串产生灰阶电压。

在本发明的一实施例中，对每一负载驱动装置而言，上述的输出级选择模块包括多个选择单元。选择单元耦接在对应的其中之一输出级与负载驱动模块之间。每一选择单元根据选择信号被导通，以让负载驱动模块经由被导通的选择单元及选择单元所耦接的输出级来驱动与输出级所耦接的负载。

在本发明的一实施例中，对每一负载驱动装置而言，上述的选择单元其中之一导通时，其他选择单元不导通。

在本发明的一实施例中，对每一负载驱动装置而言，上述的负载驱动模块包括一输入级以及一增益级。输入级用以接收一输入信号，并据此产生一内部信号。增益级耦接至输入级，用以接收内部信号，并据此产生驱动信号至输出级模块。

在本发明的一实施例中，对每一负载驱动装置而言，上述的输出级为推挽式输出级、共源极组态输出级或共漏极组态输出级。

在本发明的一实施例中，上述的每一负载驱动装置为一具有多重输出级的运算放大器。

基于上述，在本发明的范例实施例中，负载驱动装置具有多个输出级模块，搭配输出级选择模块，负载驱动装置根据选择信号来选择输出驱动信号至对应的负载并且驱动之。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是现有的运算放大器用以驱动多个负载的概要示意图；

图2是本发明一实施例的负载驱动装置的概要示意图；

图3是本发明另一实施例的负载驱动装置的概要示意图；

图4是本发明一实施例的灰阶电压产生电路的概要示意图。

附图标记说明：

10、20、30、40：负载；

100：运算放大器；

110：输出级；

120：内部电路；

200、300、300_1、300_2、300_3、300_4：负载驱动装置；

400：灰阶电压产生电路；

210、310：输出级模块；

212_1、212_2、212_N、312、312_1、312_2、312_3、312_4、314、314_1、314_2、314_3、314_4：输出级；

220、320：负载驱动模块；

230、330：输出级选择模块；

322：输入级；

324：增益级；

332、334：选择单元；

SEL、SEL1、SEL1B、SEL2、SEL2B：选择信号；

MP9A、MN9A、MP9B、MN9B：晶体管；

Vr1、Vr2、Vr3、Vr4：伽玛电压；

Res1、Res2：伽玛电阻串；

Aout1、Aout2、AoutN：输出端；

SW1、SW2：开关。

具体实施方式

图2是本发明一实施例的负载驱动装置的概要示意图。请参考图2，本实施例的负载驱动装置200适于用以驱动多个负载(未示出)。负载驱动装置200包括一输出级模块210、一负载驱动模块220以及一输出级选择模块230。在本实施例中，输出级模块210包括多个输出级212_1、212_2至212_N。每一输出级经由其输出端分别耦接至一对应的负载(未示出)。举例而言，输出级212_1经由其输出端Aout1耦接至所驱动的负载，输出级212_2经由其输出端Aout2耦接至所驱动的负载。其他输出级与负载的耦接关系以此类推。每一输出级的功能例如是可用来提高其所输出的驱动信号的驱动能力。另外，在本实施例中，输出级212_1至212_N例如是以推挽式输出级来例示说明，本发明并不对各输出级的类型加以限制。在其他实施例中，各输出级可以是共源极组态输出级或共漏极组态输出级。

在本实施例中，负载驱动模块220经由输出级选择模块230耦接至输出级模块210，并且提供一驱动信号至输出级模块210，以驱动耦接至输出级模块210的其中之一负载。在本实施例中，输出级选择模块230耦接在输出级模块210与负载驱动模块220之间。输出级选择模块230根据一选择信号SEL来选择输出级模块210中的一输出级，以让负载驱动模块220经由所选择的输出级来驱动与其耦接的一负载。举例而言，输出级选择模块230例如根据选择信号SEL来选择导通其内部的一信号传递路径，此信号传递路径将驱动信号传递至输出级212_2，以让负载驱动模块220经由输出级212_2来驱动与输出级212_2耦接的负载。

因此，本实施例的负载驱动装置200具有多重输出级，搭配输出级选择模块230，负载驱动装置200根据选择信号SEL来选择输出驱动信号至对应的负载并且驱动之。因此，在本实施例中，输出级模块210与各负载之间的信号传递路径无须配置开关或其他任何形式的选择单元，可避免因所配置开关或选择单元而造成信号驱动能力减弱的问题。

图3是本发明另一实施例的负载驱动装置的概要示意图。请参考图3，本实施例进一步描述输出级选择模块内部的电路实施方式，仅以一实施例说明，本发明并不限于此。为了简要说明起见，本实施例的输出级模块310是以双输出级为例来说明，输出级的数量并不用以限制本发明。

在本实施例中，输出级模块310包括输出级312、314，两者分别用以驱动负载30、40。为了配合输出级的数量，本实施例的输出级选择模块330包括两个选择单元332、334。选择单元332耦接在输出级312与负载驱动模块320之间；选择单元334耦接在输出级314与负载驱动模块320之间。其他实施例中，输出级选择模块330也可包括两个以上的选择单元。在本实施例中，选择信号包括选择信号SEL1、SEL2，每一选择单元根据选择信号来决定导通与否，以让负载驱动模块320经由被导通的选择单元及其所耦接的输出级来驱动其中之一负载。

举例而言，在一驱动期间内，负载驱动装置300例如要驱动负载30。此时，选择信号SEL1会导通耦接在晶体管MP9A的栅极与负载驱动模块320之间的开关，以及耦接在晶体管MN9A的栅极与负载驱动模块320之间的开关，以提供驱动信号一传递路径，传递至输出级312，从而驱动负载30。另一方面，选择信号SEL1B与选择信号SEL1互为反相，因此会关闭耦接在晶体管MP9A的栅极与系统电压之间的开关，以及耦接在晶体管MN9A的栅极与接地电压之间的开关，以避免系统电压关闭晶体管MP9A，以及避免接地电压关闭晶体管MN9A。在此一驱动期间内，选择单元334的操作方式与选择单元332相反，亦即选择信号SEL2会关闭耦接在晶体管MP9B的栅极与负载驱动模块320之间的开关，以及耦接在晶体管MN9A的栅极与负载驱动模块320之间的开关，以断开驱动信号的传递路径，避免驱动信号从输出级314输出。选择信号SEL2B与选择信号SEL2互为反相，因此会导通耦接在晶体管MP9B的栅极与系统电压之间的开关，以及耦接在晶体管MN9B的栅极与接地电压之间的开关，以让系统电压关闭晶体管MP9B，以及让接地电压关闭晶体管MN9B。也就是说，选择单元332、334其中之一导通时，其中的另一选择单元不导通。此一概念若推广至包括两个以上选择单元的输出级选择模块，则其实施态样例如是选择单元其中之一导通时，其他选择单元不导通。

接着，在另一驱动期间内，负载驱动装置300例如要驱动负载40。此时，选择单元334的操作方式与选择单元332在上述驱动期间的操作方式相同，选择单元332的操作方式与选择单元334在上述驱动期间的操作方式相同，在此不再赘述。

应注意的是，本实施例的选择单元、选择信号以及输出级，三者之间的数量并不存在特别关系，选择单元、选择信号以及输出级的数量可根据实际设计需求进行调整，本发明并不加以限制。

另外，在本实施例中，若负载驱动装置300是一个具有双重输出级的运算放大器，则负载驱动模块320包括一输入级322以及一增益级324。输入级322用以接收一输入信号，并据此产生一内部信号。增益级324耦接至输入级322，用以接收此内部信号，并据此产生驱动信号至输出级选择模块330。

图4是本发明一实施例的灰阶电压产生电路的概要示意图。请参考图4，本实施例的灰阶电压产生电路400包括多个伽玛电阻串Res1、Res2以及多个如图3所示的负载驱动装置300_1至300_4。应注意的是，本实施例的负载驱动装置并不限于图3所描述的电路结构，每一负载驱动装置例如是一个具有双重输出级的运算放大器。

详细而言，在本实施例中，伽玛电阻串Res1耦接至负载驱动装置300_1至300_4的输出级312_1至312_4，伽玛电阻串Res2耦接至负载驱动装置300_1至300_4的输出级314_1至314_4。伽玛电阻串Res1、Res2分别根据负载驱动装置300_1至300_4所提供的驱动信号来产生多个灰阶电压。在本实施例中，负载驱动装置300_1至300_4用以接收不同的伽玛电压Vr1至Vr4，并据此产生驱动信号。并且，负载驱动装置300_1至300_4根据选择信号SEL1或SEL2，选择输出驱动信号至伽玛电阻串Res1、Res2其中之一，以让伽玛电阻串Res1或Res2产生灰阶电压。

举例而言，在选择信号SEL1致能时，负载驱动装置300_1至300_4选择各自的输出级312_1至312_4输出驱动信号，以根据伽玛电压Vr1至Vr4来驱动伽玛电阻串Res1产生灰阶电压。类似地，在选择信号SEL2致能时，负载驱动装置300_1至300_4选择各自的输出级314_1至314_4输出驱动信号，以根据伽玛电压Vr1至Vr4来驱动伽玛电阻串Res2产生灰阶电压。

一般而言，在显示器驱动装置的应用中，伽玛电压通常需要精准地控制，以避免伽玛电阻串所产生的灰阶电压偏离原先所设计的电压值。因此，利用本发明的范例实施例所提供的负载驱动装置，其输出级与负载之间无须额外配置任何开关或其他形式的选择单元，应用在灰阶电压产生电路时，可避免因所配置开关或选择单元而造成灰阶电压偏离的问题。

综上所述，在本发明的范例实施例中，负载驱动装置具有多个输出级模块。搭配输出级选择模块，负载驱动装置根据选择信号来选择输出驱动信号至对应的负载并且驱动之。应用在灰阶电压产生电路时，可避免因额外配置的开关或选择单元而造成灰阶电压偏离的问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种负载驱动装置，用以驱动多个负载，其特征在于，该负载驱动装置包括：

一输出级模块，包括多个输出级，每一输出级分别耦接至该些负载对应的其中之一；

一负载驱动模块，耦接至该输出级模块，经由该输出级模块输出一驱动信号来驱动该些负载其中之一；以及

一输出级选择模块，耦接在该输出级模块与该负载驱动模块之间，根据一选择信号来选择该些输出级其中之一，以让该负载驱动模块经由所选择的该输出级来驱动与所选择的该输出级耦接的该负载，

其中每一输出级用来提高其所输出的驱动信号的驱动能力，并且所选择的该输出级输出该驱动信号，未选择的输出级不输出该驱动信号，以及该输出级选择模块断开未选择的输出级与未选择的输出级的该负载之间的驱动信号的传递路径。

2.根据权利要求1所述的负载驱动装置，其特征在于，该输出级选择模块包括：

多个选择单元，耦接在该些输出级对应的其中之一与该负载驱动模块之间，

其中每一选择单元根据该选择信号被导通，以让该负载驱动模块经由被导通的该选择单元及该选择单元所耦接的该输出级来驱动与该输出级所耦接的该负载。

3.根据权利要求2所述的负载驱动装置，其特征在于，该些选择单元其中之一导通时，其他该些选择单元不导通。

4.根据权利要求1所述的负载驱动装置，其特征在于，该负载驱动模块包括：

一输入级，用以接收一输入信号，并据此产生一内部信号；以及

一增益级，耦接至该输入级，用以接收该内部信号，并据此产生该驱动信号至该输出级模块。

5.根据权利要求1所述的负载驱动装置，其特征在于，该些输出级为推挽式输出级、共源极组态输出级或共漏极组态输出级。

6.一种灰阶电压产生电路，其特征在于，包括：

多个伽玛电阻串，根据一驱动信号产生多个灰阶电压；以及

多个权利要求1所述的负载驱动装置，用以接收不同的伽玛电压，并据此产生该驱动信号，

其中该些负载驱动装置根据该选择信号，选择输出该驱动信号至该些伽玛电阻串其中之一，以让该其中之一伽玛电阻串产生该些灰阶电压。

7.根据权利要求6所述的灰阶电压产生电路，其特征在于，对每一负载驱动装置而言，该输出级选择模块包括：

多个选择单元，耦接在该些输出级对应的其中之一与该负载驱动模块之间，

其中每一选择单元根据该选择信号被导通，以让该负载驱动模块经由被导通的该选择单元及该选择单元所耦接的该输出级来驱动与该输出级所耦接的该负载。

8.根据权利要求7所述的灰阶电压产生电路，其特征在于，对每一负载驱动装置而言，该些选择单元其中之一导通时，其他该些选择单元不导通。

9.根据权利要求6所述的灰阶电压产生电路，其特征在于，对每一负载驱动装置而言，该负载驱动模块包括：

一输入级，用以接收一输入信号，并据此产生一内部信号；以及

一增益级，耦接至该输入级，用以接收该内部信号，并据此产生该驱动信号至该输出级模块。

10.根据权利要求6所述的灰阶电压产生电路，其特征在于，对每一负载驱动装置而言，该些输出级为推挽式输出级、共源极组态输出级或共漏极组态输出级。

11.根据权利要求6所述的灰阶电压产生电路，其特征在于，每一负载驱动装置为一具有多重输出级的运算放大器。