CN109523964A - 一种选择电路、数位类比转换器以及显示设备 - Google Patents

一种选择电路、数位类比转换器以及显示设备 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种选择电路、数位类比转换器以及显示设备，其中，该选择电路包括：第一选择电路，包括M个信号输入端和一个信号输出端，用于接收N个待选择电压信号中M个电压信号，并输出从其中选择的第一选择信号；其中，N、M为正整数且N＞M；第二选择电路，包括N‑M个信号输入端和一个信号输出端，用于接收N个待选择电压信号中N‑M个电压信号，并输出从其中选择的第二选择信号；第三选择电路，用于接收第一选择信号和第二选择信号，并输出从N个待选择电压信号中的高N‑1位选择的第一目标信号，以及从N个电压信号中的低N‑1位选择的第二目标信号。通过上述方式，能够在减小电路面积，降低成本。

Description

一种选择电路、数位类比转换器以及显示设备
技术领域
本申请涉及电路技术领域，特别是涉及一种选择电路、数位类比转换器以及显示设备。
背景技术
在近几年来，液晶显示器(LCD)和有机发光二级体(OLED)显示器已经被大量的研读和开发，目前可以实现出高反应时间、高对比、广角度且具有很薄的厚度。
但有些需求依旧很难满足，例如，如何同时达到更高的解析度且依旧能有更低的成本。到目前为止，实现高解析度的驱动IC(集成电路)，必须藉由多个数位类比转换器(DAC)来选择从GAMMA电阻所创造出的类比电压后，传递到每一个输出，因此这块电路面积的占比相当高，此外，如果随着解析度上升，同时又是采用传统的Tree Type DAC(树型DAC)架构，面积会增加的相当多，因此，如何开发出具有省面积架构的数位类比转换器，在现今的高解析度低成本的需求上，是有很大的帮助。
发明内容
为解决上述问题，本申请主要提供一种选择电路、数位类比转换器以及显示设备，能够在减小电路面积，降低成本。
本申请采用的一种技术方案是提供一种选择电路，该选择电路包括：第一选择电路，包括M个信号输入端和一个信号输出端，用于接收N个待选择电压信号中M个电压信号，并输出从其中选择的第一选择信号；其中，N、M为正整数且N＞M；第二选择电路，包括N-M个信号输入端和一个信号输出端，用于接收N个待选择电压信号中N-M个电压信号，并输出从其中选择的第二选择信号；第三选择电路，用于接收第一选择信号和第二选择信号，并输出从N个待选择电压信号中的高N-1位选择的第一目标信号，以及从N个电压信号中的低N-1位选择的第二目标信号。
其中，第三选择电路包括：第一子电路，其第一输入端耦接第一选择电路的输出端，其第二输入端耦接第二选择电路的输出端，其输出端用于输出从N个待选择电压信号中的高N-1位选择的第一目标信号；第二子电路，其第一输入端耦接第一选择电路的输出端，其第二输入端耦接第二选择电路的输出端，其输出端用于输出从N个待选择电压信号中的低N-1位选择的第二目标信号。
其中，第一子电路包括：第一开关，其输入端耦接第一选择电路的输出端，其输出端作为第一子电路的输出端；第二开关，其输入端耦接第二选择电路的输出端，其输出端作为第一子电路的输出端；第二子电路包括：第三开关，其输入端耦接第一选择电路的输出端，其输出端作为第二子电路的输出端；第四开关，其输入端耦接第二选择电路的输出端，其输出端作为第二子电路的输出端。
其中，第一选择电路和第二选择电路包括多个选择单元，每个选择单元包括两个输入端和一个输出端，用于从两路输入信号中选择一个输出，通过多级选择单元从而在输入的多个信号中选择一个输出。
其中，N＝2n+1；M＝2n-1+1；其中，n为正整数。
其中，N个待选择电压信号包括共2n+1个待选择电压信号；第一选择电路用于接收V0、V2、共2n-1+1个待选择电压信号；第二选择电路用于接收V1、V3、共2n-1个待选择电压信号。
其中，在第一选择电路的第一级选择单元中，依次每相邻的两个输入端配置一选择单元；在第二选择电路的第一级选择单元中，依次每奇数位输入端和下一输入端配置一选择单元。
本申请采用的另一种技术方案是提供一种数位类比转换器，该数位类比转换器包括：电压信号发生电路，用于产生N个待选择电压信号；选择电路，包括N个输入端和两个信号输出端；其中，选择电路是如上述的选择电路；放大电路，其输入端耦接选择电路的两个信号输出端，并用于输出结果。
其中，电压信号发生电路包括：第一电压输入端，用于输入第一电压；第二电压输入端，用于输入第二电压；其中，第二电压小于第一电压；多个电阻，依次串联设置于第一电压输入端和第二电压输入端之间；其中，选择电路的每个信号输入端依次耦接于电压信号发生器中每相邻两个电阻之间。
本申请采用的另一种技术方案是提供一种显示设备，该显示设备包括显示面板以及驱动电路，驱动电路包括如上述的数位类比转换器。
本申请提供的选择电路包括：第一选择电路，包括M个信号输入端和一个信号输出端，用于接收N个待选择电压信号中M个电压信号，并输出从其中选择的第一选择信号；其中，N、M为正整数且N＞M；第二选择电路，包括N-M个信号输入端和一个信号输出端，用于接收N个待选择电压信号中N-M个电压信号，并输出从其中选择的第二选择信号；第三选择电路，用于接收第一选择信号和第二选择信号，并输出从N个待选择电压信号中的高N-1位选择的第一目标信号，以及从N个电压信号中的低N-1位选择的第二目标信号。通过上述方式，能够减小开关的使用数量，一方面能够减小电容负载，另一方面能够减小电路的大小，从而降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是本申请提供的选择电路第一实施例的电路示意图；
图2是本申请提供的选择电路第二实施例的电路示意图；
图3是本申请提供的选择电路第三实施例的电路示意图；
图4是本申请提供的选择电路第四实施例的电路示意图；
图5是本实施例提供的数位类比转换器一实施例的结构示意图；
图6是图5中电压信号发生电路的电路示意图；
图7是本申请提供的显示设备一实施例的结构示意图。
具体实施方式
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
参阅图1，图1是本申请提供的选择电路第一实施例的电路示意图，该选择电路10包括第一选择电路11和第二选择电路12。
其中，在n bit选择电路中，共包括共2n+1个待选择电压信号。可选的，该2n+1个待选择电压信号的电压值按顺序呈线性升高，即V0的电压值最低，的电压值最高。
在第一选择电路11中，输入信号为2n+1个待选择电压信号中的高2n位，即在第二选择电路12中，输入信号为2n+1个待选择电压信号中的高2n位，即
其中，D<0>、DB<0>、D<1>、DB<1>、D<2>、DB<2>为每级开关的控制信号，以D<0>为例，当D<0>＝1时，对应D<0>的所有开关关闭，电路导通，当D<0>＝0时，对应D<0>的所有开关开启，电路截止。
下面以n＝3为例，对本实施例进行详细介绍。
在第一选择电路11的第一级中，输入信号包括V1～V8，以V1和V2为例，V1和V2各通过一个开关耦接在一起，两个开关形成一个开关单元，一个开关单元包括两个输入端和一个输出端，其中的一个开关由D<0>信号控制，其中的另一个开关由DB<0>控制，在任何时间，两个开关中只能有一个开关开启，即只能从V1和V2中选择一个电压信号输出。后面的V3和V4、V5和V6、V7和V8同理，这里不再赘述。
在第一选择电路11的第二级中，输入信号为第一级电路选择输出的4个电压信号，采用同样的选择原理进行二级选择然后输出2个电压信号，最后通过在第一选择电路11的第三极，最终选择输出VH，即V1～V8中的任意一个。
在第二选择电路12的第一级中，输入信号包括V0～V7，以V0和V1为例，V0和V1各通过一个开关耦接在一起，其中的一个开关由D<0>信号控制，其中的另一个开关由DB<0>控制，在任何时间，两个开关中只能有一个开关开启，即只能从V0和V1中选择一个电压信号输出。后面的V2和V3、V4和V5、V6和V7同理，这里不再赘述。
在第二选择电路12的第二级中，输入信号为第一级电路选择输出的4个电压信号，采用同样的选择原理进行二级选择然后输出2个电压信号，最后通过在第二选择电路12的第三极，最终选择输出VL，即V0～V7中的任意一个。
上述电路的选择结果可以通过以下的增值表来表示：
D<2> D<1> D<0> VH VL
1 1 1 V<sub>8</sub> V<sub>7</sub>
1 1 0 V<sub>7</sub> V<sub>6</sub>
1 0 1 V<sub>6</sub> V<sub>5</sub>
1 0 0 V<sub>5</sub> V<sub>4</sub>
0 1 1 V<sub>4</sub> V<sub>3</sub>
0 1 0 V<sub>3</sub> V<sub>2</sub>
0 0 1 V<sub>2</sub> V<sub>1</sub>
0 0 0 V<sub>1</sub> V<sub>0</sub>
在本实施例中，使用开关的数量为Num1＝2*2*(2n-1)＝4(2n-1)，在n＝3时，使用开关的数量为28个。
参阅图2，图2是本申请提供的选择电路第二实施例的电路示意图，该选择电路20包括第一选择电路21、第二选择电路22和第三选择电路23。
其中，第一选择电路21包括M个信号输入端和一个信号输出端，用于接收N个待选择电压信号中M个电压信号，并输出从其中选择的第一选择信号；其中，N、M为正整数且N＞M；第二选择电路22包括N-M个信号输入端和一个信号输出端，用于接收N个待选择电压信号中N-M个电压信号，并输出从其中选择的第二选择信号；第三选择电路23用于接收第一选择信号和第二选择信号，并输出从N个待选择电压信号中的高N-1位选择的第一目标信号，以及从N个电压信号中的低N-1位选择的第二目标信号。
在本实施例中，第一选择电路21的输入端和第二选择电路22的输入端共同分担N个待选择电压信号，而不是如第一实施例中的分别输入高N-1位和低N-1位，首先减少信号输入端的数量，进而减少了开关的数量。另一方面，通过第三选择电路23对第一选择电路21和第二选择电路22的选择结果进行确认，分别输出高N-1位选择的第一目标信号和低N-1位选择的第二目标信号，达到了如上述第一实施例同样的选择结果。
如图3所示，图3是本申请提供的选择电路第三实施例的电路示意图，该选择电路20包括第一选择电路21、第二选择电路22和第三选择电路23。
其中，第三选择电路23包括第一子电路231和第二子电路232。第一子电路231的第一输入端耦接第一选择电路21的输出端，其第二输入端耦接第二选择电路22的输出端，其输出端用于输出从N个待选择电压信号中的高N-1位选择的第一目标信号VH；第二子电路232的第一输入端耦接第一选择电路21的输出端，其第二输入端耦接第二选择电路22的输出端，其输出端用于输出从N个待选择电压信号中的低N-1位选择的第二目标信号VL。
具体地，如图4所示，图4是本申请提供的选择电路第四实施例的电路示意图，该选择电路40包括第一选择电路41、第二选择电路42和第三选择电路43。
其中，N个待选择电压信号包括共2n+1个待选择电压信号；第一选择电路41用于接收V0、V2、共2n-1+1个待选择电压信号；第二选择电路42用于接收V1、V3、共2n-1个待选择电压信号。
在第一选择电路41第一级选择单元中中，依次每相邻的两个输入端配置一选择单元。在第二选择电路42的第一级选择单元中，依次每奇数位输入端和下一输入端配置一选择单元。
在本实施例中，依然以n＝3为例，待选择电压信号包括V0～V8。
在第一选择电路41中，待选择电压信号包括V0、V2、V4、V6、V8。
在其第一级选择单元中中，依次每相邻的两个输入端配置一选择单元。具体地，V0、V2配置一选择单元，V2、V4配置一选择单元，V4、V6配置一选择单元，V6、V8配置一选择单元，每个选择单元均包括两个开关，其中的一个开关由D<0>信号控制，其中的另一个开关由DB<0>控制，在任何时间，两个开关中只能有一个开关开启。在第一级选择单元中，包括4个选择单元，共4个输出端。
在其第二级选择单元中，依次每奇数位输入端和下一输入端配置一选择单元。在本实施例中，第一级的4个输出端作为本级的输入端，即前两个输入端配置一选择单元，后两个输入端配置一选择单元。其中的一个开关由D<1>信号控制，其中的另一个开关由DB<1>控制，在任何时间，两个开关中只能有一个开关开启。在第二级选择单元中，包括2个选择单元，共2个输出端。
在其第三极选择单元中，依次每奇数位输入端和下一输入端配置一选择单元。在本实施例中，第二级的2个输出单作为本级的输入端，即仅有的两个输入端配置一选择单元。其中的一个开关由D<2>信号控制，其中的另一个开关由DB<2>控制，在任何时间，两个开关中只能有一个开关开启。在第三级选择单元中，包括一个选择单元，共1个输出端。该输出端输出第一选择信号VX，为V0、V2、V4、V6、V8中的任意一个。
在第二选择电路42中，待选择电压信号包括V1、V3、V5、V7。
在其第一级选择单元中，依次每奇数位输入端和下一输入端配置一选择单元。具体地，V1、V3配置一选择单元，V5、V7配置一选择单元，每个选择单元均包括两个开关，其中的一个开关由D<1>信号控制，其中的另一个开关由DB<1>控制，在任何时间，两个开关中只能有一个开关开启。在第一级选择单元中，包括2个选择单元，共2个输出端。
可以理解的，第二选择电路42的第一级相当于第一选择电路41的第二级，其选择单元的个数和控制信号均一致。
在其第二极选择单元中，依次每奇数位输入端和下一输入端配置一选择单元。在本实施例中，第一级的2个输出单作为本级的输入端，即仅有的两个输入端配置一选择单元。其中的一个开关由D<2>信号控制，其中的另一个开关由DB<2>控制，在任何时间，两个开关中只能有一个开关开启。在第三级选择单元中，包括一个选择单元，共1个输出端。该输出端输出第一选择信号VY，为V1、V3、V5、V7中的任意一个。
第三选择电路43包括第一子电路431和第二子电路432。
其中，第一子电路431包括：
第一开关T1，其输入端耦接第一选择电路41的输出端，其输出端作为第一子电路的输出端。
第二开关T2，其输入端耦接第二选择电路2的输出端，其输出端作为第一子电路的输出端。
第一开关T1和第二开关T2的输出信号作为第一目标信号，即VL。
其中，第二子电路432包括：
第三开关T3，其输入端耦接第一选择电路41的输出端，其输出端作为第二子电路的输出端。
第四开关T4，其输入端耦接第二选择电路42的输出端，其输出端作为第二子电路的输出端。
第三开关T3和第四开关T4的输出信号作为第二目标信号，即VH。
其中，第一开关T1和第四开关T4由DB<0>控制，第二开关T2和第三开关T3由D<0>控制。
上述电路的选择结果可以通过以下的增值表来表示：
在本实施例中，使用开关的数量为Num2＝2*(2n-1)+2*(2(n-1)-1)+4＝3*2n，在n＝3时，使用开关的数量为24个。
将本实施例与上述第一实施例进行对比，两个电路的输出结果完全一致。并且使用开关的数量的差值为Num1-Num2＝2n-4，在n＝3时，使用开关的数量的差值为4。并且可以预见的，当n越大，即电路解析度越高，节省的开关数量也就越多。
可以理解的，在上述的实施例中，每个开关具体可以使用晶体管开关，如场效应管，其源极和漏极用于输入和输出，其栅极用于连接到控制信号，以实现开关的开启和关闭。
本实施例提供的选择电路包括：第一选择电路，包括M个信号输入端和一个信号输出端，用于接收N个待选择电压信号中M个电压信号，并输出从其中选择的第一选择信号；其中，N、M为正整数且N＞M；第二选择电路，包括N-M个信号输入端和一个信号输出端，用于接收N个待选择电压信号中N-M个电压信号，并输出从其中选择的第二选择信号；第三选择电路，用于接收第一选择信号和第二选择信号，并输出从N个待选择电压信号中的高N-1位选择的第一目标信号，以及从N个电压信号中的低N-1位选择的第二目标信号。通过上述方式，能够减小开关的使用数量，一方面能够减小电容负载，另一方面能够减小电路的大小，从而降低成本。
参阅图5，图5是本实施例提供的数位类比转换器一实施例的结构示意图，该数位类比转换器50包括电压信号发生电路51、选择电路52和放大电路53。
其中，电压信号发生电路51用于产生N个待选择电压信号；选择电路52包括N个输入端和两个信号输出端，输出VH和VL两路电压信号；放大电路53的输入端耦接选择电路的两个信号输出端，并用于输出结果Vout。
其中，选择电路是如上述实施例中介绍的选择电路，这里不再赘述。
如图6所示，图6是图5中电压信号发生电路的电路示意图，电压信号发生电路51包括第一电压输入端(未标示)、第二电压输入端(未标示)以及串联设置于第一电压输入端和第二电压输入端之间的多个电阻(未标示)。其中，选择电路52的每个信号输入端依次耦接于电压信号发生器中每相邻两个电阻之间。
其中，第一电压输入端用于输入第一电压V1；第二电压输入端用于输入第二电压V2；其中，第二电压V2小于第一电压V1。
可以理解的，由于电阻串的分压作用，产生共2n+1个待选择电压信号，以输入至选择电路52。
值得注意的是，图4的实施例中，电压的输入顺序并不是按照电压信号发生电路51依次产生电压信号的顺序。在第一选择电路中，输入的电压信号依次为从低位到高位的奇数位电压信号，即V0、V2、共2n-1+1个待选择电压信号；在第二选择电路中，输入的电压信号以为从低位到高位的偶数位电压信号，即V1、V3、共2n-1个待选择电压信号。
可选的，上述的放大电路53为内插放大器，输出VH和VL两路电压信号分别输入至内插放大器的两个正向输入端，内插放大器的输出端输出Vout，并反馈至内插放大器的反向输入端。
参阅图7，图7是本申请提供的显示设备一实施例的结构示意图，该显示设备70包括显示面板71和驱动电路72。其中，驱动电路72包括数位类比转换器，该数位类比转换器是如上述各个实施例中介绍的数位类比转换器，其原理和电路结构一致，这里不再赘述。
其中，该显示设备70可以是液晶显示设备，也可以是OLED显示设备，这里不作限制。
可以理解的，将上述实施例中的选择电路或者数位类比转换器应用于显示设备中，可以减小电路的面积，同时因为减少了晶体管的数量，可以得到较小的电容负载，使电路设计成本降低。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种选择电路，其特征在于，包括：
第一选择电路，包括M个信号输入端和一个信号输出端，用于接收N个待选择电压信号中M个电压信号，并输出从其中选择的第一选择信号；其中，N、M为正整数且N＞M；
第二选择电路，包括N-M个信号输入端和一个信号输出端，用于接收所述N个待选择电压信号中N-M个电压信号，并输出从其中选择的第二选择信号；
第三选择电路，用于接收所述第一选择信号和所述第二选择信号，并输出从所述N个待选择电压信号中的高N-1位选择的第一目标信号，以及从所述N个电压信号中的低N-1位选择的第二目标信号。
2.根据权利要求1所述的选择电路，其特征在于，
所述第三选择电路包括：
第一子电路，其第一输入端耦接所述第一选择电路的输出端，其第二输入端耦接所述第二选择电路的输出端，其输出端用于输出从所述N个待选择电压信号中的高N-1位选择的第一目标信号；
第二子电路，其第一输入端耦接所述第一选择电路的输出端，其第二输入端耦接所述第二选择电路的输出端，其输出端用于输出从所述N个待选择电压信号中的低N-1位选择的第二目标信号。
3.根据权利要求2所述的选择电路，其特征在于，
所述第一子电路包括：
第一开关，其输入端耦接所述第一选择电路的输出端，其输出端作为所述第一子电路的输出端；
第二开关，其输入端耦接所述第二选择电路的输出端，其输出端作为所述第一子电路的输出端；
所述第二子电路包括：
第三开关，其输入端耦接所述第一选择电路的输出端，其输出端作为所述第二子电路的输出端；
第四开关，其输入端耦接所述第二选择电路的输出端，其输出端作为所述第二子电路的输出端。
4.根据权利要求1所述的选择电路，其特征在于，
所述第一选择电路和所述第二选择电路包括多个选择单元，每个选择单元包括两个输入端和一个输出端，用于从两路输入信号中选择一个输出，通过多级选择单元从而在输入的多个信号中选择一个输出。
5.根据权利要求4所述的选择电路，其特征在于，
N＝2n+1；
M＝2n-1+1；
其中，n为正整数。
6.根据权利要求5所述的选择电路，其特征在于，
所述N个待选择电压信号包括共2n+1个待选择电压信号；
所述第一选择电路用于接收共2n-1+1个待选择电压信号；
所述第二选择电路用于接收共2n-1个待选择电压信号。
7.根据权利要求6所述的选择电路，其特征在于，
在所述第一选择电路的第一级选择单元中，依次每相邻的两个输入端配置一选择单元；
在所述第二选择电路的第一级选择单元中，依次每奇数位输入端和下一输入端配置一选择单元。
8.一种数位类比转换器，其特征在于，包括：
电压信号发生电路，用于产生N个待选择电压信号；
选择电路，包括N个输入端和两个信号输出端；其中，所述选择电路是如权利要求1-7任一项所述的选择电路；
放大电路，其输入端耦接所述选择电路的两个信号输出端，并用于输出结果。
9.根据权利要求8所述的数位类比转换器，其特征在于，
所述电压信号发生电路包括：
第一电压输入端，用于输入第一电压；
第二电压输入端，用于输入第二电压；其中，所述第二电压小于所述第一电压；
多个电阻，依次串联设置于所述第一电压输入端和所述第二电压输入端之间；
其中，所述选择电路的每个信号输入端依次耦接于所述电压信号发生器中每相邻两个电阻之间。
10.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括显示面板以及驱动电路，所述驱动电路包括如权利要求8或9所述的数位类比转换器。
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