CN109545119B - 运算放大器电路、数据驱动电路及其操作方法 - Google Patents

Abstract

一种运算放大器电路包括运算放大器和控制电路。运算放大器包括第一输入端、第二输入端和与第二输入端连接的输出端。运算放大器对通过第一输入端提供的信号进行放大，并通过输出端输出经过放大的信号。控制电路产生切换信号。响应于切换信号，运算放大器将输出端复位为预设电压，对经过复位的输出端进行充电，并将经过充电的输出端的电压与通过第一输入端提供的参考电压进行比较，以输出比较电压。

Description

运算放大器电路、数据驱动电路及其操作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年9月21日向韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2017-0122011的优先权，其全部公开通过引用合并于此。

技术领域

本公开的实施例涉及电子电路。更具体地，本公开涉及运算放大器电路、包括该运算放大器电路的数据驱动电路以及运算放大器电路和数据驱动电路的操作方法。

背景技术

显示设备包括多条栅线、多条数据线和多个像素。像素与栅线和数据线连接。显示设备还包括用于控制栅线的栅极驱动电路和用于控制数据线的数据驱动电路。

数据驱动电路包括多个运算放大器，用于向数据线提供数据信号。根据显示设备的使用，一些运算放大器与数据线连接，其余的运算放大器不与数据线连接。在这种情况下，不与数据线连接的运算放大器振荡，从而对其余的运算放大器的操作产生影响。因此，需要用来控制不与数据线连接的运算放大器的各种方法。

发明内容

本公开的实施例提供了具有降低的功耗、改善的性能和改善的可靠性的运算放大器电路、包括运算放大器电路的数据驱动电路以及所述运算放大器电路和数据驱动电路的操作方法。

根据示例性实施例，运算放大器电路包括运算放大器和控制电路。运算放大器包括第一输入端、第二输入端和与第二输入端连接的输出端。运算放大器对通过第一输入端提供的信号进行放大，并通过输出端输出经过放大的信号。控制电路产生多个切换信号。响应于切换信号，运算放大器将输出端复位为预设电压，对经过复位的输出端进行充电，并将经过充电的输出端的电压与通过第一输入端提供的参考电压进行比较，以输出比较电压。

根据示例性实施例，数据驱动电路包括控制电路、多个运算放大器和存储电路。每个运算放大器在控制电路的控制下将输出端复位为预设电压，对经过复位的输出端进行充电，并将经过充电的输出端的电压与参考电压进行比较以输出比较电压。存储电路存储关于每个运算放大器的比较电压的信息。基于存储在存储电路中的信息，控制电路激活一些运算放大器并停用剩余的运算放大器。

根据示例性实施例，运算放大器电路包括运算放大器和控制电路。运算放大器电路的操作方法包括：将运算放大器的输出端的电压复位为预设电压；向输出端提供电流源以对输出端进行充电；将输出端的第一充电电压与通过运算放大器的输入端提供的参考电压进行比较，以输出第一比较电压；以及基于第一比较电压选择性地激活或停用运算放大器。

根据示例性实施例，数据驱动电路包括多个运算放大器。运算放大器包括输出端。数据驱动电路的操作方法分别包括：将输出端的电压复位为预设电压；对输出端进行充电；将输出端的充电电压与参考电压进行比较以输出多个比较电压；存储关于比较电压的信息；以及基于存储的信息停用运算放大器的至少一部分。

根据示例性实施例，运算放大器包括：输入级，包括第一输入端和第二输入端；输出级，包括与第二输入端连接的输出端；开关级，将输入级与输出级连接；复位级将输出端复位到预设电压；以及电流源级，对输出端进行充电。

附图说明

通过参考附图详细描述本公开的示例性实施例，本公开的以上和其他目的和特征将变得显而易见。

图1是示出根据本公开的示例性实施例的运算放大器电路的视图。

图2至图4是详细地示出图1的运算放大器的框图。

图5至图8B是示出图1的运算放大器的详细结构的电路图和等效电路图。

图9是示出包括在图5的运算放大器中的用于控制第一开关至第九开关的多个切换信号的时序图。

图10是示出运算放大器的比较操作中根据输出端的负载状态或空载状态的输出端的电压的变化和比较电压的变化的图。

图11A是示出图1的运算放大器的电路图。

图11B是在图11A的运算放大器执行比较操作的情况下的等效电路图。

图11C示出了根据图11A的运算放大器的复位操作和比较操作的输出电压和比较电压的变化。

图12是示出图1的运算放大器的实施例的电路图。

图13是示出图1的运算放大器电路的操作的流程图。

图14是示出根据本公开的示例性实施例的运算放大器电路的视图。

图15是用于描述图14的运算放大器的操作的流程图。

图16示出了用于描述图14的运算放大器的操作的图。

图17是用于描述图14的运算放大器的操作的流程图。

图18示出了用于描述图14的运算放大器的操作的图。

图19是示出应用有根据本公开的运算放大器电路的显示设备的框图。

图20是详细地示出图19的数据驱动电路的框图。

图21是示出图19的数据驱动电路的操作的流程图。

图22是用于描述图21的操作S1100的视图。

图23是用于描述图21的操作S1200和操作S1300的视图。

图24是用于描述图21的操作S1400的视图。

图25是示出应用有根据本公开的运算放大器电路的显示设备的框图。

图26是示出应用有根据本公开的运算放大器电路的显示设备的框图。

图27是示出应用有根据本公开的运算放大器电路的触摸显示设备的框图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例。贯穿该申请的相似的附图标记可以指代相似的元件。本公开的示例性实施例提供了一种计算系统，用于通过使用硬件安全模块及其固件管理方法来提供固件的高安全性和可靠性。

图1是示出根据本公开的示例性实施例的运算放大器电路的视图。参考图1，运算放大器电路100可以包括控制逻辑电路110和运算放大器120。控制逻辑电路110可以响应于控制信号而向运算放大器120提供多个切换信号SS。例如，从外部设备到控制逻辑电路110的控制信号可以包括比较信号COMP_EN和复位信号RST/。

运算放大器120可以包括第一输入端IN1和第二输入端IN2以及输出端OUT。输出端OUT可以连接到第二输入端IN2以形成反馈回路。运算放大器120的输出端OUT可以与负载连接或者可以不与负载连接。

在示例性实施例中，图1中示出的负载可以是包括在诸如外部显示设备的显示面板中的像素或数据线。然而，本公开的范围和精神可以不限于此。此外，运算放大器120的输出端OUT在图1中被示为与负载连接。然而，运算放大器120的输出端OUT可以处于不与负载连接的状态(即，空载状态或开路负载状态)中。

以下，为了便于描述，负载未连接到输出端OUT的状态可以被称为“空载状态”。负载连接到输出端OUT的状态可以被称为“负载状态”。

根据本公开的运算放大器120可以响应于来自控制逻辑电路110的切换信号SS，确定输出端OUT是处于负载状态还是处于空载状态，并且可以输出比较电压VCOMP作为确定结果。

例如，运算放大器120可以响应于切换信号SS而将输出端OUT的电压复位为预设电压(例如，地电压GND)。之后，运算放大器120可以响应于切换信号SS而将预设电流输出到输出端OUT。之后，运算放大器120可以比较输出端OUT的电压和提供给第一输入端IN1的参考电压VREF，并且可以输出比较电压VCOMP作为比较结果。

在示例性实施例中，在输出端OUT处于负载状态的情况下，输出端OUT的电压可以由于负载的影响而缓慢充电。相反，在输出端OUT处于空载状态的情况下，输出端OUT的电压可以比处于负载状态更快地充电。也就是说，运算放大器120可以比较输出端OUT的电压和参考电压VREF，以输出表示输出端OUT是处于负载状态还是处于空载状态的比较电压VCOMP。

如上所述，根据本公开的运算放大器电路100可以通过以下操作：响应于来自控制逻辑电路110的切换信号SS复位输出端OUT；对输出端OUT充电(或使输出端OUT放电)；以及比较输出端OUT的电压和参考电压VREF。也就是说，可以在无需单独的附加电路的情况下检测输出端OUT是处于负载状态还是处于空载状态。

图2至图4是详细地示出图1的运算放大器的框图。参考图1至图4，运算放大器120可以包括输入级121、开关级122、输出级123、复位级124和电流源级125。

输入级121被配置为通过第一输入端IN1和第二输入端IN2从外部接收输入信号或输入电压。在示例性实施例中，第二输入端IN2可以连接到输出端OUT以形成反馈回路。输入级121可以基于通过第一输入端和第二输入端IN2提供的输入信号，通过开关级122向输出级123提供对应的控制信号。输出级123可以被配置为响应于通过开关级122从输入级提供的控制信号输出输出电压。

开关级122可以被配置为响应于切换信号SS而在输入级121和输出级123之间提供切换功能。例如，开关级122、输出级123、复位级124和电流源级125中的每一个可以包括响应于切换信号SS而操作的一个或多个开关。

如图2所示，开关级122可以响应于第一切换信号SS1'而主动将输入级121和输出级123断开或不连接。也就是说，开关级122可以响应于第一切换信号SS1'而使得输入级121和输出级123能够彼此不连接。在这种情况下，电流源级125可以响应于第三切换信号SS3'而切断与输出级123的连接。复位级124可以被配置为响应于第二切换信号SS2'而将输出端OUT复位到预设电压。例如，复位级124可以响应于第二切换信号SS2'而与输出级123连接，由此将输出端OUT复位到预设电压(例如，地电压GND)。以下，为了简要，图2中示出的操作被称为“复位操作”。

之后，响应于切换信号SS，电流源级125可以对输出端OUT的电压充电(或使其放电)。输入级121可以比较输出端OUT的电压和参考电压VREF，以输出比较电压VCOMP。

例如，如图3所示，开关级122可以响应于第一切换信号SS1'而主动将输入级121和输出级123断开或不连接。也就是说，开关级122可以响应于第一切换信号SS1”而使得输入级121和输出级123能够彼此不连接。复位级124可以响应于第二切换信号SS2”而切断与输出级123的连接。电流源级125可以响应于第三切换信号SS3”而与输出级123连接，以便将输出端OUT充电为经过充电的输出端。可以将通过电流源级125充电的输出端OUT的电压提供给第二输入端IN2。输入级121可以比较输出端OUT的电压和通过第一输入端IN1提供的参考电压VREF，并且可以输出比较电压VCOMP作为比较结果。以下，为了简要，图3中示出的操作被称为“比较操作”。

之后,开关级122可以响应于切换信号SS而将输入级121和输出级123连接。在这种情况下，输入级121和输出级123可以被配置为放大通过第一输入端IN1提供的信号(例如，数据信号DS)，并通过输出端OUT输出经过放大的信号。

例如，如图4所示，开关级122可以响应于第一切换信号SS1”’而将输入级121和输出级123连接。复位级124可以响应于第二切换信号SS2”’而切断与输出级123的连接。电流源级125可以响应于第三切换信号SS3”’而切断与输出级123的连接。在这种情况下，输出级123可以被配置为基于来自输入级121的信号通过输出端OUT输出输出电压。在示例性实施例中，可以通过反馈回路将通过输出端OUT提供的输出电压提供给第二输入端IN2。以下，为了简要，图4中示出的操作被称为“正常操作”。

在示例性实施例中，在相应的操作中，输出级123可以响应于第四切换信号SS4'、SS4”和SS4”’而执行对应的操作。将参考下面的附图更全面地描述包括在输出级123中的开关的操作。

在示例性实施例中，如上所述，比较电压VCOMP的电平可以根据输出端OUT的负载状态或空载状态而变化。控制逻辑电路110可以被配置为基于比较电压VCOMP来控制运算放大器120。例如，控制逻辑电路110可以基于比较电压VCOMP确定运算放大器120的输出端OUT是处于负载状态还是处于空载状态。控制逻辑电路110可以基于确定结果选择性地激活或停用运算放大器120。

在示例性实施例中，可以向激活的运算放大器120提供有效偏置信号，以便执行如图4所示的正常操作。可以向停用的运算放大器120提供无效偏置信号，使得停用的运算放大器120对外围电路不具有电影响或者功耗被最小化。在示例性实施例中，有效偏置信号可以指代使能、指示或以其他方式使或允许运算放大器120执行正常操作的信号。无效偏置信号可以指代使能、指示或以其他方式使运算放大器120中的电力元件或电子元件不操作的信号。也就是说，无效偏置信号可以用于禁用运算放大器120中的运算元件中的电力元件或电子元件，或者以其他方式使或允许运算放大器中的电力元件或电子元件不操作。

如上所述，根据本公开的运算放大器电路100可以在无需单独的附加电路的情况下检测输出端OUT的负载状态或空载状态。可以基于检测结果激活或停用运算放大器120。因此，提供了一种具有改进的可靠性和降低的功耗的运算放大器电路。

图5至图8B是示出图1的运算放大器120的详细配置的电路图和等效电路图。为了容易地描述本公开的技术方面，图5至图8B中示出了运算放大器的示例性电路图和等效电路图。然而，本公开的范围和精神可以不限于此。例如，在不脱离本公开的技术方面的情况下，可以以各种方式改变根据本公开的运算放大器的结构。

在示例性实施例中，将参考图5描述根据本公开的运算放大器120的示例性结构。将参考图6A和图6B描述运算放大器120的复位操作。将参考图7A和图7B描述运算放大器120的比较操作。将参考图8A和图8B描述运算放大器120的正常操作。

此外，为了简化说明，在附图中未示出与包括在运算放大器120中的多个开关SW1至SW9分别对应的切换信号SS。然而，响应于来自控制逻辑电路110的切换信号SS中的相关切换信号，开关SW1至SW9中的每一个可以接通或关断。

此外，为了简化说明，图5中示出了诸如晶体管或电流源的每个组件的附图标记，图6A、图7A和图8B中省略了每个组件的不必要的附图标记。

此外，为了简化说明，第二输入端IN2和输出端OUT被示出为彼此分离。然而，应该理解的是，第二输入端IN2和输出端OUT彼此连接或可以彼此连接，以形成反馈回路。

参考图1和图5，运算放大器120可以包括输入级121、开关级122、输出级123、复位级124和电流源级125。

输入级121可以包括第一PMOS晶体管P1至第六PMOS晶体管P6、第一NMOS晶体管N1至第六NMOS晶体管N6、第一电流源IS1和第二电流源IS2以及第一传输门TG1和第二传输门TG2。

第一PMOS晶体管P1和第二PMOS晶体管P2可以分别通过第一输入端IN1和第二输入端IN2的电压来进行栅极控制，以基于第一电流源IS1产生信号。来自第一PMOS晶体管P1的信号被提供给输入级121的第五NMOS晶体管N5和第六NMOS晶体管N6之间的节点。来自第二PMOS晶体管P2的信号被提供给输入级121的第三NMOS晶体管N3和第四NMOS晶体管N4之间的节点。

第一NMOS晶体管N1和第二NMOS晶体管N2可以分别通过第一输入端IN1和第二输入端IN2的电压来进行栅极控制，以基于第二电流源IS2产生信号。来自第一NMOS晶体管N1的信号被提供给输入级121的第五PMOS晶体管P5和第六PMOS晶体管P6之间的节点。来自第二NMOS晶体管N2的信号被提供给输入级121的第三PMOS晶体管P3和第四PMOS晶体管P4之间的节点。

第三PMOS晶体管P3和第四PMOS晶体管P4串联连接在电源电压VDD和第一传输门TG1的第一端之间。第五PMOS晶体管P5和第六PMOS晶体管P6串联连接在电源电压VDD和第二传输门TG2的第一端之间。第三PMOS晶体管P3和第五PMOS晶体管P5的栅极连接到第一传输门TG1的第一端。第四PMOS晶体管P4和第六PMOS晶体管P6的栅极彼此连接。

第三NMOS晶体管N3和第四NMOS晶体管N4串联连接在第一传输门TG1的第二端和地电压GND之间。第五NMOS晶体管N5和第六NMOS晶体管N6串联连接在第二传输门TG2的第二端和地电压GND之间。第四NMOS晶体管N4和第六NMOS晶体管N4和N6的栅极连接到第一传输门TG1的第二端。第三NMOS晶体管N3和第五NMOS晶体管N5的栅极彼此连接。

开关级122可以包括第一开关SW1至第五开关SW5。第一开关SW1至第四开关SW4可以在输入级121和输出级123之间提供切换功能。第五开关SW5被配置为将第二传输门TG2的相对两端连接。

更详细地，第一开关SW1被配置为将第五PMOS晶体管P5和第六PMOS晶体管P6之间的节点与输出级123连接。第二开关SW2被配置为将第二传输门TG2的第一端和输出级123连接。第三开关SW3被配置为将第二传输门TG2的第二端和输出级123连接。第四开关SW4被配置为将第五NMOS晶体管N5和第六NMOS晶体管N6之间的节点与输出级123连接。也就是说，可以通过第一开关SW1至第四开关SW4在输入级121和输出级123之间进行切换。

输出级123可以包括第六开关和第八开关SW8、第一电容器C1和第二电容器C2、第七PMOS晶体管P7、第七NMOS晶体管N7以及第一二极管D1和第二二极管D2。

第一电容器C1连接在第一开关SW1和输出端OUT之间。第二电容器C2连接在第四开关SW4和输出端OUT之间。

第七PMOS晶体管P7连接在电源电压VDD和输出端OUT之间，并且响应于来自第二开关SW2的信号而操作。在示例性实施例中，第七PMOS晶体管P7可以是上拉晶体管。第七NMOS晶体管N7连接在输出端OUT和地电压GND之间，并且响应于来自第三开关SW3的信号而操作。在示例性实施例中，第七NMOS晶体管N7可以是下拉晶体管。

第一二极管D1连接在电源电压VDD和输出端OUT之间。第二二极管D2连接在输出端OUT和地电压GND之间。

第六开关SW6被配置为将电源电压VDD和第七PMOS晶体管P7的栅极连接。第八开关SW8是复位开关，被配置为将第七NMOS晶体管N7的栅极与地电压GND连接。

复位级124可以包括第七开关SW7。第七开关SW7被配置为将电源电压VDD与第七NMOS晶体管N7的栅极连接。当第七开关SW7接通时，输出端OUT的电压可以被复位为预设电压(例如，地电压GND)。

电流源级125可以包括第三电流源IS3和第九开关SW9。第三电流源IS3连接在电源电压VDD和输出端OUT之间。第九开关SW9被配置为将第三电流源IS3与输出端OUT连接。当第九开关SW9接通时，输出端OUT可以充电为经过充电的输出端。

根据本公开示例性实施例的运算放大器120的上述结构或配置是示例，并且本公开的范围和精神不限于此。可以通过各种方式改变运算放大器120的结构以及运算放大器120的组件的连接关系等。此外，可以将PMOS晶体管、NMOS晶体管、开关或电流源改变为各种元件。

以下，将参考图6A和图6B描述运算放大器120的复位操作。参考图1、图6A和图6B，响应于来自控制逻辑电路110的切换信号SS，当第一开关SW1至第九开关SW9接通或关断时，可以执行复位操作。

例如，如图6A所示，响应于切换信号SS，开关级122的第一开关SW1至第四开关SW4关断，第五开关SW5接通。响应于切换信号SS，电流源级125的第九开关SW9关断。响应于切换信号SS，输出级123的第八开关SW8关断，输出级123的第六开关SW6和复位级124的第七开关SW7接通。在示例性实施例中，通过开关的上述操作，输入级121和输出级123可以彼此分离，输出级123和电流源级125可以彼此分离，并且输出级123和复位级124可以彼此连接。

当输出级123和复位级124彼此连接时，可以通过第七NMOS晶体管N7形成电流路径。这样，输出端OUT的电压电平可以被复位为预设电压(例如，地电压GND)。也就是说，输出级123和复位级124可以彼此连接，由此，输出端OUT可以被复位到地电压GND。在示例性实施例中，图6B中示出的电路图可以是与图6A中示出的电路图相关联的等效电路图。

也就是说，在运算放大器120的复位操作中，输入级121和输出级123可以通过开关级122的第一开关SW1至第四开关SW4彼此分离，并且第六开关SW6和第七开关SW7可以接通。根据该操作条件，输出端OUT的电压可以通过从输出端OUT到预设电压(例如，地电压GND)的电流路径复位到预设电压(例如，地电压GND)。

以下，将参考图7A和图7B描述运算放大器120的比较操作。参考图1、图7A和图7B，响应于来自控制逻辑电路110的切换信号SS，当第一开关SW1至第九开关SW9接通或关断时，可以执行比较操作。

例如，如图7A所示，响应于切换信号SS，开关级122的第一开关SW1至第四开关SW4关断，第五开关SW5接通。响应于切换信号SS，输出级123的第六开关SW6和第八开关SW8关断，复位级124的第七开关SW7关断，电流源级125的第九开关SW9接通。换句话说，通过开关的上述操作，输入级121和输出级123可以彼此分离，输出级123和复位级124可以彼此分离，并且输出级123和电流源级125可以彼此连接。

当输出级123和电流源级125彼此连接时，输出端OUT可以被第三电流源IS3充电为经过充电的输出端。由于输出端OUT与第二输入端IN2形成反馈回路，所以输入级121可以比较输出端OUT的充电电压和参考电压VREF，以输出比较电压VCOMP。在示例性实施例中，图7B中示出的电路图可以是与图7A中示出的电路图相关联的等效电路图。

在示例性实施例中，如上所述，在输出端OUT处于负载状态的情况下(即，在负载连接到输出端OUT的情况下)，充电电压可以低于参考电压VREF，或可以缓慢充电。相反，在输出端OUT处于空载状态的情况下(即，在负载未连接到输出端OUT的情况下)，充电电压可以高于参考电压VREF，或可以快速地充电。也就是说，比较电压VCOMP可以包括关于输出端OUT是处于负载状态还是处于空载状态的信息。

在示例性实施例中，关于比较电压VCOMP的信息可以存储在单独的存储电路(未示出)中。控制逻辑电路110可以基于存储在单独存储电路中的值来选择性地激活或停用运算放大器120。

以下，将参考图8A和图8B描述运算放大器120的正常操作。参考图1、图8A和图8B，响应于来自控制逻辑电路110的切换信号SS，当第一开关SW1至第九开关SW9接通或关断时，可以执行正常操作。

例如，如图8A所示，响应于切换信号SS，开关级122的第五开关SW5关断，第一开关至第四开关SW4接通。第六开关SW6至第九开关SW9关断。换句话说，通过开关的上述操作，输入级121和输出级123可以彼此连接，输出级123和复位级124可以彼此分离，并且输出级123和电流源级125可以彼此分离。

当输入级121和输出级123彼此连接时，运算放大器120可以放大通过第一输入端IN1提供的信号，并且可以通过输出端OUT输出经过放大的信号。也就是说，运算放大器120可以执行正常操作。在示例性实施例中，图8B中示出的电路图可以是与图8A中示出的电路图相关联的等效电路图。在示例性实施例中，运算放大器120可以接收数据信号DS，可以放大接收的数据信号DS，并且可以将经过放大的数据信号DS输出到输出端OUT。更详细地，运算放大器120可以通过诸如外部显示设备的显示设备的数据线接收数据信号DS，可以放大接收的数据信号DS，并且可以将经过放大的数据信号DS输出到输出端OUT。

在示例性实施例中，参考图8A所描述的运算放大器120的正常操作可以是激活的运算放大器120的正常操作。在示例性实施例中，如上所述，在输出端OUT处于空载状态的情况下，可以停用运算放大器120。在这种情况下，如图5所示，可以使运算放大器120的所有开关关断，或者可以提供无效的偏置信号，使得包括在运算放大器120中的元件不工作。结果是，停用的运算放大器120的输出端OUT可以处于高阻抗状态(Hi-Z状态)，其特征在于具有高阻抗，其中，例如，从运算放大器120没有驱动任何信号。

图9是示出包括在图5的运算放大器中的用于控制第一开关至第九开关的多个切换信号的时序图。为简要说明，示意性地示出了各个信号，但是本公开的范围和精神不限于此。以下，为了便于描述，将给出作为特定信号或特定电压是高电平或低电平的描述。这可以只是表示特定信号或特定电压的状态的逻辑值。此外，可以理解的是，特定信号或特定电压的电平根据实现本公开的方式以各种方式改变。

参考图1、图5和图9，控制逻辑电路110可以响应于比较信号COMP_EN和复位信号RST/而产生第一切换信号SS1至第九切换信号SS9。在示例性实施例中，图5的第一开关SW1至第九开关SW9可以分别响应于第一切换信号SS1至第九切换信号SS9而操作。

在比较信号COMP_EN为高电平且复位信号RST/为低电平的情况下，控制逻辑电路110可输出第一切换信号SS1至第九切换信号SS9，使得运算放大器120执行复位操作。例如，控制逻辑电路110可以输出第一切换信号SS1至第九切换信号SS9，使得第一开关SW1至第四开关SW4、第八开关SW8和第九开关SW9关断，第五开关SW5至第七开关SW7接通。运算放大器120可以响应于第一切换信号SS1至第九切换信号SS9而执行复位操作。

接下来，在比较信号COMP_EN和复位信号RST/都为高电平的情况下，控制逻辑电路110可以输出第一切换信号SS1至第九切换信号SS9，使得运算放大器120执行比较操作。例如，控制逻辑电路110可以输出第一切换信号SS1至第九切换信号SS9，使得第一开关SW1至第四开关SW4和第六开关SW6至第八开关SW8关断，第五开关SW5和第九开关SW9接通。运算放大器120可以响应于第一切换信号SS1至第九切换信号SS9而执行比较操作。

接下来，在比较信号COMP_EN为低电平且复位信号RST/为高电平的情况下，控制逻辑电路110可输出第一切换信号SS1至第九切换信号SS9，使得运算放大器120执行正常操作。例如，控制逻辑电路110可以输出第一切换信号SS1至第九切换信号SS9，使得第一开关SW1至第四开关SW4接通并且第五开关SW5至第九开关SW9关断。运算放大器120可以响应于第一切换信号SS1至第九切换信号SS9而执行正常操作。

图10是示出运算放大器的比较操作中根据输出端的负载状态或空载状态的输出端的电压的变化和比较电压的变化的图。在示例性实施例中，在图10的图中，每个X轴表示时间，Y轴分别表示输出端OUT和比较电压VCOMP的电压。

参考图1和图10，在从t0到t1的时间间隔期间，运算放大器120可以响应于来自控制逻辑电路110的切换信号SS而执行复位操作RESET。根据复位操作，输出端OUT的电压可以被设置为第一电压V1(或地电压GND)，比较电压VCOMP可以被设置为第二电压V2。在示例性实施例中，第二电压V2可以是低电平。

之后，运算放大器120可以响应于来自控制逻辑电路110的切换信号SS而执行比较操作COMPARISON。如上所述，在比较操作期间，输出端OUT可以被电流源充电为经过充电的输出端。在这种情况下，如果输出端OUT处于空载状态(即，在没有连接负载的情况下)，如图10的图中的虚线所示，输出端OUT的电压可以快速地增加。空载状态的输出端OUT的电压可以高于参考电压VREF。在这种情况下，从运算放大器120输出的比较电压VCOMP可以在t2处开始增加并且可以在t4处达到第三电压V3。在示例性实施例中，第三电压V3可以是高电平。

相反，如果输出端OUT处于负载状态(即，在连接负载的情况下)，如图10的图中的实线所示，输出端OUT的电压可以缓慢地增加。在t2或t4处，与负载连接的输出端OUT的电压可以低于参考电压VREF。在这种情况下，比较电压VCOMP可以保持第二电压V2。

也就是说，可以通过在t4处存储或从运算放大器120获得比较电压VCOMP来检测运算放大器120的输出端OUT是处于负载状态还是处于空载状态。

图11A是示出图1的运算放大器的电路图。图11B是在图11A的运算放大器120'执行比较操作的情况下的等效电路图。图11C示出了根据图11A的运算放大器120'的复位操作和比较操作的输出电压OUT和比较电压VCOMP的变化。为了便于描述，这里将不再重复参考图5所给出的组件的描述,将重点关注图11A运算放大器120'和图5的运算放大器120之间的差异。

参考图11A至11C，运算放大器120'可以包括输入级121、开关级122、输出级123、复位级124'和电流源级125'。输入级121、开关级122和输出级123与图5中相同，由此，这里将不再重复其详细描述。

与图5的复位级124不同，图11A的复位级124'可以包括第七开关SW7'，其被配置为将第七PMOS晶体管P7的栅极与地电压GND连接。也就是说，图11A的复位级124'可以包括用于控制第七PMOS晶体管P7的栅极的第七开关SW7'。

与图5的电流源级125不同，图11A的电流源级125'包括连接在输出端OUT和地电压GND之间的第三电流源IS3'和配置成连接第三电流源IS3'和输出端OUT的第九开关SW9’。因此，第九开关SW9'是充电开关。也就是说，图11A的电流源级125'可以使输出端OUT放电到地电压GND。

例如，图5的运算放大器120可以在复位操作中将输出端OUT复位到地电压GND，并且可以通过在比较操作中向输出端OUT提供电流源来对输出端OUT充电。相反，图11A的运算放大器120'可以被配置为在复位操作中将输出端OUT充电为具有电源电压VDD的经过充电的输出端，并且在比较操作中使输出端OUT的电压放电到地电压GND。

换句话说，如图11B所示，在比较操作中，运算放大器120'可以被配置为通过电流源级125'的第九开关SW9'和第三电流源IS3'使输出端OUT的电压放电到地电压GND。图11B的电路图是与图11A相关联的等效电路图。

如图11C所示，可以在复位操作期间用第一电压V1(例如，电源电压VDD)来对输出端OUT进行充电，并且可以在比较操作期间使其放电到地电压GND。在这种情况下，在t4处，根据输出端OUT的负载状态或空载状态，可以将比较电压VCOMP设置为第二电压V2或第三电压V3。在示例性实施例中，第二电压V2可以是高电平，第三电压V3可以是低电平。因此，可以通过在t4处存储或获得比较电压VCOMP来检测负载是否连接到运算放大器120'的输出端OUT。

图12是示出图1的运算放大器的实施例的电路图。参考图12，运算放大器120”可包括输入级121、开关级122、输出级123、复位级124”和电流源级125”。输入级121、开关级122和输出级123的结构与图5中相同，由此，这里将不再重复其详细描述。

除了图5的复位级124的结构之外，图12的复位级124”还包括将输出端OUT和第七PMOS晶体管P7的栅极连接的第十一开关SW11。除了图5的电流源级125的结构之外，图12的电流源级125”还可以包括连接在输出端OUT和地电压GND之间的第四电流源IS4和配置成将输出端OUT和第四电流源IS4连接的第十开关SW10。

在示例性实施例中，图12的运算放大器120”可以接通第六开关SW6和第七开关SW7以执行第一复位操作，并且可以接通第八开关SW8(即，复位开关)和第十一开关SW11以执行第二复位操作。输出端OUT可以在第一复位操作中复位到地电压GND，并且可以在第二复位操作中复位到电源电压VDD。

在图12的运算放大器120”中，通过在第一复位操作之后接通第九开关SW9，可以通过第三电流源IS3将输出端OUT充电为经过充电的输出端。在第二复位操作之后，通过接通第十开关SW10，可以使输出端OUT通过第四电流源IS4放电。

也就是说，图12的运算放大器120”可以通过使用第七开关SW7、第八开关SW8和第九开关SW9以及第三电流源IS3来执行参考图5所描述的复位操作和比较操作，并且可以通过使用第八开关SW8、第十开关SW10和第十一开关SW11以及第四电流源IS4来执行参考图11A所描述的复位操作和比较操作。在示例性实施例中，图12的运算放大器120”可以重复地执行上述复位操作和比较操作，从而提高检测输出端OUT的负载状态或空载状态的准确度。

图13是示出图1的运算放大器电路的操作的流程图。为了简要描述，描述了图1的运算放大器电路100的操作方法。然而，本公开的范围和精神可以不限于此。例如，包括图11A的运算放大器120'的任何运算放大器电路或图12的运算放大器120”可以基于类似的操作方法操作。

参考图1和图13，在操作S110中，运算放大器电路100可以复位输出端OUT。例如，如参考图2、图6、图11A或图12所述，控制逻辑电路110可以产生用于运算放大器120执行复位操作的切换信号SS。运算放大器120可以响应于切换信号SS而将输出端OUT的电压复位为预设电压(例如，地电压GND或电源电压VDD)。

在操作S120中，运算放大器电路100可以向输出端OUT提供电流源。例如，如参考图3、图7、图11A或图12所述，控制逻辑电路110可以产生用于通过电流源来对输出端OUT充电或放电的切换信号SS。运算放大器120可以响应于切换信号SS而通过电流源来对输出端OUT充电或放电。

在操作S130中，运算放大器电路100可以比较输出端OUT的电压和参考电压VREF。例如，如参考图3、图7或图11A所述，参考电压VREF可以被提供给运算放大器120的第一输入端IN1，并且输出端OUT和第二输入端IN2可以形成反馈回路。运算放大器120可以比较参考电压VREF和输出端OUT的电压。

在操作S140中，运算放大器电路100可以基于比较结果输出比较电压VCOMP。例如，如参考图3、图7或图11C所述，如果输出端OUT的电压高于参考电压VREF，则运算放大器120可以输出高电平的比较电压VCOMP，并且输出端OUT的电压低于参考电压VREF，则可以输出低电平的比较电压VCOMP。

在示例性实施例中，如参考图3或图7所述，在输出端OUT被复位到地电压GND并被电流源充电为经过充电的输出端的情况下，高电平的比较电压VCOMP可以表示输出端OUT的空载状态，低电平的比较电压VCOMP可以表示输出端OUT的负载状态。备选地，如参考图11C所述，在输出端OUT被复位到电源电压VDD并通过电流源放电的情况下，高电平的比较电压VCOMP可以表示输出端OUT的负载状态，低电平的比较电压VCOMP可以表示输出端OUT的空载状态。

在示例性实施例中，控制逻辑电路110可以基于比较电压VCOMP来检测输出端OUT的负载状态或空载状态。

在操作S150中，运算放大器电路100可以执行正常操作。例如，如参考图4和图9所述，控制逻辑电路110可以产生多个切换信号，使得运算放大器120执行正常操作。如参考图4所述，运算放大器120可以响应于切换信号SS而执行正常操作。在这种情况下，控制逻辑电路110可以根据运算放大器120的输出端OUT的负载状态或空载状态选择性地激活或停用运算放大器120。

图14是示出根据本公开的示例性实施例的运算放大器电路的视图。参考图14，运算放大器电路200可以包括控制逻辑电路210、运算放大器220和参考电压发生器230。以上描述了控制逻辑电路210和运算放大器220，由此，这里将不再重复其详细描述。

参考电压发生器230可以产生用于检测运算放大器220的输出端OUT的负载状态或空载状态的各种参考电压VREF。运算放大器220可以通过使用来自参考电压发生器230的各种参考电压VREF来执行参考图1至图13所描述的比较操作。

例如，运算放大器220可以比较第一参考电压VREF1和输出端OUT的电压，并且可以将第一比较电压VCOMP1输出为比较结果。运算放大器220可以比较不同于第一参考电压VREF1的第二参考电压VREF2和输出端OUT的电压，并且可以将第二比较电压VCOMP2输出为比较结果。在示例性实施例中，运算放大器220可以将输出端OUT的电压与相应的参考电压VREF1至VREFn进行比较，以输出比较电压VCOMP1至VCOMPn。控制逻辑电路210可以基于比较电压VCOMP1至VCOMPn来提高检测运算放大器220的输出端OUT的负载状态或空载状态的准确度。

在示例性实施例中，除了检测输出端OUT的负载状态或空载状态之外，控制逻辑电路210还可以基于比较电压VCOMP1到VCOMPn计算连接到运算放大器220的输出端OUT的负载量。将参考图17和图18描述计算负载量的操作。

图15是用于描述图14的运算放大器的操作的流程图。图16示出了用于描述图14的运算放大器的操作的图。在图16的图中，X轴表示时间，Y轴表示输出端OUT的电压。

参考图14至图16，运算放大器220可以执行操作S210和操作S220。操作S210和操作S220可以类似于图13的操作S110和操作S120，由此，这里将不再重复其详细描述。

在操作S230中，运算放大器220可以比较输出端OUT的电压和第一参考电压VREF1，以输出第一比较电压VCOMP1。在操作S240中，运算放大器220可以比较输出端OUT的电压和第二参考电压VREF2，以输出第二比较电压VCOMP2。在示例性实施例中，第一参考电压VREF1和第二参考电压VREF2可以是从参考电压发生器230产生并具有不同电平的电压。

例如，如参考图10所述，在比较操作中，由于空载状态的输出端OUT被迅速充电并且高于参考电压VREF，因此可以输出高电平的比较电压VCOMP。由于负载状态的输出端OUT被缓慢充电并且低于参考电压VREF，因此可以输出低电平的比较电压VCOMP。在这种情况下，可以通过使用一个参考电压VREF来精确地检测运算放大器120的输出端OUT的负载状态或空载状态。

相反，如图16所示，即使输出端OUT处于空载状态，但由于各种因素，输出端OUT也可以不被充电为具有高于第一参考电压VREF1的电压的经过充电的输出端。在这种情况下，如果仅通过使用第一参考电压VREF1执行比较操作，则不论输出端OUT的负载状态或空载状态都可能输出低电平的比较电压。因此，可能无法准确地检测输出端OUT的负载状态或空载状态。

根据图16的示例性实施例，可以通过使用第一参考电压VREF1和第二参考电压VREF2多次执行比较操作，从而提高检测负载状态或空载状态的准确度。例如，如图16所示，不论负载状态如何，基于第一参考电压VREF1的第一比较电压VCOMP1可以是低电平。相反，基于第二参考电压VREF2的第二比较电压VCOMP2在空载状态中可以是高电平，在负载状态中可以是低电平。也就是说，运算放大器220可以通过使用多个参考电压来执行比较操作，由此，可以提高检测与输出端OUT连接的负载的准确度。

在操作S250中，运算放大器220可以在控制逻辑电路210的控制下执行正常操作。操作S250类似于图13的操作S150，由此，这里将不再重复其详细描述。

图17是用于描述图14的运算放大器的操作的流程图。图18示出了用于描述图14的运算放大器的操作的图。参考图14、图17和图18，在操作S310中，变量“i”被设置为“1”。在示例性实施例中，图17使用的变量“i”简单地用于描述根据本公开的迭代操作，而不限制本公开的范围和精神。

运算放大器220可以执行操作S320和操作S330。操作S320和操作S330类似于图13的操作S110和操作S120，由此，这里将不再重复其详细描述。

在操作S340中，运算放大器220比较输出端OUT的电压和第i个参考电压(即，第一参考电压VREF1)。在操作S350中，运算放大器220基于比较结果输出第i个比较电压(即，第一比较电压VCOMP1)。在操作S360中，确定变量“i”是否是最大值。在变量“i”不是最大值的情况下，“i”增加“1”，并且执行操作S320至操作S350。在变量“i”是最大值的情况下，运算放大器220的复位操作和比较操作结束。

在示例性实施例中，通过上述迭代操作，可以利用相应的参考电压VREF1至VREFn执行比较操作，并且可以将比较电压VCOMP1至VCOMPn输出为相应的比较结果。

在示例性实施例中，除了基于比较电压VCOMP1至VCOMPn来检测输出端OUT的负载状态或空载状态之外，控制逻辑电路210还可以计算连接到输出端OUT的负载量。

如图18所示，在比较操作期间充到输出端OUT的电压可以根据连接到输出端OUT的负载量而变化。例如，假设第一负载LOAD1小于第二负载LOAD2，第二负载LOAD2小于第三负载LOAD3，第三负载LOAD3小于第四负载LOAD4。在输出端OUT与第一负载LOAD1连接时充电的输出端OUT的电压可以低于在输出端OUT与第二负载LOAD2连接时充电的输出端OUT的电压。同样地，如图18所示，充到输出端OUT的电压可以根据连接到输出端OUT的负载量而变化。在这种情况下，可以通过使用第一参考电压VREF1至第四参考电压VREF4，通过分别执行比较操作来输出第一比较电压VCOMP1至第四比较电压VCOMP4。如下的表1示出了根据负载量的第一比较电压VCOMP1至第四比较电压VCOMP4的示例性结果值。

表1

	LOAD1	LOAD2	LOAD3	LOAD4
					VCOMP1	高	高	高	高
VCOMP2	低	高	高	高
					VCOMP3	低	低	高	高
VCOMP4	低	低	低	高

参考表1，在第一负载LOAD1连接到输出端OUT的情况下，第一比较电压VCOMP1可以是高电平，并且第二比较电压VCOMP2至第四比较电压VCOMP4中的每一个可以是低电平。这意味着与第一负载LOAD1连接的输出端OUT的充电电压在第一参考电压VREF1和第二参考电压VREF2之间。也就是说，控制逻辑电路210可以基于第一比较电压VCOMP1至第四比较电压VCOMP4来计算第一负载LOAD1的量。同样地，可以如表1所示输出与相应的第二负载LOAD2至第四负载LOAD4相关联的第一比较电压VCOMP1至第四比较电压VCOMP4。控制逻辑电路210可以基于第一比较电压VCOMP1至第四比较电压VCOMP4来计算连接到输出端OUT的负载量。

在实施例中，控制逻辑电路210可以被配置为基于计算的负载量来控制运算放大器220的偏置电流、电压或信号。例如，控制逻辑电路210可以被配置为控制运算放大器220的偏置电流、电压或信号，使得根据计算的负载量使功耗最小化。

图19是示出应用有根据本公开的运算放大器电路的显示设备的框图。参考图19，显示设备1000可以包括显示面板1100、控制器1200、数据驱动电路1300和栅极驱动电路1400。

显示面板1100可以包括与多条栅线GL1至GLk和多条数据线DL1至DLm连接的多个像素(未示出)。可以基于要显示的颜色将像素分类为多个组。每个像素可以显示原色中的一种。原色可包括但不限于红色、绿色、蓝色和白色。例如，原色还可以包括各种颜色，例如黄色、青色和品红色。

在示例性实施例中，显示面板1100可以包括各种显示面板，诸如液晶显示面板、有机发光显示面板、电泳显示面板和电润湿显示面板。然而，根据本公开的显示面板1100可以不限于此。例如，根据本公开的显示面板1100可以用上述显示面板或其他显示面板来实现。在示例性实施例中，包括液晶显示面板的显示设备1000还可以包括偏振器(未示出)、背光单元(未示出)等。

控制器1200可以控制数据驱动电路1300和栅极驱动电路1400，使得通过像素显示图像信息。控制器1200可以产生用于控制数据驱动电路1300和栅极驱动电路1400的各种控制信号。在示例性实施例中，控制器1200可以是时序控制器(TCON)。

数据驱动电路1300可以通过数据线DL1至DLm与显示面板1100(或包括在显示面板1100中的像素)连接。包括在显示面板1100中的像素可以各自被认为是相对于数据驱动电路1300的外部像素。数据驱动电路1300可以在控制器1200的控制下向数据线DL1至DLm提供数据信号。在示例性实施例中，数据驱动电路1300可以包括参考图1至图18所描述的运算放大器和控制逻辑电路。数据驱动电路1300可以通过使用运算放大器向数据线DL1至DLm提供数据信号。

在示例性实施例中，包括在数据驱动电路1300中的运算放大器和控制逻辑电路(或控制电路)可以基于参考图1和图18所描述的操作方法来操作。例如，数据驱动电路1300可以包括“n”个运算放大器。在这种情况下，“n”个运算放大器中的“m”个运算放大器(m是小于“n”的自然数)可以与数据线DL1至DLm连接。也就是说，“n”个运算放大器中的“m”个运算放大器的输出端可以处于负载状态，并且(n-m)个运算放大器的输出端可以处于空载状态。

包括在数据驱动电路1300中的控制逻辑电路(或控制电路)可以基于参考图1至图18所描述的操作方法，来检测运算放大器的输出端是否处于负载状态，并且可以基于检测结果选择性地激活或停用运算放大器。

在示例性实施例中，数据驱动电路1300的上述操作可以在控制器1200的控制下启动。备选地，数据驱动电路1300的上述操作可以通过显示设备1000的初始化操作或电源导通操作或通过用户的明确请求来启动。

栅极驱动电路1400可以通过栅线GL1至GLk与显示面板1100(或包括在显示面板1100中的像素)连接。显示面板1100中的像素可以各自被认为是相对于栅极驱动电路1400的外部像素。栅极驱动电路1400可以在控制器1200的控制下向栅线GL1至GLk提供栅极信号。

在示例性实施例中，显示面板1100、控制器1200、数据驱动电路1300和栅极驱动电路1400分别在图19中示出为单独的功能块(或知识产权(IP)或知识产权块(IP块))。IP块是逻辑、单元或集成电路的单位(unit)，可以是可重复使用的，并且可以作为逻辑、单元或集成电路的独特单位而属于单方的知识产权。然而，本公开的范围和精神可以不限于此。例如，控制器1200和数据驱动电路1300可以集成在一个半导体芯片、一个半导体管芯、一个半导体封装或一个半导体模块中，以形成显示驱动集成电路(DDI)，并且栅极驱动电路1400可以包括在显示面板1100中。备选地，控制器1200、数据驱动电路1300和栅极驱动电路1400可以集成在一个半导体芯片、一个半导体管芯、一个半导体封装或一个半导体模块中，以形成显示驱动集成电路(DDI)。

图20是详细地示出图19的数据驱动电路的框图。参考图19和图20，数据驱动电路1300可以包括控制逻辑电路(或控制电路)1310、参考电压和数据信号发生器1320、存储电路1330以及第一运算放大器OA1至第n运算放大器OAn。

控制逻辑电路(或控制电路)1310可以从控制器1200接收比较信号COMP_EN和复位信号RST/。在示例性实施例中，控制逻辑电路

(或控制电路)1310可以响应于控制器1200的其他控制信号(例如，用于复位操作或比较操作的电源接通信号或控制信号)产生比较信号COMP_EN和复位信号RST/。

控制逻辑电路(或控制电路)1310可以响应于接收到的信号分别控制第一运算放大器OA1至第n运算放大器OAn，使得各个运算放大器OA1至OAn执行参考图1至图18描述的复位和比较操作，并输出第一比较电压VCOMP1至第n比较电压VCOMPn。

参考电压和数据信号发生器1320可以向第一运算放大器OA1至第n运算放大器OAn分别提供对应的数据信号DS1至DSn。参考电压和数据信号发生器1320可以将参考电压VREF提供给对应的第一运算放大器OA1至第n运算放大器OAn。在示例性实施例中，参考电压VREF可以指用于检测第一运算放大器OA1至第n运算放大器OAn的输出端OUT1至OUTn中的每一个的负载状态或空载状态的参考电压，如参考图1至图18所描述的。数据信号DS1至DSn可以指将要通过相关运算放大器提供给显示面板1100的相关像素的数据信号。在示例性实施例中，参考电压和数据信号发生器1320可以包括用于产生参考电压VREF的电压发生器和用于产生数据信号的数据解码器。数据解码器可以对来自控制器1200的数据信号进行解码以产生与数据信号对应的电压。

存储电路1330可以被配置为存储关于来自第一运算放大器OA1至第n运算放大器OAn的第一比较电压VCOMP1至第n比较电压VCOMPn的信息。例如，存储电路1330可以包括信息存储设备，例如熔丝、触发器(F/F)或寄存器。存储电路1330可以被配置为存储关于来自第一运算放大器OA1至第n运算放大器OAn的第一比较电压VCOMP1至第n比较电压VCOMPn中的每一个是高电平还是低电平的信息。

在示例性实施例中，控制逻辑电路(或控制电路)1310可以基于存储在存储电路1330中的该信息确定第一运算放大器OA1至第n运算放大器Oan的输出端OUT1至OUTn中的每一个的负载状态或空载状态。控制逻辑电路(或控制电路)可以基于确定结果选择性地激活第一运算放大器OA1至第n运算放大器OAn中的每一个或者停用第一运算放大器OA1至第n运算放大器OAn中的每一个。因此，控制逻辑电路(或控制电路)可以选择性地将第一运算放大器OA1至第n运算放大器OAn中的每一个激活为被激活的运算放大器，并且可以选择性地将第一运算放大器OA1至第n运算放大器OAn中的每一个停用为被停用的运算放大器。

第一运算放大器OA1至第n运算放大器OAn可以被配置为在控制逻辑电路(或控制电路)1310的控制下执行参考图1至图18描述的复位和比较操作，并输出第一比较电压VCOMP1至第n比较电压VCOMPn。如上所述，根据第一运算放大器OA1至第n运算放大器OAn的输出端OUT1至OUTn是处于负载状态还是处于空载状态，第一比较电压VCOMP1至第n比较电压VCOMPn的电平可以彼此不同。

第一运算放大器OA1至第n运算放大器OAn可以在控制逻辑电路(或控制电路)1310的控制下执行参考图1和图18描述的正常操作。例如，第一运算放大器OA1至第n运算放大器OAn可以分别从参考电压和数据信号发生器1320接收对应的数据信号DS1至DSn并进行放大，并且可以将经过放大的数据信号DS1至DSn分别输出至输出端OUT1至OUTn。在示例性实施例中，输出端OUT1至OUTn中的一些输出端可以与数据线DL1至DLm连接。在示例性实施例中，包括未与负载(例如，数据线)连接的输出端(即，空载状态的输出端)的运算放大器可以由控制逻辑电路(或控制电路)1310停用。停用的运算放大器可以不接收相关数据信号或者可以不放大接收的数据信号。

图21是示出图19的数据驱动电路的操作的流程图。图22是用于描述图21的操作S1100的视图。图23是用于描述图21的操作S1200和操作S1300的视图。图24是用于描述图21的操作S1400的视图。

为了简化说明和为了便于描述，假设数据驱动电路1300包括第一运算放大器OA1至第四运算放大器OA4，第一运算放大器OA1的输出端OUT1和第二运算放大器的输出端OUT2中的每一个与负载(即，数据线或像素)连接。第三运算放大器OA3和第四运算放大器OA4中的每一个不与负载连接。然而，本公开的范围和精神可以不限于此。例如，数据驱动电路1300还可以包括运算放大器。另外，输出端的负载状态或空载状态可以根据显示设备1000的实现而以各种不同方式改变。

参考图19至图21，在操作S1100中，数据驱动电路1300可以对运算放大器OA1至OA4的输出端OUT1至OUT4的电压进行复位。例如，数据驱动电路1300的第一运算放大器OA1至第四运算放大器OA4中的每一个可以在控制逻辑电路(或控制电路)1310的控制下，执行参考图1至图18描述的复位操作。

作为详细示例，参考图22，控制逻辑电路(或控制电路)1310可以响应于高电平的比较信号COMP_EN和低电平的复位信号RST/而产生多个切换信号SS，并且可以将切换信号SS分别提供给第一操作放大器OA1至第四运算放大器OA4。第一运算放大器OA1至第四运算放大器OA4可以响应于切换信号SS而分别将输出端OUT1至OUT4复位为预设电压(例如，地电压GND)。

在示例性实施例中，如参考图3和5所述，第一运算放大器OA1至第四运算放大器OA4可以分别将输出端OUT1至OUT4复位至地电压GND。备选地，如参考图11A至图11C所述，第一运算放大器OA1至第四运算放大器OA4可以分别将输出端OUT1至OUT4复位至电源电压VDD。

在操作S1200中，数据驱动电路1300可以向第一运算放大器OA1至第四运算放大器OA4中的每一个提供电流源。在操作S1300中，数据驱动电路1300可以存储来自第一运算放大器OA1至第四运算放大器OA4的第一比较电压VCOMP1至第四比较电压VCOMP4。

例如，参考图23，控制逻辑电路(或控制电路)1310可以响应于高电平的比较信号COMP_EN和高电平的复位信号RST/而产生多个切换信号SS'，并且可以将切换信号SS'分别提供给第一运算放大器OA1至第四运算放大器OA4。第一运算放大器OA1至第四运算放大器OA4可以响应于切换信号SS’而通过电流源将输出端OUT1至OUT4分别充电为经过充电的输出端，如参考图7所述。第一运算放大器OA1至第四运算放大器OA4可以输出第一比较电压VCOMP1至第四比较电压VCOMP4，作为将输出端OUT1至OUT4的电压与参考电压VREF进行比较的结果。

在这种情况下，如上所述，由于第一运算放大器OA1和第二运算放大器OA2的输出端OUT1和OUT2处于负载状态，所以第一比较电压VCOMP1和第二比较电压VCOMP2可以是低电平。相反，由于第三运算放大器OA3和第四运算放大器OA4的输出端OUT3和OUT4处于空载状态，所以第三比较电压VCOMP3和第四比较电压VCOMP4可以是高电平。存储电路1330可以存储关于第一比较电压VCOM1至第四比较电压VCOMP4的信息。在示例性实施例中，每个电压的电平是示例性的，并且每个比较电压的电平可以根据参考图1至图18描述的实施例以各种形式改变。

在操作S1400中，数据驱动电路1300可以基于比较电压VCOMP选择性地激活或停用相关的运算放大器。在示例性实施例中，如图24所示，控制逻辑电路(或控制电路)1310可以响应于低电平的比较信号COMP_EN和高电平的复位信号RST/，基于存储在存储电路1330中的信息，选择性地激活或停用第一运算放大器OA1至第四运算放大器OA4。由此，控制逻辑电路(或控制电路)1310可以选择性地将第一运算放大器OA1至第四运算放大器OA4激活为被激活的运算放大器，并且可以选择性地将第一运算放大器OA1至第四运算放大器OA4停用为被停用的运算放大器。

例如，存储电路1330可以包括表示第一比较电压VCOMP1和第二比较电压VCOMP2是低电平的信息和表示第三比较电压VCOMP3和第四比较电压VCOMP4是高电平的信息。存储的信息意味着第一运算放大器OA1和第二运算放大器OA2的输出端OUT1和OUT2处于负载状态，并且第三运算放大器OA3和第四运算放大器OA4的输出端OUT3和OUT4处于空载状态。基于存储在存储电路1330中的信息，控制逻辑电路(或控制电路)1310可以将第一运算放大器OA1和第二运算放大器OA2(均包括处于负载状态的输出端)激活为被激活的运算放大器。控制逻辑电路(或控制电路)1310可以将第三和第四运算放大器OA3和OA4(均包括处于空载状态的输出端)停用为被停用的运算放大器。

第一运算放大器OA1和第二运算放大器OA2一旦被激活，就可以从参考电压和数据信号发生器1320接收第一数据信号DS1和第二数据信号DS2。第一运算放大器OA1和第二运算放大器OA2可以放大第一数据信号DS1和第二数据信号DS2，并且可以将经过放大的数据信号输出到输出端OUT1和OUT2。第三运算放大器OA3和第四运算放大器OA4一旦被停用，就不从参考电压和数据信号发生器1320接收单独的数据信号。备选地，第三运算放大器OA3和第四运算放大器OA4一旦被停用，就不执行单独的放大操作。

在示例性实施例中，为了激活或停用第一运算放大器OA1至第四运算放大器OA4，控制逻辑电路(或控制电路)1310可以向第一运算放大器OA1至第四运行放大器OA4提供使能信号ACT和禁用信号DEACT。在示例性实施例中，禁用信号DEACT可以是指示或以其他方式使运算放大器的各种元件不操作的偏置电压、电流或信号。也就是说，禁用信号DEACT可以禁用运算放大器的各种元件使其不操作，或以其他方式使得或允许运算放大器的各种元件不操作。备选地，禁用信号DEACT可以表示不向运算放大器提供单独的信号。

在示例性实施例中，尽管未在附图中示出，但是数据驱动电路1300可以检测连接到输出端的负载量，如参考图17和图18所述。数据驱动电路1300可以根据检测到的负载量来调整使能信号ACT，使得运算放大器OA的功耗最小化。

如上所述，根据本公开的数据驱动电路可以在没有单独的负载检测电路的情况下通过使用运算放大器本身来检测负载是否连接到输出端，并且可以根据检测结果选择性地激活或停用运算放大器。因此，数据驱动电路具有降低的功耗、改进的可靠性和改进的性能。另外，显示设备具有数据驱动电路。

图25是示出应用有根据本公开的运算放大器电路的显示设备的框图。参考图25，显示设备2000可以包括显示面板2100、控制器2200、数据驱动电路2300和栅极驱动电路2400。以上描述了显示面板2100、控制器2200和栅极驱动电路2400，因此，这里将不重复其详细描述。

参考图25，数据驱动电路2300可以包括控制逻辑电路(或控制电路)2310和多个驱动器2321至232n。驱动器2321至232n中的每一个可以包括多个运算放大器。运算放大器中的每一个可以是参考图1至图18描述的运算放大器或运算放大器电路。驱动器2321至232n中的每一个的输出端的一部分可以与多条数据线DL1至DLn连接。驱动器2321至232n中的一些的输出端的一部分可以不与数据线连接。例如，驱动器2321和2322的输出端的一部分可以不与数据线连接。在这种情况下，驱动器2321和2322可以在控制逻辑电路(或控制电路)2310的控制下，基于参考图1至图18描述的操作方法来检测未与数据线连接的运算放大器，并且可以停用检测到的运算放大器。

如上所述，显示设备2000可以包括驱动器2321至232n，其包括多个运算放大器或多个运算放大器电路。驱动器2321至232n中的每一个可以基于参考图1至图18描述的操作方法进行操作。

尽管未在图25中示出，数据驱动电路2300还可以包括上述组件，诸如参考电压发生器、数据信号解码器和存储电路。

图26是示出应用有根据本公开的运算放大器电路的显示设备的框图。参考图26，显示设备3000可以包括显示面板3100、控制器3200、多个驱动器3300和栅极驱动电路3400。以上描述了显示面板3100、控制器3200和栅极驱动电路3400，因此，这里将不重复其详细描述。

与图25的显示设备2000相比，图26的显示设备3000可以不包括单独的控制逻辑电路(或控制电路)。在示例性实施例中，控制逻辑电路(或控制电路)的结构可以包括在控制器3200中。在这种情况下，驱动器3300可以根据参考图1至图18描述的操作方法进行操作。

备选地，每个驱动器3300可以被配置为包括控制逻辑电路(或控制电路)的结构。在这种情况下，控制器3200中的每一个可以在其中包括的控制逻辑电路(或控制电路)的控制下，根据参考图1至图18描述的操作方法进行操作。

尽管未在图26中示出，诸如参考电压发生器、数据信号解码器和存储电路的上述组件可以包括在控制器3200或每个驱动器3300中，或者可以用单独的设备实现。

图27是示出应用有根据本公开的运算放大器电路的触摸显示设备的框图。参考图27，触摸显示设备4000可以包括显示面板4100、DDI 4200(即，显示驱动集成电路)、触摸面板4300和TDI 4400(即，触摸驱动集成电路)。

参考图19描述了显示面板4100，由此，这里将不重复其详细描述。

DDI 4200通过多条数据线DL和多条栅线GL与显示面板4100连接。DDI 4200可以控制数据线DL和栅线GL以通过显示面板4100显示图像信息。在示例性实施例中，DDI 4200可以包括参考图19至图25描述的控制器、数据驱动电路和栅极驱动电路或其组合。

在示例性实施例中，DDI 4200可以包括根据本公开的运算放大器或运算放大器电路，并且可以基于参考图1至图25描述的操作方法来操作。

触摸面板4300可以包括以各种方式布置的触摸感测线TSL。TDI4400可以通过触摸感测线TSL与触摸板4300连接。TDI 4400可以通过触摸感测线TSL提供触摸信号，并且可以基于通过触摸感测线TSL接收的触摸信号，获得用户的触摸的坐标信息或用户进行触摸的区域的坐标信息。

在示例性实施例中，TDI 4400可以包括多个运算放大器，用于通过触摸感测线TSL提供触摸信号。每个运算放大器可以是参考图1至图25描述的运算放大器或运算放大器电路，并且可以基于参考图1至图25描述的操作方法来操作。

在示例性实施例中，可以根据实现触摸显示设备4000的方式来通过各种方式改变触摸板4300和TDI 4400。例如，如图27所示，显示面板4100和触摸面板4300可以以单元外(out-cell)类型实现，其中它们形成在不同的半导体基板上。备选地，尽管未在图27中示出，显示面板4100和触摸面板4300可以以单元内(in-cell)类型或单元上(on-cell)类型实现，其中它们形成在同一半导体基板上。备选地，触摸板4300和TDI 4400可以被配置为基于自电容方式或互电容方式来感测用户的触摸。

根据本公开的示例性实施例，运算放大器电路可以自动检测负载状态，并且可以基于检测结果激活或停用运算放大器。当将根据本公开的运算放大器电路应用于显示设备的数据驱动电路或任何其他应用领域时，可根据负载状态激活或停用运算放大器，从而降低功耗并提高设备的性能和可靠性。

根据本公开，运算放大器电路可以自动检测负载状态，并且可以根据检测结果被激活或停用。因此，由于包括根据本公开的运算放大器电路的显示设备不需要用于负载检测的单独配置，因此可以提供具有降低的成本、降低的功耗、改进的性能和改进的可靠性的运算放大器电路。另外，利用本公开的教导，可以提供包括运算放大器电路的数据驱动电路，以及运算放大器电路和数据驱动电路的操作方法。

虽然已经参考本公开的示例性实施例描述了本公开，但是对于本领域普通技术人员显而易见的是，在不脱离如在随后的权利要求中阐述的本公开的精神和范围的情况下，可以对其进行各种改变和修改。

Claims (19)

1.一种运算放大器电路，包括：

运算放大器，包括第一输入端、第二输入端和与所述第二输入端连接的输出端，所述运算放大器被配置为对通过所述第一输入端提供的信号进行放大并通过所述输出端输出经过放大的信号；以及

控制电路，被配置为产生多个切换信号，

其中，所述运算放大器还被配置为：

响应于所述多个切换信号，

将所述输出端复位为预设电压；

对经过复位的输出端进行充电；以及

将经过充电的输出端的电压与通过所述第一输入端提供的参考电压进行比较，以输出比较电压；以及

其中，所述控制电路还被配置为：基于所述比较电压，选择性地激活或停用所述运算放大器。

2.根据权利要求1所述的运算放大器电路，其中，所述运算放大器还包括：

输入级，与所述第一输入端和所述第二输入端连接；

输出级，与所述输出端连接；

开关级，被配置为响应于所述多个切换信号中的第一切换信号而将所述输入级与所述输出级连接；

复位级，被配置为响应于所述多个切换信号中的第二切换信号而将所述输出端复位为所述预设电压；以及

电流源级，被配置为响应于所述多个切换信号中的第三切换信号而对所述输出端进行充电。

3.根据权利要求2所述的运算放大器电路，其中，当所述开关级响应于所述第一切换信号而将所述输入级与所述输出级彼此分离，所述复位级响应于所述第二切换信号而与所述输出级连接，且所述电流源级响应于所述第三切换信号而与所述输出级分离时，所述输出端被复位为所述预设电压。

4.根据权利要求2所述的运算放大器电路，其中，当所述开关级响应于所述第一切换信号而将所述输入级与所述输出级彼此分离，所述复位级响应于所述第二切换信号而与所述输出级分离，且所述电流源级响应于所述第三切换信号而与所述输出级连接时，对所述输出端进行充电。

5.根据权利要求2所述的运算放大器电路，其中，当所述开关级响应于所述第一切换信号而将所述输入级与所述输出级连接，所述复位级响应于所述第二切换信号而与所述输出级分离，且所述电流源级响应于所述第三切换信号而与所述输出级分离时，输出所述经过放大的信号。

6.根据权利要求2所述的运算放大器电路，其中，所述比较电压是从所述输入级输出的。

7.根据权利要求2所述的运算放大器电路，其中，所述开关级包括：

第一开关至第四开关，被配置为响应于所述第一切换信号而将所述输入级与所述输出级连接。

8.根据权利要求2所述的运算放大器电路，其中，所述输出级包括第一晶体管，所述第一晶体管连接在所述输出端与地电压之间，

其中，所述复位级包括开关，所述开关被配置为响应于所述第二切换信号而将所述第一晶体管的栅极与电源电压连接，以及

其中，所述电流源级包括：

电流源，连接在所述输出端与所述电源电压之间；以及

充电开关，被配置为将所述输出端与所述电流源连接。

9.根据权利要求1所述的运算放大器电路，其中，如果负载连接到所述输出端，则所述比较电压是第一电平，以及

其中，如果所述负载未连接到所述输出端，则所述比较电压是与所述第一电平不同的第二电平。

10.一种数据驱动电路，包括：

控制电路；

多个运算放大器，其中的每一个运算放大器在所述控制电路的控制下，将输出端复位为预设电压，对经过复位的输出端进行充电并且将经过充电的输出端的电压与参考电压进行比较以输出比较电压；以及

存储电路，被配置为存储关于所述多个运算放大器中的每一个运算放大器的比较电压的信息，

其中，所述控制电路还被配置为：

基于存储在所述存储电路中的信息，激活所述多个运算放大器中的一些运算放大器，并停用所述多个运算放大器中的剩余运算放大器。

11.根据权利要求10所述的数据驱动电路，其中，激活的运算放大器中的每一个运算放大器的输出端通过数据线与外部像素连接，以及

其中，所停用的运算放大器中的每一个运算放大器的输出端不与所述数据线连接。

12.根据权利要求10所述的数据驱动电路，其中，所停用的运算放大器中的每一个运算放大器的输出端处于高阻抗状态。

13.根据权利要求10所述的数据驱动电路，还包括：

参考电压和数据信号发生器，被配置为：

向所述运算放大器中的每一个运算放大器提供参考电压和相关的数据信号。

14.根据权利要求13所述的数据驱动电路，其中，所激活的运算放大器中的每一个运算放大器被配置为：

从所述参考电压和数据信号发生器接收所述相关的数据信号；

将所述相关的数据信号放大为经过放大的数据信号；以及

通过所述输出端输出所述经过放大的数据信号。

15.一种运算放大器电路的操作方法，所述运算放大器电路包括运算放大器和控制电路，所述方法包括：

将所述运算放大器的输出端的电压复位为预设电压；

向所述输出端提供电流源，以对所述输出端进行充电；

将所述输出端的第一充电电压与通过所述运算放大器的输入端提供的第一参考电压进行比较，以输出第一比较电压；以及

基于所述第一比较电压，选择性地激活或停用所述运算放大器。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，如果负载连接到所述输出端，则所述第一比较电压是第一电平，以及

其中，如果所述负载未连接到所述输出端，则所述第一比较电压是与所述第一电平不同的第二电平。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述负载包括外部显示设备的数据线或像素。

18.根据权利要求16所述的方法，其中，如果所述第一比较电压是所述第一电平，则所述运算放大器被激活，以及

其中，如果所述第一比较电压是所述第二电平，则所述运算放大器被停用。

19.根据权利要求15所述的方法，其中，激活的运算放大器将来自外部的信号放大为经过放大的信号并通过所述输出端输出所述经过放大的信号。