CN113053279B - 显示设备的驱动电路及相关的驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示设备的驱动电路,包含有一运算放大器,包含多个输入端用来接收多个输入电压;一数字模拟转换器;一多工器,耦接至所述运算放大器及所述数字模拟转换器,包含多个开关;以及一提升模块,用来降低所述数字模拟转换器与所述运算放大器之间的一等效时间常数,以于一提升区间内提升所述运算放大器的一输出回转率;其中,所述提升区间早于所述运算放大器的一稳定状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示设备的驱动电路及相关的驱动方法,尤其涉及一种可提升驱动电路的功率放大器的回转率的显示设备的驱动电路及相关的驱动方法。
背景技术
为了降低一驱动集成电路(integrated circuit,IC)的面积成本并且维持比特深度(bit depth),一微分差动放大器(differential difference amplifier,DDA)用来作为驱动一面板的一缓冲器。然而,随着面板的影格率(frame rate)及像素分辨率的进步,当一运算放大器(operational amplifier,OP)操作于不同的DDA码时,由于内部电路的等效电阻电容(resistor–capacitor,RC)负载不同,运算放大器的输出回转率不同,面板于显示时产生一灰阶不连续的现象。
图1为现有用于一显示设备的一驱动系统10的示意图。现有的驱动系统10包含一控制单元CU、一数字模拟转换器(digital-to-analog converter,DAC)102、一多工器MUX及一运算放大器104。当需要改变运算放大器104的一输出电压时,现有的驱动系统10改变多工器MUX的多个开关SW1-SW4的导通状态,使得数字模拟转换器102通过多个电压VUP、VDN,对运算放大器104的多个输入电容进行充电或放电,以改变运算放大器104的输出电压。然而,当驱动系统10不是操作于DDA码时,由于数字模拟转换器102的一等效时间常数在一充电区间提升,因此运算放大器104的一回转率(slew rate)降低,使得运算放大器104的输出电压无法在充足的充电区间内到达一稳定电压。因此,现有的驱动系统有改进的必要。
发明内容
因此,本发明的主要目的即在于提供一种显示设备的驱动电路及相关的驱动方法,以提升驱动电路的功率放大器(operational amplifier,OP)的回转率,以避免于显示设备于显示时的灰阶不连续的现象。
本发明的一实施例公开一种显示设备的驱动电路,包含有一运算放大器,包含多个输入端用来接收多个输入电压;一数字模拟转换器;一多工器,耦接至所述运算放大器及所述数字模拟转换器,包含多个开关;以及一提升模块,用来降低所述数字模拟转换器与所述运算放大器之间的一等效时间常数,以于一提升区间内提升所述运算放大器的一输出回转率;其中,所述提升区间早于所述运算放大器的一稳定状态。
本发明的另一实施例公开一种用于一显示驱动电路的驱动方法,其中所述驱动电路包含一数字模拟转换器、一多工器、一控制单元及一运算放大器,所述驱动方法包含有降低所述数字模拟转换器与所述运算放大器之间的一等效时间常数,以于一提升区间内提升所述运算放大器的一输出回转率;以及当所述运算放大器的一输出进入一稳定状态时,终止所述提升区间;其中,所述提升区间的一长度相关于所述运算放大器的所述输出回转率;其中,所述运算放大器在所述提升区间内不是操作于一微分差动放大器码。
附图说明
图1为现有用于一显示设备的一驱动系统的示意图。
图2为本发明实施例的一驱动电路的示意图。
图3为本发明实施例的多个开关信号及一致能信号的时序图。
图4为本发明另一实施例的一驱动电路的示意图。
图5为本发明另一实施例的多个开关信号及一致能信号的时序图。
图6为本发明实施例的一驱动流程的示意图。
其中,附图标记说明如下:
10 驱动系统
102、202、402 数字模拟转换器
104、204、404 运算放大器
20、40 驱动电路
206、406 提升模块
208、408 致能定时器
60 驱动流程
600、602、604、606 步骤
CIN1-CIN3 等效电容
CU 控制单元
EN 致能信号
IN1-IN3 输入
MUX 多工器
OR1-OR4 OR闸
RDAC 等效电阻
SW1-SW5 开关
SSW1-SSW4、SSW1’-SSW4’、SSW1”-SSW4” 开关信号
VUP、VDN 输入电压
具体实施方式
请参考图2,图2为本发明实施例的一驱动电路20的示意图。驱动电路20包含一数字模拟转换器(digital-to-analog converter,DAC)202、一多工器MUX、一运算放大器(operational amplifier,OP)204及一提升模块206。驱动电路20可用来驱动一显示设备。数字模拟转换器202用来提供多个输入电压VUP、VDN。运算放大器204包含多个电容CIN1-CIN3,以将电容CIN1-CIN3充电至输入电压VUP、VDN。多工器MUX包含多个开关SW1-SW4。提升模块206耦接至多工器MUX,并且用来降低数字模拟转换器202与运算放大器204之间的一等校时间常数,以于一提升区间内提升运算放大器204的一输出回转率(slew rate)。提升区间在运算放大器204的一输出电压进入一稳定状态之前被致能,使得运算放大器204的输出电压于提升区间被终止时达到一稳定电压。
详细而言,驱动电路20进一步包含一控制单元CU耦接至提升模块206,并且通过决定提升模块206的一致能信号EN及决定分别对应于多工器MUX的开关SW1-SW4的多个开关信号SSW1-SSW4,以致能提升区间。在一实施例中,提升模块206包含多个OR闸OR1-OR4分别耦接至多工器MUX的开关SW1-SW4以根据开关信号SSW1-SSW4及致能信号EN开启或关闭开关SW1-SW4。更明确来说,多个开关信号SSW1’-SSW4’是根据开关信号SSW1-SSW4及致能信号EN,以决定开启或关闭开关SW1-SW4。举例而言,当致能信号EN为一高电位,并且开关信号SSW1为一低电位时,在OR闸OR1之后的开关信号SSW1’为高电位。除此之外,致能信号EN可根据控制单元CU致能提升模块206的提升区间内,通过一致能定时器208产生。
在一例中,驱动电路20的运算放大器204为一2比特(bit)微分差动放大器(differential difference amplifier,DDA)码运算放大器,数字模拟转换器202是用来作为驱动电路20的一缓冲器。进一步来说,当运算放大器204的多个输入IN1-IN3被要求充电至输入电压VDN时,控制单元CU用来先导通多工器MUX的开关SW2、开关SW4。然而,运算放大器204的一充电区间是关于输入IN1-IN3的多个等效电容CIN1-CIN3及数字模拟转换器202的多个等效电阻RDAC。当等效电容CIN1-CIN3及数字模拟转换器202的等效电阻RDAC过大或操作于特定的DDA码时,运算放大器204的输出电压的回转率不足。换句话说,当输入IN1-IN3的等效电容CIN1-CIN3或数字模拟转换器202的等效电阻RDAC过大或操作于特定的DDA码时,无法达到运算放大器204的稳定状态的一输出电压。
因此,本发明实施例的控制单元CU通过决定提升模块206的致能信号EN以导通多工器MUX的开关SW1、SW3,以于提升区间内导通全部的开关SW1-SW4,进而降低数字模拟转换器202与运算放大器204之间的等效时间常数,并且提升运算放大器204的回转率。换句话说,数字模拟转换器202的输入电压VUP、VDN在提升区间同时地对运算放大器204的等效电容CIN1-CIN3进行充电。图3为本发明实施例的开关信号SSW1-SSW4、SSW1’-SSW4’及致能信号EN的时序图。如图3所示,在显示设备的一亮暗循环内,由于所有的致能信号EN及开关信号SSW1’-SSW4’的电位被拉高以导通开关SW1-SW4,开关SW1-SW4在提升区间内被导通,以提升运算放大器204的输入及输出的回转率。在提升区间之后,当运算放大器204的输出电压到达稳定状态,并且维持在输入电压VDN时,致能信号EN的电位被拉低以关闭开关SW1及开关SW3。值得注意的是,终止提升区间的一时间点相关于运算放大器204的回转率的一斜率。
在另一实施例中,请参考图4,图4为本发明实施例的一驱动电路40的示意图。驱动电路40包含一数字模拟转换器(digital-to-analog converter,DAC)402、一多工器MUX、一运算放大器404及一提升模块406。与驱动电路20不同的地方在于,驱动电路40的控制单元CU耦接至提升模块406及多工器MUX。控制单元CU通过决定提升模块406的一致能信号EN及决定分别对应于多工器MUX的多个开关SW1-SW4的多个开关信号
SSW1”-SSW4”,以致能提升区间。在一例中,致能信号EN可根据控制单元CU致能提升模块406的提升区间,通过一致能定时器408产生。
在一实施例中,提升模块406耦接至多工器MUX并且包含一开关SW5。当运算放大器404的多个输入IN1-IN3被充电至一输入电压VDN时,控制单元CU用来导通多工器MUX的开关SW2、开关SW4。然而,一充电区间是关于输入IN1-IN3的多个等效电容CIN1-CIN3及数字模拟转换器402的多个等效电阻RDAC。当等效电容CIN1-CIN3及数字模拟转换器402的等效电阻RDAC过大或操作于特定的DDA码时,运算放大器404的输出电压的回转率不足。换句话说,当输入IN1-IN3的等效电容CIN1-CIN3及数字模拟转换器402的等效电阻RDAC过大或操作于特定的DDA码时,无法达到运算放大器404的稳定状态的输出电压。
为了提升运算放大器404的回转率,控制单元CU开启驱动电路40的开关SW5。在此情形下,输入IN1-IN3的所有等效电容CIN1-CIN3在提升区间内被充电至输入电压VUP、VDN以提升运算放大器404的回转率。换句话说,数字模拟转换器402的输入电压VUP、VDN在提升区间同时地对运算放大器404的等效电容CIN1-CIN3进行充电。
图5为本发明实施例的开关信号SSW1”-SSW4”及致能信号EN的时序图。如图5所示,在显示设备的一亮暗循环内,由于致能信号EN的电位被拉高以导通开关SW5,开关SW5在提升区间内通过致能信号EN被导通,以提升运算放大器404的输入及输出的回转率。在提升区间之后,当运算放大器404的输出电压到达稳定状态,并且维持在输入电压VDN时,致能信号EN的电位被拉低以关闭开关SW5。值得注意的是,终止提升区间的一时间点相关于运算放大器404的回转率的一斜率。
上述范例中用于显示设备的驱动电路的一驱动方法,可被总结为如图6所示的一驱动流程60。驱动流程60包含下列步骤:
步骤600:开始。
步骤602:降低数字模拟转换器与运算放大器之间的等效时间常数,以于提升区间内提升运算放大器的输出回转率。
步骤604:当运算放大器的输出进入稳定状态时,终止提升区间。
步骤606:结束。
关于驱动流程60的操作方法,请参考上述驱动电路20及驱动电路40的实施例,为求简洁,在此不再赘述。
上述实施例详细说明驱动电路可降低数字模拟转换器的等效时间常数,并且在提升区间内提升运算放大器的回转率,使得运算放大器204的一输出电压于提升区间终止时达到稳定电压。并且,本领域的技术人员可根据不同需求适当地设计驱动电路,例如驱动电路的数字模拟转换器不限于2比特DAC,多工器中的开关数量及运算放大器的输入数量,皆不限于上述实施例。此外,在一显示设备中可设置多个驱动电路。上述修改皆适用于本发明而不限于上述范例。
综上所述,本发明实施例提供一种显示设备的驱动电路及相关的驱动方法,以于运算放大器不是操作于微分差动放大器(DDA)码时,提升驱动电路的功率放大器的回转率,进而避免显示设备于显示时的灰阶不连续的现象。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种显示设备的驱动电路,包含有:
一运算放大器,包含多个输入端用来接收多个输入电压;
一数字模拟转换器;
一多工器,耦接至所述运算放大器及所述数字模拟转换器,包含多个开关;
一提升模块,用来降低所述数字模拟转换器与所述运算放大器之间的一等效时间常数,以于一提升区间内提升所述运算放大器的一输出回转率;以及
一控制单元,耦接至所述提升模块,并且通过决定所述提升模块的一致能信号以及决定分别对应于所述多工器的所述多个开关的多个开关信号,以致能所述提升区间;
其中,所述提升区间早于所述运算放大器的一稳定状态;
其中当所述多工器的所有的所述多个开关皆被开启时,在所述提升区间内以所述多个输入电压,对所述运算放大器的多个电容进行充电。
2.如权利要求1所述的驱动电路,其中所述提升模块包含多个OR闸分别耦接至所述多工器的所述多个开关,以根据所述多个开关信号及所述致能信号开启或关闭所述多个开关。
3.一种显示设备的驱动电路,包含有:
一运算放大器,包含多个输入端用来接收多个输入电压;
一数字模拟转换器;
一多工器,耦接至所述运算放大器及所述数字模拟转换器,包含多个开关;
一提升模块,用来降低所述数字模拟转换器与所述运算放大器之间的一等效时间常数,以于一提升区间内提升所述运算放大器的一输出回转率;以及
一控制单元,耦接至所述提升模块及所述多工器,并且通过决定所述提升模块的一致能信号以及分别对应于所述多工器的所述多个开关的多个开关信号,以致能所述提升区间;
其中,所述提升区间早于所述运算放大器的一稳定状态;
其中所述提升模块包含一致能开关,并且所述致能开关是根据所述致能信号开启或关闭;
其中当所述致能开关被开启时,在所述提升区间内以所述多个输入电压对所述运算放大器的多个电容进行充电。
4.一种用于一显示驱动电路的驱动方法,其中所述驱动电路包含一数字模拟转换器、一多工器、一提升模块、一控制单元及一运算放大器,所述驱动方法包含有:
降低所述数字模拟转换器与所述运算放大器之间的一等效时间常数,以于一提升区间内提升所述运算放大器的一输出回转率;以及
当所述运算放大器的一输出进入一稳定状态时,终止所述提升区间;
其中,所述提升区间的一长度相关于所述运算放大器的所述输出回转率;其中,所述运算放大器在所述提升区间内不是操作于一微分差动放大器码;
其中所述控制单元通过决定所述提升模块的一致能信号以及决定分别对应于所述多工器的多个开关的多个开关信号,以致能所述提升区间;其中当所述多工器的所有的所述多个开关皆被开启时,在所述提升区间内,以所述数字模拟转换器所提供的多个输入电压,对所述运算放大器的多个电容进行充电。
5.如权利要求4所述的驱动方法,其中所述提升模块包含多个OR闸分别耦接至所述多工器的所述多个开关,以根据所述多个开关信号及所述致能信号开启或关闭所述多个开关。
6.如权利要求4所述的驱动方法,其中所述提升模块包含一致能开关,并且所述致能开关是根据所述致能信号开启或关闭。
7.如权利要求6所述的驱动方法,其中当所述致能开关被开启时,在所述提升区间内,以所述数字模拟转换器所提供的所述多个输入电压对所述运算放大器的多个电容进行充电。
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