CN1728229B - 带有可变驱动能力的灰阶电压放大器的显示驱动器电路 - Google Patents

带有可变驱动能力的灰阶电压放大器的显示驱动器电路 Download PDF

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Abstract

显示驱动器电路，包括输出选择器电路，该输出选择器电路具有电耦合到多个显示数据线的输出端口和电耦合到第一总线的第一输入端口。也提供了放大器控制电路。该控制电路包括可编程以具有不同电流源特性的多个放大器。该控制电路被配置用于在第一总线中利用由多个放大器提供的不同灰阶电压驱动多个信号线的每一个。所述输出选择器也具有配置用于接收数字显示数据的第二输入端口。该数字显示数据也被提供到所述放大器控制电路。

Description

带有可变驱动能力的灰阶电压放大器的显示驱动器电路
技术领域
本发明涉及集成电路驱动器，尤其涉及显示驱动器电路。
背景技术
传统的液晶显示(LCD)驱动器电路可以使用多个伽马放大器利用灰阶电压驱动显示数据线。然而，为了解决许多显示数据线在显示线驱动间隔期间(例如，当显示的行中的象素正在接收显示数据时)可能需要并行接收相同的灰阶电压的可能性，多个伽马放大器中的每一个可能需要为每个灰阶电压支持相同的高电平驱动能力。这种相同驱动能力的支持可能导致过多的功率消耗。
发明内容
本发明提供了一种用于响应于要被驱动的通道数而控制放大器的驱动电流的电路和方法。
根据本发明的实施例，提供了一种放大器控制电路，其包括：选择电路、计数器和至少一个放大器。选择电路响应于输入信号产生输出信号。计数器响应于选择电路的输出信号输出控制信号。放大器被连接到计数器的输出端。响应于控制信号控制放大器的电流驱动能力。选择电路是译码器或者多路复用器。放大器控制电路还包括产生用于复位选择电路的第一复位信号的复位信号产生电路。复位信号产生电路还产生用于复位计数器的第二复位信号。当计数器是N位计数器时，控制信号由包括N位计数器的MSB的高位组成。计数器响应于选择电路的输出信号的状态的变化产生控制信号。
放大器控制电路还包括移位寄存器块，该移位寄存器块接收输入数据，并将所接收的输入数据移位预定数目的位，以产生输入信号。放大器控制电路还包括非负载检测器，其响应于选择电路的输出信号控制放大器的激活和去激活。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种放大器控制电路，其包括：多个选择电路、多个计数器和多个放大器。多个选择电路的每一个响应于输入信号产生输出信号。多个计数器的每一个响应于对应选择电路的输出信号的状态的变化输出控制信号。响应于从对应计数器输出的控制信号控制多个放大器的电流驱动能力。放大器控制电路还包括多个非负载检测器，每个非负载检测器响应于对应的选择电路的输出信号，控制在多个放大器中的至少一个放大器的激活和去激活。多个放大器各自接收对应的灰阶电压。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种控制放大器的方法，其包括：响应于输入信号产生输出信号，计数选择电路的输出信号的状态变化数，并且基于计数结果输出控制信号，以及响应于控制信号控制至少一个放大器的电流驱动能力。控制信号由包括以下数据的MSB的预定位数组成，该数据表示由计数器计数的、选择电路的输出信号的状态变化数。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种控制放大器的方法，包括响应于输入信号产生输出信号，计数对应选择电路的输出信号的状态变化数，并响应于计数结果输出包括预定位数的控制信号，以及响应于从对应计数器输出的控制信号控制多个放大器的电流驱动能力.
附图说明
图1是包括根据本发明实施例的放大器控制电路的系统框图；
图2是根据本发明的第一实施例的放大器控制电路的框图；
图3是根据本发明的第二实施例的放大器控制电路的框图；
图4是根据本发明的第三实施例的放大器控制电路的框图。
具体实施方式
现在将参照附图更全面描述本发明，附图中示出了本发明的示范性实施例。然而，本发明可以用许多不同的方法来实施，并且不应该解释为限于在此提出的实施例；相反，提供这些实施例使得本披露充分和完整，并且向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在全部附图中，相同的参考标号指相同的部件。
图1是包括根据本发明的实施例的放大器控制电路200的系统100的框图。系统100可以是TFT-LCD驱动器，具体来说是源驱动器。参照图1，系统100包括灰阶电压产生器110、放大器控制电路200、锁存器电路260、极性控制电路270和输出选择器280。
灰阶电压产生器110产生多个灰阶电压(例如，64个灰阶电压)，并且输出它们到伽马放大器块250。放大器控制电路200传感(或者计数)要被驱动的通道数，并响应于通道数控制伽马放大器块的每个伽马放大器的电流驱动能力。锁存器电路260响应于锁存器时钟信号LAT_CLK从逻辑电路210接收以18比特(6位(灰阶数据)×3(红、绿和蓝))为单位的数据，并锁存所接收的数据。
极性控制电路270响应于极性控制信号M控制显示数据的极性。例如，当极性控制信号M是0(或低)时，极性控制电路270发送从锁存器电路260输出的显示数据到输出选择器280。当极性控制信号M是1(或高)时，极性控制电路270接收从锁存器电路260输出的显示数据，反向所接收的显示数据的极性，接着发送该具有反向极性的显示数据到输出选择器280。输出选择器280响应于从极性控制电路270输出的显示数据选择从伽马放大器块250输出的灰阶电压中的一个，产生对应于显示数据的模拟数据电压，缓存该模拟数据电压，接着输出缓存的模拟数据电压到LCD面板的数据线S1至SQ。即，输出选择器280驱动数据线S1至SQ。因此，输出选择器280具有数模转换器和输出缓冲器的功能。
图2是根据本发明的第一实施例的放大器控制电路200的框图。参照图1和图2，放大器控制电路200包括逻辑电路210、控制电路230和伽马放大器块250。逻辑电路210包括移位寄存器块211和复位信号产生电路213。移位寄存器块211包括多个串联连接的移位寄存器(未示出)。移位寄存器块211接收X位(X是自然数)串行显示数据DSD，响应于时钟信号CLK向左或者右移位所接收的X位串行显示数据DSD预定位数，并输出所移位的K位(K是自然数)数据SD。
复位信号产生电路213基于时钟信号CLK和/或串行显示数据DSD产生多个复位信号RST1和RST2.复位信号RST1是用于复位多个选择电路2301至230n的脉冲信号.最好，在将所移位的K位数据SD输入到多个选择电路2301至230n之前产生复位信号RST1.复位信号RST2是用于复位多个计数器2401至240n的脉冲信号，并且最好和水平同步信号同步.控制电路230包括多个选择电路2301至230n以及多个计数器2401至240n.这里，n是自然数.多个选择电路2301至230n可以是译码器或者多路复用器.
多个选择电路2301至230n分别输出响应于从移位寄存器块211输出的所移位的K比特(例如，K＝6)的数据SD而激活的信号到对应计数器2401至240n。多个计数器2401至240n可以是N位计数器。多个计数器2401至240n计数对应的选择电路2301至230n的输出信号的状态变化数，并分别输出对应的控制信号ACS0至ACSn到对应的放大器2501至250n。
多个计数器2401至240n的每个的位数取决于通道数。最好，由位数所表示的数(当位数是9时为29)等于或者大于通道数。每个控制信号ACS0至ACSn可以由包括每个N位计数器2401至240n的位数中的最高有效位(MSB)的高位组成。
伽马放大器块250包括多个放大器2501至250n(n是自然数)。多个放大器2501至250n响应于从计数器2401至240n输出的控制信号ACS0至ACSn控制它们的电流驱动能力，该控制信号ACS0至ACSn对应在从灰阶电压产生器110输出的多个灰阶电压中的灰阶电压。因此，多个放大器2501至250n可以响应于控制信号ACS0至ACSn分别驱动多个数据线(或者通道)。
现在参照图1和2详细解释根据本发明的放大器控制电路200的操作。移位寄存器块211接收18位串行数据DSD并输出所移位的6位数据SD。响应于所移位的6位数据(SD＝000000)激活选择电路2301(到高电平或者1)，并且响应于复位信号RST1去激活选择电路2301(到低电平或0)。响应于所移位的6位数据(SD＝000001)激活选择电路2302，并且响应于复位信号RST1去激活选择电路2302。响应于所移位的6位数据(SD＝111111)激活选择电路230n，并且响应于复位信号RST1去激活选择电路230n。选择电路2301至230n的每一个由6∶1多路复用器组成。
当数据线S1至SQ的数是396(即，存在396个通道或者负载)时，多个计数器2401至240n的每一个包括9位计数器。因此，将从000000000至110001100范围的数据存储在计数器2401至240n的每一个中。控制信号ACS0至ACSn的每一个由包括存储在每个9位计数器的数据的MSB的高2位组成。当移位寄存器块211在水平同步信号的一个周期期间输出SD＝0000002数据10次时，激活选择电路2301的输出信号10次。因此，计数器2401存储00001010并输出00到放大器2501作为控制信号ACS0。放大器2501响应于控制信号ACS0＝00控制它的电流驱动能力，并且对应于所控制的电流驱动能力输出信号G1到输出选择器280。信号G1可以驱动多个对应通道。
当移位寄存器块211在水平同步信号的一个周期期间输出SD＝000001数据128次时，激活选择电路2302的输出信号128次。因此，计数器2401存储010000000并输出01到放大器2502作为控制信号ACS1。放大器2502响应于控制信号ACS1＝01控制它的电流驱动能力，并且输出对应于所控制的电流驱动能力的信号G2到输出选择器280。信号G2可以驱动多个对应通道。
当移位寄存器块211在水平同步信号的一个周期期间输出SD＝111111数据256次时，激活选择电路2301的输出信号256次。因此，计数器2401存储100000000并输出10到放大器250n作为控制信号ACS63.放大器250n响应于控制信号ACS63＝10控制它的电流驱动能力，并且输出对应于所控制的电流驱动能力的信号G63到输出选择器280.信号G63可以驱动多个对应通道.
即，基于对应的6位数据SD确定激活多个选择电路2301至230n的每一个的次数。因此，9位计数器2401至240n计数激活从对应的选择电路2301至230n输出的信号的次数，存储表示计数结果的数据，并分别输出控制信号ACS0至ACSn到放大器2501至250n，所述控制信号ACS0至ACSn的每一个由包括所存储数据的MSB的2位构成。
即，多个9位计数器2401至240n的每一个计数要被驱动的通道数(0至396)，并且输出对应于所计数的通道数的控制信号到对应的放大器。因此，放大器2501至250n响应于对应的控制信号ACS0至ACSn控制它们的电流驱动能力。表1表示响应于控制信号ACS0至ACSn的放大器2501至250n的电流驱动能力。
表1
  ACS0至ACSn   放大器的电流驱动能力
  11   非常大
  10   正常
  01   低于正常
  00   非常低或者差(OFF)
因此，当要求更精确地控制放大器2501至250n的电流驱动能力时，可以增加控制信号ACS0至ACSn的每一个的位数。
图3是根据本发明第二个实施例的放大器控制电路200’的框图。放大器控制电路200’包括：多个选择电路3001至300L、多个计数器3101至310L和多个伽马放大器2501至250n。这里，L是自然数。选择电路3001至300L响应于包括所移位的K位(K是自然数)数据SD的MSB的高3位数据分别产生输出信号。选择电路3001至310L是3∶1多路复用器。
将计数器3101至310L的每一个连接到8个放大器的输入端。选择电路3001的输出信号响应于数据000XXX被激活，而响应于复位信号RST1而被去激活。选择电路3002的输出信号响应于数据001XXX被激活，而响应于复位信号RST1而被去激活。选择电路300L的输出信号响应于数据111XXX被激活，而响应于复位信号RST1而被去激活。
因此，计数器3101计数选择电路3001的输出信号被激活的次数，并响应于多个放大器2501至2508的计数结果输出控制信号ACS0。放大器2501至2508响应于控制信号ACS0控制它们的电流驱动能力，并输出与所控制的电流驱动能力对应的信号G1至G8到输出选择器280。输出选择器280响应于信号G1至G8和从极性控制电路270输出的显示数据驱动至少一个通道S1至SQ。
图4是根据本发明的第三实施例的放大器控制电路200”的框图.参照图4，控制电路230”包括：多个选择电路2301至230n、多个非负载检测器3401至340n、以及多个计数器3101至310n.多个非负载检测器3401至340n检测对应的选择电路2301至230n的输出信号变化，并分别输出所检测结果到对应放大器2501’至250n’.因此，响应于检测结果，放大器2501’至250n’被关断，因此可以显著减少由放大器2501’至250n’所耗费的电流.
当在水平同步信号的一个周期期间根本没有输入所移位的K位(K＝6)数据(SD＝000000)时，例如，选择电路2301的输出信号被维持在去激活的状态。因此，非负载检测器3401响应于选择电路2301的输出信号输出用于关断放大器2501’的控制信号到放大器2501’，从而响应于控制信号禁止放大器2501’。然而，当在水平同步信号的一个周期期间所移位的K位(K＝6)数据(SD＝000000)被输入多于一次时，选择电路2301的输出信号重复激活和去激活输入数据(SD＝000000)的次数。
因此，计数器3101响应于输入数据(SD＝000000)的次数输出包括00，01，10和11中的一个的控制信号ACS0到放大器2501’至2508’。放大器2501’至2508’响应于控制信号ACS0控制它们的电流驱动能力，并且响应于控制结果输出信号G1至G8到输出选择器280。
因此，如由图1-2图示的，显示驱动器电路100包括：具有电耦合到多个显示数据线(S1-SQ)的输出端口和电耦合到第一总线的第一输入端口(例如，64位端口)的输出选择器电路280，所述第一总线显示为承载不同灰度电压的64位总线。输出选择器电路280也具有配置用于接收数字显示数据(DSD)的第二输入端口。也提供了放大器控制电路200(参见图3-4中的200’和200”)。放大器控制电路200包括在伽马放大器电路250中的多个放大器。这些放大器(例如，在图2中的2501-250n)可被编程以具有不同的电流源特性。放大器控制电路200被配置来驱动在带有由多个放大器所提供的不同灰阶电压的第一总线中的多个数据线的每一个。具体来说，放大器控制电路200被配置来对带有不同电流源特性的多个放大器编程，所述不同的电流源特性反映了由输出选择器电路280所选择的每个灰阶电压(G1-G64)的程度。如图2-4所图示的，放大器控制电路200(200’和200”)包括多个计数器2401-240n，其被配置来产生多个计数值(ACS0-ACSn)，该多个计数值(ACS0-ACSn)反映了在水平显示线驱动间隔期间不同灰阶电压的每一个将要被发送到多个显示数据线S1-SQ的程度。由放大器所接收的这些计数值设定了每个放大器的驱动能力。具体来说，较高的计数值解译为具有较高驱动能力的放大器(例如，并行运行的更加活跃的驱动晶体管)，而较低计数值解译为具有较低驱动能力的放大器。
尽管已经参照本发明的示范性的实施例具体说明和描述本发明，本领域技术人员将会理解，在不脱离由权利要求所定义的本发明的精神和范围的情况下，在此可以作出形式和细节的各种变化。

Claims (21)

1.一种显示驱动器电路，包括：
输出选择器电路，其具有电耦合到多个显示数据线的输出端口和电耦合到第一总线的第一输入端口；以及
放大器控制电路，其包括可编程以根据显示数据线的数目而具有不同电流源特性的多个放大器，所述放大器控制电路被配置用于在第一总线中利用由多个放大器提供的不同灰阶电压驱动多个信号线的每一个。
2.如权利要求1所述的驱动器电路，其中，所述输出选择器具有配置用于接收数字显示数据的第二输入端口；并且其中，所述放大器控制电路对数字显示数据作出响应。
3.如权利要求1所述的驱动器电路，还包括电耦合到多个放大器的灰阶电压产生器。
4.如权利要求3所述的驱动器电路，其中，所述放大器控制电路被配置用于对具有不同电流源特性的多个放大器编程，该不同电流源特性反映了由所述输出选择器电路选择每一个灰阶电压的程度。
5.如权利要求2所述的驱动器电路，其中，所述放大器控制电路被配置用于对具有不同电流源特性的多个放大器编程，该不同电流源特性反映了由所述输出选择器电路选择每一个灰阶电压的程度。
6.如权利要求4所述的驱动器电路，其中所述放大器控制电路包括多个计数器，其被配置来产生多个计数值，该多个计数值反映了在水平显示线驱动间隔期间不同灰阶电压的每一个将要被发送到多个显示数据线的程度。
7.如权利要求6所述的驱动器电路，其中多个放大器对多个计数值作出响应。
8.一种放大器控制电路，包括：
选择电路，其响应于输入信号产生输出信号；
计数器，其响应于选择电路的输出信号输出控制信号；以及
至少一个放大器，其被连接到计数器的输出端，并且响应于所述控制信号控制所述至少一个放大器的电流驱动能力。
9.如权利要求8所述的放大器控制电路，其中选择电路是译码器或者多路复用器。
10.如权利要求8所述的放大器控制电路，还包括复位信号产生电路，其产生用于复位选择电路的第一复位信号。
11.如权利要求10所述的放大器控制电路，其中，复位信号产生电路还产生用于复位计数器的第二复位信号。
12.如权利要求8所述的放大器控制电路，其中，在计数器是N位计数器时，所述控制信号由包括N位计数器的MSB的高位组成。
13.如权利要求8所述的放大器控制电路，其中，计数器响应于选择电路的输出信号的状态变化产生控制信号。
14.如权利要求8所述的放大器控制电路，还包括移位寄存器块，其接收输入数据并移位所接收的输入数据预定位数，以产生输入信号。
15.如权利要求8所述的放大器控制电路，还包括非负载检测器，其响应于选择电路的输出信号控制放大器的激活和去激活。
16.如权利要求8所述的放大器控制电路，其中：
所述选择电路为多个选择电路，其响应于输入信号产生多个输出信号；
所述计数器为多个计数器，其响应于对应选择电路的输出信号的状态变化来输出多个控制信号，并且
其中，响应于从对应计数器输出的控制信号来控制对应放大器的电流驱动能力。
17.如权利要求16所述的放大器控制电路，还包括多个非负载检测器，所述多个非负载检测器的每一个响应于对应选择电路的输出信号，控制一个或多个放大器的激活和去激活。
18.如权利要求16所述的放大器控制电路，其中，当所述放大器为多个时，多个放大器分别接收对应的灰阶电压。
19.一种用于控制放大器的方法，包括下列步骤：
使用选择电路，响应于输入信号产生输出信号；
使用计数器，计数选择电路的输出信号的状态变化数，并基于所计数结果输出控制信号；以及
响应于所述控制信号控制至少一个放大器的电流驱动能力。
20.如权利要求19所述的方法，其中，所述控制信号由包括以下数据的MSB的预定位数组成，该数据表示由计数器所计数的选择电路的输出信号的状态变化数。
21.如权利要求19所述的用于控制放大器的方法，其中：
使用多个选择电路来响应于输入信号产生多个输出信号；
使用多个计数器来对所述多个选择电路的输出信号的状态变化进行计数，并且响应于计数结果输出多个包括预定位数的控制信号；以及
响应于从对应计数器输出的控制信号来控制对应放大器的电流驱动能力。
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