CN2874706Y - 用于液晶显示驱动芯片的低功耗驱动电路 - Google Patents

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CN2874706Y CN 200520043802 CN200520043802U CN2874706Y CN 2874706 Y CN2874706 Y CN 2874706Y CN 200520043802 CN200520043802 CN 200520043802 CN 200520043802 U CN200520043802 U CN 200520043802U CN 2874706 Y CN2874706 Y CN 2874706Y
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肖宏
张开友
李鸿雁
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Abstract

一种用于液晶显示驱动芯片的低功耗驱动电路，包括A类放大器，其特征在于：在该A类放大器的两个输入端与一个输出端之间并联一辅助放大器，该辅助放大器在A类放大器的第一输入(VIP)高于第二输入(VIN)达到设定值时开启，用于快速提升A类放大器的输出电压(VOUT)。采用了上述的技术解决方案，使用了一个辅助放大器，帮助A类放大器的驱动能力。如此静态电流也得到了有效控制，并且驱动能力有明显增加。

Description

用于液晶显示驱动芯片的低功耗驱动电路
技术领域
本实用新型涉及一种台式电脑用LCD(液晶显示)屏、笔记本电脑用LCD屏以及未来的液晶电视屏用TFT-LCD(薄膜晶体管-液晶显示)的驱动芯片，尤其指该驱动芯片上的低功耗驱动电路。
背景技术
驱动放大器在TFT-LCD驱动IC(集成电路)中是非常重要的部件。一个TFT-LCD驱动IC通常有数百个输出通道。在每一个通道中，IC都要用一个紧凑的驱动放大器送出一个模拟信号到LCD屏。
为了能够驱动一个大尺寸LCD的电容，该放大器需要有足够的驱动能力。在单个IC中有数百个这样的部件，它们必须有低的功耗，因为IC不能够消耗太大的静态电流，为了避免消耗大的静态功耗，同时还具备大的驱动能力，经常会采用A/B类型的放大器。
如图1所示，一般采用A/B类型的放大器，它有两个输入VIP和VIN，当VIP比VIN高的时候，晶体管M2是开启的，而且将VOUT拉到高电压。当VIP比VIN低的时候，晶体管M1开启，并把输出VOUT拉到低电压。因为A/B型放大器用了这个完全开启的晶体管结构。
虽然M1和M2的驱动能力很大，但是A/B型放大器是比较难控制静态电流，参见图1，这是因为节点A点和B点需要通过高的增益过程来驱动。当半导体工艺漂移时，A和B点电压难已控制，容易产生静态电流，流过M1、M2。
另有一种A类放大器，如图2所示，一个通常的A类放大器A类放大器在电流源I1和晶体管M1间有一个输出。VIP比VIN低时，M1开启并将输出拉到低，当VIP比VIN高时，M1关闭并通过电流源I1将输出拉至高。
该结构的放大器的优点是输出点的静态电流取决于电流源I1。但是当输出需要拉高时，通过电流源I1，放大器的驱动能力是有限的。通常为了保持较低的静态电流，电流源I1的电流较小，所以A类放大器的驱动能力是有限的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种使静态电流得以有效控制、驱动能力增强的用于液晶显示驱动芯片的低功耗驱动电路。
本实用新型所提供的一种用于液晶显示驱动芯片的低功耗驱动电路，包括A类放大器，括其特征在于：在该A类放大器的两个输入端与一个输出端之间并联一辅助放大器，该辅助放大器在A类放大器的第一输入(VIP)高于第二输入(VIN)达到设定值时开启，用于快速提升A类放大器的输出电压(VOUT)。
在上述的低功耗驱动电路中，A类放大器的等效电路是由晶体管M1、M2、M3、M4，输出下拉的晶体管M5和电流源的晶体管M7、M6所组成，连接关系为：晶体管M1、M2构成第一差分对，M3、M4构成第一电流镜，两者相连，且两者中间的引出线连接晶体管M5的栅极；晶体管M7与晶体管M6串联，晶体管M6的漏极连接晶体管M5的漏极。
在上述的低功耗驱动电路中，辅助放大器的等效电路是由晶体管M8、M9、M10、M11、拉高输出的晶体管M12、M13、M14所组成，连接关系为：晶体管M8、M9构成第二差分对，M10、M11构成第二电流镜，两者相连，中间的引线连接晶体管M12的栅极；晶体管M13的漏极、晶体管M12的漏极与晶体管M14的栅极相连；晶体管M14的漏极是输出端。
采用了上述的技术解决方案，使用了一个辅助放大器，帮助A类放大器的驱动能力。如此静态电流也得到了有效控制，并且驱动能力是有明显增加。本实用新型比A/B型放大器更加容易在大规模集成电路中实现。
附图说明
图1是现有一种A/B放大器的电路图；
图2是现有一种A类放大器的电路图；
图3是本实用新型低功耗驱动电路的功能示意图；
图4是本实用新型低功耗驱动电路原理的原理图。
具体实施方式
本实用新型基于现有的A类放大器，通过增加了一个高增益点来解决驱动能力问题。
如图3所示，本实用新型，即用于液晶显示驱动芯片的低功耗驱动电路，包括A类放大器，其特点是：在A类放大器的两个输入端与一个输出端之间并联一辅助放大器，当A类放大器的一输入VIP高于另一输入VIN达到设定值时，该辅助放大器开启，用于快速提升A类放大器的输出电压VOUT，提高驱动能力。
也即：A类驱动放大器，有VIP，VIN两个输入，它会维持输出VOUT在一定电压。当VIP高于VIN，VOUT会上升，当VIP低于VIN，VOUT会降低。当VIP太高，VOUT需要急速提升时，A类放大器上拉的驱动能力不够。通过添加一个辅助驱动放大器会来帮助输出电压VOUT的快速提升。
如图4所示，A类放大器中主要的M1、M2、M3、M4，输出下拉M5和电流源M7，M6。连接关系为：晶体管M1、M2构成第一差分对，M3、M4构成第一电流镜，两者相连，且两者中间的引出线连接晶体管M5的栅极；晶体管M7与晶体管M6串联，晶体管M6的漏极连接晶体管M5的漏极。M7，M6，通常的驱动能力是有限的。
然而这个电路有一个辅助放大器M8、M9、M10、M11。它控制一个拉高输出M12，M13，M14在输出需要拉高时提供大的能力，连接关系为：晶体管M8、M9构成第二差分对，M10、M11构成第二电流镜，两者相连，中间的引线连接晶体管M12的栅极；晶体管M13的漏极、晶体管M12的漏极与晶体管M14的栅极相连；晶体管M14的漏极是输出端。辅助部份的工作原理是这样的，在稳定状态中，M12是比M13弱，节点A拉至电源电压附近，这时M14保持关闭没有静态电流产生。当VIP是比VIN较高时，晶体管M12是开启拉低节点A，并且开启M14，M14很快将VOUT拉到高，因为M14能完全开启，电路的驱动能力是很强的。
辅助放大器仅需要开启是在VIP比VIN较高时，因为VIP是接近VIN，我们能用电流源M7和M8拉高，在实施中，我们可以建立一个30mv左右的偏置电压，当输入高于该偏置电压时，通过该辅助放大器的开启来提高驱动能力；当输入低于该偏置电压时，电流源驱动是足够的，并且M12，M13，M14是关闭的。
综上所述，本实用新型使用了一个辅助放大器，帮助A类放大器的驱动能力。如此静态电流也得到了有效控制，并且驱动能力是有明显增加。本实用新型比A/B型放大器更容易在大规模集成电路中实现。
以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴之内，应由各权利要求限定。而纳入权利要求的范围之内。

Claims (3)

1.一种用于液晶显示驱动芯片的低功耗驱动电路，包括A类放大器，其特征在于：在该A类放大器的两个输入端与一个输出端之间并联一辅助放大器，该辅助放大器在A类放大器的第一输入(VIP)高于第二输入(VIN)达到设定值时开启，用于快速提升A类放大器的输出电压(VOUT)。
2.根据权利要求1所述的低功耗驱动电路，其特征在于：所述的A类放大器的等效电路是由晶体管M1、M2、M3、M4，输出下拉的晶体管M5和电流源的晶体管M7、M6所组成，连接关系为：晶体管M1、M2构成第一差分对，M3、M4构成第一电流镜，两者相连，且两者中间的引出线连接晶体管M5的栅极；晶体管M7与晶体管M6串联，晶体管M6的漏极连接晶体管M5的漏极。
3.根据权利要求1所述的低功耗驱动电路，其特征在于：所述的辅助放大器的等效电路是由晶体管M8、M9、M10、M11、拉高输出的晶体管M12、M13、M14所组成，连接关系为：晶体管M8、M9构成第二差分对，M10、M11构成第二电流镜，两者相连，中间的引线连接晶体管M12的栅极；晶体管M13的漏极、晶体管M12的漏极与晶体管M14的栅极相连；晶体管M14的漏极是输出端。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106373534A (zh) * 2015-07-21 2017-02-01 国民技术股份有限公司 一种段码液晶及其偏压生成电路和方法

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