DE102004057274A1

DE102004057274A1 - Stromverstärkeschaltung mit stabilisierter Ausgangsspannung und Flüssigkristallanzeige, die diese beinhaltet

Info

Publication number: DE102004057274A1
Application number: DE102004057274A
Authority: DE
Inventors: Youichi Tobita
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2004-11-26
Publication date: 2005-07-21
Also published as: KR20050062379A; TW200530781A; US20050134537A1; CN1629760A; JP2005182494A; KR100682427B1; TWI266167B

Abstract

Eine Differenzverstärkungsschaltung (11) erzeugt eine Spannungsdifferenz entsprechend einer Spannungsdifferenz zwischen einem Eingangsknoten (Ni) und einem Ausgangsknoten (No) über einen ersten und einen zweiten Knoten (N6, N7). Eine Ausgangsschaltung (20) erzeugt an dem Ausgangsknoten (No) eine Spannung und einen Strom entsprechend einer Spannung an einem Steuerknoten (Ng). Ein Schalterelement (S1) ist zwischen dem ersten Knoten (N6) und dem Steuerknoten (Ng) vorgesehen. Wenn durch Anschalten des Schalterelements (S1) eine Rückkopplungsschleife ausgebildet wird, arbeiten die Differenzverstärkungsschaltung (11) und die Ausgangsschaltung (20), derart, dass verursacht ist, dass eine Spannung an dem Ausgangsknoten (No) mit einer Spannung an dem Eingangsknoten (Ni) übereinstimmt. Nachdem die Spannung an dem Ausgangsknoten (No) durch Ausbilden der Rückkopplungsschleife gleich der Spannung an dem Eingangsknoten (Ni) wird, wird das Schalterelement (S1) ausgeschaltet. Mit einer solchen Konstruktion ist eine Stromverstärkerschaltung bereitgestellt, die eine hohe Stabilität gegenüber Oszillieren und eine niedrige Leistungsaufnahme aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromverstärkeschaltung, die einen Feldeffekttransistor vom Isoliertgate-Typ verwendet. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung eine Stromverstärkeschaltung mit einer stabilisierten Ausgangsspannung und eine Flüssigkristallanzeige, die diese beim Datenleitungstreiben und Erzeugen einer Graustufenspannung verwendet.

Bei einer Flüssigkristallanzeige, die Flüssigkristallanzeigeelemente beinhaltet, von denen jedes ein spannungsgetriebenes Element ist, hängt eine Anzeigehelligkeit jedes Pixels von einer in ein Flüssigkristallanzeigeelement geschriebenen Spannung ab. Besonders in einem Fall, bei dem durch jedes Pixel ein Multipegel-Graustufenausdruck dargestellt wird, ist es nötig, dass eine durch eine Datenleitung oder ähnliches in ein Pixel geschriebene Spannung mit hoher Präzision gesteuert wird, um nicht eine die Versorgung eines Laststroms begleitende Spannungsvariation zu verursachen. Außerdem tritt in vielen Fällen bei anderer elektronischer Ausrüstung als einer Flüssigkristallanzeige die Notwendigkeit auf, einen Laststrom zu versorgen, während eine Ausgangsspannung mit hoher Präzision gehalten wird.

Üblicherweise wird in solchen Fällen eine Stromverstärkeschaltung aus einer Kombination einer Differenzverstärkungsschaltung, die eine Referenzspannung verwendet, die einen Setzwert einer Ausgangsspannung und einer tatsächlichen Ausgangsspannung als eine Differenzeingabe zeigt, und einer Ausgabeschaltung gebildet, die einen Strom gemäß einer Ausgabe der Differenzverstärkungsschaltung an einen Ausgangsknoten liefert (zum Beispiel: Kiyoo ITO, Ultra LSI memory, erste Ausgabe, K.K. BAIFUKAN, Nov. 1994; S. 270–271). Zuerst wird eine Beschreibung einer Konfiguration und des Funktionierens einer in der obigen Literatur offenbarten Stromverstärkeschaltung gegeben (im Weiteren als „herkömmliche Stromverstärkeschaltung" bezeichnet).

26 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine Konfiguration einer Stromverstärkeschaltung zeigt, die eine herkömmliche Technik verwendet.

Mit Bezug auf 26 beinhaltet die herkömmliche Stromverstärkeschaltung 100# eine Differenzverstärkungsschaltung 10 und eine Ausgangsschaltung 20.

Die Differenzverstärkungsschaltung 10 weist eine Betriebsstromquelle 15 und einen Stromspiegelverstärker 30 auf.

Der Stromspiegelverstärker 30 beinhaltet: p-Typ Feldeffekttransistoren (im weiteren einfach als "p-Typ Transistor" bezeichnet) Q1P und Q2P, die als ein Paar von Stromspiegellasten bereitgestellt sind; und n-Typ Feldeffekttransistoren (im weiteren einfach als "n-Typ Transistor" bezeichnet) Q3N und Q4N, die als ein Paar von Eingangstransistoren bereitgestellt sind, die eine Differenzeingabe empfangen.

Der p-Typ Transistor Q1P ist elektrische zwischen einen Knoten N5 und einen Knoten N6 geschaltet. Knoten 6 ist mit einem Span nungsquellenknoten N1, der eine hohe Spannung VH1 liefert, und dem Knoten N6 verbunden. Der p-Typ Transistor Q2P ist elektrisch zwischen den Knoten N5 und einen Knoten N7 geschaltet. Die Gates der p-Typ Transistoren Q1P und Q2P sind gemeinsam mit dem Knoten N7 verbunden.

Der n-Typ Transistor Q3N ist elektrisch zwischen den Knoten N6 und einen Knoten N8 geschaltet und der n-Typ Transistor Q4N ist elektrisch zwischen den Knoten N7 und den Knoten N8 geschaltet. Das Gate des n-Typ Transistors Q3N ist mit einem Eingangsknoten Ni verbunden und das Gate des n-Typ Transistors Q4N ist mit einem Ausgangsknoten No verbunden. Eine Eingangsspannung VI wird an den Eingangsknoten Ni übertragen und eine Ausgangsspannung VO wird von dem Ausgangsknoten No geliefert.

Die Betriebsstromquelle 15 ist zwischen eine Spannungsquelle N2, die eine niedrige Spannung VL1 liefert, und den Knoten N8 geschaltet und liefert einen Betriebsstrom I1 eines Stromspiegelverstärkers 30.

Eine Ausgangsschaltung 20 beinhaltet: einen p-Typ Transistor Q5P, der ein "Ausgangstransistor" ist, und eine Konstantstromquelle 25, die eine "Strombegrenzungsschaltung" ist. Der Ausgangstransistor Q5P ist elektrisch zwischen einen Spannungsquellenknoten N3, der eine hohe Spannung VH2 liefert, und den Ausgangsknoten No geschaltet. Die Konstantstromquelle 25 ist zwischen einen Spannungsquellenknoten N4, der eine niedrige Spannung VL2 liefert, und den Ausgangsknoten No geschaltet. Ein Kapazitätselement Cc zum Bewirken von Dominantpolkompensation ist, als ein Beispiel von Phasenkompensation zum Verhindern von Oszillation der Schaltung, mit dem Ausgangsknoten No verbunden.

Der Stromspiegelverstärker 30 arbeitet die Versorgung des Betriebsstroms I1 empfangend und erzeugt während des Betriebs über die Knoten N6 und N7 eine Spannungsdifferenz gemäß einer Spannungsdifferenz zwischen der an die Gates der Eingangstransistoren Q3N und Q4N eingegebenen Eingangsspannung VI und der Ausgangsspannung VO. Eine Spannungsdifferenz zwischen den Knoten N6 und N7 zeigt einen Wert, der durch Verstärken einer Spannungsdifferenz (VO-VI) mit einem Differenzverstärkungsvorgang des Stromspiegelverstärkers 30 erhalten wird.

In der Ausgangsschaltung 20 wird einerseits ein Strom gemäß einer Spannung am Knoten N6, die eine Ausgangsspannung des Stromspiegelverstärkers 30 ist, mit dem Ausgangstransistor Q5P an den Ausgangsknoten No geliefert, und andererseits wird in der Konstantstromquelle 25 ein begrenzter Konstantstrom I2 von dem Ausgangsknoten No an den Spannungsquellenknoten N4 geliefert.

Die Gatespannungen der Eingangstransistoren Q3N und Q4N des Stromspiegelverstärkers 30 werden derart gesteuert, dass sie durch das Funktionieren einer Rückkopplungsschleife, die durch Verbinden des Gates des Ausgangstransistors Q5P mit einem Ausgangsknoten (Knoten N7) des Stromspiegelverstärkers 30 gebildet wird, einander gleich sind, sodass die Ausgangsspannung VO derart gesteuert wird, dass sie nahe der Eingangsspannung VI kommt und schließlich zu allen Zeiten gleich der Eingangsspannung VI ist.

Als ein Ergebnis davon steuert die Stromverstärkeschaltung 100# derart, dass eine Relation VO(Ausgangsspannung) = VI(Eingangsspannung) realisiert wird, und zusätzlich dazu einen Ausgangsstrom Io mit einem Wert liefern kann, der durch Abziehen eines von der Konstantstromquelle 25 gelieferten Konstantstromes I2 von einem Treibestrom It des Ausgangstransistors Q5P an den Ausgangsknoten No erhalten wird. Das bedeutet, selbst in einem Fall, bei dem ein Ausgangsstrom von einer die Eingangsspannung VI erzeugenden Schaltung nicht erhöht werden kann, kann die in 26 gezeigte Schaltung als eine Stromverstärkeschaltung betrieben werden, die geeignet ist, bei derselben Spannung einen größeren Strom an den Ausgangsknoten No zu liefern.

In den JP-A-2000-148263 und JP-A-2002-297248 wurden verschiedene Arten von Konfigurationen von Spannungserzeugungsschaltungen offenbart, die je eine Differenzverstärkungsschaltung als unerlässlich verwendend eine negative Rückkopplung aufweisen. In den JP-A-2002-258821, JP-A-2002-76799 und JP-A-3-139908 wurde auch die Realisierung verbesserten Verhaltens einer Differenzverstärkungsschaltung und Offset-Korrektur offenbart. Außerdem wurden in den JP-A-2001-159885 und JP-A-6-95623 sogar Konfigurationen offenbart, die jeweils eine solche Differenzverstärkungsschaltung in einer Flüssigkristallanzeige verwenden.

Die herkömmliche in 26 gezeigte Stromverstärkeschaltung weist aufgrund des Arbeitens als eine Verstärkerschaltung mit negativer Rückkopplung interne Oszillation auf. Falls die Differenzverstärkungsschaltung 10 unter Einfluss einer externen Störung am Ausgangsknoten No oszilliert, wird die Ausgangsspannung VO instabil. Um die Oszillation in der Differenzverstärkungsschaltung 10 zu verhindern, ist ein größerer durch die Betriebsstromquelle 15 gelieferter Betriebsstrom I1 wünschenswert. Um eine Stabilisierung des Betriebs zu realisieren tritt folglich ein Ansteigen in der Leistungsaufnahme auf.

Da in einer Flüssigkristallanzeige eine Konstruktion angenommen ist, bei der mit einer Pixelmatrix in Beziehung stehende Treibeschaltungen für Datenleitungen und mehrere (ein Niveau von zig bis hunderte Stück) oben beschriebene Stromverstärkeschaltungen als eine Multipegelspannungs- (oder Graustufenspannungs-Erzeugungsschaltung zum Graustufenausdruck konfiguriert sind, übt die Leistungsaufnahme in jeder Stromverstärkeschaltung speziell einen großen Einfluss auf einen Gesamtbetrag der Leistungsaufnahme in einer Flüssigkristallanzeige aus.

Das bedeutet, in einem Fall, bei dem viele Stromverstärkeschaltungen in der Konfiguration erforderlich sind, übt ein Ansteigen in dem Betriebsstrom zum Stabilisieren von Oszillieren einen großen Einfluss auf den aufgenommenen Strom der gesamten Vorrichtung aus. Folglich wurde in Stromverstärkeschaltungen eine Konstruktion gewünscht, die einen stabilen Betrieb realisieren kann, während dem eine Gefahr von Oszillation aufgrund einer externen Störung unterdrückt ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stromverstärkeschaltung, die eine hohe Stabilität gegen Oszillation aufweist und niedrig in der Leistungsaufnahme ist, und eine Flüssigkristallanzeige mit dieser zum Datenleitungstreiben oder Graustufenspannungstreiben bereitzustellen.

Die Aufgabe wird durch eine Stromverstärkeschaltung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Eine Stromverstärkeschaltung beinhaltet: eine Differenzverstärkungsschaltung zum Erzeugen einer Spannungsdifferenz über einen ersten Knoten und einen zweiten Knoten gemäß einer Spannungsdifferenz zwischen einem Eingangsknoten und einem Ausgangsknoten; eine Ausgangsschaltung zum Erzeugen einer Spannung und eines Stroms an dem Ausgangsknoten entsprechend einer Spannung an einem Steuerknoten und einen Rückkopplungsschleifenschalter, der zwischen einem vorbestimmten von dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten und dem Steuerknoten vorgesehen ist, wobei die Differenzverstärkungsschaltung und die Ausgangsschaltung derart arbeiten, dass eine Spannung an dem Ausgangsknoten mit einer Spannung an dem Eingangsknoten übereinstimmt, wenn eine Rückkopplungsschleife durch Anschalten des Rückkopplungsschleifenschalters ausgebildet wird, und der Rückkopplungsschleifenschalter ausgeschaltet wird, nachdem eine Spannung an dem Ausgangsknoten durch Ausbilden der Rückkopplungsschleife im Wesentlichen gleich einer Spannung an dem Eingangsknoten ist.

Bevorzugterweise beinhaltet die Differenzverstärkungsschaltung: einen Betriebsstromschalter, der zum Liefern oder Unterbrechen eines Betriebsstroms der Differenzverstärkungsschaltung in Reihe mit einer Betriebsstromquelle der Differenzverstärkungsschaltung zwischen eine Hochspannungsquelle und eine Niedrigspannungsquelle geschaltet ist, wobei der Betriebsstromschalter ausgeschaltet wird nachdem eine Spannung an dem Ausgangsknoten nahe einer Spannung an dem Eingangsknoten ist, sodass der Betriebsstrom unterbrochen wird.

Die Aufgabe wird ebenfalls durch die Stromverstärkeschaltung gemäß Anspruch 13 gelöst.

Eine weitere Stromverstärkeschaltung beinhaltet eine erste und eine zweite Stromverstärkeeinheit.

Die erste und die zweite Stromverstärkeeinheit beinhalten jeweils: eine Differenzverstärkungsschaltung zum Erzeugen einer Spannungsdifferenz über einen ersten Knoten und einen zweiten Knoten gemäß einer Spannungsdifferenz zwischen einem Eingangsknoten und einem Ausgangsknoten; eine Ausgangsschaltung zum Erzeugen einer Spannung und eines Stroms an dem Ausgangsknoten entsprechend einer Spannung an einem Steuerknoten und einen Rückkopplungsschleifenschalter, der zwischen einem vorbestimmten von dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten und dem Steuerknoten vorgesehen ist.

Die Differenzverstärkungsschaltung und die Ausgangsschaltung arbeiten derart, dass eine Spannung an dem Ausgangsknoten mit einer Spannung an dem Eingangsknoten übereinstimmt, wenn eine Rückkopplungsschleife durch Anschalten des Rückkopplungsschleifenschalters ausgebildet ist.

Der Rückkopplungsschleifenschalter wird ausgeschaltet, nachdem eine Spannung an dem Ausgangsknoten durch Ausbilden der Rückkopplungsschleife gleich einer Spannung an dem Eingangsknoten wird.

Die Ausgangsschaltung in der ersten Stromverstärkeeinheit verursacht, dass ein Strom entsprechend einer Spannung an dem zugehörigen Steuerknoten in den Ausgangsknoten hineinfließt, und die Ausgangsschaltung in der zweiten Stromverstärkeeinheit verursacht, dass ein Strom entsprechend einer Spannung an dem zugehörigen Steuerknoten zu dem Ausgangsknoten ausfließt.

Die Eingangsknoten der ersten und der zweiten Stromverstärkeeinheit sind elektrisch miteinander verbunden und die Ausgangsknoten der ersten und der zweiten Stromverstärkeeinheit sind elektrisch miteinander verbunden.

Die Aufgabe wird ebenfalls durch eine Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 17 gelöst.

Eine Flüssigkristallanzeige beinhaltet: eine Mehrzahl von Pixeln, die in einer Matrix angeordnet sind und Helligkeiten entsprechend jeweiligen in sie hineingeschriebenen Anzeigespannungen emittieren; eine Mehrzahl von Gateleitungen, die für die jeweiligen Pixelzeilen bereitgestellt sind und zyklisch ausgewählt werden; eine Mehrzahl von Datenleitungen, die für die jeweiligen Pixelspalten bereitgestellt sind; und eine Datentreibeschaltung zum sequentiellen Erzeugen der Anzeigespannungen in Antwort auf Anzeigesignale, die die Anzeigehelligkeiten der jeweiligen Pixel anzeigen, sodass die Anzeigespannungen auf die mehreren Datenleitungen ausgegeben werden.

Die Datentreibeschaltung beinhaltet: eine Dekodierschaltung zum Erzeugen einer Graustufenspannung als die Anzeigespannung entsprechend einem Dekodierergebnis des Anzeigesignals und Strom verstärkeschaltungen, die für die jeweiligen Datenleitungen bereitgestellt sind.

Jede der Stromverstärkeschaltungen beinhaltet: eine Differenzverstärkungsschaltung zum Erzeugen einer Spannungsdifferenz über einen ersten Knoten und einen zweiten Knoten gemäß einer Spannungsdifferenz zwischen einem Eingangsknoten und einem Ausgangsknoten; eine Ausgangsschaltung zum Erzeugen einer Spannung und eines Stroms an dem Ausgangsknoten entsprechend einer Spannung an einem Steuerknoten und einen Rückkopplungsschleifenschalter, der zwischen einem vorbestimmten von dem ersten und dem zweiten Knoten und dem Steuerknoten vorgesehen ist.

Die Differenzverstärkungsschaltung und die Ausgangsschaltung arbeiten derart, dass eine Spannung an dem Ausgangsknoten mit einer Spannung an dem Eingangsknoten übereinstimmt, wenn eine Rückkopplungsschleife durch Anschalten des Rückkopplungsschleifenschalters ausgebildet wird.

Der Rückkopplungsschleifenschalter wird ausgeschaltet, nachdem eine Spannung an dem Ausgangsknoten durch Ausbilden der Rückkopplungsschleife im Wesentlichen gleich einer Spannung an dem Eingangsknoten wird.

Der Eingangsknoten jeder Stromverstärkeschaltung empfängt die Anzeigespannung von der Dekodierschaltung und der Ausgangsknoten jeder Stromverstärkeschaltung ist mit einer zugehörigen der mehreren Datenleitungen verbunden.

Wenn eine entsprechende der Gateleitungen ausgewählt ist, sind die Pixel elektrisch mit einer entsprechenden der Datenleitungen verbunden und die Anzeigespannung wird in diese geschrieben.

Die Aufgabe wird ebenfalls durch eine Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 18 gelöst.

Eine weitere Flüssigkristallanzeige beinhaltet: eine Mehrzahl von Pixeln, die in einer Matrix angeordnet sind und Helligkeiten entsprechend jeweiligen in sie hineingeschriebenen Anzeigespannungen emittieren; eine Mehrzahl von Gateleitungen, die für die jeweiligen Pixelzeilen bereitgestellt sind und zyklisch ausgewählt werden; eine Mehrzahl von Datenleitungen, die für die jeweiligen Pixelspalten bereitgestellt sind, und eine Datentreibeschaltung zum sequentiellen Erzeugen der Anzeigespannungen in Antwort auf Anzeigesignale, die die Anzeigehelligkeiten der jeweiligen Pixel anzeigen, sodass die Anzeigespannungen auf die Datenleitungen ausgegeben werden.

Die Datentreibeschaltung beinhaltet: eine Dekodierschaltung zum Erzeugen einer Graustufenspannung als die Anzeigespannung entsprechend einem Dekodierergebnis des Anzeigesignals und Stromverstärkeschaltungen, die für die jeweiligen Datenleitungen bereitgestellt sind.

Jede der Stromverstärkeschaltungen beinhaltet eine erste und eine zweite Stromverstärkeeinheit.

Die erste und die zweite Stromverstärkeeinheit beinhalten jeweils: eine Differenzverstärkungsschaltung zum Erzeugen einer Spannungsdifferenz über einen ersten Knoten und einen zweiten Knoten gemäß einer Spannungsdifferenz zwischen einem Eingangsknoten und einem Ausgangsknoten; eine Ausgangsschaltung zum Erzeugen einer Spannung und eines Stroms an dem Ausgangsknoten entsprechend einer Spannung an einem Steuerknoten und einen Rückkopplungsschleifenschalter, der zwischen einem vorbestimmten von dem ersten und dem zweiten Knoten und dem Steuerknoten vorgesehen ist.

Die Differenzverstärkungsschaltung und die Ausgangsschaltung arbeiten derart, dass eine Spannung an dem Ausgangsknoten mit einer Spannung an dem Eingangsknoten übereinstimmt, wenn durch Anschalten des Rückkopplungsschleifenschalters eine Rückkopplungsschleife ausgebildet wird.

Die Eingangsknoten der ersten und der zweiten Stromverstärkeeinheit sind elektrisch miteinander verbunden und empfangen die Anzeigespannung von der Dekodierschaltung.

Die Ausgangsknoten der ersten und der zweiten Stromverstärkeeinheit sind elektrisch miteinander verbunden und ferner mit einer entsprechenden der Datenleitungen verbunden.

Die Aufgabe wird ebenfalls durch eine Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 19 gelöst.

Eine weitere Flüssigkristallanzeige beinhaltet: eine Mehrzahl von Pixeln, die in einer Matrix angeordnet sind und Helligkeiten entsprechend jeweiligen in sie hineingeschriebenen Anzeigespannungen emittieren; eine Mehrzahl von Gateleitungen, die für die jeweiligen Pixelzeilen bereitgestellt sind und zyklisch ausgewählt werden; eine Mehrzahl von Datenleitungen, die für die jeweiligen Pixelspalten bereitgestellt sind und eine Datentreibeschaltung zum sequentiellen Erzeugen der Anzeigespannungen in Antwort auf Anzeigesignale, die die Anzeigehelligkeiten der jeweiligen mehreren Pixel anzeigen, sodass die Anzeigespannungen auf die Datenleitungen ausgegeben werden.

Die Datentreibeschaltung beinhaltet: eine Graustufenspannungsschaltung zum Erzeugen mehrerer jeweiliger Graustufenspannungen für Graustufenspannungsknoten entsprechend mehreren Anzeigehelligkeiten für Graustufen; eine Dekodierschaltung zum selektiven Ausgeben einer der gemäß einem dekodierten Ergebnis des Anzeigesignals an den Graustufenspannungsknoten erzeugten Graustufenspannungen als die Anzeigespannung und Datenleitungstreibeschaltungen, die für die jeweiligen Datenleitungen bereitgestellt sind, sodass eine entsprechende der Datenleitungen mit der durch die Dekodierschaltung ausgewählten Anzeigespannung getrieben wird.

Wenn eine entsprechende der Gateleitungen ausgewählt ist, sind die Pixel mit einer entsprechenden der Datenleitungen elektrisch verbunden und die Anzeigespannung wird in diese geschrieben.

Die Graustufenspannungsschaltung beinhaltet: eine Mehrzahl von Spannungsteilerwiderständen einer Anzahl gemäß Graustufen, die in Reihe zwischen eine Hochspannungsquelle und eine Niedrigspannungsquelle geschaltet sind, und Stromverstärkeschaltungen, die entsprechend jeweiligen Verbindungsknoten zwischen den Spannungsteilerwiderständen bereitgestellt sind.

Die Eingangsknoten der Stromverstärkeschaltungen sind mit den Verbindungsknoten zwischen den Spannungsteilerwiderständen verbunden und die Ausgangsknoten der Stromverstärkeschaltungen sind mit den jeweiligen Graustufenspannungsknoten verbunden.

Die Aufgabe wird ebenfalls durch eine Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 20 gelöst.

Eine Flüssigkristallanzeige nach einer weiteren Konfiguration beinhaltet: eine Mehrzahl von Pixeln, die in einer Matrix angeordnet sind und Helligkeiten entsprechend jeweiligen in sie hineingeschriebenen Anzeigespannungen emittieren; eine Mehrzahl von Gateleitungen, die für die jeweiligen Pixelzeilen bereitge stellt sind und zyklisch ausgewählt werden; eine Mehrzahl von Datenleitungen, die für die jeweiligen Pixelspalten bereitgestellt sind, und eine Datentreibeschaltung zum sequentiellen Erzeugen der Anzeigespannungen in Antwort auf Anzeigesignale, die die Anzeigehelligkeiten der jeweiligen Pixel anzeigen, sodass die Anzeigespannungen zu den Datenleitungen ausgegeben werden.

Die Datentreibeschaltung beinhaltet: eine Graustufenspannungsschaltung zum Erzeugen jeweiliger Graustufenspannungen für Graustufenspannungsknoten entsprechend mehreren Anzeigehelligkeiten für Graustufen; eine Dekodierschaltung zum selektiven Ausgeben einer der gemäß eines dekodierten Ergebnisses des Anzeigesignals an den Graustufenspannungsknoten erzeugten Graustufenspannungen als die Anzeigespannung und Datenleitungstreibeschaltungen, die für die jeweiligen Datenleitungen bereitgestellt sind, sodass eine entsprechende der Datenleitungen mit der durch die Dekodierschaltung ausgewählten Anzeigespannung getrieben wird.

Die Graustufenspannungsschaltung beinhaltet: eine Mehrzahl von Spannungsteilerwiderständen einer Anzahl gemäß Graustufen, die in Reihe zwischen eine Hochspannungsquelle und eine Niedrigspannungsquelle geschaltet sind, und Stromverstärkeschaltungen, die entsprechend jeweiligen Verbindungsknoten zwischen den mehreren Spannungsteilerwiderständen bereitgestellt sind.

Die Ausgangsschaltung in der ersten Stromverstärkeeinheit verursacht, dass ein Strom entsprechend einer Spannung an dem Steuerknoten in den Ausgangsknoten hineinfließt, und die Ausgangsschaltung in der zweiten Stromverstärkeeinheit verursacht, dass ein Strom entsprechend einer Spannung an dem Steuerknoten zu dem Ausgangsknoten ausfließt.

Die Eingangsknoten der ersten und der zweiten Stromverstärkeeinheit sind elektrisch miteinander verbunden und ferner mit den Verbindungsknoten zwischen den Spannungsteilerwiderständen verbunden.

Die Ausgangsknoten der ersten und der zweiten Stromverstärkeeinheit sind elektrisch miteinander verbunden und ferner elektrisch mit einem entsprechenden der Graustufenspannungsknoten verbunden.

Weiterbildungen der Erfindung sind jeweils in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Eine Stromverstärkeschaltung kann, nachdem eine Spannung an deren Ausgang gleich einer Spannung an dem Eingangsknoten wird, durch eine mit einer Differenzverstärkungsschaltung und einer Ausgangsschaltung gebildeten Rückkopplungsschleife die Rückkopplungsschleife unterbrechen und kann danach sukzessiv an dem Ausgangsknoten eine Spannung und einen Strom entsprechend einer Spannung an einem Steuerknoten erzeugen, wenn die Rückkopplungsschleife unterbrochen ist. Deshalb tritt keine Oszillation auf, selbst wenn an dem Ausgangsknoten unter dem Einfluss eines externen Rauschens oder von Ähnlichem eine Spannungsvariation auftritt, sodass ermöglicht ist, dass eine Spannung an und ein Strom in dem Ausgangsknoten stabilisiert werden. Es sei bemerkt, dass, während eine Spannung an dem Ausgangsknoten eine Möglichkeit hat, aufgrund eines Leckstroms von dem Steuerknoten mit der Zeit zu variieren, die Spannung innerhalb eines gegebenen Zeitintervalls beinahe keine Änderung erleidet.

Da ein Betriebsstrom in einer Differenzverstärkungsschaltung nach dem Unterbrechen der Rückkopplungsschleife mit einem Betriebsstromschalter beendet werden kann, kann ferner eine geringere Leistungsaufnahme realisiert werden.

Bei einer Flüssigkristallanzeige wird die Stromverstärkeschaltung für jede Datenleitung als eine Datenleitungstreibeschaltung angewandt. Deshalb kann jede Datenleitung exakt und stabil mit einer Anzeigespannung entsprechend einem Anzeigesignal getrieben werden und dabei ist Oszillation verhindert. Da die Leistungsaufnahme in den Datenleitungstreibeschaltungen, die in derselben Anzahl wie die Datenleitungen erforderlich sind, unterdrückt werden kann, ist die Leistungsaufnahme der ganzen Flüssigkristallanzeige unterdrückt.

Bei einer Flüssigkristallanzeige einer weiteren Konfiguration wird in einer Graustufenspannungsschaltung eine durch in Reihe miteinander geschaltete Spannungsteilerwiderstände erhaltene Graustufenspannung als eine Eingangsspannung für die Stromverstärkeschaltungen verwendet. Da eine Graustufenspannung nicht direkt von der geteilten Spannung erzeugt wird, sondern durch eine Stromverstärkeschaltung, sind die Widerstandswerte de Spannungsteilerwiderstände derart gestaltet, dass sie höher sind, wodurch die Leistungsaufnahme in der Graustufenspannungsschaltung reduziert werden kann.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen. Von den Figuren zeigen:
1 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration einer Stromverstärkeschaltung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Betriebssignalverlaufsdiagramm, das Vorgänge in der in 1 gezeigten Stromverstärkeschaltung beschreibt;
3 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration einer Stromverstärkeschaltung nach einer ersten Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration einer Stromverstärkeschaltung nach einer zweiten Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration einer Stromverstärkeschaltung nach einer dritten Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration einer Stromverstärkeschaltung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration einer Stromverstärkeschaltung nach einer ersten Modifikation der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration einer Stromverstärkeschaltung nach einer zweiten Modifikation der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration einer Stromverstärkeschaltung nach einer dritten Modifikation der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration einer Stromverstärkeschaltung nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 ein Betriebssignalverlaufsdiagramm, das Vorgänge in einer in 10 gezeigten Durchführungs-Kompensationsschaltung beschreibt;
12 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration einer Stromverstärkeschaltung nach einer Modifikation der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Stromverstärkeschaltung nach einer vierten Ausführungsform zeigt;
14 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Stromverstärkeschaltung nach einer Modifikation der vierten Ausführungsform zeigt;
15 ein Diagramm, das ein erstes Konfigurationsbeispiel einer Stromversorgungsschaltung nach einer fünften Ausführungsform zeigt;
16 ein Diagramm, das ein zweites Konfigurationsbeispiel der Stromversorgungsschaltung nach der fünften Ausführungsform zeigt;
17 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Stromverstärkeschaltung nach einer sechsten Ausführungsform zeigt;
18 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Stromverstärkeschaltung nach einer ersten Modifikation der sechsten Ausführungsform zeigt;
19 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Stromverstärkeschaltung nach einer zweiten Modifikation der sechsten Ausführungsform zeigt;
20 ein Blockdiagramm, das eine Gesamtkonfiguration einer Flüssigkristallanzeige nach einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
21 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Leistungsversorgungsschaltung nach einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
22 ein Betriebssignalverlaufsdiagramm, das Vorgänge in der Leistungsversorgungsschaltung nach der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt;
23 ein Blockdiagramm, das eine Graustufenspannungsschaltung beschreibt, die die Leistungsversorgungsschaltung nach der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendend aufgebaut ist;
24 ein Blockdiagramm, das ein eine Stromverstärkeschaltung verwendendes Leistungsversorgungssystem nach einer neunten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
25 ein Diagramm, das Vorgänge in dem in 24 gezeigten Leistungsversorgungssystem beschreibt; und
26 ein Schaltungsdiagramm, das eine Konfiguration einer Stromverstärkeschaltung zeigt, die eine herkömmliche Technik verwendet.
Im folgenden wird mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen eine detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gegeben. Man bemerke, dass dieselben Symbole in den Figuren dieselben oder verwandte Bestandteile bezeichnen.
Erste Ausführungsform
Mit Bezug auf 1 beinhaltet eine Stromverstärkeschaltung 100 nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Differenzverstärkungsschaltung 11, eine Ausgangsschaltung 20 und ein Schalterelement S1, das als ein "Rückkopplungsschleifenschalter" bereitgestellt ist.
Die Differenzverstärkungsschaltung 11 unterscheidet sich darin im Vergleich zu der in 26 gezeigten Differenzverstärkungsschaltung 10, dass die Differenzverstärkungsschaltung 11 ein Schalterelement S2 als einen "Betriebsstromschalter" zusätzlich zu der Betriebsstromquelle 15 und dem Stromspiegelverstärker 30 beinhaltet. Da die Betriebsstromquelle 15 und der Stromspiegelverstärker 30 in ihrer Konfiguration ähnlich zu den in 26 gezeigten sind, wird deren detaillierte Beschreibung nicht wiederholt.
Das Schalterelement S2 ist in Reihe mit der Betriebsstromquelle 15 zwischen einen Spannungsquellenknoten N1 (eine Hochspannungsquelle) und einen Spannungsquellenknoten N2 (eine Niedrigspannungsquelle) geschaltet. Bei dem Konfigurationsbeispiel von 1 ist das Schalterelement S2 in Reihe mit der Betriebsstromquelle 15 zwischen einen Spannungsquellenknoten N2 und einen Knoten N8 geschaltet. Man bemerke, dass, da das Schalterelement S2 nur einen Pfad eines Betriebsstroms I1 unterbrechen muss, es zwischen einem Spannungsquellenknoten N1 und einem Knoten N5 angeordnet sein kann.
Die Schalterelemente S1 und S2 können durch ein nicht gezeigtes Steuersignal derart angesteuert werden, dass sie an- oder ausgeschaltet werden. Wenn das Schalterelement S2 angeschaltet ist, wird ein Betriebsstrom in den Stromspiegelverstärker 30 geliefert und eine durch Verstärken einer Spannungsdifferenz zwischen einem Eingangsknoten Ni und einem Ausgangsknoten No erhaltene Spannungsdifferenz (d.h. VO-VI) ist über die Knoten N6 und N7, die einem "ersten Knoten" bzw. einem "zweiten Knoten" entsprechen erzeugt, wie in 26 beschrieben ist.
Eine Konfiguration der Ausgangsschaltung 20 ist im Wesentlichen ähnlich zu der in 26 gezeigten. Ein mit dem Gate eines Ausgangstransistors Q5P verbundener Knoten Ng entspricht dem "Steuerknoten" und ist mit einem Ausgangsknoten N6 des Stromspiegelverstärkers 30 über das Schalterelement S1 verbunden. Man bemerke, dass eine Konstantstromquelle 25, die eine "strombegrenzende Schaltung" ist, durch ein Widerstandselement ersetzt werden kann. In einem Fall, bei dem das Widerstandselement verwendet wird, kann die Schaltung vereinfacht werden.
In der Ausgangsschaltung 20 kann auch anstelle des in 26 gezeigten Kapazitätselements Cc für eine Dominantpolkompensation eine Miller-Kompensations-Kapazität 27 für Miller-Kompensation verwendet werden, oder eine Kompensationselementgruppe 28 für Nullpol-Kompensation (ein Kondensator und ein Widerstand) kann ebenfalls anstelle des Kapazitätselements Cc verwendet werden. Außerdem ist ein Haltekondensator 26 zum Halten einer Spannung an dem Steuerknoten Ng, die eine Gatespannung eines Ausgangstransistors Q5P ist, vorzugsweise zwischen einem Spannungsquellenknoten N3 und dem Knoten Ng vorgesehen.
Man bemerke, dass, obwohl in den unten beschriebenen Ausführungsformen die Haltekapazität 26, die Spiegelkompensationskapazität 27 und die Kompensationselementgruppe 28 in den Figuren nicht gezeigt sind, wenigstens eine der Elementgruppen auch ähnlich zu dem Konfigurationsbeispiel von 1 angeordnet sein kann.
Man bemerke, dass die hohen Spannung VH1 und VH2, die von jeweiligen Spannungsquellenknoten N1 und N3 auf der Hochspannungsseite geliefert werden, die zueinander gleiche Spannung sein können und dass die niedrigen Spannungen VL1 und VL2, die von jeweiligen Spannungsquellenknoten N2 und N4 auf der Niedrigspannungsseite geliefert werden, die zueinander gleichen Spannungen sein können.
Nun wird 2 verwendend eine Beschreibung der Vorgänge in der in 1 gezeigten Stromverstärkeschaltung gegeben.
Mit Bezug auf 2 werden, nachdem sich die Eingangsspannung VI zu einem Zeitpunkt t1 von V1 auf V2 ändert, die Schalterelemente S1 und S2 zu einem Zeitpunkt t2 angeschaltet.
Dadurch beginnt nicht nur die Versorgung eines Betriebsstroms an den Stromspiegelverstärker 30, sondern durch Ausbilden einer Rückkopplungsschleife wird auch ein Betrieb ähnlich zu dem bei der in 26 gezeigten Stromverstärkungsschaltung 100# ebenfalls durchgeführt und die Ausgangsspannung VO wird graduell von V1 nahe zu V2. Man bemerke, dass die Schalterelemente S1 und S2 nicht notwendigerweise simultan angeschaltet werden müssen und auch vor dem Zeitpunkt t1 eingeschaltet werden können.
Nachdem die Ausgangsspannung VO durch Ausbilden der Rückkopplungsschleife im Wesentlichen denselben Wert wie die Eingangsspannung VI (= V2) annimmt, wird das Schalterelement S1 zu einem Zeitpunkt t3 ausgeschaltet, so dass die Rückkopplungsschleife unterbrochen wird. Mit dem Unterbrechen ändert sich danach eine Spannung am Knoten Ng, die eine Gatespannung des Ausgangstransistors Q5P ist, nicht mehr von einer Spannung zum Zeitpunkt t3, so dass verursacht ist, dass der Ausgangsknoten No unabhängig von einem Ausgang des Stromspiegelverstärkers 30 V2 annimmt.
Eine Spannung am Knoten Ng wird durch das Wirken einer parasitären Kapazität, die hauptsächlich eine Gatekapazität des Ausgangstransistors Q5P enthält, und den Haltekondensator 26 gehalten. Das bedeutet mit bereitgestellter Haltekapazität 26 kann eine Spannungshaltezeit am Knoten Ng länger sein.
Zu einem Zeitpunkt t4 nach dem Zeitpunkt t3 wird das Schalterelement S2 ausgeschaltet, um die Versorgung eines Betriebsstroms für den Stromspiegelverstärker 30 zu beenden. Dies ist so, weil nach dem Unterbrechen der Rückkopplungsschleife aufgrund des Ausschaltens des Schalterelements S3 die Steuerung derart durchgeführt wird, dass die Ausgangsspannung VO denselben Wert wie die Eingangsspannung VI annimmt, und ein Strom kann an den Ausgangsknoten No geliefert werden, selbst wenn ein Differenzverstärkungsbetrieb des Stromspiegelverstärkers 30 beendet wird.
Deshalb erzeugt die Stromverstärkeschaltung 100 nach der ersten Ausführungsform durch Unterbrechen einer Rückkopplungsschleife nach dem Stabilisieren der Ausgangsspannung VO keine Oszillation, selbst wenn eine Variation in der Spannung am Ausgangsknoten No aufgrund eines Einflusses einer externen Störung oder von ähnlichem auftritt, sie kann eine Spannung an und einen Strom in den Ausgangsknoten No stabilisieren und beendet einen Betriebsstrom des Stromspiegelverstärkers 30, wodurch ermöglicht wird, die Leistungsaufnahme zu reduzieren.
Man bemerke, dass in einem Fall, bei dem die Schalterelemente S1 und S2 simultan ausgeschaltet werden, ein normaler Betrieb in dem Stromspiegelverstärker 30 in Antwort auf das Ausschalten des Schalters S2 unmöglich wird und eine Spannung an dem Knoten Ng eine Möglichkeit von einem gewünschten Wert von VO (Ausgangsspannung) = VI(Eingangsspannung) zu verschieben aufweist, wenn das Schalterelement S1 ausgeschaltet wird.
Somit wird eine Reihenfolge angenommen, bei der das Schalterelement S2 zu einem Zeitpunkt ausgeschaltet wird, wenn eine vorbestimmte Zeit verstreicht, nachdem das Schalterelement S1 ausgeschaltet wird, so dass ein Betriebsstrom des Stromspiegelverstärkers 30 unterbrochen wird, nachdem am Knoten Ng eine gewünschte Gatespannung des Ausgangstransistors Q5P gesichert ist, wie in 2 gezeigt ist.
Man bemerke, dass eine Ausschaltzeit (Zeitpunkt t3) des Schalterelements S1 wie oben beschrieben notwendigerweise später sein muss, als die Zeit, zu der die Ausgangsspannung VO durch Ausbildung der Rückkopplungsschleife denselben Wert wie die Eingangsspannung VI (= V2) annimmt. Zum Beispiel kann eine Konstruktion realisiert werden, bei der eine zum Steuern der Ausgangsspannung VO notwendige Zeit zuvor durch Analysieren eines Verhaltens, wenn eine Rückkopplungsschleife ausgebildet wird, erhalten wird und ein das Verstreichen der notwendigen Zeit de tektierender Zeitgeber (nicht gezeigt) bereitgestellt ist und dadurch eine Ausschaltzeit des Schalters S1 bestimmt wird. Alternativ kann eine Konstruktion angenommen werden, bei der eine Ausschaltzeit des Schalters S1 in Antwort auf eine Spannungsdifferenz zwischen den Knoten N6 und N7, die eine Differenz zwischen der Ausgangsspannung VO und der Eingangsspannung VI ist, bestimmt wird.
Während sich eine Gatespannung des Ausgangstransistors Q5P mit der Zeit aufgrund eines Leckstroms reduziert, erleidet die Gatespannung in einer vorbestimmten Zeit beinahe keine Änderung. Zum Beispiel ist es in einem Fall, bei dem die Stromverstärkeschaltung 100 auf eine Flüssigkristallanzeige angewendet wird, ausreichend, falls eine Spannung am Ausgangsknoten No nur für ein Auswahlintervall (üblicherweise einige zig μs) einer Gateleitung gehalten werden muss; deshalb kann die Spannung in einem Bereich verwendet werden, in dem die Reduktion in der Gatespannung des Ausgangstransistors praktisch unproblematisch ist.
Erste Modifikation der ersten Ausführungsform
Mit Bezug auf 3 beinhaltet eine Stromverstärkeschaltung 101 nach der ersten Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Differenzverstärkungsschaltung 11, ein Schalterelement S1 und eine Ausgangsschaltung 22. Die Stromverstärkeschaltung 101 nach der ersten Modifikation der ersten Ausführungsform unterscheidet sich von der Stromverstärkeschaltung 100 nach der ersten Ausführungsform darin, dass die Stromverstärkeschaltung 101 eine Ausgangsschaltung 22 anstelle der Ausgangsschaltung 20 aufweist.
Die Ausgangsschaltung 22 beinhaltet eine Konstantstromquelle 25 und einen Ausgangstransistor Q5N, der ein n-Typ Transistor ist. Die Konstantstromquelle 25 ist zwischen einen Spannungsquellen knoten N3 (Hochspannungsquelle) und einen Ausgangsknoten No geschaltet, und ein begrenzter Konstantstrom I2 wird von dem Spannungsquellenknoten N3 an den Ausgangsknoten No geliefert.
Der Ausgangstransistor Q5N weist das Gate mit einem Knoten Ng verbunden auf und ist zwischen den Ausgangsknoten No und einen Spannungsquellenknoten N4 (Niedrigspannungsquelle) geschaltet. Der Knoten Ng ist ähnlich zu dem in der Stromverstärkeschaltung 100 über ein Schalterelement S1, das ein "Rückkopplungsschleifenschalter" ist, mit einem Knoten N6 eines Stromspiegelverstärkers 30 verbunden.
Man bemerke, dass die Schalterelemente S1 und S2 in einer ähnlichen Art zu denen in der Stromverstärkeschaltung 100 gemäß 2 gesteuert werden.
Auch wenn ein solcher Aufbau angenommen ist, werden ähnlich zu der Stromverstärkeschaltung 100 Betriebsstabilisierung aufgrund des Verhinderns von Oszillation und eine niedrigere Leistungsaufnahme erreicht und eine Spannung am Ausgangsknoten No kann derart gesteuert werden, dass sie gleich einer Spannung am Eingangsknoten Ni ist. Man bemerke, dass die Ausgangsschaltung 22, die sich von der in 1 gezeigten Ausgangsschaltung 20 unterscheidet, verursacht, dass ein Ausgangsstrom aus einem Ausgangsknoten No ausfließt. Dass bedeutet, die Stromverstärkeschaltung 101 nach der ersten Modifikation der ersten Ausführungsform ist eine Stromverstärkeschaltung vom "Pull-Typ". Im Kontrast dazu ist die Stromverstärkeschaltung 100, bei der die Ausgangsschaltung 22 verursacht, dass ein Ausgangsstrom in den Ausgangsknoten No fließt, eine Stromverstärkeschaltung vom "Push-Typ".
Zweite Modifikation der ersten Ausführungsform
Mit Bezug auf 4 beinhaltet eine Stromverstärkeschaltung 102 nach der zweiten Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Differenzverstärkungsschaltung 12, eine Ausgangsschaltung 20 und ein Schalterelement S1. Die Stromverstärkeschaltung 102 nach der zweiten Modifikation der ersten Ausführungsform unterscheidet sich von der Stromverstärkeschaltung 100 nach der ersten Ausführungsform darin, dass die Stromverstärkeschaltung 102 eine Differenzverstärkungsschaltung 12 anstelle der Differenzverstärkungsschaltung 11 aufweist.
Die Differenzverstärkungsschaltung 12 beinhaltet eine Betriebsstromquelle 15, einen Stromspiegelverstärker 31 und ein Schalterelement S2, das als ein "Betriebsstromschalter" bereitgestellt ist. Das bedeutet, die Differenzverstärkungsschaltung 12 unterscheidet sich im Vergleich zu der in 1 gezeigten Differenzverstärkungsschaltung 11 darin, dass die Differenzverstärkungsschaltung 12 einen Stromspiegelverstärker 31 anstelle des Stromspiegelverstärkers 30 aufweist.
Der Stromspiegelverstärker 31 ist derart konfiguriert, dass er n-Typ Transistoren als Lasten aufweist und n-Typ-Transistoren Q1N und Q2N, die als ein Paar von Stromspiegellasten bereitgestellt sind, und p-Typ Transistoren Q3P und Q4P als ein Paar von Eingangstransistoren, die eine Differenzeingabe empfangen, beinhaltet.
Der n-Typ Transistor Q1N ist elektrisch zwischen einen Knoten N6 und einen Knoten N8 geschaltet und der n-Typ Transistor Q2N ist elektrisch zwischen einen Knoten N7 und einen Knoten N8 geschaltet. Der Knoten N8 ist mit einem Spannungsquellenknoten N2 verbunden. Die Gates der n-Typ Transistoren Q1N und Q2N sind mit dem Knoten N7 verbunden.
Der p-Typ Transistor Q3P ist elektrisch zwischen einen Knoten N5 und den Knoten N6 geschaltet und der p-Typ Transistor Q4P ist elektrisch zwischen den Knoten N5 und den Knoten N7 geschaltet. Das Gate des p-Typ Transistors Q3P ist mit einem Eingangsknoten Ni verbunden und das Gate des Transistors Q4P ist mit einem Ausgangsknoten No verbunden. Auf diese Weise unterscheidet sich der Stromspiegelverstärker 31 von dem Stromspiegelverstärker 30 nur darin, dass sich die Leitungstypen der Lasttransistoren von denen der Eingangstransistoren unterscheiden, wohingegen ein Betrieb in ihnen, das heißt, die an den Knoten N6 und N7 erzeugten Spannungen, ähnlich zu dem des Stromspiegelverstärkers 30 ist.
Das Schalterelement S1 ist zwischen den Ausgangsknoten N6 des Stromspiegelverstärkers 31 und den mit dem Gate des Ausgangstransistors Q5P verbundenen Knoten Ng geschaltet. Das Schalterelement S2 ist in Reihe mit einer Betriebsspannungsquelle 15 zwischen die Spannungsquelle einen Knoten N1 und den Knoten N5 geschaltet und versorgt einen Betriebsstrom des Stromspiegelverstärkers 31 oder unterbricht ihn.
Deshalb werden in der Stromverstärkeschaltung 102 nach der zweiten Modifikation der ersten Ausführungsform ebenfalls die Schalterelemente S1 und S2 in einer ähnlichen Art zu der in 2 gezeigten gesteuert, wodurch ermöglicht wird, dass Vorgänge ähnlich zu denen in der Stromverstärkeschaltung 100 realisiert werden können. Das heißt, eine Stromverstärkeschaltung vom Push-Typ, bei der Oszillation verhindert ist, die Betriebsstabilität hoch ist und die Leistungsaufnahme niedrig ist, kann realisiert werden.
Dritte Modifikation der ersten Ausführungsform
5 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine Konfiguration einer Stromverstärkeschaltung nach der dritten Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Mit Bezug auf 5 beinhaltet eine Stromverstärkeschaltung 103 nach der dritten Modifikation der ersten Ausführungsform eine Differenzverstärkungsschaltung 12, eine Ausgangsschaltung 22 und ein Schalterelement S1.
Die Differenzverstärkungsschaltung 12, die ähnlich zu der in 4 gezeigten ist, beinhaltet einen Stromspiegelverstärker 31, der n-Typ Transistoren als Lasten verwendet. Die Ausgangsschaltung 22 ist eine Ausgangsschaltung vom Pull-Typ ähnlich zu der in 3 gezeigten.
Der Schalter S1 ist zwischen einem Ausgangsknoten N6 des Stromspiegelverstärkers 31 und einem mit dem Gate eines Ausgangstransistors Q5N verbundenen Knoten Ng vorgesehen. In einer solchen Weise werden mit einer Kombination einer Differenzverstärkungsschaltung 12, die einen n-Typ Transistoren als Lasten verwendenden Stromspiegelverstärker beinhaltet, und auch der Pull-Typ Ausgangsschaltung 22 die Schalterelemente S1 und S2 in einer ähnlichen Art zu der in 2 gezeigten gesteuert, wodurch ermöglicht wird, dass Vorgänge ähnlich zu denen in der Stromverstärkeschaltung 100 nach der ersten Ausführungsform realisiert werden können. Das heißt, es kann eine Pull-Typ Stromverstärkeschaltung realisiert werden, die Oszillation verhindert, eine hohe Betriebsstabilität aufweist und eine geringe Leistungsaufnahme hat.
Zweite Ausführungsform
Mit Bezug auf 6 beinhaltet eine Stromverstärkeschaltung 104 nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Differenzverstärkungsschaltung 11, ein Schalterelement S1 und eine Ausgangsschaltung 21. Die Stromverstärkeschaltung 104 nach der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Stromverstärkeschaltung 100 nach der ersten Ausführungsform darin, dass die Stromverstärkeschaltung 104 eine Ausgangsschaltung 21 anstelle der Ausgangsschaltung 20 beinhaltet.
Während die Ausgangsschaltung 21, die ähnlich der in 1 gezeigten Ausgangsschaltung 20 ist, von einem Push-Typ ist, der verursacht, dass ein Ausgangsstrom in einen Ausgangsknoten No fließt, unterscheidet sich eine Polarität eines Ausgangstransistors von der bei der Ausgangsschaltung 20. In der Ausgangsschaltung 21 sind das Drain und die Source eines Ausgangstransistors Q5N, der ein n-Typ Transistor ist, mit einem Spannungsquellenknoten N3 (Hochspannungsknoten) bzw. dem Ausgangsknoten No verbunden. Das bedeutet, der Ausgangstransistor Q5N ist als Sourcefolger verbunden.
Da in dieser Weise eine Polarität eines Ausgangstransistors umgekehrt zu der der Ausgangsschaltung 20 ist, sind die Gates der p-Typ Transistoren Q1P und Q2P, die Lasttransistoren sind, in dem Stromspiegelverstärker 30 mit dem Knoten N6 verbunden. Das Schalterelement S1, das ein "Rückkopplungsschleifenschalter" ist, ist zwischen einen Knoten N7 und einen Knoten Ng (d. h. das Gate eines Ausgangstransistors Q5N) geschaltet. Die Schalterelemente S1 und S2 werden in einer ähnlichen Art zu der in 2 gezeigten Reihenfolge gesteuert.
Dadurch wird in der Stromverstärkeschaltung 104 nach der zweiten Ausführungsform eine Rückkopplungsschleife nach der Stabilisierung einer Ausgangsspannung VO in einer ähnlichen Weise zu der in der Stromverstärkeschaltung 100 nach der ersten Ausführungsform unterbrochen, wodurch ermöglicht wird, dass eine Push-Typ Stromverstärkeschaltung realisiert wird, bei der Oszillation verhindert ist, so dass dadurch die Betriebsstabilität verbessert wird. Da die Ausgangsschaltung 21 eine einen n-Typ Transistor verwendende Sourcefolger-Konfiguration aufweist, weist die Stromverstärkeschaltung 104 einen Vorteil auf, dass Oszillation schwerlich während des Ausbildens einer Rückkopplungsschleife auftritt, wie auch in der JP-A-2000-148263 offenbart ist. Somit kann die Betriebsstabilität weiter verbessert werden.
Man bemerke, dass durch Annehmen eines n-Typ Transistors als ein Ausgangstransistor in der Ausgangsschaltung 21 die Notwendigkeit auftritt, dass eine Ausgangsspannung von dem Stromspiegelverstärker 30 um einen Spannungsabfall aufgrund eines Schwellenwertes in dem Ausgangstransistor QN5 zu erhöhen ist. Da es erforderlich ist, dass eine hohe Spannung VH1, die eine Hochspannungsquelle des Stromspiegelverstärkers 30 ist, höher ist, tritt ein Kümmernis des Ansteigens des aufgenommenen Stroms auf.
Bei der Stromverstärkeschaltung 104 nach der zweiten Ausführungsform kann jedoch durch Ausschalten des Schalterelements S2 nach der Stabilisierung der Ausgangsspannung VO, um dadurch einen Betriebsstrom des Stromspiegelverstärkers 30 zu unterbrechen, ein nachteiliger Einfluss, dass die Leistungsaufnahme aufgrund eines Ansteigens in der hohen Spannung VH1 ansteigt, unterdrückt werden. Dadurch kann durch Annehmen der Konstruktion nach der zweiten Ausführungsform eine Push-Typ Stromverstärkeschaltung, bei der Oszillation verhindert ist und ein Betrieb hoch stabilisiert ist, mit einer niedrigen Leistungsaufnahme realisiert werden.
Erste Modifikation der zweiten Ausführungsform
Mit Bezug auf 7 beinhaltet eine Stromverstärkeschaltung 105 nach der ersten Modifikation der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Differenzverstärkungsschaltung 11, ein Schalterelement S1 und eine Ausgangsschaltung 23. Die Stromverstärkeschaltung 105 nach der ersten Modifikation der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Stromverstärkeschaltung 101 nach der ersten Modifikation der ersten Ausführungsform darin, dass die Stromverstärkeschaltung 105 anstelle der Ausgangsschaltung 22 eine Ausgangsschaltung 23 aufweist.
Während die Ausgangsschaltung 23, die ähnlich der in 3 gezeigten Ausgangsschaltung 22 ist, von einem Pull-Typ ist, der verursacht, dass ein Ausgangsstrom aus einem Ausgangsknoten No ausfließt, unterscheidet sich eine Polarität des Ausgangstransistors von der bei der Ausgangsschaltung 22. Bei der Ausgangsschaltung 23 sind das Drain und die Source eines Ausgangstransistors Q5P, der ein p-Typ Transistor ist, elektrisch mit einem Spannungsquellenknoten N4 (Niedrigspannungsquelle) bzw. dem Ausgangsknoten No verbunden. Das heißt, der Ausgangstransistor Q5P ist als Sourcefolger geschaltet.
Da in dieser Weise eine Polarität des Ausgangstransistors entgegengesetzt zu der des Ausgangstransistors 22 ist, weist der Stromspiegelverstärker 30 eine ähnliche Konstruktion zu dem aus 6 auf. Deshalb ist das Schalterelement S1, das ein "Rückkopplungsschleifenschalter" ist, ebenfalls zwischen einen Knoten N7 und einen Knoten Ng (d. h. das Gate des Ausgangstransistors Q5P) geschaltet. Auch bei der Stromverstärkeschaltung 105 werden die Schalterelemente S1 und S2 in einer ähnlichen Art zu der in 2 gezeigten Reihenfolge gesteuert.
Dadurch wird bei der Stromverstärkeschaltung 105 nach der ersten Modifikation der zweiten Ausführungsform eine Rückkopplungsschleife nach der Stabilisierung der Ausgangsspannung VO in einer ähnlichen Art zu der bei der Stromverstärkeschaltung 101 gemäß der ersten Modifikation der ersten Ausführungsform unterbrochen, wodurch ermöglicht wird, dass eine Stromverstärkeschaltung vom Pull-Typ realisiert wird, bei der Oszillation verhindert ist und die Betriebsstabilität verbessert ist. Da die Ausgangsschaltung 23 eine einen p-Typ Transistor verwendende Sourcefolger-Schaltungskonstruktion aufweist, weist weiterhin die Stromverstärkeschaltung 105 einen Vorteil auf, dass selbst während des Ausbildens einer Rückkopplungsschleife Oszillation schwerlich auftritt. Folglich kann eine Betriebsstabilität weiter verbessert werden.
Man bemerke, dass durch Einsetzen eines p-Typ Transistors als ein Ausgangstransistor in der Ausgangsschaltung 23 eine Notwendigkeit auftritt, dass eine niedrige Spannung VL1, die eine Niedrigspannungsquelle des Stromspiegelverstärkers 30 ist, um eine Schwellenspannung des Ausgangstransistors Q5P zu reduzieren ist; deshalb tritt dort eine Sorge des Ansteigens des aufgenommenen Stromes auf.
Bei der Stromverstärkeschaltung 105 nach der ersten Modifikation der zweiten Ausführungsform kann jedoch durch Ausschalten des Schalterelementes S2 nach der Stabilisierung der Ausgangsspannung VO, so dass dadurch ein Betriebsstrom des Stromspiegelverstärkers 30 unterbrochen wird, ein negativer Einfluss unterdrückt werden, dass die Leistungsaufnahme aufgrund eines Abfalls in der niedrigen Spannung VL1 ansteigt. Dadurch kann durch Verwenden der Konstruktion nach der ersten Modifikation der zweiten Ausführungsform eine Stromverstärkeschaltung vom Pull-Typ, bei der Oszillation verhindert ist und ein Betrieb hoch stabilisiert ist, mit einer niedrigen Leistungsaufnahme realisiert werden.
Zweite Modifikation der zweiten Ausführungsform
Mit Bezug auf 8 beinhaltet eine Stromverstärkeschaltung 106 nach der zweiten Modifikation der zweiten Ausführungsform eine Differenzverstärkungsschaltung 12, ein Schalterelement S1 und eine Stromverstärkeschaltung 21. Die Stromverstärkeschaltung 106 nach der zweiten Modifikation der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich im Vergleich mit der Stromverstärkeschaltung 104 (6) nach der zweiten Ausführungsform darin, dass die Stromverstärkeschaltung 106 die Differenzverstärkungsschaltung 12 anstelle der Differenzverstärkungsschaltung 11 aufweist.
Die Differenzverstärkungsschaltung 12, die ähnlich zu der in 4 gezeigten ist, beinhaltet einen Stromspiegelverstärker 31, der n-Typ Transistoren als Lasten aufweist. Die Ausgangsschaltung 21 ist, wie in 6 gezeigt, eine Ausgangsschaltung vom Push-Typ, die einen n-Typ Ausgangstransistor Q5N in Sourcefolger-Schaltung aufweist.
Das Schalterelement S1 ist zwischen einem Ausgangsknoten N7 des Stromspiegelverstärkers 31 und einem mit dem Gate des Ausgangstransistors Q5N verbundenen Knoten Ng vorgesehen. Selbst mit einer Kombination der Differenzverstärkungsschaltung 12, die einen Stromspiegelverstärker mit n-Typ Transistoren als Lasten aufweist, und der Ausgangsschaltung 21 vom Push-Typ, können auch in dieser Weise Vorgänge ähnlich zu denen in der Stromverstärkeschaltung 104 nach der zweiten Ausführungsform durch Steuern der Schalterelemente S1 und S2 in einer ähnlichen Weise zu den in 2 gezeigten realisiert werden. Das heißt, es kann eine Stromverstärkeschaltung vom Push-Typ, bei der Oszillation verhindert ist und der Betrieb hoch stabilisiert ist, mit einer niedrigeren Leistungsaufnahme realisiert werden.
Dritte Modifikation der zweiten Ausführungsform
Mit Bezug auf 9 beinhaltet eine Stromverstärkeschaltung 107 nach der dritten Modifikation der zweiten Ausführungsform eine Differenzverstärkungsschaltung 12, ein Schalterelement S1 und eine Ausgangsschaltung 23. Die Stromverstärkeschaltung 107 nach der dritten Modifikation der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich im Vergleich mit der Stromverstärkeschaltung 105 (7) nach der ersten Modifikation der zweiten Ausführungsform darin, dass die Stromverstärkeschaltung 106 anstelle der Differenzverstärkungsschaltung 11 die Differenzverstärkungsschaltung 12 aufweist.
Die Differenzverstärkungsschaltung 12, die ähnlich zu der in 4 gezeigten ist, beinhaltet einen Stromspiegelverstärker 31, der n-Typ Transistoren als Lasten aufweist. Die Ausgangsschaltung 23 ist, wie in 7 gezeigt, eine Ausgangsschaltung vom Pull-Typ, die einen p-Typ Ausgangstransistor in Sourcefolger-Schaltung aufweist.
Das Schalterelement S1 ist zwischen einem Ausgangsknoten N7 des Stromspiegelverstärkers 31 und einem mit dem Gate eines Ausgangstransistors Q5P verbundenen Knoten Ng vorgesehen. Selbst mit einer Kombination der Differenzverstärkungsschaltung 12, die einen Stromspiegelverstärker mit n-Typ Transistoren als Lasten beinhaltet, und der Ausgangsschaltung 23 vom Pull-Typ, können in dieser Weise Vorgänge ähnlich zu denen bei der Stromverstärkeschaltung 105 nach der ersten Modifikation der zweiten Ausführungsform durch Steuern der Schalterelemente S1 und S2 in einer ähnlichen Art zu der in 2 gezeigten realisiert werden. Das heißt, es kann eine Stromverstärkeschaltung vom Pull-Typ, bei der Oszillation verhindert ist und Vorgänge hoch stabilisiert sind mit einer niedrigeren Leistungsaufnahme realisiert werden.
Man bemerke, dass während bei der ersten und der zweiten Ausführungsform und deren Modifikationen verschiedene Arten von Änderungen bezüglich der Transistorpolaritäten (Leitungtypen) eines Stromspiegelverstärkers und der Ausgangstransistoren beispielhaft gezeigt sind, die Stromtreibefähigkeit eines n-Typ Transistors größer als die eines p-Typ Transistors ist, während beide dieselbe Größe (Gatebreite/Gatelänge) aufweisen; deshalb ist es beim Herunterskalieren der Schaltung vorteilhafter n-Typ Transistoren als Lasttransistoren in einem Stromspiegelverstärker und einem Ausgangstransistor zu verwenden.
Dritte Ausführungsform
Bei jeder der Stromverstärkeschaltung 100 bis 107 nach der ersten und der zweiten Ausführungsform und deren Modifikationen wird eine Rückkopplungsschleife durch Ausschalten des Schalterelements S1 nach der Stabilisierung der Ausgangsspannung VO unterbrochen, um damit Oszillation zu verhindern und die Betriebsstabilität zu verbessern. Nach dem Unterbrechen in der Rückkopplungsschleife wird die Gatespannung des Ausgangstransistors auf einem gewünschten Pegel gehalten, um dadurch die Ausgangsspannung VO zu erhalten.
In einer tatsächlichen Schaltung ist das Schalterelement S1 durch einen einzigen p-Typ Transistor, einen einzigen n-Typ Transistor oder beide Transistoren in Parallelschaltung realisiert. Deshalb tritt eine sogenannte Durchführung auf, dass sich eine Spannung am Knoten Ng, die eine Gatespannung des Ausgangstransistors ist, direkt vor dem Ausschalten des Schalterelements S1 von einem gewünschten Pegel verschiebt, wenn das Schalterelement S1 durch das Wirken einer parasitären Kapazität ausgeschaltet wird, die zwischen der Gateelektrode und der Sourceelektrode oder der Drainelektrode eines Transistors vorhanden ist, der das Schalterelement S1 bildet.
Um mit einer solchen Durchführung umzugehen, weist eine Anordnung einer in 1 gezeigten Haltekapazität in einem gewissen Ausmaß einen Effekt auf und bei der dritten Ausführungsform wird eine Beschreibung einer Schaltungskonfiguration zum Kompensieren einer Durchführung gegeben.
10 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungskonfiguration einer Stromverstärkeschaltung nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Mit Bezug auf 10 beinhaltet eine Stromverstärkeschaltung 110 nach der dritten Ausführungsform zusätzlich zu der Konfiguration der in 6 gezeigten Stromverstärkeschaltung 104 eine Durchführungskompensationsschaltung 50.
Die Durchführungskompensationsschaltung 50 beinhaltet einen Kondensator 52, ein Schalterelement S3, das einem "ersten Kompensationsschalter" entspricht, und ein Schalterelement S4, das einem "zweiten Kompensationsschalter" entspricht.
Das Schalterelement S3 ist zwischen einen Eingangsknoten Ni und einen Knoten N10 geschaltet und der Schalter S4 ist zwischen den Knoten N10 und einen Ausgangsknoten No geschaltet. Der Kondensator 52 ist zwischen den Knoten Ng, der ein "Steuerknoten" ist, und den Knoten N10 geschaltet.
11 ist ein Betriebssignalverlaufsdiagramm, das Vorgänge in einer in 10 gezeigten Durchführungskompensationsschaltung 50 beschreibt.
Mit Bezug auf 11 wird das Schalterelement S4 zu einem Zeitpunkt t2 angeschaltet, der ein Zeitpunkt ähnlich zu dem des Schalterelementes S1 ist, das ein "Rückkopplungsschleifenschalter" ist, und zu einem Zeitpunkt t3 ausgeschaltet. Wie in 2 gezeigt, nimmt eine Spannung am Knoten Ng unmittelbar vor dem Ausschalten des Schalterelements S1 eine Gatespannung Vg des Ausgangstransistors Q5N an, die ermöglicht, dass die Ausgangsspannung VO gleich der Eingangsspannung VI ist.
Wenn das Schalterelement S1 in diesem Zustand ausgeschaltet wird, tritt an dem Knoten Ng eine Durchführungsspannungsvariation von –ΔV1 auf. Falls eine Kapazität des Kondensators 52 in der Durchführungskompensationsschaltung 50 derart gestaltet ist, dass sie größer als eine parasitäre Kapazität des Knotens N10 ist, wird die Spannungsvariation von –ΔV1 am Knoten Ng beinahe voll durch die Wirkung des Kondensators 52 an den Knoten N10 übertragen.
In einer ähnlichen Weise wird eine Spannungsvariation von –ΔV4 durch das Ausschalten des Schalterelements S4 aufgrund einer Durchführung am Knoten N10 erzeugt, und die Spannungsvariation von –ΔV4 wird beinahe vollständig an den Knoten Vg übertragen. Dadurch wird nach der Zeit t3 als eine Grenze jede der Spannungen an dem Knoten N10 und dem Knoten Ng um –ΔVg (ΔVg = ΔV1 + ΔV4) reduziert.
Wenn das Schalterelement S3 zu einem Zeitpunkt t5 angeschaltet wird, der später als der Zeitpunkt t3 ist, wird dann eine Spannung am Knoten N10 gleich einer Spannung am Eingangsknoten Ni in einem Niedrigimpedanzzustand, d.h. eine Eingangsspannung VI. Das heißt, eine Spannung am Knoten N10 steigt um ΔVg an, was einem Spannungsabfall zum Zeitpunkt t3 entspricht. Da diese Spannungsvariation durch kapazitive Kopplung durch den Kondensator 52 an den Knoten Ng übertragen wird, wird unmittelbar vor dem Ausschalten des Schalterelements S1 zum Zeitpunkt t3 eine Spannung an Ng auf eine Gatespannung auf einem gewünschten Pegel zurückgesetzt. Durch Beheben einer Durchführung am Knoten Ng mit der Durchführungskompensationsschaltung 50 wird auf diese Weise bei der Stromverstärkeschaltung 110 nach der dritten Ausführungsform die Ausgangsspannung VO stabil gehalten.
Man bemerke, dass der Kondensator 52 in der Durchführungskompensationsschaltung 50 in einer Ausperiode der Schalterelemente S1 und S4 als eine in 1 gezeigte Haltekapazität 26 wirkt. Folglich kann eine Gatespannungshaltezeit des Ausgangstransistors erhöht werden, so dass zusätzlich zu dem oben beschriebenen Durchführungsaufhebeeffekt die Steuerbarkeit der Ausgangsspannung VO verbessert werden kann, wenn eine Rückkopplungsschleife unterbrochen wird.
Modifikation der dritten Ausführungsform
Mit Bezug auf 12 unterscheidet sich eine Stromverstärkeschaltung 111 nach der Modifikation der dritten Ausführungsform verglichen mit der Konfiguration der in 10 gezeigten Stromverstärkeschaltung 110 darin, dass die Stromverstärkeschaltung 111 eine Durchführungskompensationsschaltung 51 anstelle der Durchführungskompensationsschaltung 50 aufweist.
Die Durchführungskompensationsschaltung 51 beinhaltet Schalterelemente S3 und S4 und einen Kondensator 52 und unterscheidet sich von der Durchführungskompensationsschaltung 50 darin, dass in der Durchführungskompensationsschaltung 51 das Schalterelement S4 in einem Rückkopplungspfad zwischen dem Ausgangsknoten No und dem Gate eines Eingangstransistors Q4N vorgesehen ist. Das heißt, das Gate Eingangstransistors Q4N ist mit dem Knoten N10 verbunden und weiterhin durch das Schalterelement S4 mit dem Ausgangsknoten No verbunden. Durch Steuern der Schalterelemente S3 und S4 wie in 11 gezeigt, arbeitet die Stromverstärkeschaltung 111 nach der Modifikation der dritten Ausführungsform in einer ähnlichen Weise zu der bei der in 10 gezeigten Stromverstärkeschaltung 110.
In der Stromverstärkeschaltung 111 nach der Modifikation des dritten Beispiels, kann ein Verdrahtungsabschnitt, in dem das Schalterelement S4 angeordnet ist, geteilt werden und eine Belegungsfläche der Schaltung kann reduziert werden. Ein Mangel, dass der Eingangstransistor Q4N als eine parasitäre Kapazität des Knotens N10 wirkt, begleitet jedoch die Reduktion der Belegungsfläche.
Man bemerke, dass während bei der dritten Ausführungsform und deren Modifikation beispielhaft eine Konfiguration gezeigt ist, bei der die Durchführungskompensationschaltung 50 oder 51 zu der Stromverstärkeschaltung 104 (6) nach der zweiten Ausführungsform hinzugefügt ist, jede der anderen Stromverstärkeschaltungen 105 bis 107, bei der die Ausgangsschaltung eine Sourcefolger-Konfiguration aufweist, durch Hinzufügen der Durchführungskompensationsschaltung 50 oder 51 die Ausgangsspannung VO durch Aufheben einer Durchführung mit einer guten Präzision setzen kann.
Vierte Ausführungsform
Bei der vierten Ausführungsform ist eine Stromverstärkeschaltung von einer Kombination einer Stromverstärkeschaltung eines Pull-Typs und einer Stromverstärkeschaltung eines Push-Typs gebildet, die in der ersten bis der dritten Ausführungsform und deren Modifikationen beschrieben sind.
13 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Stromverstärkeschaltung 200 nach der vierten Ausführungsform zeigt.
Mit Bezug auf 13 beinhaltet eine Stromverstärkeschaltung 200 nach der vierten Ausführungsform eine Stromverstärkeschaltung 210 vom Ausflusstyp (Push-Typ, d.h. Quellstromtyp) und eine Stromverstärkeschaltung 220 vom Zuflusstyp (Pull-Typ, d.h. Senkenstromtyp). Die Eingangsknoten Ni der Stromverstärkeschaltung 210 vom Ausflusstyp und der Stromverstärkeschaltung 220 vom Zuflusstyp sind elektrisch miteinander verbunden und andererseits sind die Ausgangsknoten No der Stromverstärkeschaltung 210 vom Ausflusstyp und der Stromverstärkeschaltung 220 vom Zuflusstyp elektrisch miteinander verbunden. Die Eingangsspannung VI zu der Stromverstärkeschaltung 200 wird an den miteinander verbundenen Eingangsknoten Ni eingegeben und die Ausgangsspannung VO der Stromverstärkeschaltung 200 wird an dem miteinander verbundenen Ausgangsknoten No erzeugt.
Als Stromverstärkeschaltung 210 vom Ausflusstyp (Push-Typ) ist eine der Stromverstärkeschaltungen 100, 102, 104, 106, 110 und 111 oder eine Stromverstärkeschaltung 106 einer Sourcefolgerkonfiguration als eine Ausgangsschaltung, der die Durchführungsschaltung 50 oder 51 hinzugefügt ist, anwendbar. Ähnlich ist als Stromverstärkeschaltung 220 vom Zuflusstyp (Pull-Typ) eine der Stromverstärkeschaltungen 101, 103, 105 und 107 oder eine der Stromverstärkeschaltungen 105 und 107 einer Sourcefolgerkonfiguration als eine Ausgangsschaltung, der die Durchführungskompensationsschaltung 50 oder 51 hinzugefügt ist, anwendbar.
Bei dem Ausflusstyp der Stromverstärkeschaltung 210 wird, falls ein vorbestimmter Strom I2 durch die Konstantstromquelle 25 in der Ausgangsschaltung 20 oder 21 für eine niedrigere Leistungsaufnahme reduziert ist, eine Konstruktion erhalten, die schwach gegenüber einer externen Störung in einer positiven Richtung ist (in einer Ansteigerichtung der Ausgangsspannung VO). Ähnlich wird bei dem Zuflusstyp der Stromverstärkeschaltung 220, falls ein vorbestimmter Strom I2 für eine niedrigere Leistungsaufnahme reduziert ist, eine Konstruktion erhalten, die schwach gegenüber einer externen Störung in einer negativen Richtung ist (in einer Abfallrichtung der Ausgangsspannung VO).
Im Kontrast dazu kann bei der Stromverstärkeschaltung 200 nach der vierten Ausführungsform durch Miteinanderkombinieren der Stromverstärkeschaltung 210 vom Ausflusstyp und der Stromverstärkeschaltung 220 vom Zuflusstyp eine Unterdrückungsleistung gegen eine externe Störung in der Richtung, entweder positiv oder negativ, an dem Ausgangsknoten No erhöht werden, während ein vorbestimmter Strom I2 in jeder Stromverstärkeschaltung für eine niedrigere Leistungsaufnahme reduziert ist.
Modifikation der vierten Ausführungsform
Mit Bezug auf 14 unterscheidet sich eine Stromverstärkeschaltung 201 nach der Modifikation der vierten Ausführungsform verglichen mit der Stromverstärkeschaltung 200 (13) nach der vierten Ausführungsform darin, dass die Stromverstärkeschaltung 201 ferner ein Schalterelement S5 beinhaltet, das zwischen die Ausgangsknoten No der Stromverstärkeschaltungen 210 und 220 geschaltet ist.
Der Schalter S5 wird, nachdem die Ausgangsspannungen der Stromverstärkeschaltungen 210 und 220 stabilisiert sind, in Antwort auf das Setzen der Eingangsspannung VI angeschaltet, das heißt zu einer späteren Zeit als dem Zeitpunkt t3 in 2. Dadurch sind die Ausgangsknoten No des Stromausflusstyps der Stromverstärkeschaltung 210 und des Stromzuflusstyps der Stromverstärkeschaltung 220 voneinander getrennt, bis das Schalterelement S5 angeschaltet wird.
Da eine Konstruktion erhalten ist, bei der die Ausgangsknoten No des Stromausflusstyps der Stromverstärkeschaltung 210 und des Stromzuflusstyps der Stromverstärkeschaltung 220 immer miteinander verbunden sind, kann im Gegensatz dazu bei der Stromverstärkeschaltung 200 nach der vierten Ausführungsform, ein Durchgangsstrompfad leicht zwischen einem Spannungsquellenknoten N3 (Hochspannungsquelle) und einem Spannungsquellenknoten N4 (Niedrigspannungsquelle) durch die Ausgangstransistoren in den Ausgangsschaltungen 20 und 21 auf der Push-Seite und die Ausgangstransistoren in den Ausgangsschaltungen 22 und 23 auf der Pull-Seite ausgebildet werden.
Dadurch ist bei der Stromverstärkeschaltung 201 nach der Modifikation der vierten Ausführungsform verhindert, dass während einer Periode bis die Ausgangsspannung VO stabilisiert ist ein Durchgangsstrom erzeugt wird, wodurch zusätzlich zu einem Effekt ähnlich dem der Stromverstärkeschaltung 200 gemäß der vierten Ausführungsform ermöglicht ist, dass die Leistungsaufnahme reduziert wird.
Fünfte Ausführungsform
Bei der fünften Ausführungsform wird eine Konfiguration einer Stromversorgungsschaltung beschrieben, die eine ähnliche Funktion wie das als ein "Betriebsstromschalter" arbeitende Schalterelement S2 aufweist, das in der ersten bis der dritten Ausführungsform und deren Modifikationen vorgestellt ist.
Mit Bezug auf 15 beinhaltet eine Stromversorgungsschaltung 230 nach der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen n-Typ Transistor Q6N, der zwischen einen Spannungsquellenknoten N2 (Niedrigspannungsquelle) und einen Knoten N8 geschaltet ist, und ein Schalterelement S6.
Das Schalterelement S6 überträgt selektiv eine vorbestimmte Spannung VB oder eine niedrige Spannung VL1 an das Gate des Transistors Q6N. Wenn eine Gatespannung des Transistors Q6N die niedrige Spannung VL1 ist, ist der Transistor Q6N ausgeschaltet; deshalb wird ein Versorgungsstrom von dem Spannungsquellenknoten N2 zu dem Knoten N8 Null, so dass die Lieferung eines Betriebsstroms an die Stromspiegelverstärker 30 und 31 endet. Das heißt, es wird ein Zustand erzeugt, der ähnlich dem oben beschriebenen Ausschalten des Schalterelementes S2 ist.
Wenn eine Gatespannung des Transistors Q6N die vorbestimmte Spannung VB ist, verursacht im Kontrast dazu der Transistor Q6N, dass ein Strom entsprechend der vorbestimmten Spannung VB zwischen der Spannungsquelle N2 und dem Knoten N8 hindurchfließt. Folglich kann durch richtiges Setzen der vorbestimmten Spannung VB, sodass sie für Betriebsströme I1 der Stromspiegelverstärker 30 und 31 angepasst ist, die Stromversorgungsschaltung 230 als oben beschriebene Betriebsstromquelle 15 verwendet werden.
Als ein Ergebnis davon kann bei den Stromverstärkeschaltungen 100 bis 107, 110 und 111 ein Paar aus Betriebsstromquelle 15 und Schalterelement S2 durch die in 15 gezeigte Stromversorgungsschaltung 230 ersetzt werden, wodurch ermöglicht wird, dass eine Schaltungskonfiguration jeder der Stromverstärkeschaltungen einfacher ist.
Alternativ kann die Stromversorgungsschaltung 230 nach der fünften Ausführungsform wie in 16 gezeigt ist, auch mit einem p-Typ Transistor Q6P und einem Schalterelement S6 elektrisch zwischen einen Spannungsquellenknoten N1 (Hochspannungsquelle) und einen Knoten N5 geschaltet konstruiert werden.
In diesem Fall verbindet das Schalterelement S6 in einer An-Periode des Schalterelements S2 das Gate des Transistors Q6P mit einer vorbestimmten Spannung VB#, während es in einer Aus-Periode des Schalterelements S2 das Gate des Transistors Q6P mit einer hohen Spannung VH1 verbindet.
Als ein Ergebnis davon kann bei den Stromverstärkeschaltungen 100 bis 107, 110 und 111 ein Paar aus Betriebsstromquelle 15 und Schalterelement S2 durch die in 16 gezeigte Stromversorgungsschaltung 230 ersetzt werden, wodurch ermöglicht wird, dass eine Schaltungskonfiguration von jeder der Stromverstärkeschaltungen einfacher ist.
Sechste Ausführungsform
In einem Fall, bei dem eine oben beschriebene Stromverstärkeschaltung auf eine Flüssigkristallanzeige angewandt wird, ist die Stromverstärkeschaltung üblicherweise mit aus Polysilizium bestehenden Dünnschichttransistoren (TFT) konstruiert. Da die Verteilung der Schwellenspannung von TFT bei der Herstellung üblicherweise groß ist, wird erwartet, dass in der Differenzverstärkungsschaltung 11 (oder 12) eine Offsetspannung erzeugt ist, wodurch in einem Fall, in dem eine Differenz in der Schwellenspannung zwischen den Eingangstransistoren Q3N und Q4N (oder Q3P und Q4P) in dem Stromspiegelverstärker 30 (oder 31) auftritt, außer Stande gesetzt wird, dass die Ausgangsspannung VO auf die Eingangsspannung VI gesetzt wird. In der fünften Ausführungsform wird eine Schaltungskonfiguration beschrieben, die geeignet ist, eine solche Offsetspannung zu kompensieren.
17 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Stromverstärkeschaltung 300 nach der sechsten Ausführungsform zeigt.
Mit Bezug auf 17 beinhaltet eine Stromverstärkeschaltung 300 nach der sechsten Ausführungsform eine Stromverstärkeschaltung 100 nach der ersten Ausführungsform und eine Offsetkompensationsschaltung 310. Die Offsetkompensationsschaltung 310 beinhaltet einen Kondensator 320 zum Halten einer Offsetspannung und Schalterelemente SA bis SC.
Das Schalterelement SA ist zwischen den Eingangsknoten Ni der Stromverstärkeschaltung 100 und einen Knoten Ni# geschaltet, an den eine Eingangsspannung VI eingegeben wird. Das Schalterelement SB ist zwischen den Ausgangsknoten No und einen Knoten N12 geschaltet. Das Schalterelement SC ist zwischen den Knoten N12 und Ni# geschaltet. Das eine Ende des Kondensators 320 ist mit dem Eingangsknoten Ni verbunden und dessen anderes Ende ist mit dem Knoten N12 verbunden.
Die Offsetkompensationsschaltung 310 kompensiert eine Offsetspannung in der Differenzverstärkungsschaltung 11 die unten beschriebenen Vorgänge anwendend, um eine Spannung an dem Eingangsknoten Ni zu korrigieren, so dass die Stromverstärkeschaltung 300 an dem Knoten No eine Ausgangsspannung VO erzeugt, die gleich der Eingangsspannung VI ist.
Zuerst werden nicht nur die Schalterelemente SA und SB angeschaltet, sondern das Schalterelement SC wird auch ausgeschaltet, und es wird nicht nur die Eingangsspannung VI an den Eingangsknoten Ni übertragen, sondern das andere Ende des Kondensators 320 wird auch mit dem Ausgangsknoten No verbunden. In diesem Zustand werden die Schalterelemente S1 und S2 in der Stromverstärkeschaltung 100 (1 und 2) angeschaltet. Dadurch arbeitet die Stromverstärkeschaltung 100 derart, dass verursacht wird, dass die Ausgangsspannung VO an dem Ausgangsknoten No nahe der Eingangsspannung VI kommt, die an den Eingangsknoten Ni übertragen wurde.
In einem Fall, in dem keine Verteilung in der Schwellenspannung der in der Stromverstärkeschaltung 100 beinhalteten TFT vorliegt, gilt VI = VO; deshalb tritt keine Spannungsdifferenz zwischen dem mit dem Ausgangsknoten 12 verbundenen Knoten N12 und dem Eingangsknoten Ni auf, was in einer Offsetspannung Vof = 0 resultiert.
Im Kontrast dazu wird in einem Fall von VI ≠ VO aufgrund von Fluktuation in der Schwellenspannung der TFT die Offsetspannung Vof (Vof = VO – VI) in dem Kondensator 320 gehalten.
Nachdem die Ausgangsspannung VO einen stationären Zustand erreicht, werden einerseits die Schalterelemente SA und SB ausge schaltet, während andererseits das Schalterelement SC angeschaltet wird. Dadurch wird nicht nur der Eingangsknoten Ni von der Eingangsspannung VI getrennt, sondern das andere Ende des Kondensators 320 wird auch mit der Eingangsspannung VI verbunden.
Dadurch nimmt eine Spannung am Knoten N12 die Eingangsspannung VI an und eine Spannung am Eingangsknoten Ni der Stromverstärkeschaltung 100 nimmt durch das Wirken kapazitiver Kopplung des Kondensators 320 einen Wert von (VI-Vof) an. Da in diesem Zustand eine Spannung an dem Eingangsknoten Ni der Stromverstärkeschaltung 100 (zur Korrektur) verschoben wird, um die Offsetspannung Vof zu kompensieren, wird deshalb die Ausgangsspannung VO korrekt auf die Eingangsspannung VI gesetzt, was ein rechtmäßiger Zielwert ist.
Gemäß der Stromverstärkeschaltung 300 nach der sechsten Ausführungsform kann selbst in einem Fall, bei dem in dieser Weise die Stromverstärkeschaltung 100 auf eine Flüssigkristallanzeige oder ähnliches angewandt wird und von TFT mit einer relativ großen Verteilung in der Schwellenspannung gebildet ist, die Ausgangsspannungen VO korrekt erzeugt werden. Man bemerke, dass anstelle der Stromverstärkeschaltung 100 ebenfalls Stromverstärkeschaltungen 101 bis 107 nach der Modifikation der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform und deren Modifikationen oder Stromverstärkeschaltungen nach der dritten Ausführungsform und deren Modifikationen anwendbar sind.
Erste Modifikation der sechsten Ausführungsform
Mit Bezug auf 18 unterscheidet sich eine Stromverstärkeschaltung 301 nach der ersten Modifikation der sechsten Ausführungsform im Vergleich zu der Stromverstärkeschaltung 300 nach der sechsten Ausführungsform darin, dass die Stromverstärke schaltung 301 eine Offsetkompensationsschaltung 311 anstelle der Offsetkompensationsschaltung 310 beinhaltet.
Die Offsetkompensationsschaltung 311 beinhaltet ähnlich zu der Offsetkompensationsschaltung 310 Schalterelemente SA bis SC und einen Kondensator 320 zum Halten einer Offsetspannung. Bei der Offsetkompensationsschaltung 311 ist jedoch das Schalterelement SA zwischen einem Knoten NR und dem Eingangsknoten Ni der Stromverstärkeschaltung 100 vorgesehen. An den Knoten NR wird eine Referenzspannung VR eingegeben. Das Schalterelement SC ist zwischen einem Knoten Ni#, an den eine Eingangsspannung VI eingegeben wird, und einem Knoten N12 vorgesehen. Das Schalterelement SB ist ähnlich zu der Offsetkompensationsschaltung 310 zwischen dem Knoten N12 und einem Ausgangsknoten No vorgesehen.
Auch bei der Offsetkompensationsschaltung 311 werden erst ähnlich zu der Offsetkompensationsschaltung 310 nicht nur die Schalterelemente SA und SB angeschaltet, sondern es wird auch das Schalterelement SC ausgeschaltet, und es wird nicht nur eine Referenzspannung VR an den Eingangsknoten Ni übertragen, sondern das andere Endes Kondensators 320 wird auch mit dem Ausgangsknoten No verbunden. In diesem Zustand werden die Schalterelemente S1 und S2 in der Stromverstärkeschaltung 100 angeschaltet und dadurch wird eine Spannungsdifferenz zwischen dem Eingangsknoten Ni und dem Ausgangsknoten No, die eine Offsetspannung Vof = (VO – VR) ist, in dem Kondensator 320 gehalten.
Nachdem die Ausgangsspannung VO einen stationären Zustand erreicht, werden die Schalterelemente SA und SB ausgeschaltet, während das Schalterelement SC angeschaltet wird und dadurch wird nicht nur der Eingangsknoten Ni von der Referenzspannung VR getrennt, sondern das andere Ende des Kondensators 320 wird auch mit der Eingangsspannung VI verbunden.
Dadurch nimmt eine Spannung an N12 die Eingangsspannung VI an und eine Spannung am Eingangsknoten Ni der Stromverstärkeschaltung 100 nimmt durch die Wirkung der kapazitiven Kopplung mit dem Kondensator 320 einen Wert von (VI-Vof) an. Da auf diese Weise eine Spannung am Eingangsknoten Ni der Stromverstärkeschaltung 100 (zur Korrektur) verschoben wird, so dass eine Offsetspannung Vof kompensiert wird, wird die Ausgangsspannung VO korrekt auf die Eingangsspannung VI gesetzt, was ein rechtmäßiger Zielwert ist.
Speziell bei der Konstruktion nach der ersten Modifikation der sechsten Ausführungsform wird eine Last an einer die Eingangsspannung VI erzeugenden Signalquelle stark reduziert. Deshalb ermöglicht in einem Fall, in dem die Eingangsspannung VI nicht eine Konstantspannung ist, sondern ein Signal, das sich über die Zeit mit einer hohen Geschwindigkeit ändert, das Verwenden einer solchen Stromverstärkeschaltung, dass die Ausgangsspannung VO in Antwort auf eine Variation in der Eingangsspannung VI korrekt gefolgt und gesetzt wird.
Zweite Modifikation der sechsten Ausführungsform
Mit Bezug auf 19 beinhaltet eine Stromverstärkeschaltung 302 nach der zweiten Modifikation der sechsten Ausführungsform eine Stromverstärkeschaltung 210 vom Ausflusstyp (Push-Typ), eine Stromverstärkeschaltung 220 vom Zuflusstyp (Pull-Typ), Offsetkompensationsschaltungen 310a und 310b und Schalterelemente S7 und S8.
Die Offsetkompensationsschaltung 310a ist zu der Stromverstärkeschaltung 210 vom Ausflusstyp zugehörig vorgesehen und deren Konfiguration ist ähnlich zu der der in 17 gezeigten Offsetkompensationsschaltung 310. Ähnlich ist die Offsetkompensationsschaltung 310b zu der Stromverstärkeschaltung 220 vom Zuflusstyp zugehörig vorgesehen und deren Konfiguration ist ähn lich zu der der in 17 gezeigten Offsetkompensationsschaltung 310.
Das Schalterelement S7 ist zwischen einem Ausgangsknoten No der Stromverstärkeschaltung 302 und einem Ausgangsknoten No1 der Stromverstärkeschaltung 210 vom Ausflusstyp vorgesehen. Das Schalterelement 58 ist zwischen dem Ausgangsknoten No und einem Ausgangsknoten No1 der Stromverstärkeschaltung 220 vom Zuflusstyp vorgesehen.
Nun wird eine Beschreibung der Vorgänge in den Stromverstärkeschaltungen 302 gegeben.
In jeder der Offsetkompensationsschaltungen 310a und 310b arbeiten zuerst, in einem Zustand, in dem die Schalterelemente SA und SB angeschaltet sind, während ein Schalterelement SC ausgeschaltet ist, die Stromverstärkeschaltungen 210 und 220 in Antwort auf das Anschalten der Schalterelemente S1 und S2 und die Offsetspannungen Vofa und Vofb in der Stromverstärkeschaltung 210 vom Ausflusstyp und der Stromverstärkeschaltung 220 vom Zuflusstyp werden in jeweiligen Kondensatoren 320a und 320b gehalten.
Bei dieser Stufe waren die Schalterelemente S7 und S8 ausgeschaltet.
Nachdem die Ausgangsspannungen an den Ausgangsknoten No1 und No2 einen stationären Zustand erreichen, wird einerseits in jeder der Offsetkompensationsschaltungen 310a und 301b das Schalterelement SC angeschaltet, während die Schalterelemente SA und SB ausgeschaltet werden. Dann werden die Schalterelemente S7 und S8 angeschaltet und die Ausgangsknoten No1 und No2 der Stromverstärkeschaltung 210 vom Ausflusstyp bzw. der Stromverstärkeschaltung 220 vom Zuflusstyp werden mit dem Ausgangsknoten No der Stromverstärkeschaltung 302 verbunden.
Dadurch kann in einem Zustand, bei dem die Offsetspannung Vofa und Vofb der Stromverstärkeschaltung 210 vom Ausflusstyp bzw. der Stromverstärkeschaltung 220 vom Zuflusstyp kompensiert sind, die Ausgangsspannung VO am Ausgangsknoten No in einer ähnlichen Art zu der bei der in 14 gezeigten Stromverstärkeschaltung 201 erzeugt werden. Deshalb können nach der Modifikation der vierten Ausführungsform ähnliche Vorgänge zu denen in der Stromverstärkeschaltung 201 durch Kompensieren der Verteilung in den Schwellenspannungen der TFT, die in einer Stromverstärkeschaltung beinhaltet sind, realisiert werden. Man bemerke, dass auch die in 18 gezeigte Offsetkompensationsschaltung 311 auf jede der Offsetkompensationsschaltungen 310a und 310b angewandt werden kann.
Siebte Ausführungsform
Bei der siebten Ausführungsform wird die Beschreibung eines Konfigurationsbeispiels gegeben, bei dem eine Stromverstärkeschaltung nach der vorliegenden Erfindung auf eine Flüssigkristallanzeige angewandt ist.
20 ist ein Blockdiagramm, das eine Gesamtkonfiguration einer Flüssigkristallanzeige nach der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Mit Bezug auf 20 beinhaltet eine Flüssigkristallanzeige 410 nach der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Flüssigkristallfeldabschnitt 420, eine Gatetreibeschaltung 430 und eine Datentreibeschaltung 440.
Der Flüssigkristallfeldabschnitt 420 beinhaltet mehrere Pixel 425, die in einer Matrix angeordnet sind. Gateleitungen GL sind jeweiligen Pixelzeilen zugehörig vorgesehen und Datenleitungen DL sind jeweiligen Pixelspalten zugehörig vorgesehen. In 20 sind kennzeichnend Pixel einer ersten Spalte und einer zweiten Spalte einer ersten Zeile, sowie zu den Pixeln zugehörige Datenleitungen DL1 und DL2 und eine Gateleitung GL1 gezeigt.
Jedes Pixel 425 weist ein zwischen einer entsprechenden Datenleitung DL und einem Pixelknoten Np vorgesehenes Schalterelement 426, sowie eine Haltekapazität 427 und ein Flüssigkristallanzeigenelement 428 auf, die parallel zwischen den Pixelknoten Np und eine gemeinsame Elektrode Nc geschaltet sind. Eine Orientierung eines Flüssigkristalls in dem Flüssigkristallanzeigeelement 428 ändert sich gemäß einer Spannungsdifferenz zwischen dem Pixelknoten Np und dem gemeinsamen Elektrodenknoten Nc und in Antwort auf die Änderung ändert sich eine Anzeigehelligkeit des Flüssigkristallanzeigeelements 428. Dadurch kann eine Helligkeit jedes Pixel derart gesteuert werden, dass sie mit einer Anzeigespannung übereinstimmt, die durch die Datenleitung DL und das Schalterelement 426 an den Pixelknoten Np übertragen wird.
Das heißt, durch Anlegen einer Zwischenspannungsdifferenz zwischen einer Spannungsdifferenz, die der maximalen Helligkeit entspricht, und einer Spannungsdifferenz, die der minimalen Helligkeit entspricht, über den Pixelknoten Np und den gemeinsamen Knoten Nc kann eine Zwischenhelligkeit erhalten werden. Das heißt, eine Anzeigespannung wird schrittweise gesetzt, um dadurch eine Graustufe zu erhalten.
Die Gatetreibeschaltung 430 aktiviert in einem vorbestimmten Rasterzyklus sequentiell die Gateleitungen GL. Das Gate des Schalterelements 426 ist mit einer entsprechenden Gateleitung GL verbunden. Deshalb ist der Pixelknoten Np in einer Aktivierungsperiode (H-Pegel) der zugehörigen Gateleitung GL mit einer entsprechenden Datenleitung DL verbunden. Das Schalterelement 426 ist üblicherweise durch ein TFT-Element (Dünnschichttransistor) gebildet, das auf demselben isolierenden Substrat (ein Glassubstrat, ein Harzsubstrat oder ähnliches) gebildet ist, wie das Flüssigkristallanzeigeelement 428. Eine an den Pixelknoten Np übertragene Anzeigespannung wird durch die Haltekapazität 427 gehalten.
Die Datentreibeschaltung 440 gibt auf die Datenleitung DL eine Anzeigespannung aus, die schrittweise mit einem Anzeigesignal SIG gesetzt ist, das ein Digitalsignal von N Bit ist. In 20 ist exemplarisch ein Fall dargestellt, bei dem N = 6 gilt, das heißt, das Anzeigesignal SIG ist aus Anzeigesignalbit D0 bis D5 gebildet. Das Anzeigesignal SIG von 6 Bit verwendend, kann durch jedes Pixel eine Graustufendarstellung von 2⁶ = 64 Pegeln dargestellt werden. Falls eine Farbanzeigeeinheit aus je einem Pixel R (rot), G (grün) und B (blau) gebildet ist, kann weiterhin eine Farbanzeige in etwa 260.000 Farben ermöglicht werden.
Die Datentreibeschaltung 440 beinhaltet ein Schieberegister 450, Datenlatchschaltungen 452 und 454, eine Graustufenspannungsschaltung 460, eine Dekodierschaltung 470 und einen Datenleitungstreibeabschnitt 480.
Das Anzeigesignal SIG wird seriell entsprechend den Anzeigehelligkeiten jedes Pixels 425 erzeugt. Das heißt, zu jeder Zeit zeigen die Signalbit D0 bis D5 eine Anzeigehelligkeit an einem Pixel 425 in dem Flüssigkristallfeldabschnitt 420 an.
Zu einer Zeit in Synchronisierung mit einem vorbestimmten Zyklus, bei dem das Setzen eines Anzeigesignals SIG umgeschaltet wird, ordnet das Schieberegister 450 der Datenlatchschaltung 452 das Einfangen von Anzeigesignalbit D0 bis D5 an. Die Datenlatchschaltung 452 fängt sequentiell seriell für eine Pixelzeile erzeugte Anzeigesignale SIG auf und hält sie.
Eine Anzeigesignalgruppe, die in der Datenlatchschaltung 452 in Antwort auf das Aktivieren eines Latchsignals LT gelatcht wur de, wird zu einer Zeit, zu der das Anzeigesignal SIG für eine Pixelzeile in die Datenlatchschaltung 452 eingefangen wird, an die Datenlatchschaltung 545 übertragen. Die Graustufenspannungsschaltung 460 erzeugt Graustufenspannungen V1 bis V64 auf 64 Pegeln an Graustufenspannungsknoten N1 bis N64.
Die Dekodierschaltung 470 dekodiert ein Anzeigesignal, das in der Datenlatchschaltung 454 gelatcht war, so dass basierend auf dem Dekodieren Graustufenspannungen V1 bis V64 ausgewählt werden. Die Dekodierschaltung 470 erzeugt eine ausgewählte Graustufenspannung (eine von V1 bis V64) als eine Anzeigespannung an einem Dekodierausgangsknoten Nd. Bei diesem Konfigurationsbeispiel gibt die Dekodierschaltung 470 parallel Anzeigespannungen für eine Zeile basierend auf einem Anzeigesignal aus, das in der Datenlatchschaltung 454 gelatcht war. Man bemerke, dass in 20 kennzeichnend Dekodierausgangsknoten Nd1 und Nd2 den Datenleitungen DL1 und DL2 in der ersten bzw. der zweiten Spalte entsprechend gezeigt sind.
Der Datenleitungstreibeabschnitt 480 weist Datenleitungstreibeschaltungen 482 auf, die den jeweiligen Datenleitungen DL zugehörig vorgesehen sind.
Die Datenleitungstreibeschaltungen 482 treiben die Datenleitungen DL1, DL2, ... mit Analogspannungen entsprechend jeweiligen an die Dekodierausgangsknoten Nd1, Nd2, ... ausgegebenen Anzeigespannungen. Beim Treiben mit der Analogspannung muss jede Datenleitungstreibeschaltung 482 einen Ladestrom für eine parasitäre Kapazität einer entsprechenden Datenleitung DL und eines Pixelknoten Np des ausgewählten Pixels 425 liefern.
Deshalb wird als jede Datenleitungstreibeschaltung 482 eine Stromverstärkeschaltung der vorliegenden Erfindung angewandt. Um konkret zu sein, sind die Eingangsknoten Ni der Stromverstärkeschaltungen mit jeweiligen Dekodierausgangsknoten Nd1, Nd2, ... verbunden und deren Ausgangsknoten No sind mit den Datenleitungen DL1, DL2, ... verbunden.
Mit einer solchen Konfiguration angenommen legt jede Datenleitungstreibeschaltung 482 eine durch die Dekodierschaltung 470 ausgewählte Anzeigespannung an die entsprechende Datenleitung DL korrekt und mit Stabilität an, während Oszillation verhindert ist, so dass dadurch ermöglicht ist, dass die Datenleitung DL getrieben wird. Während Datenleitungstreibeschaltungen 482 derart vorgesehen sein müssen, dass sie die gleiche Anzahl zu der Anzahl von Datenleitungen DL aufweisen, ist in jeder davon die Leistungsaufnahme unterdrückt, weshalb die Leistungsaufnahme in der gesamten Flüssigkristallanzeige 410 unterdrückt wird.
Man bemerke, dass in 20 beispielhaft eine Konfiguration der Flüssigkristallanzeige 410 gezeigt ist, bei der die Gatetreibeschaltung 430 und eine Datentreibeschaltung 440 mit dem Flüssigkristallfeldabschnitt 420 einstückig integriert sind; die Gatetreibeschaltung 430 und die Datentreibeschaltung 440 können auch als externe Schaltungen des Flüssigkristallfeldabschnitts 420 vorgesehen sein.
Achte Ausführungsform
Bei der achten Ausführungsform wird die Beschreibung einer Konfiguration einer Leistungsversorgungsschaltung niedriger Leistungsaufnahme gegeben, auf die eine oben beschriebene Stromverstärkeschaltung nach der vorliegenden Erfindung angewandt ist.
21 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Leistungsversorgungsschaltung nach der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Mit Bezug auf 21 beinhaltet eine Leistungsversorgungsschaltung 500 nach der achten Ausführungsform eine Stromverstärkeschaltung 505, ein Schalterelement SL und einen Kondensator 520.
Die Stromverstärkeschaltung 505 ist eine Stromverstärkeschaltung nach einer von der ersten bis der siebten Ausführungsform und deren Modifikationen. Das heißt, die Stromverstärkeschaltung 505 beinhaltet oben beschriebene Schalterelemente S1 und S2 und Steuersignale SS1 und SS2 sind Signale, die das An- und Ausschalten der Schalterelemente S1 und S2 steuern.
Die Stromverstärkeschaltung 505 antwortet auf das Anschalten des Schalterelements SL, das als ein "Lastschalter" zwischen der Stromverstärkeschaltung 505 und einer Last 510 vorgesehen ist, sodass die Ausgangsspannung VO an die Last 510 geliefert wird. Der Kondensator 520 ist eine Stabilisierungskapazität zum Erhalten der Ausgangsspannung VO als einen konstanten Wert.
22 ist ein Betriebssignalverlaufsdiagramm, das Vorgänge in der Leistungsversorgungsschaltung nach der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Mit Bezug auf 22 werden die Schalterelemente S1 und S2 zu ähnlichen Zeiten zu den in 3 gezeigten an- oder ausgeschaltet.
Das heißt, nachdem die Schalterelemente S1 und S2 zu einem Zeitpunkt ta angeschaltet werden, werden die Schalterelemente S1 und S2 schrittweise ausgeschaltet, so dass ein Versorgungsstrom eines Ausgangstransistors auf einem konstanten Wert gehalten wird. Es wird definiert, dass eine Zeit von dem Zeitpunkt ta bis zu dem Zeitpunkt tb, wenn die Schalterelemente S1 und S2 wieder angeschaltet werden, ein Zyklus Tc ist.
Das Schalterelement SL wird in einer Phase beinahe entgegengesetzt zu dem Schalterelement S1 gesteuert und angeschaltet nachdem die Ausgangsspannung VO einer Stromverstärkeschaltung einen stationären Zustand erreicht und eine Rückkopplungsschleife unterbrochen ist.
Da eine Rückkopplungsschleife wie oben beschrieben in einer Aus-Periode der Schalterelemente S1 und S2 unterbrochen ist, wird an den Ausgangsknoten No ein Konstantstrom geliefert, ohne durch ein externes Rauschen beeinflusst zu sein, das auf den Ausgangsknoten No auferlegt ist. Die Ausgangsspannung VO ändert sich graduell von einem vorbestimmten Referenzwert (das ist die Eingangsspannung VI) abhängig von einem Verhältnis zwischen dem Versorgungsstrom und einem in einer Last 510 aufgenommenen Strom. Durch Wiederausbilden einer Rückkopplungsschleife zum Zeitpunkt tb wird die Ausgangsspannung VO wieder auf die Eingangsspannung VI zurückgesetzt.
Das heißt, ein Zyklus Tc ist derart bestimmt, dass nur eine Spannungsvariation ΔV der Ausgangsspannung VO in dem einem Zyklus beinhaltet ist, so dass dann ein Auffrischungszyklus Tc angemessen eingestellt ist, wodurch ermöglicht wird, dass eine Stromverstärkeschaltung der vorliegenden Erfindung als eine Leistungsversorgungsschaltung eines niedrigen Leistungsverbrauchstyps verwendet werden kann.
Modifikation der achten Ausführungsform
Eine folglich nach der achten Ausführungsform konstruierte Leistungsversorgungsschaltung kann zum Beispiel als eine Graustufenspannungsschaltung in der in 20 gezeigten Flüssigkristallanzeige verwendet werden.
23 ist Schaltungsdiagramm, das eine Konfiguration einer Graustufenspannungsschaltung 460 nach der Modifikation der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Mit Bezug auf 23 beinhaltet die Graustufenspannungsschaltung 460 63 Teilerwiderstände 465, die in Reihe zwischen eine hohe Spannung VDH und eine niedrige Spannung VDL geschaltet sind, und Leistungsversorgungsschaltungen 500, die jeweiligen Graustufenspannungen V2 bis V63 zugehörig vorgesehen sind.
Graustufenspannungen auf 64 Pegeln zwischen der hohen Spannung VDH und der niedrigen Spannung VDL werden mit in Serie zueinander geschalteten 63 geteilten Spannungen erzeugt. Da die Graustufenspannungen V1 bis V64 direkt von den Spannungsquellen der hohen Spannungen VDH und der niedrigen Spannung VDL entnommen werden, tritt keine Notwendigkeit für das Platzieren der Leistungsversorgungsschaltung 500 auf.
In jeder Leistungsversorgungsschaltung 500 ist ein Eingangsknoten der Stromverstärkeschaltung 505 mit einem Verbindungsknoten des Spannungsteilerwiderstands 465 verbunden, der eine zugehörige Graustufenspannung erzeugt. Ein Ausgangsknoten der Stromverstärkeschaltung 505 ist mit einem entsprechenden Graustufenspannungsknoten NV2 bis NV63 verbunden. Dadurch wird an dem Ausgangsknoten No der Stromverstärkeschaltung 505 eine zugehörige Graustufenspannung erzeugt, wodurch ermöglicht wird, dass eine notwendige Stromversorgung durchgeführt wird.
Zwischengraustufenspannungen V2 bis V63 werden nicht direkt aus den geteilten Spannungen erzeugt, sondern mit den Leistungsversorgungsschaltungen 500, wodurch ermöglicht wird, dass eine Ausgangsimpedanz der Graustufenspannungsschaltung 460 herabgesetzt wird. Mit dem Herabsetzen der Ausgangsimpedanz, können Graustufenspannungen V2 bis V63 selbst dann erzeugt werden, falls die Widerstandswerte der Spannungsteilerwiderstände 465 erhöht sind, so dass dadurch in den Stromteilerwiderständen 465 fließende Stromwerte herabgesetzt sind; deshalb wird ermöglicht, dass die Leistungsaufnahme der Graustufenspannungsschaltung 460 reduziert wird. Man bemerke, dass irgendeine der anderen oben beschriebenen Stromverstärkeschaltungen direkt als Leistungsversorgungsschaltungen 500 verwendet werden kann.
Neunte Ausführungsform
In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist eine Beschreibung eines Betriebs niedriger Leistungsaufnahme in einer Stromverstärkeschaltung gegeben, die Schalterelemente S1 und S2 beinhaltet. In einer Stromverstärkeschaltung kann jedoch der Effekt auch nur mit dem Schalterelement S1 zum Unterbrechen einer Rückkopplungsschleife ausgeübt werden, während auf das Platzieren des Schalterelements S2 verzichtet wird.
Zum Beispiel kann eine solche Stromverstärkeschaltung als eine Leistungsversorgungsschaltung verwendet werden, die wie in 24 gezeigt mit einer kapazitiven Last verbunden ist.
24 ist ein Blockdiagramm, das ein Leistungsversorgungssystem zeigt, das die Stromverstärkeschaltung 550 nach der neunten Ausführungsform der Erfindung verwendet.
Mit Bezug auf 24 weist eine Stromverstärkeschaltung 550 nach der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, obwohl in der Zeichnung Details ausgelassen sind, eine Konfiguration auf, bei der in einer der Stromverstärkeschaltung 101 bis 107, 110, 111 und andere oben beschriebenen das Schalterelement S2 weggelassen ist und ein Betriebsstrom ständig an den Stromspiegelverstärker 30 oder 31 geliefert wird.
Ein Schalterelement SL ist zwischen einem Ausgangsknoten No der Stromverstärkeschaltung 550 und einer kapazitiven Last 515 vorgesehen.
Bei einer Konfiguration nach 24 wird, nachdem die Ausgangsspannung VO durch das Wirken der Stromverstärkeschaltung 550 an dem Ausgangsknoten No erzeugt ist, die Ausgangsspannung VO durch das Schalterelement SL oder ähnliches an die kapazitive Last 515 geliefert.
Wie in 25 gezeigt ist, sinkt zu einer Zeit (am Zeitpunkt tx), zu der das Schalterelement SL angeschaltet wird, die Ausgangsspannung VO schnell in einem Moment aufgrund des Ladens einer Lastkapazität CL ab.
Falls eine Rückkopplungsschleife nicht durch das Schalterelement S1 unterbrochen ist, wirkt es in diesem Zustand als eine Ursache für eine Oszillation einer Ausgabe eines Stromspiegelverstärkers, die durch das Wirken des schnellen Abfalls einer Ausgangsspannung aufgrund eines Laststroms durch eine Stromverstärkeschaltung fließt. In der Stromverstärkeschaltung 550 tritt jedoch eine solche Oszillation nicht auf, da vor dem Anschalten des Schalterelements SL eine Rückkopplungsschleife durch das Schalterelement S1 ausgeschaltet ist.
Wenn das Schalterelement S1, nachdem die Ausgangsspannung VO zurückgesetzt ist, wieder angeschaltet wird, ist eine Oszillation aufgrund einer Ausgangsspannungsvariation direkt nach der Lastverbindung verhindert, wodurch ermöglicht wird, dass ein Leistungsversorgungssystem konstruiert wird, bei dem eine stabile Ausgangsspannung VO an eine kapazitive Last geliefert wird.

Claims

Stromverstärkeschaltung (100–107, 110, 111) mit: einer Differenzverstärkungsschaltung (11, 12) zum Erzeugen einer Spannungsdifferenz gemäß einer Spannungsdifferenz zwischen einem Eingangsknoten (Ni) und einem Ausgangsknoten (No) über einen ersten Knoten (N6) und einen zweiten Knoten (N7); einer Ausgangsschaltung (20–23) zum Erzeugen einer Spannung und eines Stroms entsprechend einer Spannung an einem Steuerknoten (Ng) an dem Ausgangsknoten; und einem Rückkopplungsschleifenschalter (S1), der zwischen einem vorbestimmten von dem ersten und dem zweiten Knoten und dem Steuerknoten vorgesehen ist, wobei die Differenzverstärkungsschaltung und die Ausgangsschaltung derart arbeiten, dass eine Spannung an dem Ausgangsknoten mit einer Spannung an dem Eingangsknoten übereinstimmt, wenn eine Rückkopplungsschleife durch Anschalten des Rückkopplungsschleifenschalters ausgebildet wird, und der Rückkopplungsschleifenschalter ausgeschaltet wird, nachdem eine Spannung an dem Ausgangsknoten durch Ausbilden der Rückkopplungsschleife im Wesentlichen gleich einer Spannung an dem Eingangsknoten wird.
Stromverstärkeschaltung (100–107, 110, 111) nach Anspruch 1, bei der die Differenzverstärkungsschaltung (11, 12) einen Betriebsstromschalter (S2) beinhaltet, der zum Liefern oder Unterbrechen eines Betriebsstroms (I1) der Differenzverstärkungsschaltung mit einer Betriebsstromquelle der Differenzverstärkungsschaltung in Reihe zwischen eine Hochspannungsquelle (N1) und eine Niedrigspannungsquelle (N2) geschaltet ist, wobei der Betriebsstromschalter ausgeschaltet wird, sodass der Betriebsstrom unterbrochen wird, nachdem eine Spannung an dem Ausgangsknoten nahe einer Spannung an dem Eingangsknoten ist.
Stromverstärkeschaltung (100–107, 110, 111) nach Anspruch 2, bei der der Betriebsstromschalter (S2) zu einem Zeitpunkt (t4) ausgeschaltet wird, wenn eine vorgeschriebene Zeit verstreicht, nachdem der Rückkopplungsschleifenschalter (S1) ausgeschaltet wird.
Stromverstärkeschaltung (100–107, 110, 111) nach Anspruch 2 oder 3, bei der der Betriebsstromschalter (S2) von einem Feldeffekttransistor (Q6N, Q6P) gebildet ist, dessen Gatespannung gesteuert werden kann.
Stromverstärkeschaltung (100–107, 110, 111) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Ausgangsschaltung (20–23) einen Ausgangstransistor (Q5P, Q5N), der ein Feldeffekttransistor ist, und eine strombegrenzende Schaltung (25) beinhaltet, die in Reihe zwischen eine Hochspannungsquelle (N3) und eine Niedrigspannungsquelle (N4) geschaltet sind, wobei der Ausgangsknoten (No) zwischen dem Ausgangstransistor und der strombegrenzenden Schaltung angeordnet ist, das Gate des Ausgangstransistors mit dem Steuerknoten (Ng) verbunden ist, und die strombegrenzende Schaltung eine Konstantstromquelle (25) ist.
Stromverstärkeschaltung (100–107, 110, 111) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Ausgangsschaltung (20–23) einen Ausgangstransistor (Q5P, Q5N), der ein Feldeffekttransistor ist, und eine strombegrenzende Schaltung (25) beinhaltet, die in Reihe zwischen eine Hochspannungsquelle (N3) und eine Niedrigspannungsquelle (N4) geschaltet sind, wobei der Ausgangsknoten zwischen dem Aus gangstransistor und der strombegrenzenden Schaltung angeordnet ist, das Gate des Ausgangstransistors mit dem Steuerknoten (Ng) verbunden ist, und die strombegrenzende Schaltung ein Widerstandselement ist.
Stromverstärkeschaltung (100, 102, 104, 106) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Ausgangsschaltung (20, 21) verursacht, dass ein Strom entsprechend einer Spannung an dem Steuerknoten (Ng) in den Ausgangsknoten (No) hineinfließt.
Stromverstärkeschaltung (101, 103, 105, 107) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Ausgangsschaltung (22, 23) verursacht, dass ein Strom entsprechend einer Spannung an dem Steuerknoten (Ng) aus dem Ausgangsknoten (No) ausfließt.
Stromverstärkeschaltung (110, 111) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit weiterhin: einer Durchführungskompensationsschaltung (50, 51) zum Kompensieren einer Spannungsvariation, die an dem Steuerknoten (Ng) auftritt, wenn der Rückkopplungsschleifenschalter (S1) ausgeschaltet wird, sodass eine Spannung an dem Steuerknoten auf eine Spannung an diesem direkt vor dem Ausschalten des Rückkopplungsschleifenschalters zurückgesetzt wird.
Stromverstärkeschaltung (110, 111) nach Anspruch 9, bei der die Durchführungskompensationsschaltung beinhaltet: einen Kondensator (52), der zwischen den Steuerknoten (Ng) und einen dritten Knoten (N10) geschaltet ist; einen ersten Kompensationsschalter (S3), der zwischen den Eingangsknoten (Ni) und den dritten Knoten (N10) geschaltet ist; und einen zweiten Kompensationsschalter (S4), der zwischen den dritten Knoten und den Ausgangsknoten (N5) geschaltet ist, wobei der zweite Kompensationsschalter zur selben Zeit wie der Rückkopplungsschleifenschalter (S1) an- oder ausgeschaltet wird und der erste Kompensationsschalter angeschaltet wird, nachdem der Rückkopplungsschalter ausgeschaltet wird.
Stromverstärkeschaltung (300–302) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit weiterhin: einer Offsetkompensationsschaltung (310, 311) zum Kompensieren einer Offsetspannung (Vof) in der Differenzverstärkungsschaltung (11, 12), sodass eine Spannung an dem Eingangsknoten (Ni) derart korrigiert wird, dass die Stromverstärkeschaltung an dem Ausgangsknoten eine Ausgangsspannung (VO) erzeugt, die gleich einer Eingangsspannung (VI) ist.
Stromverstärkeschaltung (505) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit weiterhin: einem Lastschalter (SL), der zwischen dem Ausgangsknoten und einer Last (510) vorgesehen ist, wobei eine Spannung an dem Eingangsknoten auf eine konstante Spannung entsprechend einer Versorgungsspannung für die Last gesetzt ist und der Lastschalter und der Rückkopplungsschleifenschalter (S1) komplementär zueinander an- oder ausgeschaltet werden.
Stromverstärkeschaltung (200, 201) mit: einer ersten und einer zweiten Stromverstärkeeinheit (210, 211), bei der die erste und die zweite Stromverstärkeeinheit jeweils beinhalten: eine Differenzverstärkungsschaltung (11, 12) zum Erzeugen einer Spannungsdifferenz gemäß einer Spannungsdifferenz zwi schen einem Eingangsknoten (Ni) und einem Ausgangsknoten (No) über einen ersten Knoten (N6) und einen zweiten Knoten (N7); eine Ausgangsschaltung (20–23) zum Erzeugen einer Spannung und eines Stroms an dem Ausgangsknoten entsprechend einer Spannung an einem Steuerknoten (Ng); und einen Rückkopplungsschleifenschalter (S1), der zwischen einem vorbestimmten von dem ersten und dem zweiten Knoten und dem Steuerknoten vorgesehen ist, wobei die Differenzverstärkungsschaltung und die Ausgangsschaltung derart arbeiten, dass eine Spannung an dem Ausgangsknoten mit einer Spannung an dem Eingangsknoten übereinstimmt, wenn eine Rückkopplungsschleife durch Anschalten des Rückkopplungsschleifenschalters ausgebildet wird, der Rückkopplungsschleifenschalter ausgeschaltet wird, nachdem eine Spannung an dem Ausgangsknoten durch Ausbilden der Rückkopplungsschleife im Wesentlichen gleich einer Spannung an dem Eingangsknoten wird, die Ausgangsschaltung in der ersten Stromverstärkeeinheit (210) verursacht, dass ein Strom entsprechend einer Spannung an dem Steuerknoten in den Ausgangsknoten hineinfließt, und die Ausgangsschaltung in der zweiten Stromverstärkeeinheit (220) verursacht, dass ein Strom entsprechend einer Spannung an dem zugehörigen Steuerknoten zu dem Ausgangsknoten ausfließt, und die Eingangsknoten (Ni) der ersten und der zweiten Stromverstärkeeinheit elektrisch miteinander verbunden sind und die Ausgangsknoten (No) der ersten und der zweiten Stromverstärkeeinheit elektrisch miteinander verbunden sind.
Stromverstärkeschaltung nach Anspruch 13 mit weiterhin: einem Schalterelement (S5), das zwischen dem Ausgangsknoten (No) in der ersten Stromverstärkeeinheit und dem Ausgangsknoten in der zweiten Stromverstärkeeinheit angeordnet ist, wobei das Schalterelement in einer An-Periode des Rückkopplungsschleifenschalters (S1) ausgeschaltet wird und angeschaltet wird, nachdem der Rückkopplungsschleifenschalter ausgeschaltet wird.
Stromverstärkeschaltung nach Anspruch 13 oder 14, bei der die erste und die zweite Stromverstärkeeinheit jeweils ferner einen Betriebsstromschalter (S2) beinhalten, der mit der Differenzverstärkungsschaltung (11, 12) zum Liefern oder Unterbrechen eines Betriebsstroms der Differenzverstärkungsschaltung in Reihe zwischen eine Hochspannungsquelle und eine Niedrigspannungsquelle geschaltet ist, und der Betriebsstromschalter, nachdem eine Spannung an dem Ausgangsknoten (No) nahe einer Spannung an dem Eingangsknoten (Ni) ist, ausgeschaltet wird und den Betriebsstrom (I1) unterbricht.
Stromverstärkeschaltung (302) nach einem der Ansprüche 13 bis 15 mit ferner: Offsetkompensationsschaltungen (310a, 310b), die entsprechend der ersten bzw. der zweiten Stromverstärkeeinheit (210, 220) bereitgestellt sind, wobei die Offsetkompensationsschaltung in der ersten und der zweiten Stromverstärkeeinheit jeweils eine Offsetspannung (Vofa, Vofb) in der Differenzverstärkeschaltung kompensiert, sodass eine Spannung an dem Eingangsknoten (Ni1, Ni2) derart korrigiert ist, dass an dem Ausgangsknoten (No1, No2) eine Ausgangsspannung erzeugt ist, die gleich einer Eingangsspannung ist.
Flüssigkristallanzeige (410) mit: einer Mehrzahl von Pixeln (425), die in einer Matrix angeordnet sind und Helligkeiten entsprechend jeweiligen in sie hineingeschriebenen Anzeigespannungen emittieren; einer Mehrzahl von Gateleitungen (GL), die für die jeweiligen Pixelzeilen bereitgestellt sind und zyklisch ausgewählt werden; einer Mehrzahl von Datenleitungen (DL), die für die jeweiligen Pixelspalten bereitgestellt sind; und einer Datentreibeschaltung (440) zum sequentiellen Erzeugen der Anzeigespannungen in Antwort auf Anzeigesignale (SIG), die die Anzeigehelligkeiten der jeweiligen Pixel anzeigen, sodass die Anzeigespannungen auf die Datenleitungen ausgegeben werden, wobei die Datentreibeschaltung beinhaltet: eine Dekodierschaltung (470) zum Erzeugen einer Graustufenspannung (V1-V64) als die Anzeigespannung entsprechend einem Dekodierergebnis des Anzeigesignals; und Stromverstärkeschaltungen (482), die für die jeweiligen Datenleitungen bereitgestellt sind, wobei jede der Stromverstärkeschaltungen beinhaltet: einer Differenzverstärkungsschaltung (11, 12) zum Erzeugen einer Spannungsdifferenz gemäß einer Spannungsdifferenz zwischen einem Eingangsknoten (Ni) und einem Ausgangsknoten (No) über einen ersten Knoten (N6) und einen zweiten Knoten (N7); einer Ausgangsschaltung (20–23) zum Erzeugen einer Spannung und eines Stroms an dem Ausgangsknoten entsprechend einer Spannung an einem Steuerknoten (Ng); und einem Rückkopplungsschleifenschalter (S1), der zwischen einem vorbestimmten von dem ersten und dem zweiten Knoten und dem Steuerknoten vorgesehen ist, wobei die Differenzverstärkungsschaltung und die Ausgangsschaltung derart arbeiten, dass eine Spannung an dem Ausgangsknoten mit einer Spannung an dem Eingangsknoten übereinstimmt, wenn eine Rückkopplungsschleife durch Anschalten des Rückkopplungsschleifenschalters ausgebildet wird, der Rückkopplungsschleifenschalter ausgeschaltet wird, nachdem eine Spannung an dem Ausgangsknoten durch Ausbilden der Rückkopplungsschleife im Wesentlichen gleich einer Spannung an dem Eingangsknoten wird, der Eingangsknoten jeder Stromverstärkeschaltung die Anzeigespannung von der Dekodierschaltung empfängt und der Aus gangsknoten jeder Stromverstärkeschaltung mit einer entsprechenden der Datenleitungen verbunden ist, und die Pixel, wenn eine entsprechende der Gateleitungen ausgewählt ist, elektrisch mit einer entsprechenden der Datenleitungen verbunden werden und die Anzeigespannung in diese geschrieben wird.
Flüssigkristallanzeige mit: einer Mehrzahl von Pixeln (425), die in einer Matrix angeordnet sind und Helligkeiten entsprechend jeweiligen in sie hineingeschriebenen Anzeigespannungen emittieren; einer Mehrzahl von Gateleitungen (GL), die für die jeweiligen Pixelzeilen bereitgestellt sind und zyklisch ausgewählt werden; einer Mehrzahl von Datenleitungen, die für die jeweiligen Pixelspalten bereitgestellt sind; und einer Datentreibeschaltung (440) zum sequentiellen Erzeugen der Anzeigespannungen in Antwort auf Anzeigesignale (SIG), die die Anzeigehelligkeiten der jeweiligen Pixel anzeigen, sodass die Anzeigespannungen auf die Datenleitungen ausgegeben werden, wobei die Datentreibeschaltung beinhaltet: eine Dekodierschaltung (470) zum Erzeugen einer Graustufenspannung (V1-V64) als die Anzeigespannung entsprechend einem Dekodierergebnis des Anzeigesignals; und Stromverstärkeschaltungen (482) die für die jeweiligen mehreren Datenleitungen bereitgestellt sind, wobei jede der Stromverstärkeschaltungen eine erste und eine zweite Stromverstärkeeinheit (210, 211) beinhaltet und die erste und die zweite Stromverstärkeeinheit jeweils beinhalten: eine Differenzverstärkungsschaltung (11, 12) zum Erzeugen einer Spannungsdifferenz gemäß einer Spannungsdifferenz zwischen einem Eingangsknoten (Ni) und einem Ausgangsknoten (No) über einen ersten Knoten (N6) und einen zweiten Knoten (N7); eine Ausgangsschaltung (20–23) zum Erzeugen einer Spannung und eines Stroms an dem Ausgangsknoten entsprechend einer Spannung an einem Steuerknoten (Ng); und einen Rückkopplungsschleifenschalter (S1), der zwischen einem vorbestimmten von dem ersten und dem zweiten Knoten und dem Steuerknoten vorgesehen ist, wobei die Differenzverstärkungsschaltung und die Ausgangsschaltung derart arbeiten, dass eine Spannung an dem Ausgangsknoten mit einer Spannung an dem Eingangsknoten übereinstimmt, wenn eine Rückkopplungsschleife durch Anschalten des Rückkopplungsschleifenschalters ausgebildet wird, der Rückkopplungsschleifenschalter ausgeschaltet wird, nachdem eine Spannung an dem Ausgangsknoten durch Ausbilden der Rückkopplungsschleife im Wesentlichen gleich einer Spannung an dem Eingangsknoten wird, die Ausgangsschaltung in der ersten Stromverstärkeeinheit (210) verursacht, dass ein Strom entsprechend einer Spannung an dem Steuerknoten in den Ausgangsknoten hineinfließt, und die Ausgangsschaltung in der zweiten Stromverstärkeeinheit (220) verursacht, dass ein Strom entsprechend einer Spannung an dem Steuerknoten zu dem Ausgangsknoten ausfließt, die Eingangsknoten der ersten und der zweiten Stromverstärkeeinheit elektrisch miteinander verbunden sind und die Anzeigespannung von der Dekodierschaltung empfangen, die Ausgangsknoten der ersten und der zweiten Stromverstärkeeinheit elektrisch miteinander verbunden sind und ferner mit einer entsprechenden der Datenleitungen verbunden sind, und die Pixel elektrisch mit einer entsprechenden der Datenleitungen verbunden sind und die Anzeigespannung in diese geschrieben wird, wenn eine entsprechende der Gateleitungen ausgewählt ist.
Flüssigkristallanzeige (410) mit: einer Mehrzahl von Pixeln (425), die in einer Matrix angeordnet sind und Helligkeiten entsprechend jeweiligen in sie hineingeschriebenen Anzeigespannungen emittieren; einer Mehrzahl von Gateleitungen (GL), die für die jeweiligen Pixelzeilen bereitgestellt sind und zyklisch ausgewählt werden; einer Mehrzahl von Datenleitungen (DL) die für die jeweiligen Pixelspalten bereitgestellt sind; und einer Datentreibeschaltung (440) zum sequentiellen Erzeugen der Anzeigespannungen in Antwort auf Anzeigesignale (SIG), die die Anzeigehelligkeiten der jeweiligen Pixel anzeigen, sodass die Anzeigespannungen auf die Datenleitungen ausgegeben werden, wobei die Datentreibeschaltung beinhaltet: eine Graustufenspannungsschaltung (460) zum Erzeugen jeweiliger Graustufenspannungen (V1-V64) für Graustufenspannungsknoten entsprechend mehreren Anzeigehelligkeiten für Graustufen; einer Dekodierschaltung (470) zum selektiven Ausgeben einer der an den Graustufenspannungsknoten erzeugten Graustufenspannungen als die Anzeigespannung gemäß einem dekodierten Ergebnis des Anzeigesignals; und Datenleitungstreibeschaltungen (482), die für die jeweiligen Datenleitungen bereitgestellt sind, sodass eine entsprechende der Datenleitungen mit der durch die Dekodierschaltung ausgewählten Anzeigespannung getrieben wird, wobei die Pixel mit einer entsprechenden der Datenleitungen elektrisch verbunden sind und die Anzeigespannung in diese geschrieben wird, wenn eine entsprechende der Gateleitungen ausgewählt ist, wobei die Graustufenspannungsschaltung beinhaltet: eine Mehrzahl von Spannungsteilerwiderständen (465) einer Anzahl gemäß Graustufen, die in Reihe zwischen eine Hochspannungsquelle (VDH) und eine Niedrigspannungsquelle (VDL) geschaltet sind; und Stromverstärkeschaltungen (500), die entsprechend jeweiligen Verbindungsknoten zwischen den Spannungsteilerwiderständen bereitgestellt sind, wobei jede der Stromverstärkeschaltungen beinhaltet: eine Differenzverstärkungsschaltung (11, 12) zum Erzeugen einer Spannungsdifferenz gemäß einer Spannungsdifferenz zwischen einem Eingangsknoten (Ni) und einem Ausgangsknoten (No) über einen ersten Knoten (N6) und einen zweiten Knoten (N7); eine Ausgangsschaltung (20–23) zum Erzeugen einer Spannung und eines Stroms an dem Ausgangsknoten entsprechend einer Spannung an einem Steuerknoten (Ng); und einen Rückkopplungsschleifenschalter (S1), der zwischen einem vorbestimmten von dem ersten und dem zweiten Knoten und dem Steuerknoten vorgesehen ist, wobei die Differenzverstärkungsschaltung und die Ausgangsschaltung derart arbeiten, dass eine Spannung an dem Ausgangsknoten mit einer Spannung an dem Eingangsknoten übereinstimmt, wenn eine Rückkopplungsschleife durch Anschalten des Rückkopplungsschleifenschalters ausgebildet wird, der Rückkopplungsschleifenschalter ausgeschaltet wird, nachdem eine Spannung an dem Ausgangsknoten durch Ausbilden der Rückkopplungsschleife im Wesentlichen gleich einer Spannung an dem Eingangsknoten wird, und die Eingangsknoten der Stromverstärkeschaltungen mit den Verbindungsknoten zwischen den Spannungsteilerwiderständen verbunden sind und die Ausgangsknoten der Stromverstärkeschaltungen mit den jeweiligen Graustufenspannungsknoten verbunden sind.
Flüssigkristallanzeige (410) mit: einer Mehrzahl von Pixeln (425), die in einer Matrix angeordnet sind und Helligkeiten entsprechend jeweiligen in sie hineingeschriebenen Anzeigespannungen emittieren; einer Mehrzahl von Gateleitungen (GL), die für die jeweiligen Pixelzeilen bereitgestellt sind und zyklisch ausgewählt werden; einer Mehrzahl von Datenleitungen (DL), die für die jeweiligen Pixelspalten bereitgestellt sind; und einer Datentreibeschaltung (440) zum sequentiellen Erzeugen der Anzeigespannungen in Antwort auf Anzeigesignale (SIG), die die Anzeigehelligkeiten der jeweiligen Pixel anzeigen, sodass die Anzeigespannungen zu den mehreren Datenleitungen ausgegeben werden, wobei die Datentreibeschaltung beinhaltet: eine Graustufenspannungsschaltung (460) zum Erzeugen jeweiliger Graustufenspannungen (V1-V64) für Graustufenspannungsknoten (NV1-NV64) entsprechend mehreren Anzeigehelligkeiten für Graustufen; eine Dekodierschaltung (470) zum selektiven Ausgeben einer der an den Graustufenspannungsknoten erzeugten Graustufenspannungen als die Anzeigespannung gemäß einem dekodierten Ergebnis des Anzeigesignals; und Datenleitungstreibeschaltungen (482), die für die jeweiligen Datenleitungen bereitgestellt sind, sodass eine entsprechende der Datenleitungen mit der durch die Dekodierschaltung ausgewählten Anzeigespannung getrieben wird, wobei die Pixel mit einer entsprechenden der Datenleitungen elektrisch verbunden sind und die Anzeigespannung in diese geschrieben wird, wenn eine entsprechende der mehreren Gateleitungen ausgewählt ist, wobei die Graustufenspannungsschaltung beinhaltet: eine Mehrzahl von Spannungsteilerwiderständen (465) einer Anzahl gemäß Graustufen, die in Reihe zwischen eine Hochspannungsquelle (VDH) und eine Niedrigspannungsquelle (VDL) geschaltet sind; und Stromverstärkeschaltungen (500), die entsprechend jeweiligen Verbindungsknoten zwischen den Spannungsteilerwiderständen bereitgestellt sind, wobei jede der Stromverstärkeschaltungen eine erste und eine zweite Stromverstärkeeinheit (210, 211) beinhaltet und die erste und die zweite Stromverstärkeeinheit jeweils beinhalten: eine Differenzverstärkungsschaltung (11, 12) zum Erzeugen einer Spannungsdifferenz gemäß einer Spannungsdifferenz zwischen einem Eingangsknoten (Ni) und einem Ausgangsknoten (No) über einen ersten Knoten (N6) und einen zweiten Knoten (N7); eine Ausgangsschaltung (20–23) zum Erzeugen einer Spannung und eines Stroms an dem Ausgangsknoten entsprechend einer Spannung an einem Steuerknoten (Ng); und einen Rückkopplungsschleifenschalter (S1), der zwischen einem vorbestimmten von dem ersten und dem zweiten Knoten und dem Steuerknoten vorgesehen ist, wobei die Differenzverstärkungsschaltung und die Ausgangsschaltung derart arbeiten, dass eine Spannung an dem Ausgangsknoten mit einer Spannung an dem Eingangsknoten übereinstimmt, wenn eine Rückkopplungsschleife durch Anschalten des Rückkopplungsschleifenschalters ausgebildet wird, der Rückkopplungsschleifenschalter ausgeschaltet wird, nachdem eine Spannung an dem Ausgangsknoten durch Ausbilden der Rückkopplungsschleife im Wesentlichen gleich einer Spannung an dem Eingangsknoten wird, die Ausgangsschaltung in der ersten Stromverstärkeeinheit (210) verursacht, dass ein Strom entsprechend einer Spannung an dem Steuerknoten in den Ausgangsknoten hineinfließt, und die Ausgangsschaltung in der zweiten Stromverstärkeeinheit (211) verursacht, dass ein Strom entsprechend einer Spannung an dem Steuerknoten zu dem Ausgangsknoten ausfließt, die Eingangsknoten der ersten und der zweiten Stromverstärkeeinheit elektrisch miteinander verbunden sind und ferner mit den Verbindungsknoten zwischen den Spannungsteilerwiderständen verbunden sind und die Ausgangsknoten der ersten und der zweiten Stromverstärkeeinheit elektrisch miteinander verbunden sind und fer ner elektrisch mit einem entsprechenden der Graustufenspannungsknoten verbunden sind.