DE4306916C2 - Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines analogen Ausgangssignales - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines analogen AusgangssignalesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung
eines analogen Ausgangssignales aus einem digitalen Datenwort,
insbesondere für die Ansteuerung der Datenleitungen eines
Flüssigkristall-Bildschirmes, und ein Verfahren zur Ansteue
rung der Datenleitungen eines Flüssigkristall-Bildschirmes mit
einer solchen Schaltungsanordnung.
Die genannte Schaltungsanordnung weist besondere Vorteile bei
der Verwendung zur Ansteuerung der Datenleitungen von Flüssig
kristall-Bildschirmen auf, ist jedoch nicht auf diese Anwen
dung begrenzt. Bildschirme mit Kathodenstrahlröhren werden in
Zukunft im Fernseh- und Computerbereich vermehrt durch aktive
Flüssigkristall-Bildschirme (sogenannte aktive LCDs) ersetzt.
Diese Flüssigkristall-Bildschirme weisen eine Vielzahl von
Vorteilen auf wie geringes Gewicht, flache Bauweise, geringe
Verzerrung des darzustellenden Bildes, niedrige Ansteuerspan
nungen, die Möglichkeit als Lichtventil in Projektoren einge
setzt zu werden, hohe Auflösung, das Fehlen von schädlichen
Röntgenstrahlen und die Herstellbarkeit in einer preiswerten
Technologie, die sich auch für großflächige Anwendungen eig
net.
Flüssigkristall-Bildschirme bestehen aus einer matrixförmigen
Anordnung von Bildpunkten, wobei jedem Bildpunkt ein Schalt
element zugeordnet ist. Als Schaltelement werden vielfach
Dünnschichttransistoren (TFTs) verwendet. Die Bildschirminfor
mation wird an die Datenleitungen, die in der Regel die Spal
tenleitungen des Bildschirmes sind, angelegt und zeilenweise
über die Schaltelemente in die Bildpunktspeicher geschrieben.
Daher müssen die Zeilenleitungen so angesteuert werden, daß
jeweils nur eine Zeilenleitung der N Zeilen für 1/N-tel der
Bildaufbauzeit ein genügend hohes Potential besitzt, so daß
die Bildpunktkapazität über das Schaltelement bis auf die der
Bildpunktinformation entsprechenden Datenspannung aufgeladen
werden kann. Es muß sichergestellt sein, daß die Bildpunkt
kapazität während der übrigen Bildwiederholzeit nicht über das
Schaltelement entladen kann.
In vielen Anwendungen, wie zum Beispiel bei Bildschirmen mit
hoher Bildpunktzahl und/oder kleiner Bildpunktgröße ist es
vorteilhaft, die Schaltungsanordnung zur Ansteuerung der Da
tenleitungen auf dem Bildschirmsubstrat zu integrieren. Das
erfordert, daß die Schaltungsanordnung in derselben Technolo
gie wie die Bildschirmmatrix herstellbar ist.
Aus der Literatur sind einige Verfahren zur integrierten An
steuerung der Datenleitungen in einer dem Herstellungsprozeß
der Bildpunktmatrix kompatiblen Technologie bekannt (Malmberg
et al., 1986 SID Symposium Digest; Sakai et al., 1988 SID Sym
posium Digest; Faughnan et al., Proceedings SID 1988; Ohwada
et al., 1988 IDRC Symposium Digest; F. Emoto, 1989 Japan Dis
play, Symposium Digest). Einige der vorgeschlagenen Schaltun
gen eignen sich nur für monochrome Bildschirme (Faughnan et
al., Sakai et al.) oder für eine geringe Anzahl von Graustufen
(z. B. Ohwada et al. nur 4 Graustufen). Das von F. Emoto vor
geschlagene Verfahren verwendet außerdem analoge Videosignale
und Schieberegister mit Videoschaltern für jede Spaltenlei
tung. Zahlreiche heutige Fernsehgeräte verarbeiten jedoch die
Videosignale digital, um so hauptsächlich durch schnelleres
Auslesen aus digitalen Bildspeichern höhere Bildwechselfre
quenzen zu ermöglichen, die das Großflächenflimmern bei Emp
fängern mit Elektronenstrahlröhren reduzieren. Aber auch die
Übertragung der Fernsehsignale von der Sendeanstalt zum Emp
fänger wird in Zukunft digital erfolgen. Aus der US-PS
51 91 333 ist eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines
analogen Ausgangssignals aus einem digitalen Datenwort zur
Ansteuerung eines Flüssigkristall-Bildschirms bekannt, doch
eignet sich die dort gezeigte Schaltung nicht zur Integration
auf dem Bildschirmsubstrat.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schal
tungsanordnung und ein Verfahren anzugeben, mit der
insbesondere die Ansteuerung eines Flüssigkristall-
Bildschirmes mit einer hohen Zahl von Graustufen möglich ist,
wobei die Graustufen in Form von digitalen Datenworten
vorliegen.
Die Aufgabe wird mit einer Schaltungsanordnung der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des
kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Bei der Anwendung der Schaltungsanordnung zur Ansteuerung von
Datenleitungen eines Flüssigkristall-Bildschirmes wird die
Bildinformation für den Grauwert eines Bildpunktes in digita
ler Form als Datenwort mit N Bit des Grauwertes eingelesen und
nach der Digital-Analog-Wandlung auf die Datenleitung ausgege
ben. Die Schaltung erlaubt damit die Herstellung von 2N Grau
stufen. Die Bildinformation wird dabei für eine oder eine
Gruppe von Datenleitungen zunächst digital gespeichert. Durch
das digitale Prinzip läßt sich die Störempfindlichkeit stark
vermindern. Andererseits ist die Schaltungsanordnung aufgrund
der Möglichkeit zur Verarbeitung eines digitalen Eingangssi
gnales sehr gut für digitale Endgeräte geeignet, da zum Bei
spiel die Signalverarbeitung heutiger Fernseher hauptsächlich
digital erfolgt und außerdem die Fernsehsignalübertragung in
Zukunft digital erfolgen wird. Der Digital/Analog-Wandler
weist 4*N+1 Schaltelemente und N Kondensatoren
unterschiedlicher Kapazitätswerte auf. Der Schaltungsaufwand
und infolge davon der Platzbedarf des Digital/Analog-Wandlers
ist damit sehr gering. Die Kapazitätswerte der Kondensatoren
des Digital/Analog-Wandlers können zweckmäßigerweise
entsprechend der Wertigkeit des zugehörigen Bits des digitalen
Datenwortes im Signalspeicher gewichtet sein.
Die N Speicherelemente des Signalspeichers können
zweckmäßigerweise Speicherkondensatoren sein. Dabei können die
Kapazitäten dieser Kondensatoren klein gehalten werden,
wodurch die Einschreibezeiten in den Signalspeicher sehr kurz
sind. Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die
Speicherkondensatoren so angeordnet sind, daß sie beim
Einlesen eines logischen Bits "1" als Bootstrap-Kapazitäten
wirken. Wenn die N Schaltelemente des Signalspeichers jeweils
mit einer digitalen Datenleitung verbunden sind und von einem
Ausgangssignal eines Schieberegisters gesteuert werden, hat
dies den Vorteil, daß die Signalspannungen auf den digitalen
Datenleitungen sehr niedrig sein können und die
Schieberegisterausgangsimpulse nur eine kleine Amplitude auf
weisen müssen.
Außerdem können die Kondensatoren des Digital/Analog-Wandlers
jeweils mit Rücksetz-Schaltelementen und die Schaltelemente
ebenfalls jeweils mit Rücksetz-Schaltelementen verbunden sein,
wodurch definierte Ausgangspotentiale vor der eigentlichen
Digital/Analog-Wandlung geschaffen werden können. Die N
Schaltelemente des Signalspeichers und die 4*N+1
Schaltelemente des Digital/Analog-Wandlers können alle durch
Dünnschicht-Transistoren gebildet sein. Dadurch ist die gesamte
Schaltungsanordnung gemeinsam mit dem Flüssigkristall-
Bildschirm in Dünnschichttechnologie zu realisieren unter
Verwendung der in der Dünnschichttechnologie üblichen
Materialien: polykristalline Halbleiter, zum Beispiel polykristallines
Silizium oder Cadmiumselenid, oder amorphe Halbleiter,
zum Beispiel amorphes Silizium.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist geeignet für die
Ansteuerung der Datenleitungen eines Bildschirmes, aber auch
zur Ansteuerung ähnlicher Elemente, die in einer Kette ange
ordnet sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung der Datenlei
tungen eines Flüssigkristall-Bildschirmes mit einer der oben
beschriebenen Schaltungsanordnungen ist gekennzeichnet durch
folgende Schritte:
- - Einschreiben der N Bits des digitalen Datenwortes in die N Speicherelemente des Signalspeichers,
- - Entladen der Kondensatoren des Digital/Analog-Wandlers über Rücksetz-Schaltelemente,
- - Entladen der Kapazitäten der Schaltelemente über Rücksetz- Schaltelemente,
- - Aufladen der Kapazität der Datenleitung auf eine vorwählbare Spannung,
- - Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen denjenigen Kondensatoren des Digital/Analog-Wandlers, deren zugehöriges Speicherelemente im Signalspeicher ein Bit mit dem logischen Wert "1" enthält, und der Kapazität der Datenleitung,
- - Einschreiben der N Bits des nächsten digitalen Datenwortes in die N Speicherelemente des Signalspeichers.
Aufgrund des gleichzeitigen Ladens der Kapazität der Daten
leitung und der Speicherelemente des Signalspeichers verrin
gert sich die gesamte Einschreibedauer für die Datenleitungen
eines Schieberegisters. Da die Datenleitungen außerdem unab
hängig vom Bildpunktinhalt zunächst auf einen vorwählbaren
Spannungsbetrag geladen werden, erfolgt während des Einlesens
des Inhaltes des Signalspeichers nur noch eine relativ kleine
Korrektur auf den endgültigen Spannungswert. Dies beschleunigt
ebenfalls das Einlesen.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele einer
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung anhand der Zeichnung
näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 den matrixförmigen Aufbau eines Flüssigkri
stall-Bildschirmes mit aktiver Matrix;
Fig. 2 ein Prinzip-Schaltbild einer erfindungsgemäß
en Schaltungsanordnung;
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schal
tungsanordnung zur Ansteuerung einer Bild
schirm-Datenleitung;
Fig. 4 einen Impulsfahrplan mit den Spannungsverläu
fen der Ansteuerspannungen sowie der Daten
leitungsspannungen der Schaltungsanordnung
nach Fig. 3;
Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schal
tungsanordnung zur Ansteuerung einer Bild
schirm-Datenleitung;
Fig. 6 ein Prinzip-Schaltbild der Ansteuerung eines
Flüssigkristall-Bildschirmes mit hoher Zahl
von Datenleitungen.
In Fig. 1 sind vier Zeilenleitungen Z1, Z2, Z3, Z4 und vier
Spaltenleitungen S1, S2, S3, S4 eines Flüssigkristall-Bild
schirmes 10 dargestellt. In Form einer Matrix sind Schaltele
mente SE und Bildpunktspeicher BP so angeordnet, daß Schalt
elemente SE und Bildpunktspeicher BP ein Paar bilden. Als
Schaltelemente SE werden zum Beispiel Dünnschichttransistoren
verwendet. Die Steueranschlüsse von allen in einer Zeile an
geordneten Schaltelementen SE sind mit der zugehörigen Zeilen
leitung, zum Beispiel Z1, verbunden. Die ersten Anschlüsse
aller Schaltelemente SE, die in einer Spalte, zum Beispiel der
ersten Spalte, angeordnet sind, sind mit einer Spaltenleitung,
zum Beispiel S1, verbunden. Über die Zeilenleitungen Z1, Z2,
Z3, Z4 erfolgt die Ansteuerung der Schaltelemente SE. Über die
Spaltenleitungen S1, S2, S3, S4 erfolgt das Einschreiben der
Bildpunktinformation in die Bildpunktspeicher BP. Im darge
stellten Beispiel nach Fig. 1 sind also die Spaltenleitungen
S1, S2, S3, S4 die Datenleitungen des Flüssigkristall-Bild
schirmes 10.
Zur Erläuterung des Schaltungskonzeptes dient das Prinzip-
Schaltbild in Fig. 2.
Mit Hilfe eines Schieberegisters 11 werden die N Schaltelemen
te TSP0, TSP1, . . ., SP(N-1) des digitalen Signalspeichers 12,
die jeweils mit einem der N Speicherkondensatoren C0 bis
C(N-1) verbunden sind, jeweils mit einer zugehörigen digitalen
Datenleitung D0 bis D(N-1) elektrisch verbunden. Jede digitale
Datenleitung führt in diesem Moment entweder eine hohe oder
eine niedrige Spannung entsprechend der binären Codierung des
Grauwertes. Wenn die Spalteninformation in die Kondensatoren
C0 bis C(N-1) geladen ist, werden die Schaltelemente TSP0 bis
TSP(N-1) des digitalen Signalspeichers 12 durch eine
entsprechende Ausgangsspannung USRk des Schieberegisters 11
wieder geöffnet. Der Grauwert für diese Spalte ist nun in
digitaler Form im Signalspeicher 12 gespeichert. In gleicher
Weise können die Signalspeicher der benachbarten und aller
weiteren Spalten über die N digitalen Datenleitungen D0 bis
D(N-1) beschrieben werden. Da nur jeweils ein Ausgang des m-
stufigen Schieberegisters 11 (hier der k-te Ausgang), wobei m
die Anzahl der Spalten des Bildschirmes ist, eine hohe
Spannung aufweist, wird zu einem gegebenen Zeitpunkt jeweils
nur ein digitaler Signalspeicher 12 beschrieben. Sind alle
diesem Schieberegister 11 zugeordneten Signalspeicher 12
beschrieben, werden sämtliche Einleseschaltelemente E0 bis
E(N-1) mittels eines Einschreibeimpulses URead geschlossen, so
daß die digitale Grauwertinformation auf den Eingang eines
Digital/Analog-Wandlers 13 gelangt. Der Digital/Analog-Wandler
13 besitzt N Kondensatoren mit den Kapazitätswerten Cw,i=C*2(i-1)
entsprechend der Wertigkeit der zugehörigen digitalen
Datenleitung D0 bis D(N-1). Die Kondensatoren Cw,i werden über
Rücksetz-Schalter R0 bis R(N-1) zunächst vollständig entladen.
Gleichzeitig wird die Datenleitungskapazität, hier die
Spaltenkapazität CSpalte, die der effektiven Kapazität der
Bildschirmmatrixspalte entspricht, auf eine vorwählbare
maximal mögliche Grauwert-Spannung Umax (alle Bits auf logisch
"0") aufgeladen. Dieser Rücksetzvorgang kann beispielsweise
während des Einschreibens der Information der digitalen
Datenleitungen D0 bis D(N-1) in den digitalen Signalspeicher
12 erfolgen. Nach Schließen der Einlese-Schalter E0 bis E(N-1)
werden nun genau diejenigen Kondensatoren Cw,i elektrisch mit
dem Spaltenkondensator CSpalte verbunden, deren zugehöriger
Speicherkondensator Ci geladen war, das heißt deren zugehörige
digitale Datenleitung Di beim Speichern des digitalen Grauwer
tes eine hohe Spannung führte. Diese Spannung läßt sich durch
folgende Gleichung in guter Näherung berechnen:
Die maximale beziehungsweise minimale sich am Spaltenkondensa
tor CSpalte einstellende Spaltenspannung UCS beträgt demnach
ungefähr:
Diese beiden Extremwerte UCSmax und UCSmin lassen sich somit be
liebig über die zwei Amplituden der Rechteckspannungen UAmp und
Umax einstellen. Zwischen minimalem und maximalem Betrag der
Spaltenspannung UCS nimmt der Betrag der Spaltenspannung UCS
streng monoton aber nicht linear zu, wie sich leicht anhand
der obigen Gleichung (1) zeigen läßt. In der Nähe von UCSmin
ergibt sich eine hohe Auflösung, während sich in der Nähe von
UCSmax eine geringere Auflösung ergibt. Dies entspricht gerade
den Anforderungen, die sich bei der Ansteuerung herkömmlicher
Flüssigkristalle stellen. UCSmin und UCSmax lassen sich unabhängig
voneinander einstellen. Dabei bietet die Ansteuermethode die
volle Auflösung von N Bit zwischen UCSmin und UCSmax und nicht nur
zwischen 0 und UCSmax (vergleiche Gleichungen (2) und (3)).
In Fig. 3 ist eine erste Schaltungsanordnung zur Realisierung
des in Fig. 2 dargestellten Schaltungskonzeptes für N=4 zur
Erzeugung von 16 analogen Spannungswerten entsprechend dem
digitalen Informationsinhalt der vier Datenleitungen D0, D1,
D2 und D3 dargestellt. Anhand des Impulsfahrplanes nach Fig. 4
läßt sich die Funktion der Schaltungsanordnung in Fig. 3 er
läutern. Während der Ausgang des m-stufigen Schieberegisters
11 eine hohe Spannung USRk aufweist, werden die Speicherkon
densatoren C0, C1, C2 und C3 über von Transistoren TSP0, TSP1,
TSP2, TSP3 realisierten Schaltelementen auf die momentane
Spannung auf den digitalen Datenleitungen D0, D1, D2 und D3
aufgeladen. Die digitalen Datenleitungen D0 bis D3 führen
entweder eine hohe Spannung (logisch "0") oder eine niedrige
Spannung (logisch "1"). Da die Speicherkondensatoren C0 bis C3
kleine Kapazitätswerte besitzen, sind die Ladezeiten sehr
kurz. Somit lassen sich die digitalen Signalspeicher 12 für
alle m Spalten innerhalb kurzer Zeit beschreiben. Während die
m Signalspeicher 12 beschrieben werden, besitzt die Rücksetz-
Spannung UReset einen hohen Wert. Dies führt dazu, daß die Kon
densatoren C, 2*C, 4*C und 8*C des Digital/Analog-Wandlers
über TRE0 bis TRE3 sowie die Gate-Source-Kapazitäten der Tran
sistoren TE0 bis TE3, die die Einlese-Schaltelemente E0 bis
E3 nach Fig. 2 bilden, über TR0 bis TR3 entladen werden. Der
hohe Wert der Rücksetz-Spannung stellt zusätzlich das Sperren
der Schaltelemente TEL0 bis TEL3 über die jeweiligen Schalt
elemente TR0 bis TR3 sicher. Gleichzeitig wird der Spaltenkon
densator CSpalte auf den momentanen Wert der Spannung Umax gela
den. Erst wenn die Spaltenspannung USpalte den Momentanwert der
Spannung Umax erreicht hat, werden die Einlese-Transistoren TE0
bis TE3 mittels der Spannung URead in den leitenden Zustand ver
setzt. Der Ladezustand der Speicherkondensatoren C0 bis C3
bestimmt nun, ob die Einlese-Transistoren TE0 bis TE3 des
Digital/Analog-Wandlers 13 niederohmig geschaltet werden oder
nicht. Durch den hieraus resultierenden Ladungsaustausch zwi
schen den Kondensatoren C0 bis C3 und CSpalte ergibt sich
schließlich die Spannung auf der Spaltenleitung, die sich in
guter Näherung durch Gleichung (1) berechnen läßt. Eine
gleichspannungsfreie Ansteuerung des Flüssigkristalles läßt
sich beispielsweise durch einen rechteckförmigen Spannungsver
lauf der Spannungen Umax und UAmp gemäß Fig. 4 erzielen. Dabei
entspricht die Impulsdauer genau der Wiederholdauer des Schie
beregisters 11, und der Gleichspannungsanteil ist gleich Null.
In Fig. 5 ist eine Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 mit modi
fiziertem digitalem Signalspeicher 12′ für eine Bildschirm
spalte dargestellt. Die Zahl der Bauelemente hat sich durch
die Umstrukturierung der Schaltung gegenüber der Schaltungs
anordnung in Fig. 3 nicht erhöht. Lediglich die zusätzliche
Leitung GND wurde zur Verbesserung der Schaltungseigenschaften
eingeführt. Die Ansteuersignale von außen sind aber genau
identisch mit den in Fig. 4 dargestellten Verläufen. Der Vor
teil der Schaltungsanordnung nach Fig. 5 liegt darin, daß die
Speicherkapazitäten C0 bis C3 im Falle eines logischen Daten
bits "1" gleichzeitig als Bootstrap-Kapazität wirken. Im Falle
einer logischen "1", also einem hohen Signalpegel eines Daten
bits, wird die entsprechende Kapazität C0, C1, C2 oder C3
aufgeladen und koppelt mit dem Einleseimpuls das Gate-Potenti
al des entsprechenden Einlese-Transistors TE0, TE1, TE2 oder
TE3 über die Spannung des Einleseimpulses URead hoch. Diese hohe
Gate-Spannung hat zur Folge, daß der Kanal des entsprechenden
Transistors äußerst niederohmig wird. Eine schnelle Umladung
der Gate-Kapazitäten der nachfolgenden Transistoren ist somit
gewährleistet. Setzt man aber nun dieselbe Umladezeit wie in
der Schaltung nach Fig. 3 voraus, dann kann dieser Effekt dazu
genutzt werden, die Amplituden der digitalen Datensignale auf
den Leitungen D0 bis D3 und der Schieberegisterausgangssignale
USRk reduzieren. Die technologischen Anforderungen an die
Schieberegisterschaltung 11 können so gemildert werden.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, bei Bildschirmmatrizen mit
sehr hohen Spaltenzahlen mehrere Spaltenleitungen (= Daten
leitungen) zu einer Gruppe zusammenzufassen, denen gemäß
Fig. 6, die die Ansteuerung eines digitalen Fernsehempfängers
darstellt, ein Satz von b digitalen Datenleitungen zugeordnet
ist, wobei b der Grad der Gruppenbildung ist. Ein Wert von
b < 1, wobei b ganzzahlig ist, hat den Vorteil, daß für die
Ansteuerung der Bildschirm-Spalten die Taktfrequenz f2 eines
Selektionsschieberegisters 19 um den Faktor b geringer gewählt
werden können, da für das Einlesen der Speicherkondensatoren
der digitalen Signalspeicher 12′′ entsprechend mehr Zeit zur
Verfügung steht. Für eine gemeinsame Realisierung des gestri
chelt umrahmten Schaltungsteiles 16 in Fig. 6 mit der Bild
schirmmatrix auf dem gleichen Substrat und in der gleichen
Technologie ist die Gruppenbildung bei hoher Spaltenzahl un
erläßlich, da der maximalen Schiebefrequenz f2 technologische
Grenzen gesetzt sind. Allerdings hat dies zur Folge, daß sich
die Zahl der digitalen Datenleitungen gerade um den Faktor b
erhöht. Wie aus Fig. 6 zu erkennen ist, können für die gepunk
tet umrahmten Schaltungsteile 17 erfindungsgemäße Schaltungs
anordnungen, beispielsweise die in den Fig. 3 und 5 darge
stellten, eingesetzt werden.
Für die in Fig. 6 dargestellte Ansteuerung eines digitalen
Fernsehempfängers wird ein digitales Videosignal V mit der
Datenwortbreite N und der Frequenz f1 entsprechend der
Gruppenbildung in b parallele N-Bit-Datenworte mit der
Frequenz f2=f1/b aufgeteilt. Die Seriell-Parallel-Wandlung
erfolgt mittels der Schieberegister 14 und 15 und einem
Speicher 18 für b N-Bit-Videodatenworte. Jedes der b parallel
anliegenden Videodatenworte am Ausgang des Speichers 18 wird
einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, beispielsweise
nach Fig. 3 oder Fig. 5, zugeführt. Die Auswahl der
entsprechenden digitalen Signalspeicher 12′′ in diesen
Schaltungsanordnungen erfolgt über ein (m/b)-Bit-Selektions
schieberegister 19. Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanord
nung kann die Signalverarbeitung im Fernsehempfänger nun voll
ständig digital erfolgen, was zum einen die Störungsempfind
lichkeit verringert und zum anderen zur Senkung der Herstel
lungskosten beiträgt.
Claims (8)
1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines analogen Aus
gangssignales aus einem digitalen Datenwort, insbesondere
für die Ansteuerung der Datenleitungen eines Flüssigkri
stall-Bildschirmes, dadurch gekennzeichnet, daß sie für
jede Datenleitung jeweils einen Signalspeicher (12, 12′,
12′′) mit N Speicherelementen (C0, C1, . . ., C(N-1)) für
die N Bits des digitalen Datenwortes (V) und mit N
Schaltelementen (TSP0, TSP1, . . ., TSP(N-1)) sowie einen
Digital/-Analog-Wandler (13) zur Erzeugung des analogen
Ausgangssignales (UCS) aus dem digitalen Inhalt des
Signalspeichers (12, 12′, 12′′) aufweist, wobei der
Digital/Analog-Wandler (13) 4*N+1 Schaltelemente (E0 bis
E(N-1), R0 bis R(N-1), RE0 bis RE(N-1), EL0 bis EL(N-1),
RES) und N Kondensatoren (C, 2C, . . ., 2N·C)
unterschiedlicher Kapazitätswerte aufweist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Kapazitätswerte der Kondensatoren (C, 2C,
. . ., 2N·C) des Digital/Analog-Wandlers (13) entsprechend
der Wertigkeit des zugehörigen Bits des digitalen Datenwortes
im Signalspeicher (12, 12′, 12′′) gewichtet sind.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die N Speicherelemente des
Signalspeichers (12, 12′, 12′′) N Speicherkondensatoren
(C0, C1, . . ., C(N-1)) sind.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Speicherkondensatoren (C0, C1, . . ., C(N-1))
so angeordnet sind, daß sie beim Einlesen eines logischen
Bits "1" als Bootstrap-Kapazität wirken.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die N Schaltelemente (TSP0,
TSP1, . . ., TSP(N-1)) des Signalspeichers (12, 12′, 12′′)
jeweils mit einer digitalen Datenleitung (D0, D1, . . .,
D(N-1)) verbunden sind und von einem Ausgangssignal (USRk)
eines Schieberegisters (11) gesteuert werden.
6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren (C, 2C, . . .,
2N·C) des Digital/Analog-Wandlers (13) jeweils mit Rück
setz-Schaltelementen (RE0, RE1, . . ., RE(N-1)) und die
Schaltelemente (EL0, EL1, . . ., EL(N-1)) ebenfalls jeweils
mit Rücksetz-Schaltelementen (R0, R1, . . ., R(N-1)) verbunden
sind.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die N Schaltelemente (TSP0,
TSP1, . . ., TSP(N-1)) des Signalspeichers (12, 12′, 12′′)
und die 4*N+1 Schaltelemente (E0 bis E(N-1), R0 bis R(N-1),
RE0 bis RE(N-1), EL0 bis EL(N-1), RES) des
Digital/Analog-Wandlers Dünnschicht-Transistoren sind.
8. Verfahren zur Ansteuerung der Datenleitungen eines Flüs
sigkristall-Bildschirmes mit einer Schaltungsanordnung
nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch folgende
Schritte:
- - Einschreiben der N Bits des digitalen Datenwortes (V) in die N Speicherelemente (C0, C1, . . ., C(N-1)) des Signal speichers (12, 12′, 12′′),
- - Entladen der Kondensatoren (C, 2C, . . ., 2N·C) des Digi tal/Analog-Wandlers (13) über Rücksetz-Schaltelemente (RE0, RE1, . . ., RE(N-1)),
- - Entladen der Kapazitäten der Schaltelemente (EL0 bis EL(N-1)) über Rücksetz-Schaltelemente (R0, R1, . . ., R(N-1)),
- - Aufladen der Kapazität (CSpalte) der Datenleitung auf eine vorwählbare Spannung (Umax),
- - Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen denje nigen Kondensatoren (C, 2C, . . ., 2N·C) des Digital/Ana log-Wandlers (13), deren zugehöriges Speicherelement (C0, C1, . . ., C(N-1)) im Signalspeicher (12, 12′, 12′′) ein Bit mit dem logischen Wert "1" enthält, und der Kapazität (CSpalte) der Datenleitung,
- - Einschreiben der N Bits des nächsten digitalen Datenwor tes in die N Speicherelemente (C0, C1, . . ., C(N-1)) des Signalspeichers (12, 12′, 12′′).
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