TW525126B - Drive circuit and drive circuit system for capacitive load - Google Patents

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525126 A7 B7 五、發明說明（1 ) (發明之背景） 本發明偽關於驅動電路及驅動電路条統，尤其俗關於 用在構成，例如液晶顯示器（LCD)之電容性負載之驅動 電路之輸出级之驅動器或緩衝器之驅動電路及驅動電路 条統。 下面將舉用於驅動液晶顯示器（LCD)之電容性負載之 驅動電路之典型例以敘逑本發明。一般，主動（active) 矩陣驅動型之液晶顯示器之顯示部包含具有透明之圖素 電極（Pixel electrode)及形成在其上之薄膜電晶體（TFT) 之半導體基板，覆蓋整體基板表面之單一透明共用電極 之相對之基板，及被包在該兩片相對分開設置之基板内 之液晶。藉控制具有切換功能之TFTs，以施加既定之電 壓於被選出之圖素電極俾液晶之透射比（transmittance) 藉每個圖素電極與相對之共通電極間之電位差而變化。 於半導體基板上設有用於供給多數要被選擇地施加於 每個圖素電極之不同位準之電壓（階調電壓）之資料線及 用於對各TFT供給切換信號之掃瞄線。這些資料線由於 資料線與相對之共通電極間之液晶電容及資料線與相交 之掃瞄線之電容而變成大的電容性負載。因階調電壓偽 經資料線施加於每個画素電極及因在每個框期間（frarae period)諧調電壓傺被寫入接至資料線之所有圖素，故 資料線驅動電路須快速地驅動屬大電容性負載之對應之 資料線。 如上述，資料線驅動電路需以高電壓精確快速度地驅動 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如26 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 具有大電容之對應之資料線。為符合此項霈求，已有發 展出各種資料線驅動電路。在迄今所發展出之各種資料 線驅動電路中，能達到高電壓精確輸出及快速驅動之電 路像為含有由蓮算放大器形成之驅動器（緩衝器）之驅動 電路。第1 6圖示出典型及最簡單之例。 第16圖所示之蓮算放大器偽形為電壓隨耦器，能輸出 電壓等於輸入電壓Vin之輸出輸出電壓Vout。所示之蓮算 放大器僳由差動放大級610及輸出放大级620所構成。差 動放大级6 1 0包含電流控制電路6 0 1 ,具有相同特性之 PM0S電晶體6 0 3及6 0 4 ,和具有相同特性之NM0S電晶體605 及6 ϋ 6 ,它們俗作成如圖示之連接。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 簡言之，NM0S電晶體605及606具有接成共通之各自蘭 極及共通地接至電流供給端子Τ14之各自源極。NM0S電 晶體606之汲極傺接至NM0S電晶體6G6之闊極^ PM0S電晶 體603及604具有接成共通之各自源極。PM0S電晶體603 像接至輸入端子Τ1俾接至輸入電壓Vi II, PM0S電晶體603 之汲極俗接至NM0S電晶體605之汲極。PM0S電晶體604之 閘極偽接至輸出端子T2俾輸出輸出電壓Vout。PM0S電晶 體604之汲極僳接至HM0S電晶體606之汲極。電流控制電 路601偽接至電源供給端子T13與PM0S電晶體603及604之 共通連接之源極之間。 另外一方面，輸出放大级6 2 0包含電流控制電路6 0 2，

N Μ 0 S電晶體6 0 7及電容器6 0 8 ,它們傺接成如圖示。電流 控制電路6G2偽接在電源端子Τ11與輸出端子Τ2之間。NM0S 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 525126 A7 B7 五、發明說明（3 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 電晶體607具有接至輸出端子T2之汲極，接至電源供給 端子T12之源極，和接至PM0S電晶體603及NM0S電晶髏605 之共通連接汲極之閘極。電容器608傺接在NM0S電晶體 6 0 7之閘極與輸出端子T 2之間。這裡，被電流控制電路 601及602控制之電流僳分別稱為161及162。電壓VDD像 供給至電源供給端子T11及T13,而電壓Vss傺供給至電 源供給端子T12及T14。另外，輸出端子T2偽接至本身屬 電容性負載之資料線。 因輸出電壓Vout俗被饋還至差動放大级610，亦即， 因輸出電壓V 〇 u t偽施加於P Μ 0 S電晶體6 0 4之閘極，故第 16圖所示之蓮算放大器具有電壓放大因數為’’1Π及髙電 流供給容量（電壓隨耦器）之構成〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 蓮作上，當輸出電壓Vout低於輸人電壓Vin時NM0S電 晶體60 7之閘極電壓則下降，俾使NM0S電晶體60 7暫時截 斷，結果輸出電壓Vout藉電流控制電路602供給之電流 162而被提舁。相反地，當輸出電壓Vo ut高於輸入電壓 Vin時NM0S電晶體607之閘極電壓則上昇，從而藉NM0S電 晶體6G7之動作而被降低。這時，因NM0S電晶體6 0 5及606 動作使相同之電流通過各自之汲-源極路徑，故輸出電壓 Vout衰減並急速地收斂為輸入電壓Vin。於蓮作上，藉 電容器608補償相位俾阻止産生振盪。 於上述之蓮作上，在每個輸出執行期間，被指定或選 定之階諝電壓俗作為輸入電壓vin，及蓮算放大器能藉 具有高電流供給容量之階諝電壓驅動接至輸出端子T 2且 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 A7 B7_ 五、發明說明（4 ) 具有大電容之資料線。 另外，蓮算放大器能藉阻抗轉換之動作驅動資料線而 與供給輸入電壓Vi η之外部電路之電流供給容量無闋。 但是，因第16圖所示之蓮算放大器（電壓隨耦器電路） 像為饋返之構成，故常産生振盪，因此需提供如相位補 償電容器之裝置俾阻止振盪之産生。再者，當運算放大 器積體化成積體電路時，此相位補償電容器常佔用大的 晶片面積。因此，當在單一之積體電路上設置若干蓮算 放大器時積體電路之所需面積則變大，結果導致生産成 本增加之不良後果。 (發明之概述） 因此，本發明之目的像克服以往技術之上述問題。 本發明之另外目的傺提供具有以高精確電壓輸出快速 地驅動負載之簡單電路構成之驅動電路，此電路能僅由 電晶體構成，且能穩定無振盪地蓮作。 本發明之再另外目的傺提供當若干驅動電路被積體化 成積體電路時能降低生産成本之驅動電路及驅動電路糸 統。 本發明之上逑及其它目的俗藉下述驅動電路達成，此 驅動電路包含用於將輸入電壓之位準轉換成第1電壓之 位準轉換裝置，具有接收第1電壓之閘極及依輸入電壓 而輸出輸出電壓之源極之第1電晶體，和用於控制流經 第1電晶體之汲-源極路徑俾使第1電晶體以源極隨耦 器方式運作之第1電流控制裝置，位準轉換裝置含有與 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝--------訂------ 525126 A7 B7_ 五、發明說明（5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1電晶體者相同導電型之第2電晶體。良好地，第2 電晶體具有用於接收輸入電壓之源極，和接成共通，用 於輸出第1電壓之汲極及閛極，位準轉換裝置另包含用 於控制流經第1電晶體之汲-源極路徑之電流之第2電 流控制裝置。 依本發明之另外形態，提供一種驅動電路，其包含第 1電源供給端子，用於接收輸入電壓之輸入端子，用於 輸出輸出電壓之輸出端子，具有接至輸入端子之源極及 接成共通之汲極及閘極之第1電晶體，與第1電晶體者 相同導電型之第2電晶體，用於控制流經第1電晶體之 汲-源極路徑之第1電流控制裝置，和用於控制流經第2 電晶體之汲-源極路徑之第2電流控制裝置。前述第2 電晶體具有接至第1電源供給端子之汲極，接至輸出端 子之源極，和用於接收與第1電晶體之閘極電壓相等之 電壓之闊極。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於此驅動電路上，第1電流控制裝置能包含接至第2 電源供給端子與第1電晶體之汲極間之第1電流控制電 路，而第2電流控制裝置能包含接在輸出端子與第3電 源供給端子間之第2電流控制電路。再者，第3電流控 制電路能接在輸入端子與第4電源供給端子之間。 驅動電路良好地能另包含至少一只在輸入端子與第2 電源供給端子間和第1電晶體串聯連接，用於控制流經 輸入端子與第2電源供給端子間之電流之導通-截斷之第 1開關，在輸出端子舆第3電源供給端子間和第2電流 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 A7 B7__ 五、發明說明（6 ) 控制電路串聯連接，用於控制流經輸出端子與第3電源 供給端子間之電流之導通-截斷之第2切換開關，在輸 入端子與第4電源供給端子間和電子電流控制電路串聯 連接，用於控制流經輸入端子與第4電源供給端子間之 電流之導通-截斷之第3切換開關，和在輸出端子與第 1電源供給端子間和第2電晶體串聯連接，用於控制流 經輸出端子與第1電流供給端子間之電流之導通-截斷之 第4開關。 另外，驅動電路能另包含用於預先充電輸出端子達至 少一既定電位之第1預先充電裝置。關於此點驅動電路 能另包含用於預先充電第1電晶體之閘極達第1既定電 壓之第2預先充電裝置。 於驅動電路之另外實施上，第1電流控制電路包含具 有接在第2電源供給端子與第1電晶體之汲極間之汲-源 極路徑之第1電流控制電晶體，及第2電流控制電路包 含具有接在輸出端子與第3電源供給端子間之汲-源極 路徑之第2電流控制電晶體。第2電流控制電晶體之導 電型係與第1電流控制電晶體者不同。第3電流控制電 路包含具有接在輸入端子與第4電源供給端子間之汲-源極路徑之第3電流控制電晶體。第3電流控制電晶體 之導電型傺舆第2電流控制電晶體者相同。驅動電路另 包含具有串聯連接之第1偏壓電晶體及第2偏壓電晶體 之偏壓電路。第1偏壓電晶體之導電型傺與第2偏壓電 晶體者不同。第1偏壓電晶體和第2偏壓電晶體之汲-源 ~ 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^^ ·111111- 525126 A7 B7 五、發明說明（ 偽制 型控 電流 導電 之 1 體第 晶與 電有 壓具 偏並 1 , 第同 〇 相 同者 相體 像晶 小電 大制 之控 流流 電電 徑 1 路第 極與 控 極 原 1電 蘭 3 之第 同及 相 2 者第 體與 晶偽 電型 壓 電 第 電 導 之 體 晶 電 壓 偏 同 相 者 體 晶 電 制 第 與 有 具 並 閘驅 之種 同一 相供 者提 體 ， 晶態 電形 制 3 控第 流之 電明 3 發 第本 及依 塵 B ΙξΏΓ 極 源 含 其 統 条 路 電 之第 壓及 電 1 出第 輸之 出子 輸端 於出 用輸 ，及 子子 端端 入入 輸輸 之至 壓接 電各 入和 輸 ， 收子 接端 於出 用輸 有之 之 極 閘 及 極 汲 之 通 共 成 接 和 極 源 : 之 含子 包端 路入 ，電輸 路動至 電驅接 動 1 有 驅第具 體 晶 電 道 通 I Π 1X 第 第 至 接 有 具 極 汲 之 子 端 給 供 源 電 之 子 端 出 輸 至 接 -n an 1_1 ϋ I ϋ n 1. ϋ 0 ϋ n n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 與 收2η 接第 及之 ，極 極閘 源之 第 通 壓 電 之 同 相 壓 電 極 闊 之 體 晶 電 ·’ 道體 通晶 η-電 1道 第置 制裝 控制 於控 用流 電 第 之 流 電 徑 路 極 源 I 汲 之 體 晶 電 道 通 及 訂--------- %, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第 之 流 電 徑 路 極 源- 汲 之 £€ 晶 S 道 1¾含 通 T 包 2 ，路 第置電 Μ 装KI 33 控制驅 於控 2 用流第 電 之 之 極 子 閘 端 及 出 極 輸 汲 至 之 接 通 ， 共 極 成 汲 接 之 和 子 極 端 源 給 之 供 子 源 端；電 入髓2 輸晶第 至電至 接道接 有通有 具P-具 第 之 同 相 壓 電 極 闊 之 體 晶 電 道 通 型- P 1± 第 與 收 接 和 極 源 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 525126 A7 B7_ 五、發明說明（8 ) 電壓之闊極之第2p-型通道電晶體； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 用於控制第1P-型通道電晶體之汲-源極路徑電流之第 3電流控制裝置；及 用於控制第2p-型通道電晶體之汲-源極路徑電流之第 4電流控制裝置。 於此驅動電路条統上，第1電流控制裝置能包含接在 在第3電源供給端子與第In-通道電晶體之汲極間之第1 電流控制電路，第2電流控制裝置能包含接在輸出端子 與第4電源供給端子間之第2電流控制電路。另外，第 3電流控制裝置能包含接在第5電源供給端子與第lp-通道電晶體之汲極間之第3電流控制電路，及第4電流 控制裝置能包含接在輸出端子與第6電源供給端子間之 第4電流控制電路。 第1驅動電路良好地能包含接在輸入端子與第7電源 供給端子間之第5電流控制電路，及第2驅動電路良好 地能包含接在輸入端子與第8電源供給端子間之第6電 流控制電路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者，第1驅動電路能另包含至少在輸入端子與第3 電源供給端子間和第In-通道電晶體串聯用於控制流經 輸入端子與第3電源供給端子間之電流之導通-截斷之 第1開關，在輸出端子與第4電源供給端子間和第2電 流控制電路串聯，用於控制流經輸出端子與第4電源供 給端子間之電流之導通-截斷之第2開關，在輸入端子 與第7電源供給端子間和第5電流控制電串聯用於控制 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 525126 A7 B7 五、發明說明（ 第 之2n 流第 電和 之間 間子 子端 端給 給供 供源 源電 電 1 7 第 第與 與子 子端 端出 入輸 輸在 經及 流， 關 開 電 道 通 出 輸 經 流 制 控 於通 用導 ，之 聯流 串電 體之 晶間 與 子 端 子 端 給 供 源 電 第 之 斷 截 驅 2 第 面 方 一 外 另 〇 i 開 第 與 子 端 入 輸 在 含 包 少 至 另 能 P 路 1 電第 聯 串 體 晶 電 道 通 間 子 端 給 供 源 電 第 與 子 端 入 輸 經 流 制 控 於 用 間 通子 導端 之給 流供 電源 之電 間 6 子第 端與 給子 供端 源出 電輸 5 在 第 之 之 斷 截 關 開 第 流 Β 路 電 制 子 端 Β 目JM Ϊ 制 出㊉控 輸 u^ ® U I电0^0 控-»和 於通間 用導子 ，之端 聯流給 串電供 給W控 供Τ _端用 6輸罾 第·㈣· 與 路 之 0 β 子 流 i制 第通 之P- 斷Π 戈第 -»和 通間 導子 之端 流給 電供 之源 間電 子 2 端第 給與 供子 源端 電出 8 輸 第在 與及 子 ， 端關 入開 給 供 源 電 2 第. 與 子io § 關 端 開 出 輸 經 流 制 控 於通 用導 ，之 聯流 串電 體之 晶間 電子 道端 8 第 之 斷 截 輸 電關 充 0 先置 預裝 於電 用充 含先 包預 另 1 能第 統之 条壓 路電 電定 動既 驅一 ，為 是少 的至 好到 良子 更端 出 道 通 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---裝--------訂·-------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 用 及 置 In裝 第電 電充 充先 先預 預 2 於第 用之 含位 包電 9 定 能既 統 1 条第 路達1P 電極第 動閘電 驅之充 點體先 此晶預 於電於 第 達 極 閘 之 體 晶 電 道 通 第 之 壓 電 定 既 含 包 其 置 裝 路 電 33 驅 供 提 僳 態 型 0 4 置第 裝之 電明 充發 先本 預依 用和 及 ， 極體 源晶 之電 子 1 端第 給之 供型 源電 電導 1± 1X 第第 至之 接極 有閘 具之 其壓 ，電 路制 電控 壓收 偏接 於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 525126 A7 B7_ 五、發明說明（Μ) 相對於第1導電型之第2導電型之第2電晶體，此第2 電晶體具有接至第2電流供給端子之源極，及接成共通 之閜極及汲極，此接成共通之閘極及汲極僳接至第1電 晶體之汲極俾相同之汲-源極電流流過第1電晶體及第 2電晶體；及 驅動電路，其包含至少一値與第1電晶體者相同裝置 尺寸之第1導電型之第1電流控制電晶體，至少一個闊 極及源極分別接至第1電晶體之閘極及源極之第1電流 控制電晶體，和至少一個具有與第2電晶體者相同裝置 尺寸之第2導電型之第2電流控制電晶體，此至少一値 第2電流控制電晶體具有分別接至第2電晶體之闊極及 源極之閘極及源極。 藉上逑之配置，第1電晶體之闊-源極電壓僳被第1電 晶體之汲-源極電流明確地決定。因此，如果輸入電壓V in 係施加於第1電晶體之源極時則第1電晶體之闊極電壓 變為與輸入電壓Vi η相差一個第1電晶體之閘-源極電壓 之電壓。另一方面，因第2電晶體之汲極接收電源供給 電壓，第2電晶體之閘極接收與第1電晶體之閘極電壓 相等之電壓，故第2電晶體偽以源極隨耦器之方式蓮作 。因此，若控制第2電晶體之汲-源極電流時第2電晶 體之閘-源極電壓則明確地被決定，進而自第2電晶體 之源極得出之輸出電壓Vout穩定於與第2電晶體之閛極 電壓相差一値第2電晶體之閘_源極電壓之電壓上。 如此，藉控制第1及第2電晶體之汲-源極電流，能 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) « — — — — — I. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 A7 B7 五、發明說明（ 11 壓 S 出 輸 之 化 變 η •X V 壓 電 入 輸 依 得 獲 輸 當 外 0 作之 VI之明 壓器發 電耦本 入隨 輸 時 化 變 壓 電 變目 地它 速其 快及 而述 用上 極壓 源電 之之 體in 晶〜 電 2 第 藉 則 參 面 下 著 VI隨 壓將 電點 2入優 輸及 從徵 依特 到 ， 化的 楚 清 形 而 述 敘 之 作 所 例 施 實 好 良 之 路 性 念 槪 之 路 電 動 0 之 念 概 1X 第 之 \/ ! 明 明 明 發 ^ ^ ^ 本*傺 簡 3之 圖 1 ?圖 照{ 圖 路 電 性 念 槪 之 路 電 動 IQgl 之 念 概 2 第 之 明 發 本 偽 圖 2 第 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖 路 ; 電 表之 序例 時施 之實 作値 蓮一 之之 路路 電電 之動 示驅 所之 圖示 2 所 第圖 明 2 說第 俗偽 圔圖 3 4 第第 ，裝--- 圖 表 序 時 之 作 蓮 之 路 電 之 示 所 圖 4 第 明 說 傺 圖 A 5 第 圔路 形電 波之 壓例 電施 之實 作夕 運另 之之 路路 Bt B 之動 示驅 所之 圖示 4 所 第圖 明 2 說第 像# 圔圖 B 5 6 第第 ·111111. 圖 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖 第第第 第圖第 路 表 序 時 之 作 I 遵 之 路 電 之 示 所 圖 6 第 明 說 偽 圖 圖路 形電 波性 壓念 電概 之之 作路 運電 之動 路驅 電之 之念 示概 所 3 圖第 CO 之 第明 明發 說本 係像 圖圖 電 之 例 施 實 之 路 jpr 動 驅 之 念 概 4 第 之 明 發 本 像 圖 表 序 時 之 作 蓮 之 路 電 之 示 所 圖 9 第 明 說 係 圖 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 525126 A7 B7_ 五、發明說明（12) 第10B圖傺說明第9圖所示之電路之蓮作之電壓波形 圔； 第11圖像第9圖所示之驅動電路之更特定之實施例之 電路圖； 第12圖係第11圖所示之驅動電路之修飾實施例之電路 圖； 第13 A圖傺說明第12圖所示之電路之蓮作之時序表； 第13B圖像説明第12圖所示之電路之運作之電壓波形 圖； 第14 A圖偽說明與本發明之驅動電路有關聯之電流控 制電路之一例之電路圖； 第14B及14C圖係第14A圖所示之電路之變更之電路圖 ，其中驅動電路傺分別被第11及第12圖之驅動電路取代; 第14D、 14E及14F圖俗用於說明第14A圖所示之一個偏 壓電路共通地接於多數驅動電路一些例之電路圖； 第15A圖係用於說明第14圖所示之電流控制電路之修飾 例之電路圔； 第15B及15C圖偽第15A圖所示之電路之修飾電路圖， 其中驅動電路偽分別被第11及12圖之驅動電路取代； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第15D， 15E及15F圖係用於說明第15A圖所示之一値偏 壓電路共通地接於多數驅動電路之一些例之電路圖；及 第16圖傺以往技術之驅動電路之電路圖。 (發明之詳細說明） 下文將參照附圖敘逑本發明之實施例。於所有之圖面 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 525126 A7 B7_ , 13 五、發明說明（） ，相互對應之元件僳用相同之符號表示。另外，所有圖 示之電路之構成傺作成使電源供給之數量最少。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 參照第1圖，其示出本發明之第1槪念之驅動電路之 概念性電路圖。 圖示之電路含有相同導電型且各個閘極接成共通之兩 個場效電晶體1及2。電晶體1具有相互連接之汲極及 閘極，和接至輸入端子T1之源極。電晶體2具有接至電 源供給端子T3之汲極及接至輸出端子T2之源極。電流控 制電路3傺接在電源供給端子T 3和電晶體1之汲極間， 用於控制從電源供給端子T3流入輸入端子T1之電流II。 電流控制電路4偽接在輸入端子T1和電源供給端子T4之 間，用於控制從輸入端子T1流入電源供給端子T4之電流 12。電流控制電路5 #接在輸出端子T2和電源供給端子 T 4之間，用於控制從輸出端子T 2流入電源供給端子T 4之 電流13。電壓E1及E2俗分別供給至電源供給端子T3及T4 。輸出端子T2僳掲至電容性負載（未圖示），如資料線。 附帶一提，第1圖上之參考符號S像表示電晶體之源極 端子。此點亦適用於其它圖式。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 下文將敘述第1圖所示之驅動電路之蓮作。若施加輸 入電壓V i η於輸入端子Τ 1時電晶體1之閘極電壓V 1則與 輸入電壓Vin相差一値電晶體之閜-源極電壓Vgsl

Vl= Vin+Vgsl (1) 這裡，電晶體之汲-源極電流Ids與閘-源極電壓Vg間存 在固有關係之特性（於本說明書裡稱為"Ids-Vgs”特性） -1 5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 A7 B7_ 14 五、發明說明（） ，因而電晶體1之閘-源極電壓Vgsl僳藉電晶體1之Ids -Vgs特性和電源I 1而明確地決定。假設電晶體1之汲-源 極電流# 1時電晶體1之闊-源極電壓Vgsl則成為Vgsl (II)，電晶體 1之闊極電壓VI穩定於下述條件：

Vl= Vin+Vgsl(Il) (2) 再者，當電壓VI施加於電晶體2之閘極時輸出電壓 V 〇 u t則與電壓V 1相差一値電晶體2之閘-源極電壓V g s 2 。其關偽如下式：

Vout= Vl-Vgs2 (3) 當電晶體2之汲-源極電流等於電流13時輸出電壓Vout 即穩定下來。於此條件下，電晶體2之閘-源極電壓V g s 2 傺變成為明確地被電晶體2之Ids-Vgs特性及電流13所 決定之電壓Vgs2(I3)。換言之，輸出電壓Vout在下逑之 條件下變成穩定：

Vout= Vl-Vgs2 (13) (4) 從方程式（2)及（4)，當輸入電壓Vi η —定時輸出電壓 Vout則變為下式所示：

Vout= Vin+Vgsl(Il)-Vgs2(I3) (5) 此際，輸出電壓之範圍則為電源供給電壓E 1和E 2之間 之電壓差減去至少電晶體2之閘-源極電壓Vgs2(I3)。 如此，如果控制電流II及13使電晶體1及2之閘-源 極電壓Vgsl(Il)及Vgs2(I3)相等時輸出電壓Vout，從上 述第（5)式可知，則變成等於輸入電壓Vin。再者，如果 設定電晶體1及2之裝置尺寸和電流II及13使縱然相同 -1 6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 i n |>1 n I ϋ n 一 一 口' n ·1 n n n _ϋ ϋ 1 * 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 κι Β7_ 五、發明說明（15) 之晶Η上電晶體之特性改變也能保持” V g s 1 ( I 1 ) - V g s 2 ( I 3 ) 之關傺於一定時則能與電晶體之待性之變動無關地供給 高精確度之電壓。具體言之，如果設定各値電晶體1及 2之裝置尺寸相等和設定電流II及13相等，或替選地， 如果設定各個電晶體1及2之通道長度相等和設定電流 I 1及I 3分別對應於電晶體1及2之通道寬度時則能與電 晶體之臨界電壓無關地供給高精確度之電壓。 再者，如果控制電流I 2使等於電流I 1時即使供給輸入 電壓V i η之外部電路之電流供給容量小，第1圖所示之 驅動電路也能容易蓮作。附帶一提者，縱然省去電流控 制電路4，第1圖所示之驅動電路仍能蓮作。這種情形， 供給輸入電壓Vin之外部電路之容量則需要有足夠之電 流供給容量。 當輸入電壓V i η變化時第1圖所示之驅動電路則進行 如下之動作：當輸入電壓V i η變化之際，若電晶體1及 2之共通連接閘極僅具有足夠小電容時電壓V 1則快速地 跟隨輸入電壓改變且變化至方程式（2)所表示之電壓。 這裡，如果輸入電壓Vin變動到接近電源供給電壓Ε1時 輸出電壓Vout則藉電晶體2之源極隨耦之動作快速地變 化到方程式（5)所示之電壓。相反地，如果輸入電壓Vin 變化到接近電源供給電壓E 2時電晶體2則暫時截斷，而 輸出電壓Vout藉電源13之電流供給容童快速地變動至方 程式（5)表示之電壓。這裡，電晶體2之源極隨耦動作 上之電流供給容量當電晶體2之閘-源極電壓接近臨界 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 A7 B7_ 五、發明說明（^ 電壓時刖下降。但是，電晶體2之源極隨耦動作至少維 持對應於電流13之電流供給容量。換言之，當輸入電壓 V i η變化趨近電源供給電壓E 1時第1圖所示之驅動電路 係藉電晶體2之源極隨耦動作而獲得高驅動容量，而當 輸入電壓Vin變化趨近電源供給電壓Ε2時，第1圖所示 之驅動電路則具有依電流13而定之驅動容量。因此，如 果藉電流控制電路5調整電流13時刖能改變第1圖所示 之驅動電路之驅動容量。 於上述之動作上，因輸出端子T2偽接至電容性負載（未 圖示），如資料線，被輸出端子T2之電壓變化導致電容性 負載之充電或放電，但是，電容性負載能快速地驅動至 筒精確電壓。 如上述，第1圔所示之驅動電路能以簡單之構成獲得 高驅動容量。另外，如果考量電晶體特性之變化而設定 電晶體1及2之裝置尺寸和電流II及13時則能與因裝置 之製造流程及溫度及變化所造成之電晶體之特性變化無 闋地實現高精確電壓。 於第1圖上，電晶體1及2傺以MOS電晶體之示意之 電子符號表示。但是，即使電晶體1及2偽由另外型式 之場效電晶體構成，於相同之蓮作上也能獲得相同之優 點。另外，如果容量Μ 0 S電晶體之汲極，閘極及源極分 別對應於雙極性電晶體之集極，基極及射極，即使用雙 極性電晶體取代每個MOS場效電晶體1及2也能獲得相同 之優點。這種情形亦適用於後文之實施例。因此，於後文 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 111111. 線_· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 A7 B7_ 五、發明說明（17) 之實施例上，省略相同之說明，而僅敘逑MOS電晶體之驅 動電路。 參照第2圖，其示本發明之第2概念之驅動電路之槪 念性電路圖。 第2圖所示之驅動電路有下列幾點與第1圖所示之驅動 電路不同。開關1 1接在電源供給端子T 3和電晶體1及2 之共通連接閘極間以作為預先充電電晶體1及2之共通 連接閘極之電路。開關1 2係接在電源供給端子T 4和輸出 端子T 2間以作為預先充電輸出端子T 2之電路。開關2 1偽 接在輸入端子T 1和電晶體1之源極之間俾能截斷電晶體 1之汲-源極電流。開關2 2傺在輸入端子T 1和電源供給 端子T4間與電流控制電路4串聯連接俾能截斷電流12。 開關23傺在電源供給端子T3和輸出端子T2間與電晶體2 串聯連接俾能截斷電晶體2之汲-源極電流。開關24偽 在輸出端子T 2和電源供給端子T 4間與電源控制電路5串 聯連接俾能截斷電流13。輸出端子T2傺接至電容性負載 (未圖示），如資料線。 下文將參照第3圖說明第2圖所示之驅動電路之動作 ，第3圖示出在輸出被選定之電壓位準之一痼輸出執行 期間（output period)内，第2圖所示之電路之動作説 明用之時序表。 首先，在時間t 0上，開關1 1及1 2導通，而開關2 1 , 2 2 ,2 3及2 4則截斷。結果，電晶體1及2之共通連接闊極 預先充電至電源供給電源E1，及輸出端子T2預先充電至 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 A7 B7_ 五、發明說明（1S) 電源供給電壓Ε2。 於時間t 1上，開關1 1截斷，而開關2 1及2 2則導通。結 果，電晶體1及2之共通連接之閘極上之電壓VI快速地 變為與輸入電壓V i η相差一個電晶體1之閘-源極電壓， 且穩定於方程式（2)所表示之電壓。 於時間t 2上，開關1 2截斷，而開關2 3及2 4則導通。結 果，輸出電壓Voiit快速地變為方程式（5)所表示之電壓， 並維持該電壓直到時間t 3止。 第2圖所示之驅動電路具有與第1圖所示者相同之輸 出電壓範圍。另外，與第1圖所示之驅動電路相似，如 果控制電流I 1及13使電晶體1及2之閘-源極電壓Vgsl (I 1 )及V g s 2 ( I 2 )相等時輸出電壓V ◦ u t則與輸人電壓V i η 相同。再者，考量電晶體之特性變化，設定電晶體1及 2之裝置尺寸和電流I 1及I 3時則能與電晶體之特性變化 無關地輸出高精確之電壓。 更甚者，如果控制電流I 2使等於電流I 1時即使供給輸 入電壓V i η之外部電路之電流供給容量小，第2圖所示 之驅動電路仍能容易蓮作。 下文將敘述第2圖所示之驅動電路與第1圖所示者不 同之待徵。 第2圖所示之驅動電路能視為第1圖所示之驅動電路 之改良，因能減少電力消耗且又不會降低驅動容量之故 。於第1圖之驅動電路上，當輸入電壓Vi η朝電源供給 電壓Ε2變動時驅動電路具有依電流13而定之驅動容量。 -2 0 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · i I I n ϋ ϋ 一-口、» I ϋ ϋ I tl ϋ ϋ I » 525126 A7 B7 五

、發明說明（I 流壓 電電 果入 如輸 當 地 反 相 0 加 增 則 耗 消 率 功 態 靜 時 大 得 作 電 藉 則 路 電 33 lag s 時 33 變 1X E 壓 電 給 供 源 電 朝 第値 於 一 。每 量之 容準 ft 位 驅壓 高電 有之 具定先 而選預 作被偽 動出 T 耦輸子 隨對端 極 ，出 源上輸 之路 ， 2 電間 體動期 晶驅行 壓 電 給 供 源 電 至 電 充

之執俾 圖出 ， 2 輸 E 間 I 期 ， 行II 執流 出電 輸然 個雖 每 ， 於置 得配 獲此 而藉 作 〇 動壓 耦電 隨之 極出 源輸 之量 2 容 體動 晶驅 電高 藉以 消能 率為 功傺 之果 態如 靜壓 低電 降電 能充 且之 ，先 動預 驅之 速T2 高子 得端 獲出 能輸 但 ， ，地 限帶 受附 3 *--- ο 及耗 蓮能 式 ， 方此 之因 η 0 ovl 隨Ε2壓 極壓電 源電入 以給輸 2 供同 體源不 晶電數 電於多 使限之 間受Τ1 期僅子 t3會端 間不入 時則輸 至時於 t2壓加 間電施 時之應 在轉對 供 提 對如 1X ii , 關是 開但 0 〇 需 '電 不充 卽先 時預 度行 程進 一 極 某閘 到接 大連 II通 流共 電電之 充果 2 先如及 預 ，1 之者體 數再晶 多 電 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 源 給 供 壓 電 化 變 之 電 ，達 間地 時速 的快 長法 極無 VI要壓 壓霈電 電電之 入放極 輸 \ 闊 應電接 饗充連 時之通 值容共 小電之 極極 2 到閘及 制之 1 限 2 體 II及晶 流 1 電 電體致 果晶導 — — — — — — — — — %· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 壓 電 之 示 表 所 體 晶 爹一 3K 身 如 形 情 —1 種 這 先 預 期 初 之 間 期 行 執 出 輸 個 每 在 極 閘 接 I 遶 通 (2共 式之 程 2 方及 到 1 體 ί 晶式 電程 果方 結至 ，電 作充 動 地 式速 方快 器能 耦壓 隨電 極之 源極 以閘 則接 II 1 遵 體通 晶共 電之 時 2 電及 充 1 壓 2 S pur ， 之21 示關 表開 所 定 決 所 2 ix 及 1X 1 關 開 個 各 在 以 制 控 俗 4 2 及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 525126 A7 B7 五、發明說明（2〇) 之預先充電時間期間截斷流經輸入端子T1及輸出端子T2 和電源供給端子T3及T 4間之電流。藉此配置可切斷多餘 之電流，進而將預先充電所導致之功率消耗降至最少。 附帶地，雖然在第2圖之驅動電路上省去電流控制電 路3，4及5 ，但第2圖之驅動電路尚可動作。這種情 形，當電晶體1及&之閘-源極電壓幾乎等於臨界電壓 致汲-源極電流難於流通時電壓VI及輸出電壓Vout則變 成穩定。相反地，接近臨界電壓時會碰到另外之問題， 亦即響應於閘-源極電壓之變化，汲-源極電流之變化慢 。另外，電壓VI及輸出電壓Vout變成穩定止所耗之時間 條大都依電晶體1及2之共通連接閘極之闊極電容和接 至輸出端子T2之電容性負載之電容而定。所以，為了藉 足夠之電流供給容量而不受電晶體1及2之閘極電容和 電容性負載之影響快速地穩定電壓VI及輸出電壓Vout, 最好設置電流控制電路3 , 4及5俾控制流過電路1及2 之電流。 如上逑，第2圖之驅動電路藉預先充電輸出端子T2而 能持續擁有高驅動容量，且同時能藉限制電流II，12及 I 3而實現低功率消耗。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 下面將參照第4圖敘述第2圖之驅動電路之待定實施 例，第4圖傺為第2圖之驅動電路之特定實施例之電路 圖。 於第4圖之特定驅動電路上，第2圖之電晶體1及2 傺分別由NM0S(n-通道M0S)電晶體101及102構成。電源 -2 2 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 525126 A7 B7 i、發明說明（25 供給電壓El及E2傺分別為VDD及VSS，其中VDD>VSS〇第 2圖之電流控制電路3, 4及5係分別由電流控制電路103 ,1 0 4及1 0 5構成，並分別控制電流I 1 1，I 1 2及I 1 3 ^第2 圖之開關1 1， 1 2，2 1，2 2 , 2 3及2 4僳分別由開蹰1 1 1， 112， 121， 122， 123及124構成，它們俗與第2圖之開 關1 1 , 1 2 , 2 1 , 2 2，2 3及2 4相同地被控制。輸出端子T 2 像接至電容性負載（未圖示），如資料線。在電晶體101 及102之共通連接閘極上之電壓俗為V10。 第5A圖傺用於控制第4圖之開關111，112, 121, 122 ，123及124之時序圖，而第5B圖傜第4圖之電路之輸入 電壓Vin，輸出電壓Vout及電壓V10之電壓波形圖。輸出 被選定之輸出位準之一個輸出執行期間偽示於第^及5 B 圖，而輸出電壓等於輸入電壓Vin以作為輸出電壓Vout 之過程偽示於第5B圔上。 如第5A及5B圖所示在時間tO上，電壓V10僳被預先充 電至電壓VDD,而經過時間tl後電壓V10則變為與輸入電 壓Vin相差一個電晶體101之閘-源極電壓VgslOl(Ill)之 電壓，並穩定如下式所示： V10 = Vin + Vgsl01(Ill) ( 6 ) 相反地，在時間tG上，輸出電壓Vout#被預先充電至 電壓Vss,而經過時間t2後，輸出電壓Vout則變為與輸出 V10相差一値電晶體102之閘-源極電壓VgslG2(I13)，並 穩定如下式所示：

Vout= V10-Vgsl02(I13) (7) -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

m ·ϋ H ϋ n n ϋ ον I in ϋ n n ϋ n ·ϋ I % 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 A7 B7 五、發明說明（ 於上式中，VgslOl(Ill)及Vgsl02(I13)係正值。如果 控制電流111及113以使電壓VgslOl(Ill)及VgslG2(I13) 相等時輸出電壓Vout,從方程式（6)及（7)得知，僳等於 輸入電壓Vin。此時，輸出電壓範圍傺如下式所示：

Vss含 Voutg VDD-Vgsl02(I13) (8) 第6圖傺為第2圖之驅動電路之另外特定實施例之電 路圖。 於第6圔之具體驅動電路上，第2圖之電晶體1及2 偽分別由PM0S(p -通道M0S)電晶體201及232所構成。電 源供給電壓Ε1及E2#分別為Vss及VDD，其中VDD>VSS。 第2圖之電流控制電路3, 4及5僳分別藉電流控制電路 2 0 3，2 0 4及2 0 5構成，並分別控制電流I 2 1， I 2 2及I 2 3。 第2圖之開關1 1 , 1 2 , 2 1，2 2，2 3及2 4傺分別藉開關2 1 1 ,212, 222, 223及224構成，這些開關僳與第2圖之開 關11，12，21，22, 23及24相同地被控制。輸出端子T2 傺接至電容性負載（未圖示），如資料線。在電晶體201 及2G2上之共通連接閘極上之電壓偽為V20。 第7A圖係用於控制第6圖之開關211，212，22 1，222 ,2 2 3及2 2 4之時序圖，而第7B圖偽第6圖電路之輸入電 壓Vin,輸出電壓Vout及電壓V2G之電壓波形圔。輸出被 選定之電壓位準之一個輸出執行期間係示於第7A及7 BH ，而輸出電壓等於輸入電壓Vin以作為輸出電壓Vout之 過程像7K於第7B圖。 如第7A及7B圖所示，在時間tO上，電壓V2Q#預先 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

· n ϋ 1 I n ϋ n^口、I n n I ϋ ϋ ϋ -ϋ I %, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 Α7 Β7 五、發明說明（25 電至電壓VDD，而經過時間tl後電壓V20則變為輿輸入電 壓Vin相差一個電晶體201之閘-源極電壓Vgs2fll(I21)之 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 電壓並穩定如下式所示： V20= Vin+Vgs201 (121) (9) 相反地，在時間tO上，輸出電壓Vout傺被預先充電至 電壓Vss,而經過時間t2後輸出電壓Vout則變為與電壓 V20相差一値電晶體202之閘-源極電壓Vgs2 0 2 ( I 2 3 )，並 穩定如下式所示：

Vo.nt = V20-Vgs202(I23) ( 1 〇 ) 於上式中，Vgs201(I21)及Vgs202(I23)傺負值。如果 控制電流121及123以使電壓Vgs201(I21)及Vgs202(I23) 相等時輸出電壓Vout，從方程式（9)及（10)得知，偽等 於輸入電壓Vin。此時，輸出電壓範圍僳如下式所示：

Vss-Vgs 2 0 2 ( 1 2 3 )含 VoutS VDD (11) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 參照第8圖，其示出本發明之第3概念之驅動電路之 概念性電路圖 示出之驅動電路含有兩値閘極接成共通 之η-通道電晶體301及302,和兩値閘極掲成共通之p-通 道電晶體401及402。電晶體301之汲極及闊極僳相互連接 ，而源極則是接至輸入端子Τ 1。電晶體3 0 2具有接至電源 供給端子Τ3之汲極及接至輸出端子Τ2之源極。電晶體401 之汲極及閘極偽連接在一起，而源極僳接至輸入端子Τ1 。電晶體402之汲極傜接至電源供給端子Τ4,而源極偽 接至輸出端子Τ 2。電流控制電路3 0 3傺接在電源供給端 子Τ3和電晶體301之汲極之間，用於控制從電源供給端 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 525126 A7 B7 五、發明說明（24) 子T3流進輸入端子T1之電流131。電流控制電路403像接 在電源供給端子T 4和電晶體4 0 1之汲極之間，用於控制 從輸入端子T1流進電源供給端子T4之電流141。電壓VDD 及Vss偽分別供給至電源供給端子13及T4，其中VDD > VSS 。輸出端子T2傺接至。輸出端子T2傺接至電容性負載（未 圔示），如資料線。 下面將說明第8圖之驅動電路之動作。如果供給輸入 電壓Viii至輸入端子Τ1時各個電晶體301及4G1之閘極電壓 V30及V4G則變為與輸入電壓vin相差一個閘_源極電壓， 並於下述之情形下穩定： V30= Vin+Vgs301(I31) (12) V40= Vin+Vgs401(I41) (13) 相反地，輸出電壓Vout變為與電壓V30及V40分別偏離 各個電晶體3 〇 2及402之閘-源極電壓之電壓，並當電晶體 302及402之汲-源極電流相等時即穩定。此際，假設電 晶體3 0 2及4 0 2之汲-源極電流偽I c時輸出電壓V 〇 u t則變 成如下式：

Vout= Vin+Vgs301(I31)-Vgs302(Ic) =Vin+Vgs401(I41)-Vgs402(Ic) (14) 另外，輸出電壓範圍變為VDD和VSS間之差減去各個電 晶體302及402之閘-源極電壓。 這裡，如果電流131及141相等，電晶體301及302之閘 -源極電壓Vgs301(I31)及Vgs3G2(Ic)相等，和電晶體401 及402之閘-源極電壓Vgs401 (141)及Vgs402(Ic)相等時 -2 6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1^^---——^------ 1^^---——^------ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 A7 五、發明說明（25) 輸出電壓Vout則變成輸入電壓vin。另外，當電流131及 141相等時即使供給輸入電壓Vin之外部電路之電流供給 容量低時第8圖之驅動電路仍能容焉蓮作。 下面，將敘述輸入電壓vi n變化時之動作。當輸Λ電壓 Vin變化之際，如果電晶體301及302之共通連接閘極之 電容及電晶體4 0 1及4 fl 2之共通連接蘭極之電容足夠小時 電壓V30及V40則隨箸輸入電壓vin之變化快速地改變， 並變為方程式（12)及（13)所表示之電壓。這裡，如果輸 入電壓V i η朝高電壓側（V D D )變化時電晶體4 G 2則暫時截 斷，而輸出電壓Vout則藉電晶體3 0 2之源極隨耦器之動 作而被提舁。相反地，如果輸入電壓Vin朝低電壓倒（VSS 變化時電晶體302則暫時截斷，而藉電晶體402之源極隨 耦動作而快速地降低。換言之，不管輸入電壓Vin是否 朝高壓側或低壓側變化，因電晶體302或電晶體402之任 一偽以源極隨耦器之形式動作，故第8圖之驅動電路能 有高驅動容量。 另外，於第8圖之驅動電路上，考量Ids-Vgs2特性， 比較電晶體301及302以調整電晶體401及402之尺寸時則 能調整電流Ic。所以，這種這種控制輸入端子T1和電源 供給端子T4間之電流及控制輸出端子T2和電源供給端子 T4間之電流之構成若電晶體1及2像由NM0S電晶體組成 時則能視為傺第1圖之驅動電路之變更。相似地，比較 電晶體401及402以調整電晶體301及302之尺寸之情形偽 可調整電流Ic。這種倩形如果電晶體1及2像由PM0S電 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

525126 A7 B7_ 五、發明說明（25 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 晶體組成時則能視為偽第1圖之驅動電路之變更。因此 ，第8圔之驅動電路具有兩種情形之性能：一是藉第1 圖之驅動電路之電晶體1及2像由NMOS電晶體組成所得 出之性能，二是第1圖之驅動電路之電晶體1及2藉PMOS 電晶體組成而得出之性能。 參照第9圖，其示出本發明之第4概念之驅動電路之 一個實施例之電路圖。第9圖之驅動電路，僳以下述之 方式組合第4圖之驅動電路及第6圖之驅動電路而成： 第4圖之驅動電路之輸入端子T 1及輸出端子T 2分別接於 第6圖之驅動電路之輸入端子T1及輸出端子T2，另第4 圖之電壓VDD之電源供給端子及電壓Vss之電源供給端子 分別接於第6圖之驅動電路之電壓VDD之電源供給端子 及電壓Vss之電源供給端子。因此，於第9圖上，對應 於第4及6圖所示之相同元件偽以相同之符號表示，其 説明則不贅述。但是，有關電源供給，電壓VDD電源供給 端子傺以T3表示，而電壓Vss電源供給端子則以T4表示。 輸出端子T2傺接至電容性負載（未圖示），如資料線。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 下面將參照第10 A及第10B圖說明第9圖之驅動電路之 動作。第10 A圖俗説明在輸出不大於Vib之被選定之電壓 位準之一個輸出執行期間（時間t 0至t 3 ),及在輸出不小 於V hi之被選定之電壓位準之另一個輸出執行期間（時間 至t3j,第9圖電路之動作時序表。這裡，Vffi僳為 VDD與Vss間之電壓。第10B_像說明第9圖之電路在下 述情形時之動作之電壓波形圖：控制電流111, 113, -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 525126 A7 B7 2 7 五、發明說明（） 121及123使電晶體101及102之閘-源極電壓VgslOl(Ill) 及Vgs 102 (113)相等及另外使電晶體201及2 0 2闊-源極電 壓Vgs201(I21)及Vgs2G2(I23)相等俾輸出電壓等於輸入 電壓Vin之輸出電壓Vout。 如第1 0 A圖所示，從時間t 0至時間t 3 ,開關1 1 1 , 1 1 2， 121, 122, 123及124偽與第5A圖相似地被執行導通-截 斷控制，S — 方面開關 211, 212, 221, 222, 223 及 224 則維持於截斷狀態。因此第10B圖之輸入電壓Vin,電壓 V10及輸出電壓Vout變成與第5B圖者相同之波形。從時 間 t 0 ·至時間 t 3，，開關 2 1 1， 2 1 2 , 2 2 1 , 2 2 2，2 2 3 及 2 2 4 係與第7A圖相似地被執行導通-截斷控制，另一方面， 開關1 1 1， 1 1 2，1 2 1 , 1 2 2 , 1 2 3及1 2 4則維持在截斷狀態 。因此，第1 0 B圖之輸入電壓V i η ,電壓V 2 0及輸出電壓 Vo ut變成與第7Β圖者相同之波形。 所以，第9圖之驅動電路僳構成為當要輸出被選定之 電壓位準不大於Vin時動作第4圖之驅動電路，而當要輸 出被選定之電壓位準不小於VB時則動作第6圖之驅動電 路。因此，第9圖之驅動電路具有舆第4圖之驅動電路 及第6圖之驅動電路者相同之驅動容量。 另外，若藉第4圖之驅動電路輸出輸出電壓Vout等於 輸入電壓Vin時第9圖之驅動電路則具有方程式（8)表示 之輸出電壓範圍，而若藉第6圖之驅動電路時則具有方 程式（11)表示者〇這裡，如果電壓Vm被設定成滿足下述 關僳式時： -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------:----裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126

五、發明說明（2ζ)

Vss-Vgs202(I23)^ ViaS VDD-Vgsl02(I13) (15) 輸出電壓V o u t則如下列所示

VssSVout含 VDD (16) 亦即，第9圖之驅動電路之輸出電壓範圍偽等於電源 供給之電壓範圍。 再者，當第9圖之驅動電路輸出不大於Vib之被選定電 壓位準時輸出端子T2傺預先充電至電壓Vss,而當第9圖 之驅動電路不小於Vib之被選定電壓位準時輸入端子T2像 預先充電至電壓VDD。因此，比較端子T2偽僅預先充電 至電源供給電壓VSS及VDD之一之第4及6圖之驅動電路 時第9圖之驅動電路預先充電所需之充電/放電功率小 ，進而能加速預先充電。 如上述，第9圖之驅動電路具有與第4及6圖之驅動 電路者相同之驅動容量，及輸出電壓範圍等於電源供給 之電壓範圍，且相較於第4及6圔之驅動電路能更進一 步減少功率消耗。 參照第11圖，其示出第9圖之驅動電路之另一具體實施 例之電路圖。第11圖所示之驅動電路偽如此構成；即第 9圖之驅動電路之每個電流控制電路104, 105及203傺由 NM0S電晶體形成，而第9圖之驅動電路之每個電流控制 電路103，204及205 #由PM0S形成。藉供給各個既定電壓 至這些電流控制電路103，104，105, 203，204及205之 閘極，各個電流I 1 1 , I 1 2，I 1 3 , I 2 1，I 2 2及I 2 3能控制 於所要之值。輸出端子T2偽接至電容性負載（未圖示）， -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- % 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 ____五、發明說明（29) 如資料線。 於第11圖所示之實施例上，這些電流控制電晶體104 ，105及203之閘極傺接至被施加偏壓BIASN之端子T6， 而電流控制電晶體1 〇 3，2 0 4及2 0 5之閘極傺接至被施加 偏壓BI ASP之端子T5。雖然多數電流控制電晶體之閘極 偏壓傺相同，但若調整每個電流控制電晶體之尺寸，每 個電流控制電晶體則能流通隨意之電流值而與其它之電 流控制電晶體無關。對於熟悉此項技術者言，當然可能 供給不同之偏壓至不同之電流控制電晶體。 第12圖係為第11圖之驅動電路之修飾實施例之電路圖 。第12圖之驅動電路傺被改良成以比第11圖之驅動電路 上者較少之電路元件構成，進而開關控制信號之種類數 也比第1 1圖所示者少。 第12圖之驅動電路與第11圖之驅動電路不同之點在於 省略掉第11圖之驅動電路上之電流控制電路104及204和 開關122及222,及新增設PMOS電晶體131及NM0S電晶體 231。PMOS電晶體131含有分別接至NMOS電晶體101之汲 (閘）極及源極之源極及汲極，及接至被施加電壓B I A s P 之端子T5之閘極。NM0S電晶體231含有分別接至PM0S電 晶體201之汲（闊）極及源極之源極及汲極及接至被施加 電壓BIASN之端子T6之閘極^ PM0S電晶體131之臨界電壓 偽小於P Μ 0 S電晶體1 0 3者，俾當相同閛極電壓供給於P Μ 0 S 電晶體1G3及131時PMOS電晶體131之電流供給容量僳十 足大於PM0S電晶體103者。NM0S電晶體231之臨界電壓傺 -31- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) ---- 訂： --------%- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 525126 A7 B7 五、發明說明（、 小於NMOS電晶體203者，俾當相同蘭極電壓施加於NMOS 電晶體203及231時，NMOS電晶體231之電流供給容量偽 十足大於NMOS電晶體203者。這裡，由NMOS電晶體101及 PM0S電晶體103及131所組成之電路係稱為電路區塊130 ，而由PMOS電晶體201及NM0S電晶體203和231所組成之 電路則稱為電路區塊230。輸出端子T2僳接至電容性負 載（未圖示），如資料線。 下面將參照第13 A及13B圖說明第12圖之驅動電路之動 作。第13A圖係用於説明在輸出不大於Vm之被選定電壓 位準之一個輸出執行期間（時間t 0至t 3 )，及當輸出不小 於V in之被選定電壓位準之一個輸出執行期間（時間t 0 ’至 t3j,第12圖之驅動電路之動作之時序表。第13圔係用 於說明若輸出輸出電壓Vout等於輸入電壓Vin時第12圖 之驅動電路之動作之電壓波形圖。從第13 A圖可知開關 112，123, 124，212, 223及224之導通-截斷時序偽與 第10 A圖所示者相同。 簡言之，第12圖所示之驅動電路之待激為從時間t0至 時間t 3，電路區塊2 3 0及開關2 2 1執行與第1 1圖之驅動電 路之電流控制電路104及開關122所達成者相同之功能， 及從時間t (Γ至時間t 3 1 ,電路區塊1 3 0及開關1 2 1執行與 第11圖之驅動電路之電流控制電路204及開關222所達成 者相同之功能。下面將敘逑第12圖之驅動電路之動作。 在輸出不大於Via之被選定之電壓位準之一個輸出執行 期間（時間t 0至t 3 )，在時間t 0上，開關1 1 1及2 1 1偽導通 -3 2 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) «- %· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 A7 B7 五、發明說明（ ，而開關121及122則截斷。結果，電晶體101及102之共 通連接閘極預先充電至電壓VDD，而電晶體201及202之 共通連接閘極則 預先充電至電壓VSS。另外，開藺112 偽導通，而開關I23及124則截斷俥輸出端子T2預先充電 至電壓VSS。S外一方面，開關212, 223及224在時間t0 至時間t 3期間偽維持在截斷狀況。 在時間t 1上，開關1 1 1及2 1 1截斷，而開關1 2 1及2 2 1則 導通。結果，藉電晶體及2 〇1之動作，在電晶體 及102之共通連接閘極上之電壓V10及電晶體201及2G2之 共通連接閘極上之電®V2()則分別快速地變為與輸入電 壓V in偏離各個電晶體之閘-源極電壓，而穩定於下列方 程式（16)及（17)所表示之電壓上： V10= Vin + VgslOl (111) (16) V20= Vin + Vgs201 (121) (17) 此際，電晶體1 3 1及2 3 1則被帶進截斷狀況。如此，電 流111在電源供給端子T3和輸入端子T1間流通，而電流 12 1則帶輸入端子T1和電源供給端子T4間流通。 於時間t2上，開關112傺截斷，而開闋123及124則導 通。結果，藉電晶體1〇2之源極隨耦動作，輸出電壓Vout 快速地變為偏離電壓V1G—個電晶體102之閘-源極電壓 ,並穩定於下列方程式U8)所示之電壓直到時間t3。 Vout= V10-Vgsl02(I13) (18) 這裡，如果控制電流111及113使電晶體1Q1及102之 VgslOl(Ill)及Vgsl()2(I13)相等時輸出電壓Vout則等於 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

訂-------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 A7 ^_E___ 五、發明說明（32) 輸入電壓Vin。 在輸出不小於V κ之被選定之電壓位準之另外輸出執行 期間（時間t 0·至t 3 ’），於時間t 0 1時開關1 1 1及2 1 1傺導 通，而開關121及221則截斷。結果，電晶體1G1及1〇2之 共通連接閘極預先充電至電壓VDD，而電晶體201及202 之共通連接閘極 預先充電至電壓V S S。另外，開關2 1 2 像導通，而開闋2 2 3及2 2 4則截斷，俾輸出端子T2預先充 電至電壓V D D。9 一方面，開關1 1 2 , 1 2 3及1 2 4在時間t (Γ 至時間t 3 ’期間傺維持於截斷狀況。 於時間t 1 ’上，開關1 1 1及2 1 1被截斷，而開關1 2 1及2 2 1 則偽導通。結果，藉電晶體1 〇 1及2 0 1之動作，在電晶體 101及102之共通連接闊極上之電壓V10及在電晶體201及 2 0 2之共通連接闊極上之電壓V 2 G則分別快速地變為偏離 輸入電壓Vin—各個電晶體之閘源極電壓之電壓，並穩 定於方程式（1 6 )及（1 7 )所示之電壓。此際，電晶體1 3 1 及23 1傺被截斷。如此，電流111流經電源供給端子T3和 輸入端子T 1之間，而電流I 2 1則流經輸入端子T 1和電源 供給端子T 4之間。 於時間t 2 ·上，開關2 1 2截斷，而開關2 2 3及2 2 4則導通 。結果，藉電晶體2 0 2之源極隨耦動作，輸出電壓vout 快速地變為偏離一個電晶體2 0 2之閘-源極電壓之電壓， 並穩定於下列方程式（1 9 )所表示之電壓直到時間t 3 ’ ： Vout= V20-Vgs 2 0 2 ( 1 2 3 ) ⑴） 這裡，如果控制電流121及123使電晶體201及202之 -3 4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

525126 A7 B7 五、發明說明（33)

Vgs201(I21)及Vgs202(I23)相等時輸出電壓Vout則等於 輸入電壓Vin。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者，如果電流111及電流121相等時即使供給輸入電 壓V i η之外部電路之電流供給容量小，仍能容易蓮作第 1 2圖之驅動電流。 上述之蓮作傺輸入電壓vin大於電壓VSS某程度及低於 電壓VDD某程度俾使電晶體及2G1兩者皆導通之情形。 下面將敘述輸入電壓Vi η接近電壓VSS或電壓VDD之任一 俾使電晶體1 G 1及2 G 1之任一維持截斷之情況。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當輸入電壓Vin在從時間t 1至時間t3期間處於接近電 壓VSS之位準時於時間tl上電壓V1Q傺變為方程式（16)所 表示之電壓，但電壓V20卻不變為方程式（17)所表示之 電壓。其理由係如果因輸入電壓Vin接近電壓VSS而使電 晶體2 G 1之閘-源極電壓小於電晶體2 Q 1之臨界電壓時電 晶體2 0 1則維持截斷。於時間t 1後瞬間電壓V 2 G像為在時 間tO至時間tl期間預先充電之電壓VSS，但是電流係藉 電晶體231之作用而從輸入端子T1流至電晶體203之汲極 ，電壓V 2 0則提昇到輸入電壓V i η和電壓V S S間之中間電壓 。此際，如果電晶體231之電流供給容量大於電晶體203 者時從輸入端子Τ1流至電源供給端子Τ4之電流則變為電 流控制電晶體203控制之電流121。因此，即使輸入電壓 Vin接近電壓VSS而使電晶體201維持截斷，仍能在輸入 端子T1和電源供給端子T4之間供給電流❶ 相反地，當輸入電壓V i η在從時間t 1 ’至時間t 3 ’期間 -3 5 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) 525126 A7 B7

五、發明說明（I 傜處於接近電壓VDD之位準時，於時間tlf上，電壓V20

變 不 卻 ο 1X 壓 S 入 輸 因 壓果 電如 是傺 但由 m 二 ， 理 壓其 電 0 之壓 示電 表之 所示 7)表 (1所 式6) 程(1 方式 為程 變方 傺為 晶 電 於 小 壓 電 極 源 I 閘 之 IX ο 1 晶 電 使 而 D D V 壓 電 近 接 後 之 1 I XL 間充 時先 在預 〇 間 斷期 截 t 持間 維時 01至 體to 晶間 電時 致在 壓為 電傺 ο 界 1 臨V 壓 之 U電 10間 體瞬 體 晶 電 藉 因 流 電 是 但 子 端 入 輸 至 給 D,供 VD極 壓汲 電之 進 入 體輸 ϊ ή 晶 ： 隱至 電低 從 降 而 ο 1MX 作 V 動壓 之電 [31將 L而 體 晶 電 於 大 量 VD容 壓給 電供 和流 -in電 V之 壓 1 : 3 電 1 體子 晶端 電給 果供 如源 ，電 際從 此時 〇者 壓03 電1 間 中 之 間 之 --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) C [ 子 1 1 端II體 入流晶 輸電電 至之持 流制維 Τ3控俾 電 制 控 流 電 受 為 變 則 流 電 之 近 接 η •1 V 壓 電 入 體壓 晶電 輸 和 3 T 子 端 給 供 源 電 給 輸供 使能 即仍 此斷 因截 1 流 1 I 流有 電具 通且 •流 ， 別關 分無 能準 30位 2壓 tgB. 霄 13之 s η 境 .1 區卩 〇 路 流電 電 ， 之知 間 可 Τ1述 子上1， 端從12 入 及 壓 電 入 輸 與 而 及 間 期 3 t 間 時 至 1 t 間 時 從 在 路 電 動 驅 〇 之 能圖 J 2 功 1 之第 路 ， 電此 制如 控 •%. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 之在 路及 電 ， 動能 驅功 之之 圖同 1X _ 1 相 第者 與成 行達 執所 偽04 ο 1 23路 塊電 區制 路控 電流 及電 31及 2 2 ' 2 關 1 ，開 圖 lx IX t 1 間第 時與 間 時 至 畐 之

行達 執所 像04 ο 2 3 1 路 塊電 區制 路控 電流 及電 21及 1 2 09 2 _ 2 S 愚 , 開 間之 期路 3電 LL 本驅 基之 體圖 2 整 1 之第 路且 E 質 ， 動同 驅相 之者 圖路 2 β 1 質 第動 0 此之 因圖 ix 〇 1 能第 功與 之全 同完 相俗 者作 成動 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 525126 A7 、^___BZ__ 五、發明說明（33 動電路之性能實質上傺等於第11圖之驅動電路者。 參照第14A圖，其示出本發明之驅動電路之闋聯電流 控制電路之一例之電路圖。於第14A圖上，電路區塊500 像為本發明之驅動電路，其内之每個電流控制係由單一 之電流控制電晶體所構成，至於電路區塊3G偽用於精確 地控制電流控制電晶體之偏壓電路。 簡言之，電路區塊500俗第1圖所示之驅動電路，其 内電晶體1及2偽分別由N Μ 0 S電晶體5 0 1及5 0 2形成，及 電流控制電路3，4及5係分別由Ρ Μ 0 S電晶體5 0 3及Ν Μ 0 S 電晶體5 0 4和5 0 5所構成〇 Ρ Μ 0 S電晶體5 ϋ 3之閘極偽接至 電路區塊30之端子Τ5,而NMOS電晶體504及505之各個閜 極像共通地接至電路區塊3G之端子Τ6。電源供給端子Τ3 及Τ 4傺分別被供予電源電壓V D D及V S S。輸出端子Τ 2傜接 至電容性負載（未圖示），如資料線。 電路區塊30偽用於供給偏倚電壓至各値電晶體503, 504及505之閘極之偏壓電路，其像作為電流控制電路。 偏壓電路30如圖示含有NM0S電晶體31及32和P M OS電晶體 33及34。PMOS電晶體33及34兩者之Ids_Vgs特性偽相同。 H Μ 0 S電晶體3 1具有接至端子T 5之汲極，接至電源供給端 子Τ8之源極及用於接收外部偏壓BIAS之閘極。NM0S電晶 體32具有共通地接至端子T6之汲極及閛極，及接至電源 供給端子T8之源極。PMOS電晶體33具有共通地接至端 子T5之汲極及閘極，及接至電源供給端子T7之源極。 PMOS電晶體34具有接至端子T6之汲極，接至電源供給端 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- ·111111. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 A7 B7 五、發明說明（3Q) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 子T7之源極，及接至端子T5之閜極〇因PMOS電晶體33及 34具有相同之Ids-Vgs特性且各個閘極接成共通，故PM〇S 電晶體33及34之汲-源極電流傺相等。這裡，PM0S電晶體 33及34之汲-源極電流係稱14。此電流14偽受外部偏β BIAS之控制，S外，在各値端子Τ5及Τ6上之電壓之BIASP 及BIASN傺受電流14之控制。電源供給端子T7及T8條分 別施加電源電壓V D D及V S S。 這裡，如果考量電晶體之特性變化而設計1^03電晶體 33, 34及503和NMOS電晶體32及504,且設定電流14，151 及152偽電流151和152相等時卽使電晶體之特性改變，仍 能與供給輸入電壓Vin之外部電路之電流供給容量無關 地製作驅動電路。再者，如果考量電晶體之特性變動而 設計PMOS電晶體33，34及5ϋ3和HMOS電晶體32及505之裝 置尺寸且設定電流14， 151及153使電晶體501及502之各 個閙-源極電壓相等時即使電晶體之特性改變，仍能供 給等於輸入電壓Vin之輸出電壓Vout。 最簡單之方法像設計成電晶體501及502具有相同之裝 置尺寸，PM0S電晶體33，34及503具有相同之裝置尺寸 ，及NM0S電晶體32, 504及505具有相同之裝置尺寸。這 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 種情形，電流I 4，I 5 1，I 5 2及I 5 3僳相等，且即使電晶 體之特性改變，電流I 4 , I 5 1，I 5 2及I 5 3間之關傺仍能 維持。因此，驅動電路能與供給輸入電壓Vi η之外部電 路之電流供給容量無關地輸出等於輸入電壓Vi η之輸出 電壓Vout。 -3 8 * 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 A7 ~-------B7___ 五、發明說明（3 7) 如上逑，如果偏壓電路30組合驅動電路5()0,驅動電 路5QQ可與供給輸入電壓Vin之外部電路之電流供給容量 無關地作成，且能不受電晶體在製造過程中及因溫度之 變化所造成之持性變化之影響。另外，驅動電路5 〇 〇之 電流控制電路傺由電晶體所構成〇 參照第15A圖，其示出第14 A圖之電流控制電路之修飾 之電路圖。第15A圖之偏壓電路40與第14A圖之偏壓電路 不同之點在於省去電晶體31及33俥減少流經偏壓電路 之電流。於第15 A圖之電路上，外部偏壓BIAS,如同偏 壓BIASP,傜直接加於驅動電路500及偏壓電路40上之電 晶體34之闊極，電流14僳受外部偏壓BIAS之控制。 第15A圖之電路僳與第14A圖相似，如果考量電晶體之 特性變化而設計P Μ 0 S電晶體3 4及5 0 3和N Μ 0 S電晶體3 2及 504,且設定電流14, 151及152使電流151及152相等時即 使電晶體之特性變化，仍能與供給輸入電壓Vin之外部 電路之電流供給容量無關地製成驅動電路。再者，如果 考量電晶體之特性變化而設計PMOS電晶體34及5D3和NM0S 電晶體32及5ϋ5之裝置尺寸，且設定電流14, 151及153 偽電晶體5 0 1及5 0 2之各値閘-源極電壓相等時則即使電 晶體之待性改變，仍能供給等於輸入電壓Vin之輸出電 壓Voiit。藉此，能獲得與偏壓電路30者相同之有利動作。 這裡，對熟悉此項技術者言當知曉，如第14 B及14C圖 和第15B及第15C圖所示，能以第11或12圖之驅動電路取 代第14A及15A圖之驅動電路500，或替選地由驅動電路 - 39- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

525126 A7 B7 五、發明說明（38) 施 1 實00, 之 J4D 示 sgl Ur 3 第 IP路如 Affls 則 15壓時 及徧形 4A個情 II一之 ，僅|?§ 外 CD 電 另 5 動 C 路驅 代電數 取動多 例驅置 施個設 實一若 它 ， ， 其上是 之例但 電 5 1 壓 及偏 E . 5 之 1i 用 D 共 5 1 個 第一 和置 圖設 F ο 4 ο 1 5 及路 賃 to 驅 之 數 多 對 倉 示 所 圖 路 或 控 流流 雪一 tiE 因定 楚被 清能 當制 ^目控 者流 fcw E 技使 項即 此故 悉 ， 熟源 對流 S ， QfTltr 例定得 施僳獲 實為能 之視仍 逑能 ， 上路代 於電取 制、源 點 優 之 同 相 構電 路 1 電第 之 ， 單體 簡晶 極電 有之 具通 路共 電成 動接 驅極 之閘 明之 發自 本各 ，對 知一 可含 述包 上其 從 ， 成 以電 是極 則源 體δ 3汲 晶之 S 1體 2晶 第電 對丨一 極制 汲控 之藉 身 〇 本作 •LN tiwn 其蓮 至式 接方 僳之 極器 閘耦 之隨 體極 晶源 這非 〇絶 載路 負電 性動 容驅 電之 動明 驅發 量本 容白 給明 供當 源 ^目 電者 高術 以技 能項 路此 電悉 動熟 驅對 流裡 器 示 顯 晶 液 於線 限料 受資 而 ----------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· _ 載 負 性 容 電 成 構 如 其體 動晶 驅電 .於膜 用薄 使D( 地LE 效？ - T 有 F 能Γ 應 對 内 其 線 料 資 之 器 示 顯 3 )|同 體不 極數 二多 光之 發準 機位 壓 電 調 階 數 多 線 料 資 條 每 至 給 供 地 擇 選 被 傺 準 %- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 提利 一 專 須請 ，Ψ 是在 但可 C 而 上 ， 〇 如節更 明細變 說之及 例成飾 施構修 實逑作 之上内 定於圍 特限範 照受之 參非逑 已絶陳明 明明項説 發發各之 本本圍號 者範符 半 氧 金 控 流 電 體 晶 電 效 場路 體電 導制 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 525126 A7 _B7_ 3 9 五、發明說明（） 11,12.....開關 2 1 , 2 2,2 3 , 2 4 .....開關 30, 40.....偏壓電路 31，32,501，502,504,505· · · .NM0S電晶體 3 3 , 3 4,5 0 3 .....PM0S電晶體 1 0 3 , 1 0 4 , 1 0 5 .....電流控制電路 1 1 1，1 1 2，1 2 1，1 2 2，1 2 3，1 2 4 · · · ·開關 130, 230,500.··.電路方塊 131.......PM0S電晶體 2 0 1 , 2 0 2 .....PM0S(p-通道 MOS)電晶體 2 0 3 , 2 0 4 , 2 0 5 .....電流控制電路 2 1 1，2 1 2，2 2 1，2 2 2，2 2 3，2 2 4 · · ·開關 231.....NMOS電晶體 301，302. ..η -通道電晶體 3 0 3 , 4 0 3 ...電流控制電路 4 0 1，4 0 2 . . . ρ -通道電晶體 --------------t·；-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一41_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 525126 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1. 一種驅動電路，包含用於轉換輸入電壓為第1電壓之 位準之位準轉換裝置，具有接成接收該第1電壓之閘 極及依該輸入電壓輸出輸出電壓之源極之第1電晶體 ，及用於控制流經該第1電晶體之汲-源極路徑俥該 第1電晶體以源極隨耦器方式運作之第1電流控制裝 置，該位準轉換裝置含有與該第1電晶體者相同之導 電型式之第2電晶體。 2. 如申請專利範圍第1項之驅動電路，其中該第2電晶 體具有接成接收該輸入電壓之源極，及接成共通，用 於輸出該第1電壓之汲極及閘極，該位準轉換裝置另 包含用於控制流經該第2電晶體之汲-源極路徑之電 流之第2電流控制裝置。 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 3. —種驅動電路，包含第1電源供給端子，用於接收輸 入電壓之輸入端子，用於輸出輸出電壓之輸出端子， 具有接至該輸入端子之源極，及接成共通之汲極及闊 極之第1電晶體，導電型式與該第1電晶體者相同之 第2電晶體，該第2電晶體具有接至該第1電源供給 端子之汲極，接至該輸出端子之源極及接成接收等於 該第1電晶體之閘極電壓之電壓之閜極，用於控制流 經該第1電晶體之汲-源極路徑之電流之第1電流控制 裝置，及用於控制流經該第2電晶體之汲-源極路徑之 電流之第2電流控制裝置。 4. 如申請專利範圍第3項之驅動電路，其中該第1電流 控制裝置包含接在第2電源供給端子和該第1電晶體 一 42- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 525126 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8t、申請專利範圍。 之該汲極間之第1電流控制電路，該第2電流控制裝 置包含接在該輸出端子和第3電源供給端子間之第2 電流控制電路。 5. 如申請專利範圍第4項之驅動電路，其另包含至少一 個在該輸入端子和該第2電源供給端子間與該第1電 晶體串聯連接，用於控制流經該輸入端子和該第2電 源供給端子間之電流之導通-截斷之第1開關，在該 輸出端子和第3電源供給端子間與第2電流控制電路 串聯連接，用於控制流經該輸出端子和該第3電源供 給端子間之電流之導通-截斷之第2開關，及在該輸 出端子和該第1電源供給端子間，用於控制流經該輸 出端子和該第1電源供給端子間之電流之導通-截斷之 第3開關。 6. 如申請專利範圍第4項之驅動電路，其另包含接在該 輸入端子和第4電源供給端子間之第3電流控制電路。 7. 如申請專利範圍第6項之驅動電路，其另包含至少一 個在該輸入端子和該第2電源供給端子間與該第1電 晶體串聯連接，用於控制流經該輸入端子和該第2電 源供給端子間之電流之導通-截斷之第1開闋，在該 輸出端子和該第3電源供給端子間與第2電流控制電 路串聯連接，用於控制流經該輸出端子和該第3電源 供給端子間之電流之導通-截斷之第2開關，在該輸 入端子和第4電源供給端子間與該第3電流控制電路 串聯連接，用於控制流經該輸入端子和該第4電源供 -43- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^--------訂----- 線一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 525126 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍， 給端子間之電流之導通-截斷之第3開關，及在該輸 出端子和該第1電源供給端子間與該第2電晶體串聯 連接，用於控制流經該輸出端子和該第1電源供給端 子間之電流之導通-截斷之第4開關。 8. 如申請專利範圍第5項或第7項之驅動電路，其另包 含用於預先充電該輸出端子達至少一個既定電壓之預 先充電裝置。 9. 如申請專利範圍第5項或第7項之驅動電路，其另包 含用於預先充電該第1電晶體達第1既定電壓之預先 充電裝置。 10. 如申請專利範圍第5項或第7項之驅動電路，其另 包含用於預先充電該輸出端子達至少一個既定電壓之 第1預先充電裝置，及用於預先充電該第1電晶體之 閘極達第1既定電壓之第2預先充電裝置。 11. 如申請專利範圍第6項之驅動電路，其中該第1 ,第 2及第3電流控制電路皆由場效電晶體構成，這些場 效電晶體之汲-源極路徑之電流係藉控制該等場效電晶 體之閘-源極電壓而被控制。 1 2 . 一種驅重，其包含用於接收輸入電壓 之輸入端子，用於輸出輸出電壓之輸出端子，及各個 連接至該輸入端子和該輸出端子之第1及第2驅動電 路， 該第1驅動電路包含： 具有接至該輸入端子之源極及接成共通之汲極和闊 -44- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------IT----- 線一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 至 Π In接 第有 之具 極 體 晶 電 道 通 端 出 輸 該 至 接 極 汲 之 子 端 給 供 源 電 ix 第 第 之 流 tpr 徑 路 極 源- 汲 之 體 晶 電 卩、3道 收 I g η 通 接 2 I 成第 接之 及壓 極電 源之 之壓 子電 極 閘 之 晶 電 道 通 I η 1Χ 第 該 於 等 電 道 通 體 In置 第裝 制制 控控 於流 用電 及 之 流 電 徑 路 極 源- 汲 之 體 晶 電 道 通 I η 2 第 該 制 控 於 用 置 裝 制 控 流 電 2 第 驅 2 第 該 至 1 接第 有之 具極 闊 和 極 汲 之 通 共 成 接 及 極 源 : 之 含子 包端 路入 電輸 動該 體 晶 電 道 通 第 至，2P 接極第 有源之 具之壓 子電 源 電 0道 接 通 及T 接 成 極 ί Ρ 汲 1 之第 子該 端於 給等 供收 端 出 輸 該 至 接 極 閘 之 體 晶 電 道 通 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ΛΒ. 晶 8 pr 通 - ; 1P置 第裝 該制 制控 控流 於電 用 3 第 之 流 15 徑 路 極 源 I 汲 之 體 晶 電 道 及 之 流 電 徑 路 極 源 I 汲 之 體 晶 電 道 通 I ο 2P置 第裝 該制 制控 控流 於電 用 4 第 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 置 裝 第1¾ Sf S 利 專 請 Φ 如 流 S tpr 1X 第 該 1 第 第該 該 道 通 之 體 中 其 統 条 路 電 τπππ 驅 之 項 和 子 端 給 供 源 電 3 第 在 接 有 路 電 制 控 流 第 之 間 極 汲 該 電 4 第 和 子 端 出 輸 該 在 接 有 含 置 裝 制 控 流 電 和 子 端 給 供 源 S ιρτ •， 5 路第 電在 制接 控有 流含 電置 2 裝 第制 之控 間流 子電 端 3 給第 供該 源 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 525126 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 P 4 端 第給 第該供 該 源 路 電 制 控 流 ε 3 第 之 間 極 汲 該 之 鐙 ΜΛΗ 晶 電 道 通 電 6 第 和 子 端 出 輸 0 該置 在裝 接制 有控 含流 置電 裝 4 制第 控之 流間 電子 中 其 統 条 路 電 33 驅 之 項 3 1X 第 圍 範 利 專 請 申 如 接 I 遶 聯 串 體 晶 電 道 通_ - 少In 至第 含該 包與 路間 電子 動端 驅給 1 供 第源 該電 第 該 和 子 端 入 輸 該 在 個 之 間 子 端 給 供 源 電 3 第 該 和 子 端 人 輸 該 經 流通 制導 控之 於流 用電 第 該 和 子 端 出 輸 該 在 關 開 i—x 第 之 斷 截 ，之 接間 連子 聯端 串給 路供 電源 制電 控 4 流第 電該 2 和 第子 該端 與出 間輸 子該 端經 給流 供制 源控 電於 第 該 與 間 子 通端 導給 之供 流源 電電 第 之 斷 截 第用 該 ， 和接 子連 端聯 出串 輸體 該晶 在電 ，道 關通 開I1- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) J·衣 經 流通 制導 控之 於流 電 之 間 子 端 給 供 源 S 霄 1 第 該 和 子 端 出 輸 該 第 之 斷 截 開 及 接 遵 聯 串 體 晶 電 道 通 I I P 少1P 至第 含該 包與 路間 電子 動端 驅給 2 供 第源 該電 第 該 和 子 端 入 輸 該 在 個 訂---------% 經 流通 制導 控之 於流 用電 第 該 和 子 端 入 輸 該 之 間 子 端 給 供 源 電 0 之 斷 截 輸 該 在 第 該 和 子 端 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ，之 接間 連子 聯端 串給 路供 電源 制電 控 6 流第 電該 4 和 第子 該端 與出 間輸 子該 端經 給流 供制 源控 電於 6 用 子 通端 導給 之供 流源 電電 第 之 斷 截 該 my 與 間 子 端. 出 輸 經 流 制通 控導 於之 第 之 斷 截 第和 2 用 第 ， 該接 和連 子聯 端串 出體 輸晶 在電 ，道 關通 開 P 流 EpQT 之 間 子 端 給 供 源 電 2 第 該 關 開 6 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 525126 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第 該 中 其 統 条 路 電 33 驅 之 項 3 1X 第 圍 範 利 專 請 申 如 間 子 端 給 供 源 電 7 第 和 子 端 入 輸 該 在 接 含 包 路 電 動 0 S 該路 在電 接制 有控 含流 路電 電 6 動第 驅之 2 間 第子 該端 及給 ，供 路源 電電 制 8 控第 流和 電子 5 端 第入 之輸 中 其 統 条 路 電 33 驅 之 項 5 1± 第 圍 範 利 專 請 申 如 第 該 和 子 端 入 輸 該 在 個 一 少 至 含 包 路 電 驅 11* 第 該 該 η Ρ 1 ί 第子 該端 與入 間輸 子該 端經 給流 供制 源控 電於 2 用 接 .1 a 聯 串 體 晶 電 道 通 之 間 子 端 給 供 源 電 3 第 之該 斷間 子 通端 導給 之供 流源 電電 關 開 輸 該 在 子 端 .1 聯 串 路 Β 制 控 流 電 4 於 第用 該接 7 xt (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----- 出 輸 該 經 流通 制導 控之 第 該 和 子 端2 第 之 斷 截 關 開 流 電 之 間 子 端 給 供 源 電 電 7* 第 該 和 子 端 入 輸 該 在 於流 用電 ，之 接間 連子 聯端 串給 路供 電源 制電 控 7 流第 電該 5 和 第子 該端 與入 間輸 子該 端經 給流 供制 源控 給 通供 導源 之電 第 之 斷 截 開 端 經 流通 制導 控之 於流 該 與 間輸 子該 端 出 第 之 斷 截 1 用 第 ， 該接 口 _1 ia 子聯 端串 出體 輸晶 該電 在道 及通 電 之 間 子 端 給 供 源 電 1X 第 該 η Ρ 2 f 第子 開 及 ---------線·， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 少1F 至第 含該 包與 路間 電子 動端 驅給 2 供 第源 該電 第 該 和 子 端 入 輸 該 在 個 接 urnll 遶 聯 串 體 晶 S Qjtnr 道 通 第 該 和 子 端 入 輸 該 經 流通 制導 控之 於流 關 開 5 第 之 斷 截 用 電 之 間 子 端 給 供 源 電 第 該 和 子 端 出 輸 該 在 用之 ，流 接電 連之 聯間 串子 路端 電給 制供 控源 流電 霄 6 4 第 第該 該和 與·出 間輸 子該 端經 給流 供制 源控 電於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 525126 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 導通-截斷之第6開關，在該輸入端子和該第8電源 供給端子間與該第6電流控制電路串聯連接，用於控 制流經該輸入端子和該第8電源供給端子間之電流之 導通_截斷之第7開關，及在該輸出端子和該第2電源 供給端子間與該第2p-通道電晶體串聯連接，用於控制 流經該輸出端子和該第2電源供給端子間之電流之導 通-截斷之第8開關。 17. 如申請專利範圍第14項或第16項之驅動電路条統， 其另包含用於預先充電該輸出端子達至少一個既定電 壓之預先充電裝置。 18. 如申請專利範圍第14項或第16項之驅動電路条統， 其另包含用於預先充電該第In -通道電晶體之該閘極 達第1既定電壓之第1預先充電裝置，及用於預先充 電該第1P-通道電晶體之該閘極達第2既定電壓之第2 預先充電裝置。 19. 如申請專利範圍第14項或第16項之驅動電路条統， 其另包含用於預先充電該輸出端子達至少一個既定電 壓之第1預先充電裝置，用於預先充電該第In-通道 電晶體之該閘極達第1既定電壓之第2預先充電裝置 ，及用於預先充電該第1P-通道電晶體之該閘極達第 2既定電壓之第3預先充電裝置。 20. 如申請專利範圍第15項之驅動電路条統，其中該第1 至第6電流控制電路皆由場效電晶體構成，每値場效電 晶體之汲-源極路徑電流偽藉控制本身之閘-源極電壓 -4 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、言. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 A8 B8 C8 D8 t、申請專利範圍 。 而被控制。 & / 21. 如申請專利範圍第6項之驅動電路，其中該第1電 流控制電路包含具有接在第2電源供給端子和該第1 電晶體之該汲極間之汲-源極路徑之第1電流控制電 晶體，及該第2電流控制電路包含具有接在該輸出端 子和第3電源供給端子間之第2電流控制電晶體，該 第2電流控制電晶體之導電型像與該第1電流控制電 晶體者不同，及該第3電流控制電路包含具有接在該 輸入端子和第4電源供給端子間之汲-源極路徑之第3 電流控制電晶體，該第3電流控制電晶體之導電型僳 與該第2電流控制電晶體者相同，再者該驅動電路g 包含具有接成串聯之第1偏壓電晶體及第2偏壓.電晶 體之偏壓電路，該第1偏壓電晶體之導電型傺與第2 偏壓電晶體者不同，該第1偏壓電晶體及該第2偏壓 電晶體之汲-源極路徑電流之大小偽相等，該第1偏 壓電晶體之導電型傺與該第1電流控制電晶體者相同 ，且具有與該第1電流控制電晶體者相同之閘-源極 電壓，該第2偏壓電晶體之導電型傺與該第2及第3 電流控制電晶體者相同，且具有與該第2及第3電流 控制電晶體者相同之閘-源極電壓。 22. —種驅動電路裝置，其包含： 偏壓電路，其具有包括接至第1電源供給端子之源 極及接成接收控制電壓之閘極之第1導電型之第1電 晶體，及與第1導電型相反之第2導電型之第2電晶 -49- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -十裝--------訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 525126 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 , Ο (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 體，該第2電晶體具有接至第2電源供給端子之源極 及共通地接至該第1電晶體之汲極之閘極及汲極俾相 同之汲-源極電流流通該第1電晶體及該第2電晶體； 及 驅動電路，其包含至少一個具有與該第1電晶體者 相同裝置尺寸之第1導電型之第1電流控制電晶體， 該至少之一個第1電流控制電晶體具有分別接至該第 1電晶體之該閘極及該源極之閘極及源極，·及至少一 個具有與該第2電晶體者相同裝置尺寸之第2導電型 之第2電流控制電晶體，該至少之一値第2電流控制 電晶體具有分別接至該第2電晶體之該閘極及該源極 之闊極及源極。 23. —種用於驅動電容性負載之驅動電路，其包含第1, 第2及第3定電流源，電源，具有接至該第1定電流 源之汲極，接至輸入端子及該第2定電流源之源極， 及接至該第1電晶體之該汲極之闊極，該第2電晶體 具有接至該電源之閘極，接至該第1電晶體之該閘極 之閘極，接至輸出端子及第3定電流源之源極俥該第 2電晶體以源極隨耦方式動作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 24. 如申請專利範圍第23項之驅動電路，其另包含用於 饗應第1外部控制輸入預先充電該輸出端子達第1既 定電壓之第1預先充電裝置。 25. 如申請專利範圍第24項之驅動電路，其另包含用於 饗應第2外部控制輸入預先充電該第1及第2電晶體 -50- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525126 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 之該閘極達第2既定電壓之第2預先充電裝置。 26. 如申請專利範圍第25項之驅動電路，其中該各個預先 充電裝置含有接在對應之節點及對應之電源供給端子 間俾響應該外部控制輸入執行導通-截斷控制之開關 裝置。 27. 如申請專利範圍第23項之驅動電路，其中，該各値 第1至第3定電流源皆含有電流控制電晶體，且另含 有用於控制對應之電流控制電晶體之閘極電壓之偏壓 電路。 28. 如申請專利範圍第27項之驅動電路，其中該偏壓電 路僳受供給該對應之電流控制電晶體之該閘極電壓之 外部偏壓之控制。 29. —種用於驅動電容性負載之驅動電路，其包含第1及 第2定電流源；第1及第2電源，具有接至該第1定 電流源之汲極和接至該第1電晶體之該汲極之閘極之 第1電晶體；具有與該第1電晶體者相同導電型之第 2電晶體，該第2電晶體具有接至該第1電源之汲極 及接至該第1電晶體之該闊極之闊極；第3電晶體之 導電型傺與該第1電晶體者相反，該第3電晶體具有 接至該第2定電流源之汲極及接至該第3電晶體之該 汲極之閘極；第4電晶體之導電型係與該第3電晶體 者相同，且具有接至該第2電源之汲極，及接至該第 3電晶體之該闊極之閘極；該第1及第3電晶體之各 個源極偽接至輸入端子，而該第2及第4電晶體之各 -51- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -^--------訂·-------- 525126 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 値源極傺接至輸出端子。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 30. 如申請專利範圍第2 9項之驅動電路，其另包含用於 響應第1外部控制輸入預先充電該輸出端子達第1既 定電壓之第1預先充電裝置。 31. 如申請專利範圍第30項之驅動電路，其另包含用於 響應第2外部控制輸入預先充電該第1及第2電晶體 之該閘極達第2既定電壓之第2預先充電裝置，及用 於響應該第2外部控制輸入預先充電該第3及第4電 晶體之該閘極逹第3既定電壓之第3預先充電裝置。 32. 如申請專利範圍第31項之驅動電路，其中該各個預先 充電裝置皆含有接在對應之節點及對應之電源供給端 子間俾饗應該外部控制輸入控制導通-截斷之開關裝 置。 33. 如申請專利範圍第29項之驅動電路，其中該各個第 1及第2定電流源皆含有電流控制電晶體，且另含有 用於控制對應之電流控制電晶體之闊極電壓之偏壓電 路〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 34 ·如申請專利範圍第33項之驅動電路，其中該偏壓電路 傺受供給該對應之電流控制電晶體之該閘極電壓之外 部偏壓之控制。 -52- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）