TWI702792B - 驅動電路 - Google Patents

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Abstract

驅動電路包括一第一運算放大器電路、一第二運算放大器電路、及至少一電源切換電路。第一運算放大器電路接收一第一輸入信號，並根據第一輸入信號產生一第一輸出信號。第二運算放大器電路接收一第二輸入信號，並根據第二輸入信號產生一第二輸出信號。至少一電源切換電路耦接至第一運算放大器電路及第二運算放大器電路，至少一電源切換電路用以切換第一運算放大器電路及第二運算放大器電路的至少一電源供應。

Description

驅動電路
本發明是有關於驅動電路及其使用的運算放大器電路，且特別是有關於一種能夠在不同操作電壓之間切換的驅動電路及運算放大器電路。
隨著電子工業的科技進步，行動電話以及攜帶式裝置在日常生活中已被廣為使用。行動電話通常具有平板顯示器以顯示資訊，而在許多種類的平板顯示器中，液晶顯示為最成熟且最普及的技術。隨著對於顯示器尺寸與解析度的需求提高，源極驅動器的輸出緩衝放大器數量也跟著增加。因此，輸出緩衝放大器的功率消耗大大決定源極驅動器功率消耗。另外，隨著可攜式電子產品功能越來越複雜，輸出緩衝器的低功率消耗要求變得非常重要。
本揭露其中的一目的在於提供能夠在不同操作電壓之間切換的驅動電路及運算放大器電路。根據本揭露所提出的電路架構，驅動電路及運算放大器電路的功率消耗能夠降低。
根據本發明的一實施例，提出一種驅動電路。驅動電路包括一第一運算放大器電路、一第二運算放大器電路、及至 少一電源切換電路。第一運算放大器電路接收一第一輸入信號，並根據第一輸入信號產生一第一輸出信號。第二運算放大器電路接收一第二輸入信號，並根據第二輸入信號產生一第二輸出信號。至少一電源切換電路耦接至第一運算放大器電路及第二運算放大器電路，至少一電源切換電路用以切換第一運算放大器電路及第二運算放大器電路的至少一電源供應。
根據本發明的另一實施例，提出一種用於驅動面板的驅動電路中的運算放大器電路，運算放大器電路包括一輸入級電路、一輸出級電路、至少一電源切換電路。輸入級電路用以接收一輸入信號，並轉換輸入信號以產生一第一信號。輸出級電路耦接至輸入級電路，用以接收第一信號以產生一輸出信號。至少一電源切換電路耦接至輸入級電路，至少一電源切換電路根據輸入信號之電壓範圍，切換輸入級電路之至少一電源供應之至少一電壓範圍。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉若干實施範例，並配合所附圖式詳細說明如下：
10、11、12:運算放大器電路
20:驅動電路
100:第一輸入級電路
101:第一差動對電路
102:第二差動對電路
105:第一電流源
106:第二電流源
107:第三電流源
108:第四電流源
110:第一電源切換電路
111、112、121、122、211、212、221、222:多工器
115、116、215、216:電流鏡
120:第二電源切換電路
130:切換裝置
140:第一輸出級電路
141:偏壓電路
142:上拉裝置
143:下拉裝置
200:第二輸入級電路
201:第三差動對電路
202:第四差動對電路
240:第二輸出級電路
300:電源切換電路
CTR:控制信號
I11、I12、I13、I14、I21、I22、I23、I24:電流源
MP1、MN1、MP2、MN2:電晶體
N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8:節點
V1:第一供應電壓
V2:第二供應電壓
V3:第三供應電壓
Va、Va'、Vb:信號
Va1:第一信號
Va2:第二信號
Vin:輸入信號
Vin1:第一輸入信號
Vin2:第二輸入信號
Vout:輸出信號
Vout1:第一輸出信號
Vout2:第二輸出信號
第1圖繪示一種包括運算放大器電路的輸出緩衝電路的範例示意圖。
第2圖繪示依據本發明一實施例運算放大器的方塊圖。
第3圖繪示依據本發明一實施例輸入級電路的方塊圖。
第4圖繪示依據本發明一實施例輸出級電路的方塊圖。
第5圖繪示依據本發明一實施例包括兩個電源切換電路的運算放大器電路的方塊圖。
第6圖繪示依據本發明一實施例包括第二差動對的輸入級電路的方塊圖。
第7圖繪示依據本發明一實施例包括切換裝置的運算放大器電路的方塊圖。
第8圖繪示依據本發明一實施例驅動電路的方塊圖。
第9A圖繪示依據本發明一實施例運算放大器的示意圖。
第9B圖繪示依據本發明一實施例可搭配如第9A圖所示運算放大器使用的運算放大器的示意圖。
第10A圖繪示依據本發明一實施例運算放大器的示意圖。
第10B圖繪示依據本發明一實施例可搭配如第10A圖所示運算放大器使用的運算放大器的示意圖。
第11A圖繪示依據本發明一實施例運算放大器的示意圖。
第11B圖繪示依據本發明一實施例可搭配如第11A圖所示運算放大器使用的運算放大器的示意圖。
第12A圖繪示依據本發明一實施例運算放大器的示意圖。
第12B圖繪示依據本發明一實施例可搭配如第12A圖所示運算放大器使用的運算放大器的示意圖。
第13A圖繪示依據本發明一實施例運算放大器的示意圖。
第13B圖繪示依據本發明一實施例可搭配如第13A圖所示運算放大器使用的運算放大器的示意圖。
第14A圖繪示依據本發明一實施例運算放大器的示意圖。
第14B圖繪示依據本發明一實施例可搭配如第14A圖所示運算放大器使用的運算放大器的示意圖。
第15A圖繪示依據本發明一實施例運算放大器的示意圖。
第15B圖繪示依據本發明一實施例可搭配如第15A圖所示運算放大器使用的運算放大器的示意圖。
第16A圖繪示依據本發明一實施例運算放大器的示意圖。
第16B圖繪示依據本發明一實施例可搭配如第16A圖所示運算放大器使用的運算放大器的示意圖。
第1圖繪示一種包括運算放大器電路10的輸出緩衝電路的範例示意圖。在此範例中，運算放大器電路10的輸出端耦接至其負輸入端以形成緩衝電路，運算放大器電路10的正輸入端作為緩衝電路的輸入。運算放大器電路10可由正電源供應(例如+18V、+VDD)以及負電源供應(例如0V、GND、-VSS)供電。運算放大器電路10的充放電操作與功率消耗取決於正電源供應及負電源供應。
在以下的說明中，將提供一種能夠根據輸入伽馬(Gamma)電壓而切換不同操作電壓的運算放大器電路。在一實施例中，供應至運算放大器電路的電壓範圍能夠縮小，以降低功率消耗。另外亦提供一種使用此運算放大器電路的驅動電路。如第1圖所示的輸出緩衝電路將作為以下多個實施例運算放大器電路的說明性例子，亦即，運算放大器電路的輸出端反饋至運算放大器電路的其中一輸入端。然而，應當理解如第1圖所示的電路組態僅 為示例性，而非用以限定本發明，以下所提供的運算放大器電路亦可應用於其他電路組態中。
第2圖繪示依據本發明一實施例運算放大器的方塊圖。運算放大器電路10包括輸入級電路100、輸出級電路140、以及第一電源切換電路110。輸入級電路100接收作為輸入信號Vin的伽馬電壓，並轉換輸入信號Vin以產生信號Va。輸入信號Vin具有在第一輸入範圍和第二輸入範圍之間動態變化的輸入範圍。輸出級電路140耦接輸入級電路100，接收信號Va以產生輸出信號Vout。第一電源切換電路110耦接輸入級電路100，第一電源切換電路110根據輸入信號Vin是位於第一輸入範圍或第二輸入範圍，將輸入級電路100的第一電源供應(例如正電源供應)切換於第一供應電壓V1與第二供應電壓V2之間。
輸入信號Vin是用於驅動顯示裝置中像素的伽馬電壓。在一實施例中，輸入信號Vin的第一輸入範圍可以高於第二輸入範圍。舉例而言，第一輸入範圍可對應於具有正極性的電壓，而第二輸入範圍可對應於具有負極性的電壓。若是輸入信號Vin位於第二輸入範圍時，則降低正電源供應的電壓並不會影響電路功能的正確性。一種切換操作電壓的範例如下：當輸入信號Vin位於第一輸入範圍時，輸入級電路100由第一供應電壓V1供電，例如是+18V；當輸入信號Vin位於第二輸入範圍時，輸入級電路100由第二供應電壓V2供電，例如是+9V。藉由動態調整運算放 大器電路10的供應電壓，能夠有效降低功率消耗。以下將說明關於第2圖所示各個電路方塊的實施例。
在一實施例中，第一電源切換電路110包括多工器(MUX)。多工器用以根據輸入信號Vin是位於第一輸入範圍或第二輸入範圍，藉由多工(multiplex)第一供應電壓V1與第二供應電壓V2以產生輸入級電路100的第一電源供應。在一實施例中，多工器接收一控制信號，此控制信號指示輸入信號Vin是位於第一輸入範圍或第二輸入範圍。
第3圖繪示依據本發明一實施例輸入級電路的方塊圖。輸入級電路100包括第一差動對電路101，第一差動對電路101通過第一電流源105耦接第一電源切換電路110，並通過第二電流源106耦接第三供應電壓V3。第一電流源105以及第二電流源106的一種可能實作方式為電流鏡(current mirror)電路。第一差動對電路101可以是n通道金屬氧化物半導體場效應電晶體(NMOS)差動對、p通道金屬氧化物半導體場效應電晶體(PMOS)差動對、NMOS差動對與PMOS差動對的組合、或雙極性電晶體(BJT)差動對。
在一實施例中，第二供應電壓V2介於第一供應電壓V1與第三供應電壓V3之間。需注意的是，於第3圖中第一供應電壓V1、第二供應電壓V2、第三供應電壓V3所繪示的相對位置並不一定對應於相對的電壓高低。
在一實施例中，第一差動對電路101是NMOS差動對電路，且第一供應電壓V1大於第二供應電壓V2，第二供應電壓V2大於第三供應電壓V3。舉例而言，第一供應電壓V1=+18V、 第二供應電壓V2=+9V、第三供應電壓V3=0V。在此例子中電源供應的全範圍(full range)是18V。
輸入級電路100有兩種操作模式，在第一模式中，正電源供應與負電源供應分別是第一供應電壓V1與第三供應電壓V3；在第二模式中，正電源供應與負電源供應分別是第二供應電壓V2與第三供應電壓V3。在以下的說明中，由第一供應電壓V1與第三供應電壓V3組成的供應對(supply pair)，可稱為全範圍，而由「第一供應電壓V1與第二供應電壓V2」或由「第二供應電壓V2與第三供應電壓V3」組成的供應對，可稱為半範圍(half range)。而此處雖然使用名稱「半範圍」，然而第二供應電壓V2並不一定是恰好為第一供應電壓V1與第三供應電壓V3的中間值。舉例而言，第一供應電壓V1、第二供應電壓V2、第三供應電壓V3可以分別是+10V、+5.5V、0V。於本揭露中所提供關於第一供應電壓V1、第二供應電壓V2、第三供應電壓V3的電壓位準皆僅為示例性說明，而非用以限定本發明。
在另一實施例中，第一差動對電路101是PMOS差動對電路，且第三供應電壓V3大於第二供應電壓V2，第二供應電壓V2大於第一供應電壓V1。亦即，在第一模式中，正電源供應與負電源供應分別是第三供應電壓V3與第二供應電壓V2；在第二模式中，正電源供應與負電源供應分別是第三供應電壓V3與第一供應電壓V1。
第4圖繪示依據本發明一實施例輸出級電路的方塊圖。在此實施例中，輸出級電路140是由第一供應電壓V1與第二供應電壓V2供電。輸出級電路140包括偏壓電路141，偏壓電路 141通過上拉裝置142耦接第一供應電壓V1，並通過下拉裝置143耦接第二供應電壓V2。上拉裝置142可包括PMOS電晶體，下拉裝置143可包括NMOS電晶體。在另一實施例中，輸出級電路140是由第二供應電壓V2與第三供應電壓供電V3。如第4圖所示，輸出級電路140是由半範圍供電，因此能夠降低功率消耗。
第5圖繪示依據本發明一實施例包括兩個電源切換電路的運算放大器電路的方塊圖。在此實施例中，除了如第2圖所示的第一電源切換電路110以外，運算放大器電路11還包括第二電源切換電路120。第二電源切換電路120耦接輸入級電路100，第二電源切換電路120將輸入級電路100的第二電源供應(例如是負電源供應)切換於第二供應電壓V2與第三供應電壓V3之間。
在第5圖所示的實施例中，輸入級電路100有兩種操作模式。在第一模式中，正電源供應與負電源供應分別是第一供應電壓V1與第二供應電壓V2；在第二模式中，正電源供應與負電源供應分別是第二供應電壓V2與第三供應電壓V3。
第6圖繪示依據本發明一實施例包括第二差動對的輸入級電路的方塊圖。在此實施例中，除了第3圖所示的第一差動對電路101以外，輸入級電路100還包括第二差動對電路102。第二差動對電路102通過第三電流源107耦接第二電源切換電路120，並通過第四電流源108耦接第一供應電壓V1。第三電流源107與第四電流源108可由電流鏡電路實作。第一差動對電路101與第二差動對電路102可包括具有不同極性的電晶體。舉例而言，第一差動對電路101是NMOS差動對，而第二差動對電路102是PMOS差動對。在此實施例中，第一供應電壓V1大於第二供應電 壓V2，第二供應電壓V2大於第三供應電壓V3。第二差動對電路102輸出信號Vb，信號Vb與第一差動對電路101輸出的信號Va可以不同。輸出級電路140接收信號Va與信號Vb以產生輸出信號Vout。
第7圖繪示依據本發明一實施例包括切換裝置的運算放大器電路的方塊圖。在此實施例中，運算放大器電路12包括切換裝置130，切換裝置130耦接於輸入級電路100與輸出級電路140之間。切換裝置130用以根據輸入信號Vin是位於第一輸入範圍或第二輸入範圍，多工信號Va與另一輸入級電路產生的另一信號Va'。
舉例而言，切換裝置130耦接兩個輸入級電路，各輸入級電路可以依照如第3圖或第6圖所示的實施例實作，切換裝置130將這兩個輸入級電路的輸出多工後傳送至輸出級電路140。在一實施例中，輸入級電路100亦可以耦接第二電源切換電路120，以切換輸入級電路100的第二電源供應，如第5圖實施例所示。在一實施例中，兩個如第7圖所示的運算放大器電路可以組合以形成驅動電路，如第8圖所繪示。
第8圖繪示依據本發明一實施例驅動電路的方塊圖。驅動電路20包括第一運算放大器電路、第二運算放大器電路、以及電源切換電路300。第一運算放大器電路包括第一輸入級電路100以及第一輸出級電路140，以產生第一輸出信號Vout1。第一輸入級電路100接收第一輸入信號Vin1，並轉換第一輸入信號Vin1以產生第一信號Va1。第二運算放大器電路包括第二輸入級電路200以及第二輸出級電路240，以產生第二輸出信號Vout2。 第二輸入級電路200接收第二輸入信號Vin2，並轉換第二輸入信號Vin2以產生第二信號Va2。
電源切換電路300耦接第一輸入級電路100及第二輸入級電路200，電源切換電路300包括第一輸出端及第二輸出端。回應於控制信號CTR，第一輸出端輸出第一信號Va1與第二信號Va2的其中之一；回應於控制信號CTR，第二輸出端輸出第一信號Va1與第二信號Va2的其中之另一。第一輸出級電路140耦接電源切換電路300的第一輸出端，第二輸出級電路240耦接電源切換電路300的第二輸出端。電源切換電路300用以回應於控制信號CTR將第一輸入級電路100與第二輸入級電路200的第一電源供應(例如正電源供應)切換於第一供應電壓V1與第二供應電壓V2之間。
第8圖所示的驅動電路20可視為兩個如第2圖到第7圖所示運算放大器電路實施例的組合。電源切換電路300不僅用以切換兩個輸入級電路100與200的供應電壓，並且控制第一輸入級電路100、第二輸入級電路200、第一輸出級電路140、第二輸出級電路240之間的耦合關係。控制信號CTR指示第一輸入信號Vin1是位於第一輸入範圍或第二輸入範圍。
舉例而言，驅動電路20的全範圍(例如0V到18V)可區分為上半範圍(例如9V到18V)以及下半範圍(例如0V到9V)。第一輸出級電路140可專用於操作在上半範圍，而第二輸出級電路240可專用於操作在下半範圍。當第一輸入信號Vin1位於第一輸入範圍時，回應於控制信號CTR第一輸入級電路100耦接至第一輸出級電路140；當第一輸入信號Vin1位於第二輸入範圍 時，回應於控制信號CTR第一輸入級電路100耦接至第二輸出級電路240。接收第二輸入信號Vin2的第二輸入級電路200與上述的工作原理類似。在此實施例中，對於第一輸出級電路140與第二輸出級電路240的供應電壓是半範圍，對於第一輸入級電路100與第二輸入級電路200的供應電壓可根據控制信號CTR而切換。因此，驅動電路20能夠切換操作電壓而能夠降低功率消耗。
在一實施例中，第一輸入級電路100包括第一差動對電路，通過第一電流源耦接第三供應電壓V3，一種範例方塊圖可參考第3圖。第一輸入級電路100可選擇性地再包括第二差動對電路，如第6圖所示。第二輸入級電路200可與第一輸入級電路100具有類似的電路結構。舉例而言，第二輸入級電路200包括第三差動對電路，通過第三電流源耦接第三供應電壓V3。第二供應電壓V2介於第一供應電壓V1與第三供應電壓V3之間。
在一實施例中，第一輸入級電路100的第一差動對電路是NMOS差動對電路，第二輸入級電路200的第三差動對電路是另一NMOS差動對電路，且第一供應電壓V1大於第二供應電壓V2，第二供應電壓V2大於第三供應電壓V3。在另一實施例中，第一輸入級電路100的第一差動對電路是PMOS差動對電路，第二輸入級電路200的第三差動對電路是另一PMOS差動對電路，且第三供應電壓V3大於第二供應電壓V2，第二供應電壓V2大於第一供應電壓V1。
在一實施例中，第一輸出級電路140是由第一供應電壓V1與第二供應電壓V2供電，第二輸出級電路240是由第二供應電壓V2與第三供應電壓V3供電。亦即，第一輸出級電路140與 第二輸出級電路240用於不同的操作電壓條件。第一輸出級電路140的方塊圖可參考第4圖，第二輸出級電路240可與第一輸出級電路140具有類似的電路結構。
在一實施例中，電源切換電路300還用以將第一輸入級電路100與第二輸入級電路200的第二電源供應(例如負電源供應)切換於第二供應電壓V2與第三供應電壓V3之間，範例可以參考第5圖所示的運算放大器11，其具有第一電源切換電路110及第二電源切換電路120。
在一實施例中，除了第一差動對電路以外，第一輸入級電路100還包括第二差動對電路，第二差動對電路通過第二電流源耦接第一供應電壓V1，一個相關的範例可參考第6圖。類似地，除了第三差動對電路以外，第二輸入級電路200還包括第四差動對電路，第四差動對電路通過第四電流源耦接第一供應電壓V1。第一供應電壓V1大於第二供應電壓V2，第二供應電壓V2大於第三供應電壓V3。
多個關於驅動電路及其使用的運算放大器電路的實施例可參考第9A圖到第16B圖。在以下的說明中，於相同數字編號的兩個圖示中(例如第9A圖及第9B圖)所繪示的運算放大器電路，可以一起搭配使用而形成如第8圖所示的驅動電路。其中編號A的圖示中的運算放大器電路將被稱為第一運算放大器電路，編號B的圖示中的運算放大器電路將被稱為第二運算放大器電路。舉例而言，第10A圖的運算放大器電路可與第10B圖的運算放大器電路組合而形成驅動電路，這同樣適用於第11A圖與第11B圖、第12A圖與第12B圖、其餘依此類推。
第9A圖繪示依據本發明一實施例運算放大器的示意圖。第9B圖繪示依據本發明一實施例可搭配如第9A圖所示運算放大器使用的運算放大器的示意圖。可同時參考第4圖，在此實施例中，第一運算放大器電路的輸出級電路140的上拉裝置142包括PMOS電晶體MP1，下拉裝置143包括NMOS電晶體MN1。第9A圖所示第一運算放大器電路的輸出級電路140由第一供應電壓V1與第二供應電壓V2供電。第9B圖所示第二運算放大器電路具有類似的輸出級電路，包括電晶體MP2及電晶體MN2，並由第二供應電壓V2與第三供應電壓V3供電。輸出級電路140當中的電晶體尺寸足夠大以提供負載電路足夠的驅動能力。如第9A圖及第9B圖所示的輸出級電路140架構亦將使用於以下多個實施例當中，然而本發明並不限定於如此的輸出級架構。
第9A圖實施例使用的電路架構可對應於第6圖的實施例。第一輸入級電路100包括第一差動對電路101及第二差動對電路102。第6圖當中的第一電流源105、第二電流源106、第三電流源107、第四電流源108、第一電源切換電路110、第二電源切換電路120可分別對應於圖9當中的電流鏡115、電流源I11、電流鏡116、電流源I12、多工器111(多工器112亦可選擇性併入第一電源切換電路110當中)、多工器121(可選擇性與多工器122組合)。電流鏡115及電流鏡116設定偏壓電路141的操作點。第9B圖的第二運算放大器電路與第9A圖具有類似架構。
多工器111、多工器121、多工器211、及多工器221控制輸入級電路的供應電壓，多工器112、多工器122、多工器212、及多工器222控制兩個輸入級電路與兩個輸出級電路之間的 耦合關係，如第8圖所示，第8圖當中的電源切換電路300包括第9A圖及第9B圖所示的全部多工器。節點N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8代表第一運算放大器電路與第二運算放大器電路之間的連接。舉例而言，第9A圖的節點N1耦接第9B圖的節點N1、第9A圖的節點N2耦接第9B圖的節點N2、依此類推。在此實施例中，於第一運算放大器電路與第二運算放大器電路之間需要八個連接線(N1到N8)。
第8圖的電源切換電路300(包括第9A圖及第9B圖的全部多工器)根據第一輸入信號Vin1及第二輸入信號Vin2以控制操作模式。舉例而言，當控制信號CTR指示第一輸入信號Vin1是在第一輸入範圍(例如高伽馬電壓)，多工器111選擇第一供應電壓V1，多工器121選擇第二供應電壓V2，多工器112及多工器122使第9A圖的輸入級電路耦接至第9A圖的輸出級電路，第9A圖的輸出級電路由第一供應電壓V1及第二供應電壓V2供電。當第一輸入信號Vin1是在第二輸入範圍(例如低伽馬電壓)，多工器111選擇第二供應電壓V2，多工器121選擇第三供應電壓V3，多工器112及多工器122使第9A圖的輸入級電路耦接至第9B圖的輸出級電路，第9B圖的輸出級電路由第二供應電壓V2及第三供應電壓V3供電。類似地，第二運算放大器電路的操作可根據第二輸入信號Vin2而控制。在一實施例中，第9A圖及第9B圖的全部多工器可由相同的控制信號CTR控制，取決於電路實現，可能需要在第一運算放大器電路和第二運算放大器電路之間進行信號極性反轉。
藉由調整製程，運算放大器電路的輸入級可以由單一差動對電路而實現，第10A圖到第13B圖繪示利用單一差動對電 路架構的實施例。第10A圖及第10B圖所示實施例類似於第9A圖及第9B圖，差別在於輸入級電路僅包括一個差動對電路，因此與第9A圖及第9B圖的實施例相比，可以降低硬體電路面積。第10A圖的第一差動對電路101以及第10B圖的第三差動對電路201皆為NMOS差動對。第10A圖及第10B圖所組成驅動電路的操作類似於第9A圖及第9B圖，因此不再重複贅述。第11A圖及第11B圖所示實施例類似於第10A圖及第10B圖，差別在於NMOS差動對置換為PMOS差動對，第11A圖的第二差動對電路102以及第11B圖的第四差動對電路202皆為PMOS差動對。於第10A圖到第11B圖所使用的電路架構可對應於第5圖所示的實施例。
第12A圖及第12B圖繪示驅動電路一種更簡單的電路實現。在此實施例中，第一運算放大器電路包括一個差動對電路(第一差動對電路101)以及一個電源切換電路(多工器111與多工器112組合)，此實施例中移除了第二電源切換電路(多工器121與多工器122組合)。對應的方塊圖可參考第3圖。當第一輸入信號Vin1是在第一輸入範圍，多工器111選擇第一供應電壓V1，多工器112使第12A圖的輸入級電路耦接至第12A圖的輸出級電路，第12A圖的輸出級電路由第一供應電壓V1及第二供應電壓V2供電，第12A圖的偏壓電路141通過電流鏡116耦接第二供應電壓V2。當第一輸入信號Vin1是在第二輸入範圍，多工器111選擇第二供應電壓V2，多工器112使第12A圖的輸入級電路耦接至第12B圖的輸出級電路，第12B圖的輸出級電路由第二供應電壓V2及第三供應電壓V3供電，第12B圖的偏壓電路241通過電流鏡216耦接第三供應電壓V3。
在此實施例中，由於需要的多工器數量減少，所需的硬體面積降低。此外亦可以減少線路成本，在第一運算放大器電路與第二運算放大器電路之間僅需四個連接線(N1到N4)，相較於先前所述實施例需要八個連接線。第13A圖及第13B圖所示實施例類似於第12A圖及第12B圖，差別在於NMOS差動對置換為PMOS差動對。
第14A圖及第14B圖繪示運算放大器電路一種不同的電路架構。在此實施例中，電流源I13及電流源I14設定偏壓電路141的操作點，電流源I23及電流源I24設定偏壓電路241的操作點。偏壓電路141具有兩個連接端點，而第9A圖的偏壓電路141則是具有四個連接端點。多工器112是2對1多工器，而第9A圖的多工器112則是4對1的多工器。第一運算放大器電路與第二運算放大器電路之間需要四個連接線(N1到N4)。由於線路減少以及簡化的多工器，所以與第9A圖的實施例相比可以降低硬體成本。此實施例的操作方式，包括切換不同供應電壓以及切換輸入級電路與輸出級電路之間的連接，與第9A圖實施例類似。
第15A圖到第16B圖繪示修改第14A圖及第14B圖為單一差動對電路架構的實施例，因此能進一步降低硬體電路面積。第15A圖的第一差動對電路101及第15B圖的第三差動對電路201皆為NMOS差動對，在此實施例中，第一運算放大器電路與第二運算放大器電路之間僅需兩個連接線(N1與N2)。第16A圖與第16B圖所示實施例類似於第15A圖及第15B圖，差別在於NMOS差動對置換為PMOS差動對，第16A圖的第二差動對電路102及第16B圖的第四差動對電路202皆為PMOS差動對。
根據上述的多個實施例，本揭露的運算放大器電路包括電源切換電路，用以根據輸入信號的電壓而切換不同供應電壓。可藉由組合兩個運算放大器而形成能夠切換供應電壓的驅動電路。藉由設定適當的供應電壓以及耦接關係，驅動電路能夠正常工作並且降低功率消耗。舉例而言，若是驅動電路由半範圍供電，則功率消耗可降為一半。此外，本揭露提供多種不同的電路實現，在這些實施例中亦包括一些電路簡化技巧以降低硬體成本。由此可看出，使驅動電路具備省電能力不需增加太多的額外硬體面積。
綜上所述，雖然本發明已以實施範例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
20:驅動電路
100:第一輸入級電路
140:第一輸出級電路
200:第二輸入級電路
240:第二輸出級電路
300:電源切換電路
CTR:控制信號
V1:第一供應電壓
V2:第二供應電壓
Va1:第一信號
Va2:第二信號
Vin1:第一輸入信號
Vin2:第二輸入信號
Vout1:第一輸出信號
Vout2:第二輸出信號

Claims (15)

  1. 一種驅動電路，包括：一第一運算放大器電路，接收一第一輸入信號，並根據該第一輸入信號產生一第一輸出信號；一第二運算放大器電路，其中當該第一運算放大器電路輸出該第一輸出信號時，該第二運算放大器電路接收一第二輸入信號，並根據該第二輸入信號產生一第二輸出信號；以及至少一電源切換電路，耦接至該第一運算放大器電路及該第二運算放大器電路，該至少一電源切換電路用以切換該第一運算放大器電路及該第二運算放大器電路的至少一電源供應；其中，該第一運算放大器電路具有一第一輸入級電路，該第二運算放大器電路具有一第二輸入級電路，且該第一運算放大器電路與該第二運算放大器電路共享一第一輸出級電路以及一第二輸出級電路。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的驅動電路，其中該至少一電源切換電路係根據該第一輸入信號及該第二輸入信號之輸入範圍來執行切換動作。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的驅動電路，其中該第一運算放大器電路包括該第一輸出級電路，該第二運算放大器電路包括該第二輸出級電路，該至少一電源切換電路切換該第一輸入級電路以耦接至該第一輸出級電路與該第二輸出級電路的其中之一，且該至少一電源切換電路還切換該第二輸入級電路以耦接至該第一輸出級電路與該第二輸出級電路的另外一個。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的驅動電路，其中該至少一電源切換電路包括：一第一輸出端，耦接至該第一輸出級電路，用以輸出由該第一輸出級電路產生之一第一訊號及由該第二輸出級電路產生之一第二訊號二者之一；一第二輸出端，耦接至該第二輸出級電路，用以輸出該第一訊號及該第二訊號二者之另一。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的驅動電路，其中該至少一電源切換電路用以將該第一輸入級電路及該第二輸入級電路的該至少一電源供應之一個電源供應切換於複數個供應電壓之間。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的驅動電路，其中該至少一電源供應包括一第一電源供應，該至少一電源切換電路用以將該第一輸入級電路及該第二輸入級電路的該第一電源供應根據該第一輸入信號之輸入範圍切換於一第一供應電壓與一第二供應電壓之間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的驅動電路，其中該至少一電源供應更包括一第二電源供應，該至少一電源切換電路還用以將該第一輸入級電路與該第二輸入級電路的該第二電源供應切換於該第二供應電壓與一第三供應電壓之間。
  8. 一種用於驅動面板的驅動電路，該驅動電路包括： 一第一輸入級電路，用以接收一第一輸入信號，並轉換該第一輸入信號以產生一第一信號；一第二輸入級電路，用以接收一第二輸入信號，並轉換該第二輸入信號以產生一第二信號；一第一輸出級電路；一第二輸出級電路；以及至少一電源切換電路，耦接至該第一輸入級電路與該第二輸入級電路，該至少一電源切換電路切換該第一輸入級電路與該第二輸入級電路之至少一電源供應之至少一電壓範圍；其中該至少一電源切換電路切換該第一輸入級電路以耦接至該第一輸出級電路與該第二輸出級電路的其中之一，且該至少一電源切換電路切換該第二輸入級電路以耦接至該第一輸出級電路與該第二輸出級電路的另外一個。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的驅動電路，其中，該至少一電源切換電路包括一第一電源切換電路，用以將該至少一電源供應之一第一電源供應之電壓範圍切換於一第一供應電壓與一第二供應電壓之間。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的驅動電路，其中該第一輸入級電路與該第二輸入級電路係耦接至該第一電源切換電路與一第三供應電壓。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的驅動電路，其中該第二供應電壓介於該第一供應電壓與該第三供應電壓之間。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的驅動電路，其中該至少一電源切換電路還包括一第二電源切換電路，耦接至該第一輸入級電路與該第二輸入級電路，該第二電源切換電路用以將該至少一電源供應的一第二電源供應切換於該第二供應電壓與一第三供應電壓之間。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的驅動電路，其中該第一輸入級電路與該第二輸入級電路耦接至該第二電源切換電路與該第一供應電壓。
  14. 如申請專利範圍第10項所述的驅動電路，其中該至少一電源切換電路包括一多工器，耦接於該第一輸入級電路、該第二輸入級電路以及複數個供應電壓之間。
  15. 如申請專利範圍第10項所述的驅動電路，還包括一切換裝置，耦接至該第一輸入級電路、該第二輸入級電路、該第一輸出級電路以及該第二輸出級電路。
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