TWI810831B - 用來驅動顯示面板的放大器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一種放大器，用來驅動一顯示面板，該放大器包含有一輸入級、一增益級及一輸出級。該增益級耦接於該輸入級。該輸出級耦接於該增益級，且包含有一第一輸出驅動電路及一第二輸出驅動電路。該第一輸出驅動電路操作在一第一電壓域，該第二輸出驅動電路操作在不同於該第一電壓域之一第二電壓域。

Description

用來驅動顯示面板的放大器及其控制方法
本發明係指一種用來驅動顯示面板的放大器及其控制方法，尤指一種可用來驅動發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)面板的放大器及其相關的控制方法。
源極驅動裝置是一種可用來控制顯示面板操作的驅動電路，該顯示面板可以是例如液晶顯示面板(Liquid Crystal Display，LCD)、發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)面板等。源極驅動裝置可透過輸出驅動電壓來提供顯示資料予顯示面板，以控制顯示面板上的每一畫素或子畫素顯示目標亮度，進而建立完整的影像。源極驅動裝置可包含多個通道，其中每一通道可用來提供顯示驅動電壓至顯示面板上的一行子畫素。各通道的輸出端通常設置有一運算放大器(Operational Amplifier)，用來驅動面板上相對應的資料線到達其目標電壓。
在此情況下，源極驅動裝置具有大量的運算放大器，用來驅動面板上的多條資料線，其中，每一運算放大器在正常運作之下皆具有直流耗電，而大量的運算放大器導致源極驅動裝置存在無法忽略的耗電流。因此，如何降低源極驅動裝置的耗電流已成為本領域重要的課題。
因此，本發明之主要目的即在於提供一種可用來驅動發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)面板的放大器及其相關的控制方法，其中，放大器具有可降低耗電流的新式輸出級結構。
本發明之一實施例揭露一種放大器，用來驅動一顯示面板，該放大器包含有一輸入級、一增益級及一輸出級。該增益級耦接於該輸入級。該輸出級耦接於該增益級，且包含有一第一輸出驅動電路及一第二輸出驅動電路。該第一輸出驅動電路操作在一第一電壓域，該第二輸出驅動電路操作在不同於該第一電壓域之一第二電壓域。
本發明之另一實施例揭露一種控制一放大器的方法，該放大器用來驅動一顯示面板，且該放大器具有一輸出級，該輸出級操作在複數個操作模式之其中一者。該方法包含有下列步驟：偵測欲輸出至該顯示面板之一顯示資料；以及根據該顯示資料，設定該輸出級位於該複數個操作模式之其中一者。
10,90:源極驅動裝置
AMP_A1,AMP_A2,AMP_B1,AMP_B2,908:運算放大器
CH1,CH2:通道
VDDA:電源供應電壓
GNDA:接地電壓
VA:中間電壓
I1,I_DC:直流電流
I2,I_AC:驅動電流
D1~D4:輸出驅動電路
MP1,MN1,MP2,MN2:驅動電晶體
SWA,SWB,SWC,SWD:開關器
902:取樣閂鎖器
904:保持閂鎖器
906:數位類比轉換器
910:控制電路
CTRL:控制訊號
DAT:顯示資料
100:流程
1000~1010:步驟
TH1:第一臨界值
TH2:第二臨界值
第1A及1B圖為利用半壓驅動方法來驅動一液晶顯示面板的一源極驅動裝置之示意圖。
第2A及2B圖為本發明實施例用於一源極驅動裝置的運算放大器之示意圖。
第3圖繪示運算放大器的一種示例性實施方式。
第4圖繪示運算放大器的另一種示例性實施方式。
第5圖繪示開關器控制運算放大器的操作方式。
第6圖繪示包含有中電壓模式的情況下開關器控制運算放大器的操作方式。
第7圖繪示本發明實施例根據偵測到的顯示資料來決定操作模式的一種詳細實施方式。
第8圖為不同顯示資料及驅動電壓之下的操作模式之示意圖。
第9圖為本發明實施例一源極驅動裝置之示意圖。
第10圖為本發明實施例一流程之流程圖。
液晶顯示面板(Liquid Crystal Display，LCD)的驅動通常是採用極性反轉的方式進行，如點反轉(dot inversion)、行反轉(column inversion)、列反轉(row inversion)、幀反轉(frame inversion)等，用以避免液晶分子的永久極化。根據極性反轉，每一子畫素可透過正極性的驅動電壓和負極性的驅動電壓交替進行驅動，其中，正極性代表驅動電壓大於共同電壓，而負極性代表驅動電壓小於共同電壓。因此，用來驅動液晶顯示面板的各運算放大器(Operational Amplifier)可在每一顯示週期(如水平線期間)內輸出正極性的電壓或負極性的電壓。一般來說，在每一顯示週期內，源極驅動裝置中對應於半數通道的運算放大器可用來輸出正極性的電壓，而對應於另外半數通道的運算放大器可用來輸出負極性的電壓。
因此，在極性反轉的驅動運作之下，可採用半壓驅動方法來降低源極驅動裝置的耗電流。請參考第1A及1B圖，第1A及1B圖為利用半壓驅動方法來驅動一液晶顯示面板的一源極驅動裝置10之示意圖。如第1A及1B圖所示，源極驅動裝置10包含有二運算放大器AMP_A1及AMP_A2，其分別位於二通道CH1及 CH2。運算放大器AMP_A1可用來輸出一正極性電壓，而運算放大器AMP_A2可用來輸出一負極性電壓。需注意的是，源極驅動裝置10中可能包含數百或數千個運算放大器。為求簡化，第1A及1B圖僅繪示二運算放大器。此外，源極驅動裝置10中的其它電路元件，如移位暫存器(shift register)、資料閂鎖器(data latch)、位準移位器(level shifter)等，在不影響本實施例的說明之下略而未示。
在此例中，源極驅動裝置10的輸出電路係透過接收一電源供應電壓VDDA及一接地電壓GNDA來進行操作。在極性反轉之下，根據欲輸出的電壓準位，使用一半的電源供應電壓VDDA即足以控制運算放大器AMP_A1及AMP_A2。詳細來說，由於運算放大器AMP_A1係用來輸出正極性的電壓，其可操作在電源供應電壓VDDA及半電壓VDDA/2之間；而由於運算放大器AMP_A2係用來輸出負極性的電壓，其可操作在半電壓VDDA/2及接地電壓GNDA之間。因此，運算放大器AMP_A1及AMP_A2可共同使用對應於半電壓VDDA/2的相同電壓源。在此情況下，運算放大器AMP_A1的直流電流I1可被運算放大器AMP_A2重新利用，如第1A圖所示。另外，透過通道CH1及運算放大器AMP_A1從負載(如液晶顯示面板之一資料線)接收的驅動電流I2亦可被運算放大器AMP_A2重新利用，以透過另一通道CH2輸出，如第1B圖所示。如此一來，源極驅動裝置10的直流電流I1及驅動電流I2皆能有效下降。
然而，發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)面板不存在極性反轉機制，使得用來驅動發光二極體面板的習知源極驅動裝置中的運算放大器皆操作在全電源供應電壓(如VDDA)之下。在此情況下，運算放大器的直流電流及驅動電流無法被另一運算放大器重新利用，使得用於發光二極體面板的運算放大器之整體耗電流為用於液晶顯示面板的運算放大器之整體耗電流的兩倍。
請參考第2A及2B圖，第2A及2B圖為本發明實施例用於一源極驅動裝置的運算放大器之示意圖。雖然第2A及2B圖僅繪示二運算放大器AMP_B1及AMP_B2，但本領域具通常知識者應了解，源極驅動裝置中可能包含數百或數千個通道，且每一通道皆設置有一運算放大器。此源極驅動裝置中的運算放大器可用來驅動一發光二極體面板，如有機發光二極體(Organic LED，OLED)面板、迷你發光二極體(Mini-LED)面板、微發光二極體(Micro-LED)面板、或其它類似的面板等。
如第2A及2B圖所示，每一運算放大器AMP_B1及AMP_B2可包含一輸入級、一增益級及一輸出級。在一實施例中，輸入級可與增益級相互整合；可替換地或額外地，增益級亦可與輸出級相互整合。運算放大器AMP_B1及AMP_B2分別位於二通道CH1及CH2，且運算放大器AMP_B1及AMP_B2可以是具備驅動能力的任意類型的放大器，其不應用以限制本發明的範疇。
詳細來說，運算放大器AMP_B1的輸出級包含有輸出驅動電路D1及D2，運算放大器AMP_B2的輸出級包含有輸出驅動電路D3及D4。在運算放大器AMP_B1中，輸出驅動電路D1可接收一電源供應電壓VDDA及一中間電壓VA，以操作在一高電壓域；而輸出驅動電路D2可接收另一電源供應電壓(如接地電壓GNDA)及中間電壓VA，以操作在一低電壓域。中間電壓VA可以是位於電源供應電壓VDDA及接地電壓GNDA之間的任意電壓準位。較佳地，中間電壓VA等於或接近於電源供應電壓VDDA的一半(即VDDA/2)。同樣地，在運算放大器AMP_B2中，輸出驅動電路D3可接收電源供應電壓VDDA及中間電壓VA，以操作在一高電壓域；而輸出驅動電路D4可接收另一電源供應電壓(如接地電壓 GNDA)及中間電壓VA，以操作在一低電壓域。運算放大器AMP_B1及AMP_B2均透過接收中間電壓VA來進行操作，可共用供應中間電壓VA之相同電壓源。
根據輸出級的結構，可據以實現運算放大器AMP_B1與AMP_B2之間的電流共用。舉例來說，通道CH1可用來輸出高於中間電壓VA之一驅動電壓，而通道CH2可用來輸出低於中間電壓VA之一驅動電壓。在此情況下，運算放大器AMP_B1的輸出級可操作在一高電壓模式，此時可開啟輸出驅動電路D1並關閉輸出驅動電路D2；同時，運算放大器AMP_B2的輸出級可操作在一低電壓模式，此時可開啟輸出驅動電路D4並關閉輸出驅動電路D3。
因此，運算放大器AMP_B1的直流電流I_DC可被運算放大器AMP_B2重新利用。如第2A圖所示，運算放大器AMP_B1使用的直流電流I_DC係由輸出VDDA之電源供應端提供，並流入對應於中間電壓VA的共同節點。而相同的直流電流I_DC另從對應於中間電壓VA的共同節點輸出至運算放大器AMP_B2，進行重新利用後再流入接地端。在此情況下，運算放大器AMP_B1及AMP_B2可共用相同的電流及共同的電荷。
除此之外，運算放大器AMP_B1的驅動電流I_AC亦可被運算放大器AMP_B2重新利用。如第2B圖所示，驅動電流I_AC可透過通道CH1及運算放大器AMP_B1從負載(如發光二極體面板之一資料線)接收，且驅動電流I_AC可被運算放大器AMP_B2重新利用，以透過通道CH2輸出。
如此一來，運算放大器AMP_B2之部分或所有耗電流可來自於另一運算放大器AMP_B1的沉降電流(sinking current)，因此可減少原始電源所輸出 的電流。如此一來，可降低源極驅動裝置中所有運算放大器的整體電流及功耗。
在另一實施例中，通道CH1可用來輸出低於中間電壓VA的一驅動電壓，而通道CH2可用來輸出高於中間電壓VA的一驅動電壓。在此情況下，運算放大器AMP_B1的輸出級可操作在一低電壓模式，此時可開啟輸出驅動電路D2並關閉輸出驅動電路D1；同時，運算放大器AMP_B2的輸出級可操作在一高電壓模式，此時可開啟輸出驅動電路D3並關閉輸出驅動電路D4。在此例中，直流電流I_DC可從運算放大器AMP_B2流至運算放大器AMP_B1，且運算放大器AMP_B2的驅動電流I_AC亦可流至運算放大器AMP_B1以進行重新利用。
在又一實施例中，透過通道CH1及CH2輸出的驅動電壓可能同時高於中間電壓VA或同時低於中間電壓VA。在此情況下，運算放大器AMP_B1及AMP_B2的輸出級操作在相同的電壓模式，因而無法實現運算放大器AMP_B1及AMP_B2之間的電流重新利用。然而，用來驅動面板的源極驅動裝置中存在大量的運算放大器，假設源極驅動裝置中多數或所有運算放大器皆採用如上述輸出級中具有多個操作在不同電壓域的輸出驅動電路之電路結構，只要該些運算放大器中至少一者操作在低電壓模式以輸出低於中間電壓VA的驅動電壓且同時其它運算放大器皆操作在高電壓模式以輸出高於中間電壓VA的驅動電壓，或者該些運算放大器中至少一者操作在高電壓模式以輸出高於中間電壓VA的驅動電壓且同時其它運算放大器皆操作在低電壓模式以輸出低於中間電壓VA的驅動電壓的情況下，皆可實現電流的重新利用。更明確來說，操作在高電壓模式的運算放大器及輸出驅動電路之電流可由操作在低電壓模式的運算放大器及輸出驅動電路重新利用，且具有較高電壓準位的運算放大器及通道之沉降電流可供應至具有較低電壓準位的運算放大器及通道作為其電源電流。如此一來，透過本說 明書所提供的運算放大器之電路結構及其相關操作方式，針對顯示面板上顯示的多數影像幀皆能夠實現耗電流的下降。
第3圖繪示運算放大器AMP_B1或AMP_B2的一種示例性實施方式。第3圖以輸出級中具有輸出驅動電路D1及D2的運算放大器AMP_B1為例，其中，輸出驅動電路D1包含有驅動電晶體MP1及MN1，輸出驅動電路D2包含有驅動電晶體MP2及MN2。詳細來說，驅動電晶體MP1可以是P型金氧半電晶體(PMOS Transistor)，其耦接於用來供應電源供應電壓VDDA之高側電源供應端以及運算放大器AMP_B1的輸出端之間。驅動電晶體MN1可以是N型金氧半電晶體(NMOS Transistor)，其耦接於用來供應中間電壓VA之中間電源供應端以及運算放大器AMP_B1的輸出端之間。驅動電晶體MP2可以是P型金氧半電晶體，其耦接於用來供應中間電壓VA之中間電源供應端以及運算放大器AMP_B1的輸出端之間。驅動電晶體MN2可以是N型金氧半電晶體，其耦接於用來供應接地電壓GNDA的低側電源供應端以及運算放大器AMP_B1的輸出端之間。
除此之外，驅動電晶體MP1、MN1、MP2及MN2可分別受控於開關器SWA、SWB、SWC及SWD，如第3圖所示。詳細來說，開關器SWA耦接於驅動電晶體MP1的閘極端及運算放大器AMP_B1的增益級之間，開關器SWB耦接於驅動電晶體MN1的閘極端及運算放大器AMP_B1的增益級之間，開關器SWC耦接於驅動電晶體MP2的閘極端及運算放大器AMP_B1的增益級之間，開關器SWD耦接於驅動電晶體MN2的閘極端及運算放大器AMP_B1的增益級之間。藉由開關器SWA、SWB、SWC及SWD的操作，能夠良好控制運算放大器AMP_B1的輸出級操作在適當的模式。
值得注意的是，開關器SWA、SWB、SWC及SWD的實施方式不限於第3圖所示的結構。請參考第4圖，第4圖繪示運算放大器AMP_B1或AMP_B2的另一種示例性實施方式。第4圖以輸出級中具有輸出驅動電路D1及D2的運算放大器AMP_B1為例，其中每一開關器SWA、SWB、SWC及SWD均耦接於對應的驅動電晶體及運算放大器AMP_B1的輸出端之間。詳細來說，開關器SWA耦接於驅動電晶體MP1的汲極端及運算放大器AMP_B1的輸出端之間，開關器SWB耦接於驅動電晶體MN1的汲極端及運算放大器AMP_B1的輸出端之間，開關器SWC耦接於驅動電晶體MP2的汲極端及運算放大器AMP_B1的輸出端之間，開關器SWD耦接於驅動電晶體MN2的汲極端及運算放大器AMP_B1的輸出端之間。只要開關器SWA、SWB、SWC及SWD可用來控制相對應的驅動電晶體開啟或關閉，該些開關器可透過任意且適當的方式來實現。
第5圖繪示開關器SWA、SWB、SWC及SWD控制運算放大器AMP_B1的操作方式。若通道CH1係用來輸出位於電源供應電壓VDDA及中間電壓VA之間的驅動電壓時，可設定運算放大器AMP_B1的輸出級位於高電壓模式，此時開關器SWA及SWB開啟而開關器SWC及SWD關閉，因此運算放大器AMP_B1可透過驅動電晶體MP1及MN1來輸出驅動電壓。若通道CH1係用來輸出位於中間電壓VA及接地電壓GNDA之間的驅動電壓時，可設定運算放大器AMP_B1的輸出級位於低電壓模式，此時開關器SWC及SWD開啟而開關器SWA及SWB關閉，因此運算放大器AMP_B1可透過驅動電晶體MP2及MN2來輸出驅動電壓。
值得注意的是，源極驅動裝置的運算放大器通常是採用軌對軌(rail-to-rail)的輸出級結構，以根據顯示資料來輸出大範圍的驅動電壓。一般來說，當此類型的運算放大器之輸出電壓接近其最大或最小電壓時，運算放大 器的輸出阻抗會下降，導致最大或最小輸出電壓之下的迴路增益不足。當運算放大器的迴路增益不足的情況下，運算放大器所驅動的影像亮度可能會偏離其正確的亮度值。在例如第1A及1B圖的液晶顯示面板之源極驅動裝置10中，運算放大器AMP_A1及AMP_A2的最大及最小電壓對應於極性反轉機制下顯示資料的最大及最小亮度，幸運的是，面板觀看者通常不容易發覺影像中最大或最小亮度的偏移，因此當迴路增益不足發生在驅動電壓極高或極低的情況下，不致造成影像品質明顯下降。
然而，針對輸出級中具有多個輸出驅動電路的運算放大器而言(如第2A及2B圖所示)，運算放大器AMP_B1及AMP_B2中輸出驅動電路的最大或最小輸出電壓可能等於中間電壓VA，其對應於一中間顯示資料且用來驅動面板顯示中等亮度。舉例來說，在運算放大器AMP_B1中，若使用輸出驅動電路D1時，最大輸出電壓接近或等於電源供應電壓VDDA而最小輸出電壓接近或等於中間電壓VA；若採用輸出驅動電路D2時，最大輸出電壓接近或等於中間電壓VA而最小輸出電壓接近或等於接地電壓GNDA。
在此情況下，運算放大器的迴路增益不足將導致與中間電壓VA附近的電壓準位相對應的中等亮度發生偏移，且觀看者的眼睛對此亮度的偏移通常十分敏銳，因此，迴路增益不足所造成的影像品質下降容易被觀看者察覺。
為解決此問題，當運算放大器所輸出的驅動電壓位於中間電壓VA附近時，可採用一中電壓模式。第6圖繪示包含有中電壓模式的情況下開關器SWA、SWB、SWC及SWD控制運算放大器AMP_B1的操作方式。如第6圖所示，當運算放大器AMP_B1所輸出的顯示資料或驅動電壓高於一第一臨界值時，可設 定運算放大器AMP_B1的輸出級位於高電壓模式，此時開關器SWA及SWB開啟而開關器SWC及SWD關閉，進而開啟驅動電晶體MP1及MN1。當運算放大器AMP_B1所輸出的顯示資料或驅動電壓低於一第二臨界值時，可設定運算放大器AMP_B1的輸出級位於低電壓模式，此時開關器SWC及SWD開啟而開關器SWA及SWB關閉，進而開啟驅動電晶體MP2及MN2。當運算放大器AMP_B1所輸出的顯示資料或驅動電壓位於第一臨界值及第二臨界值之間時，可設定運算放大器AMP_B1的輸出級位於中電壓模式，此時開關器SWA及SWD開啟而開關器SWB及SWC關閉，進而開啟驅動電晶體MP1及MN2。如第3圖或第4圖所示，開啟的驅動電晶體MP1及MN2係透過接收電源供應電壓VDDA及接地電壓GNDA來進行操作，因此，運算放大器在接近中間電壓VA的準位上仍可維持夠高的迴路增益。
用來判斷中電壓模式的使用範圍之第一臨界值及第二臨界值可透過任意且適當的方式進行設定。若中電壓模式係設定於較大的電壓範圍時(意即臨界值較遠離中間電壓VA)，可完全解決迴路增益不足的問題，但可能使運算放大器產生較高的耗電流，這是因為中電壓模式需使用電源供應電壓VDDA及接地電壓GNDA之間的完整電壓域。若中電壓模式係設定於較小的電壓範圍時(意即臨界值較接近中間電壓VA)，能夠使更多電流進行重新利用而達到省電效果，但在高電壓模式或低電壓模式下仍可能發生影像品質下降。
因此，運算放大器的輸出級之操作模式可根據運算放大器的顯示資料或輸出電壓來進行設定。在一實施例中，可透過偵測顯示資料來決定操作模式，此顯示資料可以是具有多個位元的灰階碼，其可傳送至源極驅動裝置中相對應的通道。舉例來說，每一灰階碼可包含N個位元，其中，針對操作模式的判 斷僅需要考慮數個最高有效位元(Most Significant Bit，MSB)即可。
第7圖繪示本發明實施例根據偵測到的顯示資料來決定操作模式的一種詳細實施方式。如第7圖所示，顯示資料是一N位元灰階碼，其中，可利用三個最高有效位元(包括第一最高有效位元(1st MSB)、第二最高有效位元(2nd MSB)、及第三最高有效位元(3rd MSB))來決定運算放大器及其輸出級的操作模式。詳細來說，若三個最高有效位元為“111”、“110”或“101”時，可進入高電壓模式，其中開關器SWA及SWB開啟而開關器SWC及SWD關閉。若三個最高有效位元為“100”或“011”時，可進入中電壓模式，其中開關器SWA及SWD開啟而開關器SWB及SWC關閉。若三個最高有效位元為“010”、“001”或“000”時，可進入低電壓模式，其中開關器SWC及SWD開啟而開關器SWA及SWB關閉。第8圖進一步繪示不同顯示資料及驅動電壓之下運算放大器和輸出級的操作模式。
值得注意的是，顯示資料可透過任意方式來進行偵測。在一實施例中，運算放大器可從源極驅動裝置中對應於該運算放大器的資料閂鎖器接收顯示資料的相關資訊。請參考第9圖，第9圖為本發明實施例一源極驅動裝置90之示意圖。如第9圖所示，源極驅動裝置90包含有一取樣閂鎖器902、一保持閂鎖器904、一數位類比轉換器(Digital-to-Analog Converter，DAC)906、一運算放大器908及一控制電路910。取樣閂鎖器902、保持閂鎖器904及數位類比轉換器906皆為源極驅動裝置中常見的元件，其應為本領域具通常知識者所熟知，在此不詳述。運算放大器908作為用來驅動顯示面板的輸出電路，其可透過如第2A、2B、3或4圖中的電路結構來實現。
在一實施例中，運算放大器908可採用運算放大器AMP_B1之電路結構，其可由二輸出驅動電路D1及D2所組成。輸出驅動電路D1及D2的運作分別由開關器SWA、SWB、SWC及SWD進行控制，開關器SWA、SWB、SWC及SWD並接收來自於控制電路910的控制訊號CTRL。換句話說，控制電路910可輸出控制訊號CTRL來控制運算放大器908之輸出級中的開關器，以控制輸出級的操作模式。在此例中，控制電路910可從保持閂鎖器904接收關於顯示資料DAT的資訊，保持閂鎖器904可用來儲存當前的輸出週期中欲轉換為驅動電壓並輸出至面板的灰階資料。更明確來說，源極驅動裝置的每一通道可包含一保持閂鎖器及一運算放大器，而控制電路910可根據來自於保持閂鎖器的顯示資料DAT，控制位於相同通道的運算放大器之操作模式。如此一來，根據灰階資料所對應的輸出驅動電壓大小，可設定運算放大器位於高電壓模式、中電壓模式或低電壓模式。
值得注意的是，根據顯示資料來控制運算放大器及其輸出級之操作模式的實施方式可透過任意方式來進行。例如，在另一實施例中，控制電路910亦可從取樣閂鎖器或是源極驅動裝置與時序控制器之間的資料路徑上的任意節點來取得顯示資料的資訊。
另外需注意的是，本發明之目的在於提供一種可用於源極驅動裝置的運算放大器，其輸出級具有多個輸出驅動電路。本領域具通常知識者當可據以進行修飾或變化，而不限於此。舉例來說，在上述實施例中，輸出級包含有二個輸出驅動電路，且每一驅動電路具有二個驅動電晶體。但在另一實施例中，輸出級也可包含三個或更多輸出驅動電路，其中每一者皆具有一對驅動電晶體。根據該些輸出驅動電路的電壓域，輸出級和運算放大器可被設定具有更多 種操作模式。此外，輸出驅動電路的電壓域可位於各種適合的準位，其不應用以限制本發明的範疇。
上述關於源極驅動裝置和運算放大器的實施及運作方式可歸納為一流程100，如第10圖所示。流程100可實現於用來驅動顯示面板的源極驅動裝置，如第9圖中的源極驅動裝置90，其中，源極驅動裝置中的運算放大器之輸出級被設定具有多個操作模式。如第10圖所示，流程100包含有下列步驟：
步驟1000：開始。
步驟1002：偵測欲輸出至顯示面板之一顯示資料DAT。
步驟1004：當顯示資料DAT高於一第一臨界值TH1時，設定輸出級位於一高電壓模式。
步驟1006：當顯示資料DAT低於一第二臨界值TH2時，設定輸出級位於一低電壓模式。
步驟1008：當顯示資料DAT位於第一臨界值TH1及第二臨界值TH2之間時，設定輸出級位於一中電壓模式。
步驟1010：結束。
關於流程100的詳細運作方式可參考上述段落的說明，在此不贅述。
綜上所述，本發明提供了一種用來驅動發光二極體面板的運算放大器及其相關的控制方法。運算放大器的輸出級可包含多個輸出驅動電路，其可操作在不同電壓域，使得輸出級可操作在不同的操作模式。若驅動電壓高於一第一臨界值時，可設定輸出級位於高電壓模式；若驅動電壓低於一第二臨界值時，可設定輸出級位於低電壓模式；若驅動電壓位於第一臨界值及第二臨界值 之間時，可設定輸出級位於中電壓模式。在高電壓模式及低電壓模式之下，電流可在源極驅動裝置中的運算放大器之間重複利用，而中電壓模式可解決接近中間電壓時運算放大器的迴路增益不足的問題，進而避免中間亮度的影像品質下降。如此一來，可降低源極驅動裝置中的運算放大器之整體耗電流。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
AMP_B1,AMP_B2:運算放大器
CH1,CH2:通道
D1~D4:輸出驅動電路
VDDA:電源供應電壓
GNDA:接地電壓
VA:中間電壓
I_DC:直流電流

Claims (8)

  1. 一種放大器，用來驅動一顯示面板，該放大器包含有：一輸入級；一增益級，耦接於該輸入級；以及一輸出級，耦接於該增益級，該輸出級包含有：一第一輸出驅動電路，操作在一第一電壓域，該第一輸出驅動電路包含有：一第一電晶體，耦接於一高側電源供應端及該放大器的一輸出端之間；以及一第二電晶體，耦接於一中間電源供應端及該放大器的該輸出端之間；以及一第二輸出驅動電路，操作在不同於該第一電壓域之一第二電壓域，該第二輸出驅動電路包含有：一第三電晶體，耦接於該中間電源供應端及該放大器的該輸出端之間；以及一第四電晶體，耦接於一低側電源供應端及該放大器的該輸出端之間。
  2. 如請求項1所述之放大器，其中該第一輸出驅動電路係透過接收一第一電源供應電壓及一中間電壓來進行操作，且該第二輸出驅動電路係透過接收一第二電源供應電壓及該中間電壓來進行操作。
  3. 如請求項1所述之放大器，另包含有：一第一開關器，耦接於該第一電晶體； 一第二開關器，耦接於該第二電晶體；一第三開關器，耦接於該第三電晶體；以及一第四開關器，耦接於該第四電晶體。
  4. 如請求項3所述之放大器，其中在一高電壓模式之下，該第一開關器及該第二開關器開啟且該第三開關器及該第四開關器關閉，在一低電壓模式之下，該第三開關器及該第四開關器開啟且該第一開關器及該第二開關器關閉。
  5. 如請求項3所述之放大器，其中在一中電壓模式之下，該第一開關器及該第四開關器開啟且該第二開關器及該第三開關器關閉。
  6. 一種控制一放大器的方法，該放大器用來驅動一顯示面板，且該放大器具有一輸出級，該輸出級操作在複數個操作模式之其中一者，該方法包含有：偵測欲輸出至該顯示面板之一顯示資料；以及根據該顯示資料，設定該輸出級位於該複數個操作模式之其中一者；其中，根據該顯示資料，設定該輸出級位於該複數個操作模式之其中一者之步驟包含有：當該顯示資料高於一第一臨界值時，設定該輸出級位於該複數個操作模式中的一高電壓模式；當該顯示資料低於一第二臨界值時，設定該輸出級位於該複數個操作模式中的一低電壓模式；以及當該顯示資料位於該第一臨界值及該第二臨界值之間時，設定該輸出級 位於該複數個操作模式中的一中電壓模式。
  7. 如請求項6所述之方法，其中偵測欲輸出至該顯示面板之該顯示資料之步驟包含有：從一源極驅動裝置中對應於該放大器的一資料閂鎖器接收關於該顯示資料的資訊，以偵測該顯示資料。
  8. 如請求項6所述之方法，其中根據該顯示資料，設定該輸出級位於該複數個操作模式之其中一者之步驟包含有：根據該顯示資料之一灰階碼中的至少一最高有效位元(Most Significant Bit，MSB)來設定該輸出級位於該複數個操作模式之其中一者。
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