專利名稱：用于液晶顯示驅(qū)動芯片的低功耗驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種臺式電腦用LCD(液晶顯示)屏、筆記本電腦用LCD屏以及未來的液晶電視屏用TFT-LCD(薄膜晶體管-液晶顯示)的驅(qū)動芯片，尤其指該驅(qū)動芯片上的低功耗驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
驅(qū)動放大器在TFT-LCD驅(qū)動IC(集成電路)中是非常重要的部件。一個TFT-LCD驅(qū)動IC通常有數(shù)百個輸出通道。在每一個通道中，IC都要用一個緊湊的驅(qū)動放大器送出一個模擬信號到LCD屏。
為了能夠驅(qū)動一個大尺寸LCD的電容，該放大器需要有足夠的驅(qū)動能力。在單個IC中有數(shù)百個這樣的部件，它們必須有低的功耗，因?yàn)镮C不能夠消耗太大的靜態(tài)電流，為了避免消耗大的靜態(tài)功耗，同時(shí)還具備大的驅(qū)動能力，經(jīng)常會采用A/B類型的放大器。
如圖1所示，一般采用A/B類型的放大器，它有兩個輸入VIP和VIN，當(dāng)VIP比VIN高的時(shí)候，晶體管M2是開啟的，而且將VOUT拉到高電壓。當(dāng)VIP比VIN低的時(shí)候，晶體管M1開啟，并把輸出VOUT拉到低電壓。因?yàn)锳/B型放大器用了這個完全開啟的晶體管結(jié)構(gòu)。
雖然M1和M2的驅(qū)動能力很大，但是A/B型放大器是比較難控制靜態(tài)電流，參見圖1，這是因?yàn)楣?jié)點(diǎn)A點(diǎn)和B點(diǎn)需要通過高的增益過程來驅(qū)動。當(dāng)半導(dǎo)體工藝漂移時(shí)，A和B點(diǎn)電壓難已控制，容易產(chǎn)生靜態(tài)電流，流過M1、M2。
另有一種A類放大器，如圖2所示，一個通常的A類放大器A類放大器在電流源I1和晶體管M1間有一個輸出。VIP比VIN低時(shí)，M1開啟并將輸出拉到低，當(dāng)VIP比VIN高時(shí)，M1關(guān)閉并通過電流源I1將輸出拉至高。
該結(jié)構(gòu)的放大器的優(yōu)點(diǎn)是輸出點(diǎn)的靜態(tài)電流取決于電流源I1。但是當(dāng)輸出需要拉高時(shí)，通過電流源I1，放大器的驅(qū)動能力是有限的。通常為了保持較低的靜態(tài)電流，電流源I1的電流較小，所以A類放大器的驅(qū)動能力是有限的。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種使靜態(tài)電流得以有效控制、驅(qū)動能力增強(qiáng)的用于液晶顯示驅(qū)動芯片的低功耗驅(qū)動電路。
本實(shí)用新型所提供的一種用于液晶顯示驅(qū)動芯片的低功耗驅(qū)動電路，包括A類放大器，括其特征在于在該A類放大器的兩個輸入端與一個輸出端之間并聯(lián)一輔助放大器，該輔助放大器在A類放大器的第一輸入(VIP)高于第二輸入(VIN)達(dá)到設(shè)定值時(shí)開啟，用于快速提升A類放大器的輸出電壓(VOUT)。
在上述的低功耗驅(qū)動電路中，A類放大器的等效電路是由晶體管M1、M2、M3、M4，輸出下拉的晶體管M5和電流源的晶體管M7、M6所組成，連接關(guān)系為晶體管M1、M2構(gòu)成第一差分對，M3、M4構(gòu)成第一電流鏡，兩者相連，且兩者中間的引出線連接晶體管M5的柵極；晶體管M7與晶體管M6串聯(lián)，晶體管M6的漏極連接晶體管M5的漏極。
在上述的低功耗驅(qū)動電路中，輔助放大器的等效電路是由晶體管M8、M9、M10、M11、拉高輸出的晶體管M12、M13、M14所組成，連接關(guān)系為晶體管M8、M9構(gòu)成第二差分對，M10、M11構(gòu)成第二電流鏡，兩者相連，中間的引線連接晶體管M12的柵極；晶體管M13的漏極、晶體管M12的漏極與晶體管M14的柵極相連；晶體管M14的漏極是輸出端。
采用了上述的技術(shù)解決方案，使用了一個輔助放大器，幫助A類放大器的驅(qū)動能力。如此靜態(tài)電流也得到了有效控制，并且驅(qū)動能力是有明顯增加。本實(shí)用新型比A/B型放大器更加容易在大規(guī)模集成電路中實(shí)現(xiàn)。


圖1是現(xiàn)有一種A/B放大器的電路圖；圖2是現(xiàn)有一種A類放大器的電路圖；圖3是本實(shí)用新型低功耗驅(qū)動電路的功能示意圖；圖4是本實(shí)用新型低功耗驅(qū)動電路原理的原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型基于現(xiàn)有的A類放大器，通過增加了一個高增益點(diǎn)來解決驅(qū)動能力問題。
如圖3所示，本實(shí)用新型，即用于液晶顯示驅(qū)動芯片的低功耗驅(qū)動電路，包括A類放大器，其特點(diǎn)是在A類放大器的兩個輸入端與一個輸出端之間并聯(lián)一輔助放大器，當(dāng)A類放大器的一輸入VIP高于另一輸入VIN達(dá)到設(shè)定值時(shí)，該輔助放大器開啟，用于快速提升A類放大器的輸出電壓VOUT，提高驅(qū)動能力。
也即A類驅(qū)動放大器，有VIP，VIN兩個輸入，它會維持輸出VOUT在一定電壓。當(dāng)VIP高于VIN，VOUT會上升，當(dāng)VIP低于VIN，VOUT會降低。當(dāng)VIP太高，VOUT需要急速提升時(shí)，A類放大器上拉的驅(qū)動能力不夠。通過添加一個輔助驅(qū)動放大器會來幫助輸出電壓VOUT的快速提升。
如圖4所示，A類放大器中主要的M1、M2、M3、M4，輸出下拉M5和電流源M7，M6。連接關(guān)系為晶體管M1、M2構(gòu)成第一差分對，M3、M4構(gòu)成第一電流鏡，兩者相連，且兩者中間的引出線連接晶體管M5的柵極；晶體管M7與晶體管M6串聯(lián)，晶體管M6的漏極連接晶體管M5的漏極。M7，M6，通常的驅(qū)動能力是有限的。
然而這個電路有一個輔助放大器M8、M9、M10、M11。它控制一個拉高輸出M12，M13，M14在輸出需要拉高時(shí)提供大的能力，連接關(guān)系為晶體管M8、M9構(gòu)成第二差分對，M10、M11構(gòu)成第二電流鏡，兩者相連，中間的引線連接晶體管M12的柵極；晶體管M13的漏極、晶體管M12的漏極與晶體管M14的柵極相連；晶體管M14的漏極是輸出端。輔助部份的工作原理是這樣的，在穩(wěn)定狀態(tài)中，M12是比M13弱，節(jié)點(diǎn)A拉至電源電壓附近，這時(shí)M14保持關(guān)閉沒有靜態(tài)電流產(chǎn)生。當(dāng)VIP是比VIN較高時(shí)，晶體管M12是開啟拉低節(jié)點(diǎn)A，并且開啟M14，M14很快將VOUT拉到高，因?yàn)镸14能完全開啟，電路的驅(qū)動能力是很強(qiáng)的。
輔助放大器僅需要開啟是在VIP比VIN較高時(shí)，因?yàn)閂IP是接近VIN，我們能用電流源M7和M8拉高，在實(shí)施中，我們可以建立一個30mv左右的偏置電壓，當(dāng)輸入高于該偏置電壓時(shí)，通過該輔助放大器的開啟來提高驅(qū)動能力；當(dāng)輸入低于該偏置電壓時(shí)，電流源驅(qū)動是足夠的，并且M12，M13，M14是關(guān)閉的。
綜上所述，本實(shí)用新型使用了一個輔助放大器，幫助A類放大器的驅(qū)動能力。如此靜態(tài)電流也得到了有效控制，并且驅(qū)動能力是有明顯增加。本實(shí)用新型比A/B型放大器更容易在大規(guī)模集成電路中實(shí)現(xiàn)。
以上實(shí)施例僅供說明本實(shí)用新型之用，而非對本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本實(shí)用新型的范疇之內(nèi)，應(yīng)由各權(quán)利要求限定。而納入權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于液晶顯示驅(qū)動芯片的低功耗驅(qū)動電路，包括A類放大器，其特征在于在該A類放大器的兩個輸入端與一個輸出端之間并聯(lián)一輔助放大器，該輔助放大器在A類放大器的第一輸入(VIP)高于第二輸入(VIN)達(dá)到設(shè)定值時(shí)開啟，用于快速提升A類放大器的輸出電壓(VOUT)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低功耗驅(qū)動電路，其特征在于所述的A類放大器的等效電路是由晶體管M1、M2、M3、M4，輸出下拉的晶體管M5和電流源的晶體管M7、M6所組成，連接關(guān)系為晶體管M1、M2構(gòu)成第一差分對，M3、M4構(gòu)成第一電流鏡，兩者相連，且兩者中間的引出線連接晶體管M5的柵極；晶體管M7與晶體管M6串聯(lián)，晶體管M6的漏極連接晶體管M5的漏極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低功耗驅(qū)動電路，其特征在于所述的輔助放大器的等效電路是由晶體管M8、M9、M10、M11、拉高輸出的晶體管M12、M13、M14所組成，連接關(guān)系為晶體管M8、M9構(gòu)成第二差分對，M10、M11構(gòu)成第二電流鏡，兩者相連，中間的引線連接晶體管M12的柵極；晶體管M13的漏極、晶體管M12的漏極與晶體管M14的柵極相連；晶體管M14的漏極是輸出端。
專利摘要一種用于液晶顯示驅(qū)動芯片的低功耗驅(qū)動電路，包括A類放大器，其特征在于在該A類放大器的兩個輸入端與一個輸出端之間并聯(lián)一輔助放大器，該輔助放大器在A類放大器的第一輸入(VIP)高于第二輸入(VIN)達(dá)到設(shè)定值時(shí)開啟，用于快速提升A類放大器的輸出電壓(VOUT)。采用了上述的技術(shù)解決方案，使用了一個輔助放大器，幫助A類放大器的驅(qū)動能力。如此靜態(tài)電流也得到了有效控制，并且驅(qū)動能力有明顯增加。
文檔編號G02F1/133GK2874706SQ20052004380
公開日2007年2月28日 申請日期2005年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月27日
發(fā)明者肖宏, 張開友, 李鴻雁 申請人:新相微電子(上海)有限公司