專利名稱：具有運(yùn)算放大器的集成電路設(shè)計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集成電路的設(shè)計，特別是涉及一種具有運(yùn)算放大器的 集成電路的設(shè)計。
背景技術(shù)：
運(yùn)算放大器(operational amplifier, OP)在今日早以廣泛使用于電子 裝置(消費(fèi)性電子裝置或工業(yè)裝置)上。運(yùn)算放大器為具有不同輸入端的直 流高增益電壓運(yùn)算放大器，且通常只有一個輸出端。 一般的運(yùn)算放大器用 作于固定增益緩沖器，而運(yùn)算放大器的輸出是由負(fù)回饋所控制，由于運(yùn)算 放大器的高增益，幾乎可以完全檢測任何輸入的輸出電壓。
圖1A是顯示源級驅(qū)動電路2的平面圖。如圖1A所示，此源級驅(qū)動電 路2包含二個區(qū)域核心區(qū)域12與接點(diǎn)區(qū)域14。核心區(qū)域12為放置用于 驅(qū)動像素的數(shù)字/模擬電路的區(qū)域，而接點(diǎn)區(qū)域14上則設(shè)置有輸出接點(diǎn)16, 輸出接點(diǎn)16用于電性連接在核心區(qū)域12的數(shù)字/模擬電路的輸入/輸出與 外部電3各。
圖1B是顯示圖1A的源級驅(qū)動電3各2的核心區(qū)i或12的平面圖。如圖1B 所示，在核心區(qū)域12中設(shè)有多個通道18與放置在核心區(qū)域12的輸出緩沖 器。每個輸出緩沖器作為運(yùn)算放大器20。每個信道18電性連接至驅(qū)動電路 20的非反相輸入端，而驅(qū)動電路20的反相輸入端則連接至驅(qū)動電路20的 輸出端。
圖1C是顯示源級驅(qū)動電路的傳統(tǒng)電路設(shè)計的概略圖。此源級驅(qū)動電路 10包含運(yùn)算放大器主體20、輸出接點(diǎn)16與輸出路徑111。運(yùn)算放大器主體 20包含反相輸入端101、非反相輸入端(未圖標(biāo))與通過輸出路徑111連接 至輸出接點(diǎn)16的輸出端102。輸出端102通過回々貴^4圣112連接至反相輸 入端101。雖然沒有在圖示中特別指出，運(yùn)算放大器主體20進(jìn)一步包含其 它組件，例如用于輸入級的組件與輸出級的組件。運(yùn)算放大器主體20、反相輸入端101與輸出端102設(shè)置在核心區(qū)域內(nèi)。而當(dāng)回饋路徑112在運(yùn)算 放大器主體內(nèi)，輸出端101設(shè)置在核心區(qū)域12與接點(diǎn)區(qū)域14。
圖1D是顯示第一 C圖的源級驅(qū)動電路10的等效電路IOE。驅(qū)動電路 10E包含運(yùn)算放大器100E、第一電阻R111、第二電阻R112與輸出接點(diǎn)N103。 在等效電路10E中的運(yùn)算放大器IOOE、反相輸入點(diǎn)101E、輸出點(diǎn)N102、輸 出接點(diǎn)N103、第一電阻Rlll與第二電阻分別等同于在驅(qū)動電路10的運(yùn)算 放大器主體20、反相輸入端101、輸出端102、輸出4妄點(diǎn)103、輸出路徑111 與回饋路徑112。如圖1D所示，輸入電壓Gin、回4貴電壓Gfd與輸出電壓 Gout分別為位于非反相輸入點(diǎn)IOIP、輸出點(diǎn)N102與^T出點(diǎn)N103的電壓。 請參考圖1C與圖1D，在此強(qiáng)調(diào)的是，在等效電路10E中，回饋路徑112為 用于在回饋模式下的運(yùn)算放大器的回饋路徑。如圖1D所示，運(yùn)算放大器100E 的輸入電壓(Gin)與輸出點(diǎn)N102的電壓Gfd相同。然而，因?yàn)榈谝浑娮鑂lll 的存在，輸出點(diǎn)N102的電壓(Gfd)并不等于在輸出5^徑的電壓(Gout)，因 此運(yùn)算放大器100E的輸出電壓(Gout)不等于運(yùn)算放大器100E的輸入電壓 (Gin)。因?yàn)樵谶\(yùn)算放大器100E的輸入電壓并不等于輸出電壓，此特性會 影響顯示面板的顯示結(jié)果。
運(yùn)算放大器基本上是作為電壓跟隨器以驅(qū)動后級電路(用以提供有效 的電流與穩(wěn)定的電壓源)。然而，在集成電路形成的回路路徑會經(jīng)過若干的 電阻，如在圖1C中的輸出路徑111或回饋路徑112，這些電阻會造成回路 路徑的電壓下降，結(jié)果造成輸出電壓的偏移或誤差。在一定的程度上，因 為輸出路徑111會在運(yùn)算放大器主體20與輸出接點(diǎn)103的輸出端102之間 運(yùn)作，如圖1C所示的傳統(tǒng)回路路徑會遇到輸出電壓偏移的問題。若在圖1B 的驅(qū)動電路20是用于提供I電流于后級電路，則會產(chǎn)生一電壓偏移量 V=I*R，其中R為第一電阻Rlll的電阻值(對應(yīng)于llr出^各徑111)。
因此，在下列的敘述中將詳細(xì)描述如何解決上述的問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述的問題，本發(fā)明揭露一種源級驅(qū)動電i 各，此驅(qū)動電路具有位 于中央的核心區(qū)域與位于核心區(qū)域四周的接點(diǎn)區(qū)域。此源級驅(qū)動電路包含 運(yùn)算放大器、輸出接點(diǎn)、輸出路徑與回饋路徑。運(yùn)算放大器包含輸入級與 輸出級，輸入級設(shè)置于集成電路的核心區(qū)域。輸出接點(diǎn)設(shè)置在該接點(diǎn)區(qū)域。輸出路徑連接運(yùn)算放大器的輸出級的輸出端至輸出4#點(diǎn)?；仞伮窂竭B接運(yùn) 算放大器的輸入級的輸入端至輸出接點(diǎn)。


圖1A為傳統(tǒng)源極驅(qū)動電路的示意圖； 圖1B為傳統(tǒng)源極驅(qū)動電路的核心區(qū)域的示意圖； 圖1C為具有運(yùn)算放大器的傳統(tǒng)集成電路的示意圖； 圖1D為圖1C的具有運(yùn)算放大器的傳統(tǒng)集成電路的等效電路圖； 圖2A為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有運(yùn)算放大器的集成電路的示意圖； 圖2B為圖2A的具有運(yùn)算放大器的集成電路的等效電路圖； 圖3為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有運(yùn)算放大器的集成電路的示意圖； 圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的應(yīng)用具有運(yùn)算放大器的集成電路的方法的 流程圖。
附圖符號說明10源才及驅(qū)動電鴻-
12核心區(qū)域
14接點(diǎn)區(qū)域
16輸出接點(diǎn)
18通道
101反向輸入端
102輸出端
111輸出路徑
112回饋路徑
10E等效電路
100E運(yùn)算放大器
101P非反向輸入點(diǎn)
N102輸出點(diǎn)
N103輸出接點(diǎn)
Rlll第一電阻
R112第二電阻
6Gin 輸入電壓 Gfd 回々貴電壓
Gout iir出電壓
20 驅(qū)動電3各
200 運(yùn)算放大器主體
201 非反相輸入端
202 輸出端
203 輸出接點(diǎn)
211 輸出路徑
212 回々赍3各徑 214 核心區(qū)域 216 接點(diǎn)區(qū)域 20E 等效電路 200E運(yùn)算放大器 201E反相輸入端 201P非反相輸入端 N202輸出點(diǎn)
N203輸出接點(diǎn)
N205回饋點(diǎn)
R211第一電阻
R212第二電阻
30 驅(qū)動電^各
300運(yùn)算放大器主體
301 輸入端
302 輸出端
303 輸出接點(diǎn) 307 輸出級
311 輸出路徑
312 回饋路徑
313 內(nèi)部回3各3各徑
314 核心區(qū)域316 接點(diǎn)區(qū)域
350 虛擬區(qū)域 402 403步驟
具體實(shí)施例方式
對于本發(fā)明的較佳實(shí)施例，則會詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描 述之外，本發(fā)明還可以廣泛地施行在其它的實(shí)施例中，且本發(fā)明的范圍不 受限定，其以本發(fā)明的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
圖2A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有運(yùn)算放大器的驅(qū)動電路20概略圖。 此驅(qū)動電路為用于驅(qū)動顯示器面板的源級驅(qū)動電路，而運(yùn)算放大器為用于 源級驅(qū)動的信道的輸出緩沖器。驅(qū)動電路20包含運(yùn)算放大器主體200、輸 出接點(diǎn)203、輸出路徑211與回饋路徑212。運(yùn)算放大器主體200包含非反 相輸入201與輸出端202。運(yùn)算放大器主體200、運(yùn)算方文大器輸入端201與 運(yùn)算放大器輸出端202皆設(shè)置于驅(qū)動電路20的核心區(qū)域214內(nèi)，而輸出接 點(diǎn)203則設(shè)置于驅(qū)動電路20的接點(diǎn)區(qū)域216。輸出路徑211在核心區(qū)域214 中連接運(yùn)算放大器主體200的輸出端202且在接點(diǎn)區(qū)域216中連接輸出接 點(diǎn)203。回饋路徑212在核心區(qū)域214中連接輸入端201而在接點(diǎn)區(qū)域216 中連接輸出端203。不同于圖1C的電路10，回饋路徑212設(shè)置于輸入端201 與輸出接點(diǎn)203之間，而非輸出端202。再者，雖然沒有在圖示中詳細(xì)指出， 運(yùn)算放大器主體200可進(jìn)一步包含其它組件(例如額外的輸入端)、用于不 同操作的組件與用于放大操作的組件等。另外，輸入端201與輸出端202 亦可設(shè)置于其對應(yīng)的輸入級與輸出級。
圖2B是顯示圖2A所示的運(yùn)算放大器電路20的等效電路20E。電路20E 包含運(yùn)算放大器200E與輸出接點(diǎn)N203。運(yùn)算放大器200E包含反相輸入點(diǎn) 201E、非反相輸入點(diǎn)201P與輸出點(diǎn)N202。在此需要了解的是運(yùn)算放大器 200E、輸入點(diǎn)、輸出點(diǎn)N202與輸出接點(diǎn)N203分別對應(yīng)于在電路20中的運(yùn) 算放大器主體200、輸入端201、輸出端202與輸出接點(diǎn)203,而第一電阻 R211與第二電阻R212分別對應(yīng)于電路20中的輸出3各徑211與回饋路徑 212。另外，節(jié)點(diǎn)Gin、 Gfd與Gout在此實(shí)施例中分別表示輸入電壓、回饋 電壓與輸出電壓。然而，在此實(shí)施例中，回饋電壓Gfd并非是輸出點(diǎn)N202 的電壓。其解釋如下。
8在此實(shí)施例中，回饋點(diǎn)N205位于輸出接點(diǎn)N203，另一方面來說，在回 饋點(diǎn)N205與輸出接點(diǎn)N203之間的電壓幾乎為零，因此回饋電壓Gfd幾乎 等于輸出電壓Gout。因此，輸出電壓亦與輸入電壓Gin相等，因?yàn)閹缀鯖] 有電流通過電阻R212。
圖3為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有運(yùn)算放大器的驅(qū)動電路30概略 圖。此驅(qū)動電路30主要包含運(yùn)算放大器主體300、輸出級307、回饋路徑 312與內(nèi)部回路路徑313。輸出級307包含輸出端302、輸出接點(diǎn)303與輸 出路徑311。運(yùn)算放大器主體300包含輸出級307與運(yùn)算放大器主體300。 運(yùn)算放大器主體300與運(yùn)算放大器輸入端301設(shè)置于驅(qū)動電路30的核心區(qū) 域314，而輸出級307與運(yùn)算放大器300的輸出端302則設(shè)置于驅(qū)動電路 30的接點(diǎn)區(qū)域316。輸出路徑311連接輸出級307與輸出接點(diǎn)303?；仞伮?徑312在核心區(qū)域314中連接到輸入端301而在接點(diǎn)區(qū)域316中連接到輸 出級307。內(nèi)部回路路徑313分別在核心區(qū)域314連4妄運(yùn)算^:大器主體300 與在接點(diǎn)區(qū)域316連接輸出級307。如圖3所示，輸出級307的輸出端302 從運(yùn)算放大器主體300移動至接近輸出接點(diǎn)303的位置，因此輸出路徑311 的長度降低，也就是說在輸出端302與輸出接點(diǎn)303的電阻降低了。因此， 在輸出接點(diǎn)303的輸出電壓幾乎等于運(yùn)算放大器的輸入電壓。
特別地，輸出路徑311的長度可界定出在輸出級307與輸出接點(diǎn)303 之間的最短距離(例如在輸出級307的任何位置與在輸出接點(diǎn)303的任何位 置的最短距離)。輸出路徑311的長度較佳是小于回饋路徑312的長度的十 分之一。另外，輸出路徑311較佳是小于內(nèi)部回路路徑313的長度的十分 之一。進(jìn)一步來說，輸出路徑311的長度較佳小于10微米，最佳是小于5 微米。例如當(dāng)輸出驅(qū)動電流2mA的輸出電壓偏移小于20mV時，輸出路徑311 的電阻較佳是小于10奧姆。
請參閱圖4,其為根據(jù)圖2A與圖3的實(shí)施例的流程圖。圖4是顯示根 據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用具有運(yùn)算放大器的集成電路的方法的主要步驟。在步驟402 中的輸出路徑設(shè)置在運(yùn)算放大器的輸出端與運(yùn)算放大器的輸出接點(diǎn)之間。 另一方面來說，輸出路徑連接輸出端至輸出接點(diǎn)。在圖2A所示的實(shí)施例中， 步驟402可形成連接輸出端202到輸出接點(diǎn)203的輸出路徑211。在圖3所 示的實(shí)施例中，步驟402可形成連接輸出端302到輸出接點(diǎn)303的輸出路 徑311。
9在步驟403中，回饋路徑(亦稱之為回饋路徑312)設(shè)置在運(yùn)算放大器的 輸入端與放置在覆蓋輸出接點(diǎn)的特定組件之間，在特定組件與輸出接點(diǎn)之 間的最短路徑小于回饋路徑的十分之一。另一方面來說，回饋路徑可連接 輸入端至輸出端或一個鄰近輸出接點(diǎn)的組件。在圖2A所示的實(shí)施例中，步 驟403可形成連接輸入端201到輸出接點(diǎn)203的回饋路徑212;另 一方面來 說，在圖2A所示的實(shí)施例中，特定組件是輸出接點(diǎn)203。在圖3所示的實(shí) 施例中，步驟403可形成連接輸入端301到輸出接點(diǎn)303的回饋路徑3U。 此特定組件可以是輸出級307,此輸出級307進(jìn)一步通過內(nèi)部回路路徑313 連接運(yùn)算放大器主體300。
在此需要強(qiáng)調(diào)的是，在圖3中的虛線圓圈表示覆蓋輸出接點(diǎn)303的虛 擬區(qū)域35 0 。虛線圓圈用于表示回饋路徑312較佳是用以連接輸入端至輸出 接點(diǎn)303或鄰近輸出接點(diǎn)的任何組件(如輸出級307)。
如上所述，輸出路徑311的長度表示在輸出端302與輸出接點(diǎn)303的 最短路徑。同樣如上所述，輸出路徑311的長度較佳小于內(nèi)部回路路徑313 的十分之一。進(jìn)一步來說，輸出路徑311的長度較佳小于IO微米(隱)，最 佳是小于5微米(mm)。輸出路徑311的電阻較佳是小于IO奧姆，例如當(dāng)輸 出驅(qū)動電流2mA的輸出電壓偏移小于20mV。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明的權(quán)利 要求的范圍；凡其它未脫離發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾， 均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種源級驅(qū)動電路，其具有包含位于中央的一核心區(qū)域與位于該核心區(qū)域四周的一接點(diǎn)區(qū)域，該源級驅(qū)動電路包含多個頻道，該多個頻道每個包含一輸出緩沖器，該輸出緩沖器包含具有一輸入級與一輸出級的一運(yùn)算放大器，且該輸入級設(shè)置于該核心區(qū)域；多個輸出接點(diǎn)，該多個輸出接點(diǎn)設(shè)置在該接點(diǎn)區(qū)域；多個輸出路徑，該多個輸出路徑每個連接對應(yīng)該運(yùn)算放大器的該輸出級的一輸出端至對應(yīng)的該輸出接點(diǎn)；以及多個回饋路徑，該多個回饋路徑每個連接對應(yīng)該運(yùn)算放大器的該輸入級的一輸入端至對應(yīng)的該輸出接點(diǎn)。
2. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其中該運(yùn)算放大器根據(jù)該回饋路徑作為一固定增益緩沖器。
3. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其中該運(yùn)算》文大器的該輸出級設(shè)置 于該4亥心區(qū)i或。
4. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其中該輸出級設(shè)置于該接點(diǎn)區(qū)域， 且該運(yùn)算放大器進(jìn)一步包含用于連接該輸入級至該輸出級的一 內(nèi)部回路路 徑。
5. —種源級驅(qū)動電路，其具有位于中央的一核心區(qū)域與位于該核心區(qū) 域四周的一接點(diǎn)區(qū)域，該源級驅(qū)動電路包含一運(yùn)算放大器，該運(yùn)算放大器包含一輸入級與一輸出級，其中該輸入 級設(shè)置于該核心區(qū)域；一輸出接點(diǎn)，該輸出接點(diǎn)設(shè)置在該接點(diǎn)區(qū)域；一輸出路徑，該輸出路徑連接該輸出級的一輸出端至該輸出接點(diǎn)；以及一回饋路徑，該回饋路徑連接該輸入級的 一輸入端至該輸出接點(diǎn)。
6. 如權(quán)利要求5所述的驅(qū)動電路，其中該運(yùn)算;^丈大器根據(jù)該回饋路徑作為一固定增益緩沖器。
7. 如權(quán)利要求5所述的驅(qū)動電路，其中該輸出級設(shè)置于該核心區(qū)域。2
8. 如權(quán)利要求5所述的驅(qū)動電路，其中該輸出級設(shè)置于該接點(diǎn)區(qū)域， 且該運(yùn)算放大器進(jìn)一步包含用于連接該輸入級至該^T出級的一內(nèi)部回路路 徑。
9. 如權(quán)利要求8所述的驅(qū)動電路，其中該輸出路徑的長度小于該內(nèi)部 回路路徑的長度的十分之一 。
10. 如權(quán)利要求8所述的驅(qū)動電路，其中該輸出路徑的長度小于5微米。
11. 如權(quán)利要求8所述的驅(qū)動電路，其中該輸出路徑的長度小于10微米。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有運(yùn)算放大器的集成電路的設(shè)計。在此揭示一種源級驅(qū)動電路，此驅(qū)動電路具有位于中央的核心區(qū)域與位于核心區(qū)域四周的接點(diǎn)區(qū)域。此源級驅(qū)動電路包含運(yùn)算放大器、輸出接點(diǎn)、輸出路徑與回饋路徑。運(yùn)算放大器包含輸入級與輸出級，輸入級設(shè)置于集成電路的核心區(qū)域。輸出接點(diǎn)設(shè)置在該接點(diǎn)區(qū)域。輸出路徑連接運(yùn)算放大器的輸出級的輸出端至輸出接點(diǎn)?；仞伮窂竭B接運(yùn)算放大器的輸入級的輸入端至輸出接點(diǎn)。
文檔編號G09G5/00GK101499257SQ20081009549
公開日2009年8月5日 申請日期2008年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月1日
發(fā)明者李權(quán)哲 申請人:奇景光電股份有限公司