本發(fā)明是涉及一種輸出級(jí)電路,并且特別涉及一種可以減少輸出電壓信號(hào)的過沖時(shí)間的輸出級(jí)電路。
背景技術(shù):
隨著電子產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展以及人類生活型態(tài)的改變,可攜式電子產(chǎn)品日益盛行,例如智能型手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)或智能型手表等都已成為人們?nèi)粘I钪械闹匾糠值钠渲兄弧_@些電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)均以輕薄化為主要訴求,而在這些電子產(chǎn)品中,通常會(huì)使用輸出級(jí)電路以將輸入信號(hào)傳輸?shù)浇K端,進(jìn)而推動(dòng)下一級(jí)的電路。例如,在顯示裝置中,源極驅(qū)動(dòng)器通常會(huì)使用輸出級(jí)電路來提供顯示面板運(yùn)行時(shí)所需的電壓。
請參照圖1,圖1描繪了公知的輸出級(jí)電路100的示意圖。輸出級(jí)電路100包括運(yùn)算放大器OP和晶體管T1、T2。運(yùn)算放大器OP的正輸入端和負(fù)輸入端分別輸入電壓輸入信號(hào)Vin和電壓輸出信號(hào)Vout,并且根據(jù)電壓輸入信號(hào)Vin和電壓輸出信號(hào)Vout來產(chǎn)生分別控制晶體管TP1、TN1的開關(guān)狀態(tài)的柵極電壓信號(hào)VG1、VG2,以由輸出節(jié)點(diǎn)P來輸出電壓輸出信號(hào)Vout。當(dāng)運(yùn)算放大器OP對(duì)電壓輸出信號(hào)Vout進(jìn)行充電時(shí),電壓輸入信號(hào)Vin的電壓值升高至大于電壓輸出信號(hào)Vout的電壓值,以通過柵極電壓信號(hào)VG1來接通晶體管TP1,并且通過柵極電壓信號(hào)VG2來使得晶體管TN1處于關(guān)斷狀態(tài)。
然而,在運(yùn)算放大器OP的電流很小的情形下,當(dāng)出現(xiàn)供應(yīng)電壓端VDD的電壓值突然下降的情形時(shí),柵極電壓信號(hào)VG1的電壓值會(huì)降至過低,導(dǎo)致電壓輸出信號(hào)Vout在達(dá)到預(yù)定的高電壓準(zhǔn)位之后不會(huì)停下,而是繼續(xù)升至過高的電壓準(zhǔn)位。上述現(xiàn)象亦被稱為電壓過沖(overshoot),并且在輸出級(jí)電路100中,此現(xiàn)象與柵極電壓信號(hào)VG1從接近0伏特升至正常電壓準(zhǔn)位相關(guān)。圖2描繪了公知的輸出級(jí)電路100的輸出電壓信號(hào)Vout的過沖 時(shí)間的示意圖。如圖2所示,公知的輸出級(jí)電路100會(huì)造成一定長度的過沖時(shí)間。若是過沖時(shí)間過長,則將導(dǎo)致使用輸出級(jí)電路的電子產(chǎn)品的反應(yīng)時(shí)間增加,而降低電子產(chǎn)品的效能和用戶體驗(yàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種輸出級(jí)電路,其可以降低電壓輸出信號(hào)的過沖時(shí)間。將本發(fā)明的輸出級(jí)電路應(yīng)用在電子產(chǎn)品上,可以有效減少電子產(chǎn)品的反應(yīng)時(shí)間,進(jìn)而提升電子產(chǎn)品的效能,并可以增進(jìn)用戶體驗(yàn)。
本發(fā)明的輸出級(jí)電路包括運(yùn)算放大器、第一晶體管、第二晶體管、源極隨耦(source follower)電路和切換電路。運(yùn)算放大器接收電壓輸入信號(hào)與電壓輸出信號(hào),并且根據(jù)電壓輸入信號(hào)和電壓輸出信號(hào)來產(chǎn)生第一柵極電壓信號(hào)與第二柵極電壓信號(hào)。第一晶體管具有柵極和漏極,其中第一晶體管的柵極耦接至運(yùn)算放大器,使第一晶體管根據(jù)第一柵極電壓信號(hào)來改變其開關(guān)狀態(tài)。第二晶體管具有柵極和漏極,其中第二晶體管的柵極耦接至運(yùn)算放大器,使第二晶體管根據(jù)第二柵極電壓信號(hào)來改變其開關(guān)狀態(tài),并且第二晶體管的漏極與第一晶體管的漏極耦接于輸出端點(diǎn),以輸出電壓輸出信號(hào)。源極隨耦電路耦接至第一晶體管的柵極。源極隨耦電路根據(jù)第一柵極電壓信號(hào)來產(chǎn)生切換控制信號(hào)。切換電路耦接至源極隨耦電路、第一晶體管的柵極和第一晶體管的漏極。切換電路根據(jù)切換控制信號(hào)來改變第一晶體管的柵極與第一晶體管的漏極之間的耦接關(guān)系。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,上述的輸出級(jí)電路還包括開關(guān)單元以及控制單元。開關(guān)單元與切換電路串接在第一晶體管的柵極與第一晶體管的漏極之間??刂茊卧鶕?jù)第一源極線以及第二源極線的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓變化來控制開關(guān)單元的接通狀態(tài)。
本發(fā)明的顯示裝置包括顯示面板以及源極驅(qū)動(dòng)器。顯示面板具有第一源極線以及第二源極線。源極驅(qū)動(dòng)器包括第一輸出級(jí)電路以及第二輸出級(jí)電路,第一輸出級(jí)電路以及第二輸出級(jí)電路分別包括運(yùn)算放大器、第一晶體管、第二晶體管、源極隨耦(source follower)電路、切換電路、開關(guān)單元以及控制單元。運(yùn)算放大器接收電壓輸入信號(hào)與電壓輸出信號(hào),并且根據(jù)電壓輸入信號(hào)和電壓輸出信號(hào)來產(chǎn)生第一柵極電壓信號(hào)與第二柵極電壓 信號(hào)。第一晶體管具有柵極和漏極,其中第一晶體管的柵極耦接至運(yùn)算放大器,使第一晶體管根據(jù)第一柵極電壓信號(hào)來改變其開關(guān)狀態(tài)。第二晶體管具有柵極和漏極,其中第二晶體管的柵極耦接至運(yùn)算放大器,使第二晶體管根據(jù)第二柵極電壓信號(hào)來改變其開關(guān)狀態(tài),并且第二晶體管的漏極與第一晶體管的漏極耦接在輸出端點(diǎn),以輸出電壓輸出信號(hào)。源極隨耦電路耦接至第一晶體管的柵極。源極隨耦電路根據(jù)第一柵極電壓信號(hào)來產(chǎn)生切換控制信號(hào)。切換電路耦接至源極隨耦電路、第一晶體管的柵極和第一晶體管的漏極。切換電路根據(jù)切換控制信號(hào)來改變第一晶體管的柵極與第一晶體管的漏極之間的耦接關(guān)系。開關(guān)單元與切換電路串接在第一晶體管的柵極與第一晶體管的漏極之間??刂茊卧鶕?jù)第一源極線以及第二源極線的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓變化來控制開關(guān)單元的接通狀態(tài)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,其中,當(dāng)?shù)谝辉礃O線以及第二源極線的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓變化趨勢相同時(shí),控制單元接通開關(guān)單元。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,上述的源極隨耦電路包括第三晶體管,此第三晶體管具有源極、柵極和漏極,其中第三晶體管的源極耦接至電壓供應(yīng)端,第三晶體管的柵極耦接至第一晶體管的柵極,并且第三晶體管的漏極耦接至接地端。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,上述的源極隨耦電路還包括電阻或二極管連接形式(diode-connected)晶體管,此電阻或此二極管連接形式晶體管耦接在第三晶體管的漏極與接地端之間。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,上述的第三晶體管是P型晶體管。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,上述的切換電路包括第四晶體管,此第四晶體管具有源極、柵極和漏極,其中第四晶體管的源極耦接至第一晶體管的漏極,第四晶體管的柵極耦接至源極隨耦電路,并且第四晶體管的漏極耦接至第一晶體管的柵極。
本發(fā)明的輸出級(jí)電路包括運(yùn)算放大器、第一晶體管、第二晶體管、源極隨耦電路和切換電路。運(yùn)算放大器接收電壓輸入信號(hào)和電壓輸出信號(hào),并且根據(jù)電壓輸入信號(hào)和電壓輸出信號(hào)來產(chǎn)生第一柵極電壓信號(hào)和第二柵極電壓信號(hào)。第一晶體管具有柵極和漏極,其中第一晶體管的柵極耦接至運(yùn)算放大器,以使第一晶體管根據(jù)第一柵極電壓信號(hào)來改變其開關(guān)狀態(tài)。 第二晶體管具有柵極和漏極,其中第二晶體管的柵極耦接至運(yùn)算放大器,以使第二晶體管根據(jù)第二柵極電壓信號(hào)來改變其開關(guān)狀態(tài),并且第二晶體管的漏極與第一晶體管的漏極耦接于輸出端點(diǎn),以輸出電壓輸出信號(hào)。源極隨耦電路耦接至第二晶體管的柵極。源極隨耦電路根據(jù)第二柵極電壓信號(hào)產(chǎn)生切換控制信號(hào)。切換電路耦接至源極隨耦電路、第二晶體管的柵極和第二晶體管的漏極。切換電路根據(jù)切換控制信號(hào)來改變第二晶體管的柵極與第二晶體管的漏極之間的耦接關(guān)系。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,上述的輸出級(jí)電路還包括開關(guān)單元以及控制單元。開關(guān)單元和切換電路串聯(lián)連接在第二晶體管的柵極與第二晶體管的漏極之間。控制單元根據(jù)第一源極線以及第二源極線的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓變化來控制開關(guān)單元的接通狀態(tài)。
本發(fā)明的顯示裝置包括顯示面板以及源極驅(qū)動(dòng)器。顯示面板具有第一源極線以及第二源極線。源極驅(qū)動(dòng)器包括第一輸出級(jí)電路以及第二輸出級(jí)電路,第一輸出級(jí)電路以及第二輸出級(jí)電路分別包括運(yùn)算放大器、第一晶體管、第二晶體管、源極隨耦電路、切換電路、開關(guān)單元以及控制單元。運(yùn)算放大器接收電壓輸入信號(hào)和電壓輸出信號(hào),并且根據(jù)電壓輸入信號(hào)和電壓輸出信號(hào)來產(chǎn)生第一柵極電壓信號(hào)和第二柵極電壓信號(hào)。第一晶體管具有柵極和漏極,其中第一晶體管的柵極耦接至運(yùn)算放大器,以使第一晶體管根據(jù)第一柵極電壓信號(hào)來改變其開關(guān)狀態(tài)。第二晶體管具有柵極和漏極,其中第二晶體管的柵極耦接至運(yùn)算放大器,以使第二晶體管根據(jù)第二柵極電壓信號(hào)來改變其開關(guān)狀態(tài),并且第二晶體管的漏極和第一晶體管的漏極耦接于輸出端點(diǎn),以輸出電壓輸出信號(hào)。源極隨耦電路耦接至第二晶體管的柵極。源極隨耦電路根據(jù)第二柵極電壓信號(hào)來產(chǎn)生切換控制信號(hào)。切換電路耦接至源極隨耦電路、第二晶體管的柵極和第二晶體管的漏極。切換電路根據(jù)切換控制信號(hào)來改變第二晶體管的柵極與第二晶體管的漏極之間的耦接關(guān)系。開關(guān)單元與切換電路串聯(lián)連接在第二晶體管的柵極與第二晶體管的漏極之間??刂茊卧鶕?jù)第一源極線以及第二源極線的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓變化來控制開關(guān)單元的接通狀態(tài)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,其中,當(dāng)?shù)谝辉礃O線以及第二源極線的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓變化趨勢相同時(shí),控制單元接通開關(guān)單元。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,上述的源極隨耦電路包括第三晶體管,此第三晶體管具有源極、柵極和漏極,其中第三晶體管的源極耦接至接地端,第三晶體管的柵極耦接至第二晶體管的柵極,并且第三晶體管的漏極耦接至電壓供應(yīng)端。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,上述的源極隨耦電路還包括電阻或二極管連接形式晶體管,此電阻或此二極管連接形式晶體管耦接至第三晶體管的漏極與電壓供應(yīng)端之間。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,上述的第三晶體管是N型晶體管。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,上述的切換電路包括第四晶體管,此第四晶體管具有源極、柵極和漏極,其中第四晶體管的源極耦接至第二晶體管的漏極,第四晶體管的柵極耦接至源極隨耦電路,并且第四晶體管的漏極耦接至第二晶體管的柵極。
基于上述,本發(fā)明的實(shí)施例可以降低電壓輸出信號(hào)的過沖時(shí)間。將本發(fā)明的輸出級(jí)電路應(yīng)用在電子產(chǎn)品上,可以有效減少電子產(chǎn)品的反應(yīng)時(shí)間,進(jìn)而提升電子產(chǎn)品的效能,并可以增進(jìn)用戶體驗(yàn)。舉例而言,將本發(fā)明的輸出級(jí)電路應(yīng)用在顯示裝置的源極驅(qū)動(dòng)器上,除了可以減少顯示裝置的反應(yīng)時(shí)間之外,還可以減少顯示裝置中的每一信道的過沖現(xiàn)象變異,即減少每個(gè)像素的充電時(shí)間的不一致性,進(jìn)而確保顯示裝置的畫面顯示質(zhì)量。
為使本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉實(shí)施例,并結(jié)合所附圖式來進(jìn)行如下詳細(xì)說明。
附圖說明
圖1描繪了公知的輸出級(jí)電路的示意圖。
圖2描繪了公知的輸出級(jí)電路的輸出電壓信號(hào)的過沖時(shí)間的示意圖。
圖3描繪了本發(fā)明的實(shí)施例的輸出級(jí)電路的示意圖。
圖4描繪了本發(fā)明的實(shí)施例與比較例的電壓輸出信號(hào)的時(shí)序圖。
圖5描繪了本發(fā)明的另一實(shí)施例的輸出級(jí)電路的示意圖。
圖6描繪了本發(fā)明的另一實(shí)施例的輸出級(jí)電路的示意圖。
圖7描繪了本發(fā)明的實(shí)施例的顯示裝置的示意圖。
圖8描繪了本發(fā)明的實(shí)施例的顯示面板的垂直同步信號(hào)、數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng) 信號(hào)、開關(guān)單元的控制信號(hào)以及共同電壓的示意圖。
圖9描繪了本發(fā)明的另一實(shí)施例的輸出級(jí)電路的示意圖。
具體實(shí)施方式
請參照圖3,圖3描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的一種輸出級(jí)電路300的示意圖。輸出級(jí)電路300包括運(yùn)算放大器OP、晶體管TP1、TN1、源極隨耦(source follower)電路310和切換電路320。運(yùn)算放大器OP接收電壓輸入信號(hào)Vin和電壓輸出信號(hào)Vout,并且根據(jù)電壓輸入信號(hào)Vin和電壓輸出信號(hào)Vout來產(chǎn)生并輸出柵極電壓信號(hào)VG1、VG2。晶體管TP1的源極耦接至供應(yīng)電壓端VDD,并且晶體管TP1的柵極耦接至運(yùn)算放大器OP,以使晶體管TP1根據(jù)柵極電壓信號(hào)VG1來改變其開關(guān)狀態(tài)。晶體管TN1的源極耦接至接地端GND,并且晶體管TN1的柵極耦接至運(yùn)算放大器OP,以使晶體管TN1根據(jù)柵極電壓信號(hào)VG2來改變其開關(guān)狀態(tài)。晶體管TP1的漏極和晶體管TN1的漏極耦接于輸出端點(diǎn)P,并且此輸出端點(diǎn)P輸出電壓輸出信號(hào)Vout。此外,由輸出端點(diǎn)P輸出的電壓輸出信號(hào)Vout還反饋至運(yùn)算放大器OP的負(fù)輸入端。在圖3中,晶體管TP1為P型晶體管,例如P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管(PMOS transistor),并且晶體管TN1為N型晶體管,例如N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管(NMOS transistor)。
源極隨耦電路310耦接至晶體管TP1的柵極,并且其根據(jù)柵極電壓信號(hào)VG1來產(chǎn)生切換控制信號(hào)TS。在圖3中,源極隨耦電路310包括電流源Is和晶體管TP2,其中晶體管TP2為P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。電流源Is的一端耦接至供應(yīng)電壓端VDD。晶體管TP2的源極耦接至電流源Is的另一端,晶體管TP2的柵極耦接至晶體管TP1的柵極,并且晶體管TP2的漏極耦接至接地端GND。在一些實(shí)施例中,晶體管TP2的漏極與接地端GND之間還可以包括電阻(圖中未描繪),以作為源極隨耦電路310中的負(fù)載?;蛘撸谝恍?shí)施例中,晶體管TP2的漏極與接地端GND之間還可以包括二極管連接形式(diode-connected)晶體管,以作為源極隨耦電路310中的負(fù)載,其中,此二極管連接形式晶體管可以是N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管,其漏極與其柵極相互耦接,并且其源極耦接至接地端GND。
切換電路320耦接至源極隨耦電路310、晶體管TP1的柵極和漏極, 并且切換電路320根據(jù)切換控制信號(hào)TS來改變晶體管TP1的柵極與漏極之間的耦接關(guān)系。在圖3中,切換電路320包括晶體管TP3,并且晶體管TP3為P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。晶體管TP3的源極耦接至晶體管TP1的漏極,晶體管TP3的柵極耦接至源極隨耦電路310中的晶體管TP2的源極,并且晶體管TP3的漏極耦接至晶體管TP1的柵極。
當(dāng)輸出級(jí)電路300處于穩(wěn)態(tài)時(shí),柵極電壓信號(hào)VG1的電壓值約為供應(yīng)電壓端VDD的電壓值減去晶體管TP1的臨界電壓值(threshold voltage),并且切換控制信號(hào)TS的電壓值約為供應(yīng)電壓端VDD的電壓值減去晶體管TP1的臨界電壓值再加上晶體管TP2的臨界電壓值。此時(shí),晶體管TP3為關(guān)斷狀態(tài),以使得電壓輸出信號(hào)Vout的電壓值處于低電壓準(zhǔn)位。
將電壓輸入信號(hào)Vin的電壓值升高至大于電壓輸出信號(hào)Vout的電壓值,通過柵極電壓信號(hào)VG1來接通晶體管TP1,并且通過柵極電壓信號(hào)VG2來關(guān)斷晶體管TN1,以對(duì)電壓輸出信號(hào)Vout進(jìn)行充電。當(dāng)出現(xiàn)供應(yīng)電壓端VDD的電壓值突然下降的情形時(shí),柵極電壓信號(hào)VG1的電壓值會(huì)下降至較低的電壓準(zhǔn)位,進(jìn)而導(dǎo)致電壓輸出信號(hào)Vout的電壓值升至過高的電壓準(zhǔn)位。此時(shí),切換控制信號(hào)TS的電壓值加上晶體管TP3的臨界電壓值的結(jié)果低于電壓輸出信號(hào)Vout的電壓值,從而造成晶體管TP3的接通。因?yàn)榫w管TP3接通的關(guān)系,電壓輸出信號(hào)Vout可以牽制柵極電壓信號(hào)VG1,阻止柵極電壓信號(hào)VG1的電壓值降至過低的電壓準(zhǔn)位,進(jìn)而將電壓值升至過高的電壓輸出信號(hào)Vout拉回,以減少電壓輸出信號(hào)Vout的過沖時(shí)間。在這段期間,晶體管TP1的特性類似于電阻,其對(duì)柵極電壓信號(hào)VG1進(jìn)行線性充電。
圖4描繪了本發(fā)明的實(shí)施例與比較例的電壓輸出信號(hào)Vout的時(shí)序圖。本發(fā)明的實(shí)施例是以圖3所描繪的輸出級(jí)電路300為例,而比較例是以圖1所描繪的輸出級(jí)電路100為例。由圖4可知,相較于公知的輸出級(jí)電路100,本發(fā)明的輸出級(jí)電路300有效地降低了電壓輸出信號(hào)Vout在高電壓準(zhǔn)位處的過沖現(xiàn)象,即減少了電壓輸出信號(hào)Vout在高電壓準(zhǔn)位處的過沖時(shí)間。
除了通過圖3所描繪的實(shí)施例來降低電壓輸出信號(hào)Vout在高電壓準(zhǔn)位處的過沖時(shí)間之外,還可以通過本發(fā)明的其它實(shí)施例來降低電壓輸出信號(hào)Vout在低電壓準(zhǔn)位處的過沖時(shí)間。請參照圖5,圖5描繪了依照本發(fā)明的 又一實(shí)施方式的一種輸出級(jí)電路500的示意圖。輸出級(jí)電路500包括運(yùn)算放大器OP、晶體管TP1、TN1、源極隨耦電路510和切換電路520。運(yùn)算放大器OP和晶體管TP1、TN1與圖3的運(yùn)算放大器OP和晶體管TP1、TN1相同,故相關(guān)說明請參照先前段落,在此不贅述。
源極隨耦電路510耦接至晶體管TN1的柵極,并且其根據(jù)柵極電壓信號(hào)VG2來產(chǎn)生切換控制信號(hào)TS’。在圖3中,源極隨耦電路510包括電流源Is和晶體管TN2,其中晶體管TN2為N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。電流源Is的一端耦接至接地端GND。晶體管TN2的源極耦接至電流源Is的另一端,晶體管TN2的柵極耦接至晶體管TN1的柵極,并且晶體管TN2的漏極耦接至供應(yīng)電壓端VDD。在一些實(shí)施例中,晶體管TN2的漏極與供應(yīng)電壓端GND之間還可以包括電阻(圖中未描繪),以作為源極隨耦電路510中的負(fù)載。或者,在一些實(shí)施例中,晶體管TN2的漏極與供應(yīng)電壓端GND之間還可以包括二極管連接形式晶體管,以作為源極隨耦電路510中的負(fù)載,其中此二極管連接形式晶體管可以是P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管,其漏極與其柵極相互耦接,并且其源極耦接至接地端GND。
切換電路520耦接至源極隨耦電路510、晶體管TN1的柵極和漏極,并且其根據(jù)切換控制信號(hào)TS’來改變晶體管TN1的柵極與漏極之間的耦接關(guān)系。在圖5中,切換電路520包括晶體管TN3,并且晶體管TN3為N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。晶體管TN3的源極耦接至晶體管TN1的漏極,晶體管TN3的柵極耦接至源極隨耦電路510中的晶體管TN2的源極,并且晶體管TN3的漏極耦接至晶體管TN1的柵極。
當(dāng)電壓輸入信號(hào)Vin的電壓值降低至小于電壓輸出信號(hào)Vout的電壓值時(shí),通過柵極電壓信號(hào)VG2來接通晶體管TN1,并且通過柵極電壓信號(hào)VG1來關(guān)斷晶體管TP1,以對(duì)電壓輸出信號(hào)Vout進(jìn)行放電。當(dāng)出現(xiàn)接地端GND的電壓值突然上升的情形時(shí),柵極電壓信號(hào)VG2的電壓值會(huì)升至較高的電壓準(zhǔn)位,進(jìn)而導(dǎo)致電壓輸出信號(hào)Vout的電壓值降至過低的電壓準(zhǔn)位。此時(shí),切換控制信號(hào)TS’的電壓值減去晶體管TN3的臨界電壓值的結(jié)果高于電壓輸出信號(hào)Vout的電壓值,從而造成晶體管TN3的接通。因?yàn)榫w管TN3接通的關(guān)系,電壓輸出信號(hào)Vout可以牽制柵極電壓信號(hào)VG2,阻止柵極電壓信號(hào)VG2的電壓值升至過高的電壓準(zhǔn)位,進(jìn)而將電壓值降至過低的 電壓輸出信號(hào)Vout拉回,以降低電壓輸出信號(hào)Vout的過沖時(shí)間。在這段時(shí)間期間,晶體管TN1的特性類似于電阻,其對(duì)柵極電壓信號(hào)VG2進(jìn)行線性放電。通過輸出級(jí)電路500,可以有效降低電壓輸出信號(hào)Vout在低電壓準(zhǔn)位處的過沖現(xiàn)象,即減少電壓輸出信號(hào)Vout在低電壓準(zhǔn)位處的過沖時(shí)間。
此外,在一些實(shí)施例中,輸出級(jí)電路還可以同時(shí)包括圖3的源極隨耦電路310和切換電路320以及圖5的源極隨耦電路510和切換電路520。如此一來,便可以減少所輸出的電壓輸出信號(hào)在高電壓準(zhǔn)位處以及在低電壓準(zhǔn)位處的過沖現(xiàn)象。
值得注意的是,上述輸出級(jí)電路雖然可以有效減小所輸出的電壓輸出信號(hào)在高電壓準(zhǔn)位處以及在低電壓準(zhǔn)位處的過沖現(xiàn)象,然而受到設(shè)置在輸出級(jí)電路中的源極隨耦電路以及切換電路的影響,當(dāng)相鄰的輸出級(jí)電路所提供的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)在相鄰兩畫面的電壓變化趨勢不相同時(shí),圖3的實(shí)施例的晶體管TP1或圖5的實(shí)施例的晶體管TN1的電流提供/汲取能力將受到限制,而使得輸出級(jí)電路用于驅(qū)動(dòng)顯示面板時(shí)出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)能力受限的情形。
圖6描繪了本發(fā)明的另一實(shí)施例的輸出級(jí)電路的示意圖,請參照圖6。圖6的實(shí)施例的輸出級(jí)電路600與圖3的實(shí)施例的輸出級(jí)電路300的差異在于,輸出級(jí)電路600還包括開關(guān)單元SW1以及控制單元602,其中開關(guān)單元SW1與切換電路320串聯(lián)連接在晶體管TP1的柵極與漏極之間,如圖6所示,開關(guān)單元SW1耦接在晶體管TP3的漏極與輸出端點(diǎn)P(亦即晶體管TP1的漏極)之間。值得注意的是,開關(guān)單元SW1并不限于圖6,開關(guān)單元SW1也可以例如耦接在晶體管TP1的柵極與晶體管TP3的源極之間。此外,開關(guān)單元SW1可以例如利用晶體管(如N型晶體管)來實(shí)施,然而亦不限于此。開關(guān)單元SW1的接通狀態(tài)受控于控制單元602,以在必要時(shí)才接通開關(guān)單元SW1,進(jìn)而使源極隨耦電路310和切換電路320發(fā)揮其減小過沖現(xiàn)象的功能,如此便可以改善輸出級(jí)電路的驅(qū)動(dòng)能力受到限制的情形。
舉例來說,圖7描繪了本發(fā)明的實(shí)施例的顯示裝置的示意圖,請同時(shí)參照圖6與圖7。顯示裝置700包括輸出級(jí)電路702、輸出級(jí)電路704以及顯示面板706,其中顯示面板706可以例如為液晶顯示面板,輸出級(jí)電路702以及輸出級(jí)電路704可以例如采用圖6的實(shí)施例的方式來實(shí)施。輸出級(jí) 電路702、輸出級(jí)電路704的輸出端分別耦接至顯示面板706上的數(shù)據(jù)線DL1以及數(shù)據(jù)線DL2,亦即分別耦接奇數(shù)數(shù)據(jù)線與偶數(shù)數(shù)據(jù)線。為簡化說明,本實(shí)施例僅代表性地描繪兩個(gè)輸出級(jí)電路以及與其對(duì)應(yīng)的兩條數(shù)據(jù)線,然而不限于此,在實(shí)際應(yīng)用中,顯示裝置700可以包括更多的輸出級(jí)電路以及數(shù)據(jù)線。此外,輸出級(jí)電路702的負(fù)載可以等效為電阻R1以及電容C1,而輸出級(jí)電路704的負(fù)載可以等效為電阻R2以及電容C2,其中電阻R1以及電容C1串聯(lián)連接在輸出級(jí)電路702的輸出端與共同電壓Vcom之間,而電阻R2以及電容C2串聯(lián)連接在輸出級(jí)電路704的輸出端與共同電壓Vcom之間。輸出級(jí)電路702與輸出級(jí)電路704可以分別根據(jù)其輸入電壓來將數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS1、DS2輸出到數(shù)據(jù)線DL1以及數(shù)據(jù)線DL2,以驅(qū)動(dòng)顯示面板706來顯示像素?cái)?shù)據(jù)。
為了避免顯示面板706中的液晶分子劣化,必須適當(dāng)?shù)馗淖兲峁┲翑?shù)據(jù)線DL1以及數(shù)據(jù)線DL2的電壓信號(hào),亦即對(duì)數(shù)據(jù)線DL1以及數(shù)據(jù)線DL2上的液晶胞進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)。由圖7可知,在進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)時(shí),若輸出級(jí)電路702與輸出級(jí)電路704所提供的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS1、DS2在相鄰兩畫面的電壓變化趨勢不相同,則電容C1以及電容C2間的耦合效應(yīng)將使得電容C1以及電容C2上的電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間變長。此時(shí)若控制單元602接通開關(guān)單元SW1,將會(huì)降低輸出級(jí)電路702與輸出級(jí)電路704的驅(qū)動(dòng)能力,而進(jìn)一步增加電容C1以及電容C2上的電壓達(dá)到目標(biāo)電壓所需的時(shí)間。相反地,若輸出級(jí)電路702與輸出級(jí)電路704所提供的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS1、DS2在相鄰兩畫面的電壓變化趨勢相同(例如,皆為提高驅(qū)動(dòng)電壓或皆為降低驅(qū)動(dòng)電壓),則電容C1與電容C2之間的耦合效應(yīng)將使得電容C1以及電容C2上的電壓達(dá)到目標(biāo)電壓所需的時(shí)間變短,因此此時(shí)可以通過控制單元602來接通開關(guān)單元SW1,以減小輸出級(jí)電路702與輸出級(jí)電路704所輸出的電壓輸出信號(hào)Vout(亦即在圖7的實(shí)施例中的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS1或DS2)在高電壓準(zhǔn)位處以及在低電壓準(zhǔn)位處的過沖現(xiàn)象,此時(shí)電容C1以及電容C2上的電壓達(dá)到目標(biāo)電壓所需的時(shí)間將變長,如此可以平衡在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS1、DS2的電壓變化趨勢相同與電壓變化趨勢不相同的兩種情形下的電容C1以及電容C2上的電壓達(dá)到目標(biāo)電壓所需的時(shí)間,進(jìn)而確保顯示面板706的顯示質(zhì)量。
舉例來說,圖8描繪了本發(fā)明的實(shí)施例的顯示面板的垂直同步信號(hào)Vsyc、數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS1、DS2、開關(guān)單元的控制信號(hào)SC1以及共同電壓Vcom的示意圖,請參照圖8。在圖8實(shí)施例中,僅在第N個(gè)畫面期間T(N)與第N+1個(gè)畫面期間T(N+1)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS1、DS2的電壓變化趨勢相同,而在第N+2個(gè)畫面期間T(N+2)與第N+3個(gè)畫面期間T(N+3)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS1、DS2的電壓變化趨勢不相同,其中N為大于1的正整數(shù)。因此控制單元602所輸出的控制信號(hào)SC1僅在畫面期間T(N)和畫面期間T(N+1)處于高電壓準(zhǔn)位,從而接通開關(guān)單元SW1(其可以例如為N型晶體管)。
其中,控制單元602可以根據(jù)檢測對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS1、DS2的位數(shù)據(jù)信號(hào)(其可以例如為8位的數(shù)據(jù)信號(hào))來判斷數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS1、DS2的電壓變化趨勢,以決定是否接通開關(guān)單元SW1。例如在圖8中,可以根據(jù)對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS1、DS2的位數(shù)據(jù)信號(hào)中的最高的兩個(gè)位來判斷數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS1、DS2的電壓變化趨勢。舉例來說,由第N-1個(gè)畫面期間T(N-1)進(jìn)入畫面期間T(N)后,對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS1的位數(shù)據(jù)信號(hào)中的最高的兩個(gè)位由“00”轉(zhuǎn)為“11”,而對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS2的位數(shù)據(jù)信號(hào)中的最高的兩個(gè)位由“11”轉(zhuǎn)為“00”。由于在本實(shí)施例中,數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS1為正驅(qū)動(dòng)電壓而數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS2為負(fù)驅(qū)動(dòng)電壓(以共同電壓Vcom為基準(zhǔn)),因此控制單元602可以根據(jù)在相鄰兩畫面期間對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS1、DS2的位數(shù)據(jù)信號(hào)中的最高的兩個(gè)位的變化而得知數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS1、DS2都提高了其驅(qū)動(dòng)電壓值,亦即,它們都具有相同的電壓變化趨勢。此時(shí)控制單元602便可以控制拉高控制信號(hào)SC1的電壓準(zhǔn)位,以接通開關(guān)單元SW1。
依此類推,在畫面期間T(N+1)對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS1、DS2的位數(shù)據(jù)信號(hào)中的最高的兩個(gè)位也都發(fā)生改變,因此在畫面期間T(N+1)控制單元602也接通開關(guān)單元SW1。而在畫面期間T(N+2)與畫面期間T(N+3),由于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)所對(duì)應(yīng)的位數(shù)據(jù)信號(hào)中的僅一個(gè)信號(hào)的最高的兩個(gè)位發(fā)生改變,亦即數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS1、DS2不具有相同的電壓變化趨勢,因此控制單元602在畫面期間T(N+2)和畫面期間T(N+3)不接通開關(guān)單元SW1。
圖9描繪了本發(fā)明的另一實(shí)施例的輸出級(jí)電路的示意圖,請參照圖9。 圖9的實(shí)施例的輸出級(jí)電路900與圖5的實(shí)施例的輸出級(jí)電路500的差異在于,輸出級(jí)電路900還包括開關(guān)單元SW2以及控制單元902,其中開關(guān)單元SW2與切換電路520串聯(lián)連接在晶體管TN1的柵極與漏極之間,如圖9所示,開關(guān)單元SW2耦接在晶體管TN3的漏極與輸出端點(diǎn)P(亦即晶體管TN1的漏極)之間,其接通狀態(tài)受控于由控制單元902輸出的控制信號(hào)SC2。值得注意的是,開關(guān)單元SW2并不限于圖9,開關(guān)單元SW2亦可以例如耦接在晶體管TN1的柵極與晶體管TN3的源極之間。類似地,開關(guān)單元SW2可以例如用晶體管(如N型晶體管)來實(shí)施,然而亦不限于此。開關(guān)單元SW2的接通狀態(tài)受控于控制單元602,以在必要時(shí)才接通開關(guān)單元SW2,進(jìn)而使源極隨耦電路510和切換電路520發(fā)揮其減小過沖現(xiàn)象的功能,如此便可以改善輸出級(jí)電路的驅(qū)動(dòng)能力受到限制的情形。由于本實(shí)施例的開關(guān)單元SW2以及控制單元902的作用與上述開關(guān)單元SW1以及控制單元602的作用相同,所以本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該可以通過上述圖6-圖8的實(shí)施例來推得其作動(dòng)與功效,因此在此不再贅述。
綜上所述,本發(fā)明的輸出級(jí)電路可以降低電壓輸出信號(hào)的過沖時(shí)間。舉例而言,將本發(fā)明的輸出級(jí)電路應(yīng)用在顯示裝置的源極驅(qū)動(dòng)器上,除了可以減少顯示裝置的反應(yīng)時(shí)間之外,亦可以減少顯示裝置中的每個(gè)信道的過沖現(xiàn)象變異,即減少每個(gè)像素的充電時(shí)間的不一致性,進(jìn)而確保顯示裝置的畫面顯示質(zhì)量。然而,應(yīng)注意的是,本發(fā)明的輸出級(jí)電路可以應(yīng)用在任何電子產(chǎn)品上,以減少電子產(chǎn)品的反應(yīng)時(shí)間,而并不限于上述的應(yīng)用在顯示裝置上。此外,在部分實(shí)施例中,還可以根據(jù)不同源極線的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓變化來控制開關(guān)單元的接通狀態(tài),以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)才使源極隨耦電路和切換電路發(fā)揮其減小過沖現(xiàn)象的功能,進(jìn)而改善輸出級(jí)電路的驅(qū)動(dòng)能力受到限制的情形。
附圖標(biāo)記
100、300、500、600、702、704、900:輸出級(jí)電路
310、510:源極隨耦電路
320、520:切換電路
GND:接地端
Is:電流源
OP:運(yùn)算放大器
P:輸出端點(diǎn)
VG1、VG2:柵極電壓信號(hào)
TN1、TN2、TN3、TP1、TP2、TP3:晶體管
TS、TS’:切換控制信號(hào)
VDD:供應(yīng)電壓端
Vin:電壓輸入信號(hào)
Vout:電壓輸出信號(hào)
SW1、SW2:開關(guān)單元
602、902:控制單元
700:顯示裝置
706:顯示面板
DL1、DL2:數(shù)據(jù)線
R1、R2:電阻
C1、C2:電容
Vcom:共同電壓
DS1、DS2:數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)
Vsyc:垂直同步信號(hào)
SC1、SC2:控制信號(hào)
T(N-1)~T(N+3):畫面期間。