用于輸出緩沖器的放大器、信號處理設(shè)備和放大器電路本申請要求于2012年3月21日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2012-0028962號韓國專利申請的權(quán)益，該申請的公開通過引用完全包含于此。技術(shù)領(lǐng)域示例實(shí)施例涉及一種放大器，更具體地講，涉及一種用于輸出緩沖器的放大器和使用該放大器的信號處理設(shè)備。

背景技術(shù)：
運(yùn)算放大器是用于信號處理設(shè)備中的輸出緩沖器的放大器的示例。運(yùn)算放大器具有兩個輸入端和一個輸出端，將施加到第一輸入端和第二輸入端的電壓之間的電壓差放大，并輸出放大的電壓差。由于信號處理設(shè)備的驅(qū)動頻率增大，提高用于輸出緩沖器的放大器的轉(zhuǎn)換速率(slewrate)的研究會是有用的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
根據(jù)一些實(shí)施例，本公開提供了一種用于輸出緩沖器的放大器，所述放大器可通過采用自適應(yīng)型自偏置電路提高放大器的轉(zhuǎn)換速率。本公開還提供了一種使用用于輸出緩沖器的放大器的信號處理設(shè)備，所述放大器可通過采用自適應(yīng)型自偏置電路提高放大器的轉(zhuǎn)換速率。根據(jù)一個實(shí)施例，提供了一種用于輸出緩沖器的放大器，所述放大器包括：運(yùn)算放大器，包括第一輸入端、第二輸入端和輸出端，運(yùn)算放大器被構(gòu)造為產(chǎn)生輸入偏置電流，對施加到第一輸入端和第二輸入端的信號之間的電壓差進(jìn)行放大，并輸出放大的電壓差；自偏置電路，連接到第一輸入端和第二輸入端，自偏置電路被構(gòu)造為當(dāng)施加到第一輸入端和第二輸入端的信號之間的電壓差等于或大于預(yù)定電壓時產(chǎn)生第一電流路徑和第二電流路徑，在第一電流路徑或第二電流路徑上產(chǎn)生尾電流，將產(chǎn)生的尾電流加入到運(yùn)算放大器的輸入偏置電流中，其中，第二輸入端連接到輸出端。如果施加到第一輸入端和第二輸入端的信號之間的電壓差小于預(yù)定電壓，則第一電流路徑和第二電流路徑可均為斷開的。自偏置電路可通過使用電流鏡電路將在第一電流通路或第二電流通路上產(chǎn)生的尾電流加入到運(yùn)算放大器的輸入偏置電流中。根據(jù)另一實(shí)施例，提供了一種信號處理設(shè)備，所述信號處理設(shè)備包括：數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)，構(gòu)造為將數(shù)字圖像信號轉(zhuǎn)換成模擬圖像信號；用于輸出緩沖器的放大器，構(gòu)造為對模擬圖像信號進(jìn)行放大并將放大的模擬圖像信號提供給顯示面板，其中，所述放大器包括：運(yùn)算放大器，包括第一輸入端、第二輸入端和輸出端，運(yùn)算放大器被構(gòu)造為產(chǎn)生輸入偏置電流，對施加到第一輸入端和第二輸入端的信號之間的電壓差進(jìn)行放大，并輸出放大的電壓差；自偏置電路，連接到第一輸入端和第二輸入端，自偏置電路被構(gòu)造為當(dāng)施加到第一輸入端和第二輸入端的信號之間的電壓差等于或大于預(yù)定電壓時產(chǎn)生第一電流路徑和第二電流路徑，在第一電流通路或第二電流通路上產(chǎn)生尾電流，將產(chǎn)生的尾電流加入到運(yùn)算放大器的輸入偏置電流中，其中，第二輸入端連接到輸出端。根據(jù)又一實(shí)施例，提供了一種用于半導(dǎo)體裝置的放大器電路。所述放大器電路包括：運(yùn)算放大器，包括輸入電路和輸出端，輸入電路包括第一輸入端、第二輸入端、第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)，運(yùn)算放大器被構(gòu)造為對施加到第一輸入端的第一輸入電壓和施加到第二輸入端的第二輸入電壓之間的電壓差進(jìn)行放大，并被構(gòu)造為通過輸出端輸出放大的電壓差；第一自偏置電路，連接到第一輸入端、第二輸入端、第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)，第一自偏置電路被構(gòu)造為當(dāng)施加到第二輸入端的第二輸入電壓大于施加到第一輸入端的第一輸入電壓時產(chǎn)生第一電流通路；第二自偏置電路，連接到第一輸入端、第二輸入端、第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)，第二自偏置電路被配置為當(dāng)施加到第一輸入端的第一輸入電壓大于施加到第二輸入端的第二輸入電壓時產(chǎn)生第二電流通路，其中，第二輸入端連接到輸出端。附圖說明通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，示例性實(shí)施例將更清楚地被理解，在附圖中：圖1是根據(jù)一個實(shí)施例的顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖；圖2示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖1中示出的源極驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)；圖3示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖2中示出的輸出緩沖器電路的結(jié)構(gòu)；圖4示出根據(jù)一個實(shí)施例的圖3中示出的用于輸出緩沖器電路的放大器的結(jié)構(gòu)；圖5是根據(jù)一個實(shí)施例的圖4中示出的運(yùn)算放大器的結(jié)構(gòu)的框圖；圖6是根據(jù)一個實(shí)施例的圖5中示出的放大電路的詳細(xì)的框圖；圖7示出根據(jù)一個實(shí)施例的圖4中的運(yùn)算放大器的詳細(xì)的電路結(jié)構(gòu)；圖8是根據(jù)一個實(shí)施例的圖4中示出的自偏置電路的結(jié)構(gòu)的框圖；圖9示出了根據(jù)一個實(shí)施例的圖4中的自偏置電路的詳細(xì)的電路結(jié)構(gòu)，所述自偏置電路連接到圖4中的運(yùn)算放大器的輸入電路；圖10A至圖10D示出了在圖9中的電路中產(chǎn)生的主信號(primarysignal)的示例性波形；圖11示出根據(jù)另一實(shí)施例的圖4中的自偏置電路的詳細(xì)的電路結(jié)構(gòu)，所述自偏置電路連接到圖4中的運(yùn)算放大器的輸入電路；圖12A至圖12D示出了在圖11中的電路中產(chǎn)生的主信號的示例性波形。具體實(shí)施方式將參照附圖更充分地描述本公開的示例實(shí)施例。然而，本公開可以以很多不同的形式實(shí)施，并不應(yīng)該被解釋為限于在此闡述的實(shí)施例。相同的標(biāo)號表示相同的元件。在附圖中，為了便于解釋，與元件的實(shí)際尺寸相比可能會放大這些元件，并且這些元件的比例可能會夸大或縮小。這里使用的術(shù)語僅出于描述具體實(shí)施例的目的，而并不意圖限制本公開。如這里所使用的，除非上下文明確另外指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式。還將理解的是，當(dāng)在說明書中使用術(shù)語“包含”或“包括”時，說明存在所述特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或添加一個或多個其它特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。將理解的是，盡管在此參照本公開的元件可使用術(shù)語第一、第二、A、B等，但是這些元件并不應(yīng)該被解釋為受到這些術(shù)語的限制，除非上下文另外指明。例如，在不脫離本公開的范圍的情況下，第一元件可被命名為第二元件，第二元件可被命名為第一元件。這里，術(shù)語“和/或”包括一個或多個所指事物的任意組合和全部組合。除非另外定義，否則這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科技術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的意思相同的意思。將進(jìn)一步理解，除非這里明確定義，否則術(shù)語例如在通用的字典中定義的術(shù)語應(yīng)該被解釋為具有與相關(guān)領(lǐng)域的上下文中它們的意思相同的意思，而不是理想地或者過于正式地解釋它們的意思。圖1示出了根據(jù)一個實(shí)施例的顯示系統(tǒng)1000的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，顯示系統(tǒng)1000包括時序控制器110、源極驅(qū)動器120、柵極驅(qū)動器130和顯示面板140。例如，顯示面板140可為液晶顯示(LCD)面板。時序控制器110產(chǎn)生控制源極驅(qū)動器120和柵極驅(qū)動器130所使用的控制信號，并處理從外部接收的圖像數(shù)據(jù)，以將處理的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到源極驅(qū)動器120。源極驅(qū)動器120可接收時序控制器110提供的圖像數(shù)據(jù)，可產(chǎn)生與接收的圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的模擬灰度級信號，并可將模擬灰度級信號輸出到顯示面板140的源極線Y1至Yn。響應(yīng)于時序控制器110提供的控制信號，柵極驅(qū)動器130順序地啟用(enable)顯示面板140的柵極線G1至Gm。因此，在顯示面板140的啟用的柵極線G1至Gm布置的多個液晶單元中的每個液晶單元中，根據(jù)施加到源極線Y1至Yn的模擬灰度級信號的電壓來調(diào)節(jié)液晶的光學(xué)性能，從而可顯示圖像。圖2示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖1中示出的源極驅(qū)動器120的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，源極驅(qū)動器120包括移位寄存器電路210、數(shù)據(jù)鎖存電路220、數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)230和輸出緩沖器電路240。移位寄存器電路210控制多條數(shù)字圖像數(shù)據(jù)DATA順序存儲在數(shù)據(jù)鎖存電路220中的時間。響應(yīng)于時鐘信號HCLK，移位寄存器電路210使接收的水平開始信號DIO移位。響應(yīng)于水平開始信號DIO，數(shù)據(jù)鎖存電路220接收并存儲從時序控制器110(見圖1)傳輸?shù)臄?shù)字圖像數(shù)據(jù)DATA。當(dāng)完成對應(yīng)于一條水平線的圖像數(shù)據(jù)DATA的存儲時，響應(yīng)于輸出控制信號CLK1，數(shù)據(jù)鎖存電路220可輸出圖像數(shù)據(jù)DATA。DAC230接收從數(shù)據(jù)鎖存電路220輸出的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)DATA，并且響應(yīng)于輸出控制信號CLK1輸出與數(shù)據(jù)圖像數(shù)據(jù)DATA對應(yīng)的模擬灰度級信號。輸出緩沖器電路240對DAC230輸出的模擬灰度級信號進(jìn)行緩沖，并輸出緩沖的模擬灰度級信號。圖3示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖2中示出的輸出緩沖器電路240的結(jié)構(gòu)。如圖3所示，輸出緩沖器電路240可包括用于輸出緩沖器的放大器310A和310B、輸出控制開關(guān)SO1和SO2、共享開關(guān)SCS1至SCS4、電阻器Resd1和Resd2以及二極管D1至D4。將被施加到顯示面板140的第一數(shù)據(jù)線(見圖1)的灰度級電壓作為輸入電壓Vin1被施加到用于輸出緩沖器的放大器310A。用于輸出緩沖器的放大器310A對輸入電壓Vin1進(jìn)行緩沖并輸出緩沖的輸入電壓Vin1作為第一驅(qū)動電壓Vout1。將被施加到顯示面板140的第二數(shù)據(jù)線(見圖1)的灰度級電壓作為輸入電壓Vin2被施加到用于輸出緩沖器的放大器310B。用于輸出緩沖器的放大器310B對輸入電壓Vin2進(jìn)行緩沖，并輸出緩沖的輸入電壓Vin2作為第二驅(qū)動電壓Vout2。輸出緩沖器電路240通過使用具有良好的電流驅(qū)動能力的放大器310A和310B來執(zhí)行緩沖操作，從而當(dāng)流經(jīng)負(fù)載(例如，顯示面板140的數(shù)據(jù)線和像素電容器)的負(fù)載電流增大時，輸出緩沖器電路240可以以預(yù)定的電壓電平提供輸出信號。輸出控制開關(guān)SO1和SO2是用于控制輸出信號從用于輸出緩沖器的放大器310A或310B到顯示面板140的第一數(shù)據(jù)線或第二數(shù)據(jù)線的供應(yīng)的開關(guān)。共享開關(guān)SCS1至SCS4形成電荷共享路徑。電荷共享功能允許顯示面板140的數(shù)據(jù)線在將被驅(qū)動的柵極線(即，將被顯示的線)改變時臨時相互連接，并允許數(shù)據(jù)線共享電荷。因此，可減少驅(qū)動數(shù)據(jù)線的放大器310A和310B的驅(qū)動負(fù)擔(dān)。電阻器Resd1和Resd2是保護(hù)內(nèi)部器件免于靜電的元件。當(dāng)高電壓被施加到輸出端Y1和Y2時，二極管D1至D4也是保護(hù)內(nèi)部器件免于靜電的元件。圖4示出根據(jù)一個實(shí)施例的圖3中示出的輸出緩沖器電路240的放大器310A或310B的結(jié)構(gòu)。然而，圖4中示出的放大器310A或310B不限于被應(yīng)用于源極驅(qū)動器，而可應(yīng)用于各種電子裝置(例如，穩(wěn)壓器、功率放大器、各種驅(qū)動器電路等)的輸出緩沖器。如圖4所示，根據(jù)本實(shí)施例的放大器310A或310B可包括自偏置電路410和運(yùn)算放大器420。自偏置電路410可包括分別連接到運(yùn)算放大器420的第一輸入端IN1和第二輸入端IN2的第一電流路徑和第二電流路徑。當(dāng)施加到第一輸入端IN1和第二輸入端IN2的信號之間的電壓差等于或大于預(yù)定電壓(例如，V＝Vthn+|Vthp|,Vthn＝“NMOS晶體管”或連接到第一輸入端IN1的“NMOS晶體管”的閾值電壓，Vthp＝“PMOS晶體管”或連接到第二輸入端IN2的“PMOS晶體管”的閾值電壓)時，自偏置電路410在第一電流路徑或第二電流路徑上產(chǎn)生尾電流，并將產(chǎn)生的尾電流傳輸?shù)竭\(yùn)算放大器420。運(yùn)算放大器420可包括第一輸入端IN1、第二輸入端IN2和輸出端OUT。運(yùn)算放大器420基于添加有從自偏置電路410傳輸?shù)奈搽娏鞯钠秒娏鲗κ┘拥降谝惠斎攵薎N1和第二輸入端IN2的信號之間的電壓差進(jìn)行放大，并將放大的電壓差輸出到輸出端OUT。用于輸出緩沖器的放大器310A或310B的運(yùn)算放大器420的第二輸入端IN2可連接到輸出端OUT。圖5是根據(jù)一個實(shí)施例的圖4中示出的運(yùn)算放大器420的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖5所示，運(yùn)算放大器420可包括輸入電路510、放大電路520和輸出電路530。輸入電路510基于添加有從自偏置電路410傳輸?shù)奈搽娏鞯钠秒娏鬏敵鍪┘拥降谝惠斎攵薎N1和第二輸入端IN2的信號之間的電壓差引起的差分電流。輸入電路510的第二輸入端IN2連接到輸出電路530的輸出端OUT。因此，輸入電路510輸出由施加到第一輸入端IN1的輸入電壓Vin和施加到第二輸入端IN2的輸出電壓Vout之間的電壓差引起的差分電流。例如，第一輸入端IN1可為正端(+)，第二輸入端IN2可為負(fù)端(-)。可選擇地，第一輸入端IN1可為負(fù)端(-)，而第二輸入端IN2可為正端(+)。放大電路520將從輸入電路510輸出的差分電流相加，對由相加的差分電流引起的電壓進(jìn)行放大。輸出電路530將從放大電路520輸出的輸出電壓Vout輸出到輸出端OUT。圖6根據(jù)一個實(shí)施的是圖5中示出的放大電路520的詳細(xì)的框圖。如圖6所示，放大電路520可包括電流加法電路520A、浮動電流源520B和AB類(class-AB)控制電路520C。電流加法電路520A對從輸入電路510的兩對差分晶體管輸出的差分電流進(jìn)行相加。浮動電流源520B控制放大電路520以通過接收偏置電壓來產(chǎn)生預(yù)定偏置電流。AB類控制電路520C增大運(yùn)算放大器420的增益。現(xiàn)在將描述包括在圖4中示出的用于輸出放大器的放大器310A或310B中的運(yùn)算放大器420的詳細(xì)電路圖。圖7示出根據(jù)一個實(shí)施例的圖4中的運(yùn)算放大器420的詳細(xì)的電路結(jié)構(gòu)。輸入電路510(見圖5)是折疊級聯(lián)式運(yùn)算跨導(dǎo)放大器(OTA)。折疊級聯(lián)式OTA將電壓差轉(zhuǎn)換成電流并傳輸該電流。輸入電路510可包括PMOS晶體管MP1、MP2和MP3以及NMOS晶體管MN...