應用于顯示裝置的放大器電路的制作方法
【專利摘要】一種應用于顯示裝置的放大器電路，包含第一輸入端、第二輸入端、運算放大器、輸出級及輸出端。第一輸入端接收第一輸入信號。第二輸入端接收第二輸入信號。運算放大器分別耦接第一及第二輸入端。運算放大器分別接收第一及第二輸入信號并分別輸出第一及第二控制信號。輸出級包含第一及第二雙極性接面型晶體管。第一及第二雙極性接面型晶體管串接于第一端與第二端之間。第一及第二雙極性接面型晶體管分別耦接至運算放大器并分別接收第一及第二控制信號。輸出端耦接至第一及第二雙極性接面型晶體管之間，用以輸出一輸出信號。
【專利說明】
應用于顯示裝置的放大器電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明與放大器(Amplifier)有關(guān)，尤其是關(guān)于一種應用于顯示裝置的源極驅(qū)動器(Source Driver)中的放大器電路。
【背景技術(shù)】
[0002]請參照圖1，圖1為傳統(tǒng)上應用于液晶顯示裝置的源級驅(qū)動器中的放大器電路的示意圖。如圖1所示，一般應用于液晶顯示裝置的源級驅(qū)動器中的放大器電路I通常由一個兩級放大電路1與一個靜電防護電路12所構(gòu)成。
[0003]實際上，兩級放大電路10的兩級分別是具有高增益的運算放大器100與具有高驅(qū)動能力的輸出級102。輸出級102由兩個MOS晶體管Ml及M2構(gòu)成。由于放大器電路I的輸出端OUT會耦接至輸出墊(Output Pad),使得放大器電路I的輸出端OUT會有接觸到靜電的可能，因此，放大器電路I亦需設(shè)置有靜電防護電路12，以避免靜電對兩級放大電路10造成損傷。
[0004]如圖1所示，一般的放大器電路I中的靜電防護電路12通常由串接的兩個雙極性接面型晶體管(Bipolar Junct1n Transistor，BJT)120及122構(gòu)成，并由PNP雙極性接面型晶體管120對電源端SUP連接成PN 二極管的型式以及由NPN雙極性接面型晶體管122對接地端GND連接成PN 二極管的型式。一旦放大器電路I的輸出端OUT接觸到靜電時，即可通過上述兩個PN 二極管分別將靜電引導至電源端SUP或接地端GND，使得靜電不會流到兩級放大電路10內(nèi)造成電路損傷。
[0005]于實際應用中，若將兩級放大電路10的輸出端OUT與負輸入端INN直接相連接形成負回授或是通過被動元件(例如電阻)相連接，即可作為緩沖器(Buffer)使用。此時，在放大器虛短路的效應下，兩級放大電路10的輸出端OUT的輸出電壓會與其正輸入端INP所接收到的輸入電壓相等或相近。于液晶顯示器的源極驅(qū)動器的應用中，需采用兩級放大電路10作為緩沖器，才能順利驅(qū)動液晶顯示器的等效多級RC串聯(lián)負載端。
[0006]上述現(xiàn)有技術(shù)中的放大器電路的主要缺點為:(I)靜電防護電路12與兩級放大電路10中的輸出級102的電路布局(Layout)面積過大，導致放大器電路I的成本增加且面積難以縮減；(2)靜電防護電路12中的二極管電路與金屬接線所產(chǎn)生的寄生電容效應導致放大器電路I的回轉(zhuǎn)率(Slew rate)降低，使其動態(tài)消耗功率增加而造成溫度上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提出一種應用于顯示裝置的源極驅(qū)動器中的放大器電路，以有效解決現(xiàn)有技術(shù)所遭遇到的上述種種問題。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例為一種放大器電路。于此實施例中，放大器電路應用于顯示裝置的源極驅(qū)動器中。放大器電路包含第一輸入端、第二輸入端、運算放大器、輸出級及輸出端。第一輸入端用以接收一第一輸入信號。第二輸入端用以接收一第二輸入信號。運算放大器分別耦接第一輸入端及第二輸入端。運算放大器分別接收第一輸入信號及第二輸入信號并分別輸出一第一控制信號及一第二控制信號。輸出級包含一第一雙極性接面型晶體管及一第二雙極性接面型晶體管。第一雙極性接面型晶體管及第二雙極性接面型晶體管串接于一第一端與一第二端之間。第一雙極性接面型晶體管及第二雙極性接面型晶體管分別耦接至運算放大器并分別接收第一控制信號及第二控制信號。輸出端耦接至第一雙極性接面型晶體管及第二雙極性接面型晶體管之間，用以輸出一輸出信號。
[0009]于一實施例中，第一雙極性接面型晶體管為PNP雙極性接面型晶體管且該第二雙極性接面型晶體管為NPN雙極性接面型晶體管。
[0010]于一實施例中，當放大器電路的輸出端接觸到靜電時，第一雙極性接面型晶體管及第二雙極性接面型晶體管分別將靜電引導至第一端或第二端，以避免靜電流至運算放大器。
[0011]于一實施例中，第一輸入信號為正輸入信號且第二輸入信號為負輸入信號。
[0012]于一實施例中，輸出端親接至第二輸入端，以形成一緩沖器(Buffer)。
[0013]于一實施例中，第一端的第一電壓大于第二端的第二電壓，使得運算放大器運作于第一電壓減去第二電壓的壓差。
[0014]于一實施例中，放大器電路進一步包含第三輸入端、第四輸入端、另一運算放大器、另一輸出級及另一輸出端。第三輸入端用以接收第三輸入信號。第四輸入端用以接收第四輸入信號。另一運算放大器分別耦接第三輸入端及第四輸入端。另一運算放大器分別接收第三輸入信號及第四輸入信號并分別輸出第三控制信號及第四控制信號。另一輸出級包含第三雙極性接面型晶體管及第四雙極性接面型晶體管。第三雙極性接面型晶體管及第四雙極性接面型晶體管串接于第二端與第三端之間，且第三端位于第二雙極性接面型晶體管及第三雙極性接面型晶體管之間。第三雙極性接面型晶體管及第四雙極性接面型晶體管分別耦接至另一運算放大器并分別接收第三控制信號及第四控制信號。另一輸出端耦接至第三雙極性接面型晶體管及第四雙極性接面型晶體管之間，用以輸出另一輸出信號。
[0015]于一實施例中，第三雙極性接面型晶體管為PNP雙極性接面型晶體管且該第四雙極性接面型晶體管為NPN雙極性接面型晶體管。
[0016]于一實施例中，當放大器電路的另一輸出端接觸到靜電時，第三雙極性接面型晶體管及第四雙極性接面型晶體管分別將靜電引導至第三端或第二端，以避免靜電流至另一運算放大器。
[0017]于一實施例中，第三輸入信號為正輸入信號且該第四輸入信號為負輸入信號。
[0018]于一實施例中，第一端的第一電壓大于第三端的第三電壓且第三端的第三電壓大于第二端的第二電壓，使得運算放大器運作于第一電壓減去第三電壓所得到的壓差且另一運算放大器運作于第三電壓減去第二電壓所得到的壓差。
[0019]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所提出的應用于顯示裝置的源極驅(qū)動器中的放大器電路采用雙極性接面型晶體管所構(gòu)成的輸出級，由于雙極性接面型晶體管的驅(qū)動能力及靜電防護能力均很強，可同時提供輸出級與靜電防護的功能，故可取代現(xiàn)有技術(shù)的兩級放大電路中的MOS晶體管輸出級，以有效減少電路元件的數(shù)量及成本。由于電路元件的數(shù)量減少，電路布局規(guī)劃的難度會降低，放大器電路的輸出端所看到的寄生電容亦隨之減少，使得放大器電路I的回轉(zhuǎn)率(Slew rate)會因而增加。此外，通過多組放大器電路分別操作于較小的工作電壓范圍的設(shè)計，本發(fā)明的放大器電路亦能夠有效降低每組放大器電路的功率消耗，以達到省電及降溫的具體功效。
[0020]關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明【具體實施方式】及所附附圖得到進一步的了解。
【附圖說明】
[0021]圖1為傳統(tǒng)上應用于液晶顯示裝置的源級驅(qū)動器中的放大器電路的示意圖。
[0022]圖2為根據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實施例的應用于液晶顯示裝置的源級驅(qū)動器中的放大器電路的示意圖。
[0023]圖3為放大器電路作為緩沖器使用的示意圖。
[0024]圖4為根據(jù)本發(fā)明的另一較佳具體實施例的應用于液晶顯示裝置的源級驅(qū)動器中的放大器電路的示意圖。
[0025]主要組件符號說明
[0026]1、2、3、4放大器電路
[0027]10兩級放大電路
[0028]12靜電防護電路
[0029]100運算放大器
[0030]102輸出級
[0031]M1、M2 MOS 晶體管
[0032]120、122雙極性接面型晶體管
[0033]20,40,44運算放大器
[0034]22、42、46 輸出級
[0035]220,420第一雙極性接面型晶體管
[0036]222,422第二雙極性接面型晶體管
[0037]460第三雙極性接面型晶體管
[0038]462第四雙極性接面型晶體管
[0039]ΙΝΡ,ΙΝΡΙ 第一輸入端
[0040]INN、INNl 第二輸入端[0041 ]INP2第三輸入端
[0042]INN2第四輸入端
[0043]OUT輸出端
[0044]OUTl第一輸出端
[0045]0UT2第二輸出端
[0046]SUP,SUPl 第一端(電源端)
[0047]GND第二端(接地端)
[0048]SUP2 第三端
[0049]SI第一輸入信號
[0050]S2第二輸入信號[0051 ]S3第三輸入信號
[0052]S4第四輸入信號
[0053]Cl第一控制信號
[0054]C2第二控制信號
[0055]C3第三控制信號
[0056]C4第四控制信號
[0057]SOUT輸出信號
[0058]SOUTl第一輸出信號
[0059]S0UT2第二輸出信號
【具體實施方式】
[0060]根據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實施例為一種放大器電路。于此實施例中，放大器電路應用于液晶顯示裝置的源級驅(qū)動器中，但不以此為限。
[0061]請參照圖2，圖2為此實施例中的放大器電路的示意圖。如圖2所示，放大器電路2包含第一輸入端INP、第二輸入端INN、運算放大器20、輸出級22及輸出端OUT。輸出級22包含第一雙極性接面型晶體管(Bipolar Junct1n Transistor，BJT)220及第二雙極性接面型晶體管222。其中，運算放大器20的正輸入端+及負輸入端一分別耦接第一輸入端INP及第二輸入端INN。第一雙極性接面型晶體管220及第二雙極性接面型晶體管222串接于第一端(電源端)SUP與第二端(接地端)GND之間。第一雙極性接面型晶體管220及第二雙極性接面型晶體管222分別耦接至運算放大器20。輸出端OUT耦接至第一雙極性接面型晶體管220及第二雙極性接面型晶體管222之間。
[0062]于此實施例中，第一輸入端INP用以接收第一輸入信號SI。第二輸入端INN用以接收第二輸入信號S2。運算放大器20分別通過正輸入端+及負輸入端一接收第一輸入信號SI及第二輸入信號S2并分別輸出第一控制信號Cl及第二控制信號C2。第一雙極性接面型晶體管220及第二雙極性接面型晶體管222分別接收第一控制信號Cl及第二控制信號C2。輸出端OUT用以輸出一輸出信號S0UT。
[0063]于實際應用中，第一輸入信號SI為正輸入信號且第二輸入信號S2為負輸入信號，但不以此為限。第一雙極性接面型晶體管220可為PNP雙極性接面型晶體管且第二雙極性接面型晶體管222可為NPN雙極性接面型晶體管，但不以此為限。第一端(電源端)SUP的第一電壓大于第二端(接地端)GND的第二電壓，使得運算放大器20運作于第一電壓減去第二電壓所得到的壓差。
[0064]需說明的是，由于雙極性接面型晶體管的驅(qū)動能力及靜電防護能力均很強，因此，由第一雙極性接面型晶體管220與第二雙極性接面型晶體管222所構(gòu)成的輸出級22除了可提供輸出級的功能以節(jié)省電路布局面積之外，還能同時提供靜電防護的功能。
[0065]舉例而言，當放大器電路2的輸出端OUT接觸到靜電時，第一雙極性接面型晶體管220及第二雙極性接面型晶體管222分別將靜電引導至第一端(電源端)SUP或第二端(接地端)GND，以避免靜電流至運算放大器20，故能防止運算放大器20受到靜電傷害。
[0066]接著，請參照圖3，于放大器電路3中，放大器電路3的輸出端OUT耦接至第二輸入端INN，以形成一緩沖器(Buffer)。由此，運算放大器20的負輸入端一會從輸出端OUT接收輸出信號SOUT。此時，在放大器虛短路的效應下，輸出端OUT的輸出信號SOUT的電壓會與輸入端INP所接收到的第一輸入信號SI的電壓相等或相近。由于雙極性接面型晶體管的驅(qū)動能力夠強，于液晶顯示器的源極驅(qū)動器的應用中，采用放大器電路3作為緩沖器可順利驅(qū)動液晶顯不器的等效多級RC串聯(lián)負載端。
[0067]根據(jù)本發(fā)明的另一較佳具體實施例亦為一種放大器電路。如圖4所示，放大器電路4包含第一輸入端INPl、第二輸入端INNl、運算放大器40、輸出級42、輸出端OUTl、第三輸入端INP2、第四輸入端INN2、另一運算放大器44、另一輸出級46及另一輸出端0UT2。輸出級42包含第一雙極性接面型晶體管420及第二雙極性接面型晶體管422。輸出級46包含第三雙極性接面型晶體管460及第四雙極性接面型晶體管462。
[0068]運算放大器40的正輸入端+及負輸入端一分別耦接第一輸入端INPl及第二輸入端INN1。第一雙極性接面型晶體管420及第二雙極性接面型晶體管422串接于第一端(電源端)SUPl與第三端(位于第二雙極性接面型晶體管422與第三雙極性接面型晶體管460之間的節(jié)點)SUP2之間。第一雙極性接面型晶體管420及第二雙極性接面型晶體管422分別耦接至運算放大器40。輸出端OUTl耦接至第一雙極性接面型晶體管420及第二雙極性接面型晶體管422之間。
[0069]運算放大器44的正輸入端+及負輸入端一分別耦接第三輸入端INP2及第四輸入端INN2。第三雙極性接面型晶體管460及第四雙極性接面型晶體管462串接于第三端(位于第二雙極性接面型晶體管422與第三雙極性接面型晶體管460之間的節(jié)點)SUP2與第二端(接地端)GND之間。第三雙極性接面型晶體管460及第四雙極性接面型晶體管462分別耦接至運算放大器44。輸出端0UT2耦接至第三雙極性接面型晶體管460及第四雙極性接面型晶體管462之間。
[0070]第一輸入端INPl用以接收第一輸入信號SI。第二輸入端INNl用以接收第二輸入信號S2。運算放大器40分別通過正輸入端+及負輸入端一接收第一輸入信號SI及第二輸入信號S2并分別輸出第一控制信號Cl及第二控制信號C2。第一雙極性接面型晶體管420及第二雙極性接面型晶體管422分別接收第一控制信號Cl及第二控制信號C2。輸出端OUT用以輸出第一輸出信號SOUTl。
[0071]第三輸入端INP2用以接收第三輸入信號S3。第四輸入端INN2用以接收第四輸入信號S4。運算放大器44分別接收第三輸入信號S3及第四輸入信號S4并分別輸出第三控制信號S3及第四控制信號S4。第三雙極性接面型晶體管460及第四雙極性接面型晶體管462分別接收第三控制信號C3及第四控制信號C4。輸出端0UT2用以輸出第二輸出信號S0UT2。
[0072]于實際應用中，第三雙極性接面型晶體管460為PNP雙極性接面型晶體管且第四雙極性接面型晶體管462為NPN雙極性接面型晶體管。當放大器電路4的輸出端0UT2接觸到靜電時，第三雙極性接面型晶體管460及第四雙極性接面型晶體管462會分別將靜電引導至第三端SUP2或第二端GND，以避免靜電流至運算放大器44。
[0073]于一實施例中，第三輸入信號S3為正輸入信號且第四輸入信號S4為負輸入信號。
[0074]于一實施例中，第一端SUPl的第一電壓大于第三端SUP2的第三電壓且第三端SUP2的第三電壓大于第二端GND的第二電壓，使得運算放大器40可以運作于第一電壓減去第三電壓所得到的壓差且運算放大器44可以運作于第三電壓減去第二電壓所得到的壓差，可達到較佳的節(jié)省功率效果，但不以此為限。于實際應用中，運算放大器40與44也可以運作于第一電壓減去第二電壓所得到的壓差，同樣也可讓電路正常運作，故無特定的限制存在。
[0075]由此，由于運算放大器40運作于第一電壓減去第三電壓所得到的壓差且運算放大器44運作于第三電壓減去第二電壓所得到的壓差均比其現(xiàn)有技術(shù)來得小，因此，運算放大器40及44運作時的功率消耗得以有效降低，故能達到節(jié)能及降溫的具體功效。
[0076]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所提出的應用于顯示裝置的源極驅(qū)動器中的放大器電路采用雙極性接面型晶體管所構(gòu)成的輸出級，由于雙極性接面型晶體管的驅(qū)動能力及靜電防護能力均很強，可同時提供輸出級與靜電防護的功能，故可取代現(xiàn)有技術(shù)的兩級放大電路中的MOS晶體管輸出級，以有效減少電路元件的數(shù)量及成本。由于電路元件的數(shù)量減少，電路布局規(guī)劃的難度會降低，放大器電路的輸出端所看到的寄生電容亦隨之減少，使得放大器電路I的回轉(zhuǎn)率(Slew rate)會因而增加。此外，通過多組放大器電路分別操作于較小的工作電壓范圍的設(shè)計，本發(fā)明的放大器電路亦能夠有效降低每組放大器電路的功率消耗，以達到省電及降溫的具體功效。
[0077]由以上較佳具體實施例的詳述，是希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所公開的較佳具體實施例來對本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請的權(quán)利要求的范疇內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種放大器電路，應用于一顯示裝置的一源極驅(qū)動器中，其特征在于，該放大器電路包含: 一第一輸入端，用以接收一第一輸入信號； 一第二輸入端，用以接收一第二輸入信號； 一運算放大器，分別耦接該第一輸入端及該第二輸入端，該運算放大器分別接收該第一輸入信號及該第二輸入信號并分別輸出一第一控制信號及一第二控制信號； 一輸出級，包含一第一雙極性接面型晶體管及一第二雙極性接面型晶體管，該第一雙極性接面型晶體管及該第二雙極性接面型晶體管串接于一第一端與一第二端之間，該第一雙極性接面型晶體管及該第二雙極性接面型晶體管分別耦接至該運算放大器并分別接收該第一控制信號及該第二控制信號；以及 一輸出端，耦接至該第一雙極性接面型晶體管及該第二雙極性接面型晶體管之間，用以輸出一輸出信號。2.如權(quán)利要求1所述的放大器電路，其特征在于，該第一雙極性接面型晶體管為PNP雙極性接面型晶體管且該第二雙極性接面型晶體管為NPN雙極性接面型晶體管。3.如權(quán)利要求1所述的放大器電路，其特征在于，當該放大器電路的該輸出端接觸到靜電時，該第一雙極性接面型晶體管及該第二雙極性接面型晶體管分別將靜電引導至該第一端或該第二端，以避免靜電流至該運算放大器。4.如權(quán)利要求1所述的放大器電路，其特征在于，該第一輸入信號為一正輸入信號且該第二輸入信號為一負輸入信號。5.如權(quán)利要求1所述的放大器電路，其特征在于，該輸出端耦接至該第二輸入端，以形成一緩沖器。6.如權(quán)利要求1所述的放大器電路，其特征在于，該第一端的一第一電壓大于該第二端的一第二電壓，使得該運算放大器運作于該第一電壓減去該第二電壓所得到的壓差。7.如權(quán)利要求1所述的放大器電路，其特征在于，進一步包含: 一第三輸入端，用以接收一第三輸入信號； 一第四輸入端，用以接收一第四輸入信號； 另一運算放大器，分別耦接該第三輸入端及該第四輸入端，該另一運算放大器分別接收該第三輸入信號及該第四輸入信號并分別輸出一第三控制信號及一第四控制信號；以及 另一輸出級，包含一第三雙極性接面型晶體管及一第四雙極性接面型晶體管，該第三雙極性接面型晶體管及該第四雙極性接面型晶體管串接于該第二端與一第三端之間，且該第三端位于該第二雙極性接面型晶體管及該第三雙極性接面型晶體管之間，該第三雙極性接面型晶體管及該第四雙極性接面型晶體管分別耦接至該另一運算放大器并分別接收該第三控制信號及該第四控制信號；以及 另一輸出端，耦接至該第三雙極性接面型晶體管及該第四雙極性接面型晶體管之間，用以輸出另一輸出信號。8.如權(quán)利要求7所述的放大器電路，其特征在于，該第三雙極性接面型晶體管為PNP雙極性接面型晶體管且該第四雙極性接面型晶體管為NPN雙極性接面型晶體管。9.如權(quán)利要求7所述的放大器電路，其特征在于，當該放大器電路的該另一輸出端接觸到靜電時，該第三雙極性接面型晶體管及該第四雙極性接面型晶體管分別將靜電引導至該第三端或該第二端，以避免靜電流至該另一運算放大器。10.如權(quán)利要求7所述的放大器電路，其特征在于，該第三輸入信號為一正輸入信號且該第四輸入信號為一負輸入信號。11.如權(quán)利要求7所述的放大器電路，其特征在于，該第一端的一第一電壓大于該第三端的一第三電壓且該第三端的該第三電壓大于該第二端的一第二電壓，使得該運算放大器運作于該第一電壓減去該第三電壓所得到的壓差且該另一運算放大器運作于該第三電壓減去該第二電壓所得到的壓差。
【文檔編號】H03F1/52GK105897177SQ201510961965
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年12月21日
【發(fā)明人】林余俊, 楊永祥
【申請人】瑞鼎科技股份有限公司