數(shù)模轉(zhuǎn)換電路以及數(shù)據(jù)源電路芯片的制作方法
【專利摘要】提供一種數(shù)模轉(zhuǎn)換電路以及數(shù)據(jù)源電路芯片，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路包括：與輸入的數(shù)字量位數(shù)相同個數(shù)的第一MOS管，任一第一MOS管的柵極接收一位數(shù)字量，所述任一第一MOS管的漏極連接到所述電路的輸出端，所述任一第一MOS管的源極連接到第一電阻的一端，第一電阻的另一端連接到基準(zhǔn)電壓，第二電阻的一端連接到基準(zhǔn)電壓，第二電阻的另一端連接到所述電路的輸出端，第二MOS管的漏極連接到所述電路的輸出端，第二MOS管的源極接地，第二MOS管的柵極接收行空白信號，電容的一端連接到輸出端，電容的另一端接地。采用上述電路及數(shù)據(jù)源電路芯片，可極大地減少數(shù)模轉(zhuǎn)換電路中采用的MOS管的數(shù)量，以有效降低數(shù)據(jù)源電路芯片的體積和成本。
【專利說明】
數(shù)模轉(zhuǎn)換電路以及數(shù)據(jù)源電路芯片
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明總體說來涉及信號轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種能夠減少MOS管使用數(shù)量的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，以及用于顯示面板的數(shù)據(jù)源電路芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]在顯示面板工作過程中，一般需要數(shù)據(jù)源電路芯片(sourceIC)將從控制芯片(TCON)傳輸過來的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬電壓值，然后將模擬電壓值經(jīng)過顯示陣列上的顯示數(shù)據(jù)線路對顯示面板進行充放電，從而實現(xiàn)顯示面板中的每個像素的正常顯示。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，通常是通過SourceIC中的DAC模塊(數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊)來實現(xiàn)由數(shù)字量到模擬電壓值的轉(zhuǎn)換的，且Source IC的體積大小以及成本很大程度上是由DAC模塊決定的。
[0004]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中sourceIC中的DAC模塊的電路圖，在本示例中，以輸入為三位數(shù)字量(3bit)的DAC模塊為例，為使3bit數(shù)字量能轉(zhuǎn)換出8個(8step)對應(yīng)的電壓值，一般需要開關(guān)MOS管的數(shù)量為24(8卩，3X23)個。如果DAC模塊的輸入為Sbit數(shù)字量，則一般需要開關(guān)MOS管的數(shù)量為2048( S卩，8 X 28)個。
[0005]并且，source IC中每一通道均需要獨立的DAC模塊進行數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，S卩，如果一個8bit的source IC輸出通道數(shù)為960個通道，那么DAC模塊中需要用到開關(guān)MOS管的數(shù)量將多達1966080(即，960X2048)個。如果是1bit的source IC則需要用到的開關(guān)MOS管的數(shù)量就更多了。
[0006]而MOS管的數(shù)量越多，則導(dǎo)致sourceIC的體積越大，且成本也越高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的示例性實施例在于提供一種能夠減少MOS管使用數(shù)量的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路以及數(shù)據(jù)源電路芯片，以有效減小數(shù)據(jù)源電路芯片的體積并降低成本。
[0008]根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的一方面，提供一種數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，所述電路包括:與輸入的數(shù)字量位數(shù)相同個數(shù)的第一MOS管，其中，任一第一MOS管的柵極接收一位數(shù)字量，所述任一第一 MOS管的漏極連接到所述電路的輸出端，所述任一第一 MOS管的源極連接到第一電阻的一端，第一電阻的另一端連接到基準(zhǔn)電壓，第二電阻，第二電阻的一端連接到基準(zhǔn)電壓，第二電阻的另一端連接到所述電路的輸出端，第二 MOS管，第二 MOS管的漏極連接到所述電路的輸出端，第二 MOS管的源極接地，第二 MOS管的柵極接收行空白信號，電容，電容的一端連接到輸出端，電容的另一端接地。
[0009]可選地，所述電路包括的第一電阻的數(shù)量可與所述第一MOS管的數(shù)量相同，且各個第一電阻的阻值隨著數(shù)字量的位權(quán)的變化而變化，其中，通過第一MOS管與數(shù)字量最高位相連的第一電阻的阻值最小，通過第一 MOS管與數(shù)字量最低位相連的第一電阻的阻值最大。
[0010]可選地，第二電阻的阻值可大于與數(shù)字量最低位相連的第一電阻的阻值。
[0011]可選地，電容的值可為固定值。
[0012]可選地，所述任一第一MOS管可根據(jù)從柵極接收的數(shù)字量的值來導(dǎo)通所述任一第一MOS管，以將與所述任一第一MOS管相連接的第一電阻接入所述電路中，接入所述電路中的各第一電阻之間為并聯(lián)連接，接入所述電路中的各第一電阻與第二電阻之間可為并聯(lián)連接。
[0013]可選地，一個行掃描周期可包括顯示階段和顯示空白階段，在顯示階段可根據(jù)數(shù)字量的值對電容進行充電，以將所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出端的灰階電壓提供給顯示面板，在顯示空白階段，所有第一MOS管均關(guān)斷，第二MOS管可根據(jù)行空白信號導(dǎo)通，電容通過第二MOS管進行放電，以使得在每次對電容進行充電前，電容的電荷為零。
[0014]可選地，接入所述電路中的各第一電阻與第二電阻并聯(lián)后的阻值與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出端的灰階電壓可呈非線性變化。
[0015]可選地，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出端的灰階電壓可根據(jù)以下等式計算:
[0016]Vg m — Vref-Vref.Θ ^
[0017]其中，Vgm表示所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出端的灰階電壓，Vrrf表示基準(zhǔn)電壓，R表示接入所述電路中的各第一電阻與第二電阻并聯(lián)后的阻值，C表示電容，t表示電容的充電時間。
[0018]根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的另一方面，提供一種數(shù)據(jù)源電路芯片，所述數(shù)據(jù)源電路芯片包括接收器、移位寄存器、行存儲器、電平升壓電路、根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項權(quán)利要求所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和放大電路。
[0019]采用上述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路以及數(shù)據(jù)源電路芯片，可極大地減少數(shù)模轉(zhuǎn)換電路中采用的MOS管的數(shù)量，以有效降低數(shù)據(jù)源電路芯片的體積和成本。
【附圖說明】
[0020]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中source IC中的DAC模塊的電路圖；
[0021]圖2示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的電路圖；
[0022]圖3示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的圖2所示的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓的變化曲線；
[0023]圖4示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的具有圖2所示的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的數(shù)據(jù)源芯片的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0024]現(xiàn)在將詳細地描述本發(fā)明的示例性實施例，本發(fā)明的示例性實施例的示例示出在附圖中。下面通過參照附圖描述實施例來解釋本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式實施，而不應(yīng)被解釋為局限于在此闡述的示例性實施例。相反，提供這些實施例使得本公開將是徹底的和完整的，并且這些實施例將把本發(fā)明的范圍充分地傳達給本領(lǐng)域技術(shù)人員。
[0025]根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路包括電容、第二電阻、第二MOS管、與輸入的數(shù)字量位數(shù)相同個數(shù)的第一 MOS管、與第一 MOS管的數(shù)量相同個數(shù)的第一電阻。
[0026]具體說來，任一第一MOS管的柵極接收一位數(shù)字量，所述任一第一 MOS管的漏極連接到所述電路的輸出端，所述任一第一 MOS管的源極連接到第一電阻的一端，第一電阻的另一端連接到基準(zhǔn)電壓，第二電阻的一端連接到基準(zhǔn)電壓，第二電阻的另一端連接到所述電路的輸出端，第二 MOS管，第二 MOS管的漏極連接到所述電路的輸出端，第二 MOS管的源極接地，第二 MOS管的柵極接收行空白信號，電容的一端連接到輸出端，電容的另一端接地。
[0027]下面參照圖2，以輸入為Sbit數(shù)字量的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路為例，來詳細介紹本發(fā)明示例性實施例的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的工作原理。
[0028]圖2示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的電路圖。
[0029]如圖2所示，在本示例中，該數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入為8bit數(shù)字量(即，B0?B7)，其中，B7為數(shù)字量的最高位，BO為數(shù)字量的最低位，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路共包括8個第一MOS管(S卩，QO?Q7)和8個第一電阻(R0?R7)，每個第一MOS管的接線方式相同，以第一MOS管QO為例，第一MOS管QO的柵極接收數(shù)字量BO，第一 MOS管QO的源極連接到第一電阻RO的一端，第一電阻RO的另一端連接到基準(zhǔn)電壓(Vref)，第一MOS管QO的漏極連接到數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端，這里，第一電阻RO與第一MOS管QO串聯(lián)構(gòu)成一條通路。
[0030]優(yōu)選地，第一電阻的數(shù)量與第一MOS管的數(shù)量相同，且各個第一電阻的阻值隨著數(shù)字量的位權(quán)的變化而變化。這里，如圖2所示，第一電阻RO?R7的阻值逐漸減少，S卩，通過第一MOS管(Q7)與數(shù)字量最高位B7相連的第一電阻(R7)的阻值最小，通過第一 MOS管(QO)與數(shù)字量最低位BO相連的第一電阻(RO)的阻值最大。
[0031]第二電阻(R8)的一端連接到基準(zhǔn)電壓(Vref)，第二電阻(R8)的另一端連接到數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端。這里，第二電阻(R8)的阻值大于與數(shù)字量最低位BO相連的第一電阻(RO)的阻值。
[0032 ]第二 MOS管(Q8)的漏極連接到所述電路的輸出端，第二 MOS管(Q8)的源極接地，第二MOS管(Q8)的柵極接收行空白信號(H Blanking)，電容(C3)的一端連接到輸出端，電容(C3)的另一端接地。
[0033]所述任一第一MOS管根據(jù)從柵極接收的數(shù)字量的值來導(dǎo)通所述任一第一 MOS管，以將與所述任一第一 MOS管相連接的第一電阻接入所述電路中，接入所述電路中的各第一電阻之間為并聯(lián)連接，接入所述電路中的各第一電阻與第二電阻之間為并聯(lián)連接。
[0034]優(yōu)選地，本發(fā)明示例性實施例的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出端的灰階電壓可根據(jù)以下等式計算:
[0035]Vgm = VrefVref.e—t/RC( I )
[0036]公式(I)中，Vgm表示所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出端的灰階電壓，Vrrf表示基準(zhǔn)電壓，R表示接入所述電路中的各第一電阻與第二電阻并聯(lián)后的阻值，C表示電容，t表示電容的充電時間。
[0037]作為示例，假設(shè)所有MOS管(Q0?Q8)均為高電平導(dǎo)通，當(dāng)數(shù)字量(B0?B7)均為低電平時，所有的第一MOS管(Q0?Q7)均不導(dǎo)通，僅有第二電阻(R8)接入到電路中，S卩，公式(I)中的R的值為第二電阻R8的值，此時數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出的值Vgm為對應(yīng)數(shù)字量為全O (均為低電平)時的灰階電壓值。
[0038]當(dāng)數(shù)字量BO為高電平時，第一MOS管QO的柵極接收到高電平信號，從而第一MOS管QO導(dǎo)通，與第一MOS管QO連接的第一電阻RO接入電路中，此時，公式(I)中的R的值為第一電阻RO與第二電阻R8并聯(lián)后的值，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出的值￥{^為對應(yīng)數(shù)字量為00000001時的灰階電壓值。
[0039]類似地，當(dāng)數(shù)字量BO和B3為高電平時，第一MOS管QO的柵極接收到高電平信號，從而第一MOS管QO導(dǎo)通，與第一MOS管QO連接的第一電阻RO接入電路中，并且，第一MOS管Q3的柵極接收到高電平信號，從而第一MOS管Q3導(dǎo)通，與第一MOS管Q3連接的第一電阻R3接入電路中，此時，公式(I)中的R的值為第一電阻R0、第一電阻R3、第二電阻R8三個電阻并聯(lián)后的值，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出的值Vgm為對應(yīng)數(shù)字量為00001001時的灰階電壓值。
[0040]這里，根據(jù)上述方式，當(dāng)整個數(shù)模轉(zhuǎn)換電路設(shè)計完成后，可將電容(C3)的值固定，通過接入電路中的第一電阻的數(shù)量的變化來改變公式(I)中R的值，進而來調(diào)整數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出灰階電壓值。
[0041]優(yōu)選地，接入所述電路中的各第一電阻與第二電阻并聯(lián)后的阻值(S卩，公式(I)的R的值)與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出端的灰階電壓的值之間呈非線性變化。
[0042]圖3示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的圖2所示的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓的變化曲線。
[0043]如圖3所示，該曲線體現(xiàn)了數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓(S卩，灰階電壓Vgm)與公式(I)中的R的關(guān)系，這里，R是指數(shù)模轉(zhuǎn)換電路中各第一電阻與第二電阻并聯(lián)后的阻值，優(yōu)選地，圖3所示的曲線的變化趨勢與顯示面板的GAMA曲線的變化趨勢一致，S卩，符合GAMA曲線的變化規(guī)律。
[0044]優(yōu)選地，具有本發(fā)明示例性實施例的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的數(shù)據(jù)源電路芯片(sourceIC)可用于為顯示面板提供灰階電壓。
[0045]圖4示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的具有圖2所示的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的數(shù)據(jù)源芯片的結(jié)構(gòu)圖。
[0046]如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的數(shù)據(jù)源芯片包括:接收器401、移位寄存器402、行存儲器403、電平升壓電路404、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路405和放大電路406。
[0047]具體說來，接收器401將從控制芯片(TCON)接收的差分電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號，并通過串行傳輸?shù)姆绞綄⒃摂?shù)字量信號發(fā)送給移位寄存器402。
[0048]移位寄存器402將從接收器401接收的串行傳輸?shù)臄?shù)字量信號轉(zhuǎn)換為并行傳輸?shù)臄?shù)字量信號。
[0049]行存儲器403將從移位寄存器402接收的并行傳輸?shù)臄?shù)字量信號按照顯示面板的顯示位置進行排列，并對數(shù)字量信號按排列順序進行存儲。
[0050]電平升壓電路404將數(shù)字量信號的工作電壓升至模擬量工作電壓值。
[0051]數(shù)模轉(zhuǎn)換電路405將數(shù)字量信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓值(S卩，灰階電壓)。
[0052]這里，由于已經(jīng)在圖2中對數(shù)模轉(zhuǎn)換電路405的電路結(jié)構(gòu)進行了詳細描述，本發(fā)明對此部分的內(nèi)容不再贅述。
[0053]放大電路406對灰階電壓進行放大，并將放大后的灰階電壓提供給顯示面板。
[0054]在本示例中，數(shù)據(jù)源芯片輸出的灰階電壓可經(jīng)過顯示陣列上的顯示數(shù)據(jù)線路對顯示面板(例如，LCD液晶顯示面板或LED顯示面板)進行充放電，以使得顯示面板中的每個像素可根據(jù)灰階電壓來進行正常顯示。
[0055]采用圖4所示的source1C，利用本發(fā)明示例性實施例的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路替代了傳統(tǒng)的DAC模塊，可使得8bit的source IC每一個通道所需的開關(guān)MOS管的數(shù)量由原來的2048個減少為8個，極大的減少了source IC的體積和成本。
[0056]繼續(xù)參考圖2，一般來說，顯示面板的一個行掃描周期包括顯示階段和顯示空白階段，在顯示階段數(shù)模轉(zhuǎn)換電路中的各第一 MOS管根據(jù)數(shù)字量的值來導(dǎo)通，以對電容進行充電，從而將對應(yīng)的輸出灰階電壓提供給顯示面板，使得顯示面板進行正常顯示。此時，行空白信號為低電平信號，第二 MOS管關(guān)斷，不接入電路中。
[0057]在顯示空白階段，所有第一MOS管均關(guān)斷，此時，行空白信號為高電平信號，第二MOS管(Q8)根據(jù)行空白信號導(dǎo)通，電容C3通過第二 MOS管(Q8)進行放電，將電容C3上殘留的電荷全部釋放掉，以使得在每次對電容C3進行充電前，電容C3的電荷為零。
[0058]作為示例，電容(C3)的值可根據(jù)顯示面板的最高充電電壓與最低充電電壓之間的跨壓(即，最高充電電壓與最低充電電壓的電壓差)，以及顯示面板的充電時間來確定RC的值。應(yīng)理解，這里的R的值是指接入所述電路中的各第一電阻與第二電阻并聯(lián)后的阻值(即，公式(I)中的R的值)，C的值指電容C3的值。
[0059]這里，在顯示面板確定后，該顯示面板的解析度也就確定了(例如，4K或1080P等)，由于顯示面板每行的充電時間t0是已知的，例如，假設(shè)顯示面板的解析度為1080P，以I秒60幀為例，一幀對應(yīng)1080行，那么RC應(yīng)該滿足在充電時間t0內(nèi)，可使顯示面板的充電電壓可提升一個跨壓的值。
[0060]采用上述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路以及數(shù)據(jù)源電路芯片，可極大地減少數(shù)模轉(zhuǎn)換電路中采用的MOS管的數(shù)量，以有效降低數(shù)據(jù)源電路芯片的體積和成本。此外，上述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路以及數(shù)據(jù)源電路芯片還可顯著的提高source IC產(chǎn)品的經(jīng)濟效益，提升產(chǎn)品的市場價格競爭力。
[0061]上面已經(jīng)結(jié)合具體示例性實施例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明的實施不限于此。在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進行各種修改和變型，這些修改和變型將落入權(quán)利要求限定的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，所述電路包括: 與輸入的數(shù)字量位數(shù)相同個數(shù)的第一MOS管，其中，任一第一MOS管的柵極接收一位數(shù)字量，所述任一第一 MOS管的漏極連接到所述電路的輸出端，所述任一第一 MOS管的源極連接到第一電阻的一端，第一電阻的另一端連接到基準(zhǔn)電壓， 第二電阻，第二電阻的一端連接到基準(zhǔn)電壓，第二電阻的另一端連接到所述電路的輸出端， 第二 MOS管，第二 MOS管的漏極連接到所述電路的輸出端，第二 MOS管的源極接地，第二MOS管的柵極接收行空白信號， 電容，電容的一端連接到輸出端，電容的另一端接地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述電路包括的第一電阻的數(shù)量與所述第一MOS管的數(shù)量相同，且各個第一電阻的阻值隨著數(shù)字量的位權(quán)的變化而變化，其中，通過第一 MOS管與數(shù)字量最高位相連的第一電阻的阻值最小，通過第一 MOS管與數(shù)字量最低位相連的第一電阻的阻值最大。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，第二電阻的阻值大于與數(shù)字量最低位相連的第一電阻的阻值。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，電容的值為固定值。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述任一第一MOS管根據(jù)從柵極接收的數(shù)字量的值來導(dǎo)通所述任一第一MOS管，以將與所述任一第一MOS管相連接的第一電阻接入所述電路中，接入所述電路中的各第一電阻之間為并聯(lián)連接，接入所述電路中的各第一電阻與第二電阻之間為并聯(lián)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于，一個行掃描周期包括顯示階段和顯示空白階段，在顯示階段根據(jù)數(shù)字量的值對電容進行充電，以將所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出端的灰階電壓提供給顯示面板， 在顯示空白階段，所有第一MOS管均關(guān)斷，第二MOS管根據(jù)行空白信號導(dǎo)通，電容通過第二MOS管進行放電，以使得在每次對電容進行充電前，電容的電荷為零。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于，接入所述電路中的各第一電阻與第二電阻并聯(lián)后的阻值與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出端的灰階電壓呈非線性變化。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路，其特征在于，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出端的灰階電壓根據(jù)以下等式計算:Vgm=Vref-Vref.Θ—t/RC 其中，Vgm表示所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出端的灰階電壓，Vrrf表示基準(zhǔn)電壓，R表示接入所述電路中的各第一電阻與第二電阻并聯(lián)后的阻值，C表示電容，t表示電容的充電時間。9.一種數(shù)據(jù)源電路芯片，所述數(shù)據(jù)源電路芯片包括接收器、移位寄存器、行存儲器、電平升壓電路、根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項權(quán)利要求所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和放大電路。
【文檔編號】H03M1/66GK106059590SQ201610365127
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】曾德康, 徐楓程, 郭東勝
【申請人】深圳市華星光電技術(shù)有限公司