偏移抵消裝置的製作方法

2023-05-26 04:53:56

專利名稱：偏移抵消裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及對信號輸出的偏移進行抵消的偏移抵消(offsetcancel)裝置，涉及能夠應用於例如具有多個輸出運算放大器的液晶驅動器等的輸出電路中的偏移抵消裝置。
背景技術：
例如，在驅動液晶顯示裝置(LCD)的液晶驅動用集成電路中配備有多個輸出運算放大器，各輸出運算放大器的偏移如專利文獻1中所公開的那樣，一般僅對偏移電壓進行抵消。
專利文獻1日本專利公開特開2003-168936號公報專利文獻2日本專利公開特開2001-292041號公報專利文獻3日本專利公開特開2004-350256號公報然而，在用於設定放大率的電容元件或電阻元件連接於運算放大器的外部的情況下，需要為了因該電容和電阻引起的偏移而進行放大率的校正，存在以往的偏移抵消電路無法適用的問題。
此外，在以往的補償偏移方法中，還有在偏移補償的工作中無法進行信號輸出的問題。

發明內容
本發明的目的在於彌補這樣的現有技術的缺點，提供一種偏移抵消裝置，其能夠在偏移補償的工作中進行信號輸出，此外還能夠對由外接在運算放大器上的電容元件或電阻元件引起的偏移進行補償。
本發明為了解決上述課題，其特徵在於，包括多個輸出電路單元，將輸出信號的偏移抵消後進行輸出；選擇單元，選擇多個輸出電路中兩個輸出電路的輸出的任一個；輸出端子，輸出由選擇單元所選擇的輸出；以及判定單元，根據來自輸出電路單元的輸出，判定偏移狀態，輸出電路單元配備成比選擇單元至少多一個，根據判定單元的判定，由多個輸出電路單元中的任一輸出電路單元對偏移進行抵消，並且其他輸出電路單元使輸出信號經由選擇單元輸出至輸出端子。
這種情況下，輸出電路單元可以包括第1保持單元，存儲判定單元的判定結果；運算放大器單元，將輸入信號輸入給一個輸入而進行放大；調整電路，將運算放大器單元的輸出與運算放大器單元的另一輸入連接，利用根據由上述第1保持單元所保持的值而可變的電容，將輸出與輸入連接並進行增益調整；以及第1開關單元，連接於運算放大器單元的輸出上，在偏移抵消工作時導通，第1開關單元的輸出連接於判定單元上。此外，輸出電路單元可以包括第1保持單元，存儲判定單元的判定結果；差分放大單元，將輸入信號輸入給一個輸入而進行差分放大；以及第2開關單元，連接於運算放大器單元的輸出上，在偏移抵消工作時導通，差分放大單元具有多個阻值設定單元，阻值可變地分別連接於第1和第2差分電晶體的漏極上，在偏移抵消工作時使阻值依次可變，使差分放大單元的輸出經由第2開關單元由判定單元進行判定。進而，判定單元可以對輸出電路單元的輸出和規定的基準電壓進行比較，將與比較結果相對應的輸出向輸出電路單元輸出。
此外，本發明為了解決上述課題，偏移抵消方法通過偏移抵消裝置，對輸出信號的偏移進行抵消，其中偏移抵消裝置包括多個輸出電路單元，將輸出信號的偏移抵消後進行輸出；選擇單元，選擇多個輸出電路中兩個輸出電路的輸出的任一個；輸出端子，輸出由選擇單元所選擇的輸出；以及判定單元，根據來自輸出電路單元的輸出，判定偏移狀態，該方法其特徵在於將輸出電路單元準備成比選擇單元多一個，根據判定單元的判定，利用多個輸出電路單元中的任一輸出電路單元對偏移進行抵消，並且使輸出信號從其他輸出電路單元經由選擇單元輸出至輸出端子。
按照本發明，就能夠在進行輸出電路單元的輸出工作的同時依次進行偏移抵消，能夠由全體輸出端子得到均一的輸出電壓。此外，為了進一步提高偏移的精度，能夠通過更加細化增益調整用的電容分級來實現。
進而，即使對於在LCD源極驅動器中所使用的電壓跟隨器型的偏移，也能夠不使用電容元件地將偏移抵消。此外，還能夠通過增加比較器的精度並將阻值可變的分級設定為更細的幅度，從而進行高精度的偏移抵消。
此外，這些偏移抵消工作能夠在其工作中進行信號輸出。


圖1是表示應用了本發明的驅動電路10的實施例的框圖。
圖2是表示圖1所示的實施例中所應用的輸出電路的結構例的圖。
圖3是表示輸出電路的變形例的圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖來對本發明的偏移抵消裝置的實施例進行詳細說明。參照圖1，表示出應用了本發明的偏移抵消裝置的驅動電路的實施例。另外，在以下的說明中與本發明沒有直接關係的部分省略圖示及其說明，此外，信號的參考符號由其標出的連接線的參考編號來表示。
本實施例中的驅動電路10是例如驅動液晶顯示裝置(LCD)的液晶驅動電路，具備多個輸出電路(#1～#n+1)16，對多個輸出端子(#1～#n)12分別從一個輸出14輸出驅動信號(其中n為自然數)。輸出電路(#1～#n+1)16還從另一輸出18輸出驅動信號。輸出電路(#1～#n+1)16的輸出14與輸出18如圖所示連接在多個輸出選擇電路(#1～#n)20上。輸出選擇電路(#1～#n)20是選擇從互相鄰接的兩個輸出電路14輸出的信號的任一個並將選出的信號輸出至輸出端子12的選擇電路。即，如果是n號則選擇n號或n+1號的任一輸出電路16。另外，多個輸出電路16能夠配備為比輸出選擇電路20多兩個以上，這種情況下，輸出選擇電路20可以變更選擇對應的輸出電路16。輸出端子12與例如液晶顯示面板等相連接。另外，在該圖中為了避免圖的複雜化，在其圖示中省略了向輸出電路(#1～#n+1)16輸入的輸入信號的輸入端子。
此外，多個輸出電路(#1～#n+1)16的另一各個輸出18都與判定電路30相連接。判定電路30是將從各輸出電路16輸出的信號18輸入並將其與基準電壓相比較的比較判定電路。判定電路30具備比較器34，將輸入32上施加的基準電壓與輸入18所輸入的信號進行比較；以及判定輸出電路42，連接於比較器的輸出36上，將與該輸出電壓相對應的判定信號以規定的定時輸出至輸出40。判定輸出電路42的輸出40形成判定電路30的輸出，與多個輸出電路16分別連接，形成有反饋判定結果的反饋電路。
在此，對多個輸出電路(#1～#n+1)16的內部結構進行詳細說明，在圖2中表示了一個輸出電路(#n)16的結構例。其他的輸出電路(#1～#n-1)16也是與輸出電路(#n)16同樣的結構。如圖所示，輸出電路16在輸入數位訊號的輸入端子200上連接有數模轉換電路202。該轉換電路202在本實施例中應用電容型數模轉換電路，按每比特而串聯連接輸入開關204與電容元件206的一個端子，電容元件206另一端子作為轉換電路202的輸出208，與運算放大器210的一個輸入相連接。運算放大器210的另一輸入212上被施加基準電壓，運算放大器210將輸入208以及與輸入208的電位差相應的輸出14輸出。該輸出14進而經由開關214連接於輸出18上。
運算放大器210的輸出14還經由電容元件220反饋連接於運算放大器210的輸入208上。進而，與電容元件220並聯連接地連接有電容電路222。電容電路222是調整運算放大器210的增益的電路，分別串聯連接有多組開關224與電容元件226。開關224根據從用於調整電容電路222的靜電電容的增益調整電容用鎖存230輸出的切換信號232而導通或截止。增益調整電容用鎖存230輸入判定電路30(圖1)的輸出40並將其保持，並且利用該保持值使開關224導通或截止。這樣，電容電路222對電容元件220的電容進行微調以便根據判定電路30的輸出來補償偏移。
在以上的結構下，說明驅動電路10的工作，在最初的狀態下，使輸出電路(#1)16的開關214為導通，使除此以外的輸出電路(#2～#n+1)內的開關214全部為截止。此外，輸出選擇電路20進行下述切換將輸出電路(#2)16連接於輸出端子(#1)12上，將輸出電路(#3)16連接於輸出端子(#2)12上，以下按照同樣的順序連接，將輸出電路(#n+1)連接於輸出端子(#n)上。
在該連接狀態下進行輸出電路(#1)16的偏移抵消工作。首先，將電容電路222(圖2)內的開關224全部切換為截止狀態，將該狀態下的運算放大器210的輸出通過開關214輸入至判定電路30。比較器34將出現在輸入18的電壓與基準電壓32相比較，將與該比較相應的輸出36輸出至判定輸出電路42。判定輸出電路42將該判定結果以規定的定時輸出至輸出40。
判定電路30的輸出提供給各輸出電路16，輸出電路(#1)16將判定電路30的輸出40保持在增益調整電容用鎖存230中。當存儲了判定電路30的輸出40時，增益調整電容用鎖存230使電容電路222的開關224的任意一個導通，接著存儲保持該狀態下判定電路30的輸出40。依次重複進行這些工作，在判定電路30中，當出現在輸入18的電壓變得低於基準電壓32時，輸出電路(#1)16的偏移抵消就結束了。
當輸出電路(#1)16的偏移抵消結束時，使輸出電路(#1)16的開關214截止，接著使輸出電路(#2)16的開關214導通。與此同時，輸出選擇電路(#1)20將輸出電路(#2)16與輸出端子(#1)12切離，將輸出電路(#1)16與輸出端子(#1)12相連接。利用該連接狀態按如上所述進行輸出電路(#2)16的偏移抵消工作。
這樣，通過輸出電路(#1～#n+1)16的各個電路來推進偏移的補償，當輸出電路(#n+1)16的抵消工作結束時，之後重複進行各輸出電路(#1～#n+1)16的抵消工作。另外，在不進行這些抵消工作的定時中的各輸出電路16將出現於輸入200的輸入信號進行模擬轉換之後，根據電容元件220和電容電路222中所蓄積的電容，並行進行對該模擬輸出208的放大。
如以上說明，在圖1與圖2所示的第1實施例中，能夠一邊進行輸出電路16的輸出工作，一邊依次進行偏移抵消，能夠由全部輸出端子12得到均一的輸出電壓。此外，為了進一步提高偏移的精度，能夠通過進一步細化增益調整用的電容元件226的電容的分級來實現。
接下來，說明驅動電路10的其他實施例。本實施例中的驅動電路10在具備圖3所示的多個輸出電路300來代替圖1所示的輸出電路16這一方面，與圖1所示的第1實施例不同，至於其餘部分與第1實施例結構相同即可，故省略其說明。本實施例中的輸出電路300表示為多個輸出電路(#1～#n+1)300中的一個輸出電路(n)300。輸出電路300形成包含差分電晶體302、304的運算放大器，在一個差分電晶體302與連接點306之間連接有電阻RA1，在另一差分電晶體304與連接點306之間連接有電阻RB1。
進而，在差分電晶體302與連接點306之間分別連接有多組電阻RA2、RA3、RA4…和開關310。同樣地，在差分電晶體304與連接點306之間分別連接有多組電阻RB2、RB3、RB4…和開關310。此外，差分電晶體302、304的各漏極分別經由電晶體330、332連接到連接線334上。連接線334上供給有源極電壓。差分電晶體302與電晶體330的連接點336連接於電晶體338的柵極上，電晶體338的漏極連接於差分電晶體304的柵極上，並且形成有本輸出電路300的輸出14。該輸出14連接在開關214上，開關214的輸出18連接在如圖1所示的判定電路30上。
分別連接於多個電阻RA2、RA3、RA4…與多個電阻RB2、RB3、RB4…上的開關310，根據鎖存電路340的輸出342而導通或截止。鎖存電路340的結構可以與如圖2所示的增益調整用鎖存230相同，將向輸入40輸入的判定輸出信號保持，利用該保持值使所需的開關310導通或截止。此外，連接於連接點306上的電晶體350與連接於電晶體338的漏極上的電晶體352分別通過偏壓354形成有電流源。
本實施例中的輸出電路300的工作中，如圖1所示的判定電路30的輸出40輸入至鎖存電路340中，鎖存電路340對連接於電阻RA2、RA3、RA4…和電阻RB2、RB3、RB4…上的開關310的導通和截止進行控制。
由本輸出電路300形成的運算放大器的輸出14，輸入至差分電晶體304的柵極，輸出電路300作為電壓跟隨器而工作。備開關310與如圖2所示的各開關224相同，利用鎖存電路340的保持值對其導通或截止進行控制。
對輸出電路300的工作進行說明，首先最初與如圖1所示的實施例相同，配置在第一級的輸出電路(#1)300(與圖1的輸出電路(#1)16相對應)使其內部的開關214導通，使其以外的輸出電路(#2～#n+1)300內的開關214全部截止。此外，輸出選擇電路20與第1實施例相同進行下述切換將輸出電路(#2)300連接於輸出端子(#1)12上，將輸出電路(#3)16連接於輸出端子(#2)12上，以下按照同樣的順序連接，將輸出電路n+1連接於輸出端子(#n)上。
在該連接狀態下進行輸出電路(#1)300的偏移抵消工作。首先使分別連接於電阻RA2、RA3、RA4…上的開關310全部成為導通狀態，使分別連接於電阻RB2、RB3、RB4…上的開關310全部成為截止狀態，在這些狀態下進行輸出電路(#1)300的輸出。由於電阻RA2、RA3、RA4…並聯連接，所以與連接了差分電晶體304的電阻RB1相比，電阻RA2、RA3、RA4…的合成阻值小。此處在差分電晶體302、304流過相同的電流時，差分電晶體332的源極與連接點306之間的電壓大於差分電晶體302的源極與連接點306之間的電壓。因此，當差分電晶體302、304的柵電壓分別為相同的無偏移狀態時，輸出電路300的輸出電壓穩定為比向輸入320的輸入電壓高的狀態。判定電路30(圖1)將該狀態的輸出18與基準電壓32相比較。當輸出18的電壓比基準電壓32高時，比較電路30將表示該判定結果的信號40從判定輸出電路42輸出。該信號40提供給各輸出電路300，第1號的輸出電路(#1)300的鎖存電路340將信號40存儲保持。
接著，控制電阻RA2為截止狀態，在將輸出電路300的輸出電壓僅降低少許的狀態下，與上述同樣地進行判定工作。當因電阻RA2的截止狀態引起的判定工作結束時，接著進行因電阻RA3的截止狀態引起的判定工作。電阻RA4以後同樣重複進行工作，若使與電阻RA系列相連接的開關310的開關全部截止，則接著使電阻RB2、RB3…和電阻RB系列的電阻依次為導通狀態。這期間，輸出電路300的輸出電壓緩緩下降，與運算放大器的偏移部分疊加，當向輸入320的輸入電壓與向輸出14的輸出電壓相等時，輸出電路(#1)300中的偏移抵消工作結束。
當輸出電路(#1)300中的偏移抵消工作結束時，其內部的開關214切換為截止狀態，然後下一級輸出電路(#2)內所具備的開關214切換為導通狀態。與此同時輸出選擇電路20的切換工作也與上述實施例同樣地來進行，輸出電路(#1)300的輸出連接於輸出端子(#1)12上。其後，下一級以後的輸出電路(#2～#n+1)300中的偏移抵消工作依次進行，當輸出電路(#n+1)300的偏移抵消工作結束時，再次重複從輸出電路(#1)300開始的偏移抵消工作。
如以上說明，在上述實施例中，即使對於在LCD源極驅動器中使用的電壓跟隨器型的偏移，也能夠在不使用電容元件的情況下補償偏移。此外，能夠通過增加比較器的精度並將電阻RA、RB的分級設定為更細的幅度，來進行高精度的偏移抵消。
以上雖然在圖2和圖3中說明了能夠執行偏移抵消的運算放大器的各種結構例，但是這些輸出電路內的結構也可以應用於例如圖1所示的比較器34中。此外，在上述各種實施例中，構成為在偏移抵消工作中使輸出電壓緩緩下降變化，但不限於此，例如也可以應用通過二元搜索求得最優值的方法。
權利要求
1.一種偏移抵消裝置，其特徵在於，包括多個輸出電路單元，將輸出信號的偏移抵消後進行輸出；選擇單元，選擇該多個輸出電路中兩個輸出電路的輸出的任一個；輸出端子，輸出由該選擇單元所選擇的輸出；以及判定單元，根據來自上述輸出電路單元的輸出，判定偏移狀態，上述輸出電路單元配備成比上述選擇單元至少多一個，根據上述判定單元的判定，由上述多個輸出電路單元中的任一輸出電路單元對偏移進行抵消，並且其他輸出電路單元使上述輸出信號經由上述選擇單元輸出至上述輸出端子。
2.如權利要求1所述的偏移抵消裝置，其特徵在於，上述輸出電路單元包括第1保持單元，存儲上述判定單元的判定結果；運算放大器單元，將輸入信號輸入給一個輸入而進行放大；調整電路，將該運算放大器單元的輸出與該運算放大器單元的另一輸入連接，利用根據由上述第1保持單元所保持的值而可變的電容，將該輸出與輸入連接而進行增益調整；以及第1開關單元，連接於上述運算放大器單元的輸出上，在偏移抵消工作時導通，該第1開關單元的輸出連接於上述判定單元上。
3.如權利要求1中所述的偏移抵消裝置，其特徵在於，上述輸出電路單元包括第1保持單元，存儲上述判定單元的判定結果；差分放大單元，將輸入信號輸入給一個輸入而進行差分放大；以及第2開關單元，連接於上述運算放大器單元的輸出上，在偏移抵消工作時導通，上述差分放大單元具有多個阻值設定單元，阻值可變地分別連接於第1和第2差分電晶體的漏極上，在偏移抵消工作時使阻值依次可變，使該差分放大單元的輸出經由上述第2開關單元由上述判定單元進行判定。
4.如權利要求1中所述的偏移抵消裝置，其特徵在於，上述判定單元對上述輸出電路單元的輸出和規定的基準電壓進行比較，將與該比較結果相對應的輸出向該輸出電路單元輸出。
5.一種偏移抵消方法，通過偏移抵消裝置，對輸出信號的偏移進行抵消，其中上述偏移抵消裝置包括多個輸出電路單元，將上述輸出信號的偏移抵消後進行輸出；選擇單元，選擇該多個輸出電路中兩個輸出電路的輸出的任一個；輸出端子，輸出由該選擇單元所選擇的輸出；以及判定單元，根據來自上述輸出電路單元的輸出，判定偏移狀態，該方法其特徵在於將上述輸出電路單元準備成比上述選擇單元多一個，根據上述判定單元的判定，由上述多個輸出電路單元中的任一輸出電路單元對偏移進行抵消，並且使上述輸出信號從其他輸出電路單元經由上述選擇單元輸出至上述輸出端子。
全文摘要
本發明提供一種偏移抵消裝置，其能夠在偏移補償的工作中進行信號輸出，此外還對由外接於運算放大器上的電容元件或電阻元件引起的偏移進行補償。驅動電路(10)具備多個輸出電路(#1～#n+1)(16)，對多個輸出端子(#1～#n)(12)分別從一個輸出(14)輸出驅動信號；從另一輸出(18)也輸出驅動信號。輸出(14)與輸出(18)連接於多個輸出選擇電路(#1～#n)(20)，選擇從互相鄰接的兩個輸出電路(16)輸出的信號的任一個，將選擇的信號輸出至輸出端子(12)。輸出電路(#1～#n+1)(16)的另一輸出(18)連接於判定電路(30)，判定電路(30)將信號(18)與基準電壓相比較，將與比較結果相應的判定信號以規定的定時輸出至輸出(40)，輸出電路(16)根據該輸出(40)進行偏移抵消工作。
文檔編號H03F3/45GK1953320SQ20061013985
公開日2007年4月25日 申請日期2006年9月20日 優先權日2005年10月21日
發明者樋口鋼兒 申請人:衝電氣工業株式會社