數位/類比轉換器的製作方法
2023-05-01 07:51:26 2
專利名稱：數位/類比轉換器的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種數位/類比轉換器，尤指一種具有電阻網路的數位/類比轉換器，其中該電阻網路更包含一電阻補償網路。該數位/類比轉換器是用以進行一數位信號與一類比信號之最佳化轉換，以供類比式液晶顯示器使用。
背景技術：
液晶顯示器(Liquid Crystal Displays，LCD)普遍地被認為是傳統陰極射線管顯示裝置(Cathode-Ray Tube Display，CRT Display)的主要取代方案。其優點在於液晶顯示器具有更小的體積、更清晰的顯示畫質，以及減少輻射線的影響。液晶顯示器主要有兩種類型數位式液晶顯示器模式以及類比式液晶顯示器模式。上述兩種液晶顯示器差異的癥結點在於，類比式液晶顯示器接收類比信號，以在螢幕上顯示影像；數位式液晶顯示器接收數位信號，以在螢幕上顯示影像。
為了得以於類比式液晶顯示器內處理數位信號，或是於數位式液晶顯示器內進行處理類比信號的處理，很明顯地，是必須具有一個有能力將數位信號轉換為類比信號，或反之的轉換器。
一般來說，與數位式液晶顯示器(digital LCD)相比，類比式液晶顯示器(analog LCD)具有較高的電源效率(considerable competitive power)。事實上，絕大多數可以將數位信號轉換為類比信號的轉換器，於信號轉換期間，皆有信號損耗以及信號失真的情況。因此，已知技術的問題在於，如何於信號轉換時，使得信號耗損與信號失真最小化，並且同時保持轉換時之效率與經濟性。
美國專利證書號6,222,473中揭露了一種使用已改良之可切換之R-2R的數位/類比轉換器。事實上，市場上已出現有多種轉換器，可依據所需的轉換機能，將數位輸入信號換為類比輸出信號。上述數位/類比轉換器間的差異，可利用具有不同預定解析度之數位輸入信號、具有不同編碼方式之數位輸入信號、使用一個固定參考值或多個參考值之類比輸出信號，類比輸出信號具有不同範圍之數值以及不同類型的類比輸出信號來區分。此外，有些數位/類比轉換器轉換器之效能，可分別透過如穩定時間(settling time)、全尺度(full scale)轉換時間、精確度或線性度以及解析度等來考慮。
數位輸入信號位元寬度的數值，定義了解析度、輸出階層的數值或量化階層的數值，以及可接受數位碼的總數。如數位輸入信號為n位元寬，則可分為2n輸出階層以及2n-1位階。該數位輸入信號可以下列方式編碼直接二進位、二補數位元排列、偏移二進位(offset binary)、灰階編碼(gray scale code)、二進編碼十進位(binary coded decimal)，但亦不以此為限。該類比輸出信號值的範圍通常依據一類比參考值而決定。此類比參考值可由內部產生，但為了求精準，通常由外部所提供。如在一具有參考值固定的數位/類比轉換器中，在固定類比參考準位下，類比輸出信號的範圍會與數位輸入信號成比例。或者，如在多工數位/類比轉換器中，類比輸出信號為可變類比參考準位輸入以及數位輸入信號之數位碼乘積的結果。類比輸出信號可為一單純正值或者單純負值，亦可為一可正可負的數值。類比輸出信號可為一類比電壓信號或者一類比電流信號。
此外，可用以作為數位/類比轉換器的電子電路的種類亦多樣化。例如利用雙載子電晶體(Bipolar Junction Transistor)技術、金氧半導體(Metal Oxide Semiconductor，MOS)技術或其組合，以構成數位/類比轉換器。雙載子電晶體技術可為使用PNP電晶體之PNP技術、使用NPN電晶體之NPN技術，或兩者皆使用；當使用金氧半導體技術時，可為使用P通道場效電晶體的PMOS技術、N通道場效電晶體的NMOS技術，或PMOSFET與NMOSFET兩者皆使用之互補金屬氧化半導體(CMOS)技術。
請參考圖1，已知的數位/類比轉換器為通常利用一包含R-2R網路的R-2R網路數位/類比轉換器100來實現。此R-2R網路數位/類比轉換器100包含一R-2R網路121、一切換電路111以及一數位入口131。如圖1所示，數位入口131包含4個數位輸入端分別為D0、D1、D2以及D3。
R-2R網路121包含有複數個電阻122、123、124、125、126、127、128以及129。電阻124、126以及128具有一特定電阻值r，該等電阻122、123、125、127、以及129具有一特定電阻值R，其中R的電阻值為r的兩倍。換言之，R＝2r。
切換電路111包含四個開關112、113、114以及115，請同時參考圖2，每一開關(以開關112為例)可包含一反向器201、一CMOS電晶體閘202、兩PMOS電晶體212、222以及兩NMOS電晶體213以及223。
此R-2R網路數位/類比轉換器(R-2R network digital toanalog converter)通常包含該數位入口131、R-2R網路121、切換電路111、類比供應電源VDD以及接地端GND。數位輸入端D0、D1、D2以及D3分別控制開關112、113、114以及115，以使R-2R網路數位/類比轉換器轉換數位入口131之數值為類比輸出信號。一個R-2R網路數位/類比轉換器的線性程度對轉換時的精確性而言，是十分重要的，且通常以數位信號輸入端131n位元中的最小意義位元(least significant bits，LSB)單位來表示。在理想的狀態下，R-2R網路121中每一電阻的電阻值遠大於相對應之開關112、113、114以及115內阻值時，R-2R網路數位/類比轉換器可具有優良的線性度，以進行精確的信號轉換。
應用於類比式液晶顯示器時，已知R-2R網路數位/類比轉換器具有下述缺點。已知類比式液晶顯示器包含有有含一紅色影像端子、一綠色影像端子以及一藍色影像端子之RGB端，其分別透過包含三條線之AV線連接類比LCD的紅色影像端子、綠色影像端子，以及藍色影像端子，以接收類比RGB信號。類比LCD之紅色影像端子、綠色影像端子，以及藍色影像端子，其每一之等效輸入阻抗可被視為一電容性負載。因此，已知的R-2R網路數位/類比轉換器在實際應用時，必須利用三個分開之R-2R網路的數位/類比轉換器，以分別轉換三個有所區別之數位信號，如紅色影像信號、綠色影像信號，以及藍色影像信號。當該數位入口131之該等數位輸入端D0、D1、D2以及D3的數位輸入信號突然地由一高電壓位準變化至一低電壓位準或者由一低電壓位準變化至一高電壓位準時，為了在固定單位時間內改變該類比輸出電壓由最大值至最小值範圍或者最小值至最大值的範圍，該R-2R網路121之電阻124、126以及128以及具有2r電阻值之電阻，其電阻值必須降低。然而，當R-2R網路121電阻之電阻值降低時，R-2R網路數位/類比轉換器的線性度亦隨之降低。換言之，信號的嚴重衰減或失真是可以被預期的。上述狀況正是起因於R-2R網路121中電阻與對應之開關112、113、114以及115具有內阻，這些內阻將影響R-2R網路121中之電阻匹配，並導致R-2R網路121在進行數位/類比轉換時之線性度降低，也就是被轉換的信號會有嚴重失真及衰減的問題。
請參考圖3，為了解決上述的嚴重信號失真以及信號衰減問題，已知的一R-2R網路數位/類比轉換器301結構中利用一單位增益緩衝器(unity gain buffer)321來克服上述的問題，因此可求得R-2R網路數位/類比轉換器301所需求之最佳化電阻值，使R-2R網路數位/類比轉換器301中之電阻值是適度地大於開關303、304、305以及306的內阻值，以讓開關303、304、305以及306的內阻值不影響R-2R網路數位/類比轉換器301中電阻在數值上之匹配，而使此數位/類比轉換器的線性最佳化。
但，系統中使用之單位增益緩衝器321的主要缺點之一為高品質的單位增益緩衝器通常相當昂貴。此外，數位/類比轉換器的效能也將單獨仰賴單位增益緩衝器321的效能與特性，如此一來，對數位/類比轉換器進一步改良以及依據需求以及系統特性調整的彈性空間亦大致喪失。
發明內容
本發明的主要目的為提供一個數位/類比轉換器(digitalto analog converter)，轉換一數位信號為一類比信號以供一類比式液晶顯示器使用，該數位/類比轉換器無須利用任何單位增益緩衝器(unity gain buffer)即可實現高品質之數位類比轉換。
本發明的另一目的為提供一數位/類比轉換器，該數位/類比轉換器包含一具有電阻補償電路之電阻網路。該數位/類比轉換器利用該具有電阻補償電路之電阻網路可彈性地補償相對應開關之內阻所導致的非線性狀態，產生一最佳化之類比輸出，以達成最佳化線性度以及最佳化精確度之數位類比信號轉換。
本發明的另一目的為提供一數位/類比轉換器，能夠更精確地控制並且有效率的轉換一數位信號為一類比信號，以解決已知技術的困難與缺陷。
因此，為達成上述目的，本發明提供一種n位元解析度之數位/類比轉換器，以轉換一數位輸入信號為一類比輸出信號，包含一數位入口(digital inlet)，具有複數數位輸入端以接收該數位輸入信號；一閂鎖電路(latching circuitry)，與該數位入口耦接，接收該數位入口中之該數位輸入信號，並以二進位信號形式儲存該數位輸入信號；一電壓位準調整電路(voltage level shifter circuitry)，與該閂鎖電路耦接，調整該數位輸入信號為一數位輸出信號，其中該數位輸出信號之電壓位準較該數位輸入信號之電壓位準為高；
一切換電路(switching circuitry)，包含複數開關，其中任一開關包含一輸出端；一第一輸入端，與一第二電壓源耦接，該第二電壓源提供一第二參考電壓；一第二輸入端，與一第一電壓源耦接，該第一電壓源提供一第一參考電壓；以及一控制端，與該電壓位準調整電路耦接，用以選擇性地耦合該第一參考電壓以及該第二參考電壓之一者至該輸出端，其中該數位輸入信號是決定輸出至該輸出端為該第一參考電壓以及該第二參考電壓之一者；以及一具有電阻補償電路的電阻網路(resistancenetwork)，包含一組串聯電阻；複數互補金屬氧化半導體(CMOS)補償電路，耦接於任兩該等串連電阻之間；以及一組並聯電阻，任一該等並聯電阻分別與該等串連電阻以及該補償電路的共同節點耦接，其中該補償電路用以調節該數位輸入信號至該類比輸出信號間的轉換。
藉由單純示範最適於實施本發明的模式中之一，熟習此項技術人士將可自以下說明了解本發明的特點及優勢中之一或部分或全部，其中該說明顯示及描述本發明的較佳具體實施例。如應可了解到，本發明能有不同具體實施例，並且其數個細節是能在各種明顯方面中修改，且全部不脫離本發明。因此，附圖及說明書基本上可視為範例性而非限制性。
圖1是為一已知類比/數位轉換器電路示意圖。
圖2另一已知類比/數位轉換器電路示意圖。
圖3是一已知具有單位補償緩衝器之數位/類比轉換器電路示意圖。
圖4是依據本發明第一較佳實施例之數位/類比轉換器電路示意圖。
圖5是依據本發明第一較佳實施例之電壓位準調整器電路示意圖。
圖6是依據本發明第一較佳實施例之切換開關電路示意圖。
圖7是依據本發明第一較佳實施例，位於傳導狀態下的第一CMOS補償電路461電路示意圖。
圖8是依據本發明第一較佳實施例，位於傳導狀態下的第二CMOS補償電路462、第三CMOS補償電路463及第四CMOS補償電路464電路示意圖。
圖9是依據本發明第二較佳實施例之數位/類比轉換器電路示意圖。
圖10是依據本發明第三較佳實施例之數位/類比轉換器電路示意圖。
主要元件符號說明100R-2R網路數位/類比轉換器111切換電路112、113、114、115開關121R-2R網路131數位入口122、123、124、125、126、127、128、129電阻201反向器 202CMOS電晶體閘212、222PMOS電晶體 213、223NMOS電晶體301R-2R網路數位/類比轉換器303、304、305、306開關321單位增益緩衝器410數位入口420閂鎖電路430電壓位準調整電路440切換電路450電阻網路460液晶顯示器類比輸出端
421、422、423、424邊緣觸發切換器431、432、433、434電壓位準調整器441、442、443、444切換開關453、455、457、451、452、454、456、458電阻461第一CMOS補償電路462第二CMOS補償電路463第三CMOS補償電路464第四CMOS補償電路471第一參考電壓源472第二參考電壓源501低電壓直流電源502高電壓直流電源503、504、505、506反相器507、508、509、510PMOS電晶體600驅動控制器601反相器 602傳輸閘611、621互補金屬氧化半導體電晶體612PMOS電晶體 613NMOS電晶體701PMOS電晶體 702NMOS電晶體801PMOS電晶體 802NMOS電晶體900數位/類比轉換器 910數位入口
920閂鎖電路 940切換電路950具有電阻補償電路的電阻網路960液晶顯示器類比輸出端1010數位入口1040切換電路1041、1042、1043、1044切換開關1050電阻網路1053、1055、1057、1051、1052、1054、1056、1058電阻1060液晶類比輸出端1061第一互補金屬氧化半導體補償電路1062第二互補金屬氧化半導體補償電路1063第三互補金屬氧化半導體補償電路1064第四互補金屬氧化半導體補償電路1071第一參考電壓源1072第二參考電壓源
具體實施例方式請參考圖4所示，是為本發明較佳實施例之一數位/類比轉換器。該數位/類比轉換器是應用於一類比式液晶顯示器。該數位/類比轉換器包含一數位入口(digital inlet)410、一閂鎖電路(latching circuitry)420、一電壓位準調整電路(voltagelevel shifter circuitry)430、一切換電路(switchingcircuitry)440、一具有電阻補償電路的電阻網路(resistancenetwork with a resistance compensatory circuitry)450以及一液晶類比輸出端(LCD analog output)460。該數位入口(digital inlet)410包含四個數位輸入端D0、D1、D2以及D3。圖4中所示為一個具有電阻補償電路的四位元電阻網路，以提供一類比輸出信號，但該具有電阻補償電路的電阻網路結構亦可以利用增加串連電阻、並聯電阻以及切換控制線的方式，輕易地加以擴充為n位元電阻網路。該數位入口(digital inlet)410具有複數數位輸入端D0、D1、D2以及D3用以接收至少一例如以VDD等於邏輯1，以VSS等於邏輯0代表二進位之一位元的數位信號。(舉例來說，其中VDD可為3、3V，VSS可為GND＝0V)。
閂鎖電路420與該數位入口410耦接，儲存接收於數位入口410且用以作為二進位信號之的數位信號。閂鎖電路420包含複數個邊緣觸發正反器(edge-triggered flip-flop)421、422、423以及424。一正反器的基礎功能為於邏輯0或1準位時，儲存代表二進位信號的單一位元，因此，閂鎖電路420可以儲存接收於數位入口410且用以作為二進位信號之的數位信號，其中「邊緣觸發」則表示於時脈信號CLK的升(或降)邊緣時，儲存數位入口410之數位信號。
該電壓位準調整電路430與該閂鎖電路420耦接，其用以將對應邏輯1＝VDD(logic 1＝VDD)以及邏輯0＝VSS(logic 0＝VSS)(在本實施例中，其中VSS＝GND＝0V)之低電壓之數位信號，調整為對應邏輯1＝VDDH以及邏輯0＝VSS之高電壓輸出信號，其中VDDH電壓較VDD電壓為高。電壓位準調整電路430包含複數個電壓位準調整器(voltage level shifter)431、432、433以及434。每一該電壓位準調整器431、432、433以及434分別與邊緣觸發正反器421、422、423以及424耦接，將對應邏輯1＝VDD以及邏輯0＝VSS之低電壓數位信號，調整為對應邏輯1＝VDDH以及邏輯0＝VSS之高電壓輸出信號。請參考圖5所示，此圖5為電壓位準調整器431、432、433以及434之電路示意圖，其中每一電壓位準調整器431、432、433以及434包含一低電壓直流電源501以及高電壓直流電源502。低電壓直流電源501用以提供一直流電壓VDD給反相器(inverter)503、504以及505。高電壓直流電源502用以提供另一直流電壓VDDH給反相器(inverter)506、PMOS電晶體507以及510、PMOS電晶體508以及509。反相器(inverter)506、PMOS電晶體507、510以及NMOS電晶體508以及509連接於高電壓直流電源502的高電壓端以及接地端GND之間。同樣的，反相器503、504以及505連接於低電壓直流電源501的高電壓端以及該接地端GND之間。反相器(inverter)506、PMOS電晶體507、510、NMOS電晶體508、509以及反相器503、504以及505的連接方法亦已於圖上標明。A0以及A1分別標示每一電壓位準調整器431、432、433以及434的輸入端以及輸出端。
該切換電路440包含複數切換開關441、442、443以及444。每一切換開關441、442、443以及444包含第一輸入端B1與第二參考電壓源472連接、第二輸入端B2與第一參考電壓源471連接、控制端B3分別與每一電壓位準調整器431、432、433以及434連接，以及一輸出端B0。第一參考電壓源471提供第一參考電壓VREFA。第二參考電壓源472提供第二參考電壓VREFB。為了確認用於類比式液晶顯示器之紅色影像端、綠色影像端以及藍色影像端所需之輸入電壓信號規格，第一參考電壓源471以及第二參考電壓源472是用以調整數位/類比轉換器的輸出範圍，其中第一參考電壓VREFA是較第二參考電壓VREFB為高。當控制端B3接收一位元信號」0」時，每一切換開關441、442、443以及444與第一參考電壓源471耦接。當控制端B3接收一位元信號」1」時，每一切換開關441、442、443以及444與第二參考電壓源472耦接。因此，輸出端B0可輸出第一參考電壓VREFA或是第二參考電壓VREFB。根據本發明概念，第一參考電壓VREFA或是第二參考電壓VREFB亦可由單一電壓源之兩端所提供，且第二參考電壓VREFB亦可為接地。
具有電阻補償電路的電阻網路450與切換電路440耦接，用以調整類比輸出信號以改善類比輸出信號品質。
液晶顯示器類比輸出端460與具有電阻補償電路的電阻網路450耦接以輸出較佳的類比信號至類比式液晶顯示器。
請參考圖4所示，當具有電阻補償電路的四位元電阻網路數位/類比轉換器擴充為一具有電阻補償電路的n位元電阻網路數位/類比轉換器時，數位入口410標示為D0、D1、D2…D(N-2)以及D(N-1)，其中N為一自然數。本發明中，N可經由設計者或製造者進行預先設定。
閂鎖電路420包含複數個邏輯邊緣觸發正反器(logicedge-triggered flip-flops)421、422、423以及424，邏輯邊緣觸發正反器分別與數位入口410的數位輸入端D0、D1、D2以及D3耦接，其中邏輯邊緣觸發正反器421、422、423以及424，用以儲存與數位輸入端D0、D1、D2以及D3相對應的數位信號。因此透過時脈信號CLK以邊緣觸發的方式，觸發該等邏輯邊緣觸發正反器421、422、423以及424，該等正反器421、422、423以及424儲存數位輸入端D0、D1、D2以及D3之二進位信號。
請參考圖4以及圖6，切換電路440包含有複數個切換開關441、442、443以及444，其分別與電壓位準調整電路430的電壓位準調整器431、432、433以及434耦接。藉由該電壓位準調整電路430調整在固定期內輸入至具有電阻補償電路450之電阻網路的數位信號，以達成較佳的類比信號輸出。如前所述，第一參考電壓VREFA或者第二參考電壓VREFB輸入至具有電阻補償電路450的電阻網路中。
請參考圖6每一該開關441、442、443以及444包含一驅動控制器600以及兩個互補金屬氧化半導體(CMOS)電晶體611及621，其中驅動控制器600輸出兩個不同的邏輯位準以控制CMOS電晶體611以及621的導通或者截止。驅動控制器600可以一反相器601以及一傳輸閘602構成。CMOS電晶體611以及621每一皆包含有PMOS電晶體612以及NMOS電晶體613。PMOS電晶體612具有一預定通道長度Lp以及一通道寬度Wp。NMOS電晶體613具有一預定通道長度Ln以及一通道寬度Wn。然而，典型PMOS電晶體或NMOS電晶體在導通狀態下之阻抗為藉由各自之通道寬度與通道長度比值來決定。依此結果，藉由選擇一個具有適當通道長寬比之較佳化PMOS電晶體以及NMOS電晶體，可對應得到適合之CMOS電晶體611、621阻抗值。
請參考圖4所示，具有電阻補償電路450的電阻網路包含複數電阻451、452、453、454、455、456、457以及458、第一CMOS補償電路(first CMOS compensatory circuitry)461、第二CMOS補償電路(second CMOS compensatory circuitry)462、第三CMOS補償電路(third CMOS compensatory circuitry)463以及第四CMOS補償電路(fourth CMOS compensatory circuitry)464。在這個實施例裡，每一電阻453、455以及457具有一特定電阻值R，每一電阻451、452、454、456以及458具有一特定電阻值2R，可組合為一已知的R-2R網路或其他任何一種不同的電阻值比例網路，其中2R是指電阻值為R的兩倍。第一CMOS補償電路461與第二參考電壓源472以及電阻451耦接。第二CMOS補償電路462與電阻451、452以及453共同節點耦接。第三CMOS補償電路463與電阻453、454以及455的共同節點耦接。第四CMOS補償電路464與電阻455、456以及457的共同節點耦接。每一電阻452、454、456以及458是分別與每一切換開關441、442、443以及444之輸出端B0耦接。在導通的情況下，第一CMOS補償電路461、第二CMOS補償電路462、第三CMOS補償電路463以及第四CMOS補償電路464可用以控制具有電阻補償電路450的電阻網路，藉以獲得較佳的數位類比信號轉換供液晶顯示器使用。換句話說，第一CMOS補償電路461、第二CMOS補償電路462、第三CMOS補償電路463以及第四CMOS補償電路464是用以補償切換開關441、442、443、以及444內阻值所造成的非線性問題。
本發明有幾個重點應被特別指出首先，當電阻網路450之電阻以兩倍電阻比例以形成已知的R-2R網路。再者，第一CMOS補償電路461與第二CMOS補償電路462、第三補償電路463以及第四補償電路464間之通道長寬比可被設定為一比二。最後，開關441、442、443以及444由電晶體611以及621組成，以實現較佳化數位類比轉換。在任何較佳數位類比轉換特性中，上述比例還可為任何大於本案較佳實施例之比例值。
請參考圖7以及圖8所示，為第一CMOS補償電路461、第二CMOS補償電路462、第三CMOS補償電路463以及第四CMOS補償電路464之電路示意圖。在此較佳實施例中，第一CMOS補償電路461包含PMOS電晶體701以及NMOS電晶體702。每一第二CMOS補償電路462、第三CMOS補償電路463以及第四CMOS補償電路464包含PMOS電晶體801以及NMOS電晶體802。當第CMOS補償電路461、第二CMOS補償電路462、第三CMOS補償電路463以及第四CMOS補償電路464被偏壓為導通狀態時，PMOS電晶體801的通道長寬比是為PMOS電晶體701之兩倍。
另一方面，當第一CMOS補償電路461、第二CMOS補償電路462、第三CMOS補償電路463以及第四CMOS補償電路464被偏壓在導通狀態時，每一第二CMOS補償電路462、第三CMOS補償電路463以及第四CMOS補償電路464之NMOS電晶體802的通道長寬比被設定為NMOS電晶體702的兩倍，其中NMOS電晶體802的閘極偏壓於VDDH，而PMOS電晶體801的閘極被偏壓於GND。在某些特殊的應用中，PMOS電晶體801以及NMOS802可偏壓於其他的電壓值下。
液晶顯示器類比輸出端460與具有一電阻補償電路450的電阻網路耦接，並傳輸轉換自數位信號之類比信號至類比式液晶顯示器。
請參考圖4，數位/類比轉換器的運作方式敘述如下首先，當閂鎖電路420被一個時脈信號CLK觸發時，閂鎖電路420儲存並保留來自數位入口410數位輸出端之數位信號，並且傳輸已儲存的數位信號至電壓位準調整電路430。
接著，儲存於閂鎖電路420的數位信號藉由電壓位準調整電路430由低電壓位準轉換為高電壓位準，其中放大信號被輸入至切換電路440中。
最後，具有電阻補償電路450的電阻網路進行阻抗調整，以補償對應的切換電路440中開關內阻所造成的非線性問題。使具有此電阻補償電路電阻網路的數位/類比轉換器得以輸出一較佳的類比信號至類比式液晶顯示器。
請參考圖9，為依據本發明另一較佳實施例之數位/類比轉換器電路示意圖。本實施例中，該數位/類比轉換器900包含數位入口(digital inlet)910、閂鎖電路(latching circuitry)920、切換電路(switching circuitry)940、具有電阻補償電路的電阻網路950(resistance network with aresistancecompensatory circuitry)以及液晶顯示器類比輸出端(LCDanalog output)960。
請參考圖10所示，為依據本發明第三較佳實施例之一數位/類比轉換器的電路示意圖。本實施例中，數位/類比轉換器包含數位入口(digital inlet)1010、切換電路(switchingcircuitry)1040、具有電阻補償電路的電阻網路(resistancenetwork with a resistance compensatory circuitry)1050以及液晶顯示器類比輸出端(LCD analog output)1060。
熟知此項技術人士應了解上述圖式及說明中所示之本發明具體實施例只是範例性且非限制。
本發明較佳具體實施例的前述說明是用於示範及說明目的。其非旨於徹底或使本發明限於該精確形式或已揭示之範例性具體實施例。因此，先前說明應視為示範性而非限制性。顯然許多修正及變化對於熟習此項技術人士將是很明顯的。具體實施例之選擇及描述是為了更佳解釋本發明的原理及其實際應用之最佳模式，從而允許熟習此項技術人士理解用於各種具體實施例之本發明，且具有適合於特定使用或所涵蓋實作之各種修改。本發明意於使其範疇由在此所附之申請專利範圍及其等同者定義，其中除非另有說明，否則所有請求項均包含其最廣泛之合理範圍。應了解到，可由熟習此項技術者對於具體實施例進行改變，而不脫離由以下申請專利範圍所定義之本發明的範疇。再者，本揭露書中沒有任何元件及組件是意以用於公眾，不管該元件或組件是否在以下申請專利範圍中明確地提及。此外，本揭露書的摘要是提供用以順應摘要規則之要求，其允許搜尋者迅速地確定從此揭露書發布的任何專利之技術揭露主題。應要了解到其非用於解釋或限制申請專利範圍的範疇或意涵。
權利要求
1.一種數位/類比轉換器，轉換一數位輸入信號為一類比輸出信號，包含一數位入口，具有複數個數位輸入端，以接收該數位輸入信號；一切換電路，包含複數個開關，其中任一開關包含一輸出端；一第一輸入端，是耦接一第二參考電壓；一第二輸入端，是耦接一第一參考電壓；一控制端，與對應之該數位輸入端耦接，選擇性地耦接該第一輸入端以及該第二輸入端之一者至輸出端，其中該數位輸入信號是用以決定該輸出端之輸出為該第一參考電壓以及該第二參考電壓二者之一；一具有電阻補償電路的電阻網路，包含一組串聯電阻；複數互補金屬氧化半導體補償電路，耦接於任兩該等串連電阻之間；以及一組並聯電阻，每一該等並聯電阻分別與該等串連電阻以及該互補金屬氧化半導體補償電路之複數共同節點耦接，其中該互補金屬氧化半導體補償電路是用以調整由該數位輸入信號與該類比輸出信號間之轉換。
2.如申請專利範圍第1項所述之數位/類比轉換器，其中該第一參考電壓較第二參考電壓為高。
3.如申請專利範圍第1項所述之數位/類比轉換器，其中每一該開關包含一驅動控制器以及兩互補金屬氧化半導體電晶體，其中該驅動控制器輸出兩不同邏輯位階以控制該互補金屬氧化半導體電晶體之開關狀態，且每一該兩互補金屬氧化半導體電晶體包含一PMOS電晶體以及一NMOS電晶體，其中該PMOS電晶體具有一第一通道寬長比，該NMOS電晶體具有一第二通道寬長比，該開關的阻抗值是經由該等電晶體各自之通道寬長比決定。
4.如申請專利範圍第1項所述之數位/類比轉換器，其中該電阻補償電路包含複數互補金屬氧化半導體補償電路，其中每一該互補金屬氧化半導體補償電路包含一PMOS電晶體以及一NMOS電晶體，其中該等電晶體之通道寬長比是為該開關中電晶體通道寬長比的兩倍。
5.如申請專利範圍第2項所述之數位/類比轉換器，其中該電阻補償電路包含複數互補金屬氧化半導體補償電路，其中每一該互補金屬氧化半導體補償電路包含一PMOS電晶體以及一NMOS電晶體，其中該等電晶體之通道寬長比是為該開關中電晶體通道寬長比的兩倍。
6.如申請專利範圍第3項所述之數位/類比轉換器，其中該電阻補償電路包含複數互補金屬氧化半導體補償電路，其中每一該互補金屬氧化半導體補償電路包含一PMOS電晶體以及一NMOS電晶體，其中該等電晶體之通道寬長比是為該開關中電晶體通道寬長比的兩倍。
7.如申請專利範圍第1項所述之數位/類比轉換器，其中該第一、第二參考電壓是分別由兩電壓源所提供。
8.如申請專利範圍第1項所述之數位/類比轉換器，其中該第一、第二參考電壓是由一電壓源之兩端所提供。
9.如申請專利範圍第1項所述之數位/類比轉換器，更包括一閂鎖電路，與該數位入口耦接，接收該數位入口之該數位輸入信號並儲存該數位輸入信號為一二進位信號。
10.如申請專利範圍第9項所述之數位/類比轉換器，其中該閂鎖電路包含複數邊緣觸發正反器，用以儲存接收自該數位入口的該二進位數位輸入信號。
11.如申請專利範圍第1項所述之數位/類比轉換器，更包括一電壓位準調整電路，與一閂鎖電路耦接，調整該數位輸入信號為一數位輸出信號，其中該數位輸出信號之電壓位準較該數位輸入信號之電壓位準為高。
全文摘要
本發明是提供一種可用於類比式液晶顯示器(analogLiquid Crystal Display，LCD)的數位/類比轉換器，其包含一數位輸入端、一閂鎖電路(latching circuitry)、一電壓位準調整電路(voltage level shifter circuitry)、一切換電路(switching circuitry)以及一具有電阻補償電路的電阻網路(resistance network)。該具有電阻補償電路的電阻網路耦接該切換電路，可用以控制類比輸出信號的圖樣，以使此類比輸出信號最佳化。更具體地說，該具有電阻補償電路的電阻網路使用於上述液晶顯示器時，可創造出數位信號與類比信號間之最佳線性轉換。
文檔編號H03M1/74GK1881806SQ20061000022
公開日2006年12月20日 申請日期2006年1月6日 優先權日2005年6月16日
發明者徐獻松, 餘仲哲, 李立民 申請人:碩頡科技股份有限公司