模擬/數字轉換器的動態加速方法及裝置的製作方法

2023-10-08 21:54:09 1

專利名稱：模擬/數字轉換器的動態加速方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種模擬/數字轉換器的動態加速方法，特別是涉及一種通過檢測取樣頻率以控制模擬/數字轉換器最大轉換率的動態加速方法。
背景技術：
截至目前為止，液晶顯示器欲顯示畫面的信號源仍以模擬信號居多，因此液晶顯示器需將此模擬信號通過模擬/數字轉換器轉換為數位訊號，以供液晶顯示器內以數字控制的如縮放控制器(scaler)使用。
請參考圖1，圖1為液晶顯示器內模擬/數字轉換器接收顯示畫面信號源(模擬信號)的示意圖。此模擬/數字轉換器110可對作為顯示畫面信號源的模擬信號115進行取樣以及轉換動作後，輸出數位訊號117。
模擬/數字轉換器110對模擬信號115進行取樣時的取樣頻率決定於時鐘信號130。時鐘信號130則為液晶顯示器內部產生一水平同步信號135經鎖相迴路120鎖頻後以產生(水平同步信號135的頻率通常與液晶顯示器畫面所設定的水平掃描頻率相同)。而模擬/數字轉換器110會對取樣後的模擬信號115進行轉換，且模擬/數字轉換器110在轉換過程中的最大轉換率將取決於模擬/數字轉換器110本身的性能。
一般來說，模擬/數字轉換器110在對模擬信號115並對其進行模擬/數字轉換的過程中，模擬/數字轉換器110的最大轉換率必須大於取樣頻率，才能使模擬信號115在符合液晶顯示器畫面的水平掃描設定下，轉換為數位訊號117。
然而，目前所遇到的困境為在一些情況下，如當液晶顯示器畫面的解析度設定為越高時，即水平同步信號135頻率越高時，液晶顯示器的模擬/數字轉換器110其最大轉換率並不一定能大於等於取樣頻率，而造成液晶顯示器在接收模擬信號115所顯示的畫面發生錯誤，另一方面，如果將模擬/數字轉換器110設定為最高轉換率(模擬/數字轉換器的最佳性能)，如果液晶顯示器畫面的解析度設為低解析度時，則模擬/數字轉換器將耗費多餘的能量做轉換的動作。
有鑑於此，本發明提出一種模擬/數字轉換器的動態加速方法及裝置，可以動態提高模擬/數字轉換器的最大轉換率，以使模擬/數字轉換器在轉換過程中的最大轉換率能匹配取樣頻率。而通過本發明，液晶顯示器的模擬/數字轉換器可更精確解析輸入的模擬信號，而使液晶顯示器所呈現的顯示畫面正確無誤。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在於提供一種模擬/數字轉換器的動態加速方法及裝置，使模擬/數字轉換器的最大轉換率能匹配其取樣頻率，達到能量利用率的最佳化。
為了實現上述目的，本發明提供了一種模擬/數字轉換器的動態加速方法，其特點在於，該方法包括由一鎖相迴路接收一水平同步信號進行鎖相後產生一取樣時鐘信號；檢測該取樣時鐘信號的一取樣頻率；判斷該模擬/數字轉換器的一最大轉換率是否大於等於該取樣頻率；以及當該最大轉換率小於該取樣頻率時，提高該模擬/數字轉換器的一迴轉率，以使該最大轉換率大於等於該取樣頻率。
上述模擬/數字轉換器的動態加速方法，其特點在於，該判斷步驟利用一查表方式以判斷該最大轉換頻率是否大於等於該取樣頻率。
上述模擬/數字轉換器的動態加速方法，其特點在於，該提高迴轉率步驟以一提供電流方式提高該模擬/數字轉換器的電流，以提高該迴轉率。
上述模擬/數字轉換器的動態加速方法，其特點在於，該提高迴轉率步驟利用切換多個並聯電流源的方式，以調整提供給該模擬/數字轉換器電流的大小，以改變該迴轉率。
本發明還提供一種模擬/數字轉換器的動態加速裝置，其特點在於，該模擬/數字轉換器的取樣頻率為由一鎖相迴路接收一水平同步信號且進行鎖相後所產生的一時鐘信號所控制，該動態加速裝置包括一頻率檢測電路，檢測該時鐘信號的頻率，且檢測後輸出一檢測結果信號；以及一控制單元，接收該檢測結果信號，且根據該檢測結果信號輸出一適當電流給該模擬/數字轉換器。
上述模擬/數字轉換器的動態加速裝置，其特點在於，該控制單元包括一查表電路，接收該檢測結果信號以對該檢測結果信號進行查表動作，並根據查表結果輸出一控制信號；以及一電流提高電路，接收該控制信號以決定輸出該適當電流給該模擬/數字轉換器。
上述模擬/數字轉換器的動態加速裝置，其特點在於，該電流提高電路包括多組並聯電流源，各組並聯電流源具有一電流輸出端以耦接該模擬/數字轉換器；以及一開關，接收該控制信號，以決定該組並聯電流源其電流輸出端是否提供電流給該模擬/數字轉換器。
上述模擬/數字轉換器的動態加速裝置，其特點在於，該組並聯電流源間其電流輸出端所能輸出電流大小具有一定比例。
本發明還提供一種模擬/數字轉換器的動態加速裝置，其特點在於，該模擬/數字轉換器的取樣頻率為由一鎖相迴路接收一水平同步信號且進行鎖相後所產生的一時鐘信號所控制，該動態加速裝置包括一比較電路，接收該時鐘信號以及接收一參考信號，以進行兩信號間的頻率比較動作，並在比較後輸出一控制信號；以及一電流提高電路，接收該控制信號以決定輸出該適當電流給該模擬/數字轉換器。
上述模擬/數字轉換器的動態加速裝置，其特點在於，該電流提高電路包括多組並聯電流源，各組並聯電流源具有一電流輸出端，該組並聯電流源的電流輸出端耦接該模擬/數字轉換器；以及一開關，接收該控制信號以決定該組並聯電流源其電流輸出端是否提供電流給該模擬/數字轉換器。
本發明的功效，在於通過對取樣頻率進行頻率檢測，以通過提供電流方式反饋控制模擬/數字轉換器的迴轉率，以使模擬/數字轉換器的最大轉換率能大於等於取樣頻率，達到能量利用率的最佳化。
以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。


圖1為液晶顯示器內模擬/數字轉換器接收顯示畫面信號源(模擬信號)的示意圖；圖2為本發明較佳實施例的模擬/數字轉換器其取樣頻率的動態加速方法的流程圖；圖3A為本發明較佳實施例的模擬/數字轉換器其取樣頻率的動態加速裝置的示意圖；圖3B為本發明較佳實施例的電流提高電路的示意圖；圖4為本發明另一實施例的模擬/數字轉換器其取樣頻率的動態加速裝置的示意圖。
其中，附圖標記110模擬/數字轉換器115模擬信號117數位訊號120鎖相迴路130時鐘信號135水平同步信號201～204步驟300、400加速裝置310頻率檢測裝置315檢測結果信號320控制單元330查表電路337、417控制信號340、420電流提高電路345、425電流信號350開關360、370並聯電流源組380電流源390輸出信號410比較電路具體實施方式
請參考圖2，為本發明較佳實施例的模擬/數字轉換器的動態加速方法的流程圖。於步驟201，檢測由鎖相迴路所輸出至模擬/數字轉換器的時鐘信號的取樣頻率(fs)，例如改變顯示解析度，取樣頻率(fs)應隨之改變。
步驟202，判斷最大轉換率(fcmax)是否超過取樣頻率，較佳地，可利用查表的方式，判斷最大轉換率是否大於等於取樣頻率。
若步驟202判斷結果為是，則無須對模擬/數字轉換器的最大轉換率進行調整，此方法即結束，此為步驟203。
若步驟202判斷結果為否，則需對模擬/數字轉換器的最大轉換率進行調整，較佳地提高模擬/數字轉換器的電流，以加速模擬/數字轉換器的迴轉率，從而使最大轉換率大於等於取樣頻率，此為步驟204。
此以提供電流方式提供模擬/數字轉換器內部的電流，使模擬/數字轉換器取樣頻率得以提高，其優點在於當額外提供模擬/數字轉換器電流時，可提高模擬/數字轉換器內的迴轉率(單位時間電壓的變化率，slew rate)。熟悉迴轉率有關技術者可知，迴轉率與電流值有關且成正比，因此可通過額外提供電流來提高此迴轉率，當模擬/數字轉換器內的迴轉率提高時，也就是模擬/數字轉換器單位時間內所能容許模擬信號的單位時間電壓的變化率提高，相當於可處理較大頻率的模擬信號。因此，當額外提供電流給模擬/數字轉換器時，即可提高模擬/數字轉換器在轉換過程中的最大轉換率。
請參考圖3A，為本發明較佳實施例的模擬/數字轉換器的動態加速裝置示意圖，包含頻率檢測電路310以及控制單元320，頻率檢測電路310負責檢測由鎖相迴路120所輸出的時鐘信號130的頻率，並輸出檢測結果信號315至控制單元320。
在本發明此較佳實施例中，控制單元320包含查表電路330以及電流提高電路340，而頻率檢測電路310所輸出的檢測結果信號315由查表電路330所接收，查表電路330會對檢測結果信號315進行查表動作，以判斷模擬/數字轉換器110的最大轉換率是否大於等於取樣頻率；查表電路330通過查表判斷出最大轉換率與取樣頻率的差距，以輸出控制信號337至電流提高電路340，以控制電流提高電路將輸出不同電流量的電流信號345給模擬/數字轉換器110，以使最大轉換率能大於等於取樣頻率。
圖3B顯示根據本發明較佳實施例的電流提高電路的示意圖，包含開關350以及多組並聯電流源360、370等，其中，每組並聯電流源360、370等可輸出的電流量並不相同。較佳地，可利用每組並聯電流源360、370等其每一所使用的電流源380數目不同，以使每組並聯電流源360、370…所能輸出的電流量不同，而有不同的迴轉率。
因此，開關350接收控制信號337，即可根據控制信號337切換每組並聯電流源360、370等是否導通，以控制電流提高電路340能提供不同電流量的電流信號345。
請參考圖4，為本發明另一較佳實施例的模擬/數字轉換器其取樣頻率的動態加速裝置的示意圖。在圖4中，加速裝置400包含比較電路410以及電流提高電路420。此加速裝置對於鎖相迴路120所輸出的時鐘信號130的頻率檢測方式通過比較電路410接收參考信號415，通過比較電路410同時接收時鐘信號130以及參考信號415，以進行兩信號間的頻率比較，以判斷時鐘信號130的頻率是否小於參考信號415的頻率。若上述判斷結果為是，則代表符合使用者所需，反之則代表不符合使用者所需。
而比較電路410在判斷後會輸出一控制信號417給電流提高電路420，以控制輸出不同電流量的電流信號425給模擬/數字轉換器110。
綜合上述，本發明提出一種模擬/數字轉換器的動態加速方法及裝置，通過對取樣頻率進行頻率檢測，以通過提供電流方式反饋控制模擬/數字轉換器的迴轉率，以使模擬/數字轉換器的最大轉換率能大於等於取樣頻率。
當然，本發明還可有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明的權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種模擬/數字轉換器的動態加速方法，其特徵在於，該方法包括由一鎖相迴路接收一水平同步信號進行鎖相後產生一取樣時鐘信號；檢測該取樣時鐘信號的一取樣頻率；判斷該模擬/數字轉換器的一最大轉換率是否大於等於該取樣頻率；以及當該最大轉換率小於該取樣頻率時，提高該模擬/數字轉換器的一迴轉率，以使該最大轉換率大於等於該取樣頻率。
2.根據權利要求1所述的模擬/數字轉換器的動態加速方法，其特徵在於，該判斷步驟利用一查表方式以判斷該最大轉換頻率否大於等於該取樣頻率。
3.根據權利要求1所述的模擬/數字轉換器的動態加速方法，其特徵在於，該提高迴轉率步驟以一提供電流方式提高該模擬/數字轉換器的電流，以提高該迴轉率。
4.根據權利要求1所述的模擬/數字轉換器的動態加速方法，其特徵在於，該提高迴轉率步驟利用切換多個並聯電流源的方式，以調整提供給該模擬/數字轉換器電流的大小，以改變該迴轉率。
5.一種模擬/數字轉換器的動態加速裝置，其特徵在於，該模擬/數字轉換器的取樣頻率為由一鎖相迴路接收一水平同步信號且進行鎖相後所產生的一時鐘信號所控制，該動態加速裝置包括一頻率檢測電路，檢測該時鐘信號的頻率，且檢測後輸出一檢測結果信號；以及一控制單元，接收該檢測結果信號，且根據該檢測結果信號輸出一適當電流給該模擬/數字轉換器。
6.根據權利要求5所述的模擬/數字轉換器的動態加速裝置，其特徵在於，該控制單元包括一查表電路，接收該檢測結果信號以對該檢測結果信號進行查表動作，並根據查表結果輸出一控制信號；以及一電流提高電路，接收該控制信號以決定輸出該適當電流給該模擬/數字轉換器。
7.根據權利要求6所述的模擬/數字轉換器的動態加速裝置，其特徵在於，該電流提高電路包括多組並聯電流源，各組並聯電流源具有一電流輸出端以耦接該模擬/數字轉換器；以及一開關，接收該控制信號，以決定該組並聯電流源其電流輸出端是否提供電流給該模擬/數字轉換器。
8.根據權利要求7所述的模擬/數字轉換器的動態加速裝置，其特徵在於，該組並聯電流源間其電流輸出端所能輸出電流大小具有一定比例。
9.一種模擬/數字轉換器的動態加速裝置，其特徵在於，該模擬/數字轉換器的取樣頻率為由一鎖相迴路接收一水平同步信號且進行鎖相後所產生的一時鐘信號所控制，該動態加速裝置包括一比較電路，接收該時鐘信號以及接收一參考信號，以進行兩信號間的頻率比較動作，並在比較後輸出一控制信號；以及一電流提高電路，接收該控制信號以決定輸出該適當電流給該模擬/數字轉換器。
10.根據權利要求9所述的模擬/數字轉換器的動態加速裝置，其特徵在於，該電流提高電路包括多組並聯電流源，各組並聯電流源具有一電流輸出端，該組並聯電流源的電流輸出端耦接該模擬/數字轉換器；以及一開關，接收該控制信號以決定該組並聯電流源其電流輸出端是否提供電流給該模擬/數字轉換器。
全文摘要
本發明涉及一種模擬/數字轉換器的動態加速方法，該方法包括由鎖相迴路接收水平同步信號進行鎖相後產生取樣時鐘信號；檢測該取樣時鐘信號的取樣頻率；判斷該模擬/數字轉換器的最大轉換率是否大於等於該取樣頻率；以及當該最大轉換率小於該取樣頻率時，提高該模擬/數字轉換器的迴轉率，以使該最大轉換率大於等於該取樣頻率。本發明通過對取樣頻率進行頻率檢測，以通過提供電流方式反饋控制模擬/數字轉換器的迴轉率，以使模擬/數字轉換器的最大轉換率能大於等於取樣頻率，達到能量利用率的最佳化。
文檔編號H03M1/12GK1870439SQ20051007186
公開日2006年11月29日 申請日期2005年5月25日 優先權日2005年5月25日
發明者呂志勳 申請人:晨星半導體股份有限公司