專利名稱：差分ab類放大電路和使用該電路的驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)電路和處理電路，更為確切地說(shuō)，涉及由多個(gè)差分AB類放大電路組成的驅(qū)動(dòng)電路，以及使用該驅(qū)動(dòng)電路的處理電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有情況下，這種類型的驅(qū)動(dòng)電路或處理電路由多個(gè)差分AB類放大電路組成，以便以較低的功耗來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)并聯(lián)的模擬數(shù)據(jù)線或放大多個(gè)并聯(lián)的模擬信號(hào)。
用于顯示單元的現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)電路電壓驅(qū)動(dòng)諸如LCD面板的并聯(lián)數(shù)據(jù)線等電容性負(fù)載，以輸出對(duì)應(yīng)于顯示數(shù)據(jù)的模擬信號(hào)。為此目的，在電壓跟隨器連接中使用了在電源線和接地線之間的電源電壓的整個(gè)范圍上帶有所謂滿擺幅(Rail-To-Rail)輸入/輸出功能的多個(gè)差分AB類放大器。
例如，圖1為框圖，示出了顯示面板的電路結(jié)構(gòu)和用于顯示單元的現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)電路。參考圖1，用于顯示單元的現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)顯示面板8，并且由控制電路4、分級(jí)電源5、掃描線驅(qū)動(dòng)電路6和數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路7組成。
顯示面板8為有源矩陣驅(qū)動(dòng)型彩色液晶面板，使用薄膜MOS晶體管(TFT)作為開(kāi)關(guān)元件。像素分布于行向掃描線與列向掃描線以預(yù)定間隔相交的每一個(gè)交叉點(diǎn)上。在每一個(gè)像素處，作為電容性負(fù)載的液晶電容和其柵極與掃描線相連的TFT串聯(lián)于數(shù)據(jù)線和共用電極線之間。
掃描脈沖是由掃描線驅(qū)動(dòng)電路7根據(jù)水平同步信號(hào)和垂直同步信號(hào)來(lái)產(chǎn)生的，并且被應(yīng)用到顯示面板8的每一行掃描線。數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路7根據(jù)數(shù)字顯示數(shù)據(jù)為每一種顏色生成了模擬數(shù)據(jù)信號(hào)，并且在對(duì)共用電極線施以共用電勢(shì)Vcom的狀態(tài)下，將該信號(hào)應(yīng)用到顯示面板8的每一列數(shù)據(jù)線上。這樣，文字和圖像就以全彩色顯示在顯示面板8上。
接下來(lái)講述數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路7。該數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路7是由D/A轉(zhuǎn)換電路71和輸出電路72組成的。D/A轉(zhuǎn)換電路71通過(guò)選擇分級(jí)電壓中的一個(gè)來(lái)對(duì)每一列顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。輸出電路72執(zhí)行阻抗轉(zhuǎn)換，驅(qū)動(dòng)每一列數(shù)據(jù)線并輸出模擬顯示數(shù)據(jù)信號(hào)。輸出電路72的組成包括多個(gè)差分AB類放大電路1，其中可以進(jìn)行滿擺幅輸入/輸出，并且它位于電壓跟隨器連接中；以及共用偏置電路2，為多個(gè)差分AB類放大電路1提供共用偏置電壓?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路7的輸出電路72使用功耗更少的差分AB類放大電路1，并且通過(guò)將它們與共用偏置電路2結(jié)合起來(lái)，可以在因多個(gè)差分AB類放大電路1陣列而使電路規(guī)模增加受限的情況下，并聯(lián)驅(qū)動(dòng)多個(gè)數(shù)據(jù)線。因此，減少了電路面積，實(shí)現(xiàn)了低功耗。
圖2示出了在日本未決公開(kāi)專利申請(qǐng)(JP-A-Showa 61-35004)中所公開(kāi)的差分AB類放大電路1的第一現(xiàn)有實(shí)例。該差分AB類放大電路1由差分放大器17和AB類輸出電路18組成。使用了其中可以使用滿擺幅輸入/輸出的通用差分放大器17來(lái)作為AB類輸出電路的驅(qū)動(dòng)器。差分放大器17由N溝道差分放大器鏡像輸出部分171和P溝道差分放大器部分172組成。
差分放大器鏡像輸出部分171由一對(duì)N溝道差分MOS晶體管112和113、一對(duì)P溝道負(fù)載MOS晶體管114和115、一對(duì)P溝道鏡像輸出MOS晶體管117和118、以及恒流源116組成。N溝道差分MOS晶體管112和113的柵極與非反相輸入引腳Vin(+)和反相輸入引腳Vin(-)相連。P溝道負(fù)載MOS晶體管114和115被連接起來(lái)，作為N溝道差分MOS晶體管112和113的負(fù)載。P溝道鏡像輸出MOS晶體管117和118將P溝道負(fù)載MOS晶體管114和115的差分電流的鏡像電流14和15輸出到差分放大器部分172的N溝道負(fù)載MOS晶體管124和125。恒流源116將恒電流I1提供給N溝道差分MOS晶體管112和113的源極。
另外，差分放大器部分172由一對(duì)P溝道差分MOS晶體管122和123、一對(duì)N溝道負(fù)載MOS晶體管124和125、以及恒流源126組成。P溝道差分MOS晶體管122和123的柵極與反相輸入引腳Vin(-)和非反相輸入引腳Vin(+)相連。N溝道負(fù)載MOS晶體管124和125被連接起來(lái)，作為P溝道差分MOS晶體管122和123的電流鏡像型負(fù)載。恒流源126將恒電流I2提供給P溝道差分MOS晶體管122和123的源極。信號(hào)從P溝道差分MOS晶體管123的漏極輸出到AB類輸出電路18的N溝道輸出級(jí)MOS晶體管132的柵極。
AB類輸出電路18由一對(duì)N溝道和P溝道輸出級(jí)MOS晶體管131和132、一對(duì)恒流源137和138、一對(duì)N溝道和P溝道移位MOS晶體管135和136、以及一對(duì)恒壓源139和140組成。P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管131和132分別連接在輸出引腳和電源引腳之間以及在輸出引腳和接地引腳之間。恒流源137和138分別連接在P溝道輸出級(jí)MOS晶體管131的柵極和電源引腳之間以及在N溝道輸出級(jí)MOS晶體管132的柵極和接地引腳之間。P溝道和N溝道移位MOS晶體管135和136起到電平調(diào)節(jié)器的作用，并且并聯(lián)在恒流源137和1 38之間。恒壓源139和140通過(guò)以串聯(lián)形式連接起來(lái)的二極管連接P溝道和N溝道MOS晶體管的兩個(gè)閾值電壓，提供低于電源引腳和接地引腳的電壓。
需要指出的是，當(dāng)使該現(xiàn)有實(shí)例的多個(gè)差分AB類放大電路1的偏置部分共用時(shí)，差分AB類放大電路的恒流源116、126、137和138組成電流鏡像電路結(jié)構(gòu)。用于鏡像輸出的恒電流MOS晶體管和鏡像輸入MOS晶體管是分開(kāi)的。共用偏置電路2由鏡像輸入MOS晶體管和恒壓源139和140組成。鏡像輸入MOS晶體管為差分AB類放大電路1的恒電流MOS晶體管的柵極提供偏置電壓。
在該現(xiàn)有差分AB類放大電路中，差分放大器17的兩個(gè)恒流源116和126一般分別由N溝道和P溝道MOS晶體管的電流鏡像電路來(lái)組成。恒流源126的P溝道MOS晶體管所能正常工作的輸入電壓范圍等于或大于VSS，并且等于或小于VDD-[Vgs+Vds(sat)]。在輸入電壓范圍大于VDD-[Vgs+Vds(sat)]時(shí)，恒流源116的N溝道MOS晶體管的電流鏡像電路工作正常。通過(guò)電流鏡像電路的P溝道MOS晶體管114和117，以及115和118這兩組，基于偏置電流I1的差分電流的鏡像電流I4和I5被疊合并被提供給N溝道負(fù)載MOS晶體管124和125。因此，差分放大器部分工作于從接地引腳到電源引腳的輸入電壓范圍，并且可以進(jìn)行滿擺幅輸入。因此，實(shí)現(xiàn)了差分AB類放大電路的滿擺幅輸入/輸出功能。
圖3為電路圖，示出了在日本未決公開(kāi)專利申請(qǐng)(JP-P2001-177352A)中所公開(kāi)的上述差分AB類放大電路的第二現(xiàn)有實(shí)例。該現(xiàn)有差分AB類放大電路1由N溝道差分放大器11、P溝道差分放大器12和AB類輸出電路13組成，并且實(shí)現(xiàn)了滿擺幅輸入/輸出功能。
差分放大器11由一對(duì)N溝道差分MOS晶體管112和113、一對(duì)電流鏡像型P溝道負(fù)載MOS晶體管114和115、以及N溝道恒電流MOS晶體管111組成。N溝道差分MOS晶體管112和113的柵極與反相輸入引腳Vin(-)和非反相輸入引腳Vin(+)相連。P溝道負(fù)載MOS晶體管114和115分別與N溝道差分MOS晶體管112和113相連。N溝道恒電流MOS晶體管111將偏置電壓BN輸入到它的柵極，并且將源極恒電流I1提供給N溝道差分MOS晶體管112和113。其輸出從N溝道差分MOS晶體管113的漏極連接到AB類輸出電路的P溝道輸出級(jí)MOS晶體管131的柵極。
差分放大器12由一對(duì)P溝道差分MOS晶體管122和123、一對(duì)電流鏡像型N溝道負(fù)載MOS晶體管124和125、以及P溝道恒電流MOS晶體管121組成。P溝道差分MOS晶體管122和123的柵極與反相輸入引腳Vin(-)和非反相輸入引腳Vin(+)相連。N溝道負(fù)載MOS晶體管124和125分別與P溝道差分MOS晶體管122和123相連。P溝道恒電流MOS晶體管121將偏置電壓BP輸入到它的柵極，并且將源極恒電流I2提供給P溝道差分MOS晶體管122和123。其輸出從P溝道差分MOS晶體管123的漏極連接到AB類輸出電路的N溝道輸出級(jí)MOS晶體管132的柵極。
AB類輸出電路13由一對(duì)P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管131和132、一對(duì)P溝道和N溝道恒電流MOS晶體管133和134、以及一對(duì)P溝道和N溝道移位MOS晶體管135和136組成。P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管131和132分別連接于輸出引腳和電源引腳之間，以及輸出引腳和接地引腳之間。MOS晶體管131和132的柵極分別與差分放大器11和12的輸出線相連。P溝道和N溝道恒電流MOS晶體管133和134分別連接于差分放大器11的輸出線和電源引腳之間，以及差分放大器12的輸出線和接地引腳之間。MOS晶體管133和134的柵極與P溝道和N溝道恒電流偏置電壓BP和BN相連。P溝道和N溝道移位MOS晶體管135和136并聯(lián)連接在差分放大器11和12的輸出線之間，以起到電平調(diào)節(jié)器的作用。另外，AB類輸出電路13由一對(duì)P溝道和N溝道鏡像輸出MOS晶體管141和142、以及一對(duì)P溝道和N溝道鏡像輸出MOS晶體管143和144組成。P溝道和N溝道鏡像輸出MOS晶體管141和142分別連接于N溝道移位MOS晶體管136的柵極和電源引腳之間，以及P溝道移位MOS晶體管135的柵極和接地引腳之間。MOS晶體管141和142的柵極分別與偏置電壓BP和BN相連。P溝道和N溝道鏡像輸出MOS晶體管143和144分別連接于P溝道移位MOS晶體管135和電源引腳之間，以及N溝道移位MOS晶體管136的柵極和接地引腳之間。P溝道和N溝道鏡像輸出MOS晶體管143和144將P溝道和N溝道鏡像電流I7和I6傳遞到輸出級(jí)MOS晶體管131和132。而且，在該現(xiàn)有實(shí)例的AB類輸出電路中，用于相位補(bǔ)償?shù)囊粚?duì)鏡像電容145和146連接于P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管131和132的各個(gè)柵極和輸出引腳Vout之間。差分AB類放大電路具有較好的頻率響應(yīng)。需要指出的是，共用偏置電路2由電流鏡像電路中的P溝道和N溝道鏡像輸入MOS晶體管組成，以將偏置電壓BP和BN提供給該現(xiàn)有實(shí)例的多個(gè)差分AB類放大電路。
在該現(xiàn)有差分AB類放大電路1中，偏置電壓BN和BP被應(yīng)用到N溝道和P溝道鏡像輸出MOS晶體管142和141的柵極，用于電流鏡像控制。另外，P溝道和N溝道鏡像輸出MOS晶體管143和144被作為電流鏡像受到控制，類似于P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管131和132。位于MOS晶體管143和142以及141和144之間的節(jié)點(diǎn)與P溝道和N溝道移位MOS晶體管135和136的柵極相連。因此，P溝道和N溝道移位MOS晶體管135和136的柵極電壓不是恒定的，這與第一現(xiàn)有實(shí)例不同。它的柵極電壓隨著差分AB類放大電路1的輸出狀態(tài)而動(dòng)態(tài)改變，以將P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管131和132中的一個(gè)設(shè)置到電流鏡像工作狀態(tài)。因此，將空閑電流限制到很小的值，從而減小了交叉失真。
另外，在如圖2和圖3所示的多個(gè)差分AB類放大電路和共用偏置電路中，恒流源的MOS晶體管或恒電流MOS晶體管和移位MOS晶體管在測(cè)試模式中受控?cái)嚅_(kāi)，盡管圖中未示出。還有，P溝道和N溝道測(cè)試MOS晶體管連接于電源引腳和AB類輸出電路13的P溝道輸出級(jí)MOS晶體管之間，以及接地引腳和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管之間，以便它們?cè)跍y(cè)試模式中被接通。在測(cè)試模式中，P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管對(duì)被斷開(kāi)，以將空閑電流設(shè)為零。這樣，在測(cè)試模式中，所有的電路電流路徑被斷開(kāi)，以便能夠測(cè)量數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的芯片漏電流。
不過(guò)，在現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)電路的差分AB類放大電路中存在一些問(wèn)題。
在如圖2所示的第一現(xiàn)有實(shí)例的差分AB類放大電路中，盡管可以進(jìn)行滿擺幅輸入/輸出，但是有必要根據(jù)輸入電壓范圍VDD-[Vgs+Vds(sat)]中的偏置電流I1來(lái)疊合差分電流的鏡像電流I4和I5。正因?yàn)榇耍糜诏B合鏡像電路的元件數(shù)目增加了，并且由鏡像電流I4和I5所消耗的電流增加了。這不利于高度集成和實(shí)現(xiàn)低功耗。
在如圖3所示的第二現(xiàn)有實(shí)例的差分AB類放大電路中，當(dāng)使用多個(gè)差分AB類放大電路作為數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的輸出電路時(shí)，P溝道和N溝道移位MOS晶體管135和136的柵極電壓隨著差分AB類放大電路1的輸出狀態(tài)而變化。因此，無(wú)法對(duì)多個(gè)差分AB類放大電路1的P溝道和N溝道MOS晶體管135和136的柵極進(jìn)行共用連接。正因?yàn)榇?，?duì)每一個(gè)差分AB類放大電路而言，需要四個(gè)鏡像輸出MOS晶體管141至144。這不利于高度集成。
另外，差分AB類放大電路的輸出級(jí)MOS晶體管的空閑電流受到電流鏡像的控制。因此，由如圖3所示的四個(gè)鏡像輸出MOS晶體管141至144的電流鏡像電流I6和I7所消耗的電流增加了。
另外，當(dāng)使用這些差分AB類放大電路1作為數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路7的輸出電路72時(shí)，為了在測(cè)試模式中斷開(kāi)所有的電路電流路徑，在P溝道輸出級(jí)MOS晶體管的柵極和電源引腳之間，以及在P溝道輸出級(jí)MOS晶體管的柵極和接地引腳之間，添加了P溝道和N溝道測(cè)試MOS晶體管。另外，P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管的柵極電壓被固定為偏置電壓。在顯示單元的驅(qū)動(dòng)電路中，每個(gè)芯片上使用了300至500個(gè)差分AB類放大電路1，因此需要600至1000個(gè)P溝道或N溝道測(cè)試MOS晶體管。這不利于高度集成。
結(jié)合上面講述，日本未決公開(kāi)專利申請(qǐng)(JP-A-Heisei 7-142940)中公開(kāi)了一種MOSFET功率放大器。在該現(xiàn)有實(shí)例中，推挽型MOSFET功率放大器的功率輸出級(jí)具有CMOS結(jié)構(gòu)。在功率輸出級(jí)的前面提供有補(bǔ)償級(jí)，并且在補(bǔ)償級(jí)的前面提供有放大級(jí)以放大輸入信號(hào)。功率輸出級(jí)的MOSFET的柵極偏置電壓由補(bǔ)償級(jí)來(lái)設(shè)定。
另外，日本未決公開(kāi)專利申請(qǐng)(JP-A-Heisei 9-232883)中公開(kāi)了一種運(yùn)算放大電路。在該現(xiàn)有實(shí)例中，提出的運(yùn)算放大電路具有第一和第二差分放大電路，它帶有第一輸入引腳和第二輸入引腳、第一和第二電平調(diào)節(jié)電路、第一和第二電流源、由晶體管組成的第一和第二輸出電路等一整套。第一差分放大電路的第一輸入引腳與第二差分放大電路的第一輸入引腳相連，并且第一差分放大電路的第二輸入引腳與第二差分放大電路的第二輸入引腳相連。第一差分放大電路的輸出與所述第一電平調(diào)節(jié)電路的輸入相連。所述第一電平調(diào)節(jié)電路的輸出與第一電流源和輸出電路的第一晶體管的柵極相連。第二差分放大電路的輸出與第二電平調(diào)節(jié)電路的輸入相連，并且第二電平調(diào)節(jié)電路的輸出與電流源和第二輸出電路的第二晶體管的柵極相連。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是在包含有多個(gè)差分AB類放大電路的驅(qū)動(dòng)電路和使用驅(qū)動(dòng)電路的處理電路中實(shí)現(xiàn)高度集成和低功耗。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，驅(qū)動(dòng)電路包括多個(gè)差分AB類放大電路和共用偏置電路。在電壓跟隨器中連接有多個(gè)差分AB類放大電路，它們并聯(lián)輸入多個(gè)模擬信號(hào)，并且根據(jù)多個(gè)模擬信號(hào)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)多個(gè)數(shù)據(jù)線。共用偏置電路生成第一偏置信號(hào)集和不同于第一偏置信號(hào)集的第二偏置信號(hào)集。多個(gè)差分AB類放大電路的每一個(gè)包括N溝道差分放大電路、P溝道差分放大電路和輸出級(jí)電路。N溝道差分放大電路位于電源引腳和接地引腳之間，它輸入差分信號(hào)并且根據(jù)第一偏置信號(hào)集來(lái)將第一輸出信號(hào)輸出到第一輸出線上。P溝道差分放大電路位于電源引腳和接地引腳之間，與N溝道差分放大電路相并聯(lián)，與N溝道差分放大電路相互獨(dú)立工作，輸入差分信號(hào)并且根據(jù)第一偏置信號(hào)集來(lái)將第二輸出信號(hào)輸出到第二輸出線上。輸出級(jí)電路根據(jù)第二偏置信號(hào)集來(lái)從第一和第二輸出信號(hào)中生成輸出信號(hào)，并且將輸出信號(hào)輸出到輸出引腳。
這里，N溝道差分放大電路可以包括根據(jù)第一偏置信號(hào)集的第一偏置信號(hào)來(lái)控制的N溝道電流源MOS晶體管，并且P溝道差分放大電路可以包括根據(jù)第一偏置信號(hào)集的第二偏置信號(hào)來(lái)控制的P溝道電流源MOS晶體管。在這種情況下，共用偏置電路在測(cè)試模式中可以分別將第一和第二偏置信號(hào)設(shè)置為接地電壓電平和電源電壓電平。
另外，輸出級(jí)電路可以包括一對(duì)P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管、一對(duì)P溝道和N溝道恒電流MOS晶體管、以及P溝道和N溝道移位MOS晶體管。P溝道輸出級(jí)MOS晶體管連接在電源引腳和輸出引腳之間，并且為其柵極提供了第一輸出信號(hào)，并且，N溝道輸出級(jí)MOS晶體管連接在接地引腳和輸出引腳之間，并且為其柵極提供了第二輸出信號(hào)。P溝道恒電流MOS晶體管連接在電源引腳和第一輸出線之間，并且為其柵極提供了第二偏置信號(hào)集的第三偏置信號(hào)，并且，N溝道恒電流MOS晶體管連接在接地引腳和第二輸出線之間，并且為其柵極提供了作為第二偏置信號(hào)集的偏置信號(hào)中之一的第四偏置信號(hào)。P溝道和N溝道移位MOS晶體管并聯(lián)連接在第一和第二輸出線之間，起到電平調(diào)節(jié)器的作用。為P溝道移位MOS晶體管的柵極提供了第二偏置信號(hào)集的第五偏置信號(hào)，并且為N溝道移位MOS晶體管的柵極提供了第二偏置信號(hào)集的第六偏置信號(hào)。在這種情況下，在測(cè)試模式中共用偏置電路可以將第三至第六偏置信號(hào)分別設(shè)置為接地電壓電平、電源電壓電平、電源電壓電平和接地電壓電平。
另外，共用偏置電路可以包括恒流源、一對(duì)P溝道和N溝道電流鏡像電路、一對(duì)P溝道和N溝道MOS晶體管。恒流源位于電源引腳和接地引腳之間。每一對(duì)P溝道和N溝道電流鏡像電路根據(jù)恒流源的電路電流從多個(gè)電流鏡像輸出引腳輸出多個(gè)鏡像電流信號(hào)。第一對(duì)的P溝道MOS晶體管連接于N溝道電流鏡像電路的多個(gè)電流鏡像輸出引腳之一和電源引腳之間，并且其柵極和漏極被共用連接起來(lái)，并且，第一對(duì)的N溝道MOS晶體管連接于P溝道電流鏡像電路的多個(gè)電流鏡像輸出引腳之一和接地引腳之間，并且其柵極和漏極被共用連接起來(lái)。第一偏置信號(hào)集的第一和第二偏置信號(hào)可以分別從作為第一和第二節(jié)點(diǎn)的第一對(duì)的P溝道和N溝道MOS晶體管的柵極輸出出來(lái)。
作為替代，共用偏置電路可以包括恒流源和一對(duì)P溝道和N溝道電流鏡像電路。恒流源位于電源引腳和接地引腳之間。每一對(duì)P溝道和N溝道電流鏡像電路根據(jù)恒流源的電路電流從多個(gè)電流鏡像輸出引腳輸出多個(gè)鏡像電流信號(hào)。第一偏置信號(hào)集的第一和第二偏置信號(hào)可以分別從位于恒流源和P溝道電流鏡像電路之間的第一節(jié)點(diǎn)和位于P溝道和N溝道電流鏡像電路之間的第二節(jié)點(diǎn)輸出出來(lái)。
在這種情況下，共用偏置電路可以進(jìn)一步包括第二對(duì)P溝道和N溝道MOS晶體管、兩個(gè)P溝道MOS晶體管的串聯(lián)電路、以及兩個(gè)N溝道MOS晶體管的串聯(lián)電路。兩個(gè)P溝道MOS晶體管的串聯(lián)電路串聯(lián)連接于N溝道電流鏡像電路的多個(gè)電流鏡像輸出引腳之一和電源引腳之間。兩個(gè)P溝道MOS晶體管的每一個(gè)的柵極和漏極共用連接起來(lái)。兩個(gè)N溝道MOS晶體管的串聯(lián)電路串聯(lián)連接于P溝道電流鏡像電路的多個(gè)電流鏡像輸出引腳之一和接地引腳之間。兩個(gè)N溝道MOS晶體管的每一個(gè)的柵極和漏極共用連接起來(lái)。第二對(duì)的P溝道MOS晶體管連接于N溝道電流鏡像電路的多個(gè)電流鏡像輸出引腳之一和電源引腳之間，并且其柵極和漏極共用連接起來(lái)。第二對(duì)的N溝道MOS晶體管連接于P溝道電流鏡像電路的多個(gè)電流鏡像輸出引腳之一和接地引腳之間，并且其柵極和漏極共用連接起來(lái)。第二偏置信號(hào)集的第三和第四偏置信號(hào)分別從作為第二對(duì)的P溝道和N溝道MOS晶體管柵極的第三和第四節(jié)點(diǎn)輸出出來(lái)。第五偏置信號(hào)從作為位于N溝道電流鏡像電路一側(cè)的串聯(lián)電路的兩個(gè)P溝道MOS晶體管之一的柵極的第五節(jié)點(diǎn)輸出出來(lái)，并且第六偏置信號(hào)從作為位于P溝道電流鏡像電路一側(cè)的串聯(lián)電路的兩個(gè)N溝道MOS晶體管之一的柵極的第六節(jié)點(diǎn)輸出出來(lái)。
另外，共用偏置電路可以進(jìn)一步包括第一開(kāi)關(guān)，與恒流源串聯(lián)連接起來(lái)；第二開(kāi)關(guān)，與位于電源引腳和恒流源之間的P溝道電流鏡像電路并聯(lián)連接起來(lái)；第三開(kāi)關(guān)，與位于接地引腳和P溝道與N溝道電流鏡像電路之間的節(jié)點(diǎn)之間的N溝道電流鏡像電路并聯(lián)連接起來(lái)；第四開(kāi)關(guān)，連接于該對(duì)P溝道MOS晶體管的柵極和電源引腳之間；以及第五開(kāi)關(guān)，連接于該對(duì)N溝道MOS晶體管的柵極和接地引腳之間。在這種情況下，第一開(kāi)關(guān)在測(cè)試模式中被打開(kāi)，并且第二至第五開(kāi)關(guān)在測(cè)試模式中被關(guān)閉。
另外，共用偏置電路可以進(jìn)一步包括第一開(kāi)關(guān)，與恒流源串聯(lián)連接起來(lái)；第二開(kāi)關(guān)，與位于電源引腳和恒流源之間的P溝道電流鏡像電路并聯(lián)連接起來(lái)；以及第三開(kāi)關(guān)，與位于接地引腳和P溝道與N溝道電流鏡像電路之間的節(jié)點(diǎn)之間的N溝道電流鏡像電路并聯(lián)連接起來(lái)。在這種情況下，第一開(kāi)關(guān)在測(cè)試模式中被打開(kāi)，并且第二和第三開(kāi)關(guān)在測(cè)試模式中被關(guān)閉。
另外，共用偏置電路可以進(jìn)一步包括第六開(kāi)關(guān)，連接于第三節(jié)點(diǎn)和第二對(duì)P溝道MOS晶體管的柵極之間；第七開(kāi)關(guān)，連接于第四節(jié)點(diǎn)和第二對(duì)N溝道MOS晶體管的柵極之間；第八開(kāi)關(guān)，連接于第三節(jié)點(diǎn)和接地引腳之間；第九開(kāi)關(guān)，連接于第四節(jié)點(diǎn)和電源引腳之間；第十開(kāi)關(guān)，連接于第五節(jié)點(diǎn)和電源引腳之間；以及第十一開(kāi)關(guān)，連接于第六節(jié)點(diǎn)和接地引腳之間。在這種情況下，第六和第七開(kāi)關(guān)在測(cè)試模式中被打開(kāi)，并且第八至第十一開(kāi)關(guān)在測(cè)試模式中被關(guān)閉。


圖1為框圖，示出了使用現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)電路的顯示單元和顯示面板；圖2為電路圖，示出了差分AB類放大電路的第一現(xiàn)有實(shí)例；圖3為電路圖，示出了差分AB類放大電路的第二現(xiàn)有實(shí)例；圖4為電路圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的差分AB類放大電路的電路結(jié)構(gòu)；圖5為電路圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的共用偏置電路的電路結(jié)構(gòu)；圖6示出了如圖5和圖6中所示的差分AB類放大電路的工作模式；圖7示出了如圖5和圖6中所示的共用偏置電路的開(kāi)關(guān)控制；圖8為電路圖，示出了如圖6所示的共用偏置電路的修正形式；以及圖9是框圖，示出了本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖來(lái)詳細(xì)講述本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路和使用該驅(qū)動(dòng)電路的處理電路。參考圖9，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路由差分放大器11，差分放大器12，AB類輸出電路13和共用偏置電路2組成。差分放大器11和差分放大器12是相互獨(dú)立的。共用偏置電路2提供各種偏置電壓信號(hào)給差分放大器11，差分放大器12和AB類輸出電路13。在本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路中，電路面積和功耗得到減少，而沒(méi)有損害差分AB類放大電路的滿擺幅輸入/輸出特性。需要指出的是，下面將要講述作為驅(qū)動(dòng)電路和處理電路典型實(shí)例的顯示單元驅(qū)動(dòng)電路。
本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路由多個(gè)差分AB類放大電路1和共用偏置電路2組成，類似圖1中所示的現(xiàn)有顯示單元驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路7中的輸出電路72。差分AB類放大電路1可以實(shí)現(xiàn)滿擺幅輸入/輸出，并且差分AB類放大電路1和共用偏置電路2的電路結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)電路中的那些電路結(jié)構(gòu)不同。在下面的實(shí)施例中，將參考附圖來(lái)講述差分AB類放大電路1和共用偏置電路2的結(jié)構(gòu)和工作。
圖4為電路圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的差分AB類放大電路1和共用偏置電路2的電路結(jié)構(gòu)。圖4示出了差分AB類放大電路1，并且圖5示出了共用偏置電路2。
參考圖4，在本實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)電路的差分AB類放大電路1由差分放大器11、差分放大器12和AB類輸出電路13組成。
差分放大器11由一對(duì)N溝道差分MOS晶體管112和113、一對(duì)電流鏡像型P溝道負(fù)載MOS晶體管114和115、以及N溝道恒流源MOS晶體管111組成。N溝道差分MOS晶體管112和113的柵極分別與反向輸入引腳Vin(-)和非反向輸入引腳Vout(+)相連。P溝道負(fù)載MOS晶體管114和115與N溝道差分MOS晶體管112和113相連。N溝道恒流源MOS晶體管111的柵極被施以N溝道差分偏置電壓BN1，并且為N溝道差分MOS晶體管112和113的源極提供恒電流I1。其輸出將N溝道差分MOS晶體管113的漏極與AB類輸出電路的P溝道輸出級(jí)MOS晶體管131的柵極相連。
差分放大器12由一對(duì)P溝道差分MOS晶體管122和123、一對(duì)電流鏡像型N溝道負(fù)載MOS晶體管124和125、以及N溝道恒流源MOS晶體管121組成。P溝道差分MOS晶體管122和123的柵極分別與反向輸入引腳Vin(-)和非反向輸入引腳Vout(+)相連。電流鏡像型N溝道負(fù)載MOS晶體管124和125與P溝道差分MOS晶體管122和123相連。N溝道恒流源MOS晶體管121的柵極用于提供P溝道差分偏置電壓BP1，并且為P溝道差分MOS晶體管122和123對(duì)的源極提供恒電流I2。其輸出將P溝道差分MOS晶體管123的漏極與AB類輸出電路13的N溝道輸出級(jí)MOS晶體管132的柵極相連。
AB類輸出電路13由一對(duì)P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管131和132、一對(duì)P溝道和N溝道恒電流MOS晶體管133和134、以及一對(duì)P溝道和N溝道移位MOS晶體管135和136組成。P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管131和132連接于輸出引腳和電源引腳之間以及輸出引腳和接地引腳之間。P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管131和132的柵極與P溝道和N溝道差分放大器11和12的輸出線相連。P溝道和N溝道恒流源MOS晶體管133和134連接于差分放大器11的輸出線和電源引腳之間以及差分放大器12的輸出線和接地引腳之間。MOS晶體管133和134的柵極分別被提供以一對(duì)P溝道和N溝道恒電流偏置電壓BP2和BN2。P溝道和N溝道移位MOS晶體管135和136連接于差分放大器11和12的輸出線和MOS晶體管135和136的柵極之間，并且接受一對(duì)P溝道和N溝道恒電流偏置電壓BP3和BN3，以起到電平調(diào)節(jié)器的作用。
在該實(shí)施例的AB類輸出電路13中，與現(xiàn)有實(shí)例相類似，用于相位補(bǔ)償?shù)囊粚?duì)鏡像電容145和146連接于P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管131和132的柵極和輸出引腳Vout之間，以便差分AB類放大電路1具有較好的頻率響應(yīng)。
接下來(lái)，參考圖5，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路的共用偏置電路2由恒流源21、開(kāi)關(guān)22、一對(duì)P溝道和N溝道電流鏡像電路23和24、以及一對(duì)開(kāi)關(guān)25和26組成。開(kāi)關(guān)22在測(cè)試模式中斷開(kāi)。對(duì)于每一個(gè)溝道，P溝道和N溝道電流鏡像電路23和24根據(jù)恒流源21和22的串聯(lián)電路的電路電流從多個(gè)輸出引腳輸出多個(gè)鏡像電流。對(duì)于每一個(gè)溝道，開(kāi)關(guān)25和26連接于P溝道電流鏡像電路23的輸入引腳和電源引腳之間以及N溝道電流鏡像電路24的輸入引腳和接地引腳之間。開(kāi)關(guān)25和26在測(cè)試模式中接通。
共用偏置電路2進(jìn)一步由一對(duì)P溝道和N溝道MOS晶體管27和28，以及一對(duì)開(kāi)關(guān)29和30組成。對(duì)于每一個(gè)溝道，P溝道和N溝道MOS晶體管27和28連接于N溝道電流鏡像電路24的輸出引腳和電源引腳之間以及P溝道電流鏡像電路23的輸出引腳和接地引腳之間。每一個(gè)P溝道和N溝道晶體管27和28的漏極和柵極共用連接。開(kāi)關(guān)29連接于P溝道MOS晶體管27的柵極和電源引腳28之間，并且開(kāi)關(guān)30連接于N溝道MOS晶體管28的柵極和接地引腳之間。對(duì)于每一個(gè)溝道，MOS晶體管27和28的柵極為P溝道和N溝道差分偏置電壓BP1和BN1的輸出節(jié)點(diǎn)。開(kāi)關(guān)29和30在測(cè)試模式中接通。在測(cè)試模式中，電源電平的和接地電平的P溝道和N溝道差分偏置電壓BP1和BN1被輸出。
另外，共用偏置電路2進(jìn)一步由一對(duì)P溝道和N溝道MOS晶體管31和32、一對(duì)開(kāi)關(guān)33和34、以及一對(duì)開(kāi)關(guān)35和36組成。對(duì)于每一個(gè)溝道，P溝道和N溝道MOS晶體管31和32連接于N溝道電流鏡像電路24的輸出引腳和電源引腳之間，以及P溝道電流鏡像電路23的輸出引腳和接地引腳之間。P溝道MOS晶體管31的漏極和柵極被共用連接，并且N溝道MOS晶體管32的漏極和柵極被共用連接。開(kāi)關(guān)33和34分別與MOS晶體管31和32的柵極相連，并且在測(cè)試模式中斷開(kāi)。開(kāi)關(guān)35連接于開(kāi)關(guān)33和接地引腳之間，并且開(kāi)關(guān)36連接于開(kāi)關(guān)34和電源引腳之間。位于開(kāi)關(guān)33和35之間的節(jié)點(diǎn)和位于開(kāi)關(guān)34和36之間的節(jié)點(diǎn)起到P溝道和N溝道恒電流偏置電壓BP2和BN2的輸出節(jié)點(diǎn)的作用。開(kāi)關(guān)35和36在測(cè)試模式中斷開(kāi)。在測(cè)試模式中，接地電平和電源電平的P溝道和N溝道恒電流偏置電壓BP2和BN2被輸出。
另外，共用偏置電路2進(jìn)一步由一對(duì)由兩個(gè)P溝道MOS晶體管37和38組成的串聯(lián)電路和由兩個(gè)N溝道MOS晶體管39和40組成的串聯(lián)電路、以及一對(duì)開(kāi)關(guān)41和42組成。在由兩個(gè)P溝道MOS晶體管37和38組成的串聯(lián)電路中，每一個(gè)MOS晶體管中的柵極和漏極被共用連接起來(lái)。在由兩個(gè)N溝道MOS晶體管39和40組成的串聯(lián)電路中，每一個(gè)MOS晶體管中的柵極和漏極被共用連接起來(lái)。對(duì)于每一個(gè)溝道，兩個(gè)P溝道MOS晶體管37和38組成的串聯(lián)電路連接于N溝道電流鏡像電路24的輸出引腳和電源引腳之間，并且對(duì)于每一個(gè)溝道，兩個(gè)N溝道MOS晶體管40和39組成的串聯(lián)電路連接于P溝道電流鏡像電路23的輸出引腳和電源引腳之間。開(kāi)關(guān)41和42分別與這些串聯(lián)電路相并聯(lián)。MOS晶體管38的柵極和晶體管40的柵極起到P溝道和N溝道移位偏置電壓BP3和BN3的輸出節(jié)點(diǎn)的作用。開(kāi)關(guān)41和42在測(cè)試模式中斷開(kāi)。在測(cè)試模式中，電源電平和接地電平的P溝道和N溝道移位偏置電壓BP3和BN3被輸出。需要指出的是，在共用偏置電路2中的每一個(gè)開(kāi)關(guān)由P溝道和N溝道MOS晶體管組成。
接下來(lái)講述在該實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)電路的差分AB類放大電路1的工作。驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)關(guān)的工作如圖7所示。在該實(shí)施例中的差分AB類放大電路1的差分放大電路11中，差分級(jí)的恒流源由N溝道恒電流MOS晶體管111組成。因此，在從電源引腳VDD至[Vgs1+Vds1(sat)]的電壓范圍內(nèi)的輸入信號(hào)被放大和傳輸?shù)紸B類輸出電路13。在這種情況下，Vds1(sat)為在飽和工作區(qū)域中N溝道恒電流MOS晶體管111的源極和漏極之間電壓，并且Vgs1為在當(dāng)偏置電流I1流經(jīng)N溝道差分MOS晶體管112和113時(shí)，N溝道差分MOS晶體管112和113的源極和柵極之間的電壓。
另外，在差分放大器12中，差分級(jí)的恒流源由P溝道恒電流MOS晶體管121組成。因此，在電壓范圍從VDD-[Vgs2+Vds2(sat)]至接地電勢(shì)VSS中的輸入信號(hào)被放大和傳輸至AB類輸出電路13。在這種情況下，電壓Vds2(sat)位于飽和區(qū)中的P溝道恒電流MOS晶體管121的源極和漏極之間，并且當(dāng)偏置電流I2流經(jīng)P溝道差分MOS晶體管122或123時(shí)，電壓Vgs2位于P溝道差分MOS晶體管122或123的原極和柵極之間。
圖6示出了該實(shí)施例的差分AB類放大電路1的工作模式。并且差分AB類放大電路1的輸入信號(hào)Vin(+)和Vin(-)的輸入電壓范圍如圖中豎直方向所示。
根據(jù)輸入信號(hào)Vin(+)和Vin(-)的輸入電壓范圍，該實(shí)施例的差分AB類放大電路1有(1)～(3)三種工作模式。
工作模式(1)對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)Vin(+)和Vin(-)的輸入電壓范圍，它高于VDD-[Vgs2+Vds2(sat)]，并且低于VDD。在該輸入電壓范圍中，無(wú)法進(jìn)行差分放大器12的P溝道恒電流MOS晶體管121的正常工作，因?yàn)樵撾妷悍秶谠试S輸入電壓范圍之外。不過(guò)此時(shí)，由于差分放大器11的N溝道恒電流晶體管111工作于允許輸入電壓范圍之內(nèi)，因此信號(hào)從差分放大器11傳遞到AB類輸出電路13，并且起到差分AB類放大電路的正常作用。
工作模式(2)對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)Vin(+)和Vin(-)的輸入電壓范圍，它高于[Vgs1+Vds1(sat)]，并且低于VDD-[Vgs2+Vds2(sat)]。在該輸入電壓范圍中，差分放大器11和12以及P溝道和N溝道恒電流MOS晶體管111和121位于允許輸入電壓范圍內(nèi)。因此，差分放大器11和12都能正常工作。信號(hào)從差分放大器11和12傳遞到AB類輸出電路13，這樣該電路就能正常起到差分AB類放大電路的作用。
工作模式(3)對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)Vin(+)和Vin(-)的輸入電壓范圍，它等于或高于接地電壓VSS，并且等于或低于[Vgs1+Vds1(sat)]。在該輸入電壓范圍中，差分放大器11的N溝道恒電流MOS晶體管111在允許輸入電壓范圍之外，這樣它無(wú)法進(jìn)行正常工作。不過(guò)此時(shí)，差分放大器12的P溝道恒電流MOS晶體管121在允許輸入電壓范圍內(nèi)。因此，輸入信號(hào)被差分放大器12傳遞到AB類輸出電路13，這樣該電路就能正常起到差分AB類放大電路的作用。
這樣，在該實(shí)施例的差分AB類放大電路中，即使該輸入信號(hào)在允許輸入電壓范圍之外，以便差分放大器11和12之一不能正常工作，但是其他差分放大器工作正常。因此，在從電源引腳VDD到接地引腳VSS的任何電壓范圍中，正如現(xiàn)有實(shí)施例，都可以將信號(hào)傳給AB類輸出電路13。也就是說(shuō)，可以進(jìn)行滿擺幅輸入。
另外，在如圖2所示的第一現(xiàn)有實(shí)施例中，在差分AB類放大電路的差分放大部分中一般需要有疊合鏡像電路。在如圖3所示的第二現(xiàn)有實(shí)例中，需要有四個(gè)鏡像輸出MOS晶體管來(lái)控制差分AB類放大電路的AB類輸出電路的一對(duì)P溝道和N溝道移位MOS晶體管的柵極電壓。不過(guò)，本發(fā)明中不需要這些電路。結(jié)果，減少了差分AB類放大電路中的元件個(gè)數(shù)，并且不使用如圖2和3中所示的電流I4至I7的電流路徑。因此，減少了電路面積，并且可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的高度集成和低功耗。特別是，顯示單元的驅(qū)動(dòng)電路的電路面積和低功耗大大減小，因?yàn)樵陲@示單元驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路中，每一個(gè)芯片使用了300至500個(gè)差分AB類放大電路。
接下來(lái)，講述該實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)電路的共用偏置電路2的工作。該實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)電路的共用偏置電路2執(zhí)行開(kāi)關(guān)控制，其中P溝道和N溝道差分偏置電壓、P溝道和N溝道恒電流偏置電壓、以及P溝道和N溝道移位偏置電壓在測(cè)試模式中被設(shè)置為電源電平或接地電平。
圖3示出了該實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)電路的共用偏置電路2所進(jìn)行的開(kāi)關(guān)控制，并且在測(cè)試模式和正常工作模式中示出了開(kāi)關(guān)的ON/OFF狀態(tài)。需要指出的是，如圖5所示的共用偏置電路2中每一個(gè)開(kāi)關(guān)的ON/OFF狀態(tài)示出了正常工作模式中的ON/OFF狀態(tài)。
在如圖5所示的共用偏置電路2中，三個(gè)開(kāi)關(guān)22、33和34被接通。其他開(kāi)關(guān)被關(guān)閉。P溝道和N溝道電流鏡像電路23和24從多個(gè)輸出引腳輸出多個(gè)鏡像電流，對(duì)應(yīng)于恒電流21。P溝道和N溝道MOS晶體管27和28與差分放大器12和11的P溝道和N溝道恒電流MOS晶體管121和111一起，組成鏡像電路，用于每一個(gè)溝道。P溝道和N溝道MOS晶體管27和28生成P溝道和N溝道差分偏置電壓BP1和BN1作為閾值電壓，用于二極管連接MOS晶體管的一個(gè)級(jí)，并且輸出到P溝道和N溝道恒電流MOS晶體管121和111。P溝道和N溝道恒電流MOS晶體管121和111流經(jīng)偏置電流I2和I1。
P溝道和N溝道MOS晶體管31和32與AB類輸出電路13的P溝道和N溝道恒電流MOS晶體管133和134一起，組成電流鏡像電路，用于每一個(gè)溝道。P溝道和N溝道MOS晶體管31和32生成P溝道和N溝道恒電流偏置電壓BP2和BN2作為閾值電壓，用于二極管連接MOS晶體管的一個(gè)級(jí)，并且輸出到P溝道和N溝道恒電流MOS晶體管133和134。P溝道和N溝道恒電流MOS晶體管133和134流經(jīng)偏置電流I3。
兩個(gè)P溝道MOS晶體管37和38以及兩個(gè)N溝道MOS晶體管39和40生成P溝道和N溝道移位偏置電壓BP3和BN3作為閾值電壓，用于二極管連接MOS晶體管的兩級(jí)，并且輸出到AB類輸出電路13的P溝道和N溝道移位MOS晶體管135和136。這些P溝道和N溝道移位MOS晶體管135和136起到電平調(diào)節(jié)器的作用。
另外，在如圖5所示的共用偏置電路2中，在測(cè)試模式中，三個(gè)開(kāi)關(guān)22、33和34斷開(kāi)，并且其他開(kāi)關(guān)接通。這樣，共用偏置電路2中的所有電路電流路徑被阻塞。而且N溝道和P溝道差分偏置電壓BN1和BP1分別被開(kāi)關(guān)打到接地電平和電源電平，P溝道和N溝道恒電流偏置電壓BP2和BN2分別被開(kāi)關(guān)打到接地電平和電源電平。另外，P溝道和N溝道移位偏置電壓BP3和BN3分別被開(kāi)關(guān)打到電源電平和接地電平。因此，在差分AB類放大電路1中，P溝道和N溝道恒電流MOS晶體管12和11被斷開(kāi)。另外，AB類輸出電路13的P溝道和N溝道恒電流MOS晶體管133和134被接通。AB類輸出電路13的P溝道和N溝道移位MOS晶體管135和136被斷開(kāi)。P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管131和132的柵極被固定在電源電平和接地電平，完全斷開(kāi)P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管131和132，這樣差分AB類放大電路1的所有電路電流路徑被斷開(kāi)。這樣，在測(cè)試模式中，驅(qū)動(dòng)電路的電路電流變?yōu)?，以便可以進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電路的泄漏電流測(cè)量。
現(xiàn)有情況下，當(dāng)使用差分AB類放大電路作為數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的輸出電路時(shí)，為了在測(cè)試模式中斷開(kāi)所有的電路電流路徑，P溝道和N溝道測(cè)試MOS晶體管位于P溝道輸出級(jí)MOS晶體管131的柵極和電源引腳之間以及N溝道輸出級(jí)MOS晶體管132的柵極和接地引腳之間，以將P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管131和132的柵極電壓固定在電源電平和接地電平上。不過(guò)，在本發(fā)明的差分AB類放大電路中，P溝道和N溝道移位MOS晶體管135和136斷開(kāi)，并且P溝道和N溝道恒電流MOS晶體管133和134接通。結(jié)果，P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管131和132的柵極電壓被固定在電源電平和接地電平上。與現(xiàn)有實(shí)例不同，不需要將P溝道和N溝道測(cè)試MOS晶體管添加進(jìn)去。另外，對(duì)于差分AB類放大電路中的兩個(gè)元件，電路面積減少了。特別是，顯示單元的驅(qū)動(dòng)電路的電路面積大大減小，因?yàn)樵陲@示單元的驅(qū)動(dòng)電路中，每一個(gè)芯片使用了300至500個(gè)差分AB類放大電路，并且顯示單元的驅(qū)動(dòng)電路可以被高度集成。
需要指出的是，如圖5所示的該實(shí)施例的共用偏置電路是控制電路，其中使用許多開(kāi)關(guān)，并且可以對(duì)其進(jìn)行各種修正。
例如，圖8為電路圖，示出了本發(fā)明驅(qū)動(dòng)電路中的共用偏置電路2的修正形式。在該修正的共用偏置電路2中，去掉了P溝道和N溝道MOS晶體管27和28、開(kāi)關(guān)29和30以及P溝道和N溝道電流鏡像電路的兩個(gè)鏡像輸出MOS晶體管。與圖5中所示的共用偏置電路相比，P溝道和N溝道電流鏡像電路的輸入引腳起到P溝道和N溝道差分偏置電壓BP1和BN1的輸出節(jié)點(diǎn)的作用。在該修正的共用偏置電路2中，P溝道和N溝道差分偏置電壓BP1和BN1、P溝道和N溝道恒電流偏置電壓BP2和BN2、以及P溝道和N溝道移位偏置電壓BP3和BN3必須依序設(shè)計(jì)。不過(guò)，與圖5所示的共用偏置電路相比，電路面積進(jìn)一步減小。
另外，在上述實(shí)施例或修正中還講述了具有多個(gè)差分AB類放大電路和共用偏置電路的驅(qū)動(dòng)電路。不過(guò)，本發(fā)明并不受這些實(shí)施例的限制。在包括有多個(gè)差分AB類放大電路用于同時(shí)放大多個(gè)模擬信號(hào)以及共用偏置電路用于將偏置電壓提供給多個(gè)差分AB類放大電路共用的處理電路中，可以取得驅(qū)動(dòng)電路所能取得的相同效果。這一點(diǎn)是可以理解到的。
另外，在上述實(shí)施例中，講述了包括有多個(gè)差分AB類放大電路的驅(qū)動(dòng)電路。不過(guò)，本發(fā)明并不受這些實(shí)施例的限制。在其中差分AB類放大電路根據(jù)P溝道和N溝道偏置電壓來(lái)接受控制各種電路中，可以取得驅(qū)動(dòng)電路所能取得的相同效果。這一點(diǎn)是可以理解到的。
在本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路和處理電路中，在帶有滿擺幅輸入/輸出的差分AB類放大電路中，元件和電流路徑的個(gè)數(shù)減少了。電路面積和功耗得到減少，并且可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路和處理電路的高度集成。也就是說(shuō)，在本發(fā)明驅(qū)動(dòng)電路中的差分AB類放大電路中，不需要有疊合鏡像電路，盡管在圖2所示的第一現(xiàn)有實(shí)例中的差分AB類放大電路的差分放大部分中它是需要的。另外，在圖3所示的第二現(xiàn)有實(shí)例的差分AB類放大電路的AB類輸出電路中用以控制P溝道和N溝道移位MOS晶體管的柵極電壓所需的四個(gè)鏡像輸出MOS晶體管，在本發(fā)明中就不需要了。因此，差分AB類放大電路中的元件個(gè)數(shù)減少。另外，沒(méi)有如圖2和圖3所示的電流I4～17的電流路徑。因此，電路面積和功耗得到減少，并且可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的高度集成。
另外，現(xiàn)有情況下，當(dāng)使用差分AB類放大電路作為數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的輸出電路時(shí)，為了在測(cè)試模式中斷開(kāi)所有的電路電流路徑，將P溝道和N溝道測(cè)試MOS晶體管添加于P溝道輸出級(jí)MOS晶體管的柵極和電源引腳之間以及N溝道輸出級(jí)MOS晶體管的柵極和接地引腳之間，并且將P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管的柵極電壓固定在電源電平和接地電平上。不過(guò)，在本發(fā)明的差分AB類放大電路中不需要將P溝道和N溝道測(cè)試MOS晶體管添加進(jìn)去，并且差分AB類放大電路的元件個(gè)數(shù)也減少了兩個(gè)，這樣電路面積就減少了。特別是，在用于顯示單元的驅(qū)動(dòng)電路中，其中每一個(gè)芯片使用了300至500個(gè)差分AB類放大電路，驅(qū)動(dòng)電路的電路面積和功耗大大減少了。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)電路，包括多個(gè)差分AB類放大電路，連接在電壓跟隨器中，它們并聯(lián)輸入多個(gè)模擬信號(hào)，并且根據(jù)所述多個(gè)模擬信號(hào)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)多個(gè)數(shù)據(jù)線；以及共用偏置電路，它生成所述第一偏置信號(hào)集和不同于所述第一偏置信號(hào)集的所述第二偏置信號(hào)集，其中所述多個(gè)差分AB類放大電路的每一個(gè)包括N溝道差分放大電路，位于電源引腳和接地引腳之間，它輸入差分信號(hào)并且根據(jù)所述第一偏置信號(hào)集來(lái)將第一輸出信號(hào)輸出到第一輸出線上；P溝道差分放大電路，位于所述電源引腳和所述接地引腳之間，與所述N溝道差分放大電路相并聯(lián)，與所述N溝道差分放大電路相互獨(dú)立工作，輸入所述差分信號(hào)并且根據(jù)所述第一偏置信號(hào)集來(lái)將第二輸出信號(hào)輸出到第二輸出線上；以及輸出級(jí)電路，根據(jù)所述第二偏置信號(hào)集來(lái)從所述第一和第二輸出信號(hào)中生成輸出信號(hào)，并且將所述輸出信號(hào)輸出到輸出引腳。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述N溝道差分放大電路包括根據(jù)所述第一偏置信號(hào)集的第一偏置信號(hào)來(lái)控制的N溝道電流源MOS晶體管，并且所述P溝道差分放大電路包括根據(jù)所述第一偏置信號(hào)集的第二偏置信號(hào)來(lái)控制的P溝道電流源MOS晶體管。
3.如權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述共用偏置電路在測(cè)試模式中分別將所述第一和第二偏置信號(hào)設(shè)置為接地電壓電平和電源電壓電平。
4.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述輸出級(jí)電路包括一對(duì)P溝道和N溝道輸出級(jí)MOS晶體管，其中所述P溝道輸出級(jí)MOS晶體管連接在所述電源引腳和所述輸出引腳之間，并且為其柵極提供了所述第一輸出信號(hào)，并且所述N溝道輸出級(jí)MOS晶體管連接在所述接地引腳和所述輸出引腳之間，并且為其柵極提供了所述第二輸出信號(hào)；一對(duì)P溝道和N溝道恒電流MOS晶體管，其中所述P溝道恒電流MOS晶體管連接在所述電源引腳和所述第一輸出線之間，并且為其柵極提供了所述第二偏置信號(hào)集的第三偏置信號(hào)，并且所述N溝道恒電流MOS晶體管連接在所述接地引腳和所述第二輸出線之間，并且為其柵極提供了作為所述第二偏置信號(hào)集的偏置信號(hào)中之一的第四偏置信號(hào)；以及P溝道和N溝道移位MOS晶體管，并聯(lián)連接在所述第一和第二輸出線之間，起到電平調(diào)節(jié)器的作用，其中為所述P溝道移位MOS晶體管的柵極提供了所述第二偏置信號(hào)集的第五偏置信號(hào)，并且為所述N溝道移位MOS晶體管的柵極提供了所述第二偏置信號(hào)集的第六偏置信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中在測(cè)試模式中所述共用偏置電路將所述第三至第六偏置信號(hào)分別設(shè)置為接地電壓電平、電源電壓電平、所述電源電壓電平和所述接地電壓電平。
6.如權(quán)利要求1至5中任何一個(gè)所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述共用偏置電路包括恒流源，位于所述電源引腳和所述接地引腳之間；一對(duì)P溝道和N溝道電流鏡像電路，每一對(duì)P溝道和N溝道電流鏡像電路根據(jù)所述恒流源的電路電流從多個(gè)電流鏡像輸出引腳輸出多個(gè)鏡像電流信號(hào)；以及一對(duì)P溝道和N溝道MOS晶體管，其中所述第一對(duì)的所述P溝道MOS晶體管連接于所述N溝道電流鏡像電路的所述多個(gè)電流鏡像輸出引腳之一和所述電源引腳之間，并且其柵極和漏極被共用連接起來(lái)，并且所述第一對(duì)的所述N溝道MOS晶體管連接于所述P溝道電流鏡像電路的所述多個(gè)電流鏡像輸出引腳之一和所述接地引腳之間，并且其柵極和漏極被共用連接起來(lái)，其中所述第一偏置信號(hào)集的所述第一和第二偏置信號(hào)分別從作為第一和第二節(jié)點(diǎn)的所述第一對(duì)的所述P溝道和N溝道MOS晶體管的所述柵極輸出出來(lái)。
7.如權(quán)利要求6所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述共用偏置電路進(jìn)一步包括第一開(kāi)關(guān)，與所述恒流源串聯(lián)連接起來(lái)；第二開(kāi)關(guān)，與位于所述電源引腳和所述恒流源之間的所述P溝道電流鏡像電路并聯(lián)連接起來(lái)；第三開(kāi)關(guān)，與位于所述接地引腳和所述P溝道與N溝道電流鏡像電路之間的節(jié)點(diǎn)之間的所述N溝道電流鏡像電路并聯(lián)連接起來(lái)；第四開(kāi)關(guān)，連接于所述該對(duì)所述P溝道MOS晶體管的所述柵極和所述電源引腳之間；以及第五開(kāi)關(guān)，連接于所述該對(duì)所述N溝道MOS晶體管的所述柵極和所述接地引腳之間。
8.如權(quán)利要求7所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述第一開(kāi)關(guān)在測(cè)試模式中被打開(kāi)，并且所述第二至第五開(kāi)關(guān)在所述測(cè)試模式中被關(guān)閉。
9.如權(quán)利要求1至5中任何一個(gè)所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述共用偏置電路包括恒流源，位于所述電源引腳和所述接地引腳之間；以及一對(duì)P溝道和N溝道電流鏡像電路，每一對(duì)P溝道和N溝道電流鏡像電路根據(jù)所述恒流源的電路電流從多個(gè)電流鏡像輸出引腳輸出多個(gè)鏡像電流信號(hào)，其中所述第一偏置信號(hào)集的所述第一和第二偏置信號(hào)分別從位于所述恒流源和所述P溝道電流鏡像電路之間的第一節(jié)點(diǎn)和位于所述P溝道和N溝道電流鏡像電路之間的第二節(jié)點(diǎn)輸出出來(lái)。
10.如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述共用偏置電路進(jìn)一步包括第一開(kāi)關(guān)，與所述恒流源串聯(lián)連接起來(lái)；第二開(kāi)關(guān)，與位于所述電源引腳和所述恒流源之間的所述P溝道電流鏡像電路并聯(lián)連接起來(lái)；以及第三開(kāi)關(guān)，與位于所述接地引腳和所述P溝道與N溝道電流鏡像電路之間的節(jié)點(diǎn)之間的所述N溝道電流鏡像電路并聯(lián)連接起來(lái)。
11.如權(quán)利要求10所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述第一開(kāi)關(guān)在測(cè)試模式中被打開(kāi)，并且所述第二和第三開(kāi)關(guān)在所述測(cè)試模式中被關(guān)閉。
12.如權(quán)利要求6所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述共用偏置電路進(jìn)一步包括第二對(duì)P溝道和N溝道MOS晶體管；兩個(gè)P溝道MOS晶體管的串聯(lián)電路，串聯(lián)連接于所述N溝道電流鏡像電路的所述多個(gè)電流鏡像輸出引腳之一和所述電源引腳之間，并且每一個(gè)的柵極和漏極共用連接起來(lái)；以及兩個(gè)N溝道MOS晶體管的串聯(lián)電路，串聯(lián)連接于所述P溝道電流鏡像電路的所述多個(gè)電流鏡像輸出引腳之一和所述接地引腳之間，并且每一個(gè)的柵極和漏極共用連接起來(lái)，其中所述第二對(duì)的所述P溝道MOS晶體管連接于所述N溝道電流鏡像電路的所述多個(gè)電流鏡像輸出引腳之一和所述電源引腳之間，并且其柵極和漏極共用連接起來(lái)，其中所述第二對(duì)的所述N溝道MOS晶體管連接于所述P溝道電流鏡像電路的所述多個(gè)電流鏡像輸出引腳之一和所述接地引腳之間，并且其柵極和漏極共用連接起來(lái)，其中作為所述第二偏置信號(hào)集的一部分的所述第三和第四偏置信號(hào)分別從作為所述第二對(duì)的所述P溝道和N溝道MOS晶體管的所述柵極的第三和第四節(jié)點(diǎn)輸出出來(lái)，并且作為所述第二偏置信號(hào)集的一部分的所述第五偏置信號(hào)從作為位于所述N溝道電流鏡像電路一側(cè)的所述串聯(lián)電路的所述兩個(gè)P溝道MOS晶體管之一的所述柵極的第五節(jié)點(diǎn)輸出出來(lái)，并且作為所述第二偏置信號(hào)集的一部分的所述第六偏置信號(hào)從作為位于所述P溝道電流鏡像電路一側(cè)的所述串聯(lián)電路的所述兩個(gè)N溝道MOS晶體管之一的所述柵極的第六節(jié)點(diǎn)輸出出來(lái)。
13.如權(quán)利要求12所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述共用偏置電路進(jìn)一步包括第六開(kāi)關(guān)，連接于所述第三節(jié)點(diǎn)和所述第二對(duì)所述P溝道MOS晶體管的所述柵極之間；第七開(kāi)關(guān)，連接于所述第四節(jié)點(diǎn)和所述第二對(duì)所述N溝道MOS晶體管的所述柵極之間；第八開(kāi)關(guān)，連接于所述第三節(jié)點(diǎn)和所述接地引腳之間；第九開(kāi)關(guān)，連接于所述第四節(jié)點(diǎn)和所述電源引腳之間；第十開(kāi)關(guān)，連接于所述第五節(jié)點(diǎn)和所述電源引腳之間；以及第十一開(kāi)關(guān)，連接于所述第六節(jié)點(diǎn)和所述接地引腳之間。
14.如權(quán)利要求13所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述第六和第七開(kāi)關(guān)在測(cè)試模式中被打開(kāi)，并且所述第八至第十一開(kāi)關(guān)在所述測(cè)試模式中被關(guān)閉。
15.如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述共用偏置電路進(jìn)一步包括第二對(duì)P溝道和N溝道MOS晶體管；兩個(gè)P溝道MOS晶體管的串聯(lián)電路，串聯(lián)連接于所述N溝道電流鏡像電路的所述多個(gè)電流鏡像輸出引腳之一和所述電源引腳之間，并且每一個(gè)的柵極和漏極共用連接起來(lái)；以及兩個(gè)N溝道MOS晶體管的串聯(lián)電路，串聯(lián)連接于所述P溝道電流鏡像電路的所述多個(gè)電流鏡像輸出引腳之一和所述接地引腳之間，并且每一個(gè)的柵極和漏極共用連接起來(lái)，其中所述第二對(duì)的所述P溝道MOS晶體管連接于所述N溝道電流鏡像電路的所述多個(gè)電流鏡像輸出引腳之一和所述電源引腳之間，并且其柵極和漏極共用連接起來(lái)，其中所述第二對(duì)的所述N溝道MOS晶體管連接于所述P溝道電流鏡像電路的所述多個(gè)電流鏡像輸出引腳之一和所述接地引腳之間，并且其柵極和漏極共用連接起來(lái)，其中作為所述第二偏置信號(hào)集的一部分的所述第三和第四偏置信號(hào)分別從作為所述第二對(duì)的所述P溝道和N溝道MOS晶體管的所述柵極的第三和第四節(jié)點(diǎn)輸出出來(lái)，并且作為所述第二偏置信號(hào)集的一部分的所述第五偏置信號(hào)從作為位于所述N溝道電流鏡像電路一側(cè)的所述串聯(lián)電路的所述兩個(gè)P溝道MOS晶體管之一的所述柵極的第五節(jié)點(diǎn)輸出出來(lái)，并且作為所述第二偏置信號(hào)集的一部分的所述第六偏置信號(hào)從作為位于所述P溝道電流鏡像電路一側(cè)的所述串聯(lián)電路的所述兩個(gè)N溝道MOS晶體管之一的所述柵極的第六節(jié)點(diǎn)輸出出來(lái)。
16.如權(quán)利要求15所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述共用偏置電路進(jìn)一步包括第六開(kāi)關(guān)，連接于所述第三節(jié)點(diǎn)和所述第二對(duì)所述P溝道MOS晶體管的所述柵極之間；第七開(kāi)關(guān)，連接于所述第四節(jié)點(diǎn)和所述第二對(duì)所述N溝道MOS晶體管的所述柵極之間；第八開(kāi)關(guān)，連接于所述第三節(jié)點(diǎn)和所述接地引腳之間；第九開(kāi)關(guān)，連接于所述第四節(jié)點(diǎn)和所述電源引腳之間；第十開(kāi)關(guān)，連接于所述第五節(jié)點(diǎn)和所述電源引腳之間；以及第十一開(kāi)關(guān)，連接于所述第六節(jié)點(diǎn)和所述接地引腳之間。
17.如權(quán)利要求16所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述第六和第七開(kāi)關(guān)在測(cè)試模式中被打開(kāi)，并且所述第八至第十一開(kāi)關(guān)在所述測(cè)試模式中被關(guān)閉。
18.一種驅(qū)動(dòng)電路，包括第一導(dǎo)電性的第一晶體管，耦合在第一電源線和輸出節(jié)點(diǎn)之間；第二導(dǎo)電性的第二晶體管，耦合在所述輸出節(jié)點(diǎn)和第二電源線之間；第一電流源，耦合在所述第一電源線和所述第一晶體管的控制柵之間；第二電流源，耦合在所述第二晶體管的控制柵和所述第二電源線之間；第三電流源，耦合在所述第一和第二晶體管的所述控制柵之間；第一放大器，具有接收第一信號(hào)的第一輸入引腳，接收第二信號(hào)的第二輸入引腳，和耦合到所述第一晶體管的所述控制柵的輸出引腳；以及第二放大器，具有接收所述第一信號(hào)的第一輸入引腳，接收所述第二信號(hào)的第二輸入引腳，和耦合到所述第二晶體管的所述控制柵的輸出引腳。
全文摘要
一種驅(qū)動(dòng)電路，包括多個(gè)差分AB類放大電路和共用偏置電路。在電壓跟隨器中連接有多個(gè)差分AB類放大電路，它們并聯(lián)輸入多個(gè)模擬信號(hào)，并且根據(jù)多個(gè)模擬信號(hào)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)多個(gè)數(shù)據(jù)線。共用偏置電路生成第一偏置信號(hào)集和不同于第一偏置信號(hào)集的第二偏置信號(hào)集。多個(gè)差分AB類放大電路的每一個(gè)包括N溝道差分放大電路、P溝道差分放大電路和輸出級(jí)電路。N溝道差分放大電路位于電源引腳和接地引腳之間，它輸入差分信號(hào)并且根據(jù)第一偏置信號(hào)集來(lái)將第一輸出信號(hào)輸出到第一輸出線上。P溝道差分放大電路位于電源引腳和接地引腳之間，與N溝道差分放大電路相并聯(lián)，與N溝道差分放大電路相互獨(dú)立工作，輸入差分信號(hào)并且根據(jù)第一偏置信號(hào)集來(lái)將第二輸出信號(hào)輸出到第二輸出線上。輸出級(jí)電路根據(jù)第二偏置信號(hào)集來(lái)從第一和第二輸出信號(hào)中生成輸出信號(hào)，并且將輸出信號(hào)輸出到輸出引腳。
文檔編號(hào)H03F3/26GK1607564SQ20041001199
公開(kāi)日2005年4月20日 申請(qǐng)日期2004年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月26日
發(fā)明者島谷淳 申請(qǐng)人:恩益禧電子股份有限公司