[发明专利]数模转换器及其数模转换方法

说明书

对相关申请的交叉引用

本发明要求于2006年12月22日提交的韩国专利申请第10-2006-0132528号的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件，尤其涉及一种数模转换器(DAC)。

背景技术

DAC是将数字信号转换为模拟信号的器件，其广泛用于大多数电子应用中。薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)面板的源极驱动器执行数模转换。因此，DAC基本上用在源极驱动器中，并对显示器特性有很大的影响。

传统的6位或者8位源极驱动器使用电阻器串DAC。由于电阻器串DAC具有良好的单调性(monotonicity)和良好的输出特性，因此广泛用于大多数源极驱动器中。

TFT-LCD系统的灰度级从8位提高到10位。当典型的电阻器串DAC扩展到10位时，其仍然展现良好的输出特性，但是占据非常大的面积。例如，如果电阻器串DAC的灰度级提高2位，则DAC的面积增加约四倍。

因此，提出了多种DAC用于具有10位或更大的高灰度级TFT-LCD源极驱动器。代表性的DAC是使用两个电容器的电荷再分配DAC。电荷再分配DAC可以解决面积的增大，但却具有差的输出特性。此外，DAC的产量可能由于使用在制造过程中对变化敏感的电容器而降低。

发明内容

本发明的实施例面向提供一种可以使由位数增加引起的面积增大最小化的DAC。

根据本发明的一个方面，提供一种数模转换器，包括：粗电阻器串数模转换单元，用于响应于高N位数字数据选择性地输出2^N级模拟电压，其中，N是大于或者等于2的自然数；细电阻器串数模转换单元，用于响应于低N位数字数据选择性地输出2^N级模拟电压，2^N级模拟电压是通过将粗电阻器串数模转换单元的单位电压级分为2^N级而获得；以及电压合成单元，用于通过合成粗电阻器串数模转换单元的输出和细电阻器串数模转换单元的输出来输出2^2N级模拟输出信号。

根据本发明的另一方面，提供一种数模转换方法，包括：响应于高N位数字数据选择性地输出2^N级粗模拟电压，其中，N是大于或者等于2的自然数；响应于低N位数字数据选择性地输出2^N级细模拟电压，2^N级细模拟电压是通过将粗模拟电压的单位电压级分为2^N级而获得；以及通过合成粗模拟电压和细模拟电压来输出2^2N级模拟输出信号。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的12位DAC的电路图。

图2A和2B是示出图1所示的DAC的工作状态的电路图。

图3是根据本发明的另一实施例的DAC的电压合成单元的电路图。

图4A至4C是示出图3所示的DAC的工作状态的电路图。

图5是根据本发明的又一实施例的DAC的电压合成单元的电路图。

图6A至6C是示出图5所示的DAC的工作状态的电路图。

具体实施方式

根据本发明，其中提供了电阻器串DAC是分级的并且对电阻器串DAC的输出即分级输出进行合成。例如，在2N位电阻器串DAC的情况下，设置了N位粗电阻器串DAC和N位细电阻器串DAC以构成分级结构(hierarchy)。细电阻器串DAC细分与粗电阻器串DAC的单位电压相对应的电压。通过合成两个不同的单位级别电压，即粗、细电阻器串DAC的输出电压，产生具有多种级别的输出电压。同时，可以以多种方式合成分级输出。在本发明的实施例中，通过使用电容器和单位增益缓冲器的电容性耦合来提供对应于2N位的输出。根据本发明，因为使用分级的电阻器串DAC，所以可以使由于输出位数的增加而引起的DAC面积的增大最小化。此外，基本上电阻器串DAC可以防止电荷再分配DAC可能引起的输出特性的劣化。

下文中，参考附图详细说明根据本发明的数模转换器。

图1是根据本发明一实施例的12位DAC的电路图。