[发明专利]具电压内插功能的放大器电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种具电压内插功能的放大器电路，尤其是涉及一种通过使用较少的差动对来实现内插功能的放大器电路。

背景技术

随着液晶面板尺寸及分辨率的增加，显示器驱动芯片布局时所占的面积也越来越大，因此如何降低芯片面积及生产成本成为业界十分重要的课题。请参考图1，图1为已知液晶显示器中一驱动芯片10的架构示意图。驱动芯片10用来将一N位分辨率的影像信号S_DATA转换成一模拟输出电压Vo，以驱动相对应的像素，其包含有2^N条参考电压走线11、一数字至模拟转换器12及一电压缓冲器13。参考电压走线11用来提供一参考电压产生电路(未绘示于图1中)所产生的2^N个伽玛(Gamma)参考电压。数字至模拟转换器12用来根据影像信号S_DATA，切换输出2^N个伽玛参考电压中的一伽玛参考电压。电压缓冲器13则根据数字至模拟转换器22所输出的参考电压，产生后级电路所需的模拟输出电压Vo，并提供后级电路足够的驱动电流。

如图1所示，由于一个N位驱动芯片将需要2^N条参考电压走线。因此，当驱动芯片的分辨率越高时，参考电压走线11及数字至模拟转换器12的内部元件的数量也越来越多，导致所占芯片面积也就越来越可。在此情形下，若使用具有内插功能的放大器电路来实现电压缓冲器13，将可使参考电压走线11和数字至模拟转换器12中所需的元件数目减半，其中所减少的参考电压可由放大器电路来内插补足。

请参考图2，图2为一已知具有内插功能的放大器电路20的示意图。放大器电路20用来将两个输入电压V1及V2，通过叠加(Superposition)原理内插产生一输出电压Vo，其由N型差动对21及22、P型差动对23及24及一输出级25所组成。N型差动对21、22形成类似吉尔伯特单元(GilbertCell)的电路架构，分别由两个互相匹配的N型晶体管及一偏压晶体管所组成。其中，N型差动对21的输入端(即晶体管MN1及MN2的栅极)分别耦接至第一电压V1及输出电压Vo，而N型差动对22的输入端(即晶体管MN3及MN4的栅极)则分别耦接至第二电压V2及输出电压Vo。同样地，P型差动对23、24也具有类似吉尔伯特单元的电路架构，其中P型差动对23的输入端(即晶体管MP1及MP2的栅极)分别耦接至第一电压V1及输出电压Vo，而P型差动对22的输入端(即晶体管MP3及MP4的栅极)则分别耦接至第二电压V2及输出电压Vo。另外，N型差动对21的输出端与N型差动对22的输出端互相耦接，并分别通过节点A、B耦接至输出级25；而P型差动对23的输出端与P型差动对24的输出端则分别通过节点C、D耦接于输出级25。

在操作上，由于差动对的输出电流正比于输入电压与其跨导<Transductance>的乘积，因此若将N型差动对21及22的跨导调整至相等，N型差动对21及22所产生的输出电压Vo将等于第一电压V1及第二电压的平均值。同样地，若将P型差动对23及24的跨导调整至相等，P型差动对23及24所产生的输出电压Vo也会相等于第一电压V1及第二电压的平均值。其中，差动对的跨导可通过调整所对应偏电流及晶体管尺寸大小来实现，其为本领域技术人员所知，在此不赘述。如此一来，通过叠加原理，输出电压Vo将可由下式表示：Vout=(gmp+gmn)V1+(gmp+gmn)V22(gmp+gmn),]]>其中gmn及gmp分别代表N型差动对及P型差动对的跨导值，而输出电压Vo将等于两输入电压V1及V2的平均值。