驱动电路的电平转换器制造技术

本发明专利技术公开一种应用于显示器的驱动电路的电平转换器。该电平转换器至少包含一第一级电平转换单元、一第二级电平转换单元以及分属不同电源域的两个第三级电平转换单元，用以进行不同电源域的电压信号升压转换。第一级电平转换单元包含八个晶体管开关。第二级电平转换单元包含四个晶体管开关。该两个第三级电平转换单元分别包含六个晶体管开关及两个输出端。本发明专利技术的驱动电路的电平转换器使得分属不同电源域的该两个第三级电平转换单元的该些输出端能够彼此同步输出升压转换后的电压信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是与显示器的驱动电路有关，特别是关于一种应用于显示器的驱动电路的电平转换器。
技术介绍
一般而言，显示器的驱动电路是通过电平转换器(Level shifter)来对输入电压信号进行多电源域(multi-power domain)的升压转换。请参照图1及图2，图1为传统的驱动电路的电平转换器的示意图；图2为图1中的电平转换器的详细电路图。如图1所示，传统的电平转换器7可包含一个第一级电平转换单元71与两个第二级电平转换单元72及73。其中，第一级电平转换单元71是耦接于接地电压AGND/半操作电压hAVDD与第一中间电压VCL1之间；第二级电平转换单元72是耦接于半操作电压hAVDD与操作电压AVDD之间；第二级电平转换单元73是耦接于接地电压AGND与半操作电压hAVDD之间；第一级电平转换单元71耦接第二级电平转换单元72。如图2所示，第一级电平转换单元71包含第一晶体管开关M1至第十二晶体管开关M12。其中，第一晶体管开关M1、第二晶体管开关M2、第三晶体管开关M3、第四晶体管开关M4、第九晶体管开关M9及第十晶体管开关M10为N型金氧半场效晶体管开关；第五晶体管开关M5、第六晶体管开关M6、第七晶体管开关M7、第八晶体管开关M8、第十一晶体管开关M11及第十二晶体管开关M12为P型金氧半场效晶体管开关。第二级电平转换单元72包含第十三晶体管开关M13至第十八晶体管开关M18，其中第十三晶体管开关M13及第十四晶体管开关M14为N型金氧
半场效晶体管开关；第十五晶体管开关M15、第十六晶体管开关M16、第十七晶体管开关M17及第十八晶体管开关M18为P型金氧半场效晶体管开关。第二级电平转换单元73包含第十九晶体管开关M19至第二十四晶体管开关M24，其中第十九晶体管开关M19及第二十晶体管开关M20为N型金氧半场效晶体管开关；第二十一晶体管开关M21、第二十二晶体管开关M22、第二十三晶体管开关M23及第二十四晶体管开关M24为P型金氧半场效晶体管开关。第一级电平转换单元71的输入端IN及INB的输入电压范围为0V～1.5V；第二级电平转换单元72的两输出端OUTP及OUTPB的输出电压范围为5V～10V；第二级电平转换单元73的两输出端OUTN及OUTNB的输出电压范围为0V～5V；接地电压AGND的电压值为0V；操作电压AVDD的电压值为10V；半操作电压hAVDD的电压值为5V；第一中间电压VCL1的电压值为6.5V；第二中间电压VCL2的电压值为3.5V。假设初始电压的设定如下：第一级电平转换单元71的输入端IN及INB所接收到的输入电压分别为0V与1.5V；接点A的电位为第一中间电压VCL1；接点B的电位为半操作电压hAVDD；接点C的电位为(第二中间电压VCL2加上临界电压值VT)；接点D的电位为第一中间电压VCL1；第二级电平转换单元72的两输出端OUTP及OUTPB的电位分别为半操作电压hAVDD及操作电压AVDD；第二级电平转换单元73的两输出端OUTN及OUTNB的电位分别为接地电压AGND及半操作电压hAVDD。当输入电压信号转态而使得输入端IN接收到的输入电压变为1.5V且输入端INB接收到的输入电压变为0V后，接点D的电位会历经信号冲突(Signal Fighting)而从原本的第一中间电压VCL1放电而降至(第一中间电压VCL1减去临界电压值VT)，最终会降至(第二中间电压VCL2加上临界电压值VT)，使得第十一晶体管开关M11导通且接点B开始从半操作电压hAVDD充电至第一中间电压VCL1，之后第八晶体管开关M8导通且接点C
开始自(第二中间电压VCL2加上临界电压值VT)充电至(半操作电压hAVDD加上临界电压值VT)，最终充电至第一中间电压VCL1，使得第十晶体管开关M10导通且接点A开始从第一中间电压VCL1放电而降至半操作电压hAVDD。接点A与B分别输出电压信号V2与V1至第二级电平转换单元72，以转换至另一电源域。需特别注意的是，由于接点C需等到接点D的电位经信号冲突后降至(第一中间电压VCL1减去临界电压值VT)才能开始充电，因此，接点C与接点D的信号转态时间必定会有一时间差，亦即接点C与接点D的信号转态时间无法达到同步，这也连带使得接点A与接点B的信号转态时间以及第二级电平转换单元72的两输出端OUTP与OUTPB的信号转态时间均无法达到同步。另一方面，相较于第二级电平转换单元72的两输出端OUTP与OUTPB的输出电压信号需经过两级升压电路的转态才能达到第二级电平转换单元72的电源域的目标电压范围，第二级电平转换单元73的两输出端OUTN与OUTNB的输出电压信号仅需经过一级升压电路的转态即可达到第二级电平转换单元73的电源域的目标电压范围。因此，第二级电平转换单元73的两输出端OUTN与OUTNB所需的信号转态输出时间会比第二级电平转换单元72的两输出端OUTP与OUTPB所需的信号转态输出时间来得短，造成彼此不同步的现象。综合上述可知：于传统的驱动电路的电平转换器7中，第二级电平转换单元72及73的各个输出端OUTP、OUTPB、OUTN与OUTNB彼此的信号转态时间均无法达到同步，这将会严重影响到其多电源域的信号升压转换效率以及显示器的驱动电路的效能。
技术实现思路
因此，本专利技术提出一种驱动电路的电平转换器，以解决现有技术所遭遇到的上述问题。根据本专利技术的一较佳具体实施例为一种电平转换器。于此实施例中，电平转换器是应用于一显示器的一驱动电路，用以进行不同电源域的电压信号升压转换。电平转换器包含一第一级电平转换单元、一第二级电平转换单元、一第三级电平转换单元及另一第三级电平转换单元。第一级电平转换单元包含一第一晶体管开关、一第二晶体管开关、一第三晶体管开关、一第四晶体管开关、一第五晶体管开关、一第六晶体管开关、一第七晶体管开关及一第八晶体管开关，其中第一晶体管开关、第二晶体管开关、第三晶体管开关及第四晶体管开关为N型金氧半场效晶体管开关；第五晶体管开关、第六晶体管开关、第七晶体管开关及第八晶体管开关为P型金氧半场效晶体管开关；第一晶体管开关、第三晶体管开关、第五晶体管开关及第七晶体管开关彼此串接于一接地电压与一第一中间电压之间；第二晶体管开关、第四晶体管开关、第六晶体管开关及第八晶体管开关彼此串接于接地电压与第一中间电压之间；第一晶体管开关及第二晶体管开关的闸极是耦接一输入电压信号；第三晶体管开关、第四晶体管开关、第五晶体管开关及第六晶体管开关的闸极均耦接一第二中间电压，第二中间电压是小于第一中间电压；第一晶体管开关、第二晶体管开关、第三晶体管开关及第四晶体管开关的基极均耦接至接地电压；第五晶体管开关、第六晶体管开关、第七晶体管开关及第八晶体管开关的基极均耦接至第一中间电压；第七晶体管开关的闸极耦接至第六晶体管开关与第八晶体管开关之间的一第一接点；第八晶体管开关的闸极耦接至第五晶体管开关与第七晶体管开关之间的一第二接点；第三晶体管开关与第五晶体管开关之间具有一第三接点；第四晶体管开关与第六晶体管开关之间具有一第四接点。第二级电平转换单元包含一第九晶体管开关、一第十晶体管开关、一第十一晶体管开关及一第十二晶体管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电平转换器，应用于一显示器的一驱动电路，用以进行不同电源域的电压信号升压转换，其特征在于，该电平转换器包含：一第一级电平转换单元，包含一第一晶体管开关、一第二晶体管开关、一第三晶体管开关、一第四晶体管开关、一第五晶体管开关、一第六晶体管开关、一第七晶体管开关及一第八晶体管开关，其中该第一晶体管开关、该第二晶体管开关、该第三晶体管开关及该第四晶体管开关为N型金氧半场效晶体管开关；该第五晶体管开关、该第六晶体管开关、该第七晶体管开关及该第八晶体管开关为P型金氧半场效晶体管开关；该第一晶体管开关、该第三晶体管开关、该第五晶体管开关及该第七晶体管开关彼此串接于一接地电压与一第一中间电压之间；该第二晶体管开关、该第四晶体管开关、该第六晶体管开关及该第八晶体管开关彼此串接于该接地电压与该第一中间电压之间；该第一晶体管开关及该第二晶体管开关的闸极是耦接一输入电压信号；该第三晶体管开关、该第四晶体管开关、该第五晶体管开关及该第六晶体管开关的闸极均耦接一第二中间电压，该第二中间电压是小于该第一中间电压；该第一晶体管开关、该第二晶体管开关、该第三晶体管开关及该第四晶体管开关的基极均耦接至该接地电压；该第五晶体管开关、该第六晶体管开关、该第七晶体管开关及该第八晶体管开关的基极均耦接至该第一中间电压；该第七晶体管开关的闸极耦接至该第六晶体管开关与该第八晶体管开关之间的一第一接点；该第八晶体管开关的闸极耦接至该第五晶体管开关与该第七晶体管开关之间的一第二接点；该第三晶体管开关与该第五晶体管开关之间具有一第三接点；该第四晶体管开关与该第六晶体管开关之间具有一第四接点；一第二级电平转换单元，包含一第九晶体管开关、一第十晶体管开关、一第十一晶体管开关及一第十二晶体管开关，其中该第九晶体管开关及该第十晶体管开关为N型金氧半场效晶体管开关；该第十一晶体管开关及该第十二晶体管开关为P型金氧半场效晶体管开关；该第九晶体管开关与该第十一晶体管开关彼此串接于该第二中间电压与该第一中间电压之间；该第十晶体管开关与该第十二晶体管开关彼此串接于该第二中间电压与该第一中间电压之间；该第九晶体管开关与该第十晶体管开关的基极均耦接至该第二中间电压；该第十一晶体管开关与该第十二晶体管开关的基极均耦接至该第一中间电压；该第九晶体管开关与该第十一晶体管开关的闸极彼此耦接至该第一级电平转换单元中的该第三晶体管开关与该第五晶体管开关之间的该第三接点；该第十晶体管开关与该第十二晶体管开关的闸极彼此耦接至该第九晶体管开关与该第十一晶体管开关之间的一第五接点；该第十晶体管开关与该第十二晶体管开关之间具有一第六接点；一第三级电平转换单元，属于一第一电源域，包含一第十三晶体管开关、一第十四晶体管开关、一第十五晶体管开关、一第十六晶体管开关、一第十七晶体管开关及一第十八晶体管开关，其中该第十三晶体管开关及该第十四晶体管开关为N型金氧半场效晶体管开关；该第十五晶体管开关、该第十六晶体管开关、该第十七晶体管开关及该第十八晶体管开关为P型金氧半场效晶体管开关；该第十三晶体管开关、该第十五晶体管开关及该第十七晶体管开关彼此串接于一半操作电压与一操作电压之间，其中该半操作电压为该操作电压的一半；该第十四晶体管开关、该第十六晶体管开关及该第十八晶体管开关彼此串接于该半操作电压与该操作电压之间；该第十三晶体管开关与该第十四晶体管开关的基极耦接该半操作电压；该第十五晶体管开关、该第十六晶体管开关、该第十七晶体管开关及该第十八晶体管开关的基极耦接该操作电压；该第十三晶体管开关与该第十五晶体管开关的闸极均耦接至该第二级电平转换单元中的该第九晶体管开关与该第十一晶体管开关之间的该第五接点；该第十四晶体管开关与该第十六晶体管开关的闸极均耦接至该第二级电平转换单元中的该第十晶体管开关与该第十二晶体管开关之间的该第六接点；该第十七晶体管开关是通过一第一输出端耦接至该第十四晶体管开关与该第十六晶体管开关之间；该第十八晶体管开关是通过一第二输出端耦接至该第十三晶体管开关与该第十五晶体管开关之间；该第三级电平转换单元是通过该第一输出端及该第二输出端输出经过该第一电源域的升压转换后之一输出电压信号；以及另一第三级电平转换单元，属于与该第一电源域相异的一第二电源域，包含一第十九晶体管开关、一第二十晶体管开关、一第二十一晶体管开关、一第二十二晶体管开关、一第二十三晶体管开关及一第二十四晶体管开关，其中该第十九晶体管开关、该第二十晶体管开关、该第二十一晶体管开关及该第二十二晶体管开关为N型金氧半场效晶体管开关；该第二十三晶体管开关及该第二十四晶体管开关为P型金氧半场效晶体管开关；该第十九晶体管开关、该第二十一晶体管开关及该第二十三晶体管开关彼此串接于该接地电压与该半操作电压之间；该第二十晶体管开关、该第二十二晶体管开关及该第二十四晶体管开关...

【技术特征摘要】
2014.11.14 TW 1031396311.一种电平转换器，应用于一显示器的一驱动电路，用以进行不同电源域的电压信号升压转换，其特征在于，该电平转换器包含：一第一级电平转换单元，包含一第一晶体管开关、一第二晶体管开关、一第三晶体管开关、一第四晶体管开关、一第五晶体管开关、一第六晶体管开关、一第七晶体管开关及一第八晶体管开关，其中该第一晶体管开关、该第二晶体管开关、该第三晶体管开关及该第四晶体管开关为N型金氧半场效晶体管开关；该第五晶体管开关、该第六晶体管开关、该第七晶体管开关及该第八晶体管开关为P型金氧半场效晶体管开关；该第一晶体管开关、该第三晶体管开关、该第五晶体管开关及该第七晶体管开关彼此串接于一接地电压与一第一中间电压之间；该第二晶体管开关、该第四晶体管开关、该第六晶体管开关及该第八晶体管开关彼此串接于该接地电压与该第一中间电压之间；该第一晶体管开关及该第二晶体管开关的闸极是耦接一输入电压信号；该第三晶体管开关、该第四晶体管开关、该第五晶体管开关及该第六晶体管开关的闸极均耦接一第二中间电压，该第二中间电压是小于该第一中间电压；该第一晶体管开关、该第二晶体管开关、该第三晶体管开关及该第四晶体管开关的基极均耦接至该接地电压；该第五晶体管开关、该第六晶体管开关、该第七晶体管开关及该第八晶体管开关的基极均耦接至该第一中间电压；该第七晶体管开关的闸极耦接至该第六晶体管开关与该第八晶体管开关之间的一第一接点；该第八晶体管开关的闸极耦接至该第五晶体管开关与该第七晶体管开关之间的一第二接点；该第三晶体管开关与该第五晶体管开关之间具有一第三接点；该第四晶体管开关与该第六晶体管开关之间具有一第四接点；一第二级电平转换单元，包含一第九晶体管开关、一第十晶体管开关、一第十一晶体管开关及一第十二晶体管开关，其中该第九晶体管开
\t关及该第十晶体管开关为N型金氧半场效晶体管开关；该第十一晶体管开关及该第十二晶体管开关为P型金氧半场效晶体管开关；该第九晶体管开关与该第十一晶体管开关彼此串接于该第二中间电压与该第一中间电压之间；该第十晶体管开关与该第十二晶体管开关彼此串接于该第二中间电压与该第一中间电压之间；该第九晶体管开关与该第十晶体管开关的基极均耦接至该第二中间电压；该第十一晶体管开关与该第十二晶体管开关的基极均耦接至该第一中间电压；该第九晶体管开关与该第十一晶体管开关的闸极彼此耦接至该第一级电平转换单元中的该第三晶体管开关与该第五晶体管开关之间的该第三接点；该第十晶体管开关与该第十二晶体管开关的闸极彼此耦接至该第九晶体管开关与该第十一晶体管开关之间的一第五接点；该第十晶体管开关与该第十二晶体管开关之间具有一第六接点；一第三级电平转换单元，属于一第一电源域，包含一第十三晶体管开关、一第十四晶体管开关、一第十五晶体管开关、一第十六晶体管开关、一第十七晶体管开关及一第十八晶体管开关，其中该第十三晶体管开关及该第十四晶体管开关为N型金氧半场效晶体管开关；该第十五晶体管开关、该第十六晶体管开关、该第十七晶体管开关及该第十八晶体管开关为P型金氧半场效晶体管开关；该第十三晶体管开关、该第十五晶体管开关及该第十七晶体管开关彼此串接于一半操作电压与一操作电压之间，其中该半操作电压为该操作电压的一半；该第十四晶体管开关、该第十六晶体管开关及该第十八晶体管开关彼此串接于该半操作电压与该操作电压之间；该第十三晶体管开关与该第十四晶体管开关的基极耦接该半操作电压；该第十五晶体管开关、该第十六晶体管开关、该第十七晶体管开关及该第十八晶体管开关的基极耦接该操作电压；该第十三晶体管开关与该第十五晶体管开关的闸极均耦接至该第二级电平转换单元中的该第九晶体管开关与该第十一晶体管开关之间的该第五接点；该
\t第十四晶体管开关与该第十六晶体管开关的闸极均耦接至该第二级电平转换单元中的该第十晶体管开关与该第十二晶体管开关之间的该第六接点；该第十七晶体管开关是通过一第一输出端耦接至该第十四晶体管开关与该第十六晶体管开关之间；该第十八晶体管开关是通过一第二输出端耦接至该第十三晶体管开关与该第十五晶体管开关之间；该第三级电平转换单元是通过该第一输出端及该第二输出端输出经过该第一电源域的升压转换后之一输出电压信号；以及另一第三级电平转换单元，属于与该第一电源域相异的一第二电源域，包含一第十九晶体管开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭家铭，
申请(专利权)人：瑞鼎科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71