一种低功率源极驱动电路制造技术

一种低功率源极驱动电路包含：一第一输出级，一第二输出级。第一输出级受控制以决定是否产生第一上拉电流，第二输出级受控制以决定是否产生第二上拉电流。在第一次充电时，第一输出级产生第一上拉电流，第二输出级产生第二上拉电流，且第一及第二上拉电流的一部份作为充电电流对负载充电；在第二次充电时，第二输出级不产生第二上拉电流，但第一输出级产生第一上拉电流，且第一上拉电流的一部份作为充电电流对负载充电。藉由两段式的输出级设计，第二次充电时，只由第一输出级对负载充电，能够有效降低充电电流而达到省电的效果。

Low power source drive circuit

A low power source driving circuit comprises a first output stage and a second output stage. The first output stage is controlled to determine whether or not a first pull-up current is generated, and the second output stage is controlled to determine whether or not to generate a second pull-up current. In the first charge, the first output stage generates a first pull-up current, second output stage generates second pull-up current, and a part of the first two pull-up current as the charging current and the charging load; in the second charge, the second output stage does not produce second pull-up current, but the first output stage generates a first. Pull the current part and the first pull-up current as the charging current and the charging load. By the two stage output stage design, when the second charge, only by the first output stage to charge the load, can effectively reduce the charging current and achieve the effect of saving electricity.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种源极驱动电路，特别是指一种低功率源极驱动电路。
技术介绍
近年来，随着信息技术的发展，液晶显示器由于外型轻薄、耗电量低、无辐射污染、且能与半导体制造技术兼容等优点，在计算机系统、移动设备等产业被广泛应用。液晶显示器是利用源极驱动芯片和栅极驱动芯片来驱动面板上的像素以显示影像，一般而言，源极驱动芯片消耗较多功率，而且随着液晶显示器分辨率不断提高，需要越来越多颗的源极驱动芯片，而这与节能的目标互相冲突。参阅图1、图2与图3，现有的源极驱动芯片利用AB类CMOS放大器作为输出级的电路架构，图1表示源极驱动芯片输出级的放大器对一负载电容100充电的操作，此时当控制信号＝1(反相控制信号＝0)的时候，开关导通且反相开关不导通，放大器的上拉(Pull up)电流如图3所示，为4I加上流向负载电容100的充电电流。另外，图2表示输出级的放大器使该负载电容100放电时的操作，当控制信号＝1(反相控制信号＝0)的时候，放大器的下拉(Pull down)电流如图3所示，为4I加上来自该负载电容100的放电电流。而在图1及图2所示的充电和放电操作中，当控制信号＝0(反相控制信号＝1)的时候，开关不导通而反相开关导通，放大器的上拉及下拉电流均为0，以达到降低功率消耗的效果。目前图1所示的源极驱动芯片的输出级电路其低功率消耗已经到达设计上的瓶颈，因此，如何再有效降低单颗源级驱动芯片的功耗，便成为相关研究人员待突破的课题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的，在于提供一种低功率源极驱动电路。本专利技术低功率源极驱动电路，电气连接一负载，且包含一第一输出级，及一第二输出级。第一输出级受控制以决定是否产生一第一上拉电流。第二输出级受控制以决定是否产生一第二上拉电流。在第一次充电时，第一输出级产生第一上拉电流且第二输出级产生第二上拉电流，且第一及第二上拉电流的一部份作为一充电电流对负载充电。在第二次充电时，第二输出级不产生第二上拉电流，而第一输出级产生第一上拉电流，且第一上拉电流的一部份作为该充电电流对负载充电。本专利技术的功效在于：低功率源极驱动电路藉由两段式的输出级设计，在第一次充电时，第一与第二输出级共同对负载充电，而在第二次充电时，只由该第一输出级对负载充电，能够有效降低充电电流而达到省电的效果。附图说明本专利技术的其他特征及功效，将在参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：图1是一方块图，说明一种现有的源极驱动电路对一负载电容充电的操作；图2是一方块图，说明一种现有的源极驱动电路使负载电容放电的操作；图3是一波形图，说明图1及图2所示的源极驱动电路的操作；图4是一方块图，说明本专利技术低功率源极驱动电路对一负载电容充电的一实施例；图5是一方块图，说明本专利技术低功率源极驱动电路使负载电容放电的一实施例；及图6是一波形图，说明图4及图5所示的实施例的操作。附图符号说明100 负载电容200 负载电容1 第一输出级11 第一开关单元111 第一开关112 第二开关113 第一反相开关114 第二反相开关12 第一缓冲单元121 第一晶体管122 第二晶体管2 第二输出级21 第二开关单元211 第三开关212 第四开关213 第三反相开关214 第四反相开关22 第二缓冲单元221 第三晶体管222 第四晶体管3 运算电路Vo′ 输出电压具体实施方式参阅图4，本专利技术低功率源极驱动电路，电气连接一负载，且包含一第一输出级1、一第二输出级2、一运算电路3及一控制电路(图未标出)。在本实施例中，负载为一负载电容200。控制电路(图未标出)产生一第一控制信号、一第一反相控制信号、一第二控制信号及一第二反相控制信号，该第一控制信号的相位反相于该第一反相控制信号的相位，该第二控制信号的相位反相于该第二反相控制信号的相位。该运算电路3接收一第一工作偏压及一第二工作偏压，且产生一第一使使能电压及一第二使能电压。第二工作偏压是一地电压。第一工作偏压的电位大于该第一使能电压的电位至少一临界电压(threshold voltage)，第一使能电压的电位大于第二使能电压，该第二使能电压的电位大于第二工作偏压至少一临界电压。该运算电路3可根据液晶显示器每隔一预定时间更新一次画面，而更新第一与第二使能电压一次，使该低功率源极驱动电路根据所接收的第一与第二使能电压，来驱动负载电容200处于充电操作或放电操作。举例来说，液晶显示器的画面更新率(frame rate)为一秒显示60帧画面，也就是每间隔六十分之一秒显示一画面时，则该运算电路3每间隔六十分之一秒更新一次第一与第二使能电压，该低功率源极驱动电路即据此驱动负载电容200，使负载电容200因画面应该为黑、白或棋盘格等，而处于充电操作或放电操作。第一输出级1受控制以决定是否产生一第一上拉(Pull up)电流对负载电容200充电，而拉升该负载电容200的电压，且包括一第一开关单元11，及一第一缓冲单元12。第一开关单元11受控制以输出一指示使能或非使能的第一充电控制信号。在本例中，第一开关单元11包括一第一开关111、一第二开关112、一第一反相开关113，及一第二反相开关114。第一开关111具有一用于接收该运算电路3的第一使能电压的第一端、第二端，及一用于接收第一控制信号的控制端，且第一开关111根据第一控制信号在导通与不导通两种状态间切换。例如，当第一控制信号为逻辑1时，第一开关111导通；当第二控制信号为逻辑0时，第一开关111不导通。第二开关112具有一用于接收该运算电路3的第二使能电压的第一端、第二端，及一用于接收该第一控制信号的控制端，且第二开关112根据第一控制信号在导通与不导通两种状态间切换。例如，当第一控制信号为逻辑1时，第二开关112导通；当该第二控制信号为逻辑0时，第二开关112不导通。第一反相开关113具有一用于接收第一工作偏压的第一端、用于电气连接第一开关111的第二端的第二端，及一用于接收第一反相控制信号的控制端，且第一反相开关113根据第一反相控制信号在导通与不导通两种状态间切换。要注意的是，当第一控制信号为逻辑1时，第一反相控制信号为逻辑0，第一反相开关113不导通；当第一控制信号为逻辑0时，第一反相控制信号为逻辑1，第一反相开关113导通。第二反相开关114具有一用于接收第二工作偏压的第一端、用于电气连接第二开关112的第二端的第二端，及一用于接收第一反相控制信号的控制端，且第二反相开关114根据第一反相控制信号在导通与不导通两种状态间切换。例如，当第一反相控制信号为逻辑0，第二反相开关114不导通；当第一反相控制信号为逻辑1，第二反相开关114导通。因此，当第一开关111及第二开关112导通时，第一反相开关113及第二反相开关114不导通，此时，由第一开关111的第二端输出第一使能电压，且由第二开关112的第二端输出第二使能电压，以形成指示使能的第一充电控制信号。而当第一反相开关113及第二反相开关114导通时，第一开关111及第二开关112不导通，此时，由第一反相开关113的第二端输出第一工作偏压，由第二反相开关114的第二端输出第二工作偏压，以形成该指示非使能的第一充电控制信号。第一缓冲单元12电气连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低功率源极驱动电路，电气连接一负载，且包含：一第一输出级，受控制以决定是否产生一第一上拉电流；及一第二输出级，受控制以决定是否产生一第二上拉电流；当在第一充电时段时，第一输出级产生第一上拉电流且第二输出级产生第二上拉电流，且第一及第二上拉电流的一部份作为一充电电流对负载充电；当在第二充电时段时，第二输出级不产生第二上拉电流，而第一输出级产生第一上拉电流，且第一上拉电流的一部份作为充电电流对负载充电。

【技术特征摘要】
1.一种低功率源极驱动电路，电气连接一负载，且包含：一第一输出级，受控制以决定是否产生一第一上拉电流；及一第二输出级，受控制以决定是否产生一第二上拉电流；当在第一充电时段时，第一输出级产生第一上拉电流且第二输出级产生第二上拉电流，且第一及第二上拉电流的一部份作为一充电电流对负载充电；当在第二充电时段时，第二输出级不产生第二上拉电流，而第一输出级产生第一上拉电流，且第一上拉电流的一部份作为充电电流对负载充电。2.如权利要求1所述的低功率源极驱动电路，其中，第一输出级包括一第一开关单元，受控制以输出一指示使能或非使能的第一充电控制信号，及一第一缓冲单元，电气连接负载与第一开关单元间，第一缓冲单元根据第一充电控制信号指示使能或非使能而对应地产生或不产生第一上拉电流。3.如权利要求2所述的低功率源极驱动电路，其中，第一输出级的第一开关单元包括：一第一开关，有一用于接收第一使能电压的第一端、第二端，及一用于接收第一控制信号的控制端，且根据第一控制信号在导通与不导通间之间切换，及一第二开关，具有一用于接收第二使能电压的第一端、第二端，及一用于接收第一控制信号的控制端，且根据第一控制信号在导通与不导通间之间切换；当第一及第二开关导通，由第一开关的第二端输出第一使能电压，而第二开关的第二端输出第二使能电压，以形成指示使能的第一充电控制信号。4.如权利要求3所述的低功率源极驱动电路，其中，第一输出级的该第一开关单元还包括：一第一反相开关，具有一用于接收第一工作偏压的第一端、一用于电气连接第一开关第二端的第二端，及一用于接收第一反相控制信号的控制端，且根据第一反相控制信号在导通与不导通间之间切换，及一第二反相开关，具有一用于接收第二工作偏压的第一端、一用于电气连接第二开关第二端的第二端，及一用于接收第一反相控制信号的控制端，且根据第一反相控制信号在导通与不导通间之间切换；当第一及第二反相开关导通时，且由第一反相开关的第二端输出第一工作偏压，由第二反相开关的第二端输出第二工作偏压，以形成指示非使能的第一充电控制信号；其中，第一反相控制信号的相位与第一控制信号的相位相反。5.如权利要求4所述的低功率源极驱动电路，其中，第一输出级的第一缓冲单元包括：一第一晶体管，具有一电气连接第一开关的第二端与第一反相开关的第二端的控制端、一用于接收第一工作偏压的第一端，及一电连接负载的第二端，及一第二晶体管，具有一电气连接第二开关的第二端与第二反相开关的第二端的控制端、一用于接收第二工作偏压的第一端，及一电连接负载的第二端；当第一晶体管的控制端接收来自第一开关的第一使能电压，且当第二晶体管的控制端接收来自第二开关的第二使能电压时，由第一晶体管的第二端输出第一上拉电流；当第一晶体管的控制端接收来自第一开关的第一工作偏压，且当第二晶体管的控制端接收来自第二开关的第二工作偏压时，第一晶体管的第二端则不输出第一上拉电流。6.如权利要求1所述的低功率源极驱动电路，其中，第二输出级包括一第二开关单元，受控制以输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昭呈，
申请(专利权)人：北京集创北方科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11