D/A转换器及包括其的音频信号处理电路和液晶显示设备制造技术

一种Ｄ／Ａ转换器，输入以非线性转换数字数据，诸如根据μ定律系统等进行编码的数字信号，而将其转换成模拟信号。一种Ｄ／Ａ转换器为电阻器串的类型，其中电阻器串的每个电阻器的电阻值未被设成一致的，而是进行加权，使得编码的输入数字信号和输出模拟信号之间的非线性关系转换为线性关系。因此，不需要用于将非线性转换数字数据转换为线性转换数字数据的解码电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及D/A转换器(数字/模拟转换器或者DAC)。特别地，本专利技术涉及具有D/A转换器的音频信号处理电路和包括其的液晶显示设备。
技术介绍
近些年来，能够清晰地显示图像的液晶平板显示器得到了广泛地使用，并且被用作移动设备的显示器，诸如移动电话、数码相机、笔记本电脑和PDA(个人数字助理)。在许多情况中，具有显示功能的这种半导体器件除显示部分以外，还需要用于输出声音的音频电路。因此，在传统的显示设备中，音频信号处理电路通常作为专用的LSI而被提供。随着数字音频技术的发展，声音的存储和通信媒介变得更加数字化，并且因此用于将数字数据转换为模拟数据的D/A转换器对于这种移动设备而言是非常重要的。作为D/A转换器，存在如专利文献1的图3中示出的已知D/A转换器，其中上限基准电压VH和下限基准电压VL通过电容比来划分，并且其划分的比基于输入数字信号通过开关改变电容器的组合来改变，还存在如专利文献2的图1中示出的D/A转换器(称为电阻器串D/A转换器)，其中上限基准电压VH和下限基准电压VL通过在它们之间串联连接的多个电阻器来划分，并且基于输入数字信号由开关选择电阻器之间的其中一个连接来输出所划分的电位。专利文献1日本专利公开No.2000-34112专利文献2日本专利公开No.09-83369
技术实现思路
如上文所述，在音频信号处理电路形成为专用的LSI芯片的情况中，尽管可以实现正确的D/A转换，但是除显示部分外还需要另外的印刷电路板，其妨碍了显示设备的尺寸缩小和厚度降低。此外，在上文所述的D/A转换器中，在输入数字信号和输出模拟信号之间存在线性关系。因此，在其中非线性A/D转换之后的数字信号(非线性转换信号)，诸如根据μ定律系统或者A定律系统进行编码的数字信号，将返回到模拟信号的情况中，需要对输入数字信号执行数据转换，使之成为具有与模拟信号成线性关系的数字信号(线性转换信号)，即，在D/A转换前进行解码。这样，在D/A转换器前面有必要提供了用于将非线性转换数字信号转换为线性转换数字信号的数据转换电路，即解码电路(例如查找表)。因此，解码电路增加了用于提供音频电路的空间，在音频信号处理电路作为专用LSI芯片形成的情况中，使芯片尺寸更大。其导致成本增加和产量下降，并且难于使音频信号处理电路和显示部分集成地形成在相同的基板上，以便获得显示设备，诸如移动装置的紧凑性。本专利技术考虑解决传统技术的这些问题。本专利技术的主要特征是，提供了D/A转换器，其中非线性转换数字数据，诸如根据μ定律系统或者A定律系统进行编码的数字信号可以输入到该D/A转换器，因此在无需解码电路的情况下将其转换为模拟信号，并且还提供了包括D/A转换器的半导体器件。考虑到上文所述的特征，根据本专利技术，D/A转换器为电阻器串式类型，并且其中每个电阻器的电阻值未被设成一致的，而是对应于输入信号进行加权，即，非线性A/D转换后的数字信号。具体地，根据本专利技术的D/A转换器包括电阻器串，其具有在基准电压之间串联连接的多个电阻器和用于从多个电阻器之间的各个连接中提取电位的多个开关元件，并且其中电阻器串的电阻器被设置为加权的各个电阻值，使得编码的输入数字信号和输出模拟信号之间的非线性关系转换为线性关系。因此，由于可以输入非线性转换数字数据而将其转换为模拟信号，所以不需要用于将非线性转换数字数据转换为线性转换数字数据的解码电路。因此，可以实现使用D/A转换器的更加紧凑的设备，并且可以简化该设备的结构，导致设备较高的可靠性，同时降低了制造成本并增加了产量。在上文所述的D/A转换器中，例如，根据μ定律系统或者A定律系统进行编码的数字化音频数据可被用作输入数字信号，即非线性转换数字数据。在上文所述的D/A转换器中，特别是在输入数字信号是根据μ定律系统进行编码的数字化n位信号(n是2或者更大的整数)的情况中，假设电阻器串具有2n组电阻器并且参考电阻值是R，则可以进行这样的配置，即从连接到基准电压的两端起，两个第m个电阻器组(m是满足1≤m≤n-1的整数)的每一个包括2n个电阻器，每个电阻器具有2n-m·R的电阻值，从连接到基准电压的该端起，中间两个第n个电阻器组的每一个包括2n-1个电阻器，每个电阻器具有电阻值R，并且从连接到基准电压的该端起，在中间两个第n个电阻器组之间提供了用于提取电位的两个连接。包括根据本专利技术的D/A转换器的用于提供模拟音频信号的音频信号处理电路包括存储电路，用于存储数字音频数据；D/A转换器，用于从存储电路接收编码的数字信号，并且随即转换成模拟信号；模拟电路，用于放大和输出接收自D/A转换器的模拟信号；和控制电路，用于控制存储电路和D/A转换器，其中D/A转换器包括电阻器串，其具有在基准电压之间串联连接的多个电阻器和用于从多个电阻器之间的各个连接中提取电位的多个开关元件，并且电阻器串的电阻器被设置为加权的各个电阻值，使得编码的输入数字信号和输出模拟信号之间的非线性关系转换为线性关系。因此，不需要用于将非线性转换数字数据转换为线性转换数字数据的解码电路。由此可以实现使用D/A转换器的更加紧凑的模拟音频信号处理电路，并且可以简化该设备的结构，导致设备较高的可靠性，同时降低了制造成本并增加了产量。在上文所述的音频信号处理电路中，存储电路可以采用掩蔽ROM，其中数字音频数据作为电路图案被预先写入，由此可以省略将数字音频数据写入到存储器中的步骤。因此，可以简化某些类别的产品的制造步骤，并且可以减少它们的成本。此外，在音频信号处理电路中，在控制电路和存储电路之间提供了计数器，由此通过由控制电路顺次一个接一个地增加或者减小地址，从存储器中读出数据。而且，音频信号处理电路可以包括在D/A转换器和控制电路之间以及存储电路和D/A转换器之间的电平移动器，由此在传输控制信号时转换逻辑电平，使得D/A转换器可以用高电压驱动。包括根据本专利技术的D/A转换器的液晶显示设备包括基板；像素部分，具有形成在基板上的薄膜晶体管；驱动电路部分，具有形成在基板上的薄膜晶体管，并且用于驱动像素部分；与基板相对设置的反向基板；在基板和反向基板之间提供的密封件；和液晶，填充在由基板、反向基板和密封件所包围的区域中。进一步提供了形成在基板上的用于提供模拟音频信号的音频信号处理电路。该音频信号处理电路包括存储电路，用于存储数字音频数据；D/A转换器，用于从存储电路接收编码的数字信号，并且随即转换成模拟信号；模拟电路，用于放大和输出接收自D/A转换器的模拟信号；和控制电路，用于控制存储电路和D/A转换器，其中D/A转换器包括电阻器串，其具有在基准电压之间串联连接的多个电阻器和用于从多个电阻器之间的各个连接中提取电位的多个开关元件，并且电阻器串的电阻器被设置为加权的各个电阻值，使得编码的输入数字信号和输出模拟信号之间的非线性关系被转换为线性关系。因此，不需要用于将非线性转换数字数据转换为线性转换数字数据的解码电路。由此可以实现包括D/A转换器的更加紧凑的模拟音频信号处理电路，并且可以简化该设备的结构，导致设备较高的可靠性，同时降低了制造成本并增加了产量。此外，上文所述的液晶显示设备可以包括在基板上提供的并且连接到音频信号处理电路的扬声器。因此，可以构建紧凑的单元，其中扬声器和液晶显示部分集成地设置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｄ／Ａ转换器，包括：第一基准电压；第二基准电压；多个电阻器，串联连接在第一基准电压和第二基准电压之间；和多个开关元件；其中多个开关元件由输入数字数据进行控制，其中多个开关元件从多个电阻器之 间选中的其中一个连接部分中提取电位，　其中输入数字数据是非线性转换数字信号，并且其中设置多个电阻器的电阻值，使得电位是线性转换模拟信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：宫田和彦，小山润，三宅博之，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]