專利名稱：D-a轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種D-A轉(zhuǎn)換器，并且更加具體地，涉及一種電阻器串/切換樹型D-A 轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
在便攜式電話、數(shù)碼照相機(jī)等等中使用的液晶顯示面板的尺寸(窄框架區(qū)域)已 經(jīng)不斷增加，并且現(xiàn)在使用從260，000顏色(6位RGB)到16，770，000顏色(8位RGB)的大 量的顏色(多灰階)。另外，在液晶顯示面板中使用的電壓不斷降低。液晶面板中的低壓和多色的技術(shù)的進(jìn)步降低了每一個(gè)灰階的液晶施加電壓?？?之，由于相鄰的灰階電平之間的差變小，即使液晶施加電壓的微小偏差也會(huì)極大地影響圖 像質(zhì)量?，F(xiàn)在，將利用采用其中為每條線反轉(zhuǎn)源極輸出和公共輸出的線反轉(zhuǎn)顯示方法的液 晶顯示面板，來考慮在圖像顯示中引起的現(xiàn)象之一的閃爍。圖5示出源極和公共輸出波形。 源極輸出20和公共輸出21之間的電勢(shì)差被施加給液晶。在線反轉(zhuǎn)顯示方法中，為每一條 線反轉(zhuǎn)源極輸出20和公共輸出21的極性。通過調(diào)節(jié)公共電壓的幅度23和公共中心電壓(DC值)22來最佳地調(diào)節(jié)閃爍和顏 色。需要通過降低用于一個(gè)灰階的液晶施加電壓來減少調(diào)節(jié)電壓的步驟。如圖6中所示，在液晶顯示面板驅(qū)動(dòng)IC 11中的D-A轉(zhuǎn)換器13中生成公共電壓的 幅度23，并且在D-A轉(zhuǎn)換器14中生成中心電壓22。因此，要求多色和低壓的液晶顯示面板 驅(qū)動(dòng)IC包括多位D-A轉(zhuǎn)換器，該多位D-A轉(zhuǎn)換器能夠通過更少的步驟來設(shè)置公共電壓的幅 度23和中心電壓(DC值)22。盡管以前7位是足夠的，但是現(xiàn)在已經(jīng)要求8位或者更多位。 另外，已經(jīng)要求進(jìn)一步減少尺寸以使框架的區(qū)域變窄并且減少成本。圖7是基于在日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公開No. 1-175308 (Katayose)中公布的基 準(zhǔn)電壓生成器的電阻器串/切換樹型3位D-A轉(zhuǎn)換器。為了簡(jiǎn)化，圖7中所示的電路具有 比實(shí)際的公共電壓生成D-A轉(zhuǎn)換器少的位數(shù)。D-A轉(zhuǎn)換器包括電阻器串90、選擇器91和放大器92。電阻器串90從基準(zhǔn)電壓 VREF31生成所想要的上限電壓VT0P32和下限電壓VBTM40，將上限電壓和下限電壓之間的 電壓均勻地除以8，使得獲得電壓V33至V39。選擇器91根據(jù)數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D[2:0]選擇從 電阻器串90取得的模擬電壓V33至V39，并且輸出所選擇的電壓作為模擬電壓V41。放大 器92放大(在此電路中加倍)被選擇的模擬電壓V41，并且輸出被放大的電壓作為輸出電 壓 V0UT47。選擇器91包括以錦標(biāo)賽(tournament)方式布置的開關(guān)SW50至SW63。通過數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D[2:0]僅接通選擇器91的一條路徑，并且輸出模擬電壓V41。放大器92包括運(yùn) 算放大器AMP74以及電阻器R80和R81。通過電阻器R80和R81來確定放大器92的放大比率。當(dāng)基準(zhǔn)電壓VREF31 = 5V并且數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)D[20] = (1,0,0)時(shí)，操作如下。通過將 基準(zhǔn)電壓VREF31除以電阻器串90，生成上限電壓VT0P32和下限電壓VBTM40。從各個(gè)抽頭 抽出通過將在上限電壓VT0P32和下限電壓VBTM40之間的電壓均勻地除以8獲得的電壓 V33 至 V39。電阻器串90包括10個(gè)電阻器。假定電阻器中的每一個(gè)具有如圖7中所示的值。 然后，上限電壓VT0P32、下限電壓VBTM40、以及電壓步幅VSTEP如下所示。VT0P32 = (5. 5 · R)/(10 · R) X5V = 2. 75VVBTM40 = (1. 5 · R)/(10 · R) X5V = 0. 75VVSTEP = (VT0P32-VBTM40) /8 = 2V/8 = 0. 25V。當(dāng) D[2:0] = (1,0,0)被輸入時(shí)，SW50、SW52、Sff54, SW56、SW58、SW60、SW63 被接 通，Sff5U SW53、SW55、SW57、SW59、Sff6U SW62被斷開，并且電壓V35被選擇并且被輸出作 為模擬電壓V41。通過放大器92放大并且加倍模擬電壓V41，并且將其輸出作為輸出電壓 V0UT47。根據(jù)下面的等式能夠獲得模擬電壓V41和輸出電壓V0UT47。V41 = VBTM40+VSTEPX5 = 0. 75+0. 25X5 = 2. OVV0UT47 = V41X2 = 2. OVX2 = 4. OV當(dāng)數(shù)字輸入數(shù)據(jù)是D[2:0] = (0,0,0)至(1，1，1)時(shí)，能夠如下地表達(dá)輸出電壓 V0UT47。V0UT47 = (VBTM+VSTEPX (n+1)) X2 (η = 0 至 7)圖8示出與數(shù)字輸入數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的模擬電壓V41和輸出電壓V47。此外，在m位D-A轉(zhuǎn)換器中，能夠獲得下面的表達(dá)式。VSTEP = (VTOP-VBTM) /2mVOUT = (VBTM+VSTEPX (n+1)) X2 (η = 0 至 2m_l)如上所述，要求多色和低壓的液晶顯示面板驅(qū)動(dòng)IC包括多位D-A轉(zhuǎn)換器，該多位 D-A轉(zhuǎn)換器能夠以較少的步驟設(shè)置公共電壓。在圖7中所示的電路中，根據(jù)數(shù)字輸入數(shù)據(jù)， 通過以錦標(biāo)賽的方式布置的開關(guān)選擇在電阻器串中生成的模擬電壓。因此，位數(shù)的增加引 起電壓選擇器的開關(guān)的數(shù)目的增加。這導(dǎo)致較大的芯片尺寸，使得很難使框架的區(qū)域變窄 并且減少成本。在m位D-A轉(zhuǎn)換器中，通過下面的表達(dá)式表達(dá)電壓選擇器的開關(guān)的數(shù)目。2m+2(m_1)+2(m_2)+---+21例如，在7位D-A轉(zhuǎn)換器中開關(guān)的數(shù)目是254，并且在8位D-A轉(zhuǎn)換器中是510。它 們之間的差時(shí)256，這意指8位D-A轉(zhuǎn)換器中的電壓選擇器的面積是7位D-A轉(zhuǎn)換器中的兩倍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如下問題，S卩，隨著位數(shù)的增加，基于在Katayose中公布的基 準(zhǔn)電壓生成器的電阻器串/切換樹型D-A轉(zhuǎn)換器增加開關(guān)的數(shù)目，從而增加尺寸。
本發(fā)明的第一示例性方面是一種D-A轉(zhuǎn)換器，該D-A轉(zhuǎn)換器包括電阻器串、第一選 擇器、放大器、第二選擇器、以及第三選擇器。電阻器串生成包括上限電壓、下限電壓、和在 上限電壓和下限電壓之間的中間電壓的多個(gè)電壓。第一選擇器根據(jù)較低位來選擇和輸出多 個(gè)電壓當(dāng)中的第一電壓，所述第一電壓是從中間電壓和低于中間電壓的電壓中選擇的。第 二選擇器根據(jù)較高位來選擇和輸出第二電壓，所述第二電壓是較低的電源電壓和中間電壓 中的一個(gè)，或者是高于中間電壓的電壓。第三選擇器根據(jù)較高位來選擇和輸出第三電壓，所 述第三電壓是從下限電壓和較低的電源電壓中選擇的。放大器將第一電壓和第二電壓相 加，并且減去第三電壓，以輸出輸出電壓。本發(fā)明的第二示例性方面是一種D-A轉(zhuǎn)換器，該D-A轉(zhuǎn)換器包括電阻器串、第一選 擇器、放大器、以及第二選擇器。電阻器串生成包括上限電壓、下限電壓、在上限電壓和下限 電壓之間的中間電壓的多個(gè)電壓。第一選擇器根據(jù)較低位來選擇和輸出多個(gè)電壓當(dāng)中的第 一電壓，所述第一電壓是從中間電壓和低于中間電壓的電壓中選擇的。第二選擇器根據(jù)較 高位來選擇和輸出第二電壓，第二電壓是較低的電源電壓和中間電壓中的一個(gè)，或者是高 于中間電壓的電壓。放大器將第一電壓和第二電壓相加，以輸出輸出電壓。因此，能夠減 少電壓選擇器的開關(guān)的數(shù)目，從而獲得即使當(dāng)使用多位時(shí)也能夠節(jié)省電路尺寸的D-A轉(zhuǎn)換器。本發(fā)明提供了一種D-A轉(zhuǎn)換器，該D-A轉(zhuǎn)換器能夠隨著位數(shù)的增加而抑制開關(guān)的 數(shù)目的增加，并且抑制尺寸的增加。


結(jié)合附圖，從某些示例性實(shí)施例的以下描述中，以上和其它示例性方面、優(yōu)點(diǎn)和特 征將更加明顯，其中圖1示出根據(jù)第一示例性實(shí)施例的D-A轉(zhuǎn)換器的構(gòu)造；圖2示出與圖1中所示的電路中的數(shù)字輸入數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的模擬輸出電壓；圖3示出根據(jù)第二示例性實(shí)施例的D-A轉(zhuǎn)換器的構(gòu)造；圖4示出根據(jù)第三示例性實(shí)施例的D-A轉(zhuǎn)換器的構(gòu)造；圖5示出液晶顯示面板驅(qū)動(dòng)IC的輸出波形；圖6示出液晶面板驅(qū)動(dòng)IC的構(gòu)造；圖7示出基于在Katayose中公布的基準(zhǔn)電壓生成器的電阻器串/切換樹型D-A 轉(zhuǎn)換器的構(gòu)造；以及圖8示出與圖7中所示的電路中的數(shù)字輸入數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的模擬輸出電壓。
具體實(shí)施例方式第一示例性實(shí)施例將會(huì)參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的D-A轉(zhuǎn)換器。圖1示出根據(jù) 第一示例性實(shí)施例的D-A轉(zhuǎn)換器100的構(gòu)造。D-A轉(zhuǎn)換器100是電阻器串/切換樹型D-A 轉(zhuǎn)換器。在第一示例性實(shí)施例中，將會(huì)描述3位D-A轉(zhuǎn)換器100作為示例。如圖1中所示，D-A轉(zhuǎn)換器100包括電阻器串190、第一選擇器191、放大器192、第 二選擇器193、以及第三選擇器194。電阻器串190從基準(zhǔn)電壓VREF 131生成所想要的上限電壓VT0P132和下限電壓VBTM140，將在上限電壓和下限電壓之間的電壓均勻地除以8， 使得獲得中間電壓VMID144、以及V133至V139。電阻器串190包括串聯(lián)地連接的10個(gè)電阻器。注意第一和第十電阻器可以具有 等于被布置在第一和第十電阻器之間的第二至第九電阻器的相同電阻值，或者可以具有不 同于第二至第九電阻器的電阻值，或者可以是電阻器串。第一電阻器具有提供基準(zhǔn)電壓VREF131的一端。第一和第二電阻器之間的節(jié)點(diǎn)中 的電壓對(duì)應(yīng)于上限電壓VT0P132。第十電阻器具有提供接地電壓的一端。第九和第十電阻 器之間的節(jié)點(diǎn)中的電壓對(duì)應(yīng)于下限電壓VBTM140。第二至第九電阻器之間的各個(gè)的節(jié)點(diǎn)中的電壓按照順序是V133至V135、中間電 壓VMID144、以及V137至V139。簡(jiǎn)言之，第五和第六電阻器之間的節(jié)點(diǎn)的電壓對(duì)應(yīng)于中間 電壓VMID144。簡(jiǎn)言之，中間電壓VMID144是在上限電壓VT0P132和下限電壓VBTM140的中 間。在電阻器串190的輸出側(cè)中，第一選擇器191被提供。第一選擇器191根據(jù)作為 較低位的數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D [1:0]將從中間電壓VMID144和電壓V137至V139中選擇的一個(gè) 電壓輸出到放大器192，來作為電壓V141。電壓V141等于或者低于中間電壓VMID144。第一選擇器191包括以錦標(biāo)賽方式布置的開關(guān)SW150至SW159。根據(jù)數(shù)字輸入數(shù) 據(jù)D[1:0]控制開關(guān)SW150至SW159的接通/斷開，并且僅一個(gè)路徑被接通。數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D
被提供給開關(guān)SW151和SW153。此外，通過逆變器INV170反轉(zhuǎn) 數(shù)字輸入數(shù)據(jù)DW]，并且然后將其提供給開關(guān)SW150和SW152。數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D[l]被提供 給開關(guān)SW159，并且在通過逆變器INV171反轉(zhuǎn)之后還被提供給開關(guān)SW158。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)是 “ 1，，時(shí)開關(guān)中的每一個(gè)被接通。第二選擇器193被提供在第一選擇器191的輸出側(cè)中。第二選擇器193根據(jù)作為 較高位的數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D[2]來選擇中間電壓VMID144或者較低的電源電壓(0V)，并且輸出 電壓V143。第三選擇器194根據(jù)作為較高位的數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D[2]來選擇下限電壓VBTM140 或者較低的電源電壓(OV)，并且輸出電壓V142。第二選擇器193包括開關(guān)SW166和SW167。開關(guān)SW167具有提供接地電壓(OV)的 一端和被連接至開關(guān)SW166的輸出側(cè)的另一端。第二選擇器193根據(jù)數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D[2] 來選擇中間電壓VMID144和OV中的一個(gè)。數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D [2]被提供給開關(guān)SW166，并且在 通過逆變器INV172反轉(zhuǎn)之后還被提供給開關(guān)SW167。第三選擇器194包括開關(guān)SW164和SW165。開關(guān)SW165具有提供接地電壓(OV)的 一端和被連接至開關(guān)SW166的輸出側(cè)的另一端。第三選擇器194根據(jù)數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D[2] 來選擇下限電壓VBTM140和OV中的一個(gè)。數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D[2]被提供給開關(guān)SW164，并且在 通過逆變器INV172反轉(zhuǎn)之后還被提供給開關(guān)SW165。放大器192將從第二選擇器193輸出的電壓V143添加到由第一選擇器191選擇 的模擬電壓V141，減去從第三選擇器194輸出的電壓V142，并且輸出結(jié)果作為輸出電壓 VOUT147。放大器192包括運(yùn)算放大器々1^174以及電阻器1 180、1 181、1 182、和1 183。電阻 器R180至R183的電阻值彼此相等。電阻器R180具有被連接至第三選擇器194的輸出的 一端，和被連接至運(yùn)算放大器AMP174的反轉(zhuǎn)端子的另一端。電阻器R181被連接在電阻器R180的另一端和運(yùn)算放大器AMP174的輸出之間。電阻器R182具有被連接至第一選擇器191的輸出的一端，和被連接至運(yùn)算放大器 AMP174的非反轉(zhuǎn)輸入端子的另一端。電阻器R183被連接在第二選擇器193的輸出和電阻 器R182的另一端之間。如下地給出當(dāng)基準(zhǔn)電壓VREF131 = 6V并且數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D[20] = (1,0,0)時(shí)的 操作。在本示例中，數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D [1:0]是較低位，并且D [2]是較高位。通過將基準(zhǔn)電壓VREF131除以電阻器串190，生成VT0P132、VBTM140、以及中間電 壓VMID144。此外，從各個(gè)抽頭抽出通過將在VT0P132和VBTM140之間的電壓均勻地除以8 而獲得的電壓V133至V139。當(dāng)10個(gè)電阻器中的電阻值如附圖中所示時(shí)，如下地計(jì)算每個(gè)電壓。VTOP132 = (11 · R)/(12 · R) X6V = 5. 5VVBTM140 = 3R/(12 · R) X6V = 1. 5VVSTEP = (VT0P132-VBTM140)/8 = 4V/8 = 0. 5VVMID144 = (7 · R)/(12 · R) X6V = 3. 5V當(dāng)數(shù)字輸入數(shù)據(jù)[2:0] = (1,0,0)時(shí)，通過較低的兩位，電壓選擇器191的SW150、 SW152、SW158被接通，SW151、SW153、SW159被斷開，V139被選擇，并且下面的電壓V141被輸出。V141 = VBTM140+VSTEPX1 = 1. 5+0. 5X1 = 2. OV通過較高的一位D [2]，第二選擇器193的SW166被接通，并且SW167被斷開，并且 中間電壓VMID144被輸出作為電壓V143。此外，第三選擇器194的SW164被接通，并且SW165 被斷開，并且下限電壓VBTM140被輸出作為電壓V142。這些電壓被輸入到放大器192。放大器192將電壓V141和V143相加，減去電壓 V142,并且輸出如下的輸出電壓V0UT147。VOUT147 = V141+V143-V142 = 2. 0+3. 5-1. 5 = 4. OV當(dāng)數(shù)字輸入數(shù)據(jù)是D [2:0] = (0,0,0)至(1，1，1) (η = 0至7)，能夠如下地表達(dá)輸 出電壓VOUT 147 1)當(dāng) η = 0 至 3，V141 = VSTEPX (n+1)+VBTM140V143 = 0，V142 = 0VOUT147 = V141+V143-V142 = VSTEPX (n+1)+VBTM140 ；并且2)當(dāng) η = 4 至 7，V141 = VSTEPX (n_3)+VBTM140V143 = VMID144, V142 = VBTM140VOUT147 = V141+V143-V142= VSTEPX (n-3)+VBTM140+VMID144-VBTM140= VSTEPX (n-3)+VMID144。圖2示出與圖1中所示的D-A轉(zhuǎn)換器100中的數(shù)字輸入數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的輸出電壓 VOUT和模擬電壓V141。如圖2中所示，通過將與具有“0”的最高有效位的數(shù)字輸入數(shù)據(jù)相 對(duì)應(yīng)的輸出電壓和中間電壓VMID144相加，并且然后減去下限電壓VBTM140，能夠獲得與具有“1”的最高有效位的數(shù)字輸入數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的輸出電壓。盡管在圖7中所示的電路中要求 14個(gè)開關(guān)以獲得3位D-A轉(zhuǎn)換器，但是在第一示例性實(shí)施例中僅要求10個(gè)開關(guān)。此外，在m位D-A轉(zhuǎn)換器中，電壓步幅VSTEP和中間電壓VMID如下。VSTEP = (VTOP-VBTM) /2mVMID = (VTOP-VBTM)/2+VBTM— (1)當(dāng)η = 0至2m_l時(shí)，能夠如下地表達(dá)輸出電壓VOUT 1)當(dāng) n = 0 至 Z0ll-D-I 時(shí)，VOUT = VSTEP X (n+1) +VBTM ；并且2)當(dāng) η = 2(m-D 至 2m_l 時(shí)，VOUT = VSTEPX (n-2(m_1)+l) +VBTM+VMID-VBTM= VSTEPX (n-2(m_1)+l)+VMID— (2)。通過利用表達(dá)式(2)來簡(jiǎn)化表達(dá)式(1)，給出下述表達(dá)式(3)VOUT = VSTEPX (n+1)+VBTM- (3)因此，在根據(jù)第一示例性實(shí)施例的D-A轉(zhuǎn)換器100中能夠輸出與圖7中所示的電 路相類似的電壓。能夠如下地表達(dá)D-A轉(zhuǎn)換器100中的m位電壓選擇器的開關(guān)的數(shù)目。2(m－1)+2(m－2)+—+21+4根據(jù)D-A轉(zhuǎn)換器100，與圖7中所示的m位D-A轉(zhuǎn)換器相比較，電壓選擇器的開關(guān) 的數(shù)目能夠被減少2m-4。因此，能夠獲得即使當(dāng)使用多位時(shí)也能夠節(jié)省電路尺寸的D-A轉(zhuǎn) 換器。例如，在8位D-A轉(zhuǎn)換器中，在如圖7中所示的電路中開關(guān)的數(shù)目是510。然而，根 據(jù)第一示例性實(shí)施例，開關(guān)的數(shù)目是258，這意指能夠減少252個(gè)開關(guān)。在圖7中所示的電 路中7位D-A轉(zhuǎn)換器的開關(guān)的數(shù)目是254。因此，根據(jù)本發(fā)明，在與具有圖7中所示的電路 的7位D-A轉(zhuǎn)換器相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中能夠?qū)崿F(xiàn)8位D-A轉(zhuǎn)換器。如上所述，通過將與具有“0”的最高有效位的數(shù)字輸入數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的輸出電壓與 輸出電壓范圍中的中間電壓VMID相加，并且減去下限電壓VBTM140，能夠獲得與具有“1”的 最高有效位的數(shù)字輸入數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的輸出電壓。因此，利用將上限電壓VT0P132和下限電 壓VBTM140之間的電壓相等地分為2m份，能夠?qū)㈤_關(guān)的數(shù)目減少2m-4來選擇高于中間電壓 VMID144的電壓。因此，能夠獲得即使當(dāng)使用多位時(shí)也能夠節(jié)省電路尺寸的D-A轉(zhuǎn)換器。此 外，D-A轉(zhuǎn)換器能夠處理多種顏色和低電壓的液晶顯示面板驅(qū)動(dòng)IC。第二示例性實(shí)施例將會(huì)參考圖3描述根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的D-A轉(zhuǎn)換器。圖3示出根據(jù) 第二示例性實(shí)施例的D-A轉(zhuǎn)換器200的構(gòu)造。在第二示例性實(shí)施例中，將會(huì)描述3位D-A 轉(zhuǎn)換器來作為示例。如圖3中所示，D-A轉(zhuǎn)換器200包括第一選擇器291、放大器292、以及第二選擇器 293。與根據(jù)第一示例性實(shí)施例的D-A轉(zhuǎn)換器100相比較，D-A轉(zhuǎn)換器200沒有包括第三選 擇器，該第三選擇器根據(jù)數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D[2]來選擇和輸出下限電壓VBTM和0V。此外，D-A 轉(zhuǎn)換器200包括不具有減法器的放大器292。放大器292將來自于第一選擇器291的輸出電壓V241和來自于第二選擇器293的輸出電壓V243相加。放大器292包括電阻器R280至R283。這些電阻器R280至R283具 有彼此相等的電阻值。R280的一端被連接至接地，并且另一端被連接至運(yùn)算放大器AMP274 的反轉(zhuǎn)輸入端子。電阻器R281被提供在電阻器R280的另一端和來自于運(yùn)算放大器AMP274 的輸出之間。在第二示例性實(shí)施例中，數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D[1:0]是較低位，并且D[2]是較高位。在 m位D-A轉(zhuǎn)換器中，如下地表達(dá)電壓步幅VSTEP和中間電壓VMID。VSTEP = VT0P/2mVMID = VT0P/2— (4)當(dāng)η = 0至2m_l時(shí)，能夠如下地表達(dá)輸出電壓VOUT ；1)當(dāng) η = 0 至 Z0ll-D-I 時(shí)，VOUT = VSTEPX (η+1)；并且2)當(dāng) η = 2(m-D 至 2m_l 時(shí)，VOUT = VSTEPX (nfD+D+VMID…(5)。通過利用表達(dá)式(4)來簡(jiǎn)化表達(dá)式(5)，給出下述表達(dá)式(6)。VOUT = VSTEPX (η+1)... (6)如上所述，在根據(jù)第二示例性實(shí)施例的D-A轉(zhuǎn)換器200中也能夠輸出與圖7中所 示的電路中相類似的電壓。能夠如下地表達(dá)根據(jù)第二示例性實(shí)施例的m位電壓選擇器的開關(guān)的數(shù)目。2(m_1)+2(m_2)+—+2J+2因此，在根據(jù)第二示例性實(shí)施例的電路中，與圖7中所示的m位D-A轉(zhuǎn)換器相比 較，電壓選擇器的開關(guān)的數(shù)目能夠減少2m_2。在根據(jù)第二示例性實(shí)施例的D-A轉(zhuǎn)換器200中，下限電壓VBTM是0V。在這樣的情 況下，通過采用與在第二示例性實(shí)施例中的電路結(jié)構(gòu)能夠減少開關(guān)的數(shù)目。第三示例性實(shí)施例將會(huì)參考圖4描述根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的D-A轉(zhuǎn)換器300。圖4示出 根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的D-A轉(zhuǎn)換器300的構(gòu)造。在第三示例性實(shí)施例中，將會(huì) 描述3位D-A轉(zhuǎn)換器。如圖4中所示，D-A轉(zhuǎn)換器300包括電阻器串390、第一選擇器391、放大器392、第 二選擇器393、以及第三選擇器394。電阻器串390從基準(zhǔn)電壓VREF331生成所想要的上限 電壓VT0P332和下限電壓VBTM340，將在上限電壓和下限電壓之間的電壓均勻地除以8，使 得獲得中間電壓VMID344、較高的中間電壓VHM346、較低的中間電壓VLM345、以及電壓V334 至V339。注意第三示例性實(shí)施例中的中間電壓VMID344對(duì)應(yīng)于中間的中間電壓。電阻器串390包括串聯(lián)地連接的10個(gè)電阻器?；鶞?zhǔn)電壓VREF331被提供給第一 電阻器中的一端。第一和第二電阻器之間的節(jié)點(diǎn)的電壓對(duì)應(yīng)于上限電壓VT0P332。接地電 壓被提供給第10電阻器的一端。第九和第十電阻器之間的節(jié)點(diǎn)中的電壓對(duì)應(yīng)于下限電壓 VBTM340。此外，第三和第四電阻器之間的節(jié)點(diǎn)中的電壓對(duì)應(yīng)于較高的中間電壓VHM346。第 五和第六電阻器之間的節(jié)點(diǎn)中的電壓對(duì)應(yīng)于中間電壓VMID344。第七和第八電阻器之間的 節(jié)點(diǎn)中的電壓對(duì)應(yīng)于較低的中間電壓VLM345。
總之，中間電壓VMID344處于上限電壓VT0P332和下限電壓VBTM340之間的中間。 較高的中間電壓VHM346處于上限電壓VT0P332和中間電壓VMID344之間的中間，這指的是 在上限電壓VT0P332和下限電壓VBTM340之間的電壓的3/4。較低的中間電壓VLM345處于 中間電壓VMID344和下限電壓VBTM340之間的中間，這指的是在上限電壓VT0P332和下限 電壓VBTM340之間的電壓的1/4。第一選擇器391根據(jù)數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D
來選擇從電阻器串390獲取的較低的中 間電壓VLM345或者V339，并且輸出所選擇的電壓作為電壓V341。簡(jiǎn)言之，第一選擇器391 輸出在電阻器串390中生成的多個(gè)電壓當(dāng)中的等于或者低于中間電壓VLM345的電壓。第一選擇器191包括開關(guān)SW350和SW351。通過數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D
僅一條路徑被 接通。數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D
被提供給開關(guān)SW351，并且在通過逆變器INV370反轉(zhuǎn)之后還被提 供給開關(guān)SW350。第二選擇器393根據(jù)數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D [2:1]來選擇中間電壓VMID344、較高的中間 電壓VHM346、較低的中間電壓VLM345、以及較低的電源電壓(OV)中的一個(gè)，并且輸出所選 擇的電壓作為電壓V343。選擇器393包括開關(guān)SW366至SW369。AND電路AND375的輸出被提供給開關(guān)SW369。AND電路AND375計(jì)算數(shù)字輸入數(shù)據(jù) D[2]和D[l]的與。AND電路AND376的輸出被提供給開關(guān)SW368。AND電路AND376計(jì)算數(shù) 字輸入數(shù)據(jù)D[2]和通過逆變器INV372反轉(zhuǎn)數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D[l]而獲得的信號(hào)之間的與。AND電路AND377的輸出被提供給開關(guān)SW366。AND電路AND377計(jì)算在通過逆變器 INV371反轉(zhuǎn)的數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D[2]的信號(hào)和數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D[l]的與。AND電路AND378的 輸出被提供給開關(guān)SW367。AND電路AND378計(jì)算通過逆變器INV371和INV372分別反轉(zhuǎn)的 數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D[2]和D[l]而獲得的信號(hào)的與。第三選擇器394根據(jù)數(shù)字輸入數(shù)據(jù)D [2:1]來選擇下限電壓VBTM340和OV中的一 個(gè)，并且輸出所選擇的電壓作為電壓V342。第三選擇器394包括開關(guān)SW364和SW365。來 自于AND電路AND378的信號(hào)被提供給開關(guān)SW365，并且在通過逆變器INV373反轉(zhuǎn)之后還被 提供給開關(guān)SW364。放大器392將所選擇的模擬電壓V341和V343相加，減去電壓V342，并且輸出所計(jì) 算的結(jié)果作為V0UT347。放大器392包括運(yùn)算放大器AMP374和電阻器R380、R381、R382、以 及R383。電阻器R380至R383的電阻值彼此相等。在第三示例性實(shí)施例中，數(shù)字輸入數(shù)據(jù) D
是較低位，并且D[2:l]是較高位。在m位D-A轉(zhuǎn)換器中，如下地表達(dá)電壓步幅、中間電壓VMID244、較高的中間電壓 VHM、以及較低的中間電壓VLM。VSTEP = (VTOP-VBTM) /2mVLM= (VTOP-VBTM)/4+VBTM— (7)VMID = (VTOP-VBTM)/2+VBTM— (8)VHM = (VTOP-VBTM) X3/4+VBTM... (9)當(dāng)n = 0至2m_l時(shí)，能夠如下地表達(dá)輸出電壓V0UT347 1)當(dāng) η = 0 至 2(m_2)_l 時(shí)，VOUT = VSTEP X (n+1) +VBTM ；2)當(dāng) η = 2(m-2)至之‘1)-!時(shí)，
VOUT = VSTEP X (n-2 (m-2)+1) +VBTM+VLM-VBTM= VSTEPX (n-2(m-2)+l)+VLM…(10)；3)當(dāng) η = 20"-1)至 3X2(m-2)-l 時(shí)，VOUT = VSTEPX (n-3 X 2(m-1)+l) +VBTM+VMID-VBTM= VSTEPX (n-3X2(nri)+l)+VMID…(11)；并且4)當(dāng) η = 3X2(m-2)至 2m-l 時(shí)，VOUT = VSTEPX (n-3 X 2(m-2)+l)+VBTM+VHM-VBTM= VSTEPX (n-3X2(m-2)+l)+VHM…(12)。使用表達(dá)式(7)、(8)、以及(9)來組合表達(dá)式(10)、(11)以及(12)給出下面的表 達(dá)式(13)。VOUT = VSIEPX (n+1)+VBIM- (13)。如上所述，在根據(jù)第三示例性實(shí)施例的D-A轉(zhuǎn)換器300中也能夠獲得與圖7中所 示的電路中相類似的電壓。能夠如下地表達(dá)根據(jù)第三示例性實(shí)施例的m位電壓選擇器的開關(guān)的數(shù)目。2(m-2)+2(m-3)+---+21+4+2根據(jù)第三示例性實(shí)施例，與圖7中所示的m位D-A轉(zhuǎn)換器相比較，電壓選擇器的開 關(guān)的數(shù)目能夠被減少ζμ0"-1)^。因此，能夠獲得即使當(dāng)使用多位時(shí)也能夠節(jié)省電路尺寸的 D-A轉(zhuǎn)換器。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過將在由數(shù)字輸入數(shù)據(jù)的較低位選擇的電壓和由較高 位選擇的一個(gè)或者多個(gè)中間電壓之間進(jìn)行相加或者相減，能夠輸出處理所有的數(shù)字輸入數(shù) 據(jù)的電壓。這能夠減少用于選擇電壓的開關(guān)的數(shù)目，從而獲得即使當(dāng)使用多位時(shí)也能節(jié)省 電路尺寸的D-A轉(zhuǎn)換器。因此，D-A轉(zhuǎn)換器能夠處理多種顏色和低電壓的液晶顯示面板驅(qū) 動(dòng)IC0注意，本發(fā)明不限于上述示例性實(shí)施例，而是能夠適當(dāng)?shù)匦薷?。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠根據(jù)需要組合第一至第三示例性實(shí)施例。雖然已經(jīng)按照若干示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解本 發(fā)明可以在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改的實(shí)踐，并且本發(fā)明并不限于上述的示 例。此外，權(quán)利要求的范圍不受到上述的示例性實(shí)施例的限制。此外，應(yīng)當(dāng)注意的是，申請(qǐng)人意在涵蓋所有權(quán)利要求要素的等同形式，即使在后期 的審查過程中對(duì)權(quán)利要求進(jìn)行過修改亦是如此。
權(quán)利要求
1.一種D-A轉(zhuǎn)換器，包括電阻器串，所述電阻器串生成包括上限電壓、下限電壓以及在所述上限電壓和所述下 限電壓之間的中間電壓的多個(gè)電壓；第一選擇器，所述第一選擇器根據(jù)較低位來選擇和輸出所述多個(gè)電壓當(dāng)中的第一電 壓，所述第一電壓是從所述中間電壓和低于所述中間電壓的電壓中選擇的；第二選擇器，所述第二選擇器根據(jù)較高位來選擇和輸出第二電壓，所述第二電壓是較 低的電源電壓和所述中間電壓中的一個(gè)或者是高于所述中間電壓的電壓；第三選擇器，所述第三選擇器根據(jù)所述較高位來選擇和輸出第三電壓，所述第三電壓 是從所述下限電壓和所述較低的電源電壓中選擇的；以及放大器，所述放大器將所述第一電壓和所述第二電壓相加，并且減去所述第三電壓，以 輸出輸出電壓。
2.—種D-A轉(zhuǎn)換器，包括電阻器串，所述電阻器串生成包括上限電壓、下限電壓以及在所述上限電壓和所述下 限電壓之間的中間電壓的多個(gè)電壓；第一選擇器，所述第一選擇器根據(jù)較低位來選擇和輸出所述多個(gè)電壓當(dāng)中的第一電 壓，所述第一電壓是從所述中間電壓和低于所述中間電壓的電壓中選擇的；第二選擇器，所述第二選擇器根據(jù)較高位來選擇和輸出第二電壓，所述第二電壓是較 低的電源電壓和所述中間電壓中的一個(gè)或者是高于所述中間電壓的電壓；以及 放大器，所述放大器將所述第一電壓和所述第二電壓相加，以輸出輸出電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D-A轉(zhuǎn)換器，其中，所述中間電壓是在所述上限電壓和所述下 限電壓之間的中間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的D-A轉(zhuǎn)換器，其中，所述中間電壓是在所述上限電壓和所述下 限電壓之間的中間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D-A轉(zhuǎn)換器，其中所述中間電壓包括較低的中間電壓、高于所述較低的中間電壓的中間的中間電壓、以 及高于所述中間的中間電壓的較高的中間電壓，所述第一選擇器輸出所述多個(gè)電壓當(dāng)中的所述較低的中間電壓或者低于所述較低的 中間電壓的電壓作為所述第一電壓，并且所述第二選擇器輸出所述較高的中間電壓、所述中間的中間電壓、所述較低的中間電 壓、以及所述較低的電源電壓中的任何一個(gè)作為所述第二電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的D-A轉(zhuǎn)換器，其中所述中間的中間電壓是在所述上限電壓和所述下限電壓之間的中間， 所述較高的中間電壓是在所述中間的中間電壓和所述上限電壓之間的中間；并且 所述較低的中間電壓是在所述中間的中間電壓和所述下限電壓之間的中間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D-A轉(zhuǎn)換器，其中 所述較低位是除了最高有效位之外的位，并且 所述較高位是所述最高有效位。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種D-A轉(zhuǎn)換器。所述D-A轉(zhuǎn)換器包括電阻器串，該電阻器串生成包括上限電壓、下限電壓以及中間電壓的多個(gè)電壓；第一選擇器，該第一選擇器根據(jù)較低位來選擇和輸出多個(gè)電壓當(dāng)中的第一電壓，所述第一電壓是從中間電壓和低于該中間電壓的電壓中選擇的；第二選擇器，該第二選擇器根據(jù)較高位來選擇和輸出第二電壓，所述第二電壓是較低的電源電壓和中間電壓中的一個(gè)，或者是高于中間電壓的電壓；第三選擇器，該第三選擇器根據(jù)較高位來選擇和輸出第三電壓，所述第三電壓是從下限電壓和較低的電源電壓之中選擇的；以及放大器，該放大器將第一電壓和第二電壓相加，并且減去第三電壓。
文檔編號(hào)H03M1/12GK101997548SQ20101024321
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者外村文男 申請(qǐng)人:瑞薩電子株式會(huì)社