專利名稱：可調(diào)適放大電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種放大電路，特別涉及一種具有可調(diào)適性地控制偏壓電流的可調(diào)適放大電路。
背景技術(shù)：
運(yùn)算放大器是各種電子電路中一個(gè)重要的電路組成元件。電路設(shè)計(jì)者?？墒褂眠\(yùn)算放大器來實(shí)現(xiàn)許多種不同的運(yùn)作功能。例如，在液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)電路中，運(yùn)算放大器可被應(yīng)用為一輸出緩沖器，其依據(jù)前級數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器所輸出的模擬信號，對負(fù)載(即液晶)進(jìn)行充放電，以驅(qū)動(dòng)液晶顯示器上相對應(yīng)的像素單元。然而，隨著液晶顯示器尺寸及分辨率的提高，液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)電路每單位時(shí)間所輸出的數(shù)據(jù)量也越來越多，因此運(yùn)算放大器的反應(yīng)速度，即壓擺率(Slew Rate)也必須大幅地提高。一般來說，運(yùn)算放大器通常為三級結(jié)構(gòu)電路，主要包含一輸入級電路、一增益級電路及一輸出級電路。輸入級電路用來提高運(yùn)算放大器的輸入阻抗，增益級用來提高運(yùn)算放大器的增益，而輸出級電路則用來推動(dòng)運(yùn)算放大器所連接的電容性或是電阻性負(fù)載。由于傳統(tǒng)運(yùn)算放大器具有回路穩(wěn)定度不足的問題，現(xiàn)有運(yùn)算放大器會(huì)通過米勒補(bǔ)償(Miller Compensation)電容進(jìn)行頻率補(bǔ)償，以達(dá)到穩(wěn)定回路的效果。此外，為了能推動(dòng)外部負(fù)載，輸出級電路的驅(qū)動(dòng)電流通常會(huì)大于輸入級電路的偏壓電流，如此一來，當(dāng)現(xiàn)有運(yùn)算放大器在驅(qū)動(dòng)重負(fù)載時(shí)，壓擺率往往會(huì)被輸入級電路的偏壓電流所影響，而使驅(qū)動(dòng)能力受到限制。一般來說，運(yùn)算放大器的反應(yīng)速度(壓擺率)取決于運(yùn)算放大器內(nèi)部輸入級電路的偏壓電流與輸出級電路的驅(qū)動(dòng)能力，通常可通過下列壓擺率方程式表示壓擺率
^d I AV
SR = - =—其中，ι為偏壓電流，c為內(nèi)部電容的大小，而Δν則代表運(yùn)算放大器所
C t。
輸出的電壓變化。也就是說，運(yùn)算放大器的反應(yīng)速度由輸入級電路的偏壓電流對運(yùn)算放大器的內(nèi)部電容的充放電速度決定。當(dāng)偏壓電流越大時(shí)，其對內(nèi)部電容的充放電的速度相對越快，而運(yùn)算放大器的反應(yīng)速度也就越快。因此，現(xiàn)有技術(shù)通常會(huì)通過增加輸入級電路的偏壓電流，來提升運(yùn)算放大器內(nèi)部的壓擺率，以加快運(yùn)算放大器驅(qū)動(dòng)速度。進(jìn)一步說明，現(xiàn)有技術(shù)主要在運(yùn)算放大器每次操作時(shí)，固定會(huì)在一固定期間內(nèi)加強(qiáng)其偏壓電流的大小，以加快運(yùn)算放大器的反應(yīng)速度。然而，由于工藝、電壓及溫度(簡稱 PVT)變化的影響，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，同一運(yùn)算放大器在不同的操作環(huán)境中，甚至于不同的運(yùn)算放大器，其壓擺率提升的程度并非相同。在此情況下，這種固定期間內(nèi)加強(qiáng)偏壓電流的方式，會(huì)導(dǎo)致許多問題。舉例而言，對于內(nèi)部電容相對較小的運(yùn)算放大器來說，即便內(nèi)部電容已儲存了足夠的電荷，經(jīng)加強(qiáng)的偏壓電流仍會(huì)被繼續(xù)提供至運(yùn)算放大器，而徒使經(jīng)加強(qiáng)的偏壓電流虛耗至固定期間結(jié)束為止，結(jié)果消耗許多額外的功率，對于需要省電的電子裝置來說相當(dāng)不利。相對地，對于內(nèi)部電容較大的運(yùn)算放大器來說，若僅提供固定期間的加強(qiáng)偏壓電流，卻會(huì)因?yàn)闊o法提供夠多的電荷，使壓擺率提升效果不佳，結(jié)果反到造成驅(qū)動(dòng)能力不足的現(xiàn)象。
綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)通過在固定期間內(nèi)加強(qiáng)偏壓電流，來提升壓擺率的方式，實(shí)際上無法因應(yīng)不同的操作環(huán)境及裝置需求而做適當(dāng)?shù)牟僮髡{(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可調(diào)適放大電路，其可調(diào)適地調(diào)整偏壓電流的大小，以使整體系統(tǒng)性改善甚至能達(dá)到最佳化。為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種可調(diào)適放大電路，包含一運(yùn)算放大器、一仿真單元及一偏壓控制單元。該運(yùn)算放大器包括一可變偏壓電流源，用以提供一可變偏壓電流供該運(yùn)算放大器使用。該仿真單元用以仿真該運(yùn)算放大器的一操作特性，而將一仿真輸入電壓轉(zhuǎn)換為一仿真輸出電壓。該偏壓控制單元用來依據(jù)該仿真輸出電壓來產(chǎn)生一偏壓控制信號至該可變偏壓電流源，以調(diào)整該可變偏壓電流的大小。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種可調(diào)適放大電路，包含一運(yùn)算放大器、一仿真單元及一偏壓控制單元。該運(yùn)算放大器包括一可變偏壓電流源，用以提供一可變偏壓電流供該運(yùn)算放大器使用。該仿真單元用以仿真該運(yùn)算放大器的一充電特性與一放電特性當(dāng)中的至少一個(gè)，而將一仿真輸入電壓轉(zhuǎn)換為一仿真輸出電壓。該偏壓控制單元包含一參考電壓產(chǎn)生單元、一比較器以及一偏壓產(chǎn)生單元。該參考電壓產(chǎn)生單元用來產(chǎn)生一參考電壓。該比較器用來比較該仿真輸出電壓與該參考電壓，以產(chǎn)生一比較信號。該偏壓產(chǎn)生單元用來根據(jù)該比較信號，產(chǎn)生一偏壓控制信號至該可變偏壓電流，以調(diào)整該可變偏壓電流的大小。本發(fā)明的放大電路通過仿真單元的運(yùn)作來提供運(yùn)算放大器內(nèi)部充電或放電狀況的評估依據(jù)，而能因應(yīng)運(yùn)算放大器的類型及操作環(huán)境的變化而適當(dāng)?shù)夭倏毓?yīng)至運(yùn)算放大器的偏壓電流，因此，在達(dá)到壓擺率提升的優(yōu)點(diǎn)之余，又可適切地利用電荷，不消耗多余的功率，并能解決驅(qū)動(dòng)動(dòng)能力不足的問題，結(jié)果系統(tǒng)整體性能可達(dá)到改善或最佳化。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一放大電路的示意圖。圖2A及2B分別為圖1中的仿真單元的一實(shí)施例示意圖。圖3A及;3B分別為圖2A及2B中的第一電壓轉(zhuǎn)電流電路的一實(shí)施例示意圖。圖4為圖1中的參考電壓產(chǎn)生單元的一實(shí)施例示意圖。圖5為圖1中的偏壓產(chǎn)生單元的一實(shí)施例示意圖。其中，附圖標(biāo)記說明如下10 放大電路102仿真單元104偏壓控制單元106運(yùn)算放大器108可變偏壓電流源110參考電壓產(chǎn)生單元112比較器114偏壓產(chǎn)生單元202、202，第一電壓轉(zhuǎn)電流電路
5
402
404
502
504
506
CS、CS
11、Il
12
IP
IS
SC
SD
SIC
Vl 、
VI
VI，
VR
VS
電壓產(chǎn)生器多路復(fù)用器第二電壓轉(zhuǎn)電流單元電流運(yùn)算單元偏壓控制電路模擬電容第一電流第二電流運(yùn)算電流可變偏壓電流比較信號數(shù)據(jù)比較信號偏壓控制信號預(yù)設(shè)參考電壓輸入電壓仿真輸入電壓參考電壓仿真輸出電壓
具體實(shí)施例方式請參考圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一放大電路10的示意圖。放大電路10包含一仿真單元102、一偏壓控制單元104及一運(yùn)算放大器106。其中運(yùn)算放大器106包括一可變偏壓電流源108，用以提供一可變偏壓電流IS供運(yùn)算放大器106使用。此可變偏壓電流IS 可供運(yùn)算放大器106的各級使用，優(yōu)選至少流經(jīng)運(yùn)算放大器106的一輸入級。運(yùn)算放大器 106可為任何類型的運(yùn)算放大器，譬如為一軌對軌(Rail-to-rail)放大器，但不以此為限。 仿真單元102與偏壓控制單元104則可協(xié)同操作，以針對運(yùn)算放大器106的類型與所應(yīng)用的操作環(huán)境，彈性地施予可變偏壓電流源108優(yōu)選或甚至最佳化的偏壓。具體言之，仿真單元102為運(yùn)算放大器106的一模型電路或等效電路，此模型電路能夠仿真出運(yùn)算放大器106的操作特性。仿真單元102可配置來接收一仿真輸入電壓 VI’，并將仿真輸入電壓VI’轉(zhuǎn)換為一仿真輸出電壓VS。優(yōu)選地，仿真單元102仿真運(yùn)算放大器106充電特性與放電特性當(dāng)中的至少一個(gè)，所以仿真輸出電壓VS能夠反映出運(yùn)算放大器106在充電或放電上的操作情況。偏壓控制單元104則配置來接收仿真輸出電壓VS，并據(jù)以產(chǎn)生一偏壓控制信號 SIC至該可變偏壓電流源108，以調(diào)整該可變偏壓電流IS的大小。優(yōu)選地，偏壓控制單元 104可同時(shí)依據(jù)仿真輸出電壓VS的電平以及一參考電壓VR來決定偏壓控制信號SIC。此參考電壓VR的電平取決于運(yùn)算放大器106所應(yīng)用的操作環(huán)境，譬如是依據(jù)在運(yùn)算放大器 106所驅(qū)動(dòng)的一負(fù)載裝置(未顯示)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)電壓節(jié)點(diǎn)來決定。由于仿真輸出電壓 VS的電平以及參考電壓VR的電平分別反映出運(yùn)算放大器106本身的操作電性與所應(yīng)用的操作環(huán)境，偏壓控制單元104，因此能夠依據(jù)運(yùn)算放大器106在所應(yīng)用的操作環(huán)境下的操作反應(yīng)，對于供應(yīng)至運(yùn)算放大器106的偏壓電流予以調(diào)整。值得注意的是，仿真輸入電壓VI’的大小優(yōu)選為等于運(yùn)算放大器106的輸入電壓 VI大小，但不以此為限。不同的仿真單元102與偏壓控制單元104可搭配不同的仿真輸入電壓VI’來操作。只要仿真單元102能夠?qū)⑺邮盏姆抡孑斎腚妷篤I’轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)姆抡孑敵鲭妷篤S以仿真出運(yùn)算放大器106的操作電性即可。圖1也顯示出偏壓控制單元104的一細(xì)部結(jié)構(gòu)的一優(yōu)選實(shí)施例。在此實(shí)施例中， 偏壓控制單元104配置為將仿真輸出電壓VS的電平與參考電壓VR來比較，以依據(jù)比較結(jié)果來產(chǎn)生偏壓控制信號SIC。如圖所示，偏壓控制單元104包括一參考電壓產(chǎn)生單元110、 一比較器112、一偏壓產(chǎn)生單元114。參考電壓產(chǎn)生單元110用來產(chǎn)生一參考電壓VR，此參考電壓VR優(yōu)選是能夠反映出放大電路100所應(yīng)用的操作環(huán)境，譬如可以是運(yùn)算放大器106的輸出電壓所設(shè)定達(dá)到的電平，或是可依據(jù)放大電路10的應(yīng)用場合來設(shè)定其電平。換言之，參考電壓VR的電平值通常是可取決于運(yùn)算放大器106所驅(qū)動(dòng)的一負(fù)載裝置(未顯示)內(nèi)的任何單一或多個(gè)電壓點(diǎn)， 諸如電源電壓點(diǎn)或任何系統(tǒng)應(yīng)用電壓點(diǎn)。比較器112則用來比較仿真輸出電壓VS與參考電壓VR，以產(chǎn)生一比較信號SC。舉例來說，如圖1所示，比較器包含一第一輸入端，用來接收仿真輸出電壓VS，一第二輸入端， 用來接收參考電壓VR，以及一第一輸出端，用來輸出比較信號SC。最后，偏壓產(chǎn)生單元114 可用來根據(jù)比較信號SC，產(chǎn)生一偏壓控制信號SIC至運(yùn)算放大器106，以調(diào)整可變偏壓電流 IS的大小。在優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)仿真輸出電壓VS小于參考電壓VR時(shí)，偏壓產(chǎn)生單元114根據(jù)比較信號SC產(chǎn)生相對應(yīng)的偏壓控制信號SIC，使可變偏壓電流源108據(jù)以增加可變偏壓電流IS的大小。反之，在仿真輸出電壓VS大于參考電壓VR時(shí)，偏壓產(chǎn)生單元114產(chǎn)生相對應(yīng)的偏壓控制信號SIC，使可變偏壓電流源108據(jù)以降低可變偏壓電流IS的大小。如此一來，偏壓產(chǎn)生單元114可在需要提升運(yùn)算放大器106的電路反應(yīng)速度時(shí)，確實(shí)地提升可變偏壓電流IS的大小，并在不再需要提升運(yùn)算放大器106的電路反應(yīng)速度時(shí)，適時(shí)地降低可變偏壓電流IS的大小，從而避免不必要的電流功率消耗。須注意的是，上述方式僅為一優(yōu)選實(shí)施例，偏壓產(chǎn)生單元114設(shè)計(jì)上可不限于此。各種依據(jù)比較信號SC以調(diào)整可變偏壓電流IS的方式皆可實(shí)施，也可采用連續(xù)式調(diào)整或階段式調(diào)整等等，只要偏壓產(chǎn)生單元114依據(jù)比較信號SC，能夠控制可變偏壓電流源108適當(dāng)?shù)乜勺兤珘弘娏鱅S的大小即可。經(jīng)由上述的配置，放大電路10可通過仿真單元102產(chǎn)生仿真輸出電壓VS至比較器112，進(jìn)而根據(jù)比較器112的比較結(jié)果，使偏壓產(chǎn)生單元114控制提供至運(yùn)算放大器106 的偏壓電流大小。結(jié)果，放大電路10能夠因應(yīng)運(yùn)算放大器106的類型及操作環(huán)境而適當(dāng)?shù)夭倏毓?yīng)至運(yùn)算放大器的偏壓電流。相較于現(xiàn)有技術(shù)為求壓擺率提升而盲目地在固定時(shí)間內(nèi)加強(qiáng)運(yùn)算放大器的偏壓電流，以致發(fā)生驅(qū)動(dòng)能力不足或是功率消耗過高的問題，圖1所示的實(shí)施例通過仿真運(yùn)算放大器106在不同應(yīng)用下相對應(yīng)的充電特性或放電特性，以因應(yīng)各種操作狀況來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整運(yùn)算放大器的偏壓電流，故可在達(dá)到壓擺率提升的目的之余，又解決現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動(dòng)能力不足或功率消耗過大的問題。值得注意的是，圖1所示的偏壓控制單元104的細(xì)部結(jié)構(gòu)僅為一優(yōu)選實(shí)施例。在其它實(shí)施例中，可利用不同的電路結(jié)構(gòu)，也可實(shí)現(xiàn)出同時(shí)依據(jù)該仿真輸出電壓以及該參考電壓來適當(dāng)產(chǎn)生偏壓控制信號的作用。進(jìn)一步說明，請參考圖2A，圖2A為圖1中的仿真單元102的一實(shí)施例示意圖，其中仿真單元102主要用于仿真運(yùn)算放大器106的充電特性。仿真單元102含有一第一電壓轉(zhuǎn)電流電路202及一模擬電容CS。第一電壓轉(zhuǎn)電流電路202用來將仿真輸入電壓VI’轉(zhuǎn)換成一第一電流II。舉例來說，請參考圖3A，圖3A為圖2A中的第一電壓轉(zhuǎn)電流電路202的一實(shí)施例示意圖。如圖3A所示，第一電壓轉(zhuǎn)電流電路202可以由一晶體管M來實(shí)現(xiàn)，譬如為P 型金氧半場效晶體管，其漏極、源極分別耦接于一電源端VCC與模擬電容CS。如此一來，當(dāng)仿真輸入電壓VI’偏壓在晶體管M的柵極后，所產(chǎn)生的第一電流Il可提供模擬電容CS充電。請繼續(xù)參考圖2A，模擬電容CS包含一第一端，耦接于第一電壓轉(zhuǎn)電流電路202與比較器112，及一第二端，耦接于參考電位端VSS，在此情況下，模擬電容CS可通過第一電流Il 進(jìn)行充電，并產(chǎn)生仿真輸出電壓VS至比較器112的第一輸入端。換言之，當(dāng)?shù)谝浑娏鱅l對模擬電容CS進(jìn)行充電時(shí)，仿真輸出電壓VS會(huì)逐漸上升，直到模擬電容CS已儲存足夠的電荷。優(yōu)選地，在仿真單元102中，模擬電容CS的電容值等于運(yùn)算放大器106的內(nèi)部電容的等效電容值大小。在此情況下，若仿真單元102與運(yùn)算放大器106皆經(jīng)由相同的偏壓大小來進(jìn)行操作，則第一電流Il對模擬電容CS所進(jìn)行的充電操作，也相當(dāng)于運(yùn)算放大器106 所進(jìn)行的相關(guān)操作，也即仿真單元102的運(yùn)作等同運(yùn)算放大器106對其內(nèi)部電容進(jìn)行充電時(shí)的仿真對應(yīng)操作。因此，仿真單元102的運(yùn)作，可作為運(yùn)算放大器106內(nèi)部充電狀況的評估依據(jù)。須注意的是，在其它實(shí)施例中，模擬電容CS的電容值也可再考慮負(fù)載電容值或其余外部電容值。更甚者，模擬電容CS的電容值可以具備任何電容值，只要該電容值的充放電特性能夠仿真出運(yùn)算放大器106的充電及/或放電特性即可。以下將針對圖2A與3A所示的仿真單元102的范例結(jié)構(gòu)，來對放大電路10的實(shí)際操作情況進(jìn)行說明。在實(shí)際操作時(shí)，當(dāng)?shù)谝浑娏鱅i對模擬電容CS進(jìn)行充電時(shí)，仿真輸出電壓VS的電平將逐漸上升。在仿真輸出電壓VS逐漸改變電平期間，若仿真輸出電壓VS 小于參考電壓VR時(shí)，偏壓產(chǎn)生單元114則可根據(jù)比較信號SC，可產(chǎn)生相對應(yīng)的偏壓控制信號SIC，使可變偏壓電流源108據(jù)以提升可變偏壓電流IS的大小至運(yùn)算放大器106 ；反之， 當(dāng)仿真輸出電壓VS大于參考電壓VR時(shí)，偏壓產(chǎn)生單元114可產(chǎn)生相對應(yīng)的偏壓控制信號 SIC，使可變偏壓電流源108據(jù)以降低可變偏壓電流IS的大小至運(yùn)算放大器106。換言之， 通過仿真單元102的運(yùn)作，可以仿真監(jiān)測運(yùn)算放大器106的操作反應(yīng)。進(jìn)而協(xié)同比較器112 的操作，就能確實(shí)依據(jù)運(yùn)算放大器106的狀態(tài)，動(dòng)態(tài)控制偏壓電流的供應(yīng)。結(jié)果能夠準(zhǔn)確地掌握運(yùn)算放大器106的偏壓電流的調(diào)整時(shí)機(jī)。值得注意的是，圖2A與圖3A所示的實(shí)施例以仿真單元102仿真運(yùn)算放大器106的充電特性為例，但是可類推至仿真放電特性的其它實(shí)施例。譬如請參考圖2B與:3B，其中仿真單元102改為仿真運(yùn)算放大器106的放電特性。類似地，仿真單元102含有一第一電壓轉(zhuǎn)電流電路202’及一模擬電容CS’。第一電壓轉(zhuǎn)電流電路202’用來將仿真輸入電壓VI’ 轉(zhuǎn)換成一第一電流ΙΓ，譬如可以圖3B的實(shí)施例所示的晶體管M’(可為N型金氧半場效晶體管)來實(shí)現(xiàn)。模擬電容CS’則耦接于第一電壓轉(zhuǎn)電流電路202’與參考電位端VDD之間，以通過第一電流ΙΓ進(jìn)行充電，并產(chǎn)生仿真輸出電壓VS。其余細(xì)節(jié)可由圖2A與圖3A的細(xì)節(jié)類推，在此不再多作贅述。此外，還須注意的是，圖2A-2B與圖3A-;3B的實(shí)施例以仿真單元102含有一第一電壓轉(zhuǎn)電流電路及一模擬電容來舉例說明。然而，在其它實(shí)施例中，仿真單元102也可為與運(yùn)算放大器106相同或相似的一實(shí)體電路，或是與運(yùn)算放大器106具備相同或類似充/放電特性的等效電路。此外，仿真單元102甚至可再加入負(fù)載電容或其它外部電容。更甚者，仿真單元102可以為可仿真出運(yùn)算放大器106的充/放電狀況的任何結(jié)構(gòu)的電路。綜合言之， 只要仿真單元102能夠仿真出運(yùn)算放大器106的如充電及/或放電之類的電性特征即可。 此外，圖2A與2B中的第一電壓轉(zhuǎn)電流電路202除了可以如圖3A-;3B所示的晶體管形式實(shí)現(xiàn)外，也可使用更多晶體管，或任何其余類型的偏壓電流源，或任何可將電壓信號形式轉(zhuǎn)換成電流信號形式的裝置來實(shí)現(xiàn)。請參考圖4，圖4為圖1中的參考電壓產(chǎn)生單元110的一實(shí)施例示意圖。在此實(shí)施例中，參考電壓產(chǎn)生單元Iio可依據(jù)一數(shù)據(jù)比較信號SD來調(diào)整參考電壓VR的電平值。如圖4所示，參考電壓產(chǎn)生單元110包含一電壓產(chǎn)生器402及一多路復(fù)用器404。電壓產(chǎn)生器 402用來產(chǎn)生預(yù)設(shè)參考電壓Vl Vn (其中η為一正整數(shù))。多路復(fù)用器404則用來根據(jù)數(shù)據(jù)比較信號SD，由預(yù)設(shè)參考電壓Vl Vn中切換選擇出參考電壓VR，以提供至比較器112。預(yù)設(shè)參考電壓Vl Vn的電平值可依據(jù)放大電路10的操作環(huán)境而決定，譬如可取決于運(yùn)算放大器106所驅(qū)動(dòng)的一負(fù)載裝置中的一個(gè)或多個(gè)電壓點(diǎn)。舉例而言，在應(yīng)用于液晶顯示裝置的場合中，預(yù)設(shè)參考電壓Vl Vn可分別為液晶顯示裝置中對應(yīng)于特定灰階的伽瑪電壓。由于各像素每次所顯示的灰階對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的灰階，在此情況下，針對每一像素而言，數(shù)據(jù)比較信號SD即為液晶顯示裝置的時(shí)序控制器所輸出的數(shù)據(jù)控制信號。因此， 電壓產(chǎn)生器402可根據(jù)數(shù)據(jù)比較信號SD，切換選擇出相對應(yīng)預(yù)設(shè)參考電壓作為參考電壓 VR，而所選擇到的預(yù)設(shè)參考電壓的電壓值大小即等于該像素所欲顯示灰階的伽瑪電壓值。此外，參考電壓VR的調(diào)整時(shí)機(jī)更可依據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求來決定，以對運(yùn)算放大器 106的驅(qū)動(dòng)能力達(dá)成較為粗略或較為精細(xì)的調(diào)整。在一粗略調(diào)整的實(shí)施例中，考慮到不同類液晶顯示裝置的伽碼電壓具有一特定范圍，因此可設(shè)計(jì)僅就選擇出一個(gè)參考電壓供同一液晶顯示裝置使用。在另一精細(xì)調(diào)整的實(shí)施例中，同一種顯示面板的像素的伽碼電壓值為動(dòng)態(tài)變化，因此可動(dòng)態(tài)地、實(shí)時(shí)地為同一液晶顯示裝置選擇出不同的參考電壓VR。如此一來， 參考電壓產(chǎn)生單元110將可調(diào)變出最適切的參考電壓VR。值得注意的是，圖4所示的電路結(jié)構(gòu)僅為一實(shí)施例，但是有其它種種不同的電路結(jié)構(gòu)皆可用來實(shí)現(xiàn)參考電壓產(chǎn)生單元110。通?？稍O(shè)計(jì)參考電壓產(chǎn)生單元110根據(jù)運(yùn)算放大器106所驅(qū)動(dòng)的一負(fù)載裝置的相關(guān)電壓點(diǎn)數(shù)據(jù)來調(diào)整參考電壓VR的電平。請參考圖5，圖5為圖1中的偏壓產(chǎn)生單元114的一實(shí)施例示意圖。偏壓產(chǎn)生單元 114包含一第二電壓轉(zhuǎn)電流單元502、一電流運(yùn)算單元504及一偏壓控制電路506。第二電壓轉(zhuǎn)電流單元502用來將比較信號SC轉(zhuǎn)換成一第二電流12。第二電壓轉(zhuǎn)電流電路202可由一至多個(gè)晶體管所構(gòu)成的偏壓電流源，或任何其余類型的偏壓電流源，或任何可將電壓信號形式轉(zhuǎn)換成電流信號形式的裝置來實(shí)現(xiàn)。電流運(yùn)算單元504用來根據(jù)第二電流12，運(yùn)算產(chǎn)生一運(yùn)算電流IP。電流運(yùn)算單元504優(yōu)選地為一電流鏡電路，用來將對第二電流12進(jìn)行鏡像、有無權(quán)重的相加、相減、電流合成或是其它相關(guān)的電流運(yùn)算處理，但不以此為限。偏壓控制電路506用來根據(jù)運(yùn)算電流IP，產(chǎn)生偏壓控制信號SIC。在此配置下，當(dāng)仿真輸出電壓VS小于參考電壓VR時(shí)，第二電壓轉(zhuǎn)電流單元502將電壓形式的比較信號SC轉(zhuǎn)換成第二電流12后，電流運(yùn)算單元504再根據(jù)第二電流12，運(yùn)算產(chǎn)生運(yùn)算電流IP。偏壓控制電路506再據(jù)以產(chǎn)生偏壓控制信號SIC，以增加可變偏壓電流IS的大小。類似地，當(dāng)仿真輸出電壓VS大于參考電壓VR時(shí)，偏壓控制電路506則產(chǎn)生相對應(yīng)的偏壓控制信號SIC，以降低可變偏壓電流IS的大小。值得注意的是，圖5的偏壓產(chǎn)生單元114僅是作一說明用途的實(shí)施例，而不限于此。舉例來說，在其它實(shí)施例中，偏壓控制電路506也可為可變偏壓電流源108的一部分。 也就是說，偏壓控制電路506由可變偏壓電流源108來實(shí)現(xiàn)，偏壓產(chǎn)生單元114僅包含第二電壓轉(zhuǎn)電流單元502及電流運(yùn)算單元504。舉例而言，若電流運(yùn)算單元504實(shí)施為一電流鏡電路，并耦接于可變偏壓電流源108，也即兩者間呈現(xiàn)電流鏡像的關(guān)系，則運(yùn)算電流IP可被直接復(fù)制到可變偏壓電流源108以改變可變偏壓電流IS的大小。在其它更多實(shí)施例中，可利用各種不同類型的電路來實(shí)施偏壓產(chǎn)生單元114，只要偏壓產(chǎn)生單元114能夠依據(jù)比較器112所產(chǎn)生的比較信號SC來產(chǎn)生可用于控制可變偏壓電流源108的偏壓控制信號SIC 即可。綜上所述，上述實(shí)施例的放大電路10通過仿真單元102的運(yùn)作來提供運(yùn)算放大器 106內(nèi)部充電或放電狀況的評估依據(jù)，而能因應(yīng)運(yùn)算放大器106的類型及操作環(huán)境的變化而適當(dāng)?shù)夭倏毓?yīng)至運(yùn)算放大器106的偏壓電流。換句話說，上述實(shí)施例能配合運(yùn)算放大器所應(yīng)用的場合，可調(diào)適地調(diào)整運(yùn)算放大器106的偏壓電流的供給。如此一來，在達(dá)到壓擺率提升的優(yōu)點(diǎn)之余，又可適切地利用電荷，不消耗多余的功率，并能解決驅(qū)動(dòng)動(dòng)能力不足的問題，結(jié)果系統(tǒng)整體性能可達(dá)到改善或最佳化。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
10
權(quán)利要求
1.一種可調(diào)適放大電路，包含一運(yùn)算放大器，其包括一可變偏壓電流源，用以提供一可變偏壓電流供該運(yùn)算放大器使用；一仿真單元，其用以仿真該運(yùn)算放大器的一操作特性，而將一仿真輸入電壓轉(zhuǎn)換為一仿真輸出電壓；一偏壓控制單元，用來依據(jù)該仿真輸出電壓來產(chǎn)生一偏壓控制信號至該可變偏壓電流源，以調(diào)整該可變偏壓電流的大小。
2.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)適放大電路，其特征在于，該運(yùn)算放大器的該操作特性包括一充電特性與一放電特性當(dāng)中的至少一個(gè)。
3.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)適放大電路，其特征在于，該仿真單元包括該運(yùn)算放大器的一等效電路與一實(shí)體電路之一。
4.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)適放大電路，其特征在于，該仿真單元包含一第一電壓轉(zhuǎn)電流電路，用來將該仿真輸入電壓轉(zhuǎn)換成一第一電流；以及一模擬電容，耦接于該第一電壓轉(zhuǎn)電流電路與一參考電位端之間，用于產(chǎn)生該仿真輸出電壓。
5.如權(quán)利要求4所述的可調(diào)適放大電路，其特征在于，該模擬電容的電容值實(shí)質(zhì)上等于該運(yùn)算放大器的內(nèi)部電容的等效電容值。
6.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)適放大電路，其特征在于，該偏壓控制單元依據(jù)一參考電壓來產(chǎn)生該偏壓控制信號，其中該參考電壓取決于該運(yùn)算放大器所驅(qū)動(dòng)的一負(fù)載裝置內(nèi)的至少一電壓節(jié)點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)適放大電路，其特征在于，該偏壓控制單元包含一參考電壓產(chǎn)生單元，用來產(chǎn)生一參考電壓；一比較器，用來比較該仿真輸出電壓與該參考電壓，以產(chǎn)生一比較信號；以及一偏壓產(chǎn)生單元，用來根據(jù)該比較信號，產(chǎn)生該偏壓控制信號至該可變偏壓電流源，以調(diào)整該可變偏壓電流的大小。
8.如權(quán)利要求7所述的可調(diào)適放大電路，其特征在于，該參考電壓產(chǎn)生單元依據(jù)一數(shù)據(jù)比較信號來產(chǎn)生不同電平的參考電壓。
9.如權(quán)利要求7所述的可調(diào)適放大電路，其特征在于，該參考電壓產(chǎn)生單元包含一電壓產(chǎn)生器，用來產(chǎn)生多個(gè)預(yù)設(shè)參考電壓；以及一多路復(fù)用器，用來根據(jù)一數(shù)據(jù)比較信號，由該多個(gè)預(yù)設(shè)參考電壓中切換選擇出該參考電壓。
10.如權(quán)利要求9所述的可調(diào)適放大電路，其特征在于，該多個(gè)預(yù)設(shè)參考電壓分別為一液晶顯示裝置的伽瑪電壓。
11.如權(quán)利要求7所述的可調(diào)適放大電路，其特征在于，在該仿真輸出電壓小于該參考電壓時(shí)，該偏壓產(chǎn)生單元根據(jù)該比較信號來產(chǎn)生該偏壓控制信號以增加該可變偏壓電流。
12.如權(quán)利要求7所述的可調(diào)適放大電路，其特征在于，在該仿真輸出電壓大于該參考電壓時(shí)，該偏壓產(chǎn)生單元根據(jù)該比較信號來產(chǎn)生該偏壓控制信號以降低該可變偏壓電流。
13.如權(quán)利要求7所述的可調(diào)適放大電路，其特征在于，該偏壓產(chǎn)生單元包含一第二電壓轉(zhuǎn)電流單元，用來將該控制信號轉(zhuǎn)換成一第二電流；一電流運(yùn)算單元，用來根據(jù)該第二電流，運(yùn)算產(chǎn)生一運(yùn)算電流；以及一偏壓控制電路，用來根據(jù)該運(yùn)算電流，產(chǎn)生該偏壓控制信號。
14.如權(quán)利要求7所述的可調(diào)適放大電路，其特征在于，該偏壓產(chǎn)生單元包含 一第二電壓轉(zhuǎn)電流單元，用來將該比較信號轉(zhuǎn)換成一第二電流；以及一電流運(yùn)算單元，用來根據(jù)該第二電流，運(yùn)算產(chǎn)生一運(yùn)算電流以及該偏壓控制信號。
15.一種可調(diào)適放大電路，包含一運(yùn)算放大器，其包括一可變偏壓電流源，用以提供一可變偏壓電流供該運(yùn)算放大器使用；一仿真單元，其用以仿真該運(yùn)算放大器的一放電特性與一充電特性當(dāng)中的至少一個(gè)， 而將一仿真輸入電壓轉(zhuǎn)換為一仿真輸出電壓；以及一偏壓控制單元，包含 一參考電壓產(chǎn)生單元，用來產(chǎn)生一參考電壓；一比較器，用來比較該仿真輸出電壓與該參考電壓，以產(chǎn)生一比較信號；以及一偏壓產(chǎn)生單元，用來根據(jù)該比較信號，產(chǎn)生一偏壓控制信號至該可變偏壓電流源，以調(diào)整該可變偏壓電流的大小。
16.如權(quán)利要求15所述的可調(diào)適放大電路，其特征在于，該仿真單元包含 一第一電壓轉(zhuǎn)電流電路，用來將該仿真輸入電壓轉(zhuǎn)換成一第一電流；以及一模擬電容，耦接于該第一電壓轉(zhuǎn)電流電路與一參考電位端之間，用于產(chǎn)生該仿真輸出電壓。
17.如權(quán)利要求15所述的可調(diào)適放大電路，其特征在于，該偏壓產(chǎn)生單元包含 一第二電壓轉(zhuǎn)電流單元，用來將該控制信號轉(zhuǎn)換成一第二電流；一電流運(yùn)算單元，用來根據(jù)該第二電流，運(yùn)算產(chǎn)生一運(yùn)算電流，其中該偏壓控制信號依據(jù)該運(yùn)算電流而產(chǎn)生。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可調(diào)適放大電路，其包含一運(yùn)算放大器、一仿真單元及一偏壓控制單元。運(yùn)算放大器包括一可變偏壓電流源，用以提供一可變偏壓電流供該運(yùn)算放大器使用。仿真單元用以仿真該運(yùn)算放大器的操作特性，而將一仿真輸入電壓轉(zhuǎn)換為一仿真輸出電壓。偏壓控制單元用來根據(jù)該仿真輸出電壓，產(chǎn)生一偏壓控制信號至該可變偏壓電流源，以調(diào)整該可變偏壓電流的大小。
文檔編號H03F1/02GK102545799SQ20101061624
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者林家弘, 洪煒翔, 許筱妊 申請人:聯(lián)詠科技股份有限公司