差動放大電路以及顯示驅(qū)動電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及差動放大電路和使用其的顯示驅(qū)動電路，特別是能夠優(yōu)選地利用于與高清晰的顯示面板連接的顯示驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示(IXD:Liquid Crystal Display)面板等顯示面板具備多個掃描電極(也稱為柵極電極)和多個信號電極(也稱為源極電極)，在其交點具備具有像素電容(液晶電容)的顯示單元。顯示的分辨率為像素的數(shù)量，根據(jù)行數(shù)(柵極電極數(shù))與每I行的像素數(shù)(對應(yīng)于源極電極數(shù))的積來規(guī)定。關(guān)于連接于顯示面板來驅(qū)動其源極電極的顯示驅(qū)動電路，伴隨著顯示面板的高分辨率化、高清晰化，源極電極的負(fù)載增大，同時源極輸出通道數(shù)增加。裝載有顯示驅(qū)動電路的顯示驅(qū)動器IC (Integrated Circuit，集成電路)沿著顯示面板的一邊而被安裝，因此，伴隨著行數(shù)(柵極電極數(shù))的增加，到遠(yuǎn)端的顯示單元的像素電容的布線長度變長，布線電阻和布線電容變大。根據(jù)這樣的背景，在顯示驅(qū)動電路中，伴隨著顯示面板的高分辨率化、高清晰化，源極電極的負(fù)載增大。
[0003]在專利文獻(xiàn)I中，公開了適合于這樣的液晶顯示裝置的液晶面板驅(qū)動電路(源極放大器)并且轉(zhuǎn)換速率(slew rate)高的差動放大電路。與差動輸入信號的反相工作同步地，以比差動輸入信號的反相工作的轉(zhuǎn)變時間短的時間，增加在構(gòu)成差動對的晶體管流動的電流。專利文獻(xiàn)I所公開的差動放大器具備輸入差動信號的差動對晶體管和對在差動對晶體管流動的電流進(jìn)行控制的恒定電流源，還具備與恒定電流源并聯(lián)連接并且使在差動對晶體管流動的電流增加的開關(guān)。在開關(guān)被接通的期間，差動放大器的轉(zhuǎn)換速率提高。開關(guān)通過根據(jù)表示顯示定時的選通(strobe)信號等同步信號STB生成的控制信號SRN和SRP來進(jìn)行接通/關(guān)斷控制。使轉(zhuǎn)換速率提高的時間的寬度通過控制信號SRN和SRP的脈沖寬度來調(diào)整。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2011 - 124782號公報。
[0005]發(fā)明要解決的課題
本發(fā)明人對專利文獻(xiàn)I進(jìn)行討論的結(jié)果是，知曉了存在以下那樣的新的課題。
[0006]為如下方面:專利文獻(xiàn)I所公開的差動放大器為了使轉(zhuǎn)換速率提高而需要定時控制信號。在液晶顯示裝置中，能夠利用表示顯示定時的選通信號，但是，沒有在其他裝置中存在這樣的選通信號的保證。此外，將使在差動對晶體管流動的電流增加的開關(guān)接通的控制信號的脈沖寬度即使轉(zhuǎn)換速率提高的時間的寬度由控制信號生成電路的設(shè)計來規(guī)定，因此，未必被限為成為實際上連接顯示面板時的差動輸入信號的轉(zhuǎn)變的大小所對應(yīng)的適當(dāng)?shù)拿}沖寬度。是因為差動輸入信號的轉(zhuǎn)變的大小根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)發(fā)生變化，此外，是因為連接的顯示面板也不限為I種。因此，在將使在差動對晶體管流動的電流增加的開關(guān)接通的控制信號的脈沖寬度比適當(dāng)?shù)拿}沖寬度短的情況下，不能使轉(zhuǎn)換速率充分地提高，在長的情況下，需要以上地消耗功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于在能夠臨時地提高轉(zhuǎn)換速率的差動放大電路中根據(jù)輸出信號的轉(zhuǎn)變來適當(dāng)?shù)乜刂剖罐D(zhuǎn)換速率提高的定時。
[0008]在以下說明用于解決這樣的課題的方案，但是，其他的課題和新的特征根據(jù)本說明書的記述和附圖而變得明顯。
[0009]用于解決課題的方案根據(jù)一個實施方式，如下述。
[0010]S卩，本發(fā)明的一個實施方式的差動放大電路具備:差動對晶體管，被供給差動輸入信號；電流源，與差動對晶體管串聯(lián)連接；以及輸出晶體管，基于差動輸入信號來驅(qū)動輸出端子，輸出晶體管基于使輸出端子的電壓電平轉(zhuǎn)變的定時來使偏置電流源的電流值增加。輸出晶體管僅在使輸出端子轉(zhuǎn)變的期間進(jìn)行輸出端子驅(qū)動，因此，使該期間的差動對晶體管的偏置電流增大，提高轉(zhuǎn)換速率。
[0011]發(fā)明效果
如果簡單地說明由所述一個實施方式得到的效果，則如下述。
[0012]即，在能夠臨時地提高轉(zhuǎn)換速率的差動放大電路中，能夠根據(jù)輸出信號的轉(zhuǎn)變來適當(dāng)?shù)乜刂铺岣咿D(zhuǎn)換速率的定時。
【附圖說明】
[0013]圖1是示出包含裝載本發(fā)明的差動放大電路來作為源極放大器的顯示驅(qū)動電路的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0014]圖2是示出顯示驅(qū)動電路(顯示驅(qū)動器IC)的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0015]圖3是示意性地示出源極放大器的由顯示面板造成的負(fù)載的等效電路的說明圖。
[0016]圖4是示出源極放大器偏置控制電路的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0017]圖5是示出利用本發(fā)明的差動放大電路的源極放大器的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0018]圖6是示出圖5的差動放大電路(源極放大器)的工作例的波形圖。
[0019]圖7是示出圖5的差動放大電路(源極放大器)的輸出信號(Vout)的波形圖。
[0020]圖8是由圖5的差動放大電路(源極放大器)驅(qū)動的顯示面板的遠(yuǎn)端處的信號(Vout_Far)的波形圖。
[0021]圖9是示出本發(fā)明的差動放大電路的第一變形例的電路圖。
[0022]圖10是示出本發(fā)明的差動放大電路的第二變形例的電路圖。
[0023]圖11是示出利用實施方式2的差動放大電路的源極放大器的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0024]圖12是示出圖11所示的差動放大電路的工作例的時間圖。
[0025]圖13是示出利用實施方式3的差動放大電路的源極放大器的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0026]圖14是實施方式3的差動放大電路中的內(nèi)部生成控制信號的電路的電路圖。
[0027]圖15是示出圖14所示的差動放大電路的工作例的時間圖。
【具體實施方式】
[0028]1.實施方式的概要
首先，針對在本申請中公開的代表性的實施方式，說明概要。在針對代表性的實施方式的概要說明中標(biāo)注括號來參照的附圖中的參照附圖標(biāo)記只不過是例示出被包含在標(biāo)注有其的結(jié)構(gòu)要素的概念中的參照附圖標(biāo)記。
[0029]〔 I )〈利用自控制的轉(zhuǎn)換速率提高〉
在本申請中公開的代表性的實施方式的差動放大電路(4)具備:差動對晶體管(MP2、MP3、麗2、麗3 )，被供給差動輸入信號；電流源(MP1、MP20、麗1、麗20 )，與所述差動對晶體管串聯(lián)連接；以及輸出晶體管(MP10、MN10)，基于所述差動輸入信號來驅(qū)動輸出端子(Vout)，所述輸出晶體管基于使所述輸出端子的電壓電平轉(zhuǎn)變的定時來使所述電流源的電流值的絕對值增加。
[0030]由此，在能夠臨時地提高轉(zhuǎn)換速率的差動放大電路中，能夠根據(jù)輸出電壓(Vout)的轉(zhuǎn)變來適當(dāng)?shù)乜刂剖罐D(zhuǎn)換速率提高的定時。
[0031]〔 2 )〈利用MOS晶體管的電路〉
在項I中，所述輸出晶體管是第一 MOS晶體管(MP10、MN10)，所述電流源構(gòu)成為并聯(lián)連接恒定電流源(MPl、麗I)和第二 MOS晶體管(MP20、MN20)，通過輸入到所述第一 MOS晶體管的柵極端子的信號(Vpon、Vnon)來控制所述第二 MOS晶體管的柵極端子，由此，使所述電流源的電流值的絕對值增加。
[0032]由此，輸出晶體管能夠根據(jù)與對電荷進(jìn)行充放電的充放電電流相同的定時且大體成比例的大小使差動對晶體管的偏置電流增加，能夠根據(jù)輸出電壓(Vout)的轉(zhuǎn)變來不僅適當(dāng)?shù)乜刂剖罐D(zhuǎn)換速率提高的定時還適當(dāng)?shù)乜刂破浯笮　?br>[0033]〔 3 )〈追加電流源的切斷開關(guān)〉
在項I中，所述輸出晶體管是第一 MOS晶體管(MP10、MN10)，所述電流源由恒定電流源(MPU麗1)、以及與所述恒定電流源并聯(lián)連接并且彼此串聯(lián)連接的開關(guān)(SW1、Sff2)和第二MOS晶體管(MP20、麗20)構(gòu)成，通過輸入到所述第一 MOS晶體管的柵極端子的信號(Vpon、Vnon)來控制所述第二 MOS晶體管的柵極端子，由此，使所述電流源的電流值的絕對值增加。
[0034]由此，起到與項2同樣的作用效果，進(jìn)而，能夠在不需要提高轉(zhuǎn)換速率的期間，切斷開關(guān)(SW1、Sff2)來抑制由第二 MOS晶體管(MP20、MN20)造成的差動對晶體管(MP2、MP3、麗2、麗3 )中的電流的泄露。
[0035]〔 4 )〈追加電流源的切斷開關(guān)的自控制〉
在項3中，基于輸入到所述第一 MOS晶體管的柵極端子的信號(Vpon、Vnon)來切斷所述開關(guān)。
[0036]由此，根據(jù)差動放大電路的內(nèi)部信號(Vpon、Vnon)生成對來自輸出端子的輸出電壓(Vout)穩(wěn)定的情況進(jìn)行檢測的定時信號，通過該定時信號來控制所述開關(guān)，由此，能夠在適當(dāng)?shù)亩〞r切斷作為追加電流源的第二 MOS晶體管(MP20、麗20)。
[0037]〔 5〕〈顯示驅(qū)動電路>
在本申請中公開的代表性的實施方式的顯示驅(qū)動電路(I)將由根據(jù)項I到項4中的任一項所述的差動放大電路構(gòu)成的電壓跟隨放大器(voltage follower amplifier)包含為對所連接的顯示面板的源極電極進(jìn)行驅(qū)動的源極放大器(4_l~4_n)。
[0038]由此，能夠提供顯示驅(qū)動電路，所述顯示驅(qū)動電路能夠根據(jù)所連接的顯示面板的源極電極的負(fù)載的大小來自主地且適當(dāng)?shù)乜刂铺岣咿D(zhuǎn)換速率的期間。
[0039]〔 6〕〈顯示驅(qū)動器IC>
在項5中，所述顯示驅(qū)動電路形成在單一的半導(dǎo)體基板上。
[0040]由此，能夠在不按照連接的每個顯示面板開發(fā)使轉(zhuǎn)換速率最優(yōu)化的不同品種的顯示驅(qū)動器IC或者不按照連接的每個顯示面板提供對源極放大器的轉(zhuǎn)換速率進(jìn)行調(diào)整的顯示驅(qū)動器IC的情況下，提供能夠以I個制品適應(yīng)于廣大范圍的顯示面板的顯示驅(qū)動器1C。
[0041]〔 7 )〈軌對軌(RaiI to Rail)的差動放大電路〉
在本申請中公開的代表性的實施方式的差動放大電路(4)具備:差動對晶體管(MP2、MP3、