CN1064470C - 液晶激励用电源电路 - Google Patents
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Abstract
一种更能减少电流消耗的、用分压电阻形成若干种数值的液晶激发用电位的液晶激发用电源电路。分压用的5个电阻R1-R5串联在VDD和VEE之间,以与VLC1-VLC4相对应的分压V1、V2、V3、V4的阻抗变换为目的,将电源放大器AMP11-AMP14连接在这些电位点上。而且分别连接在分压V1、V2、V3、V4上的电源放大器AMP11、AMP12、ANP13、AMP14分别为Ntop型、Ptop型Ntop型、Ptop型的。
Description
本发明涉及产生液晶激励显示屏用的电源电压的液晶激励用电源电路。
液晶显示屏具有耗电少、小型化的特点,因此通常作为显示装置,用于台式电子计算机或电子笔记本等便携式电子仪器中。为了激励该液晶显示屏,必须供给数值不同的若干种电位。
图7是表示用上述液晶显示屏作为显示装置的电子仪器的显示屏外设部件结构的框图。液晶显示屏11基本上是由夹在两块玻璃片之间的液晶构成的。在这两块玻璃片各自的表面上配置着互相交叉取向的许多配线,通常,图中未示出的称为公用电极或扫描电极等若干个第1电极(以下简称公用(COM)电极)沿液晶显示屏11的横向引出,而图中未示出的称为段电极或数据电极的若干个第2电极(以下简称(SEG)电极)则沿纵向引出。在一个公用电极和段电极之间分别施加规定数值大小的电位差,由连接两个电极的两条配线和其间的液晶形成的电容构成的段受到上述电位差的激励点亮。利用公用电极侧称为COM激励器12和段电极侧、称为SEG激励器13的液晶激发用集成电路,对该段的点亮/非点亮进行激励控制。
通常,公用电极和段电极数随液晶显示屏种类的不同而有很大差别,例如某种类型的液晶显示屏设有64个公用电极、160个段电极。因此,通常在公用电极侧和段电极侧分别设置若干个COM激励器12和SEG激励器13。这些COM激励器12及SEG激励器13根据各种控制信号或显示数据产生激励信号,供给液晶显示屏11上与之相对应的公用电极或段电极。如上所述,在COM激励器12及SEG激励器13中产生激励信号时,必须要有数值各不相同的若干种液晶激励电位,这些电位要由电源电路14形成。该电源电路14可以设在任何一个COM激励器12或SEG激励器13内,或者也可以将全部COM激励器12及SEG激励器13集中设在一个集成电路中。
一般情况下,利用设在电源之间的若干个电阻进行电阻分压,形成上述液晶激励电位。由电阻分压形成的电位取决于由分压电阻值的大小形成的电流驱动能力。要想提高电流驱动能力、即增加从该电位点流出的电流量,虽然减小分压电阻值即可办到,可是这样就会在电源间有很强的电流流动,增大了电源电路14中消耗的电功率。
另一方面,要想减小该消耗的电功率,虽然采用增大分压电阻值的方法使电源流出的电流减小即可办到。但是,这样却会降低各电位的电流激励能力,不能保持许多电流流动,也不能保持其电位。
为了解决上述矛盾,以往是在电源电路中使用电源放大器的方法解决。
图8所示是使用电源放大器的原有的电源电路的结构。图中,VDD及VEE是由外部供给的电源电位,例如VDD是0伏,VEE在-10伏的范围内可变。在VDD与VEE之间,串联5个分压用的电阻R1-R5。为了在电位VDD和VEE之间使流过电阻R1-R5的电流值小到足以降低消耗电流的程度,就要使用高阻值电阻。另外,在通常上述5个电阻中,设定靠近VDD的两个电阻R1、R2和靠近VEE的两个电阻R4、R5的阻值完全相同,而在它们之间的电阻R3的阻值却设定为R1、R2、R4、R5的规定值的倍数。而且上述电位VDD、VEE两个电位值和在各电阻的连接点得到的4个电位值,共计6个值的电位作为液晶激励电位VLC0-VLC5,供给上述COM激励器12及SEG激励器13。另外,例如在COM激励器12及SEG激励器13中,电位VLC0、VLC1、VLC4、VLC5被用作上述公用电极的激励电位,而电位VLC0、VLC2、VLC3、VLC5则被用作段电极激励电位。
可是,直接使用VDD、VEE的VLC0和VLC5虽然具有足够的电流驱动能力,但由高电阻进行分压形成的VLC1-VLC4却不具备大电流驱动能力。因此,如图所示,经过以变换阻抗为目的的电源放大器AMP1-AMP4的输入、输出,降低阻抗之后,将与VLC1-VLC4对应的分压V1-V4供给上述COM激励器12和SEG激励器13。
后面将说明,上述每个电源放大器采用的是分别使用P沟道及N沟道的MOS晶体管的CMOS结构,在靠近VDD一侧的输入分压V1、V2的两个电源放大器AMP1、AMP2中,接受输入电位的晶体管是分别使用N沟道的或Ntop型的;在靠近VEE一侧的输入分压V3、V4的两个电源放大器AMP3、AMP4中,接受输入电位的晶体管分别使用P沟道的或Ptop型的。
另一方面,如图9所示,Ntop型的电源放大器AMP1、AMP2各自由差动级26和输出级29构成。差动级26将P沟道MOS晶体管21、22作为电流反射镜负载、将N沟道MOS晶体管23、24作为差动输入对、将N沟道MOS晶体管25作为恒定电流源。输出级29将P沟道MOS晶体管27作为输入差动级26的输出的激励用晶体管、将N沟道MOS晶体管28作为恒定电流负载。另外,向晶体管25、28的栅极供给偏压VNBias。
如图10所示,其它的Ptop型电源放大器AMP3、AMP4各自由差动级36和输出级39构成。差动级36将N沟道MOS晶体管31、32作为电流反射镜负载、将P沟道MOS晶体管33、34作为差动输入对、将P型沟道MOS晶体管35作为恒定电流源。输出级39将N型沟道MOS晶体管37作为输入差动级36的输出电位的激励用晶体管、将P沟道MOS晶体管38作为恒定电流负载。另外,向晶体管35、38的栅极供给偏压VPBias。图9及图10中的电容器是用来使各自的动作稳定,防止振荡。
图11是表示在由图8中的电源电路形成的6个数值的液晶激励用电位VLC0-VLC5中,除直接作用VDD和VLC0以外,其余的电位与VEE之间的依赖关系。由于通常的液晶显示屏在一定程度上可以随意设定显示对比度,因此可以调整外部电源电压VEE的值,使VEE的值向接近-6伏的方向变化时,对比度减弱,反之,向接近-10伏的方向变化时,对比度增强。而且当VEE为-6伏时,电位VLC0-VLC5的值最高(接近0伏附近),而当VEE为-10伏时,电位VLC0-VLC5的值最低(最大负值)。
为了向上述4个电源放大器AMP1-AMP4供给如图11所示的值变化的电位,必须选择具有与各自的输入电位相对应的性能的电源放大器。
可是,在N沟道即Ntop型电源放大器的情况下,如果图9中的N沟道MOS晶体管23的栅极电位(输入电位)相对于电源电位不高于其阈值电压时,接收输入电位的晶体管不工作。另外,在P沟道即Ptop型电源放大器的情况下,如果图10中的P沟道MOS晶体管33的栅极电位(输入电位)相对于电源电位不低于其阈值电压的绝对值以上时,接收输入电位的晶体管不工作。通常所知,MOS晶体管的阀值电压存在离散偏差,考虑到该离散偏差,假定N沟道MOS晶体管的阈值电压和P沟道MOS晶体管的阈值电压的绝对值的最高值例如为1伏,如图11所示,当VEE为-10伏时,Ntop型电源放大器AMP1、AMP2(Ntop-Amp)充分工作的区域为-8伏以上的范围,Ptop型电源放大器AMP3、AMP4(Ptop-Amp)充分工作的区域在VEE为-10伏时为-2伏以下的范围。
因此,以往都使用Ntop-Amp作为输入能达到-2伏以上数值的电位的电源放大器AMP1、AMP2,而使用Ptop-Amp作为输入能达到-8伏以下数值的电位的电源放大器AMP3、AMP4。
图12表示从图7中的COM激励器12及SEG激励器13输出的公用激励信号COM及段激励信号SEG的波形之一例。段激励信号SEG是用前面所述的4个数值的液晶激发用电位VLC0、VLC2、VLC3、VLC5形成的,在控制信号之一种的帧信号的某个半周期,显示数据每变化一次,其电位便在VLC0与VLC2之间互相转换,在帧信号的下一个半周期,显示数据每变化一次,其电位便在VLC3与VLC5之间互相转换。
公用激励信号COM用前面所述的4个液晶激励用电位VLC0、VLC1、VLC4、VLC5形成,在上述帧信号的某半个周期,从64个公用信号COM1-COM64中的COM1开始,电位为VLC1者依次转换为电位VLC5,在帧信号的下半个周期,从COM1开始电位为VLC4者依次转换为电位VLC0。
这里由图12可知,1个公用激励信号COM的电位在帧信号的每半个周期转换一次,与此相对应,在段激励信号SEG的情况下,显示数据每变化一次,电位便转换一次。例如当帧信号的频率为35Hz时,显示数据的闩锁脉冲信号为2240Hz。因此,从产生段激励信号SEG用的液晶激励用电位VLC0、VLC2、VLC3、VLC5流出的电流量比从只产生公用激励信号COM用的液晶激励用电位VLC1、VLC4流出的电流量大。
图13表示向图7中的液晶显示屏上的1个公用电极和1个段电极供给的公用激励信号COM和段激励信号SEG的波形之一例。如上所述,如果从产生段激励信号SEG用的液晶激励用电位VLC0、VLC2、VLC3、VLC5流出的电流大时,虽然直接使用VDD、VEE的VLC0和VLC5不成问题,但从图8中的电源放大器AMP2、AMP3输出的电位VLC2、VLC3却会出现问题。
就是说,在输出电位VLC2的Ntop型电源放大器AMP2中,如图9所示,在输出级29中将输出端子充电到高电位一侧的晶体管27利用差动级26的输出进行激励,而将输出端子充电到低电位一侧的晶体管28变成恒电流源负载。因此,以降低电源放大器本身的消耗功率为目的,抑制流过作为恒电流源负载的晶体管28的电流值时,将输出电位提高到高电位侧的能力大,而降低到低电位侧的能力小,如图13所示,段激励信号SEG的电位VLC2向电源电位VDD(VLC0)侧移动,其值逐渐移近VLC0侧。
另一方面,如图10所示,在输出电位VLC3的Ptop型电源放大器AMP3中,在输出级39中使输出端子放电到低电位侧的晶体管37用差动级36的输出进行激励,将输出端子充电到高电位侧的晶体管38成为恒电流源负载。因此,以降低电源放大器本身的消耗功率为目的,在抑制流过作为恒电流源的晶体管38的电流值时,将输出电位降到低电位侧的能力大,但升到高电位侧的能力小,如图13所示,段激励信号SEG的电位VLC3降到电源电位VEE(VLC5)一侧,其值逐渐移近VLC5侧。
因此,以往在所有的电源放大器中,当流过各恒定电流源的电流增大到一定的程度时,会使电流的流入能力和电流流出能力的两个方面都有提高,从而使输出阻抗降低,不会引起上述那种输出电位的变动。
但是,如果所有的电源放大器的恒定电流源都有大电流流过时,电源放大器的消耗电流就会增大,削弱了提高分压电阻,借以减少消耗电流的效果。另外,尤其是利用电池驱动便携式电子仪器时,就会造成缩短电池寿命的不良结果。
本发明是考虑了上述情况而进行开发的,其目的是提供一种更能减少消耗电流的液晶激励用电源电路。
发明的第1种液晶激励用电源电路具有串联在电源高电位施加点与电源低电位施加点之间的若干个电阻,被上述若干个电阻隔开的第1至第4个中间电位点,以及4个阻抗变换电路:第1个阻抗变换电路有差动级和输出级,该差动级连接在上述第1至第4个中间电位点中能获得最高电位的第1个中间电位点上,该第1个中间电位点的电位加在N沟道MOS晶体管的栅极上,该输出级将利用栅极接受该差动级的输出的P沟道MOS晶体管作为激励用的元件使用,而将N沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用;第2个阻抗变换电路有差动级和输出级,该差动级连接在上述第1至第4个中间电位点中除上述第1个中间电位点以外能够获得最高电位的第2个中间电位点上,该第2个中间电位点的电位加在P沟道MOS晶体管的栅极上,该输出级将利用栅极输入该差动级的输出的N沟道MOS晶体管作为激励用的元件使用,而将P沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用;第3个阻抗变换电路有差动级和输出级,该差动级连接在上述第1至第4个中间电位点中、除上述第1及第2个中间电位点以外、能够获得较高电位的第3个中间电位点上,该第3个中间电位点的电位加在N沟道MOS晶体管的栅极上,该输出级将利用栅极输入该差动级的输出的P沟道MOS晶体管作为激励用的元件使用,而将N沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用;第4个阻抗变换电路有差动级和输出级,该差动级连接在上述第4个中间电位点上,该第4个中间电位点的电位加在P沟道MOS晶体管的栅极上,该输出级将利用栅极输入该差动级的输出的N沟道MOS晶体管作为激励用的元件使用,而将P沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用。
发明的第2种液晶激发用电源电路具有串联在电源高电位施加点与电源低电位施加点之间的若干个电阻、由上述若干个电阻隔开的第1至第4个中间电位点、以及4个阻抗变换电路:第1个阻抗变换电路有差动级和输出级,该差动级连接在上述第1至第4个中间电位点中能获得最高电位的第1个中间电位点上,该第1个中间电位点的电位加在N沟道MOS晶体管的栅极上,该输出级将由栅极输入该差动级的输出的P沟道MOS晶体管作为激励用的元件使用,而将N沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用;第2个阻抗变换电路有差动级、中间输出级和最终输出级,该差动级连接在上述第1至第4个中间电位点中除上述第1个中间电位点外能获得最高电位的第2个中间电位点上,该第2个中间电位点的电位加在N沟道MOS晶体管的栅极上,该中间输出级将由栅极输入该差动级的输出电位的P沟道MOS晶体管作为激励用的元件使用,而将N沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用,该最终输出级将利用栅极输入该中间输出级的输出的N沟道MOS晶体管作为激励用的元件使用,而将P沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用;第3个阻抗变换电路有差动极、中间输出级和最终输出级,该差动级连接在上述第1至第4个中间电位点中除上述第1及第2个中间电位点外能获得较高电位的第3个中间电位点上,该第3个中间电位点的电位加在P沟道MOS晶体管的栅极上,该中间输出级将由栅极输入该差动级的输出的N沟道MOS晶体管作为激励用的元件使用,而将P沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用,该最终输出级将由栅极输入该中间输出级的输出的P沟道MOS晶体管作为激励用的元件使用,而将N沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用;第4个阻抗变换电路有差动级和输出级,该差动级连接在上述第4个中间电位点上,该第4个中间电位点的电位加在P沟道MOS晶体管的栅极上,该输出级将由栅极输入该差动级的输出的N沟道MOS晶体管作为激励用的元件使用,而将P沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用。
由于将由栅极输入差动级的输出的N沟道MOS晶体管作为激励用的元件、而将P沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用的电路被用作连接在电流流出量大、其电位有可能向电流高电位侧变动的第2个中间电位点上的第2个阻抗变换电路的输出级,因此该第2个阻抗变换电路中的电流流入能力被提高,所以能防止其输出电位向电源的高电位侧移动。而且,在输出级作为电流源用的元件使用的P沟道MOS晶体管,即使不会使电流驱动能力达到那么大,也能保持输出电位,因此能将该第2个阻抗变换电路的电流消耗抑制在较低程度。
另外,由于将由栅极输入差动级的输出的P沟道MOS晶体管作为激励用的元件,而将N沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用的电路被用作连接在电流流出量大且其电位有可能向电源的低电位侧移动的第3个中间电位点上的第3个阻抗变换电路的输出级,因此提高了该第3个阻抗变换电路中的电流流出能力,从而能防止其输出电位向电源的低电位侧移动。而且在输出级作为电流源用的元件使用的N沟道MOS晶体管,即使不会使电流驱动能力达到那么大,也能保持输出电位,因此能将该第3个阻抗变换电路的电流消耗抑制在较低的程度。
图1是本发明的第1个实施例的电路图。
图2是本发明的第2个实施例的电路图。
图3是本发明的第3个实施例的电路图。
图4是上述第3个实施例电路中使用的Ntop型电源放大器的电路图。
图5是上述第3个实施例电路中使用的Ptop型电源放大器的电路图。
图6是本发明的第4个实施例的电路图。
图7是表示电子仪器的显示屏外设部件结构框图。
图8是原有的电源电路的电路图。
图9是原有的电源电路及本发明的各实施例电路中使用的Ntop型电源放大器的电路图。
图10是原有的电源电路及本发明的各实施例电路中使用的Ptop型电源放大器的电路图。
图11是液晶激励用电位与VEE关系特性曲线图。
图12是表示公用激励信号与段激励信号的波形的例图。
图13是向一个公用电极、段电极供给的公用激励信号和段激励信号的波形的例图。
图中11:液晶显示屏
12:COM激励器
13:SEG激励器
14:电源电路
R1-R5:分压电阻
RV:可变电阻
AMP11、AMP12′、AMP13:Ntop型电源放大器
AMP12、AMP13′、AMP14、AMP15:Ptop型电源放大器
26、36、46、66:差动级
29、39:输出级
49、69:中间输出级
52、72:最终输出级
下面参照附图,通过实施例说明本发明。
图1是表示本发明的第1个实施例的电路图,表示图7中的电子仪器中的电源电路14的结构。
图中VDD及VEE是从外部供给的电源电位,例如VDD为0伏,VEE可在-10伏的范围内变化。
分压用的5个电阻R1-R5串联在上述两个电位VDD与VEE之间。为了使在电位VDD与VEE之间流动的电流值尽可能减小,以降低消耗电流,所以电阻R1-R5采用了高电阻。另外,与以往的一样,设定电阻R1、R2、R4、R5的阻值完全相同,R2与R4之间的电阻R3的阻值设定为R1、R2、R4、R5的设定值的倍数。而且上述两个值的电位VDD、VEE连同在各电阻的连接点处获得的4个值的电位共计6个值的电位作为液晶激发用电位VLC0-VLC5,供给图7中的COM激励器12和SEG激励器13。而且在COM激励器12和SEG激励器13中,电位VLC0、VLC1、VLC4、VLC5用作上述公用电极激励用电位,而电位VLC0、VLC2、VLC3、VLC5则用作段电极激励用电位。
在该实施例电路中,与以往一样,以与VLC1-VLC4相对应的分压V1、V2、V3、V4(第1、第2、第3、第4中间电位点的电位)的阻抗变换为目的,将电源放大器AMP11-AMP14连接在电位为V1、V2、V3、V4的各个电位点上,以这些电源放大器AMP11-AMP14的输出电位供给COM激励器12及SEG激励器13。
连接在分压V1上的电源放大器AMP11与以往一样,采用Ntop型的。连接在分压V2上的电源放大器AMP12与以往不同,而是使用Ptop型的。连接在分压V3上的电源放大器AMP13与以往不同,采用Ntop型的。连接在分压V4上的电源放大器AMP14与以往相同,采用Ptop型的。
上述Ntop型的电源放大器AMP11及AMP13的详细结构如图9所示,它是由差动级26和输出级29构成的,差动级26以P沟道MOS晶体管21、22作为电流反射镜负载,以N沟道MOS晶体管23、24作为差动输入对,以N沟道MOS晶体管25作为恒定电流源,而输出级29则以P沟道MOS晶体管27作为输入差动级26的输出电位的激励用晶体管,以N沟道MOS晶体管28作为恒定电流负载。
上述Ptop型的电流放大顺AMP12及AMP14的详细结构示于图10,它是由差动级36和输出级39构成,差动级36以N沟道MOS晶体管31、32作为电流反射镜负载,以P沟道MOS晶体管33、34作为差动输入对,以P沟道MOS晶体管35作为恒定电流源,而输出级39则以N沟道MOS晶体管37作为输入差动级36的输出电位的激励用晶体管,以P沟道MOS晶体管38作为恒定电流负载。
现在来看一看以往成为问题的液晶激励用电位VLC2、VLC3。
图7中的液晶显示屏11进行显示时,电流流出量大、且其电位向VLC0侧变动而成问题的液晶激励用电位VLC2由电源放大器AMP12输出,该电源放大器AMP12与以往的不同,如图10所示,改用Ptop型的放大器,它设有将N沟道MOS晶体管37作为激励用晶体管、将P沟道MOS晶体管38作为恒定电流负载的输出级。
该Ptop型电源放大器采用N沟道MOS晶体管37,能够使足够大的电流流入,因此能防止像以往那样其输出电位VLC2向VLC0侧移近的现象,能够稳定保持VLC2的值。而且在输出级39中,作为恒定电流负载用的P沟道MOS晶体管38能够稳定保持输出电位,不需要从输出端子流出大电流。当输出端子的电位VLC2在规定值以下时,电流通过晶体管38从输出端子流出,但当电位VLC2达到规定值时,电流通过N沟道晶体管37流到接地端(VEE),因此该电流的消耗并非始终与输出电位相关。但是,由于上述原因,没有必要使大电流流过该晶体管38,因此可以使该电流值比以往的小。
另一方面,当上述液晶显示屏显示时,电流流出量大、且其电位向VLC5侧变动而成问题的液晶激励用电位VLC3由电源放大器AMP13输出,该电源放大顺AMP13与以往的不同,如图9所示,它改用Ntop型放大器,它设有将P沟道MOS晶体管27作为激励用晶体管、而将N沟道MOS晶体管28作为恒定电流负载的输出级29。
该Ntop型电源放大器利用P沟道晶体管27能使足够大的电流流出,所以能以防止以往那种其输出电位VLC3向VLC5侧移近的现象,能稳定保持VLC3的值。而且在输出级29中,作为恒定电流负载用的N沟道MOS晶体管28能稳定保持输出电位,没有必要从输出端子流入大电流。当输出端子的电位VLC3在规定值以上时,该晶体管28使电流从输出端子流入,而当电位VLC3达到规定值时,则使电流从VDD侧通过P沟道MOS晶体管27流入接地端(VEE),因此该电流的消耗并非经常与输出电位相关。然而,由于上述原因,没有必要使大电流流过该晶体管28,所以能使该电流值比以往的小。
另一方面,关于其它电源放大器AMP11和AMP14,没有必要这样考虑输出电位的变动,因此本来就能使其消耗的电流小。
因此,如果采用该实施例的电路,可使所有的电源放大器AMP11、AMP12、AMP13及AMP14所消耗的电流一律降低,而且能使各液晶激励用的电位稳定。
另外,在上述实施例中,作为VEE虽然说明了使用时可在-10伏的范围内进行变化,但使用时也可以例如将电源电压改变到-25伏。
图2表示与本发明的第2个实施例相关的电源电路。
在图1中的实施电路中,为了设定显示对比度,说明了改变外部电源电压VEE的值的情况,但在该第2个实施例中,在图1中的电阻5与数值固定的电源电位VEE之间插入了可变电阻RV,通过对该可变电阻的调节,改变流晶激励用电位VLC1-VLC5。这时,通过分压形成与电位VLC5相对应的电位V5,因此由以阻抗变换为目的的电源放大器AMP15对该电位V5进行输入、输出,使其达到低阻抗化。另外,该电源放大器15是使用图10所示的Ptop型的。
图3表示与本发明的第3个实施例相关的电源电路。
在图1及图2各自所示的实施例的电源电路中,作为输入分压V2的电源放大器AMP12是使用Ptop型的,而输入分压V3的电源放大器AMP13则是使用Ntop型的,与图8中的以往的电路所用的类型相反。如图11中的特性曲线所表明的,以往的电源放大器AMP2由于电位VLC2达到-2伏以上,所以不能使用Ptop型的,而是使用Ntop型的,电源放大器AMP3由于电位VLC3下降到-8伏以下,所以不能使用Ntop型的,而是使用Ptop型的。但是,这并不是说如果使用Ptop型的作为输入电位V2的电源放大器AMP12,使用Ntop型的作为输入电位V3的电源放大器AMP13时就完全不能工作,而是要注意设定电位V2、V3,同时如果能精确地控制晶体管的阈值电压,还是没有问题的。
然而,在图1及图2所示的实施例电路中,不能否认电源放大器AMP12、AMP13的工作点的容许极限变窄。
因此,在图3所示的实施例电路中,使用Ntop型的电源放大器AMP12′代替输入电位V2的上述Ptop型的电源大器AMP12,使用Ptop型的电源放大器AMP13′代替输入电位V3的上述Ntop型的电源放大器AMP13,输入电位V1、V4的电源放大器AMP11、AMP14则分别使用与图1中同样结构的放大器。
图4表示上述Ntop型电源放大器AMP12′的详细结构,它由差动级46、中间输出级49和最终输出级52构成。该差动级46以P沟道MOS晶体管41、42作为电流反射镜负载,以N沟道MOS晶体管43、44作为差动输入对,以N沟道MOS晶体管45作为恒定电流源;该中间输出级49以P沟道MOS晶体管47作为输入差动级46的输出电位的激励用晶体管,以N沟道MOS晶体管48作为恒定电流负载;该最终输出级52以N沟道MOS晶体管50作为输入中间输出级49的输出电位的激励用晶体管,以P沟道MOS晶体管51作为恒定电流负载。另外还向上述晶体管45、48的栅极供给偏压VNBias,并向晶体管51的栅极供给偏压VPBias。
在这种结构的电源放大器中,在差动级作为承受输入电位V2的晶体管43是使用N沟道晶体管,所以能够避免像使用P沟道晶体管时那种工作点的容许极限变窄的现象。而且在最终输出级52中,与承受电位V1的上述电源放大器AMP11相同,是采用N沟道MOS晶体管50,所以能流入足够大的电流,因此能够防止输出电位VLC2向VLC0侧移近,能保持VLC2的值稳定。
图5表示上述Ptop型电源放大器AMP13′的详细结构,它由差动级66、中间输出级69和最终输出级72构成。该差动级66以N沟道MOS晶体管61、62作为电流反射镜负载,以P沟道MOS晶体管63、64作为差动输入对,以P沟道MOS晶体管65作为恒定电流源;该中间输出级69以N沟道MOS晶体管67作为输入差动级66的输出电位的激励用晶体管,以P沟道MOS晶体管68作为恒定电流负载;该最终输出级72以P沟道MOS晶体管70作为输入中间输出级69的输出电位的激励用晶体管,以N沟道MOS晶体管71作为恒定电流负载。另外,向上述晶体管65、68的栅极供给偏压VPBias,向晶体管71的棚极供给偏压VNBias。
在这种结构的电源放大器中,在差动级64中作为承受输入电位V3的晶体管63是使用P沟道的,因此能避免像使用N沟道晶体管时的那种工作点的容许极限变窄的现象。而且在最终输出级72中,与承受电位V4的上述电源放大器AMP14相同,由于使用P沟道MOS晶体管70,所以能流出足够大的电流,因此能够防止输出电位VLC3向VLC5一侧下降,能使VLC3的值保持稳定。
图6表示与本发明的第4个实施例相关的电源电路。
在图3中的实施例电路中,说明过为了设定显示对比度而改变外部电源电压VEE的值的情况,但在第4个实施例中,在图3中的电阻5与数值固定的电源电位VEE之间插入可变电阻RV,通过调节该可变电阻RV来改变液晶激励用电位VLC1-VLC5。这时,通过分压形成与电位VLC5对应的电位V5,所以由以阻抗变换为目的的电源放大器AMP15输入,输出该电位V5,使其低阻抗化。另外,作为该电源放大器AMP15是使用图10所示的Ptop型的。
如上所述,如果采用本发明,则可提供一种更能减少电流消耗的液晶激励用电源电路。
Claims (2)
1.液晶激发用电源电路,其特征在于具有:串联在电源高电位施加点与电源低电位施加点之间的若干个电阻;由上述若干个电阻隔开的第1至第4个中间电位点;第1个阻抗变换电路,该电路有连接在上述第1至第4个中间电位点中能获得的最高电位的第1个中间电位点上、且由N沟道MOS晶体管的栅极输入该第1中间电位点的电位的差动级,以及将由栅极输入该差动级的输出电位的P沟道MOS晶体管作为激发用的元件使用,而将N沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用的输出级;第2个阻抗变换电路,该电路有连接在上述第1至第4个中间电位点中除上述第1个中间电位点外能获得最高电位的第2个中间电位点上、且由P沟道MOS晶体管的栅极输入该第2个中间电位点电位的差动级,以及将由栅极输入该差动级的输出电位的N沟道MOS晶体管作为激发用的元件使用,而将P沟MOS晶体管作为电流源用的元件使用的输出级;第3个阻抗变换电路,该电路有连接在上述第1至第4个中间电位点中除上述第1及第2个中间电位点外能获得较高电位的第3个中间电位点上,且由N沟道MOS晶体管的栅极输入该第3个中间电位点的电位的差动级,以及将由栅极输入该差动级的输出电位的P沟道MOS晶体管作为激发用的元件使用,而将N沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用的输出级;以及第4个阻抗变换电路,该电路有连接在上述第4个中间电位点上,且由P沟道MOS晶体管的栅极输入该第4个中间电位点的电位的差动级,以及将由栅极输入该差动级的输出电位的N沟道MOS晶体管作为激发用的元件使用,而将P沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用的输出级。
2.液晶激发用电源电路,其特征在于具有:串联在电源高电位施加点与电源低电位施加点之间的若干个电阻;由上述若干个电阻隔开的第1至第4个中间电位点;第1个阻抗变换电路,该电路有连接在上述第1至第4个中间电位点中能获得最高电位的第1个中间电位点上、且由N沟道MOS晶体管的栅极输入该第1个中间电位点的电位的差动级,以及将由栅极输入该差动级的输出电位的P沟道MOS晶体管作为激发用的元件使用,而将N沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用的输出级;第2个阻抗变换电路,该电路有连接在上述第1至第4个中间电位点中除上述第1个中间电位点外能获得最高电位的第2个中间电位点上、且由N沟道MOS晶体管的栅极输入该第2个中间电位点的电位的差动级,将由栅极输入该差动级的输出电位的P沟道晶体管作为激发用的元件使用,而将N沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用的中间输出级,以及将由栅极输入该中间输出级的输出电位的N沟道MOS晶体管作为激发用的元件使用、而将P沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用的最终输出级:第3个阻抗变换电路,该电路有连接在上述第1至第4个中间电位点中除上述第1及第2个中间电位点外能获得较高电位的第3个中间电位点上、且由P沟道MOS晶体管的栅极输入该第3个中间电位点的电位的差动级,将由栅极输入该差动级的输出电位的N沟道MOS晶体管作为激发用的元件使用,而将P沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用的中间输出级,以及将由栅极输入该中间输出的输出电位的P沟道MOS晶体管作为激发用的元件使用,而将N沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用的最终输出级;以及第4个阻抗变换电路,该电路有连接在上述第4个中间电位点上、且由P沟道MOS晶体管的栅极输入该第4个中间电位点的电位的差动级,以及将由栅极输入该差动级的输出电位的N沟道MOS晶体管作为激发元件使用,而将P沟道MOS晶体管作为电流源用的元件使用的输出级。
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