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应用于显示装置的放大器电路
申请号	CN201510961965.1	申请日	2015-12-21	公开(公告)号	CN105897177A	公开(公告)日	2016-08-24
申请人	瑞鼎科技股份有限公司;			发明人	林余俊; 杨永祥;
摘要	一种应用于显示装置的放大器电路，包含第一输入端、第二输入端、运算放大器、输出级及输出端。第一输入端接收第一输入信号。第二输入端接收第二输入信号。运算放大器分别耦接第一及第二输入端。运算放大器分别接收第一及第二输入信号并分别输出第一及第二控制信号。输出级包含第一及第二双极性接面型晶体管。第一及第二双极性接面型晶体管串接于第一端与第二端之间。第一及第二双极性接面型晶体管分别耦接至运算放大器并分别接收第一及第二控制信号。输出端耦接至第一及第二双极性接面型晶体管之间，用以输出一输出信号。
权利要求	1.一种放大器电路，应用于一显示装置的一源极驱动器中，其特征在于，该放大器电路包含：一第一输入端，用以接收一第一输入信号；一第二输入端，用以接收一第二输入信号；一运算放大器，分别耦接该第一输入端及该第二输入端，该运算放大器分别接收该第一输入信号及该第二输入信号并分别输出一第一控制信号及一第二控制信号；一输出级，包含一第一双极性接面型晶体管及一第二双极性接面型晶体管，该第一双极性接面型晶体管及该第二双极性接面型晶体管串接于一第一端与一第二端之间，该第一双极性接面型晶体管及该第二双极性接面型晶体管分别耦接至该运算放大器并分别接收该第一控制信号及该第二控制信号；以及一输出端，耦接至该第一双极性接面型晶体管及该第二双极性接面型晶体管之间，用以输出一输出信号。 2.如权利要求1所述的放大器电路，其特征在于，该第一双极性接面型晶体管为PNP双极性接面型晶体管且该第二双极性接面型晶体管为NPN双极性接面型晶体管。 3.如权利要求1所述的放大器电路，其特征在于，当该放大器电路的该输出端接触到静电时，该第一双极性接面型晶体管及该第二双极性接面型晶体管分别将静电引导至该第一端或该第二端，以避免静电流至该运算放大器。 4.如权利要求1所述的放大器电路，其特征在于，该第一输入信号为一正输入信号且该第二输入信号为一负输入信号。 5.如权利要求1所述的放大器电路，其特征在于，该输出端耦接至该第二输入端，以形成一缓冲器。 6.如权利要求1所述的放大器电路，其特征在于，该第一端的一第一电压大于该第二端的一第二电压，使得该运算放大器运作于该第一电压减去该第二电压所得到的压差。 7.如权利要求1所述的放大器电路，其特征在于，进一步包含：一第三输入端，用以接收一第三输入信号；一第四输入端，用以接收一第四输入信号；另一运算放大器，分别耦接该第三输入端及该第四输入端，该另一运算放大器分别接收该第三输入信号及该第四输入信号并分别输出一第三控制信号及一第四控制信号；以及另一输出级，包含一第三双极性接面型晶体管及一第四双极性接面型晶体管，该第三双极性接面型晶体管及该第四双极性接面型晶体管串接于该第二端与一第三端之间，且该第三端位于该第二双极性接面型晶体管及该第三双极性接面型晶体管之间，该第三双极性接面型晶体管及该第四双极性接面型晶体管分别耦接至该另一运算放大器并分别接收该第三控制信号及该第四控制信号；以及另一输出端，耦接至该第三双极性接面型晶体管及该第四双极性接面型晶体管之间，用以输出另一输出信号。 8.如权利要求7所述的放大器电路，其特征在于，该第三双极性接面型晶体管为PNP双极性接面型晶体管且该第四双极性接面型晶体管为NPN双极性接面型晶体管。 9.如权利要求7所述的放大器电路，其特征在于，当该放大器电路的该另一输出端接触到静电时，该第三双极性接面型晶体管及该第四双极性接面型晶体管分别将静电引导至该第三端或该第二端，以避免静电流至该另一运算放大器。 10.如权利要求7所述的放大器电路，其特征在于，该第三输入信号为一正输入信号且该第四输入信号为一负输入信号。 11.如权利要求7所述的放大器电路，其特征在于，该第一端的一第一电压大于该第三端的一第三电压且该第三端的该第三电压大于该第二端的一第二电压，使得该运算放大器运作于该第一电压减去该第三电压所得到的压差且该另一运算放大器运作于该第三电压减去该第二电压所得到的压差。
说明书全文	应用于显示装置的放大器电路技术领域 [0001] 本发明与放大器(Amplifier)有关，尤其是关于一种应用于显示装置的源极驱动器(Source Driver)中的放大器电路。背景技术 [0002] 请参照图1，图1为传统上应用于液晶显示装置的源级驱动器中的放大器电路的示意图。如图1所示，一般应用于液晶显示装置的源级驱动器中的放大器电路1通常由一个两级放大电路10与一个静电防护电路12所构成。 [0003] 实际上，两级放大电路10的两级分别是具有高增益的运算放大器100与具有高驱动能力的输出级102。输出级102由两个MOS晶体管M1及M2构成。由于放大器电路1的输出端OUT会耦接至输出垫(Output Pad)，使得放大器电路1的输出端OUT会有接触到静电的可能，因此，放大器电路1亦需设置有静电防护电路12，以避免静电对两级放大电路10造成损伤。 [0004] 如图1所示，一般的放大器电路1中的静电防护电路12通常由串接的两个双极性接面型晶体管(Bipolar Junction Transistor,BJT)120及122构成，并由PNP双极性接面型晶体管120对电源端SUP连接成PN 二极管的型式以及由NPN双极性接面型晶体管122对接地端GND连接成PN二极管的型式。一旦放大器电路1的输出端OUT接触到静电时，即可通过上述两个PN二极管分别将静电引导至电源端SUP或接地端GND，使得静电不会流到两级放大电路10内造成电路损伤。 [0005] 于实际应用中，若将两级放大电路10的输出端OUT与负输入端INN直接相连接形成负回授或是通过被动元件(例如电阻)相连接，即可作为缓冲器(Buffer)使用。此时，在放大器虚短路的效应下，两级放大电路10的输出端OUT的输出电压会与其正输入端INP所接收到的输入电压相等或相近。于液晶显示器的源极驱动器的应用中，需采用两级放大电路10作为缓冲器，才能顺利驱动液晶显示器的等效多级RC串联负载端。 [0006] 上述现有技术中的放大器电路的主要缺点为：(1)静电防护电路12与两级放大电路10中的输出级102的电路布局(Layout)面积过大，导致放大器电路1的成本增加且面积难以缩减；(2)静电防护电路12中的二极管电路与金属接线所产生的寄生电容效应导致放大器电路1的回转率(Slew rate)降低，使其动态消耗功率增加而造成温度上升。发明内容 [0007] 有鉴于此，本发明提出一种应用于显示装置的源极驱动器中的放大器电路，以有效解决现有技术所遭遇到的上述种种问题。 [0008] 根据本发明的一具体实施例为一种放大器电路。于此实施例中，放大器电路应用于显示装置的源极驱动器中。放大器电路包含第一输入端、第二输入端、运算放大器、输出级及输出端。第一输入端用以接收一第一输入信号。第二输入端用以接收一第二输入信号。运算放大器分别耦接第一输入端及第二输入端。运算放大器分别接收第一输入信号及第二输入信号并分别输出一第一控制信号及一第二控制信号。输出级包含一第一双极性接面型晶体管及一第二双极性接面型晶体管。第一双极性接面型晶体管及第二双极性接面型晶体管串接于一第一端与一第二端之间。第一双极性接面型晶体管及第二双极性接面型晶体管分别耦接至运算放大器并分别接收第一控制信号及第二控制信号。输出端耦接至第一双极性接面型晶体管及第二双极性接面型晶体管之间，用以输出一输出信号。 [0009] 于一实施例中，第一双极性接面型晶体管为PNP双极性接面型晶体管且该第二双极性接面型晶体管为NPN双极性接面型晶体管。 [0010] 于一实施例中，当放大器电路的输出端接触到静电时，第一双极性接面型晶体管及第二双极性接面型晶体管分别将静电引导至第一端或第二端，以避免静电流至运算放大器。 [0011] 于一实施例中，第一输入信号为正输入信号且第二输入信号为负输入信号。 [0012] 于一实施例中，输出端耦接至第二输入端，以形成一缓冲器(Buffer)。 [0013] 于一实施例中，第一端的第一电压大于第二端的第二电压，使得运算放大器运作于第一电压减去第二电压的压差。 [0014] 于一实施例中，放大器电路进一步包含第三输入端、第四输入端、另一运算放大器、另一输出级及另一输出端。第三输入端用以接收第三输入信号。第四输入端用以接收第四输入信号。另一运算放大器分别耦接第三输入端及第四输入端。另一运算放大器分别接收第三输入信号及第四输入信号并分别输出第三控制信号及第四控制信号。另一输出级包含第三双极性接面型晶体管及第四双极性接面型晶体管。第三双极性接面型晶体管及第四双极性接面型晶体管串接于第二端与第三端之间，且第三端位于第二双极性接面型晶体管及第三双极性接面型晶体管之间。第三双极性接面型晶体管及第四双极性接面型晶体管分别耦接至另一运算放大器并分别接收第三控制信号及第四控制信号。另一输出端耦接至第三双极性接面型晶体管及第四双极性接面型晶体管之间，用以输出另一输出信号。 [0015] 于一实施例中，第三双极性接面型晶体管为PNP双极性接面型晶体管且该第四双极性接面型晶体管为NPN双极性接面型晶体管。 [0016] 于一实施例中，当放大器电路的另一输出端接触到静电时，第三双极性接面型晶体管及第四双极性接面型晶体管分别将静电引导至第三端或第二端，以避免静电流至另一运算放大器。 [0017] 于一实施例中，第三输入信号为正输入信号且该第四输入信号为负输入信号。 [0018] 于一实施例中，第一端的第一电压大于第三端的第三电压且第三端的第三电压大于第二端的第二电压，使得运算放大器运作于第一电压减去第三电压所得到的压差且另一运算放大器运作于第三电压减去第二电压所得到的压差。 [0019] 相较于现有技术，本发明所提出的应用于显示装置的源极驱动器中的放大器电路采用双极性接面型晶体管所构成的输出级，由于双极性接面型晶体管的驱动能力及静电防护能力均很强，可同时提供输出级与静电防护的功能，故可取代现有技术的两级放大电路中的MOS晶体管输出级，以有效减少电路元件的数量及成本。由于电路元件的数量减少，电路布局规划的难度会降低，放大器电路的输出端所看到的寄生电容亦随之减少，使得放大器电路1的回转率(Slew rate)会因而增加。此外，通过多组放大器电路分别操作于较小的工作电压范围的设计，本发明的放大器电路亦能够有效降低每组放大器电路的功率消耗，以达到省电及降温的具体功效。 [0020] 关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明具体实施方式及所附附图得到进一步的了解。附图说明 [0021] 图1为传统上应用于液晶显示装置的源级驱动器中的放大器电路的示意图。 [0022] 图2为根据本发明的一较佳具体实施例的应用于液晶显示装置的源级驱动器中的放大器电路的示意图。 [0023] 图3为放大器电路作为缓冲器使用的示意图。 [0024] 图4为根据本发明的另一较佳具体实施例的应用于液晶显示装置的源级驱动器中的放大器电路的示意图。 [0025] 主要组件符号说明 [0026] 1、2、3、4 放大器电路 [0027] 10 两级放大电路 [0028] 12 静电防护电路 [0029] 100 运算放大器 [0030] 102 输出级 [0031] M1、M2 MOS 晶体管 [0032] 120、122 双极性接面型晶体管 [0033] 20、40、44 运算放大器 [0034] 22、42、46 输出级 [0035] 220、420 第一双极性接面型晶体管 [0036] 222、422 第二双极性接面型晶体管 [0037] 460 第三双极性接面型晶体管 [0038] 462 第四双极性接面型晶体管 [0039] INP、INP1 第一输入端 [0040] INN、INN1 第二输入端 [0041] INP2 第三输入端 [0042] INN2 第四输入端 [0043] OUT 输出端 [0044] OUT1 第一输出端 [0045] OUT2 第二输出端 [0046] SUP、SUP1 第一端(电源端) [0047] GND 第二端(接地端) [0048] SUP2 第三端 [0049] S1 第一输入信号 [0050] S2 第二输入信号 [0051] S3 第三输入信号 [0052] S4 第四输入信号 [0053] C1 第一控制信号 [0054] C2 第二控制信号 [0055] C3 第三控制信号 [0056] C4 第四控制信号 [0057] SOUT 输出信号 [0058] SOUT1 第一输出信号 [0059] SOUT2 第二输出信号具体实施方式 [0060] 根据本发明的一较佳具体实施例为一种放大器电路。于此实施例中，放大器电路应用于液晶显示装置的源级驱动器中，但不以此为限。 [0061] 请参照图2，图2为此实施例中的放大器电路的示意图。如图2所示，放大器电路2包含第一输入端INP、第二输入端INN、运算放大器20、输出级22及输出端OUT。输出级22包含第一双极性接面型晶体管(Bipolar Junction Transistor,BJT)220及第二双极性接面型晶体管222。其中，运算放大器20的正输入端+及负输入端－分别耦接第一输入端INP及第二输入端INN。第一双极性接面型晶体管220及第二双极性接面型晶体管222串接于第一端(电源端)SUP与第二端(接地端)GND之间。第一双极性接面型晶体管220及第二双极性接面型晶体管222分别耦接至运算放大器20。输出端OUT耦接至第一双极性接面型晶体管220及第二双极性接面型晶体管222之间。 [0062] 于此实施例中，第一输入端INP用以接收第一输入信号S1。第二输入端INN用以接收第二输入信号S2。运算放大器20分别通过正输入端+及负输入端－接收第一输入信号S1及第二输入信号S2并分别输出第一控制信号C1及第二控制信号C2。第一双极性接面型晶体管220及第二双极性接面型晶体管222分别接收第一控制信号C1及第二控制信号C2。输出端OUT用以输出一输出信号SOUT。 [0063] 于实际应用中，第一输入信号S1为正输入信号且第二输入信号S2为负输入信号，但不以此为限。第一双极性接面型晶体管220可为PNP双极性接面型晶体管且第二双极性接面型晶体管222可为NPN双极性接面型晶体管，但不以此为限。第一端(电源端)SUP的第一电压大于第二端(接地端)GND的第二电压，使得运算放大器20运作于第一电压减去第二电压所得到的压差。 [0064] 需说明的是，由于双极性接面型晶体管的驱动能力及静电防护能力均很强，因此，由第一双极性接面型晶体管220与第二双极性接面型晶体管222所构成的输出级22除了可提供输出级的功能以节省电路布局面积之外，还能同时提供静电防护的功能。 [0065] 举例而言，当放大器电路2的输出端OUT接触到静电时，第一双极性接面型晶体管220及第二双极性接面型晶体管222分别将静电引导至第一端(电源端)SUP或第二端(接地端)GND，以避免静电流至运算放大器20，故能防止运算放大器20受到静电伤害。 [0066] 接着，请参照图3，于放大器电路3中，放大器电路3的输出端OUT耦接至第二输入端INN，以形成一缓冲器(Buffer)。由此，运算放大器20的负输入端－会从输出端OUT接收输出信号SOUT。此时，在放大器虚短路的效应下，输出端OUT的输出信号SOUT的电压会与输入端INP所接收到的第一输入信号S1的电压相等或相近。由于双极性接面型晶体管的驱动能力够强，于液晶显示器的源极驱动器的应用中，采用放大器电路3作为缓冲器可顺利驱动液晶显示器的等效多级RC串联负载端。 [0067] 根据本发明的另一较佳具体实施例亦为一种放大器电路。如图4所示，放大器电路4包含第一输入端INP1、第二输入端INN1、运算放大器40、输出级42、输出端OUT1、第三输入端INP2、第四输入端INN2、另一运算放大器44、另一输出级46及另一输出端OUT2。输出级42包含第一双极性接面型晶体管420及第二双极性接面型晶体管422。输出级46包含第三双极性接面型晶体管460及第四双极性接面型晶体管462。 [0068] 运算放大器40的正输入端+及负输入端－分别耦接第一输入端INP1及第二输入端INN1。第一双极性接面型晶体管420及第二双极性接面型晶体管422串接于第一端(电源端)SUP1与第三端(位于第二双极性接面型晶体管422与第三双极性接面型晶体管460之间的节点)SUP2之间。第一双极性接面型晶体管420及第二双极性接面型晶体管422分别耦接至运算放大器40。输出端OUT1耦接至第一双极性接面型晶体管420及第二双极性接面型晶体管422之间。 [0069] 运算放大器44的正输入端+及负输入端－分别耦接第三输入端INP2及第四输入端INN2。第三双极性接面型晶体管460及第四双极性接面型晶体管462串接于第三端(位于第二双极性接面型晶体管422与第三双极性接面型晶体管460之间的节点)SUP2与第二端(接地端)GND之间。第三双极性接面型晶体管460及第四双极性接面型晶体管462分别耦接至运算放大器44。输出端OUT2耦接至第三双极性接面型晶体管460及第四双极性接面型晶体管462之间。 [0070] 第一输入端INP1用以接收第一输入信号S1。第二输入端INN1用以接收第二输入信号S2。运算放大器40分别通过正输入端+及负输入端－接收第一输入信号S1及第二输入信号S2并分别输出第一控制信号C1及第二控制信号C2。第一双极性接面型晶体管420及第二双极性接面型晶体管422分别接收第一控制信号C1及第二控制信号C2。输出端OUT用以输出第一输出信号SOUT1。 [0071] 第三输入端INP2用以接收第三输入信号S3。第四输入端INN2用以接收第四输入信号S4。运算放大器44分别接收第三输入信号S3及第四输入信号S4并分别输出第三控制信号S3及第四控制信号S4。第三双极性接面型晶体管460及第四双极性接面型晶体管462分别接收第三控制信号C3及第四控制信号C4。输出端OUT2用以输出第二输出信号SOUT2。 [0072] 于实际应用中，第三双极性接面型晶体管460为PNP双极性接面型晶体管且第四双极性接面型晶体管462为NPN双极性接面型晶体管。当放大器电路4的输出端OUT2接触到静电时，第三双极性接面型晶体管460及第四双极性接面型晶体管462会分别将静电引导至第三端SUP2或第二端GND，以避免静电流至运算放大器44。 [0073] 于一实施例中，第三输入信号S3为正输入信号且第四输入信号S4为负输入信号。 [0074] 于一实施例中，第一端SUP1的第一电压大于第三端SUP2的第三电压且第三端SUP2的第三电压大于第二端GND的第二电压，使得运算放大器40可以运作于第一电压减去第三电压所得到的压差且运算放大器44可以运作于第三电压减去第二电压所得到的压差，可达到较佳的节省功率效果，但不以此为限。于实际应用中，运算放大器40与44也可以运作于第一电压减去第二电压所得到的压差，同样也可让电路正常运作，故无特定的限制存在。 [0075] 由此，由于运算放大器40运作于第一电压减去第三电压所得到的压差且运算放大器44运作于第三电压减去第二电压所得到的压差均比其现有技术来得小，因此，运算放大器40及44运作时的功率消耗得以有效降低，故能达到节能及降温的具体功效。 [0076] 相较于现有技术，本发明所提出的应用于显示装置的源极驱动器中的放大器电路采用双极性接面型晶体管所构成的输出级，由于双极性接面型晶体管的驱动能力及静电防护能力均很强，可同时提供输出级与静电防护的功能，故可取代现有技术的两级放大电路中的MOS晶体管输出级，以有效减少电路元件的数量及成本。由于电路元件的数量减少，电路布局规划的难度会降低，放大器电路的输出端所看到的寄生电容亦随之减少，使得放大器电路1的回转率(Slew rate)会因而增加。此外，通过多组放大器电路分别操作于较小的工作电压范围的设计，本发明的放大器电路亦能够有效降低每组放大器电路的功率消耗，以达到省电及降温的具体功效。 [0077] 由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的范畴内。

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