[发明专利]模拟输出电路和数据信号线驱动电路及显示装置、电位写入方法

说明书

技术领域

本发明涉及对电容性负载进行充放电的模拟输出电路。 

背景技术

液晶显示装置的数据信号线以及像素是成为充放电对象的电容性负载。数据信号线驱动电路利用与数据信号对应的模拟电压对这些电容性负载进行充放电。该模拟电压在例如数据信号线驱动电路为数字驱动器的时候，是在数据信号线驱动电路的内部，使用从外部输入的电源电压将数字的数据信号变换成模拟信号而生成。生成的模拟电压从对电容性负载进行充放电具有充分驱动能力的模拟输出电路输出。 

作为这样的模拟输出电路的第一已有技术，有使用运算放大器的模拟放大器作为基本结构的电路。图30表示以电压跟随器构成这样的模拟放大器时的电路图。 

该图中，对运算放大器351的同相输入端子输入有输入电压Vin。运算放大器351的输出电压Vout的输出端子通过开关SW302与运算放大器351的反相输入端子连接。设反相输入端子与GND之间存在布线电容和该运算放大器351的输入电容之和的电容Cin。反相输入端子和输入电压Vin的输入端子之间设有补偿运算放大器351的偏置用的电容Coc，该电容Coc和所述输入端子之间设有开关SW301。另外，所述输出端子、与电容Coc和开关SW301的连接点之间设有开关SW303。另外，Coc>>Cin。 

接下来，图31(a)表示该模拟输出电路的开关SW301～SW303的动作时序图。 

在进行运算放大器351的偏置补偿的偏置抵消期间，开关SW301、SW302为开状态，开关SW303为关状态。据此，成为图31(b)这样的连接关系，反相输入端子和输出端子同为电压Vin+Vof。Vof是输出电压Vout的偏置电压。 此时，对电容Coc施加有电压Vof。 

接下来，在运算放大器351的通常工作期间，开关SW301、302为关状态，开关SW303为开状态。此时，因为Coc>>Cin，因此反相输入端子的电压保持为Vin+Vof不变，电容Coc的电压维持在电压Vof。所以，输出电压Vout的偏置被补偿，与输入电压Vin相等。 

另外，作为所述模拟输出电路的第二已有技术，有以源极跟随器作为基本结构的电路。图32表示使用这样的源极跟随器的模拟输出电路的结构。 

该图中，对p沟道型MOS晶体管451的栅极通过开关SW401输入有输入电压Vin。设在该栅极和GND之间存在布线电容和该MOS晶体管451的输入电容之和的电容Cin。MOS晶体管451的漏极与GND连接，源极成为该模拟输出电路的输出电压Vout的输出端子。在所述输出端子和输入电压Vin的输入端子之间，开关SW402和开关403串联连接，以使开关SW402成为所述输入端子侧。开关SW402和开关SW403的连接点、与MOS晶体管451的栅极之间，设有补偿该源极跟随器的偏置用的电容Coc。另外，设有向MOS晶体管451的源极即所述输出端子流有恒定电流的恒流源452。 

接下来，图33(a)表示该模拟输出电路的开关SW401～SW403的动作时序图。 

在进行源极跟随器的偏置补偿的偏置抵消期间，开关SW401、SW403为开状态，开关SW402为关状态。据此，成为图33(b)这样的连接关系。输出电压Vout的输出端子与电容性负载连接，在初始状态由于输出电压Vout较低，因此MOS晶体管451为关状态。所以，利用来自恒流源452的电流，电容性负载被充电，输出电压Vout逐渐上升，一旦越过MOS晶体管451的阈值电压，则MOS晶体管451成为开状态。其后，MOS晶体管451的栅极—源极间电压一旦达到与来自恒流源452的电流值对应的值，便停止向负载充电，成为稳定状态。 

此时，源极跟随器的偏置电压Vof是MOS晶体管451的栅极—源极间电压。由于输出电压Vout是输入电压Vin+偏置电压Vof，所以图33(b)中，对电容Coc施加该偏置电压Vof。 

接下来，在源极跟随器的通常工作期间，开关SW401、SW403为关状态， 开关SW402为开状态。此时，由于Coc>>Cin，电容Coc的电压维持在电压Vof，MOS晶体管451的栅极电压成为Vin—Vof。所以，MOS晶体管451的源极电压即输出电压Vout为Vin，偏置被补偿。若负载电容被重新充电至电压Vin，则源极跟随器达到稳定状态。