[发明专利]电压比较器、包含该电压比较器的液晶显示装置驱动电路及转态加速方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种电压比较器及该电压比较器输出的转态加速方法；特别是关于一种用于液晶显示装置驱动电路的比较器及该比较器输出的转态加速方法。

背景技术

用于比较电压间高低的电压比较器是为电子电路中非常基本的运算动作之一。特别是用于液晶显示器驱动晶片，其比较器的响应时间必须极短。因此驱动晶片所使用的简单比较器电路能有着较短的转态时间。然而，已知比较器电路会因为比较器的转态误差具有较低准确度及较高的所需时间，因此不适于高解析度的类比/数位转换器。

图1A所示是已知电压比较器的电路图。如图1A所示，已知电压比较器包含电流源10、差动输入对20、第一电流镜30、第二电流镜40、第三电流镜50及输出级60，其中差动输入对进一步包含第一输入部21及第二输入部22。第一输入部21及第二输入部22分别接收第一电压Vin+及第二电压Vin-并分别输出第一电流23及第二电流24，其中第一电压Vin+及第二电压分别与第一电流23及第二电流24的振幅成正比。第一电流镜30及第三电流镜50的复合结构将根据第一电流23输出与第一电流23具有相同位准的第一结果电流31至第三电流镜50，而第三电流镜50至输出级60。同样地，第二电流镜40根据第二电流24输出与第二电流24具有相同位准的第二结果电流32至输出级60。输出级60之后将根据第一结果电流31及第二结果电流32所产生的电位差输出一数位结果讯号Out，其中当第一电压Vin+实质上大于第二电压Vin-时，输出级60将输出具正位准(High)的数位结果 讯号Out；反之，当第一电压Vin+实质上小于第二电压Vin-时，输出级60将输出具负位准(Low)的数位结果讯号Out。此外，在图1A所示的电路图中，节点W1及W2具有寄生电容(Parasitic Capacitance)，因此第一电流23第二电流24将对上述寄生电容进行充电并同时增加节点W1及W2的电压振幅。

图1B所示为图1A电路图的运作时序图，其中图1B所示的W1及W2代表图1A所示节点W1及W2的电压。请同时参考图1A及图1B，在Data1持续的时段中，第一电压Vin+是低于第二电压Vin-，因此第一输入部21所输出的第一电流23是大于第二输入部22的第二电流24。此外，第一电流23及第二电流24将分别对上述节点W1及W2的寄生电容进行放电及充电，亦因此使得节点W1及W2的压差越来越大。而输出极60所输出的数位结果讯号亦将于W1及W2间电压的差距达到切换门槛ΔV1后进行切换，其中切换门槛ΔV1是一固定数值。此外，在Data 1最后的时段中，当第一电压Vin+大于第二电压Vin-时，对应的第一电流23及第二电流24将分别对节点W1及W2的寄生电容进行充电及放电，也使得节点W1及W2的压差越来越接近切换门槛ΔV1。输出极60的数位结果讯号Out也将在上述节点的压差达到切换门槛ΔV1后再度切换。

然而，由于已知电压比较器所使用的元件并非理想的元件，因此无法瞬间反应电子讯号的变化。换言之，即使在第一电压Vin+及第二电压Vin-高低关系切换后，输出级60的输出也需要在经过一定转态时间来反映上述电压极性的切换。如图1B所示，输出级60的数位结果讯号Out将于W1及W2之间压差等于切换门槛ΔV1后进行转换。换言之，即使第一电压Vin+及第二电压Vin-的高低关系已经切换，只要W1及W2间的压差大于或小于切换门槛ΔV1，输出级60的数位结果讯号Out就不会对应地进行切换。如图1B所示，当Data 2的持续时间过长时，节点W1及W2间的压差将因第一电流23及第二电流24的持续充电及放电而与切换门槛ΔV1越差越大。因此即使第一电压Vin+及第二电压Vin-的高低关系已切换，节点W1及W2亦须要较长的时间放电及充电来达到切换门槛ΔV1，因此使得数位结果讯 号的持续时间；亦因此输出级60的数位结果讯号Out须要较长的时间进行转态。上述转态所需时间的增加将缩减了Data 3输出的有效宽度并增加取样失败的机率，以至整体系统时脉无法有效提升。

实用新型发明内容

本发明的目的为提供一种电压比较器，具有较高的输出转态速度及较低的整体运作电流。

本发明的另一目的为提供一种液晶显示装置驱动电路，具有较高的整体时脉及较低的整体运作电流。

本发明的另一目的为提供一种电压比较器输出的转态加速方法，用于增加电压比较器的转态速度及减少电压比较器所需的整体运作电流。