[发明专利]运算放大器、显示面板驱动器和显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及运算放大器以及显示面板驱动器和包含显示面板驱动器的显示装置，并且具体地，涉及运算放大器的输出级构造。

背景技术

运算放大器是在模拟信号处理中的基本构件。虽然传统的运算放大器基于双极晶体管，但是近来的运算放大器基于MOS晶体管。特别是在其中单片集成CMOS逻辑电路和模拟电路的集成电路中需要由MOS晶体管组成的运算放大器。而且，为了满足低压操作的需求，轨到轨操作是MOS运算放大器的不可缺少的要求。以下，将描述执行轨到轨操作的MOS运算放大器的构造和操作的示例。

图1是示出在日本专利申请公报No.S61-35004中公开的运算放大器构造，具体地说，输出级构造的电路图。图1中所示的运算放大器101具有放大器102和输出级103。输出级103包括PMOS晶体管MP5、MP6、NMOS晶体管MN5、MN6、偏置电压源104、105和恒流源I3和I4。放大器102具有连接到输入端子Vin的输入和连接到NMOS晶体管MN6的栅极的输出。放大器102作为运算放大器101的输入级而操作。PMOS晶体管MP6具有连接到正电源线V_DD的源极和连接到输出端子Vout的漏极。NMOS晶体管MN6具有连接到负电源线(地线)V_SS的源极和连接到输出端子Vout的漏极。

NMOS晶体管MN5具有连接到NMOS晶体管MN6的栅极和连接到PMOS晶体管MP6的栅极的漏极。PMOS晶体管MP5具有连接到PMOS晶体管MP6的栅极的源极和连接到NMOS晶体管MN6的栅极的漏极。偏置电压源104连接在PMOS晶体管MP5的栅极和正电源线V_DD之间，并且偏置电压源105连接在NMOS晶体管MN5的栅极和负电源线V_SS之间。偏置电压源104将PMOS晶体管MP5的栅极偏置到比正电势V_DD低了电压V_BP1的电压电平。同时，偏置电压源105将NMOS晶体管MN5的栅极偏置到比负电势V_SS高了电压V_BN1的电压电平。PMOS晶体管MP5和NMOS晶体管MN5因此偏置操作作为浮动电流源。恒流源I3连接在正电源线V_DD和NMOS晶体管MP5的源极之间。恒流源I4连接在负电源线V_SS和NMOS晶体管MN5的源极之间。

在输出级103中的NMOS晶体管MN6和PMOS晶体管MP6执行AB类操作。用于实现AB类操作的空载电流取决于偏置电压源104、105和作为浮动电流源操作的PMOS晶体管MP5和NMOS晶体管MN5的操作。偏置电压源104、105和浮动电流源被设计如下：首先，连接在正电源线V_DD和PMOS晶体管MP5的栅极之间的偏置电压源104的电压V_BP1被选择为等于PMOS晶体管MP6和MP5的栅极-源极电压的和，即，满足下面的等式(1)。

V_BP1＝V_GS(MP6)+V_GS(MP5)             (1)

应当注意，MOS晶体管的栅极-源极电压V_GS通常由下面的等式表示：

VGS=2IDβ+VT---(2)]]>

其中，通过下面的等式定义在等式(2)中的参数β：

β=WLμC0,]]>