專利名稱：一種電壓多重衰減控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種電壓多重衰減控制裝置，尤指一種不需模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器， 且仍能正確地產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今借由LED作為平面顯示器的背光元件已慢慢取代了 CCFL背光元件。而背光 元件的衰減特性可提供較佳的觀賞體驗(yàn)并且節(jié)省能源。相較于CCFL，LED可提供較佳的衰 減能力。可利用許多不同方式控制背光亮度，舉例來說，環(huán)境光源的感測或是色彩的內(nèi)容。 一般來說，這些控制均需加以結(jié)合以產(chǎn)生一最佳化結(jié)果。如圖1所示，其為現(xiàn)有電壓多重衰減控制裝置的電路范例圖，其包含了兩組衰減 控制，其中之一標(biāo)示為脈寬調(diào)變信號(hào)輸入端1，另一個(gè)則標(biāo)示為數(shù)字信號(hào)輸入2。且現(xiàn)有電 壓多重衰減控制裝置另外尚包含了一個(gè)額外的輸入3以控制脈寬調(diào)變產(chǎn)生器的衰減頻率。前述脈寬調(diào)變信號(hào)將會(huì)經(jīng)由一個(gè)低通濾波器4，以濾除高頻漣波，并且直流信號(hào)將 會(huì)借由一模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器5轉(zhuǎn)換成數(shù)字碼。前述數(shù)字信號(hào)為串行或平行格式的數(shù)字碼，其包含了數(shù)個(gè)亮度控制信息的位。這 些信息一般會(huì)用來做進(jìn)一步的處理。上述兩種輸入信號(hào)將會(huì)加以處理，其中一種方式為將其相乘，以獲得期望的衰減 率，然而，數(shù)字乘法器6將會(huì)占用許多空間，并且需要許多能量。舉例來說，8位乘8位的乘 法器，需要64個(gè)加法器。因此，如何研發(fā)出一種電壓多重衰減控制裝置，使其不需模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器，且仍 能正確地產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)，進(jìn)而減少整個(gè)裝置的電路使用面積以及使用功率，將是本發(fā) 明所欲積極探討之處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種電壓多重衰減控制裝置，其主要特性為不需模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器， 且仍能正確地產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)。本發(fā)明為一種電壓多重衰減控制裝置，包含有一脈寬調(diào)變信號(hào)輸入端，以輸入一 脈寬調(diào)變信號(hào)；一數(shù)字信號(hào)輸入端，以輸入一數(shù)字信號(hào)；一功率信號(hào)轉(zhuǎn)模擬信號(hào)單元，其接 收該脈寬調(diào)變信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為一第一模擬信號(hào)以及一第二模擬信號(hào)，其中該第二模擬信 號(hào)的電位小于該第一模擬信號(hào)；一數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)模擬信號(hào)單元，其接收該數(shù)字信號(hào)并將其轉(zhuǎn) 換為一第三模擬信號(hào)以及一第四模擬信號(hào)，其中該第四模擬信號(hào)的電位小于該第三模擬信 號(hào)；一第一乘法單元，其將該第一模擬信號(hào)及該第三模擬信號(hào)相乘以產(chǎn)生一第一數(shù)值；一 第二乘法單元，其將該第二模擬信號(hào)及該第四模擬信號(hào)相乘以產(chǎn)生一第二數(shù)值；一電壓斜 度產(chǎn)生單元，其接收一頻率設(shè)定信號(hào)以產(chǎn)生一具斜度的電壓；以及一判斷單元，其根據(jù)該具 斜度的電壓、該第一數(shù)值及該第二數(shù)值產(chǎn)生一啟動(dòng)或關(guān)閉信號(hào)或一重置信號(hào)，其中該啟動(dòng) 或關(guān)閉信號(hào)是用來啟動(dòng)或關(guān)閉一衰減輸出，該重置信號(hào)是用來重置該電壓斜度產(chǎn)生單元。
該第一乘法單元為一模擬乘法器。該第二乘法單元為一模擬乘法器。該判斷單元包含一第一比較器以及一第二比較器，該第一比較器比較該第二數(shù)值 以及該具斜度的電壓以產(chǎn)生該啟動(dòng)或關(guān)閉信號(hào)，該第二比較器比較該第一數(shù)值以及該具斜 度的電壓以產(chǎn)生該重置信號(hào)。該功率信號(hào)轉(zhuǎn)模擬信號(hào)單元包含一互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體，其包含一第一端、一第二端、一第三端及一第四端，其中該 第三端接地；一反向器，其輸入端與該該脈寬調(diào)變信號(hào)輸入端耦接且輸出端與該第一端耦接；一調(diào)整器，其與該第二端耦接，以調(diào)整輸出該第一模擬信號(hào)；一低通濾波器，其與該第四端耦接，以輸出該第二模擬信號(hào)。如此，本發(fā)明不需模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器，且仍能正確地產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)，進(jìn)而減少 整個(gè)裝置的電路使用面積以及使用功率。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。


圖1為現(xiàn)有電壓多重衰減控制裝置的電路范例圖2為本發(fā)明的一具體實(shí)施例的功能方塊示意圖3為本發(fā)明的一具體實(shí)施例電路范例圖。
其中，附圖標(biāo)記
1脈寬調(diào)變信號(hào)輸入端2數(shù)字信號(hào)輸入端
3輸入4低通濾波器
5模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器6數(shù)字乘法器
7電壓多重衰減控制裝置8脈寬調(diào)變信號(hào)輸入端
9數(shù)字信號(hào)輸入端10功率信號(hào)轉(zhuǎn)模擬信號(hào)單元
11數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)模擬信號(hào)單元12第一乘法單元
13第二乘法單元14電壓斜度產(chǎn)生單元
15頻率設(shè)定信號(hào)16判斷單元
17衰減輸出18第一比較器
19第二比較器20互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體
21反向器22調(diào)整器
23低通濾波器AlOO %第一模擬信號(hào)
第二模擬信號(hào)B100%第三模擬信號(hào)
第四模擬信號(hào)A100% B100%第一數(shù)值
A% 8%第二數(shù)值Cl電容
Rl電阻Cramp電容
Vramp具斜度的電壓Vbg準(zhǔn)確電壓
Ifreq準(zhǔn)確電流On啟動(dòng)信號(hào)
Off關(guān)閉信號(hào)Reset重置信號(hào)
Rfreq可變電阻
具體實(shí)施例方式為充分了解本發(fā)明的特征及功效，茲借由下述具體的實(shí)施例，并配合所附的圖式， 對本發(fā)明做一詳細(xì)說明，說明如后圖2及圖3分別為本發(fā)明的一具體實(shí)施例的功能方塊 示意圖以及電路范例圖，請同時(shí)參考圖2及圖3，本發(fā)明為一種電壓多重衰減控制裝置7，包 含有一脈寬調(diào)變信號(hào)輸入端8，以輸入一脈寬調(diào)變信號(hào)；一數(shù)字信號(hào)輸入端9，以輸入一數(shù) 字信號(hào)；一功率信號(hào)轉(zhuǎn)模擬信號(hào)單元10，其接收該脈寬調(diào)變信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為一第一模擬 信號(hào)AlOO%以及一第二模擬信號(hào)，其中該第二模擬信號(hào)的電位小于該第一模擬信 號(hào)A100% ；—數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)模擬信號(hào)單元11，其接收該數(shù)字信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為一第三模擬信 號(hào)B100%以及一第四模擬信號(hào)，其中該第四模擬信號(hào)8%的電位小于該第三模擬信號(hào) B100% ；一第一乘法單元12(例如，模擬乘法器)，其將該第一模擬信號(hào)A100%及該第三模 擬信號(hào)B100%相乘以產(chǎn)生一第一數(shù)值A(chǔ)100% B100%; —第二乘法單元13 (例如，模擬乘法 器)，其將該第二模擬信號(hào)及該第四模擬信號(hào)8%相乘以產(chǎn)生一第二數(shù)值k% B% ；一電 壓斜度產(chǎn)生單元14，其接收一頻率設(shè)定信號(hào)15以產(chǎn)生一具斜度的電壓Vramp ；以及一判斷 單元16，其根據(jù)該具斜度的電壓Vramp、該第一數(shù)值A(chǔ)100% B100%及該第二數(shù)值以 產(chǎn)生一啟動(dòng)或關(guān)閉信號(hào)On/Off或一重置信號(hào)Reset，其中該啟動(dòng)或關(guān)閉信號(hào)On/Off是用來 啟動(dòng)或關(guān)閉一衰減輸出17，該重置信號(hào)Reset是用來重置該電壓斜度產(chǎn)生單元14，一般來 說，該判斷單元16的構(gòu)成可包含一第一比較器18以及一第二比較器19，該第一比較器18 比較該第二數(shù)值以及該具斜度的電壓Vramp以產(chǎn)生該啟動(dòng)或關(guān)閉信號(hào)On/Off，該 第二比較器19比較該第一數(shù)值A(chǔ)100% B100%以及該具斜度的電壓Vramp以產(chǎn)生該重置信 號(hào)Reset，該功率信號(hào)轉(zhuǎn)模擬信號(hào)單元10包含一互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體20，其包含一第一端、 一第二端、一第三端及一第四端，其中該第三端接地；一反向器21，其輸入端與該脈寬調(diào)變 信號(hào)輸入端8耦接且輸出端與該第一端耦接；一調(diào)整器22，其與該第二端耦接，以調(diào)整輸出 該第一模擬信號(hào)A100% ；以及一低通濾波器23，其與該第四端耦接，以輸出該第二模擬信號(hào) k%。以下再進(jìn)一步說明如何獲得本發(fā)明的第一數(shù)值以及第二數(shù)值的較佳實(shí)施方式以 及如何判斷產(chǎn)生該啟動(dòng)或關(guān)閉信號(hào)On/Off或該重置信號(hào)Reset，請?jiān)賲⒖紙D2及圖3，該 脈寬調(diào)變信號(hào)將會(huì)轉(zhuǎn)換占空比(duty cycle)至第二模擬信號(hào)，而其最大的模擬電位 值是由該第一模擬信號(hào)A100%所決定。同時(shí)，該數(shù)字信號(hào)亦轉(zhuǎn)換為該第四模擬信號(hào) 及該第三模擬信號(hào)Β100%，而該第四模擬信號(hào)最大的模擬電位值是由該第三模擬信號(hào) Β100%所決定。之后將該第二模擬信號(hào)々％及該第四模擬信號(hào)8%相乘以獲得該第二數(shù)值
，該第一模擬信號(hào)Α100%及該第三模擬信號(hào)Β100%相乘以獲得該第一數(shù)值Α100% Β100%。在獲得上述的第二數(shù)值々％ 及第一數(shù)值Α100% Β100%后，將該具斜度的電 壓Vramp與之比較，如果該具斜度的電壓Vramp小于該第二數(shù)值々％ ，則產(chǎn)生啟動(dòng)信號(hào) 0η，背光將會(huì)點(diǎn)亮。如果該具斜度的電壓Vramp大于該第二數(shù)值但小于該第一數(shù)值 A100%B100%，則產(chǎn)生關(guān)閉信號(hào)Off，背光將會(huì)關(guān)閉。而如果該具斜度的電壓Vramp大于該 第一數(shù)值A(chǔ)100 % B100 %，則會(huì)產(chǎn)生該重置信號(hào)Reset，此時(shí)整個(gè)判斷流程將會(huì)重新開始循 環(huán)。如圖3所示，電阻Rl及電容Cl構(gòu)成了該低通濾波器23，以將該脈寬調(diào)變信號(hào)轉(zhuǎn)換為該第二模擬信號(hào)A%。背光衰減的頻率可由一可變電阻Rfreq控制，其用來產(chǎn)生一準(zhǔn)確電流 Ifreq，而準(zhǔn)確電壓是由頻隙區(qū)塊24產(chǎn)生，其相互關(guān)系為準(zhǔn)確電流Ifreq =準(zhǔn)確電壓Vbg/可變電阻Rfreq......... (1)該準(zhǔn)確電流Ifreq會(huì)被映射并對電容Cramp充電，并產(chǎn)生該具斜度的電壓Vramp。 當(dāng)該具斜度的電壓Vramp大于該第一數(shù)值A(chǔ)100% B100%時(shí)，其將會(huì)不斷周期地重置，進(jìn)而 產(chǎn)生周期性鋸齒狀波形，而其頻率等于準(zhǔn)確電流Ifreq/(電容值Cramp X該第一模擬信號(hào) AlOO % X該第三模擬信號(hào)AlOO % ).........(2)將式(1)除以式(2)，得到準(zhǔn)確電壓Vbg/(可變電阻RfreqX電容值CrampX該 第一模擬信號(hào)A100% X該第三模擬信號(hào)A100% ).........(3)而由衰減負(fù)載功率第二數(shù)值々％ /第一數(shù)值A(chǔ)100% B100%......... (4)便可控制所期望的亮度。由以上所述可以清楚地知道，本發(fā)明是提供一種電壓多重衰減控制裝置，其不需 模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器，且仍能正確地產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)，進(jìn)而減少整個(gè)裝置的電路使用面積 以及使用功率。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種電壓多重衰減控制裝置，其特征在于，包含有一脈寬調(diào)變信號(hào)輸入端，以輸入一脈寬調(diào)變信號(hào)；一數(shù)字信號(hào)輸入端，以輸入一數(shù)字信號(hào)；一功率信號(hào)轉(zhuǎn)模擬信號(hào)單元，其接收該脈寬調(diào)變信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為一第一模擬信號(hào)以及一第二模擬信號(hào)，其中該第二模擬信號(hào)的電位小于該第一模擬信號(hào)；一數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)模擬信號(hào)單元，其接收該數(shù)字信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為一第三模擬信號(hào)以及一第四模擬信號(hào)，其中該第四模擬信號(hào)的電位小于該第三模擬信號(hào)；一第一乘法單元，其將該第一模擬信號(hào)及該第三模擬信號(hào)相乘以產(chǎn)生一第一數(shù)值；一第二乘法單元，其將該第二模擬信號(hào)及該第四模擬信號(hào)相乘以產(chǎn)生一第二數(shù)值；一電壓斜度產(chǎn)生單元，其接收一頻率設(shè)定信號(hào)以產(chǎn)生一具斜度的電壓；一判斷單元，其根據(jù)該具斜度的電壓、該第一數(shù)值及該第二數(shù)值產(chǎn)生以產(chǎn)生一啟動(dòng)或關(guān)閉信號(hào)或一重置信號(hào)，其中該啟動(dòng)或關(guān)閉信號(hào)是用來啟動(dòng)或關(guān)閉一衰減輸出，該重置信號(hào)是用來重置該電壓斜度產(chǎn)生單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓多重衰減控制裝置，其特征在于，該第一乘法單元為一 模擬乘法器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓多重衰減控制裝置，其特征在于，該第二乘法單元為一 模擬乘法器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓多重衰減控制裝置，其特征在于，該判斷單元包含一第 一比較器以及一第二比較器，該第一比較器比較該第二數(shù)值以及該具斜度的電壓以產(chǎn)生該 啟動(dòng)或關(guān)閉信號(hào)，該第二比較器比較該第一數(shù)值以及該具斜度的電壓以產(chǎn)生該重置信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓多重衰減控制裝置，其特征在于，該功率信號(hào)轉(zhuǎn)模擬信 號(hào)單元包含一互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體，其包含一第一端、一第二端、一第三端及一第四端，其中該第三 端接地；一反向器，其輸入端與該該脈寬調(diào)變信號(hào)輸入端耦接且輸出端與該第一端耦接； 一調(diào)整器，其與該第二端耦接，以調(diào)整輸出該第一模擬信號(hào)； 一低通濾波器，其與該第四端耦接，以輸出該第二模擬信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電壓多重衰減控制裝置，其可接受多重衰減控制信號(hào)，并將其以模擬方式結(jié)合。借此，移除了現(xiàn)有電壓多重衰減控制裝置中所需要的模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器，但仍能正確地產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)。本發(fā)明可較現(xiàn)有技術(shù)減少整個(gè)裝置的電路使用面積以及使用功率。
文檔編號(hào)H03K3/017GK101958699SQ20091015947
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
發(fā)明者劉文坤, 張逸泰 申請人:盛群半導(dǎo)體股份有限公司