專利名稱：運(yùn)算放大器、顯示面板驅(qū)動(dòng)器和顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及運(yùn)算放大器以及顯示面板驅(qū)動(dòng)器和包含顯示面板驅(qū)動(dòng)器的顯示裝置， 并且具體地，涉及運(yùn)算放大器的輸出級(jí)構(gòu)造。
背景技術(shù)：
運(yùn)算放大器是在模擬信號(hào)處理中的基本構(gòu)件。雖然傳統(tǒng)的運(yùn)算放大器基于雙極晶體管，但是近來的運(yùn)算放大器基于MOS晶體管。特別是在其中單片集成CMOS邏輯電路和模擬電路的集成電路中需要由MOS晶體管組成的運(yùn)算放大器。而且，為了滿足低壓操作的需求，軌到軌操作是MOS運(yùn)算放大器的不可缺少的要求。以下，將描述執(zhí)行軌到軌操作的MOS 運(yùn)算放大器的構(gòu)造和操作的示例。

圖1是示出在日本專利申請(qǐng)公報(bào)No. S61-35004中公開的運(yùn)算放大器構(gòu)造，具體地說，輸出級(jí)構(gòu)造的電路圖。圖1中所示的運(yùn)算放大器101具有放大器102和輸出級(jí)103。輸出級(jí)103包括PMOS晶體管MP5、MP6、匪OS晶體管麗5、MN6、偏置電壓源104、105和恒流源 13和14。放大器102具有連接到輸入端子Vin的輸入和連接到NMOS晶體管MN6的柵極的輸出。放大器102作為運(yùn)算放大器101的輸入級(jí)而操作。PMOS晶體管MP6具有連接到正電源線Vdd的源極和連接到輸出端子Vout的漏極。NMOS晶體管MN6具有連接到負(fù)電源線 (地線)Vss的源極和連接到輸出端子Vout的漏極。匪OS晶體管麗5具有連接到匪OS晶體管麗6的柵極和連接到PMOS晶體管MP6的柵極的漏極。PMOS晶體管MP5具有連接到PMOS晶體管MP6的柵極的源極和連接到NMOS晶體管MN6的柵極的漏極。偏置電壓源104連接在PMOS晶體管MP5的柵極和正電源線Vdd之間，并且偏置電壓源105連接在NMOS晶體管麗5的柵極和負(fù)電源線Vss之間。偏置電壓源 104將PMOS晶體管MP5的柵極偏置到比正電勢(shì)Vdd低了電壓Vbpi的電壓電平。同時(shí)，偏置電壓源105將NMOS晶體管麗5的柵極偏置到比負(fù)電勢(shì)Vss高了電壓Vbni的電壓電平。PMOS 晶體管MP5和NMOS晶體管MN5因此偏置操作作為浮動(dòng)電流源。恒流源13連接在正電源線 Vdd和NMOS晶體管MP5的源極之間。恒流源14連接在負(fù)電源線Vss和NMOS晶體管麗5的源極之間。在輸出級(jí)103中的NMOS晶體管MN6和PMOS晶體管MP6執(zhí)行AB類操作。用于實(shí)現(xiàn)AB類操作的空載電流取決于偏置電壓源104、105和作為浮動(dòng)電流源操作的PMOS晶體管 MP5和NMOS晶體管麗5的操作。偏置電壓源104、105和浮動(dòng)電流源被設(shè)計(jì)如下首先，連接在正電源線Vdd和PMOS晶體管MP5的柵極之間的偏置電壓源104的電壓Vbpi被選擇為等于PMOS晶體管MP6和MP5的柵極-源極電壓的和，即，滿足下面的等式(1)。Vbpi = VGS(MP6)+VGS(MP5)(1)應(yīng)當(dāng)注意，MOS晶體管的柵極-源極電壓Ves通常由下面的等式表示Vos= +(2)其中，通過下面的等式定義在等式O)中的參數(shù)β
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)算放大器，包括高側(cè)輸出晶體管，所述高側(cè)輸出晶體管連接在輸出端子和正電源線之間； 低側(cè)輸出晶體管，所述低側(cè)輸出晶體管連接在所述輸出端子和負(fù)電源線之間； 第一電容器元件，所述第一電容器元件連接在第一節(jié)點(diǎn)和所述輸出端子之間； 第二電容器元件，所述第二電容器元件連接在第二節(jié)點(diǎn)和所述輸出端子之間； 第一 PMOS晶體管，所述第一 PMOS晶體管具有連接到所述高側(cè)輸出晶體管的柵極的源極和連接到所述低側(cè)輸出晶體管的柵極的漏極；第一 NMOS晶體管，所述第一 NMOS晶體管具有連接到所述低側(cè)輸出晶體管的柵極的源極和連接到所述高側(cè)輸出晶體管的柵極的漏極；第二 PMOS晶體管，所述第二 PMOS晶體管具有連接到所述第一節(jié)點(diǎn)的源極和連接到所述高側(cè)輸出晶體管的柵極的漏極；以及第二 NMOS晶體管，所述第二 NMOS晶體管具有連接到所述第二節(jié)點(diǎn)的源極和連接到所述低側(cè)輸出晶體管的柵極的漏極，其中，所述第一和第二 PMOS晶體管的柵極共同地連接，并且被饋送有第一偏置電壓，并且其中，所述第一和第二 NMOS晶體管的柵極公共地連接，并且被饋送有第二偏置電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)算放大器，其中，所述第一和第二偏置電壓被調(diào)整為所述第二 PMOS晶體管和所述第二 NMOS晶體管在三極管區(qū)域中工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的運(yùn)算放大器，進(jìn)一步包括放大器，所述放大器具有連接到所述第二 PMOS晶體管的源極或所述第二 NMOS晶體管的源極的輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的運(yùn)算放大器，進(jìn)一步包括差分放大器，所述差分放大器具有非反相輸入、反相輸入、連接到所述第二 PMOS晶體管的源極的第一輸出和連接到所述第二 NMOS晶體管的源極的第二輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的運(yùn)算放大器，進(jìn)一步包括NMOS差分對(duì)，所述NMOS差分對(duì)包括具有共同地連接的源極的第三和第四NMOS晶體管；第一恒流源，所述第一恒流源從所述第三和第四NMOS晶體管的源極引出電流；第一電流鏡，所述第一電流鏡連接到所述第三和第四NMOS晶體管的漏極；PMOS差分對(duì)，所述PMOS差分對(duì)包括具有共同地連接的源極的第三和第四PMOS晶體管；第二恒流源，所述第二恒流源將電流提供到所述第三和第四PMOS晶體管的源極； 第二電流鏡，所述第二電流鏡連接到所述第三和第四PMOS晶體管的漏極； 其中，所述第四NMOS晶體管的漏極連接到所述第一節(jié)點(diǎn)，并且其中，所述第四PMOS晶體管的漏極連接到所述第二節(jié)點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)算放大器，進(jìn)一步包括 第三恒流源，所述第三恒流源向所述第一節(jié)點(diǎn)提供電流；以及第四恒流源，所述第四恒流源從所述第二節(jié)點(diǎn)引出電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的運(yùn)算放大器，進(jìn)一步包括浮動(dòng)電流源，所述浮動(dòng)電流源連接在所述第三NMOS晶體管的漏極和所述PMOS晶體管的漏極之間。
8.一種用于驅(qū)動(dòng)顯示面板的顯示面板驅(qū)動(dòng)器，包括輸出電路，所述輸出電路驅(qū)動(dòng)所述顯示面板的數(shù)據(jù)線，所述輸出電路包括運(yùn)算放大器， 所述運(yùn)算放大器包括高側(cè)輸出晶體管，所述高側(cè)輸出晶體管連接在連接到所述數(shù)據(jù)線的輸出端子和正電源線之間；低側(cè)輸出晶體管，所述低側(cè)輸出晶體管連接在所述輸出端子和負(fù)電源線之間； 第一電容器元件，所述第一電容器元件連接在第一節(jié)點(diǎn)和所述輸出端子之間； 第二電容器元件，所述第二電容器元件連接在第二節(jié)點(diǎn)和所述輸出端子之間； 第一 PMOS晶體管，所述第一 PMOS晶體管具有連接到所述高側(cè)輸出晶體管的柵極的源極和連接到所述低側(cè)輸出晶體管的柵極的漏極；第一 NMOS晶體管，所述第一 NMOS晶體管具有連接到所述低側(cè)輸出晶體管的柵極的源極和連接到所述高側(cè)輸出晶體管的柵極的漏極；第二 PMOS晶體管，所述第二 PMOS晶體管具有連接到所述第一節(jié)點(diǎn)的源極和連接到所述高側(cè)輸出晶體管的柵極的漏極；以及第二 NMOS晶體管，所述第二 NMOS晶體管具有連接到所述第二節(jié)點(diǎn)的源極和連接到所述低側(cè)輸出晶體管的柵極的漏極，其中，所述第一和第二 PMOS晶體管的柵極共同地連接，并且被饋送有第一偏置電壓，并且其中，所述第一和第二 NMOS晶體管的柵極共同地連接，并且被饋送有第二偏置電壓。
9.一種顯示器，包括 顯示面板；以及驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器包括輸出電路，所述輸出電路驅(qū)動(dòng)所述顯示面板的數(shù)據(jù)線， 其中，所述輸出電路包括運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器包括高側(cè)輸出晶體管，所述高側(cè)輸出晶體管連接在連接到所述數(shù)據(jù)線的輸出端子和正電源線之間；低側(cè)輸出晶體管，所述低側(cè)輸出晶體管連接在所述輸出端子和負(fù)電源線之間； 第一電容器元件，所述第一電容器元件連接在第一節(jié)點(diǎn)和所述輸出端子之間； 第二電容器元件，所述第二電容器元件連接在第二節(jié)點(diǎn)和所述輸出端子之間； 第一 PMOS晶體管，所述第一 PMOS晶體管具有連接到所述高側(cè)輸出晶體管的柵極的源極和連接到所述低側(cè)輸出晶體管的柵極的漏極；第一 NMOS晶體管，所述第一 NMOS晶體管具有連接到所述低側(cè)輸出晶體管的柵極的源極和連接到所述高側(cè)輸出晶體管的柵極的漏極；第二 PMOS晶體管，所述第二 PMOS晶體管具有連接到所述第一節(jié)點(diǎn)的源極和連接到所述高側(cè)輸出晶體管的柵極的漏極；以及第二 NMOS晶體管，所述第二 NMOS晶體管具有連接到所述第二節(jié)點(diǎn)的源極和連接到所述低側(cè)輸出晶體管的柵極的漏極，其中，所述第一和第二 PMOS晶體管的柵極共同地連接，并且被饋送有第一偏置電壓，并且其中，所述第一和第二 NMOS晶體管的柵極共同地連接，并且被饋送有第二偏置電壓。
全文摘要
運(yùn)算放大器、顯示面板驅(qū)動(dòng)器和顯示裝置。運(yùn)算放大器包括分別在輸出端子和正電源線間、在輸出端子和負(fù)電源線間的高和低側(cè)輸出晶體管；分別在第一節(jié)點(diǎn)和輸出端子間、在第二節(jié)點(diǎn)和輸出端子間的第一和第二電容器元件；源極連接高側(cè)輸出晶體管的柵極且漏極連接低側(cè)輸出晶體管的柵極的第一PMOS晶體管；源極連接低側(cè)輸出晶體管的柵極且漏極連接高側(cè)輸出晶體管的柵極的第一NMOS晶體管；源極連接第一節(jié)點(diǎn)且漏極連接高側(cè)輸出晶體管的柵極的第二PMOS晶體管；源極連接第二節(jié)點(diǎn)且漏極連接低側(cè)輸出晶體管的柵極的第二NMOS晶體管。第一和第二PMOS晶體管的柵極、第一和第二NMOS晶體管的柵極分別被共同地連接且分別被饋送第一和第二偏壓。
文檔編號(hào)H03F3/45GK102163958SQ20111004312
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月19日
發(fā)明者島谷淳, 西村浩一 申請(qǐng)人:瑞薩電子株式會(huì)社