具低功率消耗的运算放大器制造技术

本发明专利技术是有关于一种具低功率消耗的运算放大器，其通过一差动电路接收一输入讯号，产生一控制讯号；一输出级电路耦接差动电路，并依据控制讯号，产生一输出讯号；以及一浮动偏压产生电路耦接于差动电路与输出级电路之间，并依据控制讯号产生一浮动偏压，以控制输出讯号的电压位准上升或下降。如此，本发明专利技术可达到一个运算放大器可快速充放电的能力，进而增加运算放大器的应用范围，并浮动偏压产生电路使运算放大器在驱动时可限制输出电流，以达到低功率消耗的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种运算放大器，其是尤指ー种具有低功率消耗的运算放大器。
技术介绍
现今科技蓬勃发展，信息商品种类推陈出 新，满足了众多民众不同的需求。早期显示器多半为阴极射线管(Cathode Ray Tube, CRT)显示器，由于其体积庞大与耗电量大，而且所产生的辐射线，对于长时间使用显示器的使用者而言有危害身体的疑虑，因此，现今市面上的显示器渐渐将由液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)取代旧有的CRT显示器。液晶显示器具有轻薄短小、低辐射与耗电量低等优点，也因此成为目前市场主流。液晶显示器为ー种外型轻薄的平面显示装置(Flat Panel Display,FPD),其具有低辐射、体积小及低耗能等优点，已逐渐取代传统的阴极射线管显示器(Cathode Ray TubeDisplay, CRT),因而被广泛地应用在笔记型计算机、个人数位助理(Personal DigitalAssistant, PDA)、平面电视或行动电话等信息产品上。液晶显示器包含一液晶显示面板(Liquid Crystal Panel)、一时序控制器(Timing Controller, TC0N)、一闸极驱动器(GateDriver)及一源极驱动器(Source Driver)。时序控制器是用来产生影像资料讯号，及驱动液晶显示面板所需的控制讯号和时脉讯号。闸极驱动器是用来产生开启或关闭画素电路阵列的扫描讯号，而源极驱动器则依据影像资料讯号、控制讯号和时脉讯号来产生液晶显示面板的驱动讯号。现今液晶显示面板驱动芯片朝向高分辨率发展，而每一级源极皆经由运算放大器输出并驱动负载。由于分辨率越高所需要使用越多的运算放大器，如此便会有不小的运算放大器所产生的静态电流。为了解决此问题，唯一的方法就是将运算放大器的静态操作电流限制在很小的变化范围内。然而，一般习知的运算放大器是利用浮动源极随耦(Floatingsource follower)的方式控制输出静态电流,但此架构的运算放大器易受制程变动而造成输出级静态电流过大，而导致过大的静态功率消耗。因此，如何针对上述问题而提出一种新颖运算放大器，其可有效降低功率消耗，使可解决上述的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，在于提供一种具低功率消耗的运算放大器，其通过ー浮动偏压产生电路位于ー差动电路与ー输出级电路之间，而依据ー控制讯号产生一浮动电压以控制输出级电路的一输出讯号的电压准位上升或下降，而达到一个运算放大器可快速充放电的能力，进而增加运算放大器的应用范围。本专利技术的目的之一，在于提供一种具低功率消耗的运算放大器，其通过ー浮动偏压产生电路使运算放大器在驱动时可限制输出电流，以达到低功率消耗的目的。本专利技术所述的ー种具低功率消耗的运算放大器，其包含—差动电路,接收一输入讯号,产生一控制讯号；ー输出级电路，耦接该差动电路，并依据该控制讯号，产生ー输出讯号；以及 一浮动偏压产生电路，耦接于该差动电路与该输出级电路之间，并依据该控制讯号产生ー浮动偏压，以控制该输出讯号的电压位准上升或下降。本专利技术中，其中该输出级电路包含一第一晶体管，耦接该差动电路，并受控于该控制讯号；以及一第二晶体管，耦接该第一晶体管与该浮动偏压产生电路，并依据该浮动偏压而使该输出讯号的电压位准上升或下降。本专利技术中，其中该输出级电路更包含ー电流源，用以提供一偏压电流；以及ー控制开关，耦接该电流源，并受控于该浮动偏压，而使该偏压电流控制该第二晶 体管使输出讯号的电压位准上升或下降。本专利技术中，其中该浮动偏压产生电路为ー运算放大单元。本专利技术中，其中该运算放大单元包含一第一电流源，耦接ー电源端；一第一晶体管，其一端耦接该第一电流源，并该第一晶体管的闸极耦接该差动电路的ー输出端；以及一第二晶体管，其一端耦接该第一电流源与该第一晶体管，并该第二晶体管的闸极耦接该差动电路。本专利技术中，其中该运算放大单元更包含—第二电流源，其一端稱接于该第一晶体管的一基底与该第二晶体管的一基底，而该第二电流源的另一端耦接ー接地端。本专利技术中，其中该运算放大器更包含一第一ニ极管，其一端耦接该第一晶体管的另一端，而该第一ニ极管的另一端耦接一接地端；以及—第二ニ极管，其一端耦接该第二晶体管的另一端，而该第二ニ极管的另一端耦接该接地端。本专利技术中，其中该第一ニ极管与该第二ニ极管为一场效晶体管。本专利技术中，其中该差动电路包含—第一晶体管，其一闸极接收该输入讯号；一第二晶体管，其一端耦接该第一晶体管，其另一端耦接ー电源端，并该第二晶体管的ー闸极耦接该第二晶体管的ー汲极；一第三晶体管，其一端耦接该电源端，并该第三晶体管的ー闸极耦接该第二晶体管的该闸扱；以及一第四晶体管，其一端耦接该第三晶体管与该差动电路的ー输出端，并该第四晶体管的一闸极接收该输入讯号；以及ー电流源，其一端耦接该第一晶体管与该第四晶体管，该电流源的另一端耦接该接地端本专利技术的有益效果本专利技术通过ー浮动偏压产生电路位于一差动电路与一输出级电路之间，而依据ー控制讯号产生一浮动电压以控制输出级电路的一输出讯号的电压准位上升或下降，而达到一个运算放大器可快速充放电的能力，进而增加运算放大器的应用范围，并浮动偏压产生电路使运算放大器在驱动时可限制输出电流，以达到低功率消耗的目的。附图说明图I为本专利技术的运算放大器的一实施例的电路图；图2为本专利技术的运算放大器的另ー实施例的电路图；图3为图2的运算放大器的详细电路图；图4A为图3的运算放大器的ー实施例的动作状态电路图；图4B为图3的运算放大器的另ー实施例的动作状态电路图； 图4C为图3的运算放大器的另ー实施例的动作状态电路图；图5为本专利技术的运算放大器的另ー实施例的电路图；图6为本专利技术的运算放大器的另ー实施例的电路图；图7A为图5的运算放大器的ー实施例的动作状态电路图；图7B为图5的运算放大器的另ー实施例的动作状态电路图；以及图7C为图5的运算放大器的另ー实施例的动作状态电路图。图号对照说明本专利技术I 运算放大器10 差动电路100第一晶体管102第二晶体管104第三晶体管106第四晶体管108第五晶体管20 输出级电路200第六晶体管202第七晶体管204第二电流源206第一控制开关208第七晶体管210第五电流源212第十晶体管214第二控制开关30 浮动偏压产生电路300第三电流源302第八晶体管304第九晶体管306第一ニ极管308第二ニ极管310第四电流源具体实施例方式为使对本专利技术的结构特征及所达成的功效有更进ー步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下请參阅图1，是为本专利技术的运算放大器的ー实施例的电路图。如图所示，本专利技术的具低功率消耗的运算放大器I包含一差动电路10、ー输出级电路20与一浮动偏压产生电路30。差动电路10于一输入端IN, IP,而接收一输入讯号产生一控制讯号，输出级电路20耦接差动电路10，并依据控制讯号产生ー输出讯号，即差动电路10会依据负载的状况而控制输出级电路20的输出讯号的电压准位上升或下降，以控制运算放大器I而驱动高准位(driving high)或驱动低准位(driving low)。由于一般运算放大器仅能对负载进行充电或放电，即对一般运算放大器不是对负载充电能力较强就是对负载放电能力较强，也就是输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具低功率消耗的运算放大器，其特征在于，其包含：一差动电路，接收一输入讯号，产生一控制讯号；一输出级电路，耦接该差动电路，并依据该控制讯号，产生一输出讯号；以及一浮动偏压产生电路，耦接于该差动电路与该输出级电路之间，并依据该控制讯号产生一浮动偏压，以控制该输出讯号的电压位准上升或下降。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炳麟，
申请(专利权)人：矽创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：