專利名稱：位準移位器、接口驅動電路及影像顯示系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關一種位準移位器、接口驅動電路及影像顯示系統(tǒng)，特別是 一種用于電壓位準控制的位準移位器、接口驅動電路及影像顯示系統(tǒng)。
背景技術：
一般而言，為了避免功率耗損，在電子系統(tǒng)中的控制信號多以低位準信
號進行傳輸，并在傳輸至后端負載電路之前通過一位準移位器(Levd Shifter) 將該控制信號轉換為高位準信號，以驅動后端負載電路。
參考圖4為一現(xiàn)有技術位準移位器的電路架構圖。該位準移位器包括一 PM0S晶體管M1、 M3以及NMOS晶體管M2、 M4。其中，輸入f言號Vjn連 接至NMOS晶體管M2，且其反相信號連接至NMOS晶體管M4，且所述的 NMOS晶體管M2、 M4分別串聯(lián)所述的PM0S晶體管M1、 M3，以鏈接一直
流電壓源vdd。
當輸入信號V!n為低位準，則NMOS晶體管M2切斷且NMOS晶體管 M4導通，因此點B的電壓位準為Vss，致使晶體管M1導通，且點A的電壓 位準也提升至Vdd，致使晶體管M3關閉，因此驅動晶體管M6即導通，致使 輸出的輸出電壓信號VouT的電壓位準為Vss。
當輸入信號V:n為高位準，則晶體管M2導通，而晶體管M4逐漸關閉， 致使點A的電壓位準降為Vss，因此晶體管M3即導通，致使點B的電壓位 準提升至Vdd，因此晶體管M1也逐漸關閉，致使驅動晶體管M5導通，而輸 出的輸出電壓信號Vour的電壓位準也提升為VDD。
然而，由于較高電壓位準的控制信號在傳遞時會產(chǎn)生較大的功率損耗，
因此目前一般在便攜式裝置之中，多半采用省電模式或低功率控制i言號。特
別是在采用薄膜晶體管液晶顯示設備(TFTLCD)的便攜式裝置，由于耗電量較 大，因此其接口驅動電路的控制信號(Main Clock, MCK)的電壓位準須由傳統(tǒng) 約2.5V降至約1.3V左右。但在傳統(tǒng)的位準移位器架構中，1.3V的控制信號 無法在原本的高頻操作頻率中驅動高達5V的輸出電壓信號。
參考圖5為一現(xiàn)有技術改良式接口驅動電路的電路架構圖，其包括2組 并聯(lián)的位準移位器51、 52，一用于水平信號同步(Hsync)的異步的位準移位器 53，以及一用于產(chǎn)生重設脈波(ResetPulse)的邏輯電路54。該改良式接口驅動 電路產(chǎn)生多組輸出電壓信號，并由復數(shù)個開關55選擇一輸出電壓信號并提供 至輸出電路56。
該改良式接口驅動電路雖可利用較低電壓位準的控制信號MCK產(chǎn)生一 高電壓位準的輸出電壓信號，然而該改良式接口驅動電路的電路架構龐大， 需通過3組位準移位器產(chǎn)生該輸出電壓信號，因此不適合應用于小體積的便 攜式裝置。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種位準移位器、接口驅動電路及影像顯示系統(tǒng)， 利用低電壓位準的控制信號控制并驅動一高電壓位準的輸出電壓信號。
為達上述目的，本發(fā)明提供一種位準移位器，接收一控制信號以產(chǎn)生一 第一與第二驅動電壓，包括 一第一與第二電容；以及一第一與第二自我偏
壓電路，用以分別提供鏈接至一直流偏壓電壓源的供電路徑，并分別對所述 的第一與第二電容進行充電；其中，所述的第一與第二電容可分別對所述的
控制信號增壓，以分別產(chǎn)生所述的第一與第二驅動電壓。
為達上述目的，本發(fā)明還提供一種接口驅動電路，接收一控制{言號并產(chǎn) 生一輸出電壓信號，包括 一驅動電路，具有一第一與第二驅動晶體管以分 別控制所述的輸出電壓信號的電壓位準；以及一位準移位器，接收并增壓所 述的控制信號，以分別控制所述的驅動電路的第一與第二驅動晶體管的柵極 電壓；所述的位準移位器包括 一第一與第二電容；以及一第一與第二自我
偏壓電路，用以分別提供一直流偏壓電壓源至所述的第一與第二驅動晶體管
的柵極的供電路徑，并分別對所述的第一與第二電容進行充電；其中，所述 的第一與第二電容可分別對所述的控制信號增壓，以分別產(chǎn)生所述的第一與
第二驅動晶體管的柵極電壓。
為達上述目的，本發(fā)明提供一種影像顯示系統(tǒng)，包括一種接口驅動電 路，接收一控制信號并產(chǎn)生一輸出電壓，包括 一驅動電路，具有一組串聯(lián) 的第一、第二驅動晶體管，用以控制所述的輸出電壓的電壓位準；以及一位 準移位器，接收并增壓所述的控制信號，以控制所述的驅動電路的第一、第
二驅動晶體管的柵極電壓；所述的位準移位器包括第一與第二電容；第一 與第二 PMOS晶體管，分別提供一直流電壓源至所述的第一、第二驅動晶體 管的柵極的供電路徑，并分別對所述的第一、第二電容進行充電；以及第一 與第二接線式晶體管，分別與所述的第一、第二PMOS晶體管并聯(lián)連結，以 分別控制所述的直流電壓源提供至所述的第一、第二驅動晶體管的柵極的電 壓位準；以及其中，所述的第一、第二電容對所述的控制信號增壓，以分別 產(chǎn)生所述的第一、第二驅動晶體管柵極的柵極電壓。
達到本發(fā)明目的的接口驅動電路僅利用一位準移位器及一驅動電路，通 過簡單的電路架構達到以約為1.3V的低電壓位準的控制信號在工作周期約為 200ns的高頻操作頻率之下控制并驅動一約為5V的高電壓位準的f俞出電壓信 號。
本發(fā)明的所述的目的或特征，將依據(jù)后附附圖加以詳細說明，需明了的 是，后附附圖及所舉之例，只是做為說明而非在限制或縮限本發(fā)明。
本發(fā)明提供的接口驅動電路及影像顯示系統(tǒng)適合應用于小體積的便攜式 裝置。


圖1為本發(fā)明接口驅動電路一實施例的電路架構圖。
圖2為本發(fā)明接口驅動電路一實施例的輸出電壓波形圖
圖3為本發(fā)明影像顯示系統(tǒng)的另一實施例。
圖4為一現(xiàn)有技術位準移位器的電路架構圖。
圖5為一現(xiàn)有技術改良式接口驅動電路的電路架構圖。
附圖標號
10、 51、 52、 53—位準移位器 20—-驅動電壓
11、 13—自我偏壓電路
112、 132—接線式晶體管
21、 22—薄膜晶體管
200--接口驅動電路
500—電源
54—邏輯電路
56---輸出電路
M2、 M4—-NMOS晶體管
具體實施例方式
111、 131—PMOS晶體管 121、 141—-電容 23…反相器 400---顯示面板 600—電子裝置 55—開關
Ml、 M3—PMOS晶體管 M5、 M6-—驅動晶體管
雖然本發(fā)明將參閱含有本發(fā)明較佳實施例的附圖予以充分描述，但在此 描述之前應了解熟悉本行技藝的人士可修改本文中所描述的發(fā)明，同時獲致 本發(fā)明的功效。因此，需了解以下的描述對本領域技術人員而言為一廣泛的 揭示，且其內容不在于限制本發(fā)明。
本發(fā)明是有關一種接口驅動電路，利用一位準移位器接收一低位準的輸 入控制信號，并結合一驅動電路以產(chǎn)生一高位準的輸出電壓信號。
參考圖1為本發(fā)明接口驅動電路一實施例的電路架構圖。如圖所示，一 接口驅動電路200包括一位準移位器10與一驅動電路20。該驅動電路20由
二組薄膜晶體管(Thin-Film Transistor, TFT)21、 22所串聯(lián)，該驅動電路20并
接收一高電壓位準的直流電壓源Vdd2以及一低電壓位準的直流電壓源Vss，
并通過一反相器23以產(chǎn)生介于直流電壓源VDD2以及直流電壓源Vss的電壓位 準的輸出電壓信號V0UT。當該晶體管21導通(ON)而該晶體管22關閉(OFF)
時，則該驅動電路20即可由直流電壓信號VDD2輸出一高電壓位準的輸出電壓
信號Vout，而若當該晶體管21關閉而該晶體管22導通時，貝膝驅動電路20 即可由直流電壓信號VSS輸出一低電壓位準的輸出電壓信號V0UT。
該位準移位器10接收一控制信號MCK(Main Clock)以控制該驅動電路 20。該位準移位器10進一步包括二個自我偏壓電路(Self Bias Circuit)ll、 13 以及二個電容121、 141。其中，所述的自我偏壓電路ll、 13分別由一PMOS 晶體管lll、 131串聯(lián)一接線式晶體管(DiodeConnectedTransistor)112、 132所
組成，由所述的晶體管lll、 131接收一直流電壓源VDDi以分別形成由直流電
壓源VDD1至點A與點B的供電路徑，并利用該控制信號MCK控制所述的晶 體管lll、 131的導通或關閉以進一步控制所對應供電路徑的導通或關閉。
所述的電容121、 141分別暫存點A、點B的電壓位準，并在所述的自我 偏壓電路11、 13的供電路徑關閉時分別提供一增壓電壓至點A與點B。其中， 由于點A與點B分別鏈接驅動電路20的晶體管21、 22的柵極，因此位準移 位器10可通過所述的自我偏壓電路11、 13以及電容121、 141控制點A與點 B的電壓，以進一步控制該驅動電路20的晶體管21、 22導通或關閉。
在本發(fā)明的一實施例中，當該控制信號MCK輸出為低位準電壓信號，也 即輸出為L(邏輯0)時，則所述的晶體管lll、 131導通，且由于所述的接線式 晶體管112、 132位于一飽和模式，因此點A與點B的電壓位準可以下列公式
其中，VD^與V^t2為接線式晶體管112、 132的飽和電壓，且所述的飽
和電壓VD^與VDsat2與所述的接線式晶體管112、132的規(guī)格(Dimension)有關， 如下列公式所示
因此，通過更換不同規(guī)格的接線式晶體管112、 132即可控制點A與點B 的電壓。且所述的電容121、 141并可儲存點A與點B的電壓值。
當該控制信號MCK輸出為高位準電壓信號，也即輸出為H(邏輯l)時， 則所述的晶體管lll、 131關閉，而由于供電路徑關閉而不導通，因此該控制 信號MCK的電壓值VMCKH通過所述的電容121、 141提供至點A與點B，且 所述的電容121、 141所儲存的電壓值也同時提供至相對應的點A與點B,因 此點A與點B的電壓值可以下列公式表示
= ^v/o:ff + (Z腿- ^￡W2) 其中，當該控制信號MCK的電壓信號為VDDi時，則點A與點B的電壓
值可以下列公式表示:
而該驅動電路20的晶體管21、22通過點A與點B的電壓驅動柵極電位， 可控制所述的晶體管21、 22的導通或關閉，以控制該驅動電路20的反相器 23輸出一高位準或低位準的輸出電壓信號V0UT。
參考圖2為本發(fā)明接口驅動電路一實施例的輸出電壓波形圖。該位準移 位器IO接收一電壓位準約為1.3V的低位準直流電壓源VDD1，且所述的接線 式晶體管112、 132的飽和導通電壓分別為0.77、 1.16V，而該控制信號MCK 的電壓位準介于0至1.3V。
當控制信號MCK輸出為0V時，則點A與點B位于低電壓位準，分別約
為0.9V與0.51V，致使晶體管21導通而晶體管22關閉，因此通過反相器23 輸出的輸出電壓信號為OV。當控制信號MCK輸出為1.3V時，則點A與點B 為高電壓位準，分別約為1.9V與1.78V,致使晶體管21關閉而晶體管22導 通，因此通過反相器23輸出的輸出電壓信號為5V。
如圖2所示，本發(fā)明的接口驅動電路200可利用一位準移位器IO接收一 約為1.3V的低電壓位準的控制信號MCK，即可驅動高達5.0V的輸出電壓信 號VouT。且進一步而言，該接口驅動電路200可利用低電壓位準的控制信號 MCK在工作周期約為200ns的高頻操作頻率之下，驅動電壓位準為5.0V的輸
出電壓信號VouT。
在本發(fā)明一實施例中，該接線式晶體管112、 132使用不同的規(guī)格 (Dimension),致使點A與點B產(chǎn)生不同的驅動電壓，以交替驅動該驅動電路 20的晶體管21、 22。
在本發(fā)明一實施例中，所述的晶體管21、 22使用不同的規(guī)格(Dimension)， 致使所述的晶體管21、 22通過不同的柵極驅動電壓控制導通或關閉。
參考圖3為顯示本發(fā)明的另一實施例的影像顯示系統(tǒng)，在本實施例中， 一影像顯示系統(tǒng)600可包括一顯示面板400以及一電源供應器500。其中，該 顯示面板400可以是一電子裝置的一部分，并包括該接口驅動電路200。該電 源供應器500耦接至顯示面板400以提供電能至顯示面板400。該影像顯示系 統(tǒng)600可以是手機、數(shù)字相機、個人數(shù)字助理、筆記本電腦、桌面計算機、 電視、全球定位系統(tǒng)(GPS)、車用顯示器、航空用顯示器、數(shù)字相框(Digital Photo Frame)或便攜式DVD放影機。
根據(jù)本發(fā)明實施例，達到本發(fā)明目的的接口驅動電路及影像顯示系統(tǒng)僅 包括一位準移位器及一驅動電路，通過簡單的電路架構達到以約為1.3V的低 電壓位準的控制信號在工作周期約為200ns的高頻操作頻率的下控制并驅動 一約為5V的高電壓位準的輸出電壓信號。
在詳細說明本發(fā)明的較佳實施例之后，熟悉該項技術人士可清楚的了解， 在不脫離權利要求與精神下進行各種變化與改變，且本發(fā)明也不受限于說明 書中所舉實施例的實施方式。
權利要求
1.一種位準移位器，接收一控制信號以產(chǎn)生一第一與第二驅動電壓，其特征在于，該位準移位器包括一第一與第二電容；以及一第一與第二自我偏壓電路，用以分別提供鏈接至一直流偏壓電壓源的供電路徑，并對所述的第一與第二電容進行充電；其中，所述的第一與第二電容可分別對所述的控制信號增壓，以分別產(chǎn)生所述的第一與第二驅動電壓。
2. 如權利要求1所述的位準移位器，其特征在于，所述的第一與第二自 我偏壓電路分別進一步包括一 PMOS晶體管與一接線式晶體管。
3. 如權利要求2所述的位準移位器，其特征在于，所述的PMOS晶體管 與所述的接線式晶體管是以串聯(lián)連結，并接收所述的直流偏壓電壓源以形成 所述的供電路徑。
4. 如權利要求1所述的位準移位器，其特征在于，所述的第一與第二自 我偏壓電路分別與第一與第二電容并聯(lián)。
5. —種接口驅動電路，接收一控制信號并產(chǎn)生一輸出電壓信號，其特征 在于，該接口驅動電路包括一驅動電路，具有一第一與第二驅動晶體管以控制所述的輸出電壓信號的電壓位準；以及一位準移位器，接收并增壓所述的控制信號，以控制所述的驅動電路的 第一與第二驅動晶體管的柵極電壓；所述的位準移位器包括 一第一與第二電容；以及一第一與第二自我偏壓電路，用以分別提供一直流偏壓電壓源至所述的 第一與第二驅動晶體管的柵極的供電路徑，并分別對所述的第一與第二電容進行充電；其中，所述的第一與第二電容可分別對所述的控制信號增壓，以分別產(chǎn) 生所述的第一與第二驅動晶體管的柵極電壓。
6. —種影像顯示系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括 一種接口驅動電路，接收一控制信號并產(chǎn)生一輸出電壓，包括 一驅動電路，具有一組串聯(lián)的第一、第二驅動晶體管，用以控制所述的輸出電壓的電壓位準；以及一位準移位器，接收并增壓所述的控制信號，以控制所述的驅動電路的第一、第二驅動晶體管的柵極電壓； 所述的位準移位器包括-第一與第二電容；第一與第二PMOS晶體管，分別提供一直流電壓源至所述的第一、第二 驅動晶體管的柵極的供電路徑，并分別對所述的第一、第二電容進行充電； 以及第一與第二接線式晶體管，分別與所述的第一、第二 PMOS晶體管并聯(lián) 連結，以分別控制所述的直流電壓源提供至所述的第一、第二驅動晶體管的 柵極的電壓位準；以及其中，所述的第一、第二電容對所述的控制信號增壓，以分別產(chǎn)生所述 的第一、第二驅動晶體管的柵極的柵極電壓。
7. 如權利要求6所述的影像顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一、第二 驅動晶體管具有不同的規(guī)格。
8. 如權利要求6所述的影像顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一與第二 接線式晶體管具有不同的規(guī)格。
9. 如權利要求6所述的影像顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述的驅動電路進 一步包括一反相器，以將輸出電壓信號的電壓位準反相。
10. 如權利要求6所述的影像顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述的影像顯示系 統(tǒng)為一手機、 一數(shù)字相機、一個人數(shù)字助理、 一筆記本電腦、 一桌面計算機、一電視、 一全球定位系統(tǒng)、 一車用顯示器、 一航空用顯示器、 一數(shù)字相框或 一便攜式DVD放影機。
全文摘要
本發(fā)明是有關一種位準移位器，接收一控制信號以產(chǎn)生一第一與第二驅動電壓，包括一第一與第二電容；以及一第一與第二自我偏壓電路，用以分別提供鏈接至一直流偏壓電壓源的供電路徑，并分別對所述的第一與第二電容進行充電；其中，所述的第一與第二電容可分別對所述的控制信號增壓，以分別產(chǎn)生所述的第一與第二驅動電壓。本發(fā)明還提供一種影像顯示系統(tǒng)，包括一種接口驅動電路，利用該位準移位器所產(chǎn)生的第一與第二驅動電壓產(chǎn)生一高電壓位準的輸出電壓信號。
文檔編號G09G3/36GK101339745SQ20071012693
公開日2009年1月7日 申請日期2007年7月3日 優(yōu)先權日2007年7月3日
發(fā)明者薛富元 申請人:統(tǒng)寶光電股份有限公司