專利名稱：D/a轉(zhuǎn)換器及包括其的音頻信號處理電路和液晶顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及D/A轉(zhuǎn)換器(數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器或者DAC)。特別地，本發(fā)明涉及具有D/A轉(zhuǎn)換器的音頻信號處理電路和包括其的液晶顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
近些年來，能夠清晰地顯示圖像的液晶平板顯示器得到了廣泛地使用，并且被用作移動設(shè)備的顯示器，諸如移動電話、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦和PDA(個人數(shù)字助理)。
在許多情況中，具有顯示功能的這種半導(dǎo)體器件除顯示部分以外，還需要用于輸出聲音的音頻電路。因此，在傳統(tǒng)的顯示設(shè)備中，音頻信號處理電路通常作為專用的LSI而被提供。
隨著數(shù)字音頻技術(shù)的發(fā)展，聲音的存儲和通信媒介變得更加數(shù)字化，并且因此用于將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)的D/A轉(zhuǎn)換器對于這種移動設(shè)備而言是非常重要的。作為D/A轉(zhuǎn)換器，存在如專利文獻(xiàn)1的圖3中示出的已知D/A轉(zhuǎn)換器，其中上限基準(zhǔn)電壓VH和下限基準(zhǔn)電壓VL通過電容比來劃分，并且其劃分的比基于輸入數(shù)字信號通過開關(guān)改變電容器的組合來改變，還存在如專利文獻(xiàn)2的圖1中示出的D/A轉(zhuǎn)換器(稱為電阻器串D/A轉(zhuǎn)換器)，其中上限基準(zhǔn)電壓VH和下限基準(zhǔn)電壓VL通過在它們之間串聯(lián)連接的多個電阻器來劃分，并且基于輸入數(shù)字信號由開關(guān)選擇電阻器之間的其中一個連接來輸出所劃分的電位。
專利文獻(xiàn)1日本專利公開No.2000-34112專利文獻(xiàn)2日本專利公開No.09-83369發(fā)明內(nèi)容如上文所述，在音頻信號處理電路形成為專用的LSI芯片的情況中，盡管可以實現(xiàn)正確的D/A轉(zhuǎn)換，但是除顯示部分外還需要另外的印刷電路板，其妨礙了顯示設(shè)備的尺寸縮小和厚度降低。
此外，在上文所述的D/A轉(zhuǎn)換器中，在輸入數(shù)字信號和輸出模擬信號之間存在線性關(guān)系。因此，在其中非線性A/D轉(zhuǎn)換之后的數(shù)字信號(非線性轉(zhuǎn)換信號)，諸如根據(jù)μ定律系統(tǒng)或者A定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的數(shù)字信號，將返回到模擬信號的情況中，需要對輸入數(shù)字信號執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，使之成為具有與模擬信號成線性關(guān)系的數(shù)字信號(線性轉(zhuǎn)換信號)，即，在D/A轉(zhuǎn)換前進(jìn)行解碼。這樣，在D/A轉(zhuǎn)換器前面有必要提供了用于將非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為線性轉(zhuǎn)換數(shù)字信號的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路，即解碼電路(例如查找表)。因此，解碼電路增加了用于提供音頻電路的空間，在音頻信號處理電路作為專用LSI芯片形成的情況中，使芯片尺寸更大。其導(dǎo)致成本增加和產(chǎn)量下降，并且難于使音頻信號處理電路和顯示部分集成地形成在相同的基板上，以便獲得顯示設(shè)備，諸如移動裝置的緊湊性。
本發(fā)明考慮解決傳統(tǒng)技術(shù)的這些問題。本發(fā)明的主要特征是，提供了D/A轉(zhuǎn)換器，其中非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，諸如根據(jù)μ定律系統(tǒng)或者A定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的數(shù)字信號可以輸入到該D/A轉(zhuǎn)換器，因此在無需解碼電路的情況下將其轉(zhuǎn)換為模擬信號，并且還提供了包括D/A轉(zhuǎn)換器的半導(dǎo)體器件。
考慮到上文所述的特征，根據(jù)本發(fā)明，D/A轉(zhuǎn)換器為電阻器串式類型，并且其中每個電阻器的電阻值未被設(shè)成一致的，而是對應(yīng)于輸入信號進(jìn)行加權(quán)，即，非線性A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號。
具體地，根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換器包括電阻器串，其具有在基準(zhǔn)電壓之間串聯(lián)連接的多個電阻器和用于從多個電阻器之間的各個連接中提取電位的多個開關(guān)元件，并且其中電阻器串的電阻器被設(shè)置為加權(quán)的各個電阻值，使得編碼的輸入數(shù)字信號和輸出模擬信號之間的非線性關(guān)系轉(zhuǎn)換為線性關(guān)系。
因此，由于可以輸入非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)而將其轉(zhuǎn)換為模擬信號，所以不需要用于將非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的解碼電路。因此，可以實現(xiàn)使用D/A轉(zhuǎn)換器的更加緊湊的設(shè)備，并且可以簡化該設(shè)備的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致設(shè)備較高的可靠性，同時降低了制造成本并增加了產(chǎn)量。
在上文所述的D/A轉(zhuǎn)換器中，例如，根據(jù)μ定律系統(tǒng)或者A定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的數(shù)字化音頻數(shù)據(jù)可被用作輸入數(shù)字信號，即非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
在上文所述的D/A轉(zhuǎn)換器中，特別是在輸入數(shù)字信號是根據(jù)μ定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的數(shù)字化n位信號(n是2或者更大的整數(shù))的情況中，假設(shè)電阻器串具有2n組電阻器并且參考電阻值是R，則可以進(jìn)行這樣的配置，即從連接到基準(zhǔn)電壓的兩端起，兩個第m個電阻器組(m是滿足1≤m≤n-1的整數(shù))的每一個包括2n個電阻器，每個電阻器具有2n-m·R的電阻值，從連接到基準(zhǔn)電壓的該端起，中間兩個第n個電阻器組的每一個包括2n-1個電阻器，每個電阻器具有電阻值R，并且從連接到基準(zhǔn)電壓的該端起，在中間兩個第n個電阻器組之間提供了用于提取電位的兩個連接。
包括根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換器的用于提供模擬音頻信號的音頻信號處理電路包括存儲電路，用于存儲數(shù)字音頻數(shù)據(jù)；D/A轉(zhuǎn)換器，用于從存儲電路接收編碼的數(shù)字信號，并且隨即轉(zhuǎn)換成模擬信號；模擬電路，用于放大和輸出接收自D/A轉(zhuǎn)換器的模擬信號；和控制電路，用于控制存儲電路和D/A轉(zhuǎn)換器，其中D/A轉(zhuǎn)換器包括電阻器串，其具有在基準(zhǔn)電壓之間串聯(lián)連接的多個電阻器和用于從多個電阻器之間的各個連接中提取電位的多個開關(guān)元件，并且電阻器串的電阻器被設(shè)置為加權(quán)的各個電阻值，使得編碼的輸入數(shù)字信號和輸出模擬信號之間的非線性關(guān)系轉(zhuǎn)換為線性關(guān)系。
因此，不需要用于將非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的解碼電路。由此可以實現(xiàn)使用D/A轉(zhuǎn)換器的更加緊湊的模擬音頻信號處理電路，并且可以簡化該設(shè)備的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致設(shè)備較高的可靠性，同時降低了制造成本并增加了產(chǎn)量。
在上文所述的音頻信號處理電路中，存儲電路可以采用掩蔽ROM，其中數(shù)字音頻數(shù)據(jù)作為電路圖案被預(yù)先寫入，由此可以省略將數(shù)字音頻數(shù)據(jù)寫入到存儲器中的步驟。因此，可以簡化某些類別的產(chǎn)品的制造步驟，并且可以減少它們的成本。
此外，在音頻信號處理電路中，在控制電路和存儲電路之間提供了計數(shù)器，由此通過由控制電路順次一個接一個地增加或者減小地址，從存儲器中讀出數(shù)據(jù)。
而且，音頻信號處理電路可以包括在D/A轉(zhuǎn)換器和控制電路之間以及存儲電路和D/A轉(zhuǎn)換器之間的電平移動器，由此在傳輸控制信號時轉(zhuǎn)換邏輯電平，使得D/A轉(zhuǎn)換器可以用高電壓驅(qū)動。
包括根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換器的液晶顯示設(shè)備包括基板；像素部分，具有形成在基板上的薄膜晶體管；驅(qū)動電路部分，具有形成在基板上的薄膜晶體管，并且用于驅(qū)動像素部分；與基板相對設(shè)置的反向基板；在基板和反向基板之間提供的密封件；和液晶，填充在由基板、反向基板和密封件所包圍的區(qū)域中。進(jìn)一步提供了形成在基板上的用于提供模擬音頻信號的音頻信號處理電路。該音頻信號處理電路包括存儲電路，用于存儲數(shù)字音頻數(shù)據(jù)；D/A轉(zhuǎn)換器，用于從存儲電路接收編碼的數(shù)字信號，并且隨即轉(zhuǎn)換成模擬信號；模擬電路，用于放大和輸出接收自D/A轉(zhuǎn)換器的模擬信號；和控制電路，用于控制存儲電路和D/A轉(zhuǎn)換器，其中D/A轉(zhuǎn)換器包括電阻器串，其具有在基準(zhǔn)電壓之間串聯(lián)連接的多個電阻器和用于從多個電阻器之間的各個連接中提取電位的多個開關(guān)元件，并且電阻器串的電阻器被設(shè)置為加權(quán)的各個電阻值，使得編碼的輸入數(shù)字信號和輸出模擬信號之間的非線性關(guān)系被轉(zhuǎn)換為線性關(guān)系。
因此，不需要用于將非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的解碼電路。由此可以實現(xiàn)包括D/A轉(zhuǎn)換器的更加緊湊的模擬音頻信號處理電路，并且可以簡化該設(shè)備的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致設(shè)備較高的可靠性，同時降低了制造成本并增加了產(chǎn)量。
此外，上文所述的液晶顯示設(shè)備可以包括在基板上提供的并且連接到音頻信號處理電路的揚(yáng)聲器。因此，可以構(gòu)建緊湊的單元，其中揚(yáng)聲器和液晶顯示部分集成地設(shè)置在相同的基板上，并且可以應(yīng)用到各種移動設(shè)備中，導(dǎo)致實現(xiàn)進(jìn)一步的重量減輕和設(shè)備的緊湊性。
如前文所述，根據(jù)本發(fā)明，可以向D/A轉(zhuǎn)換器輸入非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，諸如根據(jù)μ定律系統(tǒng)或者A定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的數(shù)字信號，而其將轉(zhuǎn)換成模擬信號，由此不需要用于將非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為線性轉(zhuǎn)換數(shù)字信號的解碼電路。因此，可以實現(xiàn)包括D/A轉(zhuǎn)換器的音頻信號處理電路的空間的減少和結(jié)構(gòu)的簡化，其以低的制造成本實現(xiàn)了包括D/A轉(zhuǎn)換器的緊湊的半導(dǎo)體器件。
圖1是電阻器串式D/A轉(zhuǎn)換器的概念性示圖。
圖2是μ定律系統(tǒng)的對數(shù)壓縮轉(zhuǎn)換的概念性示圖。
圖3示出了用于將根據(jù)μ定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的解碼電路的特性。
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換器中電阻器串的結(jié)構(gòu)示例的模式圖。
圖5是示出了使用根據(jù)本發(fā)明的電阻器串式D/A轉(zhuǎn)換器的音頻信號處理電路的示例的示意性結(jié)構(gòu)示圖。
圖6是示出了掩蔽ROM的結(jié)構(gòu)的示意性示圖。
圖7是掩蔽ROM單元的示意性示圖。
圖8是示出了音頻信號處理電路的控制電路的結(jié)構(gòu)示例示圖。
圖9A和9B分別是頂視圖和側(cè)視圖，示出了包括根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換器的液晶顯示設(shè)備的示例。
具體實施例方式
在下文中，通過參考附圖，詳細(xì)地描述了根據(jù)本發(fā)明的適當(dāng)?shù)膶嵤├Ｊ健?br>
根據(jù)本發(fā)明，D/A轉(zhuǎn)換器是電阻器串的類型。圖1是一般的電阻器串式D/A轉(zhuǎn)換器的概念性示圖。在電阻器串式D/A轉(zhuǎn)換器中，在n位(n是2或者更大的整數(shù))的輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的情況中，2n或者2n-1個電阻器(單位電阻器)串聯(lián)連接在上限基準(zhǔn)電壓VH和下限基準(zhǔn)電壓VL之間，以便以串的形式形成電阻器行(電阻器串)。通過用于輸出選擇的開關(guān)組來選擇電阻器之間的其中一個連接，用以輸出由電阻器劃分的電位。在圖1的情況中，在VH和VL之間連接的7個電阻器101～107組成了電阻器串，基于3位數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，通過控制用于輸出選擇的開關(guān)的第一開關(guān)組108～115、用于輸出選擇的開關(guān)的第二開關(guān)組116～119、和用于輸出選擇的開關(guān)的第三開關(guān)組120～121中的每一個，選擇電阻器之間的8個連接中的一個，使得通過緩沖放大器123和輸出端122來輸出由電阻器劃分的模擬信號。
此外，根據(jù)本發(fā)明，并不將每個電阻器的電阻值設(shè)置為一致的，而設(shè)置為加權(quán)的，由此電位被加權(quán)而劃分。因此，在輸入數(shù)字信號是由模擬信號非線性轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(非線性轉(zhuǎn)換信號)的情況中，諸如根據(jù)μ定律系統(tǒng)或者A定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的數(shù)字信號，輸入數(shù)字信號和輸出模擬信號之間的非線性關(guān)系可以轉(zhuǎn)換為線性關(guān)系，同時將編碼的輸入數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。因此，非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字信號可以直接輸入到D/A轉(zhuǎn)換器中，而不需要用于將非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成線性轉(zhuǎn)換數(shù)字信號的解碼電路。
應(yīng)當(dāng)注意，前文提及的μ定律系統(tǒng)和A定律系統(tǒng)是用于移動電話等的音頻數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，并且在實際中，日本和美國采用μ定律系統(tǒng)，而歐洲采用A定律系統(tǒng)。例如，在μ定律系統(tǒng)中，如下面的表1所示，模擬輸入(幅度)和數(shù)字輸出并未形成成比例的關(guān)系，并且整個模擬信號被劃分為16個段(在正向和負(fù)向上分別有8個段)，對應(yīng)于數(shù)字輸出的較高4位有效位。
表1
在模擬信號幅度的16個段中，離中心0較遠(yuǎn)的段在正向和負(fù)向上較寬。每個段被進(jìn)一步不均勻地劃分為16個步長，對應(yīng)于數(shù)字輸出的較低4位有效位，用以量化模擬輸入。
圖2示出了μ定律系統(tǒng)的對數(shù)壓縮轉(zhuǎn)換的概念。如圖2所示，相比于在大幅度的輸入信號中，在小幅度的輸入信號中以較小的步長獲取對應(yīng)的數(shù)字值。因此，傳統(tǒng)技術(shù)中使用的查找表，即用于將根據(jù)μ定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))轉(zhuǎn)換成線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))的解碼電路，具有圖3所示的特性。通過為電阻器串式D/A轉(zhuǎn)換器中各個電阻器的電阻值加權(quán)，向根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換器提供了如圖3所示的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能，因此不需要諸如查找表的解碼電路。
圖4示出了電阻器串式D/A轉(zhuǎn)換器的電阻器串的示例，其中如上文所述根據(jù)本發(fā)明為各個電阻器的電阻值加權(quán)。圖4中示出的電阻器串是以μ定律格式的8位輸入信號情況中的結(jié)構(gòu)示例，其被加權(quán)使得根據(jù)μ定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的8位輸入數(shù)字信號和輸出模擬信號之間的非線性關(guān)系轉(zhuǎn)換為線性關(guān)系。即，當(dāng)參考電阻值用R表示時，16個具有128R的電阻器、16個具有64R的電阻器、和16個具有32R的電阻器以這樣的順序連接到電阻器串兩端的每一端，并且在電阻器串的中間提供了一對15個具有R的電阻器。在電阻器串中間的各個電阻器行缺少一個電阻器，這是因為中間值對應(yīng)于以μ定律格式的兩個數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)塊。
通常，在輸入數(shù)字信號是根據(jù)μ定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的數(shù)字化n位信號(n是2或者更大的整數(shù))的情況中，根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換器的電阻器串具有2n組電阻器，并且其中從連接到基準(zhǔn)電壓的端部起的兩個第m個電阻器組(m是滿足1≤m≤n-1的整數(shù))的每一個包括2n個電阻器，每個電阻器具有2n-m·R的電阻值，從連接到基準(zhǔn)電壓的端部起的中間兩個第n個電阻器組的每一個包括2n-1個電阻器，每個電阻器具有電阻值R，并且從端部起的中間兩個第n個電阻器組之間提供了用于提取電位的兩個連接。
如上文所述的電阻器串的結(jié)構(gòu)，即對各個電阻器進(jìn)行加權(quán)的模式，取決于輸入數(shù)字信號的位數(shù)目，即編碼的輸入數(shù)字信號和輸出模擬信號之間的關(guān)系的非線性特征。例如，在以A定律格式的輸入數(shù)字信號的情況中，設(shè)置了將各個電阻器進(jìn)行加權(quán)的另一種模式。
通過采用包括電阻器的電阻器串式D/A轉(zhuǎn)換器，其中該電阻器的電阻值分別根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行加權(quán)，可以構(gòu)建如圖5所示的音頻信號處理電路。在圖5所示的音頻信號處理電路中，在控制電路502的控制下，通過選擇電路504選擇存儲在存儲電路501中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)或者通過外部接口電路503從外部提供的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后將其作為輸入數(shù)字信號直接輸入到本發(fā)明的電阻器串式D/A轉(zhuǎn)換器。該輸入數(shù)字信號在電阻器串式D/A轉(zhuǎn)換器505中被轉(zhuǎn)換為模擬信號，用以提供給模擬電路506。根據(jù)本發(fā)明的電阻器串式D/A轉(zhuǎn)換器505包括具有多個電阻器的電阻器串，其中設(shè)置各個電阻值，使得編碼的輸入數(shù)字信號和輸出模擬信號之間的非線性關(guān)系被轉(zhuǎn)換為線性關(guān)系。因此，考慮采用對于數(shù)字設(shè)備等的音頻電路時，與傳統(tǒng)的音頻信號處理電路不同的是，不需要在D/A轉(zhuǎn)換器之前提供用于將非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的解碼電路，諸如具有圖3所示特性的查找表。因此，相比于傳統(tǒng)的音頻信號處理電路，可以在小的空間中構(gòu)建音頻信號處理電路，有助于縮小設(shè)備尺寸。此外，可以簡化電路結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致較低的制造成本和較高的產(chǎn)量，同時具有較高的設(shè)備可靠性。
如上文所述的音頻信號處理電路的存儲電路可以采用諸如SRAM、DRAM和快閃存儲器的存儲器，盡管本發(fā)明不限于這些?？商鎿Q地，可以采用掩蔽存儲器，其具有如圖6所示的包括X解碼器601和Y解碼器602的結(jié)構(gòu)，并且具有已被預(yù)先寫入的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的電路圖案。
圖7示出了掩蔽ROM的示例，其中一個存儲單元包括字線701、位線702、高電位線703、低電位線704和存儲晶體管705。在存儲晶體管705中，源極和漏極中的一個連接到位線702，而另一個連接到高電位線703或者低電位線704。根據(jù)晶體管中在形成源極和漏極的硅和連線之間的連接是提供在低電位線側(cè)還是在高電位線側(cè)，來確定存儲單元將變?yōu)镠i(高電位狀態(tài))還是Low(低電位狀態(tài))。在圖7中，假設(shè)存儲晶體管705是N溝道晶體管，當(dāng)字線701變成Hi時，位線702通過存儲晶體管705短接到高電位線703和低電位線704中的一個，并且在位線702中產(chǎn)生Hi或者Low電位。該電位由讀出放大器放大并輸出，由此可以獲得數(shù)據(jù)。
用過采用掩蔽ROM，省略了將數(shù)字音頻數(shù)據(jù)寫入存儲器的步驟。因此，可以簡化某些類型產(chǎn)品的制造步驟，并且可以降低其成本。
圖8示出了用于上述音頻信號處理電路的控制電路的一個示例。其可以外部地控制，盡管也可以通過如圖8所示的CPU 801內(nèi)部地進(jìn)行控制，該CPU 801與音頻信號處理電路集成地形成。為了控制存儲電路804，可以在控制電路802和存儲電路804之間提供計數(shù)器803，如圖8所示，由此通過以降序或者升序?qū)Φ刂愤M(jìn)行計數(shù)，順序地從存儲電路804中讀出數(shù)據(jù)。
如圖8中同樣示出的，用于在傳輸控制信號時轉(zhuǎn)換邏輯電平的電平移動器805提供在控制電路802和D/A轉(zhuǎn)換器806之間，以及在存儲電路804和D/A轉(zhuǎn)換器806之間，由此可以用高電壓(例如，與信號線驅(qū)動器電路的電壓相同的電壓)驅(qū)動D/A轉(zhuǎn)換器806。轉(zhuǎn)換的模擬信號提供給模擬電路807。
如上文所述根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換器和音頻信號處理電路的結(jié)構(gòu)還適用于其中可以包括這些類型的D/A轉(zhuǎn)換器和音頻信號處理電路的半導(dǎo)體器件。在本說明書中，術(shù)語“半導(dǎo)體器件”指任何利用了半導(dǎo)體特性工作的器件，并且光電設(shè)備、半導(dǎo)體電路和電子設(shè)備均包括在半導(dǎo)體器件中。圖9A和9B分別是頂視圖和側(cè)視圖，示出了包括根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換器的液晶顯示設(shè)備的示例。在液晶顯示設(shè)備901中，薄膜晶體管(TFT)形成在基板909上，并且由此集成地形成了源極信號線驅(qū)動器電路902、柵極信號線驅(qū)動器電路903、像素部分904、存儲電路911、控制電路912、D/A轉(zhuǎn)換器913和模擬電路914。源極信號線驅(qū)動器電路902、柵極信號線驅(qū)動器電路903和像素部分904組成了顯示部分。柵極信號線驅(qū)動器電路903需要的信號從FPC(撓性印刷電路板)907由外部輸入。液晶填充在由基板909、密封件和反向基板910所包圍的區(qū)域中，提供該反向基板910以便于在基板909上將密封件夾在中間。存儲電路911、控制電路912、D/A轉(zhuǎn)換器913和模擬電路914組成了音頻信號處理電路905。安裝在基板909上的揚(yáng)聲器906通過FPC 908連接到音頻信號處理電路905。數(shù)字音頻數(shù)據(jù)存儲在音頻信號處理電路905的存儲電路911中，并且在D/A轉(zhuǎn)換器913中轉(zhuǎn)換成模擬信號，然后該模擬信號作為聲音通過模擬電路914和揚(yáng)聲器906輸出。在其中在基板上909提供了根據(jù)本發(fā)明的電阻器串式D/A轉(zhuǎn)換器的情況中，電阻器串的電阻器可以由半導(dǎo)體薄膜中的雜質(zhì)擴(kuò)散層或者多晶硅膜制成，并且用于輸出選擇的開關(guān)可以由薄膜晶體管制成。
通過采用根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換器，在音頻信號處理電路905中不需要用于將非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的解碼電路，能夠減小音頻信號處理電路905的面積。音頻信號處理電路905的空間減小實現(xiàn)了用于同時提供聲音和圖像的緊湊單元，其中顯示部分和音頻輸出部分集成地形成在一個基板上，諸如圖9所示的液晶顯示設(shè)備。在該單元中反向基板910和基板909的厚度通常分別是約0.7mm。因此，通過采用薄型揚(yáng)聲器，該單元的最大厚度(通常，揚(yáng)聲器部分是最厚的)可以是2mm或者更小。在基板外部提供的揚(yáng)聲器的厚度通常約為7mm，因此，在相同的基板上提供了薄型揚(yáng)聲器，由此可以減小揚(yáng)聲器在設(shè)備中占用的體積。
此外，由于在音頻信號處理電路905中不需要解碼電路，因此其空間可以用于更大的存儲電路，使得可以在其中存儲更大量的數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)注意，盡管液晶材料主要用于該類型的半導(dǎo)體器件中的顯示部分，但是本發(fā)明并非排他性地限制于該結(jié)構(gòu)，并且可以采用本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何配置，只要其具有相似的顯示功能。
根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換器可以被輸入以非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，諸如根據(jù)μ定律系統(tǒng)或者A定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的數(shù)字信號，而將其轉(zhuǎn)換成模擬信號。因此，不需要用于將非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的解碼電路，并且器件可以更加緊湊。因此，根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換器對于包括D/A轉(zhuǎn)換器的任何半導(dǎo)體器件而言是有用的。
本申請基于在2003年12月11日提交日本專利局的日本專利申請序列號No.2003-413156，其內(nèi)容在此處并入列為參考。
盡管通過實施例模式和參考附圖完整地描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，各種變化和修改是顯而易見的。因此，除非該變化和修改偏離了下文中限定的本發(fā)明的范圍，否則它們應(yīng)被解釋為包括在其中。
權(quán)利要求
1.一種D/A轉(zhuǎn)換器，包括第一基準(zhǔn)電壓；第二基準(zhǔn)電壓；多個電阻器，串聯(lián)連接在第一基準(zhǔn)電壓和第二基準(zhǔn)電壓之間；和多個開關(guān)元件；其中多個開關(guān)元件由輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行控制，其中多個開關(guān)元件從多個電阻器之間選中的其中一個連接部分中提取電位，其中輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字信號，并且其中設(shè)置多個電阻器的電阻值，使得電位是線性轉(zhuǎn)換模擬信號。
2.權(quán)利要求1的D/A轉(zhuǎn)換器，其中輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是根據(jù)μ定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的數(shù)字化數(shù)據(jù)。
3.權(quán)利要求1的D/A轉(zhuǎn)換器，其中輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是根據(jù)A定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的數(shù)字化數(shù)據(jù)。
4.權(quán)利要求2的D/A轉(zhuǎn)換器，其中輸入數(shù)字信號是根據(jù)μ定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的數(shù)字化n位信號，n是2或者更大的整數(shù)，其中多個電阻器是2n個電阻器組，其中從第一基準(zhǔn)電壓起的第m個電阻器組包括2n個電阻器，m是滿足1≤m≤(n-1)的整數(shù)，每個電阻器具有2n-m·R的電阻值，其中從第二基準(zhǔn)電壓起的第m個電阻器組包括2n個電阻器，每個電阻器具有(2n-m·R)的電阻值，其中從第一基準(zhǔn)電壓起的第n個電阻器組包括(2n-1)個電阻器，每個電阻器具有R的電阻值，其中從第二基準(zhǔn)電壓起的第n個電阻器組包括(2n-1)個電阻器，每個電阻器具有R的電阻值，并且其中在從第一基準(zhǔn)電壓起的第n個電阻器組和從第二基準(zhǔn)電壓起的第n個電阻器組之間提供了用于提取電位的兩個連接。
5.一種音頻信號處理電路，包括存儲電路，用于存儲輸入數(shù)字音頻數(shù)據(jù)；D/A轉(zhuǎn)換器，包括第一基準(zhǔn)電壓；第二基準(zhǔn)電壓；多個電阻器，串聯(lián)連接在第一基準(zhǔn)電壓和第二基準(zhǔn)電壓之間；和多個開關(guān)元件；模擬電路，連接到D/A轉(zhuǎn)換器；和控制電路，連接到存儲電路和D/A轉(zhuǎn)換器；其中多個開關(guān)元件由輸入數(shù)字音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，其中多個開關(guān)元件從多個電阻器之間選中的其中一個連接部分中提取電位，其中輸入數(shù)字音頻數(shù)據(jù)是非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字信號，并且其中設(shè)置多個電阻器的電阻值，使得電位是線性轉(zhuǎn)換模擬音頻信號。
6.權(quán)利要求5的音頻信號處理電路，其中輸入數(shù)字音頻數(shù)據(jù)是根據(jù)μ定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的數(shù)字化數(shù)據(jù)。
7.權(quán)利要求5的音頻信號處理電路，其中輸入數(shù)字音頻數(shù)據(jù)是根據(jù)A定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的數(shù)字化數(shù)據(jù)。
8.權(quán)利要求6的音頻信號處理電路，其中輸入數(shù)字音頻信號是根據(jù)μ定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的數(shù)字化n位信號，n是2或者更大的整數(shù)，其中多個電阻器是2n個電阻器組，其中從第一基準(zhǔn)電壓起的第m個電阻器組包括2n個電阻器，m是滿足1≤m≤(n-1)的整數(shù)，每個電阻器具有2n-m·R的電阻值，其中從第二基準(zhǔn)電壓起的第m個電阻器組包括2n個電阻器，每個電阻器具有(2n-m·R)的電阻值，其中從第一基準(zhǔn)電壓起的第n個電阻器組包括(2n-1)個電阻器，每個電阻器具有R的電阻值，其中從第二基準(zhǔn)電壓起的第n個電阻器組包括(2n-1)個電阻器，每個電阻器具有R的電阻值，并且其中在從第一基準(zhǔn)電壓起的第n個電阻器組和從第二基準(zhǔn)電壓起的第n個電阻器組之間提供了用于提取電位的兩個連接。
9.權(quán)利要求5的音頻信號處理電路，其中存儲電路是掩蔽ROM，其中數(shù)字音頻數(shù)據(jù)作為電路圖案被預(yù)先寫入。
10.權(quán)利要求5的音頻信號處理電路，其中在控制電路和存儲電路之間提供了計數(shù)器，由此通過由控制電路順次一個接一個地增加或者減小地址，來從存儲器中讀出數(shù)據(jù)。
11.權(quán)利要求5的音頻信號處理電路，其中電平移動器提供在D/A轉(zhuǎn)換器和控制電路之間，以及在存儲電路和D/A轉(zhuǎn)換器之間。
12.一種液晶顯示設(shè)備，包括基板；像素部分，具有形成在基板上的第一薄膜晶體管；驅(qū)動器電路部分，具有形成在基板上的第二薄膜晶體管，連接到像素部分；與基板相對設(shè)置的反向基板；在基板和反向基板之間提供的密封件；在由基板、反向基板和密封件所包圍的區(qū)域中提供的液晶，和在基板上形成的音頻信號處理電路，包括存儲電路，用于存儲輸入數(shù)字音頻數(shù)據(jù)；D/A轉(zhuǎn)換器，包括第一基準(zhǔn)電壓；第二基準(zhǔn)電壓；多個電阻器，串聯(lián)連接在第一基準(zhǔn)電壓和第二基準(zhǔn)電壓之間；和多個開關(guān)元件；模擬電路，連接到D/A轉(zhuǎn)換器；和控制電路，連接到存儲電路和D/A轉(zhuǎn)換器；其中多個開關(guān)元件由輸入數(shù)字音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，其中多個開關(guān)元件從多個電阻器之間選中的其中一個連接部分中提取電位，其中輸入數(shù)字音頻數(shù)據(jù)是非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字信號，并且其中設(shè)置多個電阻器的電阻值，使得電位是線性轉(zhuǎn)換模擬音頻信號。
13.權(quán)利要求12的液晶顯示設(shè)備，其中輸入數(shù)字音頻數(shù)據(jù)是根據(jù)μ定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的數(shù)字化數(shù)據(jù)。
14.權(quán)利要求12的液晶顯示設(shè)備，其中輸入數(shù)字音頻數(shù)據(jù)是根據(jù)A定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的數(shù)字化數(shù)據(jù)。
15.權(quán)利要求13的液晶顯示設(shè)備，其中輸入數(shù)字音頻信號是根據(jù)μ定律系統(tǒng)進(jìn)行編碼的數(shù)字化n位信號，n是2或者更大的整數(shù)，其中多個電阻器是2n個電阻器組，其中從第一基準(zhǔn)電壓起的第m個電阻器組包括2n個電阻器，m是滿足1≤m≤(n-1)的整數(shù)，每個電阻器具有2n-m·R的電阻值，其中從第二基準(zhǔn)電壓起的第m個電阻器組包括2n個電阻器，每個電阻器具有(2n-m·R)的電阻值，其中從第一基準(zhǔn)電壓起的第n個電阻器組包括(2n-1)個電阻器，每個電阻器具有R的電阻值，其中從第二基準(zhǔn)電壓起的第n個電阻器組包括(2n-1)個電阻器，每個電阻器具有R的電阻值，并且其中在從第一基準(zhǔn)電壓起的第n個電阻器組和從第二基準(zhǔn)電壓起的第n個電阻器組之間提供了用于提取電位的兩個連接。
16.權(quán)利要求12的液晶顯示設(shè)備，其中揚(yáng)聲器安裝在基板上，并且連接到音頻信號處理電路。
全文摘要
一種D/A轉(zhuǎn)換器，輸入以非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，諸如根據(jù)μ定律系統(tǒng)等進(jìn)行編碼的數(shù)字信號，而將其轉(zhuǎn)換成模擬信號。一種D/A轉(zhuǎn)換器為電阻器串的類型，其中電阻器串的每個電阻器的電阻值未被設(shè)成一致的，而是進(jìn)行加權(quán)，使得編碼的輸入數(shù)字信號和輸出模擬信號之間的非線性關(guān)系轉(zhuǎn)換為線性關(guān)系。因此，不需要用于將非線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為線性轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的解碼電路。
文檔編號H03M1/66GK1627645SQ20041010026
公開日2005年6月15日 申請日期2004年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月11日
發(fā)明者宮田和彥, 小山潤, 三宅博之 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所, 夏普株式會社