臺灣博碩士論文加值系統

本篇論文主要描述一個應用在液晶顯示的源極驅動電路之線性12位元數位類比轉換器(DAC)。此架構使用分段式技巧，將12位元數位類比轉換器所需之4096對1選擇器的複雜度，降成只需三組4位元選擇器的子數位類比轉換器。此三組子DAC的輸出電壓利用一切換式電容加法器將其值加起來產生最後輸出，此加法器內使用的運算放大器亦可當成輸出緩衝器使用，因此不會增加功率消耗。
本驅動器所採用的是台積電0.35μm 2P4M CMOS製程，使用的電源電壓為5V。單一通道驅動器包含選擇器與切換式電容加法器面積為120μm ×480μm，利用這樣的方式在不需要增加額外的功率消耗下大大降低了源極驅動器的面積。

In this thesis, a linear 12 bit segmented digital-to-analog converter (DAC) for LCD source driver is proposed. This design employs a method that reduces the area of an LCD source driver without increasing extra power consumption. A typical 12-bit resistor-string DAC requires a 4096-to1 selector. The proposed architecture uses three sets of 4-bit subDACs to reduce the complexity of a 12-bits resistor-string DAC. The digital signal selects 3 voltages from the tree subDACs, and then adds these voltages up by a Switched-Capacitor (SC) adder. The Opamp of the SC adder is also used as the output buffer without extra power consumption.
The proposed LCD source driver was simulated using TSMC 0.35μm 2P4M CMOS process model with a 5V supply. The area for each channel consisting of selectors and an SC adder is about 120μm ×480μm.

致謝 i
摘要 ii
ABSTRACT iii
目錄 iv
第一章 緒論 1
1.1　研究動機 1
1.2　論文架構 2
第二章 液晶顯示器系統簡介 3
2.1　液晶的簡介 3
2.1.1　液晶顯示器的分類 4
2.2　液晶顯示器的顯示與驅動原理 7
2.2.1　液晶的電光效應與偏光特性 7
2.2.2　液晶顯示器的驅動原理 8
2.2.3　反轉法 9
2.2.4　迦瑪校正 11
2.2.5　液晶顯示器基本架 12
2.3　源極驅動器簡介 14
2.3.1　源極驅動器架構 14
2.3.2　電阻串分壓數位類比轉換器 16
2.3.3　R-2R數位類比轉換器 18
第三章 數位類比轉換器設計 20
3.1　數位類比轉換器架構設計 20
3.1.1　分段式架構選擇 20
3.1.2　分段式數位類比轉換器設計 23
3.2　切換式電容加法器 25
3.2.1　折疊疊接式運算放大器 25
3.2.2　切換式電容加法器 27
3.3　電阻串分壓設計 29
3.3.1　傳統電阻串分壓 29
3.3.2　Tango行軍式排法(Tango Sequential Permutation) 31
3.4　RC數位類比轉換器整合 37
第四章 模擬結果 39
4.1　運算放大器模擬 39
4.2　切換式電容加法器模擬 41
4.3　RC數位類比轉換器模擬 44
4.4　佈局後模擬結果 50
4.4.1　佈局後運算放大器模擬 51
4.4.2　佈局後RC數位類比轉換器模擬結果 53
第五章 結論 60
參考文獻 61

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