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研究生:黃韋綸
研究生(外文):Wei-Lun Huang
論文名稱:應用於液晶顯示器垂直驅動電路之高速低功率輸出緩衝器設計
論文名稱(外文):A Low-Power High-Speed Class-B Output Buffer for TFT-LCD Source Drivers
指導教授:邱裕中
指導教授(外文):Yu-Zung Chiou
學位類別:碩士
校院名稱:南台科技大學
系所名稱:電子工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:50
中文關鍵詞:輸出緩衝器
外文關鍵詞:output buffer
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本論文提出一個應用在液晶顯示器源極驅動電路的高速、低功率B 類輸出緩
衝器。這個電路採用了一個互補式差動輸入對來增加輸入端的電壓操作範圍。在
頻率補償方面,傳統的補償方式大多採用米勒電容進行補償,但必須要佔用很大
的佈局面積。本電路採用較節省電路面積的電阻來進行頻率補償,利用補償電阻
新增一個零點來達到電路的穩定。在本電路中採用兩個簡單的比較器偵測輸入級
的電壓變化,並控制輸出級電晶體的導通與截止,輸出級電晶體在穩態的時候都
處於截止狀態,僅消耗很小的靜態電流;在動態的時候卻有很強的驅動能力。在
輸出級的部分,本電路採用了兩級的輸出級,使電路在動態時有更強的驅動能力
與更快的穩定時間。
本電路採用0.35 μm CMOS 製程進行設計與模擬,當電源電壓為3.3 V 以及負
載電容為600 pF 時,靜態電流為3.29 μA,上升及下降的穩定時間分別為1.88 μs
與1.75 μs。
In this thesis, a low-power high-speed class-B Output buffer for TFT-LCD source driver is proposed. The proposed output buffer employs a complementary differential input to obtain a large input operating range. For the frequency compensation, the conventional method always adopts a miller capacitance, which has area disadvantage. In the proposed circuit, the frequency compensation is realized by only using a compensation resistor to introduce a new zero for stability. The proposed output buffer employs two simple comparators to sense the transients of the input to turn on the output transistors, thus draws little current while static, but has a large driving capability while transient. Moreover, the second output stage is used to improve the speed.
The proposed output buffer was simulated basing on 0.35 μm CMOS process. With 3.3 V supply and 600 pF output load, the simulated quiescent current is 3.29 μA. The settling time of rising and falling were 1.88 μs and 1.75 μs, respectively.
摘要 ...................................... iv
英文摘要 ............................... v
致謝 ...................................... vi
目次 ..................................... vii
表目錄 ................................... x
圖目錄 .................................. xi
第一章 緒論 .................................... 1
1.1 研究背景 ............................... 1
1.2 研究動機與目的 ................... 2
1.3 論文架構 ............................... 3
第二章 液晶顯示器概論.......................... 4
2.1 液晶簡介................................. 4
2.1.1 何謂液晶 ............................ 4
2.1.2 電光效應 ............................ 5
2.2 液晶顯示器簡介 ................... 6
2.2.1 液晶顯示器顯示原理 ........ 6
2.2.2 液晶顯示器種類 ................ 7
2.2.3 薄膜電晶體液晶顯示器 ...10
2.3 液晶顯示器驅動電路 ......... 12
2.3.1 源極驅動電路 ...................13
2.3.2 驅動方式 ...........................14
2.3.3 反轉法 ...............................15
2.3.4 共電極電壓驅動 ...............16
第三章 液晶顯示器之輸出緩衝器 ...... 19
3.1 輸出緩衝器簡介 ................. 19
3.1.1 傳統輸出緩衝器架構 .......19
3.1.2 輸出級分類 .......................21
3.2 輸出緩衝器之設計考量 ..... 22
3.2.1 佈局面積 ...........................22
3.2.2 功率消耗 ...........................22
3.2.3 穩定時間 ...........................23
3.2.4 驅動能力 ...........................23
3.3 輸出緩衝器發展現況 ......... 24
3.4 輸出緩衝器電路設計 ......... 27
3.4.1 電路架構 ...........................27
3.4.2 操作原理 ...........................31
第四章 輸出緩衝器之模擬與量測 ......... 34
4.1 模擬結果 ............................. 34
4.2 電路佈局 ............................. 40
4.3 量測結果 ............................. 42
4.4 討論....................................... 45
第五章 總結 ............................................ 46
5.1 總結 ......................................46
參考文獻 .................................... 47
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