[发明专利]差分放大器电路、使用其的数据线驱动器及液晶显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及差分放大器电路、使用差分放大器电路的数据线驱动器、以及液晶显示设备。

背景技术

在用于驱动液晶显示面板的数据线(即，信号线)的数据线驱动器的输出级中通常使用差分放大器电路。这是因为被设置在液晶显示面板中的数据线在长度上长并且具有大的寄生电容，并且因此要求大的驱动功率用于驱动数据线。更加典型地，包括差分放大器的电压跟随器被设置在输出级中使得通过电压跟随器驱动数据线。

在许多的情况下，被设置在数据线驱动器的输出级中的差分放大器电路被构造以适应轨对轨操作。换言之，以输入和输出电压的容许范围的下限尽可能地接近于接地电压并且其容许范围的上限尽可能地接近于电源电压的方式构造差分放大器电路。此要求对在低电源电压的情况下延伸操作电压范围是尤其重要的。

在实现轨对轨操作中要被考虑的技术方面之一是包括(增强型)NMOS晶体管(在下文中被称为“NMOS晶体管对”)的差分对和包括PMOS晶体管(在下文中被称为“PMOS晶体管对”)的差分对的操作电压范围。NMOS晶体管对适应于等于或者高于NMOS晶体管的阈值电压V_TN并且等于或者低于电源电压V_DD的输入电压。然而，PMOS晶体管对适应于等于或者高于接地电压VSS并且等于或者低于(V_DD-V_TP)的输入电压，其中V_TP是PMOS晶体管的阈值电压。

考虑晶体管差分对的此种特性，执行轨对轨操作的差分放大器电路被构造为包括NMOS晶体管对和PMOS晶体管对。例如，在专利文献1中公布像这样的差分放大器。

图1是示出在专利文献1中公布的差分放大器电路1的构造的电路图。在图1中，差分放大器电路101包括NMOS晶体管对102、PMOS晶体管对103、恒流源I_S1和I_S2、电流镜104和105、浮置电流源106、恒流源I_S3、PMOS晶体管MP₈、NMOS晶体管MN₈、以及相位补偿电容器C₁和C₂。NMOS晶体管对102包括一对NMOS晶体管MN₁₀₁和MN₁₀₂，并且PMOS晶体管对103包括一对PMOS晶体管MP₁和MP₂。电流镜104和105中的每一个是折叠级联型电流镜(folded-cascode type current mirror)。电流镜104包括PMOS晶体管MP₃至MP₆，并且电流镜105包括NMOS晶体管MN₃至MN₆。偏置电压V₁被提供给PMOS晶体管MP₅和MP₆，并且偏置电压V₂被提供给NMOS晶体管MN₅和MN₆。浮置电流源106包括PMOS晶体管MP₇和NMOS晶体管MN₇。偏置电压V₃被提供给PMOS晶体管MP₇的栅极，并且偏置电压V₄被提供给NMOS晶体管MN₇的栅极。PMOS晶体管MP₈和NMOS晶体管MN₈被串联地连接在电源线107和接地线108之间，并且它们用作输出晶体管。

被构造如上所述的差分放大器电路1011生成与被提供给正相输入端子109的输入电压IN⁺和被提供给反相输入端子110的输入电压IN^-之间的差相对应的输出电压Vout，以将其输出到输出端子111。由于图1中的差分放大器电路101包括其输入级中的NMOS晶体管对102和PMOS晶体管对103，所以能够实现轨对轨操作。