[发明专利]多输入运算放大器及其输出电压的补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多输入运算放大器，且特别涉及一种多输入运算放大器的输出误差的补偿方法。

背景技术

在减少集成电路(Integrated Circuit，IC)的布局面积的考虑下，许多显示器驱动集成电路的输出缓冲器都会利用多输入运算放大器来建构。这种多输入运算放大器可以通过数个不同的电压值，通过内插来产生组合式的输出电压。

请参照图1绘示的已知的多输入运算放大器的输入级的内部电路图。如图1所示，多输入运算放大器的输入级具有K个差动对，其中K为大于1的正整数，譬如为4。每一差动输入对具有一输入端耦接至多输入运算放大器的一输出端以接收输出电压VO，以及具有另一输入端IN1～INK则分别接收输入电压V1～VK。每一差动对根据所接收的输入电压V1～VK来产生一差动信号V(+)与V(-)，以供后续的输出级电路产生该输出电压VO。

假设输入电压V1～VK只有两种电平的电压VH及VL，在输入电压V1～VK的电压分别为VH、VL、VL、...及VL时，多输入运算放大器100的输出端的输出电压VO等于VL+(VH-VL)/K。依此类推，可以获得如表1中所示的输入电压V1～VK与输出电压VO的关系。其中表1如下所示：

表1：

另外，根据理论计算，输出电压VO也可以如数学式1来表示：

VO=(NgmHVH+NgmLVL)(NgmH+MgmL)---(1)]]>

其中的N与M分别为输入端IN1～INK所接收的输入电压V1～VK的电压为VL及VH的个数，而gm_H以及gm_L分别为差动对接收的输入电压V1～VK的电压电平为VL及VH时的跨导。

由数学式(1)可以清楚得知，只有在gm_H以及gm_L相等的情况下，图1的多输入运算放大器的输出电压VO才能理想地如表1所示。然而，由图2绘示的跨导与差动输入对的两输入端的输入电压差±ΔV的关系图来看，跨导会随着输入电压差ΔV改变，所以gm_H以及gm_L不一定会相等。而这个gm_H以及gm_L间的差异，也造成了多输入运算放大器100的输出电压Vo在输入电压V1～VK的特定组合下，产生误差，而无法理想地如表1所示。譬如是当K＝4时，类型2(亦即V1～V4为VH、VL、VL、VL)的实际输出电压VO会比理想值来得低，而类型4(亦即V1～V4为VH、VH、VH、VL)的实际输出电压VO却比理想值来得高。

发明内容

本发明提供一种适用于多输入运算放大器的输出误差的补偿方法，用以补偿多输入运算放大器在输入电压的特定组合下所产生的输出误差。

本发明提供一种多输入运算放大器，有效补偿在不同电平的输入电压的条件下所产生的输出误差。