[发明专利]一种D/A转换电路及D/A转换方法

说明书

技术领域

本发明涉及数模转换技术领域，特别涉及一种D/A转换电路及D/A转换方法。

背景技术

硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon,LCoS)是一种液晶显示器(LCD)的新兴技术，是由Aurora Systems融合半导体CMOS集成电路与液晶两项技术的优势，于2000年开发出的一种高分辨率，低价格，反射式新型显示技术。它是一种将LCD直接制于单晶硅片上的新型液晶显示器件。单晶硅片上可将LCD的有源矩阵薄膜晶体管(AMTFT)，外部驱动电路及控制电路等全部制于上面,以此作为LCD的一块基板，与另一块作为公共电极的涂上透明导电层的玻璃基板共同封接成一个薄盒,注入液晶即可制成硅基液晶显示器件。

LCoS具有智能化、引线少、体积小、像素开口率高、分辨率高、光利用率高、显示方式多样化、易于实现彩色化、投资少、利于大批量生产等优点。同时又需要特殊的材料、工艺、设计、检测及配套等关键技术，提高了LCoS微显示技术的难度。

LCoS面板的透光系数与施加在液晶两端的电压有关，通过控制电压高低来实现灰度显示功能。

对于LCoS来说，输入的视频信号为4位数字信号，而液晶像素显示不同灰度所需要的是不同高度的模拟电压信号，因此电路中需要集成D/A转换模块实现数模转换功能。不同液晶材料的阈值和饱和电压各不相同，因此LCoS驱动电路中的D/A转换电路需要能够应用于各种主流液晶材料，而且要满足电压调节简单方便的要求。

发明内容

本发明的目的包括提供一种D/A转换电路，进一步的，本发明的目的还包括提供一种D/A转换方法。本发明的D/A转换电路的输入为4位数字信号、时钟信号和16级台阶电平信号，输出为4位数字信号所代表的模拟电平信号。此电路结构简单，调节方便，电压变化范围大，很好满足了后期LCoS微显示面板的测试工作

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种D/A转换电路（数模转换电路），其特征在于，包括以下三种结构：计数器，比较器和传输门。

在一个实施方案中，该D/A转换电路还包括缓冲寄存器。

在另一个实施方案中，计数器和缓冲寄存器的输出连接到比较器的输入端。

在又一个实施方案中，比较器的输出控制传输门的开断。

在一个实施方案中，计数器在时钟作用下重复计数，其输出为4位数字信号，与缓冲寄存器中所存储的4位数字视频信号进行比较；优选地，如果不同输出为低电平，如果相同输出为高电平。

在另一个实施方案中，传输门输入信号为16级不同电压水平的台阶信号，传输门的控制端接比较器的输出。

在又一个实施方案中，所述D/A转换电路用于LCoS驱动电路中，将输入的4位数字信号转换为液晶像素显示所需要的不同高度的模拟电压信号。

优选地，传输门与像素帧缓存电容相连。计数器输出的4位数字信号与缓冲寄存器所储存的4位数字视频信号不同时，比较器输出低电平，传输门截至，像素帧缓存电容上的电压保持不变；计数器输出的4位数字信号与缓冲寄存器所储存的4位数字视频信号相同时，比较器输出高电平，传输门开启，对应的台阶电平通过传输门传送到像素电路帧缓存电容上，实现D/A数模转换功能。

本发明的技术方案还包括一种D/A转换方法（数模转换方法），具体是通过计数器+比较器+传输门的电路形式实现；计数器和缓冲寄存器的输出连接到比较器的输入端，比较器的输出控制传输门的开断；计数器在时钟作用下重复计数，其输出为4位数字信号，与缓冲寄存器中所存储的4位数字视频信号进行比较。

在一个实施方案中，计数器输出的4位数字信号与缓冲寄存器所储存的4位数字视频信号不同时，比较器输出低电平，传输门截至，像素帧缓存电容上的电压保持不变；计数器输出的4位数字信号与缓冲寄存器所储存的4位数字视频信号相同时，比较器输出高电平，传输门开启，对应的台阶电平通过传输门传送到像素电路帧缓存电容上，实现D/A数模转换功能；适当调节台阶电平电压幅值，则可得到数字信号与任意模拟电平高度对应的数模转换结果，因此输出模拟电平的最低和最高电压值可在0-4V的工作电压范围内任意变动，任意两级灰度的电压之差也可以随意调节，满足不同液晶材料驱动要求。

本发明提供的D/A转换电路和D/A转换方法，不仅精度高，变化范围大，而且调试过程中易于调节电压水平以及不同灰度之间的电压差，很好地解决了液晶材料不同所带来的驱动电压不同，光电曲线非线性等技术问题。

更加具体地，其具有以下的有益效果：

（1）电路形式简单，均为标准模块搭建，可靠性高；