JPH1117544A - スイッチト・キャパシタ型da変換回路及びその制御方法及びlcd駆動制御回路及びlcd駆動制御方法及びlcd駆動制御用集積回路 - Google Patents

スイッチト・キャパシタ型da変換回路及びその制御方法及びlcd駆動制御回路及びlcd駆動制御方法及びlcd駆動制御用集積回路

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JPH1117544A
JPH1117544A JP9168824A JP16882497A JPH1117544A JP H1117544 A JPH1117544 A JP H1117544A JP 9168824 A JP9168824 A JP 9168824A JP 16882497 A JP16882497 A JP 16882497A JP H1117544 A JPH1117544 A JP H1117544A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】DA変換出力信号が基準電圧レベルに対して上
下対照なレベルとなるDA変換回路及び制御方法と、そ
れを応用したLCD駆動制御回路及び駆動制御方法を得
る。 【解決手段】演算増幅器1と、第1・第2・第3のキャ
パシタ2・3・4と、第1から第5のスイッチ6・11
・7・9・14とからなり、第2のキャパシタは基準容
量値の2の0乗倍から2の(N−1)乗倍までの容量値
のN個のキャパシタ列からなる。このキャパシタ列の各
々を第1の基準電圧端子5、あるいは第2の基準電圧端
子8または第3の基準電圧端子10に前記スイッチを介
して接続制御する。前記スイッチは極性制御信号20、
基準クロック信号21及びデジタル信号22により制御
され、特に極性制御信号を切換えることで、基準電圧端
子16の電圧レベルに対し上下対照なDA変換アナログ
出力信号17を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチト・キャ
パシタ型DA変換回路及びその制御方法と、それを応用
したLCD駆動制御回路及びその制御方法に関して、特
に、アナログ変換出力信号の電圧レベルを所定の基準電
圧に対して上下対照なレベルとなるようにしたDA変換
回路及びその制御方法と、LCD駆動回路及びその制御
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のDA変換回路は、例えば特開昭6
1−39726号公報にあるように、アナログ変換出力
信号のレベルを基準電圧レベルに対して上下対照なレベ
ルにするために、キャパシタやスイッチの組を2組用意
して、平衡演算増幅器から出力するようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この従来のDA変換回
路では、前述したように、基準電圧レベルに対して上下
対照となるアナログ変換出力信号を得るためには、キャ
パシタやスイッチの組を2組用意する必要があり、回路
が煩雑になり、またその制御も煩雑なものとなる欠点が
ある。本発明の目的は、この欠点を解決するために、従
来2組用意していたキャパシタやスイッチの組を1組に
減らしたDA変換回路及びその制御方法と、このDA変
換回路及び制御方法を応用したLCD表示装置の駆動制
御回路及び駆動制御方法を提案するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明のスイッチト・キャパシタ型DA変換回路
は、演算増幅器と、一端が前記演算増幅器の逆相入力端
子に接続された、容量値が基準容量の2のN乗倍の容量
値の第1のキャパシタ、容量値が基準容量の2の0乗倍
から2の(N−1)乗倍の容量値のN個のキャパシタC
i(iは整数、Nは自然数、0≦i≦ N−1)からな
る第2のキャパシタ列、及び容量値が基準容量と同じ容
量値の第3のキャパシタと、前記第2のキャパシタ列の
各々のキャパシタの他端を第1の基準電圧端子と接続ま
たは切断するN個のスイッチからなる第1のスイッチ列
と、前記第2のキャパシタ列の各々のキャパシタの他端
を第3のスイッチを介して第2の基準電圧端子または第
4のスイッチを介して第3の基準電圧端子に接続または
切断するN個のスイッチからなる第2のスイッチ列と、
前記演算増幅器の出力端子と逆相入力端子とを接続また
は切断する第5のスイッチとを有し、前記第1のキャパ
シタの他端は前記演算増幅器の出力端子と接続され、前
記第3のキャパシタの他端は前記第3のスイッチを介し
て前記第2の基準電圧端子または前記第4のスイッチを
介して前記第3の基準電圧端子に接続され、前記演算増
幅器の正相入力端子は第4の基準電圧端子に接続され、
前記第1から第5の各スイッチは、極性制御信号と基準
クロック信号とデジタル・アナログ変換するNビットの
デジタル信号Diとにより接続/切断が制御され、前記
第5のスイッチはクロック信号により、前記第3のスイ
ッチは前記極性制御信号と前記クロック信号の排他的論
理和をとった信号により、前記第4のスイッチは前記排
他的論理和をとった信号を反転した信号により、前記第
2のキャパシタ列の各キャパシタCiに接続された前記
第1のスイッチ列の各スイッチは前記排他的論理和をと
った信号と前記デジタル信号の各々のビット信号Diと
の論理積をとった信号により、前記第2のキャパシタ列
の各キャパシタCiに接続された前記第2のスイッチ列
の各スイッチは前記論理積をとった信号を反転した信号
により、各々接続または切断の制御をするようにして、
前記演算増幅器の出力端子の信号をアナログ変換出力信
号とした。
【0005】また、本発明の別のスイッチト・キャパシ
タ型DA変換回路は、演算増幅器と、一端が前記演算増
幅器の逆相入力端子に接続された、容量値が基準容量の
2のN乗倍の容量値の第1のキャパシタ、容量値が基準
容量の2の0乗倍から2の(N−1)乗倍の容量値のN
個のキャパシタCi(iは整数、Nは自然数、0≦i≦
N−1)からなる第2のキャパシタ列、容量値が基準
容量と同じ容量値の第3のキャパシタ、及び容量値が基
準容量と同じ容量値の第4のキャパシタと、前記第2の
キャパシタ列の各々のキャパシタの他端を第1の基準電
圧端子と接続または切断するN個のスイッチからなる第
1のスイッチ列と、前記第2のキャパシタ列の各々のキ
ャパシタの他端を第3のスイッチを介して第2の基準電
圧端子または第4のスイッチを介して第3の基準電圧端
子に接続または切断するN個のスイッチからなる第2の
スイッチ列と、前記演算増幅器の出力端子と逆相入力端
子とを接続または切断する第5のスイッチと、一端が前
記第4のキャパシタの他端に接続された、容量値が基準
容量の2の0乗倍から2の(M−1)乗倍の容量値のM
個のキャパシタCj(jは整数、Mは自然数、0≦j≦
M−1)からなる第5のキャパシタ列と、前記第5の
キャパシタ列の各々のキャパシタの他端を前記第1の基
準電圧端子と接続または切断するM個のスイッチからな
る第6のスイッチ列と、前記第5のキャパシタ列の各々
のキャパシタの他端を前記第2の基準電圧端子に接続ま
たは切断するM個のスイッチからなる第7のスイッチ列
と、前記第5のキャパシタ列に接続された前記第4のキ
ャパシタの他端を前記第3の基準電圧端子と接続または
切断する第8のスイッチを有し、前記第1のキャパシタ
の他端は前記演算増幅器の出力端子と接続され、前記演
算増幅器の正相入力端子は前記第4の基準電圧端子に接
続され、前記第3のキャパシタの他端は前記第3のスイ
ッチを介して前記第2の基準電圧端子または前記第4の
スイッチを介して前記第3の基準電圧端子に接続され、
前記第1から第8の各スイッチは、極性制御信号と基準
クロック信号とデジタル・アナログ変換する(N+M)
ビットのデジタル信号Dk(kは整数、0≦k≦ N+
M−1)とにより接続/切断が制御され、前記第5及び
第8のスイッチはクロック信号により、前記第3のスイ
ッチは前記極性制御信号と前記クロック信号の排他的論
理和をとった信号により、前記第4のスイッチは前記排
他的論理和をとった信号を反転した信号により、前記第
2のキャパシタ列の各キャパシタCiに接続された前記
第1のスイッチ列の各スイッチ及び前記第5のキャパシ
タ列の各キャパシタCjに接続された前記第6のスイッ
チ列の各スイッチは前記排他的論理和をとった信号と前
記デジタル信号の各々のビット信号Dkとの論理積をと
った信号により、前記第2のキャパシタ列の各キャパシ
タCiに接続された前記第2のスイッチ列の各スイッチ
及び前記第5のキャパシタ列の各キャパシタCjに接続
された前記第7のスイッチ列の各スイッチは前記論理積
をとった信号を反転した信号により、各々接続または切
断の制御をするようにして、前記演算増幅器の出力端子
の信号をアナログ変換出力信号とした。
【0006】また、本発明のスイッチト・キャパシタ型
DA変換回路の制御方法は、前述ののスイッチト・キャ
パシタ型DA変換回路において、前記デジタル信号の同
じ値に対して、前記クロック信号の個々のサイクル毎に
前記極性制御信号を反転することにより、前記演算増幅
器の出力端子から出力されるアナログ変換出力信号を、
前記第4の基準電圧端子に印加される第4の電圧レベル
に対して上下に対照な電圧レベルとなるようにした。
【0007】また、本発明のLCD駆動制御回路は、前
述したスイッチト・キャパシタ型DA変換回路におい
て、LCD表示装置の1画面分のフレーム周期を示すフ
レーム信号を前記極性制御信号とし、水平走査ビット同
期信号を前記クロック信号とし、Nビットまたは(N+
M)ビットのデジタル・ビデオ信号を前記Nビットまた
は(N+M)ビットのデジタル信号とし、前記アナログ
変換出力信号をアナログ・ビデオ信号として出力するよ
うにした。
【0008】また、本発明のLCD駆動制御方法は、前
記フレーム信号をフレーム周期毎に反転するようにし
て、LCD表示装置を交流駆動するようにした。
【0009】また、本発明のLCD駆動制御用集積回路
は、前記のLCD駆動制御回路を複数個内蔵するように
した。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、以
下に図面を参照して説明する。
【0011】図1は、本発明の第1の実施の形態のスイ
ッチト・キャパシタ型DA変換回路のブロック図であ
る。
【0012】本発明の第1の実施の形態のスイッチト・
キャパシタ型DA変換回路は、図1に示すように、演算
増幅器1と、一端が前記演算増幅器1の逆相入力端子1
3に接続された、容量値が基準容量の2のN乗倍の容量
値の第1のキャパシタ2、容量値が基準容量の2の0乗
倍から2の(N−1)乗倍の容量値のN個のキャパシタ
Ci(iは整数、Nは自然数、0≦i≦ N−1)から
なる第2のキャパシタ列3、及び容量値が基準容量と同
じ容量値の第3のキャパシタ4と、前記第2のキャパシ
タ列3の各々のキャパシタの他端を第1の基準電圧端子
5と接続または切断するN個のスイッチからなる第1の
スイッチ列6と、前記第2のキャパシタ列3の各々のキ
ャパシタの他端を第3のスイッチ7を介して第2の基準
電圧端子8または第4のスイッチ9を介して第3の基準
電圧端子10に接続または切断するN個のスイッチから
なる第2のスイッチ列11と、前記演算増幅器1の出力
端子12と逆相入力端子13とを接続または切断する第
5のスイッチ14とを有し、前記第1のキャパシタ2の
他端は前記演算増幅器1の出力端子12と接続され、前
記第3のキャパシタ4の他端は前記第3のスイッチ7を
介して前記第2の基準電圧端子8または前記第4のスイ
ッチ9を介して前記第3の基準電圧端子10に接続さ
れ、前記演算増幅器1の正相入力端子15は第4の基準
電圧端子16に接続され、前記第1から第5の各スイッ
チは、極性制御信号20と基準クロック信号21とデジ
タル・アナログ変換するNビットのデジタル信号Di
(iは整数、0≦i≦ N−1)22とにより接続/切
断が制御され、前記第5のスイッチ14は前記クロック
信号21により、前記第3のスイッチ7は前記極性制御
信号20と前記クロック信号21の排他的論理和30を
とった信号により、前記第4のスイッチ9は前記排他的
論理和30をとった信号を反転(32)した信号によ
り、前記第2のキャパシタ列3の各キャパシタCiに接
続された前記第1のスイッチ列6の各スイッチは前記排
他的論理和30をとった信号と前記デジタル信号の各々
のビット信号Diとの論理積31をとった信号により、
前記第2のキャパシタ列3の各キャパシタCiに接続さ
れた前記第2のスイッチ列11の各スイッチは前記論理
積31をとった信号を反転(33)した信号により、各
々接続または切断の制御をするようにして、前記演算増
幅器1の出力端子12の信号をアナログ変換信号出力1
7としている。
【0013】次に、このスイッチト・キャパシタ型DA
変換回路の動作について説明する。
【0014】まず、スイッチト・キャパシタ型DA変換
回路の動作原理を説明する。図3は、図1の回路を簡略
化して示したもので、第3の基準電圧端子と第4の基準
電圧端子は共通にしてある。ここで、第1のキャパシタ
302(CP1)の容量値は基準容量値Cの2のN乗倍
の値、第2のキャパシタ303(CP2)の容量値は基
準容量値Cのn倍の値、第3のキャパシタ304(CP
3)の容量値は基準容量値Cの(2のN乗−n)倍の値
とする。このスイッチト・キャパシタ型DA変換回路
は、スイッチSW1、SW3の組とスイッチSW2、S
W4、SW5の組とを交互に開閉することによりDA変
換動作を行う。まず、SW2、SW4、SW5を閉じ、
SW1、SW3を開いた状態にしてキャパシタCP1、
CP2、CP3をリセットする。このとき、演算増幅器
OP1の出力信号Voは正相入力端子の電圧レベルV4
に等しくなる。次に、スイッチSW1、SW3を閉じ、
スイッチSW2、SW4、SW5を開いた状態にする
と、電荷の保存則から式1が成り立つ。ここに、Vaは
演算増幅器OP1の逆相入力端子の電圧レベルである。 〔式1〕
【0015】式1をVoについて解くと式2のようにな
る。 〔式2〕
【0016】ここに、Vaの電圧値は正相入力端子の電
圧値V4と等価とみなすことができるので、式2から次
の式3を得ることができる。 〔式3〕
【0017】式3において、nの値を整数値として、0
から2^Nまでの整数値をとるようにすれば、nの値に
応じた電圧レベル出力を得ることができる。従って、こ
のキャパシタCP2を、図1の第2のキャパシタ列と第
1及び第2のスイッチ列とで構成することにより、デジ
タル入力信号Diの値に応じたDA変換出力Voutを
得ることができ、NビットDA変換回路を構成すること
ができる。
【0018】図3において、今度はスイッチSW1、S
W3、SW5の組と、スイッチSW2、SW4の組とを
交互に開閉する場合について検討すると、まず、スイッ
チSW1、SW3、SW5を閉じ、スイッチSW2、S
W4を開き、次にスイッチSW1、SW3、SW5を開
き、スイッチSW2、SW4を閉じるようにすると、電
荷の保存則から式4が成り立つ。ここに、Vaは逆相入
力端子の電圧レベルである。 〔式4〕
【0019】ここでも、Va=V4としてよいので、式
4をVoについて解くと、式5のようになる。 〔式5〕
【0020】ここに、式3及び式5を変形すると、それ
ぞれ式6、及び式7になる。 〔式6〕
【0021】〔式7〕
【0022】これら2つの式を比べると、出力電圧レベ
ルが電圧レベルV4を中心にして上下対照な電圧レベル
出力となっていることがわかる。従って、スイッチSW
1、SW2、SW3、SW4、SW5の開閉の順序を変
えることによりDA変換出力の電圧レベルを基準電圧レ
ベルV4を中心にした上下対照な電圧レベルとすること
ができる。
【0023】図1で、極性制御信号、基準クロック信号
及びデジタル信号Diと、排他的論理和及び論理積とに
より第1から第5のスイッチを制御する事により、以上
に述べたスイッチト・キャパシタ型DA変換回路の動作
が実現される。すなわち、図4に示すようなタイミング
波形をそれぞれ極性制御信号、基準クロック信号及びデ
ジタル信号に与えることにより、デジタル変換した信号
を、極性を選択して出力することが可能となる。すなわ
ち、図4のT10の期間についてみると、極性制御信号
がLowレベルで、基準クロック信号がHighの期間
T11では、第1及び第2のスイッチ列はデジタル信号
に従って開閉し、第3のスイッチは閉、第4のスイッチ
は開、第5のスイッチは閉となる。次に図4のT12の
期間になると、第1のスイッチ列は開、第2のスイッチ
列は閉、第3のスイッチは開、第4のスイッチは閉、第
5のスイッチは開となり、直前の期間T11において第
2のキャパシタ列にサンプリングされた電荷に従ってD
A変換動作を行い、その出力Voutは次の式8で表さ
れる値となる。 〔式8〕
【0024】次に、図4のT20の期間についてみる
と、極性制御信号がHighレベルで、基準クロック信
号がHighの期間T21では、第1のスイッチ列は
開、第2のスイッチ列は閉、第3のスイッチは開、第4
のスイッチは閉、第5のスイッチは閉となり、次の期間
T22では、第1及び第2のスイッチ列はデジタル信号
に従って開閉し、第3のスイッチは閉、第4のスイッチ
は開、第5のスイッチは開となる。このとき、その出力
Voutは、次の式9で表される値となる。 〔式9〕
【0025】ここで、第4の基準電圧V4のレベルを電
源電圧の2分の1のレベル値、第3の基準電圧V3のレ
ベルを第4の基準電圧V4のレベルの2分の1のレベル
値とすることにより、第1及び第2の基準電圧の差の電
圧レベル(V1−V2)を、前記第3の基準電圧V3の
レベルと前記第3の基準電圧と第4の基準電圧の和の電
圧(V3+V4)レベルとの間の電圧レベルとすること
ができる。
【0026】また、式8と式9とを比べると、Vout
の値はV4のレベル値に対して上下対照のレベルとなっ
ている。
【0027】このDA変換回路において、極性制御信号
をフレーム毎に反転するフレーム制御信号、基準クロッ
ク信号を水平走査ビット同期信号、デジタル信号をデジ
タル・ビデオ信号としてLCD表示装置を駆動すること
により、フレーム毎に反転する交流駆動信号を得ること
ができ、LCD駆動制御回路及びLCD駆動制御方法と
して応用することができる。
【0028】さらにまた、このDA変換回路を応用した
LCD駆動回路を複数個内蔵するようにして、LCD駆
動制御用集積回路とすることができる。
【0029】次に、本発明の第2の実施の形態のスイッ
チト・キャパシタ型DA変換回路について説明する。
【0030】図2は、本発明の第2の実施の形態のスイ
ッチト・キャパシタ型DA変換回路のブロック図で、N
+MビットのDA変換回路を、上位のNビットと下位の
Mビットに分けて構成した例である。
【0031】その構成は、演算増幅器201と、一端が
前記演算増幅器の逆相入力端子213に接続された、容
量値が基準容量の2のN乗倍の容量値の第1のキャパシ
タ202、容量値が基準容量の2の0乗倍から2の(N
−1)乗倍の容量値のN個のキャパシタCi(iは整
数、Nは自然数、0≦i≦ N−1)からなる第2のキ
ャパシタ列203、容量値が基準容量と同じ容量値の第
3のキャパシタ204、及び容量値が基準容量と同じ容
量値の第4のキャパシタ218と、前記第2のキャパシ
タ列の各々のキャパシタの他端を第1の基準電圧端子2
05と接続または切断するN個のスイッチからなる第1
のスイッチ列206と、前記第2のキャパシタ列の各々
のキャパシタの他端を第3のスイッチ207を介して第
2の基準電圧端子208または第4のスイッチ209を
介して第3の基準電圧端子210に接続または切断する
N個のスイッチからなる第2のスイッチ列211と、前
記演算増幅器の出力端子212と逆相入力端子213と
を接続または切断する第5のスイッチ214と、一端が
前記第4のキャパシタの他端に接続された、容量値が基
準容量の2の0乗倍から2の(M−1)乗倍の容量値の
M個のキャパシタCj(jは整数、Mは自然数、0≦j
≦ M−1)からなる第5のキャパシタ列219と、前
記第5のキャパシタ列の各々のキャパシタの他端を前記
第1の基準電圧端子205と接続または切断するM個の
スイッチからなる第6のスイッチ列240と、前記第5
のキャパシタ列の各々のキャパシタの他端を前記第2の
基準電圧端子208に接続または切断するM個のスイッ
チからなる第7のスイッチ列241と、前記第5のキャ
パシタ列219に接続された前記第4のキャパシタ21
8の他端を前記第3の基準電圧端子210と接続または
切断する第8のスイッチ242を有し、前記第1のキャ
パシタ202の他端は前記演算増幅器201の出力端子
212と接続され、前記演算増幅器の正相入力端子21
5は第4の基準電圧端子216に接続され、前記第3の
キャパシタ204の他端は前記第3のスイッチ207を
介して前記第2の基準電圧端子208または前記第4の
スイッチ209を介して前記第3の基準電圧端子210
に接続され、前記第1から第8の各スイッチは、極性制
御信号220と基準クロック信号221とデジタル・ア
ナログ変換する(N+M)ビットのデジタル信号Dk
(kは整数、0≦k≦ N+M−1)222とにより接
続/切断が制御され、前記第5及び第8のスイッチは前
記基準クロック信号により、前記第3のスイッチは前記
極性制御信号と前記基準クロック信号の排他的論理和を
とった信号により、前記第4のスイッチは前記排他的論
理和をとった信号を反転した信号により、前記第2のキ
ャパシタ列の各キャパシタCiに接続された前記第1の
スイッチ列の各スイッチ及び前記第5のキャパシタ列の
各キャパシタCjに接続された前記第6のスイッチ列の
各スイッチは前記排他的論理和をとった信号と前記デジ
タル信号の各々のビット信号Dkとの論理積231をと
った信号により、前記第2のキャパシタ列の各キャパシ
タCiに接続された前記第2のスイッチ列の各スイッチ
及び前記第5のキャパシタ列の各キャパシタCjに接続
された前記第7のスイッチ列の各スイッチは前記論理積
(231)をとった信号を反転(233)した信号によ
り、各々接続または切断の制御をするようにして、前記
演算増幅器201の出力端子の信号をアナログ変換信号
出力217として、上位ビット、下位ビット分離型のス
イッチト・キャパシタ型DA変換回路を構成している。
【0032】次に、この回路の動作を同様に、図4のタ
イミング図に従って説明する。
【0033】図4の期間T10についてみると、極性制
御信号がLow、基準クロック信号がHighの期間T
11では、第1、第2、第6及び第7のスイッチ列はデ
ジタル信号Dkに従って開閉し、第3のスイッチは閉、
第4のスイッチは開、第5及び第8のスイッチは閉とな
る。次のT12の期間では、第1及び第6のスイッチ列
は開、第2及び第7のスイッチ列は閉、第3のスイッチ
は開、第4のスイッチは閉、第5及び第8のスイッチは
開となる。このときの出力Voutの値は次の式10の
ように表される。 〔式10〕
【0034】次に、図4の期間T20についてみると、
極性制御信号及び基準クロック信号がともにHighの
期間T21では、第1及び第6のスイッチ列は開、第2
及び第7のスイッチ列は閉、第3のスイッッチは開、第
4のスイッチは閉、第5及び第8のスイッチは閉とな
り、次のT22の期間では、第1、第2、第6及び第7
のスイッチ列はデジタル信号Dkにより開閉し、第3の
スイッチは閉、第4のスイッチは開、第5及び第8のス
イッチは開となる。このときの出力Voutの値は次の
式11のように表される。 〔式11〕
【0035】ここで、第4の基準電圧V4のレベルを電
源電圧の2分の1のレベル値、第3の基準電圧V3のレ
ベルを第4の基準電圧V4のレベルの2分の1のレベル
値とすることにより、第1及び第2の基準電圧の差の電
圧レベル(V1−V2)を、前記第3の基準電圧V3の
レベルと前記第3の基準電圧と第4の基準電圧の和の電
圧(V3+V4)レベルとの間の電圧レベルとすること
ができる。
【0036】また、式10と式11とを比べると、Vo
utの値はV4のレベル値に対して上下対照のレベルと
なっている。
【0037】このDA変換回路において、極性制御信号
をフレーム毎に反転するフレーム制御信号、基準クロッ
ク信号を水平走査ビット同期信号、デジタル信号をデジ
タル・ビデオ信号としてLCD表示装置を駆動すること
により、フレーム毎に反転する交流駆動信号を得ること
ができ、LCD駆動制御回路及びLCD駆動制御方法と
して応用することができる。
【0038】さらにまた、このDA変換回路を応用した
LCD駆動回路を複数個内蔵するようにして、LCD駆
動制御用集積回路とすることができる。
【0039】
【発明の効果】以上のように、本発明の、スイッチト・
キャパシタ型DA変換回路及びその制御方法と、それを
応用したLCD駆動制御回路及びLCD駆動制御方法に
よれば、従来のキャパシタとスイッチの組の2組の内の
1組を不要とし、また、極性制御信号及びフレーム信号
を反転するように制御するだけで、出力信号のレベルを
基準信号のレベルに対して上下対照のレベルにすること
が可能となり、回路規模が小さくなり、その制御方法も
簡単になるという効果がある。
【0040】また、DA変換アナログ信号出力の電圧レ
ベルを規定するために外部から供給する第1から第4の
基準電圧レベルを、本発明のDA変換回路の電源電圧レ
ベルと接地電圧レベルとの中間領域の電圧レベルに適正
に設定することにより、電源ラインや接地ラインの電圧
変動の影響を受けにくくすることが可能となるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態のスイッチト・キャ
パシタ型NビットDA変換回路のブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態のスイッチト・キャ
パシタ型(N+M)ビットDA変換回路のブロック図で
ある。
【図3】図1のブロック図を簡略化したDA変換回路の
ブロック図である。
【図4】本発明の極性制御信号、基準クロック信号及び
デジタル信号のタイミング図である。
【符号の説明】
1 演算増幅器 2 第1のキャパシタ 3 第2のキャパシタ列 4 第3のキャパシタ 5 第1の基準電圧端子 6 第1のスイッチ列 7 第3のスイッチ 8 第2の基準電圧端子 9 第4のスイッチ 10 第3の基準電圧端子 11 第2のスイッチ列 12 演算増幅器の出力端子 13 演算増幅器の逆相入力端子 14 第5のスイッチ 15 演算増幅器の正相入力端子 16 第4の基準電圧端子 17 DA変換アナログ信号出力 20 極性制御信号 21 基準クロック信号 22 デジタル信号 30 排他的論理和 31 論理積 32、33 反転 201 演算増幅器 202 第1のキャパシタ 203 第2のキャパシタ列 204 第3のキャパシタ 205 第1の基準電圧端子 206 第1のスイッチ列 207 第3のスイッチ 208 第2の基準電圧端子 209 第4のスイッチ 210 第3の基準電圧端子 211 第2のスイッチ列 212 演算増幅器の出力端子 213 演算増幅器の逆相入力端子 214 第5のスイッチ 215 演算増幅器の正相入力端子 216 第4の基準電圧端子 217 DA変換アナログ信号出力 218 第4のキャパシタ 219 第5のキャパシタ列 220 極性制御信号 221 基準クロック信号 222 デジタル信号 230 排他的論理和 231 論理積 232、233 反転 240 第6のスイッチ列 241 第7のスイッチ列 242 第8のスイッチ 301 演算増幅器 302 第1のキャパシタ 303 第2のキャパシタ列 304 第3のキャパシタ 305 第1の基準電圧端子 306 第1のスイッチ列 307 第3のスイッチ 308 第2の基準電圧端子 309 第4のスイッチ 310 第3の基準電圧端子 311 第2のスイッチ列 312 演算増幅器の出力端子 313 演算増幅器の逆相入力端子 314 第5のスイッチ 315 演算増幅器の正相入力端子 316 第4の基準電圧端子 317 DA変換アナログ信号出力

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 演算増幅器と、一端が前記演算増幅器の
    逆相入力端子に接続された、容量値が基準容量の2のN
    乗倍の容量値の第1のキャパシタ、容量値が基準容量の
    2の0乗倍から2の(N−1)乗倍の容量値のN個のキ
    ャパシタCi(iは整数、Nは自然数、0≦i≦ N−
    1)からなる第2のキャパシタ列、及び容量値が基準容
    量と同じ容量値の第3のキャパシタと、前記第2のキャ
    パシタ列の各々のキャパシタの他端を第1の基準電圧端
    子と接続または切断するN個のスイッチからなる第1の
    スイッチ列と、前記第2のキャパシタ列の各々のキャパ
    シタの他端を第3のスイッチを介して第2の基準電圧端
    子または第4のスイッチを介して第3の基準電圧端子に
    接続または切断するN個のスイッチからなる第2のスイ
    ッチ列と、前記演算増幅器の出力端子と逆相入力端子と
    を接続または切断する第5のスイッチとを有し、前記第
    1のキャパシタの他端は前記演算増幅器の出力端子と接
    続され、前記第3のキャパシタの他端は前記第3のスイ
    ッチを介して前記第2の基準電圧端子または前記第4の
    スイッチを介して前記第3の基準電圧端子に接続され、
    前記演算増幅器の正相入力端子は第4の基準電圧端子に
    接続され、前記第1から第5の各スイッチは、極性制御
    信号と基準クロック信号とデジタル・アナログ変換する
    Nビットのデジタル信号Diとにより接続/切断が制御
    され、前記第5のスイッチはクロック信号により、前記
    第3のスイッチは前記極性制御信号と前記クロック信号
    の排他的論理和をとった信号により、前記第4のスイッ
    チは前記排他的論理和をとった信号を反転した信号によ
    り、前記第2のキャパシタ列の各キャパシタCiに接続
    された前記第1のスイッチ列の各スイッチは前記排他的
    論理和をとった信号と前記デジタル信号の各々のビット
    信号Diとの論理積をとった信号により、前記第2のキ
    ャパシタ列の各キャパシタCiに接続された前記第2の
    スイッチ列の各スイッチは前記論理積をとった信号を反
    転した信号により、各々接続または切断の制御をするよ
    うにして、前記演算増幅器の出力端子の信号をアナログ
    変換出力信号としたことを特徴とするスイッチト・キャ
    パシタ型DA変換回路。
  2. 【請求項2】 演算増幅器と、一端が前記演算増幅器の
    逆相入力端子に接続された、容量値が基準容量の2のN
    乗倍の容量値の第1のキャパシタ、容量値が基準容量の
    2の0乗倍から2の(N−1)乗倍の容量値のN個のキ
    ャパシタCi(iは整数、Nは自然数、0≦i≦ N−
    1)からなる第2のキャパシタ列、容量値が基準容量と
    同じ容量値の第3のキャパシタ、及び容量値が基準容量
    と同じ容量値の第4のキャパシタと、前記第2のキャパ
    シタ列の各々のキャパシタの他端を第1の基準電圧端子
    と接続または切断するN個のスイッチからなる第1のス
    イッチ列と、前記第2のキャパシタ列の各々のキャパシ
    タの他端を第3のスイッチを介して第2の基準電圧端子
    または第4のスイッチを介して第3の基準電圧端子に接
    続または切断するN個のスイッチからなる第2のスイッ
    チ列と、前記演算増幅器の出力端子と逆相入力端子とを
    接続または切断する第5のスイッチと、一端が前記第4
    のキャパシタの他端に接続された、容量値が基準容量の
    2の0乗倍から2の(M−1)乗倍の容量値のM個のキ
    ャパシタCj(jは整数、Mは自然数、0≦j≦ M−
    1)からなる第5のキャパシタ列と、前記第5のキャパ
    シタ列の各々のキャパシタの他端を前記第1の基準電圧
    端子と接続または切断するM個のスイッチからなる第6
    のスイッチ列と、前記第5のキャパシタ列の各々のキャ
    パシタの他端を前記第2の基準電圧端子に接続または切
    断するM個のスイッチからなる第7のスイッチ列と、前
    記第5のキャパシタ列に接続された前記第4のキャパシ
    タの他端を前記第3の基準電圧端子と接続または切断す
    る第8のスイッチを有し、前記第1のキャパシタの他端
    は前記演算増幅器の出力端子と接続され、前記演算増幅
    器の正相入力端子は第4の基準電圧端子に接続され、前
    記第3のキャパシタの他端は前記第3のスイッチを介し
    て前記第2の基準電圧端子または前記第4のスイッチを
    介して前記第3の基準電圧端子に接続され、前記第1か
    ら第8の各スイッチは、極性制御信号と基準クロック信
    号とデジタル・アナログ変換する(N+M)ビットのデ
    ジタル信号Dk(kは整数、0≦k≦ N+M−1)と
    により接続/切断が制御され、前記第5及び第8のスイ
    ッチはクロック信号により、前記第3のスイッチは前記
    極性制御信号と前記クロック信号の排他的論理和をとっ
    た信号により、前記第4のスイッチは前記排他的論理和
    をとった信号を反転した信号により、前記第2のキャパ
    シタ列の各キャパシタCiに接続された前記第1のスイ
    ッチ列の各スイッチ及び前記第5のキャパシタ列の各キ
    ャパシタCjに接続された前記第6のスイッチ列の各ス
    イッチは前記排他的論理和をとった信号と前記デジタル
    信号の各々のビット信号Dkとの論理積をとった信号に
    より、前記第2のキャパシタ列の各キャパシタCiに接
    続された前記第2のスイッチ列の各スイッチ及び前記第
    5のキャパシタ列の各キャパシタCjに接続された前記
    第7のスイッチ列の各スイッチは前記論理積をとった信
    号を反転した信号により、各々接続または切断の制御を
    するようにして、前記演算増幅器の出力端子の信号をア
    ナログ変換出力信号としたことを特徴とするスイッチト
    ・キャパシタ型DA変換回路。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2のスイッチト・
    キャパシタ型DA変換回路において、前記デジタル信号
    の同じ値に対して、前記クロック信号の個々のサイクル
    毎に前記極性制御信号を反転することにより、前記演算
    増幅器の出力端子から出力されるアナログ変換出力信号
    を、前記第4の基準電圧端子に印加される第4の電圧レ
    ベルに対して上下に対照な電圧レベルとなるようにした
    ことを特徴とするDA変換回路の制御方法。
  4. 【請求項4】 請求項1または請求項2のスイッチト・
    キャパシタ型DA変換回路において、LCD表示装置の
    1画面分のフレーム周期を示すフレーム信号を前記極性
    制御信号とし、水平走査ビット同期信号を前記基準クロ
    ック信号とし、Nビットまたは(N+M)ビットのデジ
    タル・ビデオ信号を前記Nビットまたは(N+M)ビッ
    トのデジタル信号とし、前記アナログ変換出力信号をア
    ナログ・ビデオ信号として出力するようにしたことを特
    徴とするLCD駆動制御回路。
  5. 【請求項5】 請求項4において、前記フレーム信号を
    フレーム周期毎に反転するようにして、LCD表示装置
    を交流駆動するようにしたことを特徴とするLCD駆動
    制御方法。
  6. 【請求項6】 請求項4のLCD駆動制御回路を複数個
    内蔵するようにしたことを特徴とするLCD駆動制御用
    集積回路。
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