专利名称：具有非线性增益的电压转换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电压转换装置，尤其涉及一种具有非线性增益的电压转
换装置。
背景技术：
液晶显示器具有外型轻薄、耗电量少以及无辐射污染等特性，已被广泛
地应用在计算机系统、移动电话、个人数字助理(PDA)等信息产品上。液 晶显示器的工作原理是利用液晶分子在不同排列状态下，对光线具有不同的 偏振或折射效果，因此可经由不同排列状态的液晶分子来控制光线的穿透 量，进一步产生不同强度的输出光线，及不同灰阶强度的红、绿、蓝光。
请参考图1,图1为公知薄膜晶体管(Thin Film Transistor, TFT)液晶 显示器IO的示意图。液晶显示器10包含一液晶显示面板(LCD Panel) 100、 一控制电路102、 一数据线信号输出电路104、 一扫描线信号输出电路106 以及一电压产生器108。液晶显示面板100由两基板(Substrate)构成，而 在两基板间填充有液晶材料(LCD layer )。 一基板上设置有多条数据线(Data Line )110、多条垂直于数据线110的扫描线(Scan Line,或称闸线，Gate Line ) 112以及多个薄膜晶体管114,而在另一基板上设置有一公共电极(Common Electrode )用来经由电压产生器108提供一公共电压(Vcom )。为便于说明， 图1中仅显示四个薄膜晶体管114,实际上，液晶显示面板100中每一数据 线110与扫描线112的交接处(Intersection)均连接有一薄膜晶体管114， 亦即薄膜晶体管114以矩阵的方式分布于液晶显示面板100上，每一数据线 110对应于薄膜晶体管液晶显示器IO的一列(Column),而扫描线112对应 于薄膜晶体管液晶显示器io的一行(Row),且每一薄膜晶体管114对应于 一像素(Pixel)。此外，液晶显示面板100的两基板所构成的电路特性可视 为一等效电容116。
公知薄膜晶体管液晶显示器10的驱动原理详述如下，当控制电路102 接收到水平同步信号(Horizontal Synchronization) 118及垂直同步信号
(Vertical Synchronization ) 120时，4空制电路102会产生相对应的控制4言号 分别输入至数据线信号输出电路104及扫描线信号输出电路106，然后数据 线信号输出电路104及扫描线信号输出电路106会依据该控制信号而对不同 的数据线110及扫描线112产生输入信号，因而控制薄膜晶体管114的导通 及等效电容116两端的电位差，并进一步地改变液晶分子的排列以及相对应 的光线穿透量，以将显示数据122显示于面板上。举例来说，扫描线信号输 出电路106对扫描线112输入一脉波使薄膜晶体管114导通，因此数据线信 号输出电路104所输入数据线110的信号可经由薄膜晶体管114而输入等效 电容116,因此达到控制相对应像素的灰阶(GrayLevel)状态。另外，通过 控制数据线信号输出电路104输入至数据线110的信号大小，可产生不同的 灰阶大小。
在公知技术中，为了达到高速操作下能够降低EMI及节省功率消耗， 显示数据122所输出的电压电平摆幅通常很小(如0.1V至IV )。因此，数 据线信号输出电路104所输入的信号会经过一电压转换电路，以将数据线信 号的电压电平摆幅转换至预设范围，从而控制对应像素的色度 (Chrominance),亮度(Luminance )。举例来说，请参考图2，图2为一公 知电压转换电路20的示意图。电压转换电路20包含有一运算放大器200及 电阻202、204,运算放大器200的输入端206耦接于显示数据122的输出端， 输出端208耦接于数据线信号输出电路104的输入端。如本领域普通技术人 员所知，若运算放大器200为一理想运算放大器(增益无限大)，且电阻202、 204的电阻值为Rl、 R2，可知电压转换电路20的增益为(1+R2/R1)。换言之， 电压转换电路20的输入及输出电压为 一线性关系。
因此，显示数据122所输出的数据信号会通过电压转换电路20线性放 大后，传送至数据线信号输出电路104。在此情形下，通过公知电压转换电 路20，数据线信号输出电路104所输出的数据线信号仅会线性地放大到薄膜 晶体管114的工作范围，使得薄膜晶体管液晶显示器10所呈现的不同灰阶 与亮度的关系近似于一直线，因而影响画面的渐层效果，造成图像不自然。
发明内容
因此，本发明的主要目的在于提供一种具有非线性增益的电压转换装置。
本发明揭露一种具有非线性增益的电压转换装置，用以转换一模拟电压 源所输出的模拟电压，该电压转换装置包含有一增益决定模块、 一电压选择 模块及一电压输出模块。该增益决定模块，包含有一模拟至数字转换器，耦 接于该模拟电压源，用来将该模拟电压源所输出的模拟电压转换为数字信
号；以及一增益选择器，耦接于该模拟至数字转换器，用来根据该模拟至数 字转换器所输出的数字信号，判断一输出增益。该电压选择模块耦接于该模 拟电压源及该模拟至数字转换器，用来根据该模拟电压源所输出的模拟电压 及该模拟至数字转换器所输出的数字信号，由多个直流电压选择输出一直流 电压。该电压输出模块包含有一第一输入端及一输出端耦接于该增益选择 器，及一第二输入端耦接于该电压选择模块，用来根据该增益选择器所判断 的输出增益，由该输出端输出该电压选择模块所输出的直流电压的放大结 果。
本发明另揭露一种具有非线性增益的电压转换装置，用以转换一模拟电 压源所输出的模拟电压，该电压转换装置包含有一增益决定模块、 一电压选 择模块及一电压输出模块。该增益决定模块包含有一模拟至数字转换器，耦 接于该模拟电压源，用来将该模拟电压源所输出的模拟电压转换为数字信 号；以及一增益选择器，耦接于该模拟至数字转换器，用来根据该模拟至数 字转换器所输出的数字信号，判断一输出增益。该电压选择模块耦接于该增 益选择器，用来根据该模拟至数字转换器所输出的数字信号，由多个直流电 压选择输出一直流电压至该增益选择器。该电压输出模块包含有一第一输入 端及一输出端耦接于该增益选择器，及一第二输入端耦接于该模拟电压源， 用来根据该增益选择器所判断的输出增益，由该输出端输出该模拟电压源所 输出的模拟电压的放大结果。
图1为公知薄膜晶体管液晶显示器的示意图。
图2为公知电压转换电路的示意图。
图3为本发明一实施例电压转换装置的示意图。
图4为一模拟至数字转换器的示意图。
图5为一增益选择器的示意图。
图6为一增益选择器的示意图
图7为一电压选择^f莫块的示意图。
图8为一电压选#4莫块的示意图。
图9为一模拟电压源所输出的模拟电压的示意图。
图IO为图3中电压转换装置的输出电压对应于图9的模拟电压的增益 变化示意图。
图11为本发明一实施例电压转换装置的示意图。
图12为一模拟电压源所输出的模拟电压的示意图。
图13为一电压转换装置的预期输出电压对应于图12的模拟电压的增益 变化的示意图。
图14为图12中的模拟电压经过极性反转后的电压波形的示意图。 图15为一电压转换装置的预期输出电压对应于图14的模拟电压的增益 变化的示意图。
图16为一模拟至数字转换器的示意图。
图17为一增益选择器的示意图。
图18为图17的增益选择器的真值表。
图19为一增益选择器的示意图。
图20为图19的增益选择器的真值表。
图21为一电压选择才莫块的示意图。
图22为图21的电压选择模块的真值表。
图23为一电压选择^f莫块的示意图。
图24为图23的电压选择;f莫块的真值表。
图25为本发明一实施例电压转换装置的示意图。
图26为图25 —增益选择器的示意图。
图27为图25 —增益选择器的示意图。
图28为本发明一实施例电压转换装置的示意图。
图29为图28 —增益选择器的示意图。
图30为图28 —增益选择器的示意图。
附图标记说明
10 画
薄膜晶体管液晶显示器 液晶显示面板
102 控制电路
104 数据线信号输出电路
106 扫描线信号输出电路
108 电压产生器
110 数据线
112 扫描线
114 薄膜晶体管
116 等效电容
118 水平同步信号
120 垂直同步信号
122 显示数据
20 电压转换电路
200 运算放大器
206 输入端
208 输出端
30、 1100、 250、 2800 电压转换装置
32、 1132 增益决定模块
34、 1134 电压选择才莫块
36、 1136 电压输出模块
320、 11320 模拟至数字转换器
322、 11322、 25322、 28322 增益选择器
360、 11360 第一输入端
362、 11362 第二输入端
364、 11364 输出端
CMPl-CMPn 比较器
Vr(l) Vr(n) 参考电压
400、 1600 数字译码电路
D0、 Dl、 D(n) 凄t字信号
500、 700、 1700、 2100、 2600、 2900第一信号端
502、 702、 1702、 2102、 2602、 2902第二信号端
504、 1704 第三信号端
506、 704、 1706、 2104、 2606、 2906第一电阻单元
610、 1910、 2300 译码模块
tl、 t2...tn 电压转折点
1138 电压接收才莫块
11380 极性反转模块
POL、 POLB 极性选择信号
Rl、 R2、 R(1)~R(4)、 202、 204、 R50—1 ~ R50—n、 R70—卜R70一n、
R260—1 ~ R260—n 电阻
Vi、 Vo、 Vcom、 Vdc(l)-Vdc(n)、 Vdc(l)b ~ Vdc(n)b、 Vtl、 Vt2…Vtn、
VI、 Vx、 Vy、 V2、 VI，、 Vx，、 Vy，、 V2'、 Vol、 Vox、 Voy、 Vo2、 Vol'、
Vox，、 Voy，、 Vo2， 电压
SW50—1 ~ SW50—n、 SW70—1 ~ SW70—n、 11382、 11384 、
SW260—1 ~ SW260—n 开关单元
508、 608、 1708、 1908、 2106、 2306、 706、 806、 2608、
2708、 2908、 3008 电阻值决定4莫块
1710、 1712、 1714、 1716、 1718、 1720、 1900、 1902、 1904、 l卯6、 2110、
2112、 2114、 2116、 2118、 2120、 2122、 2124、 2126、 2128、 2130、 2132、
2134、 2136、 2310、 2312、 2314、 2316、 2322、 2324、 2326、 2328、 2330、
2332、 2334、 2336 开关
具体实施例方式
请参考图3，图3为本发明一实施例电压转换装置30的示意图。电压转 换装置30用以转换一模拟电压源所输出的模拟电压Vi，该模拟电压源可以 是一平面显示器中的显示数据。电压转换装置30包含有一增益决定模块32、 一电压选择模块34及一电压输出模块36。增益决定模块32用来根据模拟电 压Vi的大小，动态地选择不同的增益，其包含有一模拟至数字转换器320 及一增益选择器322。模拟至数字转换器320用以将模拟电压Vi转换为数字 信号，而增益选择器322则根据模拟至数字转换器320所输出的数字信号， 判断一输出增益。电压选择模块34可根据模拟电压Vi及模拟至数字转换器 320所输出的数字信号，由多个直流电压Vdc(n)选择一直流电压输出至电压 输出模块36。电压输出模块36较佳地为一由运算放大器组成的负反馈电路,
其包含有一第一输入端360、 一第二输入端362及一输出端364，用以才艮据 增益选择器322所判断的输出增益，放大电压选择模块34所输出的直流电 压。换言之，增益决定模块32用来决定电压输出模块36的输出电压Vo与 模拟电压源所输出的模拟电压Vi间的增益，而电压选择模块34则用来决定 输出电压Vo的平移量。
为清楚说明，以下先描述电压转换装置30中各模块的详细架构，再说 明其运作方式。
首先，请参考图4，图4为模拟至数字转换器320的示意图。模拟至数 字转换器320包含有比较器CMP1 ~ CMPn及一数字译码电路400。比较器 CMP1 ~ CMPn用来比较模拟电压Vi与参考电压Vr(l)~ Vr(n),并将比较结 果输出至数字译码电路400。数字译码电路400可根据比较器CMP1 ~ CMPn 所输出的比较结果，输出一数字信号D(n)。
请参考图5，图5为增益选择器322的示意图。增益选择器322包含有 一第一信号端500、 一第二信号端502、 一第三信号端504、 一第一电阻单元 506及一电阻值决定模块508。第一电阻单元506介于第一信号端500与第 二信号端502之间，其可为固定值电阻、可变电阻等。电阻值决定模块508 可根据模拟至数字转换器320所输出的数字信号D(n)，通过电阻R50一l-R50—n及开关单元SW50—1 ~ SW50—n,决定第二信号端502与第三信号端 504间的电阻大小。电阻R50—1~R50—n都耦接于第三信号端504，开关单 元SW50J ~ SW50—n可根据模拟至数字转换器320所输出的数字信号D(n)， 导通电阻R50J R50一n中一电阻与第二信号端502间的连结。为正确提供 电压输出模块36运作所需的增益，可将第一信号端500耦接于一系统地端 GND，第二信号端502耦接于电压输出模块36的第一输入端360，以及将 第三信号端504耦接于电压输出模块36的输出端364;或者，将第一信号端 500耦接于电压输出模块36的输出端364,第二信号端502耦接于电压输出 模块36的第一输入端360,以及将第三信号端504耦接于系统地端GND。
在图5中，开关单元SW50_1 ~ SW50—n中每一开关单元都包含有等于 数字信号D(n)所包含的位数的开关。换言之，在某些较高阶的应用中，数字 信号D(n)所包含的位数较多时，开关单元SW50一1 ~ SW50_n中每一开关单 元所包含的开关数相对也较多，使得电路复杂度增加。因此，本发明另提供 一电阻值决定模块608用以取代电阻值决定模块508,请参考图6。电阻值
决定模块608的运作方式与图5的电阻值决定模块508相似，其中模拟至数 字转换器320所输出的数字信号D(n)会先经过一译码模块610,译码为多个 数字信号，才输入至对应的开关。在此情形下，电阻值决定模块608所需的 开关数比电阻值决定模块508所需的开关数少，因而节省电路成本。
请参考图7，图7为电压选择模块34的示意图。电压选择模块34包含 有一第一信号端700、 一第二信号端702、 一第一电阻单元704及一电阻值 决定模块706。第一信号端700及第二信号端702分别耦接于模拟电压源及 电压输出模块36的第二输入端362,第一电阻单元704则介于第一信号端 700及第二信号端702之间，其可为固定值电阻、可变电阻等。电阻值决定 模块706用以根据模拟至数字转换器320所输出的数字信号D(n)，通过开关 单元SW70—1 ~ SW70—n以决定至第二信号端702的直流电压Vdc(l)-Vdc(n) 的一直流电压以及其相对应的电阻R70一1 R70—n的一电阻。请参考图8, 另可以一电阻值决定模块806取代电阻值决定模块706以节省电路成本，其 运作方式与图6所示的电阻值决定模块608相似，在此不赘述。
因此，在电压转换装置30中，电压输出模块36以负反馈方式，根据增 益选择模块322所决定的增益，放大电压选择;f莫块34所输出的电压。通过 本发明电压转换装置30,本领域普通技术人员可根据所需的电压转折(详述 于后)，决定适当的参考电压Vr(l)-Vr(n)、直流电压Vdc(l) ~ Vdc(n)的大小 及电阻R50一l ~ R50—n、 R70—1 ~ R70—n的电阻值，进而通过模拟至数字转换 器320所输出的数字信号D(n),控制开关单元SW50—1 ~ SW50—n及 SW70J SW70—n的开启或关闭，以决定所需的电压增益。举例来说，请参 考图9及图10,图9为模拟电压源所输出的模拟电压Vi的示意图，图10 为电压输出模块36的输出电压Vo对应于模拟电压Vi的示意图。由图9及 图10可知，模拟电压Vi的电压范围在VI至V2间，若所需的输出电压转 折点tl、 t2…tn所对应的电压为Vtl、 Vt2…Vtn,则可通过控制参考电压 Vr(l)~ Vr(n)的大小及电阻R50—1 ~R50—n、 R70—1 ~ R70—n的电阻值，达到 如图IO所示输出电压Vo对输入电压Vi的增益变化图。也就是说，电压转 换装置30具有非线性增益。
在公知技术中，电压转换电路的增益会净皮要求越接近线性越好。然而， 某些特殊应用会要求非线性增益。举例来说，对于液晶显示器的显示数据信 号而言，人眼的辨识能力对不同灰阶不同亮度有不同的辨识效果。通过本发
明，电压转换装置30可根据不同的输入显示数据电压，提供不同增益的输 出电压给数据线信号输出电路，使得液晶显示器的数据线信号输出电路可输 出适合人眼观赏的灰阶与亮度。如此一来，液晶显示器所呈现的灰阶显示特 性近似于人眼对亮度的辨识能力，则使用者所感受的图像较自然。
然而，对于液晶显示器，还需考虑输出电压的极性需反转的问题。在液 晶显示器中，若一直使用正电压或负电压不断地驱动液晶分子会降低液晶分 子对光线的偏振或折射效果，使得画面显示的质量恶化。因此，为了保护液 晶分子不受驱动电压的破坏，须使用正负极性电压交互的方式来驱动液晶分 子。此外，液晶显示面板除了包含等效电容外，电路本身还会产生寄生电容 (Parasitic Capacitor)，所以当同样的图像在液晶显示面板上显示过久时，寄 生电容会因为储存电荷而产生残影现象(Residual Image Effect),更会影响 后续画面的显示，所以亦必须利用正负极性电压交互的方式来驱动液晶分子 以改善寄生电容对图像输出的影响，如行反向驱动(Line Inversion )、单点 反向驱动(Dot Inversion)等。也就是说，数据线信号输出电路所输出的数 据线信号的极性应适时地反转，以避免残影或液晶分子毁损。因此，本发明 另提供一用于液晶显示器的显示数据电压转换装置。
请参考图11,图11为本发明一实施例电压转换装置1100的示意图。电 压转换装置IIOO用以转换一模拟电压源所输出的模拟电压Vi,该模拟电压 源可以是一液晶显示器的显示数据。电压转换装置1100包含有一增益决定 模块1132、 一电压选择模块1134、 一电压输出模块1136及一电压接收模块 1138。增益决定模块1132用来根据模拟电压Vi的大小，动态地选择不同的 增益，其包含有一模拟至数字转换器11320及一增益选择器11322。模拟至 数字转换器11320用以将模拟电压Vi转换为数字信号，而增益选择器11322 则根据模拟至数字转换器11320所输出的数字信号，判断一输出增益。电压 选择模块1134可根据一极性选择信号POL、模拟电压Vi或模拟电压Vi的 反向电压及模拟至数字转换器11320所输出的数字信号，由多个直流电压 Vdc(n)选择一直流电压输出至电压输出模块1136。电压输出模块1136较佳 地为一由运算放大器组成的负反馈电路，其包含有一第一输入端11360、 一 第二输入端11362及一输出端11364，用以根据增益选择器11322所判断的 输出增益，放大电压选择模块1134所输出的直流电压。换言之，增益决定 模块1132用来决定电压输出模块1136的输出电压Vo与模拟电压源所输出
的才莫拟电压Vi间的增益，而电压选择才莫块1134则用来决定输出电压Vo的 平移量。
在图11中，电压接收模块1138用来接收电压源所输出的模拟电压Vi 以及一直流电压Vdc，并根据极性选择信号POL (及极性选择信号POL的 反向信号POLB ),将模拟电压Vi转换为适当的极性后输出至电压选择模块 1134。电压接收模块1138包含有一极性反转模块11380及开关单元11382、 11384。极性反转模块11380包含有电阻R1、 R2及一运算放大器11386，用 来反转模拟电压源所输出的模拟电压vi的极性。开关单元11382耦接于极 性反转模块11380与电压选择模块1134之间，用来根据极性选择信号POL 的反向信号POLB，导通极性反转模块11380与电压选择模块1134间的连结。 另外，开关单元11384则耦接于模拟电压源与电压选择模块1134之间，用 来根据极性选择信号POL，导通模拟电压源与电压选择模块1134间的连结。 换言之，当极性选择信号POL为高态时(信号POLB为低态)，电压选择模 块1134根据模拟电压Vi进行后续运作。相反地，当极性选择信号POL为低 态时(信号POLB为高态)，电压选择模块1134根据模拟电压Vi的反向电 压进行后续运作。
在电压转换装置1100中，增益决定模块1132及电压输出模块1136的 运作方式与图3所示的增益决定模块32及电压输出模块36完全相同，本领 域具通常知识当可参考图4至图6以实现增益决定模块1132及电压输出模 块1136，在此不赘述。除此之外，电压选择模块1134只需于电压选择模块 34 (如图7及图8所示)中增加多个开关单元，分别耦接于电阻值决定模块 与多个直流电压源即可，以根据极性选择信号POL (及极性选择信号POL 的反向信号POLB),导通多个直流电压源与电阻值决定模块间的连结(相 关实施方式将以图21及图23为例作说明)。
如同电压转换装置30,电压转换装置1100可通过控制输入至模拟至数 字转换器11320的参考电压的大小及增益选择器11322与电压选择模块1134 中各电阻的电阻值，达到如图10所示输出电压Vo对输入电压Vi的增益变 化图。也就是^t,电压转换装置1100具有非线性增益。除此之外，可通过 极性选择信号POL,控制电压转换装置1100输出相反极性的非线性增益。
因此，通过调整电压转换装置1100中各组件的数量与值，可得所需的 增益曲线。举例来说，请参考图12及图13。图12为模拟电压源所输出的模
拟电压Vi的示意图，图13为所需(预期)的输出电压Vo对应于模拟电压 Vi的示意图。由图12及图13可知，模拟电压Vi的电压范围在VI至V2间， 若所需的^T出电压转4斤点x、 y所对应的电压为Vx、 Vy,则可通过控制输入 至模拟至数字转换器11320的参考电压Vref的大小及增益选择器U322与电 压选择模块1134中各电阻的电阻值和直流电压Vdc、 Vdc(l) Vdc(n)，达到 如图13所示输出电压Vo对输入电压Vi的增益变化图。同时，当极性选择 信号POL的反向信号POLB被使能时，则输入至电压选择模块1134的电压 即如图14所示。此时，电压转换装置1100的输出电压Vo对输入电压Vi的 增益变化即如图15所示。亦即，电压转换装置1100的增益表现为反向且非 线性。
通过调整电压转换装置1100中各组件的数量与值，可达到图13及图15 的增益变化。首先，请参考图16，图16为模拟至数字转换器11320的示意 图。为了达到图13及图15所示的增益变化，模拟至数字转换器11320包含 有四个比较器CMP1-CMP4及一数字译码电路1600。数字译码电路1600 可根据比较器CMP1 CMP4所输出的比较结果，输出数字信号D0、 Dl。
请参考图17,图17为增益选择器11322的示意图。增益选择器11322 包含有一第一信号端1700、 一第二信号端1702、 一第三信号端1704、 一第 一电阻单元1706及一电阻值决定模块1708，其运作方式如图5的增益选择 器322相似，在此不赘述。其中，为达到图13及图15的增益变化，电阻值 决定模块1708包含四个电阻R(1) R(4)及开关1710、 1712、 1714、 1716、 1718、 1720。开关1710受数字信号Dl驱动；开关1712受数字信号Dl的 反向信号驱动；开关1714、 1718受数字信号D0驱动；开关1716、 1720受 数字信号DO的反向信号驱动。也就是说，电阻值决定模块1708的操作方式， 如图18的真值表所示。特别注意的是，图17的增益选择器11322根据图5 的增益选择器322衍生而得。此外，亦可根据图6的电阻值决定模块608， 形成一电阻值决定模块1908取代电阻值决定模块1708,请参考图19。电阻 值决定模块1908包含有四个电阻R(1) R(4)、开关1900、 1902、 1904、 1906 及一译码模块1910。译码模块1910可将数字信号D0、 Dl译码为数字信号 D(l)、 D(2)、 D(3)及D(4)，分别用来控制开关1900、 1902、 1904、 1906的开 启与关闭。在此情形下，电阻值决定模块1908的操作方式，如图20的真值 表所示。
请参考图21,图21为电压选择模块1134的示意图。电压选择模块1134 包含有一第一信号端2100、 一第二信号端2102、 一第一电阻单元2104及一 电阻值决定模块2106，其运作方式与图7的电压选择模块34相似。其中， 电阻值决定模块2106包含有四个电阻R(1) R(4)及开关2110、 2112、 2114、 2116、 2118、 2120、 2122、 2124、 2126、 2128、 2130、 2132、 2134、 2136。 开关2110受数字信号Dl驱动；开关2112受数字信号Dl的反向信号驱动； 开关2114、 2118受数字信号D0驱动；开关2116、 2120受数字信号DO的 反向信号驱动；开关2122、 2124、 2126、 2128受极性选择信号POL驱动； 开关2130、 2132、 2134、 2136受极性选择信号POL的反相信号POLB驱动。 也就是说，电阻值决定模块2106的操作方式，如图22的真值表所示。图21 的电压选择模块1134根据图7的电压选择模块34衍生而得。此外，亦可根 据图8的电阻值决定模块806,形成一电阻值决定模块2306取代电阻值决定 模块2106,请参考图23。电阻值决定模块2306包含有四个电阻R(l) ~ R(4)、 开关2310、 2312、 2314、 2316、 2322、 2324、 2326、 2328、 2330、 2332、 2334、 2336及一译码模块2300。译码模块2300可将数字信号DO、 Dl译码为数为 信号D(l)、 D(2)、 D(3)及D(4),分别用来控制开关2310、 2312、 2314、 2316 的开启与关闭。开关2322、 2324、 2326、 2328受极性选择信号POL驱动； 开关2330、 2332、 2334、 2336受极性选择信号POL的反相信号POLB驱动。 在此情形下，电阻值决定模块2306的操作方式，如图24的真值表所示。
因此，通过电压转换装置1100转换一液晶显示器的显示数据，液晶显 示器不仅可输出贴近于人眼对亮度辨识能力的灰阶，提升画面的渐层效果， 使图像更接近自然。除此之外，通过控制极性选择信号POL (及其反向信号 POLB),电压转换装置1100可据以改变输出信号的极性，以避免液晶显示 器一直使用正极性电压或负极性电压不断地驱动液晶分子而导致画面显示 的质量恶化，进而避免残影现象或液晶分子毁损。
通过本发明电压转换装置，本领域普通技术人员可根据所需的增益曲 线，设定各组件的值。举例来说，在图12及图13中，若所需的增益曲线的 特性为VI = 0.1V、 Vx = 0.2V、 Vy = 0.9V、 V2= IV、 Vol =0.1V、 Vox= IV、 Voy = 4V、 Vo2 = 4.9V，则于图16中，设定Vr(l) = 0.1V、 Vr(2) = 0.2V、 Vr(3) =0.9V、 Vr(4)=lV;于图17与图11中，第一信号端1700接电压输出模块 1136的输出端11364，第二信号端1702接电压输出模块1136的第一输入端 11360,第三信号端1704耦接于地端。设定R(l)-[(第一电阻单元1706的电 阻值)/17](Q)、 R(2)={[(第一电阻单元1706的电阻值)*7]/53}(。)、 R(3)=[(第 一电阻单元1706的电阻值)/17](Q);以及于图21中，在R(l) = R(2) = R(3)= 图21的第一电阻单元2104的电阻值的情况下，设定Vdc(l) = (-0.8/9)(V)、 Vdc(2) = (0.1/3)(V)、 Vdc(3) = (-4.1/9)(V)。同理，在图14及图15中,若所需 的增益曲线的特性为VI = 0.1 V、 Vx = 0.2V、 Vy = 0.9V、 V2 = IV、 VI， = O.IV、 Vx， = 0.2V、 Vy， = 0.9V、 V2，=1V、 Vol'= 0.IV、 Vox'= IV、 Voy， = 4V、 Vo2， =4.9V,则于图16中,设定Vr(l) = 0.1V、 Vr(2) = 0.2V、 Vr(3) = 0.9V、 Vr(4) =1V;于图17与图11中，第一信号端1700接电压输出模块1136的输出端 11364,第二信号端1702接电压输出模块1136的第一输入端11360,第三信 号端1704耦接于地端。设定R(l)-[(第一电阻单元1706的电阻值)/17](Q)、 R(2)=([(第一电阻单元1706的电阻值)*7]/53}(^)、 R(3)=(第一电阻单元 1706的电阻值)/17](Q);于图21中，在R(l) = R(2) = R(3)=图21的第一电 阻单元2104的电阻值的情况下，设定Vdc(l)b = (-4.1/9)(V)、 Vdc(2)b = (0.1/3)(V)、Vdc(3)b = (-0.8/9)(V);以及于图11中，设定R1/R2 = 1、Vdc = I.IV。 图14及图15与图12及图13不同之处在于图12先经图11中极性反转模块 U380将图12输入电压V1、 Vx、 Vy、 V2转变为图14的对应电压值V2'、 Vy，、 Vx，、 Vl，之后，再由电压转换装置1100的增益决定^^莫块1132决定电 压输出模块1136的输出电压增益，以及电压选择模块1134决定输出电压Vo 的平移量。
请参考图25，图25为本发明一实施例电压转换装置250的示意图。电 压转换装置250用以转换一模拟电压源所输出的模拟电压Vi,该模拟电压源 可以是一平面显示器中的显示数据。电压转换装置250与电压转换装置30 的架构相似，故相同组件采相同标号。在电压转换装置30中，增益选择器 322的一端耦接于地端，而在电压转换装置250中，增益选择器25322的一 端则改为耦接于直流电压Vdc(l) Vdc(n)(以图5为例，电阻R50一1改为耦 接于直流电压Vdc(l),电阻R50—(n-l)改为耦接于直流电压Vdc(n-l),电阻 R50—(n)改为耦接于直流电压Vdc(n))。请参考图26,图26为增益选择器25322 的示意图。增益选择器25322包含有一第一信号端2600、 一第二信号端2602、 一第一电阻单元2606及一电阻值决定模块2608。第二信号端2602耦接于电 压输出模块36的第一输入端360，第一信号端2600耦接于电压输出模块36
的输出端364。电阻《直决定才莫块2608的功能与图5中电阻值决定才莫块508 类似，用以根据模拟至数字转换器320所输出的数字信号D(n)，通过开关单 元SW260—1 ~ SW260—n决定至第二信号端2602的直流电压Vdc(l) ~ Vdc(n) 的一直流电压以及其相对应的电阻R260一1-R260—n的一电阻。当然，亦可 如图27所示，另以一电阻值决定模块2708取代电阻值决定模块2608以节 省电路成本。
电压转换装置250的运作方式与电压转换装置30相似，皆是以负反馈 方式，根据增益选择器所决定的增益，放大输入电压Vi，其不同之处在于 在电压转换装置30中，增益选择器322的一端耦接于地端，而在电压转换 装置250中，增益选择器25322则改为耦接于直流电压Vdc(l) ~ Vdc(n)。此 外，在电压转换装置30中，电压选择模块34的输出端耦接于电压输出模块 36的第二输入端362,而在电压转换装置250中，则改由输入电压Vi耦接 于电压输出模块36的第二输入端362,并不需要电压选择模块34。因此， 本领域普通技术人员同样可根据所需的电压转折，决定各组件的特性，以决 定所需的电压增益，以得到图IO所示的增益变化图。
此外，针对液晶显示器，还需考虑输出电压的极性需反转的问题。因此， 根据电压转换装置250，本发明另提供一用于液晶显示器的显示数据的电压 转换装置。
请参考图28,图28为本发明一实施例电压转换装置2800的示意图。电 压转换装置2800用以转换一模拟电压源所输出的模拟电压Vi,该模拟电压 源可以是一液晶显示器的显示数据。电压转换装置2800与电压转换装置 IIOO的架构相似，故相同组件采相同标号。在电压转换装置1100中，增益 选择器11322的一端耦接于地端，而在电压转换装置2800中，增益选择器 28322则改为耦接于极性选择信号POL以及直流电压Vdc(l)~ Vdc(n)、 Vdc(l)b Vdc(n)b (以图17为例，电阻R(l)改为耦接于开关与直流电压 Vdc(l)b和开关与直流电压Vdc(l)，电阻R(2)改为耦接于开关与直流电压 Vdc(2)b和开关与直流电压Vdc(2),电阻R(3)改为耦接于开关与直流电压 Vdc(3)b和开关与直流电压Vdc(3),电阻R(4)改为耦接于开关与直流电压 Vdc(4)b和开关与直流电压Vdc(4)。请参考图29,图29为增益选择器28322 的示意图。增益选择器28322包含有一第一信号端2900、一第二信号端2902、 一第一电阻单元2906及一电阻值决定模块2908。第二信号端2902耦接于电压输出模块1136的第一输入端11360,第一信号端2900耦接于电压输出模 块1136的输出端11364。电阻值决定模块2908的功能与图21中电阻值决定 才莫块2106类似，在此不赘述。当然，亦可如图30所示，另以一电阻值决定 冲莫块3008取代电阻值决定模块2908以节省电路成本。
电压转换装置2800的运作方式与电压转换装置1100相似，皆是根据极 性选择信号POL (及极性选择信号POL的反向信号POLB ),将模拟电压Vi 转换为适当的极性后，根据增益选择器所决定的增益，放大输入电压Vi，其 不同之处在于在电压转换装置1100中，增益选择器11322的一端耦接于 地端，而在电压转换装置2800中，增益选择器28322则改为耦接于极性选 择信号POL以及直流电压Vdc(l)-Vdc(n)、 Vdc(l)b Vdc(n)b。此外，在电 压转换装置1100中，电压选择模块1134的输出端耦接于电压输出模块1136 的第二输入端11362,而在电压转换装置2800中，则改由电压接收模块1138 的输出端耦接于电压输出模块1136的第二输入端11362，并不需要电压选择 模块1134。因此，本领域普通技术人员同样可根据所需的电压转折，决定各 组件的特性，以决定所需的电压增益，以得到图13及图15所示的增益变化 图。举例来说，在图12及图13中，若所需的增益曲线的特性为V1=0.1V、 Vx = 0.2V、Vy = 0.9V、V2= lV、Vo1 =0.1V、Vox= 1V、Voy-4V、Vo2-4.9V， 则于图16中，设定Vr(l) = 0.1 V、 Vr(2) = 0.2V、 Vr(3) = 0.9V、 Vr(4) = IV; 于图29与图28中，第一信号端2900接电压输出模块1136的输出端11364， 第二信号端2902接电压输出模块1136的第一输入端11360。设定R(l)-[(第 一电阻单元2906的电阻值)/8](Q)、 R(2) = {[(第一电阻单元2906的电阻 值)*7]/23}(^)、11(3)=[(第一电阻单元2906的电阻值)/8](Q);以及设定Vdc(l) =(0.8/8)(V)、 Vdc(2) = (-0.1/2.3)(V)、 Vdc(3) = (4.1/8)(V)。同理，在图14及 图15中，若所需的增益曲线的特性为V1-0.1V、 Vx = 0.2V、 Vy = 0.9V、 V2 = 1V、 V1， = 0.1V、 Vx， = 0.2V、 Vy， = 0.9V、 V2，=1V、 Vol， = 0.1V、 Vox' =IV、 Voy， = 4V、 Vo2， = 4.9V，则于图16中，设定Vr(l) = O.IV、 Vr(2) = 0.2V、 Vr(3) = 0.9V、 Vr(4)=lV;于图29与图28中，第一信号端2900接电压输出 模块1136的输出端11364,第二信号端2902接电压输出模块1136的第一输 入端11360。设定R(l)-[(第一电阻单元2906的电阻值)/8](Q)、 R(2)K第 一电阻单元2906的电阻值f7]/23KQ)、 R(3)=[(第一电阻单元2906的电阻 值)/8](Q);同时设定Vdc(l)b = (4.1/8)(V)、 Vdc(2)b = (-0.1/2.3)(V)、 Vdc(3)b = (0.8/8)(V);以及于图28中，设定Rl/R2 = 1、 Vdc = I.IV。同样的，图14 及图15与图12及图13不同之处在于图12先经图28中极性反转模块11380 将图12输入电压V1、 Vx、 Vy、 V2转变为图14的对应电压值V2，、 Vy，、 Vx，、 Vl，之后，再由电压转换装置2800的增益决定模块1132决定电压输出 模块1136的输出电压增益以及输出电压Vo的平移量。
综上所述，本发明可通过控制电压转换装置中的组件值，调整输出增益， 使得本发明在不同的输入电压下，有不同的增益。进一步地，本发明另可通 过极性选择信号，输出正负极性交互的输出电压。因此，当本发明的电压转 换装置系用以转换一液晶显示器的显示数据时，液晶显示器所呈现的灰阶特 性可近似于人眼对亮度的辨识能力，且液晶分子系以正负极性电压交互的方 式来驱动，使得使用者所感受的图像自然，并可避免残影现象及液晶分子毁 损。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡按照本发明权利要求所进行的均 等变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种具有非线性增益的电压转换装置，用以转换一模拟电压源所输出的模拟电压，该电压转换装置包含有一增益决定模块，包含有一模拟至数字转换器，耦接于该模拟电压源，用来将该模拟电压源所输出的模拟电压转换为数字信号；以及一增益选择器，耦接于该模拟至数字转换器，用来根据该模拟至数字转换器所输出的数字信号，判断一输出增益；一电压选择模块，耦接于该模拟电压源及该模拟至数字转换器，用来根据该模拟电压源所输出的模拟电压及该模拟至数字转换器所输出的数字信号，由多个直流电压选择输出一直流电压；以及一电压输出模块，包含有一第一输入端及一输出端耦接于该增益选择器，及一第二输入端耦接于该电压选择模块，用来根据该增益选择器所判断的输出增益，由该输出端输出该电压选择模块所输出的直流电压的放大结果。
2. 如权利要求1所述的电压转换装置,其中该模拟至数字转换器包含有 多个比较器，每一比较器包含有一第一输入端耦接于该模拟电压源，一第二输入端耦接于一参考电压源，及一输出端，用来由该输出端输出该第一输入端及该第二输入端的电压的比较结果；以及一数字译码电路，耦接于该多个比较器，用来根据该多个比较器所输出 的比较结果，输出数字信号。
3. 如权利要求1所述的电压转换装置，其中该增益选择器包含有 一第一信号端；一第二信号端，耦接于该电压输出模块的第一输入端； 一第三信号端；一第一电阻单元，耦接于该第一信号端与该第二信号端之间；以及 一电阻值决定模块，耦接于该模拟至数字转换器，且介于该第二信号端与该第三信号端之间，用来根据该模拟至数字转换器所输出的数字信号，决定该第二信号端与该第三信号端之间的电阻大小。
4. 如权利要求3所述的电压转换装置，其中该电阻值决定模块包含有多个电阻，耦接于该第三信号端；以及多个开关单元，每一开关单元耦接于该模拟至数字转换器，且介于该多 个电阻的一电阻与该第二信号端之间，用来根据该模拟至数字转换器所输出的数字信号，导通或关闭该电阻与该第二信号端之间的连结。
5. 如权利要求3所述的电压转换装置，其中该电阻值决定模块包含有 一译码模块，耦接于该模拟至数字转换器，用来对该模拟至数字转换器所输出的数字信号进行译码；多个电阻，耦接于该第二信号端；以及多个开关单元，每一开关单元耦接于该译码模块，且介于该多个电阻的 一电阻与该第三信号端之间，用来根据该译码模块所输出的译码结果，导通 或关闭该电阻与该第三信号端之间的连结。
6. 如权利要求3所述的电压转换装置，其中该第一信号端耦接于一系统 地端，以及该第三信号端耦接于该电压输出模块的输出端。
7. 如权利要求3所述的电压转换装置，其中该第一信号端耦接于该电压 输出模块的输出端，以及该第三信号端耦接于一系统地端。
8. 如权利要求1所述的电压转换装置，其中该电压选择模块包含有 一第一电阻单元，耦接于该模拟电压源与该电压输出模块的第二输入端之间；以及一电阻值决定模块，耦接于该模拟至数字转换器，且介于该电压输出模 块的第二输入端与多个直流电压源之间，用来根据该模拟至数字转换器所输出的数字信号，决定该多个直流电压源的一直流电压源至该电压输出模块的 笫二输入端的电阻大小。
9. 如权利要求8所述的电压转换装置，其中该电阻值决定模块包含有 多个电阻，分别耦接于该多个直流电压源的一直流电压源；以及 多个开关单元，每一开关单元耦接于该模拟至数字转换器，且介于该多个电阻的一电阻与该电压输出模块的第二输入端之间，用来根据该模拟至数 字转换器所输出的数字信号，导通或关闭该电阻与该电压输出模块的第二输 入端间的连结。
10. 如权利要求8所述的电压转换装置，其中该电阻值决定模块包含有一译码模块，耦接于该模拟至数字转换器，用来对该模拟至数字转换器所输出的数字信号进行译码；多个电阻，分别耦接于该多个直流电压源的一直流电压源；以及 多个开关单元，每一开关单元耦接于该译码模块，且介于该多个电阻的 一电阻与该电压输出模块的第二输入端之间，用来根据该译码模块所输出的 译码结果，导通或关闭该电阻与该电压输出模块的第二输入端间的连结。
11. 如权利要求1所述的电压转换装置，其中该电压输出模块是一运 算放大器。
12. 如权利要求1所述的电压转换装置，其中该模拟电压源是一平面 显示器的显示数据。
13. —种具有非线性增益的电压转换装置，用以转换一模拟电压源所 输出的模拟电压，该电压转换装置包含有一增益决定模块，包含有一模拟至数字转换器，耦接于该模拟电压源，用来将该模拟电压源 所输出的模拟电压转换为数字信号；以及一增益选择器，耦接于该模拟至数字转换器，用来根据该模拟至数 字转换器所输出的数字信号，判断一输出增益；一电压接收模块，用来接收该模拟电压源所输出的模拟电压，并根据一 极性选择信号将模拟电压转换为适当的极性后输出；一电压选择模块，耦接于该电压接收模块及该模拟至数字转换器，用来 根据该电压接收模块的输出电压，该模拟至数字转换器所输出的数字信号及 该极性选择信号，由多个直流电压选择输出一直流电压；以及一电压输出模块，包含有一第一输入端， 一输出端耦接于该增益选择器， 及一第二输入端耦接于该电压选择模块，用来根据该增益选择器所判断的输出增益，由该输出端输出该电压选择模块所输出的直流电压的放大结果。
14. 如权利要求13所述的电压转换装置，其中该模拟至数字转换器包 含有多个比较器，每一比较器包含有一第一输入端耦接于该模拟电压源，一 第二输入端耦接于一参考电压源，及一输出端，用来由该输出端输出该第一 输入端及该第二输入端的电压的比较结果；以及一数字译码电路，耦接于该多个比较器，用来根据该多个比较器所输出 的比较结果，输出数字信号。
15. 如权利要求13所述的电压转换装置，其中该增益选择器包含有 一第一信号端；一第二信号端，耦接于该电压输出模块的第一输入端； 一第三信号端；一第一电阻单元，耦接于该第一信号端与该第二信号端之间；以及 一电阻值决定模块，耦接于该模拟至数字转换器，且介于该第二信号端与该第三信号端之间，用来根据该模拟至数字转换器所输出的数字信号，决定该第二信号端与该第三信号端之间的电阻大小。
16. 如权利要求15所述的电压转换装置，其中该电阻值决定模块包含有多个电阻，耦接于该第三信号端；以及多个开关单元，每一开关单元耦接于该模拟至数字转换器，且介于该多 个电阻的一电阻与该第二信号端之间，用来才艮据该;漠拟至^t字转换器所输出 的数字信号，导通或关闭该电阻与该第二信号端之间的连结。
17. 如权利要求15所述的电压转换装置，其中该电阻值决定模块包含有一译码模块，耦接于该模拟至数字转换器，用来对该模拟至数字转换器 所输出的数字信号进行译码；多个电阻，耦接于该第二信号端；以及多个开关单元，每一开关单元耦接于该译码模块，且介于该多个电阻的 一电阻与该第三信号端之间，用来根据该译码模块所输出的译码结果，导通 或关闭该电阻与该第三信号端之间的连结。
18. 如^l利要求15所述的电压转换装置，其中该第一信号端耦接于一 系统地端，以及该第三信号端耦接于该电压输出模块的输出端。
19. 如权利要求15所述的电压转换装置，其中该第一信号端耦接于该 电压输出模块的输出端，以及该第三信号端耦接于一系统地端。
20. 如权利要求13所述的电压转换装置，其中该电压接收模块包含有 一第一开关单元，耦接于该电压选择模块与该模拟电压源之间，用来根据该极性选择信号，导通或关闭该模拟电压源与该电压选择模块之间的连 结；一极性反转模块，耦接于该模拟电压源，用来反转该模拟电压源所输出的模拟电压的极性；以及一第二开关单元，耦接于该极性反转模块与该电压选择模块之间，用来 根据该极性选择信号，导通或关闭该极性反转模块与该电压选择模块之间的连结。
21. 如权利要求20所述的电压转换装置，其中该极性反转模块包含有 一第一电阻，耦接于该模拟电压源；一第二电阻，耦接于该第一电阻与该第二开关单元之间；以及 一运算放大器，包含有一第一输入端耦接于该第一电阻与该第二电阻之间， 一第二输入端耦接于一直流电压源，及一输出端耦接于该第二电阻与该第二开关单元之间。
22. 如权利要求13所述的电压转换装置，其中该电压选择模块包含有 一第一电阻单元，耦接于该模拟电压源与该电压输出模块的第二输入端之间；一电阻值决定模块；以及多个第一开关单元，分别耦接于该电阻值决定模块与该多个直流电压 源，用来根据一极性选择信号，导通或关闭该多个直流电压源的一直流电压 源与该电阻值决定模块之间的连结；其中，该电阻值决定模块耦接于该模拟至数字转换器，且介于该电压输 出模块的第二输入端与多个第一开关单元之间，用来根据该模拟至数字转换 器所输出的数字信号，决定该多个第一开关单元的一第一开关单元至该电压 输出模块的第二输入端的电阻大小。
23. 如权利要求22所述的电压转换装置，其中该电阻值决定模块包含有.-多个电阻，每一电阻耦接于该多个第一开关单元的两个第一开关单元；以及多个第二开关单元，每一第二开关单元耦接于该模拟至数字转换器，且 介于该多个电阻的一电阻与该电压输出才莫块的第二输入端之间，用来根据该 模拟至数字转换器所输出的数字信号，导通或关闭该电阻与该电压输出模块 的第二输入端之间的连结。
24. 如权利要求22所述的电压转换装置，其中该电阻值决定模块包含有一译码模块，耦接于该模拟至数字转换器，用来对该模拟至数字转换器所输出的数字信号进行译码；多个电阻，每一电阻耦接于该多个第一开关单元的两个第一开关单元；以及多个第二开关单元，每一第二开关单元耦接于该译码模块，且介于该多 个电阻的 一 电阻与该电压输出模块的第二输入端之间，用来根据该译码模块 所输出的译码结果，导通或关闭该电阻与该电压输出模块的第二输入端之间 的连结。
25. 如权利要求13所述的电压转换装置，其中该电压输出模块是一运 算放大器。
26. 如权利要求13所述的电压转换装置，其中该模拟电压源是一平面 显示器的显示数据。
27. —种具有非线性增益的电压转换装置，用以转换一模拟电压源所 输出的模拟电压，该电压转换装置包含有一增益决定模块，包含有一模拟至数字转换器，耦接于该模拟电压源，用来将该模拟电压源 所输出的模拟电压转换为数字信号；以及一增益选择器，耦接于该模拟至数字转换器，用来根据该模拟至数 字转换器所输出的数字信号，判断一输出增益；以及一电压输出模块，包含有一第一输入端， 一输出端耦接于该增益选择器， 及一第二输入端耦接于该模拟电压源，用来根据该增益选择器所判断的输出增益，由该输出端输出该模拟电压源所输出的模拟电压的放大结果。
28. 如权利要求27所述的电压转换装置，其中该模拟至数字转换器包含有多个比较器，每一比较器包含有一第一输入端耦接于该模拟电压源，一 第二输入端耦接于一参考电压源，及一输出端，用来由该输出端输出该第一 输入端及该第二输入端的电压的比较结果；以及一数字译码电路，耦接于该多个比较器，用来根据该多个比较器所输出 的比较结果，输出数字信号。
29. 如权利要求27所述的电压转换装置，其中该增益选择器包含有 一第一信号端，耦接于该电压输出模块的输出端；一第二信号端，耦接于该电压输出模块的第一输入端； 一第一电阻单元，耦接于该第一信号端与该第二信号端之间；以及 一电阻值决定模块，耦接于该模拟至数字转换器，且介于该第二信号端 与多个直流电压源之间，用来根据该模拟至数字转换器所输出的数字信号， 决定该第二信号端与该多个直流电压源的一直流电压源之间的电阻大小。
30. 如权利要求29所述的电压转换装置，其中该电阻值决定模块包含有多个电阻，分别耦接于该多个直流电压源的一直流电压源；以及 多个开关单元，每一开关单元耦接于该模拟至数字转换器，且介于该多 个电阻的一电阻与该第二信号之间，用来根据该模拟至数字转换器所输出的 数字信号，导通或关闭该电阻与该第二信号端之间的连结。
31. 如权利要求29所述的电压转换装置，其中该电阻值决定模块包含有一译码模块，耦接于该模拟至数字转换器，用来对该模拟至数字转换器所输出的数字信号进行译码；多个电阻，分别耦接于该多个直流电压源的一直流电压源；以及 多个开关单元，每一开关单元耦接于该译码模块，且介于该多个电阻的一电阻与该第二信号端之间，用来根据该译码模块所输出的译码结杲，导通或关闭该电阻与该第二信号端之间的连结。
32. 如权利要求27所述的电压转换装置，其中该电压输出模块是一运 算放大器。
33. 如权利要求27所述的电压转换装置，其中该模拟电压源是一平面 显示器的显示数据。
34. —种具有非线性增益的电压转换装置，用以转换一模拟电压源所 输出的模拟电压，该电压转换装置包含有一增益决定模块，包含有一模拟至数字转换器，耦接于该模拟电压源，用来将该模拟电压源 所输出的模拟电压转换为数字信号；以及一增益选择器，耦接于该模拟至数字转换器，用来根据该模拟至数 字转换器所输出的数字信号，判断一输出增益；一电压接收模块，用来接收模拟电压源所输出的模拟电压，并根据一极性选择信号将模拟电压转换为适当的极性后输出；以及一电压输出模块，包含有一第一输入端， 一输出端耦接于该增益选择器， 及一第二输入端耦接于该电压接收模块，用来根据该增益选择器所判断的输出增益，由该输出端输出该电压接收模块所输出的模拟电压的放大结果。
35. 如权利要求34所述的电压转换装置，其中该模拟至数字转换器包 含有多个比较器，每一比较器包含有一第一输入端耦接于该模拟电压源，一 第二输入端耦接于一参考电压源，及一输出端，用来由该输出端输出该第一输入端及该第二输入端的电压的比较结果；以及一数字译码电路，耦接于该多个比较器，用来根据该多个比较器所输出 的比较结果，输出数字信号。
36. 如权利要求34所述的电压转换装置，其中该增益选择器包含有 一第一信号端，耦接于该电压输出模块的输出端； 一第二信号端，耦接于该电压输出模块的第一输入端；一第一电阻单元，耦接于该第一信号端与该第二信号端之间； 一电阻值决定模块；以及多个第一开关单元，分别耦接于该电阻值决定模块与该多个直流电压 源，用来根据该极性选择信号，导通该多个直流电压源的一直流电压源与该 电阻值决定模块之间的连结；其中，该电阻值决定模块耦接于该模拟至数字转换器，且介于该电压输 出模块的第二输入端与多个第一开关单元之间，用来根据该模拟至数字转换 器所输出的数字信号，决定该多个第一开关单元的一第一开关单元至该电压 输出模块的第二输入端的电阻大小。
37. 如权利要求36所述的电压转换装置，其中该电阻值决定模块包含有多个电阻，每一电阻耦接于该多个第一开关单元的两个第一开关单元；以及多个第二开关单元，每一第二开关单元耦接于该模拟至数字转换器，且介于该多个电阻的一电阻与该第二信号端之间，用来根据该;溪拟至数字转换 器所输出的数字信号，导通或关闭该电阻与该第二信号端之间的连结。
38. 如权利要求36所述的电压转换装置，其中该电阻值决定模块包含 有一译码模块，耦接于该模拟至数字转换器，用来对该模拟至数字转换器所输出的数字信号进行译码；多个电阻，每一电阻耦接于该多个第一开关单元的两个第一开关单元；以及多个第二开关单元，每一第二开关单元耦接于该译码模块，且介于该多 个电阻的一电阻与该第二信号端之间，用来根据该译码模块所输出的译码结 果，导通或关闭该电阻与该第二信号端之间的连结。
39. 如权利要求34所述的电压转换装置，其中该电压接收模块包含有 一第一开关单元，耦接于该该模拟电压源与电压输出模块的第二输入端之间，用来根据该极性选择信号，导通或关闭该模拟电压源与该电压输出模 块的第二输入端之间的连结；一极性反转模块，耦接于该模拟电压源，用来反转该模拟电压源所输出 的才莫拟电压的极性；以及一第二开关单元，耦接于该极性反转模块与该电压输出模块的第二输入 端之间，用来根据该极性选择信号，导通或关闭该极性反转模块与该电压输 出模块的第二输入端之间的连结。
40. 如权利要求39所述的电压转换装置，其中该极性反转模块包含有 一第一电阻，耦接于该模拟电压源；一第二电阻，耦接于该第一电阻与该第二开关单元之间；以及 一运算放大器，包含有一第一输入端耦接于该第一电阻与该第二电阻之间， 一第二输入端耦接于一直流电压源，及一输出端耦接于该第二电阻与该第二开关单元之间。
41. 如权利要求34所述的电压转换装置，其中该电压输出模块是一运 算放大器。
42. 如权利要求34所述的电压转换装置，其中该模拟电压源是一平面 显示器的显示数据。
全文摘要
具有非线性增益的电压转换装置，用以转换一模拟电压源所输出的模拟电压，包含有一增益决定模块、一电压选择模块及一电压输出模块。该增益决定模块，包含有一模拟至数字转换器，耦接于该模拟电压源，以及一增益选择器，耦接于该模拟至数字转换器，用来判断一输出增益。该电压选择模块耦接于该模拟电压源及该模拟至数字转换器，用来根据由多个直流电压选择输出一直流电压。该电压输出模块用来根据该增益选择器所判断的输出增益，输出该电压选择模块所输出的直流电压的放大结果。
文档编号G09G3/36GK101174391SQ20061014326
公开日2008年5月7日 申请日期2006年11月1日 优先权日2006年11月1日
发明者颜志仁 申请人:联詠科技股份有限公司