專利名稱：電流驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實施例涉及一種電流驅(qū)動電路，尤其涉及一種應(yīng)用于發(fā)光二極管(LightEmitting Diode, LED)顯示系統(tǒng)中的驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展和人們社會生活的逐漸豐富，LED顯示屏也得到快速發(fā)展，以滿足社會及生活各個領(lǐng)域的使用需求，與此同時人們對LED顯示屏的顯示品質(zhì)也提出了更高的要求，這就對LED驅(qū)動電路的性能要求提出了更高層次的挑戰(zhàn)。目前市場主流LED屏顯示驅(qū)動芯片都采用16通道恒流輸出架構(gòu)，以滿足大量LED點陣的驅(qū)動要求。由于多通道輸出，再加上級聯(lián)應(yīng)用條件，各LED點陣行和列的電流一致性將會顯著影響屏的顯示效果。為了獲得較好的電流一致性特性，現(xiàn)有的多通道LED驅(qū)動電 路一般采用多個相同單元的恒流源裝置結(jié)合版圖匹配的結(jié)構(gòu)設(shè)計來提升多通道輸出電流間的匹配精度，然而卻沒有有效可靠的方法對精度進行補償和優(yōu)化，利用功率管個數(shù)成比例的方式實現(xiàn)電流鏡像又將占用大量的版圖面積，同時又受到運放反饋環(huán)路響應(yīng)速度的限制，其開關(guān)速度會受到限制。實際上，當(dāng)系統(tǒng)失調(diào)和IC內(nèi)部噪聲的影響占失配主要因素時，無限提升源跟隨器運放增益對于減小失調(diào)電壓的影響已經(jīng)沒有實際意義。對于常見的CMOS工藝，運放的輸入對管失調(diào)電壓將始終維持在某一量級而無法無限減小。另外，功率管的開啟和關(guān)斷對應(yīng)于環(huán)路的建立和關(guān)斷過程，開啟速度受到功率管柵電容充放電及環(huán)路穩(wěn)定速度的制約，而開啟瞬間柵電壓的陡然上升亦對應(yīng)于輸出電流的過沖，兩者是一對需要折中的矛盾。因此，需要一種電路既能顯著提高各通道間的輸出電流匹配精度，獲得良好的電流一致性特性，同時又要使環(huán)路建立更加迅速以獲得更高的開關(guān)速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種電流驅(qū)動電路，以解決或改善上述一個或多個問題。本發(fā)明實施例提供一種電流驅(qū)動電路，包括參考電流產(chǎn)生單元、第一級恒流調(diào)節(jié)單元和第二級恒流調(diào)節(jié)單元。其中，參考電流產(chǎn)生單元用于產(chǎn)生參考電流；第一級恒流調(diào)節(jié)單元用于鏡像放大所述參考電流，并利用第一電阻采樣鏡像放大后的所述參考電流，以產(chǎn)生參考電壓；第二級恒流調(diào)節(jié)單元，包含多路輸出通道，每路所述輸出通道均利用第二電阻對所述參考電壓進行電壓至電流轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生多路輸出電流；其中所述第一電阻與第二電阻為相同材質(zhì)，且所述第一電阻與第二電阻的電阻值成比例。本發(fā)明實施例的電流驅(qū)動電路，能夠提高輸出驅(qū)動電流的匹配精度及開關(guān)速度，從而顯著提高所驅(qū)動顯示屏幕(例如LED顯示屏)的顯示品質(zhì)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明一實施例的電流驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明另一實施例的電流驅(qū)動電路的電路不意圖；圖3為圖2中第二級恒流調(diào)節(jié)單元的一輸出通道的電路示意圖；圖4為本發(fā)明一實施例中第一時鐘ΦΑ與第二時鐘ΦΒ的波形示意圖；圖5為圖3的輸出通道于第一階段的等效電路示意圖；
圖6為圖3的輸出通道于第二階段的等效電路示意圖；圖7為本發(fā)明再一實施例的電流驅(qū)動電路的電路示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖I為本發(fā)明實施例一提供的電流驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施例可應(yīng)用于LED顯示系統(tǒng)中，用于對LED顯示器進行電流驅(qū)動。如圖I所示，本實施例的電流驅(qū)動電路包括參考電流產(chǎn)生單元11，第一級恒流調(diào)節(jié)單元12及第二級恒流調(diào)節(jié)單元13。其中參考電流產(chǎn)生單元11用于產(chǎn)生一參考電流，第一級恒流調(diào)節(jié)單元12連接該參考電流產(chǎn)生單元11，用于鏡像放大參考電流產(chǎn)生單元11產(chǎn)生的上述參考電流，并利用一第一電阻采樣鏡像放大后的參考電流，以產(chǎn)生參考電壓；而第二級恒流調(diào)節(jié)單元13則包含多路輸出通道，每路輸出通道均接收第一級恒流調(diào)節(jié)單元12產(chǎn)生的參考電壓，并利用一第二電阻對接收到的參考電壓進行電壓至電流轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生多路輸出電流。具體的，在本發(fā)明實施例中，上述第二級恒流調(diào)節(jié)單元13中的第二電阻與第一級恒流調(diào)節(jié)單元12中的第一電阻為相同材質(zhì)，且兩者的電阻值大小成比例。由于本發(fā)明實施例中第二級恒流調(diào)節(jié)單元與第一級恒流調(diào)節(jié)單元呈電阻比例設(shè)置，從而結(jié)合起來可以對鏡像放大后的參考電流進行精確的比例轉(zhuǎn)換。這樣的電阻比例鏡像實現(xiàn)的電流驅(qū)動電路相較于現(xiàn)有的采用恒流源裝置結(jié)合版圖匹配來提升多通道輸出電流間的匹配精度的設(shè)計，更加簡單可靠，可以有效的消除電阻溫度系數(shù)、電壓系數(shù)所帶來的誤差，而通過選擇設(shè)置合理的電阻阻值和寬長尺寸大小，能夠有效的提高比例精度，使電路所占的版圖面積大幅下降，直接降低芯片成本，同時還可以有效降低工藝偏差造成的輸出電流失配。圖2為本發(fā)明另一實施例的電流驅(qū)動電路的電路不意圖，本實施例中對電流驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)進行了詳細的描述。如圖2所示，在本實施例中，參考電流產(chǎn)生單元11具體可以通過一運算放大器予以實現(xiàn)，該運算放大器的一輸入端接收內(nèi)部參考電壓Vkef，輸出端連接一外部電阻Rext，從而參考電流產(chǎn)生單元11所產(chǎn)生的參考電流11的大小則可以通過該外部連接的電阻Rext及內(nèi)部參考電壓Vkef進行設(shè)定
權(quán)利要求
1.一種電流驅(qū)動電路，其特征在于，包括 參考電流產(chǎn)生單元，產(chǎn)生參考電流； 第一級恒流調(diào)節(jié)單元，鏡像放大所述參考電流，并利用第一電阻采樣鏡像放大后的所述參考電流，以產(chǎn)生參考電壓； 第二級恒流調(diào)節(jié)單元，包含多路輸出通道，每路所述輸出通道均利用第二電阻對所述參考電壓進行電壓至電流轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生多路輸出電流； 其中所述第一電阻與第二電阻為相同材質(zhì)，且所述第一電阻與第二電阻的電阻值成比例。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電流驅(qū)動電路，其特征在于，每一所述輸出通道采用開關(guān)電容技術(shù)以減小失調(diào)電壓對所述輸出電流的影響。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電流驅(qū)動電路，其特征在于，每一所述輸出通道均包括一運算放大器、一電容、多個開關(guān)、所述第二電阻以及一輸出級，所述多個開關(guān)包括第一開關(guān)和第二開關(guān)； 所述運算放大器的一輸入端連接所述電容的第一端，輸出端通過所述輸出級連接所述第二電阻，所述電容的第二端通過所述第一開關(guān)連接所述參考電壓，并通過所述第二開關(guān)連接輸出級， 其中，所述第一開關(guān)于第一階段導(dǎo)通，所述第二開關(guān)于第二階段導(dǎo)通，所述第一階段與所述第二階段交替進行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電流驅(qū)動電路，其特征在于，所述多個開關(guān)還包括第三開關(guān)，所述運算放大器的輸入端通過所述第三開關(guān)連接所述運算放大器的輸出端，所述第三開關(guān)于所述第一階段導(dǎo)通。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電流驅(qū)動電路，其特征在于，所述多個開關(guān)還包括第四開關(guān)，所述運算放大器的輸出端通過所述第四開關(guān)連接所述輸出級，所述第四開關(guān)于所述第二階段導(dǎo)通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電流驅(qū)動電路，其特征在于，所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)及第四開關(guān)均通過開關(guān)晶體管實現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電流驅(qū)動電路，其特征在于，所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)及第四開關(guān)均通過相同類型和尺寸的開關(guān)晶體管實現(xiàn)，其中所述第一開關(guān)和第三開關(guān)由第一時鐘控制，所述第二開關(guān)和第四開關(guān)由第二時鐘控制，所述第一時鐘和第二時鐘互為反相時鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電流驅(qū)動電路，其特征在于，所述輸出級通過一晶體管實現(xiàn)，所述晶體管的控制端維持為恒流調(diào)節(jié)所述第二級恒流調(diào)節(jié)單元穩(wěn)定工作時的電壓，以保證所述輸出通道于所述第一階段和第二階段交替時不會產(chǎn)生電壓突變。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電流驅(qū)動電路，其特征在于，所述第一級恒流調(diào)節(jié)單元包括一電流鏡和所述第一電阻，所述電流鏡的輸入端連接所述參考電流，輸出端連接所述第一電阻； 所述電流鏡用于對所述參考電流進行鏡像放大，并通過所述第一電阻在其輸出端對鏡像放大后的參考電流進行電流至電壓轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生所述參考電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電流驅(qū)動電路，其特征在于，所述電路還包括控制信號產(chǎn)生單元，產(chǎn)生串行灰階輸入數(shù)據(jù)、時鐘輸入信號、數(shù)據(jù)鎖存控制信號和使能控制輸入信號； 移位寄存器單元，接收所述串行灰階輸入數(shù)據(jù)及時鐘輸入信號，并根據(jù)所述時鐘輸入信 號對所述串行灰階數(shù)據(jù)進行寄存； 數(shù)據(jù)鎖存器單元，接收所述鎖存控制信號和使能控制輸入信號，根據(jù)所述鎖存控制信號從所述移位寄存器單元中讀取所述串行灰階輸入數(shù)據(jù)，并并行輸出，以及根據(jù)所述使能控制輸入信號控制各所述輸出通道的開啟狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電流驅(qū)動電路，該電流驅(qū)動電路包括參考電流產(chǎn)生單元，產(chǎn)生參考電流；第一級恒流調(diào)節(jié)單元，鏡像放大所述參考電流，并利用第一電阻采樣放大后的所述參考電流，以產(chǎn)生參考電壓；第二級恒流調(diào)節(jié)單元，包含多路輸出通道，每路所述輸出通道均利用第二電阻對所述參考電壓進行電壓至電流轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生多路輸出電流；其中所述第一電阻與第二電阻為相同材質(zhì)，且所述第一電阻與第二電阻的電阻值成比例。本發(fā)明實施例的電流驅(qū)動電路，能夠提高輸出驅(qū)動電流的匹配精度及開關(guān)速度，從而顯著提高所驅(qū)動顯示屏幕的顯示品質(zhì)。
文檔編號G09G3/32GK102881251SQ20121029577
公開日2013年1月16日 申請日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者羅強, 顏小平, 杜康, 郭明星, 俞德軍, 劉超, 李昌紅, 楊曉春 申請人:深圳市易事達電子股份有限公司