電流匹配的led驅(qū)動電路的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED (light-emitting d1de)驅(qū)動電路芯片設(shè)計領(lǐng)域，特別涉及一種電流匹配的LED驅(qū)動電路。
【【背景技術(shù)】】
[0002]多路LED驅(qū)動電路被廣泛應(yīng)用于大屏幕LED顯示器中，例如大屏幕的平板電腦、筆記本電腦、電視、或大屏幕廣告牌。這些顯示設(shè)備中，都由LED來提供背光源。由于LED陣列很大，需要多路LED驅(qū)動，為了保證大屏幕顯示的均勻性，需要每路LED的驅(qū)動電流都盡量相等。
[0003]圖1描述了一種現(xiàn)有技術(shù)的多路LED驅(qū)動電路，其中描述了兩串LED輸出的情形。圖1中，運(yùn)算放大器OPl將晶體管麗3的漏極調(diào)整到0.3V，晶體管MN41、MN42與麗3的柵極電壓相等(由運(yùn)算放大器0P2保證，0P2將電壓GT調(diào)整等于晶體管麗3的柵極電壓GN3。同時運(yùn)算放大器0P31調(diào)整使得晶體管MN41的漏極電壓DN41等于電壓VD，運(yùn)算放大器0P32調(diào)整使得晶體管MN42的漏極電壓DN42也等于電壓VD0因此晶體管MN41、MN42的柵極電壓都等于晶體管麗3的柵極電壓，晶體管MN41、MN42的漏極電壓也都等于晶體管MN3的漏極電壓，晶體管MN41、MN42、MN3的源極都接地，電壓也相等。這樣MN4UMN42的漏極電流正比于MN3的漏極電流，其比例為MN4UMN42相對MN3的寬長比之比。一般設(shè)計MN41和MN42的寬度和長度都相同，所以MN41和MN42的電流應(yīng)該相等。但實際情況，由于工藝偏差，芯片之間，MN41漏極電流和MN42漏極電流一致性不是那么理想，可能偏差在-5%至+5%之間。減小該偏差，有利于改善大屏顯示效果。首先運(yùn)算放大器0P31和0P32存在輸入偏差，即其正負(fù)輸入端電壓之間存在一定小值偏差。圖1設(shè)計通過讓麗3、MN41和MN42都工作在飽和區(qū)，有助于減小該偏差對電流失配的影響，雖然如此，運(yùn)算放大器0P31和0P31的輸入偏差仍會導(dǎo)致一定程度上的MN41和MN42的漏極電流失配。另外，MN41和MN42之間還存在器件本身的失配，例如其閾值電壓可能存在差異，其柵氧厚度可能存在差異，溝道的實際寬度和長度之間存在差異。另外運(yùn)算放大器0P2存在輸入失配，導(dǎo)致MN41、MN42的柵極電壓與麗3的柵極電壓之間存在差異，這樣會導(dǎo)致晶體管MN41、MN42的漏極電流與晶體管麗3的漏極電流比例存在芯片間偏差。
[0004]因此，亟待提出一種改進(jìn)的電流匹配的LED驅(qū)動電路。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明的目的之一在于提供一種改進(jìn)的電流匹配的LED驅(qū)動電路，其能夠驅(qū)動多路LED，并且保持各路LED的驅(qū)動電流具有較高一致性。
[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種LED驅(qū)動電路，其包括:基準(zhǔn)電流源；第一電阻，其第一連接端與所述基準(zhǔn)電流源的輸出端相連，其第二連接端與接地端相連；多個LED驅(qū)動支路，每個LED驅(qū)動支路包括可編程運(yùn)算放大器、輸出晶體管、驅(qū)動電阻和失調(diào)校準(zhǔn)電路，其中所述可編程運(yùn)算放大器的第一輸入端與第一電阻的第一連接端，其第二輸入端與驅(qū)動電阻的第一連接端相連，所述驅(qū)動電阻的第一連接端還與輸出晶體管的第二連接端相連，所述驅(qū)動電阻的第二連接端與接地端相連，所述可編程運(yùn)算放大器的輸出端與所述輸出晶體管的控制端相連，所述輸出晶體管的第一連接端作為該LED驅(qū)動支路的輸出端能夠與被驅(qū)動的LED相連，所述失調(diào)校準(zhǔn)電路的第一輸入端與第一電阻的第一連接端，所述失調(diào)校準(zhǔn)電路的第二輸入端與所述可編程運(yùn)算放大器的第二輸入端相連，所述失調(diào)校準(zhǔn)電路輸出偏差校準(zhǔn)信號給所述可編程運(yùn)算放大器，所述可編程運(yùn)算放大器基于所述偏差校準(zhǔn)信號進(jìn)行校準(zhǔn)，其中第一電阻和所述匹配電阻相互匹配以盡降低相互之間的相對誤差。
[0007]進(jìn)一步的，第一電阻和所述匹配電阻的相對誤差小于等于+/-0.1%。
[0008]進(jìn)一步的，所述輸出晶體管為NMOS晶體管，所述NMOS晶體管的源極為所述輸出晶體管的第二連接端，所述NMOS晶體管的漏極為所述輸出晶體管的第一連接端。
[0009]進(jìn)一步的，所述被驅(qū)動的LED的陰極與所述LED驅(qū)動支路的輸出端相連，其陽極與電源電壓端相連。
[0010]進(jìn)一步的，其中一個LED驅(qū)動支路中的失調(diào)校準(zhǔn)電路的第一輸入端也可連接于另一個LED驅(qū)動支路中的驅(qū)動電阻的第一連接端。
[0011]進(jìn)一步的，所述失調(diào)校準(zhǔn)電路在所述失調(diào)校準(zhǔn)電路的第一輸入端的電壓高于第二輸入端的電壓和第一預(yù)定閾值的和時，調(diào)整其偏差校準(zhǔn)信號，所述失調(diào)校準(zhǔn)電路在所述失調(diào)校準(zhǔn)電路的第一輸入端的電壓低于第二輸入端的電壓和第二預(yù)定閾值的差時，調(diào)整其偏差校準(zhǔn)信號，在所述失調(diào)校準(zhǔn)電路的第一輸入端的電壓低于第二輸入端的電壓和第一預(yù)定閾值的和且高于第二輸入端的電壓和第二預(yù)定閾值的差時，保持其偏差校準(zhǔn)信號。
[0012]進(jìn)一步的，所述失調(diào)校準(zhǔn)電路包括第一電壓比較電路、第二電壓比較電路和邏輯輸出電路，第一電壓比較電路在所述失調(diào)校準(zhǔn)電路的第一輸入端的電壓高于第二輸入端的電壓與第一預(yù)定閾值的和時，其輸出第一信號，否則輸出第二信號；第二電壓比較電路在所述失調(diào)校準(zhǔn)電路的第一輸入端的電壓低于第二輸入端的電壓與第二預(yù)定閾值的差時，其輸出第一信號，否則輸出第二信號；所述邏輯輸出電路在第一電壓比較電路輸出第一信號且第二電壓比較電路輸出第二信號時，增加其偏差校準(zhǔn)信號，在第一電壓比較電路輸出第二信號且第二電壓比較電路輸出第一信號時，減小其偏差校準(zhǔn)信號，在第一電壓比較電路輸出第二信號且第二電壓比較電路輸出第二信號時，保持其偏差校準(zhǔn)信號。
[0013]進(jìn)一步的，所述可編程運(yùn)算放大器包括:第一差分晶體管和第二差分晶體管，其中第一差分晶體管或第二差分晶體管包括有多個并聯(lián)的差分晶體管單元，部分差分晶體管單元中的每一個與一個可編程開關(guān)串聯(lián)，所述可編程開關(guān)的控制端接收所述偏差校準(zhǔn)信號，在所述偏差校準(zhǔn)信號的控制下，所述可編程開關(guān)導(dǎo)通或截止。
[0014]進(jìn)一步的，所述可編程運(yùn)算放大器包括位于輸出支路上的串聯(lián)的多個輸出電阻，每個輸出電阻的第一連接端通過一個可編程開關(guān)與所述可編程運(yùn)算放大器的輸出端相連，所述可編程開關(guān)的控制端接收所述偏差校準(zhǔn)信號，在所述偏差校準(zhǔn)信號的控制下，所述可編程開關(guān)導(dǎo)通或截止。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過設(shè)置相互匹配的電阻，利用匹配的電阻相對誤差較小的特點，提供更為一致的LED驅(qū)動電流。此外，運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)電壓可以被失調(diào)校準(zhǔn)電路校準(zhǔn)至很小，從而進(jìn)一步的提高了各路LED驅(qū)動電流的一致性。【【附圖說明】】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(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)這些附圖獲得其它的附圖。其中:
[0017]圖1示意出了現(xiàn)有技術(shù)中的LED驅(qū)動電路的電路示例圖；
[0018]圖2示意出了本發(fā)明中的LED驅(qū)動電路在一個實施例中的電路示例圖；
[0019]圖3示意出了圖2中的失調(diào)校準(zhǔn)電路在一個實施例中的電路示例圖；
[0020]圖4示意出了圖2中的可編程運(yùn)算放大器在一個實施例中的電路示例圖；
[0021]圖5示意出了圖2中的可編程運(yùn)算放大器在另一個實施例中的電路示例圖；
[0022]圖6示意出了圖3中的邏輯輸出電路在一個實施例中的電路示例圖；
[0023]圖7示意出了本發(fā)明中的LED驅(qū)動電路在另一個實施例中的電路示例圖。
【【具體實施方式】】
[0024]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0025]本發(fā)明提供了改進(jìn)的電流匹配的多路LED驅(qū)動電路，其能夠驅(qū)動多路LED