[發(fā)明專利]電壓至電流轉(zhuǎn)換電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810082493.2
• 申請日: 2008-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN101526827A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鈺鈿;黃彥凱
• 申請（專利權(quán)）人: 盛群半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號(hào): G05F1/56
• 分類號(hào): G05F1/56
• 代理公司: 隆天國際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳 晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電壓至電流轉(zhuǎn)換電路，尤指一種使用低電壓工藝放大器 推動(dòng)低電壓工藝N型金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，使電壓至電流轉(zhuǎn)換電路可直 接于高電壓工藝的電路下應(yīng)用。

背景技術(shù)

已知電壓至電流轉(zhuǎn)換電路主要利用電壓跟隨器的架構(gòu)，然后利用外掛電 阻來決定電流值，在低電壓電路中此種方式是可行的。因?yàn)樵诘碗妷汗に囍? N型金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的臨界電壓大約是在0.5～0.8V左右，所以放大 器的輸出級(jí)的擺幅(swing)還可以推動(dòng)下一級(jí)的N型金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體 管，并且使放大器內(nèi)部的金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管保持在飽和區(qū)。

圖1為已知電壓至電流轉(zhuǎn)換電路1。給定輸入電壓VI至放大器2的正輸 入端，然后經(jīng)由負(fù)反饋使輸出電壓VO等于輸入電壓VI，通過電阻R調(diào)整電 流I，但是這一切都必須要所有的金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管3都在飽和區(qū)才 會(huì)成立，因?yàn)橹挥性陲柡蛥^(qū)，放大器2才會(huì)是一個(gè)線性放大器，并滿足負(fù)反 饋的條件。

但是在高電壓電路中想要使用電壓至電流轉(zhuǎn)換電路的話，就會(huì)面臨到是 要用高電壓工藝放大器還是用低電壓工藝放大器，假如使用高電壓工藝放大 器的話就會(huì)使面積及功率增加許多，而要是使用低電壓工藝放大器的話就會(huì) 面臨到擺幅(swing)受限的問題，因?yàn)樵诟唠妷汗に嚪糯笃鞯呐R界電壓變化很 大，大約是在1～2V之間，所以一般低電壓工藝放大器可能無法推動(dòng)高電壓 工藝N型金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。

另外在工藝方面，因高電壓工藝并不及低電壓工藝穩(wěn)定，所以臨界電壓 也就很不穩(wěn)定，一般而言在1～2V之間，所以放大器的擺幅(swing)必須要大 于臨界電壓Vt(高電壓工藝N型金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)加輸入電壓VI 才可以推動(dòng)高電壓工藝N型金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，要是低電壓電路的供 應(yīng)電壓VDD＝3V的話，放大器就不一定可以推動(dòng)高電壓工藝N型金屬半導(dǎo) 體場效應(yīng)晶體管，因?yàn)榇藭r(shí)放大器的擺幅(swing)一定比3V小，除非輸入電 壓VI很小，但是在實(shí)際使用上輸入電壓VI的值都不可能太小

因此，如何研發(fā)出一種電壓至電流轉(zhuǎn)換電路，其使用低電壓工藝放大器 推動(dòng)低電壓工藝N型金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，使電壓至電流轉(zhuǎn)換電路可直 接于高電壓工藝的電路下應(yīng)用，進(jìn)而降低制造成本，將是本發(fā)明所欲積極探 討之處。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種電壓至電流轉(zhuǎn)換電路，其主要目的為解決已知電壓至電 流轉(zhuǎn)換電路，其需要高電壓工藝放大器來推動(dòng)高電壓工藝N型金屬半導(dǎo)體場 效應(yīng)晶體管的問題。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式為一種電壓至電流轉(zhuǎn)換電路，包括：高電壓工藝 N型金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管；低電壓工藝N型金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管， 其漏極與該高電壓工藝N型金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管之源極相接；低電壓工 藝放大器，其具有正輸入端、負(fù)輸入端以及輸出端，其中該輸出端與該低電 壓工藝N型金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管之柵極相接，輸入電壓輸入該正輸入端 以及該負(fù)輸入端與該低電壓工藝N型金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管之源極相接 以產(chǎn)生輸出電壓；以及電阻，其一端與該低電壓工藝N型金屬半導(dǎo)體場效應(yīng) 晶體管的源極相接，另一端接地。

根據(jù)本發(fā)明的電壓至電流轉(zhuǎn)換電路，還包含：電容，與所述電阻并聯(lián)。

根據(jù)本發(fā)明的電壓至電流轉(zhuǎn)換電路，還包含鉗位電壓輸入至所述高電壓 工藝N型金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的柵極。

根據(jù)本發(fā)明的電壓至電流轉(zhuǎn)換電路，其中，所述輸入電壓與所述輸出電 壓相等。

根據(jù)本發(fā)明的電壓至電流轉(zhuǎn)換電路，其中，輸入所述高電壓工藝N型金 屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的漏極的輸入電流等于所述輸出電壓除以所述電阻。

由此，使用低電壓工藝放大器推動(dòng)低電壓工藝N型金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶 體管，使電壓至電流轉(zhuǎn)換電路可直接于高電壓工藝的電路下應(yīng)用，進(jìn)而達(dá)到 降低制造成本的目的。

附圖說明

圖1為已知電壓至電流轉(zhuǎn)換電路。

圖2為本發(fā)明一種電壓至電流轉(zhuǎn)換電路的電路圖。

圖3為本發(fā)明應(yīng)用于一種LED顯示單元較佳具體實(shí)施例的電路圖。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

1電壓至電流轉(zhuǎn)換電路

2放大器

3金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管

4電壓至電流轉(zhuǎn)換電路

5高電壓工藝N型金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管

6低電壓工藝N型金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管

7漏極