[發明專利]一種偏置電流產生電路及運算放大器

無效

• 申請號: 200810216414.2
• 申請日: 2008-10-07
• 公開（公告）號: CN101387894A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 周命福;王新亞;裴曉東;袁戍娟
• 申請（專利權）人: 深圳市矽普特科技有限公司
• 主分類號: G05F3/16
• 分類號: G05F3/16;H03F3/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于集成電路領域，尤其涉及一種偏置電流產生電路及運算放大器。

背景技術

模擬信號芯片以及模擬數字混合信號芯片中經常需要高轉換速率的運算放大器，尤其是驅動輸出模擬信號時，需要大的驅動能力才能驅動外部的電阻或電容，同時還需滿足諧波失真或上升/下降時間的要求及功耗的要求。

偏置電流產生電路可以輸出較小的靜態電流并驅動大的負載，廣泛應用于線纜驅動、恒流LED驅動芯片、其他運算放大器或驅動芯片。

在靜態功耗要求低、輸出擺幅大、輸出負載大的應用領域，一個具有低靜態功耗、高電壓轉換速率的驅動電路十分必要的。例如在恒流LED驅動應用領域(特別是大屏幕LED屏)，為了保證PWM調制脈沖能夠響應20ns，輸出電流最大為60mA以上的LED驅動芯片，一般要求輸出60mA電流上升時間約5ns，下降時間約5ns，因此高轉換速率、低靜態功耗的偏置電流產生電路非常必需。

而現有技術(申請號為：01270527.6，實用新型名稱為：互補金屬氧化物半導體線路驅動器)中提到的偏置電流產生電路，可以完成自動偏置，在一定范圍內能夠達到靜態功耗低、轉換速率快的要求，但是由于在電路中形成了一個閉環(MN1、MN2、MP1)，構成了一個增益倍數小于1的正反饋，極易產生自激，從而降低了芯片的穩定性；同時也會隨工藝變化而有可能出現震蕩現象，不利于批量生產。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種偏置電流產生電路，旨在解決現有的偏置電流產生電路采用閉環控制導致穩定性差的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種偏置電流產生電路，包括：

電源、第一開關、第二開關、儲/釋能元件、第一晶體管、第二晶體管以及參考電流；

所述儲/釋能元件的一端通過所述第一開關與所述電源連接，還通過所述第二開關與所述第一晶體管和所述第二晶體管的柵極連接；另一端接地；當所述第一開關導通，所述第二開關斷開時，所述儲/釋能元件用于儲能；當所述第一開關斷開，所述第二開關導通時，所述儲/釋能元件用于釋能；

所述第一晶體管的源/漏極接地，柵極與漏/源極均與所述參考電流連接；所述第二晶體管的源/漏極接地，柵極接所述參考電流，當所述儲/釋能元件釋能給所述第一晶體管和所述第二晶體管的柵極充電時，由所述第二晶體管的漏/源極輸出偏置電流。

本發明實施例的目的還在于提供一種運算放大器，包括偏置電流產生電路，鏡像電路以及放大電路，所述偏置電流產生電路的輸出經所述鏡像電路后形成偏置電流，再經所述放大電路放大后輸出；所述偏置電流產生電路包括：

電源、第一開關、第二開關、儲/釋能元件、第一晶體管、第二晶體管以及參考電流；

所述儲/釋能元件的一端通過所述第一開關與所述電源連接，還通過所述第二開關與所述第一晶體管和所述第二晶體管的柵極連接；另一端接地；當所述第一開關導通，所述第二開關斷開時，所述儲/釋能元件用于儲能；當所述第一開關斷開，所述第二開關導通時，所述儲/釋能元件用于釋能；

所述第一晶體管的源/漏極接地，柵極與漏/源極均與所述參考電流連接；所述第二晶體管的源/漏極接地，柵極接所述參考電流，當所述儲/釋能元件釋能給所述第一晶體管和所述第二晶體管的柵極充電時，由所述第二晶體管的漏/源極輸出偏置電流。

本發明實施例提供的偏置電流產生電路在輸入信號的過零點輸出最大偏置電流，在不需要最大偏置電流時，輸出小的偏置電流，降低了功耗，提高了電壓轉換速率；同時采用開環控制，提高了穩定性。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的偏置電流產生電路的電路圖；

圖2是本發明實施例提供的偏置電流產生電路的原理波形圖；

圖3是本發明實施例提供的運算放大器的電路圖；

圖4是本發明實施例提供的LED恒流輸出電路的電路圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明實施例提供的偏置電流產生電路在輸入信號的過零點輸出最大偏置電流，在不需要最大偏置電流時，輸出小的偏置電流，降低了功耗，提高了電壓轉換速率；同時采用開環控制，避免了穩定性差的問題。