[發(fā)明專利]一種低壓高匹配度CMOS恒定電流源電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110341199.0
• 申請(qǐng)日: 2011-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN102395234A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鞠建宏;劉楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 帝奧微電子有限公司
• 主分類號(hào): H05B37/02
• 分類號(hào): H05B37/02;G05F3/24
• 代理公司: 上海宏威知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31250
• 代理人: 金利琴

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種恒定電流源電路，更確切的說是一種用于適用于手持設(shè)備類恒流型LED驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)

CMOS恒定電流源在手持設(shè)備類LED驅(qū)動(dòng)芯片中有著廣泛的應(yīng)用，該類型芯片要求電流源電路能夠輸出單通道或者多通道的恒定電流，以保證LED燈能有相同的亮度。在這類應(yīng)用中，對(duì)電流源電路的要求主要有：高相對(duì)/絕對(duì)電流匹配精度；高輸出阻抗，尤其在電源電壓較低的情況下；并且需要有很小的版圖面積。一項(xiàng)美國專利（US?6707286）提出一種通過放大器負(fù)反饋來獲得恒定輸出電流的方法，如圖一所示，這種方法在電源電壓較高的條件下，獲得了很高的輸出阻抗，但是，這種結(jié)構(gòu)也存在一些缺點(diǎn)：

1.??在電源電壓降的較低的情況下M2將進(jìn)入線性區(qū)，這將使負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)失去作用，從而電流源輸出阻抗變小，惡化了電流鏡像精度。

2.??由于M1的漏源電壓近似等于M8的漏源電壓，而并非與鏡像源極NMOS的柵源電壓相等，因此由于溝道調(diào)制效應(yīng)的影響，這種結(jié)構(gòu)存在一定的電流絕對(duì)誤差。

3.??為了能在較低的電源電壓下工作，M1要有很低的過驅(qū)動(dòng)電壓(Vdsat)，在LED輸出電流比較大的應(yīng)用中，過低的過驅(qū)動(dòng)電壓Vdsat將導(dǎo)致很大的寬長比，因此使電流源電路消耗了很大的版圖面積，浪費(fèi)成本。

發(fā)明內(nèi)容

由于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提出一種低壓高匹配度CMOS恒定電流源電路，其可有效解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題。

本發(fā)明可通過以下技術(shù)方案予以解決：

????一種低壓高匹配度CMOS恒定電流源電路，其為適用于低壓恒流LED的驅(qū)動(dòng)電路，其包括鏡像電流源電路，保證鏡像電流源電路穩(wěn)定的補(bǔ)償電容和提供鏡像電流源電路高電流匹配精度的輔助放大器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)特征，所述鏡像電流源包括一第一N型場效應(yīng)晶體管和一第二N型場效應(yīng)晶體管，所述第一N型場效應(yīng)晶體管和所述第二N型場效應(yīng)晶體管的共用相同的柵極并連接到輔助放大器的輸出端，所述第一N型場效應(yīng)晶體管的漏極分別與所述輔助放大器的正向輸入端和參考電源相連；所述第二N型場效應(yīng)晶體管的漏極分別與輔助放大器的負(fù)向輸入端和需供電的LED燈的負(fù)向端相連；所述LED燈和所述參考電源共同連接到電源上，所述電容跨接在第一N型場效應(yīng)晶體管的柵極和漏極之間。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)特征，所述輔助放大器包括一作為其正向輸入端的第三N型場效應(yīng)晶體管的源極和一作為其反向輸入端的第四N型場效應(yīng)晶體管；所述第三N型場效應(yīng)晶體管漏極和一第二P型場效應(yīng)晶體管漏極相連接作為所述輔助放大器的輸出端；一第一P型場效應(yīng)晶體管、第二P型場效應(yīng)晶體管和一第三P型場效應(yīng)晶體管的源極均與供電電源連接；參考電源則串接在零電位和第一P型場效應(yīng)晶體管的柵極之間

作為本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)特征，所述補(bǔ)償電容為設(shè)于N阱中的N型場效應(yīng)晶體管電容,該N型場效應(yīng)晶體管的漏極和源極相連并連接到襯底。

本發(fā)明提供一種LED驅(qū)動(dòng)芯片的高精度，低成本，低電壓的電流源電路，其擁有良好的電流匹配性能，很大的動(dòng)態(tài)范圍，較小的版圖面積和設(shè)計(jì)成本，非常適用于特定的LED驅(qū)動(dòng)芯片。

附圖說明

圖1是美國專利US6707286通過放大器負(fù)反饋來獲得恒定輸出電流的電路圖。

圖2是本發(fā)明低壓高匹配度CMOS恒定電流源電路圖。

圖3是圖2中輔助放大器的電路圖。

圖4是圖2中的補(bǔ)償電容的電路圖。?具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式進(jìn)一步闡述本發(fā)明：

一種低壓高匹配度CMOS恒定電流源電路，其為適用于低壓恒流LED的驅(qū)動(dòng)電路，其包括鏡像電流源，保證鏡像電流源電路穩(wěn)定的補(bǔ)償電容和提供鏡像電流源電路高電流匹配精度的輔助放大器。