专利名称：电流驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明实施例涉及一种电流驱动电路，尤其涉及一种应用于发光二极管(LightEmitting Diode, LED)显示系统中的驱动电路。
背景技术：
随着经济的飞速发展和人们社会生活的逐渐丰富，LED显示屏也得到快速发展，以满足社会及生活各个领域的使用需求，与此同时人们对LED显示屏的显示品质也提出了更高的要求，这就对LED驱动电路的性能要求提出了更高层次的挑战。目前市场主流LED屏显示驱动芯片都采用16通道恒流输出架构，以满足大量LED点阵的驱动要求。由于多通道输出，再加上级联应用条件，各LED点阵行和列的电流一致性将会显著影响屏的显示效果。为了获得较好的电流一致性特性，现有的多通道LED驱动电 路一般采用多个相同单元的恒流源装置结合版图匹配的结构设计来提升多通道输出电流间的匹配精度，然而却没有有效可靠的方法对精度进行补偿和优化，利用功率管个数成比例的方式实现电流镜像又将占用大量的版图面积，同时又受到运放反馈环路响应速度的限制，其开关速度会受到限制。实际上，当系统失调和IC内部噪声的影响占失配主要因素时，无限提升源跟随器运放增益对于减小失调电压的影响已经没有实际意义。对于常见的CMOS工艺，运放的输入对管失调电压将始终维持在某一量级而无法无限减小。另外，功率管的开启和关断对应于环路的建立和关断过程，开启速度受到功率管栅电容充放电及环路稳定速度的制约，而开启瞬间栅电压的陡然上升亦对应于输出电流的过冲，两者是一对需要折中的矛盾。因此，需要一种电路既能显著提高各通道间的输出电流匹配精度，获得良好的电流一致性特性，同时又要使环路建立更加迅速以获得更高的开关速度。
发明内容
本发明实施例提供一种电流驱动电路，以解决或改善上述一个或多个问题。本发明实施例提供一种电流驱动电路，包括参考电流产生单元、第一级恒流调节单元和第二级恒流调节单元。其中，参考电流产生单元用于产生参考电流；第一级恒流调节单元用于镜像放大所述参考电流，并利用第一电阻采样镜像放大后的所述参考电流，以产生参考电压；第二级恒流调节单元，包含多路输出通道，每路所述输出通道均利用第二电阻对所述参考电压进行电压至电流转换，以产生多路输出电流；其中所述第一电阻与第二电阻为相同材质，且所述第一电阻与第二电阻的电阻值成比例。本发明实施例的电流驱动电路，能够提高输出驱动电流的匹配精度及开关速度，从而显著提高所驱动显示屏幕(例如LED显示屏)的显示品质。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明一实施例的电流驱动电路的结构示意图；图2为本发明另一实施例的电流驱动电路的电路不意图；图3为图2中第二级恒流调节单元的一输出通道的电路示意图；图4为本发明一实施例中第一时钟ΦΑ与第二时钟ΦΒ的波形示意图；图5为图3的输出通道于第一阶段的等效电路示意图；
图6为图3的输出通道于第二阶段的等效电路示意图；图7为本发明再一实施例的电流驱动电路的电路示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图I为本发明实施例一提供的电流驱动电路的结构示意图。本发明实施例可应用于LED显示系统中，用于对LED显示器进行电流驱动。如图I所示，本实施例的电流驱动电路包括参考电流产生单元11，第一级恒流调节单元12及第二级恒流调节单元13。其中参考电流产生单元11用于产生一参考电流，第一级恒流调节单元12连接该参考电流产生单元11，用于镜像放大参考电流产生单元11产生的上述参考电流，并利用一第一电阻采样镜像放大后的参考电流，以产生参考电压；而第二级恒流调节单元13则包含多路输出通道，每路输出通道均接收第一级恒流调节单元12产生的参考电压，并利用一第二电阻对接收到的参考电压进行电压至电流转换，以产生多路输出电流。具体的，在本发明实施例中，上述第二级恒流调节单元13中的第二电阻与第一级恒流调节单元12中的第一电阻为相同材质，且两者的电阻值大小成比例。由于本发明实施例中第二级恒流调节单元与第一级恒流调节单元呈电阻比例设置，从而结合起来可以对镜像放大后的参考电流进行精确的比例转换。这样的电阻比例镜像实现的电流驱动电路相较于现有的采用恒流源装置结合版图匹配来提升多通道输出电流间的匹配精度的设计，更加简单可靠，可以有效的消除电阻温度系数、电压系数所带来的误差，而通过选择设置合理的电阻阻值和宽长尺寸大小，能够有效的提高比例精度，使电路所占的版图面积大幅下降，直接降低芯片成本，同时还可以有效降低工艺偏差造成的输出电流失配。图2为本发明另一实施例的电流驱动电路的电路不意图，本实施例中对电流驱动电路的电路结构进行了详细的描述。如图2所示，在本实施例中，参考电流产生单元11具体可以通过一运算放大器予以实现，该运算放大器的一输入端接收内部参考电压Vkef，输出端连接一外部电阻Rext，从而参考电流产生单元11所产生的参考电流11的大小则可以通过该外部连接的电阻Rext及内部参考电压Vkef进行设定
权利要求
1.一种电流驱动电路，其特征在于，包括 参考电流产生单元，产生参考电流； 第一级恒流调节单元，镜像放大所述参考电流，并利用第一电阻采样镜像放大后的所述参考电流，以产生参考电压； 第二级恒流调节单元，包含多路输出通道，每路所述输出通道均利用第二电阻对所述参考电压进行电压至电流转换，以产生多路输出电流； 其中所述第一电阻与第二电阻为相同材质，且所述第一电阻与第二电阻的电阻值成比例。
2.根据权利要求I所述的电流驱动电路，其特征在于，每一所述输出通道采用开关电容技术以减小失调电压对所述输出电流的影响。
3.根据权利要求2所述的电流驱动电路，其特征在于，每一所述输出通道均包括一运算放大器、一电容、多个开关、所述第二电阻以及一输出级，所述多个开关包括第一开关和第二开关； 所述运算放大器的一输入端连接所述电容的第一端，输出端通过所述输出级连接所述第二电阻，所述电容的第二端通过所述第一开关连接所述参考电压，并通过所述第二开关连接输出级， 其中，所述第一开关于第一阶段导通，所述第二开关于第二阶段导通，所述第一阶段与所述第二阶段交替进行。
4.根据权利要求3所述的电流驱动电路，其特征在于，所述多个开关还包括第三开关，所述运算放大器的输入端通过所述第三开关连接所述运算放大器的输出端，所述第三开关于所述第一阶段导通。
5.根据权利要求3所述的电流驱动电路，其特征在于，所述多个开关还包括第四开关，所述运算放大器的输出端通过所述第四开关连接所述输出级，所述第四开关于所述第二阶段导通。
6.根据权利要求5所述的电流驱动电路，其特征在于，所述第一开关、第二开关、第三开关及第四开关均通过开关晶体管实现。
7.根据权利要求6所述的电流驱动电路，其特征在于，所述第一开关、第二开关、第三开关及第四开关均通过相同类型和尺寸的开关晶体管实现，其中所述第一开关和第三开关由第一时钟控制，所述第二开关和第四开关由第二时钟控制，所述第一时钟和第二时钟互为反相时钟。
8.根据权利要求5所述的电流驱动电路，其特征在于，所述输出级通过一晶体管实现，所述晶体管的控制端维持为恒流调节所述第二级恒流调节单元稳定工作时的电压，以保证所述输出通道于所述第一阶段和第二阶段交替时不会产生电压突变。
9.根据权利要求I所述的电流驱动电路，其特征在于，所述第一级恒流调节单元包括一电流镜和所述第一电阻，所述电流镜的输入端连接所述参考电流，输出端连接所述第一电阻； 所述电流镜用于对所述参考电流进行镜像放大，并通过所述第一电阻在其输出端对镜像放大后的参考电流进行电流至电压转换，以产生所述参考电压。
10.根据权利要求I所述的电流驱动电路，其特征在于，所述电路还包括控制信号产生单元，产生串行灰阶输入数据、时钟输入信号、数据锁存控制信号和使能控制输入信号； 移位寄存器单元，接收所述串行灰阶输入数据及时钟输入信号，并根据所述时钟输入信 号对所述串行灰阶数据进行寄存； 数据锁存器单元，接收所述锁存控制信号和使能控制输入信号，根据所述锁存控制信号从所述移位寄存器单元中读取所述串行灰阶输入数据，并并行输出，以及根据所述使能控制输入信号控制各所述输出通道的开启状态。
全文摘要
本发明提供一种电流驱动电路，该电流驱动电路包括参考电流产生单元，产生参考电流；第一级恒流调节单元，镜像放大所述参考电流，并利用第一电阻采样放大后的所述参考电流，以产生参考电压；第二级恒流调节单元，包含多路输出通道，每路所述输出通道均利用第二电阻对所述参考电压进行电压至电流转换，以产生多路输出电流；其中所述第一电阻与第二电阻为相同材质，且所述第一电阻与第二电阻的电阻值成比例。本发明实施例的电流驱动电路，能够提高输出驱动电流的匹配精度及开关速度，从而显著提高所驱动显示屏幕的显示品质。
文档编号G09G3/32GK102881251SQ20121029577
公开日2013年1月16日 申请日期2012年8月20日 优先权日2012年8月20日
发明者罗强, 颜小平, 杜康, 郭明星, 俞德军, 刘超, 李昌红, 杨晓春 申请人:深圳市易事达电子股份有限公司