负载驱动方法、电路及其应用设备的制作方法

文档序号:6514069阅读:296来源:国知局
负载驱动方法、电路及其应用设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种负载驱动电路,包括压差产生电路及共模电压产生电路;其中,所述压差产生电路,配置为产生驱动负载的驱动电压;所述共模电压产生电路,配置为在所述压差产生电路产生驱动负载的驱动电压时,将所述压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同电压值。本发明同时公开了一种负载驱动方法及其应用设备,采用本发明的技术方案,能有效地调整压差产生电路的第一输出端输出的电压和第二输出端输出的电压的中心值,从而当输入信号的占空比在0~100%时,压差产生电路产生的驱动电压能与输入信号的占空比成线性关系,进而保证了输出信号的保真度。
【专利说明】负载驱动方法、电路及其应用设备

【技术领域】
[0001] 本发明涉及驱动技术,尤其涉及一种负载驱动方法、电路及其应用设备。

【背景技术】
[0002] 如今,网络通讯技术和多媒体技术已为人们带来了丰富的视觉和听觉虚拟世 界,在传递信息的同时,给人以极大的享受。随着网络向带宽高速发展,传递和再现触觉 (Haptic)信息,已成为虚拟现实技术的下一个目标,正引起世界各国科技界、工业界、以及 商业界的重视。触觉再现技术作为下一代虚拟现实技术已成为国际上的开发热点。触觉再 现技术就是指:通过控制触觉显示器的某种物理效应提示,让手指在触摸时产生相应的触 感,从而实现人机触觉信息的交互。
[0003] 随着触摸屏在手持式消费类设备中逐步替代机械按键,由于缺乏触觉响应,消费 者开始提出对实时响应的需求。在消费类电子设备中增加触觉响应可以增强用户体验,为 用户界面设计增添触感功能,这也是智能手机和其它手持式消费类电子设备最新的主流界 面,从而带动了电子触觉响应系统的需求。
[0004] 在电子触觉响应系统中,马达驱动电路是非常重要的组成部分。需要根据马达的 工作电压设计对应的马达驱动电路,当采用单端输入的马达驱动电路时,由于马达驱动电 路中产生驱动电压的压差产生电路中的放大器器件自身的缺陷,会使产生的驱动电压存在 线性失真,这样,就不能通过调整输入信号的占空比来使压差产生电路产生的驱动电压调 整到期望的电压值,即:施加在马达上的电压不能有效地调整到马达的工作电压。


【发明内容】

[0005] 为解决现有技术中的问题,本发明实施例提供一种负载驱动方法、电路及其应用 设备。
[0006] 本发明实施例的技术方案是这样实现的:
[0007] 本发明实施例提供一种负载驱动电路,包括压差产生电路及共模电压产生电路; 其中,
[0008] 所述压差产生电路,配置为产生驱动负载的驱动电压;
[0009] 所述共模电压产生电路,配置为在所述压差产生电路产生驱动负载的驱动电压 时,将所述压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同的电压值。
[0010] 本发明实施例还提供了一种负载驱动方法,所述方法包括:
[0011] 压差产生电路产生驱动负载的驱动电压时,将所述压差产生电路的第一输出端和 第二输出端输出的电压调整相同电压值。
[0012] 本发明实施例又提供了一种触摸装置,包括:触摸屏及负载驱动电路,所述负载驱 动电路包括压差产生电路及共模电压产生电路;其中,
[0013] 所述压差产生电路,配置为产生驱动负载的驱动电压;
[0014] 所述共模电压产生电路,配置为在所述压差产生电路产生驱动负载的驱动电压 时,将所述压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同电压值。
[0015] 本发明实施例还提供了一种电子设备,包括:主板、外壳、以及触摸装置,所述触摸 装置包括:触摸屏及负载驱动电路,所述负载驱动电路包括压差产生电路及共模电压产生 电路;其中,
[0016] 所述压差产生电路,配置为产生驱动负载的驱动电压;
[0017] 所述共模电压产生电路,配置为在所述压差产生电路产生驱动负载的驱动电压 时,将所述压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同电压值。
[0018] 本发明实施例提供的负载驱动方法、电路及其应用设备,压差产生电路产生驱动 负载的驱动电压时,将压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同电压 值,如此,能有效地调整压差产生电路的第一输出端输出的电压和第二输出端输出的电压 二者的中心值,从而当输入信号的占空比在0?100%时,压差产生电路产生的驱动电压能 与输入信号的占空比成线性关系,进而保证了输出信号的保真度。
[0019] 另外,本发明实施例的实现方案简单、方便、易于实现。

【专利附图】

【附图说明】
[0020] 图1为现有技术中压差产生电路的两个放大器的输出级结构示意图;
[0021] 图2A为采用现有的负载驱动电路进行仿真得到的仿真结果示意图;
[0022] 图2B为采用现有的负载驱动电路制成集成电路后得到的产品测试结果图;
[0023] 图3为本发明实施例负载驱动电路结构示意图;
[0024] 图4A为本发明实施例一的一种负载驱动电路结构不意图;
[0025] 图4B为本发明实施例一的另一种负载驱动电路结构不意图;
[0026] 图5为本发明实施例二负载驱动电路结构示意图;
[0027] 图6为采用本发明实施例的负载驱动电路进行仿真得到的仿真结果示意图;
[0028] 图7为采用本发明实施例的负载驱动电路制成集成电路后得到的产品测试结果 图。

【具体实施方式】
[0029] 目前,根据出厂时在马达上标注的马达的工作电压,设计出的单端输入的马达驱 动电路中,由于马达驱动电路中产生驱动电压的压差产生电路中的两个放大器器件自身的 缺陷,即:作为放大器输出级的金属氧化物半导体场效应管(MOS)会处在深线性工作区,这 样,会使产生的驱动电压存在线性失真,如此,当通过调整输入信号的占空比来调整压差产 生电路产生的驱动电压时,则不能将压差产生电路产生的驱动电压调整到期望的电压值, 换句话说,施加在马达上的电压不能有效地调整到马达的工作电压。举个例子来说,图1为 压差产生电路的两个放大器的输出级,假设马达的工作电压为V Mg,当期望产生的驱动电压 为VMg,此时需要压差产生电路的一个输出端输出的电压为V Mg,压差产生电路的另一个输 出端输出的电压为〇,但由于作为放大器输出级的MOS处在深线性工作区,所以压差产生电 路的另一个输出端实际输出的电压不为〇,而是输出一个比〇大的一个值,这样,使得压差 产生电路产生的驱动电压并不是V Mg,而是一个小于VMg的电压,从而当输入信号的占空比 在在0?100%时,如图2A和图2B所示,压差产生电路产生的驱动电压与输入信号的占空 比并不是完全成线性关系。
[0030] 这里,所述单端输入是指:压差产生电路中的输入电压仅从一个输入端相对地接 入。
[0031] 基于此,在本发明实施例中,压差产生电路产生驱动负载的驱动电压时,将压差产 生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同电压值,从而调整压差产生电路的 第一输出端输出的电压和第二输出端输出的电压二者的中心值,以使当输入信号的占空比 在0?100%时,压差产生电路产生的驱动电压能与输入信号的占空比成线性关系,进而保 证了输出信号的保真度。
[0032] 下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0033] 本发明实施例提供一种负载驱动电路,如图3所示,该负载驱动电路包括:共模电 压产生电路31及压差产生电路32 ;其中,
[0034] 压差产生电路32产生驱动负载的驱动电压时,共模电压产生电路31将压差产生 电路32的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同电压值,从而将压差产生电路32 的第一输出端输出的电压与第二输出端输出的电压二者的中心值调整第一电压,以使当输 入信号的占空比在〇?100%时,压差产生电路32产生的驱动电压与输入信号的占空比成 线性关系,进而保证了输出信号的保真度。其中,所述第一电压可根据需要进行设置,比如: 50mV、100mV、150mV、200mV等。这里,假设第一输出端输出的电压为V wtl,第二输出端输出的 电压为Vrat2,则中心值的计算具体为,-卜。
[0035] 所述将压差产生电路32的第一输出端输出的电压与第二输出端输出的电压二者 的中心值调整第一电压是指:以负载驱动电路不包括共模电压产生电路31时第一输出端 输出的电压与第二输出端输出的电压二者的中心值为基准,将压差产生电路32的第一输 出端输出的电压与第二输出端输出的电压二者的中心值调高或调低第一电压,换句话说, 以负载驱动电路不包括共模电压产生电路31时第一输出端输出的电压与第二输出端输出 的电压为基准,将压差产生电路32的第一输出端和第二输出端输出的电压调高或调低相 同电压值。
[0036] 本实施例中的负载驱动电路是一种单端输入的驱动电路,这里,所述单端输入的 驱动电路是指:压差产生电路32中的输入电压仅从一个输入端相对地接入;简单地说,压 差产生电路32只有一个输入电压。
[0037] 所述负载可以为马达,所述马达具体可以是触觉马达,比如偏心旋转质量(ERM, Eccentric Rotating Mass)马达等。
[0038] 实施例一
[0039] 本实施例中,如图4A所示,共模电压产生电路31可以包括:第一电阻R1、第二电 阻R2以及第三电阻R3 ;压差产生电路32可以包括:第四P沟道金属氧化物半导体场效应 管(PM0S)MP4、第四N沟道金属氧化物半导体场效应管(NM0S)MN4、第四电阻R4、第五电阻 R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、以及电容Cap。
[0040] 图4A所示的负载驱动电路的各部件的连接关系为:
[0041] 在共模电压产生电路31中,第一电阻Rl的一端连接第一输入电压,第一电阻Rl 的另一端连接第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端、以及压差产生电路32中的第一运 算放大器Al的正极,第二电阻R2的另一端连接压差产生电路32中的第二运算放大器A2 的正极,第三电阻R3的另一端接地;且第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3的阻值的 比值为:R1 : R2 : R3 = 2 : 1 : 2。
[0042] 在压差产生电路32中,第四PMOS MP4的栅极连接输入信号及第四NMOSMM的栅 极,第四PMOS MP4的源极连接第一输入电压,第四PMOS MP4的漏极连接第四电阻R4的一 端及第四NMOS MM的漏极,第四NMOS MM的源极接地,第四电阻R4的另一端与第五电阻 的一端、电容Cap的一端以及第一运算放大器Al的负极相连接,第五电阻R5的另一端与电 容C ap的另一端、第一运算放大器Al的输出端以及第六电阻R6的一端相连接,第六电阻R6 的另一端与第二运算放大器A2的负极及第七电阻R7的一端相连接,第七电阻R7的另一端 与第二运算放大器A2的输出端相连接,第一运算放大器Al的输出端及第二运算放大器A2 的输出端分别与负载的两端连接;且第五电阻R5与第四电阻R4的阻值比值为I : 1;第六 电阻R6与第七电阻R7的阻值相同。
[0043] 这里,所述输入信号可以为脉冲信号,比如:脉冲宽度调制(PWM,Pulse Width Modulation)信号。所述第一输入电压的大小可由负载的相关工作参数确定,举个例子来 说,假设负载为马达,可由马达的工作电压来确定所述第一输入电压的大小,比如马达的工 作电压为3V,则所述第一输入电压的大小为3V ;这里,可根据马达出厂时设置在马达上的 工作电压来确定马达的工作电压,比如马达出厂时设置在马达上的工作电压为3V,则确定 马达的工作电压为3V ;确定所述第一输入电压的大小后,所述第一输入电压可由能产生恒 定直流电压的电源提供,比如:电压调节器等,以供负载驱动电路的相应器件使用,从而能 使负载驱动电路产生相应的驱动电压;其中,所述调节器具体可以是低压差线性(LDO, Low DropOut)调节器等;第一运算放大器及第二运算放大器均为AB类放大器,如此,当放大器 工作时,能输出大电流,从而可以满足电路的需要。
[0044] 为了方便描述,在以下描述图4A所示的负载驱动电路的工作原理中,将第一运算 放大器Al的输出端称为压差产生电路32的第一输出端,将第二运算放大器A2的输出端称 为压差产生电路32的第二输出端;并将第一运算放大器Al正极接入的电压称为V anl,将第 二运算放大器Al正极接入的电压称为Vail。,将第一输入电压称为VMg,第一输出端输出的电 压称为V rat,第二输出端输出的电压Vtjut2。
[0045] 图4A所示的负载驱动电路的工作原理为:
[0046] 当负载驱动电路工作时,向第二电阻R2施加电流Ibp,且电流Ibp的方向为从第二 电阻R2流至第三电阻R3,假设第一电阻Rl的阻值为2R,则有第二电阻R2的阻值为R,第三 电阻R3的阻值为2R。此时,第一运算放大器Al的参考电压即第一运算放大器Al正极接 入的电压为:=·^ + /ΛρχΑ,相应地,第二运算放大器A2的参考电压即第二运算放大器 A2正极接入的电压为:F_ =·^ + /Λ/;χ2/?。在这种情况下,当输入信号为低电平信号时,第 四PMOS MP4导通,第四NMOS MM关断,致使输入信号的电压为VMg,由于第一运算放大器Al 的参考电压为:匕"=¥ + /6/)></?,第二运算放大器八2的参考电压为少_=¥ + /^2/?, 因此,压差产生电路32的第一输出端输出的电压为=Vtjut = VMg+2RXIbp ;相应地,压差产生 电路32的第二输出端输出的电压为=Vwt2 = 2RX Ibp,从而使得压差产生电路32产生的驱 动电压为:VdnvOT = Vrat2-Vwtl = -V,eg ;同理,当输入信号为高电平信号时,第四PMOS MP4关 断,第四NMOS MM导通,致使输入信号的电压为0,由于第一运算放大器Al的参考电压为: L =| + 4x及,第二运算放大器A2的参考电压为=¥ + /Apx2i?,因此,所述压差 产生电路32的第一输出端输出的电压为=Vtjut = RX2Ibp ;相应地,所述压差产生电路32的 第二输出端输出的电压为:Vtjut2 = VMg+RX2Ibp,从而使得压差产生电路32产生的驱动电压 为:Vdner V〇ut2 V〇utl Vreg0
[0047] 综上所述,通过调整第一运算放大器Al及第二运算放大器A2的参考电压,使得压 差产生电路32的第一输出端输出的电压与第二输出端输出的电压二者的中心值调高,即: 从调高至^ +/Λρ X 2/?,也就是说,压差产生电路32的第一输出端输出的电压与第二输 出端输出的电压二者的中心值调高了 Ibp2R,换句话说,所述第一电压为IbpX2R。
[0048] 其中,当输入信号为低电平信号时,输入信号的占空比为0;当输入信号为高电平 信号时,输入信号的占空比为1〇〇%。施加在第二电阻R2上的电流I bp可由额外的电路产 生。
[0049] 调低压差产生电路32的第一输出端输出的电压与第二输出端输出的电压二者的 中心值的原理与调高压差产生电路32的第一输出端输出的电压与第二输出端输出的电压 二者的中心值的原理相同。
[0050] 基于图4A,当压差产生电路存在N倍增益时,S卩:第五电阻R5与第四电阻R4的阻 值比为:N :1时,本实施例提供的另一种负载驱动电路,如图4B所示,共模电压产生电路31 可以包括:第i^一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13以及第十四电阻R14 ;压差产 生电路32可以包括:第四PMOS MP4、第四NMOS MN4、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻 R6、第七电阻R7、第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、以及电容Cap。
[0051] 图4B所示的负载驱动电路的各部件的连接关系为:
[0052] 在共模电压产生电路31中,第十一电阻Rll的一端连接第一输入电压,第十一电 阻Rll的另一端连接第十三电阻R13的一端、以及压差产生电路32中的第一运算放大器Al 的正极,第十二电阻R12的一端连接第一输入电压,第十二电阻R12的另一端连接第十四电 阻R14的一端、以及压差产生电路32中的第二运算放大器A2的正极,第十三电阻R13的另 一端及第十四电阻RH的另一端均接地;且第十一电阻Rll与第十三电阻R13的阻值比值 为N:l;第十二电阻R12与第十四电阻R14的阻值比值为1 : 1。
[0053] 在压差产生电路32中,第四PMOS MP4的栅极连接输入信号及第四NMOSMM的栅 极,第四PMOS MP4的源极连接第四输入电压,第四PMOS MP4的漏极连接第四电阻R4的一 端及第四NMOS MM的漏极,第四NMOS MM的源极接地,第四电阻R4的另一端与第五电阻 的一端、电容Cap的一端以及第一运算放大器Al的负极相连接,第五电阻R5的另一端与电 容C ap的另一端、第一运算放大器Al的输出端以及第六电阻R6的一端相连接,第六电阻R6 的另一端与第二运算放大器A2的负极及第七电阻R7的一端相连接,第七电阻R7的另一端 与第二运算放大器A2的输出端相连接,第一运算放大器Al的输出端及第二运算放大器A2 的输出端分别与负载的两端连接;且第五电阻R5与第四电阻R4的阻值比值为N:1 ;第六电 阻R6与第七电阻R7的阻值相同。所述第四输入电压为所述第一输入电压的N分之一。
[0054] 图4B所示的负载驱动电路的工作原理与图4A所示的负载驱动电路的工作原理类 似,需要说明的是:当负载驱动电路工作时,需要向第十一电阻Rll施加电流I 1,且电流方 向为从第一运算放大器Al的正极流向第十一电阻R11,并需要向第十二电阻R12施加电流 I2,且电流方向为从第二运算放大器A2的正极流向第十二电阻R12,假设第十三电阻R13的 电阻为R13,第十四电阻R14的电阻为R14,则有:/, X \ 。
[0055] 从上面描述中可以看出,图4B所示的负载驱动电路中,共模电压产生电路31将 压差产生电路32的第一运算放大器的参考电压从第二电压调整至第三电压,并将压差产 生电路32的第二运算放大器的参考电压从第二电压调整至第四电压,且第三电压满足: G =%^,第四电压满足+ K ;从而实现将压差产生电路32的第一输出端输出 N + \ 2 的电压与第二输出端输出的电压二者的中心值调整所述第一电压;其中,V3表示第三电压, Vrag表不第一输入电压,V1表不压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压所调 整的电压,即:所述第一电压,所述第二电压为压差产生电路32的第一输入电压的一半;所 述第一输入电压为确定的需要产生的驱动电压的最大值。在本实施例中,第三电压对应图 4Α所示负载驱动电路中的V enil,第四电压对应图4Α所示负载驱动电路中的V"。,V1对应图4Α 所示负载驱动电路中的IbpX 2R。
[0056] 这里,由于调整了将压差产生电路32的第一输出端输出的电压与第二输出端输 出的电压二者的中心值,使得输入信号的占空比在〇?100%时,压差产生电路32的第一运 算放大器和第二运算放大器均能工作在线性区,从而保证了输出信号的保真度。
[0057] 实施例二
[0058] 本实施例中,如图5所示,共模电压产生电路31可以包括:第八电阻R8、第九电阻 R9、第十电阻 R10、第一 PMOS MP1、第二 PMOS MP2、第三 PM0SMP3、第一 NMOS MN1、第二 NMOS MN2、第三NMOS MN3、第三运算放大器A3、第四运算放大器A4、第一缓冲器BUF1、以及第二缓 冲器BUF2 ;压差产生电路32可以包括:第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻 R7、第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、以及电容Cap。
[0059] 图5所示的负载驱动电路的各部件的连接关系为:
[0060] 在共模电压产生电路31中,第一 PMOS MPl的栅极连接输入信号,第一 PMOS MPl 的源极连接第一缓冲器BUFl的输出端,第一 PMOS MPl的漏极连接第一 NMOS MNl的漏极及 压差产生电路32中的第四电阻R4的一端,第一缓冲器BUFl的输入端连接第二PMOS MP2 的漏极及第八电阻R8的一端,第二PMOS MP2的栅极连接第三PMOS MP3的栅极、第三PMOS MP3的漏极、及第三NMOS MN3的漏极,第二PMOS MP2的源极连接第三PMOS MP3的源极及供 电电源,第一 NMOS丽1的栅极连接输入信号,第一 NMOS丽1的源极连接第二缓冲器BUF2 的输出端,第二缓冲器BUF2的输入端连接第二NM0SMN2的漏极及第九电阻R9的一端,第二 NMOS丽2的栅极连接第三运算放大器A3的输出端,第二NMOS丽2的源极连接第十电阻RlO 的一端,并接地,第三运算放大器A3的正极连接第八电阻R8的另一端及第九电阻R9的另 一端,第三运算放大器A3的负极连接第二输入电压,第十电阻RlO的另一端连接第三NMOS MN3的源极及第四运算放大器A4的负极,第四运算放大器A4的正极连接第三输入电压,第 四运算放大器A4的输出端连接第三NM0SMN3的栅极;且第八电阻R8的阻值等于第九电阻 R9的阻值。
[0061] 在压差产生电路32中,第四电阻R4的另一端与第五电阻的一端、电容Cap的一端 以及第一运算放大器Al的负极相连接,第五电阻R5的另一端与电容C ap的另一端、第一运 算放大器Al的输出端以及第六电阻R6的一端相连接,第六电阻R6的另一端与第二运算放 大器A2的负极及第七电阻R7的一端相连接,第七电阻R7的另一端与第二运算放大器A2 的输出端相连接,第一运算放大器Al的正极及第二运算放大器A2的正极均连接第二输入 电压,第一运算放大器Al的输出端及第二运算放大器A2的输出端分别与负载的两端连接; 且第六电阻R6与第七电阻R7的阻值相同。
[0062] 这里,所述输入信号可以为脉冲信号,比如:PWM信号。所述第二输入电压的大小 为供电电源提供的电压值的一半,可通过在供电电源与第三运算放大器A3的负极之间串 接电阻、以及在供电电源与第一运算放大器Al的正极及第二运算放大器A2的正极之间串 接电阻的方式,来实现所述第二输入电压的大小为供电电源提供的电压值的一半;其中,所 述供电电源的作用是为负载驱动电路提供电源;所述第三输入电压的大小为基准电压产生 电路产生的基准电压值的一半,可通过在基准电压产生电路与第四运算放大器A4的正极 之间串接电阻的方式,来实现所述第三输入电压的大小为基准电压产生电路产生的基准电 压值的一半;其中,所述基准电压产生电路的作用是为负载驱动电路提供偏置电压,从而使 整个负载驱动电路的各器件随时处在工作状态;第一运算放大器及第二运算放大器均为 AB类放大器,如此,当放大器工作时,能输出大电流,从而可以满足电路的需要。
[0063] 为了方便描述,在以下描述图5所示的负载驱动电路的工作原理中,将第一运算 放大器Al的输出端称为压差产生电路32的第一输出端,将第二运算放大器A2的输出端 称为压差产生电路32的第二输出端,第一输出端输出的电压称为V tjutl,第二输出端输出的 电压Vtjut2 ;将流经第八电阻R8及第九电阻R9、且电流方向为从第八电阻R8流至第九电阻 R9的电流称为I1,将流经第十电阻R10、且电流方向为从第三PMOS MP3的漏极至第十电阻 RlO的电流称为I2,将供电电源提供的电压称为VDD,将基准电压产生电路产生的基准电压 称为V bp,将负载的工作电压称为Vreg;这里,负载的工作电压的大小可由负载的相关工作参 数确定,举个例子来说,假设负载为马达,可根据马达出厂时设置在马达上的工作电压来确 定马达的工作电压,比如马达出厂时设置在马达上的工作电压为3V,则确定马达的工作电 压为3V ;确定负载的工作电压的大小后,可由产生恒定直流电压的电源提供,比如:电压调 节器等,以供负载驱动电路的相应器件使用,从而能使负载驱动电路产生相应的驱动电压; 其中,所述调节器具体可以是LDO调节器等。
[0064] 图5所示的负载驱动电路的工作原理为:
[0065] 当负载驱动电路工作时,当输入信号为低电平信号时,第一 PMOS MPl导通,第一 V + V NMOS MNl关断,从而致使输入信号的电压为-^ 2 @此时,由于第一运算放大器Al和 第二运算放大器A2的参考电压即正极接入的电压均为:·^,因此,压差产生电路32的第 一输出端输出的电压为:厂_ =,压差产生电路32的第二输出端输出的电压为: Voua ,从而使得压差产生电路32产生的驱动电压为:VdnvOT = Vwt2-Vratl = -Vreg ; 同理,当输入信号为高电平信号时,第一 NMOS丽1导通,第一 PMOS MPl关断,从而致使输入 信号的电压为,此时,由于第一运算放大器Al和第二运算放大器A2的参考电压均 2 为:·^,因此,压差产生电路32的第一输出端输出的电压为:= Vm;Keg,压差产生电 V +V 路32的第二输出端输出的电压为:匕,从而使得压差产生电路32产生的驱动 电压为:V dnver ^out 2 ^outl ^reg °
[0066] 综上所述,将输入信号电压的范围从0?Vreg调整至^ ,使得压 差产生电路32的第一输出端输出的电压与第二输出端输出的电压二者的中心值调高,即: 从%调高至也就是说,压差产生电路32的第一输出端输出的电压与第二输出端输出 2 2 V -V V -V 的电压二者的中心值调高了 ,换句话说,所述第一电压值为1。 2 2
[0067] 其中,当输入信号为低电平信号时,输入信号的占空比为0;当输入信号为高电平 信号时,输入信号的占空比为1〇〇%。
[0068] 在图5所示的负载驱动电路中,假设第八电阻R8及第九电阻R9的电阻为R1,假设 第十电阻RlO的电阻为R 2,则存在以下关系:
[0069] /, ⑴ ZXZc1
[0070] (2) K2
[0071] 所以,4g=2x|Lx?x+ (3) K2 iI
[0072] 由于Vbg为固定值,因此,实际应用时,当Vreg确定后,根据公式(3)即可获知札与 R2的比值,从而确定出R1与R2的具体值。
[0073] 调低压差产生电路32的第一输出端输出的电压与第二输出端输出的电压二者的 中心值的原理与调高压差产生电路32的第一输出端输出的电压与第二输出端输出的电压 二者的中心值的原理相同。
[0074] 从上面的描述中可以看出,图5所示的负载驱动电路中,确定需要产生的驱动电 压范围后,共模电压产生电路31将输入信号的电压范围在所述驱动电压范围的基础上调 整第五电压,并将压差产生电路32的第一运算放大器和第二运算放大器的参考电压从第 六电压调整至第七电压,且第五电压、第六电压及第七电压之间的关系满足:v 5 = V7-V6 ;其 中,V5表示第五电压,V6表示第六电压,V7表示第七电压,所述第六电压为确定需要产生的 驱动电压的最大值的一半,所述第五电压等于所述第一电压。这里,V5对应^^,V6对 应^·,V7对应
[0075] Vsil 〇 2
[0076] 这里,由于调整了将压差产生电路32的第一输出端输出的电压与第二输出端输 出的电压二者的中心值,使得输入信号的占空比在〇?100%时,压差产生电路32的第一运 算放大器和第二运算放大器均能工作在线性区,从而保证了输出信号的保真度。
[0077] 基于上述负载驱动电路,本发明实施例还提供了一种负载驱动方法,该方法包括: 压差产生电路产生驱动负载的驱动电压时,将压差产生电路的第一输出端和第二输出端输 出的电压调高相同电压值,从而将压差产生电路的第一输出端输出的电压与第二输出端输 出的电压二者的中心值调整第一电压,以使当输入信号的占空比在〇?100%时,压差产 生电路产生的驱动电压与输入信号的占空比成线性关系,进而保证了输出信号的保真度。 其中,所述第一电压可根据需要进行设置,比如:50mV、100mV、150mV、200mV等。这里,假设 第一输出端输出的电压为V tjut,第二输出端输出的电压为Vtjut 2,则中心值的计算具体为: Kmi + Kun 〇 2
[0078] 所述将压差产生电路的第一输出端输出的电压与第二输出端输出的电压二者的 中心值调整第一电压是指:以负载驱动电路不包括共模电压产生电路时第一输出端输出的 电压与第二输出端输出的电压二者的中心值为基准,将压差产生电路的第一输出端输出的 电压与第二输出端输出的电压二者的中心值调高或调低第一电压,换句话说,以负载驱动 电路不包括共模电压产生电路时第一输出端输出的电压与第二输出端输出的电压为基准, 将压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调高或调低相同电压值。
[0079] 具体地,在一实施例中,将压差产生电路的第一运算放大器的参考电压从第二电 压调整至第三电压,并将压差产生电路的第二运算放大器的参考电压从第二电压调整至第 四电压,且第三电压满足=F3 ,第四电压满足:Γ4=·^+Ι^;从而实现将压差产生 电路32的第一输出端输出的电压与第二输出端输出的电压二者的中心值调整所述第一电 压;其中,V3表不第三电压,Vrag表不第一输入电压,V1表不压差产生电路的第一输出端和第 二输出端输出的电压所调整的电压,即:所述第一电压,所述第二电压为压差产生电路的第 一输入电压的一半;所述第一输入电压为确定的需要产生的驱动电压的最大值。
[0080] 具体地,在另一实施例中,确定需要产生的驱动电压范围后,将输入信号的电压范 围在所述驱动电压范围的基础上调整第五电压,并将压差产生电路的第一运算放大器和第 二运算放大器的参考电压从第六电压调整至第七电压,且第五电压、第六电压及第七电压 之间的关系满足:V 5 = V7-V6 ;其中,V5表示第五电压,V6表示第六电压,V7表示第七电压, 所述第六电压为确定需要产生的驱动电压的最大值的一半,所述第五电压等于所述第一电 压。
[0081] 本实施例中的负载驱动电路是一种单端输入的驱动电路,这里,所述单端输入的 驱动电路是指:压差产生电路中的输入电压仅从一个输入端相对地接入;简单地说,压差 产生电路只有一个输入电压。
[0082] 所述负载可以为马达,所述马达具体可以是触觉马达,比如ERM马达等。
[0083] 基于上述负载驱动电路,本发明实施例还提供了一种触摸装置,该触摸装置包括: 触摸屏及负载驱动电路。操作体接触触摸屏所产生的触摸信号通过负载驱动电路产生触摸 反馈,比如触摸震动反馈。
[0084] 其中,如图3所示,该负载驱动电路包括:共模电压产生电路31及压差产生电路 32 ;其中,
[0085] 压差产生电路32产生驱动负载的驱动电压时,共模电压产生电路31将压差产生 电路32的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同电压值,从而将压差产生电路32 的第一输出端输出的电压与第二输出端输出的电压二者的中心值调整第一电压,以使当输 入信号的占空比在〇?100%时,压差产生电路32产生的驱动电压与输入信号的占空比成 线性关系,进而保证了输出信号的保真度。其中,所述第一电压可根据需要进行设置,比如: 50mV、100mV、150mV、200mV等。这里,假设第一输出端输出的电压为V wtl,第二输出端输出的 电压为Vtjut2,则中心值的计算具体为,-卜。
[0086] 所述将压差产生电路32的第一输出端输出的电压与第二输出端输出的电压二者 的中心值调整第一电压是指:以负载驱动电路不包括共模电压产生电路31时第一输出端 输出的电压与第二输出端输出的电压二者的中心值为基准,将压差产生电路32的第一输 出端输出的电压与第二输出端输出的电压二者的中心值调高或调低第一电压,换句话说, 以负载驱动电路不包括共模电压产生电路31时第一输出端输出的电压与第二输出端输出 的电压为基准,将压差产生电路32的第一输出端和第二输出端输出的电压调高或调低相 同电压值。
[0087] 本实施例中的负载驱动电路是一种单端输入的驱动电路,这里,所述单端输入的 驱动电路是指:压差产生电路32中的输入电压仅从一个输入端相对地接入;简单地说,压 差产生电路32只有一个输入电压。
[0088] 所述负载可以为马达,所述马达具体可以是触觉马达,比如ERM马达等。
[0089] 实施例一
[0090] 本实施例中,如图4A所示,共模电压产生电路31可以包括:第一电阻R1、第二电 阻R2以及第三电阻R3 ;压差产生电路32可以包括:第四PM0SMP4、第四NMOS MN4、第四电 阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、以 及电容Cap。
[0091] 图4A所示的负载驱动电路的各部件的连接关系为:
[0092] 在共模电压产生电路31中,第一电阻Rl的一端连接第一输入电压,第一电阻Rl 的另一端连接第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端、以及所述压差产生电路32中的第 一运算放大器Al的正极,第二电阻R2的另一端连接压差产生电路32中的第二运算放大器 A2的正极,第三电阻R3的另一端接地;且第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3的阻值 的比值为:Rl : R2 : R3 = 2 : 1 : 2。
[0093] 在压差产生电路32中,第四PMOS MP4的栅极连接输入信号及第四NMOSMM的栅 极,第四PMOS MP4的源极连接第一输入电压,第四PMOS MP4的漏极连接第四电阻R4的一 端及第四NMOS MM的漏极,第四NMOS MM的源极接地,第四电阻R4的另一端与第五电阻 的一端、电容Cap的一端以及第一运算放大器Al的负极相连接,第五电阻R5的另一端与电 容Cap的另一端、第一运算放大器Al的输出端以及第六电阻R6的一端相连接,第六电阻R6 的另一端与第二运算放大器A2的负极及第七电阻R7的一端相连接,第七电阻R7的另一端 与第二运算放大器A2的输出端相连接,第一运算放大器Al的输出端及第二运算放大器A2 的输出端分别与负载的两端连接;且第五电阻R5与第四电阻R4的阻值比值为I : 1;第六 电阻R6与第七电阻R7的阻值相同。
[0094] 这里,所述输入信号可以为脉冲信号,比如:PWM信号。所述第一输入电压的大小 可由负载的相关工作参数确定,举个例子来说,假设负载为马达,可由马达的工作电压来 确定所述第一输入电压的大小,比如马达的工作电压为3V,则所述第一输入电压的大小为 3V ;这里,可根据马达出厂时设置在马达上的工作电压来确定马达的工作电压,比如马达出 厂时设置在马达上的工作电压为3V,则确定马达的工作电压为3V ;确定所述第一输入电压 的大小后,所述第一输入电压可由能产生恒定直流电压的电源提供,比如:电压调节器等, 以供负载驱动电路的相应器件使用,从而能使负载驱动电路产生相应的驱动电压;其中,所 述调节器具体可以是LDO调节器等;第一运算放大器及第二运算放大器均为AB类放大器, 如此,当放大器工作时,能输出大电流,从而可以满足电路的需要。
[0095] 为了方便描述,在以下描述图4A所示的负载驱动电路的工作原理中,将第一运算 放大器Al的输出端称为压差产生电路32的第一输出端,将第二运算放大器A2的输出端称 为压差产生电路32的第二输出端;并将第一运算放大器Al正极接入的电压称为Vraill,将第 二运算放大器Al正极接入的电压称为V ail。,将第一输入电压称为VMg,第一输出端输出的电 压称为Vratl,第二输出端输出的电压V rat2t5
[0096] 图4A所示的负载驱动电路的工作原理为:
[0097] 当负载驱动电路工作时,向第二电阻R2施加电流Ibp,且电流Ibp的方向为从第二 电阻R2流至第三电阻R3,假设第一电阻Rl的阻值为2R,则有第二电阻R2的阻值为R,第三 电阻R3的阻值为2R。此时,第一运算放大器Al的参考电压即第一运算放大器Al正极接入 的电压为:Fom + ,相应地,第二运算放大器A2的参考电压即第二运算放大器A2 正极接入的电压为=¥ + /Λ/;><2/?。在这种情况下,当输入信号为低电平信号时,第四 PMOS MP4导通,第四NMOS MM关断,致使输入信号的电压为VMg,由于第一运算放大器Al的 参考电压为:匕+ 第二运算放大器A2的参考电压为:F_=¥ + /A/;x2i?,因 此,压差产生电路32的第一输出端输出的电压为=Vwt = VMg+2RXIbp ;相应地,压差产生电 路32的第二输出端输出的电压为=Vtjut2 = 2RX Ibp,从而使得压差产生电路32产生的驱动 电压为:VdnvOT = Vtjut2 - Vtjut = - VMg ;同理,当输入信号为高电平信号时,第四PMOS MP4关 断,第四NMOS MM导通,致使输入信号的电压为0,由于第一运算放大器Al的参考电压为: L =¥ + 4><及,第二运算放大器A2的参考电压为:F_ =·^ + /Αρχ2Λ,因此,所述压差 产生电路32的第一输出端输出的电压为=Vtjut = RX2Ibp ;相应地,所述压差产生电路32的 第二输出端输出的电压为:Vtjut2 = VMg+RX2Ibp,从而使得压差产生电路32产生的驱动电压 为:Vdnver V〇ut2 V〇ut Vreg0
[0098] 综上所述,通过调整第一运算放大器Al及第二运算放大器A2的参考电压,使得压 差产生电路32的第一输出端输出的电压与第二输出端输出的电压二者的中心值调高,即: 从^调高至¥ + '><2/?,也就是说,压差产生电路32的第一输出端输出的电压与第二输 出端输出的电压二者的中心值调高了 IbpX2R,换句话说,所述第一电压值为IbpX2R。
[0099] 其中,当输入信号为低电平信号时,输入信号的占空比为0;当输入信号为高电平 信号时,输入信号的占空比为1〇〇%。施加在第二电阻R2上的电流I bp可由额外的电路产 生。
[0100] 调低压差产生电路32的第一输出端输出的电压与第二输出端输出的电压二者的 中心值的原理与调高压差产生电路32的第一输出端输出的电压与第二输出端输出的电压 二者的中心值的原理相同。
[0101] 基于图4A,当压差产生电路存在N倍增益时,S卩:第五电阻R5与第四电阻R4的阻 值比为:N :1时,本实施例提供的另一种负载驱动电路,如图4B所示,共模电压产生电路31 可以包括:第i^一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13以及第十四电阻R14 ;压差产 生电路32可以包括:第四PMOS MP4、第四NMOS MN4、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻 R6、第七电阻R7、第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、以及电容Cap。
[0102] 图4B所示的负载驱动电路的各部件的连接关系为:
[0103] 在共模电压产生电路31中,第十一电阻Rll的一端连接第一输入电压,第十一电 阻Rll的另一端连接第十三电阻R13的一端、以及压差产生电路32中的第一运算放大器Al 的正极,第十二电阻R12的一端连接第一输入电压,第十二电阻R12的另一端连接第十四电 阻R14的一端、以及压差产生电路32中的第二运算放大器A2的正极,第十三电阻R13的另 一端及第十四电阻RH的另一端均接地;且第十一电阻Rll与第十三电阻R13的阻值比值 为N:l,第十二电阻R13与第十四电阻R14的阻值比值为1 : 1。
[0104] 在压差产生电路32中,第四PMOS MP4的栅极连接输入信号及第四NMOSMM的栅 极,第四PMOS MP4的源极连接第四输入电压,第四PMOS MP4的漏极连接第四电阻R4的一 端及第四NMOS MM的漏极,第四NMOS MM的源极接地,第四电阻R4的另一端与第五电阻 的一端、电容Cap的一端以及第一运算放大器Al的负极相连接,第五电阻R5的另一端与电 容C ap的另一端、第一运算放大器Al的输出端以及第六电阻R6的一端相连接,第六电阻R6 的另一端与第二运算放大器A2的负极及第七电阻R7的一端相连接,第七电阻R7的另一端 与第二运算放大器A2的输出端相连接,第一运算放大器Al的输出端及第二运算放大器A2 的输出端分别与负载的两端连接;且第五电阻R5与第四电阻R4的阻值比值为N:1 ;第六电 阻R6与第七电阻R7的阻值相同;所述第四输入电压为所述第一输入电压的N分之一。
[0105] 图4B所示的负载驱动电路的工作原理与图4A所示的负载驱动电路的工作原理类 似,需要说明的是:当负载驱动电路工作时,需要向第十一电阻Rll施加电流I 1,且电流方 向为从第一运算放大器Al的正极流向第十一电阻R11,并需要向第十二电阻R12施加电流 I2,且电流方向为从第二运算放大器A2的正极流向第十二电阻R12,假设第十三电阻R13的 电阻为R13,第十四电阻R14的电阻为R14,则有/?η = 7?:4 〇
[0106] 从上面描述中可以看出,图4B所示的负载驱动电路中,共模电压产生电路31将 压差产生电路32的第一运算放大器的参考电压从第二电压调整至第三电压,并将压差产 生电路32的第二运算放大器的参考电压从第二电压调整至第四电压,且第三电压满足: F3 ,第四电压满足=F4 =·^ + Μ ;从而实现将压差产生电路32的第一输出端输出 的电压与第二输出端输出的电压二者的中心值调整所述第一电压;其中,V3表示第三电压, Vrag表不第一输入电压,V1表不压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压所调 整的电压,即:所述第一电压,所述第二电压为压差产生电路32的第一输入电压的一半;所 述第一输入电压为确定的需要产生的驱动电压的最大值。在本实施例中,第三电压对应图 4A所示负载驱动电路中的V anil,第四电压对应图4A所示负载驱动电路中的V"。,V1对应图4A 所示负载驱动电路中的IbpX 2R。
[0107] 这里,由于调整了将压差产生电路32的第一输出端输出的电压与第二输出端输 出的电压二者的中心值,使得输入信号的占空比在〇?100%时,压差产生电路32的第一运 算放大器和第二运算放大器均能工作在线性区,从而保证了输出信号的保真度。
[0108] 实施例二
[0109] 本实施例中,如图5所示,共模电压产生电路31可以包括:第八电阻R8、第九电阻 R9、第十电阻 R10、第一 PMOS MP1、第二 PMOS MP2、第三 PM0SMP3、第一 NMOS MN1、第二 NMOS MN2、第三NMOS MN3、第三运算放大器A3、第四运算放大器A4、第一缓冲器BUF1、以及第二缓 冲器BUF2 ;压差产生电路32可以包括:第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻 R7、第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、以及电容Cap。
[0110] 图5所示的负载驱动电路的各部件的连接关系为:
[0111] 在共模电压产生电路31中,第一 PMOS MPl的栅极连接输入信号,第一 PMOS MPl 的源极连接第一缓冲器BUFl的输出端,第一 PMOS MPl的漏极连接第一 NMOS MNl的漏极及 压差产生电路32中的第四电阻R4的一端,第一缓冲器BUFl的输入端连接第二PMOS MP2 的漏极及第八电阻R8的一端,第二PMOS MP2的栅极连接第三PMOS MP3的栅极、第三PMOS MP3的漏极、及第三NMOS MN3的漏极,第二PMOS MP2的源极连接第三PMOS MP3的源极及供 电电源,第一 NMOS丽1的栅极连接输入信号,第一 NMOS丽1的源极连接第二缓冲器BUF2 的输出端,第二缓冲器BUF2的输入端连接第二NM0SMN2的漏极及第九电阻R9的一端,第二 NMOS丽2的栅极连接第三运算放大器A3的输出端,第二NMOS丽2的源极连接第十电阻RlO 的一端,并接地,第三运算放大器A3的正极连接第八电阻R8的另一端及第九电阻R9的另 一端,第三运算放大器A3的负极连接第二输入电压,第十电阻RlO的另一端连接第三NMOS MN3的源极及第四运算放大器A4的负极,第四运算放大器A4的正极连接第三输入电压,第 四运算放大器A4的输出端连接第三NM0SMN3的栅极;且第八电阻R8的阻值等于第九电阻 R9的阻值。
[0112] 在压差产生电路32中,第四电阻R4的另一端与第五电阻的一端、电容Cap的一端 以及第一运算放大器Al的负极相连接,第五电阻R5的另一端与电容C ap的另一端、第一运 算放大器Al的输出端以及第六电阻R6的一端相连接,第六电阻R6的另一端与第二运算放 大器A2的负极及第七电阻R7的一端相连接,第七电阻R7的另一端与第二运算放大器A2 的输出端相连接,第一运算放大器Al的正极及第二运算放大器A2的正极均连接第二输入 电压,第一运算放大器Al的输出端及第二运算放大器A2的输出端分别与负载的两端连接; 且第六电阻R6与第七电阻R7的阻值相同。
[0113] 这里,所述输入信号可以为脉冲信号,比如:PWM信号。所述第二输入电压的大小 为供电电源提供的电压值的一半,可通过在供电电源与第三运算放大器A3的负极之间串 接电阻、以及在供电电源与第一运算放大器Al的正极及第二运算放大器A2的正极之间串 接电阻的方式,来实现所述第二输入电压的大小为供电电源提供的电压值的一半;其中,所 述供电电源的作用是为负载驱动电路提供电源;所述第三输入电压的大小为基准电压产生 电路产生的基准电压值的一半,可通过在基准电压产生电路与第四运算放大器A4的正极 之间串接电阻的方式,来实现所述第三输入电压的大小为基准电压产生电路产生的基准电 压值的一半;其中,所述基准电压产生电路的作用是为负载驱动电路提供偏置电压,从而使 整个负载驱动电路的各器件随时处在工作状态;第一运算放大器及第二运算放大器均为 AB类放大器,如此,当放大器工作时,能输出大电流,从而可以满足电路的需要。
[0114] 为了方便描述,在以下描述图5所示的负载驱动电路的工作原理中,将第一运算 放大器Al的输出端称为压差产生电路32的第一输出端,将第二运算放大器A2的输出端 称为压差产生电路32的第二输出端,第一输出端输出的电压称为V tjut,第二输出端输出的 电压Vtjut2 ;将流经第八电阻R8及第九电阻R9、且电流方向为从第八电阻R8流至第九电阻 R9的电流称为I1,将流经第十电阻R10、且电流方向为从第三PMOS MP3的漏极至第十电阻 RlO的电流称为I2,将供电电源提供的电压称为VDD,将基准电压产生电路产生的基准电压 称为V bg,将负载的工作电压称为Vreg;这里,负载的工作电压的大小可由负载的相关工作参 数确定,举个例子来说,假设负载为马达,可根据马达出厂时设置在马达上的工作电压来确 定马达的工作电压,比如马达出厂时设置在马达上的工作电压为3V,则确定马达的工作电 压为3V ;确定负载的工作电压的大小后,可由产生恒定直流电压的电源提供,比如:电压调 节器等,以供负载驱动电路的相应器件使用,从而能使负载驱动电路产生相应的驱动电压; 其中,所述调节器具体可以是LDO调节器等。
[0115] 图5所示的负载驱动电路的工作原理为:
[0116] 当负载驱动电路工作时,当输入信号为低电平信号时,第一 PMOS MPl导通,第一 NMOS丽1关断,从而致使输入信号的电压戈:时,由于第一运算放大器Al和

【权利要求】
1. 一种负载驱动电路,其特征在于,包括压差产生电路及共模电压产生电路;其中, 所述压差产生电路,配置为产生驱动负载的驱动电压; 所述共模电压产生电路,配置为在所述压差产生电路产生驱动负载的驱动电压时,将 所述压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同的电压值。
2. 根据权利要求1所述的负载驱动电路,其特征在于,所述共模电压产生电路,配置 为:将所述压差产生电路的第一运算放大器的参考电压从第二电压调整至第三电压V3,并 将所述压差产生电路的第二运算放大器的参考电压从所述第二电压调整至第四电压V4,且 第三电压V3满足% ,第四电压V4满足:F4 = $ +K;其中,V3表示第三电压,Vreg 表不第一输入电压,V1表不压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压所调整的 电压,N表示所述压差产生电路的增益;所述第二电压为所述压差产生电路的第一输入电 压的一半;所述第一输入电压为确定的需要产生的驱动电压的最大值。
3. 根据权利要求2所述的负载驱动电路,其特征在于,所述共模电压产生电路包括:第 十一电阻、第十二电阻、第十三电阻以及第十四电阻; 所述压差产生电路包括:第四P沟道金属氧化物半导体场效应管(PMOS)、第四N沟道 金属氧化物半导体场效应管(NMOS)、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一运算放 大器、第二运算放大器、以及电容。
4. 根据权利要求3所述的负载驱动电路,其特征在于, 所述共模电压产生电路中,第十一电阻的一端连接第一输入电压,第十一电阻的另一 端连接第十三电阻的一端以及所述压差产生电路中的第一运算放大器的正极,第十二电阻 的一端连接第一输入电压,第十二电阻的另一端连接第十四电阻的一端以及所述压差产生 电路中的第二运算放大器的正极,第十三电阻的另一端及第十四电阻的另一端接地;且第 十一电阻与第十三电阻的阻值比值为N:1,第十二电阻与第十四电阻的阻值比值为I: 1; 所述压差产生电路中,第四PMOS的栅极连接输入信号及第四NMOS的栅极,第四PMOS的源极连接第一输入电压,第四PMOS的漏极连接第四电阻的一端及第四NMOS的漏极,第四 NMOS的源极接地,第四电阻的另一端与第五电阻的一端、电容的一端以及第一运算放大器 的负极相连接,第五电阻的另一端与电容的另一端、第一运算放大器的输出端以及第六电 阻的一端相连接,第六电阻的另一端与第二运算放大器的负极及第七电阻的一端相连接, 第七电阻的另一端与第二运算放大器的输出端相连接,第一运算放大器的输出端及第二运 算放大器的输出端分别连接所述负载的两端;且第五电阻与第四电阻的阻值比值为N:1 ; 第六电阻R6与第七电阻R7的阻值相同;所述第四输入电压为所述第一输入电压的N分之 〇
5. 根据权利要求1所述的负载驱动电路,其特征在于,所述共模电压产生电路,配置 为:确定需要产生的驱动电压范围后,将输入信号的电压范围在所述驱动电压范围的基础 上调整第五电压V5,且将所述压差产生电路的第一运算放大器和第二运算放大器的参考电 压从第六电压V6调整至第七电压,且第五电压V5、第六电压V6及第七电压V7之间的关系满 足:V5 =V7 -V6 ;其中,所述第六电压V6为确定需要产生的驱动电压的最大值的一半。
6. 根据权利要求5所述的负载驱动电路,其特征在于, 所述共模电压产生电路包括:第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一PM0S、第二PM0S、第 三PMOS、第一NMOS、第二NMOS、第三NMOS、第三运算放大器、第四运算放大器、第一缓冲器、 以及第二缓冲器; 所述压差产生电路包括:第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一运算放大器、 第二运算放大器、以及电容。
7. 根据权利要求6所述的负载驱动电路,其特征在于, 所述共模电压产生电路中,第一PMOS的栅极连接输入信号,第一PMOS的源极连接第一 缓冲器的输出端,第一PMOS的漏极连接第一NMOS的漏极及所述压差产生电路中的第四电 阻的一端,第一缓冲器的输入端连接第二PMOS的漏极及第八电阻的一端,第二PMOS的栅极 连接第三PMOS的栅极、第三PMOS的漏极、及第三NMOS的漏极,第二PMOS的源极连接第三 PMOS的源极及供电电源,第一NMOS的栅极连接输入信号,第一NMOS的源极连接第二缓冲器 的输出端,第二缓冲器的输入端连接第二NMOS的漏极及第九电阻的一端,第二NMOS的栅极 连接第三运算放大器的输出端,第二NMOS的源极连接第十电阻的一端,并接地,第三运算 放大器的正极连接第八电阻的另一端及第九电阻的另一端,第三运算放大器的负极连接第 二输入电压,第十电阻的另一端连接第三NMOS的源极及第四运算放大器的负极,第四运算 放大器的正极连接第三输入电压,第四运算放大器的输出端连接第三NMOS的栅极;且第八 电阻的阻值等于第九电阻的阻值; 所述压差产生电路中,第四电阻的另一端与第五电阻的一端、电容的一端以及第一运 算放大器的负极相连接,第五电阻的另一端与电容的另一端、第一运算放大器的输出端以 及第六电阻的一端相连接,第六电阻的另一端与第二运算放大器的负极及第七电阻的一端 相连接,第七电阻的另一端与第二运算放大器的输出端相连接,第一运算放大器的正极及 第二运算放大器的正极均连接第二输入电压,第一运算放大器的输出端及第二运算放大器 的输出端分别连接负载的两端;且第六电阻与第七电阻的阻值相同。
8. 根据权利要求1所述的负载驱动电路,其特征在于,所述负载为触觉马达。
9. 一种负载驱动方法,其特征在于,所述方法包括: 压差产生电路产生驱动负载的驱动电压时,将所述压差产生电路的第一输出端和第二 输出端输出的电压调整相同电压值。
10. 根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述将所述压差产生电路的第一输出端 和第二输出端输出的电压调整相同的电压值,为: 将所述压差产生电路的第一运算放大器的参考电压从第二电压调整至第三电压V3,并 将所述压差产生电路的第二运算放大器的参考电压从第二电压调整至第四电压V4,且第三 电压V3满足:F1 ,第四电压V4满足=F4 =·^ +Κ; 其中,V3表不第三电压,Vrag表不第一输入电压,V1表不压差产生电路的第一输出端和 第二输出端输出的电压所调整的电压,N表示所述压差产生电路的增益,所述第二电压为所 述压差产生电路的第一输入电压的一半;所述第一输入电压为确定的需要产生的驱动电压 的最大值。
11. 根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述将所述压差产生电路的第一输出端 和第二输出端输出的电压调整相同电压值,为: 确定需要产生的驱动电压范围后,将输入信号的电压范围在所述驱动电压范围的基础 上调整第五电压V5,且将所述压差产生电路的第一运算放大器和第二运算放大器的参考电 压从第六电压V6调整至第七电压V7,且第五电压V5、第六电压V6及第七电压V7之间的关系 满足:v5 =V7-V6 ;其中,所述第六电压为确定需要产生的驱动电压的最大值的一半。
12. -种触摸装置,包括:触摸屏及负载驱动电路,其特征在于,所述负载驱动电路包 括压差产生电路及共模电压产生电路;其中, 所述压差产生电路,配置为产生驱动负载的驱动电压; 所述共模电压产生电路,配置为在所述压差产生电路产生驱动负载的驱动电压时,将 所述压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同电压值。
13. 根据权利要求12所述的触摸装置,其特征在于,所述共模电压产生电路,配置为: 将所述压差产生电路的第一运算放大器的参考电压从第二电压调整至第三电压V3,并将所 述压差产生电路的第二运算放大器的参考电压从所述第二电压调整至第四电压V4,且第三 电压V3满足:F3 = ,第四电压V4满足:「4 = ^ +G其中,VMg表示第一输入电压,V1 表示压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压所调整的电压,N表示所述压差 产生电路的增益;所述第二电压为所述压差产生电路的第一输入电压的一半;所述第一输 入电压为确定的需要产生的驱动电压的最大值。
14. 根据权利要求13所述的触摸装置,其特征在于,所述共模电压产生电路包括:第 十一电阻、第十二电阻、第十三电阻以及第十四电阻; 所述压差产生电路包括:第四PMOS、第四NMOS、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电 阻、第一运算放大器、第二运算放大器、以及电容。
15. 根据权利要求14所述的触摸装置,其特征在于, 所述共模电压产生电路中,第十一电阻的一端连接第一输入电压,第十一电阻的另一 端连接第十三电阻的一端以及所述压差产生电路中的第一运算放大器的正极,第十二电阻 的一端连接第一输入电压,第十二电阻的另一端连接第十四电阻的一端以及所述压差产生 电路中的第二运算放大器的正极,第十三电阻的另一端及第十四电阻的另一端接地;且第 十一电阻与第十三电阻的阻值比值为N:1,第十二电阻与第十四电阻的阻值比值为I: 1; 所述压差产生电路中,第四PMOS的栅极连接输入信号及第四NMOS的栅极,第四PMOS的源极连接第一输入电压,第四PMOS的漏极连接第四电阻的一端及第四NMOS的漏极,第四 NMOS的源极接地,第四电阻的另一端与第五电阻的一端、电容的一端以及第一运算放大器 的负极相连接,第五电阻的另一端与电容的另一端、第一运算放大器的输出端以及第六电 阻的一端相连接,第六电阻的另一端与第二运算放大器的负极及第七电阻的一端相连接, 第七电阻的另一端与第二运算放大器的输出端相连接,第一运算放大器的输出端及第二运 算放大器的输出端分别连接所述负载的两端;且第五电阻与第四电阻的阻值比值为N:1 ; 第六电阻与第七电阻的阻值相同;所述第四输入电压为所述第一输入电压的N分之一。
16. 根据权利要求12所述的触摸装置,其特征在于,所述共模电压产生电路,配置为: 确定需要产生的驱动电压范围后,将输入信号的电压范围在所述驱动电压范围的基础上调 整第五电压V5,并将所述压差产生电路的第一运算放大器和第二运算放大器的参考电压从 第六电压V6调整至第七电压V7,且第五电压V5、第六电压V6及第七电压^之间的关系满足: V5 =V7-V6 ;其中,所述第六电压为确定需要产生的驱动电压的最大值的一半。
17. 根据权利要求16所述的触摸装置,其特征在于, 所述共模电压产生电路包括:第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一PMOS、第二PMOS、第 三PMOS、第一NMOS、第二NMOS、第三NMOS、第三运算放大器、第四运算放大器、第一缓冲器、 以及第二缓冲器; 所述压差产生电路包括:第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一运算放大器、 第二运算放大器、以及电容。
18. 根据权利要求17所述的触摸装置,其特征在于, 所述共模电压产生电路中,第一PMOS的栅极连接输入信号,第一PMOS的源极连接第一 缓冲器的输出端,第一PMOS的漏极连接第一NMOS的漏极及所述压差产生电路中的第四电 阻的一端,第一缓冲器的输入端连接第二PMOS的漏极及第八电阻的一端,第二PMOS的栅极 连接第三PMOS的栅极、第三PMOS的漏极、及第三NMOS的漏极,第二PMOS的源极连接第三 PMOS的源极及供电电源,第一NMOS的栅极连接输入信号,第一NMOS的源极连接第二缓冲器 的输出端,第二缓冲器的输入端连接第二NMOS的漏极及第九电阻的一端,第二NMOS的栅极 连接第三运算放大器的输出端,第二NMOS的源极连接第十电阻的一端,并接地,第三运算 放大器的正极连接第八电阻的另一端及第九电阻的另一端,第三运算放大器的负极连接第 二输入电压,第十电阻的另一端连接第三NMOS的源极及第四运算放大器的负极,第四运算 放大器的正极连接第三输入电压,第四运算放大器的输出端连接第三NMOS的栅极;且第八 电阻的阻值等于第九电阻的阻值; 所述压差产生电路中,第四电阻的另一端与第五电阻的一端、电容的一端以及第一运 算放大器的负极相连接,第五电阻的另一端与电容的另一端、第一运算放大器的输出端以 及第六电阻的一端相连接,第六电阻的另一端与第二运算放大器的负极及第七电阻的一端 相连接,第七电阻的另一端与第二运算放大器的输出端相连接,第一运算放大器的正极及 第二运算放大器的正极均连接第二输入电压,第一运算放大器的输出端及第二运算放大器 的输出端分别连接负载的两端;且第六电阻与第七电阻的阻值相同。
19. 根据权利要求12所述的触摸装置,其特征在于,所述负载为触觉马达。
20. -种电子设备,包括:主板、外壳、以及触摸装置,所述触摸装置包括:触摸屏及负 载驱动电路,其特征在于,所述负载驱动电路包括压差产生电路及共模电压产生电路;其 中, 所述压差产生电路,配置为产生驱动负载的驱动电压; 所述共模电压产生电路,配置为在所述压差产生电路产生驱动负载的驱动电压时,将 所述压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同电压值。
21. 根据权利要求20所述的电子设备,其特征在于,所述共模电压产生电路,配置为: 将所述压差产生电路的第一运算放大器的参考电压从第二电压调整至第三电压V3,并将所 述压差产生电路的第二运算放大器的参考电压从所述第二电压调整至第四电压V4,且第三 电压V3满足:F3 = ,第四电压V4满足:F4 = ^ +G其中,Vreg表示第一输入电压,V1 表示压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压所调整的电压,N表示所述压差 产生电路的增益;所述第二电压为所述压差产生电路的第一输入电压的一半;所述第一输 入电压为确定的需要产生的驱动电压的最大值。
22. 根据权利要求21所述的电子设备,其特征在于,所述共模电压产生电路包括:第 十一电阻、第十二电阻、第十三电阻以及第十四电阻; 所述压差产生电路包括:第四PMOS、第四NMOS、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电 阻、第一运算放大器、第二运算放大器、以及电容。
23. 根据权利要求22所述的电子设备,其特征在于, 所述共模电压产生电路中,第十一电阻的一端连接第一输入电压,第十一电阻的另一 端连接第十三电阻的一端以及所述压差产生电路中的第一运算放大器的正极,第十二电阻 的一端连接第一输入电压,第十二电阻的另一端连接第十四电阻的一端以及所述压差产生 电路中的第二运算放大器的正极,第十三电阻的另一端及第十四电阻的另一端接地;且第 十一电阻与第十三电阻的阻值比值为N:1,第十二电阻与第十四电阻的阻值比值为I: 1; 所述压差产生电路中,第四PMOS的栅极连接输入信号及第四NMOS的栅极,第四PMOS的源极连接第一输入电压,第四PMOS的漏极连接第四电阻的一端及第四NMOS的漏极,第四 NMOS的源极接地,第四电阻的另一端与第五电阻的一端、电容的一端以及第一运算放大器 的负极相连接,第五电阻的另一端与电容的另一端、第一运算放大器的输出端以及第六电 阻的一端相连接,第六电阻的另一端与第二运算放大器的负极及第七电阻的一端相连接, 第七电阻的另一端与第二运算放大器的输出端相连接,第一运算放大器的输出端及第二运 算放大器的输出端分别连接负载的两端;且第五电阻与第四电阻的阻值比值为N:1 ;第六 电阻与第七电阻的阻值相同;所述第四输入电压为所述第一输入电压的N分之一。
24. 根据权利要求20所述的电子设备,其特征在于,所述共模电压产生电路,配置为: 确定需要产生的驱动电压范围后,将输入信号的电压范围在所述驱动电压范围的基础上调 整第五电压V5,并将所述压差产生电路的第一运算放大器和第二运算放大器的参考电压从 第六电压V6调整至第七电压,且第五电压V5、第六电压V6及第七电压V7之间的关系满足: V5 =V7 -V6 ;其中,所述第六电压为确定需要产生的驱动电压的最大值的一半。
25. 根据权利要求24所述的电子设备,其特征在于, 所述共模电压产生电路包括:第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一PM0S、第二PM0S、第 三PM0S、第一NM0S、第二NM0S、第三NM0S、第三运算放大器、第四运算放大器、第一缓冲器、 以及第二缓冲器; 所述压差产生电路包括:第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一运算放大器、 第二运算放大器、以及电容。
26. 根据权利要求25所述的电子设备,其特征在于, 所述共模电压产生电路中,第一PMOS的栅极连接输入信号,第一PMOS的源极连接第一 缓冲器的输出端,第一PMOS的漏极连接第一NMOS的漏极及所述压差产生电路中的第四电 阻的一端,第一缓冲器的输入端连接第二PMOS的漏极及第八电阻的一端,第二PMOS的栅极 连接第三PMOS的栅极、第三PMOS的漏极、及第三NMOS的漏极,第二PMOS的源极连接第三 PMOS的源极及供电电源,第一NMOS的栅极连接输入信号,第一NMOS的源极连接第二缓冲器 的输出端,第二缓冲器的输入端连接第二NMOS的漏极及第九电阻的一端,第二NMOS的栅极 连接第三运算放大器的输出端,第二NMOS的源极连接第十电阻的一端,并接地,第三运算 放大器的正极连接第八电阻的另一端及第九电阻的另一端,第三运算放大器的负极连接第 二输入电压,第十电阻的另一端连接第三NMOS的源极及第四运算放大器的负极,第四运算 放大器的正极连接第三输入电压,第四运算放大器的输出端连接第三NMOS的栅极;且第八 电阻的阻值等于第九电阻的阻值; 所述压差产生电路中,第四电阻的另一端与第五电阻的一端、电容的一端以及第一运 算放大器的负极相连接,第五电阻的另一端与电容的另一端、第一运算放大器的输出端以 及第六电阻的一端相连接,第六电阻的另一端与第二运算放大器的负极及第七电阻的一端 相连接,第七电阻的另一端与第二运算放大器的输出端相连接,第一运算放大器的正极及 第二运算放大器的正极均连接第二输入电压,第一运算放大器的输出端及第二运算放大器 的输出端分别连接负载的两端;且第六电阻与第七电阻的阻值相同。
27.根据权利要求20所述的电子设备,其特征在于,所述负载为触觉马达。
【文档编号】G06F3/041GK104460794SQ201310455850
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】黄雷, 孟娜, 黎兆宏 申请人:快捷半导体(苏州)有限公司
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