[发明专利]N位数字校准误差放大电路、LED驱动电路及其误差放大失调电压补偿方法

说明书

本发明提供了一种N位数字校准误差放大电路、LED驱动电路及其误差放大失调电压补偿方法，包括基本误差放大器，所述基本误差放大器的正相输入端为无电流输出能力的弱电压信号；还包括N位数字校准电路，所述N位数字校准电路包括N位二进制电流基准和多个开关，以及校准逻辑电路；N为大于等于2的自然数；通过校准逻辑电路调整所有校准开关状态，实现对所述基本误差放大器的失调电压补偿。能够基于无电流输出能力的弱电压信号，特别是LED驱动电路的基本误差放大器进行失调电压补偿，并提高LED驱动电路的输出电流精度。

技术领域

本发明涉及一种N位数字校准误差放大电路、LED驱动电路及其误差放大失调电压补偿方法，涉及电子电路领域。

背景技术

随着LED照明越来越得到广泛应用，LED的恒流驱动芯片需求也越来越大，对LED输出电流精度要求也越来越高，LED驱动芯片的设计是LED应用的关键。为了得到稳定可控的LED光源，需要设计高精度的LED驱动芯片。

图1所示为典型的LED驱动芯片结构，包括PWM可控基准电压产生电路、误差放大电路(误差放大器G_M)、PWM产生电路和输出开关电路(M₁)。在PWM可控基准电压产生电路中输入的LED调光信号(PWM Dimming)控制开关S1和S2轮流闭合；并经过一阶RC无源滤波(R_LPF和C_LPF)器输出一个与PWM信号占空比和V_REF相关的直流电平V_R1；这个直流电平通过反馈环路(误差放大器G_M的反相输入端与LED电流检测模块(电阻R_fb)的电流输入端(电阻R_fb的非接地端)相连)控制LED输出电流，从而得到一个稳定可控的LED输出电流。

高精度的LED驱动芯片中要求图1中误差放大器G_M(误差放大电路)的输入失调电压足够小；而在常规的误差放大器中，为了减小输入失调电压通常采用双极型晶体管(BJT)作为误差放大器的输入级，但是BJT的输入偏置电流流经大电阻会引入额外的失调，因此只能使用绝缘栅晶体管(MOSFET)作为误差放大器G_M的输入级；但是MOSFET作为运算放大器G_M的差分输入级会引入较大的失调电压，因此减小或消除输入失调电压就显得至关重要，LED驱动电路RC无源滤波器中为一个大电阻滤波信号，其后的输出电压为一个无电流输出能力的弱电压信号，基于弱电压信号的基准误差放大器的失调电压补偿一直都是一个无法攻克的难关。若通过使用自动调零技术减小误差放大器G_M的输入失调电压，由于采用自动调零技术的放大器输入级需要从信号源中抽取电流，所以自动调零技术在此误差放大器中的应用也受到限制。

发明内容

本发明提供了一种N位数字校准误差放大电路，具有能够基于无电流输出能力的弱电压信号的基本误差放大器进行失调电压补偿的特征。

本发明还提供了一种误差放大电路失调电压补偿方法，采用上述N位数字校准误差放大电路，具有能够基于无电流输出能力的弱电压信号的基本误差放大器进行失调电压补偿的特征。

本发明还提供了一种LED驱动电路及其误差放大失调电压补偿方法，其误差放大电路采用了上述N位数字校准误差放大电路，具有能够基于LED驱动电路的无电流输出能力的弱电压信号的基本误差放大器进行失调电压补偿，并提高LED驱动电路的输出电流精度特征。

根据本发明提供的一种N位数字校准误差放大电路，包括基本误差放大器，所述基本误差放大器的正相输入端为无电流输出能力的弱电压信号；其特征在于：还包括N位数字校准电路，所述N位数字校准电路包括N位二进制电流基准和多个开关，以及校准逻辑电路；N为大于等于2的自然数；通过校准逻辑电路调整所有校准开关状态，实现对所述基本误差放大器的失调电压补偿。

所述基本误差放大器为基本折叠式运算放大器，包括差分输入对、电流偏置电路及差分输入对的源极跟随电阻；