[发明专利]一种低压高匹配度CMOS恒定电流源电路

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种恒定电流源电路，更确切的说是一种用于适用于手持设备类恒流型LED驱动电路。

背景技术

CMOS恒定电流源在手持设备类LED驱动芯片中有着广泛的应用，该类型芯片要求电流源电路能够输出单通道或者多通道的恒定电流，以保证LED灯能有相同的亮度。在这类应用中，对电流源电路的要求主要有：高相对/绝对电流匹配精度；高输出阻抗，尤其在电源电压较低的情况下；并且需要有很小的版图面积。一项美国专利（US 6707286）提出一种通过放大器负反馈来获得恒定输出电流的方法，如图一所示，这种方法在电源电压较高的条件下，获得了很高的输出阻抗，但是，这种结构也存在一些缺点：

1.  在电源电压降的较低的情况下M2将进入线性区，这将使负反馈网络失去作用，从而电流源输出阻抗变小，恶化了电流镜像精度。

2.  由于M1的漏源电压近似等于M8的漏源电压，而并非与镜像源极NMOS的栅源电压相等，因此由于沟道调制效应的影响，这种结构存在一定的电流绝对误差。

3.  为了能在较低的电源电压下工作，M1要有很低的过驱动电压(Vdsat)，在LED输出电流比较大的应用中，过低的过驱动电压Vdsat将导致很大的宽长比，因此使电流源电路消耗了很大的版图面积，浪费成本。

发明内容

由于现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提出一种低压高匹配度CMOS恒定电流源电路，其可有效解决现有技术存在的上述问题。

本发明可通过以下技术方案予以解决：

    一种低压高匹配度CMOS恒定电流源电路，其为适用于低压恒流LED的驱动电路，其包括镜像电流源电路，保证镜像电流源电路稳定的补偿电容和提供镜像电流源电路高电流匹配精度的辅助放大器。

作为本发明的进一步技术特征，所述镜像电流源包括一第一N型场效应晶体管和一第二N型场效应晶体管，所述第一N型场效应晶体管和所述第二N型场效应晶体管的共用相同的栅极并连接到辅助放大器的输出端，所述第一N型场效应晶体管的漏极分别与所述辅助放大器的正向输入端和参考电源相连；所述第二N型场效应晶体管的漏极分别与辅助放大器的负向输入端和需供电的LED灯的负向端相连；所述LED灯和所述参考电源共同连接到电源上，所述电容跨接在第一N型场效应晶体管的栅极和漏极之间。

作为本发明的进一步技术特征，所述辅助放大器包括一作为其正向输入端的第三N型场效应晶体管的源极和一作为其反向输入端的第四N型场效应晶体管；所述第三N型场效应晶体管漏极和一第二P型场效应晶体管漏极相连接作为所述辅助放大器的输出端；一第一P型场效应晶体管、第二P型场效应晶体管和一第三P型场效应晶体管的源极均与供电电源连接；参考电源则串接在零电位和第一P型场效应晶体管的栅极之间

作为本发明的进一步技术特征，所述补偿电容为设于N阱中的N型场效应晶体管电容,该N型场效应晶体管的漏极和源极相连并连接到衬底。

本发明提供一种LED驱动芯片的高精度，低成本，低电压的电流源电路，其拥有良好的电流匹配性能，很大的动态范围，较小的版图面积和设计成本，非常适用于特定的LED驱动芯片。

附图说明

图1是美国专利US6707286通过放大器负反馈来获得恒定输出电流的电路图。

图2是本发明低压高匹配度CMOS恒定电流源电路图。

图3是图2中辅助放大器的电路图。

图4是图2中的补偿电容的电路图。 具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式进一步阐述本发明：

一种低压高匹配度CMOS恒定电流源电路，其为适用于低压恒流LED的驱动电路，其包括镜像电流源，保证镜像电流源电路稳定的补偿电容和提供镜像电流源电路高电流匹配精度的辅助放大器。