CN102915701B - 用于led通道的电流匹配的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于LED通道的电流匹配的系统和方法。提供了用于生成多个通道电流的系统和方法。该系统包括：通道参考电流生成器，被配置为接收第一参考电流并且至少生成第一通道驱动电流和第二通道驱动电流；第一通道电流分离器，被配置为接收第一通道驱动电流并且生成第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流；第二通道电流分离器，被配置为接收第二通道驱动电流并且生成第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流；第一通道驱动器，被配置为接收第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流，并且生成第一通道电流；以及第二通道驱动器，被配置为接收第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流，并且生成第二通道电流。

Description

用于LED通道的电流匹配的系统和方法

技术领域

本发明涉及集成电路。更具体地，本发明提供了用于电流匹配的系统和方法。仅仅作为示例，本发明已应用于LED通道(LED channel)的电流匹配。但是将认识到，本发明具有更广泛的应用范围。

背景技术

液晶显示器(LCD)已被广泛用在各种电子产品中。LCD面板通常不具有自发光(self-illuminating)性质。常常需要使用背光源来从LCD面板背面照射LCD面板。LCD面板的每个像素通常对来自背光源的光进行不同的过滤从而产生图像。发光二极管(LED)已被用在用于LCD的背光照明中。当多个通道的LED被实现用于背光照明时，参考电流可被提供来生成用于驱动LED的通道电流，并且为了均匀地从背后照明LCD屏幕，通道电流的误差通常不大于2％。

图1是示出用于利用参考电流来驱动多个通道的LED的系统的简化传统示图。LED通道包括通道102₁，...，102_n，其中，n不小于1，并且这些LED通道的每个通道具有串联连接的一个或多个LED。动态余量(dynamic head room)控制单元104生成控制信号106，控制信号106由开关模式电源系统108接收。响应于控制信号106，开关模式电源系统108生成去往每个LED通道102₁，...，102_n的一端的电压信号110。每个LED通道102₁，...，102_n的另一端处的电压被提供给动态余量控制单元104。

另外，电流均衡结构112包括通道参考电流生成器116，以及通道驱动器118₁，...，118_n。通道参考电流生成器116接收参考电流120，并且生成通道驱动电流122₁，...，122_n。通道驱动电流122₁，...，122_n分别由通道驱动器118₁，...，118_n接收。然后，通道驱动器118₁，...，118_n将通道电流124₁，...，124_n分别提供给LED通道102₁，...，102_n。通道驱动器118₁，...，118_n可以具有类似的结构并且执行类似操作。

图2是示出通道驱动器118₁，...，118_n中的一个的某些组件的简化传统示图。如图所示，通道驱动器200(例如，通道驱动器118₁)包括运算放大器202、两个电阻器204和206以及晶体管208。例如，晶体管208是N-P-N双极结型晶体管(BJT)。在另一示例中，运算放大器202包括一个或多个N-P-N BJT。

通道驱动器200接收电流信号210(例如，通道驱动电流122₁)，该电流流经电阻器204(例如，电阻器128)。运算放大器202在输入端子216处接收电压信号212，并且作为响应，生成放大信号218。放大信号218由晶体管208接收，晶体管208还被耦合到运算放大器202的另一输入端子220。结果，晶体管208生成通道电流222(例如，通道电流124₁)，该通道电流222流经LED通道(例如，LED通道102₁)、晶体管208(例如，晶体管132)和电阻器206(例如，电阻器130)。

如图2所示，通道电流222可以基于下式来确定：

$I_{\mathrm{out}}=\frac{K\×R\×I_{\mathrm{ch}}-V_{\mathrm{os}}}{R}=(1-\frac{V_{\mathrm{os}}}{I_{\mathrm{ch}}\×\mathrm{KR}})\×K\×I_{\mathrm{ch}}$ (等式1)

其中，I_out表示通道电流222，K×R表示电阻器204的电阻，并且I_ch表示电流信号210。另外，V_os表示运算放大器202的输入偏移，R表示电阻器206的电阻，K×R×I_ch表示电压信号212，并且V_os/R表示误差项。

参考图1和图2，各种非理想因素可能不利地影响通道电流124₁，...，124_n的匹配。这些非理想因素包括电阻失配、通道驱动电流的失配以及输入偏移(例如，V_os)的存在。此外，这些非理想因素可能随着不同制造技术而大幅改变。因此，通常难以使不同LED通道的通道电流(例如，通道电流124₁，...，124_n)相匹配。通过适当设备尺寸和良好布局的匹配，可以使不同通道的电阻大小相匹配(例如，在大约0.1％的误差之内)，并且也可以使不同通道的驱动电流相匹配(例如，在大约1％的误差之内)。因此，输入偏移(例如，V_os)的存在可能是通道电流失配的主要因素。

例如，电压信号212仅大约100mV或更小。相比之下，对于COMS技术来说输入偏移(例如，V_os)可以有10mV大。因此，可能难以将不同LED通道的通道电流(例如，通道电流124₁，...，124_n)的失配误差减少到小于或等于2％。为了改进通道电流的匹配，一种选择是在运算放大器202中使用P-N-P BJT。但是，对于这样的P-N-P BJT来说，通常需要横向结构，这可能增加制造难度。此外，由于P-N-P BJT的电流增益(例如，β)通常低于N-P-N BJT，因此可能还需要额外的电路。

因此，提高LED通道的电流匹配技术变的非常重要。

发明内容

本发明涉及集成电路。更具体地，本发明提供了用于电流匹配的系统和方法。仅仅作为示例，本发明已应用于LED通道的电流匹配。但是将认识到，本发明具有更广泛的应用范围。

根据一个实施例，一种用于生成多个通道电流的系统包括通道参考电流生成器、第一通道电流分离器、第二通道电流分离器、第一通道驱动器和第二通道驱动器。通道参考电流生成器被配置为接收第一参考电流并且至少生成第一通道驱动电流和第二通道驱动电流。第一通道电流分离器被配置为接收第一通道驱动电流并且生成第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流。第二通道电流分离器被配置为接收第二通道驱动电流并且生成第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流。第一通道驱动器被配置为接收第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流，并且生成第一通道电流。第二通道驱动器被配置为接收第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流，并且生成第二通道电流。此外，第一输入电流和第二输入电流之和等于第一通道驱动电流。第二输入电流等于第三输入电流。第四输入电流和第五输入电流之和等于第二通道驱动电流。此外，第五输入电流等于第六输入电流。

根据另一实施例，一种用于生成多个通道电流的系统包括通道参考电流生成器、第一通道电流分离器、第二通道电流分离器、第一通道驱动器和第二通道驱动器。通道参考电流生成器被配置为接收第一参考电流并且至少生成第一通道驱动电流和第二通道驱动电流。第一通道电流分离器被配置为接收第一通道驱动电流并且生成第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流。第二通道电流分离器被配置为接收第二通道驱动电流并且生成第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流。第一通道驱动器被配置为接收第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流，并且生成第一通道电流。第二通道驱动器被配置为接收第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流，并且生成第二通道电流。此外，第一通道驱动器包括：第一晶体管，该第一晶体管包括第一晶体管端子、第二晶体管端子和第三晶体管端子；第二晶体管，该第二晶体管包括第四晶体管端子、第五晶体管端子和第六晶体管端子；第一电阻器，该第一电阻器与第一电阻相关联并被耦合到具有第一电压的第三晶体管端子；以及第二电阻器，该第二电阻器与第二电阻相关联并被耦合到具有第二电压的第六晶体管端子。另外，第一晶体管端子和第四晶体管端子相耦合。第二晶体管端子被配置为接收第二输入电流。第五晶体管端子被配置为接收第三输入电流。此外，第二输入电流和第一通道电流之和与第一电阻的乘积等于第一大小。第一输入电流和第三输入电流之和与第二电阻的乘积等于第二大小。第一大小等于第二大小减去失调电压。失调电压等于第二电压和第一电压的大小之差。

根据又一实施例，一种用于生成多个通道电流的方法包括：接收第一参考电流，至少生成第一通道驱动电流和第二通道驱动电流，以及处理与第一通道驱动电流和第二通道驱动电流相关联的信息。此外，该方法包括：至少基于与第一通道驱动电流相关联的信息来生成第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流，处理与第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流相关联的信息，至少基于与第二通道驱动电流相关联的信息来生成第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流，以及处理与第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流相关联的信息。另外，该方法包括：至少基于与第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流相关联的信息来生成第一通道电流，以及至少基于与第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流相关联的信息来生成第二通道电流。此外，第一输入电流和第二输入电流之和等于第一通道驱动电流。第二输入电流等于第三输入电流。第四输入电流和第五输入电流之和等于第二通道驱动电流。第五输入电流等于第六输入电流。

根据又一实施例，一种用于生成多个通道电流的方法包括：接收第一参考电流，至少生成第一通道驱动电流和第二通道驱动电流，以及处理与第一通道驱动电流和第二通道驱动电流相关联的信息。该方法还包括：至少基于与第一通道驱动电流相关联的信息来生成第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流，处理与第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流相关联的信息，至少基于与第二通道驱动电流相关联的信息来生成第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流，以及处理与第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流相关联的信息。此外，该方法包括：至少基于与第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流相关联的信息来生成第一通道电流，以及至少基于与第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流相关联的信息来生成第二通道电流。此外，第二输入电流和第一通道电流之和与第一电阻的乘积等于第一大小。第一输入电流和第三输入电流之和与第二电阻的乘积等于第二大小。第一大小等于第二大小减去失调电压。

取决于实施例，可以获得一个或多个益处。参考下面的详细描述和附图可以全面地理解本发明的这些益处以及各个另外的目的、特征和优点。

附图说明

图1是示出用于利用参考电流来驱动多个通道的LED的系统的简化传统示图。

图2是示出通道驱动器之一的某些组件的简化传统示图。

图3是示出根据本发明一个实施例的用于LED通道的电流匹配系统的简化示图。

图4是示出作为根据本发明实施例的电流匹配系统一部分的通道参考电流生成器的某些组件的简化示图。

图5是示出作为根据本发明实施例的电流匹配系统的多个部分的通道电流分离器之一的某些组件的简化示图。

图6是示出作为根据本发明实施例的电流匹配系统的多个部分的LED通道驱动器之一的某些组件的简化示图。

图7是示出用作根据本发明实施例的电流匹配系统一部分的LED通道驱动器的共基极输入结构的简化示图。

具体实施方式

本发明涉及集成电路。更具体地，本发明提供了用于电流匹配的系统和方法。仅仅作为示例，本发明已应用于LED通道的电流匹配。但是将认识到，本发明具有更广泛的应用范围。

图3是示出根据本发明一个实施例的用于LED通道的电流匹配系统的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。电流匹配系统300包括通道参考电流生成器302，一个或多个通道电流分离器304₁，...，304_m，...，和304_n，以及一个或多个LED通道驱动器306₁，...，306_m，...，和306_n，其中，n和m是正整数，并且m≤n。

根据一个实施例，通道参考电流生成器302接收参考电流308，并且生成通道驱动电流310₁，...，310_m，...，和310_n。例如，这些通道驱动电流被匹配(例如，在不大于1％的误差内)。根据另一实施例，通道电流分离器304₁，...，304_m，...，和304_n分别接收通道驱动电流310₁，...，310_m，...，和310_n。响应于接收到的通道驱动电流，通道电流分离器304₁，...，304_m，...，和304_n分别生成用于LED通道驱动器306₁，...，306_m，...，和306_n的输入电流。例如，通道电流分离器304_m接收通道驱动电流310_m，并且作为响应生成由LED通道驱动器306_m接收的三个输入电流312_m，314_m和316_m。

在另一示例中，输入电流314_m以预定比率(例如，等于1的预定比率)与电流316_m成比例。在又一示例中，通道驱动电流310_m以预定比率(例如，等于1的预定比率)与电流316_m和电流312_m的和成比例。在又一示例中，

I_ch＝I_in+I₂    (等式2)

以及I₁＝I₂     (等式3)

其中，I_ch表示通道驱动电流310_m。另外，I_in表示输入电流312_m，I₁表示输入电流314_m，并且I₂表示输入电流316_m。

根据又一实施例，LED通道驱动器306₁，...，306_m，...，和306_n分别从通道电流分离器304₁，...，304_m，...，和304_n接收输入电流。作为响应，LED通道驱动器306₁，...，306_m，...，和306_n分别生成通道电流318₁，...，318_m，...，和318_n。根据又一实施例，通道电流318₁，...，318_m，...，和318_n分别流经输出端子320₁，...，320_m，...，和320_n，用于驱动对应的LED通道。图4是示出作为根据本发明实施例的电流匹配系统300一部分的通道参考电流生成器302的某些组件的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替代和修改。通道参考电流生成器302包括晶体管402、404、410和412，以及电阻器414、416和420。另外，通道参考电流生成器302包括晶体管406₁，...，406_m，...，和406_n，以及晶体管408₁，...，408_m，...，和408_n。此外，通道参考电流生成器302包括电阻器418₁，...，418_m，...，和418_n。n和m都是正整数，并且m≤n。

例如，晶体管402和404，以及晶体管406₁，...，406_m，...，和406_n是n沟道场效应晶体管(FET)。在另一示例中，晶体管410和412，以及晶体管408₁，...，408_m，...，和408_n是N-P-N BJT。在又一示例中，晶体管402、404、410和412，以及电阻器414、416和420形成电流镜电路。在又一示例中，电阻器414和416，以及电阻器418₁，...，418_m，...，和418_n都具有相同电阻。

根据一个实施例，通道参考电流生成器302接收参考电流308，该参考电流308流经晶体管402和410。例如，参考电流308以预定比率被镜像反映，以生成流经晶体管404和412的电流403。在另一示例中，晶体管402包括栅极端子，该栅极端子将栅极电压信号405输出给晶体管404以及晶体管406₁，...，406_m，...，和406_n。另外，晶体管408₁，...，408_m，...，和408_n的每个从晶体管412的基极端子接收基极电流411。

如图4所示，根据一个实施例，晶体管406₁，...，406_m，...，和406_n分别生成通道驱动电流310₁，...，310_m，...，和310_n。例如，通道驱动电流310_m是由晶体管406_m和408_m以及电阻器418_m生成的。在另一示例中，电阻器418₁，...，418_m，...，和418_n的每个上的电压降远大于在室温时约等于26mV的热电压。在又一示例中，如果电阻器418₁，...，418_m，...，和418_n的电阻大小充分地相匹配并且晶体管408₁，...，408_m，...，和408_n的共基极电流增益(例如，α)也充分地相匹配，则可以使通道驱动电流310₁，...，310_m，...，和310_n相匹配(例如，在不大于1％的误差内)。

图5是示出作为根据本发明实施例的电流匹配系统300的多个部分的通道电流分离器304₁，...，304_m，...，和304_n中的一个的某些组件的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替代和修改。通道电流分离器500(例如，通道电流分离器304_m)包括晶体管502，504，506，508，510，512，514，516，518，520，522，524，526，528，530和532。例如，晶体管502，504，506，508，510，512，514，516，518和520是p沟道FET，晶体管522，524，526，528，530和532是n沟道FET。

根据又一实施例，晶体管522，524，526，528，530和532形成第一电流镜电路。例如，在该第一电流镜电路中，晶体管524和530形成第一电路分支，晶体管522和528形成第二电路分支，并且晶体管526和532形成第三电路分支。在另一示例中，第一电路分支、第二电路分支和第三电路分支被相互耦合起来。根据又一实施例，晶体管502，504，506和508形成第二电流镜电路。例如，在该第二电流镜电路中，晶体管502和506形成第四电路分支，并且晶体管504和508形成第五电路分支。在另一示例中，第四电路分支和第五电路分支被耦合起来。根据又一实施例，晶体管510，512，514，516，518和520形成第三电流镜电路。例如，在该第三电流镜电路中，晶体管510和516形成第六电路分支，晶体管512和518形成第七电路分支，并且晶体管514和520形成第八电路分支。在另一示例中，第六电路分支、第七电路分支和第八电路分支被相互耦合起来。

参考图3和图5，根据一个实施例，通道电流分离器500(例如，通道电流分离器304_m)从通道参考电流生成器(例如，通道参考电流生成器302)接收通道驱动电流534(例如，通道驱动电流310_m)。根据另一实施例，作为响应，通道电流分离器500(例如，通道电流分离器304_m)生成电流538(例如，电流312_m)、电流544(例如，电流316_m)和电流546(例如，电流314_m)，所有这些电流被接收到LED通道驱动器(例如，LED通道驱动器306_m)。

根据又一实施例，电流538是通过转移电流537的至少一部分生成的，电流537是以预定比率从通道驱动电流534镜像反映得到的。例如，通道驱动电流534以预定比率(例如，等于1的预定比率)与电流538和电流544的和成比例。在另一示例中，电流544和546各自是通过以预定比率来镜像反映参考电流536生成的。例如，电流544以预定比率(例如，等于1的预定比率)与电流546成比例。在又一示例中，通道驱动电流534，以及电流538、544和546遵循等式2和3，其中，I_ch表示通道驱动电流534，I_in表示电流538，I₁表示电流546，并且I₂表示电流544。

在另一实施例中，通道电流分离器500从通道参考电流生成器(例如，通道参考电流生成器302)接收通道驱动电流534(例如，通道驱动电流310_m)。例如，通道驱动电流534流经晶体管502和506，并且以预定比率被晶体管504镜像反映以生成电流537。在另一示例中，电流537流经晶体管504，并且被分割成电流538和539。在另一实施例中，电流538作为输入电流(例如，电流312_m)被发送给如图3所示的LED通道驱动器(例如，LED通道驱动器306_m)。例如，电流538的大小是电流537的大小的一部分。

如图5所示，根据一个实施例，通道电流分离器500接收参考电流536，该参考电流流经晶体管524和530。例如，参考电流536以预定比率被晶体管528镜像反映以生成电流540，该电流540流经晶体管522、528和508。例如，电流540的大小等于电流539。在另一示例中，电流540和电流538之和等于电流537。

根据另一实施例，参考电流536也被晶体管532镜像反映以生成电流542，该电流542进一步被晶体管512镜像反映以生成电流544，并且还进一步被晶体管514镜像反映以生成电流546。例如，电流544流经晶体管512和518，并且电流546流经晶体管514和520。在另一示例中，电流544和546作为输入电流(例如，分别为电流316_m和314_m)被发送给如图3所示的LED通道驱动器(例如，LED通道驱动器306_m)。

图6是示出作为根据本发明实施例的电流匹配系统300的多个部分的LED通道驱动器306₁，...，306_m，...，和306_n中的一个的某些组件的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替代和修改。LED通道驱动器600(例如，LED通道驱动器306_m)包括晶体管602，604，606，608，610，612，614，616，618，620，622和624，以及电阻器626和628。例如，晶体管602和612是n沟道FET，晶体管604，606，608和610是p沟道FET，并且晶体管614，616，618，620，622和624是N-P-N BJT。在另一示例中，晶体管604和606形成第一电流镜电路，并且晶体管608和610形成第二电流镜电路。

在一个实施例中，LED通道驱动器600从通道电流分离器(例如，通道电流分离器304_m和/或通道电流分离器500)接收输入电流638，640和642。例如，输入电流638，640和642分别是输入电流314_m，316_m和312_m。在另一示例中，输入电流638，640和642分别是输入电流546，544和538。

根据一个实施例，作为响应，晶体管622向晶体管602(例如，通过端子658)输出电压信号656。例如，晶体管602接收电压信号656并且生成通道电流644以用于驱动一个或多个LED 632的通道。在另一示例中，通道电流644从一个或多个LED 632通过端子630(例如，端子320_m)流向晶体管602。

图7是示出用作根据本发明实施例的电流匹配系统300一部分的LED通道驱动器600的共基极输入结构的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替代和修改。共基极输入结构700包括晶体管614和616，电阻器626和628，以及端子634和636。

在一个实施例中，晶体管614的基极与晶体管616的基极被耦合在一起。例如，晶体管614接收输入电流640，并且晶体管616接收输入电流638。在另一示例中，输入电流638和640的大小相等。在另一实施例中，晶体管614和616分别耦合到端子634和636。例如，端子634和636之间的电压差被确定为如下：

$\mathrm{\ΔV}=V_{\mathrm{BE}1}-V_{\mathrm{BE}2}=V_T\ln \left(\frac{I_{c1}}{I_{s1}}\right)-V_T\ln \left(\frac{I_{c2}}{I_{s2}}\right)=V_T\ln \left(\frac{I_{c1}{I}_{s2}}{I_{c2}{I}_{s1}}\right)$ (等式4)

其中，ΔV表示端子634和636之间的电压，并且V_T表示热电压。另外，I_c1表示输入电流640，I_c2表示输入电流638，并且I_s1和I_s2分别表示晶体管614和616的反向饱和电流。例如，通过调节设备尺寸和布局图案，可以使I_c1(例如，输入电流640)与I_c2(例如，输入电流638)相匹配(例如，在不大于2％的误差内)，并且也可以使I_s1与I_s2相匹配(例如，在不大于1％的误差内)。根据一个实施例，在室温时，V_T约等于26mV；因此，ΔV(例如，端子634和636之间的电压差)可被减小到大约1mV。

返回参考图6，在另一实施例中，晶体管604，606，612和620用来补偿作为输入电流638的至少一部分的基极电流646。例如，基极电流646由晶体管618接收，该晶体管618生成流经晶体管604的电流648。在另一示例中，电流648被晶体管606以预定比率镜像反映以生成流经晶体管620的电流650。在又一示例中，晶体管612抽取输入电流640的至少一部分来向晶体管620提供基极电流652。在又一示例中，基极电流652和基极电流646的大小相等。

在又一实施例中，晶体管622从输入电流640抽取基极电流653。例如，基极电流653由晶体管608，610和624来补偿。在另一示例中，晶体管610向晶体管624输出电流654作为基极电流。在又一示例中，电流654被晶体管608以预定比率镜像反映以生成电流来补偿基极电流653，从而减小输入电流638和640的匹配误差。

根据一些实施例，即使电流646和653的大小较小(例如，为纳安培量级)，这些电流646和653也是分别从输入电流638和640转移来的。因此，根据某些实施例，对这些转移电流的损耗进行补偿可以减小输入电流638和640的匹配误差，并且因此减小端子634与636之间的电压差，从而获得更好的通道电流匹配。

例如，通道电流644被确定为如下：

(I_in+I₂)×K×R-V_os＝(I_out+I₁)×R

                                          (等式5)

其中，I_in表示输入电流642，I₁表示输入电流638，I₂表示输入电流640，并且I_out表示通道电流644。另外，K×R表示电阻器626的电阻，并且R表示电阻器628的电阻。此外，V_os表示端子634与636之间的电压差。

在另一示例中，如果I_out等于40mA，R等于5Ω，K等于1000，并且I_in等于16μA，并且如果I₁和I₂各自等于4μA，则等式5被简化为以下形式：

(I_in+I₂)×K×R-V_os＝I_out×R    (等式6)

在又一示例中，利用等式2和6，通道电流644可被确定为如下：

$I_{\mathrm{out}}=(1-\frac{V_{\mathrm{os}}}{I_{\mathrm{ch}}\×K\×R})\×K\×I_{\mathrm{ch}}$ (等式7)

根据一些实施例，在不同LED通道驱动器之间，可以通过适当调节设备尺寸和布局图案来将R和K×R匹配在不大于1％的误差内。另外，例如，通过如图6和图7所示的使电流640和638匹配(例如，在不大于2％的误差内)并且减小端子634与636之间的电压差，V_os也被减小到不大于1mV。因此，根据某些实施例，不同LED通道驱动器之间的I_out的匹配误差可被减小到不大于2％。

根据另一实施例，一种用于生成多个通道电流的系统包括通道参考电流生成器、第一通道电流分离器、第二通道电流分离器、第一通道驱动器和第二通道驱动器。通道参考电流生成器被配置为接收第一参考电流并且至少生成第一通道驱动电流和第二通道驱动电流。第一通道电流分离器被配置为接收第一通道驱动电流并且生成第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流。第二通道电流分离器被配置为接收第二通道驱动电流并且生成第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流。第一通道驱动器被配置为接收第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流并且生成第一通道电流。第二通道驱动器被配置为接收第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流并且生成第二通道电流。此外，第一输入电流和第二输入电流之和等于第一通道驱动电流。第二输入电流等于第三输入电流。第四输入电流和第五输入电流之和等于第二通道驱动电流。此外，第五输入电流等于第六输入电流。例如，该系统根据图3、图4、图5、图6和图7来实现。

根据另一实施例，一种用于生成多个通道电流的系统包括通道参考电流生成器、第一通道电流分离器、第二通道电流分离器、第一通道驱动器和第二通道驱动器。通道参考电流生成器被配置为接收第一参考电流并且至少生成第一通道驱动电流和第二通道驱动电流。第一通道电流分离器被配置为接收第一通道驱动电流并且生成第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流。第二通道电流分离器被配置为接收第二通道驱动电流并且生成第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流。第一通道驱动器被配置为接收第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流，并且生成第一通道电流。第二通道驱动器被配置为接收第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流，并且生成第二通道电流。此外，第一通道驱动器包括：第一晶体管，该第一晶体管包括第一晶体管端子、第二晶体管端子和第三晶体管端子；第二晶体管，该第二晶体管包括第四晶体管端子、第五晶体管端子和第六晶体管端子；第一电阻器，该第一电阻器与第一电阻相关联并被耦合到具有第一电压的第三晶体管端子；以及第二电阻器，该第二电阻器与第二电阻相关联并被耦合到具有第二电压的第六晶体管端子。另外，第一晶体管端子和第四晶体管端子相耦合。第二晶体管端子被配置为接收第二输入电流。第五晶体管端子被配置为接收第三输入电流。此外，第二输入电流和第一通道电流之和与第一电阻的乘积等于第一大小。第一输入电流和第三输入电流之和与第二电阻的乘积等于第二大小。第一大小等于第二大小减去失调电压。失调电压等于第二电压和第一电压的大小之差。例如，该系统根据图3、图4、图5、图6和图7来实现。

根据又一实施例，一种用于生成多个通道电流的方法包括：接收第一参考电流，至少生成第一通道驱动电流和第二通道驱动电流，以及处理与第一通道驱动电流和第二通道驱动电流相关联的信息。此外，该方法包括：至少基于与第一通道驱动电流相关联的信息来生成第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流，处理与第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流相关联的信息，至少基于与第二通道驱动电流相关联的信息来生成第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流，以及处理与第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流相关联的信息。另外，该方法包括：至少基于与第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流相关联的信息来生成第一通道电流，以及至少基于与第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流相关联的信息来生成第二通道电流。此外，第一输入电流和第二输入电流之和等于第一通道驱动电流。第二输入电流等于第三输入电流。第四输入电流和第五输入电流之和等于第二通道驱动电流。第五输入电流等于第六输入电流。例如，该方法至少根据图3、图4、图5和图6来实现。

根据又一实施例，一种用于生成多个通道电流的方法包括：接收第一参考电流，至少生成第一通道驱动电流和第二通道驱动电流，以及处理与第一通道驱动电流和第二通道驱动电流相关联的信息。该方法还包括：至少基于与第一通道驱动电流相关联的信息来生成第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流，处理与第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流相关联的信息，至少基于与第二通道驱动电流相关联的信息来生成第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流，以及处理与第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流相关联的信息。此外，该方法包括：至少基于与第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流相关联的信息来生成第一通道电流，以及至少基于与第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流相关联的信息来生成第二通道电流。此外，第二输入电流和第一通道电流之和与第一电阻的乘积等于第一大小。第一输入电流和第三输入电流之和与第二电阻的乘积等于第二大小。第一大小等于第二大小减去失调电压。例如，该方法根据图3、图4、图5、图6和图7来实现。

例如，本发明各个实施例中的一些或所有组件单独地和/或与至少另一组件相组合地是利用一个或多个软件组件、一个或多个硬件组件和/或软件与硬件组件的一种或多种组合来实现的。在另一示例中，本发明各个实施例中的一些或所有组件单独地和/或与至少另一组件相组合地在一个或多个电路中实现，例如在一个或多个模拟电路和/或一个或多个数字电路中实现。在又一示例中，本发明的各个实施例和/或示例可以相组合。

虽然已描述了本发明的具体实施例，然而本领域技术人员将明白，还存在于所述实施例等同的其它实施例。因此，将明白，本发明不受所示具体实施例的限制，而是仅由权利要求的范围来限定。

Claims (23)

1.一种用于生成多个通道电流的系统，该系统包括：

通道参考电流生成器，被配置为接收第一参考电流并且至少生成第一通道驱动电流和第二通道驱动电流；

第一通道电流分离器，被配置为接收所述第一通道驱动电流并且生成第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流；

第二通道电流分离器，被配置为接收所述第二通道驱动电流并且生成第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流；

第一通道驱动器，被配置为接收所述第一输入电流、所述第二输入电流和所述第三输入电流，并且生成第一通道电流；以及

第二通道驱动器，被配置为接收所述第四输入电流、所述第五输入电流和所述第六输入电流，并且生成第二通道电流；

其中：

所述第一输入电流和所述第二输入电流之和等于所述第一通道驱动电流；

所述第二输入电流等于所述第三输入电流；

所述第四输入电流和所述第五输入电流之和等于所述第二通道驱动电流；以及

所述第五输入电流等于所述第六输入电流。

2.如权利要求1所述的系统，其中：

所述第一通道驱动器还被配置为将所述第一通道电流输出到与第一通道相对应的一个或多个第一发光二极管；以及

所述第二通道驱动器还被配置为将所述第二通道电流输出到与第二通道相对应的一个或多个第二发光二极管。

3.如权利要求2所述的系统，其中：

所述第一通道电流从所述一个或多个第一发光二极管流进所述第一通道驱动器；以及

所述第二通道电流从所述一个或多个第二发光二极管流进所述第二通道驱动器。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一通道驱动器包括：

第一晶体管，该第一晶体管包括第一晶体管端子、第二晶体管端子和第三晶体管端子；以及

第二晶体管，该第二晶体管包括第四晶体管端子、第五晶体管端子和第六晶体管端子；

其中：

所述第一晶体管是第一双极结型晶体管；

所述第二晶体管是第二双极结型晶体管；

所述第一晶体管端子是第一基极端子；

所述第四晶体管端子是第二基极端子；

所述第一基极端子和所述第二基极端子相耦合；

所述第二晶体管端子是第一集电极端子并且被配置为接收所述第二输入电流；以及

所述第五晶体管端子是第二集电极端子并且被配置为接收所述第三输入电流。

5.如权利要求4所述的系统，其中，所述第一通道驱动器还包括：

第一电阻器，该第一电阻器与第一电阻相关联并被耦合到具有第一电压的所述第三晶体管端子；以及

第二电阻器，该第二电阻器与第二电阻相关联并被耦合到具有第二电压的所述第六晶体管端子；

其中：

所述第二输入电流和所述第一通道电流之和与所述第一电阻的乘积等于所述第一输入电流和所述第三输入电流之和与所述第二电阻的乘积减去失调电压；

所述失调电压等于所述第二电压与所述第一电压的大小之差。

6.如权利要求5所述的系统，其中，所述第一电阻的大小与所述第二电阻成比例。

7.如权利要求4所述的系统，其中，所述第一通道驱动器还包括：

第三晶体管，该第三晶体管包括第三基极端子、第七晶体管端子和第八晶体管端子；

其中：

所述第三基极端子和所述第二晶体管端子相耦合；

所述第八晶体管端子、所述第一基极端子和所述第二基极端子相耦合；

所述第一晶体管被配置为在所述第八晶体管端子处从所述第三晶体管接收第一基极电流；

所述第二晶体管被配置为在所述第八晶体管端子处从所述第三晶体管接收第二基极电流；以及

所述第三晶体管被配置为接收所述第二输入电流的至少一部分来作为第三基极电流；

所述第七晶体管端子为第三集电极端子。

8.如权利要求7所述的系统，其中，所述第一通道驱动器还包括：

第四晶体管，该第四晶体管包括第四基极端子、第九晶体管端子和第十晶体管端子，其中，所述第九晶体管端子为第四集电极端子；以及

第一电流镜电路；

其中：

所述第一电流镜电路在所述第七晶体管端子处被耦合到所述第三晶体管；

所述第一电流镜电路在所述第九晶体管端子处被耦合到所述第四晶体管；

所述第四晶体管被配置为接收所述第三输入电流的至少一部分来作为所述第四基极电流；以及

所述第一电流镜电路被配置为镜像反映流经所述第三晶体管的第一电流以生成流经所述第四晶体管的第二电流，所述第四基极电流的大小等于所述第三基极电流。

9.如权利要求8所述的系统，其中，所述第四晶体管还被配置为通过另一晶体管接收所述第三输入电流的所述至少一部分来作为所述第四基极电流。

10.如权利要求8所述的系统，其中，所述第一通道驱动器还包括：

第五晶体管，该第五晶体管包括第五基极端子、第十一晶体管端子和第十二晶体管端子；

其中：

所述第五基极端子被耦合到所述第五晶体管端子；以及

所述第五晶体管被配置为接收所述第三输入电流的一部分来作为第五基极电流。

11.如权利要求10所述的系统，其中，所述第一通道驱动器还包括：

第六晶体管，该第六晶体管包括第六基极端子、第十三晶体管端子和第十四晶体管端子；以及

第二电流镜电路；

其中：

所述第二电流镜电路在所述第五基极端子处被耦合到所述第五晶体管；

所述第二电流镜电路在所述第六基极端子处被耦合到所述第六晶体管；以及

所述第二电流镜电路被配置为镜像反映所述第五基极电流以生成用于所述第六晶体管的第六基极电流，所述第五基极电流的大小等于所述第六基极电流。

12.如权利要求11所述的系统，其中：

所述第一通道驱动器还包括第七晶体管，所述第七晶体管包括第十五晶体管端子、第十六晶体管端子和第十七晶体管端子；以及

所述第七晶体管被配置为在所述第十五晶体管端子处从所述第五晶体管接收电压信号，并且向一个或多个发光二极管输出所述第一通道电流，所述第一通道电流从所述一个或多个发光二极管流进所述第七晶体管；以及

其中：

所述第七晶体管为第一场效应晶体管；以及

所述第十五晶体管端子为第一栅极端子。

13.如权利要求12所述的系统，其中，所述第七晶体管是横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)晶体管。

14.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一通道电流分离器包括：

第一电流镜电路，该第一电流镜电路包括第一电路分支、第二电路分支和第三电路分支，所述第一电路分支、所述第二电路分支和所述第三电路分支被相互耦合；

第二电流镜电路，该第二电流镜电路包括第四电路分支和第五电路分支，所述第四电路分支和所述第五电路分支被相互耦合；以及

第三电流镜电路，该第三电流镜电路包括第六电路分支、第七电路分支和第八电路分支，所述第六电路分支、第七电路分支和第八电路分支被相互耦合；

其中：

所述第一电流镜电路被配置为在所述第一电路分支处接收第二参考电流，并且在所述第二电流分支中生成第一镜像电流，所述第一镜像电流在大小上与所述第二参考电流成比例；

所述第二电流镜电路被配置为在所述第四电路分支处接收所述第一通道驱动电流，并且生成第二镜像电流，所述第二镜像电流在大小上与所述第一通道驱动电流成比例；以及

所述第二电流镜电路还被配置为转移所述第二镜像电流的至少一部分来生成所述第一输入电流，所述第一输入电路与所述第一镜像电流之和在大小上等于所述第二镜像电流；

其中：

所述第一电流镜电路还被配置为在所述第三电路分支中生成第三镜像电流，所述第三镜像电流在大小上与所述第二参考电流成比例；

所述第三电流镜电路被配置为在所述第六电路分支中接收所述第三镜像电流，并且在所述第七电路分支中生成所述第三输入电流，所述第三输入电流在大小上与所述第三镜像电流成比例；以及

所述第三电流镜电路还被配置为在所述第八电路分支中生成所述第二输入电流，所述第二输入电流在大小上与所述第三镜像电流成比例。

15.如权利要求14所述的系统，其中，所述第一电路分支、所述第二电路分支、所述第三电路分支、所述第四电路分支、所述第五电路分支、所述第六电路分支、所述第七电路分支和所述第八电路分支各自包括串联耦合的一个或多个晶体管。

16.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一通道电流和所述第二通道电流在大小上相匹配。

17.一种用于生成多个通道电流的系统，该系统包括：

通道参考电流生成器，被配置为接收第一参考电流并且至少生成第一通道驱动电流和第二通道驱动电流；

第一通道电流分离器，被配置为接收所述第一通道驱动电流并且生成第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流；

第二通道电流分离器，被配置为接收所述第二通道驱动电流并且生成第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流；

第一通道驱动器，被配置为接收所述第一输入电流、所述第二输入电流和所述第三输入电流，并且生成第一通道电流；以及

第二通道驱动器，被配置为接收所述第四输入电流、所述第五输入电流和所述第六输入电流，并且生成第二通道电流；

其中，所述第一通道驱动器包括：

第一晶体管，该第一晶体管包括第一晶体管端子、第二晶体管端子和第三晶体管端子；

第二晶体管，该第二晶体管包括第四晶体管端子、第五晶体管端子和第六晶体管端子；

第一电阻器，该第一电阻器与第一电阻相关联并被耦合到具有第一电压的所述第三晶体管端子；以及

第二电阻器，该第二电阻器与第二电阻相关联并被耦合到具有第二电压的所述第六晶体管端子；

其中：

所述第一晶体管是第一双极结型晶体管；

所述第二晶体管是第二双极结型晶体管；

所述第一晶体管端子是第一基极端子；

所述第四晶体管端子是第二基极端子；

所述第一基极端子和所述第二基极端子相耦合；

所述第二晶体管端子是第一集电极端子并且被配置为接收所述第二输入电流；以及

所述第五晶体管端子是第二集电极端子并且被配置为接收所述第三输入电流；

其中：

所述第二输入电流和所述第一通道电流之和与所述第一电阻的乘积等于第一大小；

所述第一输入电流和所述第三输入电流之和与所述第二电阻的乘积等于第二大小；

所述第一大小等于所述第二大小减去失调电压；以及

所述失调电压等于所述第二电压和所述第一电压的大小之差。

18.如权利要求17所述的系统，其中：

所述第一通道驱动器还被配置为将所述第一通道电流输出到与第一通道相对应的一个或多个第一发光二极管；以及

所述第二通道驱动器还被配置为将所述第二通道电流输出到与第二通道相对应的一个或多个第二发光二极管。

19.如权利要求18所述的系统，其中：

所述第一通道电流从所述一个或多个第一发光二极管流进所述第一通道驱动器；以及

所述第二通道电流从所述一个或多个第二发光二极管流进所述第二通道驱动器。

20.如权利要求17所述的系统，其中，所述第一通道驱动器还包括：

第三晶体管，该第三晶体管包括第三基极端子、第七晶体管端子和第八晶体管端子；

其中：

所述第三基极端子和所述第二晶体管端子相耦合；

所述第八晶体管端子、所述第一基极端子和所述第二基极端子相耦合；

所述第一晶体管被配置为在所述第八晶体管端子处从所述第三晶体管接收第一基极电流；

所述第二晶体管被配置为在所述第八晶体管端子处从所述第三晶体管接收第二基极电流；

所述第三晶体管被配置为接收所述第二输入电流的至少一部分来作为第三基极电流；以及

所述第七晶体管端子为第三集电极端子。

21.如权利要求20所述的系统，其中，所述第一通道驱动器还包括：

第四晶体管，该第四晶体管包括第四基极端子、第九晶体管端子和第十晶体管端子，其中，所述第九晶体管端子为第四集电极端子；以及

第一电流镜电路；

其中：

所述第一电流镜电路在所述第七晶体管端子处被耦合到所述第三晶体管；

所述第一电流镜电路在所述第九晶体管端子处被耦合到所述第四晶体管；

所述第四晶体管被配置为接收所述第三输入电流的至少一部分来作为所述第四基极电流；以及

所述第一电流镜电路被配置为镜像反映流经所述第三晶体管的第一电流以生成流经所述第四晶体管的第二电流，所述第四基极电流的大小等于所述第三基极电流。

22.一种用于生成多个通道电流的方法，该方法包括：

接收第一参考电流；

至少生成第一通道驱动电流和第二通道驱动电流；

处理与所述第一通道驱动电流和所述第二通道驱动电流相关联的信息；

至少基于与所述第一通道驱动电流相关联的信息来生成第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流；

处理与所述第一输入电流、所述第二输入电流和所述第三输入电流相关联的信息；

至少基于与所述第二通道驱动电流相关联的信息来生成第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流；

处理与所述第四输入电流、所述第五输入电流和所述第六输入电流相关联的信息；

至少基于与所述第一输入电流、所述第二输入电流和所述第三输入电流相关联的信息来生成第一通道电流；以及

至少基于与所述第四输入电流、所述第五输入电流和所述第六输入电流相关联的信息来生成第二通道电流；

其中：

所述第一输入电流和所述第二输入电流之和等于所述第一通道驱动电流；

所述第二输入电流等于所述第三输入电流；

所述第四输入电流和所述第五输入电流之和等于所述第二通道驱动电流；以及

所述第五输入电流等于所述第六输入电流。

23.一种用于生成多个通道电流的方法，该方法包括：

接收第一参考电流；

至少生成第一通道驱动电流和第二通道驱动电流；

处理与所述第一通道驱动电流和所述第二通道驱动电流相关联的信息；

至少基于与所述第一通道驱动电流相关联的信息来生成第一输入电流、第二输入电流和第三输入电流；

处理与所述第一输入电流、所述第二输入电流和所述第三输入电流相关联的信息；

至少基于与所述第二通道驱动电流相关联的信息来生成第四输入电流、第五输入电流和第六输入电流；

处理与所述第四输入电流、所述第五输入电流和所述第六输入电流相关联的信息；

至少基于与所述第一输入电流、所述第二输入电流和所述第三输入电流相关联的信息来生成第一通道电流；以及

至少基于与所述第四输入电流、所述第五输入电流和所述第六输入电流相关联的信息来生成第二通道电流；

其中：

所述第二输入电流和所述第一通道电流之和与第一电阻的乘积等于第一大小；

所述第一输入电流和所述第三输入电流之和与第二电阻的乘积等于第二大小；以及

所述第一大小等于所述第二大小减去失调电压。