CN103826370B - 电流的形成方法以及电流源电路 - Google Patents

电流的形成方法以及电流源电路 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电子领域,公开了一种电流的形成方法以及电流源电路。该方法包括:选择性地导通或者关断各电流生成支路,当前导通的各所述电流生成支路分别根据输入的基准电压信号的电压值生成各支路电流,输出各所述支路电流,汇总形成输出电流。应用该技术方案有利于提高电流的调节范围,提高电流调节精度。

Description

电流的形成方法以及电流源电路
技术领域
本发明涉及电子领域,尤其涉及一种电流的形成方法以及电流源电路。
背景技术
LED灯的亮度由流过该LED的负载电流Iout的大小决定,因此可以通过改变负载电流Iout的大小而调节负载的功率,即调节LED灯的亮度。
图1为现有技术采用的一种应用于LED调光的电流形成电路,流过LED灯的电流负载电流Iout=Vref/Rset,其中,Vref为输入至运算放大器A1的参考电压信号,Rset为转换阻抗,其通常设定为固定值。因此,利用图1所示电路可以通过改变参考电压信号Vref的大小来改变负载电流Iout的大小,从而调节LED的亮度。
但是,在进行本发明研究过程中,发明人发现采用图1所示现有技术存在以下的缺陷:
在实际应用时,出于功耗因素的考虑,参考电压信号Vref的值都设定为较小值,比如只有几十毫伏,而较小的Vref取值又会限制LED灯亮度的调节范围。
另外,运算放大器在应用时通常会存在一定大小的失调电压(记为Vos),因此,在图1所示电路中,当考虑失调电压Vos时,流过负载LED灯的负载电流Iout实际应该(Vref±Vos)/Rset,可见,当Vref的值与运算放大器的失调电压Vos相等时,运算放大器处于失调状态,无法稳定工作。此时,负载电流Iout的调节精度非常差,甚至无法满足LED的正常工作需求。
综上,采用图1所示的现有技术:通过调节参考电压信号Vref而调节负载电流Iout而调节LED灯的亮度存在极大的限制,其调节范围窄,调节精度低。
发明内容
本发明实施例目的在于:提供一种电流形成方法以及一种电流源电路,应用该技术方案有利于提高电流的调节范围,提高电流调节精度。
第一方面,本发明实施例提供的一种电流的形成方法,包括:
向运算放大电路的第一输入端输入基准电压信号,所述运算放大电路输出导通驱动信号,
其中,所述运算放大电路的第二输入端还分别通过各反馈支路与各所述电流生成支路的输出电压反馈端分别连接,各所述反馈支路分别与各所述电流生成支路对应;控制分别连接在各所述电流生成支路导通控制端的各连接支路的导通以及关断,各所述连接支路分别与各所述电流生成支路对应;
对任一所述连接支路,当所述连接支路导通时,所述导通驱动信号通过所述连接支路输入至与所述连接支路连接的所述电流生成支路的导通控制端,所述电流生成支路在所述导通驱动信号的驱动下导通,还导通与所述连接支路对应的所述反馈支路,所述反馈支路将所述基准电压信号的电压值传递至所述反馈支路连接的所述电流生成支路的所述输出电压反馈端;
当前导通的各所述电流生成支路分别根据输入的基准电压信号的电压值生成各支路电流,输出各所述支路电流,汇总形成输出电流。
结合第一方面,在第一种实现方式下,
所述方法还包括:
当任一所述连接支路关断时,关断与所述连接支路对应的所述反馈支路。
结合第一方面,在第一种实现方式下,各所述电流生成支路的转换阻抗的阻抗值互不相等,各所述支路电流互不相等。
结合第一方面,在第一种实现方式下,各所述转换阻抗的阻抗值呈等比例增加,与各所述转换阻抗对应各所述支路电流呈等比例减少。
结合第一方面,在第一种实现方式下,在各所述反馈支路中还串联有:反馈阻抗。
结合第一方面,在第一种实现方式下,对任意两所述反馈支路,其中转换阻抗较大的所述电流生成支路对应的所述反馈支路中的所述反馈阻抗大于:转换阻抗较小的所述电流生成支路对应的所述反馈支路中的所述反馈阻抗。
结合第一方面,在第一种实现方式下,在各所述电流生成支路的导通控制端上还分别连接有一关断支路,各所述关断支路分别与各所述电流生成支路对应,当任一所述关断支路导通时,导通的所述关断支路连接的所述电流生成支路被关断;
所述方法还包括:
控制各所述关断支路的导通以及关断:
当任一所述连接支路关断时,导通所述连接支路对应的所述关断支路,关断所述关断支路链接的所述电流生成支路;
当任一所述连接支路导通时,关断所述连接支路对应的所述关断支路。
结合第一方面,在第一种实现方式下,控制各所述连接支路的导通以及关断,具体是,
通过第一数字控制信号控制各所述连接支路的导通以及关断,
使所述第一数字控制信号中的任一位信号与各所述连接支路对应,用于控制各所述连接支路。
结合第一方面,在第一种实现方式下,控制各所述关断支路的导通以及关断,具体是,
通过第二数字控制信号控制各所述关断支路的导通以及关断,
使所述第二数字控制信号中的任一位信号与各所述关断支路对应。
第二方面,本发明实施例提供的一种电流源电路,其特征是,包括:
至少两电流生成支路,各所述电流生成支路分别包括一导通控制端、一输出电压反馈端和一支路电流输出端,各所述支路电流输出端共同连接形成所述电流源电路的输出端,各所述电流生成支路分别用于根据基准电压信号的电压值生成支路电流向所述电流源电路的输出端输出支路电流,汇总形成所述电流源电路输出电流;
分别与各所述电流生成支路的导通控制端连接的至少两连接支路;
分别与各所述电流生成支路的输出电压反馈端连接的至少两反馈支路;
一运算放大电路,所述运算放大电路的输出端通过各所述连接支路与各所述电流生成支路的所述导通控制端分别连接,所述运算放大电路的第一输入端接收所述基准电压信号,第二输入端通过各所述反馈支路与各所述电流生成支路的所述输出电压反馈段分别连接,所述运算放大电路用于将所述基准电压信号转化为用于驱动各所述电流生成支路导通的导通驱动信号,以及通过所述反馈支路将所述基准电压信号的电压值传递至所述输出电压反馈端;
当任一所述连接支路处于关断状态时,所述连接支路对应的所述电流生成支路处于关断状态,对应的所述反馈支路处于关断状态,
当任一所述连接支路处于导通状态时,所述连接支路对应的所述电流生成支路处于导通状态,对应的所述反馈支路处于导通状态。
结合第二方面,在第一种实现方式下,还包括:至少两关断支路,
各所述关断支路分别连接在各所述电流生成支路的导通控制端,各所述关断支路分别与其所连接的所述电流生成支路对应,当任一所述关断支路导通时,导通的所述关断支路连接的所述电流生成支路被关断;
当任一所述连接支路关断时,所述连接支路对应的所述关断支路导通,所述关断支路对应的所述电流生成支路被关断;
当任一所述连接支路导通时,所述连接支路对应的所述关断支路处于关断状态。
结合第二方面,在第一种实现方式下,各所述电流生成支路的转换阻抗的阻抗值互不相等,各所述支路电流互不相等。
结合第二方面,在第一种实现方式下,各所述转换阻抗的阻抗值呈等比例增加,各所述支路电流呈等比例减少。
结合第二方面,在第一种实现方式下,在各所述反馈支路中还串联有:反馈阻抗。
结合第二方面,在第一种实现方式下,对任意两所述反馈支路,其中转换阻抗较大的所述电流生成支路对应的所述反馈支路中的反馈阻抗大于:转换阻抗较小的所述电流生成支路对应的所述反馈支路中的反馈阻抗。
结合第二方面,在第一种实现方式下,各所述电流生成支路分别包括:相互串联的开关管以及转换电阻,
所述开关管的导通控制端为所述电流生成支路的所述导通控制端,第一极性端为所述支路电流输出端,第二极性端与所述转换电阻的一端连接,连接的节点为所述电流生成支路的所述输出电压反馈端。
结合第二方面,在第一种实现方式下,所述运算放大电路包括:运算放大器,
各所述连接支路分别包括第一开关,
各所述反馈支路包括第二开关,
对任一所述电流生成支路、其对应的所述连接支路、以及反馈支路:
所述第一开关连接在所述运算放大器的所述输出端与所述开关管的导通控制端之间,
所述第二开关连接在所述开关管的所述输出电压反馈端与所述运算放大器的所述第二输入端之间。
结合第二方面,在第一种实现方式下,各所述反馈支路还包括与所述第二开关串联的反馈电阻。
结合第二方面,在第一种实现方式下,各所述连接支路分别包括接地的第三开关,
当任一所述第一开关关断时,所述第一开关对应的所述第三开关导通,所述第一开关连接的所述开关管被关断;
当任一所述第一开关导通时,所述第一开关对应的所述第三开关处于关断状态。
由上可见,应用本实施例技术方案,由于本实施例的输出电流由当前导通的电流生成支路生成的各支路电流汇总形成,故应用本实施例技术方案可以通过控制各电流生成支路的导通以及关断而控制各电流生成支路的支路电流输出,从而控制总的输出电流的输出大小。相对于图1所述的现有技术,本实施例技术方案的调节限制更少,调节范围更宽,调节精确度更高。
附图说明
图1为现有技术提供的一种应用于LED调光的电流形成电路;
图2为本发明实施例1提供的一种电流形成方法的流程示意图;
图3为本发明实施例2提供的一种电流形成方法的流程示意图;
图4为本发明实施例3提供的一种电流源电路的流程示意图;
图5为本发明实施例3提供的另一优选电流源电路的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明,在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
实施例1:
参见图2所示,本实施例提供的电流源输出电流方法主要包括以下步骤:
步骤201:选择性地导通或者关断各电流生成支路。
在本实施例中,设置有至少两个电流生成支路,各电流生成支路的电流输出端共同连接(将该共同连接节点记为电流输出端,譬如图4、5中的节点OUT),使在该电流输出端的输出电流为:各电流生成支路输出的支路电流的汇总。
通过控制各电流生成支路的导通以及关断可控制各电流生成支路的工作,使处于导通状态的电流生成支路根据输入的基准电压信号的电压值生成并且输出各支路电流,使处于关断状态的电流生成支路无支路电流输出。
步骤202:当前导通的各电流生成支路分别根据基准电压信号的电压值,生成各支路电流并且输出各支路电流,汇总形成输出电流。
当前导通的各电流生成支路分别根据输入的基准电压信号的电压值(记为Vref)转换生成各支路电流,向电流输出端输出各支路电流,在电流输出端得到由当前输出的各支路电流汇总而成的输出电流。当在电流源电路中应用本方案时,该由各支路电流汇总而成的输出电流可作为电流源电路的输出电流。
当任一电流生成支路(设为第i电流生成支路)导通时,该电流生成支路生成的电流生成支路(记为Iout(i))可以表示为:其中Rui为该第i电流生成支路的转换阻抗的阻抗值,Vref为基准电压信号的电压值。
如果当前的所有电流生成支路均处于关断状态,此时输出的负载电流Iout为零,即输出电流的可调最小值(记为Ioutmin)为零。如果当前的所有电流生成支路均处于导通状态,则此时输出的负载电流Iout为n个电流生成支路的输出支路之和,此时为输出电流的可调最大值(记为Ioumax)为:可见采用本实施例技术方案,输出电流的调整范围为0至
由上可见,应用本发明实施例技术方案,由于本实施例的输出电流由当前导通的电流生成支路生成的各支路电流汇总形成,故应用本实施例技术方案可以通过控制各电流生成支路的导通以及关断而控制各电流生成支路的支路电流输出,从而控制总的输出电流的输出大小。相对于图1所述的现有技术,本实施例技术方案的调节限制更少,调节范围更宽,调节精确度更高。
实施例2:
本实施例与实施例1的不同之处主要在于:本实施例采用运算放大电路根据基准电压信号生成用于控制各支路电流导通以及关断的导通控制信号,且利用运算放大电路虚短的特性,通过各反馈支路向各电流生成支路传递基准电压信号的电压值,以供各电流生成支路根据该基准电压信号的电压值生成支路电流,进一步的描述见下文。
在本实施例中,实施例1中步骤201可以但不限于采用以下本实施例步骤301-302实现。
步骤301:运算放大电路将基准电压信号转化为用于驱动各电流生成支路导通的导通驱动信号,以及通过各反馈支路将基准电压信号的电压值传递至当前导通的各电流生成支路。
作为本实施例的示意,可以利用运算放大电路对基准电压信号进行放大得到用于驱动各电流生成支路导通的导通驱动信号,而无需另外输出导通驱动信号,有利于简化实施电路结构。
作为本实施例的示意,参见图4、5所示,向运算放大电路的第一输入端输入基准电压信号,运算放大电路的输出端通过各连接支路分别与各电流生成支路连接,运算放大电路的第二输入端通过各反馈支路分别与各电流生成支路的输出电压反馈端连接,这样既可以利用该运算放大电路对输入的基准电压信号进行放大得到导通驱动信号,还可以利用运算放大电路虚短的特性,当运算放大电路稳定工作时,运算放大电路第一输入端、第二输入端相等,各电流生成支路的输出电压反馈端的电压等于基准电压信号,将基准电压信号的电压值传递至各电流生成支路的输出电压反馈端,以供电流生成支路根据该基准电压信号的电压值生成支路电流。
步骤302:控制分别连接在各电流生成支路导通控制端的各连接支路的导通以及关断。
其中,各连接支路分别与本连接支路所连接的电流生成支路相对应。
作为本实施例的示意,设电流生成支路有n路时,此时设置有n路连接支路,第i连接支路与第i电流生成支路对应,第i连接支路连接在运算放大电路的输出端与第i电流生成支路的导通控制端之间,用于控制运算放大电路输出的导通驱动信号到第i电流生成支路的导通控制端的输入。
作为本实施例的示意,可以向各连接支路的导通控制端分别输入数字控制信号,利用该数字控制信号控制实现对各连接支路的导通以及关断的控制。进一步地,作为本实施例的示意,还可以使该数字控制信号的各位数字信号分别与各路连接支路相对应,使该位数字信号作为该连接支路的控制信号。
设当前有n个电流生成支路,与此对应的设置有n个连接支路。则可以采用n位的数字控制信号(记为X1X2……Xi……Xn),使第i位数字信号“Xi”用于控制第i路连接支路的导通以及关断:第i连接支路在第i位数字信号“Xi”的控制下导通或者关断。当第i连接支路导通时:运算放大电路输出的导通控制信号通过第i连接支路输入至第i电流生成支路的导通控制端,第i路电流生成支路导通,导通的第i电流生成支路根据基准电压信号的电压值生成支路电流。
上述的i为1到n之间的任一,n为任一自然数。
步骤303:控制各反馈支路的导通以及关断。
其中,各反馈支路分别连接在运算放大电路的第二输入端与各电流生成支路的输出电压反馈端之间,任一反馈支路分别与本反馈支路连接的电流生成支路相对应。
与步骤302同步地,在本实施例中还进行本步骤:控制各反馈支路的导通以及关断,使当任一连接支路导通时,该连接支路连接的电流生成支路与连接支路连接的反馈支路导通,运算放大电路通过该反馈支路将基准电压信号的电压值传递至该电流生成支路的输出电压反馈端,使该节点的电压等于基准电压信号,以便电流生成支路根据基准电压信号的电压值生成支路电流;当任一连接支路关断时,该连接支路对应的电流生成支路处于关断状态,此时关断该电流生成支路对应的反馈支路,从而避免该无支路电流输出的电流生成支路对运算放大电路的干扰,进而避免对其他电流生成支路有效导通的干扰,有利于进一步提高本实施例对输出电流的调整精度。
作为本实施例的示意,还可以进一步向各反馈支路的导通控制端输入数字控制信号,以通过数字控制信号实现对各反馈支路的精确控制。进一步地,还可以使数字控制信号的各位数字信号分别与各反馈支路对应。即使第i位数字信号“Xi”用于控制第i反馈支路的导通以及关断。
作为本实施例的示意,本实施例可以采用同一数字控制信号实现对各连接支路以及反馈支路的控制,使第i位数字信号“Xi”分别用于控制:第i连接支路、以及第i反馈支路的导通以及关断。
作为本实施例的示意,还可以与步骤302、303同步地,本方法还可以但不限于进一步包括步骤304:
步骤304:控制各关断支路的导通以及关断。
在本实施例还可以进一步设置关断支路,各关断支路分别连接在各电流生成支路的导通控制端。各关断支路分别与本关断支路连接的电流生成支路相对应。当任一关断支路导通时,与该关断支路连接的电流生成支路被迅速、彻底关断。
在本实施例中,在步骤302、303的同时,还控制各关断支路,使:
当任一连接支路导通时,即需导通该连接支路的电流生成支路时,关断该电流生成支路连接的关断支路,使关断支路用于关断其连接的电流生成支路功能失效,从而使该电流生成支路在导通控制信号的驱动下能有效导通;
当任一连接支路关断时,即需关断其连接的电流生成支路时,导通该电流生成支路连接的关断支路,迅速、彻底关断该电流生成支路,使电流生成支路被迅速关断,提高其关断速度,有利于提高本实施例的电流调节速度,提高对输出电流控制的精确度。
作为本实施例的示意,还可以进一步向各反馈支路的导通控制端输入数字控制信号,以控制各反馈支路的导通以及关断。同理,作为本实施例的示意,还可以使该数字控制信号的各位数字信号分别与各反馈支路对应。即:使第i位数字信号“Yi”用于控制第i路关断支路。
作为本实施例的示意,可以采用与用于控制各连接支路、反馈支路的数字控制信号反相的另一数字信号作为控制各断开支路的数字控制信号。
步骤305:当前导通的各电流生成支路分别根据基准电压信号的电压值,生成各支路电流输出各支路电流,当前输出的各支路电流汇总形成输出电流。
其原理可以但不限于参见实施例1中的步骤202。
作为本实施例的示意,本发明人还可以但不限于进一步将各电流生成支路内的转换电阻设置成阻抗值不同,从而根据输出的各支路电流Iout(i)=Vref/Rui的关系,从而使各电流生成支路输出的支路电流的电流值不同,利用该技术方案有利于进一步提高电流调节的精确度以及调节范围。譬如:
设设置有n路电流生成支路,第1电流生成支路、第2电流生成支路……第i电流生成支路……第n电流生成支路内的转换阻抗值分别为:Ru1、Ru2、Rui……Run,Ru1、Ru2、Rui……Run分别为不同的阻抗值。为了提高调节范围以及精度,而相应获得不同电流大小的支路电流,其中,各个转换阻抗之间的差值越大,电流生成支路的数目越多,电流调节范围越大,调节精度也越高。
作为本实施例的示意,当各电流生成支路中的转换阻抗不同从而各电流生成支路生成的支路电流不同时,故各电流生成支路中的开关管或者由多个开关管组成的开关管电路的参数不同。为了消除各电流生成支路中的开关管或者开关管电路的参数差异性带来的误差,本发明人还进一步使各反馈支路上的反馈阻抗值不同。即:对任意两反馈支路,其中转换阻抗较大的电流生成支路对应的反馈支路中的反馈阻抗较大,转换阻抗较小的电流生成支路对应的反馈支路中的反馈阻抗较小。应用该方案有利于进一步提高输出电流调节的精确度。
作为本实施例的示意,还可以但不限于将各电流生成支路的转换阻抗的阻抗值设置成按等值比例增加,从而使其对应的支路电流按等比例减少。譬如:各电流生成支路的转换阻抗分别为:Ru、mRu……mn-1 Ru。相应的各电流生成支路生成的支路电流分别为:其中m为比例系数。任一时刻任一第i支路电流Iled(i)可以表示为:其中Xi为0或者1。故在任一时刻,输出电流Iout可以表示为:当比例系数m为2时,输出电流Iout可以表示为:调整幅度为0-2n。如果当前所有电流生成支路均关断无支路电流输出时,输出电流Iout为零,为输出电流Iout可调节最小值;如果当前所有电流生成支路均导通有支路电流输出时,输出电流Iout为为输出电流Iout可调节最大值。可见应用本实施例方案的电流调节范围为:其中i为1-n的任一自然数。
作为本实施例的进一步示意,当各电流生成支路的转换阻抗分别为:Ru、mRu……mn-1Ru时,还可以使反馈阻抗分别为:Rs、mRs……mn-1Rs,使各反馈支路中的反馈阻抗也按等值比例增加,进一步提高电流的调节精度。
实施例3:
参见图4、5所示,本实施例提供一种电流源电路,其主要包括以下:
并联的至少两电流生成支路,各电流生成支路分别包括一导通控制端、一输出电压反馈端和一支路电流输出端,各支路电流输出端共同连接形成电流源电路输出端;
分别与各所述电流生成支路的导通控制端连接的多个连接支路;
分别与各所述电流生成支路的输出电压反馈端连接的多个反馈支路;
一运算放大电路,该运算放大电路的输出端通过各连接支路与各电流生成支路的导通控制端分别连接,运算放大电路的第一输入端接收一基准电压信号Vref,第二输入端通过各反馈支路与各电流生成支路的输出电压反馈段分别连接,接收各电流生成支路的输出电压反馈端的电压信号,由于运算放大电路的虚短特性,运算放大电路第一输入端、第二输入端的电压相等,当运算放大电路稳定工作时,通过各反馈支路与第二输入端连接的各电流生成支路的输出电压反馈端的电压等于基准电压信号Vref。
上述任一电流生成支路分别与其连接的一连接支路、以及一反馈支路一一对应。
上述电源源电路的工作原理是:
运算放大电路将基准电压信号转化用于驱动各电流生成支路导通的导通驱动信号,并且使各电流生成支路的输出电压反馈端的电压等于基准电压信号,从而将基准电压信号通过各反馈支路传递至各电流生成支路的输出电压反馈端,以供各电流生成支路根据该输出电压反馈端的电压值(即基准电压信号的电压值)生成支路电流;
各导通的电流生成支路分别根据基准电压信号的电压值生成各支路电流,向电流源电路输出端输出各支路电流,各支路电流在电流源电路输出端汇总形成电流源电路输出电流;
在本实施例中控制各电流生成支路的各连接支路、反馈支路的导通以及关断,具体是:
当任一连接支路处于关断状态时,在该连接支路对应的电流生成支路的导通控制端无导通控制信号输入,该电流生成支路处于关断状态。此时还使该电流生成支路对应的反馈支路也处于关断状态,从而避免该无支路电流输出的电流生成支路对运算放大电路的干扰,进而避免对其他电流生成支路的有效导通的影响,有利于提高电流源电路的电流输出精度。
当任一连接支路处于导通状态时,运算放大电路输出的导通驱动信号通过该连接支路输入至该连接支路连接的电流生成支路,该电流生成支路在该导通驱动信号的驱动导通。此时,还使该电流生成支路对应的反馈支路也处于导通状态,此时电流生成支路的输出电压反馈端的电压等于基准电压信号的电压,电流生成支路根据基准电压信号的电压值,生成支路电流,并向电流源电路的输出端输出该支路电流。
譬如,参见图4、5所示的具体实现电路:各电流生成支路分别包括:相互串联的开关管以及转换电阻,将该开关管的导通控制端作为本电流生成支路的导通控制端;该开关管的第一极性端(图4、5以源极“S”极为例)作为本电流生成支路的电流输出端,且第一极性端与其他电流生成支路的开关管的第一极性端共同连接,作为电流源电路的输出端;开关管的第二极性端与转换电阻的一端连接,连接的节点作为本电流生成支路的输出电压反馈端,该电压反馈端与运算放大电路的第二输入端连接。
作为本实施例的示意,本实施例的运算放大电路由运算放大器A2实现,各连接支路分别包括一开关(记为第一开关),各输出反馈电路分别包括另一开关(记为第二开关)。
将第i电流生成支路的MOS开关管记为Mi,其中的转换阻抗记为Rui,将与第i电流生成支路连接的第i连接支路中的开关记为开关Ki,第i反馈支路中的开关记为开关Si。基准电压信号输入至运算放大器A2的第一输入端(图中以同相输入端“+”极为例),开关Ki连接在的运算放大器A2的输出端与开关管Mi的栅极“G”极之间,开关Si连接在运算放大器A2的第二输出端(图中以反相输入端“-”极为例)与开关管Mi与转换阻抗Rui连接的节点之间。其具体工作原理如下:
设当数字控制信号X中的第i为数字信号Xi为1时,开关Ki、Si均处于导通状态,运算放大器A输出的导通控制信号VG输入至开关管Mi的栅极“G”极,在其驱动下,开关管Mi导通,此时在本电流生成支路的输出电压反馈端节点的电压等于基准电压信号Vref,流过开关管Mi的电流为Iout(i)=Vref/Rui。
当数字控制信号的第i位数字信号Xi为0时,开关Ki、Si均处于关断状态,开关管Mi处于关断状态,此时本电流生成支路无电流输出。
作为本实施例的进一步示意,还可以但不限于将各电流生成支路内的转换电阻设置成阻抗值不同,从而使各电流生成支路输出的支路电流的电流值不同。作为本实施例的进一步示意,还可以但不限于将各电流生成支路的转换阻抗的阻抗值设置成按等值比例增加,从而使其对应的支路电流按等比例减少。其原理以及有益效果参见实施例2中的相应描述。
作为本实施例的进一步示意,当各电流生成支路中的转换阻抗不同从而各电流生成支路生成的支路电流不同时,为了消除各电流生成支路中的开关管或者开关管电路的参数差异性带来的误差,本发明人还可以进一步使各反馈支路上的反馈阻抗不同。即:对任意两反馈支路,其中转换阻抗较大的电流生成支路对应的反馈支路中的反馈阻抗较大,转换阻抗较小的电流生成支路对应的反馈支路中的反馈阻抗较小。
作为本实施例的进一步示意,还可以但不限于当各转换阻抗为等比例增加时,将各反馈阻抗的阻抗值亦设置成按等值比例增加。其进一步的详细原理以及有益效果参见实施例2中的相应描述。
作为本实施例的示意,作为本实施例的示意,还可以在各电流生成支路的导通控制端分别连接一关断电路,该关断支路用于迅速以及彻底关断其连接的电流生成支路。使对任一电流生成支路,其连接的关断支路的导通状态与连接支路、本电流生成支路以及反馈支路均相反。进一步的工作原理以及有益效果参见实施例2中的相应描述。
参见图5所示,作为本实施例的示意,具体可以在各电流生成支路的中的开关管的导通控制端连接一接地开关作为本实施例的关断支路。以第i支路为例,当开关Ki导通时,关断接地开关Qi,开关管Qi导通控制端“G”极与地断开,使开关管Qi在导通驱动信号VG的驱动下导通;当开关Ki关断时,导通接地开关Qi,开关管Qi导通控制端“G”极的电荷通过导通的接地开关Qi迅速释放,使开关管Qi被迅速、彻底关断,有利于提高电路的反应速度,提高电流源调节的精度。
以上所述的实施方式,并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种电流的形成方法,其特征是,包括:
向运算放大电路的第一输入端输入基准电压信号,所述运算放大电路输出导通驱动信号,
其中,所述运算放大电路的第二输入端还分别通过各反馈支路与各所述电流生成支路的输出电压反馈端分别连接,各所述反馈支路分别与各所述电流生成支路对应;控制分别连接在各所述电流生成支路导通控制端的各连接支路的导通以及关断,各所述连接支路分别与各所述电流生成支路对应;
对任一所述连接支路,当所述连接支路导通时,所述导通驱动信号通过所述连接支路输入至与所述连接支路连接的所述电流生成支路的导通控制端,所述电流生成支路在所述导通驱动信号的驱动下导通,还导通与所述连接支路对应的所述反馈支路,所述反馈支路将所述基准电压信号的电压值传递至所述反馈支路连接的所述电流生成支路的所述输出电压反馈端;
当前导通的各所述电流生成支路分别根据输入的基准电压信号的电压值生成各所述支路电流,输出各所述支路电流,汇总形成输出电流。
2.根据权利要求1所述电流的形成方法,其特征是,
所述方法还包括:
当任一所述连接支路关断时,关断与所述连接支路对应的所述反馈支路。
3.根据权利要求1所述电流的形成方法,其特征是,
各所述电流生成支路的转换阻抗的阻抗值互不相等,各所述支路电流互不相等。
4.根据权利要求3所述电流的形成方法,其特征是,
各所述转换阻抗的阻抗值呈等比例增加,与各所述转换阻抗对应各所述支路电流呈等比例减少。
5.根据权利要求1至4之任一所述电流的形成方法,其特征是,
在各所述反馈支路中还串联有:反馈阻抗。
6.根据权利要求5所述电流的形成方法,其特征是,
对任意两所述反馈支路,其中转换阻抗较大的所述电流生成支路对应的所述反馈支路中的所述反馈阻抗大于:转换阻抗较小的所述电流生成支路对应的所述反馈支路中的所述反馈阻抗。
7.根据权利要求1至4之任一所述电流的形成方法,其特征是,
在各所述电流生成支路的导通控制端上还分别连接有一关断支路,各所述关断支路分别与各所述电流生成支路对应,当任一所述关断支路导通时,导通的所述关断支路连接的所述电流生成支路被关断;
所述方法还包括:
控制各所述关断支路的导通以及关断:
当任一所述连接支路关断时,导通所述连接支路对应的所述关断支路,关断所述关断支路链接的所述电流生成支路;
当任一所述连接支路导通时,关断所述连接支路对应的所述关断支路。
8.根据权利要求1至4之任一所述电流的形成方法,其特征是,
控制各所述连接支路的导通以及关断,具体是,
通过第一数字控制信号控制各所述连接支路的导通以及关断,
使所述第一数字控制信号中的任一位信号与各所述连接支路对应,用于控制各所述连接支路。
9.根据权利要求8所述电流的形成方法,其特征是,
控制各所述关断支路的导通以及关断,具体是,
通过第二数字控制信号控制各所述关断支路的导通以及关断,
使所述第二数字控制信号中的任一位信号与各所述关断支路对应。
10.一种电流源电路,其特征是,包括:
至少两电流生成支路,各所述电流生成支路分别包括一导通控制端、一输出电压反馈端和一支路电流输出端,各所述支路电流输出端共同连接形成所述电流源电路的输出端,各所述电流生成支路分别用于根据基准电压信号的电压值生成支路电流向所述电流源电路的输出端输出支路电流,汇总形成所述电流源电路输出电流;
分别与各所述电流生成支路的导通控制端连接的至少两连接支路;
分别与各所述电流生成支路的输出电压反馈端连接的至少两反馈支路;
一运算放大电路,所述运算放大电路的输出端通过各所述连接支路与各所述电流生成支路的所述导通控制端分别连接,所述运算放大电路的第一输入端接收所述基准电压信号,第二输入端,所述运算放大电路用于将所述基准电压信号转化为用于驱动各所述电流生成支路导通的导通驱动信号,以及通过所述反馈支路将所述基准电压信号的电压值传递至所述输出电压反馈端;
当任一所述连接支路处于关断状态时,所述连接支路对应的所述电流生成支路处于关断状态,对应的所述反馈支路处于关断状态,
当任一所述连接支路处于导通状态时,所述连接支路对应的所述电流生成支路处于导通状态,对应的所述反馈支路处于导通状态。
11.根据权利要求10所述的电流源电路,其特征是,
还包括:至少两关断支路,
各所述关断支路分别连接在各所述电流生成支路的导通控制端,各所述关断支路分别与其所连接的所述电流生成支路对应,当任一所述关断支路导通时,导通的所述关断支路连接的所述电流生成支路被关断;
当任一所述连接支路关断时,所述连接支路对应的所述关断支路导通,所述关断支路对应的所述电流生成支路被关断;
当任一所述连接支路导通时,所述连接支路对应的所述关断支路处于关断状态。
12.根据权利要求10所述的电流源电路,其特征是,
各所述电流生成支路的转换阻抗的阻抗值互不相等,各所述支路电流互不相等。
13.根据权利要求12所述的电流源电路,其特征是,
各所述转换阻抗的阻抗值呈等比例增加,各所述支路电流呈等比例减少。
14.根据权利要求12或13所述的电流源电路,其特征是,
在各所述反馈支路中还串联有:反馈阻抗。
15.根据权利要求14所述的电流源电路,其特征是,
对任意两所述反馈支路,其中转换阻抗较大的所述电流生成支路对应的所述反馈支路中的反馈阻抗大于:转换阻抗较小的所述电流生成支路对应的所述反馈支路中的反馈阻抗。
16.根据权利要求10至13之任一所述的电流源电路,其特征是,
各所述电流生成支路分别包括:相互串联的开关管以及转换电阻,
所述开关管的导通控制端为所述电流生成支路的所述导通控制端,第一极性端为所述支路电流输出端,第二极性端与所述转换电阻的一端连接,连接的节点为所述电流生成支路的所述输出电压反馈端。
17.根据权利要求16所述的电流源电路,其特征是,
所述运算放大电路包括:运算放大器,
各所述连接支路分别包括第一开关,
各所述反馈支路包括第二开关,
对任一所述电流生成支路、其对应的所述连接支路、以及反馈支路:
所述第一开关连接在所述运算放大器的所述输出端与所述开关管的导通控制端之间,
所述第二开关连接在所述开关管的所述输出电压反馈端与所述运算放大器的所述第二输入端之间。
18.根据权利要求17所述的电流源电路,其特征是,
各所述反馈支路还包括与所述第二开关串联的反馈电阻。
19.根据权利要求17所述的电流源电路,其特征是,
各所述连接支路分别包括接地的第三开关,
当任一所述第一开关关断时,所述第一开关对应的所述第三开关导通,所述第一开关连接的所述开关管被关断;
当任一所述第一开关导通时,所述第一开关对应的所述第三开关处于关断状态。
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