CN113257179A - 一种用于led显示驱动芯片内置电阻的零温漂电流电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于LED显示驱动芯片内置电阻的零温漂电流电路，属于LED显示领域，包括零温漂基准电流产生模块、电压调节模块和零温漂电流输出模块。零温漂基准电流产生模块产生零温漂基准电流，电压调节模块产生带有一定温度系数的非零温漂电压，零温漂电流输出模块用于产生流经内置电阻支路的零温漂输出电流。本发明实现提高内置电阻型LED显示驱动芯片零温漂电流输出模块输出电流的精度，同时不需要精度高的外置电阻，降低成本；降低恒流输出精度受内置电阻精度的影响，减小工艺制造和温度变化对电流精度的影响，提高恒流输出的精度，改善显示效果。

Description

一种用于LED显示驱动芯片内置电阻的零温漂电流电路
技术领域
本发明涉及LED显示技术领域，特别涉及一种用于LED显示驱动芯片内置电阻的零温漂电流电路。
背景技术
目前，LED显示驱动芯片一般通过外置电阻进行恒流输出的调节。为了获得大小不同、精度高的恒流输出，通常需要通过替换不同阻值的外置电阻并且对外置电阻精度要求高。当前，市场上的LED显示驱动芯片多采用外置电阻，但是，随着集成化要求的不断提高，对LED显示驱动芯片内置电阻的研究设计具有广阔市场前景。
内置电阻的LED显示驱动芯片能提高芯片的集成化，但是内置电阻的精度降低并且内置电阻受到工艺、温度影响较大，影响恒流输出精度，降低显示效果。因此需要一种用于LED驱动芯片内置电阻的零温漂电流电路，减小工艺制造和温度变化对电流精度的影响，降低生产成本，提高恒流输出的精度，改善显示效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于LED显示驱动芯片内置电阻的零温漂电流电路，以减小工艺制造和温度变化对电流精度的影响，降低生产成本，提高恒流输出的精度。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于LED显示驱动芯片内置电阻的零温漂电流电路，包括零温漂基准电流产生模块、电压调节模块和零温漂电流输出模块三个部分；其中，所述零温漂基准电流产生模块产生零温漂基准电流，所述电压调节模块按照可调电阻的阻值比例对零温漂基准电流进行处理得到非零温漂电压，所述零温漂电流输出模块根据可调内置电阻对非零温漂电压进行处理得到零温漂输出电流；
所述零温漂基准电流产生模块的第一输入端外接基准电源VREF，输出端连接所述电压调节模块的第一输入端；所述电压调节模块的输出端连接所述零温漂电流输出模块的第一输入端；
所述电压调节模块包括可调电阻RA和可调电阻RB，所述电压调节模块的第二输入端外接第一控制信号，第三输入端外接第二控制信号，所述可调电阻RA根据第一控制信号实现其阻值的调节，所述可调电阻RB根据所述第二控制信号实现其阻值的调节；
所述零温漂电流输出模块包括可调内置电阻REXT；所述零温漂电流输出模块的第二输入端外接第三控制信号，所述可调内置电阻REXT根据所述第三控制信号实现其阻值的调节。
可选的，所述零温漂基准电流产生模块包括第一误差放大器AMP1、电阻R1、电阻R2、镜像晶体管M1和镜像晶体管M2；所述电阻R1和所述电阻R2串联，串联电阻R1和R2的一端接地，另一端连接所述第一误差放大器AMP1的第二输入端，所述第一误差放大器AMP1的第一输入端外接基准电源VREF；所述第一误差放大器AMP1的输出端与镜像晶体管M1、M2的栅端连接；所述镜像晶体管M2的漏端作为所述电压调节模块的第一输入端。
可选的，所述电阻R1是正温度系数电阻，阻值和温度是正相关性
Figure BDA0003080572190000021
所述电阻R1的数量为K1；所述电阻R2是负温度系数电阻，阻值和温度是负相关性
Figure BDA0003080572190000022
所述电阻R2的数量为K2；所述串联电阻R1和R2的整体温度系数
Figure BDA0003080572190000023
所述第一误差放大器AMP1与相串联的电阻R1和R2产生零温漂电流
Figure BDA0003080572190000024
所述零温漂电流的温度系数为
Figure BDA0003080572190000025
所述零温漂电流I0流经镜像晶体管M1和M2的镜像比例M处理得到零温漂基准电流
Figure BDA0003080572190000026
可选的，所述电压调节模块包括可调电阻RA、第二误差放大器AMP2、可调电阻RB；所述可调电阻RA的第一输入端输入零温漂基准电流，所述可调电阻RA的第二输入端外接第一控制信号，以在该第一控制信号控制下实现调节可调电阻RA的阻值；第一控制信号实现的阻值调节系数为D1，0<D1<1，所述第一控制信号下的可调电阻RA对零温漂基准电流进行处理得到所述电压调节模块的第一电压为V2＝I1*D1*RA。
可选的，所述第二误差放大器AMP2的第一输入端接入第一电压V2，所述第二误差放大器AMP2的输出端与驱动管M3的栅端连接；所述可调电阻RB的第一输入端与驱动管M3的源端和第二误差放大器AMP2的第二输入端连接，可调电阻RB的第二输入端外接第二可控信号以在该第二控制信号控制下实现调节可调电阻RB的阻值，第二控制信号实现的阻值调节系数为D2，0<D2<1，所述第二控制信号下的可调电阻RB对第一电压V2进行处理得到电压调节模块的第二电压为V3＝V2*D2。
可选的，所述可调电阻RA和可调电阻RB是相同温度特性的电阻。
可选的，所述零温漂电流输出模块包括第三误差放大器AMP3、可调内置电阻REXT、镜像输出管M4和M5；所述第三误差放大器AMP3的第一输入端接入第二电压V3，所述第三误差放大器AMP3的输出端与镜像输出管M4的栅端连接；所述可调内置电阻REXT的第一输入端与镜像输出管M4的源端和第三误差放大器AMP3的第二输入端连接，所述可调内置电阻REXT的第二输入端外接第三可控信号以在该第三控制信号控制下实现调节内置电阻REXT的阻值，第三控制信号实现的阻值调节系数为D3，0<D3<1，所述第三控制信号下的可调内置电阻REXT对第二电压V3进行处理得到零温漂电流
Figure BDA0003080572190000031
零温漂电流I2流经输出镜像晶体管M4和M5的镜像比例N处理得到零温漂输出电流
Figure BDA0003080572190000032
可选的，所述可调内置电阻REXT、所述可调电阻RA和所述可调电阻RB是相同温度特性的电阻，所述可调电阻RA和所述可调内置电阻REXT的比值是一个常数
Figure BDA0003080572190000033
本发明提供了一种用于LED显示驱动芯片内置电阻的零温漂电流电路，包括零温漂基准电流产生模块、电压调节模块和零温漂电流输出模块。零温漂基准电流产生模块产生零温漂基准电流，电压调节模块产生带有一定温度系数的非零温漂电压，零温漂电流输出模块用于产生流经内置电阻支路的零温漂输出电流。本发明实现提高内置电阻型LED显示驱动芯片零温漂电流输出模块输出电流的精度，同时不需要精度高的外置电阻，降低成本；降低恒流输出精度受内置电阻精度的影响，减小工艺制造和温度变化对电流精度的影响，提高恒流输出的精度，改善显示效果。
附图说明
图1是本发明提供的用于LED显示驱动芯片内置电阻的零温漂电流电路的方框结构示意图；
图2是零温漂基准电流产生模块的电路结构示意图；
图3是电压调节模块的电路结构示意图；
图4是零温漂电流输出模块的电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种用于LED显示驱动芯片内置电阻的零温漂电流电路作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
本发明提供了一种用于LED显示驱动芯片内置电阻的零温漂电流电路，其方框结构示意图如图1所示，包括零温漂基准电流产生模块、电压调节模块、零温漂电流输出模块三个部分。基准电源VREF接入零温漂基准电流产生模块的第一输入端，所述零温漂基准电流产生模块输出温度系数为0的零温漂基准电流I1至电压调节模块的第一输入端，第一控制信号和第二控制信号将控制信号给到电压调节模块，所述电压调节模块产生非零温漂电压V3至零温漂电流输出模块的第一输入端，第三控制信号将控制信号给到零温漂电流输出模块，输出温度系数为0的零温漂输出电流I3。
如图2所示为零温漂基准电流产生模块的电路结构示意图，包括第一误差放大器AMP1、正温度系数单位的电阻R1、负温度系数单位的电阻R2、镜像晶体管M1和镜像晶体管M2；第一误差放大器AMP1的第一输入端连接基准电源VREF，第一误差放大器AMP1与镜像晶体管M1构成负反馈结构；电阻R1的个数为K1，电阻R2的个数为K2，通过控制K1和K2的数量使串联电阻的整体温度系数为
Figure BDA0003080572190000041
第一误差放大器AMP1与所述电阻R1和R2产生零温漂电流
Figure BDA0003080572190000042
所述零温漂电流I0流经镜像晶体管M1和M2的镜像比例M处理得到零温漂基准电流
Figure BDA0003080572190000043
如图3所示为电压调节模块的电路结构示意图，包括可调电阻RA、第二误差放大器AMP2、可调电阻RB、驱动管M3；图2中的零温漂基准电流I1接入电压调节模块的第一输入端，流经可调电阻RA，第一控制信号D1调节输出阻值与整体可调电阻RA的百分比，第一控制信号D1调节系数的范围0<D1<1，零温漂基准电流I1经过在第一控制信号D1下的可调电阻RA，分压得到第一电压V2，第一电压V2具有和可调电阻RA相同温漂系数；第二误差放大器AMP2和驱动管M3形成负反馈环路，第一输入端是第一电压V2，输出端与驱动晶体管M3的栅端连接；可调电阻RB的第一输入端与驱动管M3的源端同时和第二误差放大器AMP2的第二输入端连接，可调电阻RB的第二输入端外接第二可控信号以在该第二控制信号控制下实现调节输出阻值与整体可调电阻RB的百分比，第二控制信号实现的阻值调节系数为D2，0<D2<1；在图3中，可调电阻RA和可调电阻RB的阻值具有相同的温漂特性；电压调节模块非零温漂的输出可表示为
Figure BDA0003080572190000051
电压调节模块的第二电压V3和可调电阻RA具有相同的温漂特性。
如图4所示为零温漂电流输出模块的电路结构示意图，包括第三误差放大器AMP3、可调内置电阻REXT、镜像输出管M4和M5；第三误差放大器AMP3的第一输入端与电压调节模块输出的第二电压V3连接，输出端与驱动管M4的栅端连接形成负反馈结构；可调内置电阻REXT的第一输入端与驱动管M4的源端和第三误差放大器AMP3的第二输入端连接，可调内置电阻REXT在外接第三可控信号下实现调节输出阻值占整体内置电阻REXT阻值百分比，第三控制信号实现的阻值调节系数为D3，0<D3<1；镜像晶体管M4和M5镜像比例1：N。在图4中，内置电阻REXT和可调电阻RA具有相同的温漂特性，本发明设计的零温漂电流输出模块的输出电流为
Figure BDA0003080572190000052
常数M是镜像晶体管M1和M2的镜像比，常数N是镜像晶体管M4和M5的镜像比，M>0，N>0，常数M、N不随温度变化，调节系数D1、D2、D3分别由第一、第二、第三控制信号提供，也不随温度变化，
Figure BDA0003080572190000053
是由零温漂基准电流产生模块提供的温漂系数为零的零温漂基准电流，可调电阻RA和内置电阻REXT是相同温漂特性的电阻，工艺制造过程中可以使用相同类型的电阻，同时变化的可调电阻RA和内置电阻REXT的比值会是一个不随温度变化的常数，最终实现零温漂系数的输出电流。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于LED显示驱动芯片内置电阻的零温漂电流电路，其特征在于，包括零温漂基准电流产生模块、电压调节模块和零温漂电流输出模块三个部分；其中，所述零温漂基准电流产生模块产生零温漂基准电流，所述电压调节模块按照可调电阻的阻值比例对零温漂基准电流进行处理得到非零温漂电压，所述零温漂电流输出模块根据可调内置电阻对非零温漂电压进行处理得到零温漂输出电流；
所述零温漂基准电流产生模块的第一输入端外接基准电源VREF，输出端连接所述电压调节模块的第一输入端；所述电压调节模块的输出端连接所述零温漂电流输出模块的第一输入端；
所述电压调节模块包括可调电阻RA和可调电阻RB，所述电压调节模块的第二输入端外接第一控制信号，第三输入端外接第二控制信号，所述可调电阻RA根据第一控制信号实现其阻值的调节，所述可调电阻RB根据所述第二控制信号实现其阻值的调节；
所述零温漂电流输出模块包括可调内置电阻REXT；所述零温漂电流输出模块的第二输入端外接第三控制信号，所述可调内置电阻REXT根据所述第三控制信号实现其阻值的调节。
2.如权利要求1所述的用于LED显示驱动芯片内置电阻的零温漂电流电路，其特征在于，所述零温漂基准电流产生模块包括第一误差放大器AMP1、电阻R1、电阻R2、镜像晶体管M1和镜像晶体管M2；所述电阻R1和所述电阻R2串联，串联电阻R1和R2的一端接地，另一端连接所述第一误差放大器AMP1的第二输入端，所述第一误差放大器AMP1的第一输入端外接基准电源VREF；所述第一误差放大器AMP1的输出端与镜像晶体管M1、M2的栅端连接；所述镜像晶体管M2的漏端作为所述电压调节模块的第一输入端。
3.如权利要求2所述的用于LED显示驱动芯片内置电阻的零温漂电流电路，其特征在于，所述电阻R1是正温度系数电阻，阻值和温度是正相关性
Figure FDA0003080572180000011
所述电阻R1的数量为K1；所述电阻R2是负温度系数电阻，阻值和温度是负相关性
Figure FDA0003080572180000021
所述电阻R2的数量为K2；所述串联电阻R1和R2的整体温度系数
Figure FDA0003080572180000022
所述第一误差放大器AMP1与相串联的电阻R1和R2产生零温漂电流
Figure FDA0003080572180000023
所述零温漂电流的温度系数为
Figure FDA0003080572180000024
所述零温漂电流I0流经镜像晶体管M1和M2的镜像比例M处理得到零温漂基准电流
Figure FDA0003080572180000025
4.如权利要求1所述的用于LED显示驱动芯片内置电阻的零温漂电流电路，其特征在于，所述电压调节模块包括可调电阻RA、第二误差放大器AMP2、可调电阻RB；所述可调电阻RA的第一输入端输入零温漂基准电流，所述可调电阻RA的第二输入端外接第一控制信号，以在该第一控制信号控制下实现调节可调电阻RA的阻值；第一控制信号实现的阻值调节系数为D1，0<D1<1，所述第一控制信号下的可调电阻RA对零温漂基准电流进行处理得到所述电压调节模块的第一电压为V2＝I1*D1*RA。
5.如权利要求4所述的用于LED显示驱动芯片内置电阻的零温漂电流电路，其特征在于，所述第二误差放大器AMP2的第一输入端接入第一电压V2，所述第二误差放大器AMP2的输出端与驱动管M3的栅端连接；所述可调电阻RB的第一输入端与驱动管M3的源端和第二误差放大器AMP2的第二输入端连接，可调电阻RB的第二输入端外接第二可控信号以在该第二控制信号控制下实现调节可调电阻RB的阻值，第二控制信号实现的阻值调节系数为D2，0<D2<1，所述第二控制信号下的可调电阻RB对第一电压V2进行处理得到电压调节模块的第二电压为V3＝V2*D2。
6.如权利要求5所述的用于LED显示驱动芯片内置电阻的零温漂电流电路，其特征在于，所述可调电阻RA和可调电阻RB是相同温度特性的电阻。
7.根据权利6所述的零温漂电流输出模块，其特征在于，所述零温漂电流输出模块包括第三误差放大器AMP3、可调内置电阻REXT、镜像输出管M4和M5；所述第三误差放大器AMP3的第一输入端接入第二电压V3，所述第三误差放大器AMP3的输出端与镜像输出管M4的栅端连接；所述可调内置电阻REXT的第一输入端与镜像输出管M4的源端和第三误差放大器AMP3的第二输入端连接，所述可调内置电阻REXT的第二输入端外接第三可控信号以在该第三控制信号控制下实现调节内置电阻REXT的阻值，第三控制信号实现的阻值调节系数为D3，0<D3<1，所述第三控制信号下的可调内置电阻REXT对第二电压V3进行处理得到零温漂电流
Figure FDA0003080572180000031
零温漂电流I2流经输出镜像晶体管M4和M5的镜像比例N处理得到零温漂输出电流
Figure FDA0003080572180000032
8.如权利要求7所述的用于LED显示驱动芯片内置电阻的零温漂电流电路，其特征在于，所述可调内置电阻REXT、所述可调电阻RA和所述可调电阻RB是相同温度特性的电阻，所述可调电阻RA和所述可调内置电阻REXT的比值是一个常数
Figure FDA0003080572180000033
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CN114495844A (zh) * 2022-01-26 2022-05-13 北京奕斯伟计算技术有限公司 Led的调光电路、背光控制系统及显示设备

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