TWI420971B - 發光裝置及其驅動電路 - Google Patents

Description

發光裝置及其驅動電路

本發明係關於一種發光裝置及其驅動電路，尤其是，一種應用發光二極體之發光裝置及其驅動電路。

隨著發光二極體(Light Emitting Diode，LED)製程日新月異，發光二極體已廣泛應用於醫療、通訊、照明及顯示等領域，其中，發光二極體之亮度是否穩定，直接影響採用發光二極體製作之設備的性能。由於發光二極體之電壓及電流呈現指數關係，且發光二極體之亮度決定於發光二極體之電流大小，因此，為使發光二極體具有穩定之亮度，則發光二極體之驅動電路需能提供穩定電流源。

發光二極體依使用數量分類，可分為單一發光二極體，例如：使用於光通訊；及數個發光二極體，例如：使用於顯示之背光源。發光二極體驅動電路若能具備電流穩定、線性信號轉換特性良好及由少數電晶體組成等特性，即可將發光二極體驅動電路模組化，並可多重化製作成積體電路，以符合各種使用需求。

為能提供穩定電流源，如中華民國公開第200833177號「穩定亮度的發光二極體驅動電路」發明專利案，揭示一種習知發光二極體驅動電路。該發光二極體驅動電路係使用一個定電流吸收器，將發光二極體電流路徑中之電流轉為定值，以穩定發光二極體之亮度。惟，本習知發光二極體驅動電路需外加該定電流吸收器，該定電流吸收器需另以發光二極體分壓之定電壓驅動。另，該定電流吸收器通常以被動元件組成，提高製作成積體電路之複雜度。因此，外加該定電流吸收器不僅增加成本，亦會消耗功率，且不適合製作於積體電路中。

此外，如中華民國公開第200932044號「LED驅動電路」發明專利案，揭示一種習知發光二極體驅動電路。該發光二極體驅動電路係以電流鏡複製電流，並將發光二極體的載入電壓連接至一運算放大器組成之負回授閉迴路電路，藉由該運算放大器之理想增益、輸入特性及輸出特性，載入電壓的任何變化將會導致該運算放大器之輸出端變化，反過來致使該運算放大器之正輸入端產生相應變化，使載入電壓保持不變，以穩定發光二極體之電流及亮度。惟，此驅動電路之靜態功率消耗難降低，且需外接精準之參考電流，發光二極體之開啟或關閉需另設開關控制。因此，不易達成積體電路之多重化及積體化製作。

另，如中華民國公開第I312224號「具穩定輸出電流源之發光二極體驅動電路」發明專利案，揭示一種習知發光二極體驅動電路。該發光二極體驅動電路係包含一參考電路、一回授比較電路、一電流驅動電路及一發光二極體。該參考電路係以數個雙極性接面電晶體(Bipolar Junction Transistor，BJT)及數個電阻組成，產生一參考電流；該回授比較電路係為一運算放大器或一轉導放大器，並電性連接該參考電路，藉由比較該參考電路之二端點電壓，而輸出一控制電壓；該電流驅動電路係為一電流鏡，該電流鏡由P型金氧半場效電晶體(P type Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，PMOS)及N型金氧半場效電晶體(N type Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，NMOS)組成，並電性連接該回授比較電路，藉由輸出該參考電壓產生一定電流，以供該發光二極體產生穩定亮度。惟，本習知發光二極體驅動電路之靜態功率消耗亦難降低，且其組成方式包含電阻、雙極性接面電晶體、金氧半場效電晶體及運算放大器，造成電路過於複雜。因此，不適用於積體電路之多重化製作。

按，上述習知發光二極體驅動電路係具有需外接參考電流、需另設控制開關或不適用於積體電路之多重化製作等問題。因此，有必要針對上述習知發光二極體驅動電路進行改良。

本發明之目的乃改良上述缺點，以提供一種具有穩定電流源之發光裝置及其驅動電路。

本發明之次一目的，係提供一種不需外接參考電流之發光裝置及其驅動電路。

本發明之另一目的，係提供一種不需另設控制開關之發光裝置及其驅動電路。

本發明之再一目的，係提供一種適用於積體電路多重化製作之發光裝置及其驅動電路。

本發明之發光裝置，主要係包含一輸入單元、一輸出單元及一發光單元。該輸入單元係設一電流源、一差動對、一主動負載及一調整連接點，該電流源、該差動對及該主動負載係串聯連接，該主動負載及該差動對之間的串聯接點係形成該調整連接點。該輸出單元係設一輸出埠、二電晶體及一回授連接點，該輸出埠係設一第一端點及一第二端點，該第一端點及該第二端點分別與該二電晶體電性連接，該回授連接點係形成於該輸出埠之第一端點，其中，與該第一端點電性連接之電晶體係電性連接該調整連接點，該回授連接點電性連接該差動對。該發光單元係設一正極端及一負極端，該正極端及該負極端係分別電性連接該輸出單元之輸出埠之第一端點及第二端點。

本發明之發光裝置之驅動電路，主要係包含一輸入單元及一輸出單元。該輸入單元係設一電流源、一差動對、一主動負載及一調整連接點，該電流源、該差動對及該主動負載係串聯連接，該主動負載及該差動對之間的串聯接點係形成該調整連接點。該輸出單元，係設一輸出埠、二電晶體及一回授連接點，該輸出埠係設一第一端點及一第二端點，該第一端點及該第二端點分別與該二電晶體電性連接，該回授連接點係形成於該輸出埠之第一端點，其中，與該第一端點電性連接之電晶體係電性連接該調整連接點，該回授連接點電性連接該差動對。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：本發明以下所述之「低準位」係一脈波訊號之電壓準位，其電壓值可為0伏特，但不以此為限，係熟悉該技藝者可以理解。

本發明以下所述之「高準位」係一脈波訊號之電壓準位，其電壓值可為5伏特或3.3伏特，但不以此為限，係熟悉該技藝者可以理解。

請參照第1圖所示，其係本發明發光裝置第一實施例之驅動電路之電路圖，該發光裝置之驅動電路係包含一輸入單元1及一輸出單元2。該輸入單元1係電性連接該輸出單元2，該輸入單元1可輸入一輸入電壓Vin及輸出一調整電壓Va至該輸出單元2，該輸出單元2係輸出電流並回授一回授電壓Vf至該輸入單元1。藉此，本發明之驅動電路可提供該發光裝置所需之穩定電流源。

該輸入單元1係包含一電流源11、一第一電晶體12、一第二電晶體13、一第三電晶體14、一第四電晶體15、一第一連接點16及一第二連接點17，其中該第一電晶體12及該第二電晶體13共同構成一主動負載，該第三電晶體14及該第四電晶體15共同構成一差動對，該電流源11、該主動負載及該差動對係串聯連接並形成一主動負載型差動電路，該主動負載及該差動對之間的串聯接點係形成該第一連接點16，且該第一連接點16係一調整連接點，以輸出該調整電壓Va至該輸出單元2，該第二連接點17係從該輸出單元2輸入該回授電壓Vf。該電流源11具有一電流輸入端111及一電流輸出端112，該電流輸入端111係電性連接一直流電源Vdd；該電流輸出端112電性連接該第一電晶體12及該第二電晶體13。在本實施例中，該電流源11之電流為90微安培(μA)，該直流電源Vdd為3.3伏特(V)。

該第一電晶體12係具有一控制端121、一輸入端122及一輸出端123，該控制端121係可控制該輸入端122及該輸出端123間之操作特性，例如：控制該輸入端122及輸出端123之間呈導通狀態、截止狀態或具有電阻特性之狀態。該控制端121係可輸入該輸入電壓Vin，在本實施例中，該輸入電壓Vin係為一直流訊號或一脈波訊號；該輸入端122係電性連接該電流源11之電流輸出端112，以接收該電流源11之電流；該輸出端123係電性連接該第三電晶體14並形成該第一連接點16，該第一連接點16係電性連接該輸出單元2。在本實施例中，該第一電晶體12為一P通道型金屬氧化物半導體場效電晶體(P type Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，PMOS)，該控制端121、該輸入端122及該輸出端123分別為此一PMOS之閘極(Gate，G)、源極(Source，S)及汲極(Drain，D)。

該第二電晶體13係具有一控制端131、一輸入端132及一輸出端133，同理，該控制端131係可控制該輸入端132及該輸出端133間之操作特性。該控制端131係形成該第二連接點17，該第二連接點17係電性連接該輸出單元2；該輸入端132亦電性連接該電流源11之電流輸出端112，以接收該電流源11之電流；該輸出端133係電性連接該第三電晶體14及該第四電晶體15。在本實施例中，該第二電晶體13為一PMOS，該控制端131、該輸入端132及該輸出端133分別為此一PMOS之閘極、源極及汲極。

該第三電晶體14係具有一控制端141、一輸入端142及一輸出端143，該控制端141係可控制該輸入端142及該輸出端143間之操作特性。該控制端141係電性連接該第二電晶體13之輸出端133及該第四電晶體15；該輸入端142係電性連接該第一電晶體12之輸出端123並形成該第一連接點16；該輸出端143係接地。在本實施例中，該第三電晶體14為一N通道型金屬氧化物半導體場效電晶體(N type Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，NMOS)，該控制端141、該輸入端142及該輸出端143分別為此一NMOS之閘極、汲極及源極。

該第四電晶體15係具有一控制端151、一輸入端152及一輸出端153，該控制端151係可控制該輸入端152及該輸出端153間之操作特性。該控制端151係電性連接該輸入端152、該第二電晶體13之輸出端133及該第三電晶體14之控制端141；該輸出端153係接地。在本實施例中，該第四電晶體15為一NMOS，該控制端151、該輸入端152及該輸出端153分別為此一NMOS之閘極、汲極及源極。

請再參照第1圖所示，該輸出單元2係包含一第五電晶體21、一輸出埠22、一第六電晶體23、一第三連接點24及一第四連接點25，其中該第五電晶體21、該輸出埠22及該第六電晶體23係串聯連接並形成一推挽式電路，該第三連接點24係從該輸入單元1輸入該調整電壓Va，該第五電晶體21及該輸出埠22之間的串聯接點形成該第四連接點25，且該第四連接點24係一回授連接點，以輸出該回授電壓Vf至該輸入單元1。該第五電晶體21係具有控制端211、一輸入端212及一輸出端213，該控制端211係可控制該輸入端212及該輸出端213間之操作特性。該控制端211係形成該第三連接點24，該第三連接點24係電性連接該輸入單元1之第一連接點16；該輸入端212係電性連接該直流電源Vdd；該輸出端213係電性連接該輸出埠22並形成該第四連接點25，該第四連接點25係電性連接該輸入單元1之第二連接點17。在本實施例中，該第五電晶體21為一PMOS，該控制端211、該輸入端212及該輸出端213分別為此一PMOS之閘極、源極及汲極。

該輸出埠22係具有一第一端點221及一第二端點222，該第一端點221係電性連接該第五電晶體21之輸出端213並形成該第四連接點25；該第二端點222係電性連接該第六電晶體23。

該第六電晶體23係具有一控制端231、一輸入端232及一輸出端233，該控制端231係可控制該輸入端232及該輸出端233間之操作特性。該控制端231係可輸入該輸入電壓Vin；該輸入端232係電性連接該輸出埠22之第二端點222；該輸出端223係接地。在本實施例中，該第六電晶體23為一NMOS，該控制端231、該輸入端232及該輸出端233分別為此一NMOS之閘極、汲極及源極。

請參照第1及2圖所示，該發光裝置之驅動電路係以該輸出單元2之輸出埠22電性連接一發光單元3，形成本發明之發光裝置的第一實施例。該發光單元3係具有一發光元件31、一正極端32及一負極端33，該發光元件31係以其陽極端及陰極端分別電性連接該正極端32及該負極端33，該正極端32及該負極端33係分別電性連接該輸出埠22之第一端點221及第二端點222，該發光元件33可選為發光二極體(LED)、雷射二極體(LASER Diode，LD)或其他藉由電流控制之發光元件，較佳可選為發光二極體。

請參照第3至6圖所示，本發明之發光裝置第一實施例的運作方式係如下所述。如第3圖所示，其係輸入電壓Vin之波形圖，其中，該輸入電壓Vin係由該第一電晶體12之控制端121輸入。詳言之，當該輸入電壓Vin為低準位時，各該電晶體12、13、14、15、21、23、該調整電壓Va及該回授電壓Vf的狀態係說明如下。由於該輸入電壓Vin為低準位，故該第一電晶體12為導通(ON)；該第六電晶體23為關閉(OFF)。如第4圖所示，該第一連接點16之調整電壓Va接近該直流電源Vdd；該第五電晶體21為關閉。如第5圖所示，依分壓定理，該第四連接點25之回授電壓Vf接近該直流電源Vdd的一半；該第二電晶體13為導通；該第三電晶體14及該第四電晶體15形成一電流鏡(Current Mirror)，流經該第一電晶體12及該第二電晶體13之電流各為該電流源11之電流的一半。如第6圖所示，由於該第五電晶體21及該第六電晶體23皆關閉，該發光元件31之順偏電壓小於其臨界電壓(Threshold Voltage，Vth)，且無驅動電流Id驅動該發光元件31，因此，該發光元件31不發光。其中，第4圖係該調整電壓Va之波形圖；第5圖係該回授電壓Vf之波形圖；第6圖係該驅動電流Id之波形圖。

反之，當該輸入電壓Vin為高準位時，各該電晶體12、13、14、15、21、23、調整電壓Va及回授電壓Vf的狀態係說明如下。由於該輸入電壓Vin為高準位，故該第一電晶體12為關閉；該第六電晶體23為導通；如第4圖所示，該第一連接點16之調整電壓Va使該第五電晶體21導通；如第5圖所示，該第四連接點25之回授電壓Vf接近該直流電源Vdd的一半加該發光元件31之臨界電壓，該輸入電壓Vin與該第四連接點25之電壓差可控制該第一電晶體12及該第二電晶體13的電流分配量。該第五電晶體21、該輸出埠22、該發光單元3及該第六電晶體23形成一導通路徑，如第6圖所示，該導通路徑之驅動電流Id為該直流電源Vdd與該導通路徑等效電阻之比值，當該發光元件31之順偏電壓大於臨界電壓時，該發光元件31之發光亮度與該驅動電流Id成正比。其中，由於該輸入電壓Vin變化、該直流電源Vdd變化或元件老化等因素所產生的驅動電流Id變化，可藉由該第四連接點25電性連接該輸入單元1之第二電晶體13而調整。

更詳言之，當該驅動電流Id增加，該第四連接點25之回授電壓Vf值增加，將導致分配到該第二電晶體13的電流減少，而分配到該第一電晶體12的電流增加，則此時該第一連接點16之調整電壓Va值係對應增加，進而減少該驅動電流Id；反之，當該驅動電流Id減少，該第四連接點25之回授電壓Vf值減少，將導致分配到該第二電晶體13的電流增加，而分配到該第一電晶體12的電流減少，則此時該第一連接點16之調整電壓Va值係對應減少，進而增加該驅動電流Id。因此，可藉由該第四連接點25之回授電壓Vf值回授到該輸入單元1，控制該電流源11分配到該第一電晶體12及該第二電晶體13之電流量，反向調整該第一連接點16之調整電壓Va值，進而穩定驅動電流Id。惟，若該發光單元3斷開，該第四連接點25呈現高準位回授至該輸入單元1，致使該第二電晶體13關閉，該第一連接點16呈現高準位而使該第五電晶體21關閉，故具有保護作用。

此外，請參照第7圖所示，其係本發明發光裝置第一實施例之驅動電路之輸入單元1的另一實施方式，此實施方式與前述實施方式之相異處係如後所述。該電流源11之電流輸入端111係電性連接該第一電晶體12之輸出端123及該第二電晶體13之輸出端133；該電流輸出端112係接地。

該第一電晶體12之控制端121係可輸入該輸入電壓Vin；該輸入端122係電性連接該第三電晶體14之輸出端143並形成該第一連接點16，該第一連接點16係電性連接該輸出單元2之第三連接點24；該輸出端123係電性連接該電流源11之電流輸入端111。在此實施方式中，該第一電晶體12為一NMOS，該控制端121、該輸入端122及該輸出端123分別為此一NMOS之閘極、汲極及源極。

該第二電晶體13之控制端131係形成該第二連接點17，該第二連接點17係電性連接該輸出單元2之第四連接點25；該輸入端132係電性連接該第三電晶體14之控制端141、該第四電晶體15之控制端151及該第四電晶體15之輸出端153；該輸出端133亦電性連接該電流源11之電流輸入端111。在此實施方式中，該第二電晶體13為一NMOS，該控制端131、該輸入端132及該輸出端133分別為此一NMOS之閘極、汲極及源極。

該第三電晶體14之控制端141係電性連接該第二電晶體13之輸出端133、該第四電晶體15之控制端151及輸出端153；該輸入端142係電性連接該直流電源Vdd；該輸出端143係電性連接該第一電晶體12之輸入端122並形成該第一連接點16。在此實施方式中，該第三電晶體14為一PMOS，該控制端141、該輸入端142及該輸出端143分別為此一PMOS之閘極、源極及汲極。

該第四電晶體15之控制端151係電性連接該輸出端153、該第二電晶體13之輸入端132及該第三電晶體14之控制端141；該輸入端152係電性連接該直流電源Vdd。在此實施方式中，該第四電晶體15為一PMOS，該控制端151、該輸入端152及該輸出端153分別為此一PMOS之閘極、源極及汲極。

此實施方式之運作狀態係如下所述。當該輸入電壓Vin為低準位時，各該電晶體12、13、14、15、21、23、該調整電壓Va及該回授電壓Vf的狀態係說明如下。由於該輸入電壓Vin為低準位，故該第一電晶體12及該第六電晶體23為關閉，該第一連接點16之調整電壓Va使該第五電晶體21關閉。依分壓定理，該第四連接點25之回授電壓Vf接近該直流電源Vdd的一半；該第二電晶體13為導通；流經該第二電晶體13之電流為該電流源11之電流。由於該第五電晶體21及該第六電晶體23皆關閉，該發光元件31不發光。

反之，當該輸入電壓Vin為高準位時，各該電晶體12、13、14、15、21、23、調整電壓Va及回授電壓Vf的狀態係說明如下。由於該輸入電壓Vin為高準位，故該第一電晶體12及該第六電晶體23為導通，該第一連接點16之調整電壓Va使該第五電晶體21導通，該第四連接點25之回授電壓Vf接近該直流電源Vdd的一半加該發光元件31之臨界電壓，該輸入電壓Vin與該第四連接點25之電壓差可控制該第一電晶體12及該第二電晶體13的電流分配量。當該發光元件31之順偏電壓大於臨界電壓時，該發光元件31之發光亮度與該驅動電流Id成正比。

更詳言之，當該驅動電流Id增加，該第四連接點25之回授電壓Vf值增加，將導致分配到該第二電晶體13的電流增加，而分配到該第一電晶體12的電流減少，則此時該第一連接點16之調整電壓Va值係對應增加，進而減少該驅動電流Id；反之，當該驅動電流Id減少，該第四連接點25之回授電壓Vf值減少，將導致分配到該第二電晶體13的電流減少，而分配到該第一電晶體12的電流增加，則此時該第一連接點16之調整電壓Va值係對應減少，進而增加該驅動電流Id。因此，可藉由該第四連接點25之回授電壓Vf值回授到該輸入單元1，控制該電流源11分配到該第一電晶體12及該第二電晶體13之電流量，反向調整該第一連接點16之調整電壓Va值，進而穩定驅動電流Id。

綜上所述，藉由該輸入單元1之第二連接點17電性連接該輸出單元2之第四連接點25，利用該輸出單元2之回授電壓Vf回授至該輸入單元1，將該輸出單元2之電流變化傳送至該輸入單元1；並藉由該輸入單元1之第一連接點16電性連接該輸出單元2之第三連接點24，將該輸入單元1之調整電壓Va調整該輸出單元2之電流，以提供該發光裝置所需之穩定電流源。另，當該輸入電壓Vin為低準位時，該第五電晶體21及該第六電晶體23皆關閉而使該發光元件關閉，可降低功率消耗；該輸入電壓Vin為高準位時，該第五電晶體21及該第六電晶體23皆導通而使該發光元件開啟。藉此，該輸入電壓Vin之準位可控制該發光元件開啟或關閉。

此外，本發明發光裝置之驅動電路僅以六個PMOS及NMOS組成且不採用電阻及電容，易於製作成積體電路，並模組化以驅動多個發光單元3。再者，藉由該第四連接點25取樣該發光單元3之驅動電流Id變化，並回授電壓Vf到該差動對電路，經該第一連接點16傳送電壓至該輸出單元2，反向調整該驅動電流Id，以維持該發光元件之驅動電流Id穩定，且該輸出單元2係形成該推挽式電路，以增進運作速度，有利於光通訊。另，該發光單元3之驅動電流Id大小係可由調整電晶體之長寬比，或調整該輸入電壓Vin之高準位值而達成。

請參照第1及8圖所示，其係本發明之發光裝置的第二實施例。第二實施例與第一實施例的差異在於，本發明之第二實施例的發光單元3’係異於第一實施例之發光單元3，該發光單元3’係具有數個發光元件31’、一正極端32’及一負極端33’，且該數個發光元件31’係串聯連接。其中，任二串聯之發光元件31’分別以一陽極端及一陰極端形成一串聯連接點34；因此，該數個串聯連接的發光元件31’將形成至少一串聯連接點34’，且該數個發光元件31’串聯連接之二終端分別為其中之一發光元件31’之陽極端及另一發光元件31’之陰極端，形成該二終端之陽極端及陰極端分別電性連接該正極端32’及該負極端33’，該正極端32’及該負極端33’係分別電性連接該輸出埠22之第一端點221及第二端點222。另，為求能正常運作本發明第二實施例之發光裝置，該直流電源Vdd之電壓值係應較第一實施例之直流電源Vdd的電壓準位高，以驅動該數個發光元件31’。

請參照第1及9圖所示，其係本發明之發光裝置的第三實施例。第三實施例與第二實施例的差異在於，本發明之第三實施例的發光單元3”係異於第二實施例之發光單元3’，該發光單元3”係具有數個發光元件31’，、一正極端32”及一負極端33”，且該數個發光元件31”係並聯連接。其中，任二並聯之發光元件31”形成二並聯路徑34”；因此，該數個發光元件31”並聯連接係形成數個並聯路徑34”，該數個發光元件31”各以其陽極端及陰極端分別電性連接該正極端32”及該負極端33”，該正極端32”及該負極端33”係分別電性連接該輸出埠22之第一端點221及第二端點222。另，為求能正常運作本發明第三實施例之發光裝置，該驅動電流Id之電流值係應較第一實施例之驅動電流Id的電流值高，以分配於該數個並聯路徑34”，使該數個發光元件31”達到符合需求之亮度。

本發明發光裝置之驅動電路，係將該驅動電流Id回授至該主動負載型差動電路。因此，具有穩定電流源驅動該發光單元3之功效。

本發明之發光裝置之驅動電路，係採用該主動負載型差動電路。因此，具有不需外接參考電流，即可驅動該發光單元3之功效。

本發明之發光裝置之驅動電路，係藉由該輸入電壓Vin之準位控制該發光元件3、3’或3”開啟或關閉。因此，具有不需另設控制開關，即可控制該發光單元3之功效。

本發明之發光裝置之驅動電路，係僅以六個PMOS及NMOS組成且不採用電阻及電容。因此，具有適用於積體電路多重化製作之功效。

本發明之發光裝置，係以發光裝置之驅動電路提供穩定電流源，驅動該發光單元3之一發光元件31或數個發光元件31’或31”。因此，具有適用於穩定亮度需求之功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

[本發明]

1．．．輸入單元

11．．．電流源

111．．．電流輸入端

112．．．電流輸出端

12．．．第一電晶體

121．．．控制端

122．．．輸入端

123．．．輸出端

13．．．第二電晶體

131．．．控制端

132．．．輸入端

133．．．輸出端

14．．．第三電晶體

141．．．控制端

142．．．輸入端

143．．．輸出端

15．．．第四電晶體

151．．．控制端

152．．．輸入端

153．．．輸出端

16．．．第一連接點

17．．．第二連接點

2．．．輸出單元

21．．．第五電晶體

211．．．控制端

212．．．輸入端

213．．．輸出端

22．．．輸出埠

221．．．第一端點

222．．．第二端點

23．．．第六電晶體

231．．．控制端

232．．．輸入端

233．．．輸出端

24．．．第三連接點

25．．．第四連接點

3．．．發光單元

31．．．發光元件

32．．．正極端

33．．．負極端

3’．．．發光單元

31’．．．發光元件

32’．．．正極端

33’．．．負極端

34’．．．串聯連接點

3”．．．發光單元

31”．．．發光元件

32”．．．正極端

33”．．．負極端

34”．．．並聯路徑

Vdd．．．直流電源

Vin．．．輸入電壓

Va．．．調整電壓

Vf．．．回授電壓

Id．．．驅動電流

[習知]

(無)

第1圖：本發明發光裝置第一實施例之驅動電路之電路圖。

第2圖：本發明發光裝置第一實施例之發光單元示意圖。

第3圖：本發明發光裝置第一實施例之輸入電壓Vin波形圖。

第4圖：本發明發光裝置第一實施例之調整電壓Va波形圖。

第5圖：本發明發光裝置第一實施例之回授電壓Vf波形圖。

第6圖：本發明發光裝置第一實施例之驅動電流波形圖。

第7圖：本發明發光裝置第一實施例之驅動電路的另一實施方式之電路圖。

第8圖：本發明發光裝置第二實施例之發光單元示意圖。

第9圖：本發明發光裝置第三實施例之發光單元示意圖。

1．．．輸入單元

11．．．電流源

111．．．電流輸入端

112．．．電流輸出端

12．．．第一電晶體

121．．．控制端

122．．．輸入端

123．．．輸出端

13．．．第二電晶體

131．．．控制端

132．．．輸入端

133．．．輸出端

14．．．第三電晶體

141．．．控制端

142．．．輸入端

143．．．輸出端

15．．．第四電晶體

151．．．控制端

152．．．輸入端

153．．．輸出端

16．．．第一連接點

17．．．第二連接點

2．．．輸出單元

21．．．第五電晶體

211．．．控制端

212．．．輸入端

213．．．輸出端

22．．．輸出埠

221．．．第一端點

222．．．第二端點

23．．．第六電晶體

231．．．控制端

232．．．輸入端

233．．．輸出端

24．．．第三連接點

25．．．第四連接點

Vdd．．．直流電源

Vin．．．輸入電壓

Va．．．調整電壓

Vf．．．回授電壓

Id．．．驅動電流

Claims (12)

1. 一種發光裝置，係包含：一輸入單元，係設一電流源、一差動對、一主動負載及一調整連接點，該電流源、該差動對及該主動負載係串聯連接，該主動負載及該差動對之間的串聯接點係形成該調整連接點；一輸出單元，係設一輸出埠、二電晶體及一回授連接點，該輸出埠係設一第一端點及一第二端點，該第一端點及該第二端點分別與該二電晶體電性連接，該回授連接點係形成於該輸出埠之第一端點，其中，與該第一端點電性連接之電晶體係電性連接該調整連接點，該回授連接點電性連接該差動對；及一發光單元，係設一正極端及一負極端，該正極端及該負極端係分別電性連接該輸出單元之輸出埠之第一端點及第二端點。
2. 依申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該電流源係具有一電流輸出端，該差動對係由一第一電晶體及一第二電晶體組成，該主動負載係由一第三電晶體及一第四電晶體組成，各該電晶體係具有一控制端、一輸入端及一輸出端，該電流源之電流輸出端係電性連接該第一電晶體之輸入端及該第二電晶體之輸入端，該第一電晶體之輸出端係電性連接該第三電晶體之輸入端並形成該調整連接點，該第二電晶體之輸出端係電性連接該第三電晶體之控制端、該第四電晶體之控制端及該第四電晶體之輸入端；及該二電晶體係分別為一第五電晶體及一第六電晶體，各該電晶體係具有一控制端、一輸入端及一輸出端，該第五電晶體之控制端係電性連接該調整連接點，該第五電晶體之輸出端係電性連接該輸出埠之第一端點並形成該回授連接點，該回授連接點係電性連接該第二電晶體之控制端，該輸出埠之第二端點係電性連接該第六電晶體之輸入端。
3. 依申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該電流源係具有一電流輸入端，該差動對係由一第一電晶體及一第二電晶體組成，該主動負載係由一第三電晶體及一第四電晶體組成，各該電晶體係具有一控制端、一輸入端及一輸出端，該電流源之電流輸入端係電性連接該第一電晶體之輸出端及該第二電晶體之輸出端，該第一電晶體之輸入端係電性連接該第三電晶體之輸出端並形成該調整連接點，該第二電晶體之輸入端係電性連接該第三電晶體之控制端、該第四電晶體之控制端及該第四電晶體之輸出端；及該二電晶體係分別為一第五電晶體及一第六電晶體，各該電晶體係具有一控制端、一輸入端及一輸出端，該第五電晶體之控制端係電性連接該調整連接點，該第五電晶體之輸出端係電性連接該輸出埠之第一端點並形成該回授連接點，該回授連接點係電性連接該第二電晶體之控制端，該輸出埠之第二端點係電性連接該第六電晶體之輸入端。
4. 依申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該第一、第二及第五電晶體皆為PMOS；該第三、第四及第六電晶體皆為NMOS；各該電晶體之控制端係為閘極，各該電晶體之輸入端及輸出端的其中之一為源極，且各該電晶體之輸入端及輸出端之另一個為汲極。
5. 依申請專利範圍第3項所述之發光裝置，其中該第一、第二及第六電晶體皆為NMOS；該第三、第四及第五電晶體皆為PMOS；各該電晶體之控制端係為閘極，各該電晶體之輸入端及輸出端的其中之一為源極，且各該電晶體之輸入端及輸出端之另一個為汲極。
6. 依申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該發光單元係具有至少一發光元件以其陽極端及陰極端電性連接該正極端及該負極端。
7. 依申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該發光單元係具有數個發光元件串聯連接，形成至少一串聯連接點及二終端，該二終端分別為其中之一發光元件之陽極端及另一發光元件之陰極端，形成該二終端之陽極端及陰極端電性連接該正極端及該負極端。
8. 一種發光裝置之驅動電路，係包含：一輸入單元，係設一電流源、一差動對、一主動負載及一調整連接點，該電流源、該差動對及該主動負載係串聯連接，該主動負載及該差動對之間的串聯接點係形成該調整連接點；及一輸出單元，係設一輸出埠、二電晶體及一回授連接點，該輸出埠係設一第一端點及一第二端點，該第一端點及該第二端點分別與該二電晶體電性連接，該回授連接點係形成於該輸出埠之第一端點，其中，與該第一端點電性連接之電晶體係電性連接該調整連接點，該回授連接點電性連接該差動對。
9. 依申請專利範圍第8項所述之發光裝置之驅動電路，其中該電流源係具有一電流輸出端，該差動對係由一第一電晶體及一第二電晶體組成，該主動負載係由一第三電晶體及一第四電晶體組成，各該電晶體係具有一控制端、一輸入端及一輸出端，該電流源之電流輸出端係電性連接該第一電晶體之輸入端及該第二電晶體之輸入端，該第一電晶體之輸出端係電性連接該第三電晶體之輸入端並形成該調整連接點，該第二電晶體之輸出端係電性連接該第三電晶體之控制端、該第四電晶體之控制端及該第四電晶體之輸入端；及該二電晶體係分別為一第五電晶體及一第六電晶體，各該電晶體係具有一控制端、一輸入端及一輸出端，該第五電晶體之控制端係電性連接該調整連接點，該第五電晶體之輸出端係電性連接該輸出埠之第一端點並形成該回授連接點，該回授連接點係電性連接該第二電晶體之控制端，該輸出埠之第二端點係電性連接該第六電晶體之輸入端。
10. 依申請專利範圍第8項所述之發光裝置之驅動電路，其中該電流源係具有一電流輸入端，該差動對係由一第一電晶體及一第二電晶體組成，該主動負載係由一第三電晶體及一第四電晶體組成，各該電晶體係具有一控制端、一輸入端及一輸出端，該電流源之電流輸入端係電性連接該第一電晶體之輸出端及該第二電晶體之輸出端，該第一電晶體之輸入端係電性連接該第三電晶體之輸出端並形成該調整連接點，該第二電晶體之輸入端係電性連接該第三電晶體之控制端、該第四電晶體之控制端及該第四電晶體之輸出端；及該二電晶體係分別為一第五電晶體及一第六電晶體，各該電晶體係具有一控制端、一輸入端及一輸出端，該第五電晶體之控制端係電性連接該調整連接點，該第五電晶體之輸出端係電性連接該輸出埠之第一端點並形成該回授連接點，該回授連接點係電性連接該第二電晶體之控制端，該輸出埠之第二端點係電性連接該第六電晶體之輸入端。
11. 依申請專利範圍第9項所述之發光裝置之驅動電路，其中該第一電晶體、該第二電晶體及該第五電晶體皆為PMOS；該第三電晶體、該第四電晶體及該第六電晶體皆為NMOS；各該電晶體控制端係為閘極，各該電晶體之輸入端及輸出端的其中之一為源極，且各該電晶體之輸入端及輸出端之另一個為汲極。
12. 依申請專利範圍第10項所述之發光裝置之驅動電路，其中該第一、第二及第六電晶體皆為NMOS；該第三、第四及第五電晶體皆為PMOS；各該電晶體之控制端係為閘極，各該電晶體之輸入端及輸出端的其中之一為源極，且各該電晶體之輸入端及輸出端之另一個為汲極。