[发明专利]一种共阳LED显示屏驱动芯片的恒流源产生电路

说明书

本发明公开了一种共阳LED显示屏驱动芯片的恒流源产生电路，包括依次连接的参考电流模块、偏置产生电路、电流控制电路和恒流源输出电路；参考电流模块产生基准电流或者电压并经过修调产生参考电流；偏置产生电路输入参考电流产生恒流源输出通道所需的偏置电压VD及VGI；电流控制电路输入偏置电压VGI和电流控制信号S[0:M]，电流控制电路输出偏置电压VGO[0:M]；恒流源输出电路输入偏置电压VD、VGO[0:M]及使能信号OE，当使能信号OE有效时，恒流源输出电路输出恒定的输出电流IOUT；本发明旨在提供一种共阳LED显示屏驱动芯片的恒流源产生电路，不需要芯片外置电阻，功耗低，节省系统成本；芯片面积缩小的同时实现更高的精度的恒流输出。

技术领域

本发明涉及恒流源产生电路，具体地涉及一种共阳LED显示屏驱动芯片的恒流源产生电路。

背景技术

图1是一种常用的共阳LED显示屏恒流源驱动芯片内的恒流源驱动产生电路，图中的R_EXT为驱动芯片的外置电阻；图2是现有的恒流源产生电路的方框图。

设图中的所有放大器的增益无限大，恒流源的产生原理如下：

1.从Bandgap产生出需要的参考电位VREF1；

2.NMOS管NM0的源端电位被放大器AMP1钳位到VREF1，所以流过PMOS管PM0的源漏电流大小为：I0=VREF1/R_EXT；

3.PMOS管PM1和PM0为电流镜，设电流镜的电流比例，即PMOS管PM1的源漏电流比PM0的源漏电流为K，那么所以PMOS管PM1的源漏电流大小为I1=K*VREF1/R_EXT；

4.恒流源通道开启时，放大器AMP3、AMP_C分别将NMOS管NM1、NM_C0的漏端电位钳位至VREF2，恒流源输出通道的NMOS管NM_C0的所有端口的电位与NMOS管NM1的所有端口的电位相同，通道的输出电流大小为NM1源漏电流大小的比例镜像，设镜像比例为J，那么恒流源通道此时的输出恒流大小（绝对值）为IOUT=J*K*VREF/R_EXT。

在一般的恒流源驱动芯片中，J*K为一个固定值，所以恒流源通道的输出恒流大小通常都是调整外置电阻R_EXT的电阻大小。

一般的恒流源驱动芯片的恒流通道的输出恒流范围都比较宽，市场上的绝大部分芯片，最大输出值是最小输出值的10倍以上，此时的电流变化量是通过R_EXT来进行的调整，那么上面的I0、I1和IOUT的变化量都在10倍以上，R_EXT越小，I0、I1越大，即芯片的功耗越大。

PMOS管PM0、PM1、NMOS管NM1和每个通道的NM_C0的参数需要满足在最大的输出电流下可以正常的工作，那么输出电流最小的时候，PMOS管PM0、PM1、NMOS管NM1和每个通道的NM_C0，它们的|VGS|（VGS的绝对值）都变会很小，这样会使得上面提到的两组电流镜变差，输出的恒流源精度也会变差。

所以为了满足恒流芯片输出恒流的范围和精度，会有以下代价：

1.为了满足最小输出电流的精度，需要增加PMOS管PM0、PM1、NMOS管NM1和NM_C0的宽度和长度，也就是增加上述4种器件的面积，最有效的方法是增加长度；

2.为了满足最大输出电流，需要增加PMOS管PM0、PM1、NMOS管NM1和NM_C0的宽长比W/L，在结合上面一条，那么一般都是在增加长度的基础上，同时增加宽长比W/L。

从上面的两点可以看出常用的共阳LED显示屏恒流源驱动芯片内的恒流源驱动产生电路会有两弊端：

1.面积很大；

2.电流精度很难提升，因为电流精度正比于器件面积的算数平方根，而且由于生产工艺的原因，当面积增大到一定的量的时候，精度并不会一直提升。

因此，如何解决上述技术问题成为亟待解决的问题。