專利名稱：一種低失調(diào)、快速響應(yīng)的電壓控制電流源、控制方法以及應(yīng)用其的電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電壓控制電流源，尤其涉及一種低失調(diào)、快速響應(yīng)的電壓控制電流源及其控制方法，以及應(yīng)用其的電源電路。
背景技術(shù)：
電壓控制電流源因設(shè)計簡單，調(diào)試方便而得到廣泛應(yīng)用。電壓控制電流源有多種實現(xiàn)方法，其中采用運(yùn)算放大器的實現(xiàn)方法在實際應(yīng)用中，特別是小輸入?yún)⒖茧妷旱膽?yīng)用中，運(yùn)算放大器輸入端的很小的輸入失調(diào)即可能導(dǎo)致很大的輸出誤差，影響了所需電流源的精度。為解決這一問題，常規(guī)的方法是采用大功率場效應(yīng)晶體管MOSFET或雙極型晶體管BJT組成運(yùn)算放大器中的輸入差分對，再通過版圖匹配來盡量減少輸入的隨機(jī)失調(diào)。但是如果采用大功率場效應(yīng)晶體管M0SFET，經(jīng)過了仔細(xì)的版圖匹配之后，仍存在數(shù)毫伏的輸入失調(diào)。對于如LED驅(qū)動電路一類的應(yīng)用，其輸入?yún)⒖茧妷簝H為數(shù)十毫伏，因此數(shù)毫伏的輸入失調(diào)所導(dǎo)致的輸出誤差仍然是不能接受的結(jié)果，此外，輸入失調(diào)還與溫度，光照和輻射等諸多因素有關(guān)，這給電壓控制電流源的應(yīng)用帶來不便；而雙極性晶體管BJT時一方面受現(xiàn)有的CMOS工藝的限制，另一方面，雙極性晶體管BJT還有體積較大，受溫度等外界影響較大等不足。另外，在一些電壓控制電流源應(yīng)用于驅(qū)動裝置的場合，如上述LED驅(qū)動電路中，由于其中運(yùn)算放大器的壓擺率有限，限制了其響應(yīng)速度，繼而也限制了 LED的開關(guān)速度。圖IA示出了現(xiàn)有的一種利用運(yùn)算放大器實現(xiàn)電壓控制電流源的原理圖。其中，運(yùn)算放大器A采用大功率的場效應(yīng)晶體管MOSFET組成的輸入差分對構(gòu)成，其反饋電路中加入一個N型晶體管％和一個P型晶體管仏，使其輸入端的共模電壓幾乎為零。電阻R1, R2 分別決定了通過N型晶體管％的電流Itjl和P型晶體管Q2的電流1。2，并將正比于電流差 (I01-I02)的電壓反饋到運(yùn)算放大器A的反相輸入端，根據(jù)輸入電壓的大小，相應(yīng)地輸出一定的電流。為降低輸出端的失調(diào)電流，采用匹配的晶體管(具有相同的β值)并且將運(yùn)算放大器的殘余電壓調(diào)至零。但這種方案并沒有降低對版圖匹配的要求，同時，其輸出端的失調(diào)電流由于場效應(yīng)晶體管MOSFET本身的特性而隨著溫度，光照和輻射的變化而變化。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種低失調(diào)、快速響應(yīng)的電壓控制電流源，其利用自動校零方法解決了運(yùn)算放大器存在的輸入失調(diào)問題，并加入采樣保持電路提高運(yùn)算放大器的壓擺率，實現(xiàn)了電路的快速響應(yīng)。依據(jù)本發(fā)明一實施例的一種低失調(diào)、快速響應(yīng)的電壓控制電流源，用以接收一輸入電壓，并驅(qū)動一輸出負(fù)載，包括時鐘信號發(fā)生電路，用以接收一為方波信號的控制信號；
在所述控制信號的有效期間內(nèi)，所述時鐘信號發(fā)生電路產(chǎn)生一時鐘信號，所述時鐘信號為一方波信號；在所述控制信號的無效期間內(nèi)，所述時鐘信號維持為無效狀態(tài)；第一運(yùn)算放大器，其第一端接收所述輸入電壓，第二端接收所述輸出負(fù)載的反饋電壓；輸入失調(diào)消除電路，接收所述時鐘信號，當(dāng)所述時鐘信號為有效狀態(tài)時，在第一時間區(qū)間內(nèi)，其接收所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋電壓，以消除所述第一運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)，并存儲所述輸入失調(diào)信息；所述第一運(yùn)算放大器根據(jù)所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋電壓之間的誤差產(chǎn)生一輸出電壓；當(dāng)所述時鐘信號為無效狀態(tài)時，在第二時間區(qū)間內(nèi)，所述第一運(yùn)算放大器根據(jù)所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋電壓之間的誤差以及存儲的所述輸入失調(diào)信息產(chǎn)生所述輸出電壓；采樣保持電路，與所述第一運(yùn)算放大器連接，以接收所述第一運(yùn)算放大器的輸出電壓和所述控制信號；在所述控制信號的有效期間內(nèi)，所述采樣保持電路接收所述第一運(yùn)算放大器的輸出電壓；同時，利用所述第一運(yùn)算放大器的輸出電壓進(jìn)行儲能；在所述控制信號的無效期間內(nèi)，所述采樣保持電路對在所述控制信號的有效期間內(nèi)的儲能信息進(jìn)行保持；輸出電路，與所述采樣保持電路連接，用以在所述控制信號的有效期間內(nèi)，驅(qū)動所述輸出負(fù)載。優(yōu)選的，所述控制信號的占空比是變化的；所述時鐘信號的占空比是固定的。進(jìn)一步地，所述輸入失調(diào)消除電路包括自動校零電路和第一失調(diào)信息存儲電路。
進(jìn)一步地，所述自動校零電路進(jìn)一步包括，第一開關(guān)，第二開關(guān)，第三開關(guān)，第四開關(guān)，第二運(yùn)算放大器和第二失調(diào)信息存儲電路；其中，所述第二運(yùn)算放大器的第一端和第二端分別與所述第一運(yùn)算放大器的第一端和第二端連接；所述第二開關(guān)的兩端分別連接至所述第二運(yùn)算放大器的第一端和第二端；所述第二失調(diào)信息存儲電路與所述第二運(yùn)算放大器連接；所述第三開關(guān)的一端連接至所述第二失調(diào)信息存儲電路與所述第二運(yùn)算放大器的公共連接點(diǎn)上，另一端連接至所述第二運(yùn)算放大器的輸出端；所述第四開關(guān)，其一端連接至所述第二運(yùn)算放大器的輸出端，另一端連接至所述第一失調(diào)信息存儲電路。在所述時鐘信號為有效狀態(tài)時，所述第一開關(guān)與第四開關(guān)處于閉合狀態(tài)，所述第二開關(guān)和第三開關(guān)處于斷開狀態(tài)，所述自動校零電路用以消除第一運(yùn)算放大器的失調(diào)；在所述時鐘信號為無效狀態(tài)時，所述第一開關(guān)與第四開關(guān)處于斷開狀態(tài)，所述第二開關(guān)和第三開關(guān)處于閉合狀態(tài)，所述自動校零電路用于消除第二運(yùn)算放大器的失調(diào)。優(yōu)選地，所述第一失調(diào)信息存儲電路包括第一電容，所述第二失調(diào)信息存儲電路包括第二電容；所述第一電容一端與所述第一運(yùn)算放大器連接，另一端接地；所述第二電容一端與所述第二運(yùn)算放大器連接，另一端接地。進(jìn)一步地，所述采樣保持電路進(jìn)一步包括第一開關(guān)組和第二開關(guān)組，第三電容和一驅(qū)動增強(qiáng)電路；其中，所述第一開關(guān)組由開關(guān)動作保持一致的第五開關(guān)和第六開關(guān)組成；所述第五開關(guān)和第六開關(guān)依次串聯(lián)后連接至所述第一運(yùn)算放大器與所述驅(qū)動增強(qiáng)電路之間；所述驅(qū)動增強(qiáng)電路的輸出端連接至所述輸出電路，用以加快電路的響應(yīng)速度；所述第三電容一端連接至所述第五開關(guān)和第六開關(guān)的公共連接點(diǎn)上，一端接地；所述第二開關(guān)組由開關(guān)動作保持一致的第七開關(guān)和第八開關(guān)組成；所述第七開關(guān)的一端連接至所述第一開關(guān)組與所述驅(qū)動增強(qiáng)電路的公共連接點(diǎn)上，另一端接地；所述第八開關(guān)的一端連接至所述驅(qū)動增強(qiáng)電路與所述輸出電路的公共連接點(diǎn)上，另一端接地。優(yōu)選地，所述第一開關(guān)組和第二開關(guān)組的開關(guān)動作之間存在一定的死區(qū)時間。進(jìn)一步地，所述驅(qū)動增強(qiáng)電路進(jìn)一步包括，由第一功率開關(guān)管和第二功率開關(guān)管連接組成的源隨器，由第三功率開關(guān)管和第四功率開關(guān)管連接組成的推挽電路和第九開關(guān)。優(yōu)選地，所述輸出電路包括一功率開關(guān)管，其第一輸入端連接所述輸出負(fù)載，第二輸入端通過一輸出電阻連接至地，所述第二輸入端與所述輸出電阻的公共連接點(diǎn)的電壓作為所述輸出負(fù)載的反饋電壓連接至所述第一運(yùn)算放大器的第二端。優(yōu)選地，所述電壓控制電流源，進(jìn)一步包括一輸入電壓產(chǎn)生電路，所述輸入電壓產(chǎn)生電路由一輸入電流源和一輸入電阻組成，所述輸入電流源與所述輸入電阻串聯(lián)并連接至地，其公共連接點(diǎn)的電壓作為所述輸入電壓連接至所述第一運(yùn)算放大器的第一端。依據(jù)本發(fā)明的一種低失調(diào)、快速響應(yīng)的電壓控制電流源的控制方法，包括以下步驟接收一為方波信號的控制信號；在所述控制信號的有效期間內(nèi)，產(chǎn)生一時鐘信號，所述時鐘信號為一方波信號；在所述控制信號的無效期間內(nèi)，所述時鐘信號維持為無效狀態(tài)；接收所述時鐘信號；當(dāng)所述時鐘信號為有效狀態(tài)時，在第一時間區(qū)間內(nèi)，接收所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋電壓，以消除第一運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)；并存儲所述輸入失調(diào)信息；同時， 根據(jù)所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋電壓之間的誤差，以產(chǎn)生一輸出電壓；在所述時鐘信號為無效狀態(tài)時，在第二時間區(qū)間內(nèi)，根據(jù)所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋電壓之間的誤差以及存儲的所述輸入失調(diào)信息，以產(chǎn)生所述輸出電壓；在所述控制信號的有效期間內(nèi)，接收所述輸出電壓；同時，利用所述輸出電壓進(jìn)行儲能；在所述控制信號的無效期間內(nèi)，對在所述控制信號的有效期間內(nèi)的儲能信息進(jìn)行保持；在所述控制信號有效的起始時刻，根據(jù)所述輸出電壓的儲能驅(qū)動所述輸出負(fù)載；在所述控制信號的有效期間內(nèi)，根據(jù)所述輸出電壓驅(qū)動所述輸出負(fù)載。優(yōu)選地，所述控制信號的占空比是變化的，所述時鐘信號的占空比是固定的。進(jìn)一步的，所述控制方法還包括，在第一時間區(qū)間內(nèi)，第二運(yùn)算放大器接收所述輸
7入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋電壓，以消除第一運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)； 在第二時間區(qū)間內(nèi)，第二運(yùn)算放大器消除自身失調(diào)，并存儲自身失調(diào)信息。進(jìn)一步的，所述控制方法進(jìn)一步包括，對所述第一運(yùn)算放大器的輸出電壓進(jìn)行增強(qiáng)。依據(jù)本發(fā)明的一種低失調(diào)、快速響應(yīng)的電源電路，包括前述的任一項合適的電壓控制電流源，還包括功率級電路，接收一輸入電信號，并產(chǎn)生一輸出電信號，以給所述電壓控制電流源提供一輸入電壓；控制電路，接收表征所述輸出負(fù)載的反饋信號，并產(chǎn)生一 PWM控制信號，以傳遞至所述電壓控制電流源；所述電壓控制電流源，接收所述PWM控制信號，以消除電壓控制電流的輸入失調(diào)， 并根據(jù)所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋信號，產(chǎn)生一定的電信號來驅(qū)動所述輸出負(fù)載。依據(jù)本發(fā)明的電壓控制電流源，至少可以實現(xiàn)以下有益效果(1)在采用運(yùn)算放大器實現(xiàn)的電壓控制電流源中，將相對于輸入?yún)⒖茧妷狠^大的輸入失調(diào)電壓降低至可以接受的范圍，減小了其輸出誤差。(2)尤其適合應(yīng)用于要求快速響應(yīng)的電路中，如LED驅(qū)動電路，解決了運(yùn)算放大器壓擺率有限而不能滿足快速響應(yīng)的問題，采用本發(fā)明的設(shè)計應(yīng)用于LED裝置，其開關(guān)速度小于1微秒。(3)利用自動校零的方法減少輸入失調(diào)的影響，采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝中即可實現(xiàn)電壓控制電流源的低輸入失調(diào)，無需考慮輸入失調(diào)隨溫度、時間、光照和輻射的變化而變化， 且對版圖匹配的要求更低，降低了生產(chǎn)成本和時間。


圖1所示為采用現(xiàn)有技術(shù)的一種電壓控制電流源的原理框圖；圖2所示為依據(jù)本發(fā)明的電壓控制電流源的第一實施例的原理框圖；圖3A所示為依據(jù)本發(fā)明的電壓控制電流源的第二實施例的原理框圖；圖;3B所示為圖3A所示的電壓控制電流源的工作波形圖；圖4A所示為依據(jù)本發(fā)明的電壓控制電流源的第三實施例的原理框圖；圖4B所示為圖4A所示的電壓控制電流源中自動校零電路的工作波形圖；圖5所示為依據(jù)本發(fā)明的電壓控制電流源的第四實施例的原理框圖；圖6所示為依據(jù)本發(fā)明的電源控制電流源的第五實施例的原理框圖；圖7所示為依據(jù)本發(fā)明的電壓控制電流源的控制方法的一實施例的流程圖；圖8所示為依據(jù)本發(fā)明一實施例的電源電路的原理框圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的幾個優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不僅僅限于這些實施例。本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為了使公眾對本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實施例中詳細(xì)說明了具體的細(xì)節(jié)，而對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。參考圖2，為依據(jù)本發(fā)明的電壓控制電流源的第一實施例的原理框圖，其由時鐘信號發(fā)生電路201，第一運(yùn)算放大器202，輸入失調(diào)消除電路203，采樣保持電路204和輸出電路205組成。時鐘信號發(fā)生電路201，用以接收一控制信號；所述控制信號為一占空比可變的方波信號，并據(jù)此產(chǎn)生一與所述控制信號具有一定時序關(guān)系的時鐘信號CLK ；第一運(yùn)算放大器202，其同相輸入端接收一輸入電壓Vin，反相輸入端接收所述電壓控制電流源的輸出負(fù)載的反饋電壓Vfb ；輸入失調(diào)消除電路203，接收所述時鐘信號CLK，用以消除所述第一運(yùn)算放大器 202的輸入失調(diào)；采樣保持電路204，與所述第一運(yùn)算放大器202連接，以接收所述第一運(yùn)算放大器 202的輸出電壓和所述控制信號；輸出電路205，與所述采樣保持電路204連接，用以在所述控制信號的有效期間內(nèi)，驅(qū)動輸出負(fù)載。在所述控制信號的有效期間內(nèi)，所述時鐘信號CLK為一占空比固定的方波信號， 其起始時刻為有效狀態(tài)且與所述控制信號變?yōu)橛行顟B(tài)的起始時刻保持同步；在所述控制信號的無效期間內(nèi)，所述時鐘信號CLK維持為無效狀態(tài)。在所述時鐘信號為有效狀態(tài)時，在第一時間區(qū)間內(nèi)，所述輸入失調(diào)消除電路203 接收所述輸入電壓Vin和所述輸出負(fù)載的反饋電壓Vfb，以消除所述第一運(yùn)算放大器202的輸入失調(diào)，并存儲所述輸入失調(diào)信息。所述第一運(yùn)算放大器202根據(jù)所述輸入電壓Vin和所述輸出負(fù)載的反饋電壓Vfb之間的誤差產(chǎn)生一輸出電壓。在所述時鐘信號為無效狀態(tài)時，在第二時間區(qū)間內(nèi)，所述輸入失調(diào)消除電路203 不參與消除所述第一運(yùn)算放大器202的輸入失調(diào)，第一運(yùn)算放大器202利用其存儲的所述輸入失調(diào)信息消除其輸入失調(diào)，并根據(jù)所述輸入電壓Vin和所述輸出負(fù)載的反饋電壓Vfb之間的誤差產(chǎn)生所述輸出電壓。在所述控制信號的有效期間，所述采樣保持電路204接收所述第一運(yùn)算放大器 202的輸出電壓，并通過輸出電路為所述輸出負(fù)載供電，同時利用所述第一運(yùn)算放大器的輸出電壓進(jìn)行儲能。在所述控制信號的無效期間，所述輸入失調(diào)消除電路203不參與消除所述第一運(yùn)算放大器202的輸入失調(diào)，所述采樣保持電路204對在所述控制信號的有效期間內(nèi)的儲能信息進(jìn)行保持，以保證在所述控制信號變?yōu)橛行顟B(tài)后，其儲能通過輸出電路快速驅(qū)動負(fù)載，以實現(xiàn)電路的快速響應(yīng)。參考圖3A，所示為依據(jù)本發(fā)明的電壓控制電流源的第二實施例的原理框圖。具體描述了輸入失調(diào)消除電路203和輸出電路205的一種實現(xiàn)方法。并在圖2所示的實施例的基礎(chǔ)上增加了一輸入電壓產(chǎn)生電路。在該實施例中加入的輸入電壓產(chǎn)生電路由輸入電流源Iin和輸入電阻Rin組成。所述輸入電流源Iin與所述輸入電阻Rin串聯(lián)并連接至地，其公共連接點(diǎn)的電壓做為所述輸入電壓Vin連接至所述第一運(yùn)算放大器202的同相輸入端。所述輸入電壓Vin的大小為所述輸入電流源Iin的電流值與所述輸入電阻Rin的阻值的乘積。
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所述輸入失調(diào)消除電路203包括自動校零電路301和第一失調(diào)信息存儲電路302。所述輸出電路205包括一功率開關(guān)管303，其為一MOSFET晶體管，其漏極連接所述輸出負(fù)載，源極通過輸出電阻I 。連接至地，其源極與所述輸出電阻I 。的公共連接點(diǎn)的電壓作為所述輸出負(fù)載的反饋電壓Vfb連接至所述第一運(yùn)算放大器202的反相輸入端。為方便說明，以下以高電平使能邏輯為例，結(jié)合圖:3B所示的圖3A所示電壓控制電流源的工作波形圖來詳細(xì)說明所述電壓控制電流源的工作原理。其中v。telR表所述控制信號。(Dtft4當(dāng)所述控制信號Vetel在、時刻由低電平變?yōu)楦唠娖綍r，所述采樣保持電路204利用其內(nèi)部儲能快速驅(qū)動所述功率開關(guān)管303，開始為所述輸出負(fù)載供電，實現(xiàn)電路的快速響應(yīng)，且所述第一運(yùn)算放大器202與所述采樣保持電路204之間為通路狀態(tài)。在此期間內(nèi)，系統(tǒng)處于動態(tài)過程時，即當(dāng)所述輸出負(fù)載的反饋電壓Vfb小于所述輸入電壓Vin，所述第一運(yùn)算放大器202將其差值放大，通過其輸出電壓調(diào)節(jié)所述電壓控制電流源的輸出電流I。。所述采樣保持電路204接收所述輸出電壓為輸出負(fù)載供電的同時，利用所述輸出電壓進(jìn)行儲能。系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時，自動校零電路301與第一失調(diào)信息存儲電壓 302用以消除所述第一放大器202的輸入失調(diào)。(Ll)Vt2從、時刻至t2時亥lj，所述控制信號V。tel和所述時鐘信號CLK均為高電平有效狀態(tài)，所述自動校零電路301接收所述輸入電壓Vin和所述輸出負(fù)載的反饋電壓Vfb，以消除所述第一運(yùn)算放大器202的輸入失調(diào)，并將所述輸入失調(diào)信息存儲在所述第一失調(diào)信息存儲電路302中。(1. 2)t2-t3從t2時刻至t3時刻，所述控制信號Vrtri為高電平有效狀態(tài)，而所述時鐘信號CLK 為低電平無效狀態(tài)，在此期間內(nèi)，所述自動校零電路301不參與消除所述第一運(yùn)算放大器 202的輸入失調(diào)，所述第一運(yùn)算放大器202利用所述第一失調(diào)信息存儲電路302中的存儲的信息來消除其輸入失調(diào)。所述自動校零電路交替工作在上述兩種狀態(tài)內(nèi)直至所述控制信號V。tel再次變?yōu)榈碗娖健?2)t4-t5當(dāng)所述控制信號Vrtri在t4時刻由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，所述采樣保持電路204控制所述功率開關(guān)管303迅速關(guān)斷，使負(fù)載斷電，且所述第一運(yùn)算放大器202與采樣保持電路 204之間為斷路狀態(tài)。從t4時刻至t5時刻，所述控制信號V。tel和時鐘信號CLK均為低電平無效狀態(tài)，此期間內(nèi)，所述采樣保持電路204對在所述控制信號Vrtri為高電平有效期間內(nèi)的儲能進(jìn)行保持，以保證在所述控制信號V。te重新變?yōu)楦唠娖胶?，其儲能通過輸出電路快速驅(qū)動負(fù)載，以實現(xiàn)電路的快速響應(yīng)。所述自動校零電路301的工作狀態(tài)與其在t2時刻至t3時刻相同，即不參與消除所述第一運(yùn)算放大器202的輸入失調(diào)。另外，從圖中的結(jié)構(gòu)關(guān)系可以很容易的推論出輸出電流I。與輸入電阻I in、輸出電阻R。滿足下列關(guān)系式
IinRin = I0R0(1)可見，采用圖3A所示的依據(jù)本發(fā)明的電壓控制電流源，通過配置所述輸入電阻Rin 和輸出電阻R。的阻值，即可實現(xiàn)輸入電壓對輸出電流的控制。通過自動校零電路消除所述電路的輸入失調(diào)，提高了其輸出的精度。另外采用該實施例中所述控制信號和時鐘信號CLK 的特殊時序關(guān)系有效地解決了因控制信號脈沖過窄以至于在其有效期間內(nèi)，自動校零電路來不及消除所述電路的輸入失調(diào)的問題。其中輸出電路可以由任何合適類型的開關(guān)器件實現(xiàn)。參考圖4A，所示為依據(jù)本發(fā)明的電壓控制電流源的第三實施例的原理框圖；具體描述了自動校零電路301和第一失調(diào)信息存儲電路302的一種實現(xiàn)方法。所述第一失調(diào)信息存儲電路302由第一電容C1實現(xiàn)，其一端與所述第一運(yùn)算放大器202連接，另一端接地；所述自動校零電路301包括第一開關(guān)S1，第二開關(guān)&，第三開關(guān)&，第四開關(guān)S4,第二運(yùn)算放大器401和由第二電容C2實現(xiàn)的第二失調(diào)信息存儲電路；其中，所述第二運(yùn)算放大器401的同相輸入端與所述第一運(yùn)算放大器202的同相輸入端連接，其反相輸入端通過所述第一開關(guān)S1與所述第一運(yùn)算放大器202的反相輸入端連接；所述第二開關(guān)&的兩端分別連接至所述第二運(yùn)算放大器401的同相輸入端和反相輸入端；所述第二電容C2 —端與所述第二運(yùn)算放大器401連接，另一端接地；所述第三開關(guān)&的一端連接至所述第二電容C2與所述第二運(yùn)算放大器401的公共連接點(diǎn)上，另一端連接至所述第二運(yùn)算放大器401的輸出端；所述第四開關(guān)、，其一端連接至所述第二運(yùn)算放大器401的輸出端，另一端連接至所述第一電容C1與所述第一運(yùn)算放大器202的公共連接點(diǎn)。通過控制所述第一開關(guān)S1，第二開關(guān)&，第三開關(guān)&和第四開關(guān)、的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)而控制所述自動校零電路301的工作狀態(tài)。以下結(jié)合圖4B所示的圖4A所示電壓控制電流源中自動校零電路的工作波形圖， 并以高電平使能邏輯為例來詳細(xì)說明所述自動校零電路301的工作過程。其中V1, V2, V3, V4分別代表對應(yīng)于所述第一開關(guān)S1，第二開關(guān)&，第三開關(guān)&和第四開關(guān)、的控制信號。(Dtft4在tl時刻，所述控制信號Vrtri由低電平變?yōu)楦唠娖?，同時，所述時鐘信號CLK開始為具有一定占空比的方波。所述控制信號V3, V2, V1和V4相應(yīng)在ti; t2，t3，t4時刻分別發(fā)生狀態(tài)改變，與之對應(yīng)的開關(guān)分別進(jìn)行相應(yīng)開關(guān)動作。在t4時刻，所述第一開關(guān)S1與第四開關(guān)、處于閉合狀態(tài)，所述第二開關(guān)&和第三開關(guān)&處于斷開狀態(tài)，所述自動校零電路301 開始消除所述第一運(yùn)算放大器的失調(diào)。(2)t4-t5在t4時刻至t5時刻期間內(nèi)，所述第二運(yùn)算放大器401接收所述輸入電壓Vin和所述輸出負(fù)載的反饋電壓Vfb，通過所述第二運(yùn)算放大器401對所述第一運(yùn)算放大器202的輸入失調(diào)進(jìn)行放大，在輸出端將放大后的輸入失調(diào)輸入至所述第一運(yùn)算放大器202通過內(nèi)部調(diào)節(jié)消除輸入失調(diào)。同時，所述第二運(yùn)算放大器401的輸出對所述第一電容C1充電，將所述輸入失調(diào)信息存儲在所述第一電容C1上。
(3)t5-t8在、時刻，所述時鐘信號CLK變?yōu)榈碗娖?。所述控制信號V4，V3,義和％相應(yīng)在 t5，t6，t7，t8時刻分別發(fā)生狀態(tài)改變，與之對應(yīng)的開關(guān)分別進(jìn)行相應(yīng)開關(guān)動作。在t8時刻， 所述第一開關(guān)S1與第四開關(guān)、處于斷開狀態(tài)，所述第二開關(guān)&和第三開關(guān)&處于閉合狀態(tài)，所述自動校零電路301開始消除所述第二運(yùn)算放大器401的自身失調(diào)。(4)t8-t9在t8時刻至t9時刻期間內(nèi)，所述自動校零電路301不參與消除所述第一運(yùn)算放大器202的輸入失調(diào)。所述第一運(yùn)算放大器利用所述第一電容C1上存儲的輸入失調(diào)信息來消除其輸入失調(diào)。所述第二運(yùn)算放大器401的同相輸入端和反相輸入端短接，其對自身輸入失調(diào)電壓進(jìn)行放大后，反饋輸入至內(nèi)部以消除其自身失調(diào)。同時所述第二運(yùn)算放大器401的輸出對所述第二電容C2充電，將自身失調(diào)信息存儲在所述第二電容C2上，以保證在所述自動校零電路301重新開始消除所述第一運(yùn)算放大器202的失調(diào)時，將所述第二電容C2上的存儲的自身失調(diào)信息輸入至所述第二運(yùn)算放大器401使其自身失調(diào)仍保持為零。從t9時刻開始，所述時鐘信號CLK變?yōu)楦唠娖?，以上過程周而復(fù)始，直至所述控制信號火&1變?yōu)榈碗娖綍r，所述時鐘信號CLK變?yōu)榈碗娖?，在此期間，所述自動校零電路301 一直用以消除所述第二運(yùn)算放大器401的失調(diào)，其工作過程如(4)所述，以保證所述控制信號V。tel變?yōu)楦唠娖剑鲎詣有Ａ汶娐?01再次消除所述第一運(yùn)算放大器202的失調(diào)，其利用所述第二電容C2保持自身失調(diào)為零?？梢姡捎脠D4A所示的依據(jù)本發(fā)明的電壓控制電流源電路，通過自動校零電路消除自身失調(diào)和消除所述第一運(yùn)算放大器失調(diào)的過程，可以有效的消除所述電路的輸入失調(diào)，提高了其輸出的精度。參考圖5，所示為依據(jù)本發(fā)明的電壓控制電流源的第四實施例的原理框圖；具體描述了采樣保持電路204的一種實現(xiàn)方法和工作原理。在該實施例中，所述采樣保持電路204由開關(guān)動作保持一致的第五開關(guān)&和第六開關(guān)&組成的第一開關(guān)組，開關(guān)動作保持一致的第七開關(guān)S7和第八開關(guān)S8組成的第二開關(guān)組，第三電容C3和一驅(qū)動增強(qiáng)電路501組成。其中，所述第五開關(guān)&和第六開關(guān)&依次串聯(lián)后連接至所述第一運(yùn)算放大器202與所述驅(qū)動增強(qiáng)電路501之間；所述驅(qū)動增強(qiáng)電路501的輸出端連接至所述功率開關(guān)管303的柵極，用以加快其開關(guān)響應(yīng)速度；所述第三電容C3 —端連接至所述第五開關(guān)S5和第六開關(guān)&的公共連接點(diǎn)上，一端接地；所述第七開關(guān)S7的一端連接至所述第一開關(guān)組與所述驅(qū)動增強(qiáng)電路501的公共連接點(diǎn)上，另一端接地；所述第八開關(guān)S8的一端連接至所述驅(qū)動增強(qiáng)電路501與所述功率開關(guān)管303的公共連接點(diǎn)上，另一端接地。以下以高電平使能邏輯為例來詳細(xì)說明所述采樣保持電路204的工作過程。其中 V5,6, V7,8分別代表對應(yīng)于所述第一開關(guān)組和第二開關(guān)組的控制信號。為防止第一開關(guān)組和第二開關(guān)組的開關(guān)同時閉合，控制信號V5,6，V7,8，之間存在一定的死區(qū)時間。
所述控制信號由低電平變?yōu)楦唠娖綍r，所述控制信號V7,8同時由高電平變?yōu)榈碗娖?，所述第二開關(guān)組斷開，經(jīng)過一定的死區(qū)時間后，所述控制信號V5,6由低電平變?yōu)楦唠娖剑?所述第一開關(guān)組閉合，此時利用所述第三電容C3上的儲能通過所述驅(qū)動增強(qiáng)電路501快速驅(qū)動所述功率開關(guān)管303導(dǎo)通，電源控制電流源開始為負(fù)載供電。在所述第一開關(guān)組處于閉合狀態(tài)，所述第二開關(guān)組處于斷開狀態(tài)的期間內(nèi)，所述采樣保持電路204工作在采樣狀態(tài)，其接收所述第一運(yùn)算放大器202的輸出電壓，同時利用其輸出電壓向所述第三電容C3 充電儲能。 當(dāng)所述控制信號由高電平變?yōu)榈碗娖?，所述控制信號V5,6同時由高電平變?yōu)榈碗娖剑龅谝婚_關(guān)組斷開，經(jīng)過一定的死區(qū)時間后，所述控制信號V7,8由低電平變?yōu)楦唠娖剑?所述第二開關(guān)組閉合，所述功率開關(guān)管303關(guān)斷。在所述第一開關(guān)組處于斷開狀態(tài)，所述第二開關(guān)組處于閉合狀態(tài)的期間內(nèi)，所述采樣保持電路202工作在保持狀態(tài)，對其在所述控制信號有效期間內(nèi)所述第三電容C3上的儲能信息進(jìn)行保持，以保證在所述控制信號再次有效時，其儲能能夠快速驅(qū)動所述功率開關(guān)管303?？梢姡捎脠D5所示的依據(jù)本發(fā)明的電壓控制電流源，在消除驅(qū)動電路的輸入失調(diào)，提高其輸出的精度的同時，利用采樣保持電路在功率開關(guān)管關(guān)斷后保持其開通時所需電能，使其再次開通的速度得到了很大的提高，實現(xiàn)了所述電路的快速響應(yīng)。在以上實施例中，所述功率開關(guān)管303為MOSFET晶體管，其源極和柵極之間的寄生電容Cgs作為驅(qū)動電容，通過對其充放電控制所述功率開關(guān)管303的導(dǎo)通和關(guān)斷，但一般大功率MOSFET晶體管的寄生電容Cgs比較大，不可避免地影響了開關(guān)速度。在本發(fā)明中，采用驅(qū)動增強(qiáng)電路解決這一問題。參考圖6，所示為依據(jù)本發(fā)明的電源控制電流源的第五實施例的原理框圖；具體描述驅(qū)動增強(qiáng)電路501的一種實現(xiàn)方法和工作原理。所述驅(qū)動增強(qiáng)電路502包括由第一功率開關(guān)管T1和第二功率開關(guān)管T2連接組成的源隨器，由第三功率開關(guān)管T3和第四功率開關(guān)管T4連接組成的推挽電路和第九開關(guān)&。其中電流源Isl與所述第一功率開關(guān)管T1依次串聯(lián)連接在輸入電壓源V。。和地之間，其公共連接點(diǎn)連接至所述第三功率開關(guān)管T3的柵極；所述第二功率開關(guān)管T2與電流源Is2依次串聯(lián)連接在所述輸入電壓源V。。和地之間，其公共連接點(diǎn)連接至所述第四功率開關(guān)管T4的柵極；所述第一功率開關(guān)管T1和第二功率開關(guān)管T2的柵極相連接，其公共連接點(diǎn)連接至所述第一開關(guān)組；所述第三功率開關(guān)管T3和第四功率開關(guān)管T4依次串聯(lián)連接在所述輸入電壓源V。。 和地之間，其公共連接點(diǎn)連接至所述功率開關(guān)管303的柵極；所述第九開關(guān)&的一端連接至所述第一功率開關(guān)管T1和所述電流源Isl的公共連接點(diǎn)與所述第三功率開關(guān)管T3的柵極的連線上，另一端接地。所述第九開關(guān)的開關(guān)動作& 與所述第二開關(guān)組保持一致。當(dāng)所述控制信號變?yōu)楦唠娖?，需要?qū)動所述功率開關(guān)管303導(dǎo)通時，所述第一開關(guān)組閉合后，經(jīng)過一段死區(qū)時間，所述第九開關(guān)&與所述第二開關(guān)組均斷開，繼而所述第三功率開關(guān)T3管導(dǎo)通，通過所述源隨器抬高其柵極的電壓，增大其流入所述功率開關(guān)管303 柵極的電流，以加快所述寄生電容Ces的充電過程，繼而加快所述功率開關(guān)管303的導(dǎo)通。
當(dāng)所述控制信號變?yōu)榈碗娖?，需要所述功率開關(guān)管303關(guān)斷時，所述第九開關(guān)\ 與所述第二開關(guān)組同時閉合，經(jīng)過一段死區(qū)時間，所述第一開關(guān)組斷開，此時所述第三功率開關(guān)管T3關(guān)斷，以保證沒有額外電流流入所述功率開關(guān)管303，所述寄生電容Cgs通過所述第四功率開關(guān)管T4和所述第八開關(guān)&閉合時的導(dǎo)通電阻加速其放電過程，繼而加快所述功率開關(guān)管303的關(guān)斷。以下結(jié)合附圖對依據(jù)本發(fā)明的電壓控制電流源的控制方法的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。參考圖7，所示為依據(jù)本發(fā)明的電壓控制電流源的控制方法的一實施例的流程圖。 其包括以下步驟S701 接收一為方波信號的控制信號；在所述控制信號的有效期間內(nèi)，產(chǎn)生一時鐘信號，所述時鐘信號為一方波信號；在所述控制信號的無效期間內(nèi)，所述時鐘信號維持為無效狀態(tài)；S702 接收所述時鐘信號；S703 當(dāng)所述時鐘信號為有效狀態(tài)時，在第一時間區(qū)間內(nèi)，接收所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋電壓，以消除第一運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)；并存儲所述輸入失調(diào)信息； 同時，根據(jù)所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋電壓之間的誤差，以產(chǎn)生一輸出電壓；S704:在所述時鐘信號為無效狀態(tài)時，在第二時間區(qū)間內(nèi)，根據(jù)所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋電壓之間的誤差以及存儲的所述輸入失調(diào)信息，以產(chǎn)生所述輸出電壓；S705 在所述控制信號的有效期間內(nèi)，接收所述輸出電壓；同時，利用所述輸出電壓進(jìn)行儲能；S706 在所述控制信號的無效期間內(nèi)，對在所述控制信號的有效期間內(nèi)的儲能信息進(jìn)行保持；在所述控制信號有效的起始時刻，根據(jù)所述輸出電壓的儲能驅(qū)動所述輸出負(fù)載；其中，所述控制信號的占空比是變化的，所述時鐘信號的占空比是固定的。所述步驟S703中還可以進(jìn)一步包括在第一時間區(qū)間內(nèi)，第二運(yùn)算放大器接收所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋電壓，以消除第一運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)；所述步驟S704中還可以進(jìn)一步包括在第二時間區(qū)間內(nèi)，第二運(yùn)算放大器消除自身失調(diào)，并存儲自身失調(diào)信息。圖7所示的電壓控制電流源的控制方法還可以進(jìn)一步包括，對所述第一運(yùn)算放大器的輸出電壓進(jìn)行增強(qiáng)。參考圖8，所示為依據(jù)本發(fā)明一實施例的電源電路的原理框圖，其由功率級電路 801、電壓控制電流源802和控制電路803組成。所述功率級電路801，接收一輸入電信號IN，并產(chǎn)生一輸出電信號OUT，以給所述電壓控制電流源提供一輸入電壓；所述控制電路803，表征所述輸出負(fù)載的反饋信號!Redback，并產(chǎn)生一 PWM控制信號，以傳遞至所述電壓控制電流源802 ；所述電壓控制電流源802，接收所述PWM控制信號，以消除電壓控制電流的輸入失調(diào)，并根據(jù)所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋信號，產(chǎn)生一定的電信號來驅(qū)動所述輸出負(fù)載。其實現(xiàn)可為依據(jù)本發(fā)明的任一項合適的電壓控制電流源。
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依照本發(fā)明的實施例如上文所述，這些實施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實施例。顯然，根據(jù)以上描述，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地利用本發(fā)明以及在本發(fā)明基礎(chǔ)上的修改使用。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
權(quán)利要求
1.一種低失調(diào)、快速響應(yīng)的電壓控制電流源，用以接收一輸入電壓，并驅(qū)動一輸出負(fù)載，其特征在于，包括，時鐘信號發(fā)生電路，用以接收一為方波信號的控制信號；在所述控制信號的有效期間內(nèi)，所述時鐘信號發(fā)生電路產(chǎn)生一時鐘信號，所述時鐘信號為一方波信號；在所述控制信號的無效期間內(nèi)，所述時鐘信號維持為無效狀態(tài)；第一運(yùn)算放大器，其第一端接收所述輸入電壓，第二端接收所述輸出負(fù)載的反饋電壓；輸入失調(diào)消除電路，接收所述時鐘信號，當(dāng)所述時鐘信號為有效狀態(tài)時，在第一時間區(qū)間內(nèi)，其接收所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋電壓，以消除所述第一運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)，并存儲所述輸入失調(diào)信息；所述第一運(yùn)算放大器根據(jù)所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋電壓之間的誤差產(chǎn)生一輸出電壓；當(dāng)所述時鐘信號為無效狀態(tài)時，在第二時間區(qū)間內(nèi)，所述第一運(yùn)算放大器根據(jù)所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋電壓之間的誤差以及存儲的所述輸入失調(diào)信息產(chǎn)生所述輸出電壓；采樣保持電路，與所述第一運(yùn)算放大器連接，以接收所述第一運(yùn)算放大器的輸出電壓和所述控制信號；在所述控制信號的有效期間內(nèi)，所述采樣保持電路接收所述第一運(yùn)算放大器的輸出電壓；同時，利用所述第一運(yùn)算放大器的輸出電壓進(jìn)行儲能；在所述控制信號的無效期間內(nèi)，所述采樣保持電路對在所述控制信號的有效期間內(nèi)的儲能信息進(jìn)行保持；輸出電路，與所述采樣保持電路連接，用以在所述控制信號的有效期間內(nèi)，驅(qū)動所述輸出負(fù)載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓控制電流源，其特征在于，所述控制信號的占空比是變化的；所述時鐘信號的占空比是固定的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓控制電流源，其特征在于，所述輸入失調(diào)消除電路包括自動校零電路和第一失調(diào)信息存儲電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電壓控制電流源，其特征在于，所述自動校零電路進(jìn)一步包括，第一開關(guān)，第二開關(guān)，第三開關(guān)，第四開關(guān)，第二運(yùn)算放大器和第二失調(diào)信息存儲電路； 其中，所述第二運(yùn)算放大器的第一端和第二端分別與所述第一運(yùn)算放大器的第一端和第二端連接；所述第二開關(guān)的兩端分別連接至所述第二運(yùn)算放大器的第一端和第二端；所述第二失調(diào)信息存儲電路與所述第二運(yùn)算放大器連接；所述第三開關(guān)的一端連接至所述第二失調(diào)信息存儲電路與所述第二運(yùn)算放大器的公共連接點(diǎn)上，另一端連接至所述第二運(yùn)算放大器的輸出端；所述第四開關(guān)，其一端連接至所述第二運(yùn)算放大器的輸出端，另一端連接至所述第一失調(diào)信息存儲電路；在所述時鐘信號為有效狀態(tài)時，所述第一開關(guān)與第四開關(guān)處于閉合狀態(tài)，所述第二開關(guān)和第三開關(guān)處于斷開狀態(tài)，所述自動校零電路用以消除第一運(yùn)算放大器的失調(diào)；在所述時鐘信號為無效狀態(tài)時，所述第一開關(guān)與第四開關(guān)處于斷開狀態(tài)，所述第二開關(guān)和第三開關(guān)處于閉合狀態(tài)，所述自動校零電路用于消除第二運(yùn)算放大器的失調(diào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電壓控制電流源，其特征在于，所述第一失調(diào)信息存儲電路包括第一電容，所述第二失調(diào)信息存儲電路包括第二電容；所述第一電容一端與所述第一運(yùn)算放大器連接，另一端接地；所述第二電容一端與所述第二運(yùn)算放大器連接，另一端接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓控制電流源，其特征在于，所述采樣保持電路進(jìn)一步包括第一開關(guān)組和第二開關(guān)組，第三電容和一驅(qū)動增強(qiáng)電路；其中，所述第一開關(guān)組由開關(guān)動作保持一致的第五開關(guān)和第六開關(guān)組成；所述第五開關(guān)和第六開關(guān)依次串聯(lián)后連接至所述第一運(yùn)算放大器與所述驅(qū)動增強(qiáng)電路之間；所述驅(qū)動增強(qiáng)電路的輸出端連接至所述輸出電路，用以加快電路的響應(yīng)速度；所述第三電容一端連接至所述第五開關(guān)和第六開關(guān)的公共連接點(diǎn)上，一端接地；所述第二開關(guān)組由開關(guān)動作保持一致的第七開關(guān)和第八開關(guān)組成；所述第七開關(guān)的一端連接至所述第一開關(guān)組與所述驅(qū)動增強(qiáng)電路的公共連接點(diǎn)上，另一端接地；所述第八開關(guān)的一端連接至所述驅(qū)動增強(qiáng)電路與所述輸出電路的公共連接點(diǎn)上，另一端接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電壓控制電流源，其特征在于，所述第一開關(guān)組和第二開關(guān)組的開關(guān)動作之間存在一定的死區(qū)時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電壓控制電流源，其特征在于，所述驅(qū)動增強(qiáng)電路進(jìn)一步包括，由第一功率開關(guān)管和第二功率開關(guān)管連接組成的源隨器，由第三功率開關(guān)管和第四功率開關(guān)管連接組成的推挽電路和第九開關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓控制電流源，其特征在于，所述輸出電路包括一功率開關(guān)管，其第一輸入端連接所述輸出負(fù)載，第二輸入端通過一輸出電阻連接至地，所述第二輸入端與所述輸出電阻的公共連接點(diǎn)的電壓作為所述輸出負(fù)載的反饋電壓連接至所述第一運(yùn)算放大器的第二端。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電壓控制電流源，其特征在于，進(jìn)一步包括一輸入電壓產(chǎn)生電路，所述輸入電壓產(chǎn)生電路由一輸入電流源和一輸入電阻組成，所述輸入電流源與所述輸入電阻串聯(lián)并連接至地，其公共連接點(diǎn)的電壓作為所述輸入電壓連接至所述第一運(yùn)算放大器的第一端。
11.一種低失調(diào)、快速響應(yīng)的電壓控制電流源的控制方法，用以接收一輸入電壓，并驅(qū)動一輸出負(fù)載，其特征在于，包括接收一為方波信號的控制信號；在所述控制信號的有效期間內(nèi)，產(chǎn)生一時鐘信號，所述時鐘信號為一方波信號；在所述控制信號的無效期間內(nèi)，所述時鐘信號維持為無效狀態(tài)；接收所述時鐘信號；當(dāng)所述時鐘信號為有效狀態(tài)時，在第一時間區(qū)間內(nèi)，接收所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋電壓，以消除第一運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)；并存儲所述輸入失調(diào)信息；同時，根據(jù)所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋電壓之間的誤差，以產(chǎn)生一輸出電壓；在所述時鐘信號為無效狀態(tài)時，在第二時間區(qū)間內(nèi)，根據(jù)所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋電壓之間的誤差以及存儲的所述輸入失調(diào)信息，以產(chǎn)生所述輸出電壓；在所述控制信號的有效期間內(nèi)，接收所述輸出電壓；同時，利用所述輸出電壓進(jìn)行儲能；在所述控制信號的無效期間內(nèi)，對在所述控制信號的有效期間內(nèi)的儲能信息進(jìn)行保持；在所述控制信號有效的起始時刻，根據(jù)所述輸出電壓的儲能驅(qū)動所述輸出負(fù)載； 在所述控制信號的有效期間內(nèi)，根據(jù)所述輸出電壓驅(qū)動所述輸出負(fù)載。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電壓控制電流源的控制方法，其特征在于，所述控制信號的占空比是變化的，所述時鐘信號的占空比是固定的。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電壓控制電流源的控制方法，其特征在于，在第一時間區(qū)間內(nèi)，第二運(yùn)算放大器接收所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋電壓， 以消除第一運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)；在第二時間區(qū)間內(nèi)，第二運(yùn)算放大器消除自身失調(diào)，并存儲自身失調(diào)信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電壓控制電流源的控制方法，其特征在于，進(jìn)一步包括，對所述第一運(yùn)算放大器的輸出電壓進(jìn)行增強(qiáng)。
15.一種低失調(diào)、快速響應(yīng)的電源電路，以驅(qū)動一輸出負(fù)載，其特征在于，包括權(quán)利要求 1-9所述的任一項電壓控制電流源，還包括功率級電路，接收一輸入電信號，并產(chǎn)生一輸出電信號，以給所述電壓控制電流源提供一輸入電壓；控制電路，接收表征所述輸出負(fù)載的反饋信號，并產(chǎn)生一 PWM控制信號，以傳遞至所述電壓控制電流源；所述電壓控制電流源，接收所述PWM控制信號，以消除電壓控制電流的輸入失調(diào)，并根據(jù)所述輸入電壓和所述輸出負(fù)載的反饋信號，產(chǎn)生一定的電信號來驅(qū)動所述輸出負(fù)載。
全文摘要
依據(jù)本發(fā)明的一種低失調(diào)、快速響應(yīng)的電壓控制電流源，通過自動校零方法在采用運(yùn)算放大器實現(xiàn)的電壓控制電流源中，將相對于輸入?yún)⒖茧妷狠^大的輸入失調(diào)電壓降低至可以接受的范圍，減小了其輸出誤差。并加入采樣保持電路提高運(yùn)算放大器的壓擺率，實現(xiàn)了電路的快速響應(yīng)，本發(fā)明尤其適合要求快速響應(yīng)的應(yīng)用中，如LED驅(qū)動電路。另外，利用自動校零的方法減小輸入失調(diào)，采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝中即可實現(xiàn)電壓控制電流源的低輸入失調(diào)，無需考慮輸入失調(diào)隨溫度、時間、光照和輻射的變化而變化，且對版圖匹配的要求更低，降低了生產(chǎn)成本和時間。
文檔編號G05F1/56GK102243505SQ20111019004
公開日2011年11月16日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者陳君 申請人:杭州矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)有限公司