發(fā)光二極管驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】一種發(fā)光二極管驅(qū)動電路，包括：一輸出晶體管，耦接至發(fā)光二極管；一節(jié)點，耦接至該輸出晶體管；一接地晶體管，耦接至該節(jié)點并接地；一運算放大器，包括：一輸入級，包括一第一輸入端以及一第二輸入端；以及一輸出級；以及一第一組開關(guān)，用以將一驅(qū)動信號提供至該第一輸入端與該第二輸入端兩者中的一個，并將該節(jié)點連接至另一個。本發(fā)明LED驅(qū)動電路的運算放大器的兩輸入端能夠輪流接收驅(qū)動信號，從而降低運算放大器的偏壓誤差所造成的影響。
【專利說明】發(fā)光二極管驅(qū)動電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于發(fā)光二極管驅(qū)動電路，更包括用以抑制亮度誤差的發(fā)光二極管驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在發(fā)光二極管(LED)顯示器中，不同模塊之間常會因為LED上的驅(qū)動電流變動(variation)而出現(xiàn)亮度誤差。除此之外,對全色彩顯示器而言，當驅(qū)動電流不精確時，顯示畫面極易出現(xiàn)色塊，對顯示品質(zhì)影響可謂相當明顯。
[0003]亮度誤差可分為輸出溝道間的電流誤差以及IC間的電流誤差。其中，IC間的電流誤差主要是因為不同制造批次IC間的制程飄移所導致。雖然制程飄移是難以避免的，但現(xiàn)有技術(shù)多半仍針對IC間電流誤差進行改進。IC間電流誤差的成因較為復雜，而既有技術(shù)所能改善的效果也已趨近極限。
[0004]一般而言，人眼可以區(qū)分超過6%的亮度差異，而就低亮度的畫面而言，人眼甚至可分辨1%的亮度差異。因此，僅只改進IC間的電流誤差已不足以符合現(xiàn)今高畫質(zhì)顯示器的要求。有鑒于此，本發(fā)明從減少溝道間電流差異著手，提供一種新式的LED驅(qū)動器，借以進一步抑制LED顯示器的亮度誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動電路。該驅(qū)動電路包括:一輸出晶體管，其以一漏極耦接至發(fā)光二極管；一節(jié)點，耦接至該輸出晶體管的一源極；一接地晶體管，其以一漏極耦接至該節(jié)點，并以一源極接地；一運算放大器，包括:一輸入級，用以接收一驅(qū)動信號與一反饋信號，包括一第一輸入端以及一第二輸入端；以及一輸出級，用以將一輸出信號提供至該輸出晶體管的柵極；以及一第一組開關(guān)，耦接于該驅(qū)動信號、該反饋信號與該運算放大器的該輸入級之間，用以將該驅(qū)動信號提供至該運算放大器的該第一輸入端與該第二輸入端兩者中的一個，并將該節(jié)點連接至另一個。
[0006]本發(fā)明所述的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，還包括一第二組開關(guān)，耦接于該運算放大器的該輸入級與該輸出級之間，用以切換該輸入級對應該輸出信號的極性。
[0007]本發(fā)明所述的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，當該第一組開關(guān)將該驅(qū)動信號提供至該運算放大器的該第一輸入端時，該第二組開關(guān)維持該輸入級所輸出的驅(qū)動信號的極性；而當該第一組開關(guān)將該驅(qū)動信號提供至該運算放大器的該第二輸入端時，該第二組開關(guān)變更該輸入級所輸出的該驅(qū)動信號的極性。
[0008]本發(fā)明所述的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，還包括一開關(guān)控制器，用以控制該第一組開關(guān)及該第二組開關(guān)的切換頻率。
[0009]本發(fā)明所述的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，該輸出晶體管為N溝道金屬氧化物半導體場
效應管。
[0010]本發(fā)明所述的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，該接地晶體管為N溝道金屬氧化物半導體場效應管。
[0011]本發(fā)明所述的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，該接地晶體管的一柵極耦接至一偏壓電源。
[0012]本發(fā)明LED驅(qū)動電路的運算放大器的兩輸入端能夠輪流接收驅(qū)動信號，從而降低運算放大器的偏壓誤差所造成的影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為一發(fā)光二極管(LED)的驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖2為本發(fā)明一實施例中的LED驅(qū)動電路示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下文為介紹本發(fā)明的最佳實施例。各實施例用以說明本發(fā)明的原理，但非用以限制本發(fā)明。本發(fā)明的范圍當以前附的權(quán)利要求項為準。
[0016]圖1為一發(fā)光二極管(LED)的驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)圖。在此圖中，LED驅(qū)動電路100包括一輸出 NMOS (N channeIMetal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,NM0S)晶體管110、一接地NMO S晶體管120、以及一運算放大器130。其中，輸出NMOS晶體管110以一漏極連接至輸出端Out，并以一源極串聯(lián)至接地NMOS晶體管120的漏極，其中，該輸出端Out進一步連接至LED (圖未示)。接地NMOS晶體管120以一柵極接收偏壓電壓V_G，并以一源極接地。運算放大器130可接收驅(qū)動信號S與一反饋信號，并提供輸出至NMOS晶體管110的柵極。而在此負反饋狀態(tài)下，運算放大器130輸出電壓給輸出NMO S晶體管110的柵極，借以使接地NMOS晶體管120的漏極維持與節(jié)點S —樣的定電壓。運算放大器130可使得接地NMOS晶體管120操作于線性區(qū)，并通過輸出端Out使LED上的驅(qū)動電流導入接地端。
[0017]值得注意的是，產(chǎn)生溝道間電流誤差的原因可分為兩類:其一，來自于前述接地NMOS晶體管120本身；其二，來自于運算放大器130的偏壓誤差。欲減低接地NMOS晶體管120本身的誤差通常必須通過增加晶體管面積的方式才得以達成。為了避免前述做法造成芯片尺寸的增加，本發(fā)明所提供的LED驅(qū)動電路旨在降低運算放大器的偏壓誤差所造成的影響。
[0018]圖2為本發(fā)明一實施例中的LED驅(qū)動電路示意圖。在此實施例中，LED驅(qū)動電路200包括:一輸出晶體管210、一接地晶體管220、一運算放大器230、一第一組開關(guān)240、一第二組開關(guān)250以及一開關(guān)控制器260。下文將配合圖標說明本發(fā)明LED驅(qū)動電路中的各個組件。
[0019]在圖2的實施例中，輸出晶體管210與接地晶體管220皆為NMO S晶體管。其中，輸出晶體管210以一漏極耦接至輸出端Out并進一步耦接至發(fā)光二極管(圖未示)，并以一源極耦接至一節(jié)點P ;而接地晶體管則以一漏極耦接至該節(jié)點P、以一源極接地，并以一柵極耦接至一偏壓電源V_G，如圖2所示。
[0020]本發(fā)明的運算放大器230可用以接收一驅(qū)動信號S，并且可用以將晶體管220保持在線性區(qū)。在本發(fā)明中，運算放大器230可分為兩個部分:一輸入級232以及一輸出級234。其中，輸入級232用以接收驅(qū)動信號S與反饋信號(來自節(jié)點P);而輸出級234耦接至該輸出晶體管210的柵極。輸入級232包括一輸入端A以及一輸入端B。請參照圖1，在一般現(xiàn)有技術(shù)中，運算放大器操作于負反饋時，通常以其中一端接收驅(qū)動信號，并以另一端接收晶體管所提供的一負反饋信號。值得注意的是，運算放大器的兩輸入端上的電壓會因為制程飄移的關(guān)系而無法保持相等，此即導致節(jié)點P上發(fā)生偏壓誤差、進而影響輸出電流精確度的一大原因。本發(fā)明的運算放大器230與現(xiàn)有技術(shù)有所不同，其兩輸入端會輪流接收驅(qū)動信號S，后文將再對此詳述。
[0021]為抑制前述偏壓誤差，本發(fā)明增設了第一組開關(guān)240及第二組開關(guān)250。在本發(fā)明一實施例中，第一組開關(guān)240耦接于該驅(qū)動信號S、節(jié)點P與該運算放大器230的輸入級232之間；而第二組開關(guān)250則耦接于該運算放大器230的輸入級232與該輸出級234之間。第一組開關(guān)240可用以將該驅(qū)動信號S提供至該運算放大器230的一輸入端，并將該節(jié)點P連接至另一個，換言之，通過該第一組開關(guān)240，節(jié)點S與節(jié)點P可互相交換并連接至運算放大器的輸入級232的兩個輸入。第二組開關(guān)250配合第一組開關(guān)240而同步切換該輸入級232輸入端的極性，借以確保運算放大器230維持在負反饋操作下。明確地說，在一實施例中，本發(fā)明可通過前述第一組開關(guān)240與第二組開關(guān)250將LED驅(qū)動電路200操作于兩種模式:第一模式以及第二模式，如下文所述。
[0022]在第一模式下，第一組開關(guān)240會將該驅(qū)動信號S提供至運算放大器230的輸入端A，并將節(jié)點P連接至運算放大器230的輸入端B，此時，本發(fā)明運算放大器230與輸出晶體管210的連接方式與圖1相同，而該第二組開關(guān)250亦無須改變運算放大器230輸入端的極性,此時輸入端A為正極性，輸入端B為負極性。
[0023]相對地，在第二模式下，第一組開關(guān)240會將該驅(qū)動信號S提供至運算放大器230的輸入端B，并將節(jié)點P連接至運算放大器230的輸入端A，此時，本發(fā)明運算放大器230與輸出晶體管210的連接方式與圖1不同，為了維持正常的負反饋機制，該第二組開關(guān)250必須將輸入端的極性予以改變，此時輸入端A為負極性,輸入端B為正極性。
[0024]為了使第一組開關(guān)240與第二組開關(guān)250正確地運作，本發(fā)明的LED驅(qū)動電路還包括開關(guān)控制器260。本發(fā)明的開關(guān)控制器260不僅可用來協(xié)調(diào)第一組開關(guān)240與第二組開關(guān)250兩者之間的切換動作，亦可用以控制兩者的切換頻率。本領(lǐng)域技術(shù)人員當可依據(jù)LED驅(qū)動電路200中各個組件的規(guī)格(例如各個開關(guān)的反應時間)而設定最佳切換頻率，本文將不再贅述。
[0025]以上所述僅為本發(fā)明較佳實施例，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉本項技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可在此基礎(chǔ)上做進一步的改進和變化，因此本發(fā)明的保護范圍當以本申請的權(quán)利要求書所界定的范圍為準。
[0026]附圖中符號的簡單說明如下:
[0027]100:LED驅(qū)動電路；110:輸出晶體管；120:接地晶體管；130:運算放大器；200:LED驅(qū)動電路；210:輸出晶體管；220:接地晶體管；230:運算放大器；232:輸入級；234:輸出級；240:第一組開關(guān)；250:第二組開關(guān)；260:開關(guān)控制器；0ut:輸出端；P:節(jié)點；V_G:偏壓定電源；S:驅(qū)動信號；A、B:輸入端。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其特征在于，包括: 一輸出晶體管，其以一漏極I禹接至發(fā)光二極管； 一節(jié)點，耦接至該輸出晶體管的一源極； 一接地晶體管，其以一漏極耦接至該節(jié)點，并以一源極接地； 一運算放大器，包括: 一輸入級，用以接收一驅(qū)動信號與一反饋信號，包括一第一輸入端以及一第二輸入端；以及 一輸出級，用以將一輸出信號提供至該輸出晶體管的柵極；以及一第一組開關(guān)，耦接于該驅(qū)動信號、該反饋信號與該運算放大器的該輸入級之間，用以將該驅(qū)動信號提供至該運算放大器的該第一輸入端與該第二輸入端兩者中的一個，并將該節(jié)點連接至另一個。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其特征在于，還包括一第二組開關(guān)，耦接于該運算放大器的該輸入級與該輸出級之間，用以切換該輸入級對應該輸出信號的極性。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其特征在于，當該第一組開關(guān)將該驅(qū)動信號提供至該運算放大器的該第一輸入端時，該第二組開關(guān)維持該輸入級所輸出的驅(qū)動信號的極性；而當該第一組開關(guān)將該驅(qū)動信號提供至該運算放大器的該第二輸入端時，該第二組開關(guān)變更該輸入級所輸出的該驅(qū)動信號的極性。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其特征在于，還包括一開關(guān)控制器，用以控制該第一組開關(guān)及該第二組開關(guān)的切換頻率。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其特征在于，該輸出晶體管為N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其特征在于，該接地晶體管為N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其特征在于，該接地晶體管的一柵極耦接至一偏壓電源。
【文檔編號】H05B37/02GK103974488SQ201310028108
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月24日
【發(fā)明者】曹銘原 申請人:普誠科技股份有限公司