一種PWM調(diào)制電路制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種PWM調(diào)制電路，具體包括：第一傳輸門、第一電流比較器、第一二選一選擇器、RS觸發(fā)器、二輸入或非門、反相器、第一NMOS管、誤差積累電容和具有選擇功能的比較器，本發(fā)明專利技術(shù)的PWM調(diào)制電路根據(jù)實(shí)際流經(jīng)LED上電流的大小對(duì)外界輸入的PWM信號(hào)進(jìn)行一定的調(diào)制，調(diào)節(jié)其占空比，使得內(nèi)部電路實(shí)際參與調(diào)光的PWM信號(hào)的占空比跟隨LED上實(shí)際電流的變化相應(yīng)地得到動(dòng)態(tài)調(diào)制，隨后再控制LED驅(qū)動(dòng)信號(hào)的開關(guān)，使得每個(gè)數(shù)字脈沖周期內(nèi)LED的亮度都等于預(yù)設(shè)值，提高了PWM調(diào)光精度。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于集成電路領(lǐng)域，具體設(shè)計(jì)一種PWM調(diào)制電路的設(shè)計(jì)，用于LED背光芯片中來提高PWM調(diào)光的精度。
技術(shù)介紹
PWM調(diào)光作為LED背光芯片的一種重要的調(diào)光方式，有著應(yīng)用簡單、效率高的優(yōu)點(diǎn)，此外，相對(duì)于模擬調(diào)光，PWM調(diào)光還有精度高，線性化好、無色偏等優(yōu)勢。但是傳統(tǒng)的PWM調(diào)光存在以下問題(I)在多串LED應(yīng)用時(shí)，由于LED的特性差異導(dǎo)致每串LED上電流有所不同，使得在每個(gè)調(diào)光周期內(nèi)LED燈串之間的亮度產(chǎn)生偏差。·(2)由于系統(tǒng)環(huán)路的建立需要一定的時(shí)間(如圖I所示其中誤差放大器的輸出信號(hào)COMP表示系統(tǒng)環(huán)路建立過程)，那么在開啟LED時(shí)會(huì)不可避免的引入亮度的損失，導(dǎo)致PWM調(diào)光精度降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了解決傳統(tǒng)PWM調(diào)光存在的上述問題，提出了一種PWM調(diào)制電路。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是一種PWM調(diào)制電路，具體包括第一傳輸門、第一電流比較器、第一二選一選擇器、RS觸發(fā)器、二輸入或非門、反相器、第一 NMOS管、誤差積累電容和具有選擇功能的比較器，其中，外部的PWM信號(hào)作為所述反相器的輸入信號(hào)，所述第一傳輸門的輸入端接第一基準(zhǔn)電壓源，第一傳輸門的控制端接反相器的輸出端及第一 NMOS管的柵極，第一 NMOS管的源極接到地電位，第一 NMOS管的漏極、第一傳輸門的輸出端和電流比較器的第一輸入端相連接，電流比較器的第二輸入端接外部負(fù)載的采樣信號(hào)；電流比較器的輸出端通過誤差積累電容藕接于地電位，并且電流比較器的輸出端與具有選擇功能的比較器的第一輸入端相連接，具有選擇功能的比較器的第二輸入端接第二基準(zhǔn)電壓源，具有選擇功能的比較器的選擇端和二選一選擇器的控制端相連接用于輸入外部的數(shù)字控制信號(hào)；具有選擇功能的比較器的輸出端與二輸入或非門的第一輸入端相連接，二輸入或非門的第二輸入端接外部的PWM信號(hào)、RS觸發(fā)器的S端和第一二選一選擇器第一輸入端；RS觸發(fā)器的R端與二輸入或非門的輸出端相連接，RS觸發(fā)器的輸出端與第一二選一選擇器的第二輸入端相連接，第一二選一選擇器的輸出端作為所述PWM調(diào)制電路的輸出端。進(jìn)一步的，所述電流比較器包括第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第一電阻、第二電阻、第一 PMOS管、第二 PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第二 NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管和第五NMOS管，其中，第一運(yùn)算放大器的正向輸入端作為所述電流比較器的第一輸入端，第一 PMOS管的源極、第二 PMOS管的源極、第三PMOS管的源極和第四PMOS管的源極均與外部的電源電壓相連接；第一 PMOS管的柵極與第二 PMOS管的柵極、第一 PMOS管的漏極及第五NMOS管的漏極相連接；第二 PMOS管的漏極與第三NMOS管的漏極相連接作為所述電流比較器的輸出端；第三PMOS管的柵極、第四PMOS管的柵極、第四PMOS管的漏極及第二 NMOS管的漏極相連接，第二 NMOS管的柵極與第二運(yùn)算放大器的輸出端相連接，第二 NMOS管的源極與第二運(yùn)算放大器的負(fù)向輸入端相連接并通過第二電阻藕接于地電位，第二運(yùn)算放大器的正向輸入端作為所述電流比較器的第二輸入端；第三PMOS管的漏極、第四NMOS管的柵極、第四NMOS管的漏極及第三NMOS管的柵極連接在一起；第三NMOS管的源極和第四NMOS管的源極藕接于地電位；第五NMOS管的柵極與第一運(yùn)算放大器的輸出端相連，第五NMOS管的源極與第一運(yùn)算放大器的負(fù)向輸入端相連接并通過第一電阻藕接于地電位。進(jìn)一步的，所述具有選擇功能的比較器包括電壓比較器、第二輸出門、第二二選一選擇器、第三電阻和第四電阻，其中，電壓比較器的負(fù)向輸入端與第二輸出門的輸入端及第三電阻的第一端子相連接并作為所述具有選擇功能的比較器的第二輸入端；第二二選一選擇器的第一輸入端與第三電阻的第二端子及第四電阻的第一端子相連接，第四電阻的第二端子藕接于地電位；第二二選一選擇器的第二輸入端與第二輸出門的輸出端相連接并作 為所述具有選擇功能的比較器的第一輸入端；第二輸出門的控制端與第二二選一選擇器的控制端相連接并作為所述具有選擇功能的比較器的使能端，第二二選一選擇器的輸出端與電壓比較器的正向輸入端相連接，電壓比較器的輸出端作為所述具有選擇功能的比較器的輸出端。本專利技術(shù)的有益效果本專利技術(shù)的PWM調(diào)制電路在傳統(tǒng)PWM調(diào)光的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際流經(jīng)LED上電流的大小對(duì)外界輸入的PWM信號(hào)進(jìn)行一定的調(diào)制，調(diào)節(jié)其占空比，使得內(nèi)部電路實(shí)際參與調(diào)光的PWM信號(hào)的占空比跟隨LED上實(shí)際電流的變化相應(yīng)地得到動(dòng)態(tài)調(diào)制，隨后再控制LED驅(qū)動(dòng)信號(hào)的開關(guān)，使得每個(gè)數(shù)字脈沖周期內(nèi)LED的亮度都等于預(yù)設(shè)值，提高PWM調(diào)光精度。此外本專利技術(shù)的PWM調(diào)制電路還可以平衡多路之間的LED燈串亮度，使得多路LED燈串之間不會(huì)因?yàn)長ED的差異，導(dǎo)致亮度產(chǎn)生偏差，且每路LED的亮度都等于預(yù)設(shè)值，因而提高了 PWM調(diào)光精度。附圖說明圖I為系統(tǒng)環(huán)路建立過程示意圖。圖2為本專利技術(shù)的PWM調(diào)制電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本專利技術(shù)實(shí)施例中電流比較器結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本專利技術(shù)實(shí)施例中具有選擇功能的比較器結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為實(shí)施例中RS觸發(fā)器輸入信號(hào)示意圖。圖6為實(shí)施例中調(diào)制過程和結(jié)果示意圖。具體實(shí)施例方式基于
技術(shù)介紹
提到的傳統(tǒng)PWM調(diào)光存在的兩個(gè)問題，有如下考慮I、在多路應(yīng)用中，可以根據(jù)每路LED電流的實(shí)際值動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的占空比來實(shí)現(xiàn)任何一個(gè)調(diào)光周期內(nèi)每路LED上的亮度相等且均為預(yù)設(shè)值I_XDT，其中，Iled為調(diào)光周期內(nèi)PWM信號(hào)為有效高電平時(shí)LED上的平均電流，T為數(shù)字脈沖PWM信號(hào)的周期，D為其占空比。此外這里假設(shè)LED電流關(guān)斷速度很快，忽略PWM信號(hào)關(guān)斷時(shí)刻對(duì)亮度帶來的影響。2、可以根據(jù)LED的實(shí)時(shí)亮度來精確地動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)內(nèi)部電路實(shí)際參與調(diào)光的PWM信號(hào)的占空比，減小甚至完全消除在系統(tǒng)環(huán)路建立過程中的光損耗，提高PWM調(diào)光的調(diào)光精度。因此本專利技術(shù)提出一種PWM調(diào)制電路，可以根據(jù)負(fù)載上實(shí)時(shí)電流動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)外界PWM輸入信號(hào)的占空比，很好的解決了傳統(tǒng)PWM調(diào)光存在的兩個(gè)問題。下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)的PWM調(diào)制電路做進(jìn)一步的說明。如圖2所示，本專利技術(shù)的PWM調(diào)制電路包括電流比較器Al，選擇功能的比較器A2，RS觸發(fā)器RS，第一二選一選擇器MUXl，第一傳輸門TGSl，二輸入或非門N0R2，反相器INV，第一 NMOS管麗I和誤差積累電容Cl,其中,所述傳輸門TGS的A端用于外界參考電壓信號(hào)VREFl的輸入，Y端和電流比較器Al輸入端VIREF及第一 NMOS管的漏極相連，第一 NMOS管的源極接到地電位，外界輸入PWM信號(hào)PWMD經(jīng)過反相器INV反向之后和傳輸門TGSl的控制端及第一 NMOS管MNl的柵極相連；電流比較器Al的另一個(gè)輸入端用于輸入LED的采樣信·號(hào)Visnsa,電流比較器Al的輸出端BCOM和具有選擇功能的比較器COMPARE的輸入端VBC0M、誤差積累電容Cl的正向端相連，誤差積累電容Cl的負(fù)向端接到地電位；具有選擇功能的比較器A2的第二輸入端用于輸入第二基準(zhǔn)電壓源VREF2，具有選擇功能的比較器A2的輸入端EN22和二選一選擇器MUX2的控制端C端相連用于外界使能信號(hào)的輸入，具有選擇功能的比較器A2的輸出ACU_D頂和二輸入或非門N0R2輸入端相連，或非門N0R2的另本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種PWM調(diào)制電路，具體包括：第一傳輸門、第一電流比較器、第一二選一選擇器、RS觸發(fā)器、二輸入或非門、反相器、第一NMOS管、誤差積累電容和具有選擇功能的比較器，其中，外部的PWM信號(hào)作為所述反相器的輸入信號(hào)，所述第一傳輸門的輸入端接第一基準(zhǔn)電壓源，第一傳輸門的控制端接反相器的輸出端及第一NMOS管的柵極，第一NMOS管的源極接到地電位，第一NMOS管的漏極、第一傳輸門的輸出端和電流比較器的第一輸入端相連接，電流比較器的第二輸入端接外部負(fù)載的采樣信號(hào)；電流比較器的輸出端通過誤差積累電容藕接于地電位，并且電流比較器的輸出端與具有選擇功能的比較器的第一輸入端相連接，具有選擇功能的比較器的第二輸入端接第二基準(zhǔn)電壓源，具有選擇功能的比較器的選擇端和二選一選擇器的控制端相連接用于輸入外部的數(shù)字控制信號(hào)；具有選擇功能的比較器的輸出端與二輸入或非門的第一輸入端相連接，二輸入或非門的第二輸入端接外部的PWM信號(hào)、RS觸發(fā)器的S端和第一二選一選擇器第一輸入端；RS觸發(fā)器的R端與二輸入或非門的輸出端相連接，RS觸發(fā)器的輸出端與第一二選一選擇器的第二輸入端相連接，第一二選一選擇器的輸出端作為所述PWM調(diào)制電路的輸出端。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種PWM調(diào)制電路,具體包括第一傳輸門、第一電流比較器、第一二選一選擇器、RS觸發(fā)器、二輸入或非門、反相器、第一 NMOS管、誤差積累電容和具有選擇功能的比較器，其中， 外部的PWM信號(hào)作為所述反相器的輸入信號(hào)，所述第一傳輸門的輸入端接第一基準(zhǔn)電壓源，第一傳輸門的控制端接反相器的輸出端及第一 NMOS管的柵極，第一 NMOS管的源極接到地電位，第一 NMOS管的漏極、第一傳輸門的輸出端和電流比較器的第一輸入端相連接，電流比較器的第二輸入端接外部負(fù)載的采樣信號(hào)；電流比較器的輸出端通過誤差積累電容藕接于地電位，并且電流比較器的輸出端與具有選擇功能的比較器的第一輸入端相連接，具有選擇功能的比較器的第二輸入端接第二基準(zhǔn)電壓源，具有選擇功能的比較器的選擇端和二選一選擇器的控制端相連接用于輸入外部的數(shù)字控制信號(hào)；具有選擇功能的比較器的輸出端與二輸入或非門的第一輸入端相連接，二輸入或非門的第二輸入端接外部的PWM信號(hào)、RS觸發(fā)器的S端和第一二選一選擇器第一輸入端；RS觸發(fā)器的R端與二輸入或非門的輸出端相連接，RS觸發(fā)器的輸出端與第一二選一選擇器的第二輸入端相連接，第一二選一選擇器的輸出端作為所述PWM調(diào)制電路的輸出端。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PWM調(diào)制電路，其特征在于，所述電流比較器包括第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第一電阻、第二電阻、第一 PMOS管、第二 PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第二 NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管和第五NMOS管，其中，第一運(yùn)算放大器的正向輸入端作為所述電流比較器的第一輸入端，第一 PMOS管的源極、第二 PMOS管的源極、第三PMOS管的源極和第四PMOS管的源極均與外部的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周澤坤，王鑫，張竹賢，吳傳奎，石躍，明鑫，張波，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：電子科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：