负载驱动方法、电路及其应用设备技术

本发明专利技术公开了一种负载驱动电路，包括压差产生电路及共模电压产生电路；其中，所述压差产生电路，配置为产生驱动负载的驱动电压；所述共模电压产生电路，配置为在所述压差产生电路产生驱动负载的驱动电压时，将所述压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同电压值。本发明专利技术同时公开了一种负载驱动方法及其应用设备，采用本发明专利技术的技术方案，能有效地调整压差产生电路的第一输出端输出的电压和第二输出端输出的电压的中心值，从而当输入信号的占空比在0～100％时，压差产生电路产生的驱动电压能与输入信号的占空比成线性关系，进而保证了输出信号的保真度。

【技术实现步骤摘要】
负载驱动方法、电路及其应用设备
本专利技术涉及驱动技术，尤其涉及一种负载驱动方法、电路及其应用设备。
技术介绍
如今，网络通讯技术和多媒体技术已为人们带来了丰富的视觉和听觉虚拟世 界，在传递信息的同时，给人以极大的享受。随着网络向带宽高速发展，传递和再现触觉 (Haptic)信息，已成为虚拟现实技术的下一个目标，正引起世界各国科技界、工业界、以及 商业界的重视。触觉再现技术作为下一代虚拟现实技术已成为国际上的开发热点。触觉再 现技术就是指：通过控制触觉显示器的某种物理效应提示，让手指在触摸时产生相应的触 感，从而实现人机触觉信息的交互。 随着触摸屏在手持式消费类设备中逐步替代机械按键，由于缺乏触觉响应，消费 者开始提出对实时响应的需求。在消费类电子设备中增加触觉响应可以增强用户体验，为 用户界面设计增添触感功能，这也是智能手机和其它手持式消费类电子设备最新的主流界 面，从而带动了电子触觉响应系统的需求。 在电子触觉响应系统中，马达驱动电路是非常重要的组成部分。需要根据马达的 工作电压设计对应的马达驱动电路，当采用单端输入的马达驱动电路时，由于马达驱动电 路中产生驱动电压的压差产生电路中的放大器器件自身的缺陷，会使产生的驱动电压存在 线性失真，这样，就不能通过调整输入信号的占空比来使压差产生电路产生的驱动电压调 整到期望的电压值，即：施加在马达上的电压不能有效地调整到马达的工作电压。
技术实现思路
为解决现有技术中的问题，本专利技术实施例提供一种负载驱动方法、电路及其应用 设备。 本专利技术实施例的技术方案是这样实现的： 本专利技术实施例提供一种负载驱动电路，包括压差产生电路及共模电压产生电路； 其中， 所述压差产生电路，配置为产生驱动负载的驱动电压； 所述共模电压产生电路，配置为在所述压差产生电路产生驱动负载的驱动电压 时，将所述压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同的电压值。 本专利技术实施例还提供了一种负载驱动方法，所述方法包括： 压差产生电路产生驱动负载的驱动电压时，将所述压差产生电路的第一输出端和 第二输出端输出的电压调整相同电压值。 本专利技术实施例又提供了一种触摸装置，包括：触摸屏及负载驱动电路，所述负载驱 动电路包括压差产生电路及共模电压产生电路；其中， 所述压差产生电路，配置为产生驱动负载的驱动电压； 所述共模电压产生电路，配置为在所述压差产生电路产生驱动负载的驱动电压 时，将所述压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同电压值。 本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括：主板、外壳、以及触摸装置，所述触摸 装置包括：触摸屏及负载驱动电路，所述负载驱动电路包括压差产生电路及共模电压产生 电路；其中， 所述压差产生电路，配置为产生驱动负载的驱动电压； 所述共模电压产生电路，配置为在所述压差产生电路产生驱动负载的驱动电压 时，将所述压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同电压值。 本专利技术实施例提供的负载驱动方法、电路及其应用设备，压差产生电路产生驱动 负载的驱动电压时，将压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同电压 值，如此，能有效地调整压差产生电路的第一输出端输出的电压和第二输出端输出的电压 二者的中心值，从而当输入信号的占空比在0?100%时，压差产生电路产生的驱动电压能 与输入信号的占空比成线性关系，进而保证了输出信号的保真度。 另外，本专利技术实施例的实现方案简单、方便、易于实现。 【附图说明】 图1为现有技术中压差产生电路的两个放大器的输出级结构示意图； 图2A为采用现有的负载驱动电路进行仿真得到的仿真结果示意图； 图2B为采用现有的负载驱动电路制成集成电路后得到的产品测试结果图； 图3为本专利技术实施例负载驱动电路结构示意图； 图4A为本专利技术实施例一的一种负载驱动电路结构不意图； 图4B为本专利技术实施例一的另一种负载驱动电路结构不意图； 图5为本专利技术实施例二负载驱动电路结构示意图； 图6为采用本专利技术实施例的负载驱动电路进行仿真得到的仿真结果示意图； 图7为采用本专利技术实施例的负载驱动电路制成集成电路后得到的产品测试结果 图。 【具体实施方式】 目前，根据出厂时在马达上标注的马达的工作电压，设计出的单端输入的马达驱 动电路中，由于马达驱动电路中产生驱动电压的压差产生电路中的两个放大器器件自身的 缺陷，即：作为放大器输出级的金属氧化物半导体场效应管（MOS)会处在深线性工作区，这 样，会使产生的驱动电压存在线性失真，如此，当通过调整输入信号的占空比来调整压差产 生电路产生的驱动电压时，则不能将压差产生电路产生的驱动电压调整到期望的电压值， 换句话说，施加在马达上的电压不能有效地调整到马达的工作电压。举个例子来说，图1为 压差产生电路的两个放大器的输出级，假设马达的工作电压为V Mg，当期望产生的驱动电压 为VMg，此时需要压差产生电路的一个输出端输出的电压为V Mg，压差产生电路的另一个输 出端输出的电压为〇,但由于作为放大器输出级的MOS处在深线性工作区，所以压差产生电 路的另一个输出端实际输出的电压不为〇,而是输出一个比〇大的一个值，这样，使得压差 产生电路产生的驱动电压并不是V Mg，而是一个小于VMg的电压，从而当输入信号的占空比 在在0?100%时，如图2A和图2B所示，压差产生电路产生的驱动电压与输入信号的占空 比并不是完全成线性关系。 这里，所述单端输入是指：压差产生电路中的输入电压仅从一个输入端相对地接 入。 基于此，在本专利技术实施例中，压差产生电路产生驱动负载的驱动电压时，将压差产 生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同电压值，从而调整压差产生电路的 第一输出端输出的电压和第二输出端输出的电压二者的中心值，以使当输入信号的占空比 在0?100%时，压差产生电路产生的驱动电压能与输入信号的占空比成线性关系，进而保 证了输出信号的保真度。 下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。 本专利技术实施例提供一种负载驱动电路，如图3所示，该负载驱动电路包括：共模电 压产生电路31及压差产生电路32 ;其中， 压差产生电路32产生驱动负载的驱动电压时，共模电压产生电路31将压差产生 电路32的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同电压值，从而将压差产生电路32 的第一输出端输出的电压与第二输出端输出的电压二者的中心值调整第一电压，以使当输 入信号的占空比在〇?100%时，压差产生电路32产生的驱动电压与输入信号的占空比成 线性关系，进而保证了输出信号的保真度。其中，所述第一电压可根据需要进行设置，比如： 50mV、100mV、150mV、200mV等。这里，假设第一输出端输出的电压为V wtl，第二输出端输出的 电压为Vrat2，则中心值的计算具体为,-卜。 所述将压差产生电路32的第一输出端输出的电压与第二输出端输出的电压二者 的中心值调整第一电压是指：以负载驱动电路不包括共模电压产生电路31时第一输出端 输出的电压与第二输出端输出的电压二者的中心值为基准，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负载驱动电路，其特征在于，包括压差产生电路及共模电压产生电路；其中，所述压差产生电路，配置为产生驱动负载的驱动电压；所述共模电压产生电路，配置为在所述压差产生电路产生驱动负载的驱动电压时，将所述压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同的电压值。

【技术特征摘要】
1. 一种负载驱动电路，其特征在于，包括压差产生电路及共模电压产生电路；其中， 所述压差产生电路，配置为产生驱动负载的驱动电压； 所述共模电压产生电路，配置为在所述压差产生电路产生驱动负载的驱动电压时，将 所述压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同的电压值。2. 根据权利要求1所述的负载驱动电路，其特征在于，所述共模电压产生电路，配置 为：将所述压差产生电路的第一运算放大器的参考电压从第二电压调整至第三电压V3，并 将所述压差产生电路的第二运算放大器的参考电压从所述第二电压调整至第四电压V4，且 第三电压V3满足％ ,第四电压V4满足：F4 = $ +K;其中，V3表示第三电压，Vreg 表不第一输入电压，V1表不压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压所调整的 电压，N表示所述压差产生电路的增益；所述第二电压为所述压差产生电路的第一输入电 压的一半；所述第一输入电压为确定的需要产生的驱动电压的最大值。3. 根据权利要求2所述的负载驱动电路，其特征在于，所述共模电压产生电路包括：第 十一电阻、第十二电阻、第十三电阻以及第十四电阻； 所述压差产生电路包括：第四P沟道金属氧化物半导体场效应管（PMOS)、第四N沟道 金属氧化物半导体场效应管（NMOS)、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一运算放 大器、第二运算放大器、以及电容。4. 根据权利要求3所述的负载驱动电路，其特征在于， 所述共模电压产生电路中，第十一电阻的一端连接第一输入电压，第十一电阻的另一 端连接第十三电阻的一端以及所述压差产生电路中的第一运算放大器的正极，第十二电阻 的一端连接第一输入电压，第十二电阻的另一端连接第十四电阻的一端以及所述压差产生 电路中的第二运算放大器的正极，第十三电阻的另一端及第十四电阻的另一端接地；且第 十一电阻与第十三电阻的阻值比值为N:1，第十二电阻与第十四电阻的阻值比值为I: 1; 所述压差产生电路中，第四PMOS的栅极连接输入信号及第四NMOS的栅极，第四PMOS的源极连接第一输入电压，第四PMOS的漏极连接第四电阻的一端及第四NMOS的漏极，第四 NMOS的源极接地，第四电阻的另一端与第五电阻的一端、电容的一端以及第一运算放大器 的负极相连接，第五电阻的另一端与电容的另一端、第一运算放大器的输出端以及第六电 阻的一端相连接，第六电阻的另一端与第二运算放大器的负极及第七电阻的一端相连接， 第七电阻的另一端与第二运算放大器的输出端相连接，第一运算放大器的输出端及第二运 算放大器的输出端分别连接所述负载的两端；且第五电阻与第四电阻的阻值比值为N:1 ; 第六电阻R6与第七电阻R7的阻值相同；所述第四输入电压为所述第一输入电压的N分之 〇5. 根据权利要求1所述的负载驱动电路，其特征在于，所述共模电压产生电路，配置 为：确定需要产生的驱动电压范围后，将输入信号的电压范围在所述驱动电压范围的基础 上调整第五电压V5，且将所述压差产生电路的第一运算放大器和第二运算放大器的参考电 压从第六电压V6调整至第七电压，且第五电压V5、第六电压V6及第七电压V7之间的关系满 足：V5 =V7 -V6 ;其中，所述第六电压V6为确定需要产生的驱动电压的最大值的一半。6. 根据权利要求5所述的负载驱动电路，其特征在于， 所述共模电压产生电路包括：第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一PM0S、第二PM0S、第 三PMOS、第一NMOS、第二NMOS、第三NMOS、第三运算放大器、第四运算放大器、第一缓冲器、 以及第二缓冲器； 所述压差产生电路包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一运算放大器、 第二运算放大器、以及电容。7. 根据权利要求6所述的负载驱动电路，其特征在于， 所述共模电压产生电路中，第一PMOS的栅极连接输入信号，第一PMOS的源极连接第一 缓冲器的输出端，第一PMOS的漏极连接第一NMOS的漏极及所述压差产生电路中的第四电 阻的一端，第一缓冲器的输入端连接第二PMOS的漏极及第八电阻的一端，第二PMOS的栅极 连接第三PMOS的栅极、第三PMOS的漏极、及第三NMOS的漏极，第二PMOS的源极连接第三 PMOS的源极及供电电源，第一NMOS的栅极连接输入信号，第一NMOS的源极连接第二缓冲器 的输出端，第二缓冲器的输入端连接第二NMOS的漏极及第九电阻的一端，第二NMOS的栅极 连接第三运算放大器的输出端，第二NMOS的源极连接第十电阻的一端，并接地，第三运算 放大器的正极连接第八电阻的另一端及第九电阻的另一端，第三运算放大器的负极连接第 二输入电压，第十电阻的另一端连接第三NMOS的源极及第四运算放大器的负极，第四运算 放大器的正极连接第三输入电压，第四运算放大器的输出端连接第三NMOS的栅极；且第八 电阻的阻值等于第九电阻的阻值； 所述压差产生电路中，第四电阻的另一端与第五电阻的一端、电容的一端以及第一运 算放大器的负极相连接，第五电阻的另一端与电容的另一端、第一运算放大器的输出端以 及第六电阻的一端相连接，第六电阻的另一端与第二运算放大器的负极及第七电阻的一端 相连接，第七电阻的另一端与第二运算放大器的输出端相连接，第一运算放大器的正极及 第二运算放大器的正极均连接第二输入电压，第一运算放大器的输出端及第二运算放大器 的输出端分别连接负载的两端；且第六电阻与第七电阻的阻值相同。8. 根据权利要求1所述的负载驱动电路，其特征在于，所述负载为触觉马达。9. 一种负载驱动方法，其特征在于，所述方法包括： 压差产生电路产生驱动负载的驱动电压时，将所述压差产生电路的第一输出端和第二 输出端输出的电压调整相同电压值。10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述将所述压差产生电路的第一输出端 和第二输出端输出的电压调整相同的电压值，为： 将所述压差产生电路的第一运算放大器的参考电压从第二电压调整至第三电压V3，并 将所述压差产生电路的第二运算放大器的参考电压从第二电压调整至第四电压V4，且第三 电压V3满足：F1 ，第四电压V4满足=F4 =·^ +Κ; 其中，V3表不第三电压，Vrag表不第一输入电压，V1表不压差产生电路的第一输出端和 第二输出端输出的电压所调整的电压，N表示所述压差产生电路的增益，所述第二电压为所 述压差产生电路的第一输入电压的一半；所述第一输入电压为确定的需要产生的驱动电压 的最大值。11. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述将所述压差产生电路的第一输出端 和第二输出端输出的电压调整相同电压值，为： 确定需要产生的驱动电压范围后，将输入信号的电压范围在所述驱动电压范围的基础 上调整第五电压V5，且将所述压差产生电路的第一运算放大器和第二运算放大器的参考电 压从第六电压V6调整至第七电压V7，且第五电压V5、第六电压V6及第七电压V7之间的关系 满足：v5 =V7-V6 ;其中，所述第六电压为确定需要产生的驱动电压的最大值的一半。12. -种触摸装置，包括：触摸屏及负载驱动电路，其特征在于，所述负载驱动电路包 括压差产生电路及共模电压产生电路；其中， 所述压差产生电路，配置为产生驱动负载的驱动电压； 所述共模电压产生电路，配置为在所述压差产生电路产生驱动负载的驱动电压时，将 所述压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压调整相同电压值。13. 根据权利要求12所述的触摸装置，其特征在于，所述共模电压产生电路，配置为： 将所述压差产生电路的第一运算放大器的参考电压从第二电压调整至第三电压V3，并将所 述压差产生电路的第二运算放大器的参考电压从所述第二电压调整至第四电压V4，且第三 电压V3满足：F3 = ，第四电压V4满足：「4 = ^ +G其中，VMg表示第一输入电压，V1 表示压差产生电路的第一输出端和第二输出端输出的电压所调整的电压，N表示所述压差 产生电路的增益；所述第二电压为所述压差产生电路的第一输入电压的一半；所述第一输 入电压为确定的需要产生的驱动电压的最大值。14. 根据权利要求13所述的触摸装置，其特征在于，所述共模电压产生电路包括：第 十一电阻、第十二电阻、第十三电阻以及第十四电阻； 所述压差产生电路包括：第四PMOS、第四NMOS、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电 阻、第一运算放大器、第二运算放大器、以及电容。15. 根据权利要求14所述的触摸装置，其特征在于， 所述共模电压产生电路中，第十一电阻的一端连接第一输入电压，第十一电阻的另一 端连接第十三电阻的一端以及所述压差产生电路中的第一运算放大器的正极，第十二电阻 的一端连接第一输入电压，第十二电阻的另一端连接第十四电阻的一端以及所述压差产生 电路中的第二运算放大器的正极，第十三电阻的另一端及第十四电阻的另一端接地；且第 十一电阻与第十三电阻的阻值比值为N:1，第十二电阻与第十四电阻的阻值比值为I: 1; 所述压差产生电路中，第四PMOS的栅极连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄雷，孟娜，黎兆宏，
申请(专利权)人：快捷半导体苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32