本发明专利技术公开了一种应用于红外接近感测器的红外发光二极管驱动电路，主要解决现有红外发光二极管驱动电路的输出电流受红外发光二极管阳极电压变化影响较大的问题。该驱动电路包括电流生成电路(1)、电流镜(2)和输出级电路(3)，其中，电流生成电路(1)将基准电压加在电阻两端产生基准电流，电流镜(2)将该电流镜像到输出级电路(3)，输出级电路(3)利用一个运算放大器与一个NMOS管构成的负反馈环路来强制输出级电流镜的两个NMOS管的漏源电压一致，从而精确地镜像电流，为驱动电路提供良好的线性调整率与高摆幅。本发明专利技术可用于红外接近感测器中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子电路
，涉及红外发光二极管驱动电路，可用于红外接近感测器中。
技术介绍
许多电子设备，例如智能手机、平板电脑等，会使用接近感测器在某些场合，如接听电话关闭显示屏，以防止误操作，或是应用于背光控制，提高用电效率。因低功耗和小面积，红外接近感测器在上述电子设备中得到了广泛应用。红外接近感测器具有一个红外发光二极管IR LED，该红外发光二极管发射红外光，接近感测器感测物体反射红外光的强度来判断物体相对于感测器的距离，因此红外接近感测器的准确度与红外发光二极管的亮度息息相关，鉴于此，一个可靠的红外发光二极管驱动电路是必不可少的。图1显示了传统红外发光二极管驱动电路的拓扑结构。基准电压Vref连接到运算放大器OPl的正相输入端，运算放大器OPl与NMOS管丽I形成负反馈将相等的电压Vref加在电阻Rl —端，Rl另一端接地，由此产生了基准电流Iref = Vref/Rlo该基准电流被PMOS管MP2和MP3构成的电流镜按1: N1, N1^ I的比例镜像输出，输出的电流再被NMOS管MN4和丽5构成的电流镜按1: N2，N2S I的比例镜像输出来驱动红外发光二极管。该电路输出的驱动电流受红外发光二极管阳极电压变化的影响较大，严重影响了红外接近感测器的准确度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提出了一种具有良好线性调整率和高摆幅的红外发光二极管驱动电路，以减小驱动电流受红外发光二极管阳极电压变化的影响，提高红外接近感测器的准确度。本专利技术的技术方案是:通过一个运算放大器和一个MOS管构成的负反馈环路来强制输出驱动电流的电流镜中两个MOS管的漏源电压一致，达到精确地镜像电流，输出稳定的，即受红外发光二极管阳极电压变化的影响很小的驱动电流。该电路包括:电流生成电路、电流镜和输出级电路，其特征在于:所述输出级电路，包括4个匪OS管MN4、丽5、MN6、丽7和第二运算放大器0P2。其中，第五匪OS管丽5和第六匪OS管MN6组成电流镜结构，用于将电流镜输出的电流按1: N2，N2^ I的比例镜像输出，驱动红外发光二极管工作；第二运算放大器0P2与第四NMOS管NM0S4构成的负反馈环路，以使第五NMOS管MN5和第六NMOS管MN6的漏极电压相等。作为优选，上述电路中第二运算放大器0P2与第四NMOS管NM0S4构成负反馈环路的连接关系为:所述第四NMOS管MN4，其漏极作为输入端，分别与电流镜的输出端和第五NMOS管丽5的栅极连接，其栅极接第二运算放大器0P2的输出端，其源极分别与第二运算放大器0P2的负相输入端和第五NMOS管MN5的漏极连接；所述第二运算放大器OP2，其正相输入端接第六NMOS管MN6的漏极。作为优选，上述电路中第五NMOS管丽5和第六NMOS管MN6组成电流镜结构的连接关系为: 所述第五NMOS管MN5，其源极接地，其栅极接第六NMOS管MN6的栅极；所述第六NMOS管MN6，其源极接地，其漏极接第七NMOS管MN7的源极。作为优选，上述电路中的电流生成电路，包括第一运算放大器0P1、电阻Rl和第一NMOS管丽1，其中，第一 NMOS管丽I和第一运算放大器OPl组成负反馈环路，将基准电压Vref加到电阻Rl上，产生基准电流Iref = Vref/Rl，输出到电流镜。作为优选，上述电路中的电流镜，包括两个PMOS管MP2和MP3，第二 PMOS管MP2和第三PMOS管MP3组成电流镜，第三PMOS管MP3的漏极作为输出端，连接输出级电路的输入端，将输入电流按1: NpN1S I的比例镜像输出。本专利技术与现有技术相比具有以下优点:(I)本专利技术使用第二运算放大器0P2与第四NMOS管MN4共同构成负反馈环路，使第二运算放大器0P2正相输入端与负相输入端的电压相等，从而使第五NMOS管MN5和第六NMOS管MN6的漏极电压相等，在两者工作于饱和区时，抑制沟道长度调制效应，达到精确地镜像电流的目的；当外接红外发光二极管的阳极电压太低，使两者的漏极电压太低，工作于线性区时，仍能够按1: N2，N2> I的比例精确地镜像电流。(2)本专利技术由于利用了第二运算放大器0P2与第四NMOS管丽4构成的负反馈环路，使输出级电流镜中第五NMOS管MN5和第六NMOS管MN6的漏极电压相等，不论两者工作于何种工作区，当外接红外发光二极管的阳极电压变化时，镜像电流受影响的程度都很小，从而提供良好的线性调整率和尚摆幅。【附图说明】图1为传统红外发光二极管驱动电路的原理图；图2为本专利技术的电路原理图；图3为的本专利技术的应用实例电路原理图；图4为本专利技术的电流增益曲线图；图5为本专利技术的驱动电流曲线图。【具体实施方式】以下参照附图对本专利技术作进一步详细描述。参照图2，本专利技术包括电流生成电路1、电流镜2和输出级电路3。其中:所述电流生成电路I，包括第一运算放大器OPl、电阻Rl和第一 NMOS管丽I，其中，第一运算放大器OPl，其正相输入端接基准电压Vref，其负相输入端接第一 NMOS管MNl的源极，其输出端接第一 NMOS管丽I的栅极；第一 NMOS管丽I，其源极接电阻Rl，其漏极与第二 PMOS管MP2的漏极连接；所述电流镜2，包括第二 PMOS管MP2和第三PMOS管MP3，其中，第二 PMOS管MP2，其栅极分别与自身的漏极和第三PMOS管MP3的栅极相连接，其源极连接到电源；第三PMOS管MP3，其源极连接电源，其漏极分别与第四NMOS管MN4漏极和第五NMOS管MN5的栅极相连接；所述输出级电路3，包括包括4个NMOS管MN4、丽5、MN6、丽7和第二运算放大器0P2 ；该第五NMOS管丽5和第六NMOS管MN6组成电流镜结构，用于将电流镜⑵输出的电流按1: N2，N2> I的比例镜像输出，驱动红外发光二极管工作；该第二运算放大器0P2与第四NMOS管NM0S4构成的负反馈环路，以使第五NMOS管MN5和第六NMOS管MN6的漏极电压相等。其连接关系如下:第四NMOS管MN4，其栅极接第二运算放大器0P2的输出端，其源极分别与第二运算放大器0P2的负相输入端和第五NMOS管MN5的漏极相连接；第二运算放大器0P2，其正相输入端分别与第六NMOS管MN6的漏极和第七NMOS管MN7的源极相连接；第五NMOS管MN5，当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于红外接近感测器的红外发光二极管驱动电路，包括电流生成电路(1)、电流镜(2)和输出级电路(3)，其特征在于：所述输出级电路(3)，包括4个NMOS管MN4、MN5、MN6、MN7和第二运算放大器OP2。其中，第五NMOS管MN5和第六NMOS管MN6组成电流镜结构，用于将电流镜(2)输出的电流按1∶N2，N2≥1的比例镜像输出，驱动红外发光二极管工作；第二运算放大器OP2与第四NMOS管NMOS4构成的负反馈环路，以使第五NMOS管MN5和第六NMOS管MN6的漏极电压相等。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：史凌峰，陈森，师振波，王子铭，吕欢欢，张飞，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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