CN110568891B - 一种电流dac电路和输出电流的方法 - Google Patents

Abstract

一种电流DAC电路和输出电流的方法，电路的线性DAC电路以获取到的指数基准电流和线性基准电流为基准，将输入至线性DAC电路的数字码经过线性数模转换后得到第一线性模拟电流信号和第二线性模拟电流信号，指数电流产生电路基于第一线性模拟电流信号和预设的最小期望输出电流生成指数电流并输出，将指数电流作为电流DAC电路的输出信号，或者是，线性DAC电路直接将第二线性模拟电流信号作为电流DAC电路的输出信号，用户可以依据自身需求选择线性DAC电路的输出信号，实现了电流DAC电路输出指数电流还是输出线性电流的自行选择，实现了电流DAC电路输出指数电流还是输出线性电流的自行选择。

Description

一种电流DAC电路和输出电流的方法

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，具体涉及一种可配置线性或指数电流DAC电路和输出电流的方法。

背景技术

近年来，随着科技的发展和人们生活水平的提高，数码产品得到了广泛应用。数码产品的屏幕大多使用LCD屏，LCD的亮度控制受背光LED驱动芯片的调节。由于人眼对于光线的感知是呈对数曲线形式的，即在低亮度下较敏感，亮度越高越不敏感。因此指数形式的LED电流调节曲线会让人眼对光线的感知更接近线性，体验上更加舒适，为用户用眼健康保驾护航，因此越来越多主流高端的LED驱动芯片采用同时支持用户可配的线性或指数电流调节方案。

现有的技术方案主要包括数字方案和模拟方案两大类，这里分别举例。

专利1《APPARATUS FOR IMPROVING THE ACCURACY OF AN EXPONENTIAL CURRENTDIGITAL-TO-ANANLOG(IDAC)USING A BINARY-WEIGHTED MSB》中提到一种数字方案。该方案通过在数字部分对调节code(线性DAC电路的数字码)的MSB(MostSignificantBit，最高有效位)和LSB(Last(Least)SignificantBit，最低有效位)部分实现指数映射来实现指数电流；

专利2《SYSTEM AND METHOD FOR EXPONENTIAL DIGITAL TO ANALOG CONVERSION》中提到一种模拟方案。该方案通过在模拟部分使用输出电流迭代相加的方法实现指数电流。

上述方案中尽管实现了指数电流，但无法实现指数电流和线性电流的转换或选择。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种电流DAC(Digital to analog converter,数模转换器)电路和输出电流的方法，以实现指数电流和线性电流之间的转换或选择。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种电流DAC电路，包括：

线性DAC电路，用于以获取到的指数基准电流或线性基准电流为基准，将输入至所述线性DAC电路的数字码经过线性数模转换后得到第一线性模拟电流信号和第二线性模拟电流信号，所述线性DAC电路的第一输出端用于输出所述第一线性模拟电流信号，所述线性DAC电路的第二输出端用于输出所述第二线性模拟电流信号；

指数电流产生电路，用于获取所述线性DAC电路输出的第一线性模拟电流信号，和预设的最小期望输出电流，基于所述第一线性模拟电流信号和所述预设的最小期望输出电流生成指数电流；

第一节点，所述第一节点作为所述电流DAC电路的输出端，选择性地输出所述线性DAC电路输出的第二线性模拟电流信号或所述指数电流产生电路输出的指数电流。

可选的，上述电流DAC电路中，所述指数基准电流产生电路，包括：

第一恒流源、第二恒流源、第一二极管、第二二极管和跨导放大器；

所述第一二极管的输入端与所述第一恒流源的输出端以及所述跨导放大器的同相输入端相连，所述第一二极管的输出端接地；

所述第二二极管的输入端与所述第二恒流源的输出端以及所述跨导放大器的反相输入端相连，所述第二二极管的输出端接地；

所述跨导放大器的输出端作为所述指数基准电流产生电路输出端；

所述第一恒流源用于提供所述最大期望输出电流，所述第二恒流源用于提供所述最小期望输出电流。

可选的，上述电流DAC电路中，所述指数电流产生电路包括：

缓冲器，所述缓冲器的输入端作为所述指数电流产生电路的输入端；

第一电阻，所述第一电阻的第一端连接在所述缓冲器的输入端，所述第一电阻的第二端的输入电压为所述第二二极管的端电压；

第三二极管，所述第三二极管的输入端与所述缓冲器的输出端相连，所述第三二极管的输出端接地；

第一MOS管，所述第一MOS管的漏极和栅极与所述缓冲器的输出端相连，所述第一MOS管的源极与第三电流源相连；

第二MOS管，所述第二MOS管的漏极作为所述指数电流产生电路的输出端，所述第二MOS管的栅极与所述缓冲器的输出端相连，所述第二MOS管的源极与第三电流源相连。

可选的，上述电流DAC电路中，所述指数电流产生电路的输出电流为：

其中，所述I_min为所述最小期望输出电流，所述，所述I_max为所述最大期望输出电流，所述Code为所述线性DAC电路的数字码；

所述线性DAC电路输出的第二线性模拟电流信号为：

可选的，上述电流DAC电路中，所述电流DAC电路还包括一下拉电阻，所述第一节点通过所述下拉电阻接地。

可选的，上述电流DAC电路中，所述跨导放大器的跨导系数gm＝1/R1，所述R1的值为所述第一电阻的阻值。

可选的，上述电流DAC电路中，还包括：

控制信号输出电路，用于依据获取到的触发指令，提供互补的第一控制信号和第二控制信号，其中所述第一控制信号用于控制所述线性DAC电路和所述第一节点之间的导通或者断开，所述第二控制信号用于控制所述指数电流产生电路和所述第一节点之间的断开或者导通。

可选的，上述电流DAC电路中，所述线性基准电流源的输出电流为最大期望输出电流。

可选的，上述电流DAC电路中，还包括：

指数基准电流产生电路，所述指数基准电流产生电路的输出端与所述线性DAC电路的输入端相连，所述指数基准电流产生电路用于基于预设的最大期望输出电流和预设的最小期望输出电流输出并向所述线性DAC电路提供所述指数基准电流；

线性基准电流源，所述线性基准电流源的输出端与所述线性DAC电路的输入端相连，所述线性基准电流源用于向所述线性DAC电路提供所述线性基准电流；

可选的，上述电流DAC电路中，还包括：

第一控制开关，所述第一控制开关设置在所述线性DAC电路和所述指数基准电流产生电路之间，所述第一控制开关用于根据第一控制信号控制所述线性DAC电路和所述指数基准电流产生电路之间的导通状态；

第二控制开关，所述第二控制开关设置在所述线性DAC电路和线性基准电流源之间，所述第二控制开关用于根据第二控制信号控制所述线性DAC电路和所述线性基准电流源产生电路之间的导通状态；

第三控制开关，所述第三控制开关设置在所述线性DAC电路的第一输出端和所述指数电流产生电路之间，所述第三控制开关用于根据第一控制信号控制所述线性DAC电路的第一输出端和所述指数电流产生电路之间的导通状态；

第五控制开关，所述第五控制开关设置在所述线性DAC电路的第二输出端和所述第一节点之间，所述第五控制开关用于根据第二控制信号的控制所述线性DAC电路的第二输出端和所述第一节点之间的导通状态。

一种输出电流的方法，应用于线性DAC电路中，方法包括：

以获取到的指数基准电流或线性基准电流为基准，将数字码经过线性数模转换后得到第一线性模拟电流信号和第二线性模拟电流信号；

根据所述第一线性模拟电流信号和预设的最小期望输出电流得到指数电流；

在所述第二线性模拟电流信号和所述指数电流中选择一个作为输出电流。

可选的，上述输出电流的方法中，

所述指数电流为基于以下公式生成：

其中，所述I_{o_exp}为指数电流，所述I_min为最小期望输出电流，所述I_max为最大期望输出电流，所述Code为所述线性DAC电路的数字码；

所述第二线性模拟电流信号基于以下公式计算得到：

所述I_{o_lin}为第二线性模拟电流信号。

一种LED驱动芯片，应用上述任意一项所述的电流DAC电路。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的上述方案中，线性DAC电路以获取到的指数基准电流和线性基准电流为基准，将输入至线性DAC电路的数字码经过线性数模转换后得到第一线性模拟电流信号和第二线性模拟电流信号，指数电流产生电路基于第一线性模拟电流信号和预设的最小期望输出电流生成指数电流，将指数电流作为电流DAC电路的输出信号，或者是，线性DAC电路直接将第二线性模拟电流信号作为电流DAC电路的输出信号，本发明实施例可以依据需求选择线性DAC电路的输出信号并进行必要的处理，实现了电流DAC电路输出指数电流还是输出线性电流的转换或自行选择，实现了所述电流DAC电路输出指数电流还是输出线性电流的自行选择目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种电流DAC电路的结构示意图；

图2为本申请另一实施例提供的一种电流DAC电路的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种指数电流、线性电流与线性DAC电路的code之间的关系示意图；

图4为本申请实施例提供的一种缓冲器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，图1为本申请实施例提供的一种电流DAC电路，该电流DAC电路包括：

线性DAC电路100和指数电流产生电路300，具体的：

线性DAC电路100用于以获取到的指数基准电流和线性基准电流为基准，将输入至线性DAC电路100的数字码经过线性数模转换后得到第一线性模拟电流信号和第二线性模拟电流信号，线性DAC电路100的第一输出端用于输出第一线性模拟电流信号，线性DAC电路100的第二输出端用于输出第二线性模拟电流信号，其中，线性DAC电路100为线性电流型DAC，其分辨率可以依据用户需求自行选择，例如，在本申请实施例公开的技术方案中，线性DAC电路100的分辨率设置为11比特(bit)，即，线性DAC电路100输入的数字码可以表示为Code<10:0>。

指数电流产生电路300，指数电流产生电路300的输入端用于获取第一线性模拟电流信号和预设的最小期望输出电流Imin，其中，第一线性模拟电流信号和预设的最小期望输出电流Imin只能择一输入，将第一线性模拟电流信号和最小期望输出电流Imin共同加载在指数电流产生电路300的输入端，指数电流产生电路300再基于第一线性模拟电流信号和预设的最小期望输出电流Imin生成指数电流并输出。

第一节点O，第一节点O作为电流DAC电路的输出端，输出线性DAC电路100提供的第二线性模拟电流信号或指数电流产生电路300提供的指数电流。

本申请上述实施例公开的技术方案在实施时，线性DAC电路100以获取到的指数基准电流和线性基准电流为基准，将输入至线性DAC电路100的数字码经过线性数模转换后得到第一线性模拟电流信号和第二线性模拟电流信号，指数电流产生电路300基于第一线性模拟电流信号和预设的最小期望输出电流Imin生成指数电流，将指数电流作为电流DAC电路的输出信号，或者是，线性DAC电路100直接将第二线性模拟电流信号作为电流DAC电路的输出信号，可以依据自身需求选择线性DAC电路100的输出信号并进行必要的处理，实现了电流DAC电路输出指数电流还是输出线性电流的自行选择。

本申请实施例提供的上述一种电流DAC电路除了配置有线性DAC电路100和指数电流产生电路300之外，还可以配置有：指数基准电流产生电路200、指数电流产生电路300、线性基准电流源VCC0、第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3、第四控制开关K4和第五控制开关K5。

其中，指数基准电流产生电路200用于向线性DAC电路100提供指数基准电流，具体的，指数基准电流产生电路200的输出端与线性DAC电路100的输入端相连，指数基准电流产生电路200用于基于预设的最大期望输出电流Imax和预设的最小期望输出电流Imin输出指数基准电流，并向线性DAC电路100提供指数基准电流。

线性基准电流源VCC0用于向线性DAC电路100提供线性基准电流，具体的，线性基准电流源VCC0的输出端与线性DAC电路100的输入端相连，线性基准电流源VCC0用于向线性DAC电路100提供线性基准电流。

第一控制开关K1用于控制线性DAC电路100和指数基准电流产生电路200之间的导通状态，具体的，第一控制开关K1设置在线性DAC电路100和指数基准电流产生电路200之间，第一控制开关K1用于在第一控制信号sel的控制下线性DAC电路100和指数基准电流产生电路200之间的导通和断开状态，即在导通和断开状态进行切换，例如，第一控制信号sel为1时，第一控制开关K1闭合，线性DAC电路100和指数基准电流产生电路200之间导通，第一控制信号sel为0时，第一控制开关K1断开，线性DAC电路100和指数基准电流产生电路200之间断路；

第二控制开关K2用于控制线性DAC电路100和线性基准电流源VCC0之间的导通状态，具体的，第二控制开关K2设置在线性DAC电路100和线性基准电流源VCC0之间，线性基准电流源VCC0的输出为最大期望输出电流Imax，第二控制开关K2用于根据第二控制信号～sel控制换线性DAC电路100和线性基准电流源VCC0产生电路之间的导通和断开状态；例如，第二控制信号～sel为1时，第二控制开关K2闭合，线性DAC电路100和线性基准电流源VCC0产生电路之间导通，第二控制信号～sel为0时，第二控制开关K2断开，线性DAC电路100和线性基准电流源VCC0产生电路之间断路；

第三控制开关K3用于控制线性DAC电路100的第一输出端和指数电流产生电路300之间的导通状态，具体的，第三控制开关K3设置在线性DAC电路100的第一输出端和指数电流产生电路300之间，第三控制开关K3用于根据第一控制信号控制线性DAC电路100的第一输出端和指数电流产生电路300之间的导通和断开状态，例如，第一控制信号sel为1时，第三控制开关K3闭合，线性DAC电路100的第一输出端和指数电流产生电路300之间导通，第一控制信号sel为0时，第三控制开关K3断开，线性DAC电路100的第一输出端和指数电流产生电路300之间断路；

第四控制开关K4用于控制指数电流产生电路300的输出端和第一节点O之间的导通状态，具体的，第四控制开关K4设置在指数电流产生电路300的输出端和第一节点O之间，第四控制开关K4用于根据第一控制信号控制指数电流产生电路300的输出端和第一节点O之间的导通和断开状态；

第五控制开关K5用于控制线性DAC电路100的第二输出端和第一节点O之间的导通状态，具体的，第五控制开关K5设置在线性DAC电路100的第二输出端和第一节点O之间，第五控制开关K5用于根据第二控制信号控制线性DAC电路100的第二输出端和第一节点O之间的导通和断开状态，其中，在具体的电路设计时，第三控制开关K3和第五控制开关K5可以择一设置，当然，也可以将两者都按照前述设置方式设置在电路当中。

本申请上述实施例公开的技术方案在实施时，指数基准电流产生电路200产生指数基准电流，线性基准电流源VCC0产生线性基准电流，通过第一控制开关K1和第二控制开关K2选择将指数基准电流还是线性基准电流输入至线性DAC电路100，线性DAC电路100以获取到的指数基准电流或线性基准电流为基准，将输入至线性DAC电路100的数字码经过线性数模转换后得到第一线性模拟电流信号和第二线性模拟电流信号，第三控制开关K3和第四控制开关K4闭合时，第五控制开关K5打开，指数电流产生电路300基于第一线性模拟电流信号和预设的最小期望输出电流Imin生成指数电流，将指数电流作为电流DAC电路的输出信号，当第五控制开关K5闭合时，第三控制开关K3和第四控制开关K4所在的电路断开，线性DAC电路100直接将第二线性模拟电流信号作为电流DAC电路的输出信号，用户可以依据自身需求通过第一控制信号、第二控制信号控制第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3、第四控制开关K4和第五控制开关K5的导通状态，实现了电流DAC电路输出指数电流还是输出线性电流的自行选择。

此外，参见图2，本申请实施例还具体公开了一种指数基准电流产生电路200和指数电流产生电路300的具体结构，参见图2，指数基准电流产生电路200，包括：

第一恒流源VCC1、第二恒流源VCC2、第一二极管D1、第二二极管D2和跨导放大器A1；

第一二极管D1的输入端与第一恒流源VCC1的输出端以及跨导放大器A1的同相输入端相连，第一二极管D1的输出端接地；

第二二极管D2的输入端与第二恒流源VCC2的输出端以及跨导放大器A1的反相输入端相连，第二二极管D2的输出端接地；

跨导放大器A1的输出端作为指数基准电流产生电路200输出端，输出指数基准电流Iexpr；

第一恒流源VCC1用于提供最大期望输出电流Imax，第二恒流源VCC2用于提供最小期望输出电流Imin。

下面对线性DAC电路100的工作原理进行推导说明：

首先，由二极管的V-I特性方程可以得出电路1中的Vmax和Vmin公式如下：

其中，Imax为第一恒流源VCC1提供的最大期望输出电流Imax，Imin为第二恒流源VCC2提供的最小期望输出电流Imin，Vmax为第一二极管D1端的最大电压；Vmin为第二二极管D2端的最小电压；V_t为二极管的热电势；Is为二极管的反向饱和电流；

基于公式(1)和公式(2)即可得到指数基准电流产生电路200提供的指数基准电流Iexpr的计算公式为：

其中，R1指的是跨导放大器A1的电阻。

以线性DAC电路100的分辨率为11bit为例，已知11bit的线性DAC电路100的输入电流Iin和输出电流Io的关系式如下：

其中，code是线性DAC电路100的数字码；

结合公式3，可以得出线性DAC电路100输出的第一线性模拟电流信号Io1和线性DAC电路100输出的第二线性模拟电流信号Io2的计算公式：

当第一控制开关K1闭合时，

当第二控制开关K2闭合时，

参见图2，指数电流产生电路300包括：

缓冲器A2，缓冲器A2的输入端作为指数电流产生电路300的输入端；

第一电阻R1，第一电阻R1的第一端连接在缓冲器A2的输入端，第一电阻R1的第二端的输入电压为第二二极管D2的端电压(Vmin)，所述一电阻R1的第二端可以直接接在所述第二二极管D2的输入端上，以获取所述Vmin，其中，在电路设计时，优选地，第一电阻R1的阻值与跨导放大器A1的阻值相同，即，跨导放大器A1的跨导系数gm＝1/R1，R1的值为第一电阻R1的阻值，在这里，R1即表示第一电阻R1，也表示第一电阻R1以及跨导放大器A1的电阻阻值；

第三二极管D3，第三二极管D3的输入端与缓冲器A2的输出端相连，第三二极管D3的输出端接地；

第一MOS管M1，第一MOS管M1的漏极和栅极与缓冲器的输出端相连，第一MOS管M1的源极与第三电流源VCC3相连；

第二MOS管M2，第二MOS管M2的漏极作为指数电流产生电路300的输出端，第二MOS管M2的栅极与缓冲器的输出端相连，第二MOS管M2的源极与第三电流源相连，其中，第一MOS管M1和第二MOS管M2构成是1:1的电流镜，两个开关管的类型可以依据用户需求自行选择，例如其可以为附图所示的PMOS开关管，也可以为NMOS开关管或者是三极管等等。

当sel＝1时，Io1在电阻R1上产生压降，叠加电阻下方电压Vmin后，可以得出Vo的计算公式为：

Vo为缓冲器A2的输出电压，由于Vo是加在二极管D3上，由二极管的V-I特性方程可以得出指数电流Io_exp的计算公式为：

Is为第三二极管的反向饱和电流，Vo为缓冲器的输出电压，V_t为第三二极管的热电势，当sel＝0时，Io2直接输出，可以得出线性电流Io_lin的计算公式为：

由上述线性电流Io_lin公式(9)和指数电流Io_exp公式(8)可以看出，该方案通过第一控制信号sel和第二控制信号～sel切换第一控制开关K1至第五控制开关K5的导通状态，即可实现数字调光code到输出电流的指数与线性转换。举例说明，设定Imin＝50uA，Imax＝20mA，则可得指数电流和线性电流的公式如下：

I_{o_exp}＝50uA×1.00293124^Code (10)

I_{o_lin}＝9.77uA×Code (11)

当Imin＝50uA，Imax＝20mA时，指数电流和线性电流变化趋势，以及两者和线性DAC电路100的调光Code之间的关系曲线，如图3所示。

除了上述结构之外，参见图4，本申请还公开了一种缓冲器A2的具体结构示意图，参见图4，缓冲器A2包括：

第三恒流源VCC3；

与第三恒流源VCC3相连的偏置微调器A3；

与偏置微调器A3的第一输出端相连的第一三极管Q1，第一三极管Q1的基极与用于获取输入给该缓冲器的第一输入信号INN信号，第一三极管Q1的发射极与偏置微调器A3的第一输出端相连；

与偏置微调器A3的第二输出端相连的第二三极管Q2，第二三极管Q2的基极与用于获取输入给该缓冲器的第二输入信号INP信号，第二三极管Q2的发射极与偏置微调器A3的第二输出端相连，第一三极管Q1和第二三极管Q2的具体为双极结型晶体管；

依次串联的第三MOS管M3、第五MOS管M5、第七MOS管M7、第九MOS管M9，具体的，第三MOS管M3的漏极与第五MOS管M5的源极相连，第五MOS管M5的漏极与第七MOS管M7的漏极相连，第七MOS管M7的源极与第九MOS管M9的漏极相连；第三MOS管M3的源极接地，第九MOS管M9的源极与直流电源相连；

依次串联的第四MOS管M4、第六MOS管M6、第八MOS管M8、第十MOS管M10，具体的，第四MOS管的漏极与第六MOS管M6的源极相连，第六MOS管的漏极与第八MOS管M8的漏极相连，第八MOS管的源极与第十MOS管M10的漏极相连；第四MOS管M4的源极接地，第十MOS管M10的源极与直流电源相连；

第五MOS管M5的漏极还与第三MOS管以及第四MOS管M4的栅极相连；

补偿电容C1，补偿电容C1的一端与第六和第八开MOS管的公共端相连，另一端接地。

在上述提供的缓冲器A2结构中，第一三极管Q1和第二三极管Q2是输入对管，MOS管M3-M10构成折叠式共源共栅的输出级，补偿电容C1是输出补偿电容。精度的误差主要来自于失调电压，该电路针对失调电压进行了两点优化：1)输入对管采用双极结型晶体管，由于双极结型晶体管的失调天然比MOS管要小，而失调电压的主要来源是输入对管，故输入对管采用BJT管可以较大程度降低失调电压；2)电路中加入偏置微调器A3(offset trimming模块)，该模块可以根据生产阶段的测量结果来修整每一个芯片的抵消，偏置微调器A3的精度可以根据电路面积和性能需求来折中确定。

除了上述结构之外，为了方便用户依据自身需求控制第一信号和第二信号的当前状态，本申请上述实施例公开的技术方案中，还可以包括：控制信号输出电路，用于依据获取到的触发指令，提供第一控制信号和第二控制信号，其中，控制信号输出电路输出的控制信号为互补信号，即，其中一个信号为用于控制控制开关闭合的第一状态时，另一个信号即为用于控制控制开关断开的第二状态。

与上述电路相对应，本申请还公开了一种输出电流的方法，该方法应用于指数电流产生电路中，方法包括：

当检测到所述指数电流产生电路输入指数基准电流或线性基准电流为基准时，以获取到的指数基准电流或线性基准电流为基准，将数字码经过线性数模转换后得到第一线性模拟电流信号和第二线性模拟电流信号；根据所述第一线性模拟电流信号和预设的最小期望输出电流得到指数电流；在所述第二线性模拟电流信号和所述指数电流中选择一个作为输出电流。

上述方法中，所述指数电流为基于公式

计算得到，所述第二线性模拟电流信号基于公式

计算得到。

其中，所述I_{o_exp}为指数电流，所述I_min为最小期望输出电流，所述I_max为最大期望输出电流，所述Code为所述线性DAC电路的数字码，所述I_{o_lin}为第二线性模拟电流信号。

对应于上述电流DAC电路，本申请实施例还公开了一种应用有上述电流DAC电路的驱动芯片，该驱动芯片可以为LED驱动芯片或用于驱动其他负载的驱动芯片。

本说明书中描述了多个实施例，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种电流DAC电路，其特征在于，包括：

线性DAC电路，用于以获取到的指数基准电流或线性基准电流为基准，将输入至所述线性DAC电路的数字码经过线性数模转换后得到第一线性模拟电流信号和第二线性模拟电流信号，所述线性DAC电路的第一输出端用于输出所述第一线性模拟电流信号，所述线性DAC电路的第二输出端用于输出所述第二线性模拟电流信号；

指数电流产生电路，用于获取所述线性DAC电路输出的第一线性模拟电流信号，和预设的最小期望输出电流，基于所述第一线性模拟电流信号和所述预设的最小期望输出电流生成指数电流并输出；

第一节点，所述第一节点作为所述电流DAC电路的输出端，选择性地输出所述线性DAC电路输出的第二线性模拟电流信号或所述指数电流产生电路输出的指数电流；

所述指数基准电流产生电路，包括：

第一恒流源、第二恒流源、第一二极管、第二二极管和跨导放大器；

所述第一二极管的输入端与所述第一恒流源的输出端以及所述跨导放大器的同相输入端相连，所述第一二极管的输出端接地；

所述第二二极管的输入端与所述第二恒流源的输出端以及所述跨导放大器的反相输入端相连，所述第二二极管的输出端接地；

所述跨导放大器的输出端作为所述指数基准电流产生电路输出端；

所述第一恒流源用于提供最大期望输出电流，所述第二恒流源用于提供所述最小期望输出电流；

所述指数电流产生电路包括：

缓冲器，所述缓冲器的输入端作为所述指数电流产生电路的输入端；

第一电阻，所述第一电阻的第一端连接在所述缓冲器的输入端，所述第一电阻的第二端的输入电压为所述第二二极管的端电压；

第三二极管，所述第三二极管的输入端与所述缓冲器的输出端相连，所述第三二极管的输出端接地；

第一MOS管，所述第一MOS管的漏极和栅极与所述缓冲器的输出端相连，所述第一MOS管的源极与第三电流源相连；

第二MOS管，所述第二MOS管的漏极作为所述指数电流产生电路的输出端，所述第二MOS管的栅极与所述缓冲器的输出端相连，所述第二MOS管的源极与第三电流源相连。

2.根据权利要求1所述的电流DAC电路，其特征在于，还包括：

指数基准电流产生电路，所述指数基准电流产生电路的输出端与所述线性DAC电路的输入端相连，所述指数基准电流产生电路用于基于预设的最大期望输出电流和预设的最小期望输出电流输出并向所述线性DAC电路提供所述指数基准电流。

3.根据权利要求1所述的电流DAC电路，其特征在于，所述指数电流产生电路输出的指数电流为：

其中，所述I_{o_exp}为指数电流，所述I_min为所述最小期望输出电流，所述I_max为所述最大期望输出电流，所述Code为所述线性DAC电路的数字码；

所述线性DAC电路输出的第二线性模拟电流信号为：

所述I_{o_lin}为第二线性模拟电流信号。

4.根据权利要求1所述的电流DAC电路，其特征在于，所述电流DAC电路还包括一下拉电阻，所述第一节点通过所述下拉电阻接地。

5.根据权利要求1所述的电流DAC电路，其特征在于，所述跨导放大器的跨导系数gm＝1/R1，所述R1的值为所述第一电阻的阻值。

6.根据权利要求1所述的电流DAC电路，其特征在于，还包括：

控制信号输出电路，用于依据获取到的触发指令，提供互补的第一控制信号和第二控制信号，其中所述第一控制信号用于控制所述线性DAC电路和所述第一节点之间的导通或者断开，所述第二控制信号用于控制所述指数电流产生电路和所述第一节点之间的断开或者导通。

7.根据权利要求1所述的电流DAC电路，其特征在于，所述线性基准电流源的输出电流为最大期望输出电流。

8.根据权利要求2所述的电流DAC电路，其特征在于，还包括：

第一控制开关，所述第一控制开关设置在所述线性DAC电路和所述指数基准电流产生电路之间，所述第一控制开关用于根据第一控制信号控制所述线性DAC电路和所述指数基准电流产生电路之间的导通状态；

第三控制开关，所述第三控制开关设置在所述线性DAC电路的第一输出端和所述指数电流产生电路之间，或所述指数电流产生电路和所述第一节点之间，所述第三控制开关用于根据所述第一控制信号控制所述线性DAC电路的第一输出端和所述指数电流产生电路之间的导通状态，或所述指数电流产生电路和所述第一节点之间的导通状态；

第五控制开关，所述第五控制开关设置在所述线性DAC电路的第二输出端和所述第一节点之间，所述第五控制开关用于根据第二控制信号控制所述线性DAC电路的第二输出端和所述第一节点之间的导通状态。

9.根据权利要求8所述的电流DAC电路，其特征在于，还包括：

线性基准电流源，所述线性基准电流源的输出端与所述线性DAC电路的输入端相连，所述线性基准电流源用于向所述线性DAC电路提供所述线性基准电流。

10.根据权利要求9所述的电流DAC电路，其特征在于，还包括：

第二控制开关，所述第二控制开关设置在所述线性DAC电路和所述线性基准电流源之间，所述第二控制开关用于根据第二控制信号控制所述线性DAC电路和所述线性基准电流源产生电路之间的导通状态；

第三控制开关，所述第三控制开关设置在所述线性DAC电路的第一输出端和所述指数电流产生电路之间，或所述指数电流产生电路和所述第一节点之间，所述第三控制开关用于根据所述第一控制信号控制所述线性DAC电路的第一输出端和所述指数电流产生电路之间的导通状态，或所述指数电流产生电路和所述第一节点之间的导通状态；

第五控制开关，所述第五控制开关设置在所述线性DAC电路的第二输出端和所述第一节点之间，所述第五控制开关用于根据第二控制信号控制所述线性DAC电路的第二输出端和所述第一节点之间的导通状态。

11.一种LED驱动芯片，其特征在于，应用有权利要求1-10任意一项所述的电流DAC电路。

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