一種滯環(huán)恒流LED驅動(dòng)電路的電流采樣電路

在實(shí)際電路中，VA對VB的匹配度直接影響采樣精度。圖3為簡(jiǎn)化的小信號模型。
應用KCL定理，得到

由式(6)可以看出，當gm1ro2或gm2越大，VA與VB的匹配度越高，電流采樣越精確。值得注意的是，式中出現gm1ro3的平方項，這意味著(zhù)可以用較小的增益達到高精度。但是，耐壓5 V的低壓管無(wú)法在高輸入電壓下正常工作，電路中必須使用大量耐壓40 V的高壓管。然而高壓管的增益與等效輸出電阻很低，無(wú)法滿(mǎn)足電流采樣電路的精度要求。
為使低壓管能在高壓輸入中也正常工作，電壓鏡采用了高低壓器件混用的共源共柵結構。Mp1、Mp2、Mn1和Mn2為低壓管；Mp3、Mp4、Mn3和Mn4為高壓管。一方面，高壓管作為共源共柵器件增大了輸出電阻；另一方面，它承受了大部分壓降，以保護低壓管不被擊穿。不過(guò)，共源共柵結構帶來(lái)另一個(gè)問(wèn)題。串聯(lián)電阻R2令Mp2和Mp4之間的次極點(diǎn)更靠近原點(diǎn)，使系統變得不穩定。為消除該極點(diǎn)帶來(lái)的影響，在共源共柵結構的輸出端加入補償電阻R5和電容C，引入一個(gè)零點(diǎn)并使主極點(diǎn)更低。

高壓管Mp5～Mp10為匹配電流源的輸出級，主要起隔離緩沖的作用，電流鏡結構避免了增加新的極點(diǎn)。分流結構Mp7、Mp8將Mp5始終偏置在飽和區，從而允許流過(guò)Mp9與Mp10的電流最低降至0 A，使電路在空載時(shí)可以輸出地電壓，為芯片的進(jìn)一步設計提供了方便。