李文娟

摘 要： 从电路的稳定性和可靠性出发，设计一款用于白光LED驱动电路中的误差放大器。结合DC/DC升压式变换器的工作原理，在无锡上华（CSMC）的标准0.5 μm两层多晶硅、三层金属CMOS工艺下，采用比较简单的两级运放电路。通过Spectre软件进行仿真验证，在2.5 V的电源电压下，得到开环增益为54.87 dB，共模抑制比为70.98 dB，电源电压抑制比为63.15 dB。该设计与传统的设计方法相比，减小了芯片的面积，同时基本达到设计指标。

关键词： LED驱动电路； 误差放大电路； 两级运放； 仿真验证

中图分类号： TN72?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）18?0155?03

Abstract： An error amplifier applied to white?light LED driver circuit was designed for the stability and reliability of the circuit. In combination with the working principle of DC/DC boost converter， a simple two?stage operational amplification circuit is adopted， which was designed by using CMOS technique of three?layer metal and the standard 0.5 μm two?layer polysilicon made by CSMC. The circuit is verified by Spectre simulation software. The open?loop gain of 54.8 7dB， common?mode rejection ratio of 70.98 dB， and power supply rejection ratio of 63.15 dB were achieved at power supply voltage of 2.5 V. Compared with the traditional design methods， this design can reduce the chip area， and meet the design specifications.

Keywords： LED driver circuit； error amplifying circuit； two?stage operational amplifier； simulation verification

0 引 言

随着手机智能化的迅速发展，白光LED作为手机背光源，其驱动电路的设计就显得尤为重要。误差放大器是驱动LED电路中一个重要的模块，其性能的好坏直接影响着驱动电路输出的稳定性和精度。误差放大器就是将反馈电压与基准电压的差值放大，输出误差放大值到PWM比较器的输入值。

目前，主要常用的运算放大器包括套筒式共源?共栅运放、折叠式共源?共栅运放和简单的两级运放，前两者运放电路复杂，电路稳定性差，输出电阻大，导致电路驱动能力和速度的下降[1]。误差放大器用于检测LED电流的反馈电压，由于输出端纹波电压的存在，误差放大器增益不需太高，一般取50～80 dB 即可。再者，本误差放大器的电源电压为2.5 V，若采用共源共栅放大器，将存在过驱动电压不足，晶体管无法工作在饱和区的问题。因此需要对其误差放大器进行重新设计验证。

1 基本性能参数

误差放大器主要的性能参数有7点：