驱动电路和用于驱动外部负载的方法
驱动电路和用于驱动外部负载的方法
【专利说明】
[0001] 巧关申请的帘叉引巧
[0002] 本申请基于并要求2014年2月21日提交的日本专利申请第2014-031371号的优 先权，该日本专利申请的全部公布内容在此通过引用并入本文。
技术领域
[0003] 本发明涉及驱动电路，例如，涉及驱动与其连接的负载的驱动电路。
【背景技术】
[0004] 用于驱动相连接的外部负载的驱动电路安装于各种电子设备、半导体装置等。
[0005] 例如，提出了用于生物电阻抗测量的驱动电路（日本未经审查的专利申请公布第 2013-12868号）。生命体被作为负载与该驱动电路电连接。在该结构中，驱动电路使具有恒 定振幅的交流电通过生命体并由此可测量生命体的阻抗。在该例子中，驱动电路中的差分 放大器的输出端连接至生命体的一端，生命体的另一端连接至差分放大器的反相输入端， 由此形成反馈电路。
[0006] 此外，提出了使恒定电流通过负载（线圈）的驱动电路（日本未经审查的专利申 请公布第2003-204231号）。该驱动电路通过相对于固定电压变化输出电压来使电流通过 负载。
【发明内容】
[0007] 然而，本发明的发明人发现上述驱动电路具有如下问题。日本未经审查的专利申 请公布第2013-12868号中公开的驱动电路具有使用差分放大器的负反馈电路。因此，根据 与差分放大器连接的负载的阻抗，差分放大器的运行变得不稳定。因此难W应对具有各种 阻抗水平的负载。
[0008] 根据本说明书的描述和附图，其它问题和本发明的新的特征将会变得清楚。
[0009] 根据一种实施方式，驱动电路包括信号源、电压产生电路和电压-电流转换电路， 所述信号源输出AC信号，所述电压产生电路包括根据AC信号产生具有恒定振幅的第一AC 电压的差分放大器并将该第一AC电压输出至外部负载的一端，所述电压-电流转换电路与 外部负载的另一端连接，将向所述外部负载提供与第一AC电压反相的具有恒定振幅的AC 电流。
[0010] 根据一种实施方式，驱动电路包括信号源、电压产生电路和电压-电流转换电路， 所述信号源输出AC信号，所述电压产生电路向外部负载的一端输出具有恒定振幅的第一 AC电压，所述电压-电流转换电路与外部负载的另一端连接，并将与第一AC电压反相的具 有恒定振幅的AC电流提供至所述外部负载。
[0011] 根据一种实施方式，驱动外部负载的方法包括：从信号源输出AC信号；包括差分 放大器的电压产生电路根据AC信号产生具有恒定振幅的第一AC电压，并将所述第一AC电 压输出至外部负载的一端；W及电压-电流转换电路根据AC信号向所述外部负载的另一端 提供与所述第一AC电压反相的具有恒定振幅的AC电流。
[0012] 根据一种实施方式，驱动外部负载的方法包括；从信号源输出AC信号；电压产生 电路根据AC信号向外部负载的一端输出具有恒定振幅的第一AC电压；W及电压-电流转 换电路根据AC信号向所述外部负载的另一端提供与所述第一AC电压反相的具有恒定振幅 的AC电流。
[0013] 根据上述实施方式，能够使具有恒定振幅的电流通过负载，而不依赖于负载的阻 抗。
【附图说明】
[0014] 根据下面的结合附图的实施方式的描述，上述和其他方面、优点和特征将会变得 更加清楚，其中：
[0015] 图1是示出根据第一实施方式的驱动电路的结构的电路框图。
[0016] 图2是示出根据第一实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0017] 图3是示出根据第一实施方式的驱动电路100的参考电压和输出电压之间的关系 的图。
[0018] 图4是示出根据第一实施方式的驱动电路的输出电压和参考电压之间的差分电 压的图。
[0019] 图5是示出通过根据第一实施方式的驱动电路而流过负载的电流的图。
[0020] 图6是示出当参考电压恒定时电压-电流转换电路的输出电压的例子的图。
[0021] 图7是示出恒定参考电压和电压-电流转换电路的输出电压之间的差分电压的 图。
[0022] 图8是示出当参考电压恒定时流过负载的电流的图。
[0023] 图9是示出根据第二实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0024] 图10是示出根据第H实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0025] 图11是示出根据第H实施方式的驱动电路的参考电压和输出电压之间的关系的 图。
[0026] 图12是示出根据第四实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0027] 图13是示出根据第五实施方式的电压-电流转换电路的结构的电路图。
[002引图14是示出根据第六实施方式的电压-电流转换电路的结构的电路图。
[0029] 图15是示出根据第走实施方式的电压-电流转换电路的结构的电路图。
[0030] 图16是示出根据第八实施方式的电压-电流转换电路的结构的电路图。
[0031] 图17是示出根据第九实施方式的电压-电流转换电路的结构的电路图。
[0032] 图18是示出根据第十实施方式的电压-电流转换电路的结构的电路图。
[0033] 图19是示出根据第十一实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0034] 图20是示出根据第^^一实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0035] 图21是示出根据第十一实施方式的相位调节器的结构的电路图。
[0036] 图22是示出根据第十一实施方式的相位调节器的结构的电路图。
[0037] 图23是示出根据第十一实施方式的相位调节器的结构的电路图。
[0038] 图24是示出根据第十一实施方式的相位调节器的结构的电路图。
[0039] 图25是示出根据第十一实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0040] 图26是示出根据第十一实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0041] 图27是示出根据第十一实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0042] 图28是示出根据第十一实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0043] 图29是示出根据第十二实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0044] 图30是示出根据第十H实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0045] 图31是示出根据第十四实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0046] 图32是示出根据第十五实施方式的驱动电路的结构的电路图。
【具体实施方式】
[0047] 在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。需要指出的是，在对附图 的描述中，相同的元件采用相同的标记符号标识并省略其重复的描述。
[0048] 第一实施方式
[0049]W下描述根据第一实施方式的驱动电路100。图1是示出根据第一实施方式的驱 动电路100的结构的电路框图。驱动电路100包括AC电压信号源1、电压-电流转换电路 2W及参考电压产生电路3。需说明的是，AC电压信号源1也可简称为信号源。参考电压 产生电路也被称为电压产生电路。
[0050] AC电压信号源1输出AC电压。AC电压信号源1的一个端子T2连接电压-电流转 换电路2的正相输入端，另一端子T1连接至电压-电流转换电路2的负相输入端。此外， 输出VDD/2电平的DC电压VI(也被称为指定电压）的电源5插在AC电压信号源1的端子 T1和地线之间。DC电源5的高压端连接AC电压信号源1的端子T1，并且低压端接地。在 本实施例中，端子T1的输出电压为DC电压VI，端子T2的输出电压为AC信号V2。
[005。 电压-电流转换电路2为将与输入AC信号V2成比例（即，与输入AC信号V2同 相）的电流信号输出至负载4的电路。电压-电流转换电路2的正相输入端连接AC电压信 号源1的端子T2。电压-电流转换电路2的负相输入端连接AC电压信号源1的端子T1和 DC电源5的高压端。电压-电流转换电路2的输出端连接负载4的一端。因为电压-电流 转换电路2输出与AC信号V2同相的电流信号，电压-电流转换电路2的输出电压V22 (也 被称为第二AC电压）与AC电压V2同相。需要说明的是，电压-电流转换电路2插在电源 电压VDD和地电位之间，从而获得电源。[005引参考电压产生电路3产生参考电压V2U也被称为第一AC电压）W向负载4供给 电流。本实施例中，参考电压产生电路3配置为反相放大器。AC信号V2被输入到参考电压 产生电路3的输入端。参考电压产生电路3的输出端连接负载4的另一端。参考电压产生 电路3插在电源电压VDD和地电位之间，从而获得电源。
[005引在本实施例中，AC信号V2被输入至电压-电流转换电路2的正相输入端，并且DC电压VI被输入至电压-电流转换电路2的负相输入端。AC信号V2被输入至参考电压产生 电路3的输入端。因此，参考电压产生电路3输出的参考电压V21为与电压-电流转换电 路2的输出电压V22反相的AC电压。
[0054] 需要指出的是，参考电压产生电路可配置作为非反相放大器，并且与AC信号V2反 相的AC信号可被输入至参考电压产生电路的输入端。进一步地，参考电压产生电路可具有 其他结构，只要其可输出与电压-电流转换电路的输出电压反相的参考电压。
[005引在具有上述结构的驱动电路100中，当AC电压信号源1输出的AC信号V2的振 幅为正时，参考电压V21的振幅为负，并且输出电压V22的振幅为正。在该种情况下，从电 压-电流转换电路2经过负载4流向参考电压产生电路3的电流通过负载4。进一步地，在 电压-电流转换电路2中，当AC电压信号源1输出的AC信号V2的振幅为负时，参考电压 V21的振幅为正，并且输出电压V22的振幅为负。在该种情况下，从参考电压产生电路3经 过负载4流向电压-电流转换电路2的电流通过负载4。因此，与AC信号V2成比例的电流 流过负载4。
[0056] 接下来，在下文中描述参考电压产生电路3的结构。图2是示出根据第一实施方 式的驱动电路100的结构的电路图。在本实施例中，参考电压产生电路3由电阻器R1 (也 被称为第一电阻器）、电阻器R2 (也被称为第二电阻器）和差分放大器AMP组成。在本实施 例中，相位调节器6插在参考电压产生电路3和AC电压信号源1之间。需要指出的是，相 位调节器6不是必要的元件。
[0057] 差分放大器AMP的同相输入端通过相位调节器6连接AC电压信号源1的端子T2 和电压-电流转换电路2的正相输入端。差分放大器AMP的反相输入端通过电阻器R1连 接AC电压信号源1的端子T1和DC电源5的高压端。进一步地，差分放大器AMP的反相输 入端通过电阻器R2连接该差分放大器AMP的输出端。
[0058] 在下文中描述驱动电路100的运行的具体实施例。AC电压信号源1接收VDD/2的 电力供应并且输出频率f= 50曲Z的、振幅A=IV的AC正弦信号。如果VDD= 2. 4V，AC 信号V2为在1. 2V+ 1. 0V的范围中变化的AC正弦信号。
[0059] 在下文中，电阻器R1和电阻器R2的电阻分别表示为R1和R2。如果R1 = 1化Q 并且R2 = 9kQ，参考电压V21由下面的等式（1)表示。在随后的等式中，t表示时间。
[0060] [等式 1]
[0061]
【主权项】
1. 一种驱动电路，包括： 信号源，所述信号源输出AC信号； 电压产生电路，所述电压产生电路包括根据所述AC信号产生具有恒定振幅的第一 AC 电压的差分放大器并将该第一 AC电压输出至外部负载的一端；以及 电压-电流转换电路，所述电压-电流转换电路根据所述AC信号向所述外部负载的另 一端提供与所述第一 AC电压反相的具有恒定振幅的AC电流。
2. 根据权利要求1所述的驱动电路，其中 所述AC信号为相对于指定电压以恒定振幅变化的正电压。
3. 根据权利要求2所述的驱动电路，其中 所述电压产生电路包括： 第一电阻器，所述指定电压施加于所述第一电阻器的一端，所述第一电阻器的另一端 连接所述差分放大器的反相输入端，以及 第二电阻器，所述第二电阻器的一端连接所述差分放大器的反相输入端，所述第二电 阻器的另一端连接所述差分放大器的输出端， 其中所述AC信号输入至所述差分放大器的同相输入端，并且 其中所述第一 AC电压从所述差分放大器的输出端输出。
4. 根据权利要求3所述的驱动电路，其中 所述第一电阻器和第二电阻器中的一者或两者为可变电阻器，并且 所述驱动电路还包括控制所述第一电阻器和第二电阻器中的一者或两者的电阻的控 制电路。
5. 根据权利要求4所述的驱动电路，还包括： 相位调节器，所述相位调节器位于所述信号源和所述电压-电流转换电路之间或者位 于所述信号源和所述电压产生电路之间，并且调节所述AC信号的相位， 其中，所述控制电路控制所述相位调节器中所述AC信号的相位调整量。
6. 根据权利要求2所述的驱动电路，其中 所述电压产生电路包括： 第一电阻器，所述AC信号施加于所述第一电阻器的一端，所述第一电阻器的另一端连 接所述差分放大器的反相输入端，以及 第二电阻器，所述第二电阻器的一端连接所述差分放大器的反相输入端，所述第二电 阻器的另一端连接所述差分放大器的输出端， 其中所述指定电压输入至所述差分放大器的同相输入端，并且 其中所述第一 AC电压从所述差分放大器的输出端输出。
7. 根据权利要求6所述的驱动电路，其中 所述第一电阻器和第二电阻器中的一者或两者为可变电阻器，并且 所述驱动电路还包括控制所述第一电阻器和第二电阻器中的一者或两者的电阻的控 制电路。
8. 根据权利要求7所述的驱动电路，还包括： 相位调节器，所述相位调节器位于所述信号源和所述电压-电流转换电路之间或者位 于所述信号源和所述电压产生电路之间，并且调节AC信号的相位， 其中，所述控制电路控制所述相位调节器中所述AC信号的相位调整量。
9. 根据权利要求2所述的驱动电路，其中 所述指定电压输入至所述差分放大器的同相输入端， 所述AC信号输入至所述差分放大器的反相输入端，并且 所述第一 AC电压从所述差分放大器的输出端输出。
10. 根据权利要求1所述的驱动电路，还包括： 位于所述信号源和所述电压-电流转换电路之间或位于所述信号源和所述电压产生 电路之间的相位调节器，并且调节所述AC信号的相位。
11. 根据权利要求10所述的驱动电路，进一步包括： 控制所述相位调节器中所述AC信号的相位调整量的控制电路。
12. 根据权利要求1所述的驱动电路，其中 所述信号源向所述电压-电流转换电路输出第一 AC信号作为AC信号，向所述电压产 生电路输出第二AC信号作为AC信号，并且配置为能够调节所述第一 AC信号和第二AC信 号的相位。
13. -种驱动电路，包括： 信号源，所述信号源输出AC信号； 电压产生电路，所述电压产生电路根据所述AC信号向外部负载的一端输出具有恒定 振幅的第一 AC电压；以及 电压-电流转换电路，所述电压-电流转换电路根据所述AC信号向所述外部负载的另 一端提供与所述第一 AC电压反相的具有恒定振幅的AC电流。
14. 一种驱动外部负载的方法，包括： 从信号源输出AC信号； 由包括差分放大器的电压产生电路根据所述AC信号产生具有恒定振幅的第一 AC电 压，并将所述第一 AC电压输出至外部负载的一端；以及 由电压-电流转换电路根据所述AC信号向所述外部负载的另一端提供与所述第一 AC 电压反相的具有恒定振幅的AC电流。
15. -种驱动外部负载的方法，包括： 从信号源输出AC信号； 由电压产生电路根据AC信号向外部负载的一端输出具有恒定振幅的第一 AC电压；以 及 由电压-电流转换电路根据AC信号向所述外部负载的另一端提供与所述第一 AC电压 反相的具有恒定振幅的AC电流。
【专利摘要】驱动电路包括信号源、电压产生电路和电压-电流转换电路，所述信号源输出AC信号，所述电压产生电路包括根据AC信号产生具有恒定振幅的第一AC电压的差分放大器并将第一AC电压输出至外部负载的一端，所述电压-电流转换电路连接所述外部负载的另一端并根据AC信号向所述外部负载提供与第一AC电压反相的具有恒定振幅的AC电流。
【IPC分类】G05F1-56
【公开号】CN104865999
【申请号】CN201410713182
【发明人】水田元纪
【申请人】瑞萨电子株式会社
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年11月27日
【公告号】US20150244335
【专利说明】
[0001] 巧关申请的帘叉引巧
[0002] 本申请基于并要求2014年2月21日提交的日本专利申请第2014-031371号的优 先权，该日本专利申请的全部公布内容在此通过引用并入本文。
技术领域
[0003] 本发明涉及驱动电路，例如，涉及驱动与其连接的负载的驱动电路。
【背景技术】
[0004] 用于驱动相连接的外部负载的驱动电路安装于各种电子设备、半导体装置等。
[0005] 例如，提出了用于生物电阻抗测量的驱动电路（日本未经审查的专利申请公布第 2013-12868号）。生命体被作为负载与该驱动电路电连接。在该结构中，驱动电路使具有恒 定振幅的交流电通过生命体并由此可测量生命体的阻抗。在该例子中，驱动电路中的差分 放大器的输出端连接至生命体的一端，生命体的另一端连接至差分放大器的反相输入端， 由此形成反馈电路。
[0006] 此外，提出了使恒定电流通过负载（线圈）的驱动电路（日本未经审查的专利申 请公布第2003-204231号）。该驱动电路通过相对于固定电压变化输出电压来使电流通过 负载。
【发明内容】
[0007] 然而，本发明的发明人发现上述驱动电路具有如下问题。日本未经审查的专利申 请公布第2013-12868号中公开的驱动电路具有使用差分放大器的负反馈电路。因此，根据 与差分放大器连接的负载的阻抗，差分放大器的运行变得不稳定。因此难W应对具有各种 阻抗水平的负载。
[0008] 根据本说明书的描述和附图，其它问题和本发明的新的特征将会变得清楚。
[0009] 根据一种实施方式，驱动电路包括信号源、电压产生电路和电压-电流转换电路， 所述信号源输出AC信号，所述电压产生电路包括根据AC信号产生具有恒定振幅的第一AC 电压的差分放大器并将该第一AC电压输出至外部负载的一端，所述电压-电流转换电路与 外部负载的另一端连接，将向所述外部负载提供与第一AC电压反相的具有恒定振幅的AC 电流。
[0010] 根据一种实施方式，驱动电路包括信号源、电压产生电路和电压-电流转换电路， 所述信号源输出AC信号，所述电压产生电路向外部负载的一端输出具有恒定振幅的第一 AC电压，所述电压-电流转换电路与外部负载的另一端连接，并将与第一AC电压反相的具 有恒定振幅的AC电流提供至所述外部负载。
[0011] 根据一种实施方式，驱动外部负载的方法包括：从信号源输出AC信号；包括差分 放大器的电压产生电路根据AC信号产生具有恒定振幅的第一AC电压，并将所述第一AC电 压输出至外部负载的一端；W及电压-电流转换电路根据AC信号向所述外部负载的另一端 提供与所述第一AC电压反相的具有恒定振幅的AC电流。
[0012] 根据一种实施方式，驱动外部负载的方法包括；从信号源输出AC信号；电压产生 电路根据AC信号向外部负载的一端输出具有恒定振幅的第一AC电压；W及电压-电流转 换电路根据AC信号向所述外部负载的另一端提供与所述第一AC电压反相的具有恒定振幅 的AC电流。
[0013] 根据上述实施方式，能够使具有恒定振幅的电流通过负载，而不依赖于负载的阻 抗。
【附图说明】
[0014] 根据下面的结合附图的实施方式的描述，上述和其他方面、优点和特征将会变得 更加清楚，其中：
[0015] 图1是示出根据第一实施方式的驱动电路的结构的电路框图。
[0016] 图2是示出根据第一实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0017] 图3是示出根据第一实施方式的驱动电路100的参考电压和输出电压之间的关系 的图。
[0018] 图4是示出根据第一实施方式的驱动电路的输出电压和参考电压之间的差分电 压的图。
[0019] 图5是示出通过根据第一实施方式的驱动电路而流过负载的电流的图。
[0020] 图6是示出当参考电压恒定时电压-电流转换电路的输出电压的例子的图。
[0021] 图7是示出恒定参考电压和电压-电流转换电路的输出电压之间的差分电压的 图。
[0022] 图8是示出当参考电压恒定时流过负载的电流的图。
[0023] 图9是示出根据第二实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0024] 图10是示出根据第H实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0025] 图11是示出根据第H实施方式的驱动电路的参考电压和输出电压之间的关系的 图。
[0026] 图12是示出根据第四实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0027] 图13是示出根据第五实施方式的电压-电流转换电路的结构的电路图。
[002引图14是示出根据第六实施方式的电压-电流转换电路的结构的电路图。
[0029] 图15是示出根据第走实施方式的电压-电流转换电路的结构的电路图。
[0030] 图16是示出根据第八实施方式的电压-电流转换电路的结构的电路图。
[0031] 图17是示出根据第九实施方式的电压-电流转换电路的结构的电路图。
[0032] 图18是示出根据第十实施方式的电压-电流转换电路的结构的电路图。
[0033] 图19是示出根据第十一实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0034] 图20是示出根据第^^一实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0035] 图21是示出根据第十一实施方式的相位调节器的结构的电路图。
[0036] 图22是示出根据第十一实施方式的相位调节器的结构的电路图。
[0037] 图23是示出根据第十一实施方式的相位调节器的结构的电路图。
[0038] 图24是示出根据第十一实施方式的相位调节器的结构的电路图。
[0039] 图25是示出根据第十一实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0040] 图26是示出根据第十一实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0041] 图27是示出根据第十一实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0042] 图28是示出根据第十一实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0043] 图29是示出根据第十二实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0044] 图30是示出根据第十H实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0045] 图31是示出根据第十四实施方式的驱动电路的结构的电路图。
[0046] 图32是示出根据第十五实施方式的驱动电路的结构的电路图。
【具体实施方式】
[0047] 在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。需要指出的是，在对附图 的描述中，相同的元件采用相同的标记符号标识并省略其重复的描述。
[0048] 第一实施方式
[0049]W下描述根据第一实施方式的驱动电路100。图1是示出根据第一实施方式的驱 动电路100的结构的电路框图。驱动电路100包括AC电压信号源1、电压-电流转换电路 2W及参考电压产生电路3。需说明的是，AC电压信号源1也可简称为信号源。参考电压 产生电路也被称为电压产生电路。
[0050] AC电压信号源1输出AC电压。AC电压信号源1的一个端子T2连接电压-电流转 换电路2的正相输入端，另一端子T1连接至电压-电流转换电路2的负相输入端。此外， 输出VDD/2电平的DC电压VI(也被称为指定电压）的电源5插在AC电压信号源1的端子 T1和地线之间。DC电源5的高压端连接AC电压信号源1的端子T1，并且低压端接地。在 本实施例中，端子T1的输出电压为DC电压VI，端子T2的输出电压为AC信号V2。
[005。 电压-电流转换电路2为将与输入AC信号V2成比例（即，与输入AC信号V2同 相）的电流信号输出至负载4的电路。电压-电流转换电路2的正相输入端连接AC电压信 号源1的端子T2。电压-电流转换电路2的负相输入端连接AC电压信号源1的端子T1和 DC电源5的高压端。电压-电流转换电路2的输出端连接负载4的一端。因为电压-电流 转换电路2输出与AC信号V2同相的电流信号，电压-电流转换电路2的输出电压V22 (也 被称为第二AC电压）与AC电压V2同相。需要说明的是，电压-电流转换电路2插在电源 电压VDD和地电位之间，从而获得电源。[005引参考电压产生电路3产生参考电压V2U也被称为第一AC电压）W向负载4供给 电流。本实施例中，参考电压产生电路3配置为反相放大器。AC信号V2被输入到参考电压 产生电路3的输入端。参考电压产生电路3的输出端连接负载4的另一端。参考电压产生 电路3插在电源电压VDD和地电位之间，从而获得电源。
[005引在本实施例中，AC信号V2被输入至电压-电流转换电路2的正相输入端，并且DC电压VI被输入至电压-电流转换电路2的负相输入端。AC信号V2被输入至参考电压产生 电路3的输入端。因此，参考电压产生电路3输出的参考电压V21为与电压-电流转换电 路2的输出电压V22反相的AC电压。
[0054] 需要指出的是，参考电压产生电路可配置作为非反相放大器，并且与AC信号V2反 相的AC信号可被输入至参考电压产生电路的输入端。进一步地，参考电压产生电路可具有 其他结构，只要其可输出与电压-电流转换电路的输出电压反相的参考电压。
[005引在具有上述结构的驱动电路100中，当AC电压信号源1输出的AC信号V2的振 幅为正时，参考电压V21的振幅为负，并且输出电压V22的振幅为正。在该种情况下，从电 压-电流转换电路2经过负载4流向参考电压产生电路3的电流通过负载4。进一步地，在 电压-电流转换电路2中，当AC电压信号源1输出的AC信号V2的振幅为负时，参考电压 V21的振幅为正，并且输出电压V22的振幅为负。在该种情况下，从参考电压产生电路3经 过负载4流向电压-电流转换电路2的电流通过负载4。因此，与AC信号V2成比例的电流 流过负载4。
[0056] 接下来，在下文中描述参考电压产生电路3的结构。图2是示出根据第一实施方 式的驱动电路100的结构的电路图。在本实施例中，参考电压产生电路3由电阻器R1 (也 被称为第一电阻器）、电阻器R2 (也被称为第二电阻器）和差分放大器AMP组成。在本实施 例中，相位调节器6插在参考电压产生电路3和AC电压信号源1之间。需要指出的是，相 位调节器6不是必要的元件。
[0057] 差分放大器AMP的同相输入端通过相位调节器6连接AC电压信号源1的端子T2 和电压-电流转换电路2的正相输入端。差分放大器AMP的反相输入端通过电阻器R1连 接AC电压信号源1的端子T1和DC电源5的高压端。进一步地，差分放大器AMP的反相输 入端通过电阻器R2连接该差分放大器AMP的输出端。
[0058] 在下文中描述驱动电路100的运行的具体实施例。AC电压信号源1接收VDD/2的 电力供应并且输出频率f= 50曲Z的、振幅A=IV的AC正弦信号。如果VDD= 2. 4V，AC 信号V2为在1. 2V+ 1. 0V的范围中变化的AC正弦信号。
[0059] 在下文中，电阻器R1和电阻器R2的电阻分别表示为R1和R2。如果R1 = 1化Q 并且R2 = 9kQ，参考电压V21由下面的等式（1)表示。在随后的等式中，t表示时间。
[0060] [等式 1]
[0061]
【主权项】
1. 一种驱动电路，包括： 信号源，所述信号源输出AC信号； 电压产生电路，所述电压产生电路包括根据所述AC信号产生具有恒定振幅的第一 AC 电压的差分放大器并将该第一 AC电压输出至外部负载的一端；以及 电压-电流转换电路，所述电压-电流转换电路根据所述AC信号向所述外部负载的另 一端提供与所述第一 AC电压反相的具有恒定振幅的AC电流。
2. 根据权利要求1所述的驱动电路，其中 所述AC信号为相对于指定电压以恒定振幅变化的正电压。
3. 根据权利要求2所述的驱动电路，其中 所述电压产生电路包括： 第一电阻器，所述指定电压施加于所述第一电阻器的一端，所述第一电阻器的另一端 连接所述差分放大器的反相输入端，以及 第二电阻器，所述第二电阻器的一端连接所述差分放大器的反相输入端，所述第二电 阻器的另一端连接所述差分放大器的输出端， 其中所述AC信号输入至所述差分放大器的同相输入端，并且 其中所述第一 AC电压从所述差分放大器的输出端输出。
4. 根据权利要求3所述的驱动电路，其中 所述第一电阻器和第二电阻器中的一者或两者为可变电阻器，并且 所述驱动电路还包括控制所述第一电阻器和第二电阻器中的一者或两者的电阻的控 制电路。
5. 根据权利要求4所述的驱动电路，还包括： 相位调节器，所述相位调节器位于所述信号源和所述电压-电流转换电路之间或者位 于所述信号源和所述电压产生电路之间，并且调节所述AC信号的相位， 其中，所述控制电路控制所述相位调节器中所述AC信号的相位调整量。
6. 根据权利要求2所述的驱动电路，其中 所述电压产生电路包括： 第一电阻器，所述AC信号施加于所述第一电阻器的一端，所述第一电阻器的另一端连 接所述差分放大器的反相输入端，以及 第二电阻器，所述第二电阻器的一端连接所述差分放大器的反相输入端，所述第二电 阻器的另一端连接所述差分放大器的输出端， 其中所述指定电压输入至所述差分放大器的同相输入端，并且 其中所述第一 AC电压从所述差分放大器的输出端输出。
7. 根据权利要求6所述的驱动电路，其中 所述第一电阻器和第二电阻器中的一者或两者为可变电阻器，并且 所述驱动电路还包括控制所述第一电阻器和第二电阻器中的一者或两者的电阻的控 制电路。
8. 根据权利要求7所述的驱动电路，还包括： 相位调节器，所述相位调节器位于所述信号源和所述电压-电流转换电路之间或者位 于所述信号源和所述电压产生电路之间，并且调节AC信号的相位， 其中，所述控制电路控制所述相位调节器中所述AC信号的相位调整量。
9. 根据权利要求2所述的驱动电路，其中 所述指定电压输入至所述差分放大器的同相输入端， 所述AC信号输入至所述差分放大器的反相输入端，并且 所述第一 AC电压从所述差分放大器的输出端输出。
10. 根据权利要求1所述的驱动电路，还包括： 位于所述信号源和所述电压-电流转换电路之间或位于所述信号源和所述电压产生 电路之间的相位调节器，并且调节所述AC信号的相位。
11. 根据权利要求10所述的驱动电路，进一步包括： 控制所述相位调节器中所述AC信号的相位调整量的控制电路。
12. 根据权利要求1所述的驱动电路，其中 所述信号源向所述电压-电流转换电路输出第一 AC信号作为AC信号，向所述电压产 生电路输出第二AC信号作为AC信号，并且配置为能够调节所述第一 AC信号和第二AC信 号的相位。
13. -种驱动电路，包括： 信号源，所述信号源输出AC信号； 电压产生电路，所述电压产生电路根据所述AC信号向外部负载的一端输出具有恒定 振幅的第一 AC电压；以及 电压-电流转换电路，所述电压-电流转换电路根据所述AC信号向所述外部负载的另 一端提供与所述第一 AC电压反相的具有恒定振幅的AC电流。
14. 一种驱动外部负载的方法，包括： 从信号源输出AC信号； 由包括差分放大器的电压产生电路根据所述AC信号产生具有恒定振幅的第一 AC电 压，并将所述第一 AC电压输出至外部负载的一端；以及 由电压-电流转换电路根据所述AC信号向所述外部负载的另一端提供与所述第一 AC 电压反相的具有恒定振幅的AC电流。
15. -种驱动外部负载的方法，包括： 从信号源输出AC信号； 由电压产生电路根据AC信号向外部负载的一端输出具有恒定振幅的第一 AC电压；以 及 由电压-电流转换电路根据AC信号向所述外部负载的另一端提供与所述第一 AC电压 反相的具有恒定振幅的AC电流。
【专利摘要】驱动电路包括信号源、电压产生电路和电压-电流转换电路，所述信号源输出AC信号，所述电压产生电路包括根据AC信号产生具有恒定振幅的第一AC电压的差分放大器并将第一AC电压输出至外部负载的一端，所述电压-电流转换电路连接所述外部负载的另一端并根据AC信号向所述外部负载提供与第一AC电压反相的具有恒定振幅的AC电流。
【IPC分类】G05F1-56
【公开号】CN104865999
【申请号】CN201410713182
【发明人】水田元纪
【申请人】瑞萨电子株式会社
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年11月27日
【公告号】US20150244335
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