본 논문에서는 LED 백라이트를 위한 고속 스위칭 전류-펄스 드라이버(Current-Pulse Driver)를 제안하였다. 제안한 전류-펄스 드라이버는 드레인 정규화 전류미러(Regulated Drain Current Mirror : RD-CM)[1]와 고전압 NMOS 트랜지스터(High-Voltage NMOS Transistor : HV-NMOS)로 구성되었다. 동적 gain-boosting 앰프(Dynamic Gain-Boosting Amplifier : DGB-AMP)를 사용하여 전류-펄스 스위칭 응답속도를 향상시켰다. 출력 전류-펄스 스위치가 꺼졌을 때, RD-CM의 HV-NMOS 게이트 커패시턴스에 충전된 전하가 방전되지 않기 때문에 스위치가 다시 켜졌을 때, HV-NMOS 게이트 커패시턴스를 다시 충전할 필요가 없다. 제안한 전류-펄스 드라이버에서는 게이트 커패시턴스의 반복적인 충 방전 시간을 제거함으로써 전류-펄스 스위칭 동작을 고속으로 하도록 하였다. 검증을 위하여 SV/40V 0.5um BCD 공정으로 칩을 제작하였다. 제안한 전류-펄스 드라이버의 스위칭 지연시간을 기존 드라이버에서의 700ns에서 360ns로 줄일 수 있었다.
A fast-switching current-pulse driver for light emitting diode (LED) backlight is proposed. It uses a regulated drain current mirror (RD-CM) [1] and a high-voltage NMOS transistor (HV-NMOS). It achieves the fast-response current-pulse switching by using a dynamic gain-boosting amplifier (DGB-AMP). The DGB-AMP does not discharge the large HV-NMOS gate capacitance of the RD-CM when the output current switch turns off. Therefore, it does not need to charge the HV-NMOS gate capacitance when the switch turns on. The proposed current-pulse driver achieves the fast current switching by removing the repetitive gate discharging and charging. Simulation results were verified with measurements performed on a fabricated chip using a 5V/40V 0.5um BCD process. It reduces the switching delay to 360ns from 700ns of the conventional current-pulse driver.
