基于SPWM的16通道LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì).pdf

1、作為新一代信息顯示的產(chǎn)品,LED顯示屏以其大屏幕、寬視角、高清晰度、節(jié)能環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用在交通、體育、金融、安全等領(lǐng)域來(lái)顯示豐富多彩的信息。LED驅(qū)動(dòng)芯片作為顯示系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,對(duì)于顯示屏的顯示效果,起到了至關(guān)重要的作用。起初功能單一的通用型驅(qū)動(dòng)芯片已無(wú)法滿足高質(zhì)量LED顯示屏的要求,多功能的專用型恒流驅(qū)動(dòng)芯片正成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。
　　本論文分析并設(shè)計(jì)了一種基于SPWM的16通道LED顯示屏恒流驅(qū)動(dòng)芯片,輸入電壓為5

2、V,輸出電流為5~60mA并且精確可調(diào)。位間和片間電流差異很小,可以處理12位4096級(jí)灰度數(shù)據(jù),同時(shí)灰階時(shí)鐘頻率高達(dá)25MHz,保證了LED大屏幕的高質(zhì)量顯示。
　　芯片的數(shù)字電路內(nèi)建了 SPWM調(diào)制模塊,將導(dǎo)通時(shí)間分散成數(shù)個(gè)較短的導(dǎo)通時(shí)間,增加了顯示屏刷新率,降低了畫(huà)面閃爍。另外,SPWM模塊可降低對(duì)灰階時(shí)鐘頻率的要求,只需數(shù)兆赫茲即可實(shí)現(xiàn)12位灰階的脈沖寬度調(diào)變。
　　芯片的模擬電路用來(lái)進(jìn)行精確的恒流控制,各通道間電流

3、大小一致且不受輸出端負(fù)載電壓的影響。在電流調(diào)節(jié)時(shí),除選用不同阻值的外接電阻外,還可以使用8位的電流增益進(jìn)行調(diào)整。同時(shí),模擬電路還對(duì)芯片進(jìn)行溫度保護(hù)以及對(duì)控制的LED進(jìn)行開(kāi)路/短路檢測(cè)。
　　電路設(shè)計(jì)完成后,采用CSMC0.5um標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝,在Cadence下使用Spectre仿真器對(duì)各個(gè)模塊的性能指標(biāo)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。對(duì)仿真結(jié)果的分析表明,芯片較好的實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)功能,并且位間和片間的電流誤差分別小于1％和6%,達(dá)到了預(yù)期指標(biāo)。最