三通道單線(xiàn)傳輸LED驅(qū)動(dòng)集成電路的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著新型節(jié)能能源技術(shù)和半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展，有著發(fā)光效率高、使用壽命長(zhǎng)、環(huán)保的LED產(chǎn)品大量出現(xiàn)，相應(yīng)的高性能的LED驅(qū)動(dòng)芯片也大量的被研究，目前，隨著顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)各類(lèi)型的LED及其驅(qū)動(dòng)電路的需求也猛增。而大型LED系統(tǒng)往往采用各種總線(xiàn)協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸，然而實(shí)際傳輸線(xiàn)上有阻抗不匹配、電磁干擾等問(wèn)題，導(dǎo)致信號(hào)在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)了變形，甚至使整個(gè)LED系統(tǒng)癱瘓。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，本論文設(shè)計(jì)了一款LED驅(qū)動(dòng)集成電路。該電路

2、可實(shí)現(xiàn)LED芯片間時(shí)間和灰度數(shù)據(jù)的級(jí)聯(lián)，芯片內(nèi)部集成有時(shí)鐘提取電路、帶隙基準(zhǔn)電路、校正的脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation,PWM）時(shí)鐘電路等電路。單線(xiàn)傳輸使得系統(tǒng)抗時(shí)序干擾的能力加強(qiáng)，使得該芯片的級(jí)聯(lián)個(gè)數(shù)不受信號(hào)傳送的限制。全文的主要研究?jī)?nèi)容和相關(guān)結(jié)果總結(jié)如下：
　　1．設(shè)計(jì)了一個(gè)帶隙基準(zhǔn)電路及偏置電流電路：它通過(guò)兩個(gè)串聯(lián)基極-射極電壓及高性能的運(yùn)放來(lái)得到了溫度系數(shù)為13.28ppm的帶隙基準(zhǔn)電路；通過(guò)帶

3、隙基準(zhǔn)產(chǎn)生的PTAT電流與按一定比例的三極管負(fù)溫度系數(shù)電流相加得到了溫度系數(shù)為118.6ppm的穩(wěn)恒電流電路。
　　2．設(shè)計(jì)了一個(gè)芯片內(nèi)部電源鉗位電路：通過(guò)電阻分壓及比較器輸出反饋來(lái)控制高電源電壓時(shí)，使得芯片內(nèi)部有穩(wěn)定的5.4V電壓。
　　3．設(shè)計(jì)了兩個(gè)振蕩器電路及時(shí)鐘提取模塊：利用恒定電壓與電流，設(shè)計(jì)了一個(gè)時(shí)鐘頻率為2.165MHz的張弛振蕩電路，而另一個(gè)數(shù)控振蕩器與數(shù)字鑒頻器則用于時(shí)鐘的提取，能較好的提取400k到800

4、kHz的數(shù)據(jù)時(shí)鐘。
　　4．設(shè)計(jì)了一個(gè)基于物理亮度校正的PWM時(shí)鐘電路及LED驅(qū)動(dòng)模塊：由于不同物理亮度對(duì)應(yīng)不同的明度響應(yīng)率，校正的PWM時(shí)鐘電路控制PWM不同時(shí)鐘段的脈寬來(lái)校正其不同；通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊得到的數(shù)據(jù)，給每一級(jí)LED芯片的R、G、B通道分別賦值8位灰度數(shù)據(jù)；進(jìn)而對(duì)每一個(gè)通道的LED實(shí)現(xiàn)256級(jí)灰度調(diào)節(jié)。
　　5．設(shè)計(jì)了一個(gè)完整的LED驅(qū)動(dòng)電路，并對(duì)其進(jìn)行仿真及版圖設(shè)計(jì)：通過(guò)仿真證實(shí)該芯片的設(shè)計(jì)達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，該集