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和记APP首页:一种彩色LED显示屏16位恒流驱动芯片设计

发布时间:2021-01-21    来源:和记APP官网首页58432

本文摘要:目前,大型彩色LED显示器已成为高清晰度大屏幕液晶显示器的主流产品。

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目前,大型彩色LED显示器已成为高清晰度大屏幕液晶显示器的主流产品。这是由发光二极管和驱动集成电路芯片组成的大型平面显示设备,表明设备的集成电路驱动芯片主要用作接管后末端控制系统的数字信号。前端屏幕发光二极管传导,显示配置信息。

因此,驱动芯片的性能对LED显示器的质量起着重要的作用。近年来,随着LED显示器呈现出技术的缓慢发展,专用芯片已经沦为大型彩色LED显示器的主流驱动芯片,但还没有需要解决的主要问题。尤其是多种恒流驱动显示技术是核心。

准确的多位恒流驱动需要大型彩色LED显示器表示的均匀分布、一致性和业务价值。本文以CSMC0.5m5VCMOS工艺为基础,利用高精度基准电压外用故障和驱动电流输入等,设计了限制在户外工作环境下的彩色LED显示器16位恒流驱动专用芯片。

通过建模测试和切片检查开发的芯片被证明超过了拒绝指标。1芯片系统设计芯片的系统结构如图1右图所示。电路系统主要还包括带隙基准、恒流基准、高精度电流放大器和逻辑控制等模块。其中,带隙基准模块精度低,产生湍流基准电压,恒流基准模块利用基准电压和插件电阻产生一定的基准电流,各地下通道的高精度电流放大器完成了基准电流的放大和缩小。

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逻辑控制模块完成和切换字符串,并为每个地下通道提供控制功能。图1芯片内部结构箱2电路设计和建模2.1带隙基准模块位于带隙基准模块中,实际运算放大器几乎不平坦,因此没有不平衡的电压和低频噪音。另外,晶体管不匹配引起的随机误差对基准源精度的影响也很小。因此,为了带隙基准模块的温度稳定性、抗噪声性能和准确性,设计了图2右侧的带隙基准模块结构。

包括启动电路和偏置电路、带隙基准电压源本体电路、振荡器、RC低通滤波器和电流镜等电路。启动电路刚打开模块电源时,电路帮助离开零点。偏置电路主要获得振荡器和运算放大器所需的软偏置。

在此,利用与电源相关的偏置技术设计启动和偏置电路,提高电源感应比率和电压调节亲合率,提高带隙基准模块的准确度。带隙基准电压源主体电路由运算放大器、斩波调制电路和调制电路组成,本文认为,利用斩波调制技术可以避免运算放大器的输出不平衡电压,有效地诱导装置噪音。振荡器产生有序的方波信号,用作斩波调制和调制电路的MOS功率管的连接控制。这里使用逆变器中包含的环形振荡器,通过逆变器的相对波展开整形,确保信号的输入质量,增加芯片面积。

通过连接到运算放大器输入端的RC低通滤波器,可以进一步防止噪音的影响。电流镜获得对其他电路模块的偏置电流,利用从带隙基准电压源输入电压所需的偏置MOS管电流源方法提高温度稳定性,提高传输偏置电压的电缆不受干扰的程度。

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图2带隙基准模块的电路结构图使用Hspice模拟器将上面设计的带隙基准模块在-40至80处展开温度扫描。结果表明,当电源电压VDD=5.0V,5个工艺角度不同时,基准电压会根据温度位移到2.2mV,温度系数超过14.7PPM/C。

2.2恒流参考模块在本设计中,恒电流参考模块使用准确的插件电阻和运算放大器的负反馈,获得高精度电流放大器的恒定电流标准。考虑到高精度电流放大器在电源状态下工作,如图3右侧所示,设计中添加了增强的电流镜、钳形电流镜和追随者。其中,运算放大器使用两级结构,通过米勒补偿,确保系统的稳定性,并加入电阻方法,防止零的影响。

改进后的电流镜被用作栅极长度调制效果增加引起的不一致,提高了输出阻抗和输入驱动电流的指定精度。钳形电流镜提高电流镜速度,反对25MHz的数据移动频率和高速电流呼吁。追随者阻止高精度电流放大器干扰恒流基准模块。

图3恒流基准模块的电路结构建模结果显示,VDD=5.0V,不同工艺角度下-40至80的常数基准模块产生的基准电流与插件电阻REXT成反比,大小为1.25V/REXT,偏差在0.1%范围内。


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