【摘 要】
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随着科学技术的进步和户外广告的发展,社会对户外媒体的要求也越来越高,这使得大型彩色LED显示屏成为显示领域的主流。因此,对具有多路输出且输出电流高度一致的LED驱动芯片
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随着科学技术的进步和户外广告的发展,社会对户外媒体的要求也越来越高,这使得大型彩色LED显示屏成为显示领域的主流。因此,对具有多路输出且输出电流高度一致的LED驱动芯片的研究具有重要意义。 本文根据LED的工作原理设计了一种高一致性的16位LED恒流驱动芯片。该芯片具有16个输出通道,可支持25MHz的数据移位时钟。工作电压为4.5~5.5V,工作温度为-40~85℃时可输出3~40mA的电流,输出电流的大小可调。电路的主要创新点在于采用高精度基准电压抗失调技术和驱动电流输出匹配技术,以及对掺杂浓度等工艺参数和芯片版图的特殊设计,保证了电流在各种工作情况下的稳定及各通道间电流的较高的一致性。 整个芯片的设计分为前端设计与后端设计两大部分。前端电路设计包括模拟电路的设计与数字电路的设计。模拟电路主要包括运算放大器、带隙基准、电流调节电路、功能电路。数字电路主要有反相器、锁存器、D触发器、逻辑控制电路及整形电路。 后端设计主要进行芯片版图的设计。版图设计采用CSMC0.5μm CMOS数模混合工艺,并用全定制的方法完成版图。为保证芯片的可靠性,在整体版图的外部添加I/O保护单元及ESD静电保护电路。在版图设计完成后,对版图进行参数提取并进行了后仿真,仿真结果显示芯片内部的输出电流误差小于3％,芯片间的输出电流误差小于6%,设计的芯片性能良好,达到预定指标。芯片的最终有效面积为928μm×1750μm。
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