【摘 要】
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LED驱动电路，为发光二极管灯具的核心器件。随着全球倡导绿色照明以及节能的迫切需求，越来越多的照明产品进入到发光二极管光源的时代。作为发光二极管灯具的核心器件，LED驱动芯
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LED驱动电路，为发光二极管灯具的核心器件。随着全球倡导绿色照明以及节能的迫切需求，越来越多的照明产品进入到发光二极管光源的时代。作为发光二极管灯具的核心器件，LED驱动芯片扮演着越来越重要的角色。而三基色LED驱动芯片满足了装饰照明中对LED颜色和变化的要求，因而在装饰照明领域中逐步得到较大的推广和使用。 本文根据三基色LED驱动芯片的应用模式，设计了一款三通道脉冲式的LED驱动芯片。该芯片自带3路PWM驱动输出，具有8位（256灰度等级）数据解析，2048级对比度的显示性能。芯片采用自动整形转发技术，在具体工程应用中可以实现芯片单线控制级联功能。本文的驱动芯片完全通过dracula的DRC和LVS验证，并在2012年2月送往晶圆厂华润上华进行加工制作，目前正等待晶圆厂的制作结果。 整个芯片设计划分为前端和后端设计两大部分。前端设计将芯片电路主要划分为模拟电路和数字电路两大模块，其中模拟电路包括上电复位和环形振荡器；数字电路包括分频和模式选择、同步刷新信号检测、解码、信号处理、Gamma校正以及PWM产生器等各电路模块。文中采用全原理图输入的设计方法分别对各模块的具体电路进行了设计，对解码、信号处理及Gamma校正模块提出多种设计方案，最后综合考虑电路规模和性能等因素选取合适的方案进行整体芯片的电路设计。前端电路设计完成之后，在Cadence软件中进行整体电路的数模混合仿真，最后经FPGA实物验证表明软件的仿真结果与FPGA实物验证结果相一致，且都能达到预期的指标要求。 后端设计在Cadence软件中采用CSMC05的工艺完成。用全定制的方法优化设计了LED驱动芯片所需的单元版图库，并最终调用单元版图完成了整块驱动芯片的版图设计。为保证芯片性能的可靠性，整体版图的外部还添加了I/O保护单元和“电荷泄放”电路。整体版图设计中采用全手工布局布线的方法完成，最大程度上优化了版图面积和性能。
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