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在人们日益关注环境与能源的今天,发光二极管(LED, Light Emitting Diode)因为有着寿命长、耗能低、污染小等优点,必将代替传统光源成为新一代绿色光源。LED在背光源、显示屏和装饰照明等方面的广泛应用,推动了LED驱动芯片的研究与发展。各种新型的LED驱动芯片不断被提出以满足市场的需求,LED驱动芯片的设计已经成为研究热点。本论文设计了一种18通道恒流LED驱动芯片,主要用于室内外LED显示屏,走字屏和LED装饰照明系统。芯片中包含了144位串行移位寄存器,数据锁存器,带隙基准源,内部振荡器和高压可编程恒定电流输出驱动级,采用了CSMC(CSMC, China Semiconductor Manufacturing Corporation) 0.5μm CMOS工艺制造。芯片的工作电压为3.3V ~ 5.5V ,输出驱动级可以承受高达40V的输出电压,有18路恒定电流的输出,同时输出电流精度高,同一芯片各通道间的输出电流匹配度可达到±2%,不同芯片之间的输出电流匹配度可达到±4%。每个通道可输出高达30mA的恒定电流。芯片采用了8位PWM(PWM, Pulse Wide Modulation)脉宽调制,可以实现256级LED灰度调节,并且具有过温保护功能。本论文完成的工作主要包括了:1、在研究了大量LED驱动芯片设计的基础上,提出了具体设计指标、系统整体电路结构及工作原理。2、对芯片中一些重要的子电路模块进行了详细介绍,包括基本工作原理、电路结构,并在此基础上提出了性能更优的新型电路,采用Cadence的Spectre对各子电路模块进行了仿真。3、完成芯片的设计后,对芯片进行了整体仿真,仿真结果表明芯片可以在PWM灰度控制下输出恒定电流,整体性能达到了设计指标。采用CSMC 0.5μm工艺对版图进行了设计,整个芯片面积仅为1963×1229μm 2。4、芯片流片后,对其进行测试的结果表明,芯片工作正常,芯片通道间电流匹配度达到了±2 %,芯片间电流匹配度在±4%之内,最大功耗约为78mW。