基于SPWM的16通道LED恒流驅(qū)動芯片設計.pdf

1、作為新一代信息顯示的產(chǎn)品,LED顯示屏以其大屏幕、寬視角、高清晰度、節(jié)能環(huán)保等諸多優(yōu)點被廣泛應用在交通、體育、金融、安全等領域來顯示豐富多彩的信息。LED驅(qū)動芯片作為顯示系統(tǒng)的關鍵組成部分,對于顯示屏的顯示效果,起到了至關重要的作用。起初功能單一的通用型驅(qū)動芯片已無法滿足高質(zhì)量LED顯示屏的要求,多功能的專用型恒流驅(qū)動芯片正成為當前研究的熱點。
　　本論文分析并設計了一種基于SPWM的16通道LED顯示屏恒流驅(qū)動芯片,輸入電壓為5

2、V,輸出電流為5~60mA并且精確可調(diào)。位間和片間電流差異很小,可以處理12位4096級灰度數(shù)據(jù),同時灰階時鐘頻率高達25MHz,保證了LED大屏幕的高質(zhì)量顯示。
　　芯片的數(shù)字電路內(nèi)建了 SPWM調(diào)制模塊,將導通時間分散成數(shù)個較短的導通時間,增加了顯示屏刷新率,降低了畫面閃爍。另外,SPWM模塊可降低對灰階時鐘頻率的要求,只需數(shù)兆赫茲即可實現(xiàn)12位灰階的脈沖寬度調(diào)變。
　　芯片的模擬電路用來進行精確的恒流控制,各通道間電流

3、大小一致且不受輸出端負載電壓的影響。在電流調(diào)節(jié)時,除選用不同阻值的外接電阻外,還可以使用8位的電流增益進行調(diào)整。同時,模擬電路還對芯片進行溫度保護以及對控制的LED進行開路/短路檢測。
　　電路設計完成后,采用CSMC0.5um標準CMOS工藝,在Cadence下使用Spectre仿真器對各個模塊的性能指標進行了仿真驗證。對仿真結果的分析表明,芯片較好的實現(xiàn)了設計功能,并且位間和片間的電流誤差分別小于1％和6%,達到了預期指標。最