fed驱动芯片的研究和设计

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1、摘要场致发射显示(FED)技术是平板显示技术之一，它具有阴极射线管(CAT)的高画质和液晶显示(LCD)薄型低耗的双重技术优势，近些年来，大屏幕FED显示已得到广泛研究。而FED驱动芯片的性能与成本对整机性能与成本有直接影响，高性能、低成本的驱动芯片是FED产品产业化的关键。国内在FED驱动芯片设计领域相对落后。因此，FED驱动芯片的研究势在必行。本文对比分析了多种FED显示驱动的实现方法，并结合场致发射的基本结构原理，确定了脉宽调匍J(PWM)的实现方案。在此基础上，将芯片分为控制电路和高压驱动两个部分，分别确定了其电路结构与

2、晶体管尺寸。控制电路基于华润上华科技有限公司(CSMC)0．5I-tm工艺线设计，经Spectre仿真实现了PWM的功能。高压驱动采用了较为成熟的高压电路(该电路结构已成功应用于PDP驱动芯片)，并通过Hspice仿真验证。最后，将两个部分结合起来，完成了全电路的Hspice仿真验证及版图的设计。此芯片采用CSMC0．59m100VCDMOS工艺制造。经流水后测试，在输入电压为5V，移位和计数频率为25MHz的条件下，实现了256级灰度调制的功能，实现了96路的高压输出，其中静态输出可以达到80V，但动态工作时电流增幅较大，只能

3、达到30V。经分析主要有两点原因，其一是新工艺的偏差，其二是产生了台阶效应，这两点可以通过调整高压电路的相关参数加以改进。关键字：场致发射显示，PWM，FED驱动芯片，控制电路，高压驱动AbstraetAbstractTheFieldEmissionDisplay(FED)technologyisoneoftheflatdisplaytechnology．IthasbothhighfeatureasCRTsandthinboardwithlowpowerdissipationasLCDs．Inrecentyears，bigscr

4、eenFEDdisplayhasbeenwidelystudied．AstheperformanceandthecostofFEDdriverICsdirectlyaffectthewholesystem，thehi曲performanceandlowcostFEDdriverICsarethekeytoimplementindustrialization．ButtheFEDdriverICdesignrelativelydropsbehindinChina．Thus，theresearchontheFEDdriverICisi

5、mperativeunderthesituation．Onthebaseofthebasicstructureandtheoryoffieldemission,severalFEDdisplaydrivermethodshavebeenstudiedinthethesisandthepulsewidthmodulation0"WM)hasbeenusedinthefinalproject．Thechipincludestwoparts：thecontrolcircuitsandthehi【ghvoltagedrivercircu

6、its，whosestructureandtrasistors’sizehavealsobeenwelldesigned．ThecontrolcircuitsarebasedonCSMC0．51amtechnologyandimplementthePWMfunctionwiththesimulationofSpectre．ThehighvoltagecircuitsusedinthehighvoltagedriverarematurestructurewhichhasbeensuccessfullyusedinPDPdriver

7、ICsandalsogetthroughthesimulationwithHspice．Atlast,thewholechiphasbeensimulatedbyHspiceandthelayouthasalsobeenfinished．ThechiphasbeenfabricatedwithCSMC0．51xmlOOVCDMOStechnology．Thetestresultsshow,whentheinputis5v,theshiftfrequencyandcounterfrequencyis25MHz,thechipimp

8、lements256levelsGray—Shademodulationand96channelshi曲voltageoutputs，whosestaticoutputscanreach80V．But,whenthechipworks，thecurrentoft