一款应用于多通道CZT探测器的12-bit 1MS/s SAR-ADC芯片

本文提出了一种应用于多通道CZT探测器低功耗、小面积、抗辐照12位1MS/s逐次逼近模数转换器芯片。为了提高SAR-ADC的精度,提出了一种新型比较器,该比较器能够实现失调电压自校准功能。同时为了减少电荷分配DAC中电容失配的问题,提出了分散式电容阵列。通过电路级和版图级技术加固,提高该SAR-ADC芯片的抗辐照能力。原型芯片采用TSMC 0.35um 2P4M CMOS工艺。电源电压为3.3V和5V,采样率是1MS/s。该SAR-ADC芯片能够实现高达67.64dB的信纳比SINAD,然而仅消耗10mWz功耗。该芯片核心面积为1180um×1080um。     

10-bit TFT-LCD源驱动电路的设计

DAC和驱动Buffer是TFT-LCD源驱动电路芯片中的重要模块,决定着芯片的主要性能。文章讨论了传统的R-DAC结构及其用于10-bit TFT-LCD源驱动电路时的弊端,详细阐述了新型R-DAC+C-DAC的原理以及设计方法,并采用0.35μm 5VCMOS工艺设计和实现了该电路。Hspice仿真结果表明,所设计的DAC电路的DNL和INL分别小于0.4LSB和1.5LSB,输出电压的建立时间小于3.5μs。该新型结构DAC的面积约是传统结构面积的1/8,且能够实现10亿色(210×210×210)的全真彩显示。     

CMOS图像传感器内置电源模块的研究与设计

电源模块是CMOS图像传感器芯片的一个重要组成部分,其性能直接影响着芯片的功耗以及所拍摄画面的质量.文中从CMOS图像传感器的像素结构和列读出电路原理出发,提出了一种低功耗、可编程控制的电源模块设计思想,并采用0.18μm CMOS工艺完成了电路设计.Hspice仿真结果表明,电源模块在启动70ms后能够生成稳定、正确的电压,其平均功耗小于1mW.     

用于AM-OLED驱动芯片的MDDI物理层传输电路设计

高速串行接口MDDI(Mobile Display Digital Interface)标准具有传输速率高、功耗小、可靠性高、引脚数目少以及EMI(Electro-Magnetic Interference)噪声小等优点,广泛应用于手机等便携式移动显示设备中.基于TSMC0.35μm CMOS工艺,设计实现了一种用于AM-OLED(Active Matrix-Organic Light Emitting Diode)驱动芯片的MDDI物理层传输电路.该电路支持标准模式和低功耗模式.经仿真验证,MDDI的传输速率可达400 Mb/s,完全满足MDDI协议标准.在低功耗模式下,其静态功耗仅为0.75mW.     

数字自校准12-bitSAR-ADC的系统级设计与仿真

逐次逼近模数转换器(SAR-ADC)具有低功耗和小面积的特点.针对12-bit SAR-ADC,对其中的电阻-电容式DAC的输出电压误差进行了分析,并给出了相应的校准算法,以提高SAR-ADC的精度.基于该电路结构和校准算法,搭建了MATLAB/Simulink系统级模型,经仿真验证,校准后ADC的静态特性和动态特性均得到了显著改善,DNL和INL分别减小约1LSB和2LSB,ENOB约增加1bit.     

温度系数可调的基准电压产生电路研究与设计

由于TFT-LCD显示屏的物理特性随温度而发生变化,驱动电路必须提供具有相同温度特性的驱动电压,以补偿显示屏的温度特性,进而提高显示画质。文章研究并设计了一种用于TFT-LCD彩屏手机驱动芯片的基准电压产生电路,其输出电压的绝对值与温度系数可编程调节,从而可实现与液晶显示屏的温度特性相匹配。介绍了该电路的各子模块电路,包括偏置电路、带隙基准电路和输出电压调节电路,详细分析了带隙基准电路所产生的基准电压的温度系数及其调节原理。用Hspice对采用0.25μmCMOS工艺设计的电路进行了仿真。仿真结果表明,基准电压的温度系数可从-1.24~1.13mV/℃变化,输出电压的绝对值可从1.8~2.1V调节,最大可提供负载电流40mA。     

中小屏幕TFT-LCD驱动芯片的输出缓冲电路

在分析中小屏幕TFT-LCD驱动芯片的负荷特性的基础上,提出了一种新型的驱动电压输出缓冲电路结构.通过负反馈动态控制输出级的工作状态,具有交替提供拉电流和灌电流的驱动能力,可有效抑制输出电压的波动.与传统的两级运算放大器电路相比,该电路结构简单,稳定性能好,降低了静态功耗并节省了芯片面积.采用0.25μm CMOS工艺设计并实现了两种不同输出电压的缓冲电路.HSPICE仿真结果表明,输出电压缓冲电路的静态电流为3μA,Offset电压小于±2mV.同时,当TFT-LCD的驱动电压在-8～ 16V之间切换时,输出电压的波动范围小于±0.4V,输出电压的恢复时间小于7μs.经对工程样片的测试知,其性能完全满足中小屏幕TFT-LCD驱动控制芯片的要求.     

手机用TFT-LCD驱动控制芯片电源模块设计

电源模块是TFT-LCD驱动控制芯片内置模拟电路的一个重要组成部分,其性能直接影响着芯片的功耗以及彩屏手机的显示画质。文章从TFT-LCD的驱动原理出发,提出了一种低功耗、易调节的电源模块设计思想,所产生的电压值可实现编程控制。用Hspice对采用0.25μmCMOS工艺设计的电路进行仿真表明,系统在启动200ms后能够生成稳定、正确的驱动电源电压,其静态功耗小于2mW。     

手机用TFT-LCD驱动芯片接口电路的研究与设计

接口电路是手机用单片集成TFT-LCD驱动芯片的重要组成部分,用于MPU与驱动芯片之间的数据通信。文章详细分析了目前占市场主导的176RGB×220分辨率、26万色的手机液晶显示驱动芯片中接口电路的功能,包括系统接口和外部高速接口的工作原理和动作时序,同时介绍了接口模式之间的转换。在此基础上提出了一种接口电路的设计方案,并且在0.18μm工艺下实现了该电路。仿真结果表明,此电路完全实现了芯片规格中要求的接口功能,可以完成18/16/9/8-bit并行接口、串行接口以及18/16/6-bit外部高速接口的可选择使用。DC综合结果显示,接口电路的面积约为4600多门,可以工作的频率达到12.5MHz。     

基于FPGA的MDDI数据处理电路实现

介绍了一种基于FPGA的MDDI(mobile display digital interface)数据处理电路设计;基于单片集成AM-OLED驱动控制芯片的设计需求以及并行数据总线在移动显示设备上存在的不足,设计了MDDI数据处理电路;MDDI作为一种高速串行移动显示数字接口标准,具有连线数量少,信号传输可靠性高,低功耗等特点,广泛应用于移动显示终端领域;所设计的MDDI Type2主端数据处理电路采用两级状态机控制内部电路,主状态机用于控制从状态机的状态切换,从状态机则用于实现MDDI数据的生成;通过加入可配置寄存器,实现对数据包生成和接口模式的控制;采用Verilog语言编写RTL级代码实现MDDI Type2数据处理电路软核;使用Xilinx工具综合的结果表明,该数据处理电路能够支持480-RGB×320、26万色的AM-OLED显示屏,数据传输速率可达180 Mbps,其性能指标满足系统设计要求。