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。     

用于碲锌镉探测器前端读出电路的SAR ADC设计

针对碲锌镉探测器前端读出电路要求低功耗、低噪声、高精度的特点,设计了一种12-bit、1Ms/s的逐次逼近式模数转换器(SAR ADC).该模数转换器由数模转换器(DAC)和比较器等组成.其中DAC采用电荷按比例缩放结构,利用电荷守恒原理,提高了缩放电容的匹配精度.比较器采用多级预放大器级联的动态锁存器结构,采用输出失调校准技术提高了比较器的精度.整个电路采用TSMC 0.18μm 1P6M CMOS混合工艺进行设计和实现.仿真结果表明,在1MHz的采样率、输入为97KHz正弦信号下,SAR ADC的DNL为-0.1/0.37LSB,INL为-0.44/0.32LSB,SNR为65.33dB,ENOB为10.55bit,功耗为1.17mW,满足了系统的设计要求.     

交流直接输入的LED照明驱动芯片研究与设计

本文设计了一种交流市电直接输入的LED照明驱动系统及芯片.该系统无需AC-DC变换器,同时具有功率因数校正的功能.采用高压BCD工艺进行电路设计和仿真,以脉宽调制(PWM)峰值电流的方式实现LED中电流跟随电压波形,达到提高功率因数的目的.整个系统无需使用大容量电解电容,可大大提高整个LED照明系统的工作寿命.驱动芯片结构简单,易于实现,无需复杂的数字处理单元.     

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。     

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。     

应用于PWM降压DC-DC变换器的高性能误差放大器

提出了一种应用于PWM降压型DC-DC变换器的高性能误差放大器。该误差放大器采用反馈结构,具有较大的动态范围,并可消除噪声影响,从而显著减小了DC-DC电源的纹波电压。另外,采用该误差放大器还有效地减小了电源启动时间。文中提出的误差放大器电路及PWM控制芯片的其他电路模块采用2.0μmBipolar工艺实现。仿真结果表明,误差放大器的开环和闭环增益分别为61dB和33dB,GBW为200MHz,SR为0.64V/μs。芯片测试结果表明,在输出电压为3.3V,负载电流为0.2A时,输出纹波电压的峰-峰值小于25mV。     

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.     

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.