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一款單線傳輸LED恒流驅(qū)動芯片的設(shè)計(jì)

2020年電子技術(shù)應(yīng)用第8期

呂思葓，馮全源

西南交通大學(xué) 微電子研究所，四川成都611756

摘要： 設(shè)計(jì)了一款三通道單線傳輸LED恒流驅(qū)動芯片，芯片具有三路PWM驅(qū)動端口，實(shí)現(xiàn)256級灰度輸出。芯片內(nèi)部集成的關(guān)鍵電路包括三部分，即數(shù)據(jù)提取電路、數(shù)據(jù)處理電路、下級數(shù)據(jù)重建電路。在級聯(lián)工作時(shí)，首顆芯片對多組輸入數(shù)據(jù)流進(jìn)行數(shù)據(jù)提取與處理，將第一組數(shù)據(jù)截取，經(jīng)處理后送至驅(qū)動端口，同時(shí)將其余數(shù)據(jù)正確地傳遞到下一顆芯片。經(jīng)仿真，芯片在傳輸速率為800 kb/s時(shí)，傳輸特性穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞： LED驅(qū)動單線傳輸芯片級聯(lián)

中圖分類號： TN432
文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200043
中文引用格式： 呂思葓，馮全源. 一款單線傳輸LED恒流驅(qū)動芯片的設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2020，46(8)：83-87.
英文引用格式： Lv Sihong，F(xiàn)eng Quanyuan. Design of a single-line transmission LED constant current driver chip[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(8)：83-87.

Design of a single-line transmission LED constant current driver chip

Lv Sihong，F(xiàn)eng Quanyuan

Institute of Microelectronics，Southwest Jiaotong University，Chengdu 611756，China

Abstract： A three-channel single-line transmission LED constant current driver chip is designed. The chip has three PWM driver ports to achieve 256-level grayscale output. The key circuit integrated in the chip includes three parts, a data extraction circuit, a data processing circuit, and a lower-level data reconstruction circuit. During cascade work, the first chip performs data extraction and processing on multiple sets of input data streams, retains the first set of data, sends it to the driver port after processing, and simultaneously transfers the remaining data to the next chip correctly. After simulation , the chip has stable transmission characteristics at a transmission rate of 800 kb/s.

Key words : LED drive；single-line transmission；chip cascade

0 引言

LED即發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娭苯愚D(zhuǎn)化為光的固態(tài)半導(dǎo)體器件。由于LED耗電少、壽命長、反應(yīng)快、體積小、色彩豐富、耐振動、可動態(tài)控制等特點(diǎn)，成為繼白熾燈、熒光燈、高強(qiáng)度氣體放電燈(HID)之后又一革命性的新型光源^[1]。基于此，研究設(shè)計(jì)性能穩(wěn)定的LED驅(qū)動電路將支撐與促進(jìn)新型光源的發(fā)展。

為了降低芯片的面積，減少信道資源的損耗，簡化LED應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)雜程度，許多芯片通常采用單線傳輸數(shù)據(jù)信號，同時(shí)從數(shù)據(jù)信號中提取所需的時(shí)鐘信息^[2]。好的時(shí)鐘信號提取技術(shù)是驅(qū)動芯片穩(wěn)定工作的前提，其保證了整顆芯片有條不紊地工作。輸入信號的時(shí)鐘提取技術(shù)有多種，設(shè)計(jì)采用了數(shù)字時(shí)鐘提取技術(shù)，其具有電路結(jié)構(gòu)簡單、輸出時(shí)鐘穩(wěn)定、適用于高頻時(shí)鐘提取等優(yōu)點(diǎn)。

在具體工程應(yīng)用中，級聯(lián)傳輸LED驅(qū)動芯片由于其傳輸特性h(t)不夠理想，使得其波形有很長的“拖尾”現(xiàn)象，對相鄰碼元造成串?dāng)_現(xiàn)象，這將極大限制芯片級聯(lián)的個數(shù)^[3]。針對該問題，設(shè)計(jì)信號重建電路時(shí)在相鄰碼間增加一個120 ns的低電平，其有效地保證了信號的正確傳輸。

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作者信息:

呂思葓，馮全源

(西南交通大學(xué) 微電子研究所，四川成都611756)

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