TFT-LCD栅极驱动电荷泵的研究与设计

摘要

近年来，TFT-LCD平板显示器技术发展迅速，TFT-LCD平板的电源管理产品朝着供电完备和小体积的方向发展。本文基于西安电子科技大学CAD既科研项目“电源管理类集成电路关键技术理论研究与设计”，采用电荷泵结构，设计了一款适用于TFT-LCD栅极驱动的电源管理电路。 本论文全面而系统的研究了TFT-LCD栅极驱动器及电荷泵转换器的基本工作原理。该芯片选用电荷泵转换器结构，有3倍电荷泵和-1倍电荷泵两种工作模式，给TFT-LCD栅极驱动提供驱动电压。通过控制充放电回路上等效导通电阻的大小，即控制充放电电流大小来实现电压稳定。升压和降压的电路系统分别采用3倍电荷泵和-1倍电荷泵结构来实现，使电压转换电路能够采用相同的控制模式和对称的电路结构，大大简化了设计流程，特别是缩短了电路后端设计时间，具有很大的工程应用价值。此外，芯片还集成了过压保护、欠压保护和软启动多种功能。 在完成电路原理分析和电路设计的基础上，芯片采用0.6μm BiCMOS工艺，应用Cadence对子模块和整体电路进行了功能特性及关键参数仿真，仿真结果达到了预定要求，验证了理论分析的正确性和设计的可行性。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1电源管理的发展

1.2 TFT-LCD及其驱动电路发展概述

1.3论文的主要工作和章节安排

第二章TFT-LCD简介及电荷泵电路原理分析

2.1 TFT-LCD简介

2.2 TFT-LCD栅驱动原理简介

2.3基本电荷泵电路原理分析

第三章电荷泵的系统设计

3.1设计规格与应用信息

3.2芯片总体功能框图

3.3电荷泵DC-DC变换器电路原理与分析

第四章电荷泵子电路设计与功能实现

4.1带隙基准产生电路

4.2运算放大器电路

4.3振荡器电路

4.4软启动电路

4.5 BUFFER_P电路

第五章整体仿真验证及主要性能指标实现

5.1整体电路特性曲线

5.2电特性仿真与比较

结束语

致谢

参考文献

研究成果