用于TFT-LCD驱动控制系统的电源管理单元的研究与设计

摘要

当今平板显示设备用处广泛,小到便携式电子设备,大到平板显示器,在我们的生活中无处不在。从市场角度而言,近几年平板显示设备的发展迅猛,市场前景一片广阔。其中又以TFT—LCD(Thin—Film Transistor Liquid CrystalDisplay)平板显示技术最为常用,市场占有率也最大。现代电子产品对芯片集成度的要求越来越高,所引入的多种功能芯片集成一体的设计方法,使得芯片的电源管理单元设计越来越重要也越来越复杂,特别是用于TFT—LCD驱动控制系统芯片的电源管理单元,它需要为整个电路提供各种不同的工作电压和驱动电压。本文在这一背景下,在详细分析了TFT—LCD驱动控制系统的工作原理之后,给出了一套简单的电源管理方案,并在这一方案基础上对电源管理单元内部的各个模块进行了深入的研究与电路设计。
　　 本文的主要工作包括以下几个方面：首先,对电源供给方案的定义和对整个电源管理单元的模块划分。第二,对电源管理单元中的低压线性稳压电路模块进行了研究与设计,这一部分主要包括高 PSR性能带隙基准电路的设计和一种新颖的全集成低压线性稳压电路的分析与设计。第三,对电源管理单元中的升压/反压电荷泵模块进行了研究与设计,主要包括对升压电荷泵的电路选择和优化,提出了电荷泵稳压反馈结构的设计方案,以及一种新型的高频率稳定性振荡器的设计。第四,对电源管理单元中的轨至轨运算放大器进行了设计,提出了一种结构简单、功耗低、性能好的电路结构。本文采用电路设计理论与仿真实践相结合的方法,所有电路均在GSMC0.18μm(1.8V/5V/18V)高压工艺标准下进行了设计与性能仿真验证。仿真结果表明了电路功能的正确件。并证明了理论分析的正确件。显示了电路优越特性。