【摘要】：隨著近幾年微電子技術(shù)的蓬勃發(fā)展,硅基OLED微型顯示設(shè)備以其微型便攜的優(yōu)點(diǎn)引起人們的高度重視。由于硅基OLED像素驅(qū)動(dòng)電路需要正負(fù)兩路電壓供電才能達(dá)到顯示效果,這兩路電壓分別提供像素驅(qū)動(dòng)電路所需的正電壓和硅基OLED公共陰極所需的負(fù)電壓。本文的目的就是設(shè)計(jì)一個(gè)雙輸出的電源管理單元(PMU)為硅基OLED供電。首先,介紹了PMU中常用到的變換器類型,主要包括:低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)、電荷泵和DC-DC開關(guān)電源,分析了三種變換器的性能優(yōu)缺點(diǎn),并結(jié)合課題的實(shí)際要求,本文所設(shè)計(jì)的PMU采用Cuk型DC-DC變換器和LDO相結(jié)合的新型結(jié)構(gòu)。其中Cuk電路采用PWM調(diào)制的峰值電流控制模式輸出負(fù)電壓,同時(shí)Cuk電路產(chǎn)生的脈沖電壓經(jīng)過濾波得到直流電壓,該直流電壓通過LDO模塊輸出正電壓,這兩路輸出電壓在數(shù)值上均大于輸入電源電壓。本文設(shè)計(jì)的PMU電路主要包括兩個(gè)部分:第一部分為輸出正電壓的LDO模塊,其中的子模塊主要包括基準(zhǔn)電路、誤差運(yùn)放和開關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)等,通過具體分析影響LDO電路穩(wěn)定性的因素,設(shè)計(jì)采用一種無片外電容并帶有密勒補(bǔ)償?shù)腖DO結(jié)構(gòu);第二部分是PWM調(diào)制的負(fù)壓輸出模塊,該部分的子模塊包含了電流檢測(cè)電路、斜坡補(bǔ)償電路、誤差運(yùn)放、比較運(yùn)放、環(huán)形振蕩器和驅(qū)動(dòng)電路等。由于負(fù)壓輸出部分采用外環(huán)電壓、內(nèi)環(huán)電流的雙環(huán)負(fù)反饋結(jié)構(gòu),所以在設(shè)計(jì)時(shí)采用電壓環(huán)路補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)和電流環(huán)路斜坡補(bǔ)償電路來使得PWM調(diào)制的負(fù)壓輸出部分具有足夠的相位裕度。PMU的電路仿真和整體的版圖設(shè)計(jì)是在SMIC 0.18μm 1.8V/5V CMOS工藝下完成的,通過仿真可以得出,在2MHz開關(guān)頻率和系統(tǒng)提供的3.3V、1.8V標(biāo)準(zhǔn)輸入電源下,輸出正電壓在2~5.5V范圍內(nèi)可調(diào),輸出負(fù)電壓在-2~-5.5V范圍內(nèi)可調(diào),并且正負(fù)輸出電壓紋波均小于5m V。輸出正、負(fù)電壓的線性調(diào)整率(LNR)分別為5m V/V和20m V/V,負(fù)載調(diào)整率(LDR)分別為0.04m V/m A和0.15m V/m A。結(jié)果表明,本課題設(shè)計(jì)的PMU能夠滿足硅基OLED像素驅(qū)動(dòng)電路的供電要求。
【圖文】：

景為人與計(jì)算機(jī)通訊的媒介，在目前的日常生活和同時(shí)顯示器的設(shè)計(jì)制造技術(shù)和顯示器的制作材料發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode, O2]，吸引了越來越多設(shè)計(jì)公司和制造廠商的目光二極管顯示器（Passive-Matrix OLED，PMO顯示器（Active-Matrix OLED，PMOLED）[3n）微顯示設(shè)備和以非晶硅、微晶硅或多晶硅為是以單晶硅為背板，如圖 1-1 所示，其中的關(guān)、白光 OLED 層和透明陰極均制作在同一塊的 CMOS 集成電路工藝，可以在硅芯片上集 Random-Access Memory，SRAM）、像素驅(qū)動(dòng) Differential Signaling，LVDS）傳輸模塊等，這集成化和微型化[5]。

圖 1-2 eMagin 公司硅基 OLED 顯示屏Fig.1-2 eMagin OLED-on-silicon display對(duì)于硅基 OLED 微顯示設(shè)備，其核心技術(shù)主要在芯片的設(shè)計(jì)上。圖 1-3 所示為 eMagin 公司 SXGA-096 硅基微顯示芯片整體結(jié)構(gòu)框圖，采用 4 對(duì) LVDS 傳輸數(shù)據(jù)，輸入電源電壓分別是 5V、1.8V 和-1.5V。芯片內(nèi)部包括 LVDS 接收模塊、DAC、像素驅(qū)動(dòng)部分和 DC-DC 開關(guān)電源等[38]。
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN873

【參考文獻(xiàn)】

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1 韋保林;熊純;徐衛(wèi)林;段吉海;韋雪明;;一種超低功耗無片外電容LDO[J];微電子學(xué)與計(jì)算機(jī);2015年07期

2 冉峰;郭家榮;;適用于高速閃存的超快無片外電容LDO[J];半導(dǎo)體技術(shù);2015年05期

3 陰亞東;閻躍鵬;;一種低噪聲高電源抑制比CMOS低壓差線性穩(wěn)壓器[J];固體電子學(xué)研究與進(jìn)展;2013年06期

4 俞鑫東;吳振英;;OLED白光照明技術(shù)的研究[J];現(xiàn)代顯示;2012年11期

5 張積梅;吳玉琦;劉暢;;硅基OLED微顯示技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與發(fā)展現(xiàn)狀[J];集成電路應(yīng)用;2012年09期

6 趙舒澤;尹少鋒;陳申;王正仕;;單周期結(jié)合PI控制的Buck電路的輸出特性研究[J];電力電子技術(shù);2011年05期

7 朱勤為;唐寧;吳鵬;何樂年;;LDO低輸出噪聲的分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];電子器件;2009年05期

8 應(yīng)建華;張俊;肖靖帆;;高頻PWM DC/DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)[J];微電子學(xué)與計(jì)算機(jī);2009年01期

9 毛毳;何樂年;嚴(yán)曉浪;;一種新型的全片內(nèi)低噪聲CMOS低壓差線性穩(wěn)壓器[J];半導(dǎo)體學(xué)報(bào);2008年08期

10 張波;;電力電子變換器非線性混沌現(xiàn)象及其應(yīng)用研究[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2005年12期

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1 吳勤;低壓降線性穩(wěn)壓電源的研究與設(shè)計(jì)[D];復(fù)旦大學(xué);2012年

2 孫煜;一種降壓式PWM DC-DC電源管理芯片設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2009年

3 朱運(yùn)征;高效率、多模式、可編程輸出直流電壓轉(zhuǎn)換器芯片設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];浙江大學(xué);2008年

4 曲光陽;低功耗高穩(wěn)定性LDO的研究與設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2008年

5 楊U，

本文編號(hào)：2618051