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一種彩色LED顯示屏16位恒流驅(qū)動芯片設(shè)計

作者: 時間:2011-06-15 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  2 電路與仿真

  2.1 帶隙基準(zhǔn)模塊

  在帶隙基準(zhǔn)模塊中,由于實際情況下運算放大器不完全對稱,因此存在失調(diào)電壓和低頻噪聲;同時,晶體管失配引起的隨機(jī)誤差對基準(zhǔn)源的精度影響也較大。因此,針對帶隙基準(zhǔn)模塊的溫度穩(wěn)定性、抗噪性能和精度,本文了如圖2所示的帶隙基準(zhǔn)模塊結(jié)構(gòu),由啟動與偏置電路、帶隙基準(zhǔn)電壓源主體電路、振蕩器、RC低通濾波器和電流鏡等電路組成。啟動電路在模塊剛上電時,幫助電路離開零點;偏置電路主要為振蕩器和運算放大器提供適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定偏置。這里,采用與電源無關(guān)的偏置技術(shù)啟動和偏置電路,以提高電源抑制比及電壓調(diào)整率,改善帶隙基準(zhǔn)模塊的精度。帶隙基準(zhǔn)電壓源主體電路由運算放大器、斬波調(diào)制電路和解調(diào)電路組成,需要指出,本文通過采用斬波調(diào)制技術(shù),消除了運放的輸入失調(diào)電壓,并有效地抑制了器件噪聲。振蕩器產(chǎn)生互補方波信號,用于斬波調(diào)制與解調(diào)電路中MOS開關(guān)管的通斷控制,這里采用由反相器構(gòu)成的環(huán)形振蕩器,并通過反相器對方波進(jìn)行整形,保證了信號的輸出質(zhì)量,同時減少了面積。運算放大器輸出端連接RC低通濾波器,以進(jìn)一步消除噪聲影響。電流鏡為其他電路模塊提供偏置電流,采用由帶隙基準(zhǔn)電壓源輸出電壓直接偏置MOS管電流源方法,提高了溫度穩(wěn)定性,并減小了傳輸偏置電壓的走線受干擾程度。

帶隙基準(zhǔn)模塊的電路結(jié)構(gòu)圖

圖2 帶隙基準(zhǔn)模塊的電路結(jié)構(gòu)圖

  采用Hspice仿真器對上述設(shè)計的帶隙基準(zhǔn)模塊從-40 ℃~80 ℃進(jìn)行溫度掃描。結(jié)果表明,當(dāng)電源電壓VDD=5.0 V,在5種不同工藝角變化時,基準(zhǔn)電壓隨溫度變化的最大偏移為2.2 mV,溫度系數(shù)達(dá)到14.7 PPM/℃。



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