【摘要】：隨著4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟與普及,人們對于便攜式設(shè)備的需求迅速增加。AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode,有源矩陣有機發(fā)光二極管)顯示技術(shù)以其自發(fā)光、功耗低、視角廣等獨有的特點漸漸成為非常受歡迎的屏幕,廣泛應(yīng)用于手機、平板電腦等移動設(shè)備中。AMOLED屏幕市場愈加火熱的同時,對于AMOLED屏幕的驅(qū)動芯片的需求量也是越來越大。驅(qū)動芯片中電源管理系統(tǒng)模塊的功能是將鋰電池所提供的輸入電壓轉(zhuǎn)換成AMOLED屏幕上像素點電路的柵極驅(qū)動電壓及芯片內(nèi)部各模塊所需要的電源電壓。電荷泵電路憑借其高集成度和低功耗的優(yōu)點為AMOLED驅(qū)動芯片中電源管理系統(tǒng)的首選方案。本文首先對AMOLED屏幕、AMOLED驅(qū)動芯片及相關(guān)概念進行調(diào)研和分析,然后根據(jù)AMOLED屏幕的需求明確AMOLED驅(qū)動芯片的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能,以及所需的電源系統(tǒng)。然后針對像素點電路柵極驅(qū)動信號中正電壓VGH進行電荷泵電路的設(shè)計。柵極驅(qū)動信號的正電壓VGH作用是關(guān)斷像素點的開關(guān)管阻止源極驅(qū)動信號的傳輸。AMOLED屏幕像素點電路對于VGH的要求是具有較寬的可調(diào)節(jié)范圍、一定的驅(qū)動負(fù)載能力同時還需要電路具有高效率、低紋波。本文針對較寬的可調(diào)節(jié)范圍設(shè)計了多模式升壓電荷泵來實現(xiàn),將鋰電池所提供的電壓和其他電荷泵得到的輸出電壓進行搭配組合作為電荷泵VGH的輸入電壓,實現(xiàn)了不同模式下的寬調(diào)節(jié)范圍,并加入跨周期調(diào)制電路來使輸出電壓穩(wěn)定且可調(diào)。多模式升壓電荷泵系統(tǒng)中泵電路采用了對稱的雙邊模式來提高輸出電壓的驅(qū)動負(fù)載能力,同時也減少了輸出電壓的紋波。此外,本文通過初始化電路、電壓檢測器和襯底選擇開關(guān)等電路來解決多模式電荷泵設(shè)計中遇到的模式選擇和模式切換中電荷泄露的問題,提高了多模式升壓電荷泵系統(tǒng)的電壓轉(zhuǎn)換率。本文基于UMC80nm的工藝,利用Cadence的Spectre軟件對設(shè)計的電荷泵電路進行仿真,仿真結(jié)果表明:當(dāng)負(fù)載電流為4mA時,輸出電壓范圍為9V～16V,四種工作模式下電壓轉(zhuǎn)換率都可以保持在90%以上,電壓紋波"f1mV,各項指標(biāo)符合系統(tǒng)要求。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN312.8;TN40
【圖文】：

圖 2.2 PMOLED 像素點電路Fig2.2 PMOLED pixel circuit獨立的薄膜電晶體去控制每個像素，可以使用低溫多晶硅或者氧化物 TFT長，便于控制。動技術(shù)是主流技術(shù)，本文也是針對 A計。AMOLED 屏幕上簡化的像素點電 PMOS 開關(guān)管 P1 的關(guān)閉或?qū)�，�?dāng)柵源極驅(qū)動信號傳輸?shù)?PMOS 驅(qū)動管電流驅(qū)動 OLED 發(fā)光。其中 C1 的作，產(chǎn)生穩(wěn)定的電流來對 OLED 進行驅(qū)

合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)術(shù)碩士研究生學(xué)位論文電路中產(chǎn)生驅(qū)動電流對 OLED 進行驅(qū)動。同時柵極驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)相應(yīng)的柵極驅(qū)動信號進入到 AMOLED 屏幕的像素點電路中。其間來對整個驅(qū)動芯片運行及數(shù)據(jù)傳輸進行控制，同時芯片內(nèi)各ED 屏幕柵極驅(qū)動的電源電壓均由電源管理模塊來提供。驅(qū)動芯片片外部的鋰電池所提供。

圖 3.15 PWM、PFM、PSM 調(diào)制脈沖信號Fig3.15 PWM, PFM, PSM modulated pulse signal調(diào)制（PWM）是保持脈沖信號的頻率不變，調(diào)節(jié)脈沖空比，對應(yīng)到傳統(tǒng)電荷泵電路中即時鐘周期不變，一個時間發(fā)生變化，對輸出電壓進行控制。其特點是充電電間。但是當(dāng)電荷泵工作頻率較高、負(fù)載較輕的情況下，系統(tǒng)整體損耗中所占比例迅速上升，由于開關(guān)頻率固定高。PWM 的缺點是在輕負(fù)載時轉(zhuǎn)換效率低[41]。調(diào)制（PFM）是保持脈沖信號的脈寬不變，調(diào)節(jié)脈沖頻比，對應(yīng)到傳統(tǒng)電荷泵電路中即泵電路開關(guān) MOS 管導(dǎo)工作在另一種狀態(tài)的時間，時間周期也會發(fā)生改變。電流的減少而減少，在此過程中關(guān)斷系統(tǒng)中大部分電路動作可通過單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和一些基本的邏輯控制單元效率，因此，能夠克服 PWM 調(diào)制輕載時效率低的缺點

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本文編號：2798113