Poly-Si TFT有源驱动OLED单元像素电路的参数设计

根据有机电致发光显示器件(OLED)的发光特性及多晶硅 薄膜晶体管 (Poly-Si TFT)的工作特性, 对Poly-Si TFT有源驱动OLED的源极跟随型双管 单元像素驱动电路进行了理论计算和模拟仿真, 确定了单元像素中的各种器件参数; 通过AI M-Spice的模拟仿真了整个像素电路工作状态, 对器件参数进行了优化.     

基于非晶氧化物TFTs的反相器设计

针对单极型非晶氧化物薄膜晶体管(TFT)逻辑电路存在较大功耗等问题,提出一个采用动态负载的三级架构反相器.该反相器基于Pseudo-CMOS(伪互补金属氧化物半导体)拓扑结构,采用由输出信号驱动的动态负载替代Pseudo-CMOS反相器中的二极管连接负载,使输入级的输入管与负载管驱动信号互补,实现反相器零静态电流,并弱化了功耗与摆幅的制约关系.基于TFT的电流公式,讨论了反相器中晶体管的宽长比对输出摆幅和功耗的影响,通过优化晶体管的宽长比进一步提高输出摆幅,降低电路功耗.在Silvaco软件中仿真验证结果表明:在相同的工艺条件下,与Pseudo-CMOS反相器相比,采用动态负载的三级架构反相器输出摆幅提高了13.13%,并显著降低了静态电流.     

基于a-IGZO TFTs的低功耗D触发器设计

设计了一个基于Pseudo-CMOS逻辑门的低功耗异步复位D触发器电路.该D触发器全部由n型a-IGZO TFTs(薄膜晶体管)构成,采用动态负载替代Pseudo-CMOS拓扑中的二极管连接负载,通过减少电路导通的概率来降低静态功耗.电路的输出级为锁存器,通过反馈通路减少由动态负载造成的输出摆幅降低对延迟的影响.将该D触发器应用于环行移位寄存器的设计中,结果表明,该触发器电路可有效降低或非门逻辑电路中的静态功耗.     

一种低复杂度逐次逼近型模数转换器设计与仿真

为了降低模数转换器(ADC)复杂度和功耗,基于低复杂度电容阵列数模转换器(DAC)参考电平切换方案,设计了一种低复杂度逐次逼近型模数转换器(SAR ADC).电容阵列DAC中电容采用双参考电平结构,降低电路的复杂度;比较器采用低复杂度两级动态结构,降低功耗;移位寄存器采用低复杂度动态锁存电路结构,降低功耗和减少误码;电容驱动电路采用低复杂度互补金属氧化物半导体(CMOS)反相器结构,减少晶体管数量. SAR ADC电路的仿真结果显示:在电压为1.0 V和采样频率为100 k Hz时,SAR ADC功耗为0.45μW,有效位(ENOB)为9.99 bit,其单步转换功耗为4.4 f J.该SAR ADC指标满足低功耗的要求,适用于便携式、植入式、穿戴式和无线传感器节点等低功耗电子终端.     

基于SSL4101T的Boost-Flyback电源设计

针对LED驱动电源高转换效率及高功率因数的要求,引入了基于SSL4101T控制芯片的LED驱动电源设计。详细介绍了两级有源功率因数校正(APFC)技术及Flyback拓扑转换电路的工作原理及过程,结合具体电路给出相关外围器件、功率器件以及磁性元器件的参量选型,最后试制了100W该产品样机。实验表明,该设计方案具有线性调整率好,输出恒流纹波小,效率及PF值高等优点。     

红外探测器的读出电路设计

为减少电路功耗和噪声,基于0.35μm n-well CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)工艺,设计了320×240焦平面探测阵列的读出电路。该电路给出了一种新型单级电容跨导放大器,采样保持电路为相关双采样电路。电容跨导放大器采用稳定的偏置电路。该电路每帧图像的输出时间为10 ms,输出图像为100帧/s。     

6.5万彩色显示PM-OLED控制与驱动芯片

为了支持并利用有机发光二极管(OLED)显示技术,设计了一种适用于96×64无源OLED(PM-OLED)的显示控制与驱动芯片。该芯片可以实现6.5万彩色显示和256级对比度调节,驱动方法采用了脉冲幅度调制(PAM)。芯片不但集成了数字和模拟电路,而且兼容高电压和低电压同时工作。测试结果表明:在低压电源为3V、高压电源为12V的情况下,当列驱动单元输出电流为100μA时,驱动电路和显示屏的整体模块功耗约为770mW,所设计的控制与驱动芯片能够正确显示彩色图像。     

6.5万彩色显示PM-OLED控制与驱动芯片

为了支持并利用有机发光二极管(OLED)显示技术,设计一种适用于96×64无源OLED(PM-OLED)的显示控制与驱动芯片。该芯片可以实现6.5万彩色显示和256级对比度调节,驱动方法采用了脉冲幅度调制(PAM)。芯片不但集成了数字和模拟电路,而且兼容高电压和低电压同时工作。测试结果表明:在低压电源为3 V、高压电源为12 V的情况下,当列驱动单元输出电流为100μA时,驱动电路和显示屏的整体模块功耗约为770 mW,所设计的控制与驱动芯片能够正确显示彩色图像。     

金属氧化物薄膜晶体管及其在新型显示中的应用

为适应高分辨率、大尺寸的液晶(LCD)和有源有机发光二极管(AMOLED)等新型显示技术发展的需要,开发了一种新型的基于金属氧化物有源半导体材料的薄膜晶体管(MOTFT)驱动面板.文中阐述了MOTFT的材料、器件结构、制作工艺以及应用,并对影响MOTFT性能的因素进行了讨论.研发团队开发的MOTFT的迁移率最高可达21.6cm2/(V.s),阈值电压为1.63V,开关比为109,亚阈值摆幅为0.216 V/decade.基于该MOTFT驱动面板,在国内率先实现了5英寸彩色AMOLED显示屏.该MOTFT驱动面板具有迁移率高、制作工艺简单、成本较低以及容易实现大面积等优势,在LCD和AMOLED等新型显示领域具有广泛的应用前景.     

一种低复杂度逐次逼近型数模转换器设计与仿真

为了降低模数转换器复杂度和功耗,基于低复杂度电容阵列DAC设计了一种低功耗逐次逼近型模数转换器（SAR ADC）. 该结构中,电容阵列DAC每个电容只有两种参考电平选择,降低逻辑控制电路和电容驱动电路的复杂度,电容阵列DAC最低位电容参与转换,使需要的总单位电容数量相比单调结构减少一半;比较器采用两级动态结构,降低功耗;移位寄存器采用动态锁存电路结构,降低功耗和减少误码;电容驱动电路采用CMOS反相器结构,减少晶体管数量. SAR ADC电路仿真结果显示:在1.0 V电源电压和采样速率为100 kHz 时,SAR ADC功耗为0.45 W ,有效位（ENOB）为9.99 bit ,其单步转换功耗为4.4 fJ.     

有源纹波补偿Cuk型照明LED恒流驱动电源

一般大功率照明LED驱动电源中,输出滤波电解电容的寿命与LED的长寿命极不匹配.对此,文中提出了一种有源纹波补偿的Cuk型LED驱动电路.电路中用有源纹波补偿支路替代输出滤波电解电容,抵消电感纹波电流,使LED灯组获得恒定直流,达到LED的理想驱动状态.文中详细阐述了有源纹波补偿的原理和实现电路,分析了有源纹波补偿Cuk型LED驱动电路的损耗和效率,设计和制作了输出功率为22 W的滞环电流控制、有源纹波补偿Cuk型LED驱动电源,通过仿真和实验验证了该新型电源的可行性.     

一种极低功耗CMOS运算放大器设计

提出了1种两级结构极低功耗CMOS共源共栅运算放大器,电路采用了体驱动技术,其主要MOS管工作在亚阈值状态.采用SMIC 0.18μm CMOS工艺进行设计,Spectre仿真结果表明,电路稳定工作电压可低至0.5 V,工作电流小于0.2μA,功耗小于0.1μW,开环增益为90.3 d B,单位增益带宽为3.2 k Hz.     

基于亚阈值技术的AM-OLED驱动电路研究

有机电致发光二极管(OLED)作为新一代显示技术,将来极有可能取代LCD.OLED的驱动电路也成为研究热点.在已有有源阵列OLED(AM-OLED)驱动技术的基础上,提出一种结构较为简单的基于亚阈值技术的栅压控制OLED有源驱动电路,经过HSPICE仿真,该电路较好解决了工作于饱和区的有源驱动电路所引起的发光亮度非线性...     

基于ZnO活性层薄膜晶体管的研究进展

ZnO作为活性层制作薄膜晶体管(thin film transistor,简称TFT),因性能改进显著而成为新兴的研究热点.就TFT发展历史、器件典型结构以及在AMLCD中的应用、国外ZnO TFT器件的进展状况进行综述,并展望了器件的前景.     

一种低功耗高精度电流比较器的设计

针对传统电流比较器功耗高、精度低等问题,提出了一种基于Wilson电流源的CMOS电流比较器电路.它由Wilson电流源、差分放大器和输出增益级3部分组成.由于Wilson电流源具有较好的恒流特性以及较高的输出阻抗,所以该电流比较器具有较高的比较精度和低延迟的传播特性.采用TSMC 0.18 CMOS工艺HSPICE模型参数对该电流比较器的性能进行了模拟,该电路具有较高的比较精度,当参考输入电流为5 nA时,电路正常工作.当输入差分电流为1μA时延迟为2.2 ns,电路的功耗在TT(typical)工艺角下为95μW.结果表明,该CMOS电流比较器具有较大的速度/功耗比,性能受工艺偏差影响较小,适用于高速、低功耗电流模集成电路.     

一种新型结构的高速时钟数据恢复电路

针对高速(Gb/s)串行数据通信应用,提出了一种混合结构的高速时钟数据恢复电路.该电路结构结合鉴频器和半速率二进制鉴相器,实现了频率锁定环路和相位恢复环路的同时工作.电路采用1.8 V,0.18μmCMOS工艺流片验证,面积约0.5 mm2,测试结果显示在2 Gb/s伪随机数序列输入情况下,电路能正确恢复出时钟和数据,核心功耗约为53.6 mW,输出驱动电路功耗约64.5 mW,恢复出的时钟抖动峰峰值为45 ps,均方根抖动为9.636 ps.     

TFT液晶显示原理

就TFT(Thin-Film-Transistor)液晶显示器的显示原理和驱动原理两个方面进行了总结,首先介绍了液晶的基本知识和物理特性,然后说明了液晶利用旋光特性进行显示的原理,并比较直观介绍了TFT玻璃基板结构、TFT液晶的驱动方式、驱动原理和驱动电路.最后,总结了TFT-LCD在液晶显示领域的应用和发展前景.     

非制冷热释电红外焦平面阵列读出电路的新型结构

提出一种带有列共用结构的电容跨阻放大器(CTIA)读出结构, 以实现高线性度、低功耗、低噪声和较大输出范围。该结构可以降低像素结构的复杂性, 提高电路设计的灵活度。电路采用奇偶行交替连续读出的方式。采用0.35μm DPTM工艺, 利用该结构设计一个原型芯片。电源电压为5 V, 每列CTIA结构功耗约为29.3 μW, 线性度为99.98%。该原型芯片可以被扩展为320×240阵列。     

LED汽车前照灯有源纹波补偿Buck型恒流驱动电源

针对一般照明LED驱动电源中输出滤波电解电容的寿命与LED的长寿命极不匹配的问题. 提出了一种有源纹波补偿的Buck型LED驱动电路. 电路中用有源纹波补偿支路替代输出滤波电解电容,抵消电感纹波电流,使LED灯组获得恒定直流,达到LED的理想驱动状态. 为了减小纹波补偿支路的损耗,必须控制电感电流的峰值和谷值,滞环电流控制可有效地满足这个要求. 设计和制作了输出功率为30 W的滞环电流控制、有源纹波补偿BUCK型LED驱动电源. 仿真和实验验证了上述新型电源的可行性.      

有源纹波补偿BUCK型LED驱动电源

驱动电源是发光二极管(light-emitting diode,LED)照明的重要组成部分。针对因电解电容自身特性导致的驱动电源寿命与LED的长寿命不匹配这一问题,提出了一种有源纹波补偿降压(BUCK)型拓扑结构。该拓扑充分结合了开关电源和线性电源的特点,用辅助有源电路补偿电感纹波电流来取代传统电解电容滤波。文中详细分析了该拓扑的结构组成及工作原理,并且通过仿真和实验验证了该拓扑的结构有效性。理论分析和实验结果均表明,采用有源纹波补偿的拓扑结构可将电感纹波电流完全补偿,使得电路输出为直流。