VFD驱动控制专用电路的设计研究

论文摘要

真空荧光显示屏（VFD）以其具有广阔的视野角、鲜明的显示效果、反应速度快以及获得更多色彩,在VCD、DVD等电器产品中得到越来越多应用。论文基于集成电路常用设计流程,采用“自顶向下”的设计思路,从整个芯片的功能要求出发,将芯片进行层次化功能划分。参考已有的同类驱动芯片的设计经验,结合“自底向上”的原理,对部分模块进行了优化设计。然后根据系统设计的框架对模块进行协调设计,并进行了芯片的版图设计。论文对芯片整体版图设计进行详细介绍,并就复位电路、VFD高压驱动电路以及其版图设计作详细说明,同时研究优化了ESD保护电路。基于实际经验,并结合工艺特点,制定出适用的VFD高压工艺设计规则,和ESD保护、LATCH-UP防止的版图约束条款。将设计的电路在无锡CSMC 0.6um CMOS工艺上的进行了MPW流片,并对芯片样品进行了测试,测试结果表明该芯片功能符合设计要求,输入输出端口、复位电路、ESD保护等方面较同类产品有明显改进。这款集成了STANDBY待机功能的VFD驱动芯片,已经在市场上显示出了较大的竞争优势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 VFD 介绍
• 1.1.1 VFD的驱动方式
• 1.1.2 VFD的一般特点
• 1.2 VFD应用范围
• 第二章 VFD驱动控制芯片XP002 设计要求确定
• 2.1 市场上VFD驱动芯片介绍
• 2.2 XP002 设计规范
• 2.2.1 功能指标
• 2.2.2 管脚定义
• 2.2.3 电气规格
• 2.2.4 控制命令定义
• 第三章 芯片电路模块设计
• 3.1 功能块划分
• 3.2 Power Control 模块设计
• 3.2.1 处理的四种遥控码定义
• 3.2.2 模块间的联系定义
• 3.2.3 测试电路设计
• 3.2.4 自动化设计流程
• 3.3 VFD控制电路的全定制设计
• 3.3.1 复位电路设计
• 3.3.2 端口电路设计
• 3.3.3 高压部分电路设计
• 第四章 芯片版图设计
• 4.1 版图设计规则说明及规则修改
• 4.2 整体布局设计
• 4.3 冗余电路设计
• 4.4 ESD结构分析及设计
• 4.4.1 ESD产生机理和防护途径
• 4.5 后仿真
• 第五章 芯片测试及应用
• 5.1 芯片ESD/LATCH-UP 测试
• 5.1.1 Latch-Up 总结
• 5.2 芯片电气性能测试
• 第六章 后语
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果