畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真

畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真摘要隨著TFT_LCD技術(shù)迅猛發(fā)展，并且它擁有著性能優(yōu)良、大規(guī)模生產(chǎn)特性好、自動(dòng)化限度高、原材料成本低廉諸多長(zhǎng)處，從而廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。在這樣背景下，對(duì)其驅(qū)動(dòng)電路也提出了更高規(guī)定。本文即旨在進(jìn)行TFT_LCD列驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)和仿真，設(shè)計(jì)構(gòu)造分為數(shù)字某些和模仿某些兩大某些，重要涉及雙向移位寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、數(shù)據(jù)鎖存器、電平位移、D/A變換和輸出緩沖六個(gè)某些。一方面會(huì)對(duì)列驅(qū)動(dòng)電路原理和工作過(guò)程做進(jìn)一步理解，然后在參照已有經(jīng)驗(yàn)基本上，提出了本設(shè)計(jì)總體構(gòu)造和功能模塊劃分。另一方面，通過(guò)Multisim和Cadence仿真工具對(duì)設(shè)計(jì)方案成果進(jìn)行驗(yàn)證。最后，在各個(gè)模塊基本上，建立了整體芯片構(gòu)造框圖。電路設(shè)采用Multisim和Cadence工具進(jìn)行仿真，仿真成果表白，所設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路基本滿足液晶顯示屏性能規(guī)定。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。核心字：列驅(qū)動(dòng)；薄膜晶體管；γ校正；D/A變換畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。AbstractAsTFT_LCDtechnologyisdevelopingrapidly，andithasexcellentperformancecharacteristicsoflarge-scaleproduction，highdegreeofautomation，low-costrawmaterialsaswellasmanyotheradvantages,whicharewidelyusedinmanyfields.Inthiscontext,thedrivingcircuitisalsoputforwardhigherrequirements.ThisarticleaimstoconductTFT_LCDcolumndrivercircuitdesignandsimulationdesignstructureisdividedintothedigitalpartandanalogpartoftwomajorparts，includingbi-directionalshiftregister，dataregister，datalatches，leveldisplacement，D/Aconversionandoutputbuffersixparts.Wewillfirstcolumndrivecircuitoftheprincipleandprocessin-depthunderstanding.Then，inreferencetopreviousexperienceonthebasisofthisdesign，wewillpresenttheoverallstructureandthedivisionoffunctionalmodules.Secondly，weuseMultisimandCadencesimulationtoolstoverifytheresultsofthedesign.Finally，ineachmoduleonthebasis,wecreateablockdiagramoftheoverallchip.CircuitdesignusingMultisimandCadencetoolforsimulation，simulationresultsshowthatthedrivecircuitbasicallydesignedtomeettheperformancerequirementsoftheliquidcrystaldisplay.畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。Keywords：column-driven；thin-filmtransistor；theγ-correction；theD/Aconversion畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。第一章緒論1.1液晶顯示技術(shù)發(fā)展歷程液晶，最早是奧地利植物學(xué)家萊尼茨爾在1888年某次測(cè)定有機(jī)物熔點(diǎn)時(shí)偶爾發(fā)現(xiàn)，。她經(jīng)常從胡蘿卜中萃取膽固醇，有一天，她注意到了加熱一種苯甲酸膽固醇所產(chǎn)生顏色變化:當(dāng)加熱至攝氏145度，固態(tài)化合物慢慢熔化成鉆稠白云狀液體，繼續(xù)加熱，溫度上升至攝氏179度，鉆稠白濁特性消失，變成了清澈透明液體，這種化合物似乎有兩個(gè)不同樣熔點(diǎn)，而當(dāng)該化合物冷卻時(shí)，同樣現(xiàn)象重復(fù)浮現(xiàn)，只是順序反轉(zhuǎn)，最后形成固態(tài)結(jié)晶體。日后她發(fā)既有機(jī)物融化后在加熱狀態(tài)下都會(huì)由透明白色渾濁液體變成透明清亮液體，這是人們對(duì)液晶最原始結(jié)識(shí)。正是萊尼澤這一發(fā)現(xiàn)，直接將液晶呈當(dāng)前了世人面前。不久，德國(guó)物理學(xué)家萊曼觀測(cè)發(fā)現(xiàn)這些液體還會(huì)顯示出各向異性晶體所有雙折射性，因而把它命名為“液晶”。初期液晶作為顯示屏材料很不穩(wěn)定，作為商用尚存在著許多需要解決問(wèn)題。因而，制造商們不斷去尋找更好辦法以提高液晶顯示屏性器發(fā)展難題，科技進(jìn)步恰恰為這一切提供了也許。通過(guò)將近40年發(fā)展，液晶顯示屏技術(shù)接近成熟。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。20世紀(jì)60年代初，人們發(fā)現(xiàn)給液晶充電會(huì)變化它分子排列，繼而導(dǎo)致光線扭曲或者折射。重復(fù)實(shí)驗(yàn)之后，人們又發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)，即向列液晶透明薄層通電時(shí)會(huì)浮現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。隨著時(shí)間推移，越來(lái)越多實(shí)驗(yàn)讓人們對(duì)液晶構(gòu)造特性和應(yīng)用有了更加深刻結(jié)識(shí)。終于，1971年創(chuàng)造了第一臺(tái)液晶顯示屏，就是最初TN_LCD，即扭曲向列。這一技術(shù)迅速普及開來(lái)，在諸多領(lǐng)域得到了推廣應(yīng)用，涉及計(jì)算器，電子表等。美國(guó)人最先提出了TFT_LCD技術(shù)，自此登上舞臺(tái)。但是TFT-LCD技術(shù)真正發(fā)展是在1993年，日本率先實(shí)現(xiàn)了TFT_LCD大規(guī)模生產(chǎn)，液晶顯示屏開始向便宜，低成本方向發(fā)展之后，薄膜式晶體管TFT_LCD開始進(jìn)一步向高品位發(fā)展。1997年，第一批大基板尺寸第三代TFT_LCD生產(chǎn)線在日本建成。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。當(dāng)前，由于薄膜晶體管液晶顯示屏具備重量輕、平板化、低功耗、無(wú)輻射、顯示品質(zhì)優(yōu)良等特點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域正在逐漸擴(kuò)大。同步隨著應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大，對(duì)液晶顯示屏規(guī)定也正在向大尺寸，高辨別率，高彩色化發(fā)展，這也使得人們研究和開發(fā)新驅(qū)動(dòng)方案，如當(dāng)前新IC驅(qū)動(dòng)技術(shù)。1.2TFT_LCD重要技術(shù)特點(diǎn)TFT_LCD從1960創(chuàng)造開始通過(guò)不斷改良和發(fā)展，在二十世紀(jì)幾十年代才真正發(fā)展起來(lái)，是采用新材料和新工藝大規(guī)模半導(dǎo)體全集成電路制造技術(shù)。TFT是在玻璃或塑料基板等非單晶片上通過(guò)濺射，化學(xué)沉積工藝形成制造電路必要各種膜，通過(guò)對(duì)膜加工制作大規(guī)模半導(dǎo)體集成電路。隨著近年來(lái)TFT技術(shù)日益成熟，彩色液晶平板顯示屏也得以迅速發(fā)展，于1991年成功轉(zhuǎn)型為筆記型計(jì)算機(jī)用面板，TFT_LCD已迅速成長(zhǎng)為主流顯示屏，從此進(jìn)入TFT_LCD時(shí)代。從1991年第一代開始，當(dāng)前已發(fā)展至第9代，甚至第10代生產(chǎn)線。與之相應(yīng)是，面板尺寸，像素?cái)?shù)，像素?cái)?shù)密度也在按類似于摩爾定律規(guī)模增長(zhǎng)。特別是進(jìn)入五代線后來(lái)，面積與產(chǎn)能不斷擴(kuò)大，TFT_LCD已經(jīng)成為主流。固然，這項(xiàng)技術(shù)依然在不斷地進(jìn)步，工藝越來(lái)越簡(jiǎn)化，生產(chǎn)效率越來(lái)越高，直接使得價(jià)格越來(lái)越低。TFT_LCD之因此能迅速成長(zhǎng)至此，這與它自身特點(diǎn)是分不開，它重要有如下四特點(diǎn)：（1）合用范疇廣：在很大溫度范疇內(nèi)都可以正常使用（-20℃到50℃），并且通過(guò)溫度加固解決TFT_LCD低溫工作溫度甚至可達(dá)到-80℃，同步它既可以用移動(dòng)終端顯示，也可以用臺(tái)式終端顯示，連投影都可以，是性能優(yōu)良且全面全尺寸顯示終端。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。（2）合用特性好：TFT_LCD產(chǎn)品尚有著較高安全性和可靠性，再加上當(dāng)前已經(jīng)平板化，又輕薄以便多了。此外，TFT_LCD功耗極低，可以節(jié)約大量能源，升級(jí)容易，使用壽命長(zhǎng)，高辨別率，顯示方式多樣等諸多長(zhǎng)處。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。（3）TFT_LCD制造技術(shù)擁有著很高自動(dòng)化限度，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)特性好，當(dāng)前TFT_LCD技術(shù)已經(jīng)基本成熟，大規(guī)模生產(chǎn)成品率也極高。同步它還易于集成和更新?lián)Q代，由于是大規(guī)模半導(dǎo)體集成電路技術(shù)和光源技術(shù)完美結(jié)合，繼續(xù)發(fā)展?jié)摿薮?。?dāng)前已有非晶，多晶和單晶硅TFT_LCD，將來(lái)必定還會(huì)有其他材料TFT浮現(xiàn)。（4）環(huán)保特性好：最重要是它沒(méi)有輻射，不會(huì)損害使用者健康。隨著著TFT_LCD電子書浮現(xiàn)，無(wú)紙辦公，無(wú)知印刷時(shí)代啟動(dòng)，是人類學(xué)習(xí)，傳播和記載方式革命。顯而易見(jiàn)，TFT_CD更易于集成和更新?lián)Q代特點(diǎn)賦予了它遼闊發(fā)展前景。此外，除了上面所說(shuō)外，TFT_LCD尚有著大面積，功能強(qiáng)大，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛等其她特點(diǎn)。1.3TFT_LCD國(guó)內(nèi)外狀況對(duì)比要看TFT_LCD國(guó)內(nèi)外狀況對(duì)比，咱們一方面來(lái)看下全球大尺寸TFT_LCD面板各地區(qū)市場(chǎng)占有率：下圖可以看出重要是臺(tái)灣，韓國(guó)，日本占據(jù)了這片市場(chǎng)，而國(guó)內(nèi)顯然還十分稚嫩，圖中顯示韓國(guó)大尺寸TFT_LCD出貨量在超過(guò)日本，成為全球第一大TFT_LCD生產(chǎn)國(guó)。之后穩(wěn)居第一位，維持了市場(chǎng)支配性地位。然而好景不長(zhǎng)，韓國(guó)遭到來(lái)自臺(tái)灣公司劇烈沖擊，雖然在第1季度曾浮現(xiàn)過(guò)一段市場(chǎng)占有率逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。從下半年開始，隨著韓國(guó)國(guó)內(nèi)公司第5代生產(chǎn)線正式投入批量生產(chǎn)，韓國(guó)市場(chǎng)占有率又重新浮現(xiàn)增長(zhǎng)，最后仍以39.9%占有率排名第一位。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。技術(shù)上，當(dāng)前TFT_LCD技術(shù)已經(jīng)成熟，困擾液晶平板顯示屏三大難題：視角、色飽和度、亮度已經(jīng)獲得解決。再看一下中日韓臺(tái)TFT_LCD產(chǎn)業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀對(duì)比：畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。從上面咱們可以明顯看出當(dāng)前國(guó)內(nèi)大陸和臺(tái)灣地區(qū)，韓國(guó)以及日本發(fā)展差距，就這種狀況，咱們不也許不依賴進(jìn)口。世界TFT_LCD產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向決定了中華人民共和國(guó)大陸TFT_LCD產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模及前景。中華人民共和國(guó)大陸TFT_LCD產(chǎn)業(yè)發(fā)展比日韓及歐美發(fā)達(dá)國(guó)家要晚近二十年。但中華人民共和國(guó)大陸TFT_LCD產(chǎn)業(yè)發(fā)展有其獨(dú)特特點(diǎn)和局限，重要有如下特點(diǎn)：（1）中華人民共和國(guó)大陸TFT_LCD產(chǎn)業(yè)來(lái)勢(shì)兇猛，良性循環(huán)機(jī)率低，產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)Ш?，生產(chǎn)線、設(shè)備落后。（2）中華人民共和國(guó)大陸TFT_LCD產(chǎn)業(yè)一開始就受到本地政界大力支持，產(chǎn)業(yè)發(fā)展有關(guān)上游材料生產(chǎn)均有待極大開發(fā)生產(chǎn)。（3）中華人民共和國(guó)興起FPD產(chǎn)業(yè)，將逐漸成為世界FPD產(chǎn)業(yè)核心，中華人民共和國(guó)FPD產(chǎn)業(yè)發(fā)展也將面臨艱巨挑戰(zhàn)，同步中華人民共和國(guó)TFT_LCD產(chǎn)業(yè)仍是全球焦點(diǎn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。至今，國(guó)內(nèi)僅能生產(chǎn)電腦顯示屏、筆記本電腦用中檔尺寸和小尺寸面板產(chǎn)品，全球市場(chǎng)份額局限性10%，尚沒(méi)有液晶電視用大尺寸面板生產(chǎn)能力。與幾乎同步起步韓國(guó)和臺(tái)灣相比，國(guó)內(nèi)TFT_LCD產(chǎn)業(yè)存在巨大差距，亟須大力發(fā)展。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。1.4課題研究?jī)?nèi)容及意義隨著液晶顯示蓬勃發(fā)展，TFT_LCD驅(qū)動(dòng)芯片業(yè)迎來(lái)了巨大市場(chǎng)，其中最為明顯是TFT_LCD驅(qū)動(dòng)IC增長(zhǎng)。為了在這個(gè)巨大市場(chǎng)中占有一席之地，國(guó)內(nèi)IC行業(yè)面臨著發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。為了更好掌握產(chǎn)業(yè)發(fā)展積極權(quán)。本文針對(duì)這一發(fā)展趨勢(shì)規(guī)定，研究與設(shè)計(jì)了TFT_LCD列驅(qū)動(dòng)電路，參照了既有產(chǎn)品某些設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，依照數(shù)字電路和模仿電路設(shè)計(jì)流程和“自頂向下”設(shè)計(jì)思想一方面對(duì)芯片進(jìn)行層次化功能劃分;然后進(jìn)行各個(gè)功能模塊原理圖輸入和仿真。最后，根據(jù)芯片資料提出功能、性能指標(biāo)、對(duì)芯片功能、性能進(jìn)行了模仿驗(yàn)證。本文采用仿真驗(yàn)證工具是Multisim和Cadence，數(shù)字某些與模仿某些均采用原理圖輸入辦法。依照工作原理，本文將把整個(gè)電路劃分為六個(gè)模塊:雙向移位寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、數(shù)據(jù)鎖存器、電平位移、D/A轉(zhuǎn)換器和輸出緩沖器。其中前二個(gè)某些為數(shù)字模塊，后兩個(gè)某些是模仿模塊。在第二章中，本文將一方面簡(jiǎn)介源驅(qū)動(dòng)芯片工作原理和系統(tǒng)架構(gòu);第二章將簡(jiǎn)介數(shù)字某些電路設(shè)計(jì);第四章簡(jiǎn)介電平位移模塊和模仿某些電路設(shè)計(jì);第五章則給出SXGATFT_LCD源驅(qū)動(dòng)芯片系統(tǒng)實(shí)現(xiàn);第六章是對(duì)整體設(shè)計(jì)過(guò)程一種總結(jié)，并給出了將來(lái)可以改進(jìn)地方。第二章至第五章每個(gè)某些都將會(huì)從它工作原理、構(gòu)造、性能指標(biāo)和仿真成果各個(gè)方面加以簡(jiǎn)介，必要時(shí)給出詳細(xì)分析推導(dǎo)。第二章顯示原理2.1液晶顯示基本原理2.1.1LCD器件構(gòu)造畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。液晶顯示屏件(LCD，LiquidCrystalDisplay)面板由20多項(xiàng)材料以及元件構(gòu)成，面板厚度不到1cm，十分輕薄短小，并且不同類型LCD所需材料不盡相似?；旧希琇CD構(gòu)造猶如一種三明治，如圖所示，在一種液晶盒中普通涉及玻璃基板，彩色濾光片，偏光板，配向膜，印制電路板等材料，當(dāng)灌入液晶材料后，一種液晶顯示屏件就形成了。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。2.1.2液晶顯示原理液晶是分子排布或指向具備某種規(guī)律、介于固體與液體之間，具備規(guī)則性分子排列有機(jī)化合物。它具備液體流動(dòng)性和晶體雙折射性，并且在電場(chǎng)作用下會(huì)變化其分子排列。液晶特點(diǎn)是構(gòu)成液晶分子指向有規(guī)律，而分子之間相對(duì)位置無(wú)規(guī)律，前者使液晶具備晶體才具備各向異性，后者使之具備液體才具備流動(dòng)性。液晶顯示屏原理是運(yùn)用液晶物理特性，在通電時(shí)導(dǎo)通，使液晶排列變得有秩序，從而光線容易通過(guò)，不通電時(shí)，排列則變得無(wú)序，從而制止光線通過(guò)。如下圖所示：TFT_LCD液晶顯示屏顯像原理是采用“背透式”照射方式。當(dāng)光源照射時(shí)，先通過(guò)下偏光板向上透出，借助液晶分子來(lái)傳導(dǎo)光線。由于上下火層電極為FET電極和公共電極，在FET電極導(dǎo)通時(shí)，液晶分子排列狀態(tài)同樣會(huì)發(fā)生變化，也通過(guò)遮光和透光來(lái)達(dá)到顯示目。但不同是，由于FET晶體管具備電容效應(yīng)，可以保持電位狀態(tài)，先前透光液晶分子會(huì)始終保持這種狀態(tài)，直到FET電極下一次再加電變化其排列方式為止。從電子學(xué)角度闡述液晶顯示屏件顯示原理為:在外加電場(chǎng)作用下具備偶極矩液晶棒狀分子在排列狀態(tài)上發(fā)生變化，使得通過(guò)液晶顯示屏件光被調(diào)制，從而呈現(xiàn)或明或暗、透過(guò)與不透過(guò)顯示效果。液晶顯示屏件中每個(gè)顯示像素都可以單獨(dú)被電場(chǎng)控制，不同顯示像素按照驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制在顯示屏上合成各種圖像，液晶顯示驅(qū)動(dòng)功能就是建立這種電場(chǎng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。液晶顯示有三大長(zhǎng)處:液晶自身不發(fā)光，只是反射環(huán)境光;用十顯示液晶厚度普通在幾十微米如下，加上電極板也只有幾毫米，因此液晶元件普通薄并且輕，應(yīng)用十分以便;液晶顯示屏耗電量普通極低，基本上不耗電能。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。2.2TFT元件構(gòu)造特性和工作原理2.2.1TFT元件構(gòu)造在TFT_LCD中，TFT功能就是電氣開關(guān)。圖2.1表達(dá)了TFT元件平面圖和截面圖。它是三端器件，普通在玻璃基板上設(shè)有半導(dǎo)體層，在其兩端有與之相連接源極和漏極，并通過(guò)柵極絕緣膜與半導(dǎo)體層相對(duì)放置，設(shè)有柵極。運(yùn)用施加于柵極電壓Vg來(lái)控制源、漏電極之間電流。柵極源極漏極半導(dǎo)體層圖2.1TFT基本構(gòu)造TFT器件和MOS器件工作原理一致，唯一區(qū)別在于MOS器件半導(dǎo)體材料是單晶體材料，TFT半導(dǎo)體材料是薄膜材料。對(duì)于TFT工作于線形區(qū)時(shí)，即VDS<(VDS-Vth)，漏極電流為:對(duì)于TFT工作于飽和區(qū)時(shí)，即VDS>(VDS-Vth)，漏極電流為：畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。關(guān)斷狀態(tài)漏電流方程為：畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。其中，VDS是源漏間電壓，ID是源漏間電流VGS是柵源間電壓，VT是閾值電壓，μ是有效遷移率，Cox是柵氧化層厚度，W是溝道寬度，L是溝道長(zhǎng)度。ION大小反映了溝道導(dǎo)電能力強(qiáng)弱，如果ION太小，將影響MOS管增益和輸出動(dòng)態(tài)范疇，反之如果ION太大，則會(huì)引起直流功耗過(guò)大。迄今有諸多關(guān)于TFT元件研究開發(fā)正在進(jìn)行，但實(shí)現(xiàn)使用化是單晶硅TFT（a-SiTFT）、多晶硅TFT（p-SiTFT）、使用單晶硅MOSFET（c-SiMOSFET)硅類半導(dǎo)體晶體管。由于a-SiTFT電子移動(dòng)速率低于1cm2/V.sec，而驅(qū)動(dòng)IC需要較高運(yùn)算速率來(lái)驅(qū)動(dòng)電路，并巨不易將驅(qū)動(dòng)IC集成到基板上。相比之下，p-Si電子移動(dòng)速率可以達(dá)到100cm2/V.sec，同步也更容易將驅(qū)動(dòng)IC集成到基板上，可以減少生產(chǎn)成本，并使產(chǎn)品重量更輕、厚度更薄。同步p-SiTFT比老式a-Si小，因此解析度可以更高。2.2.2TFT工作原理TFT_LCD象元由陣列基板側(cè)面液晶象元電極，公共電極以及封閉在兩者之間液晶構(gòu)成，象元通過(guò)一種薄膜晶體管控制加到其上電壓，如圖2.2所示：顯示數(shù)據(jù)薄膜晶體管液晶公共電極圖2.2TFT_LCD象元構(gòu)造畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第10頁(yè)。TFT_LCD每個(gè)象素都是一種薄膜晶體管，其具備存儲(chǔ)特性，且其存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)短取決于TFT關(guān)態(tài)電阻和液晶象素電容，存貯電容RC常數(shù)。因而，TFT_LCD驅(qū)動(dòng)方式不同于TN和STN。TFT_LCD象素在顯示系統(tǒng)中構(gòu)造如圖2.3所示:當(dāng)掃描驅(qū)動(dòng)器施加給掃描電極一種選取電壓時(shí)，TFT_LCD顯示灰度級(jí)由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器電壓和存儲(chǔ)在象元上電壓決定。即當(dāng)TFT柵極G與源極S未選通時(shí)，TFT處在截止態(tài)，源極S與漏極D之間相稱于開路，外電路電壓不會(huì)施加到液晶像素上。當(dāng)行掃描信號(hào)選通了某一行所有TFT柵極G后，源掃描信號(hào)依次選通此行上TFT源極S。行掃描信號(hào)和源掃描信號(hào)同步選通TFT將被打開，源、漏極之間導(dǎo)通，源掃描信號(hào)即數(shù)據(jù)信號(hào)寫入液晶像素和補(bǔ)償電容Cs。由于液晶像素與補(bǔ)償電容對(duì)電荷存儲(chǔ)特性，在TFT截止后，寫入數(shù)據(jù)信號(hào)會(huì)保存一段時(shí)間?？梢栽O(shè)定這個(gè)保存時(shí)間為半幀周期，下半幀時(shí)，變化寫入信號(hào)極性，即可保證液晶像素處在交流驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第10頁(yè)。輸入數(shù)據(jù)1輸入數(shù)據(jù)2輸入數(shù)據(jù)3TFTTFTSDLyquidcystalLyquidcystal公共電極公共電極圖2.3TFT_LCD象元在顯示系統(tǒng)中構(gòu)造畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第11頁(yè)。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第11頁(yè)。第三章驅(qū)動(dòng)原理3.1液晶驅(qū)動(dòng)辦法液晶顯示驅(qū)動(dòng)方式有許各種，依照常用液晶顯示屏件種類，液晶顯示屏件驅(qū)動(dòng)方式重要可分為如下幾大類。即直接驅(qū)動(dòng)法，有源矩陣驅(qū)動(dòng)法，射束尋址驅(qū)動(dòng)法，鐵電液晶驅(qū)動(dòng)法，彩色液晶驅(qū)動(dòng)等。TFT_LCD普通采用有源驅(qū)動(dòng)法。TFT_LCD有源矩陣驅(qū)動(dòng)也叫開關(guān)矩陣驅(qū)動(dòng)，其重要特點(diǎn)是在顯示面板各像素點(diǎn)設(shè)立了開關(guān)元件(TFT)。TFT作用是把液晶像素和信號(hào)電極較好分隔開來(lái)，即有源開關(guān)作用。這種行、列電極交叉構(gòu)成點(diǎn)陣顯示方式，不但提高了顯示屏響應(yīng)時(shí)間，同步在灰度控制上也可以通過(guò)點(diǎn)脈沖直接控制，可以做到非常精準(zhǔn)，因而每個(gè)節(jié)點(diǎn)都相對(duì)獨(dú)立，并可以進(jìn)行持續(xù)控制，使TFT色彩更逼真，顯示模式也更靈活。在顯示過(guò)程中，由于在某一時(shí)刻只有一行單元被選中，其他行都處在選中狀態(tài)，從而徹底消除了交叉效應(yīng)。同步，由于液晶顯示像素存儲(chǔ)效應(yīng)，只要TFT單元漏電流足夠小，寫入數(shù)據(jù)信號(hào)在一幀時(shí)間內(nèi)可基本保持不變，就能實(shí)現(xiàn)占空比接近100%靜態(tài)顯示效果。對(duì)TFT_LCD來(lái)說(shuō)，當(dāng)前最為常用共有4種驅(qū)動(dòng)辦法，即幀反轉(zhuǎn)，行反轉(zhuǎn)，列反轉(zhuǎn)和點(diǎn)反轉(zhuǎn)，圖3.1為這4種驅(qū)動(dòng)辦法示例圖。幀反轉(zhuǎn)12341++++2++++3++++4++++12341----2----3----4----畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第12頁(yè)。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第12頁(yè)。行反轉(zhuǎn)12341++++2----3++++4----12341----2++++3----4++++列反轉(zhuǎn)12341+-+-2+-+-3+-+-4+-+-12341-+-+2-+-+3-+-+4-+-+點(diǎn)反轉(zhuǎn)12341+-+-2-+-+3+-+-4-+-+12341-+-+2+-+-3-+-+4+-+-圖3.1液晶顯示驅(qū)動(dòng)辦法1)幀反轉(zhuǎn):即一幀中所有數(shù)據(jù)電壓極性相似，但對(duì)于公共電極電壓前一幀與后一幀極性相反。2)行反轉(zhuǎn):即一幀中相鄰行數(shù)據(jù)電壓相對(duì)于公共電極電壓極性相反。3)列反轉(zhuǎn):即一幀中相鄰列數(shù)據(jù)電壓相對(duì)于公共電極電壓極性相反。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第13頁(yè)。4)點(diǎn)反轉(zhuǎn):即一幀中相鄰象素電壓相對(duì)于公共電極電壓極性相反。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第13頁(yè)。幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)辦法用于辨別率較低場(chǎng)合，盡管功耗低，但驅(qū)動(dòng)電壓較大，并且閃爍現(xiàn)象嚴(yán)重，因此TFT_LCD普通不用。由于在相似幀頻前提下，辨別率提高，就意味著時(shí)鐘頻率增長(zhǎng)，即對(duì)每個(gè)象素寫入時(shí)間將變短，因而普通對(duì)于辨別率較低，屏幕較小顯示屏，如辨別率為VGA和SVGATFT_LCD用行反轉(zhuǎn)，更高辨別率則用點(diǎn)反轉(zhuǎn)方式?？傊?，幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)辦法用于辨別率較低場(chǎng)合，其驅(qū)動(dòng)電壓較大，功耗較高，但電路簡(jiǎn)樸;行反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)辦法用于辨別率中檔顯示屏，其驅(qū)動(dòng)電壓較小，功耗較低，但電路比幀反轉(zhuǎn)要復(fù)雜某些;點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)辦法用于辨別率較高場(chǎng)合，電路最為復(fù)雜，但圖像效果最佳。3.2TFT_LCD驅(qū)動(dòng)原理3.2.1TFT_LCD系統(tǒng)構(gòu)造圖3.2是TFT_LCD顯示系統(tǒng)電路框圖，其按功能可以提成接口電路，視頻信號(hào)變換電路，時(shí)序控制電路，電壓變換電路，公共電極驅(qū)動(dòng)電路和顯示模塊等6個(gè)某些。其中顯示模塊涉及有效顯示區(qū)、掃描驅(qū)動(dòng)芯片以及列驅(qū)動(dòng)芯片。輸入接口某些負(fù)責(zé)將輸入數(shù)據(jù)信號(hào)、同步信號(hào)、控制信號(hào)和電源信號(hào)送入時(shí)序驅(qū)動(dòng)電路板;視頻信號(hào)變換電路則負(fù)責(zé)將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合TFT_LCD顯示數(shù)據(jù)信號(hào)，然后通過(guò)時(shí)序控制電路同步和定位，連同柵、源驅(qū)動(dòng)芯片控制信號(hào)，時(shí)序信號(hào)和同步信號(hào)共同通過(guò)輸出接口送入顯示模塊;電源變換電路將輸入直流電壓轉(zhuǎn)換成各個(gè)某些所需直流工作電壓以及直流驅(qū)動(dòng)電壓和背光源所需交流電壓;公共電極驅(qū)動(dòng)電路將產(chǎn)生公共電壓，和數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電壓共同作用，從而完畢TFT_LCD顯示工作。視頻信號(hào)變換視頻信號(hào)變換數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路接口數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路接口柵極驅(qū)動(dòng)電路柵極驅(qū)動(dòng)電路液晶顯示液晶顯示屏?xí)r序控制電路時(shí)序控制電路畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第14頁(yè)。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第14頁(yè)。電源變換電路電源變換電路公共電極驅(qū)動(dòng)公共電極驅(qū)動(dòng)圖3.2TFT_LCD顯示系統(tǒng)從圖3.2TFT_LCD顯示系統(tǒng)構(gòu)造中可以看到，驅(qū)動(dòng)一塊TFT_LCD顯示屏，需要兩組信號(hào):源極數(shù)據(jù)信號(hào)和柵極行掃描信號(hào)。從驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)角度來(lái)看，這兩組信號(hào)分別由兩種驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn):列驅(qū)動(dòng)電路和行驅(qū)動(dòng)電路。源驅(qū)動(dòng)電路作用就是對(duì)數(shù)據(jù)線施加目的電壓，而柵驅(qū)動(dòng)電路作用是實(shí)行開關(guān)導(dǎo)通和斷開，工作時(shí)按照一次一行方式依次掃描柵極。每掃描到一條柵極線，與其相連TFT同步處在導(dǎo)通狀態(tài)，通過(guò)漏極總線將數(shù)據(jù)線上信息提供應(yīng)各信號(hào)存儲(chǔ)電容，各像素液晶被存儲(chǔ)信號(hào)勉勵(lì)至下一種幀掃描時(shí)為止。這種辦法循環(huán)地給每行柵電極施加選取脈沖，在一幀中每一行選取時(shí)間是均等。3.2.2TFT_LCD驅(qū)動(dòng)電路工作過(guò)程圖3.3為彩色TFT_LCD模塊截面圖:彩色TFT-LCD屏是由TFT陣列玻璃板和彩色濾光膜玻璃板之間加入液晶材料構(gòu)成。為了控制液晶層厚度，在液晶層內(nèi)分散分布玻璃(或塑料)微球，兩個(gè)玻璃板表面涂布取向?qū)?即配向膜)，控制液晶分子定向排列。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第15頁(yè)。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第15頁(yè)。圖3.3彩色TFT_LCD截面圖由于液晶存在工作電壓閾值弛豫特性，在簡(jiǎn)樸矩陣驅(qū)動(dòng)中對(duì)比度很低，顯示容量很難增大。隨著TFT液晶顯示屏顯示面積增大，主流高性能驅(qū)動(dòng)辦法均采用有源矩陣型。TFT_LCD有源矩陣驅(qū)動(dòng)也叫做開關(guān)矩陣驅(qū)動(dòng)，其重要特點(diǎn)是在顯示面板各像素點(diǎn)設(shè)立開關(guān)元件(TFT)和信號(hào)存儲(chǔ)電容。用M個(gè)行電極和和N個(gè)列電極交叉構(gòu)成M×N點(diǎn)排列顯示矩陣，以M個(gè)行電極和N個(gè)列電極控制M×N個(gè)顯示點(diǎn)就可以得到任意文字、圖形和圖像。由于點(diǎn)陣畫面上圖像數(shù)據(jù)量龐大，在圖像發(fā)送端會(huì)把圖像數(shù)據(jù)準(zhǔn)時(shí)間坐標(biāo)進(jìn)行分解，并且轉(zhuǎn)換成準(zhǔn)時(shí)間順序串行信號(hào)，接受端顯示屏準(zhǔn)時(shí)間順序接受串行信號(hào)，并把它解決成能顯示圖像，這個(gè)過(guò)程稱為“掃描”。在驅(qū)動(dòng)M×N矩陣TFT_LCD時(shí)，將掃描電路尋址信號(hào)送入柵線Y1，Y2,Y3...YM，將數(shù)據(jù)電路數(shù)據(jù)信號(hào)送入數(shù)據(jù)線X1，X2，X3...XN。TFT_LCD詳細(xì)驅(qū)動(dòng)過(guò)程普通采用“逐行掃描”方式，即順序選通某一種總線Y上顯示點(diǎn)，例如選通柵線Y1上象素，則選通Y1上所有TFT，從Y1起按順序選到Y(jié)M，稱為一幀，將一幀時(shí)間進(jìn)行分割，則每個(gè)柵極分給一定期間(稱為選通時(shí)間)tl，t2，t3...tw，重復(fù)進(jìn)行相似動(dòng)作，即完畢一幀圖像驅(qū)動(dòng)。數(shù)據(jù)線X1，X2，X3...X。數(shù)據(jù)信號(hào)，由尋址信號(hào)通過(guò)控制開關(guān)TFT，寫入到象素電容Cc和存儲(chǔ)電容Cs、上成為象素電壓。象素電壓與公共電極上電壓之差驅(qū)動(dòng)顯示圖像。然后，關(guān)斷柵極總線Y1上所有TFT和由Y1所選取象素，保持到下一種尋址信號(hào)到來(lái)為止，直到再一次寫入數(shù)據(jù)信號(hào)更新畫面。因此，由十液晶上保持著數(shù)據(jù)信號(hào)施加電壓，實(shí)質(zhì)上液晶在一幀時(shí)間內(nèi)作靜杰動(dòng)作。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第16頁(yè)。每一幀周期內(nèi)，除了正在被尋址掃描行外，所有其她行TFT柵極皆為地電位，TFT處十截止?fàn)顟B(tài)，存貯在這些象素電容上電荷基板不變，灰度也不變，始終到下一幀到來(lái)為止。M行這樣信號(hào)依次傳播到矩陣液晶顯示屏上從而構(gòu)成一幀圖像。每幀重復(fù)一次上述過(guò)程，圖像刷新一次。在行回掃時(shí)間里，行存貯電容Cs上電荷所有放電完畢，而后重新充電存入下一行圖像信號(hào)。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第16頁(yè)。矩陣顯示方式大尺寸液晶顯示屏幕，由于行列數(shù)量均十分龐大，需要采用數(shù)片柵極驅(qū)動(dòng)和源級(jí)驅(qū)動(dòng)共同工作。第四章列驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)和仿真4.1列驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第17頁(yè)。數(shù)字電路基本單元為各種門電路，涉及反相器、與非門、或非門等，它們可以通過(guò)不同組合構(gòu)成功能更加復(fù)雜電路構(gòu)造，完畢更多功能規(guī)定。如下將逐個(gè)詳細(xì)簡(jiǎn)介本設(shè)計(jì)中使用到某些基本門電路。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第17頁(yè)。4.1.1列驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)造本文研究TFT_LCD列驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)造如下圖所示，重要涉及移位寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、數(shù)據(jù)鎖存器、電平位移電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和輸出緩沖六大模塊。雙向移位寄存器雙向移位寄存器STHRSTHLRLVdd1CLKGNDSTB數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第18頁(yè)。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第18頁(yè)。數(shù)據(jù)鎖存器數(shù)據(jù)鎖存器POL電平轉(zhuǎn)換電路電平轉(zhuǎn)換電路Vdd2GND數(shù)模轉(zhuǎn)換數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出緩沖電路輸出緩沖電路S1S2S3S383S384圖列驅(qū)動(dòng)構(gòu)造圖4.1.2反相器畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第19頁(yè)。反相器是構(gòu)成數(shù)字電路基本單元，亦是構(gòu)成其她各種門電路基本。圖4.1即為本設(shè)計(jì)中電源電壓為5V反相器電路構(gòu)造圖。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第19頁(yè)。圖4.1反相器電路構(gòu)造圖從圖中可以看到，CMOS反相器采用正電源Vdd供電，PMOS管源極接電源正極，NMOS管源極接地。兩個(gè)管子?xùn)艠O連在一起，作為反相器輸入端，兩個(gè)管子漏極連在一起，作為反相器輸出端。由于NMOS管Vds為正電壓，PMOS管Vds為負(fù)電壓，因此當(dāng)CMOS反相器處在穩(wěn)態(tài)時(shí)，無(wú)論輸出高電平還是低電平，PMOS和NMOS中必然有一種截止而另一種導(dǎo)通，此時(shí)電源向反相器提供僅為納安級(jí)漏電流，因此CMOS反相器靜態(tài)功耗非常小。為了使得設(shè)計(jì)中反相器具備最大噪聲容限，并且具備幾乎相似上升時(shí)間和下降時(shí)間，NMOS和PMOS寬長(zhǎng)比必要滿足:其中，μn是NMOS管表面遷移率，μp是PMOS管表面遷移率，設(shè)計(jì)中溝道長(zhǎng)度取最小值，此時(shí)該反相器可以獲得較抱負(fù)輸出，其仿真波形如圖4.2所示:畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第20頁(yè)。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第20頁(yè)。圖4.2反相器仿真成果4.1.3與非門和或非門與非門和或非門也是數(shù)字電路設(shè)計(jì)中非?；鹃T電路，與非門為上面兩個(gè)PMOS并聯(lián)，下面兩個(gè)NMOS串連電路構(gòu)造，如圖4.3所示。其中兩個(gè)串聯(lián)NMOS管為工作管，而兩個(gè)并聯(lián)PMOS管為負(fù)載管。當(dāng)輸入A，B都是高電平時(shí)，串聯(lián)NMOS管都導(dǎo)通，并聯(lián)PMOS管都截止，因而輸出為低電平。當(dāng)輸入A,B中有一種為低電平時(shí)，兩個(gè)串聯(lián)NMOS工作管中必有一種截止，于是電路輸出為高電平。因而滿足輸出與輸入之間“與非”邏輯關(guān)系。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第21頁(yè)。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第21頁(yè)。圖4.3與非門電路構(gòu)造圖圖4.4為兩輸入與非門仿真波形，從圖中可以看到，該與非門具備非常抱負(fù)輸出波形。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第22頁(yè)。圖4.4與非門仿真成果畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第22頁(yè)?；蚍情T構(gòu)造與與非門類似，如圖4.5所示。其構(gòu)造為上面兩個(gè)PMOS負(fù)載管串聯(lián)，下面兩個(gè)NMOS工作管并聯(lián)。當(dāng)輸入A，B中至少有一種為高電平時(shí)，并聯(lián)NMOS管至少有一種導(dǎo)通，串聯(lián)PMOS管中至少有一種截止，十是電路輸出低電平;當(dāng)輸入A，B都為低電平時(shí)，并聯(lián)NMOS管都截止，串聯(lián)PMOS管都導(dǎo)通，因而電路輸出高電平?？梢?jiàn)，電路實(shí)現(xiàn)了或非邏輯關(guān)系?；蚍情T設(shè)計(jì)原理也與與非門基本相似。圖4.6是本設(shè)計(jì)中或非門仿真成果。由圖4.6可見(jiàn)，該或非門具備幾乎相似上升時(shí)間和下降時(shí)間，符合設(shè)計(jì)預(yù)期。畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第23頁(yè)。圖4.5或非門電路構(gòu)造圖畢業(yè)設(shè)計(jì)方案TFTLCD顯示關(guān)鍵技術(shù)電路設(shè)計(jì)和仿真全文共27頁(yè)，當(dāng)前為第23頁(yè)。圖4.6或非門仿真成果4.1.4傳播門傳播門運(yùn)用P溝道MOS管和N溝道MOS互補(bǔ)特性可以連接成CMOS傳播門。CMOS傳播門也與CMOS反相器同樣，是構(gòu)成各種邏輯電路一種基本單元電路。圖4.7即為本設(shè)計(jì)中用到CMOS傳播門電路構(gòu)造。T1是NMOS管，T2是PMOS管。T1和T2源極和漏極在構(gòu)造上是完全對(duì)稱，它們?cè)礃O和漏極分別相連作為傳播門輸入端和輸出端C和C'為一對(duì)互補(bǔ)控制信號(hào)，分別接在T1和T2柵極。之因此采用傳播門是由于簡(jiǎn)樸MOS開關(guān)會(huì)存在閾值電壓損失，例如NMOS管在傳播高電平時(shí)和PMOS在傳播低電平時(shí)，都會(huì)發(fā)生這樣狀況。因而為了保證在高低電平時(shí)，開關(guān)器件都可以精確無(wú)誤工作，將NMOS和PMOS并聯(lián)結(jié)合使用，即當(dāng)N管無(wú)法工作時(shí)候，那段高電平由P管來(lái)完畢，而當(dāng)P管無(wú)法工作時(shí)候，那段低電平由N管來(lái)傳播。這樣就可以實(shí)現(xiàn)從電源電壓到地滿擺幅傳播。畢業(yè)