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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:唐樹澍
論文名稱:LED閃爍驅動IC設計製作之研究
論文名稱(外文):A study of an LED blinking driver IC design and manufacture
指導教授:陳勝利陳勝利引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:電機工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
中文關鍵詞:LED驅動IC高壓CMOS製程
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利用3微米(10-6m)高壓CMOS製程技術,本論文提出可應用在3伏特至10伏特工作電壓(Supply Voltage),1.6至2.6閃爍頻率之特殊功能LED驅動IC之設計方法。其動作特性是電源接通時,LED閃爍64次後維持恆亮的狀態,以及具備提供source和sink兩種驅動電流的能力。
此驅動IC主要由四個次電路所組成,分別是震盪器、除頻器、重置線路及輸出級。在製造上,則使用N型矽基板、單層多晶矽(Single Polysilicon)、單層金屬(Single Metal)連線之高壓CMOS製程。吾人將從相關基本理論開始,循序探討線路設計、線路模擬、光罩佈局等整個元件發展流程。最後作功能測試並且獲得符合設計規格之成品。

Chinese Abstract ……………………………………………………v
English Abstract ……………………………………………………vi
Acknowledgements …………………………………………………vii
Contents …………………………………………………………… viii
Figure Lists …………………………………………………………x
Chapter 1 Introduction …………………………………………1
Chapter 2 Basic Concept …………………………………………3
2.1 The Digital MOSFET Model ………………………………3
2.1.1 Capacitive Effect ………………………………………4
2.1.2 Process Characteristic Time Constant ………………5
2.2 The Inverter ………………………………………………5
2.2.1 DC Characteristics ……………………………………6
2.2.2 Switching Point ………………………………………6
2.2.3 Switching Characteristics ……………………………8
2.3 The Ring Oscillator ………………………………………9
2.4 The Transmission Gate ……………………………………9
2.5 Basic Latch ………………………………………………10
Chapter 3 Circuit Design and Simulation ………………………11
3.1 The Oscillator ……………………………………………11
3.2 The Divider ………………………………………………12
3.3 The Power On Reset ………………………………………13
3.4 The Blinking Output Control and Output Stage ………14
Chapter 4 Design Rules and Layout ……………………………16
Chapter 5 Process Flow …………………………………………24
Chapter 6 Results and Discussion ………………………………29
Chapter 7 Conclusion ……………………………………………31
References …………………………………………………………32
Appendix ……………………………………………………………56

1. J. Y. Lin, A. S. Daryoush, V. Gershman, and W. Rosen. “A new approach to the design of LED based GB/s digital fiber optic link”. 1994 IEEE Telesystems Conference, P4A-2.
2. Jeremy K. Chung, Kenneth D. Kieffer, Hieu Pham. “A high performance LED array driver ASIC with programmable thermal coefficients”. 91TH0379-8/91/0000-P5-4.1 1991 IEEE.
3. Mark Ingels, Geert Van Der Plas, Jan Crols, and Michel Steyaert, “A CMOS 18 THz/spl Omega/ 248 Mb/s Transimpedance Amplifier and 155 Mb/s LED Driver for Low Cost Optical Fiber Links”. 1994 IEEE Journal of Solid state circuits, P1552, Vol. 29, No. 12.
4. M. Steyaert, M. Ingels.”150 Mb/s CMOS LED Driver and PIN receiver IC for Optical Communication”. 1992 IEEE Custom integrated circuit conference, P23.6.1.
5. Dennis Rogers, Sudhir Gowda, Mark Ritter and Rqvi Ananth.“ A Single Chip Transceiver for Infrared Communications”. 1997 IEEE BCTM 11.2, P177.
6. John P. Uyemura “Circuit Design for CMOS VLSI”, 1992, Kluwer Academic Publisher.
7. R. Jacob Baker, Harry W. Li and David E. Boyce “CMOS Circuit Design, Layout and Simulation”, 1998, IEEE PRESS.
8. Randall L. Geiger, Phillip E. Allen and Noel R. Strader “VLSI Design Techniques For Analog And Digital Circuit”, 1990, McGraw-Hill.
9. Weste and Eshraghian “Principles of CMOS VLSI Design”, 2nd, 1993, AT&T.
10. Allen and Holberg “CMOS Analog Circuit Design”, 1987, Holt, Rinehart and Winston.
11. Massobrio and Antognetti “Semiconductor Device Modeling with SPICE”, 2nd, 1993, McGraw-Hill.
12. Foty “MOSFET Modeling with SPICE Principle and Practice”, 1997, Prentice Hall.
13. John P. Uyemura “Physical Design of CMOS Integrated Circuits Using L-EDITTM”, 1995, PWS.

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