一種低功耗高速的跟隨器設計和實現

在屏幕負載電容(約20 nF)的另一端加上模擬的列信號，跟隨器的充放電情況如圖3所示。

輔助放電運放的電流峰值為5.7 mA，主運放的放電電流峰值為1.9 mA。輔助充電的電流峰值為3.7 mA，主運放的充電電流峰值為1.5 mA。可見輔助運放的充放電電流較大，能使充放電時間明顯改善。測試與仿真表明，采用充放電模塊后，像素電容上的充放電時間可縮短5~6 μs。
2.2 瞬態分析
下面分析2種不同負載電容情況下，跟隨器的瞬態響應情況。系統要求跟隨器的充放電能力相對稱，在屏幕上的充放電小于15 μs。
(1)外接片外1 μF大電容時，屏幕電容上的瞬態響應波形如圖4所示，屏幕上的充放電時間為10 μs。由于外接電容與屏幕電容進行電荷分享，故外接電容對屏幕電容的充放電有改善作用。
(2)去掉片外1 μF電容時，屏幕電容上的充放電時間為13 μs，瞬態響應波形如圖5所示。因此，本設計利用芯片內有限的面積，在輸出端盡可能增加穩壓電容。

由上可見，該高速跟隨器在2種不同負載電容的情況下均能滿足系統要求。在實際應用中，可考慮去掉1 μF的片外電容，從而節省芯片成本和FPC面積。本設計中，CSTN-LCD系統要求跟隨器面積為600 μm×100 μm。
低功耗、高速跟隨器的設計一直是制約LCD驅動芯片中的瓶頸。本文通過采用輔助充放電運放的方案，設計出一種低功耗、高速的跟隨器，也有利于進一步優化芯片面積與成本，因此具有廣闊的應用前景。