大型彩色LED显示屏因其色彩鲜亮和视角宽广等优点,在短短的几年中,正迅速成长为高清晰大屏幕平板显示器件的主流产品,并不断推陈出新,应用也愈加广阔。而LED显示屏恒流驱动专用芯片,作为大屏幕显示系统的关键组成部分,确保了LED显示更加均匀,并可满足各种场合的应用要求,因此其电路设计越来越受到业界的重视。本文设计了大型彩色LED显示屏16位恒流驱动专用集成芯片,可支持25MHz数据移位频率并实现屏幕无闪烁快速刷新；其主要创新点在于采用高精度基准电压抗失调技术和驱动电流输出匹配技术,以及对掺杂浓度等工艺参数和芯片版图的特殊设计,保证了在零下40℃至零上80℃工作温度,4.5～7V工作电压和负载宽幅改变情况下,芯片16个通道均输出高达90mA的电流时,仍完全满足位间和片间恒流匹配条件。本文首先搭建了芯片的整体构架,接着设计了芯片中的带隙基准模块、恒流基准模块、高精度电流放大器、过温保护模块、振荡器模块以及逻辑控制模块等电路模块,并给出了仿真结果。其中,带隙基准模块采用斩波调制的方法以减小运放的失调电压；恒流基准模块采用改进型电流镜方式,提高了输出阻抗和电流匹配精度；高精度电流放大器采用有效放电回路,消除输出电流杂波；振荡器采用由反相器组成的环形振荡器,减少了芯片面积。最后,基于上华CSMC 5V 0.5uM工艺库,采用Cadence Hpsice对芯片进行了全局仿真,分析和验证了驱动芯片的重要性能指标。整个芯片的所占面积为1630μm×1230μm,各通道最大输出电流达到106mA,芯片的电源电压调整率为0.3%,输出电压(负载)调整率为0.06%,位间电流输出误差小于2.1%,片间电流输出误差小于3.3%,仿真和测试结果表明,所设计的芯片达到了预期技术指标的要求。