液晶显示器驱动电路的设计
TFT-LCD驱动电路的设计
由于 ＣＲＴ显示 器和 液晶屏 具有 不 转换芯 片 ＡＤ９ ８ Ａ和 后端 的数模转换 控制信号 ，给系统 及其模块 发送控制 信 ８３ 同的显示特性 ，两者 的显示信号 参数也 芯 片 ＡＤＶ７ ２ 。ＡＤ Ｐ ｌ６ １５ Ｓ －２ １ Ｏ具 有 超 息 ，以 使 整 个 系统 稳 定 有 序 地 工 作 。例 不同， 因此在计 算机 （ ＭＣＵ）和液晶 级 哈佛 结构 ，支 持单 指令 多操作 数 如 ， Ｓ －２ １０ 灰度 电压 产生 电路 或 ＡＤ Ｐ ｌ６ 为 屏之 间设计 液晶显示 器的驱动 电路是 必 （ Ｉ Ｓ ＭＤ）模式 ，采 用高效 的汇编语 言编 和液 晶屏提 供 必要 的控 制信号 。另外 ， 需 的 ，其 主 要 功能 是 通过 调 制 输 出 到 程能 实现 对视频信 号的 实时处理 ，不会 系 统 还 设 置 了一 些 Ｌ Ｄ灯 ， 于 直 观 的 Ｅ 用
０ １ ２ ３ ４
示 数据 （ Ｙ校正后 ） 。
３ 图像 优 化 为 了提 高 图 像 质 量 ，
Ｖｏ ｌ ｇ ｌ ｅ ￣
闪存 既要存储 Ｄ Ｐ 序 ， Ｓ程 又要保 存对应
因此 系统 可以 完 成单 色的 视 频信 号 处 于不 同的伽玛值 的查找表数据 以及部分
硬件电路设计
理 ，也 可以完 成彩 色的视 频信 号处 理 。 预设 的显示数据 ， 故选择 Ｓ Ｔ公司 的容量
ＡＤ ＤＲ２ —０ Ｏ Ａ２
Ｌ ＣＤ电极上 的电位信号 、 值 、频率等 因为处理数据 时 间长 而 出现 延迟。 峰
参 数来建立 交流驱动 电场 。
指 示系统硬 件及Ｄ Ｐ Ｓ 内部程序 各模块 的
系统 硬 件 原 理 框 图 如 图 １ 示 。系 工 作 状 态 。 所
液晶显示器件驱动基础
常见驱动芯片
驱动芯片A
介绍驱动芯片A的特点，以及它在 液晶显示器中的应用和优势。
驱动芯片B
介绍驱动芯片B的特点，以及它在 液晶显示器中的应用和优势。
驱动芯片C
介绍驱动芯片C的特点，以及它在 液晶显示器中的应用和优势。
驱动电路设计要点
分享设计液晶显示器驱动电路时需要考虑的关键要点，如电源供应稳定性、输出电流能力等。
液晶显示器件驱动基础
本演示将介绍液晶显示器件驱动基础，包括液晶显示原理、驱动模式、驱动 电路结构、驱动信号波形、常见驱动芯片、驱动电路设计要点，以及总结和 展望。
液晶显示原理
解释液晶显示器如何通过电场改变液晶分子的排列状态来控制光的透过和阻 挡，实现图像显示的原理。
驱动模式介绍
介绍不同的驱动模式，包括主动矩阵、被动矩阵和疊层驱动，以及它们的工作原理和适用场景。
驱动电路结构
1
源极驱动
详细介绍源极驱动电路的结构和原理，以及其在液晶显示器中的应用。
2
行驱动
详细介绍行驱动电路的结构和原理，以及其在液晶显示器中的应用。
3
温度补偿
解释温度补偿电路的作用，以及如何根据温度变化调整驱动信号，优化显示效果。
驱动信号波形
展示不同驱动信号波形，并讨论它们对液晶显示器性能的影响，例如响应速 度和亮度。
总结和展望
总结已经介绍的内容，并展望未来液晶显示器驱动技术的发展趋势，如高刷新率和低功耗等方面的改进。
LCD基本电路原理分析
LCD基本电路原理分析液晶显示器（Liquid Crystal Display，简称LCD）是一种广泛应用于个人电子设备中的显示技术。
它使用电场控制液晶分子的取向来调节光的透过率，实现信息的显示。
液晶显示器的电路主要包括驱动电路和控制电路两部分，下面我们将对LCD的基本电路原理进行分析。
驱动电路驱动电路是液晶显示器的核心部分，它主要负责向液晶单元施加适当的电场，调节光的透过率。
液晶显示器中常用的驱动电路包括被动矩阵驱动电路和主动矩阵驱动电路两种。
被动矩阵驱动电路是一种简单而经济的驱动方式，它使用行列交叉的导电线网格，通过行和列之间的交叉点施加电压来驱动液晶单元。
液晶单元的每个像素由两个导电网格之间的间隔区域组成，该区域中填充有液晶材料。
当驱动电压施加在液晶单元的间隔区域上时，液晶分子通过电场的作用，会改变光的偏振方向，从而调节光的透过率，实现显示效果。
主动矩阵驱动电路是一种更先进、更复杂的驱动方式。
它使用多个非晶硅薄膜晶体管（TFT）来驱动每个像素点，通过逐行选通的方式控制每个像素的亮暗。
在主动矩阵驱动电路中，每个像素点都有一个独立的驱动器，通过逐行选通的方式控制每行像素点的亮暗。
这种驱动方式可以实现更高的分辨率和更快的响应速度。
控制电路控制电路是液晶显示器的另一部分，它用于控制驱动电路的动作，以及信号的输入和输出。
控制电路中包含了对显示模式、亮度、对比度等参数的设置，以及标准的接口电路用于接收来自外部设备的信号。
控制电路中的重要组件包括微处理器、时钟电路、记忆电路等。
微处理器负责根据用户的输入和外部信号，控制液晶显示器的工作状态。
时钟电路用于提供精确的时序信号，保证液晶单元能够按照正确的顺序进行驱动和刷新。
记忆电路用于存储和输出驱动信号，以实现电压逐行选通的驱动方式。
此外，控制电路还包括输入和输出接口电路，用于与外部设备进行通信。
常见的接口电路包括VGA、HDMI、DVI等，它们可以接收来自计算机、DVD播放器、摄像机等设备的信号，经过控制电路的处理后，驱动液晶显示器显示出图像。
液晶显示器驱动电路的设计
和动 态驱动两 种 。 在静 态 驱动 的液 晶显 示 器件 上 ， 各液 晶像 素 的 背 电极 Ｂ Ｐ是 连 在 一 起 引 出， 像 素 的段 电极 Ｓ Ｇ 各 Ｅ 分 立引 出 。在 背 电 极 和 段 电极 分 别 加 上相 位 相 差
用Ｉ Ｐ的集成是关键 。本文设计了一个用于 ＳＣ集 ｏ 成的 Ｌ Ｄ驱动 电路的硬 Ｉ 。它可 以与控制器集成 Ｃ Ｐ
摘
要 ： 绍 了 Ｌ Ｄ的驱 动原理 ， 介 Ｃ 实现 了一个 ２ ４笔段 式 Ｌ Ｄ驱 动 电路 硬 Ｉ ４× Ｃ Ｐ的设 计 ， 给 并
出了仿真结 果。设 计 采用 华虹 ０ ２ Ｉ ＭＯ ．５Ｌ Ｃ Ｓ工 艺 ，．Ｖ工 作 电压 。在 行 负载 为 ２ ｎ ， 负载为 － ｍ ３３ ０Ｆ 列 ３Ｆ 帧频为 ６ ．Ｈ 情况 下进行 仿真 ， 出驱 动 电压平 均值 为 １．ｍ ｎ， ２５ ｚ 输 ８５ Ｖ。
ＣＨＥ ａ Ｘｉｏ—ｌ ＷＡＮＧ ｎ ｕ， Ｙｏ ｇ—ｓ ｅ ｇ， ｈ ｎ ＺＨＡＯ ｉ—ｘｎ Ｚａ ｉ
（ ｃｏｌ ｔ ｎｃ Ｃ ｎｅ， ａｂｎＩ ｔｕｅｆＴｃｎｌ ｙ Ｈ ｒ ｎ１０ ０ ， ｈｎ ） Ｍｉ ｅ ｃｏ ｉ ｅｔ Ｈ ｒ ｓｉｔ ｏ ｈｏｏ ， ａｂ ５ ０ １ Ｃ ｉ ｒ ｅｒ ｓ ｒ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｉ ａ
晶呈现较 弱 的光 电效 应 ， 影响液 晶 的显示对 比度 。 将 考 虑到直 流 电压将导致 液 晶材料 的化学反应 和 电极
它与大规模集成 电路的结合 ， 使个人 电子化产品得 到了迅速普及， 从而大大推进 了信息产业的迅猛发 展 。笔段式 液 晶显 示 器 件 应 用 最 早 ， 用 最 广 泛 。 使
在一 起 ， 接收来 自行 扫 描信 号 以及并 行 的列选 择 控 制数 据信 号 ， 动 不 同 电极 排 布 的 笔 段 式 Ｌ Ｄ 面 驱 Ｃ
我对《剖析液晶屏逻辑板tft偏压电路》的理解
我对《剖析液晶屏逻辑板tft偏压电路》的理解液晶屏逻辑板（TFT）偏压电路是液晶显示器中的重要组成部分，对于屏幕的正常显示起着至关重要的作用。
在这篇文章中，我将分享我对液晶屏逻辑板TFT偏压电路的理解。
一、什么是液晶屏逻辑板TFT偏压电路液晶屏逻辑板（TFT）偏压电路是指为了正确驱动液晶屏而设计的电路，通过提供恰当的电压，稳定液晶屏的显示效果。
正常的液晶屏显示需要稳定的电压来激活液晶分子，使其能够变换光的透过程度。
二、液晶屏逻辑板TFT偏压电路的工作原理液晶屏逻辑板TFT偏压电路主要通过以下几个关键步骤来实现对液晶屏的驱动：1. 电源供电：液晶屏逻辑板TFT偏压电路通过外部电源提供电力，以确保电路正常运行。
2. 信号接口：液晶屏逻辑板TFT偏压电路通过与显示驱动器和其他逻辑电路的连接，接受来自这些部分的输入信号。
3. 电压转换：偏压电路通过电压转换器，将电源提供的直流电压转换为适合液晶屏的所需电压。
不同的液晶屏具有不同的电压需求，因此偏压电路需要能够根据具体需求提供不同的电压稳定输出。
4. 偏压输出：经过电压转换后，偏压电路输出恰当的电压给液晶屏，以激活液晶分子，实现显示效果。
5. 保护措施：液晶屏逻辑板TFT偏压电路通常还包括一些保护措施，如过电流保护、过热保护等，以确保电路的使用安全性和稳定性。
三、液晶屏逻辑板TFT偏压电路的重要性和作用液晶屏逻辑板TFT偏压电路在液晶屏显示过程中具有重要的作用：1. 稳定性：液晶屏逻辑板TFT偏压电路能够提供稳定的电压输出，确保液晶分子能够正常变换透光度，从而保证屏幕显示的稳定性。
2. 驱动：液晶屏逻辑板TFT偏压电路通过输出正确的电压，可以驱动液晶分子的变化，实现液晶屏的正常显示。
3. 亮度调节：液晶屏逻辑板TFT偏压电路通常还包括亮度调节功能，通过调整电压输出来实现对液晶屏显示亮度的控制，满足不同环境和使用需求。
四、需要注意的问题和发展方向在液晶屏逻辑板TFT偏压电路的设计和应用过程中，需要注意以下问题：1. 电压稳定性：在设计偏压电路时，需要确保电压输出的稳定性，防止过高或过低的电压对液晶显示效果产生不良影响。
LCD电视背光驱动电路设计
LCD电视背光驱动电路设计挑战分析和方案设计LCD电视应用中可以采用多种架构产生驱动CCFL所需的交流波形，驱动多个CCFL时所要面对的三个关键的设计挑战是选择最佳的驱动架构、多灯驱动、灯频和脉冲调光频率控制。
本文对四种常用驱动架构进行了对比分析，并提出多灯设计中解决亮度不均以及驱动频率可能干扰画面等问题的方法，并给出基于DS3984/DS3988的电路方案。
液晶显示器(LCD)正在成为电视的主流显示技术。
LCD面板实际上是电子控制的光阀，需要靠背光源产生可视的图像，LCD电视通常用冷阴极荧光灯提供光源。
其他背光技术，例如发光二极管也受到一定的重视，但由于成本过高限制了它的应用。
由于LCD电视是消费品，压倒一切的设计考虑是成本—当然必须满足最低限度的性能要求。
驱动背光灯的CCFL逆变器不能明显缩短灯的寿命。
此外，由于要用高压驱动，安全性也是一个必须考虑的因素。
LCD电视应用中，驱动多个CCFL时所要面对的三个关键的设计挑战是：挑选最佳的驱动架构；多灯驱动；灯频和脉冲调光频率的严格控制。
挑选最佳的驱动架构可以用多种架构产生驱动CCFL所需的交流波形，包括Royer(自振荡，self-oscillating)、半桥、全桥和推挽。
表1详细归纳了这四种架构各自的优缺点。
1. Royer架构Royer架构(图1)的最佳应用是在不需要严格控制灯频和亮度的设计中。
由于Royer架构是自振荡设计，受元件参数偏差的影响，很难严格控制灯频和灯电流，而这两者都会直接影响灯的亮度。
因此，Royer架构很少用于LCD电视，尽管它是本文所述四种架构中最廉价的。
图1：Royer驱动器简单，但不太精确。
2．全桥架构全桥架构最适合于直流电源电压非常宽的应用(图2)，这就是几乎所有笔记本PC都采用全桥方式的原因。
在笔记本中，逆变器的直流电源直接来自系统的主直流电源，其变化范围通常在7V(低电池电压)至21V(交流适配器)。
有些全桥方案要求采用p沟道MOSFET，比n沟道MOSFET更贵。
LCD基本电路原理分析
LCD基本电路原理分析LCD（液晶显示器）的基本电路原理可以分为电压驱动和信号驱动两种类型。
1.电压驱动液晶显示器电路原理电压驱动液晶显示器主要由液晶元件、触摸层、驱动电路和控制电路等组成。
液晶元件:液晶单元是液晶显示器的核心部件，由两片平行排列的玻璃基板封装起来，两片基板上分别涂有透明的导电层，并在中间加入液晶材料。
液晶材料是一种有机化合物，其分子结构可以根据电场的变化而改变排列状态，从而控制光的透过程度。
驱动电路:驱动电路负责给液晶单元提供所需的电场。
在横向和纵向各涂一层透明导电层，并根据屏幕的分辨率设计导电线网状结构。
通过外部的驱动电源分别给纵向和横向的导电层施加电压，形成一个均匀的电场。
控制电路:控制电路接收到来自计算机或者其他信号源的图像信号，将图像信号转换为控制电压并传输给驱动电路。
同时还会接收用户的输入指令，如触摸屏的触摸操作。
2.信号驱动液晶显示器电路原理信号驱动液晶显示器与电压驱动液晶显示器相比，最大的区别是信号驱动液晶显示器不需要驱动电路。
它的驱动原理利用了TFT（薄膜晶体管）。
TFT:TFT是一种特殊的薄膜晶体管，可用于控制像素点的亮度和颜色。
每个像素点都有一个对应的TFT，单个像素点由三个互相组合的TFT组成，分别对应红、绿、蓝三个颜色通道。
这样就能够分别控制每个像素点的亮度和颜色输出。
信号驱动液晶显示器使用TFT作为驱动元件，通过控制TFT的导通与截止状态，从而控制液晶分子的排列，实现亮度和颜色的输出。
计算机或者其他信号源通过信号线向TFT传输图像信号，控制TFT的导通与截止，从而控制每个像素点的亮度和颜色。
总结起来，LCD的基本电路原理分为电压驱动和信号驱动两种类型。
电压驱动液晶显示器需要驱动电路提供均匀的电场给液晶单元，而信号驱动液晶显示器通过TFT控制液晶分子的排列，实现亮度和颜色的输出。
无论是哪种驱动方式，控制电路都起着传输图像信号和接收用户输入指令的作用。
LCD驱动电路的设计
LCD驱动电路的设计LCD（液晶显示器）驱动电路是将输入信号转换为可供液晶显示的控制信号的关键部分。
为了设计一个高效且可靠的LCD驱动电路，以下是一些关键要点和设计原则。
1.了解液晶显示器的特性：液晶显示器是一种非线性设备，其工作需要复杂的信号驱动和控制电路。
因此，对液晶显示器的工作原理和特性有深入的了解至关重要。
2.确定分辨率和色彩深度：首先确定液晶显示器的分辨率和色彩深度，这将决定驱动电路所需的处理能力和存储资源。
3.选择适当的控制器芯片：根据液晶显示器的要求，选择适当的控制器芯片。
芯片应支持所需的分辨率和色彩深度，并具有相应的接口，如VGA、HDMI或LVDS。
4.驱动和控制信号：根据所选择的控制器芯片，确定所需的驱动和控制信号。
这些信号可能包括时钟信号、数据信号、纵横线扫描信号等。
5.调整和校正电路：由于液晶显示器像素之间的差异，需要使用校正电路来确保显示的准确性和一致性。
这些校正电路可能包括背光补偿电路、像素补偿电路等。
6.电源管理：在设计LCD驱动电路时，必须考虑电源管理。
确保提供稳定的电源和正确的功率分配是确保LCD正常工作的关键。
7.EMI（电磁干扰）控制：液晶显示器的电路可能产生电磁干扰，特别是由于高速时钟和数据信号。
为了控制EMI，需要使用滤波器、屏蔽和接地路径的良好设计。
8.PCB设计：良好的PCB设计对于LCD驱动电路的性能和可靠性至关重要。
确保信号完整性，减少EMI和最小化功耗是PCB设计的重要方面。
在设计LCD驱动电路时，还需要考虑一些关键的技术参数，如刷新率、对比度、响应时间等。
因此，了解并满足这些要求对于设计出高性能的LCD驱动电路至关重要。
TFT-LCD驱动电路的设计
TFT-LCD驱动电路的设计TFT-LCD显示器已成为现代电子产品中常见的显示方式之一。
它通常由液晶显示面板、背光源、驱动电路和信号处理器组成。
其中，驱动电路起着至关重要的作用，它能够控制液晶的各个像素点的颜色和亮度，从而实现不同的显示效果。
本文将从驱动电路的设计方面入手，介绍TFT-LCD驱动电路的设计。
一、驱动电路基本原理TFT-LCD显示器的驱动电路是由数字信号驱动模拟信号的芯片构成的，其基本原理是将数字信号转换成模拟信号，再将模拟信号输出到液晶显示面板上。
驱动电路通常需要满足以下几个要求：1. 快速响应：驱动电路需要在短时间内对信号进行响应，以确保液晶显示面板的刷新率和稳定性。
2. 显示效果优秀：驱动电路需要能够高效地控制液晶显示面板的各个像素点的颜色和亮度，从而实现不同的显示效果。
3. 低功耗：驱动电路需要尽可能地降低功耗，以确保显示器的长时间使用。
二、驱动电路设计过程1. 信号处理器接口设计信号处理器通常是数字信号，一般为LVDS或TTL信号。
我们需要设计一个将信号处理器输出的数字信号转换为液晶显示面板能够接受的模拟信号的接口电路。
其中，LVDS接口通常需要使用LVDS转换器芯片和数据转换配置文件；TTL接口通常需要使用TTL驱动器芯片和电平转换电路。
2. 驱动电路选择对于TFT-LCD显示器的驱动电路选择，通常需要考虑到驱动电路的可靠性、成本和显示效果。
市面上常用的驱动电路有AMLCD、DVP、RSDS和LVDS等。
其中，LVDS驱动电路具有高速传输、低功耗和抗干扰性强等优点，因此被广泛应用。
3. 液晶显示面板控制电路设计液晶显示面板控制电路是驱动电路的关键部分。
其主要功能是对液晶显示面板的各个像素点进行控制，实现不同颜色和亮度的显示效果。
因此，我们需要根据液晶显示面板的特点设计控制电路，包括对各像素点的偏置电压和扫描电压的控制。
4. 背光源电路设计背光源是液晶显示器中为显示内容提供光源的部分。
TFT液晶显示屏驱动方法的研究
TFT 液晶显示屏驱动方法的研究随着科技的日益发展，液晶显示屏已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
而在液晶显示屏中，TFT 液晶显示屏也越来越得到广泛应用。
TFT 液晶显示屏具有高分辨率、高亮度、高对比度、颜色鲜艳等优点，因此在手机、电脑显示屏等领域得到了广泛应用。
TFT 液晶显示屏的驱动方法对于显示屏的性能、显示效果以及功耗等方面都有着巨大的影响。
本文主要对TFT 液晶显示屏的驱动方法进行研究。
1.TFT 液晶显示屏的原理与结构TFT 液晶显示屏（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD）是液晶显示屏的一种。
TFT-LCD 显示屏利用液晶分子在电场作用下对入射光的偏振方向的旋转改变光的透射量，从而完成图像的显示。
在TFT-LCD 中，每一个像素点都包含一个薄膜晶体管（Thin Film Transistor，简称TFT），通过该晶体管控制液晶的偏振方向，从而实现屏幕显示。
TFT 液晶显示屏的结构可以分为两部分：液晶层和驱动电路。
液晶层是由两个平行的玻璃基板组成，中间夹层有液晶分子。
驱动电路包括扫描信号源和数据信号源。
其中，扫描信号源用于控制行扫描的开始和结束，数据信号源用于控制列数据的输入。
2.TFT 液晶显示屏的驱动方法2.1.静态驱动方法静态驱动方法也称为点阵驱动方法，它的原理是将每一行的所有像素点信号同时输出，再通过扫描信号进行逐行逐列驱动。
静态驱动方法简单，但是存在以下缺点：① 性能受限：静态驱动方法只能实现低分辨率的屏幕显示，对于高分辨率的显示无法满足要求。
② 偏重度不均：由于静态驱动方法主要是通过控制扫描信号来实现像素点的控制，因此对于大像素点的控制不够均匀，出现偏重度不均等问题。
2.2.动态驱动方法动态驱动方法也称为逐行驱动方法，它的原理是分时将像素点信号输出到各个像素点，并逐行驱动。
动态驱动方法能够满足高分辨率和高亮度的要求，但是功耗较大。
液晶显示器驱动芯片的研究与设计
液晶显示器驱动芯片的研究与设计近年来，随着科技的不断发展，液晶显示器已成为电子产品中最重要的显示器类型之一。
随之而来的是液晶显示器驱动芯片的研究和设计，这种芯片起到了控制和指挥液晶显示器各个组件的关键作用。
液晶显示器驱动芯片的研究和设计意义重大，因为液晶显示器作为一种高科技的新型数字显示设备，对于摆脱采用带紧缩技术的CRT电视机和液晶显示器中的问题很重要。
与此同时，它也是现代视觉系统和控制器的核心，能够更准确、更高效地控制和管理显示数据，提高图像质量和响应速度等。
液晶显示器驱动芯片的研究对象主要为晶体管和电容器，此外还包括CMOS等电路。
设计出优秀的液晶显示器驱动芯片，需要涉及到很多复杂的技术和知识，如图像处理技术、色彩空间和校准技术、信噪比和抗干扰技术等。
其中，最关键的技术是像素设计和液晶晶体的固定技术。
在设计液晶显示器驱动芯片时，首先需要确定其应用场景和需要达到的技术要求，包括分辨率、视角、对比度等参数。
接着，需要设计出合适的像素、RF滤波器和针对各种不同液晶晶体的固定电路，确保图像质量和响应速度。
近年来，有很多研究团队都在开展液晶显示器驱动芯片的相关研究，不断推动着技术的发展。
其中，不仅包括一些知名的半导体公司，也包括一些高等院校和研究机构。
在研究中，有一些关键技术也值得关注和探究。
例如，如何解决几乎所有电子产品都面临的问题——电源问题。
同时，还需要提高天线连接、RF滤波和信号损失的性能，以更好地适应更多的应用场景。
除了这些技术问题之外，液晶显示器驱动芯片的研究还需要关注节能、精度和Robustness，在设计和制造过程中，如何抵抗温度、湿度、压力等外部环境和振动对芯片的影响，以保证其稳定运行和高质量的信号输出。
总的来说，液晶显示器驱动芯片的研究和设计需要系统性的方案和精准的技术支持。
其应用范围非常广泛，不论是在家电、手持设备、显示器等领域，还是在军事、医疗、工业等领域，都需要液晶显示器驱动芯片来控制和指挥显示器组件的工作。
PDLC液晶驱动电路设计
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｐ Ｄ Ｌ Ｃ；ｄ ｉｖ ｒ ｉ ｎ ｇ＆ ｃ ｏ ｎ ｔ ｏ ｒ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ；ｃ ｏｓ ｒ ｓ ｔ ｌｋ；ｓ ａ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｃ ｉ ｃｕ ｒ ｉ ｔ
近年 来 。 聚合 物 分 散 型液 晶 Ｐ Ｄ Ｌ Ｃ 【 １ （ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｍ ｅ ｒ Ｄ ｉ ｓ ｐ ｅ ｒ ｓ ｅ ｄ Ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ Ｃ ｙｓ ｒ ｔ ａ Ｉ ） 因其 特 殊 性 能 ： 无需 偏 振 片 且 是 以 固态 膜 形 式 存在 的光开关 器件 ， 且制备工 艺易 于实现等 ， 是 实 现 大 型 柔 性显示嘲 的 优 选 光 电材 料 ， 而成为柔性显示领域研究 的热点。
Ｔ Ｇ ａ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ １ ． Ｔ ｈ ａ ｎ ｔ ｈ ｅ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｓ ｉ ｇ ｎ ｌ ａ ｏ ｆ Ｔ Ｇ ｉ ｓ ｄ ｅ ｌ ｉ ｖ ｅ ｒ ｅ ｄ ｔ ｏ Ｐ ＤＬ Ｃ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ａ ｓ ｒ ａ ｎ ｋ ｓ ’ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ １ ． Ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ， ｔ ｈ ｅ
第２ １ 卷 第 １ ６期
Ｖ０ １ ． ２ １ Ｎｏ ． １ ６
电 子 设 计 工 程
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｅｎｇ ｉ ｎ ｅ ｅ
２ ０ １ ３年 ８月
Ａｕｇ ．２ ０１ ３
Ｐ ＤＬＣ 液 晶驱 动 电 路 设 计
黄 丹 霞
（ 武汉工程大学 湖北 武汉 ４ ３ ０ ２ ０ ５ ） 摘要 ： 根据矩 阵显示屏驱动控 制原理 ， 采 用 偏 压 法抑 制 矩 阵 液 晶 的 交 叉 效 应 。 同时 ， 针 对 聚合 物 分 散 型 液 晶 Ｐ Ｄ Ｌ Ｃ
LCD1602液晶显示器设计
LCD1602液晶显示器设计概述：1.设计原理2.系统框架设计一个LCD1602液晶显示器，应该考虑到硬件电路和软件程序两个方面。
硬件电路主要包括液晶显示模块、信号控制芯片、电源模块等；软件程序主要包括驱动程序和显示程序两个方面。
3.硬件电路设计信号控制芯片：选择与液晶显示模块兼容的芯片，例如MCU控制芯片。
电源模块：设计合适的电源模块，能够提供稳定的电源供给。
4.软件程序设计驱动程序：设计液晶显示器所需的驱动程序，负责将外部数据转换成适合液晶显示的信号输出。
显示程序：编写显示程序，负责将要显示的内容通过驱动程序输出到液晶显示器上，实现文字、图形等的显示效果。
5.驱动原理液晶驱动原理是通过对液晶进行电压控制来实现显示，需要根据液晶的特性设计适合的驱动方案。
常见的驱动方式有静态驱动和动态驱动两种。
静态驱动方式将所有液晶单元的电压保持在一个特定的状态，优点是控制简单，缺点是对硬件要求较高、视点角度受限；动态驱动方式利用扫描原理，通过改变液晶单元的电压来实现不同显示效果，优点是控制复杂度低、硬件要求较低，缺点是造成显示的抖动现象。
6.显示原理液晶显示器的显示单位为像素，每个像素由多个液晶单元组成。
液晶单元的状态可根据电压变化分为亮态和暗态，通过控制液晶单元的电压，设计显示程序来实现需要显示的文字、图形等。
7.总结设计一个LCD1602液晶显示器需要从硬件电路和软件程序两个方面进行考虑。
硬件电路需要选择合适的液晶显示模块、信号控制芯片和电源模块；软件程序需要设计驱动程序和显示程序，实现文字、图像等的显示效果。
驱动原理和显示原理是设计过程中需要了解和考虑的关键内容。
以上为LCD1602液晶显示器设计的概要，详细内容可根据实际需求进行进一步的研究和设计。
TFTLCD显示驱动电路设计
TFTLCD显示驱动电路设计TFTLCD显示驱动电路设计是一种将数字信号转换为模拟信号并驱动液晶屏幕显示的电路设计。
TFTLCD显示屏是一种广泛应用于电子产品中的显示器，具有高分辨率、色彩鲜艳和快速响应的特点。
以下是关于TFTLCD显示驱动电路设计的一些关键内容。
首先，TFTLCD显示驱动电路设计需要选择适当的电源电压和电流。
通常，TFTLCD显示屏需要使用两种电源电压：逻辑电源电压和驱动电源电压。
逻辑电源电压一般为3.3V或5V，用于驱动显示屏的控制逻辑。
驱动电源电压一般为正负15V，用于驱动液晶屏显示像素。
电源的选取应该考虑到液晶屏的工作条件和驱动器的要求。
其次，TFTLCD显示驱动电路设计需要选择适当的驱动器芯片。
液晶屏的驱动器芯片是将数字信号转换为模拟信号并驱动液晶屏显示的核心部件。
驱动芯片的选取应该根据液晶屏的像素尺寸、分辨率和工作电压等参数进行匹配。
常见的TFTLCD显示驱动芯片有ILI9341、ILI9486、HX8357等。
第三，TFTLCD显示驱动电路设计需要实现像素点的控制和扫描。
像素的控制和扫描是通过驱动芯片的引脚与液晶屏的引脚进行连接来完成的。
通常，液晶屏的像素点是按行或按列扫描的方式进行显示。
在设计电路时，需要根据驱动芯片的扫描模式和引脚功能来确定像素点的控制和扫描方式。
第四，TFTLCD显示驱动电路设计还需要考虑接口协议和信号处理。
常见的接口协议有SPI、RGB、I2C等。
接口协议的选择应该基于具体的应用场景和驱动芯片的支持。
信号处理包括对输入信号进行滤波、放大、采样和控制等操作，以确保输入信号的质量和准确性。
第五，TFTLCD显示驱动电路设计还需要考虑电源管理和保护功能。
电源管理可以通过电源管理IC来实现，以提供电源的稳定性和效率。
保护功能包括过压保护、过流保护和短路保护等，以保护电路和液晶屏的安全性和稳定性。
最后，TFTLCD显示驱动电路设计需要进行模拟仿真和电路优化。
基于CPLD的机载液晶显示器视频驱动电路设计
第21卷第3期海军航航空工程学院院学报V ol.21No.32006年5月JOURNAL OF NA VAL AERONAUTICAL ENGINEERING INSTITUTE May.2006收稿日期2005-12-16作者简介陆刚1975男工程师硕士生.基于C PLD 的机载液晶显示器视频驱动电路设计陆刚1陈亚21中航雷达与电子设备研究院2海军驻苏锡地区航空军事代表室江苏苏州215001摘要介绍了一种基于C PL D 的机载液晶显示器视频驱动电路设计方法并对C PL D 内部各功能模块作了详细的分析只要通过软件对CPLD 中的部分模块做一些参数调整就可以接受其他制式的视频信号N T SC V G A和驱动不同分辨率的液晶屏关键词C PLD 视频驱动液晶显示器中图分类号T M 133文献标识码A1概述20世纪90年代以来信息技术突飞猛进催生了许多先进的军用技术作为人机交互过程中的终端显示器的作用也日益明显在飞机座舱中随着航空电子技术的发展需要显示的信息量不断扩大对显示器的性能和要求越来越高早期的阴极射线管C RT 因体积大耗能高分辨率低高辐射等不利因素已不能满足飞机座舱综合显示系统的发展要求轻巧而更可靠的液晶显示器L C D正在逐步替代传统的C RT 在飞机座舱综合显示系统中得到越来越多的应用目前在飞机座舱中应用较多的为有源矩阵液晶显示器A M LCD其接口信号主要有以下几组行同步信号场同步信号数据使能信号像素时钟信号3个8位数字R G B信号不同分辨率的液晶屏相应的时序参数值也不同由于目前飞机上大多数采用模拟视频信号进行传输PA L制该信号无法直接驱动LC D显示屏原因是两者的时钟扫描方式和数据格式都不相同这就要求设计专门的视频驱动电路对接受到的模拟视频信号进行处理将处理后得到符合L C D 显示屏要求的数字视频信息按显示屏所要求的时序要求提供给显示屏实现视频驱动显示本设计以复杂可编程器件C PL DC om pl exPr ogr a m m abl e L ogi c D e vices 作为视频驱动电路的核心部分利用其含有的丰富的逻辑单元将需要用多个分立逻辑芯片实现的功能集成在一块芯片上简化了PC B设计提高了系统的可靠性同时对于不同的图像处理要求设计者只要用软件修改C PL D内部的逻辑功能使设计变得更加灵活2硬件电路实现本设计中的视频驱动电路的结构如图1所示其主要由直流恢复箝位电路缓冲放大电路A /D 转换器电路FI FO缓冲器电路同步分离电路锁相环时钟电路C PL D控制器电路组成图1视频驱动电路硬件结构各部分电路功能如下直流恢复箝位电路对输入的视频信号进行直流恢复将输入的视频信号统一箝位于消隐电平上即零电平上缓冲放大电路对输入的视频信号进行滤波放大A /D转换器电路将输入的模拟视频信号转换为三基色共24位R G B 各8位的数字视频信号模拟RGB采样时钟RGBGRGB直流恢复箝位缓冲放大FIFO 缓冲器A/D 转换器同步分离CPLD 控制器锁相环时钟晶振R,G,BAM LCD Hsy nc Vsy nc Enab le DCLK行场同步奇偶场海海军军航空工程程学学院学报2006年第3期372同步分离电路从输入的复合视频信号中分离出行场同步信号和奇偶场识别信号锁相环时钟电路由外部锁相环PL L 和C PL D中的可编程分频计数器组成以行同步信号为基准产生A D采样时钟FI FO 缓冲器电路对A /D 转换后得到的数字视频信号进行缓存为了提高图像处理的实时性本设计采用了两组FI FO存储器采用乒乓操作方式一组FI FO 在进行写操作时另一组FI FO读出数据使得信号的采集存储和数据读出同时进行提高了图像处理的效率C PLD 控制器电路该部分是整个视频驱动电路的核心产生各部分电路协同工作所需的各种逻辑控制信号和时钟信号通过C PLD 的逻辑控制将输入信号中的有效视频信号实时采集下来在FI FO 存储器中缓存通过对FI FO 的写逻辑控制将隔行信号转换为逐行信号高速读出实现扫描方式和刷新频率的转换同时还要产生驱动液晶显示模块所需的各种接口信号3主要芯片介绍3.1C PL D 芯片使用复杂可编程器件C PL D 时用户可以根据需要而自己设计构造其逻辑功能的数字集成电路系统具有可编程实现方案容易改动以及开发周期短等特点因而得到越来越广泛的应用本设计采用A l t er a 公司M A X 9000系列的EPM 9320A芯片它采用先进的C M O S E E PR O M技术制造它的特点是具有6000个可用门320个宏单元20个逻辑阵列块最大168个I /O引脚引脚到引脚的延时为10ns提供5V 条件下的在线可编程特性I /O 口可以根据应用配置为5V 或3.3V电压适用于多电源系统本系统的开发环境采用A l t er a 公司开发的M A X +pl us软件用原理图A H D L 硬件描述语言等方法完成设计输入然后进行编译仿真最后通过编程电缆将目标文件下载到器件中去3.2FI FO 存储器芯片FI FO 存储器芯片的主要功能是使得数据先进先出有一定的顺序性适合于仅用于对数据进行缓冲而不需要随机读取数据的场合由于其不需要采用地址寻址简化了控制信号的读入和读出都是在时钟的控制下以既定方向变化地进行读写读写时钟可以是独立的时钟本设计选用的是I D T 公司的高速低功耗同步FI FO 存储器I D T 72V2105I D T 72V 2105的18bi t 输入输出端口由单独的时钟和使能信号控制输入端口由一连续写时钟W C L K 和写使能信号/W E N 控制当写使能/W E N有效时数据在每个时钟周期W C LK 信号的上升沿被连续写入FI FO 存储器中同样输出端口是由一连续读时钟R C LK和读使能信号/R EN控制而且有一个输出使能引脚/O E只有当读使能/R E N 和输出使能/O E都有效时存在里面的数据才允许读出如果是单时钟操作读和写时钟可以连在一起在异步读写应用中两个时钟可以是独立的时钟频率最大为100M H z 芯片的内部功能图如图2所示图2ID T72V 2105内部功能图I D T 72V 2105的另一个重要特点是具有数据重发功能该功能在按某一固定时间间隔发送相同的数据具有特别的优势它可使设计人员在处理高速数据流时大大简化设计重复发送的数据包只需一次写入FI FO 存储器中利用芯片的重发功能可使数据包被反复地发送该芯片是通过/R T 引脚实现数据重发功能但要求此时写入FI FO 存储器的数据要等于或者小于FI FO 存储器的存储深度即写指针的物理地址4C PLD 控制功能实现C PLD 控制器内部框图如图3所示主要由液晶屏时钟发生器FI FO 读控制模块FI FO 写控制模块等三大子模块组成总第87期陆刚等基于CPLD 的机载液晶显示器视频驱动电路设计373图3C PLD 控制器内部框图4.1液晶屏时钟发生器对于一定的视频制式和分辨率的液晶屏其像素时钟是确定的本设计像素时钟L CD _C L K 由系统时钟直接产生像素时钟发生器的C LK 脚接系统晶振其内部主要由行时序发生器场时序发生器组成行时序发生器主要由一个行计数器和几个比较电路组成行计数器对CL K时钟进行计数比较电路分别判断计数器的值当计数器计到相应的参数值产生对应的行同步信号LC D _H s ync和行消隐信号当计数器计到行周期结束时产生清零复位脉冲场时序发生器由一个场同步计数器和几个比较电路组成以行同步信号作为场同步计数器的输入时钟类似于行同步信号和行消隐信号的办法产生场同步信号L C D _V sync和场消隐信号L C D _Venab当场周期结束后产生场清零复位信号行消隐信号和场消隐信号相与后产生数据使能信号L C D _E N AB4.2FI FO 写控制模块由于输入的为标准PA L制式复合视频信号其由图像信号同步信号和消隐信号共同组成本设计CPL D 作为采集部分的逻辑控制单元以输入信号经同步分离电路分离出的行同步信号H sync场同步信号V s ync 和奇偶场信号O D D /EV E N 为时间基准信号产生相应的逻辑控制信号当开始采集有效的图像信号时使要写入数据的FI FO 的/W E N写使能有效确保所采集到的数据为每一场有效行中的有效视频信号防止误采无用的或丢失有效的视频信号本设计采用两片FI FO 分别存放图像的奇偶帧FI FO写控制模块主要由以下几部分组成行延时模块主要由行同步计数器和一些比较电路组成当场同步信号V s ync上升沿到来后启动行同步计数器对输入的行同步脉冲进行记数比较电路通过判断计数器的值当计数器计数值达到一定值时场消隐期已过输入的将为有效行使相应的行采集使能信号为高电平当计数器计数值达到有效行已采集完时通过比较电路使相应的行采集使能信号为低电平同时输出一个清零复位脉冲使计数器清零直到下一个场同步信号到来后再启动计数像素延时模块类同于行延时模块主要由像素计数器和一些比较电路组成行同步上升沿到来后启动像素计数器对输入的点时钟进行记数当计数器计数值达到一定值时行消隐期已过输入的将为有效像素点使相应的像素采集使能信号为液晶屏时钟产生模块海海军军航空工程程学学院学报2006年第3期374高电平当计数器计数值达到有效行已采集完时通过比较电路使相应的像素采集使能信号为低电平同时输出一个清零复位脉冲使计数器清零直到下一个行同步信号到来后再启动计数写控制片选模块主要由一个T 触发器和门电路组成以奇偶场信号为触发信号产生4片FI FO的写选择信号CS1C S4用来选择将要写入数据的FI FO 被选中的FI FO的写选择信号为高电平复位脉冲模块产生一个复位脉冲信号和片选信号相与非后产生每一片FI FO的复位信号/M R S低电平有效当某片准备要写入数据时首先给该片一个复位信号使该片的读写指针和输出寄存器归零行采集使能信号和像素采集使能信号相与后产生一个总的使能信号W E 以保证只有在采集到每一场的有效行中的有效信号时W E 信号才有效高电平W E 信号与每一片的片选信号相与后产生该片的写使能信号/W E N低电平有效4.3FI FO 读控制模块由于输入信号采用隔行扫描数据流按奇偶场交替输出在处于写状态时两片FI FO 分别存放图像的奇偶场但L C D显示屏采用逐行扫描方式这就涉及到在两块FI FO 间交替读出数据的问题本设计中以液晶屏场使能信号有效期间的行同步信号做判断决定两块FI FO 的读出使得数据按先读一行奇场数据再读一行偶场数据的方式逐行读出由于读出时钟高于写入时钟在读完一帧画面后利用FI FO 的重发功能产生重发脉冲将数据再读一遍实现输入输出信号的频率转换5结束语本设计利用C PL D作为视频驱动电路的控制器大大减少了视频驱动电路的元器件数量结构简单实现方便提高了整个视频驱动电路的可靠性只要通过软件对CPL D中的部分模块做一些参数调整就可以接受其它制式的视频信号N T SC V G A 和驱动不同分辨率的液晶屏该视频驱动电路已在某型机载液晶显示器中得到了应用各项指标均满足设计要求有着广阔的应用前景参考文献[1]赵曙光,郭万有,杨颂华.可编程逻辑器件原理开发与应用[M ].西安:西安电子科技大学出版社,2000[2]I D T :ID T72V 295/72V 21053.3V H I G H D E SEN ITY CM O SSU PERSY N CFIFO T M 131,07218,262,14418dat as heet [Z].M A RCH ,2001D esi gn of t he vi deo dr i vi ng ci r c ui t f or t he ai r bor ne LC D base d on CPLDL U G a ng1CH EN Y a21R adar and A vi oni cs Ins t i t ut e of A V IC2A er onaut i cal M i l i t ary R epres ent at i ves O f f i ce of N avy i n Suzhou &W uxiSuzhouJ i angs u215000bst A bs t r act :A desi gn m et hod of t he vi deo dri vi ng ci rcui t f or t he ai rborne LCD i s pr es ent ed.A nd t he i nner funct i on m odul es of t he CPLD ar e anal yzed i n det ai l.I f som e par am et er s of i t s m odul es are adj us t ed by t he s of t w ar e,t he CPLD can bot h r ecei ve vi deo s i gnal s of ot her s yst em s such as N TSC or V G A ,and dr i ve LC D of di f fer ent r esol ut i on.ey or ds K ey w ords :CPLD ;vi deo dr i ve;LC D。
一种高分辨率的硅基液晶(LCoS)显示驱动电路设计的开题报告
一种高分辨率的硅基液晶(LCoS)显示驱动电路设计的开题报告一、研究背景随着科技的不断进步和人们需求的提高，液晶显示技术已经成为最主流的显示技术之一。
具有高分辨率、高亮度、低功耗等特点，成为电子产品市场的热门产品。
液晶显示的核心技术之一是驱动电路。
而现在，随着液晶显示器市场的逐渐成熟，越来越多的用户开始追求更高的分辨率和更高的画质。
为了实现更高的分辨率和更高的画质，一种高分辨率的硅基液晶(LCoS)显示技术得到了广泛的研究和应用。
具有优异的像素排布、快速响应、广泛的颜色范围等特点。
而高分辨率的LCoS显示需要配备一套先进的驱动电路，以满足其稳定性和灵活性的要求。
因此，对LCoS显示驱动电路设计进行研究具有重要的研究意义。
二、研究目的本文旨在研究一种高分辨率的硅基液晶(LCoS)显示驱动电路的设计，以提高其分辨率和画质，满足现代电子产品用户对分辨率和画质的需求，并优化其性能和功能。
三、研究内容1. 确定LCoS显示驱动电路的基本原理和工作原理。
2. 分析和设计高分辨率LCoS显示需要满足的要求，包括分辨率、灰度级数、刷新率等。
3. 根据上述要求设计和优化LCoS显示驱动电路的电路结构，包括时序控制、像素电路和信号处理等。
4. 实验和测试LCoS显示驱动电路的性能和功能，对比与现有市场上的产品的价格和性能。
四、研究意义本研究将为电子产品行业提供一种基于硅基液晶(LCoS)技术的高分辨率显示驱动电路设计方案，使用该方案的产品将具有更高的分辨率和画质，并且能够更好地满足现代用户的需求。
该研究还将促进本领域相关技术的研究和发展，为提高我国电子设备的研发能力和市场竞争力做出贡献。
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微处理机M I CROPROC E S SORS液晶显示器驱动电路的设计车晓路,王永生,赵再新(哈尔滨工业大学微电子中心,哈尔滨150001)摘要:介绍了L CD的驱动原理,实现了一个24@4笔段式L CD驱动电路硬I P的设计,并给出了仿真结果。
设计采用华虹0.25L m C MOS工艺,3.3V工作电压。
在行负载为20nF,列负载为3nF,帧频为62.5H z情况下进行仿真,输出驱动电压平均值为18.5mV。
关键词:L CD驱动;动态驱动;阻抗变换器中图分类号:T N4文献标识码:A文章编号:1002-2279(2008)03-0024-04A Desi gn of LCD D ri ver C ircuitC H E X iao-lu,WANG Yong-sheng,Z HAO Zai-x i n(M icroelectronics C enter,Ha rbin Institute of Technolo gy,H a rbin150001,China)Ab stract:Th is paper i n troduce t h e theory of L CD driver,and describe the structure of a24@4 T N-LCD driver c ircu it wh ich is desi g ned as a har d I P f or SoC i n tegrati o n.Fina ll y give the resu lt f or si m ulation.The design i m p le m ented in a0.25L m C MOS technology,and t h e operation voltage is3.3V. It is presented t h at the DC voltage co mponent of t h e output dri v e voltage is less18.5mV,when the outpu t load of co m is20nF,and the outpu t l o ad of seg is3nF.K ey w ords:LCD dr i v er;Dyna m ic dr i v e;I mpedance convertor1前言LCD显示技术是20世纪70年代的伟大发明。
它与大规模集成电路的结合,使个人电子化产品得到了迅速普及,从而大大推进了信息产业的迅猛发展。
笔段式液晶显示器件应用最早,使用最广泛。
目前,笔段式液晶显示器在有关计时、计数的各个领域,从电子手表到音响家电,以及汽车的电子化中,都有着广泛的应用。
随着I C的功能越来越复杂,S OC芯片设计成为填补/desi g n productivity gap0的必要而且有效的途径。
在设计SoC芯片的过程中,对不同功能的可复用I P的集成是关键。
本文设计了一个用于SoC集成的L CD驱动电路的硬I P。
它可以与控制器集成在一起,接收来自行扫描信号以及并行的列选择控制数据信号,驱动不同电极排布的笔段式LCD面板。
设计采用C MOS工艺,适用于动态驱动法,提供4个行扫描通道,24个段电极输出。
根据所选择LCD面板的不同最多可以驱动12个字。
2液晶显示驱动的原理液晶的显示是由于在显示像素上施加了电场,这个电场由现实像素前后两电极上的电位信号差所产生。
电压差有效值大于阈值电压时,像素产生光电效应,成显示态;小于阈值电压时,像素不产生光电效应,呈不显示态。
有效值在阈值电压附近时,液晶呈现较弱的光电效应,将影响液晶的显示对比度。
考虑到直流电压将导致液晶材料的化学反应和电极老化,从而迅速降低液晶材料的寿命,因此必须建立交流驱动电场,并要求这个交流电场中的直流分量越小越好。
常用于液晶显示器件上的驱动方法有静态驱动和动态驱动两种。
在静态驱动的液晶显示器件上,各液晶像素的背电极BP是连在一起引出,各像素的段电极SEG 分立引出。
在背电极和段电极分别加上相位相差180b的脉冲信号,实现像素的显示与不显示。
对于笔段式液晶显示器,采用静态驱动方式,必须将所有笔段的段电极分别与周围电路连接,导致电路的布线复杂,驱动元器件数目也相应增加,所以在位数多、笔画段数多的情况下不宜采用静态驱动。
动态驱动法是最常用,也是最能挖掘液晶显示器件显示功能的驱动方式。
将水平一组显示像素的作者简介:车晓路(1982-),女,天津人,硕士研究生,主研方向:模拟集成电路设计。
收稿日期:2006-05-04第3期2008年6月No.3J un.,2008车晓路等:液晶显示器驱动电路的设计背电极连在一起引出,称之为行电极,又称公共级;将纵向一组显示像素的段电极连在一起引出,称之为段电极,又称为列电极。
动态驱动法是循环地给每行电极施加选择脉冲,同时所有列电极给出该列像素的选择或非选择的驱动脉冲,从而实现某行所有显示像素的驱动。
这种行扫描是逐行顺序进行的,循环的周期很短,使得液晶显示屏上呈现稳定的图像效果。
但这种方式会使得半选择点有半显示现象,使得显示的对比度下降,即有/交叉效应0产生[1]。
消除动态驱动法中/交叉效应0的方法是平均电压法,又称偏压法[1]。
即把液晶的驱动电压等分成若干挡,如a 挡。
适当地提高非选择点的电压,如1/a 倍差于选择电压,从而降低半选点上两电极上的电压差。
动态驱动法加入了偏压法使其更加完美,它广泛应用于点阵型液晶显示器件和多路结构液晶显示器件的驱动上。
3 设计的主要性能参数输出驱动电压的直流分量值是液晶显示器驱动电路的主要性能参数之一。
这主要是由于液晶自身的化学特性所决定的[2]。
一般的笔段式液晶显示器可承受的直流分量值为30mV 左右。
同样的驱动能力对于不同的负载电容,将会有不同的直流分量值。
设计的预期为,在行负载为20nF ,列负载为3nF ,帧频为512H z 情况下,输出驱动电压的直流分量值为20mV 。
输出电阻是液晶显示器驱动电路的另一个主要性能参数。
由于液晶显示器可以等效为一个电容。
输出电阻将影响电容的充、放电时间常数,即影响输出电压波形的上升、下降时间,从而影响了输出驱动电压的直流分量值。
在一定的负载情况下,输出电阻越小越好。
但同时要根据需要选择,越小的电阻会占用更多的芯片面积。
4 驱动电路的组成及实现所设计的LCD 驱动器的结构框图如图1所示。
图中co m0~co m3为LCD 面板的行驱动输出,seg0~seg23为LCD 面板的段电极驱动输出;行、列选择控制数据为从控制器接收的数据。
驱动器主要由偏压产生器,阻抗变换器,电压选择和输出驱动四个部分构成。
所设计的驱动器的主要功能为:¹可适用于多种背极驱动结构:2背极,3背极或4背极;º可选择的显示偏置电压结构:1/2偏压或1/3偏压;»可选择的分压方式:采用内部电阻分压或外接电阻分压;¼可以关断驱动电路,使显示器无显示。
图1 驱动电路的结构框图4.1 带阻抗变换器的偏压产生器带阻抗变换器的偏压产生器电路如图2所示。
VSEL 控制采用内部电阻或是外部电阻分压来产生所需的电压;EN 信号用来在不需要驱动L CD 面板显示的时候关断偏压电路,从而使LCD 面板没有显示。
采用三个电阻分压,从而满足1/3偏压的需求。
当需要采用1/2偏压时,可将V2,V3短接来实现。
4.1.1 偏压产生器电压的产生主要靠电阻分压来实现。
分压部分是静态功耗的主要来源之一。
为了减小功耗,要采用大电阻分压。
设计中取每个电阻300K 8。
由于电阻占芯片面积较大,故实现时采用二极管接法的P MOS 场效应晶体管来代替电阻实现分压。
图2 带阻抗变换的电压产生电路#25# 3期微 处 理 机4.1.2 阻抗变换器对于大的分压电阻,在偏压产生电路后加上阻抗变换电路是十分必要的。
大的分压电阻导致了大的输出电阻,引起输出电压的形变。
虽然用在电阻上并联大电容的方法可以缓解输出电压的变形[1],但是这将引起输出电压下降,也是驱动电路所不允许的。
阻抗变换器可以屏蔽分压的大电阻对输出电阻的贡献,同时增大驱动电路的驱动能力。
设计中利用单位增益的运算放大器来实现阻抗变换。
阻抗变换器是整个设计的一个重点。
首先要求它能尽可能准确地传递产生的偏压。
偏压传递的不准确将增大驱动电压的直流量,同时还将影响显示的清晰程度。
为了提高变换器电压传递的准确性,需要足够大的增益。
同时,大的增益可以更好的屏蔽分压电阻对输出电阻的影响。
此外,还要考虑使用阻抗变换器的个数问题。
若对于行和列传输电平分别使用两个阻抗变换器,对变换器的驱动能力要求较低,但是变换器本身的输入失调将影响同一个电压在行和列的输出值;若对行和列的相同电平采用一个变换器,则对变换器的驱动能力有较高的要求。
设计中,选用后一种方案。
采用了具有推挽输出的单位增益放大器来实现阻抗变换。
仿真表明,变换器的小信号增益为20K ,在1V ~2.3V 的范围内,输出电压值偏差1mV ,具有很好的电压传递效果。
同时,推挽的输出结构保证了电路的电流驱动能力。
4.2 电压选择及驱动输出行和列的电压选择及驱动输出均采用如图3所示的同一种结构。
通过开关来控制电压的选择和输出。
图3 电压选择及驱动输出的结构图4.2.1 操作方式图3左侧部分实现电压的选择。
行、列电压选择电路中,AC 信号相位相反,同时将V1、V3和V 2、V4分别分组合成一组,由AC 和AC 的反来控制,从而实现了动态偏压法,消除了-交叉效应.。
当AC 为高电平时,行选定电压为V 1,非选定电压为V 3;列选定电压为V4,非选定电压为V2。
各个显示像素中全选点电压差为VLCD =V1-V4,半选点和非选择点电压分别为1/3VLCD=V1-V2=V 3-V4=V3-V 2。
图3右侧部分为驱动输出部分。
行、列驱动数据(DAT A _0~D AT A _n)通过控制开关k1~k2n+2来选择传输a 线或b 线上的电压给LCD 显示屏上对应的像素。
驱动数据为逻辑-1.,代表传输a 线电压,即所驱动像素被选定;逻辑-0.,代表传输b 线电压,即所驱动像素未被选定,从而实现各个数字显示。
同时AC 与帧频的配合可以实现场倒转写入,行倒转写入和一帧相位翻转写入[3]。
但所采用的电压选择和驱动输出的结构不能实现列翻转写入和点翻转写入。
图4给出了各个翻转方式的实现方式。
其中T 为扫描一行的时间,即1/4T 为帧频。
图4 AC 信号与帧频的配合方式4.2.2 开关电阻的设计变换器20K 的增益使得分压电阻在输出端只表现为十几欧姆,整体的行、列输出电阻则主要是各个控制开关的电阻。
对于MOS 开关,源、漏两端的电压基本相等,即V DS n V GS -V T ,故各开关管均工作在深线性区,根据线性区的电流公式:#26#2008年车晓路等:液晶显示器驱动电路的设计I D=L C OX WL[(V G S-V T)V DS-12V2DS]忽略V2DS,可得:R ON=1L C OX W/L(V GS-V T)设计中所有N MOS管的栅压均为3.3V,P MOS 管的栅压均为0V,根据所传输的电压值(1V或者2V)和预期的电阻值可以较容易的确定各管的W/L 值。