基于多种技术的高效LCD驱动器
发布时间:2008/8/23 0:00:00 访问次数:474
因此需要一种极具鲁棒性和可靠的接口解决方案,它能通过数量更少但工作在更高频率的数据线实现数据传送。与传统的多分支架构相比,被称为ppds(点对点差分信令)的点对点接口架构可以确保利用更少的数据线实现从t-con(tx)到cd(rx)的可靠数据传输。意法微电子(st)公司的ppds设计团队目前正在开发相应的芯片,该芯片只需利用一对通道就能实现fhd/120hz应用的可靠数据传输。
ppds的特性
1. 给pcb设计带来的好处 ppds使用的协议与其他接口不同。由于ppds协议通过数据线传送多种信息,因此无需用于配置的功能引脚,也无需额外的导线。
图1给出了应用ppds所能获得的好处。由于数据输出引脚和其他控制线数量的减少,t-con尺寸变小了。由于每个cd内都有内部端接电阻,因此数据线上不再需要单独的端接电阻。由于数据线数量少,伽玛参考电压低,因此可以设计出很薄的pcb。
图1:ppds应用实例。
另外,数据传送特性也更好了,因为snacked时钟与pcd设计中的连线不交叠,也无需过孔,从而大大降低了电磁干扰(emi)。另外一个好处是,正如后文要提到的那样,通过使用循环dac,芯片尺寸也变得更小了。
2. ppds系统 图2所示的ppds系统可以实现10位的颜色。当输入lvds 10位信号时,内部的t-con查找表可以为驱动芯片内部的12位线性dac生成12位数字digital代码。
图2:ppds系统框图。
转换到12位的数字伽玛可以利用驱动芯片中的12位dac实现10位颜色。
3. ppds数字伽玛 图3对数字伽玛系统和传统系统作了比较。传统系统通过安装在驱动芯片中的r-ladder可以再生8位的数字化数据。
图3:数字伽玛系统。
在数字伽玛系统中,驱动芯片中由查找表实现的现有伽玛信息为10位,查找表中的这10位是由驱动芯片中的线性dac根据8位颜色输入再生出来的。
4. ppds协议 图4给出了通过数据线发送到协议的信息。诸如像素反转、电荷共享时间、线路延时补偿、预充电设置和黑帧(black frame)插入等信息都是在每根数据线上数据之前发送的。
图4:ppds内部的协议信息。
5. 水平线延时补偿(hldc) 当面板尺寸很大时,由于门线负载的增加经常会导致信号延时,进而缩短充电时间。为了防止发生这个问题,连线两端都需要连接一个门驱动芯片,然而这样做不仅会增加成本,而且只能恢复50%的充电时间。
ppds可以通过将它分成6到8个输出时间来控制每个芯片或芯片输出,从而有效保护由于门信号延时造成的充电时间损失。这种情况下连线两端就无需使用门驱动芯片。源驱动芯片的输出也被控制到相同的门信号延时,从而使充电时间损失减至最少。
6. 去偏移功能 可以在每根线中进行去偏移测试,以便选出最佳的时钟/数据延时,并在传送前保持每种配置或数据。
用于lcd驱动芯片的dac
对lcd驱动芯片而言,dac方法可分成r-dac和c-dac。r-dac是如下所示的串联电阻(图5),用于选择与数字速率一致的输出电压。对于10位r-dac来说,有一个2x1024梯形(r-ladder)阻排,如图5a所示。
图5:dac类型:a)r-dac和b)循环dac。
对r-dac来说,r-ladder尺寸变得较大,具体取决于灰度比特的数量。10位r-dac的r-ladder尺寸要比8位的大四倍。为了解决尺寸增大的问题,可以采用新的内插设计方法。循环dac通过重复取样和保持来输出数据:通过容量为2倍的切换来实现。
循环dac的好处
1. 芯片尺寸小 循环dac的最大好处是芯片尺寸不随灰度比特的增加而增加。这得归功于循环dac的堆叠架构,这种架构由两个dac-上下各一个组成,如图5b)所示。每个dac带2个电容,不管比特数量是多少,它们都可以缩小芯片尺寸。
2. 低功率损失 驱动芯片的大部分功耗在缓冲放大器上面。循环dac中的缓冲放大器设计简单,因此可以显著降低功耗。
3. 低芯片温度 由于功耗低,因此芯片温度也很低。对同样条件下的温度比较表明,循环
因此需要一种极具鲁棒性和可靠的接口解决方案,它能通过数量更少但工作在更高频率的数据线实现数据传送。与传统的多分支架构相比,被称为ppds(点对点差分信令)的点对点接口架构可以确保利用更少的数据线实现从t-con(tx)到cd(rx)的可靠数据传输。意法微电子(st)公司的ppds设计团队目前正在开发相应的芯片,该芯片只需利用一对通道就能实现fhd/120hz应用的可靠数据传输。
ppds的特性
1. 给pcb设计带来的好处 ppds使用的协议与其他接口不同。由于ppds协议通过数据线传送多种信息,因此无需用于配置的功能引脚,也无需额外的导线。
图1给出了应用ppds所能获得的好处。由于数据输出引脚和其他控制线数量的减少,t-con尺寸变小了。由于每个cd内都有内部端接电阻,因此数据线上不再需要单独的端接电阻。由于数据线数量少,伽玛参考电压低,因此可以设计出很薄的pcb。
图1:ppds应用实例。
另外,数据传送特性也更好了,因为snacked时钟与pcd设计中的连线不交叠,也无需过孔,从而大大降低了电磁干扰(emi)。另外一个好处是,正如后文要提到的那样,通过使用循环dac,芯片尺寸也变得更小了。
2. ppds系统 图2所示的ppds系统可以实现10位的颜色。当输入lvds 10位信号时,内部的t-con查找表可以为驱动芯片内部的12位线性dac生成12位数字digital代码。
图2:ppds系统框图。
转换到12位的数字伽玛可以利用驱动芯片中的12位dac实现10位颜色。
3. ppds数字伽玛 图3对数字伽玛系统和传统系统作了比较。传统系统通过安装在驱动芯片中的r-ladder可以再生8位的数字化数据。
图3:数字伽玛系统。
在数字伽玛系统中,驱动芯片中由查找表实现的现有伽玛信息为10位,查找表中的这10位是由驱动芯片中的线性dac根据8位颜色输入再生出来的。
4. ppds协议 图4给出了通过数据线发送到协议的信息。诸如像素反转、电荷共享时间、线路延时补偿、预充电设置和黑帧(black frame)插入等信息都是在每根数据线上数据之前发送的。
图4:ppds内部的协议信息。
5. 水平线延时补偿(hldc) 当面板尺寸很大时,由于门线负载的增加经常会导致信号延时,进而缩短充电时间。为了防止发生这个问题,连线两端都需要连接一个门驱动芯片,然而这样做不仅会增加成本,而且只能恢复50%的充电时间。
ppds可以通过将它分成6到8个输出时间来控制每个芯片或芯片输出,从而有效保护由于门信号延时造成的充电时间损失。这种情况下连线两端就无需使用门驱动芯片。源驱动芯片的输出也被控制到相同的门信号延时,从而使充电时间损失减至最少。
6. 去偏移功能 可以在每根线中进行去偏移测试,以便选出最佳的时钟/数据延时,并在传送前保持每种配置或数据。
用于lcd驱动芯片的dac
对lcd驱动芯片而言,dac方法可分成r-dac和c-dac。r-dac是如下所示的串联电阻(图5),用于选择与数字速率一致的输出电压。对于10位r-dac来说,有一个2x1024梯形(r-ladder)阻排,如图5a所示。
图5:dac类型:a)r-dac和b)循环dac。
对r-dac来说,r-ladder尺寸变得较大,具体取决于灰度比特的数量。10位r-dac的r-ladder尺寸要比8位的大四倍。为了解决尺寸增大的问题,可以采用新的内插设计方法。循环dac通过重复取样和保持来输出数据:通过容量为2倍的切换来实现。
循环dac的好处
1. 芯片尺寸小 循环dac的最大好处是芯片尺寸不随灰度比特的增加而增加。这得归功于循环dac的堆叠架构,这种架构由两个dac-上下各一个组成,如图5b)所示。每个dac带2个电容,不管比特数量是多少,它们都可以缩小芯片尺寸。
2. 低功率损失 驱动芯片的大部分功耗在缓冲放大器上面。循环dac中的缓冲放大器设计简单,因此可以显著降低功耗。
3. 低芯片温度 由于功耗低,因此芯片温度也很低。对同样条件下的温度比较表明,循环
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