现代液晶电视的基本原理及维修—TFT液晶显示屏原理（五）

2023-4-30 08:23| 发布者: 开心| 查看: 483| 评论: 0

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摘要: 【郝铭原创作品转载请注明出处】液晶屏时序控制电路（T-CON板）一、概述电视机已经诞生了近70年，在电视研制发明的过程中，发明了显示图像的CRT显像管也就是我们常说的CRT，在这近70年中一直采用CRT作为电视机的图 ...

384输出缓冲等几个主要的电路

384输出缓冲等几个主要的电路；
1、64位双向移位寄存器：输入STHR信号及CLK信号；STHR信号在CLK信号的控制下输出对图像【存储器数据】信号DATA进行一行取样的取样信号。
2、384取样锁存器：64位双向移位寄存器送来的取样信号在这个384取样锁存器中对DATA图像像素【存储器数据】信号（R、G、B）进行一行取样；成为并行的一行像素信号；并进行存储，384表示这块集成电路中可以进行384路信号取样。
3、384输出锁存器：前面取样锁存器；取样的一排一排信号存储在这个锁存器中，由这个输出锁存器在行驱动电路送来的行时钟信号SCLK控制下，一行一排、一行一排的输出像素信号；一个SCLK（STB）信号的上升沿；控制一排信号输出。
4、384译码器：实际上是一个把数字信号转变为模拟信号（D/A）的转换电路，因为液晶屏最终是控制亮度的强弱产生图像;其驱动信号必须是模拟信号。
5、输出缓冲；信号在此电路中完成一定的信号幅度放大及和液晶屏的阻抗匹配。
除了以上5个主要的信号处理电路外，还有几个配合上述电路完成信号处理的辅助电路；在图12的框图中的；逻辑控制、【存储器数据】反转、灰阶电压及伽马矫正电路。
逻辑控制：根据时序转换电路送来控制信号；生成EK7402中各功能电路的片使能信号。
【存储器数据】反转：液晶屏内部控制分子扭曲以达到控制光线的强弱，可以是直流电压；分子向一个方向扭曲一定的角度，也可以是幅度相同的交变电压；正、反向扭曲一定的角度其控制光线的作用是相同的，但是在交变电压的控制下，液晶屏的寿命要大的多，所以把图像【存储器数据】信号经过POL1/POL2进行逐行极性变换后再进行取样，以达到延长液晶屏的使用寿命。
灰阶电压：最终在把数字信号转换成模拟信号的过程中；要求模拟信号的振幅随图像的明暗变换线性的变化，这个变化的标准就是参照灰阶电压来完成。灰阶电压由低向高有多个级别标准的电压，根据液晶屏的显示“位”（早期6位64级灰度显示、现在达到8位256级灰度显示）的不同；电压级别数量不同，6位屏灰阶电压产生10个电压标准供D/A变换译码电路使用。
伽马（γ）校正：也就是说液晶屏的液晶分子的透光度，和液晶分子上所加的电压并不是一个线性关系，也就是说电阻分压阵列产生的V0~V63灰阶电压不是线性递增的关系，它的递增关系必须是和液晶屏的透光度；有一定的线性关系，这样电阻分压阵列的电阻的zuzhi阻值分配是要符合液晶分子透光度的64个等分值，这就叫伽马（γ）校正。
上面介绍了列驱动各个电路的功能，下面介绍各电路的工作原理；
64位双向移位寄存器：是利用时序转换电路送来的列位移起始起始控制信号STHR/STHL和列时钟信号CLK对触发器D触发；产生后续电路需要的取样脉冲输出。
CLK和STHR/STHL信号的标准：（图13显示CLK和STHR/STHL信号的标准）
CLK的频率由液晶屏的分辨率决定；当液晶屏的显示标准是1024×768标准时（也就是一行的像素数是1024个）CLK频率是22.5兆，计算方法如图13所示；
STHR的波形和时间标准也如图13所示。

图13
工作过程：CLK是作为触发信号，加到每一个触发器上；STHR作为移位信号；加到第一个触发器的输入端，当CLK的脉冲前沿来到，触发器即触发；把STHR信号向右移动一位；移动后的信号除了向下一个触发器输入端传递，同时也作为取样信号输出。这样每到来一个CLK信号脉冲上升沿，STHR信号即右移一位，在一行时间内只有一个STHR信号，当STHR在CLK的控制下由最左边移动到最右边；也就是一行时间的结束。在这一段时间内；每一个触发器都获得一次把STHR信号移动的机会，并输出一次STHR信号，输出的是并行的信号；但是相邻STHR信号在时间上相差一个CLK信号的一个时间周期，图14所示（注意图14中输出信号D1、D2、D3、D4……….之间的时间关系）。
也就是D1先输出、D2 后输出这样以此类推，一排倾斜排列的并行信号。

图14
在64位双向移位寄存器中每一个D触发器的输出端都有一个脉冲输出（D1、D2、D3……..），这个脉冲我们把它称为取样信号，因为在下面的锁存电路中我们就靠这个取样信号来控制取样锁存器的输入开关；对DATA图像【存储器数据】信号（R、G、B）进行取样（取样信号到来瞬间；取样锁存器内部锁存器1上面的3个开关接通；RGB信号进来，取样信号过去；这三个开关断开；RGB信号就被保存在内部并送往下面的输出锁存器）。
时间上按CLK时间周期逐个向后移一个位置的取样信号；进入下面的锁存器；对极性反转电路送来的经过极性反转的DATA图像【存储器数据】信号（RGB）进行取样；由于取样信号D1、D2、D3在出现的时间上逐个后移，这个后移的时间间隔和DATA图像【存储器数据】信号（RGB）的像素排列的时间顺序相同（频率上都和CLK信号同步，一个D脉冲对应两个像素）。一个D脉冲对应一组DATA（RGB）【存储器数据】信号。

图15
这个取样信号；作为下面取样锁存器的输入开关；控制着进入锁存器是DATA【存储器数据】信号，图15所示；由于DATA【存储器数据】信号是串行信号，而64移位寄存器输出的取样信号D1、D2、D3…….时间间隔正好是和DATA的像素信号一一对应；这样当D1脉冲到来时（D1最先到来），取样锁存器1的输入开关打开DATA【存储器数据】信号进入锁存器1被存储；当D2出现时；锁存器2被打开后续的DATA【存储器数据】信号进入锁存器2存储；此时D1消失；锁存器1随即被关闭。这样以此类推在取样信号D1、D2、D3……..的控制下；取样锁存器1、锁存器2、锁存器3………被依次打开一次，相应的DATA【存储器数据】（RGB）信号进入锁存器后即被关在锁存器内部存储起来；这一行的DATA的【存储器数据】信号；以RGB一组为单位；分别进入各自的锁存器单元；并转移到输出锁存器存储等待；此时；随着行驱动电路的工作，行驱动电路向下移位一行的同时；向列位移电路提供一个打开列输出锁存器是同步开关脉冲SCLK（STB），这样行驱动电路每向下移动一行，同时把一个行SCLK（STB）脉冲送往列输出锁存器；这个行SCLK（TSB）信号触发；输出锁存器的输出开关一次，存储在输出锁存器的被存储的一排一排像素信号则输出一排整齐的一行像素信号；送往的D/A变换译码器电路。
译码器电路实际主要是译码器、D/A（模数）变换电路和伽马（γ）校正电路组成：虽然前面的信号处理电路都是数字的处理方式（数字电路处理数字信号），但是这些信号最终在液晶屏上要产生,供人们观看的光的图像，人眼是一个模拟器官，只能看懂模拟的信息，也就是必须把前期电路处理的数字信号；还原成模拟信号，才能驱动液晶屏产生人眼能识别的图像。把数字的图像信号还原成相应的模拟信号；再送往液晶荧光屏；就是译码器电路的作用。数字信号是一个二进制信号；信号的幅度只有低电平和高电平两个值。而模拟信号基本上是一个十进制的线性信号。
图像的“位”数越高（这就是我们平时所说的图像的“位”、模拟信号变换成数字信号时的量化位就是这个意思）图像的重现质量越高。在进行数字信号转换为模拟信号时；就要事先设定供恢复模拟信号“位”的基准电压；这个电压是一连串由低到高的基准电压数；这个电压数的多少；要根据恢复图像的位数来确定，一般早期的6位液晶显示屏，图像由暗到亮有64级的变化，这个电压有5个标准值（经过极性变换共有10个标准值）。这个标准电压经过内部经过电阻分压阵列后产生V0~V63共64灰阶电压，
在荧光屏上的同一个画面中最亮和最暗之间的变化就是灰度；灰度的等级越多；图像越细腻、图像层次越丰富、图像质量越高；俗称灰度分辨率，早期的液晶屏显示灰度差别为64等级（6位），因此采用6线—64线译码电路，这个电路在进行数字信号对模拟信号转换时灰度等级是由专门电路产生的基准电压来取样的。在EK4702列驱动电路是6线—64线译码器电路的基准电压是由外部送入的V0~V4五个基准电压，经过电阻分压阵列后产生V0~V63共64灰阶电压，然后把V0~V63灰阶电压分别加到D/A变换的模拟开关电路上去。由6线—64线译码电路译出S0—S63（包含伽马γ校正）共64种状态输出，分别加到模拟开关的控制端，S0—S63状态对应图像【存储器数据】信号的信息，这样众多模拟开关的导通及截至以至输出的就产生和数字信号相对应的模拟信号，最终加到液晶屏上。
由于每一块EK7402列驱动集成电路只有384路输出，而一个1024×768的液晶屏；水平方显示1024个像素；每一个像素由R、G、B三个驱动线；这样水平的列电极就要有1024×3=3072根列电极线，所以1024×768的液晶屏如果采用EK7402作为列驱动则需要8块EK7402集成电路级联使用。
3 时序转换电路：
由图4可见，由电视机前端电路送来的图像信号LVDS进入“时序转换电路”首先变换还原成6bit或8bit的RGB像素【存储器数据】信号、HS、VS、显示时钟基准信号（DCLK）等，然后进入时序转换部分，在时序转换部分，生成列位移起始控制信号STHR/STHL、列位移时钟信号CLK、极性控制信号POL1/POL2和列【存储器数据】信号DATA，送往列驱动集成电路。生成行位移起始控制信号DIO1/DIO2和行位移时钟信号CLK送往行驱动集成电路。
下面我们以海信26寸液晶电视机时序转换电路介绍；该集成电路的根据屏驱动电路的要求把前端信号处理电路送来的LVDS信号转换为液晶屏需要的驱动信号输出。型号是：CM1671A-KQ。

图16
图16所示是集成电路内部框图。从图16可以看出电视机图像处理电路送来的五对LVDS差分信号（TX0、TX1、TX2、TX3、TX4、TXCLK）信号进入集成电路内部后；先还原成8位数字信号，经过【存储器数据】信号的重新组合输出液晶屏；行、列驱动集成电路需要的 DATA、STHR/STHL、CLK、POL1/POL2、DIO1/DIO2、CLK信号等；加到列、行驱动集成电路上。