TCON__DC-DC_理解

1、京东方光电电路开发科Page 1TFT-LCD TFT-LCD 模块模块TCONTCON信号和信号和DCDCDCDC电源电路的理解电源电路的理解殷新社2005年5月13日京东方光电电路开发科Page 2TFT-LCD TFT-LCD 模块电路驱动方框图模块电路驱动方框图( 1280 x1024 )源驱动器源驱动器栅驱动器时序控制时序控制器（器（ASIC)ASIC)源驱动器源驱动器栅驱动器灰度等级电压灰度等级电压TFT-LCD 模块接口模块接口DC-DC电源电源变变 换换 器器京东方光电电路开发科Page 3VESA标准下TFT-LCD时序构成Active pixelsT/L BorderB/R

2、 Border数据信号数据信号同步信号同步信号DEDE信号信号BackporchFrontporchSync解析度XGA 60HzXGA 75HzSXGA60HzSXGA75Hz行信号有效像素1024 pixels1024 pixels1280 pixels1280 pixels无效像素320 pixels288 pixels408 pixels408 pixels行右边缘0 pixels0 pixels0 pixel0 pixel行前沿24 pixels16 pixels48 pixels16 pixelsSync宽度136 pixels96 pixels112 pixels144 pixe

3、ls行后沿160 pixels166 pixels248 pixels248 pixels行左边缘0 pixels0 pixels0 pixel0 pixel场信号有效行768 lines768 lines1024 lines1024 lines无效行38 lines32 lines42 lines42 lines场上边缘0 line0 line0 line0 line场前沿 3 lines1 lines1 line1 line场Sync宽度6 lines3 lines3 lines3 lines场后沿29 lines28 lines38 lines38 lines场下边缘0 line0 li

4、ne0 line0 line像素时钟频率65 MHz(15.4nS)78.5 MHz(12.7nS)108 MHz (9.3nS)135 MHz(7.4nS)京东方光电电路开发科Page 4TFT-LCD TFT-LCD 模模块输块输入入信号信号TFT-LCD模块输入信号类型有：1）TTL/CMOS输入信号2）低压差分（LVDS）输入信号3）最小传输差分（TMDS）输入信号京东方光电电路开发科Page 5什么是CMOS/TTL信号CMOS/TTL 输入的数据信号线和T/CON Pin是 1:1连接 信号线上3.3V代表数据“1”, 0V代表数据“ 0”T/CONR1R2R3R4B3B4B5B6

5、.3.3V0V3.3V0VClockData01 Need 21 Pin if XGA 6bit 1CH京东方光电电路开发科Page 6CMOS/TTLCMOS/TTL输入输入数数据据结结构构 DE 信 号 时 钟 CLK R0： 7 G0： 7 B0： 7 1 2 3 4 1022 1023 1024 1 2 3 4 1022 1023 1024 1 2 3 4 1022 1023 1024 1 2 3 4 1022 1023 1024 无 效 无 效 无 效 无 效 数 据 无 效 数 据 无 效 数 据 CMOS/TTLCMOS/TTL单单口口数数据据结构结构 DE 信 号 时 钟 CL

6、K GE0： 7 BE0： 7 0 1 510 511 无 效 无 效 无 效 数 据 无 效 数 据 RE0： 7 无 效 无 效 数 据 R00： 7 R20： 7 R10220:7 R10200:7 G00： 7 G20： 7 G10220:7 G10200:7 B00： 7 B20： 7 B10220:7 B10200:7 RO0： 7 无 效 无 效 数 据 R10： 7 R30： 7 R10230:7 R10210:7 GO0： 7 无 效 无 效 数 据 G10： 7 G30： 7 G10230:7 G10210:7 BO0： 7 无 效 无 效 数 据 B10： 7 B30：

7、7 B10230:7 B10210:7 CMOS/TTLCMOS/TTL双口双口数数据据结构结构京东方光电电路开发科Page 7T/CONPair 1 +Pair 1 -Pair 2 +Pair 2 -Pair 3 +Pair 3 -Pair 4 +Pair 4 -Clock0V1.2V0V1.2VData200mV Need 8 Pin if XGA 6bit 1CH200mV-+-01LVDS 对6bit的XGA来说，在三队线上传输21个CMOS/TTL信号，输入信号和 T/CON Pin是 7:2 连接 6bit的XGA的信号：R0R6, B0B6, G0G6, Hsyc, Vsyc,

8、DE 利用+Pair和-Pair只见的电压差表示数据“1”，相反就是数据“0”。什么是LVDS?京东方光电电路开发科Page 8LVDS 信号 在一个时钟周期内连续传送7个数据。 与TTL相比，信号线的引线数变少，TCON的尺寸大小就可以变小。 与TTL信号相比，信号的振幅变小，减少EMI.LVDS SignalLVDS Signal的认识的认识Differential Signal = (+ Pair) - (- PaiDifferential Signal = (+ Pair) - (- Pair) r)什么是LVDS信号？京东方光电电路开发科Page 9LVDSLVDS接口的接口的数数据

9、格式据格式 LV D S 的 逻 辑 连 接 图 象 控 制 器 LVDS 发送器 LVDS 接受器 时 序 控 制 器 数 据 通 道 0 数 据 通 道 1 数 据 通 道 2 时 钟 通 道 24/36 位 图 像 数 据 24/36 位 图 像 数 据 D E Clock 6 位控制信号：Hsync, Vsync, CTL03 D E Clock 6 位控制信号：Hsync, Vsync, CTL03 数数数 据据据 通通通 道道道 3 3 3 0 通 道 0 通 道 1 通 道 2 通通 道道 3 3 1 个 周期 时 钟 通 道 前 1 个 周期 后 1 个 周期 R0 R1 R2

10、 R3 R4 R5 G 0 R0 G 1 B1 B0 G 5 G 4 G 3 G 2 G 1 B2 B3 B4 B5 行 同 步 帧 同 步 使 能 G 0 R5 B1 B0 使 能 帧 同 步 G 2 R1 B2 B3 R6 R7 G 6 G 7 B6 B7 R7 R6 T/7 B7 京东方光电电路开发科Page 10TMDSTMDS接口的接口的数数据格式据格式 在 TMDS 连接上传送像元灰度数据字符的编码结构 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 该 8 位是经过编码的 8 位灰度数据 编码代码： 0 为异或运算 1 为同或运算 DC 平衡代码 T M D S 的

11、逻 辑 连 接 图 象 控 制 器 TMDS 发送器 TMDS 接受器 时 序 控 制 器 数 据 通 道 0 数 据 通 道 1 数 据 通 道 2 时 钟 通 道 2 4 /3 6 位 图 像 数 据 2 4 /3 6 位 图 像 数 据 D E C lo ck 6 位控制信号：Hsync, Vsync, CTL03 D E C lo ck 6 位控制信号：Hsync, Vsync, CTL03 京东方光电电路开发科Page 11接口类型 DVI接口 LDI接口 TTL接口 输入信号类型 差分电压 差分电压 TTL电平 驱动信号类型 单端电流驱动 回路电流驱动 电压 最大频率 165MHz

12、 162MHz 65MHz 电源电压 3.3V 3.3V 5V 功耗 小 小 大 门槛电压 150mV 100mV 2.4V 时钟线 1对两根 1对两根 1或2根 连接线类型 带屏蔽的双绞线 双绞线 6bit XGA 数据连接线 3对6根 3对6根 18根单线 8bit XGA 数据连接线 3对6根 4对8根 24根单线 8bit QXGA 数据连接线 3对双口12根 6对双口24根 四口96根 连接器（对QXGA） 24/29针 36针 101针 TFT-LCD TFT-LCD 模模块块接口的比接口的比较较京东方光电电路开发科Page 12TFT-LCD TFT-LCD 模块的时序控制器模块

13、的时序控制器Timing ControllerTiming Controller京东方光电电路开发科Page 13什么是什么是TCONTCON？ T/CON的定义： T/CON : Timing Controller的缩写 从Video Card出来的要在TFT-LCD显示屏上显示的数据 在TCON中经过变换生成显示的数据信号和驱动器的控制信号 T/CON种类： T/CON 输入信号 TTL (Transistor Transistor Logic) LVDS (Low Voltage Differential Signaling) T/CON 输出数据信号 TTL (Transistor T

14、ransistor Logic) 由TI提出的mini-LVDS （降低EMI, 线路板） 由NS提出的RSDS (Reduced Swing Differential Signal) （降低EMI和线路板京东方光电电路开发科Page 14TCON的驱动器的控制信号 控制信号的种类： 源驱动器的控制信号 STH : 行数据的开始信号 CPH: 源驱动器的时钟信号（数据的同步信号） TP or Load: 数据从源驱动器到显示屏的输出信号 MPOL :(数据即行反转信号）: 为了防止液晶老化，而在液晶上的电压要求极性反转。 门驱动器的控制信号 STV (Start Vertical) : 栅的启

15、动信号 CPV (Clock Pulse Vertical) : 栅的移动信号 OE1 (Output Enable) : 栅的输出控制信号 OE2 (Multi Level Gate) : 多灰度等级用的信号京东方光电电路开发科Page 15STVCPVOE1OE2Gate 1Gate 2栅驱动器的控制信号的波形京东方光电电路开发科Page 16CPVGate nGate n+1TPDataData数据输出和门控制信号OE2京东方光电电路开发科Page 17mini-LVDS信号 和LVDS一样有正负信号对构成。主要用于TCON和源驱动器之间的接口。 一对信号线连续传输68个数据。 与TTL

16、信号相比，T/CON的Pin书虽然减少，但mini-LVDS内部时钟的频率增加。 (例如，XGA 6位60Hz情况下TTL为32.5MHz,而mini-LVDS为97MHz)Mini-LVDS信号京东方光电电路开发科Page 18Mini-LVDS信号mini-LVDS T/CONmini-LVDS T/CON 左、右输出口输出信号。左、右输出口输出信号。mini-LVDST/CONLVDS 1CH or 2CHmini-LVDS左输出口左输出口mini-LVDS右输出口右输出口4块源驱动器4 块源驱动器京东方光电电路开发科Page 19Mini-LVDS输出时钟频率 mini-LVDS Ou

17、tput Pair & Frequencymini-LVDS Output Pair & Frequency 解析度越高数据输出的信号对数就增加。解析度越高数据输出的信号对数就增加。 输出时钟频率和输入时钟频率，根据内部输出时钟频率和输入时钟频率，根据内部PLLPLL的组合来决定。的组合来决定。 输出数据对数输出数据对数内部内部 PLL组合组合输出频率输出频率一个时钟周期一个时钟周期京东方光电电路开发科Page 20Mini-LVDS和RSDSItemsItemsmini-LVDSmini-LVDSRSDSRSDSRemarkRemarkInput LVDS CHInput L

18、VDS CH2CH2CHex. SXGA 6bit 60Hzex. SXGA 6bit 60HzInput Clock Freq.Input Clock Freq.54MHz54MHzData Output Pair Data Output Pair 5 + 5 = 10 Pairs9 + 9 = 18 PairsData MUXData MUX6 : 12 : 1Output Clock Freq.Output Clock Freq.97MHz54MHzOffset VoltageOffset Voltage1.2V1.3VDifferential VoltageDifferential V

19、oltage200600mV200600mVVDIFF = VP - VN京东方光电电路开发科Page 21控制器增加的其它功能时序控制除了完成时序功能外，还可以根据需要增加以下的功能：时序控制除了完成时序功能外，还可以根据需要增加以下的功能：1 1、TDDITDDI功能：降低功能：降低TTLTTL信号的信号的EMIEMI2 2、FRC ( Frame Rate Control) :FRC ( Frame Rate Control) :提高图像质量提高图像质量3 3、SSGC (Spread Spectrum Generate Clock): SSGC (Spread Spectrum Gen

20、erate Clock): 降低降低EMIEMI4 4、MLG (Multi Level Gate): MLG (Multi Level Gate): 降低闪烁降低闪烁5 5、ODC (Overdrive Control): ODC (Overdrive Control): 提高响应时间提高响应时间京东方光电电路开发科Page 22TFT-LCDTFT-LCD模块的电源电路模块的电源电路京东方光电电路开发科Page 23TFT-LCD模块的电源 1）数字逻辑电源 (DVDD) - LDO 一般情况下是3.3V，有时是2.5V。 2) Analog 主电源(AVDD)部分 -脉冲调制集成电路PW

21、M IC 主要用在源驱动器的输出电源和Gamma校正电源。 3) 栅极开启电源 - 主要采用RC电荷泵电路 提供栅极打开的电源，该电源为正电源。 4)栅极关断电源 - 也是采用电荷泵电路 提供栅极关端电源，该电源为负电源.京东方光电电路开发科Page 24 电源(VDD)输入电路部分 : 电源的输入部分是指从模块连接器输入，用来产生模拟电源（AVDD）和数字电源（DVDD） 1) Poly Switch 作用： 防止电源负载过电流 2) 3端滤波器 作用：分离噪声 3) 旁路电容 作用：减少噪声，减小AC Ripple 电源输入电路京东方光电电路开发科Page 25脉冲调制集成电路PWM IC+ +- -PWMPWMVINVINL LD DCoutCoutRloadRload+ +- -VINVINL LCoutCoutRloadRloadX XL LD DVIVIN N+ +- -CoutCout + +VoutVout- -+ +VoutVout- -DVinVout1D