数字电视原理与接收各种显示器

数字电视原理与接收•CRT、液晶、等离子、OLED投影显示的工作原理•I2C总线的运用•电荷泵的工作原理•数字调谐器主要芯片性能比较及完整电路分析四种投影显示工作原理•CRT•LCD液晶•PDP等离子•OLED（有机发光显示器）CRT•CRT(CrystalRayTube），阴极射线管，俗称显像管。•阴极射线管主要有五部分组成：①电子枪（ElectronGun）②偏转线圈（Defiectioncoils）③荫罩(Shadowmask)④高压石墨电极和荧光粉涂层(Phosphor)⑤玻璃外壳•CRT显示器的工作原理：当显像管内部的电子枪阴极发出的电子束，经强度控制、聚焦和加速后变成细小的电子流，再经过偏转线圈的作用向正确的目标偏离，穿越荫罩的小孔或栅栏，轰击到荧光屏上的荧光粉时，荧光粉被激活，即可发出光来。R、G、B三色荧光点被按不同比例强度的电子流点亮，就会产生各种色彩。CRT基本工作原理图形显示CRT优点与缺点•主要优点：亮度高色彩鲜艳灰度等级多寿命长容易实现活动图像显示•主要缺点：需要两万伏的高压体积大笨重功耗大CRT接口也就是15针的D形D-Sub接口，俗称为VGA接口•LCD液晶显示器是LiquidCrystalDisplay的简称，LCD的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。比CRT要好的多，但是价钱较其贵。LCD液晶显示LCD的特点LCD优点：•低压微功耗•平板型结构•被动显示型(无眩光，不刺激人眼，不会引起眼睛疲劳)•显示信息量大(因为像素可以做得很小)•易于彩色化(在色谱上可以非常准确的复现)•无电磁辐射(对人体安全，利于信息保密)•长寿命(这种器件几乎没有什么劣化问题，因此寿命极长，但是液晶背光寿命有限，不过背光部分可以更换)LCD的特点•LCD缺点：•在暗的地方显示不够清楚，需要背光源；•显示对比度与视线方向有关，视角受限制；•响应时间受环境温度影响，环境温度在-20摄氏度以下不能工作LCD接口•传统D-Sub接口是LCD上最常见的接口。自彩色显示器诞生至今，几乎所有电脑显示设备均配备了这个看似不起眼的15针接口。随着LCD的普及，D-Sub接口逐渐被新兴的DVI数字显示接口替代。•现在LCD接口主要又MCU(CPU)模式和RGB模式,这两种为并行口.由于串口在性能上的优势,串口的LCD接口也开始出现,主要是高通的MDDI接口.•在电脑卖场里的展台上，经常会有多台LCD有序地摆放一起，每台LCD显示同一个画面，带来的大屏效果非常震撼。你知道这是怎么实现的吗？•事实上，这是利用了LCD的D-Sub接口，先将电脑显卡的D-Sub接口连接到同为D-Sub接口的分屏器,而后再将分屏器另一端连接多台LCD，即可实现。LCD驱动•LCD驱动方法一般采用静态驱动或多路驱动方式。这两种方式相比较各有优缺点。静态驱动响应速度快、耗电少、驱动电压低，但驱动电极度数必须与显示笔段数相同，因而用途不如多路驱动广。液晶显示器知名品牌•三星Samsung三星显示器一直领跑于业界前列，不仅在产品功能的质量上有绝对的保证，而且在外观设计上也拥有独特性和创新精神•2优派ViewSonic优派集团强调的不仅是视讯与声音的传达，更是诉求ViewSonic的高科技形象服务•3LG公司努力开发环境友好型产品，同时也致力于中国社会的公益事业。来自LG的创新技术，锐比（DFC）技术率先突破液晶发展瓶颈，实现10000:1高对比度，令画面层次丰富，色彩鲜明，让您尽情享受呼之欲出的视觉盛宴；还有4:3智能屏幕显示，使用更方便。液晶显示器知名品牌•4AOC冠捷为全球消费者提供PC显示器（包括CRT和LCD），液晶电视（LCDTV）等视讯产品•5玛雅MAYAMAYA从事研发配制液晶及导电玻璃、偏光片、取向材料垫托料等材质的选用，到显示器模块及电子电路设计与制造。MAYA定位在电子高端型科技上，一直为专业领域的所广泛应用。6飞利浦Philips经营了100多项不同的业务及产品，广及消费性电子、视听、小家电、照明、通信、信息、电子零组件、半导体工业电子和医疗系统的全系列产品和整合性服务。液晶显示器知名品牌•7明基BenQ•不仅保持液晶显示器、光存储产品、键盘、扫描仪等传统电脑外设市场领导地位，更凭借笔记本电脑、数码相机、数字投影机等网络时尚新品加入，为BenQ品牌源源不断注入“快乐”因子•8宏碁Acer•主要从事信息行销服务业。•9戴尔DELL•全球领先的IT产品及服务提供商戴尔公司,致力于倾听客户需求，提供客户所信赖和注重的创新技术与服务•10长城Greatwall•目前国内除基础运营商以外的最大宽带网络运营商等离子PDP显示•等离子电视，又叫PDP（plasmadisplaypanel）电视。等离子体显示器的工作原理，是在显示平面上安装数以十万计的等离子管作为发光体（象素）。每个发光管有两个玻璃电极、内部充满氦、氖等惰性气体，其中一个玻璃电极上涂有三原色荧光粉。当两个电极间加上高电压时，引发惰性气体放电，产生等离子体。等离子产生的紫外线激发涂有荧光粉的电极而发出不同分量的由三原色混合的可见光。每个等离子体发光管就是我们所说的等离子体显示器的像素，我们看到的画面就是由这些等离子体发光管形成的“光点”汇集而成的。等离子体技术同其它显示方式相比存在明显的差别，在结构和组成方面领先一步。PDP显示器的组成下图是PDP显示器原理方框图，主要由接口电路、存储驱动控制电路、驱动电路和DC/DC变换电路组成。接口电路能将各种信号源转换成适合于PDP使用的数字信号，如24bit(8bit×3)的RGB信号，送入存贮驱动控制电路。其它控制信号如场同步(VSYNC)、行同步(HSYNC)、场消隐(BLANK)和时钟信号（CLOCK）也进入存贮控制电路。接口电路内包含宽带放大电路，A／D变换电路等。存储驱动控制电路是整个PDP显示器的核心部分，显示器所需要的各种控制信号都在这里产生，显示时所需的数据也在这里整理并存储，这部分电路的具体要求也受其前级接口电路和后级驱动电路制约，数据信号将根据PDP显示屏的特性整理成相应形式，控制信号则根据驱动电路的要求，在原有的控制信号的基础上进一步产生所有所需的控制波形。PDP显示器原理方框图24bitRGB存储驱动控制电路接口电路HSYNCVSYNCBLANKCLOCKRAM2RAM1扫描驱动寻址驱动寻址驱动PDP显示屏1024×3×76864路／片共24片64路／片共24片64路／片共12片1536线1536线768线DC/DC变换数据数据控制存储驱动控制电路可分为两个模块，数据整理模块对来自接口电路的数据进行整理，来自接口电路的RGB数据先在缓存1中存储成便于分离子场的格式，然后进行子场分离放入缓存2中，再存入相应的RAM中，RAM要能够存放一帧的数据，共需两片RAM交替工作，即RAMl处于写状态时，RAM2处于读状态。读出的数据按照选址电极排列要求进一步进行处理，图中的选址电极由上、下两端引出，需将相邻像素数据分别送到上、下两组选址电极驱动IC的输入端，这就是数据分流技术，可以降低对驱动的速度要求。最后以12M速度(选址电极往显示屏送数据的速度)送入PDP显示屏，在其它驱动信号的共同作用下，显示出相应的图像。驱动模块有扫描驱动、选址驱动两部分，从驱动过程来分，又可分为初始化期、寻址期、维持期三段，要实现同时工作或顺序工作等要求。对于如图所示的1024×3×768规格的PDP显示屏，需要64路的选址驱动集成电路48片、64路的扫描驱动集成电路12片。驱动部分要使彩色PDP进行气体放电，必须具有耐高压性能。一般寻址驱动的输出耐压为60～100V，输出电路源和漏电流都是10～30mA；扫描驱动器的输出耐压为150～200V，输出源和漏电流都是200～400mA。输出电流主要取决于所采用的显示屏尺寸和所驱动的显示屏电极上所施加的切换脉冲。驱动器耐高压输出能力是最重要也是最基本的性能，完全由彩色PDP本身的结构特性决定。因此要求PDP的制造者和半导体集成电路的制造者建立必要的紧密合作关系，共同开发彩色PDP的驱动集成电路。目前PDP制造者都是以PDP显示器的形式进行销售。型号NP61C1MF01NP50C2MF01NP42B3MF01屏幕尺寸61英寸（155㎝）50英寸（127㎝）42英寸（106㎝）幅型比16∶916∶916∶9显示面积1351×7601106×622921×518像素数1365×7681365×768853×480像素间距0.99×0.990.81×0.811.08×1.08颜色16.77M（RGB8bit）16.77M（RGB8bit）16.77M（RGB8bit）峰值亮度600cd/m2（通过CCF）620cd/m2（通过CCF）700cd/m2（通过CCF）对比度130∶1（亮室）700∶1（暗室）140∶1（亮室）1000∶1（暗室）140∶1（亮室）1500∶1（暗室）视频输入数字RGB8bit数字RGB8bit数字RGB8或9bit外形1424×834×501191×701×48987×584×59重量32.5kg24kg16kgNEC公司PDP显示器规格型号42″Wide-H1ALIS技术37″XGAPDP32″Wide-H1屏幕尺寸922×522753×564716×399幅型比16∶94∶316∶9像素数1024×10241024×7681024×852像素间距0.9（0.3×3）×0.510.7350.84（0.28×3）×0.39颜色16.77M（RGB8bit）16.77M（RGB8bit）16.77M（RGB8bit）峰值亮度700cd/m2（白峰）300cd/m2（白峰）650cd/m2（白峰）对比度500∶1（暗室）400∶1（暗室）500∶1（暗室）外形994×585×65849×634×70766×446×65重量18kg16kg12.5kg富士通公司PDP显示器规格型号80″70″6350″屏幕尺寸1710×10731498×9401393×7831106×622像素数1920×10801920×10801366×7861366×786像素间距0.891×0.9940.78×0.871.02×1.020.81×0.81颜色133M133M16M16M峰值亮度1000cd/m2（白峰）1000cd/m2（白峰）650cd/m2（白峰）650cd/m2（白峰）对比度2000∶1（暗室）1500∶1（暗室）700∶1（暗室）700∶1（暗室）外形1473×8521185×701重量44kg29.8kg三星SDI公司PDP显示器的规格等离子显示优点•优点：•机身轻薄，无闪烁，纯平面无失真，超宽视角，可以容纳更多的人观看。亮度均匀，由于传统的CRT技术有热晕问题，即画面正中与四角边位出现亮度不均匀，而等离子显示器中每一个象素皆可独立发光，非常均匀，没有亮区和暗区，所以不会有上述的问题。此外等离子电视拥有高亮度和对比度，就算在户外强光下，也有非常清晰的画面，适合户外显示屏用。此外普通CRT电视在画面切换时，会出现视觉观察不到的画面。因此，长时间观看电视会造成视觉疲劳，会对眼睛造成负面影响。等离子电视完全消除了画面晃动现象，且清晰度高，不会造成视觉疲劳和对眼睛的损伤。等离子显示缺点•缺点：•等离子电视的高电压、高耗电及亮度衰减是其明显的缺陷所在，此外，它的画质随时间递减，散热环境必须要求良好，原于它的种种缺陷所在，等离子电视不适合精细显示•购买理由：传统CRT电视和背投电视体积过大，显得笨重，而液晶电视虽然具有独特的优点，但在要求的尺寸上还不够大，不能符合客厅的摆设，而等离子电视的出现完全可以解决这一问题。此外，无论在色彩饱和度的显示还是亮度的要求上，等离子电视都可以得到人们的满足，从各个角度观赏，也可以看到清晰的画面。OLED显示•OLED（有机发光显示器）是指有机半导体材料和发光材