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TFT-LCD电路基础技术1.基础电路理论2.基础电路元件3.TFT-LCD驱动原理4.Interface及主要元件5.LCDInternalInterfaceNo.1MembersNo.1Company---------------1---------------4---------------12---------------26---------------4911.1电荷,电流,电位及功率①电荷:电气回路的的特性,说明回路必须的最基本的单位,电荷由(+)正极的阳电荷和(-)负极的阴电荷构成,单位是库仑(coulomb)[C].一个电子的电子量和质量是e=1.602x10-19[C],m=9.109x10-31[㎏]②电流:在单位时间内通过某一个回路断面的电荷量,单位是(ampere)[A]1秒钟通过1[C]的电荷的电流称为1[A],T秒钟内有Q[C]的电荷移动的话,电流I和电荷量Q之间是I=Q/t[A]orQ=It[C]③电位:导体里的两点间形成电位差的时候会形成电流,电位是指一个点的电势能.1.基础电路理论2④电压:指电位差,单位是伏特[V].1[V]是指1[C]电荷在两点间移动时得到或失去的能量是1[J]的两点的电位差V=W/Q[V]orW=QV[J]⑤功率及电力:功率(electricpower)是指电能在单位时间内做的功,即单位时间内转换或是传送的能量,单位是瓦特(watt)[W].1[W]是每秒中转换的电能为1[J]时的功率功率P=W/t[W],W=QV,Q=It所以P=VI1.基础电路理论31.2电路基本原理①欧姆(Ohm)法则:导体中流过电流时两端的电压压降在电流较小时正比于电压基表现出线性,这时按照导体的形状和种类比例常数也不一样.比例常数大说明流过一定电流时压降也大.V=IR(Ohm’slaw)②焦(Joule)的定律:导体中的电流产生的热量正比于I2R,焦热量H[J]是H=I2Rt[J]③基尔霍夫(Kirchhoff)第一法则:导线的每一个结点,流进去的电流和;流出去的电流的代数和为“0”④基尔霍夫(Kirchhoff)第二法则:沿着封闭回路的电压压降的代数和为“0”I1I2I3I4I5I61.基础电路理论图1.1基尔霍夫(Kirchhoff)第一法则图1.2基尔霍夫(Kirchhoff)第二法则V1V2V3V442.1电阻(Resistance,Resistor)①电阻是?:阻碍电流,即阻碍电荷的移动.②物质的电阻这里,R:物质的电阻,:电阻常数l:电线长度,A:电线的横断面积③电阻–温度特性:金属导体随着温度的上升电阻会线性增加,但是半导体的电阻会急剧下降.④电阻值:电阻值的标准是按照JIS※C5001的规定的E标准系列.(代数分解10的结构)例)E3:用将10三等分(1,2.2,4.7,10)数值来表示,E6:1,1.5,2.2,3.3,4.7,6.8,10E12:1,1.2,1.5,1.8,2.2,2.7,3.3,3.9,4.7,5.6,6.8,8.2,10.E系列-3,6,12系列以外还有24,48,96,192系列我们一般见到的电阻是采用E12系列.※JIS(JapaneseIndustrialStandards)2.基本电路元件AlR图2.1电阻率的温度特性温度电阻率5⑤读镀膜电阻值的方法2.基本电路元件色数值乘数精密度(%)温度系数10-6/℃黑00-±250褐11±1±100红22±2±50橙33±0.05±15黄44-±25绿55±0.5±20青66±0.25±10紫77±0.1±5灰88-±1白99--金--1±5-银--2±10-无--±20-左例,(褐=1),(黑=0),(橙=3),(金)10×103=10㏀精密度(金)=±5%左例,(黄=4),(紫=7),(黑=0),(红=2)470×102=47㏀精密度=±1%※SMDType电阻的话,用三位数表示例如,如果是472的话47×102=4.7㏀⑥读贴片电阻值的方法(ChipResistor):很小,薄且轻.高频特性优秀,用于LCD电路.그림2.2镀膜电阻的例图2.3Chip电阻例62.基本电路元件2.2电容(Condenser)①电容是?:2个导体间插入电介质,产生蓄电作用的设备②电容的静电容量这里,C:电量[F],ε:介电常数[F/m],l:两极板间距[m],A:极板面积[㎡]③电容的单位:表示电容的量的单位:法(farad:F),一般使用㎌(10-6F)或㎊(10-12F)的单位④LCD主要使用的电容:主要使用的电容是Ceramic及TantalChip电容.lAC※电容的表示用三位数,前两位是表示量的数字第三位数表示乘数,单位是㎊例)103的话10×103=10,000㎊=10㎋=0.01㎌224是22×104=220,000㎊=220㎋=0.22㎌100pF以下的电容是直接表示.即,47就是47㎊图2.4chip电容的例72.基本电路元件2.3电感(Coil)①电感是?:缠绕成线圈的元件.表示电感性质的单位:亨利(Henry:H)线圈的圈数越多,电感性质更强亨利的值也更大.通常回路当中使用的电感有从μH(10-6H)到H,范围很广②电感的性质:-阻碍电流的变化的性质(楞磁法则)电流变大的时候不让电流通过,电流减小的时候让电流继续通过的性质-相互传递作用靠近两个电感的时候,电能能够传递到另一个电感,利用这个性质的是变压器.-共振的性质电感和电容的组合具有使某一频率的交流电流容易通过或是不易通过的性质.接收广播信号的Tuner就是利用的这个性质.82.基本电路元件2.4用于LCD电路的元件ARCNFLSPLDCUR图2.5LCD实物AC92.基本电路元件①Resistor(R):LCD回路当中有降低电压,控制电流的作用.PCB上用R表示.②ArrayResistor(AR):将电阻按2,4,8个等并列形成回路.LCD回路当中一般用于R,G,BDataLine.PCB上用AR表示.③VariableResistor(VR):可以改变电阻值的电阻,LCD回路当中用于调整Vcom电压时使用.PCB上用VR表示.④Capacitor(C):LCD回路当中用作输入电源及各种元件的旁路元件(Bypass),也用于减少EMI.现在使用的大部分是Chip形态的CeramicCapacitor,PCB上用C表示.⑤ArrayCapacitor(AC):将Capacitor按2,4,8个等并列的形态,LCD回路当中用于大部分Controller输出DataLine的EMI对策.PCB上用AC表示.⑥TantalCapacitor(TC):电源Bypass用矫正回路,用作AC的元件.PCB上用TC表示.⑦Inductor(L):将3.3V直流电源做成需要的DC电压的时候在DC/DC回路中产生Energy的元件.PCB上用L表示.102.基本电路元件⑧PowerFilter(EMIFilter)(FL):在3.3[V]电源输入端用于防EMI的Filter,消除电源Noise.PCB上用FL表示.⑨Ferrite-Chipbead(filter)(FB):ControllerOutput的DataLine及Clock等的防EMI对策用的元件,是Chip形态的而且和电容同样的形状,但是颜色不一样,一般并列使用,一般用于防EMI.PCB上用FB表示.⑩Diode(D):将P型半导体和N型半导体完全接触,使电子自由通过两个半导体称为PN结合二极管.LCD回路当中主要使用金属和P型半导体或是N型半导体结合的SchottkyBarrierDiode,用于DC/DC回路.一般Diode用于VoltageDoubler端.PCB上用D表示.⑪Zenordiode(ZD):在反方向具有稳定电压的(Zenor电压)二极管,当二极管有反方向电压的时候二极管两端的电压不随电流变化.LCD回路上用于VGL,VGH端.PCB上用ZD表示.⑫Fuse(F):有异常电压或电流产生的时候防止元件损伤的元件.PCB上用F表示.112.基本电路元件⑬Transistor(Q):按结合形态分为NPN型和PNP型,一般用于电流和电压的放大LCD回路中一般用于Switch,PCB上用Q表示.⑭PolySwitch(PS):防止异常输入电压损坏回路元件而使用的元件.Fuse是损坏后不能复原,PolySwitch是消除异常信号,异常电压小时候可以复原并保护回路.现在使用频率越来越高.PCB上用PS表示.⑮SwitchingRegulator(US):LCD回路中用于DC/DC端的Switching.PCB上用US表示.12LCDModule分解图LCDModuleBlock实现DISPLAY的基本元件.;TFTAss’y,ColorFilter,液晶,偏光板等构成.CELL的DISPLAY部(TFT及对应电极)控制部分.;R,L,C等Passive元件和Tr.,Diode,Op-Amp,driveIC等Active元件,由PCB,FPC等元件组成.从LCM驱动System中接收要Display的Data和其他控制信号来驱动Cell部.结合CELL部,电路部及光学部的支架光源.;由CCFL,各种PrismSheet,支持Mold等构成.CELL部电路部机构部光学部图3.1LCDModule3.TFT-LCD驱动原理3.1TFT-LCDBlockDiagram13RowlineColumnLineVcomCLCCSTCELL部RowDriveIC’sColumnDriveIC’s电路部TimingControllerPowerBlockVCOMGammaReferenceReferenceVoltageData(R,G,B)&ControlsignalControlsignalData(R,G,B)&ControlsignalSystemInterface图3.2电路部BlockDiagram3.TFT-LCD驱动原理14Block功能reamrkInterface将从驱动System输入的DisplayData及相关信号传达到TimingController.利用LVDS,TMDS等信号的时候,Receiver就相当于Interface,TTL/CMOSI/F的时候只由EMIFilter构成.TimingController将从SystemI/F部输入的DisplayData及相关信号变换成适合ColumnD-IC及RowD-IC的信号输出.ColumnD-IC根据从TimingController输入的控制信号,将Displaydata转换成Analog电压供应给CellAss’y.RowD-IC根据PowerBlock输出的各种电压和TimingController输出的控制信号,将Analog脉冲电压供给给CellAss’y.VCOMCircuit利用PowerBlock生成的VDD电压,给CellAss’y的共同电极提供必要的电压.GammaReference生成并输出ColumnD-IC的DAC必须的Reference电压.PowerBlock(DC/DC)利用从驱动System输入的电压,生成LCM必须的各种电源.(VCC,VDD,VGH,VGL等)3.TFT-LCD驱动原理15清晰度Pixel排列画面比画面大小(常用产品)640×480800×600VGASVGAXGASXGAUXGA1024×7681280×10241600×12004:34:34:35:44:39.5”,10.4”10.4”,11.3”,12.1”12.1”,13.3”,14.1”,15.1”15.7”,18.1”15.0”,20.1”1Hsync(@60Hz)31.7㎲26.4㎲20.7㎲15.6㎲13.3㎲Remark图3.3VerticalStripe排列表3.1清晰度PixelRGBRGBRRGBRGBRRGBRGBR그림1.
本文标题:TFT-LCM电路基础技术
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