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時序控制(T-CON)電路的組成

★★★★★【文章導讀】:時序控制(T-CON)電路的組成具體內容是:而廣義范圍的t-con電路,除了上述的“t-con電路板”外,還應該包括屏周邊的列驅動電路和行驅動電路。液晶屏的電極引線多達數千條,而向屏施加信號的行列驅動電路所在電路板(pcb)是在液晶屏生產廠家,使用專…

來源: 日期:2013-12-12 11:14:11 人氣:標簽:

時序控制(T-CON)電路的組成

液晶屏驅動電路方框圖

 

  而廣義范圍的t-con電路,除了上述的“t-con電路板”外,還應該包括屏周邊的列驅動電路和行驅動電路。液晶屏的電極引線多達數千條,而向屏施加信號的行列驅動電路所在電路板(pcb)是在液晶屏生產廠家,使用專業熱壓設備,采用tab方式將其直接連接在液晶面板的側邊上,作為液晶面板的一部分而整體出廠的,如下圖所示。所以當驅動電路板出現故障時,由于維修設備、電路元件所限,除了一些簡單故障外,很多情況下是無法直接進行維修的,只能更換整塊液晶屏,或是將屏送到專業液晶面板維修公司。

  下面對整個t-con電路中各部分單元電路的功能進行介紹。

  (1)時序控制電路(t-con)
  
  時序控制電路是整個t-con處理電路的核心,其電路主要由一片專業t-con處理芯片構成。該電路把前端送來的lvds信號經過邏輯轉換,產生rsds圖像數據信號,以及后級驅動電路所需的stv、ckv、sth、ckh、pol等各種控制信號。

  lvds信號(包括圖像的rgb基色信號、行同步、場同步信號及時鐘信號),進入時序控制電路后,其rgb基色信號轉換成為rsds圖像數據信號;其行、場同步信號轉換轉變成stv、ckv、sth、ckh、pol等控制信號。在轉換的過程中,根據不同的屏分辨率、屏尺寸、屏特性,其轉換計算方法是不同的,這主要是由軟件來進行控制的。

  (2)灰階電壓發生電路(伽馬校正)
  
  對于液晶顯示屏,其源極驅動電路會向屏列電極施加一個幅度變化的像素信號電壓,而該電壓的變化與屏產生光點亮度的大小是一個嚴重畸變的非線性變化關系,呈現一個類似s形的曲線,如下左圖所示。

  從下左圖可以看出,當電壓等分變化時,液晶屏透光率變化中間拉長,兩邊壓縮。在圖像信號電壓低亮度和高亮度時,出現了液晶屏透光率變化迅速的現象,而在圖像信號電壓在中等亮度時,屏透光率變化非常緩慢,這樣重現的圖像會出現非常難看的灰度(層次)失真,是必須要解決的。因此,在液晶屏的t-con電路中,針對這種失真現象專門設計了一個電壓校正電路,它采用一系列幅度變化不成比例的預失真電壓,對失真曲線進行校正。這一系列的電壓我們稱為灰階電壓,而產生灰階電壓的電路稱為灰階電壓發生電路。灰階電壓組成的校正曲線如下右圖所示。

  從下右圖可以看出,當屏透光率等分變化時,校正電壓在圖像中間亮度區域進行壓縮,變化加速,而在圖像信號低亮度和高亮度區域時,校正電壓變化緩慢。用這一系列變化的灰階電壓對圖像像素信號所攜帶的不同亮度信息進行賦值,以糾正液晶屏的圖像灰度失真。這個矯正過程就叫伽馬校正,相關電路也稱為伽馬校正電路。

  灰階電壓發生電路產生的一系列幅度變化不成比例的預失真電壓,經過緩沖電路后,首先進入液晶屏源極驅動集成電路,每一個變化等級電壓再經過16等分,使總級數達到256級(8位屏)。在源極驅動集成電路內部,根據像素信號所攜帶的亮度分量,灰階電壓對其進行相應的賦值,使得加到液晶屏內部tfti源極的像素模擬驅動信號進行預校正,從而完成圖像顯示的伽馬校正。

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  (3)dc-dc轉換電路
  
  液晶屏邏輯驅動電路是一個獨立系統,這部分電路工作需要各種電源供電,如vdd供電、柵極驅動供電(vgh、vgl)、伽馬基準電壓(vda)等。為了保證該系統的穩定工作,在t-con電路中,專門設置了一個獨立的開關電源電路,該開關電源把液晶電視機主板送來的5v或者12v電源,經過dc-dc轉換電路,產生邏輯驅動電路所需的vdd、vda、vgl、vch等電壓。

  這個dc-dc轉換電路輸出要求無干擾、電壓精度高,是一個專門為邏輯驅動系統供電的開關電源電路,也有資料將其稱為tft屏偏壓供電電路。由于供電電路的工作特性,dc-dc電路同樣也是t-con板上故障率 高的電路,該電路出現故障,會導致各種奇特的故障現象,所以在維修t-con板時,dc-dc電路是首先需要檢查的。

  (4)源極驅動電路(列驅動)
  
  源極驅動的像素信號是由串行排列的圖像數據信號(rsds)經轉換獲得,該信號必須具有驅動液晶屏成像的幾個特點。一是信號必須是以“行”為單位的并行信號;二是信號極性必須是逐行翻轉的模擬信號(同一像素點相鄰場信號是反相的);三是信號的幅度變化必須是經過伽馬校正(gamma)后,符合液晶分子透光特性的像素信號。而源極驅動電路的作用就是將rsds信號轉為符合上述特點要求的源極驅動像素信號。

  源極驅動電路對信號進行轉換的過程非常復雜,其內部由移位寄存器電路、鎖存器電路、d/a變換電路,以及伽馬校正電路等組成,這些電路的正常工作,需要由時序控制電路產生的輔助控制信號(sth、ckh、pol)來配合完成。下圖是驅動電路的信號流程圖。

驅動電路的信號流程圖

  (5)柵極驅動電路(行驅動)

      柵極驅動電路的作用是由上向下,逐行的觸發液晶屏的行電極線,使液晶屏源極驅動電路送來的一排一排像素信號逐行向下的“著屏”,從而排列組合成圖像。

  柵極驅動電路產生一個逐行向下位移的觸發脈沖,以便觸發液晶屏該行電極線連接的所有tft開關管同時導通。當這個正脈沖到來時,為了使tft開關能充分導通,需要正脈沖電壓有較高的電壓幅度,約+25v~+35v,從而把源極信號順利加到控制tft分子扭曲的電極板上,該正電壓在電路中標識為vgh。  

      當觸發脈沖離開電極線時,為了保證tft開關的徹底關閉,需要行電極線上的電壓為負電壓,一般選取-5v左右,從而使用控制tftl分子立即轉入關閉狀態,該負電壓在電路中標識為vgl。

  除了vgh、vgl電壓外,柵極驅動電路內部的移位寄存器電路,還需要時序控制電路送來的輔助信號(stv、ckv),在這些電壓及信號的配合下,行驅動電路產生一個逐行移位的觸發信號,控制屏逐行顯示出圖像。


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