配合學(xué)習(xí)x27液晶屏邏輯驅(qū)動電路原理、電路分析及故障檢修x27的預(yù)備知識：郝銘博客–平板電視維修技術(shù)學(xué)習(xí)

1、配合學(xué)習(xí) 液晶屏邏輯驅(qū)動電路原理、 電路分析及故障檢修的預(yù)備知識： 郝銘博客平板電視維修技術(shù)學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)液晶屏邏輯驅(qū)動電路原理的必備的預(yù)備知識：一、觸發(fā)器：觸發(fā)器是邏輯電路的基礎(chǔ)，種類很多，用處也不同。常見的觸發(fā)器有： RS 觸發(fā)器、同步 RS 觸發(fā)器、 D 觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器等。為了理解我們此文介紹的液晶屏邏輯電路原理， 這里重點(diǎn)以框圖的形式簡單的介紹 “D 觸發(fā)器”。D 觸發(fā)器： D 觸發(fā)器又稱為延遲觸發(fā)器，其輸出狀態(tài)的改變依賴于時鐘脈沖的觸發(fā)，即在時鐘脈沖邊沿的觸發(fā)下，數(shù)據(jù)由輸入端傳遞到輸出端。 D 觸發(fā)器也是最常用的觸發(fā)器之一。圖 6.1圖 6.1 所示；是一個 D 觸發(fā)器

2、簡單的框圖；它有兩個輸入端（左邊和上面）和一個輸出端（右邊） ；左邊的輸入端是數(shù)據(jù)輸入端；上面的輸入端是觸發(fā)脈沖輸入端（控制端） ；右邊是輸出端。D 觸發(fā)器的簡單工作過程：圖 6.2 及圖 6.3 所示；圖 6.2圖 6.3在 D 觸發(fā)器的“數(shù)據(jù)輸入端”給一個數(shù)據(jù)信號STV ，此時；當(dāng)上面的“觸發(fā)脈沖輸入端” 沒有信號輸入時； 數(shù)據(jù)信號 STV就停留在“數(shù)據(jù)輸入端” ，圖 6.2 所示。如果此時，在上面的“觸發(fā)脈沖輸入端”輸入一個脈沖信號CKV ，則在脈沖信號CKV 的前上升沿的觸發(fā)下；數(shù)據(jù)信號STV 由輸入端迅速傳遞到輸出端，圖6.3 所示。電路的特點(diǎn)：（1）D 觸發(fā)器在“數(shù)據(jù)輸入端”有數(shù)據(jù)

3、信號STV 輸入；“觸發(fā)脈沖輸入端”無觸發(fā)脈沖的狀態(tài)下：D 觸發(fā)器沒有傳遞信號的動作（ D 觸發(fā)器沒有“搬運(yùn)”動作）“數(shù)據(jù)輸出端”沒有信號輸出，此時輸出端為零電平。（2）D 觸發(fā)器在“數(shù)據(jù)輸入端”無數(shù)據(jù)信號STV 輸入；“觸發(fā)脈沖輸入端”有觸發(fā)脈沖觸發(fā)的狀態(tài)下：D 觸發(fā)器有傳遞信號的動作（ D 觸發(fā)器工作；有“搬運(yùn)”動作）但是“數(shù)據(jù)輸出端”沒有信號輸出（因?yàn)檩斎攵藳]有信號可以傳遞），此時輸出端為零電平。（3）D 觸發(fā)器在“數(shù)據(jù)輸入端”有數(shù)據(jù)信號輸入；“觸發(fā)脈沖輸入端”有觸發(fā)脈沖觸發(fā)的狀態(tài)下： D 觸發(fā)器有傳遞信號的動作（ D 觸發(fā)器工作；有“搬運(yùn)”動作） “數(shù)據(jù)輸出端”有信號輸出（因?yàn)檩斎攵擞?/p>

4、信號可以傳遞），此時原輸入端的數(shù)據(jù)信號被傳遞到輸出端。二、寄存器在邏輯電路中，用來存放二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼的電路稱為寄存器。寄存器是由具有存儲功能的觸發(fā)器組合起來構(gòu)成的。按功能可分為：移位寄存器和寄存器（鎖存器）。1、移位寄存器：把前面介紹的若干個 D 觸發(fā)器（ D1、 D2 、D3 、 D4 .）串接起來 ,就可以構(gòu)成一個移位寄存器，圖 6.4 所示；串接的規(guī)定是：每一個觸發(fā)器的輸出端連接下一個觸發(fā)器的輸入端，第一個（最左邊）觸發(fā)器的輸入端作為移位寄存器的輸入端；輸入被移位信號 STV ，最后一個（最右邊）觸發(fā)器的輸出端作為移位寄存器的輸出端或向下一級傳遞信號的輸出端。所有組成移位寄存器的觸發(fā)器

5、的觸發(fā)脈沖輸入端均連接在一起，成為該移位寄存器的移位控制信號輸入端，這個端子輸入的脈沖信號就是移位控制信號 CKV ，每輸入一個移位控制信號（脈沖） CKV 時；移位寄存器內(nèi)部的所有觸發(fā)器都被“觸發(fā)”做一次“傳遞” （搬運(yùn)）移位信號 STV 的動作；把移位信號 STV 由該觸發(fā)器的輸入端移動到輸出端。圖 6.4當(dāng)有移位控制信號CKV 來到時；所有串接的觸發(fā)器均把該觸發(fā)器輸入端的數(shù)據(jù)信號STV 傳遞到該觸發(fā)器的輸出端，如果移位寄存器的移位信號輸入端沒有移位信號STV 存在；該觸發(fā)器也有傳遞動作；此時只是沒有數(shù)據(jù)信號傳遞也沒有數(shù)據(jù)信號輸出。在串接的兩個觸發(fā)器之間；前一個觸發(fā)器的輸出端把移位的信號S

6、TV送入下一個觸發(fā)器輸入端的同時；也把這個信號經(jīng)Q 端輸出；這樣若干個觸發(fā)器的串接；也就有若干個Q 輸出端（圖 6.4 所示的 Q1、 Q2、 Q3、 Q4 .端子），也就是在移位寄存器工作時， 當(dāng)有移位信號 STV 輸入到移位寄存器輸入端時， 在內(nèi)部逐級移位；這些 Q 端子也同時有相應(yīng)的被移位的 STV 信號輸出（這些Q 端子輸出的信號的時間先后間隔，間隔的時間差是；相鄰兩個移位控制信號CKV 出現(xiàn)的時間間隔）。移位寄存器可以在移位控制信號CKV 的控制下；把移位信號 STV 由左向右逐級的位移，并在各Q 端子輸出不同時間間隔的并行STV 信號。（注：移位寄存器用途很多；移位寄存器中的移位信

7、號 STV 可以在移位控制信號 CKV 控制作用下；一次逐位右移或左移，數(shù)據(jù)既可以并行輸入、并行輸出，也可以串行輸入、串行輸出， 還可以并行輸入、串行輸出， 串行輸入、 并行輸出，十分靈活，以滿足各種不同的邏輯電路使用。在這里只是為了液晶屏的邏輯驅(qū)動電路的理解，極為簡單的介紹了，串行轉(zhuǎn)并行移位寄存器的工作原理以滿足分析液晶屏邏輯驅(qū)動原理的需要。）2、移位寄存器工作原理分析：（為了便于說明原理；移位寄存器的移位信號輸入端只輸入一個移位信號STV ）圖 6.5 所示。圖中 STV 是被移位的信號；此信號只有一個被移位信號脈沖 STV ，輸入到移位寄存器的輸入端。在移位寄存器的控制信號輸入端；輸入的

8、是移位控制信號CKV，此CKV信號是一連串的頻率很高的脈沖波，為了便于分析； 我們把 CKV 信號脈沖進(jìn)入移位寄存器控制信號端的順序，編為序號； 1、 2、3、 4 .。圖 6.5（ 1）第一個 CKV 控制脈沖（粗線 CKV1 ），進(jìn)入移位寄存器的控制信號輸入端；圖 6.6 所示，這時；移位寄存器中所有的觸發(fā)器均被觸發(fā)，都產(chǎn)生“搬運(yùn)”動作；而此時只有觸發(fā)器 D1 輸入端有移位信號 STV ；移位信號 STV 被“搬運(yùn)”到了 D1 觸發(fā)器的輸出端； 停頓在觸發(fā)器 D2 的輸入端， 并且從 Q1 端輸出 STV1 。圖 6.6（ 2）第二個 CKV 控制脈沖（粗線 CKV2 ），進(jìn)入移位寄存器的

9、控制信號輸入端；圖 6.7 所示，這時；移位寄存器中所有的觸發(fā)器均被觸發(fā)，都產(chǎn)生“搬運(yùn)”動作；而此時只有觸發(fā)器 D2 輸入端有移位信號 STV ；移位信號 STV 被“搬運(yùn)”到了 D2 觸發(fā)器的輸出端； 停頓在觸發(fā)器D3 的輸入端， 并且從 Q2 端輸出 STV2 ，由于 STV1 比 STV2 早出現(xiàn)一個 CKV周期時間，所以在圖 6.7 中； STV1 比 STV2 超前一個 CKV 時間段。圖 6.7（ 3）第三個 CKV 控制脈沖（粗線 CKV3 ），進(jìn)入移位寄存器的控制信號輸入端；圖 6.8 所示，這時；移位寄存器中所有的觸發(fā)器均被觸發(fā)，都產(chǎn)生“搬運(yùn)”動作；而此時只有觸發(fā)器 D3 輸

10、入端有移位信號 STV ；移位信號 STV 被“搬運(yùn)”到了 D3 觸發(fā)器的輸出端； 停頓在觸發(fā)器 D4 的輸入端， 并且從 Q3 端輸出 STV3 ，由于 STV1 比 STV2 早出現(xiàn)一個 CKV周期時間，而現(xiàn)在 STV2 又比 STV3 超前一個 CKV 時間段，所以 STV1 、 STV2 、 STV3 在時間間隔上是一個階梯關(guān)系排列。圖 6.8（ 4）第四個 CKV 控制脈沖（粗線 CKV4 ），進(jìn)入移位寄存器的控制信號輸入端；圖 6.9 所示，這時移位寄存器中所有的觸發(fā)器均被觸發(fā)，都產(chǎn)生“搬運(yùn)”動作；而此時只有觸發(fā)器 D4 輸入端有移位信號 STV ；移位信號 STV 被“搬運(yùn)”到了

11、 D4 觸發(fā)器的輸出端； 停頓在觸發(fā)器 D5 的輸入端， 并且從Q4 端輸出 STV4 ，由于 STV1 比 STV2 早出現(xiàn)一個 CKV 周期時間，STV2 又比 STV3 超前一個 CKV 時間段，現(xiàn)在 STV3 又比 STV4 超前一個 CKV 時間段所以 STV1 、STV2 、STV3 、 STV4 在時間上也是一個階梯關(guān)系排列。圖 6.9（ 5）第五個 CKV 控制脈沖（粗線 CKV5 ），進(jìn)入移位寄存器的控制信號輸入端； 圖 6.10 所示，過程完全和前面的過程相同，這時 Q5 端子輸出的 STV 移位信號是 STV5 。圖 6.10（6）第六個 CKV 控制脈沖（粗線CKV6

12、），進(jìn)入移位寄存器的控制信號輸入端；圖6.11 所示，過程也完全和前面的過程相同，這時Q6 端子輸出的STV 移位信號是STV6 。通過以上的六個過程， 一個移位信號STV 加到了移位寄存器的輸入端，一連串的觸發(fā)控制信號CKV 加到控制信號輸入端，在控制信號CKV 輸入脈沖個數(shù)的控制下，移位信號 STV由左向右逐步位移，并且逐級的由Q 輸出端輸出一橫排的并行的 STV1 STV6 信號，信號的時間排列隨由Q1 Q6 端子輸出時間的先后，階梯狀的排列；以實(shí)現(xiàn)對其它邏輯電路順序控制。（單個的脈沖STV 從起始端開始，在時鐘脈沖（控制信號）CKV 的控制下，依次向右移位。轉(zhuǎn)移的頻率于CKV 的頻率相

13、同。）圖 6.11移位寄存器的Q1 Q6 端子輸出的并行的移位信號STV6 相對于移位控制信號之間的關(guān)系如圖6.12STV1 所示。圖 6.12移位寄存器是液晶屏源極驅(qū)動電路和柵極驅(qū)動電路形成驅(qū)動信號最主要的電路，其道理弄明白了，液晶屏的驅(qū)動原理也就不難理解了。3、鎖存器（寄存器） ：又稱為數(shù)碼寄存器，在指令 CP 的控制下；暫時寄存數(shù)據(jù)或指令，圖 6.13 所示為鎖存器框圖。鎖存器有數(shù)據(jù)輸入端、控制端和輸出端；內(nèi)部由存儲單元和輸入開關(guān)組成，存儲單元可以存放二進(jìn)制數(shù)碼。圖 6.13進(jìn)入存儲單元的數(shù)據(jù)受控制端CP 電平的高低控制。當(dāng)控制輸入端 CP 為“ 1”（高電平）時；輸入開關(guān)K 接通；數(shù)據(jù)

14、進(jìn)入存儲單元，此時此存儲單元的輸出為輸入的數(shù)據(jù)電平，當(dāng)控制輸入端CP 為“ 0”（低電平）時；開關(guān)K 斷開，存儲單元保持當(dāng)前存儲狀態(tài)，即使有新的數(shù)據(jù)到來，也只能停留在輸入端外面，故稱其為“鎖存器” 。圖6.14圖 6.15圖 6.16（4） 鎖存器基本工作過程分析；控制端沒有控制信號，數(shù)據(jù)端有數(shù)據(jù)信號D1 ，圖 6.14 所示；輸入端有一個數(shù)據(jù)信號D1 ，此時控制端沒有控制信號（為；“0”電平），內(nèi)部開關(guān)處于斷開狀態(tài)，D1 無法進(jìn)入存儲器進(jìn)行存儲，也沒有輸出?？刂贫擞锌刂菩盘?，數(shù)據(jù)端有數(shù)據(jù)信號D1 ，圖 6.15 所示；此時控制端有高電平脈沖；存儲器內(nèi)部開關(guān)被連通，輸入端的數(shù)據(jù)信號D1 進(jìn)入存

15、儲器的存儲區(qū)，此時輸出端也保持和存儲區(qū)同樣的數(shù)據(jù)電平D1 ?？刂贫藳]有控制信號，數(shù)據(jù)端有新到來的數(shù)據(jù)信號D2 ，圖6.16 所示；此時控制端沒有信號（為；“ 0”電平），開關(guān)被斷開，新來的數(shù)據(jù)信號D2 只能停留在輸入端開關(guān)的外面，此時內(nèi)部存儲器仍保留前期存儲的數(shù)據(jù)信號D1, 輸出端也保持和存儲區(qū)同樣的數(shù)據(jù)電平D1 。三、 LVDS 信號與 RSDS 信號知識1、 LVDS 信號（1）什么是 LVDS 信號LVDS 是 Low V oltage Differential Signaling的縮語，意為；“ 低壓差分信號” ，它是一種低擺幅的差分信號技術(shù)，它使得信號能在差分線對或平衡電纜上以幾百兆

16、的速率傳輸，并以其低擺幅和低電流驅(qū)動輸出實(shí)現(xiàn)了低噪聲、低功耗和低EMI。LVDS信號是在1.2V直流偏置電平上；擺幅為±350mV的電信號，在一對差分的-線和線之間的干擾可以相互抵消。所以抗干擾能力非常強(qiáng)，故現(xiàn)在液晶電視前端主板與液晶屏之間的連接基本上都是它來連接。LVDS驅(qū)動器是由一個驅(qū)動差分線對的電流源完成，驅(qū)動電流為 3.5mA 。圖 6.17一個簡單的LVDS 傳輸系統(tǒng)由一個驅(qū)動器和一個接收器通過一段差分阻抗為 100的導(dǎo)體連接而成，如圖 6.17 所示。驅(qū)動器的 3.5mA 電流源來驅(qū)動差分線對， 由于接收器的直流輸入阻抗很高， 驅(qū)動器電流大部分直接流過100的終端電阻，從

17、而在接收器輸入端產(chǎn)生的信號幅度大約350mV 。信號通過驅(qū)動 MOS 開關(guān)管，改變直接流過電阻的電流的有、無，從而產(chǎn)生“ 1”和“ 0”的邏輯狀態(tài)，圖 6.18 所示為 LVDS 信號的電平圖；在 1.2V 的基準(zhǔn)電平上上下擺動± 350mV 的電壓幅度。在 LVDS 系統(tǒng)中，采用差分方式傳送數(shù)據(jù)，有著比單端傳輸方式更強(qiáng)的抗干擾（共模）能力。道理很簡單，因?yàn)橐粚Σ罘志€對上的電壓、電流方向是相反的，當(dāng)共模方式的干擾耦合到線對上時，在接收器輸入端產(chǎn)生的效果是相互抵消的，因而對信號的本身沒有任何影響。這樣，就可以采用很低的電壓擺幅來傳送信號，從而可以大大提高數(shù)據(jù)傳輸速率和降低功耗。圖 6.

18、18（ 2）LVDS 信號的組數(shù)和對數(shù)與屏的分辨率和灰度等級的關(guān)系LVDS 接口的信號也分為6位4組差分，8位5組差分，數(shù)據(jù)線名稱為 0- 0，1- 1，2- 2 ， CLK- CLK，3- 3中如果是 6 位屏就沒有3-3 這一組信號。一般標(biāo)清屏是1366×768 的分辨率，只有一組，其中一對線是時鐘線（ CLK，CLK- ），另四對是數(shù)據(jù)線 （ RX0 ，RX0- ；RX1 ，RX1- ；RX2 ，RX2- ； RX3 ， RX3- ），相應(yīng)的三基色RGB 是八位， 即 R0 R7，G0G7，B0 B7，屏的灰度等級是128 級。若是三對是數(shù)據(jù)線（RX0 ， RX0- ； RX1

19、 ，RX1- ； RX2 ，RX2- ）， 0 則相應(yīng)的三基色RGB 是六位，即R0R5， G0 G5， B0 B5，屏的灰度等級是 64 級。（3）LVDS 信號的像素排列的格式三基色 RGB 的每一像素有八位或六位之分，我們在傳輸時雙絞線有五對和四對之分，那么就存在一個分配問題，究竟是那對線傳那一個基色，某基色每一位像素次序如何排，造屏的廠家和造主板的廠家應(yīng)遵守同一規(guī)定才能對接。這就是所謂的 LVDS 信號格式，目前在世界上通用的有兩種標(biāo)準(zhǔn)，一種是美國的VESA ，是美國視頻電子協(xié)會最早為監(jiān)視器制定的標(biāo)準(zhǔn)，也稱N on-JEIDA 標(biāo)準(zhǔn)，或叫正常標(biāo)準(zhǔn)；一種是日本為數(shù)碼相機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品制定的JEIDS 標(biāo)準(zhǔn)，這兩種格式的區(qū)別主要是圖像數(shù)據(jù)排列的方式不同。VESA 格式圖 6.19 JEIDA 格式圖 6.20上圖為 LVDS 信號兩種格式的結(jié)構(gòu)和定時關(guān)系，從圖中可見它是由時鐘信號、數(shù)據(jù)信號、行場同步信號、使能信號等四部分組成的。從圖中可見，每一個時鐘周期要進(jìn)行七次數(shù)據(jù)采樣，每一個時鐘周期是一個完整的數(shù)據(jù)采集過程。數(shù)據(jù)使能信號 （ DE）的作用是確認(rèn)這個周期內(nèi)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是否有效，若其為低電平這個周期內(nèi)的數(shù)據(jù)為無效數(shù)據(jù)。Reserve 是預(yù)留的意思。目前一般的液晶屏采用了五通道LVSD 信道傳輸模式五通道LVD