用邏輯電源電平調(diào)節(jié)薄膜晶體管液晶顯示(TFTLCD)平板顯示器的vcom信號(hào)

所有薄膜晶體管液晶顯示(TFTLCD)平板顯示器都至少要一個(gè)適當(dāng)調(diào)節(jié)的VCOM信號(hào)以便為平板顯示器的背板供應(yīng)一個(gè)參考點(diǎn)。VCOM電源電壓的準(zhǔn)確值隨不同平板顯示器而變化，因此必須在出廠時(shí)設(shè)置VCOM值以便與每一個(gè)顯示屏的各自特性相匹配。適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)VCOM值可以減少閃爍和其它不良影響。

在分壓器工作模式中，通常使用機(jī)械電位器或微調(diào)電位器實(shí)現(xiàn)VCOM調(diào)節(jié)。近幾年來，平板顯示器制造商開始尋求其它的解決方法，由于機(jī)械電位器不能供應(yīng)滿足大的平板顯示器最佳圖像保真度要求的分辨率。另外制造商還要求通常由技術(shù)人員在裝配線上完成的物理調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)不僅消耗時(shí)間，而且容易出現(xiàn)由于人為誤差或機(jī)械振動(dòng)引起的現(xiàn)場(chǎng)失效。

一種能達(dá)到優(yōu)化平板顯示器圖像質(zhì)量提高所要分辨率的簡(jiǎn)單方法是使用數(shù)字電位器取代機(jī)械電位器。使用數(shù)字電位器以后，平板顯示器制造商能自動(dòng)完成VCOM調(diào)節(jié)過程，從而降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

但是，許多平板顯示器都在較高的電壓下工作，選擇可供應(yīng)的電源電壓有限。假如有5V電源的供電系統(tǒng)，那么實(shí)現(xiàn)起來就很簡(jiǎn)單，如圖1所示。假如沒有5V的電源，那么電路就變得很復(fù)雜。這種設(shè)計(jì)思想表明了一種簡(jiǎn)單方法，用任何可供應(yīng)的邏輯電源都可以給電位器供電，只要能夠進(jìn)行VCOM調(diào)節(jié)。

圖1.供應(yīng)5V專用電源的配置

演示本解決方法所采用的器件是ADI公司的AD5258/596/8bit非易失性數(shù)字電位器。有一個(gè)I2C串行接口用于控制，并且用來將所要的電位器設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到EEpROM閃存。AD5259是采用5V的亞微米CMOS工藝制造的，以便降低功耗。它采用10引腳MSOp超小型封裝，這是低成本、小尺寸應(yīng)用的一個(gè)重要特性。

在沒有供應(yīng)5V電源的系統(tǒng)中，很多設(shè)計(jì)工程師都會(huì)簡(jiǎn)單地試圖從一排電阻串中的5V處取出抽頭。這是一個(gè)不可取的解決方法，因?yàn)樵谠趯懭隕EpROM的編程期間，AD5259通常要吸收35mA電流。由于R1壓降過大，它不能吸收這么大的電流。為此，AD5259供應(yīng)一個(gè)單獨(dú)的VLOGIC引腳，該引腳能連接到任意邏輯電源上。這里使用數(shù)字電位器控制MCU的電源電壓?，F(xiàn)在，VLOGIC電源可以吸收35mA可編程電流，VDD電源只吸收微安（A）級(jí)電源電流用于為數(shù)字電位器內(nèi)置電阻串的內(nèi)置開關(guān)供應(yīng)偏置電流。假如平板顯示要求提高VCOM電壓，可以新增加兩個(gè)電阻器接到運(yùn)算放大器的同相增益配置。

圖2.從一排電阻串中處取出VDD抽頭

數(shù)字電位器有±30%的兩端電阻允許誤差。假設(shè)R1，R3和Vi的允許誤差與電位器相比可忽略不計(jì)，下表列出了輸出值達(dá)到的范圍。如表所示，該電路配置保證3.5V到4.5V的輸出范圍，其內(nèi)部調(diào)節(jié)步長(zhǎng)為±10mV。另外，由于數(shù)字電位器的邏輯電源與MCU的邏輯電壓匹配，所以假如要，數(shù)據(jù)可以讀回到MCU。

表1.輸出電壓范圍

圖3所示是數(shù)字電位器的方框圖。