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HV632是Supertex公司2003年推出的一種80 V，32通道顯示器驅(qū)動(dòng)芯片，具有256級(jí)灰度控制能力，是為平板顯示器設(shè)計(jì)的。采用該公司的HVCMOS技術(shù)，5V CMOS輸入，內(nèi)含全集成低壓CMOS邏輯，支持較高顯示分辨率的脈寬調(diào)制灰度轉(zhuǎn)換。HV632還有一條8位數(shù)據(jù)總線，適用于快速移動(dòng)的顯示圖像和每個(gè)顯示象素有256級(jí)灰度的分辨。另外他還有10 MHz的頻移和計(jì)數(shù)時(shí)鐘頻率，20 MHz的數(shù)據(jù)傳送速率以及輸出極性控制等特點(diǎn)。 1 HV632的引腳功能 HV632的引腳排列如圖1所示，其采用三邊64引腳封裝，管腳功能如下： 1～3腳(N／C)：一般為空，不連接； 4～19腳(HVoutl7～HVout 32)：高壓輸出； 20～21腳(GND)：低壓數(shù)字地信號(hào)； 22腳(HVGND)：高壓地信號(hào)； 23腳(Vpp)：高壓電源信號(hào)，取值為12～80 V之間； 24腳(CSI)：片選輸入信號(hào)，該信號(hào)使能時(shí)，本芯片接收數(shù)據(jù)輸入； 25腳(CSO)：片選輸出信號(hào)，一般該信號(hào)與CSI同對(duì)出現(xiàn)，作用是選通下一塊芯片，在這兩個(gè)引腳的作用下， HV632芯片不只能單片使用，還可以多片相連接使用； 26腳(BLANK)：輸入信號(hào)，具有重置計(jì)數(shù)器和高壓輸出的功能。當(dāng)BLANK為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器被重置，32路的高壓輸出全為低電平； 27～30腳(Dl～D4)：二進(jìn)制數(shù)據(jù)總線輸入； 31腳(Count Clock)：輸入到計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號(hào)，頻率最大不超過10 MHz； 32腳(POL)：輸出極性控制信號(hào)，在該HV632芯片中，POL為高電平或者為低電平時(shí)，高壓輸出HVout極性相反； 33腳(Load Count)：初始化計(jì)數(shù)器的一個(gè)輸入信號(hào)； 34腳(Shift Clock)：移位時(shí)鐘信號(hào)，雙沿觸發(fā)，也即在該信號(hào)的上升沿和下降沿都讀入8位數(shù)據(jù)總線輸入信號(hào)，頻率最大不超過10 MHz； 35腳(N／C)：一般為空，不連接； 36～39腳(D5～D8)：二進(jìn)制數(shù)據(jù)總線輸入； 40腳(VDD)：數(shù)字電源信號(hào)，取值為4.5～5.5 V之間； 41～42腳(N／C)：一般為空，不連接； 43腳(Vpp)：高壓電源信號(hào)； 44腳(HVGND)：高壓地信號(hào)； 45腳(N／C)：一般為空，不連接； 46～61腳(HVoutl～HVoutl6)：高壓輸出； 62～64腳(N／C)：一般為空，不連接； 2 HV632的結(jié)構(gòu)原理 HV632的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。根據(jù)結(jié)構(gòu)圖簡述其工作原理：8位二進(jìn)制總線數(shù)據(jù)通過D1～D8口輸入到Data Latch(數(shù)據(jù)鎖存器)中，在移位時(shí)鐘(Shift Clock)的上下沿分別進(jìn)行鎖存，每16個(gè)Shift Clock脈沖為一組，因此可以鎖存32個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，在第一個(gè)Shift Clock脈沖的上升(或下降)沿讀入的數(shù)據(jù)鎖存到Data Latch1，并與高壓輸出HVout1相對(duì)應(yīng)，依此類推，最后一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)鎖存到Data Latch32中，并與高壓輸出HVout32相對(duì)應(yīng)。每一個(gè)數(shù)據(jù)鎖存器鎖存的數(shù)據(jù)都會(huì)在Comparator(比較器)中與8 B Counter(8位計(jì)數(shù)器)的輸出進(jìn)行比較，當(dāng)鎖存器中的數(shù)據(jù)與8位計(jì)數(shù)器的輸出相匹配時(shí)，高壓輸出HVout跳變。因?yàn)樵?位計(jì)數(shù)器是一個(gè)可逆計(jì)數(shù)器，所以在一個(gè)完整的可逆計(jì)數(shù)周期內(nèi)，會(huì)有兩次相匹配的情況，隨著D～D8輸入的不同，輸出的脈沖寬度會(huì)隨之改變，從而達(dá)到脈寬調(diào)制的作用。 2.1 Logic部分 圖2所示的HV632結(jié)構(gòu)框圖中含有2個(gè)Logic部分，其中一部分指的是連接比較器和異或門的邏輯部分，該部分的電路實(shí)際上就是一個(gè)帶有置位功能邊沿的D觸發(fā)器，置位信號(hào)通過BLANK作用，BLANK為高時(shí)，高壓輸出全為低電平。另外，BLANK在計(jì)數(shù)器中也有作用，因此，在介紹該芯片引腳功能時(shí)指出，BLANK信號(hào)具有重置計(jì)數(shù)器和高壓輸出的功能。Logic的另一部分指的是連接有輸入信號(hào)CSI和Shiftclk，輸出信號(hào)CSO的部分。該電路的作用就是實(shí)現(xiàn)片選信號(hào)的輸入與輸出，每一個(gè)輸入信號(hào)CSI脈沖的到來，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)片選輸出脈沖，每一個(gè)CSI和CSO信號(hào)之間都相隔16個(gè)Shift Clock脈沖，又因?yàn)镾hift Clock是雙沿觸發(fā)，從而在一組CSI和CSO信號(hào)之間能夠讀入32個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)32通道的輸出。該結(jié)構(gòu)的仿真波形如圖3所示。 2.2 高壓輸出部分 高壓輸出部分實(shí)現(xiàn)了低壓驅(qū)動(dòng)高壓，其電路是模擬的，因此，利用Spice語言進(jìn)行了描述和模擬，最終結(jié)果顯示，該電路確實(shí)實(shí)現(xiàn)了低壓驅(qū)動(dòng)高壓。其結(jié)構(gòu)利用Spice語言描述如下： 仿真結(jié)果見圖4。 輸入信號(hào)存在這樣的邏輯關(guān)系A(chǔ)=C=～B，這是由和該結(jié)構(gòu)相連的前一個(gè)邏輯結(jié)構(gòu)的輸出決定的，3個(gè)輸入信號(hào)的電位最高均不超過5 V。由圖可以看出，當(dāng)A為高電平時(shí)，輸出Y=0；當(dāng)A為低電平時(shí)，輸出Y=Vpp，Vpp為80 V高壓，由此實(shí)現(xiàn)了低壓驅(qū)動(dòng)高壓。 2.3 其他部分 Data Latch(數(shù)據(jù)鎖存器)采用由二選一選擇器組成的邊沿D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鎖存：在CP的下降沿到來時(shí)，輸出Q隨著輸入D的變化而變化；在CP的上升沿到來時(shí)，起到鎖存作用。該數(shù)據(jù)鎖存器結(jié)構(gòu)簡單，便于集成。 8b Counter(8位計(jì)數(shù)器)是一種以二選一選擇器組成的觸發(fā)器作為其主體、帶有加減控制模塊的單時(shí)鐘結(jié)構(gòu)8位可逆計(jì)數(shù)器，具有異步置位功能。其置位信號(hào)就是BLANK，高電平有效。 2.4 HV632輸出波形 圖5所示即為HV632芯片的輸出波形，圖中D8～D1即為8 b Counter所輸出的8位計(jì)數(shù)結(jié)果，仿真時(shí)8位數(shù)據(jù)總線的輸入DS-D1選11111101，在t1時(shí)刻，計(jì)數(shù)器的輸出為00000010，正好是8位輸入信號(hào)的取反，此時(shí)，這兩組信號(hào)相匹配，輸出HVOUT22跳變。又由于計(jì)數(shù)器是可逆計(jì)數(shù)器，當(dāng)D8-D1減到00000000后又再由00000000遞增，直到加到00000010，即t2時(shí)刻時(shí)再次匹配，這時(shí)HVOUT22又跳變。由圖中可以看出，t1到t2這段時(shí)間的脈沖寬度是由8位總線輸入決定的，隨著DS-D1的輸入的不同，輸出的脈沖寬度會(huì)隨之進(jìn)行改變，從而達(dá)到脈寬調(diào)制的作用。 3 結(jié)語 HV632適用于平板顯示器，例如FED(場(chǎng)致發(fā)光顯示器)，支持較高顯示分辨率的脈寬調(diào)制灰度轉(zhuǎn)換。HV632不僅適用于FED，還適用于聚合體液晶、真空熒光管和電致發(fā)光，他還適用于高數(shù)據(jù)率的顯示應(yīng)用，特別適合需要達(dá)到20 MHz以上和高速率和輸出電壓在12～80 V之間的產(chǎn)品上。使用HV632還可減少總的元件數(shù)目，節(jié)省空間，同時(shí)還可減少損耗、發(fā)熱量以及費(fèi)用等。 |
