信號(hào)工程師技能技巧

LVDS發(fā)送芯片的輸入信號(hào)來自主控芯片，輸入信號(hào)包含RGB數(shù)據(jù)信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)和控制信號(hào)三大類。

①數(shù)據(jù)信號(hào):為了說明的方便，將RGB信號(hào)以及數(shù)據(jù)選通DE和行場同步信號(hào)都算作數(shù)據(jù)信號(hào)。

在供6bit液晶面板使用的四通道LVDS發(fā)送芯片中，共有十八個(gè)RGB信號(hào)輸入引腳，分別是R0~R5紅基色數(shù)據(jù)(6bit紅基色數(shù)據(jù)，R0為最低有效位，R5為最高有效位)六個(gè)，G0~G5綠基色數(shù)據(jù)六個(gè)，B0~B5藍(lán)基色數(shù)據(jù)六個(gè);一個(gè)顯示數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE(數(shù)據(jù)有效信號(hào))輸入引腳;一個(gè)行同步信號(hào)HS輸入引腳;一個(gè)場同步信號(hào)VS輸入引腳。也就是說，在四通道LVDS發(fā)送芯片中，共有二十一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)輸入引腳。

在供8bit液晶面板使用的五通道LVDS發(fā)送芯片中，共有二十四個(gè)RGB信號(hào)輸入引腳，分別是紅基色數(shù)據(jù)R0~R7(8bit紅基色數(shù)據(jù)，R0為最低有效位，R7為最高有效位)八個(gè)，綠基色數(shù)據(jù)G0~G7八個(gè)，藍(lán)基色數(shù)據(jù)B0~B7八個(gè);一個(gè)有效顯示數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE(數(shù)據(jù)有效信號(hào))輸入引腳;一個(gè)行同步信號(hào)HS輸入引腳;一個(gè)場同步信號(hào)VS輸入引腳;一個(gè)備用輸入引腳。也就是說，在五通道LVDS發(fā)送芯片中，共有二十八個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)輸入引腳。

應(yīng)該注意的是，液晶面板的輸入信號(hào)中都必須要有DE信號(hào)，但有的液晶面板只使用單一的DE信號(hào)而不使用行場同步信號(hào)。因此，應(yīng)用于不同的液晶面板時(shí)，有的LVDS發(fā)送芯片可能只需輸入DE信號(hào)，而有的需要同時(shí)輸入DE和行場同步信號(hào)。

②輸入時(shí)鐘信號(hào):即像素時(shí)鐘信號(hào)，也稱為數(shù)據(jù)移位時(shí)鐘(在LVDS發(fā)送芯片中，將輸入的并行RGB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)時(shí)要使用移位寄存器)。像素時(shí)鐘信號(hào)是傳輸數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行讀取的基準(zhǔn)。

③待機(jī)控制信號(hào)(POWER DOWN):當(dāng)此信號(hào)有效時(shí)(一般為低電平時(shí))，將關(guān)閉LVDS發(fā)送芯片中時(shí)鐘PLL鎖相環(huán)電路的供電，停止IC的輸出。

④數(shù)據(jù)取樣點(diǎn)選擇信號(hào):用來選擇使用時(shí)鐘脈沖的上升沿還是下降沿讀取所輸入的RGB數(shù)據(jù)。有的LVDS發(fā)送芯片可能并不設(shè)置待機(jī)控制信號(hào)和數(shù)據(jù)取樣點(diǎn)選擇信號(hào)，但也有的除了上述兩個(gè)控制信號(hào)還設(shè)置有其他一些控制信號(hào)。

LVDS發(fā)送芯片將以并行方式輸入的TTL電平RGB數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行的LVDS信號(hào)后，直接送往液晶面板側(cè)的LVDS接收芯片。

LVDS發(fā)送芯片的輸出是低擺幅差分對(duì)信號(hào)，一般包含一個(gè)通道的時(shí)鐘信號(hào)和幾個(gè)通道的串行數(shù)據(jù)信號(hào)。由于LVDS發(fā)送芯片是以差分信號(hào)的形式進(jìn)行輸出，因此，輸出信號(hào)為兩條線，一條線輸出正信號(hào)，另一條線輸出負(fù)信號(hào)。

①時(shí)鐘信號(hào)輸出:LVDS發(fā)送芯片輸出的時(shí)鐘信號(hào)頻率與輸入時(shí)鐘信號(hào)(像素時(shí)鐘信號(hào))頻率相同。時(shí)鐘信號(hào)的輸出常表示為:TXCLK+和TXCLK-，時(shí)鐘信號(hào)占用LVDS發(fā)送芯片的一個(gè)通道。

②LVDS串行數(shù)據(jù)信號(hào)輸出:對(duì)于四通道LVDS發(fā)送芯片，串行數(shù)據(jù)占用三個(gè)通道，其數(shù)據(jù)輸出信號(hào)常表示為TXOUT0+、TXOUT0-，TXOUT1+、TXOUT1-，TXOUT2+、TXOUT2-。

對(duì)于五通道LVDS發(fā)送芯片，串行數(shù)據(jù)占用四個(gè)通道，其數(shù)據(jù)輸出信號(hào)常表示為TXOUT0+、TXOUT0-，TXOUT1+、TXOUTI-，TXOUT2+、TXOUT2-，TXOUT3+、TXOUT3-。

對(duì)于十通道LVDS發(fā)送芯片，串行數(shù)據(jù)占用八個(gè)通道，其數(shù)據(jù)輸出信號(hào)常表示為TXOUT0+、TXOUT0-，TXOUT1+、TXOUT1-，TXOUT2+、TXOUT2-，TXOUT3+、TXOUT3-，TXOUT4+、TXOUT4-，TXOUT5+、TXOUT5-，TXOUT6+、TXOUT6-，TXOUT7+、TXOLT7-。

如果只看電路圖，是不能從LVDS發(fā)送芯片的輸出信號(hào)TXOUT-、TXOUT0+中看出其內(nèi)部到底包含哪些信號(hào)數(shù)據(jù)，以及這些數(shù)據(jù)是怎樣排列的(或者說這些數(shù)據(jù)的格式是怎樣的)。事實(shí)上，不同廠家生產(chǎn)的LVDS發(fā)送芯片，其輸出數(shù)據(jù)排列方式可能是不同的。因此，液晶顯示器驅(qū)動(dòng)板上的LVDS發(fā)送芯片的輸出數(shù)據(jù)格式必須與液晶面板LVDS接收芯片要求的數(shù)據(jù)格式相同，否則，驅(qū)動(dòng)板與液晶面板不匹配。這也是更換液晶面板時(shí)必須考慮的一個(gè)問題。

是信號(hào)頻譜的寬度，也就是信號(hào)的最高頻率分量與最低頻率分量之差，譬如，一個(gè)由數(shù)個(gè)正弦波疊加成的方波信號(hào)，其最低頻率分量是其基頻，假定為f =2kHz，其最高頻率分量是其7次諧波頻率，即7f =7×2=14kHz，因此該信號(hào)帶寬為7f - f =14-2=12kHz。

信道帶寬則限定了允許通過該信道的信號(hào)下限頻率和上限頻率，也就是限定了一個(gè)頻率通帶。比如一個(gè)信道允許的通帶為1.5kHz至15kHz，其帶寬為13.5kHz，上面這個(gè)方波信號(hào)的所有頻率成分當(dāng)然能從該信道通過，如果不考慮衰減、時(shí)延以及噪聲等因素，通過此信道的該信號(hào)會(huì)毫不失真。然而，如果一個(gè)基頻為1kHz的方波，通過該信道肯定失真會(huì)很嚴(yán)重；方波信號(hào)若基頻為2kHz，但最高諧波頻率為18kHz，帶寬超出了信道帶寬，其高次諧波會(huì)被信道濾除，通過該信道接收到的方波沒有發(fā)送的質(zhì)量好；那么，如果方波信號(hào)基頻為500Hz，最高頻率分量是11次諧波的頻率為5.5kHz，其帶寬只需要5kHz，遠(yuǎn)小于信道帶寬，是否就能很好地通過該信道呢？其實(shí)，該信號(hào)在信道上傳輸時(shí)，基頻被濾掉了，僅各次諧波能夠通過，信號(hào)波形一定是不堪入目的。

通過上面的分析并進(jìn)一步推論，可以得到這樣一些結(jié)果：

（1）如果信號(hào)與信道帶寬相同且頻率范圍一致，信號(hào)能不損失頻率成分地通過信道；

（2）如果帶寬相同但頻率范圍不一致時(shí)，該信號(hào)的頻率分量肯定不能完全通過該信道（可以考慮通過頻譜搬移也就是調(diào)制來實(shí)現(xiàn)）；

（3）如果帶寬不同而且是信號(hào)帶寬小于信道帶寬，但信號(hào)的所有頻率分量包含在信道的通帶范圍內(nèi)，信號(hào)能不損失頻率成分地通過；

（4）如果帶寬不同而且是信號(hào)帶寬大于信道帶寬，但包含信號(hào)大部分能量的主要頻率分量包含在信道的通帶范圍內(nèi)，通過信道的信號(hào)會(huì)損失部分頻率成分，但仍可能被識(shí)別，正如數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸和語音信號(hào)在電話信道傳輸那樣；

（5）如果帶寬不同而且是信號(hào)帶寬大于信道帶寬，且包含信號(hào)相當(dāng)多能量的頻率分量不在信道的通帶范圍內(nèi)，這些信號(hào)頻率成分將被濾除，信號(hào)失真甚至嚴(yán)重畸變；

（6）不管帶寬是否相同，如果信號(hào)的所有頻率分量都不在信道的通帶范圍內(nèi)，信號(hào)無法通過；

（7）不管帶寬是否相同，如果信號(hào)頻譜與信道通帶交錯(cuò)，且只有部分頻率分量通過，信號(hào)失真。

另外，我們在分析在信道上傳輸?shù)男盘?hào)時(shí)，不能總是認(rèn)為其帶寬一定占滿整個(gè)信道，比如頻帶傳輸；即使信號(hào)占據(jù)整個(gè)信道，也不一定總是把它想像成一個(gè)方波，它也可能是其它的波形，比如在一個(gè)單頻的正弦波上寄載其它模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)而形成的復(fù)合波形。我們再舉一些實(shí)例，進(jìn)一步明晰信號(hào)與信道的帶寬問題。