10.6. Современные цифровые дисплейные интерфейсы для жидкокристаллических экранов |
261 |
верами ЖКЭ. Данная шина разработана фирмой National Semiconductor. Для примера на рис. 10.48 приведена структура ЖКЭ TFT-типа, в которой используются столбцовые драйверы с интерфейсом RSDS. В качестве дисплейного контроллера TCON в дисплее применяется микросхема FPD87310, разработанная фирмой National Semiconductor. Структура шины RSDS соответствует топологии «звезда».
Малошумящая скоростная шина внутреннего дисплейного интерфей-
са Wisper Bus. Топология шины Wisper Bus «точка – точка»; аналогичная топологии, показанной на рис. 10.45 для шины LVDS. Прием информации производится одновременно всеми драйверами столбцов. Для мультиканальной топологии шины типа «звезда» прием данных осуществляется каждым драйвером по очереди, в течение своего короткого временнóго интервала. Для приема данных в каждом драйвере используются две отдельные шины данных и общая дифференциальная шина битовой синхронизации данных. Тактирование данных производится по каждому фронту сигнала синхронизации.
Реализация такой топологии потребовала введения в структуру дисплейного контроллера буфера данных на строку.
Структура и электрофизика данной шины позволила решить следующие задачи:
уменьшить уровень электромагнитного излучения, связанного с передачей высокочастотных сигналов данных по интерфейсной шине ЖКЭ;
уменьшить мощность потребления, связанную спередачей данных по шине;
уменьшить число проводников во внутреннем дисплейном интерфейсе;
уменьшить стоимость печатной платы за счет уменьшения числа слоев платы и площади, необходимой при трассировке шины;
уменьшить стоимость шины за счет уменьшения числа передатчиков и при-
емников.
При использовании дифференциального интерфейса LVDS выходной ток каждого передатчика шины составляет от 2,5 до 4,5 мА. Интерфейс ЖКЭ содержит до 16 высокоскоростных сигналов данных. Мощность, затрачиваемая на поддержку шины, будет в этом случае достаточно высокой для портативных воспроизводящих устройств с ограниченным ресурсом по мощности.
Немаловажным является и вопрос, связанный с числом приемников и передатчиков, а также числом проводников, обслуживающих прием и передачу сигналов шины. При использовании дифференциального интерфейса требуется 36 экранированных проводников. Использование дифференциальной шкалы связано с установкой согласующих резисторов со стороны приемника, что тоже увеличивает сложность и стоимость реализации. На согласующих резисторах рассеивается бóльшая часть мощности, затраченной на передачу сигналов.
Передача двоичных цифровых сигналов по шине Wisper Bus производится не уровнями напряжения, как в обычной дифференциальной схеме, а уровнями токов и к тому же по единственному проводу (рис. 10.49). Протекание тока для обоих токовых состояний происходит всегда в одном и том же направлении – от приемника к передатчику. В соответствии со входными двоичными сигналами передатчик подключает один или другой источник тока, как показано на рис. 10.49 [65].
262 |
10. ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ |
10.6. Современные цифровые дисплейные интерфейсы для жидкокристаллических экранов |
263 |
Рис. 10.49. Эквивалентная схема передатчика шины Wisper Bus
Рис. 10.50. Эквивалентные схемы приемников шины Wisper Bus и дифференциального интерфейса RSDS
Рис. 10.51. Структурная схема шины Wisper Bus
264 |
10. ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ |
Таким образом, получаем два токовых номинала: 50 и 150 мкА, которые соответствуют двоичным состояниям «0» и «1». Такая схема эквивалентна смещению тока на +50 мкА относительно постоянной токовой составляющей в 100 мкА. Амплитуда рабочих токов, используемая для передачи данных в шине Wisper Bus (100 мкА), на порядок меньше амплитуды токов, используемых в интерфейсе RSDS (до 2 мА) (рис. 10.48). Амплитуда напряжения в точке суммирования приемника составляет около 1 В, но абсолютное значение этого напряжения не играет особой роли в реализации данной шины и определяется порогами транзистора в приемнике.
Структурная схема шины Wisper Bus представлена на рис. 10.51 [65].
11. ПЛОСКОЭКРАННЫЕ ВОСПРОИЗВОДЯЩИЕ УСТРОЙСТВА, АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИМ ЭКРАНАМ
11.1. Принципы работы и устройство плазменных панелей
11.1.1. Физические основы газового разряда
Основным физическим явлением, используемым в воспроизводящих устройствах плазменного типа, является газовый разряд. Газы становятся электропроводными в результате их ионизации. Различают несамостоятельные (ионизация за счет внешних воздействий) и самостоятельные (ионизация за счет собственного тока) разряды. Типичным прибором, в котором применяется самостоятельный разряд, являются газоразрядные лампы, например, лампы дневного света.
Самостоятельный газовый разряд возникает, когда между двумя электродами создан достаточно большой электрический потенциал. Когда он достигает некой критической величины Uпр, происходит пробой и зажигается газовый разряд (рис. 11.1). В этой фазе (на рис. 11.1 – участок аб) его называют нормальным тлеющим разрядом. Из рис. 11.1 видно, что нормальному тлеющему разряду соответствует спадающая вольт-амперная характеристика. При этом важно отметить, что потенциал, поддерживающий нормальный тлеющий разряд, меньше, чем его поджигающий. Нормальный тлеющий разряд и применяется в плазменных панелях, иногда с частичным заходом в область аномального разряда (см. рис. 11.1 – участок вг).
Рис. 11.1. Типичная вольт-амперная характеристика самостоятельного газового разряда:
Uпр – потенциал пробоя (поджига); участок аб – нормальный тлеющий разряд; участок вг – дуговой разряд