彩色液晶屏信號傳輸原理與信號識別方法

惠州市技師學(xué)院 曾世芳

在CRT電視機中，主機芯板與顯像管之間信號的連接是很簡單的，通常只有R、G、B三根模擬信號線。在彩色液晶電視機中，三基色圖像信號經(jīng)畫面縮放電路格式變換之后，輸出的信號為TTL高低電平型的并行信號，這種數(shù)字信號電壓較高（3v/0v）、數(shù)量多（幾+路）、頻率高，這種信號一般是不能直接送往彩色液晶顯示屏的，否則會產(chǎn)生各種干擾，嚴重影響圖像的質(zhì)量。液晶電視機主機芯板與彩色液晶屏之間傳輸信號時，都采用LVDS技術(shù)來傳送各種信號。

1 彩色液晶屏信號傳輸原理

為了實現(xiàn)高速、低噪聲、遠距離、高穩(wěn)定傳送信號，目前，液晶電視機都采用LVDS技術(shù)來傳送信號。所謂LVDS(Low-Voltage Differential Signaling)，是“低電壓差分信號”的縮寫。

1.1 LVDS傳輸信號的工作原理

1)LVDS電路的組成。LVDS電路由主板側(cè)的LVDS信號發(fā)送器和液晶屏面板側(cè)的LVDS接收器組成，發(fā)送器和接收器成對共存，一個負責(zé)編碼發(fā)送信號，一個負責(zé)接收譯碼信號。

2)LVDS電路的工作原理。LVDS信號發(fā)送器，將前級電路送來的一行行、各個像素RGB信號、各種控制信號（并行的），轉(zhuǎn)換成低電壓的串行信號，信號電壓的偏置為1.2V，數(shù)據(jù)信號電壓的擺幅為350mv，即信號電壓在1.2V±350mv變化，同一個數(shù)據(jù)信號（每1bit），變成一對正向和負向的差分信號（1變?yōu)?/0，0變?yōu)?/1），在兩條線路中同時傳送出去。

如圖1所示，圖中表示，任一個彩色像素點由UR，UG，UB三基色模擬電信號組成，在A/D轉(zhuǎn)換電路中，每個基色模擬電信號轉(zhuǎn)變?yōu)?bit的數(shù)字電信號，假設(shè)紅基色電信號某一個像素點的量化碼為1000 1100，這是電平為3V/0V的TTL并行信號，該信號在LVDS信號發(fā)送器中，轉(zhuǎn)化為電壓在1.2V±350mv范圍變化的一對差分串行信號，送往液晶顯示屏。

綠、藍基色的電信號依此方法傳送。傳送完一個像素點的電信號，再傳送另外一個像素點的電信號。一行信號像素傳完后，再傳另一行信號的像素。

圖1 差分信號傳輸方法

信號傳送到液晶顯示屏側(cè)，經(jīng)LVDS接收器譯碼，將串行的信號，轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿械男盘?。在轉(zhuǎn)變過程中，將兩個差分信號相減，就可以抵消信號在傳輸中迭加的干擾信號，最后送入后級驅(qū)動電路。

1.2 LVDS電路的信號傳送流程圖

LVDS電路的信號傳送流程圖，如圖2所示。

圖2 LVDS電路工作原理

2 彩色液晶屏信號識別方法

2.1 主機芯板送往彩色液晶屏的信號

不同的主機芯電路板、不同的液晶顯示屏，主機芯板與液晶屏之間連接線的符號、功能，及排線數(shù)量有所差異。常見的送往彩色液晶屏連接線的名稱、符號、功能如下。

1)一般以Tx表示發(fā)送信號，Rx表示接收信號。

2)LVDS發(fā)送器是以差分信號的形式傳送信號的，故每組輸出為兩條線，一條線輸出正信號，一條線輸出負信號，如Rx00+、Rx00-。

3)送往彩色液晶屏的（像素）時鐘信號，常表示為TxCLKOUT0+、TxCLKOUT0-，或TxOC-、TxOC+。

4)送往彩色液晶屏的數(shù)據(jù)輸出線，一般有4對、5對、8對這幾種較常見。一般每一對線不具體表示傳送何種數(shù)據(jù)，即不能從具體的一對線中，知道其傳送的是什么內(nèi)容。雖不知各對數(shù)據(jù)輸出線的傳輸內(nèi)容，但各條數(shù)據(jù)線還是有符號標(biāo)注的，更換電路板或液晶屏?xí)r，不能隨意連接，要核對功能正確連接，彩色液晶屏才能正常工作。

5)與彩色液晶屏相連接的線，還有液晶屏電路的工作電源線，一般加有Vcc字樣。不同液晶屏的工作電壓是不同的，大部分液晶屏的工作電壓為5V，送入液晶屏的電壓值、線的位置千萬別弄錯，否則就會燒壞液晶屏的驅(qū)動電路。

圖3 差分信號引線的識別方法

2.2 彩色液晶屏連接引線信號的識別

主機芯電路板與液晶屏之間的連接線，主要有5V電源正負線、RGB信號線、時鐘信號線、格式控制信號線等。這些線的識別方法如下。

圖4 液晶屏連接線圖

1)先分清排線腳的順序

在排線接口的一側(cè)（一般是左側(cè)），常有一個圓點標(biāo)志，最靠近該腳的線為1號線，有時電路板上標(biāo)有號碼或符號，也可容易認出來。

2)電源線正極線一般為紅色，有多條，且為多芯線；地線一般為黑色，也有多條，也為多芯線?？刂菩盘柧€也為多芯線。如圖3所示。

3)絞合在一起的兩根線一定是同一組的RGB數(shù)據(jù)線或時鐘線，且插在相鄰的兩個引腳中，排在前面的一根為差分信號的“-”線，后一根為差分信號的“+”線。

4)通常RGB數(shù)據(jù)線一般排在前面，時鐘線排在后面，即前3組為數(shù)據(jù)線，后1組為時鐘線。

5)實際應(yīng)用液晶屏連接線路原理圖

TCL一款大屏幕液晶電視機，實際應(yīng)用的液晶屏連接線的名稱、標(biāo)號原理圖，如圖4所示。

圖4中，LVDS接插頭共有40條引線，其中電源供電正極為1～4、21、22、24引腳，電源供電負極為5～8、39、40。

標(biāo)“O”開頭的引腳，如“O4P-1、O4N-1”表示奇像素的“4”號線對；標(biāo)“E”開頭的引腳，如“E4P-1、E4N-1”表示偶像素的“4”號線對。也就是說，該LVDS連接頭是一行行，分奇、偶像素來傳輸?shù)?，如果沒有標(biāo)“O”或“E”開頭，則表示傳輸時不分奇、偶像素。一般小屏幕電視機不分奇、偶像素傳輸，大屏幕電視機才分奇偶像素來傳輸，以提高傳輸速度。