适用于多标准的大屏幕TFT-LCD内部接口电路的研究与设计

论文摘要

作为当今主流的显示技术,TFT-LCD正向着大屏幕,高分辨率,高色深的方向发展。由于TFT-LCD内部时序控制器和列驱动器间接口电路的性能直接关系到显示效果的优劣,因此成为TFT-LCD发展的关键。目前已存在多种接口标准,而时序控制器作为接口的发送端仅根据一种标准设计,无法与采用其他接口标准的列驱动器兼容,造成了市场应用上的局限。本文通过深入研究,设计了一款能同时支持RSDS,mini-LVDS,PPDS三种主流接口标准的大屏幕TFT-LCD内部接口。首先根据接口电路需实现的功能完成了系统构架的设计及数字和模拟模块的功能划分。然后分别设计了数字功能模块和模拟模块的相关电路。其中数字部分对TCON进行行为级设计并通过仿真验证,实现了图像数据格式的调整,并产生了发送器与行、列驱动器的控制信号。模拟部分是本论文的研究重点,文中详细介绍了发送器中关键子模块的设计过程及Hspice仿真结果。最后采用数模混合仿真的方法对接口进行全局功能及性能验证。本文最大的创新之处是通过对驱动电路的电流源采用可配置设计以及同时引入共模反馈和差模电压调整这两个独立环路来实现三个标准电气参数的转换,并提高了数据传输质量。采用TSMC 90nm Mix-Signal Salicide（1.2V/3.3V）工艺,仿真结果表明,该接口工作温度范围为-20℃85℃,工作在RSDS,mini-LVDS,PPDS的标准下时最大数据传输率分别为200Mbps,400Mbps,800Mbps。在PVT（温度,工艺,电源电压）以及终端电阻变化时,接口能通过自行调整使得输出信号的电气参数与理想值偏差极小,其中典型情况下差模输出电压的最大偏差仅为3%。接口的可靠性和稳定性良好,满足设计要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文结构和主要内容
• 2 大屏幕TFT-LCD内部接口设计概述
• 2.1 适用于多标准大屏幕TFT-LCD内部接口的可行性研究
• 2.2 大屏幕TFT-LCD内部接口中的信号完整性问题
• 2.3 大屏幕TFT-LCD内部接口性能验证
• 2.4 大屏幕TFT-LCD内部接口的典型设计方法
• 2.5 本章小结
• 3 接口整体设计
• 3.1 接口整体设计目标
• 3.2 系统结构和原理分析
• 3.3 接口的关键性能指标
• 3.4 本章小结
• 4 适用于多标准的发送器的研究与设计
• 4.1 电平转换电路
• 4.2 驱动电路
• 4.3 其他辅助电路设计
• 4.4 本章小结
• 5 接口全局仿真及分析
• 5.1 mini-LVDS 仿真结果及分析
• 5.2 RSDS仿真结果及分析
• 5.3 PPDS仿真结果及分析
• 5.4 本章小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献