LCD电路原理技术培训教材课件

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1、LCD电路原理技术培训教材1 LCD MONITOR/PANEL 电路原理技术培训教材电路原理技术培训教材编著：编著：GO 林世标林世标LCD电路原理技术培训教材2PC机ADAPTERU304LM2596SRGBHSVSSCLSDACN200DDC24LC21U203U305AIC10845V50MHzU200GMZAN1CN200U302MCUU201X30020MHzE2PROM24LC04主基板DC/DC变换器数据驱动器TFT-LCD屏（PANEL)背光源功能键INVERTER接口电路控制电路数据驱动器DCLKRA0RA7GA0GA7BA0BA7RB0RB7GB0GB7LCD显示模块12

2、V3.3VLCD显示器整体架构BB0BB7ENABU300白平衡调整LCD电路原理技术培训教材3T560K LCD MONITORT560K LCD MONITOR概述概述LCD显示器原理RS232通讯（用于工厂模式时调整）升压板PANEL及冷阴极荧光管主板及接口电路CCFT电源适配器按键小板视频信号-DDC接口AC-IN100V240VPC机LCDMONITOR包括：主板、PANEL、升压板、电源板、按键板。主板包括：接口控制逻楫（含信号接口，键板接口，INVERTER接口，Adapter接口)，信号处理逻辑（含ADC模数转换，定标缩放灰度控制等）MCU,DDC(即插即用）DC-DC转换等。

3、升压板用于驱动PANEL背灯管（升压板即INVERTER)。电源板则提控12VDC/3.5A给主板及升压板等模块供电。(电源板即电源适配器Adapter)。图1 1LCD电路原理技术培训教材4自产自产AdapterAdapter电路图电路图图2LCD电路原理技术培训教材5Adapter即电源适配器，由于LCD是低电压工作，而一般市用电网提供的是110V或220V的交流电压，所以需要在显示器上专门配有电源适配器其作用就是将电网的220V交流电压转换成12V的直流电压向整个LCD Monitor供电。由于显示器内部的主板上还有电压转换，所以12V的电压输入就能满足要求。在LCD Monitor中A

4、dapter采用的是开关电源设计方法。开关电源具有体积小、重量轻、变换效率高等优点，因此被广泛应用于电子产品中，特别是脉宽调制（PWM）型的单片开关电源。PWM型开关电源的特点是固定开关频率，改变脉冲宽度来调节占空比。其基本工作原理：交流220V输入电压经过整流滤波电路变成直流电压，再由开关功率管斩波和高频变压器降压，得到高频矩形波电压，经整流滤波后获得所需要的直流输出电压。脉宽调制器是这类开关电源的核心，它能产生频率固定而脉冲宽度可调的驱动信号，控制开关功率管的通断状态，来调节输出电压的高低，达到稳压的目的。以下将要介绍的电源适配器就是这种类型的脉宽调制的单片开关电源。它所用的是UC3842

5、脉宽调制集成控 制器。UC3842有下列性能特点： 它属于电流型单端PWM调制器，具有管脚数量少、外围电路简单、安装调试简便、性能优良、价格低廉 等优点。能通过高频变压器与电网隔离，适合于构成无工频变压器的2050W小功率开关电源。 最高开关频率为500kHz，频率稳定度达0.2%。电源效率高，输出电流大，能直接驱动双极型功率晶体 管或VMOS管、DMOS管、TMOS管。 内部有高稳定的基准电压源，典型值为5.0V，允许有0.1%的偏差。温度系数为0.2mV/。 稳压性能好。其电压调整率可达0.01%/V。启动电流小于1mA，正常工作电流为15mA。 除具有输入端过压保护与输出端过流保护电路之

6、外，还设有欠压锁定电路，使工作更稳定、可靠。 可调整的振荡电路，可精确地控制占空比，具有自动补偿功能。T560KT560K电源电路分析电源电路分析LCD电路原理技术培训教材6该电路属于单端反激式变换器。所谓单端，是指高频变压器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧，并且只有一个输出端。所谓反激，是指MOS开关功率管导通时，整流二极管D911截止，电能就储存在高频变压器的初级电感线圈中；当MOS功率管关断时D911导通，初级线圈上的电能传输给次极绕组，并经过D911输出。以下图3是该电路的工作原理框图。图3电路的工作原理框图ADAPTER ADAPTER 原理框图原理框图（一）（一） 带锁定的PWM，可以

7、进行逐个脉冲的电流限制。C901C903,L901BD901,C904T901D911,C921,C922ZD901,Q902,Q903R936,R937R905R910IC901Q901R930R929IC905IC903LCD电路原理技术培训教材7( (二）二）. . 电路讲解：电路讲解： 1.AC1.AC 电源经过整流出为280V直流电压，通过启动电路给IC901（3842）PIN7供电,正常约为（16V左右),4脚 开始振荡约58KHZ然后6脚输出PWM波给开关管（Q901），使之整个开关电源工作；同时在8脚输出。 5V的基准电压。开关电源工作，T901 PIN(1)感应电动势，经D9

8、02整流出14V电压给IC901供电。次级绕组 10、11、8 、9输出感应电动势经过D911整流滤波输出12VDC电压。 如图4所示电路。当UC3842(6)输出的如图5-15-1的波形，Q901做开关状态，其工作频率为58.5kHz，占空比为 11.4%。T901开始工作，在高电平,Q901导通，T901的初级线圈有电流流过，产生上正下负的电压，则次级 产生下正上负的感应电动势，这时次级上的二极管D911截止，此阶段为储能阶段；而低电平时，开关管截 止，初级线圈上的电流在瞬间变为0，初级的电动势为下正上负，在次级上感应出上正下负的电动势，此 时D911导通，有电压输出。再经过整流滤波后即可

9、输出。图图4 T901工作回路工作回路LCD电路原理技术培训教材8图5-1UC3842(6)脚输出脉冲（=58.9KHz）当开关管工作时，在其DS极上产生如图5-2所示的电压波形。由图中可以看出该电压波形有较大的浪涌电压和振铃现象，其浪涌电压的峰-峰值超过70V这是由MOS管自身关断时产生和内部二极管的反向恢复特性产生的浪涌电压，由于在电路中没有加RC吸收电路或加二极管来抑制而产生的。图2中T901的次级输出端的二极管上并接了一RC（R931、R932、C920）回路，用于吸收二极管D911上产生的浪涌电压。2 2、稳压原理、稳压原理： 取样电路由IC903 IC905 R936 R937 R

10、924 等组成的作用使电源稳定在12V输出 。 当输出电压超出12V时，IC905控制极R的电位上升 ，Vk下降，IC903 PIN1、2电流加大， 使IC903 PIN4、3 3电流加大,IC901 PIN2电压上升，那么IC901 PIN6输出PWM波脉宽变窄， 输出电压下降。 反之，IC901 PIN6输出PWM波变宽、输出电压上升，达到稳压电压输出作用。 其中的IC905为TL431芯片。其内部原理图如图5-3所示。其内部有一个电压比较器，该电压比较器的 反相输入端接内部基准电压，该基准电压提供一个基准的比较电压，该电压为2.495V2%。该比较器 的同相输入端接外部控制电压，比较器的

11、输出用于驱动一个NPN的晶体管，使晶体管导通，电流就可 以从阴极K K端流向阳极A A。图5-2Q901漏极电压波形（=58.9KHz）LCD电路原理技术培训教材93 3、保护电路、保护电路： 在以下三种状态，保护电路起动： 1）当IC901 pin3电压1V时 2)当IC901 pin1电压1V时 3）当输出电压太高时， PIN7下降约4V 前两种是电流反馈型，当负载短路，开关调整管Q901导通时间变长及电流增大，很容易过流损坏。 过流保护由取样电阻R930、R929组成，当流过Q901电流增大，R930两端电压也上升，IC901 PIN3 升高到1V时保护动作。 过压保护过压保护：当取样误

12、差反馈电路或脉宽调整电路发生故障时，由于开关管Q901导通时间过长会引起 输出电压急剧上升，当超过18V时ZD901击穿，Q903B极电压上升，Q902、Q903饱和导通，使IC901的 PIN7电压下降约4V，IC3842停止工作。12V的直流电压经过R936，R937分压，在R937上产生电压该电压直接加到TL431的R端，由电路上的电阻参数可知该电压正好能使TL431导通。这样就有电流流过发光二极管，光电耦合器IC903开始工作。至此完成电压的取样。图5-3TL431原理图LCD电路原理技术培训教材10升压板电路原理图升压板电路原理图 图6IC1LCD电路原理技术培训教材11图7-1图7

13、-2LCD电路原理技术培训教材12UC3842工作原理：工作原理： UC3842为电流驱动型脉宽调制组件，共有为电流驱动型脉宽调制组件，共有8个引脚，其脚功能有：个引脚，其脚功能有：脚：误差放大器输出补偿端脚：直流稳压电源的电压负反馈输入端脚：直流稳压电源的输出电流取样检测信号输入端脚：IC内部的锯齿波电压生成器的振荡电容CT和振荡电阻RT的连接端脚：地脚：UC3842的调制脉冲输出端。采用两管推拉输出式（图腾式）向外输出调制脉冲脚：直流供电VCC的输入端脚：基准电压+5V的输出端 外部直流供电电压VCC经UC3842 脚送入组件中，并经两路分别送到内部，施密特触发器的同相端及Q1管C极，由于

14、在施密特触发器的同相端上并联有36V的稳压二极管，所以该组件VCC输入端同时具有过压保护（最大输入电压36V)和欠压保护控制功能。 组件内的欠压保护功能是由一个具有滞后控制特性的电压比较器来完成的。在开机时，加到VCC端的电压必须大于16V，可是一旦开机工作后，只要VCC端电压不小于10伏，UC3842仍可维持正常工作，此也即是欠压保护的回差为6伏。 如图7-1所示，从施密特触发器送出电压直接加到5V基准电源产生器，产生5V基准电压。只要5V基准电压正常，则组件内的振荡器将分别向外送出锯齿波脉冲V 和矩形脉冲V1此处振荡器的工作频率由RT,CTLCD电路原理技术培训教材13决定。V1正脉冲出现

15、在V 的放电时间间隔。V1又被分成二路分别加到或非门的一个输入端和R-S触发器的S端（置1端）。 由直流开关电源输出电压取样电路（R936,R937,IC905,IC903,R924,R925)所得到得负反馈控制电压经UC3842脚送到组件内的误差放大器的“一”端，而由5V基准电压经（R+R)分压器分压后得到约2.5V的参考电平加到误差放大器的“十”端。则误差放大器输出的V0是被误差放大器进行反相放大的控制信号。此V0再经D1、D2、2R 和 R组成的衰减器后得到控制信号V2,它加到电流检测比较器“一”端。V2值由以下式得出：V2= , 且0V21V,( 因有稳压二极管钳位于1伏所致）。 因误

16、差放大器是工作在反相放大工作状态，所以控制电压V2与从脚送入的负反馈控制电压具有以下的变化关系，即：当脚的VFB幅度 时（此意味着直流开关电源的输出端电压偏高） 则V0 V2 ,反之，当VFB V0 V2 ，上述变化状况，可从图7-2的工作波形图中体现在反馈电压与V2变化关系曲线上。此即是对应于t t3 3时刻出现的V2应在直流开关电源输出端的电压VB偏高的条件下产生。而在t20时刻所出现的V2应是在直流开关电源输出端的电压VA偏低时产生。 另外在R930取样电阻上会生成随时间线性增长变化的V8电流检测信号。V8控制信号电压被馈送到脚并加到组件内的电流检测比较器的“十”端。由于V2最大值是被箱

17、位在1 1伏上。所以可由此得出流过R930的最大峰值电流只能为：Imax=2.56A下面分析图中的各相关波形关系。当直流开关电源的输出电压偏高时（对应着从直流开关电源的输出端反馈回来的控制信号使得V2=VB时。当t t=t t2 时，由UC3842脚开始向Q901的G极送去正的脉宽调制信号LCD电路原理技术培训教材14V6,这样一来，从R930上所取得的V8将会与电感L1中所流过的电感电流 成比例的按线性增长。当t=t3时，由于V8已超过V2,这时就会在电流检测比较器输出端产生一个脉宽为（t4-t3)很窄的正脉冲。此V3被加到R-S触发器的R端（置O端），则在其Q 端就会输出正脉冲V4,此V4

18、的宽度只能t5-t3。这是因为在t5时刻，下一个周期的V1触发脉冲又加到了R-S触发器的S端（置1 1端），此V4脉冲串被送到或非门的又一个输入端。另外由内部电源欠压保护比较器输出端输出的正值高电平信号首先在或非门的输入端被反相一下变为零伏低电平后才送到或非门的输入端。只所以在正常工作状态，内部电源欠压保护比较器输出是正值高电平，是因为UC3842内部5V基准电源因故而处于欠压工作状态时，则内部电源欠压保护比较器，因“一”端接有3.6V参考电压，使其输出变成零伏低电平的缘故。根据或非门的工作原理，由于在t3-t2这段时间间隔内，上述三路控制信号（V1、V4及OV)都同时处于低电平状态，所以在或

19、非门的输出端可得到脉宽为t3-t2正的调制脉冲（V6)输出（在A端处），而在B输出端处将输出V7控制信号（ V7极性与V6正好相反）。如此一来，UC3842组件内的Q1和Q2管在上述V6、V7控制信号的作用下，就构成了能向Q901的G极提供推拉式输出的脉宽调制信号（PWM)。这时的V6脉宽将会变得较窄，从而使Q901的导通程度减小，漏电流减小，T901变压器中储能减少，从而使直流开关电源的输出电压下降，抵消了原先输出电压的偏高，达到使输出电压稳定的目的。反之，当直流开关电源的输出电压偏低时，则UC3842脚输出的V6的脉宽将会变得较宽，从而使直流开关电源的输出电压又会提升，从而达到使输出电压最

20、终稳定的效果。LCD电路原理技术培训教材15INVERTER原理介绍：INVERTER即是升压板，是DC转AC升压电路。它将主板送入12V直流电压转换成1500V-1800V 的高压交流电，频率30-50KHZ，电流6-9mA（以上数值是因PANEL的特性参数差异而不同） PANEL的灯管在高压交流电作用下被点亮，1500V-1800V的交流电持续1-2S降至600-800V的 稳定电压，电流约6mA。因此INVERTER具有以下几个功能： 能够产生1500V以上的高压交流电，并且在短时间内迅速降至800V左右，这段时间约持续1-2S，电压的曲线如图8 8所示；2. 由于Inverter提供电

21、流的大小将影响冷阴极荧光灯管的使用寿命，因此输出的电流应小于9mA，需要有过流保护功能；3. 出于使用的考虑，要有控制功能，即在按power 键OFF之后，灯管不亮，该控制信号可以由主板上的MCU或GmZan1提供。秒图8LCD电路原理技术培训教材16一、一、INVERTER的基本组成框图 1. Inverter输入接口部分：Inverter输入部分有3个信号它们分别为：12V直流输入VIN、工作使能电压ENBENB(ON/OFF)及Panel电流控制信号DIM,见图6所示。其中12V直流由Adapter提供；ENB电压由主板上的MCU或GMZAN1提供，其值为0或4.9V，当 ENB=0时，

22、Inverter不工作，而ENB=4.9V时，Inverter处于正常工作状态；而DIM电压由主板提供，其变化范围在05V之间，将不同的DIM值反馈给PWM控制器反馈端IC1脚，Inverter向负载提供的电流也将不同，DIM值越小，Inverter输出的电流就越大。 电压启动回路：下图电路是常用的电源控制回路，由一个PNP和一个NPN管组成它有两个工作阶段： 电源控制回路电源控制回路 图9图10(ON/OFF)IC1LCD电路原理技术培训教材171、TL5001的各脚功能简要说明 PIN1：输出占空比可调节的方波 PIN5：短路保护 PIN2：VCC供电 PIN6：占空比限制 PIN3：误差

23、比较器输出 PIN7：振荡器外接电阻 PIN4：反馈 PIN8：地 二、PWMIC（TL5001）的工作原理第一阶段：当ON/OFF电压为低电平（0V）时，Q1管处于截止状态，因此Q2管也截止，此时Q2管e极上的直流电 压不能加到IC1脚（TL5001）的VCC输入端，所以IC1因无输入而不工作，Pin1就无输出脉冲，因此 整个Inverter就不工作；第二阶段：ON/OFF为高电平，此时Q1管饱和导通，Q2管B极被拉低，因Q2为PNP管，且其e极上加有12V的直流, 12V电压加至IC1供电脚Pin2，启动IC1工作，IC1就有脉冲输出去控制开关管工作，整个Inverter就处于 正常工作状

24、态，输出高压去点亮Panel的背光灯灯管。2、TL5001工作原理：INVERTERINVERTER输出反馈：输出反馈：TL5001第4脚为INVERTER输出反馈电路，反馈回路由R17、R18、D4、C12、C4、R5构成，负 载信息通过该回路取样反馈到IC1内部的比较器（如图11）。空载保护：空载保护：当CON3和CON2没有接Panel背光灯管负载时，TL5001第4脚没有反馈电压，这时IC1内部误差放大器 输出为高电位，即Comp(IC1 Pin3)为高电位，并超出DTC电压值，使输出关掉，即IC1 Pin1 PWM 输出关 掉,同时，由于Comp电位的升高，通过内部电路SCP com

25、parator1的比较，使输出为低电位，内部基准 2.5V为SCP外接电容C C7 7充电，当电位升到大于1V时，SCP comparator2动作也同样使输出关掉。LCD电路原理技术培训教材18DTCDTC（dead time controldead time control）占空比限制：）占空比限制：TL5001第6脚为DTC，该脚电位取决于外接电阻（IC1内部一个恒流源 在DTC外接形成固定电压）。OSC OSC 振荡器：振荡器：TL5001内部集成一个振荡频率从20k500K的可以改变振荡频率的振荡器，振荡频率取决于IC1第7 脚RT外接电阻，外接电阻从15K到250K。公司INVER

26、TER外接电阻为33K，振荡频率为185KHZ，振荡三角 波App.值从0.7到1.3V之间，Comp、OSC、DTC三路比较生成PWM波形，通过改变flyable的值可以线性 的改善Q4（14431）S极的输出电压，从而改变Panel背光灯的亮度，达到panel画面亮度改变的目的。SCPSCP（short circuit protectionshort circuit protection）: :Tl5001内部有防止输出短路的保护回路，当输出对地短路时，内部基准 电压对SCP外接电容C7充电达到1V时，关掉1脚输出的PWM。（即此时SCP COMP2输出为高电平，经反 相器后为低电平，再经

27、“与”门后为低电平，使Q截止造成IC1脚无PWM输出）另外此时，PWM/DTC COMP的同相端也被拉成低电平，其输出也为低电平，使“与”门的另一输入端也为低电平，从而保证Q 可靠的截止，使IC1 脚无PWM输出，Q2为加速Q1截止，则使SCP Comp2输出“H”电平，从而使IC1脚 无PWM输出。UVLOUVLO（低电压保护（低电压保护under voltage-Lowout protectionunder voltage-Lowout protection）：）：TL5001内部带有低电压保护，当输入供电太低时， UVLO输出也低，PWM/DTC COMP输出为低，保护回路将PWM输出关

28、掉。Error AMPLifier(Error AMPLifier(误差放大误差放大) )：TL5001第3 、4脚内部带一个误差放大器，4脚为FB反馈信号同误差放大器+端1V 基准电压比较，输出的3脚COMP同4脚FB输入是一种反相的关系，4脚输入若为线性增大，COMP输出为线 性减小。LCD电路原理技术培训教材193、IC内部方框图：内部方框图：TL5001内部原理图内部原理图与门+_+_Q1Q2_+_+ _Q图11LCD电路原理技术培训教材201） TL5001第1脚外接的Q3、D1构成一个射极跟随器，改善PWM波形的瞬变 tr时间，加速Q4导通与截止， Q4 （S14431）外接8个脚

29、，主要目的为散热作用。 2） D3、R14、Q7、R13构成过压保护电路，当负载电压过高时，D3击穿，Q7导通，R13并入R8，大大降低DTC 的电压，使ComP电压远远超过DTC值，达到关掉输出之目的。4.INVERTER的其它原理：的其它原理：3) 下面就INVERTER的Q5、Q6 、PT1 、L1等有关电路作个说明，如图12-1 12-1 所示：使用晶体管换流器（即DC AC电压转换器）叫作罗耶（Royer)电路。PT1各绕组极性如红点所示为同极性端。当S合上，Q1、Q2有i CE 、 i CE2流动，两者不可能完全相等（因Q1、Q2及参数差异）。设i CE1i CE2,则在 N1上感

30、生的感应电压，点端为正，它使Q1导通更大，同理N2点端也为正，使Q2导通减小。此时在N1流过得电流IC1 同时变压器铁芯内的磁通Q与IC1以同样的形式随时间成正比增加。若变压器铁芯使用图12-2的矩形磁滞特性曲线时，磁通到饱和后就不再增加，则由e= 可知，N1绕组两端的电压变为零，使N1、N2也感应出前述反向的电压，则使Q2导通，Q1截止。此后Q2的IC2与Q1开始情况类似,IC2同样增加，使磁通又会饱和，又会转变到Q1导通，Q2截止，至此完成一个周期。这样周而复始，Q1、Q2轮流导通振荡之。振荡频率求法： 在 内，由于磁通特性在+M 和-M间变化，所以平均感应为VCC 。 由VCC=V= =

31、 = 4f N1 。若铁芯截面积为A(CM2),饱和磁通密度为BS(高斯）。 则VCC= 4f N1BSAX10-8(伏）。考虑到晶体管，铁芯绕组的损耗，均与频率有关，所以不能选择特别低或高的振荡频率，一选用50Hz120KHz左右。LCD电路原理技术培训教材21图12-2图12-3图12-1VCCLCD电路原理技术培训教材22晶体管从ON OFF时，由于变压器漏感的影响，在C-e间往往会出现尖峰电压，此值很大， 会损坏晶体管，应加一个电容C,用以消除尖峰电压。图中的Q1、Q2即对应INVERTER总图中的Q5 、Q6, C对应总图中C9 。总图中的D2起续流二极管左用。实测INVERTER正

32、常工作后，各点波形及频率如下：D2与L1交点波形PT1输入端（Q5的C极）PT1次级（C10的右边，即CON2脚）此24VP-P经变压器PT1升压，得到PT1次级输出交流高达1800VP-P，并以此点亮冷阴极背光荧光灯管。 图13-1图13-2图13-3LCD电路原理技术培训教材23T541T541主板电路分析主板电路分析 主板是由PANEL控制逻辑，灰度系数控制逻辑，DCtODC转换逻辑。传输TTL电平信号到LCD显示模块电路等 组成 MCU：8051单片机，主要作电源控制OSD控 制，频率计算,RS232通讯等。 GMZAN1:集成ADC、OSD、SCALER，把计算机输入的RGB模拟视频

33、信号转换为数字信号并通过插补缩放处理，输出至液晶显示器PANEL时序控制电路。U304(8050)是将12V变成5V。U305(A1C1084)是将5V3.3V,U306：5V2.5V。U203(24LC21)：1KBE2PRom用于存储DDC数据 （设备的基本参数，制造厂商，生产名称，最 大行频，可支持的分辩率等） U300(24C04): 4KB E2PRom ，用于存储自动 生成数据，白平衡数据，POWER KEY状态及 POWER ON计数数据等。U200RB(0.7)TXDU305U304U2015VDDCRA(0.7)GA(0.7)BA(0.7)GB(0.7)BB(0.7)RXDR

34、S232白平衡调整图14U203U300LCD电路原理技术培训教材24 MCUMCU脚功能说明：脚功能说明： MCU(含64KROM,512byteRAM,8XC51(即8052分列），作频率切换通讯,OSD菜单控制，MODE检测，电源控制等。RS232通讯等，8051单片机,8bit的MCU。 (20)(21)PIN接X300(20MHz)时钟晶体，C303、C306频率补偿。 (10)PIN复位“H”电平有效，复位完后由(18)PIN输出“L”对GMZAN1进行二次复位（实际(10)PIN为 尖峰时复位） 串行通信，MCU于GMZAN1间。HDATAO(2)PIN数据位，HCLK主控时钟(

35、6)PIN,HFS主控帧同步（7)PIN,IRQ (14)PIN中断请求。因某些TIMING输入条件，使GMZANI芯片产生中断，输出IRQ信号给MCU 。 (8)(9)PIN(NC) (37)(38)(39)(40)(41)(42)(43)为KEY板各功能键控制。 (11)(13)RXD、TXD为工厂模式调整白平衡用。 (31)PIN的R319接地，R318（NC)，因MONITOR为按键型。 (24)(25)PIN为（NC) (26)PIN为控制（+3.3V)电路用，当(26)PIN为“L”Out时 Q307,OFF Q308“G”极“H” Q308 ON +5V加到U305 U305 O

36、ut+3.3V。 （19）PIN为空信号检测脚“H”为空信号,“L”为有接信号。 (44)PIN(35)PIN为供电脚。 (22)PIN接地。 (16)(17)PIN为SDA、SCL与E2PROM通讯。 (3)(4)(5)PIN多功能总线与GMZANI间通讯，(15)也是。 LCD电路原理技术培训教材25(29)(30)PIN分别为背光灯，PANEL允许控制脚,现为空脚。 (27)(28)PIN为（NC),(33)（32）PIN(NC)。 MCU必须有显示器PANEL的所有TIMING参数，这些参数储存在E2PROM中。GMZAN1 PANEL接口支持目前几 乎所有的厂家PANEL。 PANE

37、L接口三组参数：PANEL CLK PANEL DATA PANEL 控制（Control) LCD电路原理技术培训教材26CVDDRVDDADC-VDD主控接口时钟生成PANEL接口GMZAN1芯片U200TCLKU201DVDDCN200RGBHsyncVsync信号入接插U302IRQHFSHCLKHDATAMFBs12RESETn24EvenDATAPCLKPHSPVSPDISPEOddDATA24电源Pbias+12V+5/3.3VPANELTFTGMZAN1典型配置图图15ADC/U300MCU、E2PROM主控接口LCD电路原理技术培训教材27GMZANIGMZANI电路说明：图

38、形处理器电路说明：图形处理器一.当前PC机的Monitor最通用的4种分辩率标准：SVGA、XGA、SXGA、UXGA。（1）SVGA 超级视频图形阵,最少分辩率为800600个像素，较适用于15的屏，随着屏幕尺寸加大， 必须要求增多扫描线，扩张每条线上的像素才能保证高质量图像。（2）XGA扩张图形阵,分辩率为1024X768个像素，适用于17和19显示屏。 (3) SXGA超级XGA,分辩率为1280X1024个像素，适用于21和25显示屏,已达到高清TV要求。（4）UXGA特级XGA,分辩率为1600X1200个像素，适用于30以上的显示屏，用于高级工程设计,制图，GMZANI 型控制器能

39、为XGA、SVGA应用提供最佳匹配的控制。二.GMZAN1显示器控制的性能：（1）内部集成有135MHz三组ADC(模数变换器），外部R、G、B信号直接加到三组ADC的输入端，其变换频率高 达135MHz. (2) 三组ADC为8bit的，则所有彩色的像素均用24位来量化。其图像分辩率可以从640X480直到1024X768 （85Hz)调节，且无需加上帧缓冲存储器。另其内部有预放大电路。模拟信号RGB输入可达XGA/85Hz,支持 复合同步绿色信号输入(Sync on Green)及复合同步信号Mode。（3）提供良好的标度引擎设置的规则与TFT-LCD显示器屏相匹配，从而对整个画面提供一致

40、的光强，并利用 GMZAN1中的Sin/改变标度旋转器，使得测试光源透明并增强鲜明度。（4）支持多种视频输入格式，其接口为不同的视频传输格式，提供通用连接性。（5）内设串行数字接收器，即可每一时钟周期接收一个像素，也可以每个周期接收两个像素。（6）集成了高速数字时钟恢复电路，以保证在最坏情况下，也能完全锁定到源像素时钟。即有PLL锁相电 路。GMZAN1中所需的各种时钟信号均由50MHz的基准频率产生。LCD电路原理技术培训教材28（7）内设有集成OSD控制器以及RAM、ROM(用户可扩张字符用的），也可扩充外部OSD支持，支持字 符与图形显示，有闪烁镶嵌，透明效果。（8）具有1010bit可

41、编程GAMMA矫正（灰度系数）。（9）具有1或4位数据位接口。用4线接口与MCU相连，采用简单四线串行接口，直接与MCU相连。当 把数据宽度从1增加到4时，能扩张成7线连接。（10）具有自适应的对比度增强电路。（11）输出格式，支持8或6 6Bit的PANEL接口，单、双像素输出格式。（12）具有自动设置、自动调整（相位、图像自动调整、自动侦测输入格式）。（13）有160个引脚。LCD电路原理技术培训教材29二、二、Gmzan1Gmzan1总方框图总方框图 时钟恢复回路GmZan1有一个内部的时钟恢复回路，这个回路由一个DDS直接数字合成的数字时钟合成器和模拟电路PLLVCO组成。它用来产生取

42、样时钟信号，以采集模拟的RGB数据。这个回路锁定于输入的行同步信号，以从MCU的晶振输出或GMZAN1外接的50MHz晶振产生的TCLK时钟输入产生的RCLK作为参照时钟。时钟恢复回路用来调整取样时钟频率（SCLK）；在每个行同步信号输入的上升沿产生反馈信号。包括第一个和最后一个行同步信号都可以产生60MHz的频率。在工作电压及温度要求的范围内，可以在1ms之内实现。RCLK参照时钟模拟RGB图（图（16）GMZAN1GMZAN1（图形处理）芯片功能描述（图形处理）芯片功能描述 GMZAN1是高性价比的SVGA/XGA.LCD显示器图形处理器内含 ：时钟恢复、模数转换ADC、数据通道(缩放灰

43、度系数)OSD控制，PANELTIMING控制,主控接口等电路。如框图（16)三路ADC取样源时序生成计算(STG模块）定标插补缩放处理gamma系数调整与消抖PANELTIMING控制时钟恢复电路屏时钟生成电路OSD控制主控接口MCUTOPANEL灰度LCD电路原理技术培训教材30 模/数转换器（ADC）GmZan1内部集成了3个模/数转换器（ADC），每一色一个（R、G、B）。每一个ADC由一个内置的CLAMP回路，通过一些大约10nF的滤波电容，一些杂讯可以被消除，CLAMP的脉冲位置和宽度是可以通过编程实现。信号支持：GmZan1芯片支持数字分离信号、数字混合信号和模拟混合信号。支持所

44、有的这些信号都不需要额外的外围电路。每个ADC都是8-bits输出，用于将输入的模拟R G B信号转换成8-bits的数字信号，分别为R0-R7、G0-G7、B0-B7。 PinPin Connection for RGB Input信号的连接请参照下表GmZan1 Pin Name CRT Signal NameRed+(#95)RedRed-(#94)N/A(TietoAnalogGNDforRedontheboard)Green+(#91)GreenGreen-(#90)N/A(TietoAnalogGNDforGreenontheboard)Blue+(#87)BlueBlue-(#8

45、6)N/A(TietoAnalogGNDforBlueontheboard)HSYNC/CS(#150)HorizontalSyncVSYNC(#148)VerticalSync当PANEL的时钟信号与取样时钟信号（或一半）不同时，有一个屏时钟用来驱动PANEL。它是由一个和时钟恢复回路一样的回路产生的。它们的区别在于：取样时钟信号锁定于行同步输入信号，而驱动时钟信号锁定于取样时钟信号。图17LCD电路原理技术培训教材31源时序产生器（STG）STG模块定义了一个图形抓取窗口，并且发送数据给数据通道模块。图（18）显示了这个窗口的定义。在水平的方向,它被定义在SCLKs(等价的像素计算). (

46、equivalent to a pixel count). 在纵向的方向,它被定义在行.所有以“Source” 开头的参数均被定义在GmZan1的寄存器中。请注意场总值只跟输入信号有关。参考点定义如下： 一行的第一像素：在取样时钟信号的上升沿，极性从低的向高的像素。 帧的首行： 在行同步信号的上升沿，极性从低的向高的行。图18参考点起点宽度高度总行数LCD电路原理技术培训教材32源时序TIMING生成检测。 当它收到一个信号（R G B 以及同步信号）后，源TIMING计算单元(STM)会用信号和TCLK来作为参 考，计算行、场的 TIMING。通过对每个参数的取样，得出水平方向的最大值，和最

47、小值，计算的值 每一行都会更新根据行的参 数值求得出场的参数。行同步输入信号的边缘值用来检查场同步输入 信号的极性。中断请求事件中断请求事件说明说明Timing事件以下三者之一： 场同步输入信号的触发沿 Panel 行的计数器 (可编程控制), 每 10ms三者不能两两同时出现Timing变化以下三者之一： 无信号 DDS 超出极限错误 行、场信号变化超出了极限极限值可编程控制 输入信号TIMING计算 输入的数据由模数转换器输向源TIMING产生器（STG）模块。STG模块定义1 个图像抓取窗口，并且发 送到数据通道模块。输入TIMING计算模块包括：源TIMING 计算（STM）模块和中断

48、请求（IRQ）控制器， 输入TIMING的参数是由STM模块计算储存在寄存器中。 中断请求控制器：某些输入的TIMING条件能使GMZAN1芯片产生中断。 中断产生条件LCD电路原理技术培训教材33 主机接口主机接口 GMZAN1的微处理器接口有两种操作模式：GMB120兼容模式和一个4BIT 串行接口模式。 GMB120兼容4信号模式由一个数据位(HDATAO),一个画面同步信号(HFS)，一个时钟信号(HCLK)和一个 中断请求信号（IRQ）组成，当MFB6(U200(106)PIN)未接一个下拉电阻时进入这个模式(即R317NC时） 本机即不为此模式。 4-bits串行接口模式：该模式下

49、每个时钟沿有4个数据位，当MFB6（Pin106）接一个下拉电阻（O） 时，进入这个模式。在此模式下，一个复位脚拉低时设置芯片到一个已知状态。当CVDD稳定之后(CVDD 是PANEL/存储器电源+3.3V)RESETn必须保持“L”电平至少100ns，以便复位芯片到已知状态，另此时 MFB97用于HDATA3-1，(99)PIN的HDATA用于HDATAO,本机属于4bit串行接口模式。数据通道数据通道 它包含缩放过滤器、GAMMA控制调整、数据消抖、R/G/B偏置、OSD发生器。作用是对取样8Bit的 R/G/B 数据信号进行插补缩放处理、亮度、对比度、色温等调整，最终输出能被PANEL接

50、受的最大解析度模式。 主板输入接口主板输入接口 主板提供一个15脚的连接器用于与PC连接，作为显示信号输入端口，如下图19，其各PIN 定义参考见 下表LCD电路原理技术培训教材34PINMNEMONICSIGNAL1RV红色信号2GV绿色信号3BV蓝色信号4NC没有5GND接地6RG红色接地7GG绿色接地8BG蓝色接地9+5V+5V电源(从PC来)10SG同步地11NCNone12SDAI2C总线13HS行同步14VS场同步15SCLI2C总线图 19LCD电路原理技术培训教材35源时钟恢复电路描述源时钟恢复电路描述GMZAN1(显示图形处理器）时钟恢复电路部分功能说明。显示图形处理器）时钟

51、恢复电路部分功能说明。1、取样时钟（SCLK)生成电路方框图见（20） 取样时钟（SCLK）回路锁定于输入信号的行同步信号，经取样相位延迟和直接数字时钟合成器 （DDS)跟踪调节及模拟锁相（PLL)及(VCO)生成取样时钟（SCLK)信号，其信号在每一行同步信号输入 的上升沿产生反馈信号，取样时钟信号的频率范围是10-135MHZ。 2、晶振时钟（TCLK）生成 晶振时钟是由U201振荡器直接生成50MHZ 、TCLK输入GMZAN1的PIN141脚，生成RCLK作为参照时钟。 3、参照时钟（RCLK)生成 参照时钟（RCLK)是由输入的TCLK经过模拟锁相（PLL)及（VCO)和比例因子生成

52、RCLK,作为取样时 钟（SCLK）的参照时钟。 4、PANEL时钟信号即屏时钟（PCLK)是由PANEL数据的每周期的单像素频率的定时时钟信号，实际PCLK 在一个时钟周内可以显示PANEL双像素，在其屏时钟与取样时钟不同的情况下，PANEL时钟是驱动 时钟（DCLK)经DDS和PLL生成。 5、驱动时钟（DCLK)_生成 （1）驱动时钟（DCLK)是由RCLK经过DDS/PLL及源水平总程分频生成的时钟（DCLK）、周期等于单 像素/时钟周期模式下的PCLK。 （2）当PANEL的时钟信号和取样时钟（或一半）不同时，要有一个屏时钟用来驱动PANEL、其时钟是 由PLL分频中的M和N值确定，

53、M和N值是由软件通过寄存器计算得来的。 LCD电路原理技术培训教材36三、取样时钟（三、取样时钟（SCLKSCLK）生成电路方框图）生成电路方框图H-sync取样相位延迟模拟PLL及VCO粗调模拟PLL及VCO信源水平总程分频PLL分频除MCLK分频（除N)微调SCLK取样时钟RCLK参照时钟TCLK50MHZPLL除NPLL除2DCLK/n驱动时钟RCLK参照时钟（驱动屏时钟）图20时钟恢复取样时钟生成电路TCLK 晶振时钟SCLK 取样时钟RCLK 基准时钟DCLK 屏驱动时钟DDS数字时钟同步DDS,OUTSCLK/M予标器2或1过标器2(或1)或1预标器LCD电路原理技术培训教材37四

54、、数据通道方框四、数据通道方框数据通道功能说明数据通道功能说明（参考图21） 数据通道内含数据通道内含：缩放过滤器GAMMA校正，R G B 偏置、PANEL去抖动等电路组成。 SCALING IC是将VGA输出不同的解析度与频率的信号最终转变成LCD PANEL可以接受的解析度与频率。 缩放过滤器缩放过滤器： GmZan1缩放过滤器使用了Genesis公司的先进专利技术，可以提供高质量的实时视频和图象缩放。 对ADC模块输出的8Bit数据信号进行图像几何处理，数字运算。例：输入信号为640*480，PANEL的显 示为1024/640=X, 768/480=Y,用X, Y 值来进行计算，以实

55、现1024*768扫描。(即进行插补处理）混合PANELDATA抖动抑制混合、PANEL接口灰度调整GAMA校正消除抖动RGB偏置缩放过滤器混合8bit采样数据10bit8/6bitTOPaneldata8bit/6Bit背景颜色内部OSD外部OSD图图218Bit8LCD电路原理技术培训教材38 GAMMA GAMMA校正校正：用来调整TFT PANEL所显示的R G B 数据的特性参数。整个GAMMA校正也可以被设成是独立的 三个通道。另外，GAMMA校正也可以被用做对比度、亮度、白平衡（色温）的调整，它以8bit 输入，并产生一个10位输出数据信号，目的移走输入数据中的非线性,使其输出信

56、号真正代表 线性亮度。 R G BR G B偏置偏置：RGB偏移为每个颜色通道提供了一个简单的转换（正或负）。它可以在有限的范围内进行简 单的亮度调整。它的值在0-FFH之间。这种调整比计算Gamma Table要快得多，同时用户可以通 过它来对OSD进行快速的亮度调整。偏移的范围从127级到127级。 PANEL PANEL 数据消抖数据消抖 ：对于那些R G B 输入小于8位的，GMZAN1会提供一些规则的或是随机的去抖动方式，这 使PANEL的图像看起来更平滑。 PANEL PANEL 背景色背景色：显示器的背景色是可选的，一般情况下设为黑色。 OSD OSD 控制：控制：GMZAN1芯

57、片有一个内部（屏幕显示）OSD控制器集成字型ROM。芯片还支持外部OSD 控制器 , 以提供一个用户接口，内部和外部OSD窗口可以显示于PANEL的任意位置，OSD窗口不受缩放操 作影响，其大小将保持一致。 PANELPANEL接口：接口：GmZan1能与目前常见的640x480, 800x600 and 1024x768 分辨率的Panel兼容。一般采用双像 素传输方式，分为奇（ODD）、偶（EVEN）传输。传输模式如下图： 双像素传输双像素传输 模式时序模式时序 图22LCD电路原理技术培训教材39LCD PANELLCD PANEL开启控制开启控制：LCD PANEL开启与关闭是按照一个

58、固定顺序的，否则，将损坏PANEL。 所以，GMZAN1有一个严格驱动顺序。 A:state0（POWER OFF)此时PPWR PBIAS为低电平，PANEL被强制为0，此时PANEL关闭(PPWR屏供电，PBIAS屏编 置） B:state1、（POWER ON)此时PPWR为高电平，供电开启，但数据还为0，PBIAS为0。 C:state2、（PANEL驱动允许）此时PBIAS为0，灯管不亮，其它为高电平。 D:state3（PANEL正常工作）此时四个信号全为高电平，PANEL显示。PANELPANEL的关闭顺序的关闭顺序也是同理：先关闭TFT-EN、后关闭PBIAS，接着数据信号、最

59、后关闭PPWR电平，整个PANEL停止 工作。 t1、t2、t3的时间可以从编程上实现。PANEL显示允许信号PANEL电源控制数据信号灯管控制五、五、LCD PANELPANEL 开启控制时序开启控制时序图23LCD电路原理技术培训教材40以下为ZAN1管脚功能表：若非特殊情况，不用的输入PIN须接地，不用的输出PIN须悬空。表表1 : 模数转换模数转换ZAN1管脚功能表管脚功能表PIN #PIN #名称名称输入/出描述描述77ADC_VDD2ADC逻辑电路电源，需外接一0.1of 旁路电容至pin 78 (ADC_GND2)78ADC_GND2ADC逻辑电路电源地79ADC_VDD1ADC

60、时钟电路电源，需外接一0.1of 旁路电容至pin 80 (ACD_GND1)80ADC_GND1ADC时钟电路电源地81SUB_GNDAADC参照系统保护地82ADC_GNDAADC模拟部分地84ADC_VDDAADC模拟部分电源，需外接一0.1of 旁路电容至pin 82 (ADC_GNDA)83Reserved保留内部测试用，无需连接85ADC_BGNDA蓝色模拟信号地88ADC_BVDDA蓝色模拟信号电源，需外接一0.1of 旁路电容至pin 85(BGNDA).86BLUE-I负极性蓝色模拟信号通道87BLUE+I正极性蓝色模拟信号通道89ADC_GGNDA绿色模拟信号地92ADC_

61、GVDDA绿色模拟信号电源，需外接一0.1of 旁路电容至pin 89 (ADC_GGNDA).90GREEN-I负极性绿色模拟信号通道91GREEN+I正极性绿色模拟信号通道93ADC_RGNDA红色模拟信号地96ADC_RVDDA红色模拟信号电源，需外接一0.1of 旁路电容至pin 93 (ADC_RGNDA).94RED-I负极性红色模拟信号通道95RED+I正极性红色模拟信号通道LCD电路原理技术培训教材41表表2 : OSD及接口部分及接口部分PIN #NameI/ODescription98HFSI主控帧同步信号103HCLKI主控接口时钟信号99HDATAI/O主控数据信号10

62、0RESETnI复位“L”有效101IRQO中断输出115OSD-HREFO外部OSD控制行同步信号输出116OSD-VREFO外部OSD控制场同步信号输出117OSD-ClkO外部OSD控制时钟信号输出118OSD-Data0I外部OSD控制数据输入通道0119OSD-Data1I外部OSD控制数据输入通道1因U200外部OSD芯片无，则这些脚未用。120OSD-Data2I外部OSD控制数据输入通道2121OSD-Data3I外部OSD控制数据输入通道3122OSD-FSWIOSD窗口显示允许123MFB11I/O多功能总线11均悬空124MFB10I/O多功能总线10102MFB9I/O

63、多功能总线9，也用于本地数据通信4-BIT接口设置104MFB8I/O多功能总线8，也用于本地数据通信4-BIT接口设置105MFB7I/O多功能总线7，也用于本地数据通信4-BIT接口设置106MFB6I/O多功能总线6，内接上拉电阻，当被外部拉低时（如接0），则用于本地数据通信4-BIT接口设置，现本机接R317为0，则进入4位串行接口模式107MFB5I/O多功能总线0.5，内接上拉电阻，当被外部拉低时（如接0 ），PIN141、PIN142间可外接一晶体作振荡器，实际PIN107的R316(NC),则应PIN141接个U20150MHz芯片。109MFB4I/O多功能总线4悬空110M

64、FB3I/O多功能总线3LCD电路原理技术培训教材42111FMB2I/O多功能总线2TOMCU(15)pin互为通讯112MFB1I/O多功能总线1113MFB0I/O多功能总线0悬空PIN #NameI/ODescription125DVDD定标DDS(直接数字复合电路)数字电源，必须对地接一0.1uF旁路电容+3.3V127DAC_DGNDA定目标DDS数模转换模拟电源地128DAC_DVDDA定标DDS数模转换模拟电源，必须对pin127(DAC_DGNDA)接一0.1uF旁路电容+3.3V129PLL_DVDDA定标DDS锁相环模拟电源，必须对pin131(PLL_DGNDA)接一0

65、.1uF旁路电容+3.3V130Reserved测试用保留引脚，无需连接131PLL_DGNDA定标DDS锁相环模拟电源地132SUB_DGNDA定标DDS保护地（模拟）133SUB_SGNDA源DDS保护地134PLL_SGNDA源DDS锁相环模拟电源地135Reserved测试用保留引脚，无需连接136PLL_SVDDA源DDS锁相环模拟电源，必须对pin134(PLL_SGNDA)接一0.1uF旁路电容。+3.3V137DAC_SVDDA源DDS数模转换模拟电源，必须对pin138(DAC_SGNDA)接一0.1uF旁路电容。+3.3V138DAC_SGNDA源DDS数模转换模拟电源地1

66、39SVDD源DDS数字电源，必须对地接一0.1uF旁路电容。+3.3V141TCLKI参考时钟(TCLK)50MHz晶振输入142XTALO如使用内部振源，该PIN悬空；否则须在TCLK(141)与XTAL(142)之间接一晶振(本机为悬空）143PLL_RVDDADDSPLL参考模拟电源，必须对pin144(PLL_RGNDA)接一0.1uF旁路电容。+3.3V144PLL_RGNDADDSPLL参考模拟电源地145Reserved测试用保留引脚，无需连接146SUB_RGNDA参考DDS保护地148VSYNCI场同步信号输入/TTL信号输入149SYN_VDD场同步信号电源150HSYN

67、C/CSYNCI行同步信号输入/TTL信号输入43PdispeEOPANEL显示数据允许74PHSO屏行同步信号Out73PVSO帧信号输出屏场同步信号Out44PCLKAOPANEL时钟变换驱动45PCLKBOPANEL时钟变换驱动，其极性及相位均可独立编程(空脚）75BiasO背光灯开关控制、黑电平控制76PowerOPANEL电位输出控制，控制屏的电源供电LCD电路原理技术培训教材43表表4. TFT Panel 接口部分接口部分PIN #NameI/ODescription2pxl/CLK 2pxl/CLK 1pxl/CLK 1pxl/CLK8bit 6-bit 8-bit 6-bit

68、 TFT6PD47OOB1-7PD46OOB0-9PD45OOG1-10PD44OOG0-13PD43OOR1-14PD42OOR0-15PD41OEB1-B1-16PD40OEB0-B0-17PD39OEG1-G1-19PD38OEG0-G0-20PD37OER1-R1-22PD36OER0-R0-23PD35OOB7OB5-24PD34OOB6OB4-25PD33OOB5OB3-26PD32OOB4OB2-27PD31OOB3OB1-28PD30OOB2OB0-29PD29OOG7OG5-31PD28OOG6OG4-32PD27OOG5OG3-34PD26OOG4OG2-35PD25OOG

69、3OG1-LCD电路原理技术培训教材4436PD24OOG2OG0-37PD23OOR7OR5-38PD22OOR6OR4-39PD21OOR5OR3-42PD20OOR4OR2-46PD19OOR3OR1-47PD18OOR2OR0-48PD17OEB7EB5B7B550PD16OEB6EB4B6B451PD15OEB5EB3B5B352PD14OEB4EB2B4B253PD13OEB3EB1B3B154PD12OEB2EB0B2B055PD11OEG7EG5G7G556PD10OEG6EG4G6G457PD9OEG5EG3G5G362PD8OEG4EG2G4G263PD7OEG3EG1G3

70、G164PD6OEG2EG0G2G066PD5OER7EG5R7R567PD4OER6ER4R6R468PD3OER5ER3R5R369PD2OER4ER2R4R270PD1OER3ER1R3R171PD0OEG2ER0R2R0LCD电路原理技术培训教材45表表6. VDD / VSS for Core Circuitry, Host Interface, and Panel/Memory InterfacePIN #Description65,40,33,12PANEL/MEMORY+3.3V电源149,108,58,21,11corecircuitry+3.3V.158,151,140,1

71、26,114,72,61,49,41,30,18,8,1地表表5. 测试测试 PinsPIN #NameI/ODescription3PSCANIPCB自检信号允许155SCAN_IN1IPCB自检信号输入1157SCAN_IN2IPCB自检信号输入2159SCAN_OUT1OPCB自检信号输出1160SCAN_OUT2OPCB自检信号输出2153Reserved保留154Reserved保留LCD电路原理技术培训教材46 LM2596工作电路图工作电路图 25 由于各芯片需要的直流供电电压不同，而主板上输入的电压为Adapter提供的12V直流，这不能满足 主板各个部分的要求。主板上为各IC

72、供电需要有+5V和+3.3V电压，所以需要有直流电压转换。主板上采用2片直流电源转换芯片：LM2596和AIC1084。其中AIC1084为3端5A低压差可调输出稳压器。 输入电压5V 输出3.3V电压。图24为其电路图，用于将+5V输入转换为+3.3V/5A的直流输出。 AIC1084工作电路图工作电路图 LM2596为直流稳压器，其可输出+3.3V、+5V、+12V电压和3A电流，其输入电压最大值可达40V。外部只 要接4个其他 元件就可以工作等。图25为其工作电路图，用于将+12V输入转换为+5V输出。六、主板电源变换六、主板电源变换24LCD电路原理技术培训教材471.1.输入数据捕获

73、单元：输入数据捕获单元：（1）此单元包括两个主要功能：即数据源块和定时发生器块。数据源块由输入端，ADC以及时钟恢复电路组成，因输入R、G、B为模拟的，所以应使之数字化（取样量化）。当数据源块把输入信号设定后，源定时发生器（STG)设置一个窗口，使该窗口内的数据发送到数据通道块（窗口见图26）GMZAN1GMZAN1内部框图内部框图图26三路ADC取样数据通道和扩张处理（缩放插补、灰度系数调整）ADC取样相位测量取样定时产生器时钟生成器OSD和字形RAM扩张定时产生器显示屏定时产生器信源选定测量（检测）IRQ为寄存器和RAM提供的主机接口模拟R、 G 、B显示屏信号SCLKTCLK输入数据捕获

74、单元输入同步TCLK输入定时测量单元SCLSDA显示屏数据LCD电路原理技术培训教材48ADC取样频率f smin=10MHz,f smax=135MHz,允许全扩输入电压为0.75V 时钟恢复电路产生取样时钟信号SCLK去取样模拟R、G、B数据，电路锁定于视频信号的行同步 HSYNC. 利用直接数字合成DDS技术，时钟恢复电路能产生在10135MHz的任何一种SCLK的时钟频率。 在图（20）中的RCLK中分离出来，并且作为时钟恢复电路的基准时钟频率。 TCLK是50MHz晶振（U201)取得，它作为晶振时钟。 DCLK用于驱动显示屏，当屏时钟（PCLK)不同于SCLK或SCLK/2时，可用

75、类似的时钟恢复电路一样的回 路分频，DDS等方式来生成使其锁定于SCLK。这样保证在PANEL的时钟信号（PCLK)与取样时钟信号 SCLK不同时，则可以有一个PCLK来驱动PANEL。当SCLK锁定于行同步输入时，则DCLK锁定于PCLK。也 即是DCLK的N次分频（DCLK/n),锁定到SCLK的M次分频（SCLK/M),对于每个的M和N值是由软体在寄存 器中编程。 GMZAN1内的可编程单元通过延迟行同步输入信号，以调整ADC取样相位（即上图中ADC取样相位测量 是自动调整的)。 输入数据从数据源块发送到源定时发生器STG块，该STG块定义了一个捕获窗，在该窗内的数据才能 发送到数据通道

76、块，见47页的图26，捕获窗口见31页的图18。LCD电路原理技术培训教材49GMZAN1数据通道数据通道 经采样的8位R、G、B数据经缩放过滤器（Genesis公司先进的专利技术)，可提供高质量的实时视频和 图像缩放。当信源分辩率低于PANEL分辩率（1024X768)时，为确保最好的显示质量，GMZAN1提供了一 个先进的 数据内插器，输入数据的二维矩阵计算出水平和垂直方向扩展的最佳输出数据，为此在数 据通道块中设置了8位内插系数的可编程1024字节平台。这样一来可调R、G、B数据使其适合TFT PANEL 独有的显示特性。 如：信源分辩率为 800X600，则应补点之。补：1024-80

77、0=224（个点），以1、3、5 ； 2、4、6补点 之，这样可避免看出两条“|”竖线来。若不补点，则画面会变小。 如：信源分辩率为 1280X1024,则应扣点之。或采用行内插，提高扫描线数，从而使图像垂直清晰度提 高。 还可利用输出平台来调整对比度，亮度和白平衡。 经缩放过滤器后的8位数据加到输入 平台，它产生10位信息输出，其目的是移走输入数据中的非线性， 而使其输出信号正代表线性亮度，再将它加到扩展内插处理器。 由平台Out的信号加到R、G、B偏置电路，它能对每一个彩色通道提供正和负的简单偏置。对于负偏置 来说，数据钳位到零。对于正偏置来说数据钳位到FFh,这样调整要比 平台重新调整来

78、得快。并能与OSD 用户控制一起提供快捷亮度调节。所偏置范围可从+127到-127。 TFT PANEL对于每一路R、G、B输入不要求8位数据，而GMZAN1却能提供8或6位数据，即提供一些规则的 或是随机的去抖动方式则可使运动图像能更平滑地渐变色彩。LCD电路原理技术培训教材50采样数据 GMZAN1也能提供不同的显示屏背景彩色（但通常设置为黑色）。 GMZAN1能与目前最常见的640X480，800600，1024X768分辩率的PANEL兼容。GammaControt(CLUT)灰度系数校正控制，以保证线性，填多少值由软件控制。 PCLK屏时钟（44）PIN LG70MHz ,中华为31

79、.25MHz。 PANEL及GMZAN1划分多层地是为了不干扰别的区。 GMZAN1（86）BLUE-入、（87）BLUE+入是差分方式入，是为抗干扰用。 GMZAN1（76）PPWR(为PANEL电源)、（75）PBIAS(为PANEL偏置） PANEL可接受的垂直扫描频率为小于75Hz GMZAN1为50MHz输入，而MCU为20MH时钟。缩放过滤器平台(Gamma)R、G、B偏置PANEL数据颤抖去除10s 10SPANEL数据8或6背景彩色10S 内部OSD外部OSD8或68108图图27LCD电路原理技术培训教材51一一.PANEL.PANEL供电分析：供电分析：1.序号PANEL厂

80、家及供电HannstarCPTLGHyundaiAU(友达）CHI MEI3.3V5V3.3V5V+3.3V2.JP201JP201连JP201连JP202JP202连JP202连JP202连3.JP211连4.U200(76)PIN=3.3V“H” Q250 ON JP211 Q200 OFF Q200 VC “H”Q201 VG “H”Q201 ON +3.3V或5V加到PANEL。二二. .背光灯加电分析：背光灯加电分析：U200(75)PIN=3.3V“H”Q303 ON JP300 连Q304 OFF +5V经CN303(3)端加到INVERTER,使INVERTER工作。三三. .

81、空信号时空信号时: :U200(75)=(76)=3.3V,LED橙色，背光灯亮着，但无画面，淡淡的均匀光。四.Sby/OFF Mode/Suspend U200(75)=(76)=OV,背光灯不亮黑屏，LED橙灯。五.当R、G、B每个8bit则 8bitX3=24bit ,224达0.167亿色（真彩） 若单像素R、G、B 每个6bit 则 6bitX3=18bit，218达262144色。六.CPT PANEL为双像素8bit型， LG.PANEL(LGX2 LGX4 PANEL为6bit型，LGX5 用双像素6bit传输时，则 PCLK可降为一半40MHz,但输入信号时钟仍为78MHz。

82、HANNSTAR为双像素6bit型。LCD电路原理技术培训教材52七. MB(主板）上不同之点有以下几点应注意：（1）MCU不同（料号不同时，内部软件不同）即U302不同。（2）某些点位的电压跳线不同。（3）当配不同PANEL时，则其变得供电电压不同，MCU也不同。（4）EMI对策的零件值有不同的如：L203/L204,LP201LP211,CP201CP212。 (5) 主板配不同厂家PANEL,则主板编码有区别。八.当前市场上LCD产品以XGA1024X768/75Hz/85Hz为主，则其ADC的取样频率必须为80100MHz（点频或屏时 钟频率）。九.取样(ADC)的PLL部分是对取样频

83、率进行锁相,它是由软体CPU控制,它利用输入的HSYNC(行同步信号)来 生成各种VGA模式的影像频率或屏时钟频率(Pixel clock或PCLK)PLL在系统审计上必须注意其位置和布线 都会影响到杂讯的产生，从而造成PLL输出的频率不准确，若PLL产生出来的CLOCK和PHASE不准，则送到 ADC作模数转换时便会因取样（SamPling)点错误产生杂讯，较常见的现象为一条直线或整个画面抖动， 扭曲或是有杂点。十.Scaling IC(定标，缩放IC）是整个LCD Monitor核心，其作用是把VGA输出的各种不同解析度和频率转 变成LCD PANEL可以接受的范围而加到PANEL上去。此

84、称为图像尺寸再生。这因为LCD PANEL的解析度和 频率是固定的，若要将影像显示在PANEL上，就必须符合其输入要求。如15XGA panel为1024X768解析 度,则表示它的水平及垂直显示点数为1024X768点。假如VGA卡输出的为640X480若不经再生动作，则显 LCD电路原理技术培训教材53示的画面只有中间部分，无法填满整个屏，所以应作补点动作。同样若输入1280X1024的解析度，则超出了PANEL的容许范围，则MUTE无法显示。一般最简单的再生方式是利用内插法或是补点法来实现。再生的好坏，可以在文字模式或斜线上看出。不好的定标IC，在影像放大时斜边上会有锯齿状发生。 定标I

85、C的另一个工作是Frame Rate Convert 画格率转换简称FRC。其作用是将VGA输入的垂直扫描频率（即刷新频率）转换成PANEL能接受的范围。一般来说PANEL可接受的垂直频率皆低于75Hz所以当输入85Hz的VGA信号时，定标IC就必须把整个画面的频率降低到75Hz或更低，此时就必须外加记忆体（Frame Buffer 帧寄存器的记忆）来作处理。 Scaling的基本功能为自动校正（生成）只要按下Auto,则系统自动调整亮度，对比度，频率和相位。Scaling IC即GMZAN1(图形字符处理器）。LCD电路原理技术培训教材54主扳供电电路主扳供电电路11Vp-p150KHZ图2

86、8LCD电路原理技术培训教材5520MHZ2.3Vp-pMCU电路原理图开机为低电平复位图29LCD电路原理技术培训教材56Gmzan1相关电路图30LCD电路原理技术培训教材57（四）实际电路中的相关控制动作说明（四）实际电路中的相关控制动作说明1、各厂家PANEL的供电及电路连接PANEL厂家供电及连接HannstarCPT(中华）LGHyundaiAUOSANYOPANEL的供电电压（伏）+3.3V+5V+3.3V+5V+3.3V+3.3VJP201、JP202、JP211连接JP202连JP211连JP201连JP211连JP202连JP211连JP201连JP211连JP202连JP

87、211连JP202连JP211连2、PANEL的供电及电路控制：U200(76)脚输出“H”电平（3.3V）Q250ON经JP211Q200 OFFQ201ON+3.3V经JP202,Q201加到PANEL +5V经JP201,Q201加到PANEL 3、背光灯加电控制： U200(75)脚输出“H”电平（3.3V）Q303ON经JP300连Q304OFF+5V经CN303(3)端加到INVERTER，使其工作点亮背光灯。4、空信号时（信号线未接上）：此时CN200(8)端为+5VMCU(19)脚为5V经MCU与GMZAN1GMZAN1（75）脚为“H”（3.3V） 通讯 (76) 脚为 H”

88、（3.3V） PANEL有加电 INVERTER工作，背光灯亮着，因未接信号线则无数据，无画面，有淡淡的光，LED橙色。 5、Sby时（待机）（信号线有插上，但缺同步信号） OFF,Mode SuspendLCD电路原理技术培训教材58此时CN200(8)端为“L”(OV) MCU(19)脚为OV GMZAN1的(75）、（76）脚为OV 背光灯不点亮 黑屏，LDE橙灯6、复位控制： （1）MCU的复位+5VR313C313+一D301TO MCU(10)脚开机瞬间，C313上电压不能突变，所以R313上电压突跃到5V,然后在很短时间，C313充电完成，则R313上电压下降为OV,所以在R31

89、3上形成一个极窄的上跳尖峰脉冲使MCU复位。 （2）GMZAN1的复位 MCU复位后使MCU（18）脚输出“L”电平直接加到GMZAN1(100)脚（复位脚）使GMZAN1复位7、功能键是按键型，飞梭型的选定：此由MCU(31)脚的电平高低来决定的。当（31）脚为“L”电平（即R319,0有接时，R318未接时）则设定为按键型。使LED1绿色当（31）脚为“H”电平（即R319未接,而R318有接时）则设置为飞梭型分。8、面板键及LED的控制：由MCU（37）（43）脚以及JP101、CN302接插件和SW101SW105、Q101、Q102组成功能控制电路。当MCU（37）脚为“H”电平CN

90、302（1）端为“H”JP101（9）端为“H”Q102ON,则5VCN302（8）脚JP101（2）脚Q102ONLED1R108地使LDE1绿色。当MCU（38）脚为“H”CN302（2）端为“H”JP101（8）端“H”Q101ON,则5VCN302（8）端JP101（2）端Q101ONR108地，使LED2橙色。LCD电路原理技术培训教材59经EK7402内部作用9、信号流程：PC 模模 拟拟 信信 号号RGBCN200(2)(4)(6)U200(95)(94)(91)(90)(87)(86)经U200内部ADC等作用变成8bit数字信号(66)(71)(20)(22)EG0.7ER0

91、.7(55)(58)(17)(19)(63)(64)EB0.7(50)(54)(16)(15)(18)OR0.7(37)(39)(42)(13)(14)(47)(48)OG0.7(29)(31)(9)(34)(36)(10)OB0.7(23)(28)(7)(8)CN201(6)(9)(11)(14)(16)(19)(21)(24)(26)(29)(31)(34)(1)(4)(6)(9)(11)(14)(16)(19)(21)(24)(26)(29)CN202WFP4620(42)(43)(45)(50)(33)(39)(41)(24)(27)(29)(32)(77)(79)(81)(85)(6

92、9)(76)(59)(63)(65)(67)经内部作用TINING生成6(16)(17)(19)(22)(7)(9)(10)(12)(14)(1)(144)(3)(6)(124)(125)(127)(130)(117)(122)(109)(112)(114)(115)OutOutX(列)电极驱动信号EK7402D00D05D10D15D20D25D30D35D40D45D50D55INS1S384Out8片级联384X8=3072(列)PANEL列数据驱动88LCD电路原理技术培训教材60HSVS(9)(10)(150)(148)供内部时钟恢复电路同步用(44)PCLKA(43)PDISPE(

93、73)PVS(74)PHS(44)(42)(40)(38)CN201WFP4620(51)(86)(23)(55)(56)生成(141)STH,(142)LOAD,(143)ORVSOUT(135)ERVS,(139)CPH1,(132)CPH2,(138)POLSTHSTH/STHLLOADSTBORVSLOP1WFP4620(Out)EK7402(IN)ERVSLOP2CPH1/CPH2CLK(31.25MHz)POLPOL(108)STV1(107)STV2(106)CPV(105)OEY(行)电极驱动控制信号STV1STV2CPVOEDIO1DIO2SCLK(50.5K)XON经EK7

94、309内部作用X1256.Out3片级联256X3=768(行)PANEL行扫描驱动CN200U200WFP4620(Out)EK7309(1N)用于列时钟极性信号LCD电路原理技术培训教材61WFP4620模式设置控制“L”不倒相DRVS=“H”倒相ADD18=“L”双像素（36位）数据倒相“H”单像素（18位）数据倒相FRC=“L”无FRC“H”有FRCG0、G1门脉冲相位调整分为“L”“L”“L”“H”“H”“L”“H”“H”GD0、GD1门脉冲宽度调整也有上面4种状态LD0、LD1写信号的宽度（高电平）调整也有4种状态MLCNG1输入数据格式设置“L”F9019格式，“H”AN-112

95、7格式OECHNG输出数据总线奇、偶交替分“L”，“H”状态MLCNG2输出数据MSB/LSB交替分“L”，“H”状态RBCHNG输出数据总线R/B交替分“L”，“H”状态CPSTP时钟停止功能设置分“L”，“H”状态PTRN嵌入Pattern生成功能分“L”，“H”状态LCD电路原理技术培训教材62电源板ADAPTER维修(一)LED不亮或闪烁(二)异音(三)电压输出偏高或偏低断开负载是否正常输出请检查T901、R912、D901更换不良元件是不良是否检查C904两端是否280V更换C904、BD901等测IC901PIN4是否55KHz左右矩齿振荡波否更换C910、IC901是检查取样调整

96、电路IC905、IC903更换不良元件检查C904良好良好良好检查D901、C905、C911检查T901、C926更换C910检查IC903、IC905及相关电路不良更换不良元件良好良好不良检查R924、R925检查IC901、T901更换之LCD电路原理技术培训教材63INVERTER维修实例1.背灯管不亮否测CON1 PIN/PIN3电压是否有12V、4.9V检查CON1、排线及主板相关电路有测IC1 PIN2是否约12V否检查F1、Q1、Q2等相关电路不良更换不良元件有开机瞬间IC1 PIN1是否输出180KHz的方波否更换IC1有否开机瞬间Q5、Q6是否有约48KHz振荡波形检查D2

97、、PT1、Q5、Q6等相关元件有有否Q5、Q6的B极波形是否对称的半波检查Q5、Q6、PT1检查C10、C11及灯管LCD电路原理技术培训教材642.画闪开机测IC1 PIN6PIN6是否2.2V2.2V电压否坏检查C8、D3、Q7更换不良元件3.画暗是是测IC1PIN4是否有反馈电压约1V检查D4、C12、R5、Q5、PT1等相关电路否好更换灯管坏更换IC1更换不良元件测IC1PIN3是否约1.1V好坏是否坏检查PT1、C10、C11更换不良元件更换背灯管查调节屏亮度电位VR501更换之备注：粗体显示的元件表示易损件LCD电路原理技术培训教材65主板维修流程图一、死机（无指示灯，或微弱指示）

98、更换不良元件更换不良元件检测U304:LM2596PIN1有否12V否检查Adapter及连接PIN有否松脱是重插或更换二、无画2-1无画橙灯检测U304PIN2是否有5V电压输出请检查U304、C308、C307输出电压低可见到微弱指示灯灯光请检查U305输出3.3V，负载所有供电检测方法可依次断开L203、L201、L202电感判定是否不良(输出为0V)检查U30、D300、U305、C310、C311更换不良元件按开关键橙灯是否能控制用示波器测GMZAN1PIN141TCLK50MHz振荡波形有否有检查GMZAN1及其供电不良检查U201、C250、晶振供电的3.3V坏是否否否坏是否坏测

99、U30210PIN是否接收到复位信号请检查C313、D301、R313更换不良元件用示波器检查U302、PIN20、21是否有20M振荡波形请检查X300、C303、C306、U302更换不良元件LCD电路原理技术培训教材66图1PANEL的背灯管ON/OFF是由专门逻辑电路控制，正常工作时，GMZAN1PIN75输出3.3V电平到Q303B极，使Q303导通，Q304截止，CN303PIN3输出5V电平，升压板开启。注意：注意：JP300、JP301是区分GMZAN1与MCU软件控制，当JP301接上，是由MCUPIN8控制。2-2无画绿灯按开关键绿灯是否能控制是测GMZAN1PIN75是否

100、有高电平输出是测CN303、PIN1为12V,PIN3为5V是否正常更换INVERTER是更换GMZAN1否否否用示波器测U302PIN20、21振荡波形是否有测压缩或畸形是否坏请检查C303、C306、X300更换U302更换不良元件检查Q303、Q304及相关电路LCD电路原理技术培训教材672-3显示白屏、无OSD按POWER键LED正常检测CN201PIN42有否5V或3.3V的PANEL供电电压是检查PANEL及PFC排线否测GMZAN1PIN76是否为高压平输出是检查供电相关回路Q250、Q200、C245、Q201、C246更换不良元件坏更换GMZAN1否PANEL电源电压是由G

101、MZAN1PIN76控制，正常工作时输出3.3V到Q250B极，Q250导通、Q200截止，其C极输出12V电压导Q201G极，Q201导通，PANEL开始供电注意：JP201、JP202是5V与3.3V供电，主要匹配不同的PANEL.。JP211、JP212,是GMZAN1与MCU控制区分，若接JP212是由MCUPIN9控制。LCD电路原理技术培训教材68三、画面显示灰白碳状、无OSD、按开关键LED灯正常故障例子：开机呈灰碳状画面，严重的并伴有花屏现象Input信号为TIM39、Patten48的32灰阶画面。分析原因：a:SVDDA的电压（约为3.3V)有否，若没有查L201相关电路。

102、 b:用示波器测量GMZAN1 PIN44脚PCLK波形是否正常（约为55MHz左右，峰值约1.5Vp-p)。请检查PFC排线或PANEL用示波器测GMZAN1PIN44输出PCLK波形是否异常检查GMZAN1、L207、C262用示波器测GMZAN1PIN141、TCLK波形是否异常检查U201、C250请检查GMZAN13.3所有供电脚是否异常请检查供电回路是是是否否否请检查CN20144PIN是否脱焊重插或补焊LCD电路原理技术培训教材69四、画面显示拖影、模糊、收敛不良（32灰阶不良）设置单色的32灰阶画面测试，判断R、G、B三组信号那一路问题?R不良G不良B不良查GMZAN1PIN1

103、3、14、20、22、37、38、39,L12、46、47、66、67、68、69、70、71输出8bitR信号所对应的排感排容为LP205、LP206、LP211、LP212、CP205、CP206、CP211、CP212查GMZAN1PIN10、9、35、36、34、32、31、21、19、17、64、63、62、57、56、55输出8bitG信号所对应的排感排容为LP203、LP204、LP209、LP210、CP203、CP204、CP209、CP210查GMZAN1PIN16、15、54、53、52、51、50、48、67、28、27、26、25、24、23输出8bit的B信号所对应

104、的排感排容为LP201、LP202、LP207、LP208、CP201、CP202、CP207、CP208用示波器测其对应的排感排容输出端的波形是否正常用示波器测其对应的排感排容输出端的波形是否正常用示波器测其对应的排感排容输出端的波形是否正常请检查排感排容或GMZAN1否请检查CN201、CN202PFC排线、PANEL是请检查排感排容或GMZAN1请检查CN201、CN202PFC排线、PANEL请检查排感排容或GMZAN1请检查CN201、CN202PFC排线、PANEL否是是否LCD电路原理技术培训教材70五、空信号无OSD、接信号画面正常、按开关键LED正常C2511nFD2105.

105、6VNGA_CONMCUP19100RR32710K+5VR227空信号时测U302PIN19是否为高电平是否检查D210、C251、R327、R227坏更换不良元件更换U302更换GMZAN1不行接信号源六、空信号显示OSD正常、接信号无画（黑屏）用示波器测GMZAN1PIN148、150行场同步信号输入是否正常否否是是检查C235、D200、C236、D201、信号线更换不良元件检查GMZAN1PIN73、74行场同步信号输出是否正常更换GMZAN1更换U302LCD电路原理技术培训教材71七、画面抖动伴有细线干扰七、画面抖动伴有细线干扰八、控制调整异常（画面正常）八、控制调整异常（画面正

106、常）用示波器测GMZAN1PIN148、150行场同步信号输入是否正常请检查C235、C236、D201、D200否更换不良元件不良是是否用示波器测GMZAN1PIN73、74行场同步信号输出是否正常请检查CN201及PANEL更换GMZAN1OSD显示异常OSD被锁按键无作用无法自调更换MCU仍不成更换U300LCD电路原理技术培训教材72九、缺色九、缺色十、画面显示不正常有竖条纹干扰、无十、画面显示不正常有竖条纹干扰、无OSD、开关键、开关键LED灯正常灯正常用示波器在CN200测R、G、B信号输入是否正常检查信号线是否有不良检查信号源否否是B不良G不良R不良测GMZAN1PIN95、91、87、RGB、信号输入波形是否正常更换信号线是更换GMZAN1请检查D202、L204、D203、C229等请检查D204、L205、D205、C230等请检查D206、L206、D207、C231等是否用示波器测GMZAN1PIN44PCLK输出波形是否正常否测GMZAN1PIN141的TCLK波形、PIN148、PIN150、VS、HS输入是否正常更换GMZAN1请查相关电路否否是是请检查L207、C262是否正常更换不良零件请检查CN201、PFC排线、PANEL