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剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路

剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路
剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路

剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路

目前液晶电视出现的极大部分屏幕故障例如:图像花屏、彩色失真、灰度失真、对比度不良、亮度暗淡、图像灰暗等等故障都与此电路有关,维修人员在维修此类故障时往往的面对液晶屏图像束手无策,而介绍此电路、无疑对类似故障的分析提供了极大的帮助,目前在一般的期刊书籍介绍分析此电路的文章极少。什么是TFT屏偏压电路?现代的液晶电视都是采用TFT屏作为图像终端显示屏,由于我们现在的电视信号(包括各种视频信号)是专门为CRT显示而设计的,液晶屏和CRT的显示成像方式完全不同,液晶屏要显示专门为CRT而设计的电视信号,就必须对信号的排列顺序、时间关系进行转换,以便液晶屏能正确显示。

图像信号的转换,这是一个极其复杂、精确的过程;先对信号进行存储,然后根据信号的标准及液晶屏的各项参数进行分析计算,根据计算的结果在按规定从存储器中读取预存的像素信号,并按照计算的要求重新组合排列读取的像素信号,成为液晶屏显示适应的信号。这个过程把信号的时间过程、排列顺序都进行了重新的编排,并且要产生控制各个电路工作的辅助信号。重新编排的像素信号在辅助信号的协调下,施加于液晶屏正确的重现图像。

每一个液晶屏都必须有一个这样的转换电路,这个电路就是我们常说的“时序控制电路”或“T-CON(提康)电路”,也有称为“逻辑板电路”的。这个电路包括液晶屏周边的“行、列驱动电路”构成了一个液晶屏的驱动系统。也是一个独立的整体。这个独立的整体是由时序电路、存储电路、移位寄存器、锁存电路、D/A变换电路、译码电路、伽马(Gamma)电路(灰阶电压)等组成,这些电路

的正常工作也需要各种不同的工作电压,并且还要有一定的上电时序关系,不同的屏,不同的供电电压。为了保证此电路正常工作,一般对这个独立的驱动系统单独的设计了一个独立的开关电源供电(这个向液晶屏驱动系统供电的开关电源一般就称为:TFT偏压电路);由整机的主开关电源提供一个5V或12V电压,给这个开关电源供电,并由CPU控制这个开关电源工作;产生这个独立的驱动系统电路提供所需的各种电压,就好像我们的电视机是一个独立的系统他有一个单独的开关电源,DVD机是一个独立的系统他也有一个单独的开关电源一样。是非常重要也是故障率极高的部分(开关电源都是故障率最高的部分,要重点考虑)。图1所示是液晶屏驱动系统框图。从图中可以看出,其中的“TFT偏压供电开关电源”就是这个独立系统电路的供电电源它产生这个驱动系统电路需要的各种电压,有VDD、VDA、VGL和VGH电压供各电路用。

这个独立的液晶屏驱动电路的供电系统;主要产生4个液晶屏驱动电路所需的电压:

1 VDD屏驱动电路工作电压,类似一般模拟集成电路的VCC。一般为3.3V。

2 VGL 屏TFT薄膜开关MOS管的关断电压,一般为-5V。

3 VGH 屏TFT薄膜开关MOS管的开通电压,一般为20V~30V。

4 VDA 屏数据驱动电压,VDA经基准处理后,由伽马电路用以产生灰阶电压,一般为14V~20V。

以上电压不同的屏;电压值不同。这些输出的任一电压出现问题,都会出现不同的图像显示故障,可见其重要性。并且也是故障多发部位。也是液晶电视维修人员必须掌握的部分,这个电路在某些文章、资料里称为:液晶屏逻辑板TFT偏压电路;

TPS65161集成电路是美国德州仪器公司(Texas Instruments)出品的一款专门为32寸以上尺寸TFT液晶屏驱动电路提供偏置电压的开关电源芯片。内部有一个高于500K振荡频率的振荡激励电路,该芯片12V供电;可以支持4组经过稳压的输出电压;即VDD、VGL、VGH、VDA电压,特别是能提供较大的电流容量,并且电压幅度可以调整以适应不同类型的液晶屏。集成电路具有短路保护及过温度保护。下面对VDD、VDA、VGH、VGL产生的原理及过程进行分析,原理图就仍然采用上面作者绘制的电路原理图。(上面图4中原作者把Q2 P沟道误绘制成N沟道)。

VDD电压产生:

图3所示(仍旧采用原文图片序号)是TPS65161芯片VDD电压产生部分原理图;

在图3中,TPS65161内部的MOS管Q3、外部的LP2及DP3组成了一个串联型的开关电源,由TPS65161内部的振荡激励信号控制Q3开关电源工作。等效电

路如图3.1所示。

在图中;串联开关电源的开关管是集成电路TPS65161内部的Q3,工作过程如下;在T1时间:图3.2所示;集成电路的22脚输入12V电压经Q3、LP2流通向

负载供电,

由于LP2内部自感电势的作用(自感电势方向为:左正右负),由于流经LP2的电流线性的增长,输出端电压逐步上升,并且线性增长的电流在LP2内部以磁能的形式存储起来,图3.2中红色箭头所示是电流方向、蓝色箭头所示是LP2的自感电势方向。

在T2时间;输出端电压上升到3.3V时经过分压取样电路RP20、RP12、RP22、RP14组成的分压取样电路的取样电压反馈至TPS65161的稳压控制15脚,控制

Q3断开,这时12V输入电压形成的电流被切断;LP2内部的电流也被切断,电流被切断LP2内部存储的磁能也无法继续维持,磁能即迅速转换成方向为左负右正的感生电势(楞次定律)图3.3中蓝色箭头所示感生电势方向,这个左负右正的感生电势的方向正好继续维持着在T1时间流过RP23的电流方向,由于Q3的断开,这个左负右正的感生电势经过LP2、RP23、DP3(续流二极管)流通继续维持着对负载的供电。这就是VDD产生的过程,其中由于输出电压较低3.3V,续流二极管DP3采用了低压降的肖特基管,此管故障率比较高,维修过程中应特别加以注意,此管绝不是稳压管。

VDA电压的产生:

VDA电压是列驱动电路的数据驱动电压;该电压最终要经过一定的处理产生非线性的阶梯电压以控制液晶屏的分子不同扭曲角度,这个电压就叫灰阶电压,如果没有这个电压或者电压不正常,图像就会没有或者出现严重的层次失真(灰度失真)。不同特性的屏这个电压的高低不同,一般在14V至20V左右的范围内。

VDA电压是先由12V供电电压经过升压成为20V左右的V AA_FB电压(不能超过23V否则过压保护电路启控工作),再经过控制就成为VDA电压(V AA_FB 电压就是VDA电压)。原文的图4所示,该V AA_FB电压再经过QP1开关控制由L11输出VDA电压,原文中的图5所示

V AA_FB电压产生电路

V AA_FB电压产生电路由UP1(TPS65161)的1—5、28脚内部电路及外围电路构成,其电路如图4所示。

UPl(TPS65161)12脚为主升压转换器工作方式设置,决定其内部电路是工作在脉冲宽度调制或500/750kHz固定开关频率方式。本方案中,12脚经RP25(0Ω电阻)接12V输入电压,工作在750kHz固定开关频率。

主升压转换器有一个可调节的软启动电路,以防止在启动过程中的高涌流。软启动时间由连接到28脚的外部电容器CP26设置。28脚内部连接一恒流源,与内部电流限制与软启动脚电压成正比。在达到内部软启动的阈值电压时,比较器被释放电流限制。软启动电容器值愈大,软开始时间越长。

上电后,12V输入电压经CP5、CP6、LP3滤波后,一路加到DP1、CP7、CP8、CP9、CPl0组成的滤波电路,产生V AA_FB电压;另一路加到UPl(TPS65161)的4、5脚。V AA_FB电压经CPl6滤波后加到UPl(TPS65161)的3脚,3脚内接一个过电压保护开关Q2和过电压保护比较器,过电压保护比较器将3脚电压与内部基准电

压进行比较,当3脚电压上升到23V时,TPS65161内部驱动控制器关掉N通道MOSFET,只有输出电压低于过电压阈值后,内部驱动控制器才会再开始工作。

在上面的图4中,VDA电压是如何产生的?

图中的关键是LP3、Q1、DP1的组合是一个典型的并联型开关电源(图4所示),其中LP3是开关电源的储能电感,Q1是开关电源的开关管,DP1是开关电源的整流二极管。图4所示是组成的并联型开关电源的等效电路,集成电路TPS65161的1(FB)脚是这个并联型开关电源的稳压控制端,由输出端RP2、RP5、RP4、RP3组成的取样电路送来取样信号,控制激励Q1开关管激励信号的脉冲宽度,以达到稳压的目的。

并联型的开关电源一般都是升压型的,在这个并联型的开关电源中输出电压(V AA_FB)等于供电电压12V和LP3上面感生电势(ULP3)的叠加。

下面图4.1是上面图4 升压部分电路的等效电路图。

图4中所示12V的供电压经过LP3输入开关电源后由DP1输出近20V的VDA 电压。

工作原理及升压过程如图4所示:

集成电路TPS65161内部的激励电路向开关管提供激励开关信号;

在T1时间:如图所示;正的激励信控制Q1;Q1闭合导通;此时12V电源经LP3、Q1流通形成电流(图中红色箭头所示),LP3内部感生电势的方向为左正右负(如下图中蓝色箭头表示感生电势方向),感生电势对抗12V外加电势引起电流的增加(楞次定律);流过LP3的电流呈近似线性的逐步增大并且以磁能(集聚大量的磁力线)的形式存储在LP3内部。

在T2时间:图4.3所示;负的激励信号控制Q1;Q1截止断开;由于Q1的截止断开,12V流经LP3、Q1的电流被切断,LP3电流被切断;LP3在T1时间存储的磁能即无法维持(集聚的大量磁力线瞬间逃走),此时LP3因切割磁力线产生的感生电势ULP3,方向为左负右正,图4.3中蓝色箭头表示感生电势方向(楞次定律),LP3两端的感生电势为ULP3,这个感生电势的方向和12V外加电压正好是一个叠加的串联关系,叠加电压的幅度是:12V+ULP,这个叠加的电压正好符合二极管D1正向导通的方向,这个电压经过CP7等滤波后输出为V AA_FB,经过开关QP1控制输出为VDA电压。

由于供电电压是12V,那么设计电路时,可以控制LP3的电感量及Q1的导通占空比,使其LP3两端产生的感生电势ULP3为8V左右,这样12V+8V(ULP)=20V 这就是后面Gamma电路产生灰阶电压所需的驱动电压。

时序逻辑电路的分析方法

7.2 时序逻辑电路的分析方法 时序逻辑电路的分析:根据给定的电路,写出它的方程、列出状态转换真值表、画出状态转换图和时序图,而后得出它的功能。 7.2.1同步时序逻辑电路的分析方法 同步时序逻辑电路的主要特点:在同步时序逻辑电路中,由于所有触发器都由同一个时钟脉冲信号CP来触发,它只控制触发器的翻转时刻,而对触发器翻转到何种状态并无影响,所以,在分析同步时序逻辑电路时,可以不考虑时钟条件。 1、基本分析步骤 1)写方程式: 输出方程:时序逻辑电路的输出逻辑表达式,它通常为现态和输入信号的函数。 驱动方程:各触发器输入端的逻辑表达式。 状态方程:将驱动方程代入相应触发器的特性方程中,便得到该触发器的状态方程。 2)列状态转换真值表: 将电路现态的各种取值代入状态方程和输出方程中进行计算,求出相应的次态和输出,从而列出状态转换真值表。如现态的起始值已给定时,则从给定值开始计算。如没有给定时,则可设定一个现态起始值依次进行计算。 3)逻辑功能的说明: 根据状态转换真值表来说明电路的逻辑功能。 4)画状态转换图和时序图: 状态转换图:是指电路由现态转换到次态的示意图。 时序图:是在时钟脉冲CP作用下,各触发器状态变化的波形图。 5)检验电路能否自启动 关于电路的自启动问题和检验方法,在下例中得到说明。

2、分析举例 例、试分析下图所示电路的逻辑功能,并画出状态转换图和时序图。 解:由上图所示电路可看出,时钟脉冲CP加在每个触发器的时钟脉冲输入端上。因此,它是一个同步时序逻辑电路,时钟方程可以不写。 ①写方程式: 输出方程: 驱动方程: 状态方程: ②列状态转换真值表: 状态转换真值表的作法是: 从第一个现态“000”开始,代入状态方程,得次态为“001”,代入输出方程,得输出为“0”。 把得出的次态“001”作为下一轮计算的“现态”,继续计算下一轮的次态值和输出值。

时序逻辑电路习题解答

5-1 分析图所示时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图和时序图。 CLK Z 图 题 5-1图 解:从给定的电路图写出驱动方程为: 0012 10 21()n n n n n D Q Q Q D Q D Q ?=??=?? =?? e 将驱动方程代入D 触发器的特征方程D Q n =+1 ,得到状态方程为: 10012110 12 1()n n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q Q +++?=??=??=??e 由电路图可知,输出方程为 2 n Z Q = 根据状态方程和输出方程,画出的状态转换图如图题解5-1(a )所示,时序图如图题解5-1(b )所示。 题解5-1(a )状态转换图

1 Q 2/Q Z Q 题解5-1(b )时序图 综上分析可知,该电路是一个四进制计数器。 5-2 分析图所示电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图。A 为输入变量。 Y A 图 题 5-2图 解:首先从电路图写出驱动方程为: () 0110101()n n n n n D AQ D A Q Q A Q Q ?=? ?==+?? 将上式代入触发器的特征方程后得到状态方程 () 1011 10101()n n n n n n n Q AQ Q A Q Q A Q Q ++?=? ?==+?? 电路的输出方程为: 01n n Y AQ Q = 根据状态方程和输出方程,画出的状态转换图如图题解5-2所示

Y A 题解5-2 状态转换图 综上分析可知该电路的逻辑功能为: 当输入为0时,无论电路初态为何,次态均为状态“00”,即均复位; 当输入为1时,无论电路初态为何,在若干CLK 的作用下,电路最终回到状态“10”。 5-3 已知同步时序电路如图(a)所示,其输入波形如图 (b)所示。试写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图和时序图,并说明该电路的功能。 X (a) 电路图 1234CLK 5678 X (b)输入波形 图 题 5-3图 解:电路的驱动方程、状态方程和输出方程分别为: 0010110001101101 1, ,n n n n n n n n n n J X K X J XQ K X Q X Q XQ X Q XQ Q XQ XQ XQ Y XQ ++?==??==???=+=?? ?=+=+?= 根据状态方程和输出方程,可分别做出11 10,n n Q Q ++和Y 的卡诺图,如表5-1所示。由此 做出的状态转换图如图题解5-3(a)所示,画出的时序图如图题解5-3(b )所示。

(完整版)时序逻辑电路习题与答案

第12章时序逻辑电路 自测题 一、填空题 1.时序逻辑电路按状态转换情况可分为时序电路和时序电路两大类。 2.按计数进制的不同,可将计数器分为、和N进制计数器等类型。 3.用来累计和寄存输入脉冲个数的电路称为。 4.时序逻辑电路在结构方面的特点是:由具有控制作用的电路和具记忆作用电路组成。、 5.、寄存器的作用是用于、、数码指令等信息。 6.按计数过程中数值的增减来分,可将计数器分为为、和三种。 二、选择题 1.如题图12.1所示电路为某寄存器的一位,该寄存器为 。 A、单拍接收数码寄存器; B、双拍接收数码寄存器; C、单向移位寄存器; D、双向移位寄存器。 2.下列电路不属于时序逻辑电路的是。 A、数码寄存器; B、编码器; C、触发器; D、可逆计数器。 3.下列逻辑电路不具有记忆功能的是。 A、译码器; B、RS触发器; C、寄存器; D、计数器。 4.时序逻辑电路特点中,下列叙述正确的是。 A、电路任一时刻的输出只与当时输入信号有关; B、电路任一时刻的输出只与电路原来状态有关; C、电路任一时刻的输出与输入信号和电路原来状态均有关; D、电路任一时刻的输出与输入信号和电路原来状态均无关。 5.具有记忆功能的逻辑电路是。 A、加法器; B、显示器; C、译码器; D、计数器。 6.数码寄存器采用的输入输出方式为。 A、并行输入、并行输出; B、串行输入、串行输出; C、并行输入、串行输出; D、并行输出、串行输入。 三、判断下面说法是否正确,用“√"或“×"表示在括号 1.寄存器具有存储数码和信号的功能。( ) 2.构成计数电路的器件必须有记忆能力。( ) 3.移位寄存器只能串行输出。( ) 4.移位寄存器就是数码寄存器,它们没有区别。( ) 5.同步时序电路的工作速度高于异步时序电路。( ) 6.移位寄存器有接收、暂存、清除和数码移位等作用。() 思考与练习题 12.1.1 时序逻辑电路的特点是什么? 12.1.2 时序逻辑电路与组合电路有何区别? 12.3.1 在图12.1电路作用下,数码寄存器的原始状态Q3Q2Q1Q0=1001,而输入数码

时序逻辑电路的组成及分析方法案例说明

时序逻辑电路的组成及分析方法案例说明 一、时序逻辑电路的组成 时序逻辑电路由组合逻辑电路和存储电路两部分组成,结构框图如图5-1所示。图中外部输入信号用X (x 1,x 2,… ,x n )表示;电路的输出信号用Y (y 1,y 2,… ,y m )表示;存储电路的输入信号用Z (z 1,z 2,… ,z k )表示;存储电路的输出信号和组合逻辑电路的内部输入信号用Q (q 1,q 2,… ,q j )表示。 x x y 1 y m 图8.38 时序逻辑电路的结构框图 可见,为了实现时序逻辑电路的逻辑功能,电路中必须包含存储电路,而且存储电路的输出还必须反馈到输入端,与外部输入信号一起决定电路的输出状态。存储电路通常由触发器组成。 2、时序逻辑电路逻辑功能的描述方法 用于描述触发器逻辑功能的各种方法,一般也适用于描述时序逻辑电路的逻辑功能,主要有以下几种。 (1)逻辑表达式 图8.3中的几种信号之间的逻辑关系可用下列逻辑表达式来描述: Y =F (X ,Q n ) Z =G (X ,Q n ) Q n +1=H (Z ,Q n ) 它们依次为输出方程、状态方程和存储电路的驱动方程。由逻辑表达式可见电路的输出Y 不仅与当时的输入X 有关,而且与存储电路的状态Q n 有关。 (2)状态转换真值表 状态转换真值表反映了时序逻辑电路的输出Y 、次态Q n +1与其输入X 、现态Q n 的对应关系,又称状态转换表。状态转换表可由逻辑表达式获得。 (3)状态转换图

状态转换图又称状态图,是状态转换表的图形表示,它反映了时序逻辑电路状态的转换与输入、输出取值的规律。 (4)波形图 波形图又称为时序图,是电路在时钟脉冲序列CP的作用下,电路的状态、输出随时间变化的波形。应用波形图,便于通过实验的方法检查时序逻辑电路的逻辑功能。 二、时序逻辑电路的分析方法 1.时序逻辑电路的分类 时序逻辑电路按存储电路中的触发器是否同时动作分为同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路两种。在同步时序逻辑电路中,所有的触发器都由同一个时钟脉冲CP控制,状态变化同时进行。而在异步时序逻辑电路中,各触发器没有统一的时钟脉冲信号,状态变化不是同时发生的,而是有先有后。 2.时序逻辑电路的分析步骤 分析时序逻辑电路就是找出给定时序逻辑电路的逻辑功能和工作特点。分析同步时序逻辑电路时可不考虑时钟,分析步骤如下: (1)根据给定电路写出其时钟方程、驱动方程、输出方程; (2)将各驱动方程代入相应触发器的特性方程,得出与电路相一致的状态方程。 (3)进行状态计算。把电路的输入和现态各种可能取值组合代入状态方程和输出方程进行计算,得到相应的次态和输出。 (4)列状态转换表。画状态图或时序图。 (5)用文字描述电路的逻辑功能。 3.案例分析 分析图8.39所示时序逻辑电路的逻辑功能。 图8.39 逻辑电路 解:该时序电路的存储电路由一个主从JK触发器和一个T触发器构成,受统一的时钟CP控制,为同步时序逻辑电路。T触发器T端悬空相当于置1。 (1)列逻辑表达式。 输出方程及触发器的驱动方程分别为

液晶屏背光板工作原理电路图

液晶屏背光板工作原理电路图 一、前言随着液晶电视机销量的逐渐增多,需要投入更多的精力来研究液晶电视机的维修,而目前液晶电视机中背光板的维修量占有较大的比例,同时由于背光板是显示屏供应商供屏时自带的,供应商出于对技术的保密性,现在我们还拿不到背光板的电路图和IC资料,这对我们背光板的维修带来了很大的难处。为了改善我们的背光板修理,本文对背光板的通用工作原理及常见故障判断作一介绍,对网络维修具有一定的参考价值。本文的目的是想帮助网络提高维修技能,但由于我们对背光板的电路和维修了解得还不多,因此其中的一些观点可能有不准确或描述错误的地方,请大家指出来共同讨论,从而共同提高我们的维修水平,谢谢!二、背光板在液晶电视机中的作用背光板也称Inverter板即逆变器板,它的作用是将一个直流电压转变为多个交流电压,作为液晶屏灯管的工作电压,它的输入、输出连接框图如下图。背光板有三个输入信号,分别是供电电压、开机使能信号、亮度控制信号,其中供电电压由电源板提供,一般为直流24V(个别小屏幕为12V);开机使能信号ENA即开机控制电平由数字板提供,高电平3V时背光板工作,低电平0V 时背光板不工作;亮度控制信号DIM由数字板提供,它是一个0-3V的模拟直流电压,改变这它可以改变背光板输出交流电压的高低,从而改变灯管亮度。背光板有多个交流输出电压,一般为AC800V,每个交流电压供给一个灯 管。三、背光板工作原理方框图背光板电路由输入接口电路、PWM控制电路、MOS管导通与直流变换电路、LC振荡及高压输出回路、取样反馈电路等几部分组成,其工作原理 方框图:四、背光板各部分电路介绍1、输入接口电路1)供电输入电压输入接口电路中的供电输入电压一路直接加到MOS管导通电路,作

Moore型同步时序逻辑电路的设计与分析

实验九Moore型同步时序逻辑电路的分析与设计 22920132203686 薛清文周2下午实验 一.实验目的: 1.同步时序逻辑电路的分析与设计方法 2.D,JK触发器的特性机器检测方法。 2.掌握时序逻辑电路的测试方法。 3.了解时序电路自启动设计方法。 4.了解同步时序电路状态编码对电路优化作用。 二.实验原理: 二、 1.Moore同步时序逻辑电路的分析方法: 时序逻辑电路的分析,按照电路图(逻辑图),选择芯片,根据芯片管脚,在逻辑图上标明管脚号;搭接电路后,根据电路要求输入时钟信号(单脉冲信号或连续脉冲信号),求出电路的状态转换图或时序图(工作波形),从中分析出电路的功能。 2.Moore同步时序逻辑电路的设计方法: (1)分析题意,求出状态转换图。 (2)状态分析化简:确定等价状态,电路中的等价状态可合并为一个状态。(3)重新确定电路状态数N,求出触发器数n,触发器数按下列公式求:2n-1

时序逻辑电路练习题及答案

《时序逻辑电路》练习题及答案 [6.1] 分析图P6-1时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图,说明电路能否自启动。 图P6-1 [解] 驱动方程:311Q K J ==, 状态方程:n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q 13131311⊕=+=+; 122Q K J ==, n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q 12212112 ⊕=+=+; 33213Q K Q Q J ==,, n n n n Q Q Q Q 12313 =+; 输出方程:3Q Y = 由状态方程可得状态转换表,如表6-1所示;由状态转换表可得状态转换图,如图A6-1所示。电路可以自启动。 表6-1 n n n Q Q Q 123 Y Q Q Q n n n 111213+++ n n n Q Q Q 123 Y Q Q Q n n n 1112 13+++ 0 00 00 1 010 01 1 0010 0100 0110 1000 100 10 1 110 11 1 000 1 011 1 010 1 001 1 图A6-1 电路的逻辑功能:是一个五进制计数器,计数顺序是从0到4循环。 [6.2] 试分析图P6-2时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图。A 为输入逻辑变量。 图P6-2

[解] 驱动方程:21 Q A D =, 2 12Q Q A D = 状态方程:n n Q A Q 21 1 =+, )(122112n n n n n Q Q A Q Q A Q +==+ 输出方程:21Q Q A Y = 表6-2 由状态方程可得状态转换表,如表6-2所示;由状态转换表 可得状态转换图,如图A6-2所示。 电路的逻辑功能是:判断A 是否连续输入四个和四个以上“1” 信号,是则Y=1,否则Y=0。 图A6-2 [6.3] 试分析图P6-3时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图,检查电路能否自启动。 图P6-3 [解] 321Q Q J =,11=K ; 12Q J =,312Q Q K =; 23213Q K Q Q J ==, =+11n Q 32Q Q ·1Q ; 211 2 Q Q Q n =++231Q Q Q ; 3232113Q Q Q Q Q Q n +=+ Y = 32Q Q 电路的状态转换图如图A6-3所示,电路能够自启动。 图A6-3 [6.4] 分析图P6-4给出的时序电路,画出电路的状态转换图,检查电路能否自启动,说明电路实现的功能。A 为输入变量。 n n Q AQ 12 Y Q Q n n 1 112++ 000 00 1 010 01 1 100 11 1 110 10 1 010 100 110 00 1 11 1 100 010 000

时序逻辑电路习题

触发器 一、单项选择题: (1)对于D触发器,欲使Q n+1=Q n,应使输入D=。 A、0 B、1 C、Q D、 (2)对于T触发器,若原态Q n=0,欲使新态Q n+1=1,应使输入T=。 A、0 B、1 C、Q (4)请选择正确的RS触发器特性方程式。 A、 B、 C、 (约束条件为) D、 (5)请选择正确的T触发器特性方程式。 A、 B、 C、 D、 (6)试写出图所示各触发器输出的次态函数(Q )。 n+1 A、 B、 C、 D、 (7)下列触发器中没有约束条件的是。 A、基本RS触发器 B、主从RS触发器 C、同步RS触发器 D、边沿D触发器 二、多项选择题: (1)描述触发器的逻辑功能的方法有。 A、状态转换真值表 B、特性方程 C、状态转换图 D、状态转换卡诺图 (2)欲使JK触发器按Q n+1=Q n工作,可使JK触发器的输入端。

A、J=K=0 B、J=Q,K= C、J=,K=Q D、J=Q,K=0 (3)欲使JK触发器按Q n+1=0工作,可使JK触发器的输入端。 A、J=K=1 B、J=0,K=0 C、J=1,K=0 D、J=0,K=1 (4)欲使JK触发器按Q n+1=1工作,可使JK触发器的输入端。 A、J=K=1 B、J=1,K=0 C、J=K=0 D、J=0,K=1 三、判断题: (1)D触发器的特性方程为Q n+1=D,与Q 无关,所以它没有记忆功能。() n (2)同步触发器存在空翻现象,而边沿触发器和主从触发器克服了空翻。 () (3)主从JK触发器、边沿JK触发器和同步JK触发器的逻辑功能完全相同。() (8)同步RS触发器在时钟CP=0时,触发器的状态不改变( )。 (9)D触发器的特性方程为Q n+1=D,与Q n无关,所以它没有记忆功能( )。 (10)对于边沿JK触发器,在CP为高电平期间,当J=K=1时,状态会翻转一次( )。 四、填空题: (1)触发器有()个稳态,存储8位二进制信息要 ()个触发器。 (2)在一个CP脉冲作用下,引起触发器两次或多次翻转的现象称为触发器的(),触发方式为()式或()式的触发器不会出现这种现象。 (3)按逻辑功能分,触发器有()、()、()、()、()五种。 (4)触发器有()个稳定状态,当=0,=1时,称为()状态。 时序逻辑电路 一、单项选择题: (2)某512位串行输入串行输出右移寄存器,已知时钟频率为4MHZ,数据从输入端到达输出端被延迟多长时间? A、128μs B、256μs C、512μs D、1024μs (3)4个触发器构成的8421BCD码计数器共有()个无效状态。 A、6 B、8 C、10 D、4 (4)四位二进制计数器模为 A、小于16 B、等于16 C、大于16 D、等于10 (5)利用异步预置数端构成N进制加法计数器,若预置数据为0,则应将()所对应的状态译码后驱动控制端。 A、N B、N-1 C、N+1 (7)采用集成中规模加法计数器74LS161构成的电路如图所示,选择正确答案。 A、十进制加法计数器 B、十二进制加法计数器

实验十 Moore型同步时序逻辑电路的分析与设计

实验十Moore型同步时序逻辑电路的分析与设计 一.实验目的: 1.同步时序逻辑电路的分析与设计方法 2.掌握时序逻辑电路的测试方法。 二.实验原理: 1.Moore同步时序逻辑电路的分析方法: 时序逻辑电路的分析,按照电路图(逻辑图),选择芯片,根据芯片管脚,在逻辑图上标明管脚号;搭接电路后,根据电路要求输入时钟信号(单脉冲信号或连续脉冲信号),求出电路的状态转换图或时序图(工作波形),从中分析出电路的功能。 2.Moore同步时序逻辑电路的设计方法: (1)分析题意,求出状态转换图。 (2)状态分析化简:确定等价状态,电路中的等价状态可合并为一个状态。(3)重新确定电路状态数N,求出触发器数n,触发器数按下列公式求:2n-1

(7)利用卡诺图如图2,求状态方程、驱动方程。 (8)自启动检验:将各无效状态代入状态方程,分析状态转换情况,画出完整的 状态转换图,如图3所示,检查是否能自启动。

1602液晶显示计算器电路图及程序

#include #include #include #include unsigned char code Error[]={"error"}; unsigned char code Systemerror[]={"system error"}; unsigned char code Lcd[]={"lcd calculate"}; char str[16]; sbit RS=P2^0; sbit RW=P2^1; sbit E=P2^2; sbit BF=P0^7; /*********************** 函数功能:延时1ms ***********************/ void delay1ms() { unsigned char i,j; for (i=0;i<10;i++) for (j=0;j<33;j++) ; } /************************ 函数功能:延时n毫秒 入口参数:n ************************/ void delaynms(unsigned char n) { unsigned char i; for (i=0;i

第5章 时序逻辑电路思考题与习题题解

思考题与习题题解 5-1填空题 (1)组合逻辑电路任何时刻的输出信号,与该时刻的输入信号有关;与电路原来所处的状态无关;时序逻辑电路任何时刻的输出信号,与该时刻的输入信号有关;与信号作用前电路原来所处的状态有关。 (2)构成一异步n2进制加法计数器需要 n 个触发器,一般将每个触发器接成计数或T’型触发器。计数脉冲输入端相连,高位触发器的 CP 端与邻低位Q端相连。 (3)一个4位移位寄存器,经过 4 个时钟脉冲CP后,4位串行输入数码全部存入寄存器;再经过 4 个时钟脉冲CP后可串行输出4位数码。 (4)要组成模15计数器,至少需要采用 4 个触发器。 5-2 判断题 (1)异步时序电路的各级触发器类型不同。(×)(2)把一个5进制计数器与一个10进制计数器串联可得到15进制计数器。(×)(3)具有 N 个独立的状态,计满 N 个计数脉冲后,状态能进入循环的时序电路,称之模N计数器。(√)(4)计数器的模是指构成计数器的触发器的个数。(×) 5-3 单项选择题 (1)下列电路中,不属于组合逻辑电路的是(D)。 A.编码器 B.译码器 C. 数据选择器 D. 计数器 (2)同步时序电路和异步时序电路比较,其差异在于后者( B )。 A.没有触发器 B.没有统一的时钟脉冲控制 C.没有稳定状态 D.输出只与内部状态有关 (3)在下列逻辑电路中,不是组合逻辑电路的有( D )。 A.译码器 B.编码器 C.全加器 D.寄存器 (4)某移位寄存器的时钟脉冲频率为100KHz,欲将存放在该寄存器中的数左移8位,完成该操作需要(B)时间。 A.10μS B.80μS C.100μS D.800ms (5)用二进制异步计数器从0做加法,计到十进制数178,则最少需要( C )个触发器。 A.6 B.7 C.8 D.10 (6)某数字钟需要一个分频器将32768Hz的脉冲转换为1HZ的脉冲,欲构成此分频器至少需要(B)个触发器。 A.10 B.15 C.32 D.32768 (7)一位8421BCD码计数器至少需要(B)个触发器。 A.3 B.4 C.5 D.10

大屏幕液晶显示屏背光灯及高压驱动电路原理与维修(一

大屏幕液晶显示屏背光灯及高压驱动电路原理及电路分析(一) (目前液晶电视的销量和社会保有量非常大,液晶电视的维修资料奇缺,而液晶电视的背光灯高压驱动电路又是液晶电视中极易发生故障的部位,它类似于CRT电视的行扫描电路,是高压大电流电路,其故障率不低于CRT电视的行扫描电路。目前对于该部分的原理电路分析维修的资料很少,该文对于背光灯管及驱动电路的特性、构造、组成、要求、电路原理分析比较详尽,以帮助维修人员更加深刻的理解液晶电视背光灯驱动电路,为下一步维修打好基础) 液晶电视的显示屏是属于被动发光型的显示器件,液晶屏自身不发光,它需要借助背光灯来实现屏的发光,即背光灯管发出光线通过液晶屏透射出来,利用液晶的分子在电场作用下控制通过的光线(对光进行调制)以形成图像,所以一块液晶屏工作成像必须配上背光源才能成为一个完整的显示屏,要显示色彩丰富的优质图像,要求背光灯的光谱范围要宽,接近日光色以便最大限度的展现自然界的各种色彩。目前的液晶屏背光灯,一般采用的是光谱范围较好的冷阴极荧光灯(cold cathode fluorescent lamp;CCFL)作为背光光源。 大屏幕的液晶电视要保证有足够的亮度、对比度和整个屏幕亮度的均匀性,均采用多灯管系统,32寸屏一般采用16只灯管,47寸屏一般采用24只灯管。耗电量每只灯管约为为8W计算,一台32寸屏的液晶电视背光灯耗电量达到130W,一台47寸的液晶电视背光灯的耗电量达到近200W(加上其它电路耗电,一台32寸屏的液晶电视耗电量在200W左右) 冷阴极荧光灯的构造和工作原理 冷阴极荧光灯CCFL是气体放电发光器件,其构造类似常用的日光灯,不同的是采用镍﹑钽和锆等金属做成的无需加热即可发射电子的电极——冷阴极来代替钨丝等热阴极,灯管内充有低气压汞气,在强电场的作用下,冷阴极发射电子使灯管内汞原子激发和电离,产生灯管电流并辐射出253.7nm紫外线,紫外线再激发管壁上的荧光粉涂层而发光,图1。 冷阴极荧光灯的特性 冷阴极荧光灯是一个高非线性负载,它的触发(启动)电压一般是三倍于工作(维持)电压,(电压值的大小和灯管的长度和直径有关)冷阴极荧光灯在开始启动时,当电压还没有达到触发值(1200~1600V)时,灯管呈正电阻(数兆欧),一旦达到触发值,灯管内部产生电离放电产生电流,此时电流增加,灯管两端电压下降呈负阻特性 图2,所以冷阴极荧光灯触发点亮后,在电路上必须有限流装置,把灯管工作电流限制在一个额定值上,否则会因为电流过大烧毁灯管,电流过小点亮又难以维持。

同步时序逻辑电路的分析方法

时序逻辑电路的分析方法 时序逻辑电路的分析:根据给定的电路,写出它的方程、列出状态转换真值表、画出状态转换图和时序图,而后得出它的功能。 同步时序逻辑电路的分析方法 同步时序逻辑电路的主要特点:在同步时序逻辑电路中,由于所有触发器都由同一个时钟脉冲信号CP来触发,它只控制触发器的翻转时刻,而对触发器翻转到何种状态并无影响,所以,在分析同步时序逻辑电路时,可以不考虑时钟条件。 1、基本分析步骤 1)写方程式: 输出方程:时序逻辑电路的输出逻辑表达式,它通常为现态和输入信号的函数。 驱动方程:各触发器输入端的逻辑表达式。 状态方程:将驱动方程代入相应触发器的特性方程中,便得到该触发器的状态方程。 2)列状态转换真值表: 将电路现态的各种取值代入状态方程和输出方程中进行计算,求出相应的次态和输出,从而列出状态转换真值表。如现态的起始值已给定时,则从给定值开始计算。如没有给定时,则可设定一个现态起始值依次进行计算。 3)逻辑功能的说明: 根据状态转换真值表来说明电路的逻辑功能。 4)画状态转换图和时序图: 状态转换图:是指电路由现态转换到次态的示意图。 时序图:是在时钟脉冲CP作用下,各触发器状态变化的波形图。 5)检验电路能否自启动 关于电路的自启动问题和检验方法,在下例中得到说明。

2、分析举例 例、试分析下图所示电路的逻辑功能,并画出状态转换图和时序图。 解:由上图所示电路可看出,时钟脉冲CP加在每个触发器的时钟脉冲输入端上。因此,它是一个同步时序逻辑电路,时钟方程可以不写。 ①写方程式: 输出方程: 驱动方程: 状态方程: ②列状态转换真值表: 状态转换真值表的作法是: 从第一个现态“000”开始,代入状态方程,得次态为“001”,代入输出方程,得输出为“0”。

数字逻辑几个时序逻辑电路例题

《时序逻辑电路》练习题及答案 []分析图时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、 状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图,说明电路能否自启动。 图 [解] 驱动方程:3 1 1 Q K J= =,状态方程:n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q 1 3 1 3 1 3 1 1 ⊕ = + = + ; 1 2 2 Q K J= =,n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q 1 2 2 1 2 1 1 2 ⊕ = + = + ; 3 3 2 1 3 Q K Q Q J= =,,n n n n Q Q Q Q 1 2 3 1 3 = + ; 输出方程:3 Q Y= 由状态方程可得状态转换表,如表所示;由状态转换表可得状态转换图,如图所示。电路可以自启动。 表 n n n Q Q Q 1 2 3 Y Q Q Q n n n1 1 1 2 1 3 + + +n n n Q Q Q 1 2 3 Y Q Q Q n n n1 1 1 2 1 3 + + + 000 001 010 011 0010 0100 0110 1000 100 101 110 111 0001 0111 0101 0011 图 电路的逻辑功能:是一个五进制计数器,计数顺序是从0到4循环。

[]试分析图时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出 电路的状态转换图。A为输入逻辑变量。 图 [解] 驱动方程:2 1 Q A D=, 2 1 2 Q Q A D= 状态方程: n n Q A Q 2 1 1 = + , ) ( 1 2 2 1 1 2 n n n n n Q Q A Q Q A Q+ = = + 输出方程:2 1 Q Q A Y=表 由状态方程可得状态转换表,如表所示;由状态转换表可得 状态转换图,如图所示。 电路的逻辑功能是:判断A是否连续输入四个和四个以上 “1”信号,是则Y=1,否则Y=0。 图 []试分析图时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图,检查电路能否自启动。 图 [解] 3 2 1 Q Q J=,1 1 = K; 1 2 Q J=, 3 1 2 Q Q K=; 2 3 2 1 3 Q K Q Q J= =, = +1 1 n Q 3 2 Q Q· 1 Q; 2 1 1 2 Q Q Q n= + +2 3 1 Q Q Q; 3 2 3 2 1 1 3 Q Q Q Q Q Q n+ = + Y = 3 2 Q Q 电路的状态转换图如图所示,电路能够自启动。 n n Q AQ 1 2 Y Q Q n n1 1 1 2 + + 000 001 010 011 100 111 110 101 010 100 110 001 111 100 010 000

液晶显示屏背光驱动集成电路工作原理

液晶显示屏背光驱动集成电路工作原理

对“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”一文的一点看法(此文为技术探讨) 在国内某知名刊物2010年12月份期刊看到一篇关于介绍液晶屏逻辑板TFT偏压电路的文章,文章的标题是:“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”这是一篇选题极好的文章、目前液晶电视出现的极大部分屏幕故障例如:图像花屏、彩色失真、灰度失真、对比度不良、亮度暗淡、图像灰暗等等故障都与此电路有关,维修人员在维修此类故障时往往的面对液晶屏图像束手无策,而介绍此电路、无疑对类似故障的分析提供了极大的帮助,目前在一般的期刊书籍介绍分析此电路的文章极少。 什么是TFT屏偏压电路?现代的液晶电视都是采用TFT屏作为图像终端显示屏,由于我们现在的电视信号(包括各种视频信号)是专门为CRT显示而设计的,液晶屏和CRT的显示成像方式完全不同,液晶屏要显示专门为CRT而设计的电视信号,就必须对信号的结构、像素排列顺序、时间关系进行转换,以便液晶屏能正确显示。 图像信号的转换,这是一个极其复杂、精确的过程;先对信号进行存储,然后根据信号的标准及液晶屏的各项参数进行分析计算,根据计算的结果在按规定从存储器中读取预存的像素信号,并按照计算的要求重新组合排列读取的像素信号,成为液晶屏显示适应的信号。这个过程把信号的时间过程、排列顺序都进行了重新的编排,并且要产生控制各个电路工作的辅助信号。重新编

排的像素信号在辅助信号的协调下,施加于液晶屏正确的重现图像。 每一个液晶屏都必须有一个这样的转换电路,这个电路就是我们常说的“时序控制电路”或“T-CON(提康)电路”,也有称为“逻辑板电路”的。这个电路包括液晶屏周边的“行、列驱动电路”构成了一个液晶屏的驱动系统。也是一个独立的整体。这个独立的整体是由时序电路、存储电路、移位寄存器、锁存电路、D/A变换电路、译码电路、伽马(Gamma)电路(灰阶电压)等组成,这些电路的正常工作也需要各种不同的工作电压,并且还要有一定的上电时序关系,不同的屏,不同的供电电压。为了保证此电路正常工作,一般对这个独立的驱动系统单独的设计了一个独立的开关电源供电(这个向液晶屏驱动系统供电的开关电源一般就称为:TFT偏压电路);由整机的主开关电源提供一个5V或12V电压,给这个开关电源供电,并由CPU控制这个开关电源工作;产生这个独立的驱动系统电路提供所需的各种电压,就好像我们的电视机是一个独立的系统他有一个单独的开关电源,DVD机是一个独立的系统他也有一个单独的开关电源一样。是非常重要也是故障率极高的部分(开关电源都是故障率最高的部分,要重点考虑)。图1所示是液晶屏驱动系统框图。从图中可以看出,其中的“TFT偏压供电开关电源”就是这个独立系统电路的供电电源它产生这个驱动系统电路需要的各种电压,有VDD、VDA、VGL和VGH电压供各电路用。

《时序逻辑电路》练习题及答案

《时序逻辑电路》练习题及答案 []分析图P6-1 时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图,说明电路能否自启动。 图P6-1 [解] 驱动方程:3 1 1 Q K J= =,状态方程:n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q 1 3 1 3 1 3 1 1 ⊕ = + = + ; 1 2 2 Q K J= =,n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q 1 2 2 1 2 1 1 2 ⊕ = + = + ; # 3 3 2 1 3 Q K Q Q J= =,,n n n n Q Q Q Q 1 2 3 1 3 = + ; 输出方程:3 Q Y= 由状态方程可得状态转换表,如表6-1所示;由状态转换表可得状态转换图,如图A6-1所示。电路可以自启动。 表6-1 n n n Q Q Q 1 2 3 Y Q Q Q n n n1 1 1 2 1 3 + + +n n n Q Q Q 1 2 3 , Y Q Q Q n n n1 1 1 2 1 3 + + + 000 001 010 011 0010 0100 0110 — 1000 100 101 110 111 0001 0111 0101 ; 0011 图A6-1 电路的逻辑功能:是一个五进制计数器,计数顺序是从0到4循环。 []试分析图P6-2时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图。A为输入逻辑变量。 #

图P6-2 [解] 驱动方程:2 1 Q A D=, 2 1 2 Q Q A D= 状态方程: n n Q A Q 2 1 1 = + , ) ( 1 2 2 1 1 2 n n n n n Q Q A Q Q A Q+ = = + 输出方程:2 1 Q Q A Y=表6-2 @ 由状态方程可得状态转换表,如表6-2所示;由状态转换表 可得状态转换图,如图A6-2所示。 电路的逻辑功能是:判断A是否连续输入四个和四个以上 “1”信号,是则Y=1,否则Y=0。 图A6-2 []试分析图P6-3时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图,检查电路能否自启动。 、 图P6-3 [解] 3 2 1 Q Q J=,1 1 = K; 1 2 Q J=, 3 1 2 Q Q K=; 2 3 2 1 3 Q K Q Q J= =, = +1 1 n Q 3 2 Q Q· 1 Q; 2 1 1 2 Q Q Q n= + +2 3 1 Q Q Q; 3 2 3 2 1 1 3 Q Q Q Q Q Q n+ = + Y = 3 2 Q Q 电路的状态转换图如图A6-3所示,电路能够自启动。 ' 图A6-3 n n Q AQ 1 2 Y Q Q n n1 1 1 2 + + 000 < 001 010 011 100 111 110 101 010 $ 100 110 001 111 100 010 000

时序逻辑电路习题集答案

第六章时序逻辑电路 6.1 基本要求 1. 正确理解组合逻辑电路、时序逻辑电路、寄存器、计数器、同步和异步、计数和分 频等概念。 2. 掌握时序逻辑电路的分析方法,包括同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路。 3. 熟悉寄存器的工作原理、逻辑功能和使用。 4. 掌握二进制、十进制计数器的构成原理。能熟练应用集成计数器构成任意进制计数 器。 5. 掌握同步时序逻辑电路的设计方法。 6.2自测题 一、填空题 1.数字电路按照是否有记忆功能通常可分为两类:、。 2.由四位移位寄存器构成的顺序脉冲发生器可产生个顺序脉冲。 3.时序逻辑电路按照其触发器是否有统一的时钟控制分为时序电路和时序电路。 4. 用D触发器来构成12进制计数器,需要个D触发器。 二、选择题 1.同步计数器和异步计数器比较,同步计数器的显著优点是。 A.工作速度高 B.触发器利用率高 C.电路简单 D.不受时钟CP控制。 2.把一个五进制计数器与一个四进制计数器串联可得到进制计数器。 A.4 B.5 C.9 D.20 3. N个触发器可以构成最大计数长度(进制数)为的计数器。 A.N B.2N C.N2 D.2N 4. N个触发器可以构成能寄存位二进制数码的寄存器。 A.N-1 B.N C.N+1 D.2N 5.五个D触发器构成环形计数器,其计数长度为。 A.5 B.10 C.25 D.32 6.同步时序电路和异步时序电路比较,其差异在于后者。 A.没有触发器 B.没有统一的时钟脉冲控制 C.没有稳定状态 D.输出只与内部状态有关 7.一位8421BCD码计数器至少需要个触发器。 A.3 B.4 C.5 D.10 8.欲设计0,1,2,3,4,5,6,7这几个数的计数器,如果设计合理,采用同步二进制计数器,最少应使用级触发器。 A.2 B.3 C.4 D.8 9.8位移位寄存器,串行输入时经个脉冲后,8位数码全部移入寄存器中。 A.1 B.2 C.4 D.8 10.用二进制异步计数器从0做加法,计到十进制数178,则最少需要个触发器。 A.2 B.6 C.7 D.8 E.10 11.某电视机水平-垂直扫描发生器需要一个分频器将31500H Z的脉冲转换为60H Z的脉冲,欲构成此分频器至少需要个触发器。

LCD液晶显示屏工作原理

LCD 液晶显示屏工作原理 一、工作原理和概念术语 1、液晶显示屏的工作原理 液晶(Liquid Crystal ):是一种介于固态和液态之间的具有规则性分子排列,及晶体的光学各向异性的有机化合物,液晶在受热到一定温度的时候会呈现透明状的液体状态,而冷却则会出现结晶颗粒的混浊固体状态,因为物理上具有液体与晶体的特性,故称之为“液晶”。 液晶显示器LCD (Liquid Crystal Display ):是新型平板显示器件。显示器中的液晶体并不发光,而是控制外部光的通过量。当外部光线通过液晶分子时,液晶分子的排列扭曲状态不同,使光线通过的多少就不同,实现了亮暗变化,可重现图像。液晶分子扭曲的大小由加在液晶分子两边的电压差的大小决定。因而可以实现电到光的转换。即用电压的高低控制光的通过量,从而把电信号转换成光像。 (1)、液晶分子的电-光特性(如图2-1所示) (2)、液晶的电光控制特性(如图2-2所示) (a) (光 光控制电压010 9050%液晶显示器的电光特性(常暗模式) 101009050%b )液晶显示器的电光特性(常亮模式) 液晶显示器的电光控制特性 图中Uth —阈值电压(临界电压);Usat —饱和电压 透过率透过率控制电压 图2-1液晶的电-光特性图 图2-2 旋光性

(3)、 液晶分子排列状态的改变可实现对光的控制 液晶分子在偏光板间排列成多层,在不同层间, 液晶分子的长轴沿偏光板平行平面连续扭转90°,与偏光板的偏振光方向一致的偏振光,垂直射向无外加电场的液晶分子时,入射光将因其偏振方向随液晶分子轴的扭曲而旋转射出。故称为扭曲向列型液晶显示器。 当给液晶层施以某一电压差时,液晶分子会改变它的初始排列状态而不扭转,不改变光的极化方向,因此经过液晶的光会被第二层偏光片吸收而整个结构呈现不透光的状态。 2、概念和术语 (1)、光学的各向异性 液晶的特有性质,改变液晶两端电压,可改变液晶某一方向折射出的光的大小 (2)、偏振片(器) 只能在特定方向上透过光线的器件 (3)、像素、子像素、节距、分辨率(如图2-3所示) (4)、视角 当背光源的入射光通过偏极片、液晶后,输出光便具备了特定的方向特性,假如从一个非常斜的角度观看一个全白的画面,我们可能会看到黑色或是色彩失真。这个效应在某些场合有用,但在大部分的应用上是我们不希望要的。制造商们已经花了很多时间来试图改善液晶显示器的视角特性,有数种广视角技术被提出:IPS(IN-PLANE -SWITCHING 、MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL ALIGNMENT)、TN+FILM 。 这些技术都能把液晶显示器的视角增加到160度,甚至更多,就如同CRT 屏幕的视角特性一样。最大视角的定义是对比值至少能达到10:1的视角(通常有四个方向,上/下/左/右),如图2-4。 平板显示器的象素结构 绿、蓝三个组成一个像1024 列) 图2-3 平板显示器的像素结构 水平视角 显示器件的视角 图2-4 显示器件的视角

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