灰度高压驱动芯片HV632的结构原理
HV632的结构原理
HV632的结构框图如图2所示。根据结构图简述其工作原理:8位二进制总线数据通过D1~D8口输入到Data Latch(数据锁存器)中,在移位时钟(Shift Clock)的上下沿分别进行锁存,每16个Shift Clock脉冲为一组,因此可以锁存32个8位二进制数据,在第一个Shift Clock脉冲的上升(或下降)沿读入的数据锁存到Data Latch1,并与高压输出HVout1相对应,依此类推,最后一个8位二进制数据锁存到Data Latch32中,并与高压输出HVout32相对应。每一个数据锁存器锁存的数据都会在Comparator(比较器)中与8 B Counter(8位计数器)的输出进行比较,当锁存器中的数据与8位计数器的输出相匹配时,高压输出HVout跳变。因为该8位计数器是一个可逆计数器,所以在一个完整的可逆计数周期内,会有两次相匹配的情况,随着D~D8输入的不同,输出的脉冲宽度会随之改变,从而达到脉宽调制的作用。
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20140213/230759_1_0.jpg)
Logic部分
图2所示的HV632结构框图中含有2个Logic部分,其中一部分指的是连接比较器和异或门的逻辑部分,该部分的电路实际上就是一个带有置位功能边沿的D触发器,置位信号通过BLANK作用,BLANK为高时,高压输出全为低电平。另外,BLANK在计数器中也有作用,因此,在介绍该芯片引脚功能时指出,BLANK信号具有重置计数器和高压输出的功能。Logic的另一部分指的是连接有输入信号CSI和Shiftclk,输出信号CSO的部分。该电路的作用就是实现片选信号的输入与输出,每一个输入信号CSI脉冲的到来,都会产生一个片选输出脉冲,每一个CSI和CSO信号之间都相隔16个Shift Clock脉冲,又因为Shift Clock是双沿触发,从而在一组CSI和CSO信号之间能够读入32个8位二进制数据,实现32通道的输出。该结构的仿真波形如图3所示。
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20140213/230759_1_1.jpg)
高压输出部分
高压输出部分实现了低压驱动高压,其电路是模拟的,因此,利用Spice语言进行了描述和模拟,最终结果显示,该电路确实实现了低压驱动高压。其结构利用Spice语言描述如下:
仿真结果见图4。
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20140213/230759_1_2.jpg)
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20140213/230759_1_3.jpg)
输入信号存在这样的逻辑关系A=C=~B,这是由和该结构相连的前一个逻辑结构的输出决定的,3个输入信号的电位最高均不超过5 V。由图可以看出,当A为高电平时,输出Y=0;当A为低电平时,输出Y=Vpp,Vpp为80 V高压,由此实现了低压驱动高压。
其他部分
Data Latch(数据锁存器)采用由二选一选择器组成的边沿D触发器实现数据锁存:在CP的下降沿到来时,输出Q随着输入D的变化而变化;在CP的上升沿到来时,起到锁存作用。该数据锁存器结构简单,便于集成。
8b Counter(8位计数器)是一种以二选一选择器组成的触发器作为其主体、带有加减控制模块的单时钟结构8位可逆计数器,具有异步置位功能。其置位信号就是BLANK,高电平有效。
2HV632输出波形
图5所示即为HV632芯片的输出波形,图中D8~D1即为8 b Counter所输出的8位计数结果,仿真时8位数据总线的输入DS-D1选11111101,在t1时刻,计数器的输出为00000010,正好是8位输入信号的取反,此时,这两组信号相匹配,输出HVOUT22跳变。又由于计数器是可逆计数器,当D8-D1减到00000000后又再由00000000递增,直到加到00000010,即t2时刻时再次匹配,这时HVOUT22又跳变。由图中可以看出,t1到t2这段时间的脉冲宽度是由8位总线输入决定的,随着DS-D1的输入的不同,输出的脉冲宽度会随之进行改变,从而达到脉宽调制的作用。
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20140213/230759_1_4.jpg)
结语
HV632适用于平板显示器,例如FED(场致发光显示器),支持较高显示分辨率的脉宽调制灰度转换。HV632不仅适用于FED,还适用于聚合体液晶、真空荧光管和电致发光,他还适用于高数据率的显示应用,特别适合需要达到20 MHz以上和高速率和输出电压在12~80 V之间的产品上。使用HV632还可减少总的元件数目,节省空间,同时还可减少损耗、发热量以及费用等。
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