液晶電視機(jī)的原理淺析

吳紅平

（湖南理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 湘潭 411100）

液晶電視機(jī)正逐步進(jìn)入家庭，各媒體上就有關(guān)液晶電視選購(gòu)（以及維修）的話題也開(kāi)始多了起來(lái)，這是一件好事，便于互相交流，增進(jìn)電視維修人員的知識(shí)和技能，讓維修人員逐步掌握液晶電視的維修。但是也看到一些不夠準(zhǔn)確的觀點(diǎn)，可能會(huì)引起一些誤解。［1］對(duì)這些問(wèn)題的誤解，來(lái)源于對(duì)液晶電視機(jī)的原理不甚了解，因此本文以長(zhǎng)虹 LP06液晶電視機(jī)為例，介紹了液晶電視機(jī)的原理。

1 整機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成

整個(gè)電路方案基于PW113芯片作為數(shù)字映像信號(hào)處理中心進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，分包使用VPC3230D芯片對(duì)視頻進(jìn)行處理，MSP3440進(jìn)行芯片對(duì)音頻進(jìn)行處理，由AD9883A芯片對(duì)模擬RGB VGA信號(hào)進(jìn)行處理，由SII161B芯片對(duì)數(shù)字DVI信號(hào)進(jìn)行處理，經(jīng)緩沖選擇切換后，送入PW113進(jìn)行映像處理和格式變換，最后通過(guò)DS90CF383A進(jìn)行LVDS上屏信號(hào)格式變換，PW113內(nèi)帶MCU，程序采用外掛FLASH ROM的方式。PW113芯片作為本系統(tǒng)的核心進(jìn)行映像處理和上屏的Scaling變換，采用208－pin PQFP貼片封裝，其特點(diǎn)如下：①可輸入的最高像素為 UXGA（1 600×1 200），輸出的最高像素為SXGA（1 280×1 024）；②具有高質(zhì)量的國(guó)際上獲獎(jiǎng)的擴(kuò)展和壓縮變換方式；③嵌入式的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)；④支持4∶3、16∶9的顯示格式；⑤智能化輸入信號(hào)模式自動(dòng)識(shí)別；⑥內(nèi)藏80186MCU；⑦支持ITU－R656/R601 YUV格式輸入；⑧可實(shí)現(xiàn)Ypbpr/YCbCr/YUV－TO－RGB的色度空間轉(zhuǎn)換；⑨位圖方式OSD，具有16色控制；⑩對(duì)圖像可進(jìn)行自動(dòng)捕獲，可調(diào)整圖像增益、位置、尺寸，具有 PLL鎖相功能，并適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、非標(biāo)準(zhǔn)同步信號(hào)。

2 視頻信號(hào)處理

射頻信號(hào)通過(guò)調(diào)諧器組件解調(diào)后，輸出的視頻信號(hào) TVCBVS經(jīng)過(guò)阻抗變換后輸入到視頻處理 ICVPC3230D。同時(shí)來(lái)自其他視頻設(shè)備輸出的VIDEO，S－VIDEO Y/C分離信號(hào)，AV視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)交流耦合也送到VPC3230D。VPC3230D采用80－pin POFP貼片封裝，其特點(diǎn)如下：①具有4路CVBS、2路Y/C、2路YUV輸入；②高質(zhì)量的A/D變換器；③靜態(tài)增益控制、可編程 AGC控制、動(dòng)態(tài)嵌位控制；④高性能的自適應(yīng)性4H Y/C梳狀濾波器；⑤可解碼PAL/NTSC/SECAM制式；⑥具有可編程清晰度控制；⑦具有兩路8位A/D變換后的數(shù)字信號(hào)輸出。VPC3230D解碼輸出的滿足ITU－R656格式的8bitYUV信號(hào)、時(shí)鐘clock信號(hào)、行場(chǎng)同步信號(hào)H/V Sync、隔行掃描的幀信號(hào)及使能信號(hào)送入PW1230。

3 模擬RGB與數(shù)字DVI信號(hào)處理

計(jì)算機(jī)輸出的符合VESA標(biāo)準(zhǔn)的模擬RGB、H/V Sync信號(hào)通過(guò)15芯的VGA插座送入主板，同時(shí)HDTV－Y/Pa/PR高清電視視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)5 V轉(zhuǎn)3.3 V的轉(zhuǎn)換和ESD保護(hù)電路后輸入到高速電子切換開(kāi)關(guān)中進(jìn)行信號(hào)選擇，經(jīng)選擇后的信號(hào)送入A/D變換AD9883。AD9883采用80－pin LQFP貼片封裝，其特點(diǎn)如下：①可產(chǎn)生 20～140M的像素時(shí)鐘，具有 300M帶寬；②通過(guò)VSYNC、HSYNC、COAST等信號(hào)產(chǎn)生PLL脈沖，來(lái)鎖相控制R、G、B的鉗位發(fā)生器，再通過(guò)A/D變換，分別變換為R、G、B的8位數(shù)字信號(hào)；③支持4∶2∶2輸出格式的YUV信號(hào)；④鉗位的時(shí)間和電平均可以細(xì)化到128 BITS，并有偏移量控制、增益控制功能；⑤支持單/雙像素驅(qū)動(dòng)的LCD屏技術(shù)。

由于計(jì)算機(jī)顯卡處理的都是數(shù)字信息，在送入顯示器之前必須先經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換，把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)再傳送出去，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生信號(hào)失真和噪聲，而液晶顯示器是數(shù)字設(shè)備，模擬信號(hào)必須再一次被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)才能正常顯示，在這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程中又會(huì)引入失真和噪聲。為了減少這種不必要的轉(zhuǎn)換損失，由Silicon Image和Intel等大公司組成的國(guó)際數(shù)字顯示工作組（DDWG）制定了數(shù)字視頻接口（DVI：Digital Visual Interface）標(biāo)準(zhǔn)。目前 DVI的規(guī)格已經(jīng)比較成熟：顯卡產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)（包括控制信息和數(shù)據(jù)信息）由發(fā)送器按照TMDS協(xié)議編碼后通過(guò)TMDS通道（至少要包含4條數(shù)據(jù)線：RGB三種信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)）發(fā)送給接收器，經(jīng)過(guò)解碼送給數(shù)字顯示設(shè)備。根據(jù)DVI 1.0標(biāo)準(zhǔn)，一條TMDS通道可以達(dá)到165 MHZ的工作頻率和10 bit接口，也就是可以提供1.65 Gbps的帶寬，這足以應(yīng)1 920×1 080/60 HZ的顯示要求。正是由于有了如此高的帶寬優(yōu)勢(shì)，DVI逐漸成為了業(yè)界最前途的接口規(guī)范。

4 供電回路

由于高頻數(shù)字電路工作頻率達(dá)到上百兆赫茲，因此電源盒地的布線對(duì)圖像質(zhì)量影響較大，本機(jī)采用分支供電方式，由效率高的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器提供＋5 V電壓，為了保證電源的干凈，隔離開(kāi)關(guān)干擾，其它芯片上的各組電源都采用線性穩(wěn)壓器供給，線性穩(wěn)壓器具有低噪聲輸出、快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)、尺寸小、價(jià)格低的優(yōu)勢(shì)。［2］本機(jī)主要集成塊的電源分布如下所示：＋12 V：電源適配器輸出電源；VT12V：顯示器整機(jī)供電電源及逆變器工作電源；5 V：MCU8051工作電源；5V－1：PACVGA1000（U6）、24LC21（U5）工作電源；VCCPANEL：液晶屏行列驅(qū)動(dòng)電路工作電源；PVDD：AD9884A工作電源；AVDD：AD9884A工作電源。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，液晶電視機(jī)具有輕薄便攜、清晰度高、色彩豐富、無(wú)輻射、耗電量低、不傷眼睛、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)而受到人們的喜歡。隨著制造成本的降低，液晶電視的普及率也越來(lái)越高，已成為電視生產(chǎn)的主流品種。

1 虎永存.消除液晶電視中的幾種誤解［J］.實(shí)用影音技術(shù)，2006（11）：25～29

2 劉志東.長(zhǎng)虹LP01液晶電視機(jī)芯原理分析［J］.家庭電子（維修版），2005（2）：9～11