液晶電視機的原理淺析

吳紅平

（湖南理工職業技術學院，湖南 湘潭 411100）

液晶電視機正逐步進入家庭，各媒體上就有關液晶電視選購（以及維修）的話題也開始多了起來，這是一件好事，便于互相交流，增進電視維修人員的知識和技能，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確的觀點，可能會引起一些誤解。［1］對這些問題的誤解，來源于對液晶電視機的原理不甚了解，因此本文以長虹 LP06液晶電視機為例，介紹了液晶電視機的原理。

1 整機系統構成

整個電路方案基于PW113芯片作為數字映像信號處理中心進行電路設計，分包使用VPC3230D芯片對視頻進行處理，MSP3440進行芯片對音頻進行處理，由AD9883A芯片對模擬RGB VGA信號進行處理，由SII161B芯片對數字DVI信號進行處理，經緩沖選擇切換后，送入PW113進行映像處理和格式變換，最后通過DS90CF383A進行LVDS上屏信號格式變換，PW113內帶MCU，程序采用外掛FLASH ROM的方式。PW113芯片作為本系統的核心進行映像處理和上屏的Scaling變換，采用208－pin PQFP貼片封裝，其特點如下：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具有高質量的國際上獲獎的擴展和壓縮變換方式；③嵌入式的實時操作系統；④支持4∶3、16∶9的顯示格式；⑤智能化輸入信號模式自動識別；⑥內藏80186MCU；⑦支持ITU－R656/R601 YUV格式輸入；⑧可實現Ypbpr/YCbCr/YUV－TO－RGB的色度空間轉換；⑨位圖方式OSD，具有16色控制；⑩對圖像可進行自動捕獲，可調整圖像增益、位置、尺寸，具有 PLL鎖相功能，并適應標準、非標準同步信號。

2 視頻信號處理

射頻信號通過調諧器組件解調后，輸出的視頻信號 TVCBVS經過阻抗變換后輸入到視頻處理 ICVPC3230D。同時來自其他視頻設備輸出的VIDEO，S－VIDEO Y/C分離信號，AV視頻信號經過交流耦合也送到VPC3230D。VPC3230D采用80－pin POFP貼片封裝，其特點如下：①具有4路CVBS、2路Y/C、2路YUV輸入；②高質量的A/D變換器；③靜態增益控制、可編程 AGC控制、動態嵌位控制；④高性能的自適應性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變換后的數字信號輸出。VPC3230D解碼輸出的滿足ITU－R656格式的8bitYUV信號、時鐘clock信號、行場同步信號H/V Sync、隔行掃描的幀信號及使能信號送入PW1230。

3 模擬RGB與數字DVI信號處理

計算機輸出的符合VESA標準的模擬RGB、H/V Sync信號通過15芯的VGA插座送入主板，同時HDTV－Y/Pa/PR高清電視視頻信號經過5 V轉3.3 V的轉換和ESD保護電路后輸入到高速電子切換開關中進行信號選擇，經選擇后的信號送入A/D變換AD9883。AD9883采用80－pin LQFP貼片封裝，其特點如下：①可產生 20～140M的像素時鐘，具有 300M帶寬；②通過VSYNC、HSYNC、COAST等信號產生PLL脈沖，來鎖相控制R、G、B的鉗位發生器，再通過A/D變換，分別變換為R、G、B的8位數字信號；③支持4∶2∶2輸出格式的YUV信號；④鉗位的時間和電平均可以細化到128 BITS，并有偏移量控制、增益控制功能；⑤支持單/雙像素驅動的LCD屏技術。

由于計算機顯卡處理的都是數字信息，在送入顯示器之前必須先經過數模轉換，把數字信號轉換為模擬信號再傳送出去，在這個過程中會產生信號失真和噪聲，而液晶顯示器是數字設備，模擬信號必須再一次被轉換為數字信號才能正常顯示，在這個轉換過程中又會引入失真和噪聲。為了減少這種不必要的轉換損失，由Silicon Image和Intel等大公司組成的國際數字顯示工作組（DDWG）制定了數字視頻接口（DVI：Digital Visual Interface）標準。目前 DVI的規格已經比較成熟：顯卡產生的數字信號（包括控制信息和數據信息）由發送器按照TMDS協議編碼后通過TMDS通道（至少要包含4條數據線：RGB三種信號和時鐘信號）發送給接收器，經過解碼送給數字顯示設備。根據DVI 1.0標準，一條TMDS通道可以達到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1 920×1 080/60 HZ的顯示要求。正是由于有了如此高的帶寬優勢，DVI逐漸成為了業界最前途的接口規范。

4 供電回路

由于高頻數字電路工作頻率達到上百兆赫茲，因此電源盒地的布線對圖像質量影響較大，本機采用分支供電方式，由效率高的開關穩壓器提供＋5 V電壓，為了保證電源的干凈，隔離開關干擾，其它芯片上的各組電源都采用線性穩壓器供給，線性穩壓器具有低噪聲輸出、快速動態響應、尺寸小、價格低的優勢。［2］本機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：液晶屏行列驅動電路工作電源；PVDD：AD9884A工作電源；AVDD：AD9884A工作電源。

5 結束語

綜上所述，液晶電視機具有輕薄便攜、清晰度高、色彩豐富、無輻射、耗電量低、不傷眼睛、使用壽命長等優點而受到人們的喜歡。隨著制造成本的降低，液晶電視的普及率也越來越高，已成為電視生產的主流品種。

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

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