彩色液晶屏信號(hào)傳輸原理與信號(hào)識(shí)別方法

惠州市技師學(xué)院 曾世芳

在CRT電視機(jī)中，主機(jī)芯板與顯像管之間信號(hào)的連接是很簡(jiǎn)單的，通常只有R、G、B三根模擬信號(hào)線。在彩色液晶電視機(jī)中，三基色圖像信號(hào)經(jīng)畫面縮放電路格式變換之后，輸出的信號(hào)為TTL高低電平型的并行信號(hào)，這種數(shù)字信號(hào)電壓較高（3v/0v）、數(shù)量多（幾+路）、頻率高，這種信號(hào)一般是不能直接送往彩色液晶顯示屏的，否則會(huì)產(chǎn)生各種干擾，嚴(yán)重影響圖像的質(zhì)量。液晶電視機(jī)主機(jī)芯板與彩色液晶屏之間傳輸信號(hào)時(shí)，都采用LVDS技術(shù)來(lái)傳送各種信號(hào)。

1 彩色液晶屏信號(hào)傳輸原理

為了實(shí)現(xiàn)高速、低噪聲、遠(yuǎn)距離、高穩(wěn)定傳送信號(hào)，目前，液晶電視機(jī)都采用LVDS技術(shù)來(lái)傳送信號(hào)。所謂LVDS(Low-Voltage Differential Signaling)，是“低電壓差分信號(hào)”的縮寫。

1.1 LVDS傳輸信號(hào)的工作原理

1)LVDS電路的組成。LVDS電路由主板側(cè)的LVDS信號(hào)發(fā)送器和液晶屏面板側(cè)的LVDS接收器組成，發(fā)送器和接收器成對(duì)共存，一個(gè)負(fù)責(zé)編碼發(fā)送信號(hào)，一個(gè)負(fù)責(zé)接收譯碼信號(hào)。

2)LVDS電路的工作原理。LVDS信號(hào)發(fā)送器，將前級(jí)電路送來(lái)的一行行、各個(gè)像素RGB信號(hào)、各種控制信號(hào)（并行的），轉(zhuǎn)換成低電壓的串行信號(hào)，信號(hào)電壓的偏置為1.2V，數(shù)據(jù)信號(hào)電壓的擺幅為350mv，即信號(hào)電壓在1.2V±350mv變化，同一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)（每1bit），變成一對(duì)正向和負(fù)向的差分信號(hào)（1變?yōu)?/0，0變?yōu)?/1），在兩條線路中同時(shí)傳送出去。

如圖1所示，圖中表示，任一個(gè)彩色像素點(diǎn)由UR，UG，UB三基色模擬電信號(hào)組成，在A/D轉(zhuǎn)換電路中，每個(gè)基色模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?bit的數(shù)字電信號(hào)，假設(shè)紅基色電信號(hào)某一個(gè)像素點(diǎn)的量化碼為1000 1100，這是電平為3V/0V的TTL并行信號(hào)，該信號(hào)在LVDS信號(hào)發(fā)送器中，轉(zhuǎn)化為電壓在1.2V±350mv范圍變化的一對(duì)差分串行信號(hào)，送往液晶顯示屏。

綠、藍(lán)基色的電信號(hào)依此方法傳送。傳送完一個(gè)像素點(diǎn)的電信號(hào)，再傳送另外一個(gè)像素點(diǎn)的電信號(hào)。一行信號(hào)像素傳完后，再傳另一行信號(hào)的像素。

圖1 差分信號(hào)傳輸方法

信號(hào)傳送到液晶顯示屏側(cè)，經(jīng)LVDS接收器譯碼，將串行的信號(hào)，轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿械男盘?hào)。在轉(zhuǎn)變過(guò)程中，將兩個(gè)差分信號(hào)相減，就可以抵消信號(hào)在傳輸中迭加的干擾信號(hào)，最后送入后級(jí)驅(qū)動(dòng)電路。

1.2 LVDS電路的信號(hào)傳送流程圖

LVDS電路的信號(hào)傳送流程圖，如圖2所示。

圖2 LVDS電路工作原理

2 彩色液晶屏信號(hào)識(shí)別方法

2.1 主機(jī)芯板送往彩色液晶屏的信號(hào)

不同的主機(jī)芯電路板、不同的液晶顯示屏，主機(jī)芯板與液晶屏之間連接線的符號(hào)、功能，及排線數(shù)量有所差異。常見的送往彩色液晶屏連接線的名稱、符號(hào)、功能如下。

1)一般以Tx表示發(fā)送信號(hào)，Rx表示接收信號(hào)。

2)LVDS發(fā)送器是以差分信號(hào)的形式傳送信號(hào)的，故每組輸出為兩條線，一條線輸出正信號(hào)，一條線輸出負(fù)信號(hào)，如Rx00+、Rx00-。

3)送往彩色液晶屏的（像素）時(shí)鐘信號(hào)，常表示為TxCLKOUT0+、TxCLKOUT0-，或TxOC-、TxOC+。

4)送往彩色液晶屏的數(shù)據(jù)輸出線，一般有4對(duì)、5對(duì)、8對(duì)這幾種較常見。一般每一對(duì)線不具體表示傳送何種數(shù)據(jù)，即不能從具體的一對(duì)線中，知道其傳送的是什么內(nèi)容。雖不知各對(duì)數(shù)據(jù)輸出線的傳輸內(nèi)容，但各條數(shù)據(jù)線還是有符號(hào)標(biāo)注的，更換電路板或液晶屏?xí)r，不能隨意連接，要核對(duì)功能正確連接，彩色液晶屏才能正常工作。

5)與彩色液晶屏相連接的線，還有液晶屏電路的工作電源線，一般加有Vcc字樣。不同液晶屏的工作電壓是不同的，大部分液晶屏的工作電壓為5V，送入液晶屏的電壓值、線的位置千萬(wàn)別弄錯(cuò)，否則就會(huì)燒壞液晶屏的驅(qū)動(dòng)電路。

圖3 差分信號(hào)引線的識(shí)別方法

2.2 彩色液晶屏連接引線信號(hào)的識(shí)別

主機(jī)芯電路板與液晶屏之間的連接線，主要有5V電源正負(fù)線、RGB信號(hào)線、時(shí)鐘信號(hào)線、格式控制信號(hào)線等。這些線的識(shí)別方法如下。

圖4 液晶屏連接線圖

1)先分清排線腳的順序

在排線接口的一側(cè)（一般是左側(cè)），常有一個(gè)圓點(diǎn)標(biāo)志，最靠近該腳的線為1號(hào)線，有時(shí)電路板上標(biāo)有號(hào)碼或符號(hào)，也可容易認(rèn)出來(lái)。

2)電源線正極線一般為紅色，有多條，且為多芯線；地線一般為黑色，也有多條，也為多芯線。控制信號(hào)線也為多芯線。如圖3所示。

3)絞合在一起的兩根線一定是同一組的RGB數(shù)據(jù)線或時(shí)鐘線，且插在相鄰的兩個(gè)引腳中，排在前面的一根為差分信號(hào)的“-”線，后一根為差分信號(hào)的“+”線。

4)通常RGB數(shù)據(jù)線一般排在前面，時(shí)鐘線排在后面，即前3組為數(shù)據(jù)線，后1組為時(shí)鐘線。

5)實(shí)際應(yīng)用液晶屏連接線路原理圖

TCL一款大屏幕液晶電視機(jī)，實(shí)際應(yīng)用的液晶屏連接線的名稱、標(biāo)號(hào)原理圖，如圖4所示。

圖4中，LVDS接插頭共有40條引線，其中電源供電正極為1～4、21、22、24引腳，電源供電負(fù)極為5～8、39、40。

標(biāo)“O”開頭的引腳，如“O4P-1、O4N-1”表示奇像素的“4”號(hào)線對(duì)；標(biāo)“E”開頭的引腳，如“E4P-1、E4N-1”表示偶像素的“4”號(hào)線對(duì)。也就是說(shuō)，該LVDS連接頭是一行行，分奇、偶像素來(lái)傳輸?shù)模绻麤]有標(biāo)“O”或“E”開頭，則表示傳輸時(shí)不分奇、偶像素。一般小屏幕電視機(jī)不分奇、偶像素傳輸，大屏幕電視機(jī)才分奇偶像素來(lái)傳輸，以提高傳輸速度。