應(yīng)用32通道256級灰度高壓驅(qū)動芯片HV632

1、    應(yīng)用32通道256級灰度高壓驅(qū)動芯片HV632HV632是Supertex公司2003年推出的一種80V，32通道顯示器驅(qū)動芯片，具有256級灰度控制能力，是為平板顯示器設(shè)計的。采用該公司的HVCMOS技術(shù)，5VCMOS輸入，內(nèi)含全集成低壓CMOS邏輯，支持較高顯示分辨率的脈寬調(diào)制灰度轉(zhuǎn)換。HV632還有一條8位數(shù)據(jù)總線，適用于快速移動的顯示圖像和每個顯示象素有256級灰度的分辨。另外他還有10MHz的頻移和計數(shù)時鐘頻率，20MHz的數(shù)據(jù)傳送速率以及輸出極性控制等特點。1HV632的引腳功能HV632的引腳排列HV632是Supertex公司20

2、03年推出的一種80 V，32通道顯示器驅(qū)動芯片，具有256級灰度控制能力，是為平板顯示器設(shè)計的。采用該公司的HVCMOS技術(shù)，5V CMOS輸入，內(nèi)含全集成低壓CMOS邏輯，支持較高顯示分辨率的脈寬調(diào)制灰度轉(zhuǎn)換。HV632還有一條8位數(shù)據(jù)總線，適用于快速移動的顯示圖像和每個顯示象素有256級灰度的分辨。另外他還有10 MHz的頻移和計數(shù)時鐘頻率，20 MHz的數(shù)據(jù)傳送速率以及輸出極性控制等特點。1 HV632的引腳功能HV632的引腳排列如圖1所示，其采用三邊64引腳封裝，管腳功能如下：13腳(NC)：一般為空，不連接；419腳(HVoutl7HVout 32)：高壓輸出；2021腳(GND

3、)：低壓數(shù)字地信號；22腳(HVGND)：高壓地信號；23腳(Vpp)：高壓電源信號，取值為1280 V之間；24腳(CSI)：片選輸入信號，該信號使能時，本芯片接收數(shù)據(jù)輸入；25腳(CSO)：片選輸出信號，一般該信號與CSI同對出現(xiàn)，作用是選通下一塊芯片，在這兩個引腳的作用下， HV632芯片不只能單片使用，還可以多片相連接使用；26腳(BLANK)：輸入信號，具有重置計數(shù)器和高壓輸出的功能。當(dāng)BLANK為高電平時，計數(shù)器被重置，32路的高壓輸出全為低電平；2730腳(DlD4)：二進制數(shù)據(jù)總線輸入；31腳(Count Clock)：輸入到計數(shù)器的計數(shù)時鐘信號，頻率最大不超過10 MHz；3

4、2腳(POL)：輸出極性控制信號，在該HV632芯片中，POL為高電平或者為低電平時，高壓輸出HVout極性相反；33腳(Load Count)：初始化計數(shù)器的一個輸入信號；34腳(Shift Clock)：移位時鐘信號，雙沿觸發(fā)，也即在該信號的上升沿和下降沿都讀入8位數(shù)據(jù)總線輸入信號，頻率最大不超過10 MHz；35腳(NC)：一般為空，不連接；3639腳(D5D8)：二進制數(shù)據(jù)總線輸入；40腳(VDD)：數(shù)字電源信號，取值為4.55.5 V之間；4142腳(NC)：一般為空，不連接；43腳(Vpp)：高壓電源信號；44腳(HVGND)：高壓地信號；45腳(NC)：一般為空，不連接；4661

5、腳(HVoutlHVoutl6)：高壓輸出；6264腳(NC)：一般為空，不連接；2 HV632的結(jié)構(gòu)原理HV632的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。根據(jù)結(jié)構(gòu)圖簡述其工作原理：8位二進制總線數(shù)據(jù)通過D1D8口輸入到Data Latch(數(shù)據(jù)鎖存器)中，在移位時鐘(Shift Clock)的上下沿分別進行鎖存，每16個Shift Clock脈沖為一組，因此可以鎖存32個8位二進制數(shù)據(jù)，在第一個Shift Clock脈沖的上升(或下降)沿讀入的數(shù)據(jù)鎖存到Data Latch1，并與高壓輸出HVout1相對應(yīng)，依此類推，最后一個8位二進制數(shù)據(jù)鎖存到Data Latch32中，并與高壓輸出HVout32相對應(yīng)。每

6、一個數(shù)據(jù)鎖存器鎖存的數(shù)據(jù)都會在Comparator(比較器)中與8 B Counter(8位計數(shù)器)的輸出進行比較，當(dāng)鎖存器中的數(shù)據(jù)與8位計數(shù)器的輸出相匹配時，高壓輸出HVout跳變。因為該8位計數(shù)器是一個可逆計數(shù)器，所以在一個完整的可逆計數(shù)周期內(nèi)，會有兩次相匹配的情況，隨著DD8輸入的不同，輸出的脈沖寬度會隨之改變，從而達到脈寬調(diào)制的作用。2.1 Logic部分圖2所示的HV632結(jié)構(gòu)框圖中含有2個Logic部分，其中一部分指的是連接比較器和異或門的邏輯部分，該部分的電路實際上就是一個帶有置位功能邊沿的D觸發(fā)器，置位信號通過BLANK作用，BLANK為高時，高壓輸出全為低電平。另外，BLAN

7、K在計數(shù)器中也有作用，因此，在介紹該芯片引腳功能時指出，BLANK信號具有重置計數(shù)器和高壓輸出的功能。Logic的另一部分指的是連接有輸入信號CSI和Shiftclk，輸出信號CSO的部分。該電路的作用就是實現(xiàn)片選信號的輸入與輸出，每一個輸入信號CSI脈沖的到來，都會產(chǎn)生一個片選輸出脈沖，每一個CSI和CSO信號之間都相隔16個Shift Clock脈沖，又因為Shift Clock是雙沿觸發(fā)，從而在一組CSI和CSO信號之間能夠讀入32個8位二進制數(shù)據(jù)，實現(xiàn)32通道的輸出。該結(jié)構(gòu)的仿真波形如圖3所示。2.2 高壓輸出部分高壓輸出部分實現(xiàn)了低壓驅(qū)動高壓，其電路是模擬的，因此，利用Spice語言

8、進行了描述和模擬，最終結(jié)果顯示，該電路確實實現(xiàn)了低壓驅(qū)動高壓。其結(jié)構(gòu)利用Spice語言描述如下：仿真結(jié)果見圖4。輸入信號存在這樣的邏輯關(guān)系A(chǔ)=C=B，這是由和該結(jié)構(gòu)相連的前一個邏輯結(jié)構(gòu)的輸出決定的，3個輸入信號的電位最高均不超過5 V。由圖可以看出，當(dāng)A為高電平時，輸出Y=0；當(dāng)A為低電平時，輸出Y=Vpp，Vpp為80 V高壓，由此實現(xiàn)了低壓驅(qū)動高壓。2.3 其他部分Data Latch(數(shù)據(jù)鎖存器)采用由二選一選擇器組成的邊沿D觸發(fā)器實現(xiàn)數(shù)據(jù)鎖存：在CP的下降沿到來時，輸出Q隨著輸入D的變化而變化；在CP的上升沿到來時，起到鎖存作用。該數(shù)據(jù)鎖存器結(jié)構(gòu)簡單，便于集成。8b Counter(8

9、位計數(shù)器)是一種以二選一選擇器組成的觸發(fā)器作為其主體、帶有加減控制模塊的單時鐘結(jié)構(gòu)8位可逆計數(shù)器，具有異步置位功能。其置位信號就是BLANK，高電平有效。2.4 HV632輸出波形圖5所示即為HV632芯片的輸出波形，圖中D8D1即為8 b Counter所輸出的8位計數(shù)結(jié)果，仿真時8位數(shù)據(jù)總線的輸入DS-D1選11111101，在t1時刻，計數(shù)器的輸出為00000010，正好是8位輸入信號的取反，此時，這兩組信號相匹配，輸出HVOUT22跳變。又由于計數(shù)器是可逆計數(shù)器，當(dāng)D8-D1減到00000000后又再由00000000遞增，直到加到00000010，即t2時刻時再次匹配，這時HVOUT22又跳變。由圖中可以看出，t1到t2這段時間的脈沖寬度是由8位總線輸入決定的，隨著DS-D1的輸入的不同，輸出的脈沖寬度會隨之進行改變，從而達到脈寬調(diào)制的作用。3 結(jié)語HV632適用于平板顯示器，例如FED(場致發(fā)光顯示器)，支持較高顯示分辨率的脈寬調(diào)制灰度轉(zhuǎn)換。HV632不僅適用于FED，還適用于聚合體液晶、真空熒光管和電致發(fā)光，他還適用于高數(shù)據(jù)率的顯示應(yīng)用，特別適合需要達到20 MHz以上和高速率和輸出電壓在1280 V之間的產(chǎn)品上。使用HV632還可減少總的元件