PDP數(shù)據(jù)驅(qū)動模塊STV7610A及其應(yīng)用

摘要：介紹了專用于平板顯示的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動芯片stv7610a的結(jié)構(gòu)特點、引腳功能和工作原理，給出了stv7610a在pdp顯示系統(tǒng)中的應(yīng)用方法。由于stv7610a能為pdp數(shù)據(jù)電極提供高壓，因而具有較好的圖像顯示效果。 關(guān)鍵詞：等離子顯示器 高壓驅(qū)動器 數(shù)據(jù)電極驅(qū)動芯片 stv7610a1 概述 等離子顯示器（plasma display panel）是目前大尺寸電視中最看好的新技術(shù)，但因其成本居高不下，因而普及比較緩慢。實際上，pdp顯示屏的成本有一半是在驅(qū)動電路上，而整個驅(qū)動電路則有超過一半的成本耗費在數(shù)據(jù)及掃描驅(qū)動線路上，因此，降低這些驅(qū)動模塊的成本就顯得至關(guān)重要。 等離子電視的核心技術(shù)是等離子面板的制造工藝和高壓驅(qū)動電路設(shè)計，其中高壓驅(qū)動電路的設(shè)計技術(shù)目前只有nec、日本富士電子、德州儀器公司、意法半導(dǎo)體，松下半導(dǎo)體公司擁有。stv7610a是由意法半導(dǎo)體公司（stmicroelectronics）最新開發(fā)的一款低成本、高耐壓數(shù)據(jù)電極驅(qū)動電路。它采用bcd（bipolar-cmos-dmos）工藝，并集中bipolar結(jié)構(gòu)提供的最好模擬功能效能表示、cmos的高集成度、功率器件的高耐壓、高效率及可降低芯片功率損耗功率級線路等優(yōu)點。該器件將高低壓模塊集成在同一芯片上。因此，用stv7610a作為pdp屏的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動電路能更好地降低存儲控制電路和驅(qū)動電路成本，縮減驅(qū)動電路體積。2 stv7610a內(nèi)部結(jié)構(gòu)及性能特點 stv7610a主要功能模塊可以分為四個部分，即邏輯部分和高壓驅(qū)動部分（內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖1）。邏輯電路部分主要由一個96位的移位寄存器（16位×6）、一個96個鎖存器和基本的邏輯門構(gòu)成，其主要功能是完成對信號的移位和寄存。邏輯部分中的移位寄存器主要采用雙向移位寄存器來實實現(xiàn)整個pdp驅(qū)動芯片的雙向移位功能，鎖存器主要通過鎖存控制信號完成對前級信號的鎖存，以便需要時送給后級高壓驅(qū)動部分。stv7610a邏輯塊的電源電壓為5v，高壓驅(qū)動模塊的輸出電壓可達(dá)100v、電流為90ma；同時它還具有以下特點：（1） 芯片內(nèi)部功耗低；（2） 高壓驅(qū)動模塊有效高的耐壓能力；（3） 高速數(shù)據(jù)傳輸能力，fmax=20mhz;（4） 工作溫度范圍寬，ta=-20~85℃。3 stv7610a管腳定義和工作原理 stv7610a采用144管腳的tqfp封裝形式，各管腳分別按逆時針順序排列在四周。其中包括96個高壓輸出管腳、13個電源管腳、6個邏輯輸入管腳、6個邏輯輸出管腳、5個控制管腳和18個空管腳。各管腳功能說明如下：out1~out96（管腳4~36，73~105，112~141）；高壓輸出端；vsssub（管腳55）：整個芯片襯底接地；vssslog（管腳54）：邏輯塊地；vcc（管腳53）：邏輯塊電源；vssp（管腳40、68、109、144）：驅(qū)動塊地；vpp（管腳1、2、66、107、108）：驅(qū)動塊電源；a1~a6（管腳59~64）：正向數(shù)據(jù)輸入/輸出端；b1~b6（管腳49~44）：反向數(shù)據(jù)輸入/輸出端；cck（管腳56）：時鐘輸入端；f/r（管腳52）：移位方向控制端。當(dāng)f/r=1時，a為輸入端，b為輸出端，移位寄存器執(zhí)行正向移位功能；當(dāng)f/r=0時，b為輸入端，a為輸出端，移位寄存器執(zhí)行反向移位功能；stb（管腳57）：鎖存使能控制端。當(dāng)stb=1時數(shù)據(jù)鎖存，當(dāng)stb=0時允許數(shù)據(jù)通過；pol（管腳50）：極性反轉(zhuǎn)控制端；blk（管腳51）：輸出置位控制端。當(dāng)blk=0時，所有輸出端均為低；其余管腳均為空腳。 為解決芯片高壓部分的散熱問題。tv7610a將高壓輸出端放置在一起，并采用了多重金屬層技術(shù)，其中內(nèi)層用來連接cmos，而在頂端采用較厚金屬層連接高壓部分功率器件。為便地安裝調(diào)試，將所有控制信號放置在芯片的同一側(cè)。 各控制管腳所加信號與移位寄存器狀態(tài)和高壓驅(qū)動塊輸出狀態(tài)的關(guān)系如表1、表2所列。 現(xiàn)以正向移位為說明tv7610a的工作原理。當(dāng)f/r=1時，在clk時鐘的上升沿，數(shù)據(jù)從ai(i=1~6)輸入移位至寄存器內(nèi)，當(dāng)stb=1時，鎖存器對前級數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存，而當(dāng)stb=0時，數(shù)據(jù)則由鎖存器輸出；只有blk、pol全為高時，數(shù)據(jù)才能由鎖存器輸出至高壓輸出端。因此，當(dāng)對高壓輸出端進(jìn)行全高或全低控制時，只需滿足blk=1、pol=0或blk=0即可。4 基于tv7610a的pdp驅(qū)動電路 在采用ads（尋址顯示分離）技術(shù)的pdp中，為了實現(xiàn)不同的灰度等級，將一幀圖像分8 個子場顯示，每幀圖像的開始是場準(zhǔn)備期，每一個子場又由初始期、尋址期和維持期構(gòu)成，其具體波形可參見圖2。在驅(qū)動pdp時，場準(zhǔn)備期和子場初始期主要通過tv7610a的全低工作狀態(tài)實現(xiàn)（見表2）；維持期通過相應(yīng)驅(qū)動波形的工作狀態(tài)來實現(xiàn)；而在尋址期掃描階段，則tv7610a的移位工作狀態(tài)來實現(xiàn)；為得到a電極（數(shù)據(jù)電極）在初始期、維持其與尋址期所需的電壓波形，應(yīng)使驅(qū)動芯片的電源引腳vpp和地引腳vssp在不同的時刻具有不同的電壓。 對于分辨率為852×480的42英寸等離子顯示屏而言，a電極需8