AD8382：高性能12位6通道輸出LCD DecDriver芯片解析

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，LCD驅(qū)動(dòng)芯片的性能對(duì)于顯示效果起著至關(guān)重要的作用。今天，我們就來(lái)深入了解一下Analog Devices公司的AD8382，這是一款高性能的12位6通道輸出DecDriver芯片，廣泛應(yīng)用于LCD模擬列驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域。

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一、產(chǎn)品特性

高精度與高分辨率

AD8382具備12位輸入分辨率，輸出經(jīng)過(guò)激光微調(diào)，能夠提供高精度、高分辨率的電壓輸出。這使得它在處理圖像數(shù)據(jù)時(shí)，能夠更精確地還原色彩和細(xì)節(jié)，為高質(zhì)量顯示提供了基礎(chǔ)。

快速響應(yīng)與高驅(qū)動(dòng)能力

它具有快速的建立時(shí)間和高電壓驅(qū)動(dòng)能力。在200 pF負(fù)載下，建立時(shí)間僅需33 ns即可達(dá)到0.25%，壓擺率高達(dá)390 V/μs，輸出能夠接近電源1.3 V。這種快速響應(yīng)的特性使得芯片能夠及時(shí)處理高速變化的圖像信號(hào)，減少圖像延遲和拖影。

高更新率

支持120 Ms/s的快速數(shù)據(jù)更新率，能夠滿足高幀率顯示的需求，確保圖像的流暢性。

靈活邏輯控制

通過(guò)STSQ/XFR引腳可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)AD8382的并行操作，INV位可以反轉(zhuǎn)視頻信號(hào)的極性，同時(shí)還具備輸出過(guò)載保護(hù)功能。這些靈活的邏輯控制功能使得芯片在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中能夠靈活配置，滿足多樣化的設(shè)計(jì)需求。

低功耗與待機(jī)功能

靜態(tài)功耗僅為743 mW，并且包含STBY功能，在待機(jī)模式下可以進(jìn)一步降低功耗，延長(zhǎng)設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。

電源兼容性

采用3.3 V邏輯電源和9 V至18 V的模擬電源，適用于多種電源系統(tǒng)。

封裝形式

采用48引腳7 mm × 7 mm LFCSP封裝，體積小巧，便于在緊湊的電路板上布局。

二、產(chǎn)品描述

AD8382提供一個(gè)快速的12位鎖存抽取數(shù)字輸入，可驅(qū)動(dòng)六個(gè)高壓輸出。12位輸入字依次加載到六個(gè)獨(dú)立的高速雙極性DAC中。靈活的數(shù)字輸入格式允許多個(gè)AD8382并行使用，以實(shí)現(xiàn)更高分辨率的顯示。

STSQ用于同步順序輸入加載，XFR控制同步輸出更新，R/L控制加載方向（從左到右或從右到左）。六個(gè)通道的高壓輸出驅(qū)動(dòng)器能夠輸出接近電源軌1.3 V的電壓。輸出信號(hào)可以進(jìn)行直流參考、信號(hào)反轉(zhuǎn)和對(duì)比度調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)最大的靈活性。

該芯片采用Analog Devices的XFHV快速雙極性26 V工藝制造，在同一芯片上集成了快速輸入邏輯雙極性DAC和經(jīng)過(guò)微調(diào)的高精度、快速建立、高壓、精密驅(qū)動(dòng)放大器。

三、技術(shù)參數(shù)

電氣特性

絕對(duì)最大額定值

過(guò)載保護(hù)

AD8382采用兩級(jí)過(guò)載保護(hù)電路，包括輸出電流限制器和熱關(guān)斷功能。任何輸出的最大電流內(nèi)部限制為平均100 mA。在視頻輸出與電源軌（VCC或AGND）之間發(fā)生瞬間短路時(shí)，輸出電流限制能夠提供臨時(shí)保護(hù)。當(dāng)結(jié)溫達(dá)到內(nèi)部設(shè)定的觸發(fā)點(diǎn)時(shí)，熱關(guān)斷功能會(huì)使輸出放大器“去偏置”，在長(zhǎng)時(shí)間短路情況下，輸出放大器電流會(huì)在0 mA和100 mA之間切換，通過(guò)限制平均結(jié)溫來(lái)提供長(zhǎng)期保護(hù)。

散熱相關(guān)

為確保高可靠性，暴露焊盤必須與AVCC電氣連接；為實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的熱性能，暴露焊盤必須與AVCC平面進(jìn)行熱連接。芯片的最大安全結(jié)溫約為150°C，長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)175°C可能導(dǎo)致器件故障。為確保在指定工作溫度范圍內(nèi)工作，需要限制最大功耗。

時(shí)序特性

四、引腳配置與功能描述

引腳配置

功能描述

啟動(dòng)序列控制 - 輸入數(shù)據(jù)加載

有效的STSQ控制輸入會(huì)啟動(dòng)一個(gè)新的6時(shí)鐘加載周期，在此期間，六個(gè)輸入數(shù)據(jù)字會(huì)依次加載到六個(gè)內(nèi)部通道中。只有當(dāng)STSQ在前一個(gè)有效時(shí)鐘沿保持高電平時(shí)，新的加載序列才會(huì)在當(dāng)前有效時(shí)鐘沿開始。有效時(shí)鐘沿由E/O控制定義。

奇偶控制 - 輸入數(shù)據(jù)加載

為了方便12通道單數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)，通過(guò)E/O控制輸入選擇輸入數(shù)據(jù)加載的有效時(shí)鐘沿。當(dāng)E/O輸入為高電平時(shí)，輸入數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上升沿加載；當(dāng)E/O輸入為低電平時(shí)，輸入數(shù)據(jù)在時(shí)鐘下降沿加載。

左右控制 - 輸入數(shù)據(jù)加載

為了實(shí)現(xiàn)圖像鏡像，通過(guò)R/L控制設(shè)置加載序列的方向。當(dāng)R/L控制為低電平時(shí)，新的加載序列從通道0開始，依次到通道5；當(dāng)R/L控制為高電平時(shí)，從通道5開始，依次到通道0。

XFR控制 - 數(shù)據(jù)傳輸?shù)捷敵?/h4>

XFR控制用于啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)捷敵觥．?dāng)XFR在時(shí)鐘上升沿保持高電平時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)在緊接著的時(shí)鐘下降沿同時(shí)傳輸?shù)剿休敵觥?/p>

STBY控制 - 待機(jī)模式

將STBY輸入設(shè)置為高電平會(huì)使內(nèi)部電路去偏置，靜態(tài)功耗降至幾毫瓦。將STBY返回低電平時(shí)，恢復(fù)正常操作。由于模擬和數(shù)字電路都被去偏置，待機(jī)模式下所有存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)都會(huì)丟失。

V1, V2輸入 - 電壓參考輸入

兩個(gè)外部模擬電壓參考V1和V2設(shè)置輸出的電平。當(dāng)INV輸入為低電平時(shí)，V1設(shè)置代碼4095的輸出電壓；當(dāng)INV輸入為高電平時(shí)，V2設(shè)置代碼4095的輸出電壓。

VREFHI, VREFLO輸入 - 滿量程參考輸入

這兩個(gè)模擬輸入電壓的差值的兩倍設(shè)置滿量程輸出電壓VFS，即VFS = 2 × (VREFHI - VREFLO)。

INV控制 - 模擬輸出反轉(zhuǎn)

當(dāng)INV為高電平時(shí)，輸入代碼的模擬電壓等效值從(V2 + VFS)中減去；當(dāng)INV為低電平時(shí)，加到(V1 - VFS)上。

傳輸函數(shù)

AD8382有兩個(gè)工作區(qū)域，視頻輸出電壓要么高于參考電壓V2，要么低于參考電壓V1。傳輸函數(shù)定義視頻輸出電壓為數(shù)字輸入代碼的函數(shù)： 當(dāng)INV = HIGH時(shí)，VIDx(n) = V2 + VFS × (1 - n / 4095) 當(dāng)INV = LOW時(shí)，VIDx(n) = V1 - VFS × (1 - n / 4095) 其中，n為輸入代碼，VFS = 2 × (VREFHI - VREFLO)

五、應(yīng)用模式

6通道系統(tǒng)

根據(jù)LCD微顯示器的速度，6通道系統(tǒng)適用于高達(dá)XGA分辨率的顯示，每種顏色需要一個(gè)AD8382。在這種系統(tǒng)中，AD8382的輸入/輸出時(shí)序圖展示了其工作過(guò)程。

12通道系統(tǒng)

12通道奇偶系統(tǒng)

單數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的特點(diǎn)是圖像處理器具有單數(shù)據(jù)總線輸出，每種顏色需要兩個(gè)AD8382。一個(gè)AD8382設(shè)置為偶數(shù)模式，另一個(gè)設(shè)置為奇數(shù)模式，它們共享相同的數(shù)據(jù)總線和時(shí)鐘。

12通道并行系統(tǒng)

雙數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的圖像處理器具有兩個(gè)數(shù)據(jù)總線輸出，每種顏色需要兩個(gè)AD8382。雙數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)中的兩個(gè)AD8382可以獨(dú)立設(shè)置，每個(gè)AD8382的時(shí)序圖與6通道系統(tǒng)相同。

超過(guò)12通道系統(tǒng)

可以將任意數(shù)量的AD8382以奇偶對(duì)或并行的方式級(jí)聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)非常高分辨率的系統(tǒng)。

六、VBIAS生成

為了避免圖像閃爍，HTPS LCD的像素需要對(duì)稱的交流電壓，并且必須保持至少1 V的偏置電壓。AD8382提供兩種維持偏置電壓的方法：

內(nèi)部偏置電壓生成

標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)內(nèi)部生成偏置電壓，將最高代碼范圍保留用于偏置電壓，其余代碼范圍用于視頻伽馬校正。在這些系統(tǒng)中，AD8382保證了高度的交流對(duì)稱性。V1和V2輸入連接在一起，通常連接到VCOM。

外部偏置電壓生成

在需要提高亮度分辨率和更高精度的系統(tǒng)中，V1和V2輸入連接到外部電壓參考，提供必要的偏置電壓VBIAS，同時(shí)允許使用完整的代碼范圍進(jìn)行伽馬校正。為了確保AD8382輸出的對(duì)稱交流電壓，VBIAS必須在INV的兩種狀態(tài)下保持恒定，因此V1 = VCOM - VBIAS，V2 = VCOM + VBIAS。