TPS65198：LCD TVs和顯示器的13通道電平轉(zhuǎn)換器

在LCD TVs和顯示器領(lǐng)域，電平轉(zhuǎn)換器是至關(guān)重要的組件。今天，我們就來深入了解一下德州儀器（TI）推出的TPS65198，一款專為使用GIP技術(shù)的TV和顯示器應(yīng)用而設(shè)計的13通道電平轉(zhuǎn)換器。

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一、產(chǎn)品概述

TPS65198提供了一個集成的電平轉(zhuǎn)換解決方案，內(nèi)置狀態(tài)機(jī)，可根據(jù)時序控制器（T - CON）提供的五個輸入信號生成十二個輸出信號。此外，它還能在斷電時生成用于放電顯示面板的信號，以及一個用于緩沖系統(tǒng) (V_{COM}) 電壓的高速運(yùn)算放大器。

（一）產(chǎn)品特性

1. 豐富的輸出信號：具有六個CLK輸出、VST和RESET輸出、ODD和EVEN輸出、VGH_F和VGH_R輸出，以及面板放電輸出。
2. 支持雙向操作：支持正向和反向操作，適應(yīng)不同的應(yīng)用需求。
3. 異常操作檢測：能夠檢測異常操作，并將電平轉(zhuǎn)換器輸出強(qiáng)制到安全狀態(tài)。
4. 全分辨率支持：支持所有顯示分辨率。
5. 高速運(yùn)算放大器：具備高速運(yùn)算放大器，可有效緩沖 (V_{COM}) 電壓。
6. 小巧封裝：采用28引腳4×4 mm QFN封裝，節(jié)省空間。

（二）應(yīng)用場景

主要應(yīng)用于使用GIP技術(shù)的LCD TVs和顯示器。

二、產(chǎn)品參數(shù)

（一）絕對最大額定值

（二）熱信息

（三）推薦工作條件

（四）電氣特性

這里列舉部分關(guān)鍵電氣特性，如電平轉(zhuǎn)換器的電源電流、輸入信號閾值、導(dǎo)通電阻、傳播延遲等。例如，在 (V{GH 1}=28 V) ， (V{GH 2}=28 V) ， (V{GL}=-10 V) ， (AV{DD}=15 V) ， (T_{A}=-40^{circ}C) 到85°C條件下：

• 電平轉(zhuǎn)換器電源電流：IGH1正電源電流在GST、GCLK、MCLK、EO、BI - SCAN = 0 V時為0.4 mA，IGH2正電源電流為0.06 mA，負(fù)電源電流為0.13 mA。
• 輸入信號閾值：高輸入電壓閾值 (V{IH}) 輸入上升時為1.4 V，低輸入電壓閾值 (V{IL}) 輸入下降時為0.8 V。

三、引腳分配與功能

（一）引腳分配

（二）引腳功能

不同引腳具有不同的功能，如CLK系列引腳為時鐘輸出，VGH_R和VGH_F為特定電壓輸出，DISCHG為面板放電輸出等。具體功能可參考數(shù)據(jù)手冊。

四、詳細(xì)工作原理

（一）電平轉(zhuǎn)換器

內(nèi)部狀態(tài)機(jī)根據(jù)五個輸入信號（GCLK、MCLK、GST、EO、BI - SCAN）生成十二個輸出信號（除DISCHG外）。各輸入信號的作用如下：

1. GCLK：上升沿定義活動CLK通道的上升沿，相鄰CLK信號相位差60°，輸出時鐘頻率是GCLK信號頻率的六分之一。
2. MCLK：上升沿定義活動CLK通道的門整形開始，下降沿定義活動CLK通道的下降沿。
3. GST：信號功能取決于GCLK狀態(tài)，當(dāng)GCLK為低時，上升沿定義VST的上升沿，下降沿定義VST的下降沿；當(dāng)GCLK為高時，上升沿定義RESET的上升沿，下降沿定義RESET的下降沿。
4. EO：正常操作時，脈沖使ODD和EVEN輸出翻轉(zhuǎn)。
5. BI - SCAN：用于選擇正向或反向操作。

（二）VGH_F和VGH_R

VGH_F和VGHR信號根據(jù)BI - SCAN和GST輸入變化，具有死區(qū)時間 (t{12}) 和 (t_{13}) ，以確保狀態(tài)切換時的穩(wěn)定性。

（三）異常操作

當(dāng)EO在GST上升沿為高時，檢測到異常操作，電平轉(zhuǎn)換器輸出被強(qiáng)制到特定狀態(tài)，正常操作在EO在GST上升沿為低時恢復(fù)。

（四）面板放電

TPS65198包含一個專門用于在斷電時對LCD面板放電的輸出，使用連接到VSENSE引腳的輸入信號，該引腳具有施密特觸發(fā)器輸入級。

（五）運(yùn)算放大器

運(yùn)算放大器經(jīng)過優(yōu)化，用于緩沖LCD面板的 (V{COM}) 電壓，具有高轉(zhuǎn)換速率、高輸出電流和寬帶寬，但連接高容性負(fù)載時可能不穩(wěn)定，不建議在 (V{COM}) 和GND之間連接額外電容。

五、典型應(yīng)用電路

典型應(yīng)用電路中，TPS65198與T - CON和LCD面板連接，通過合理的電容、電阻配置，實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換和信號處理功能。具體電路可參考數(shù)據(jù)手冊中的典型應(yīng)用電路圖。

六、總結(jié)

TPS65198作為一款專為LCD TVs和顯示器設(shè)計的13通道電平轉(zhuǎn)換器，具有豐富的特性和良好的性能。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體需求合理選擇工作條件和外圍電路，以充分發(fā)揮其優(yōu)勢。同時，對于異常操作檢測和電源供應(yīng)順序等特性，需要在設(shè)計中加以考慮，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。你在使用類似電平轉(zhuǎn)換器時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。