在平板显示器中实现智能集成的技巧
发布时间:2008/8/26 0:00:00 访问次数:585
平板显示器正在掀起计算机市场的风暴;lcd显示器、图形投影机与等离子显示器不断上升的销售率让人想起早期的个人计算机。为了在一个快速增长的舞台上保持竞争力,生产商绝不可以停滞不前。他们必须持续改进其产品,降低成本、改善图像质量、提高可靠性,并增加新的用户特性。最重要的是,生产商必须提高其产品的可制造性,使其更易于生产且生产成本更低。实现所有这些设计目标的一个关键就是在显示接口中采用“智能集成”。
将分立的功能集成到单一芯片中可以减少部件数量和生产成本,在过去十几年里pc生产商曾经一度采用这一策略。但是,因为当将显示接口功能进行组合时,要克服巨大的技术挑战,显示器需要进行智能集成。将高性能模拟与高速数字电路集成到一个设计中,这要求在专门的混合信号设计技术中具有丰富的经验。进行了接口集成的产品需要在不牺牲图像质量或可制造性的前提下,满足减小成本和尺寸的目标
典型的lcd显示器为集成提供了许多机遇(图1)。其中包括:
1. 将模拟接口和数字接口结合在一起,为目前全世界超过十亿台pc提供传统的兼容性,并仍为未来保持“数字准备”。
2. 将接口与图像控制器功能组合在一起,图像控制器是平板显示器中主要与图像有关的电路。
3. 减少互连并简化电路板版图从而减小影响图像质量的失真。
4. 增加诸如usb集线器以及usb客户功能等新特性作为平板显示器的低附加成本。
图1:平板显示器模块图。
集成模拟接口
尽管对新数字平板接口兴趣的持续增长,但模拟接口仍是目前在售lcd显示器的主要选择。例如adi公司的ad9884和飞利浦公司的tda8752h等集成模拟接口已经将所有平板接口所要求的传统模拟功能组合在了单一芯片中(图2)。第一步集成已经降低了成本,改善了图像质量并简化了电路板版图。
图2:模拟接口模块图。
正采用混合信号cmos或bicmos晶圆制造工艺大量生产集成模拟接口芯片。如果芯片要想满足平板接口应用所需要的具有±0.5 lsb的典型线性指标(inl/dnl)和>200 mhz输入带宽的高速(>100 mhz) a/d转换器,那么就要求采用这些高性能的工艺。但标准cmos晶圆制造工艺并不提供实现高性能模拟信号处理和a/d转换器所要求的混合信号特性。
增加数字连接
集成平板接口的下一个逻辑步骤是将模拟与数字接口组合在单一芯片中。这更易于提供传统兼容的显示器,这也是未来的“数字准备”。
在消费者升级其图形卡或计算机系统时,在同样的显示器上具有数字接口,可能促使消费者选择数字连接。人们普遍认为,绝大多数pc用户要使用自己的显示器五至七年,而在购买新的显示器之前,为了采用高性能的技术,一般要升级他们的pc数次。双接口显示器允许用户在丢弃他们的显示器之前持续获得长期的使用寿命。
新的数字显示工作组(ddwg)的数字视频接口(dvi)v1.0和视频电子标准协会(vesa)的即插即显示标准允许这种双接口的显示器。所有这些直接寻址显示标准规定了连接器、电缆和支持双接口显示器的电气特性。所有标准还将最小化传输差分信号(tmds)指定为数字接口。
ad9887集成接口
ad9887是世界上第一款用于平板显示器的集成的双接口(图3)。其模拟接口是基于ad9884模拟接口进行设计,并且对sxga显示器而言最高工作频率高达140 mhz。其数字接口采用tmds还可以提供高达sxga(112 msps)的图像分辨率。这些接口共享同一个输出,与两个芯片的模拟/数字接口设计相比从而节省48个管脚。该芯片还提供接口连接到显示器的自动检测,以及一个允许用户在串联数据连接上选择接口的选项。
该芯片有两个等级:用于xga显示器的ad9887以及用于sxga显示器的ad9887-140。这一选择允许设计师来为其显示器选择最具成本效益的解决方案。ad9887目前准备在十一月份提供产品样品。
图3 :ad9887双接口模块图。
减少互连
平板显示器可获得的图像质量极大地依赖于显示器接口电路板的设计与版图。显示器更高程度集成的好处之一就是器件之间更少的互连,从而导致更高的图像质量。众所周知,对显示器生产商而言,在毗邻对噪声敏感的pll和a/d转换器旁边的“噪声”数字电路制作接口电路板,并且仍要获得可以接受的图像质量是极具挑战的。stanford resource的副总裁david mentley说,显示器公司“花费大量金钱、时间、不动产和精力使得模拟接口没有伪像工作,但并非其都能成功。”与旧有的分立器件电路板设计相比,更高程度的接口集成允许简化电路板设计,并产生更高的图像质量。
平板显示器正在掀起计算机市场的风暴;lcd显示器、图形投影机与等离子显示器不断上升的销售率让人想起早期的个人计算机。为了在一个快速增长的舞台上保持竞争力,生产商绝不可以停滞不前。他们必须持续改进其产品,降低成本、改善图像质量、提高可靠性,并增加新的用户特性。最重要的是,生产商必须提高其产品的可制造性,使其更易于生产且生产成本更低。实现所有这些设计目标的一个关键就是在显示接口中采用“智能集成”。
将分立的功能集成到单一芯片中可以减少部件数量和生产成本,在过去十几年里pc生产商曾经一度采用这一策略。但是,因为当将显示接口功能进行组合时,要克服巨大的技术挑战,显示器需要进行智能集成。将高性能模拟与高速数字电路集成到一个设计中,这要求在专门的混合信号设计技术中具有丰富的经验。进行了接口集成的产品需要在不牺牲图像质量或可制造性的前提下,满足减小成本和尺寸的目标
典型的lcd显示器为集成提供了许多机遇(图1)。其中包括:
1. 将模拟接口和数字接口结合在一起,为目前全世界超过十亿台pc提供传统的兼容性,并仍为未来保持“数字准备”。
2. 将接口与图像控制器功能组合在一起,图像控制器是平板显示器中主要与图像有关的电路。
3. 减少互连并简化电路板版图从而减小影响图像质量的失真。
4. 增加诸如usb集线器以及usb客户功能等新特性作为平板显示器的低附加成本。
图1:平板显示器模块图。
集成模拟接口
尽管对新数字平板接口兴趣的持续增长,但模拟接口仍是目前在售lcd显示器的主要选择。例如adi公司的ad9884和飞利浦公司的tda8752h等集成模拟接口已经将所有平板接口所要求的传统模拟功能组合在了单一芯片中(图2)。第一步集成已经降低了成本,改善了图像质量并简化了电路板版图。
图2:模拟接口模块图。
正采用混合信号cmos或bicmos晶圆制造工艺大量生产集成模拟接口芯片。如果芯片要想满足平板接口应用所需要的具有±0.5 lsb的典型线性指标(inl/dnl)和>200 mhz输入带宽的高速(>100 mhz) a/d转换器,那么就要求采用这些高性能的工艺。但标准cmos晶圆制造工艺并不提供实现高性能模拟信号处理和a/d转换器所要求的混合信号特性。
增加数字连接
集成平板接口的下一个逻辑步骤是将模拟与数字接口组合在单一芯片中。这更易于提供传统兼容的显示器,这也是未来的“数字准备”。
在消费者升级其图形卡或计算机系统时,在同样的显示器上具有数字接口,可能促使消费者选择数字连接。人们普遍认为,绝大多数pc用户要使用自己的显示器五至七年,而在购买新的显示器之前,为了采用高性能的技术,一般要升级他们的pc数次。双接口显示器允许用户在丢弃他们的显示器之前持续获得长期的使用寿命。
新的数字显示工作组(ddwg)的数字视频接口(dvi)v1.0和视频电子标准协会(vesa)的即插即显示标准允许这种双接口的显示器。所有这些直接寻址显示标准规定了连接器、电缆和支持双接口显示器的电气特性。所有标准还将最小化传输差分信号(tmds)指定为数字接口。
ad9887集成接口
ad9887是世界上第一款用于平板显示器的集成的双接口(图3)。其模拟接口是基于ad9884模拟接口进行设计,并且对sxga显示器而言最高工作频率高达140 mhz。其数字接口采用tmds还可以提供高达sxga(112 msps)的图像分辨率。这些接口共享同一个输出,与两个芯片的模拟/数字接口设计相比从而节省48个管脚。该芯片还提供接口连接到显示器的自动检测,以及一个允许用户在串联数据连接上选择接口的选项。
该芯片有两个等级:用于xga显示器的ad9887以及用于sxga显示器的ad9887-140。这一选择允许设计师来为其显示器选择最具成本效益的解决方案。ad9887目前准备在十一月份提供产品样品。
图3 :ad9887双接口模块图。
减少互连
平板显示器可获得的图像质量极大地依赖于显示器接口电路板的设计与版图。显示器更高程度集成的好处之一就是器件之间更少的互连,从而导致更高的图像质量。众所周知,对显示器生产商而言,在毗邻对噪声敏感的pll和a/d转换器旁边的“噪声”数字电路制作接口电路板,并且仍要获得可以接受的图像质量是极具挑战的。stanford resource的副总裁david mentley说,显示器公司“花费大量金钱、时间、不动产和精力使得模拟接口没有伪像工作,但并非其都能成功。”与旧有的分立器件电路板设计相比,更高程度的接口集成允许简化电路板设计,并产生更高的图像质量。
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