高级电视中的灵巧集成技术

2009-08-24 21:11:57 来源:与非网
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平面电视正在迅速占领消费类电子市场,这种“高级”电视的销售增长率使人联想到早期的个人计算机(PC)。“高级电视”的概念现在是指液晶电视(LCD TV)、等离子电视(PDP TV)、微显背投电视〔包括液晶显示器(LCD)、数字光输处理器(DLP)和液晶硅显示器(LCoS)〕、前投式投影机和全平面阴极射线管(CRT)电视。

要想在一个快速增长的市场上保持竞争力,制造商们就不能停滞不前。他们必须不懈努力,通过降低成本、提高图像质量、增强可靠性和增加新的用户功能来改进其产品。其中最重要的是,制造商们必须提高产品的生产能力,使它们更容易生产并且成本更低。达到所有这些设计目标的一个关键问题就是如何在显示器接口中采用“灵巧集成”技术。

把分立的功能集成到单芯片上可以减少元器件数量并降低制造成本,这是一个在过去十几年里对PC制造商来说确实卓有成效的策略。但是显示器需要“灵巧集成”,因为在组合各种显示接口功能时还要克服一些重大技术难题。如果要把高性能模拟电路和高速数字电路集成到一个解决方案中,需要有专门的混合信号设计技术方面的经验。一个集成的接口需要产品满足低成本和小封装尺寸的要求,同时又不能牺牲图像质量和生产能力。

1 典型的LCD TV

典型的LCD TV为系统集成提供了多种选择(见图1),其中包括:

·模拟接口与数字接口相结合以便提供与目前大多数的DVD光盘播放机和机顶盒兼容的“传统兼容性”,并为将来做好了“数字化准备”;
·接口与图形控制器功能以及LCD TV中与图像有关的主要电路相结合;
·减少内部连线的数量并且简化印制电路板(PCB)布线从而降低了影响图像质量的信号失真;
·以增加少许成本提供具有CD光盘质量的音频和PC兼容性。


                                                           图1 一种典型的高级电视系统框图为系统集成提供了多种选择

1.1 集成模拟接口

虽然人们对新出现的数字平面显示器接口的兴趣还在持续增长,但是分量模拟视频接口仍然是目前市场上销售的高级电视主要选择的高质量接口。许多高级电视还包含一个模拟视频图形适配器(VGA)接口以便与PC应用兼容。集成的分量模拟接口,例如美国模拟器件公司(ADI)的AD9883A,已经在单芯片上集成了显示器接口所需要的所有传统模拟功能(见图2 )。这种显示器接口集成的第一步已经起到降低成本、改进图像质量并且简化PCB布线的作用。

采用混合信号互补型金属氧化物半导体(CMOS)或BiCMOS 晶片制造工艺可以大批量生产这种集成的模拟接口芯片,并且满足平板显示接口应用要求,即高速(大于100 MHz)模数转换器(ADC)具有典型值为0.5 LSB的线性误差[(积分线性误差(INL)和微分线性误差(DNL)]和大于200 MHz的输入带宽。然而标准的数字CMOS 晶片制造工艺无法提供实现高性能模拟信号处理和ADC所需要的混合信号特性。


                                                                  图2 ADI公司的AD9833A集成模拟接口在单芯片上集成了显示器接口所需的所有传统模拟功能

1.2 增加数字接口

显示器接口集成的下一步骤就是在单芯片上集成模拟接口和数字接口。这样易于提供传统兼容性显示器,也为将来的数字化做好准备。大多数新出现的高级电视都支持分量模拟信号输入以便直接连接现有的DVD播放机和机顶盒调谐器。这样就确保用户能够正确使用他们的新电视机。

高清晰度多媒体接口(HDMI)是专门为高级电视应用而设计的。HDMI接口可以提供一个数字接口用于高质量视频(在1920×1080 像素时达到1080p分辨率)以及具有CD质量(192kHz)和7.1声道环绕立体声的音频。此外,HDMI接口还支持高带宽数码内容保护协议(HDCP),好莱坞片商将需要用此协议保护其新拍的高清晰度DVD电影不被非法复制。包含接收分量模拟信号的模拟接口和HDMI数字接口的高级电视将会因为其显示接口的改进使用户获得长期使用寿命。
 
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