液晶电视机的原理浅析

吴红平

（湖南理工职业技术学院，湖南 湘潭 411100）

液晶电视机正逐步进入家庭，各媒体上就有关液晶电视选购（以及维修）的话题也开始多了起来，这是一件好事，便于互相交流，增进电视维修人员的知识和技能，让维修人员逐步掌握液晶电视的维修。但是也看到一些不够准确的观点，可能会引起一些误解。［1］对这些问题的误解，来源于对液晶电视机的原理不甚了解，因此本文以长虹 LP06液晶电视机为例，介绍了液晶电视机的原理。

1 整机系统构成

整个电路方案基于PW113芯片作为数字映像信号处理中心进行电路设计，分包使用VPC3230D芯片对视频进行处理，MSP3440进行芯片对音频进行处理，由AD9883A芯片对模拟RGB VGA信号进行处理，由SII161B芯片对数字DVI信号进行处理，经缓冲选择切换后，送入PW113进行映像处理和格式变换，最后通过DS90CF383A进行LVDS上屏信号格式变换，PW113内带MCU，程序采用外挂FLASH ROM的方式。PW113芯片作为本系统的核心进行映像处理和上屏的Scaling变换，采用208－pin PQFP贴片封装，其特点如下：①可输入的最高像素为 UXGA（1 600×1 200），输出的最高像素为SXGA（1 280×1 024）；②具有高质量的国际上获奖的扩展和压缩变换方式；③嵌入式的实时操作系统；④支持4∶3、16∶9的显示格式；⑤智能化输入信号模式自动识别；⑥内藏80186MCU；⑦支持ITU－R656/R601 YUV格式输入；⑧可实现Ypbpr/YCbCr/YUV－TO－RGB的色度空间转换；⑨位图方式OSD，具有16色控制；⑩对图像可进行自动捕获，可调整图像增益、位置、尺寸，具有 PLL锁相功能，并适应标准、非标准同步信号。

2 视频信号处理

射频信号通过调谐器组件解调后，输出的视频信号 TVCBVS经过阻抗变换后输入到视频处理 ICVPC3230D。同时来自其他视频设备输出的VIDEO，S－VIDEO Y/C分离信号，AV视频信号经过交流耦合也送到VPC3230D。VPC3230D采用80－pin POFP贴片封装，其特点如下：①具有4路CVBS、2路Y/C、2路YUV输入；②高质量的A/D变换器；③静态增益控制、可编程 AGC控制、动态嵌位控制；④高性能的自适应性4H Y/C梳状滤波器；⑤可解码PAL/NTSC/SECAM制式；⑥具有可编程清晰度控制；⑦具有两路8位A/D变换后的数字信号输出。VPC3230D解码输出的满足ITU－R656格式的8bitYUV信号、时钟clock信号、行场同步信号H/V Sync、隔行扫描的帧信号及使能信号送入PW1230。

3 模拟RGB与数字DVI信号处理

计算机输出的符合VESA标准的模拟RGB、H/V Sync信号通过15芯的VGA插座送入主板，同时HDTV－Y/Pa/PR高清电视视频信号经过5 V转3.3 V的转换和ESD保护电路后输入到高速电子切换开关中进行信号选择，经选择后的信号送入A/D变换AD9883。AD9883采用80－pin LQFP贴片封装，其特点如下：①可产生 20～140M的像素时钟，具有 300M带宽；②通过VSYNC、HSYNC、COAST等信号产生PLL脉冲，来锁相控制R、G、B的钳位发生器，再通过A/D变换，分别变换为R、G、B的8位数字信号；③支持4∶2∶2输出格式的YUV信号；④钳位的时间和电平均可以细化到128 BITS，并有偏移量控制、增益控制功能；⑤支持单/双像素驱动的LCD屏技术。

由于计算机显卡处理的都是数字信息，在送入显示器之前必须先经过数模转换，把数字信号转换为模拟信号再传送出去，在这个过程中会产生信号失真和噪声，而液晶显示器是数字设备，模拟信号必须再一次被转换为数字信号才能正常显示，在这个转换过程中又会引入失真和噪声。为了减少这种不必要的转换损失，由Silicon Image和Intel等大公司组成的国际数字显示工作组（DDWG）制定了数字视频接口（DVI：Digital Visual Interface）标准。目前 DVI的规格已经比较成熟：显卡产生的数字信号（包括控制信息和数据信息）由发送器按照TMDS协议编码后通过TMDS通道（至少要包含4条数据线：RGB三种信号和时钟信号）发送给接收器，经过解码送给数字显示设备。根据DVI 1.0标准，一条TMDS通道可以达到165 MHZ的工作频率和10 bit接口，也就是可以提供1.65 Gbps的带宽，这足以应1 920×1 080/60 HZ的显示要求。正是由于有了如此高的带宽优势，DVI逐渐成为了业界最前途的接口规范。

4 供电回路

由于高频数字电路工作频率达到上百兆赫兹，因此电源盒地的布线对图像质量影响较大，本机采用分支供电方式，由效率高的开关稳压器提供＋5 V电压，为了保证电源的干净，隔离开关干扰，其它芯片上的各组电源都采用线性稳压器供给，线性稳压器具有低噪声输出、快速动态响应、尺寸小、价格低的优势。［2］本机主要集成块的电源分布如下所示：＋12 V：电源适配器输出电源；VT12V：显示器整机供电电源及逆变器工作电源；5 V：MCU8051工作电源；5V－1：PACVGA1000（U6）、24LC21（U5）工作电源；VCCPANEL：液晶屏行列驱动电路工作电源；PVDD：AD9884A工作电源；AVDD：AD9884A工作电源。

5 结束语

综上所述，液晶电视机具有轻薄便携、清晰度高、色彩丰富、无辐射、耗电量低、不伤眼睛、使用寿命长等优点而受到人们的喜欢。随着制造成本的降低，液晶电视的普及率也越来越高，已成为电视生产的主流品种。

1 虎永存.消除液晶电视中的几种误解［J］.实用影音技术，2006（11）：25～29

2 刘志东.长虹LP01液晶电视机芯原理分析［J］.家庭电子（维修版），2005（2）：9～11