主板部分电路分析.ppt

《主板部分电路分析.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《主板部分电路分析.ppt（19页珍藏版）》请在一课资料网上搜索。

1、,主板部分电路分析,由下图可知，主板是由PANEL控制逻辑，亮度控制逻辑，DC to DC转换逻辑，传输TTL电平信号到 LCD显示模块电路等组成。,1、 主板上各主要IC芯片描述： MCU：8051单片机，其主要作用有：电源控制，OSD控制，频率计算，RS232通信等。 GMZAN1：集成ADC、OSD、SCALER，把计算机输入的RGB模拟视频信号转换为数字信号，并通过差补缩放处理，输出至液晶显示器PANEL时序控制电路。 LM2596：直流电源变换器，用于将12V输入转变为5V的直流输出。 AIC1084：也是直流电源变换器，用于将5V输入转变为3.3V的直流输出。 24LC21：1KB

2、 EEPROM，用于存储表示显示设备标志的DDC数据，其中包含有：设备的基本参数，制造厂商，产品名称，最大行频，可支持的分辨率等等。 24C04：4KB EEPROM，用于存储Auto Config数据，白平衡数据，POWER KEY状态及POWER ON计数数据等。,20MHZ 2.3Vp-p,一、MCU（控制处理器）部份电路原理图,开机为低电 平复位,MCU（控制处理器）部份电路功能说明,1、晶体振荡器：X300为u302处理器提供时钟，频率为20MHZ。C303、C306是起频率补偿作用， 容量为33PF/50V。 2、复位电路：由C313、D301、R313、电路组成，开机时由C313

3、电容放电，MCU（PIN10）RST电压 从1.65V0V变化。 然后，由MCU（PIN18)输出的高电平对Gmzan1进行二次复位。 3、串行通信：在MCU与Gmzan1的串行通信中由HDATA0（数据位）HCLK(时钟信号）HFS(主同步信号） IPQ（中断请求）因某些TIMING输入条件，使Gmzan1芯片产生中断，输出IRQ信号给MCU。 4、多功能总线MFB 由MCU（PIN3、4、5）与Gmzan1之间通信。 5、MCU (Pin8、Pin9）是背灯管与PANEL供电控制，若JP301和JP212短接是由MCU直接控制 （ 灯管与PANEL电压）。若接JP300与JP211，是由G

4、MZAN1输出控制。 6、MCU（PIN 37、38、39、40、41、42、43）为按键板OSD 功能控制。 7、MCU（11、13）脚、RXD TXD 工厂模式调整白平衡用。 8、MCU PIN31 为按键与飞梭控制功能脚，接R319为按键型，断开为飞梭型。 9、MCU（24、25、26）脚外接上拉电阻或下拉电阻是匹配不同PANEL与INVERTER（逆变器）背灯管。 10、MCU PIN19为空信号检测脚，高电平为空信号，低电平为接入信号。 11、MCU PIN44 PIN35 为供电脚，PIN22为接地 12、U101 24LC04（EEROM）IC、4KB、 （1）PIN5、6与MC

5、U（16、17）脚IIC总线，SDA、SDL。 （2）PIN8 为供电脚，如接JP102、就是5V供电，否则3.3V供电。 （3）1、2、3、4脚接地。,MCU与Gmzan1通讯示意图,75hz 4Vp-p,4Vp-p 60khz,从MCU PIN18输出 一 个低电平给 GMZAN1二次复位,54Mhz 1.5Vp-p 频率随输入 行频变化,约1.2Vp-p 晶振U201波形 50Mhz,3.3V,GMZAN1,8页, GMZAN1芯片介绍 GMZAN1为SVGA/XGA LCD显示器图形处理器，包括GAMMA矫正，绿色复合同步信号解码电路，增强OSD功能等。 特点： a 内含135MHz

6、8-bits ADC及预放大电路； b自适应对比度增强电路； c 片内可编程OSD引擎； d整和PLL； e 10-bits可编程GAMMA矫正； f 支持24位色； g 1或4个数据位接口。 信号输入格式： 模拟信号RGB输入可达XGA/85Hz； 支持复合同步绿色信号输入（Sync On Green）； 支持复合同步信号模式； 输出格式 支持8或6-bits的PANEL接口； 单、双象素输出格式； 自动设置/自动调整 相位、图象自动调整； 自动侦测输入格式； 集成OSD显示芯片 片内内建可用户扩展字符RAM、ROM； 可扩充外部OSD支持； 支持字符与位图显示； 字符显示效果有：闪烁、镶嵌

7、、透明等；,GMZAN1控制电路, GMZAN1功能描述 图1-1为GMZAN1主要功能模块,二、Gmzan1总方框图, 时钟恢复回路 GmZan1有一个内部的时钟恢复回路，这个回路由一个数字时钟合成器和模拟电路PLL组成。它用来产生取样时钟信号，以采集模拟的RGB数据。这个回路锁定于输入的行同步信号，以从MCU的晶振输出的TCLK时钟输入产生的RCLK作为参照时钟。时钟恢复回路用来调整源时钟频率（SCLK）；在每个行同步信号输入的上升沿产生反馈信号。包括第一个和最后一个行同步信号都可以产生60MHz的频率。在工作电压及温度要求的范围内，可以在1ms之内实现。 当PANEL的时钟信号与源时钟信

8、号（或一半）不同时，有一个象素时钟用来驱动PANEL。它是由一个和时钟恢复回路一样的回路产生的。它们的区别在于：源时钟信号锁定于行同步输入信号，而目的时钟信号锁定于源时钟信号。,三路 ADC 取样,源时序生成检测 (STG模块）,差补缩放处理,gamma系数 调整与消抖,PANEL TIMING 控制,时钟恢复 电路,像素时钟 生成电路,OSD 控制,主机接口,RCLK 参照时钟,MCU,模拟R G B,TO PANEL,图（1-1）,GMZAN1（图形处理）芯片功能描述,GMZAN1是高性价比的SVGA/XGA.LCD显示器图形处理器内含 ：时钟恢复、模数转换ADC、数据通道 OSD控制 P

9、ANEL TIMING控制主机接口等电路。如框图（1-1), 模/数转换器（ADC） GmZan1内部集成了3个模/数转换器（ADC），每一色一个（R、G、B）。每一个ADC由一个内置的CLAMP回路，通过一些大 约10nF的滤波电容，一些杂讯可以被消除，CLAMP的脉冲位置和宽度是可以通过编程实现。 信号支持：GmZan1芯片支持数字分离信号、数字混合信号和模拟混合信号。支持所有的这些信号都不需要额外的外围电路。 每个ADC都是8-bits输出，用于将输入的模拟R G B信号转换成8-bits的数字信号，分别为R0-R7、G0-G7、B0-B7。 信号的连接请参照下表 Pin Connect

10、ion for RGB Input, 源时序产生器（STG） STG模块定义了一个图形抓取窗口，并且发送数据给数据通道模块。 图（1-2）显示了这个窗口的定义。在水平的方向,它被定义在 SCLKs(等价的像素计算). (equivalent to a pixel count). 在纵向的方向, 它被定义在行.所有以“Source” 开头的参数均被定义在GmZan1的寄存 器中。请注意场总值只跟输入信号有关。参考点定义如下： 一行的第一像素：在原时钟信号的上升沿，极性从低的向高的像素。 帧的首行： 在行同步信号的上升沿，极性从低的向高的行。,图（1-2）,源时序TIMING生成检测。 当它收到一

11、个信号（R G B 以及同步信号）后，源TIMING计算单元会用信号和TCLK来作为考，计算行、场的 TIMING。通过对每个参数的取样，得出水平方向的最大值，和最小值，计算的值得每一行都会更新。根据行的参 数值求得出场的参数。行同步输入信号的边缘值用来检查场同步输入信号的极性。, 输入信号TIMING计算 输入的数据由模数转换器输向源TIMING产生器（STG）模块。STG模块定义1 个图像抓取窗口，并且发送到数据 通道模块。输入TIMING计算模块包括：源TIMING 计算（STM）模块和中断请求（IRQ）控制器，输入TIMING的 参数是由STM模块计算储存在寄存器中。 中断请求控制器：

12、某些输入的TIMING条件能使GMZAN1芯片产生中断。 中断产生条件, 主机接口 GMZAN1的微处理器接口有两种操作模式：GMB120兼容模式和一个4BIT 串行接口模式。 GMB120兼容4BIT信号模式由一个数据位，一个画面同步信号，一个时钟信号和一个中断请求信号（IRQ）组成，当MFB6 接一个上拉电阻时进入这个模式。 4-bits串行接口模式：该模式下每个时钟沿有4个数据位，当MFB6（Pin106）接一个下拉电阻（10K）时，进入这个模式。 在此模式下，一个复位脚拉低时设置芯片到一个已知状态。当CVDD稳定之后， RESETn 必须保持至少100ns，以便复位 芯片到已知状态。,

13、数据通道 它包含缩放过滤器、GAMMA控制调整、数据消抖、R/G/B偏置、OSD发生器。作用是对取样8Bit的 R/G/B数据信号进行 差补缩放处理、亮度、对比度、色温等调整，最终输出能被PANEL接受的最大解析度模式。, 主板输入接口 主板提供一个15脚的连接器用于与PC连接，作为显示信号输入端口，如左下图，其各PIN定义参考右下表,三、源时钟（SCLK）生成电路方框图,源时钟恢复电路描述,GMZAN1(显示图形处理器）时钟恢复电路部分功能说明。 1、源时钟（SCLK)生成电路 方 框图见（1-3） 源时钟（SCLK）回路锁定于输入信号的行同步信号，经取样相位延迟和直接数字时钟合成器（DDS

14、)跟踪调节 及模拟锁相（PLL)及(VCO)生成 源时钟（SCLK)信号，其信号在每一行同步信号输入的上升沿产生反馈信号，源时 钟信号的频率范围是10-135MHZ。 2、晶振时钟（TCLK）生成 晶振时钟是由U201振荡器直接生成50MHZ 、TCLK输入GMZAN1的PIN141脚，生成RCLK作为参照时钟。 3、参照时钟（RCLK)生成 参照时钟（RCLK)是由输入的TCLK经过模拟锁相（PLL)及（VCO)和比例因子生成RCLK,作为取样时钟（SCLK） 的参照时钟。 4、PANEL时钟信号即（PCLK)是由PANEL数据的每周期的单像素频率的定时时钟信号，实际PCLK在一个时钟 周内

15、可以显示PANEL双像素，在其时钟与源时钟不同的情况下，PANEL时钟是目的时钟（DCLK)生成。 5、目的时钟（DCLK)_生成 （1）目的时钟（DCLK)是由RCLK经过DDS/PLL及源水平总程分频生成目的时钟（DCLK）、周期等于单像素/时 钟周期模式下的PCLK。 （2）、当PANEL的时钟信号和源时钟（或一半）不同时，一个像素时钟用来驱动PANEL、其时钟是由PLL分频 中的M和N值确定，M和N值是由软件通过寄存器计算得来的。,四、数据通道方框图,混合,PANEL DATA 抑制、抖动,混合、 PANEL接口,灰度调整 GAMA校正 消除抖动,R G B偏置,缩放过滤器,混合,8b

16、it 采样数据,10bit,8/6bit,TO Panel data,8bit/6Bit,背景颜色,内部OSD,外部OSD,图1-4,8Bit,数据通道功能说明（参考图1-4） 数据通道内含：SCALING IC、GAMMA校正，R G B 偏置、PANEL去抖动等电路组成。 SCALING IC 是VGA输出不同的解析度与频率的信号最终转变成LCD PANEL可以接受的解析度与频率。 缩放过滤器： GmZan1缩放过滤器使用了Genesis公司的先进专利技术，可以提供高质量的实时视频和图象缩放。 对ADC模块输出的8Bit数据信号进行图像几何处理，数字运算。例：输入信号为640*480，PA

17、NEL 的显示为1024/640=X, 768/480=Y,用X, Y 值来进行计算，以实现1024*768扫描。,GAMMA校正：用来调整TFT PANEL所显示的R G B 数据的特性参数。整个GAMMA校正也可以被设成是独立的三个通道。 另外，GAMMA校正也可以被用做对比度、亮度、白平衡（色温）的调整，它以8bit输入，并产生一个10位输 出数据信号。 R G B偏置：RGB偏移为每个颜色通道提供了一个简单的转换（正或负）。它可以在有限的范围内进行简单的亮度调整， 它的值在0-FFH之间。这种调整比计算Gamma Table要快得多，同时用户可以通过它来对OSD进行快速的亮度 调整。偏

18、移的范围从127*4到127*4。 PANEL 数据消抖 ：对于那些R G B 输入小于8位的，GMZAN1会提供一些规则的或是随机的去抖动方式，这使PANEL的图像 看起来更平滑。 PANEL 背景色：显示器的背景色是可选的，一般情况下设为黑色。 OSD 控制 GMZAN1芯片有一个内部（屏幕显示）OSD控制器集成字型ROM。芯片还支持外部OSD 控制器 , 以提供一个用户接口， 内部和外部OSD窗口可以显示于PANEL的任意位置，OSD窗口不受缩放操作影响，其大小将保持一致。 PANEL接口 GmZan1能与目前常见的640 x480, 800 x600 and 1024x768 分辨率的

19、Panel兼容。一般采用双像素传输方式，分为奇 （ODD）、偶（EVEN）传输。传输模式如下图：,双像素传输 模式时序,LCD PANEL开启控制：LCD PANEL开启与关闭是按照一个固定顺序的，否则，将损坏PANEL。 所以，GMZAN1有一个严格驱动顺序。 A:state0、（POWER OFF)此时PPWR PBIAS为低电平，PANEL被强制为0，此时PANEL关闭。 B:state1、（POWER ON)此时PPWR为高电平，供电开启，但数据还为0，PBIAS为0。 C:state2、（PANEL驱动允许）此时PBIAS为0，灯管不亮，其它为高电平。 D:state3（PANEL正

20、常工作）此时四个信号全为高电平，PANEL显示。 PANEL的关闭顺序也是同理：先关闭TFT-EN、后关闭PBIAS，接着数据信号、最后关闭PPWR电平，整 个PANEL停止工作。 t1、t2、t3的时间可以从编程上实现。,PANEL显示允许信号,PANEL 电源控制,数据信号,灯管控制,五、LCD PANEL 开启控制时序,图3-13 LM2596工作电路图,由于各芯片需要的直流供电电压不同，而主板上输入的电压为Adapter提供的12V直流，这不能满足主板各个部分的要 求。主板上为各IC供电需要有+5V和+3.3V电压，所以需要有直流电压转换。 主板上采用2片直流电源转换芯片：LM2596

21、和AIC1084。其中AIC1084为3端5A低压差可调输出稳压器。输入电压范围 1.25V-5.5V，输出3.3V电压。图3-12为其电路图，用于将+5V输入转换为+3.3V/5A的直流输出。,AIC1084工作电路图,LM2596为直流稳压器，其可输出+3.3V、+5V、+12V电压和3A电流，其输入电压最大值可达40V。外部只要接4个其他 元件就可以工作等。图3-13为其工作电路图，用于将+12V输入转换为+5V输出。,六、主板电源变换,T560KLCD维维修流程图,一、死机（无指示灯）,一）、死机（无输出）,F901是否烧断,更换不良元件,测IC901 PIN7是否有电位,更换F901

22、，检查Q901、BD901、C904 及相关电路,OK,是,是,否,NG,检查IC901、D902 及启动电阻,更换不良元件,电压4V左右,否,OK,请检查ZD901、 Q902、Q903、 IC905、IC901 、IC903,电压是在10V15V 之间跳动,有,OK,测IC901 PIN4是否有55Khz振荡波,请检查C910、IC901,更换不良元件,OK,否,更换不良元件,检查IC901 PIN6输出电路及 IC905、IC901、IC903、T901,OK,是,电源板维修流程图,备注：粗体显示的元件表示易损件,断开负载是否正常输出,请检查T901，R912,D901、IC902,测I

23、C901 PIN4 是否 55KHZ左右矩齿振荡波,检查C904两端是否280V,更换不良元件OK,更换C904,检查取样调整电路IC905、 IC903及IC902,更换不良元件OK,更换C910 OK,是,否,是,否,是,否,三）异音,检查C904,检查D901、C905 C911,检查T901、C926,更换C910 OK,四）电压输出偏高或偏低,检查IC903、IC905及相关电路,OK,NG,检查R924、R925,检查IC901、T901,OK,二）灯闪（断续输出）,备注：粗体显示的元件表示易损件,INVERTER 维修实例,测CON1 PIN1/PIN2电压 是否有12V、4.9

24、V,1.背灯管不亮,检查CON1、排线及主板相关电路,否,测U01 PIN2 是否约12V,有,检查F1、Q1、Q2 等相关电路,更换不良 元件OK,否,开机瞬间U01 PIN1是否 输出180KHZ的方波,有,更换U01 OK,否,开机瞬间Q5、 Q6是否有约 48KHZ振荡波形,有,检查D2、PT1 Q5、Q6等相关元件,否,有,检查C10、C11 及灯管,2.画闪,开机测U01 PIN6 是否2.2V电压,检查C8、D3、Q7,更换不 良元件,否,测U01 PIN4 是否 有反馈电压约1V,检查D4、C12、R5 Q5、PT1等相关电路,NG,更换灯管,否,是,更换U01,是,3.画暗,测U01 PIN3 是否约1.1V,调节板亮度VR,OK,检查PT1、C10、C11,更换不良元件OK,否,是,更换背灯管,更换不良元件OK,Q5、Q6的B极的波形 是否对称的半波,检查Q5、Q6、PT1,否,有,NG,备注：粗体显示的元件表示易损件,