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提升LED顯示屏刷新率的方法介紹

來(lái)源:數(shù)字音視工程網(wǎng)     作者:疾風(fēng)    編輯:數(shù)字音視工程    2011-01-07 00:00:00     加入收藏    咨詢(xún)

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提升LED顯示屏刷新率的方法介紹

  LED顯示屏的灰階度

  灰階度就是顯示屏上每一顆LED亮度的分辨率,舉例來(lái)說(shuō),4bit灰階度表示LED有16階的亮度變化。而LED驅(qū)動(dòng)芯片的灰階度控制,實(shí)行方式如圖1所示。LED亮度的灰階度是由驅(qū)動(dòng)芯片上的OE寬度與SDI來(lái)控制,以圖1中的第一個(gè)LED要顯示的灰階度5為例,SDI必須在OE寬度為1和4打開(kāi)輸出開(kāi)關(guān),以得到整體的LED顯示灰階度為5。而灰階度為9、4與11則以此類(lèi)推,以不同的SDI和OE寬度的排列組合得到不同的LED灰階度,也就會(huì)顯示出不同的LED亮度變化。除此之外,OE的單位寬度愈短,完成一個(gè)灰階度變化的周期也就愈短,也就是單位時(shí)間內(nèi),所能得到的刷新率也就愈高。

  最短O(píng)E脈寬與高刷新率的關(guān)系

  驅(qū)動(dòng)芯片中OE的最短脈沖寬度及反應(yīng)時(shí)間(tr/tf)決定了灰階度的高低,所謂最短O(píng)E脈寬就是在能夠維持所有信道輸出電流線(xiàn)性度的條件下,OE可打開(kāi)的有效寬度。愈小的OE脈寬,就能產(chǎn)出愈高的輸出色階,也就是擁有愈快速的輸出電流響應(yīng),刷新率及輸出灰階度也就愈高。其中刷新率與輸出灰階度與OE最短脈沖寬度、系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速度、串接芯片個(gè)數(shù)與芯片輸出信道數(shù)有關(guān),如圖2如示,列出參考公式如下:

  Frefresh : 刷新率(Hz)

  根據(jù)上列參考公式,如果單一控制器有8個(gè)輸出口,帶截面積為64×64單色屏,所需要的串接芯片個(gè)數(shù)NIC=32,輸出灰階度設(shè)為12位(4,096級(jí)),如果采用具備16個(gè)輸出信道、數(shù)據(jù)傳輸速度為20MHz和OE最短脈沖寬度為300ns的驅(qū)動(dòng)芯片,代入計(jì)算可得到刷新率有723Hz,但如果輸出灰階度想提高為14位(4,096級(jí)),刷新率則是下降至196Hz,如果輸出灰階度想提高到16位(65,536級(jí)),刷新率則僅有50Hz,而一般系統(tǒng)輸入的畫(huà)面更新率至少60Hz,因此如此低的刷新率已無(wú)法供應(yīng)一般顯示屏系統(tǒng)的需求。

  在上述情況中,如果想提高輸出灰階度,同時(shí)又想提高刷新率,可以選擇較小OE脈沖寬度的驅(qū)動(dòng)芯片。如果采用OE最短脈沖寬度為50ns的芯片,即使數(shù)據(jù)傳輸速度為10MHz,輸出灰階度提高為16位(65,536級(jí)),刷新率仍可輸出287Hz,在輸出灰階度設(shè)為14位(4,096級(jí))時(shí),刷新率可提升到1001Hz,在輸出灰階度設(shè)回為12位(4,096級(jí))時(shí),刷新率更可大幅提高到1,953Hz。所以愈小的OE脈沖寬度,可提升輸出的色階和畫(huà)面的刷新率,高輸出色階則提供了更豐富多彩的LED顯示屏圖像,而高刷新率提供了LED顯示屏流暢無(wú)閃爍的畫(huà)面播放。

  最短O(píng)E脈寬對(duì)輸出電流突波的影響

圖3 較大0E脈沖寬度的輸出電流波形

  OE脈沖寬度的大小是影響輸出電流突波的關(guān)鍵因素,如圖3所示,OE脈沖寬度大于500ns時(shí),輸出電流的上升時(shí)間為37.99ns,并無(wú)產(chǎn)生任何突波。不過(guò)如果想要得到較高輸出的色階和較快的畫(huà)面刷新率必須降低OE脈沖寬度,但較小的OE脈沖寬度需要較快的上升/下降時(shí)間(tr/tf)來(lái)維持脈沖寬度的完整性,但較快的tr/tf會(huì)使得一般LED驅(qū)動(dòng)芯片的輸出電流產(chǎn)生突波,如圖4所示,OE脈沖寬度小于100ns時(shí),輸出電流的上升時(shí)間為8.2ns,由法拉第定律知VL=L(dI/dt),可明顯地可以看出輸出電流在關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的突波現(xiàn)象,而輸出電流的突波不僅可能擊穿驅(qū)動(dòng)芯片的輸出信道,造成芯片的損壞,也使得整個(gè)LED顯示屏電磁波干擾的現(xiàn)象變得嚴(yán)重,顯示屏畫(huà)面會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)甚至是系統(tǒng)的毀損。

圖4 較小OE脈沖寬度產(chǎn)生嚴(yán)重突波

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