数字电视原理与接收各种显示器

数字电视原理与接收CRT、液晶、等离子、OLED投影显示的工作原理I2C总线的运用电荷泵的工作原理数字调谐器主要芯片性能比较及完整电路分析

四种投影显示工作原理CRTLCD液晶PDP等离子OLED（有机发光显示器）CRTCRT(CrystalRayTube），阴极射线管，俗称显像管。

阴极射线管主要有五部分组成：①电子枪（ElectronGun）②偏转线圈（Defiectioncoils）③荫罩(Shadowmask)④高压石墨电极和荧光粉涂层(Phosphor)⑤玻璃外壳CRT显示器的工作原理：

当显像管内部的电子枪阴极发出的电子束，经强度控制、聚焦和加速后变成细小的电子流，再经过偏转线圈的作用向正确的目标偏离，穿越荫罩的小孔或栅栏，轰击到荧光屏上的荧光粉时，荧光粉被激活，即可发出光来。R、G、B三色荧光点被按不同比例强度的电子流点亮，就会产生各种色彩。CRT基本工作原理图形显示CRT优点与缺点主要优点：

亮度高色彩鲜艳灰度等级多寿命长容易实现活动图像显示主要缺点：

需要两万伏的高压体积大笨重功耗大CRT接口也就是15针的D形D-Sub接口，俗称为VGA接口LCD液晶显示器是LiquidCrystalDisplay的简称，LCD的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。比CRT要好的多，但是价钱较其贵。

LCD液晶显示LCD的特点LCD优点：低压微功耗平板型结构被动显示型(无眩光，不刺激人眼，不会引起眼睛疲劳)显示信息量大(因为像素可以做得很小)易于彩色化(在色谱上可以非常准确的复现)无电磁辐射(对人体安全，利于信息保密)长寿命(这种器件几乎没有什么劣化问题，因此寿命极长，但是液晶背光寿命有限，不过背光部分可以更换)LCD的特点LCD缺点：在暗的地方显示不够清楚，需要背光源；显示对比度与视线方向有关，视角受限制；响应时间受环境温度影响，环境温度在-20摄氏度以下不能工作LCD接口传统D-Sub接口是LCD上最常见的接口。自彩色显示器诞生至今，几乎所有电脑显示设备均配备了这个看似不起眼的15针接口。随着LCD的普及，D-Sub接口逐渐被新兴的DVI数字显示接口替代。现在LCD接口主要又MCU(CPU)模式和RGB模式,这两种为并行口.由于串口在性能上的优势,串口的LCD接口也开始出现,主要是高通的MDDI接口.

在电脑卖场里里的展台上，，经常会有多多台LCD有序地摆放一一起，每台LCD显示同一个画画面，带来的的大屏效果非非常震撼。你知道这是怎怎么实现的吗吗？事实上，这是是利用了LCD的D-Sub接口，先将电电脑显卡的D-Sub接口连接到同同为D-Sub接口的分屏器器,而后再将分屏屏器另一端连连接多台LCD，即可实现。。LCD驱动LCD驱动方法一般般采用静态驱驱动或多路驱驱动方式。这这两种方式相相比较各有优优缺点。静态态驱动响应速速度快、耗电电少、驱动电电压低，但驱驱动电极度数数必须与显示示笔段数相同同，因而用途途不如多路驱驱动广。液晶显示器知知名品牌三星Samsung三星显示器一一直领跑于业业界前列，不不仅在产品功功能的质量上上有绝对的保保证，而且在在外观设计上上也拥有独特特性和创新精精神2优派ViewSonic优派集团强调调的不仅是视视讯与声音的的传达，更是是诉求ViewSonic的高科技形象象服务3LG公司努力开发发环境友好型型产品，同时时也致力于中中国社会的公公益事业。来来自LG的创新技术，，锐比（DFC）技术率先突突破液晶发展展瓶颈，实现现10000:1高对比度，令令画面层次丰丰富，色彩鲜鲜明，让您尽尽情享受呼之之欲出的视觉觉盛宴；还有有4:3智能屏幕显示示，使用更方方便。液晶显示器知知名品牌4AOC冠捷为全球消费者者提供PC显示器（包括括CRT和LCD），液晶电视（LCDTV）等视讯产品品5玛雅MAYAMAYA从事研发配制制液晶及导电电玻璃、偏光光片、取向材材料垫托料等材质质的选用，到到显示器模块块及电子电路路设计与制造。MAYA定位在电子高高端型科技上上，一直为专专业领域的所广泛应用。。6飞利浦Philips经营了100多项不同的业业务及产品，，广及消费性性电子、视听听、小家电、、照明、通信信、信息、电电子零组件、、半导体工业电子和医医疗系统的全全系列产品和和整合性服务务。液晶显示器知知名品牌7明基BenQ不仅保持液晶晶显示器、光光存储产品、、键盘、扫描描仪等传统电电脑外设市场场领导地位，，更凭借笔记记本电脑、数数码相机、数数字投影机等等网络时尚新新品加入，为为BenQ品牌源源不断断注入“快乐乐”因子8宏碁Acer主要从事信息息行销服务业业。9戴尔DELL全球领先的IT产品及服务提提供商戴尔公公司,致力于倾听客客户需求，提提供客户所信信赖和注重的的创新技术与与服务10长城Greatwall目前国内除基基础运营商以以外的最大宽宽带网络运营营商等离子PDP显示等离子电视，，又叫PDP（plasmadisplaypanel）电视。等离离子体显示器器的工作原理理，是在显示示平面上安装装数以十万计计的等离子管管作为发光体体（象素）。。每个发光管管有两个玻璃璃电极、内部部充满氦、氖氖等惰性气体体，其中一个个玻璃电极上上涂有三原色色荧光粉。当当两个电极间间加上高电压压时，引发惰惰性气体放电电，产生等离离子体。等离离子产生的紫紫外线激发涂涂有荧光粉的的电极而发出出不同分量的的由三原色混混合的可见光光。每个等离离子体发光管管就是我们所所说的等离子子体显示器的的像素，我们们看到的画面面就是由这些些等离子体发发光管形成的的“光点”汇汇集而成的。。等离子体技技术同其它显显示方式相比比存在明显的的差别，在结结构和组成方方面领先一步步。PDP显示器的组成成下图是PDP显示器原理方方框图，主要要由接口电路路、存储驱动动控制电路、、驱动电路和和DC/DC变换电路组成成。接口电路能将将各种信号源源转换成适合合于PDP使用的数字信信号，如24bit(8bit××3)的RGB信号，送入存存贮驱动控制制电路。其它它控制信号如如场同步(VSYNC)、行同步(HSYNC)、场消隐(BLANK)和时钟信号（（CLOCK）也进入存贮贮控制电路。。接口电路内内包含宽带放放大电路，A／D变换电路等。。存储驱动控制制电路是整个个PDP显示器的核心心部分，显示示器所需要的的各种控制信信号都在这里里产生，显示示时所需的数数据也在这里里整理并存储储，这部分电电路的具体要要求也受其前前级接口电路路和后级驱动动电路制约，，数据信号将将根据PDP显示屏的特性性整理成相应应形式，控制制信号则根据据驱动电路的的要求，在原原有的控制信信号的基础上上进一步产生生所有所需的的控制波形。。PDP显示器原理方框图24bitRGB存储驱动控制电路接口电路HSYNCVSYNCBLANKCLOCKRAM2RAM1扫描驱动寻址驱动寻址驱动PDP显示屏1024×3×76864路／片共24片64路／片共24片64路／片共12片1536线1536线768线DC/DC变换数据数据控制存储驱动控制制电路可分为为两个模块，，数据整理模模块对来自接接口电路的数数据进行整理理，来自接口口电路的RGB数据先在缓存存1中存储成便于于分离子场的的格式，然后后进行子场分分离放入缓存存2中，再存入相相应的RAM中，RAM要能够存放一一帧的数据，，共需两片RAM交替工作，即即RAMl处于写状态时时，RAM2处于读状态。。读出的数据据按照选址电电极排列要求求进一步进行行处理，图中中的选址电极极由上、下两两端引出，需需将相邻像素素数据分别送送到上、下两两组选址电极极驱动IC的输入端，这这就是数据分分流技术，可可以降低对驱驱动的速度要要求。最后以以12M速度(选址电极往显显示屏送数据据的速度)送入PDP显示屏，在其其它驱动信号号的共同作用用下，显示出出相应的图像像。驱动模块有扫扫描驱动、选选址驱动两部部分，从驱动动过程来分，，又可分为初初始化期、寻寻址期、维持持期三段，要要实现同时工工作或顺序工工作等要求。。对于如图所所示的1024×3×768规格的PDP显示屏，需要要64路的选址驱动动集成电路48片、64路的扫描驱动动集成电路12片。驱动部分要使使彩色PDP进行气体放电电，必须具有有耐高压性能能。一般寻址址驱动的输出出耐压为60～100V，输出电路源源和漏电流都都是10～30mA；扫描驱动器器的输出耐压压为150～200V，输出源和漏漏电流都是200～400mA。输出电流主主要取决于所所采用的显示示屏尺寸和所所驱动的显示示屏电极上所所施加的切换换脉冲。驱动动器耐高压输输出能力是最最重要也是最最基本的性能能，完全由彩彩色PDP本身的结构特特性决定。因因此要求PDP的制造者和半半导体集成电电路的制造者者建立必要的的紧密合作关关系，共同开开发彩色PDP的驱动集成电电路。目前PDP制造者都是以以PDP显示器的形式式进行销售。型号NP61C1MF01NP50C2MF01NP42B3MF01屏幕尺寸61英寸（155㎝）50英寸（127㎝）42英寸（106㎝）幅型比16∶916∶916∶9显示面积1351×7601106×622921×518像素数1365×7681365×768853×480像素间距0.99×0.990.81×0.811.08×1.08颜色16.77M（RGB8bit）16.77M（RGB8bit）16.77M（RGB8bit）峰值亮度600cd/m2（通过CCF）620cd/m2（通过CCF）700cd/m2（通过CCF）对比度130∶1（亮室）700∶1（暗室）140∶1（亮室）1000∶1（暗室）140∶1（亮室）1500∶1（暗室）视频输入数字RGB8bit数字RGB8bit数字RGB8或9bit外形1424×834×501191×701×48987×584×59重量32.5kg24kg16kgNEC公司PDP显示器规格型号42″Wide-H1ALIS技术37″XGAPDP32″Wide-H1屏幕尺寸922×522753×564716×399幅型比16∶94∶316∶9像素数1024×10241024×7681024×852像素间距0.9（0.3×3）×0.510.7350.84（0.28×3）×0.39颜色16.77M（RGB8bit）16.77M（RGB8bit）16.77M（RGB8bit）峰值亮度700cd/m2（白峰）300cd/m2（白峰）650cd/m2（白峰）对比度500∶1（暗室）400∶1（暗室）500∶1（暗室）外形994×585×65849×634×70766×446×65重量18kg16kg12.5kg富士通公司PDP显示器规格型号80″70″6350″屏幕尺寸1710×10731498×9401393×7831106×622像素数1920×10801920×10801366×7861366×786像素间距0.891×0.9940.78×0.871.02×1.020.81×0.81颜色133M133M16M16M峰值亮度1000cd/m2（白峰）1000cd/m2（白峰）650cd/m2（白峰）650cd/m2（白峰）对比度2000∶1（暗室）1500∶1（暗室）700∶1（暗室）700∶1（暗室）外形

1473×8521185×701重量

44kg29.8kg三星SDI公司PDP显示器的规格格等离子显示优优点优点：机身轻薄，无无闪烁，纯平平面无失真，，超宽视角，，可以容纳更更多的人观看看。亮度均匀匀，由于传统统的CRT技术有热晕问问题，即画面面正中与四角角边位出现亮亮度不均匀，，而等离子显显示器中每一一个象素皆可可独立发光，，非常均匀，，没有亮区和和暗区，所以以不会有上述述的问题。此此外等离子电电视拥有高亮亮度和对比度度，就算在户户外强光下，，也有非常清清晰的画面，，适合户外显显示屏用。此此外普通CRT电视在画面切切换时，会出出现视觉观察察不到的画面面。因此，长长时间观看电电视会造成视视觉疲劳，会会对眼睛造成成负面影响。。等离子电视视完全消除了了画面晃动现现象，且清晰晰度高，不会会造成视觉疲疲劳和对眼睛睛的损伤。等离子显示缺缺点缺点：等离子电视的的高电压、高高耗电及亮度度衰减是其明明显的缺陷所所在，此外，，它的画质随随时间递减，，散热环境必必须要求良好好，原于它的的种种缺陷所所在，等离子子电视不适合合精细显示购买理由：传传统CRT电视和背投电电视体积过大大，显得笨重重，而液晶电电视虽然具有有独特的优点点，但在要求求的尺寸上还还不够大，不不能符合客厅厅的摆设，而而等离子电视视的出现完全全可以解决这这一问题。此此外，无论在在色彩饱和度度的显示还是是亮度的要求求上，等离子子电视都可以以得到人们的的满足，从各各个角度观赏赏，也可以看看到清晰的画画面。OLED显示OLED（有机发光显显示器）是指指有机半导体体材料和发光光材料在电场场驱动下，通通过载流子注注入和复合导导致发光的现现象。其原理理是利用ITO透明电极和金金属电极分别别作为器件的的阴极和阳极极，在一定电电压驱动下，，电子和空穴穴分别从阴极极和阳极注入入到电子和空空穴传输层，，电子和空穴穴分别经过电电子和空穴传传输层移到发发光层，并在在发光层中相相遇，形成激激子并使发光光分子激发，，后者发出可可见光。辐射射光可从ITO一侧观察到，，金属电极膜膜同时也起到到了反射层作作用。根据这这种发光原理理而制成显示示器被称为有有机发光显示示器，也叫做做OLED显示器。OLED分类(1)按分子结构，，OLED可分为小分子子型OLED、高分子型OLED和镧系金属OLED。高分子OLED又称POLED，可采用旋涂涂、印刷(含打印喷涂)等方法制备，，其制备工艺艺简单、成本本低、不经过过薄膜制备过过程，适合于于大生产和大大屏幕化生产产。POLED的驱动电压3～5V，反应速度快快(几乎为即时反反应)，符合动态影影像的显示需需求，是OLEDTV的首选显示器器件。镧系金属有机机化合物属于于稀土类发光光材料，所以以镧系金属OLED也称为稀土OLED。在稀土OLED中，发光分子子由一个金属属核心和外围围的有机壳层层组成，其发发光机制与前前两类OLED不同，加电之之后，首先在在外围有机壳壳层中形成激激发态，然后后将其能量传传递给金属核核心，金属核核心去激时辐辐射出颜色比比较纯正的光光，光谱非常常窄。(2)按驱动方式分分，OLED可分为无源OLED(基板需要外接接驱动电路)和有源OLED(驱动电路和显显示阵列集成成在同一基板板上)两种。有源OLED又称TFT-OLED，它是一种静静态的驱动方方式。有源矩矩阵亮度高、、分辨率高、、效率高、集集成度高、功功耗低，易于于彩色化和实实现大面积显显示。(3)按显示方式分分，OLED可分为被动矩矩阵显示和主主动矩阵显示示两种方式。。在被动矩阵OLED(简称PMOLED)中，ITO和金属电极都都是平行的电电极条，二者者相互正交，，在交叉处形形成LED，LED逐行点亮形成成一帧可视图图像。由于每每一行的显示示时间都非常常短，要达到到正常的图像像亮度，每一一行的LED的亮度都要足足够高。OLED的彩色化OLED可通过有机材材料化学结构构的变化很方方便地选择发发光色，比较较容易解决蓝蓝色发光问题题，实现全彩彩色显示，常常用的OLED彩色化技术有有：⑴RGB三色发光法：：它是分别采用用三色发光材材料各自独立立发光后混色色，是最为普普及的彩色化化技术。⑵色变换法：它是采用蓝光光材料，配合合红、绿荧光光体来产生各各种颜色的。。是将蓝色材材料所发出来来的蓝光转换换成红、绿光光以实现彩色色显示的方法法。该方法发发光效率低。。⑶白光法：它是以白色发发光层搭配彩彩色滤光片的的“RGB三色发光法”，是目前大多多厂商采用的的一种技术。。该技术发光光效率高，但但材料的使用用效率低、工工艺复杂。其其最大优点是是可以直接应应用LCD的彩色滤光片片。⑷特殊材料法：：使用特殊材料料，在不同的的驱动电压下下显示不同的的颜色。常用OLED驱动芯片CLAREMICRONIX公司研究出一一系列OLED驱动芯片，常常用的有MXED102A型240路列驱动和MXED202型128路行驱动。下下图是用2片MXED102A和一片MXED202驱动160×3××128OLED器件的简化电电路图。用2片MXED102A和一片MXED202驱动160×3×128OLED器件VCCVDDAVDDBVDDC15V0.13.3V1000MasterInDIRTKNRSTBRSTBLTKNBLTKNBCLKSHCLKSHLELEDC[5,0]DC[5,0]DB[5,0]DA[5,0]DB[5,0]DA[5,0]CLKEXCLKEXCLKSERCLKSERSDATASDATASRINROWRSTBPRECHAPRECHBPRECHC5×3RTKNBCLKROWPCBROWIOUT[239,0]MXED102MXED102IOUT[239,0]VCCVMAXVOH15V0.13.3V10000.10.1ROWS[239,0]RGB［79,0］ROWS[479,240]RGB［159,80］ROWCATHODES[127,0]S128SHRROWRSTBSRINCLKROWPCBROWDUALMONOMODMXED202HREFRRVINVROWS[127,0]RTNGNDLREF2200160×128OLED矩阵RTKNBLTKNB控制器SOLOMON公司的OLED驱动芯片将显显示RAM、列驱动、行行驱动集成在在一起，图5-47是SOLOMON公司SSD系列OLED驱动芯片的功功能方框图，，表5-10是SSD系列OLED驱动芯片的主主要性能。SSD系列OLED驱动芯片的功能方框图显示控制列驱动段驱动电流参考、亮度控制DC/DC控制CPU接口显示RAM振荡直流转换OLED矩阵段驱动VDSVCC列驱动OLED矩阵型号SSD1332SSD1335SSD1338像素数96×3×64132×3×88132×3×132显示RAM96×64×16bit132×88×18bit132×132×18bit颜色65K262K262K行电流200A200A200A列电流50mA50mA80mA逻辑电压2.4～3.5V2.4～3.5V2.4～3.5V高压8～18V8～18V8～18V表5-10SSD系列OLED驱动芯片的主主要性能OLED市场前景OLED具有超轻薄、、全固化、自自发光、回应应速度快、温温度特性好、、可实现柔软软显示等特性性，在各种领领域有着广泛泛的应用。OLED主要应用领域域包括：新型型携带型装置置如手机、数数码相机、PDA等的显示终端端，携带型电电脑、壁挂式式电视机的显显示终端，电电子书籍等新新型柔软显示示幕。显示器电压特性亮度发光效率寿命重量厚度响应速度视角彩色度CRT差良良优差差优优优LCD优良良良优优中中良PDP差良中中良良良优良OLED优优优良优优优优优几种显示器的的性能比较I2C总线简介I2C(Inter－IntegratedCircuit)总线是一种由由PHILIPS公司开发的两两线式串行总总线，用于连连接微控制器器及其外围设设备I2C总线产生于在在80年代，最初为为音频和视频频设备开发，，如今主要在在服务器管理理中使用，其其中包括单个个组件状态的的通信。例如如管理员可对对各个组件进进行查询，以以管理系统的的配置或掌握握组件的功能能状态，如电电源和系统风风扇。可随时时监控内存、、硬盘、网络络、系统温度度等多个参数数，增加了系系统的安全性性，方便了管管理。I2C总线特点I2C总线最主要的的优点是其简简单性和有效效性。由于接接口直接在组组件之上，因因此I2C总线占用的空空间非常小，，减少了电路路板的空间和和芯片管脚的的数量，降低低了互联成本本。总线的长长度可高达25英尺，并且能能够以10Kbps的最大传输速速率支持40个组件。I2C总线的另一个个优点是，它它支持多主控控(multimastering)，其中任何何能够进行发发送和接收的的设备都可以以成为主总线线。一个主控控能够控制信信号的传输和和时钟频率。。当然，在任任何时间点上上只能有一个个主控。I2C总线的应用I2C总线，由于连连线少，结构构简单，与并并行总线相比比，大大地简简化了仪表系系统的硬件设设计，提高了了可靠性。这这是一种高性性能的串行总总线，正在获获得广泛的工工程应用。与与此同时，基基于串行用户户接口I2C总线的新型电电子器件的出出现，也在推推动着I2C总线的应用。。对于不带I2C总线接口的MCS-51系列单片微处处理器，只要要采用两根通通用I/O，并且严格按按照I2C总线规程来模模拟I2C总线，同样可可以使用带I2C总线接口的器器件来作为外外扩I/O口的接口电路路。I2C总线控制的TV显示处理器TDA9332H所有功能均由由Ｉ２Ｃ总线线控制，且应应用简单、外外围元件少，，功耗低、性性价比高。因因此，该芯片片在各种高档档电视如逐行行扫描彩色电电视和数字高高清晰度电视视中得到了越越来越广泛的的应用。数字式I2C总线温度度传感器器在温度度检测中中有所应应用ds1624是dallas公司生产产的一种种功能较较强的数数字式温温度传感感器,它比同系系列的ds1620控制更为为简单,比ds1621分辨率更更高,可以使用用一片控控制器控控制多达达8片传感器器,支持i2c总线协议议,测温范围围宽,读数稳定定,分辨率高高,无须外接接电路,与单片机机接口简简单,可以广泛泛用于温温度检测测、温度度控制,温度报警警等领域域。以I2C應用為主主的電壓壓轉換器器FXM2IC102，在寬泛泛的電壓壓範圍（（1.65V到5.5V）內工工作，以以適應I2C和低電壓壓應基于I2C总线的16位AD转换器ADS1110索尼G3F机芯彩电电I2C电路分析析及其应应用I2C总线技术术在彩色色电视机机中应用用、是电电视机数数字化的的关键一一步,索尼公司司在这技技术上一一路领跑跑、颇具具创意I2C技术在测测振仪中中的应用用测振仪表表中应用用了I2C技术，单单片微处处理器采采用AT89C2051单片机。。该测振仪仪表完全全以单片片机为主主，完成成振动数数据的处处理，可可实时测测量、存存储振动动的速度度均方根根值及振振动的位位移值。。振动传传感器使使用磁电电式速度度传感器器。振动动信号前前置处理理电路完完成振动动信号的的调理、、零位漂漂移的修修正、自自动量程程切换、、低通滤滤波等处处理。峰峰值提取取与保持持电路将将振动的的位移峰峰-峰最大值值检出，，并转换换为直流流量送入入串行A/D转换器，，送单片片机处理理。存储储芯片采采用具有有I2C总线结构构的非易易失型存存储器E2PROMX24C16，被测的的振动数数据由单单片微处处理器计计算转换换工程量量，输出出串行数数据以字字符的形形式显示示在LCD液晶上上，也也可以以通过过标准准RS-232C通讯接接口将将存储储的数数据传传送至至PC机，按按测量量的时时间进进行查查询处处理。。本测测振仪仪表为为电池池供电电，LCD液晶显显示、、数据据存储储器、、通讯讯接口口、A/D转换器器均以以串行行方式式与单单片微微处理理器交交换数数据，，有效效地利利用了了接口口资源源。电荷泵泵的定定义:也称为为开关关电容容式电电压变变换器器，是是一种种利用用所谓谓的““快速速”(flying)或“泵泵送””电容容(而非电电感或或变压压器)来储能能的DC-DC(变换器器).它们能能使输输入电电压升升高或或降低低，也也可以以用于于产生生负电电压。。其内内部的的FET开关阵阵列以以一定定方式式控制制快速速电容容器的的充电电和放放电，，从而而使输输入电电压以以一定定因数数(0.5,2或3)倍增或或降低低，从从而得得到所所需要要的输输出电电压。。这种种特别别的调调制过过程可可以保保证高高达80％的效效率，，而且且只需需外接接陶瓷瓷电容容。由由于电电路是是开关关工作作的，，电荷荷泵结结构也也会产产生一一定的的输出出纹波波和EMI(电磁干干扰)。电荷泵泵的分分类：：电荷泵泵可分分为：：①开关式式调整整器升升压泵泵②无调整整电容容式电电荷泵泵③可调整整电容容式电电荷泵泵电荷泵泵的工工作过过程：：3种电荷荷泵的的工作作过程程均为为：首首先贮贮存能能量，，然后后以受受控方方式释释放能能量，，以获获得所所需的的输出出电压压。开开关式式调整整器升升压泵泵采用用电感感器来来贮存存能量量，而而电容容式电电荷泵泵采用用电容容器来来贮存存能量量。电容式式电荷荷泵通通过开开关阵阵列和和振荡荡器、、逻辑辑电路路、比比较控控制器器实现现电压压提升升，采采用电电容器器来贮贮存能能量。。电荷荷泵是是无须须电感感的，，但需需要外外部电电容器器。由由于工工作于于较高高的频频率，，因此此可使使用小小型陶陶瓷电电容(1mF)，使空空间占占用小小，使使用成成本低低。电电荷泵泵仅用用外部部电容容即可可提供供±2倍的输输出电电压。。其损损耗主主要来来自电电容器器的ESR(等效串串联电电阻)和内部部开关关晶体体管的的RDS(ON)。电荷荷泵转转换器器不使使用电电感，，因此此其辐辐射EMI可以忽忽略。。输入入端噪噪声可可用一一只小小型电电容滤滤除。。它的的输出出电压压是工工厂生生产精精密预预置的的,调整能能力是是通过过后端端片上上线性性调整整器实实现的的，因因此电电荷泵泵在设设计时时可按按需要要增加加电荷荷泵的的开关关级数数，以以便为为后端端调整整器提提供足足够的的活动动空间间。如何选选择电电荷泵泵？1、效率率优先先，兼兼顾尺尺寸如果需需要兼兼顾效效率和和占用用的PCB面积大大小时时，可可考虑虑选用用电荷荷泵。。例如如电池池供电电的应应用中中，效效率的的提高高将直直接转转变为为工作作时间间的有有效延延长。。通常常电荷荷泵可可实现现90%的峰值值效率率，更更重要要的是是外围围只需需少数数几个个电容容器，，而不不需要要功率率电感感器、、续流流二极极管及及MOSFET。这一一点对对于降降低自自身功功耗，，减少少尺寸寸、BOM材料清清单和和成本本等至至关重重要。。2、输出出电流流的局局限性性电荷泵泵转换换器所所能达达到的的输出出负载载电流流一般般低于于300mA，输出出电压压低于于6V。多用用于体体积受受限、、效率率要求求较高高，且且具有有低成成本的的场合合。换换言之之，对对于300mA以下的的输出出电流流和90%左右的的转换换效率率，无无电感感型电电荷泵泵DC/DC转换器器可视视为一一种成成本经经济且且空间间利用用率较较高的的方式式。然然而，，如果果要求求输出出负载载电流流、输输出电电压较较大，，那么么应使使用电电感开开关转转换器器，同同步整整流等等DC/DC转换拓拓扑。。3、较低低的输输出纹纹波和和噪声声大多数数的电电荷泵泵转换换器通通过使使用一一对集集成电电荷泵泵环路路，工工作在在相位位差为为180度的情情形，，这样样的好好处是是最大大限度度地降降低输输出电电压纹纹波，，从而而有效效避免免因在在输出出端增增加滤滤波处处理而而导致致的成成本增增加。。而且且，与与具有有相同同输出出电流流的等等效电电感开开关转转换器器相比比，电电荷泵泵产生生的噪噪声更更低些些。对对于RF或其它它低噪噪声应应用，，这一一点使使其无无疑更更具竞竞争优优势。。新型电电荷泵泵变换换器的的特点点？90年代以以后，，随着着半导导体工工艺技技术的的进步步与便便携式式电子子产品品的迅迅猛发发展，，各半半导体体器件件公司司开发发出各各种新新型电电荷泵泵变换换器，，它们们在器器件封封装、、功能能和性性能方方面都都有较较大改改进，，并开开发出出一些些专用用的电电荷泵泵变换换器。。它们们的特特点可可归纳纳为：：1.提高输输出电电流及及降低低输出出电阻阻4.减少占占印板板的面面积2.减小功功耗5.输出负负电压压可设设定（（调整整）3.扩大输输入电电压范范围6.两种新新型的的四倍倍压器器件电荷泵泵选用用要点点:考虑以以下几几个要要素：：①转换效效率要要高无无调调整电电容式式电荷荷泵90%可调整整电容容式电电荷泵泵85%开关式式调整整器83%②静态电电流要要小，，可以以更省省电；；③输入电电压要要低，，尽可可能利利用电电池的的潜能能；④噪音要要小，，对手手机的的整体体电路路无干干扰；；⑤功能集集成度度要高高，提提高单单位面面积的的使用用效率率，使使手机机设计计更小小巧；；⑥足够的的输出出调整整能力力，电电荷泵泵不会会因工工作在在满负负荷状状态而而发烫烫；⑦封装尺尺寸小小是手手持产产品的的普遍遍要求求；⑧安装成成本低低，包包括周周边电电路占占PCB板面积积小，，走线线少而而简单单；⑨具有关关闭控控制端端，可可在长长时间间待机机状态态下关关闭电电荷泵泵，使使供电电电流流消耗耗近乎乎为0。电荷泵泵变换换器的的基本本工作作原理理如图所所示。。由振振荡器器、反反相器器及四四个模模拟开开关组组成，，外接接两个个电容容C1、C2构成电电荷泵泵电压压反转转电路路。振荡器器输出出的脉脉冲直直接控控制模拟开开关S1及S2；此脉脉冲经经反相器反反相后后控制制S3及S4。当S1、S2闭合时时，S3、S4断开；；S3、S4闭合时时，S1、S2断开。。当S1、S2闭合时时，S3、S4断开时时，输输入的的正电电压V+向C1充电（（上正正下负负），，C1上的电电压为v+；当S3、S4闭合时时，S1、S2断开时时，C1向C2放电（（上正正下负），，C2上充的的电压压为-VIN，即VOUT=-VIN。当震震荡器器以较较高的的频率不断断控制制S1、S2、S3、S4的闭合合及断断开时时，输输出端端可输输出变变换后后的负电电压（（电压压转换换率可可达99%左右））数字调调谐器器电视调调谐器器是电视视接收收终端端中的的重要要器件件，俗俗称高高频头头。普普通电电视调调谐器器是以以模拟拟的方方式完完成接接收放放大、、选通通、变变频、、图声声解调调的过过程，，若其其中有有畸变变和失失真，，会使使接收收的图图像和和伴音音质量量变差差。数数字电电视将将模拟拟电视视信号号改变变为数数字信信号，，进行行压缩缩、传传输、、接收收、处处理、、存储储、记记录和和控制制，数数字电电视接接收终终端首首先要要经数数字电电视调调谐器器进行行高频频放大大、比比较处处理、、信道道解码码和解解调，，再经经数字字电视视接收收机、、机顶顶盒或或PC数字视视频卡卡进行行信源源解码码等处处理后后还原原原始始图像像和声声音，，若其其中这这一过过程发发生畸畸变就就会造造成误误码出出错，，若超超出调调谐器器可调调控的的范围围，就就无法法接收收到图图像和和伴音音。数字式式调谐谐器不不仅包包含原原来彩彩电的的重要要指标标，在在相位位噪声声、非非线性性指标标及锁锁定时时间等等检测测方法法上差差异也也很大大。模模拟电电视调调谐器器接收收模拟拟电视视信号号时，，将许许多不不同频频率的的高频频电视视信号号变换换成一一个固固定的的中频频输出出，完完成频频谱的的搬移移。数数字电电视调调谐器器接收收数字字广播播电视视信号号时，，不仅仅要完完成模模拟调调谐器器所要要完成成的频频谱搬搬移功功能，，而且且还要要完成成解调调和信信道解解码，，作为为数字字电视视接收收机、、机顶顶盒及及PC数字视视频卡卡的前前端，，数字字电视视调谐谐器采采用数数字器器件，，使其其在生生产过过程中中比模模拟调调谐器器易于于装配配和调调整，，可靠靠性和和稳定定性也也大幅幅度提提高。。因此此，数数字电电视调调谐器器在技技术和和工艺艺上有有许多多不同同于模模拟电电视调调谐器器的特特点，，其性性能大大大优优于模模拟电电视调调谐器器。数字电电视调调谐电电路整个数数字电电视调调谐器器由两两部分分功能能电路路组成成，如如图1所示，，前端端的调调谐电电路，，负责责射频频接收收、变变频、、滤波波以及及自动动增益益控制制等功功能，，该部部分电电路除除了要要实现现信号号接收收的基基本功功能，，还要要处理理好信信号干干扰问问题，，常见见的如如镜像像信号号干扰扰、频道干干扰等等问题题，模模拟电电视中中干扰扰会带带来多多条图图线，，而数数字电电视中中干扰扰严重重时可可直接接导致致信号号的丢丢失。。后端端的解解调电电路，，负责责A/D转换、、解调调以及及纠错错解码码等功功能。。数字调调谐器器分类类目前,数字电电视调调谐器器可分分为三三大类类：第一类类是单变频频结构构,直接把把接收收到的的射频频电视视信号号下变变频到到中频频信号号,单变频频结构构又分分为两两种结结构：：两波波段(VHF和UHF)单变频频结构构和三三波段段(VHFL、VHFH和UHF)单变频频结构构;第二类类是双变频频结构构,首先把把接收收到的的射频频电视视信号号上变变频到到某一一固定定频率率,然后再再降至至中频频信号号;第三类类是最最近推推出的的低中频频结构构。相应的的调谐谐芯片片也分分为三三大类类：单变频频数字字电视视调谐谐芯片片、双变频频数字字电视视调谐谐芯片片和低中频频数字字电视视调谐谐器芯芯片芯片ZL10036ZARLINK半导体体公司司的数数字卫卫星调调谐芯芯片ZL10036是一个个单片片宽带带直接接变频频调谐谐器，，它提提供高高度集集成的的卫星星调谐谐器功功能。。内部部集成成有I2C串行总总线接接口控控制器器，低低相位位噪声声PLL频率合合成器器，正正交相相位分分离调调谐器器，全全集成成的本本地振振荡器器和可可调带带宽的的基带带低通通滤波波器。。包括括PLL频率合合成器器，芯芯片增增益和和基带带带宽宽在内的的所有有芯片片功能能都通通过I2C串行总线线接口口实现现控制制。此此外，，ZL10036对相邻邻信道道有良良好的的隔离度度，提提供了了一个个可供供选择择的射频频旁路路，总总线接接口可可与3.3V的逻辑辑电平平兼容容，具具有降功耗耗模式式等特特点。。卫星数数字电电视调调谐器器芯片片M88TS2100M88TS2100是一款款高性性能、、零中中频、、直接接下变变频卫卫星数数字调调谐单单芯片片。该该芯片片为卫卫星电电视接接收产产品的的前端端提供供了一一个噪噪音低低、动动态范范围广广的高高集成成度方方案，，可与与DVB-S的信道道解调调器一一起使使用。。M88TS2100接收从从300MHz到1000MHz的QPSK信号，，并将将信号号直接接下变变频至至基带带，以以供进进一步步解调调。该该芯片片是目目前业业界集集成度度最高高的卫卫星调调谐器器方案案，由由于