CN110277047B - 降低显示器驱动过程中的电磁干扰的方法及装置 - Google Patents

降低显示器驱动过程中的电磁干扰的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种降低显示器驱动过程中的电磁干扰的方法及装置，所述方法包括步骤：接收第一时钟信号；利用第一时钟信号生成可调频率、可调占空比的第二时钟信号，并以所述第二时钟信号作为时钟控制移位寄存器的时钟信号。所述装置包括源极驱动器及设备。其中，源极驱动器包括第一单元，配置用于接收第一时钟信号；第二单元，配置用于利用所述第一时钟信号生成可调频率、可调占空比的第二时钟信号，并以所述第二时钟信号作为时钟控制移位寄存器的时钟信号。所述设备包括所述源极驱动器。它能够有效降低显示器驱动过程中的电磁干扰。

Description

降低显示器驱动过程中的电磁干扰的方法及装置
技术领域
本发明涉及显示器驱动领域，尤其涉及一种降低显示器驱动过程中的电磁干扰的方法及装置。
背景技术
显示器的源极驱动器接收前端TCON(Timing Controller，时序控制器)传送的RGB(Red Green Blue，红绿蓝)数据与CLK(Clock，时钟信号)做数据的排序与输出,由于前端的CLK通常是固定频率与占空比的信号源,因此容易产生基频或倍频上的EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)。
如图1所示，目前常见的降低EMI(电磁干扰)方式为TCON(时序控制器)加扰数据，源极驱动器接收后解扰数据输出，降低TCON到源极驱动器接口路径上产生的EMI。
然而使用加扰方式的数据须要有同步的信号与固定对应的密钥产生器在TCON与源极驱动器,因此在硬件的搭配性上较差,弹性也较低,同时也无法透过数据加扰器方式降低源极驱动器内部CLK动作产生的EMI与高压输出时序所产生的EMI。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的至少在于提供一种降低显示器驱动过程中的电磁干扰的方法及装置，旨在降低显示器驱动过程中产生EMI的机率、提高应用过程中的弹性、并降低源极驱动器的高压输出时序过程中产生的EMI。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的一个实施方式提供一种降低显示器驱动过程中的电磁干扰的方法，其特征在于，包括步骤：
接收第一时钟信号；
利用所述第一时钟信号生成可调频率、可调占空比的第二时钟信号，并以所述第二时钟信号作为时钟控制移位寄存器的时钟信号。
可选地，所述利用所述第一时钟信号生成可调频率、可调占空比的第二时钟信号的步骤包括：
将所述第一时钟信号生成中间时钟信号源，所述中间时钟信号源包括多个相位不相同的中间时钟信号；
接收所述中间时钟信号源，以随机数据为输出选择控制信号对所述中间时钟信号源进行输出选择，获取第二时钟信号。
可选地，所述将所述第一时钟信号生成中间时钟信号源的步骤包括：
将所述第一时钟信号输入至接收时钟数据恢复电路，获取中间时钟信号源。
可选地，所述将所述第一时钟信号生成中间时钟信号源的步骤包括：
将所述第一时钟信号输入至的发射时钟数据恢复电路，获取中间时钟信号源。
可选地，所述以随机数据为输出选择控制信号对所述中间时钟信号源进行输出选择，获取第二时钟信号的步骤包括：
将所述中间时钟信号源输入至数据选择器，并以第三模块生成的随机数据为数据选择器的选择信号，获取第二时钟信号。
可选地，所述以第三模块生成随机数据为数据选择器的选择信号的步骤包括：
以随机数据生成器生成随机数据为数据选择器的选择信号；或
以向上计数器生成随机数据为数据选择器的选择信号；或
以向下计数器生成随机数据为数据选择器的选择信号；或
以奇偶选择器生成随机数据为数据选择器的选择信号。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的一个实施方式提供一种降低显示器驱动过程中的电磁干扰的源极驱动器，包括：
第一单元，配置用于接收第一时钟信号；
第二单元，配置用于利用所述第一时钟信号生成可调频率、可调占空比的第二时钟信号，并以所述第二时钟信号作为时钟控制移位寄存器的时钟信号。
可选地，所述第二单元包括：
第一模块，配置用于将所述第一时钟信号生成中间时钟信号源，所述中间时钟信号源包括多个相位不相同的中间时钟信号；
第二模块，配置用于接收所述中间时钟信号源以获取第二时钟信号；
第三模块，配置用于生成随机数据，以所述随机数据为所述第二模块的选择信号对所述中间时钟信号源进行输出选择。
可选地，所述第一模块包括接收时钟数据恢复电路。
可选地，所述第三模块包括：随机数据生成器或向上计数器或向下计数器或奇偶选择器。
可选地，所述第一模块被配置为时序控制器中的发射时钟数据恢复电路，以将所述第一时钟信号生成中间时钟信号源，所述中间时钟信号源包括多个相位不相同的中间时钟信号。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的一个实施方式提供一种设备，所述设备包括所述的源极驱动器。
本发明实施方式提供的上述技术方案，比起现有的加扰技术,能够有效降低源极驱动器内部CLK(时钟信号)路径上动作所产生的EMI,并且不需要特定的TCON(时序控制器)搭配,在系统应用上的弹性较高；同时由于采用CLK调变，有效降低了源极驱动器的高压输出时序在高压输出过程中产生的EMI。
附图说明
图1显示为传统的通过加扰方式降低EMI的结构示意图；
图2显示为本发明所述降低显示器驱动过程中的电磁干扰的方法流程示意图；
图3显示为本发明所述的中间时钟信号源变为频率可调、占空比可调地第二时钟信号的原理图；
图4显示为本发明所述源极驱动器的结构框图；
图5显示为本发明所述源极驱动器的具体结构示意图；
图6显示为本发明所述源极驱动器搭载加扰解扰器的示意图；
图7显示为以随机数据生成器作为随机选择依据的示意图；
图8显示为以向上计数器作为随机选择依据的示意图；
图9显示为以向下计数器作为随机选择依据的示意图；
图10显示为以奇偶选择器作为随机选择依据的示意图；
图11显示为以RX-CDR为多相生成器的结构示意图；
图12显示为以TX-CDR为多相生成器的结构示意图；
图13显示为本发明所述技术方案的仿真图；
图14显示为采用本发明所述技术方案的FFT结果图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
如图2所示，本发明提供一种降低显示器驱动过程中的电磁干扰的方法，包括步骤：
S210，接收第一时钟信号；
S220，利用所述第一时钟信号生成可调频率、可调占空比的第二时钟信号，并以所述第二时钟信号作为时钟控制移位寄存器的时钟信号。
相较于传统的时钟控制移位寄存器的单一频率的时钟信号，采用频率可调、占空比可调的第二时钟信号能够有效避免显示器驱动过程中由于单一频率所导致的电磁感应。
在一个实施方式中，所述利用所述第一时钟信号生成可调频率、可调占空比的第二时钟信号的步骤包括：
将所述第一时钟信号生成中间时钟信号源，所述中间时钟信号源包括多个相位不相同的中间时钟信号；各个相位之间的相位差小于一个周期。
接收所述中间时钟信号源，以随机数据为输出选择控制信号对所述中间时钟信号源进行输出选择，获取第二时钟信号。
第一时钟信号经由多相生成器生成中间时钟信号源，即多个相位不相同的中间时钟信号，再将这些中间时钟信号输入至选择器，通过随机选择获取频率可调、占空比可调的第二时钟信号。
如图3所示，从中间时钟信号源变为频率可调、占空比可调地第二时钟信号的原理是：第一个周期T内选择输出CLK0，下一个周期选择输出CLK1，再下一个周期选择输出CLK2，再下一个周期选择输出CLK3，那么从数据选择器的输出端所接收到的信号，如图所示，周期与占空比均发生了变化。
通过生成多相位的中间时钟信号与随机选择获取第二时钟信号，过程简单易实现，且技术效果良好。
在一个实施方式中，所述将所述第一时钟信号生成中间时钟信号源的步骤包括：
将所述第一时钟信号输入至RX-CDR(Receive Clock and Data RecoveryCircuit，接收时钟数据恢复电路)，获取中间时钟信号源。
CDR(Clock and Data Recovery Circuit，时钟数据恢复电路)的功能是接收一个没有时钟的信号萃取出信号中的数据与时钟；CDR萃取的时钟有多个相位，即与多相位产生器功能相近；通过RX-CDR生成多相位中间时钟信号源，该实现过程简单，稳定性良好。
在一个实施方式中，所述将所述第一时钟信号生成中间时钟信号源的步骤包括：
将所述第一时钟信号输入至的TX-CDR(Transmit Clock and Data RecoveryCircuit，发射时钟数据恢复电路)，获取中间时钟信号源。
TX-CDR是设立于时序控制器中，通过在时序控制器内部设立的装置生成多相位的中间时钟信号，没有改变源极驱动器的结构，使得整个方法在应用过程中弹性较大。
在一个实施方式中，所述以随机数据为输出选择控制信号对所述中间时钟信号源进行输出选择，获取第二时钟信号的步骤包括：
将所述中间时钟信号源输入至数据选择器，并以随机数据生成模块生成的随机数据为数据选择器的选择信号，获取第二时钟信号。
利用随机数据随机的选择输出的时钟信号以获取频率可调、占空比可调的第二时钟信号，从根本上降低了由于单一频率造成的显示器驱动过程中所产生的电磁干扰。
在一个实施方式中，所述以随机数据生成模块生成随机数据为数据选择器的选择信号的步骤包括：
以随机数据生成器生成随机数据为数据选择器的选择信号；或
以向上计数器生成随机数据为数据选择器的选择信号；或
以向下计数器生成随机数据为数据选择器的选择信号；或
以奇偶选择器生成随机数据为数据选择器的选择信号。
通过多种途径实现中间时钟信号源的随机选择，进一步的提高了本方法在实际应用过程中的弹性度。
在一个实施过程中，在所述接收第一时钟信号的步骤之前还包括步骤：对待传输数据进行加扰处理，然后随第一时钟信号一并传递。
在该实施方式中，在所述接收第一时钟信号的步骤还包括对接收到的数据进行解扰处理。
通过搭配现有的加扰技术降低时序控制器到源极驱动器接口路径上产生的EMI,并且内建随机数生成器产生调变时钟信号频率与占空比，使时钟信号路径上产生的EMI因此降低；同时源极驱动器的高压输出时序也可经由时钟信号的调变降低高压输出产生的EMI。
如图4所示，本发明的一个实施方式还提供一种降低显示器驱动过程中的电磁干扰的源极驱动器，包括：
第一单元301，配置用于接收第一时钟信号；
第二单元302，配置用于利用所述第一时钟信号生成可调频率、可调占空比的第二时钟信号，并以所述第二时钟信号作为时钟控制移位寄存器的时钟信号。所述第二单元包括随机数调变器。
相较于传统的时钟控制移位寄存器的单一频率的时钟信号，采用频率可调、占空比可调的第二时钟信号能够有效避免显示器驱动过程中由于单一频率所导致的电磁感应。
在一个实施方式中，所述第二单元包括：
第一模块，配置用于将所述第一时钟信号生成中间时钟信号源，所述中间时钟信号源包括多个相位不相同的中间时钟信号；
第二模块，配置用于接收所述中间时钟信号源以获取第二时钟信号；第二模块包括数据选择器；
第三模块，配置用于生成随机数据，以所述随机数据为所述第二模块的选择信号对所述中间时钟信号源进行输出选择。
第二单元会将CLK源头(即第一时钟信号)延迟出不同相位的CLK1，CLK2，CLK3，…CLKN(即中间时钟信号源)，其中CLK 1～N之间的相位差会小于1个时钟周期，随机数调变器会透过随机数选择输出的相位，使其输出的CLK上升沿与下降沿会动态调变。
利用随机数据随机的选择输出的时钟信号以获取频率可调、占空比可调的第二时钟信号，从根本上降低了由于单一频率造成的显示器驱动过程中所产生的电磁干扰。
如图5所示，源极驱动器还包括：
数据接口，用于接收数据；
锁存器，用于锁存数据；
电平位移器，包括电平位移电路，用于将电平从低电平变换为高电平；
数模转换器，用于信号的数模转换；
缓冲器，用于缓冲数据；
时钟控制移位寄存器，用于接收第二时钟信号。
如图6所示，在一个实施方式中，所述源极驱动器还包括解扰器，所述解扰器配合时序控制器中的加扰器使用；以实现本发明所述技术方案与传统的加扰数据方式的搭载使用。技术降低TCON(时序控制器)到源极驱动器接口路径上产生的EMI。
如图7-10所示，在一个实施方式中，所述第三模块包括：随机数据生成器或向上计数器或向下计数器或奇偶选择器。
通过多种途径实现中间时钟信号源的随机选择，进一步的提高了本方法在实际应用过程中的弹性度。
如图11所示，在一个实施方式中，所述第一模块包括RX-CDR。RX-CDR结构简单易实现，由此产生的多相位时钟信号稳定性良好。
如图12所示，根据本发明的示例性实施例，通过在时序控制器中配置TX-CDR来将所述第一时钟信号生成中间时钟信号源，所述中间时钟信号源包括多个相位不相同的中间时钟信号。在时序控制器中设立TX-CDR，通过在时序控制器内部设立的装置生成多相位时钟信号，没有改变源极驱动器的结构，使得整个方法在应用过程中弹性较大。
图13为本发明所述技术方案的仿真图，透过对电流的快速傅立叶变换(FFT)可以得到频谱上EMI的趋势；图中颜色较浅的深灰色的代表传统电路，颜色较重的黑色的代表本发明所述的技术方案，从图中可以看出本发明在700MHz频段附近电磁干扰比传统电路少10dB。
图14为采用本发明所述技术方案的FFT结果图。根据这两幅图所得到的FFT结果如下表所示：
表1
FFT Normal SSC Ratio
VDD+VDD1 8.41E-04 7.16E-04 85％
VSS+VSS1 8.22E-04 7.16E-04 87％
VDD+VDD1-VSS-VSS1 1.66E-03 1.43E-03 86％
VDDA 1.32E-04 1.26E-04 95％
采用本发明所述技术方案能够使得主频的EMI低压降低14％，高压降低5％。
本发明还提供一种设备，所述设备包括上述的源极驱动器。所述设备还可以包括时序控制器，所述时序控制器中设立TX-CDR。该设备能够提供频率可调、占空比可调的第二时钟信号能够有效避免显示器驱动过程中由于单一频率所导致的电磁感应。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种降低显示器驱动过程中的电磁干扰的方法，其特征在于，包括步骤：
接收第一时钟信号；
利用所述第一时钟信号生成可调频率、可调占空比的第二时钟信号，并以所述第二时钟信号作为时钟控制移位寄存器的时钟信号，并且，所述利用所述第一时钟信号生成可调频率、可调占空比的第二时钟信号的步骤包括：
将所述第一时钟信号生成中间时钟信号源，所述中间时钟信号源包括多个相位不相同的中间时钟信号，各个相位之间的相位差小于一个周期；
接收所述中间时钟信号源，以随机数据为输出选择控制信号对所述中间时钟信号源进行输出选择，获取第二时钟信号。
2.根据权利要求1所述的降低显示器驱动过程中的电磁干扰的方法，其特征在于，所述将所述第一时钟信号生成中间时钟信号源的步骤包括：
将所述第一时钟信号输入至接收时钟数据恢复电路，获取中间时钟信号源。
3.根据权利要求1所述的降低显示器驱动过程中的电磁干扰的方法，其特征在于，所述将所述第一时钟信号生成中间时钟信号源的步骤包括：
将所述第一时钟信号输入至的发射时钟数据恢复电路，获取中间时钟信号源。
4.根据权利要求1所述的降低显示器驱动过程中的电磁干扰的方法，其特征在于，所述以随机数据为输出选择控制信号对所述中间时钟信号源进行输出选择，获取第二时钟信号的步骤包括：
将所述中间时钟信号源输入至数据选择器，并以第三模块生成的随机数据为数据选择器的选择信号，获取第二时钟信号。
5.根据权利要求4所述的降低显示器驱动过程中的电磁干扰的方法，其特征在于，所述以第三模块生成随机数据为数据选择器的选择信号的步骤包括：
以随机数据生成器生成随机数据为数据选择器的选择信号；或
以向上计数器生成随机数据为数据选择器的选择信号；或
以向下计数器生成随机数据为数据选择器的选择信号；或
以奇偶选择器生成随机数据为数据选择器的选择信号。
6.一种降低显示器驱动过程中的电磁干扰的源极驱动器，其特征在于，包括：
第一单元，配置用于接收第一时钟信号；
第二单元，配置用于利用所述第一时钟信号生成可调频率、可调占空比的第二时钟信号，并以所述第二时钟信号作为时钟控制移位寄存器的时钟信号；所述第二单元包括：
第一模块，配置用于将所述第一时钟信号生成中间时钟信号源，所述中间时钟信号源包括多个相位不相同的中间时钟信号，各个相位之间的相位差小于一个周期；
第二模块，配置用于接收所述中间时钟信号源以获取第二时钟信号；
第三模块，配置用于生成随机数据，以所述随机数据为所述第二模块的选择信号对所述中间时钟信号源进行输出选择。
7.根据权利要求6所述的降低显示器驱动过程中的电磁干扰的源极驱动器，其特征在于，所述第一模块包括接收时钟数据恢复电路。
8.根据权利要求6所述的降低显示器驱动过程中的电磁干扰的源极驱动器，其特征在于，所述第三模块包括：随机数据生成器或向上计数器或向下计数器或奇偶选择器。
9.根据权利要求6所述的降低显示器驱动过程中的电磁干扰的源极驱动器，其特征在于，所述第一模块被配置为时序控制器中的发射时钟数据恢复电路，以将所述第一时钟信号生成中间时钟信号源，所述中间时钟信号源包括多个相位不相同的中间时钟信号。
10.一种设备，其特征在于，所述设备包括权利要求6-9任一所述的源极驱动器。
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