TFT-LCD-Pixeltaktfilterung

Ich würde gerne wissen, wie man den Pixeltakt filtert, um emittierte Strahlungen zu reduzieren.

Blockdiagramm

LCD-Controller und TFT-LCD-Schnittstellenblockdiagramm

Der LCD-Controller ist Teil eines Motherboards. Eine auf der anderen Seite des FFC-Kabels (15 cm) angeschlossene Platine filtert die Signale auf der TFT-LCD-Seite.

Die verwendeten Filter sind EMIFIL-Chip-Ferritperlen (BLA2ABB121SN4 von Murata).

Untersuchung

EMV-Tests wurden an der Maschine durchgeführt, in die diese Karten eingebettet sind, und die Ergebnisse zeigten, dass eine nicht akzeptable Spitze (~5 dB über dem Grenzwert) bei einer Harmonischen des Pixeltakts (~60 MHz) auftritt. Dieser Peak wird erzeugt, wenn das 15 cm lange Kabel mit dem Motherboard verbunden ist (unabhängig vom Anschluss des anderen Boards oder des LCD).

Eine Ferritperle (Kitagawa SSC-40-12M) wurde auf das FFC-Kabel (15 cm Länge) gesteckt, aber es reduzierte diese Spitze nicht drastisch.

Einschränkungen

  • Die Masse jeder Platine darf nicht mit dem Chassis verbunden werden.
  • Die Pixeltaktfrequenz kann nicht reduziert werden (Flimmern tritt bei niedrigeren Frequenzen auf).
  • Die Länge der FFC-Kabel kann nicht reduziert werden.

Frage

Sollte ich Abschlusswiderstände auf beiden Seiten verwenden, um eventuelle Klingeltöne zu reduzieren? Oder gibt es andere gute Praktiken, um diese Art von Strahlung zu verhindern?

Bearbeitet - 2013-04-29

Ich habe die Pixeltaktfrequenz an den folgenden Stellen gemessen und es sieht wirklich schrecklich aus , wie Sie sehen können. Außerdem sollte seine Frequenz 30 MHz betragen und es scheint, dass es nur 10 MHz sind. Ich vermute eine schlechte Leitungsimpedanzanpassung. Was denkst du über dieses Signal?

Messung am Pin des LCD-Controllers

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Messung nach dem ersten EMI-Filter (auf der Seite des LCD-Controllers des FFC-Kabels)

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Messung auf der Seite des LCD-Displays des langen FFC-Kabels (vor dem zweiten EMI-Filter)

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Messung nach dem zweiten EMI-Filter (kurz vor dem zweiten FFC-Kabel)

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Ehrlich gesagt verstehe ich diese Wellenform nicht. Es hört sich so an, als ob es Signalreflexionen oder ähnliches gibt. Irgendwelche Ideen?

Wie verbinden Sie Ihr Oszilloskop mit Masse, wenn Sie die Uhr prüfen? Wenn Sie das normale Masse-Clip-Lead verwenden, kommt der größte Teil Ihres Mülls von dort.
@ConnorWolf Ich verwende eine passive 10: 1-Sonde, 300 MHz, 10 MOhm // 15 pF mit einem kurzen federbelasteten Erdungskabel, das an das Erdungspad einer Komponente im nächsten Bereich angelegt wird. Ich habe den Pixeltakt auf einem Evaluierungsboard mit demselben LCD-Controller, aber ohne EMI-Filter gemessen, und das Signal ist im Vergleich zu diesem sauber. Das Problem scheint also nicht von der Messung selbst zu stammen.
Ich weiß, das ist ein alter Beitrag, aber hast du das jemals gelöst?

Antworten (3)

Das Kabel versuchsweise mit Alufolie umwickeln und am Antriebsende erden. Oder das Chassis, aber nicht beides. Wenn das funktioniert, können Sie das Kabel besser abschirmen.

Oder ein Reihenabschluss am treibenden Ende des Taktsignals; dadurch werden die Taktflanken etwas verlangsamt; mit anderen Worten, den Oberwellengehalt reduzieren.

Ich habe meine Zweifel: Wenn der Takt 30 MHz beträgt und die Spitze bei 60 MHz liegt, ist dies nur die zweite Harmonische. Das bedeutet entweder: Die Uhr ist weit davon entfernt, eine Rechteckwelle zu sein (Einschaltdauer ist weit entfernt von 50%) oder: Die EMI stammt aus anderen Quellen (vielleicht die RGB-Daten: Geht die Emission weg, wenn der Bildschirm schwarz ist?) Einige weitere Informationen aus diesen Experimenten und Fragen können hilfreich sein.

BEARBEITEN: Wenn Sie einen Ersatzdraht im Stecker aufkratzen können, fügen Sie einen Differenzialtreiber für die Uhr am Antriebsende (den LCD-Controller) hinzu und übertragen Sie die Uhr und ihre Ergänzung auf benachbarte Drähte. Verwenden Sie am Empfangsende (dem LCD) einen Differentialempfänger, um die Uhr zu regenerieren. Dies hat zwei Vorteile: Erstens bleibt die Taktwellenform trotz der Kabel und EMV-Filter genauer erhalten, und zweitens hebt sich die Strahlung der beiden Taktleitungen gegenseitig auf, wodurch Ihre EMV-Emissionen verringert werden.

Wir haben bereits versucht, das Kabel mit Alufolie zu umwickeln und mit dem Chassis zu verbinden, aber das hat das Problem nicht gelöst. Was meinst du mit "treibendes Ende des Taktsignals"? Befindet es sich direkt vor dem Anschluss auf der Seite des LCD-Controllers oder direkt vor dem Anschluss des LCD-Displays? Wie Sie in den Diagrammen sehen können, die meinem Beitrag hinzugefügt wurden, ist die Pixeluhr weit von einer idealen Rechteckwelle entfernt. Könnte es ein Problem mit schlechter Impedanzanpassung sein?
Die erste Frage zu diesen Wellenformen ist, wie Sie sie gemessen haben. Wenn Sie eine normale Oszilloskopsonde mit ihrem 4-6-Zoll-Erdungskabel verwendet haben, versuchen Sie es erneut mit einem SEHR kurzen Erdungsanschluss; normalerweise mit dem Erdungsring direkt neben der Sondenspitze. Auf jeden Fall haben Sie vielleicht Recht, sich über diese Wellenform Sorgen zu machen: Wie ich angedeutet habe, ist sie weit entfernt von einer Rechteckwelle.
Gemessen habe ich mit einem 10:1 Passivtastkopf, 300MHz, 10MOhm//15pF und mit langem Massekabel. Ich habe die gleichen Messungen mit einer kurzen gefederten Masseleitung durchgeführt, aber das gemessene Signal bleibt gleich. Ich werde versuchen, einen Reihenabschlusswiderstand hinzuzufügen und zu überprüfen, ob das Signal besser ist.

Sie könnten Serialisierung und Deserialisierung in Betracht ziehen: -

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Ich kann für die Chipfamilie von TI bürgen - ich habe den einfacheren 10-Kanal-: 1-Kanal-Serializer und -Deserializer verwendet und er hält, was er verspricht. Warum sollte dies berücksichtigt werden? Wenn Sie die EMI nicht reduzieren können, wird der Wechsel von 18 unsymmetrischen Verbindungen zu 4 symmetrischen Paaren die EMI um eine Größenordnung reduzieren. Hier die pdf-Datei zu den Geräten.

Diese Geräte sind speziell für LCD- und andere Anzeigetechnologien bestimmt und können bis zu 10 Meter arbeiten.

Ich werde diesen Weg untersuchen, wenn ich die Strahlungsprobleme nicht lösen kann, indem ich die Impedanzanpassung und die Filterung der Pixeltaktleitung verbessere.

Was treibt den FPC an? Wenn der Host-Prozessor beispielsweise ein FPGA ist, ist es möglich, die Stromansteuerung und die Anstiegsgeschwindigkeit an den I/O-Pins zu reduzieren. Beim Xilinx Spartan 6 UCF ist es beispielsweise möglich, sowohl die Slew-Rate als auch den Antrieb einzustellen. Zitieren des Xilinx-Whitepapers zur Signalintegrität (das eine gute Lektüre ist, wenn Sie diese Probleme vermuten):

Eine weitere Technik, die in FPGAs verwendet wird, besteht darin, die Anstiegsgeschwindigkeiten des Ausgangs zu steuern. Wenn Verzögerung kein Problem darstellt, können SLOW-Ausgangsattribute verwendet werden, um Übersprechen und Prellen zu reduzieren. Wenn die Slew-Rate-Steuerung nicht möglich ist, sollte die Antriebsstärke auf eine niedrigere Stärke programmiert werden; Verwenden Sie beispielsweise LVTTL2- statt LVTTL12-Treiber. Der daraus resultierende höhere Ausgangswiderstand absorbiert Reflexionen und verbessert die Signalintegrität. Externe Widerstände sind durch die Verwendung bestimmter SelectIO™-Schnittstellenoptionen nicht erforderlich.

http://www.xilinx.com/support/documentation/white_papers/wp323.pdf

Für Hochfrequenzdaten ist es besser, langsamere Anstiegsraten (d. h. stärker geneigte Flanken) als idealisierte rechteckwellenähnliche Signale zu haben, solange Ihre Signalverzögerungen ziemlich aufeinander abgestimmt sind, um das Übersprechen (insbesondere über eine FPC) zu reduzieren , wo benachbarte Signale dazu neigen, zu koppeln).

Bearbeiten: Ops, ich habe nicht gesehen, dass Sie einen ASIC-Controller haben. Sie können es mit Abschlusswiderständen versuchen. Ein weiterer Trick besteht darin, dass Sie, wenn Sie vermuten, dass das Klingeln Übersprechen verursacht, einen breiteren FPC verwenden und jedes andere Signal für Hochfrequenzsignale erden lassen können.

Ich werde Abschlusswiderstände in den nächsten Prototyp einbauen und sehen, ob die Wellenform des Pixeltakts besser ist. Tatsächlich ist das Pixeltaktsignal von GND-Leitungen umgeben. Da der FFC bereits 50 Zeilen breit ist, wird es leider schwierig sein, eine Masse durch ein Hochfrequenzsignal hinzuzufügen.