[發明專利]一種可嵌入式的小型化液晶控制系統及方法

在審

• 申請號: 201811283150.2
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109256102A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 劉學峰;賈海鵬
• 申請（專利權）人: 湖北器長光電股份有限公司
• 主分類號: G09G3/36
• 分類號: G09G3/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種可嵌入式的小型化液晶控制系統及方法，主要組成包含四部分：（1）主控制器；（2）DAC轉換器；（3）運算放大器；（4）供電單元。主控制器用于與其他接口的通信和對DAC模塊的編程，DAC轉換器根據主控制器發送的數據產生變化的高低電平，運算放大器對DAC產生的波形進行放大，達到液晶波片的電平要求，供電單元為系統提供+5V和±15V的電源。通過編程，可實現不同液晶對頻率和幅度的要求，頻率可在10Hz~2MHz范圍內可調，幅度可在?10V~+10V范圍內可調。系統采用小型化貼片封裝的DAC和運放芯片，可集成在其他系統控制板上，方便在小型儀器設備上使用液晶相位延遲器。

技術領域

本發明涉及計算機領域，特別是一種可嵌入式的小型化液晶控制系統及方法。

背景技術

LCVR的調制器大多以一種外部設備的方式存在，體積大、不便攜帶、功耗高、難于集成化，這些缺點都阻礙了LCVR在實際產品中的使用。針對這些缺點，本發明依據現有的電子技術，設計適合LCVR便于集成化的一種方式。

本發明主要以DAC轉換器和運算放大器為技術依托。DAC的主要特點有：一是集成度高，現在的DAC將基準電壓源、采樣保持電路等外圍單元電路與DAC集成在一塊芯片上。二是單電源、高性能，許多高速DAC的電源為±5V或+5V、+3V。三是低功耗、低價格。本發明采用高速可編程的DAC轉換芯片，50MHz SPI編程接口，16位的轉換精度，可兼容SPI^TM，QSPI^TM，Microwire^TM和高速DSP通信接口。運算放大器噪聲低，可達到18nVatf=1KHz。

發明內容

針對背景技術中存在的問題，本發明的目的是實現一種小型化、集成化的驅動器方案。根據LCVR調制的要求，采用小型化貼片封裝的DAC芯片和放大器芯片，外圍電路簡單，DAC芯片選用可編程的芯片，根據調制的要求實現特定頻率和幅度的矩形波，進而驅動液晶波片。本發明利用主控制器，針對選用DAC芯片，設計特定的計算公式，通過SPI通信協議向DAC芯片寫入特定的數據，實現所需頻率波形，通過后級的運算放大電路，得到所需頻率和幅度特定的矩形波。本次設計方法獨特，電路簡單，實現方便，可用于電路的集成化設計。

附圖說明

圖1為本發明的設計框圖。

圖2為本發明運算放大器部分電路圖。

圖3為本發明實際測試結果。

具體實施方式

下面將結合本發明種的附圖，對本發明的技術方案進行清晰、完整的描述。所描述之處僅用于解釋本發明的實現方式，并不代表可以真正實現本發明的全部功能。

具體實施的總設計框圖如圖1，其中供電單元為每一部分電路提供電源，包括主控制器和DAC的5V供電和運算放大器的±15V供電。

主控制器主要實現兩部分功能：1、根據DAC和運放電路實現一定的算法；2、通信，一是寫數據到DAC芯片，二是與其他外設進行通信，方便其他外設控制LCVR的調制方式。寫入DAC芯片的數據根據電路設計要求，由相關公式計算所得。

DAC轉換部分接收主控制器發來的數據，根據接收的數據輸出特定的電平，主控制器按照一定的頻率輸出不同的相對應的電平幅度值，DAC的輸出部分就可輸出特定的方波。

運算放大部分對DAC發出的方波進行放大。本發明運算放大電路采用減法器電路，如圖2所示。取R3=4*R4，R2=4*R1，減法器原理，可得出Vout=4*(V2-2.5)。

現在根據實際的輸出波形，如圖3所示，來進行具體分析。圖3中，下面的波形是DAC的輸出波形，上面的波形是DAC輸出的波形經放大器放大后的輸出波形。根據圖3可看出DAC輸出的波形是方波，方波低電平為2V，高電平為3V，將2和3分別代入公式Vout=4*(V2-2.5)，可得出Vout的值為±2V，再根據主控制器的數據寫入頻率就可得出頻率為2KHz，幅度為±2V的矩形波，據此可得出±10V內的任意矩形波用來驅動液晶波片。