ROHM BU1523KV：車載顯示圖像校正IC的技術(shù)解析

在車載顯示領(lǐng)域，圖像質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響用戶體驗(yàn)。ROHM公司的BU1523KV作為一款專為車載顯示設(shè)計(jì)的圖像質(zhì)量調(diào)整IC，具備多種強(qiáng)大功能，能夠有效提升顯示效果。下面我們就來(lái)詳細(xì)了解一下這款I(lǐng)C的各項(xiàng)特性。

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一、產(chǎn)品概述

BU1523KV是一款用于車載顯示的圖像質(zhì)量調(diào)整IC，它可以對(duì)亮度、對(duì)比度、色調(diào)、強(qiáng)度、清晰度等參數(shù)進(jìn)行控制。該IC配備了RGB和YCbCr作為輸入/輸出接口，并且內(nèi)置LVDS發(fā)射器，具備LVDS輸出能力。

二、產(chǎn)品特性

（一）數(shù)據(jù)格式

1. RGB輸入輸出數(shù)據(jù)格式：數(shù)據(jù)總線寬度為24bit，包含垂直/水平同步和數(shù)據(jù)使能信號(hào)，輸出格式與輸入格式相同。
2. YCbCr輸入輸出數(shù)據(jù)格式：支持ITU - R BT.656 - 4或同步信號(hào)YCbCr，數(shù)據(jù)總線寬度為8bit，包含垂直/水平同步和數(shù)據(jù)場(chǎng)信號(hào)，數(shù)據(jù)范圍符合ITU - R BT.601或全范圍，輸出格式與輸入格式相同，還能處理BT.656輸入并從SAV/EAV生成和輸出同步信號(hào)。

（二）圖像質(zhì)量調(diào)整

1. RGB IF圖像質(zhì)量調(diào)整：可對(duì)對(duì)比度、亮度、色調(diào)、色度和清晰度進(jìn)行調(diào)整，還具備獨(dú)立的RGB伽馬校正功能。
2. YCbCr圖像質(zhì)量調(diào)整：同樣可以對(duì)對(duì)比度、亮度、色調(diào)、色度和清晰度進(jìn)行調(diào)整。

（三）LVDS發(fā)射器

內(nèi)置LVDS發(fā)射器，可將24位RGB、垂直/水平同步信號(hào)和數(shù)據(jù)使能輸入轉(zhuǎn)換為4通道LVDS數(shù)據(jù)流。

（四）2 - 線串行接口從功能

可以通過(guò)該接口設(shè)置BU1523KV中的寄存器。

（五）封裝

采用VQFP100封裝。

三、電氣特性

（一）絕對(duì)最大額定值

包括不同電源電壓的范圍（如VDDIO、VDDI2C、PVDD、LVDD、VDD等）、輸入電壓范圍、存儲(chǔ)溫度范圍和功率耗散等參數(shù)。需要注意的是，該IC未設(shè)計(jì)用于承受輻射，在絕對(duì)最大額定值下不能保證其正常運(yùn)行。

（二）工作條件

規(guī)定了不同電源電壓的工作范圍（如VDDIO、VDDI2C、PVDD、LVDD、VDD等）、輸入電壓范圍和工作溫度范圍。供電時(shí)需按照VDD→(VDDIO, VDDI2C, PVDD, LVDD)的順序進(jìn)行。

（三）電氣特性（DC）

涵蓋輸入頻率、輸入時(shí)鐘占空比、工作電流、LVDS供電電流、泄漏電流、輸入“高”“低”電流、下拉電流、輸入“高”“低”電壓、輸出“高”“低”電壓、LVDS發(fā)射器的差分輸出電壓、共模電壓等參數(shù)。

（四）電氣特性（AC）

1. 圖像質(zhì)量調(diào)整數(shù)據(jù)輸入接口時(shí)序：規(guī)定了RGB(Y)CKI的時(shí)鐘周期、時(shí)鐘占空比、上升/下降建立時(shí)間和保持時(shí)間等參數(shù)。
2. 圖像質(zhì)量調(diào)整數(shù)據(jù)輸出接口時(shí)序：規(guī)定了RGBCKO和YCKO的時(shí)鐘周期、時(shí)鐘占空比、輸出延遲等參數(shù)。
3. LVDS發(fā)射器開(kāi)關(guān)特性：包括LVDS轉(zhuǎn)換時(shí)間、輸出數(shù)據(jù)位置和鎖相環(huán)設(shè)置時(shí)間等參數(shù)。
4. 2 - 線串行接口時(shí)序：規(guī)定了SDL時(shí)鐘頻率、各種時(shí)間參數(shù)（如保持時(shí)間、低電平周期、高電平周期等）。

四、各模塊操作說(shuō)明

（一）RGB接口圖像質(zhì)量調(diào)整

通過(guò)24位RGB接口輸入圖像進(jìn)行質(zhì)量調(diào)整，將24位RGB轉(zhuǎn)換為YCbCr444，在YCbCr空間對(duì)對(duì)比度、亮度、清晰度、色調(diào)和強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)具備RGB獨(dú)立伽馬校正功能。當(dāng)RGBMUTE端子設(shè)置為“高”電平時(shí)，下一幀RGB輸出數(shù)據(jù)將全部為“0”。

（二）YUV圖像質(zhì)量調(diào)整

通過(guò)YCbCr422接口輸入圖像進(jìn)行質(zhì)量調(diào)整，支持ITU - R BT.656 - 4和帶同步信號(hào)的YCbCr輸入，根據(jù)輸入類型選擇輸出格式，在YCbCr空間對(duì)對(duì)比度、亮度、清晰度、色調(diào)和強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整。

（三）LVDS發(fā)射器

以LVDS格式輸出用于RGB接口圖像質(zhì)量調(diào)整的高速串行數(shù)據(jù)，可通過(guò)寄存器設(shè)置改變輸出的數(shù)據(jù)映射。當(dāng)LPDNB端子設(shè)置為“低”電平時(shí)，LVDS發(fā)射器部分進(jìn)入掉電模式，LVDS輸出變?yōu)楦咦锠顟B(tài)。

（四）2 - 線串行接口

內(nèi)置2 - 線串行接口從功能，通過(guò)該接口訪問(wèn)寄存器。當(dāng)I2CDEV = 0時(shí)，從地址為46h（7位表示）；當(dāng)I2CDEV = 1時(shí)，從地址為47h（7位表示）。連續(xù)讀寫(xiě)操作時(shí)，子地址會(huì)自動(dòng)遞增。

五、應(yīng)用電路與設(shè)計(jì)指南

（一）應(yīng)用電路示例

提供了系統(tǒng)連接圖，展示了BU1523KV與其他設(shè)備（如Graphic LSI、Main CPU、DVD、Digital TV Encoder、Camera等）的連接方式，同時(shí)給出了推薦的元件（如F.Bead）和注意事項(xiàng)（如LVDS_RS不同設(shè)置對(duì)應(yīng)的LVDS擺幅）。

（二）電源開(kāi)啟和關(guān)閉程序

電源開(kāi)啟順序?yàn)閂DD→(VDDIO, VDDI2C, PVDD, LVDD)，關(guān)閉順序相反。在電源開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中，需要注意各電源之間的時(shí)間間隔，盡量縮短tPWUV2、tPWUV和tPWUVL的間隔。同時(shí)，在輸入時(shí)鐘（RGBCKI, YCKI）后再移除復(fù)位信號(hào)，避免復(fù)位信號(hào)上升沿與2 - 線串行接口信號(hào)變化同時(shí)發(fā)生，以防止競(jìng)爭(zhēng)和系統(tǒng)故障。

（三）LVDS PCB設(shè)計(jì)指南

為了確保LVDS信號(hào)的傳輸質(zhì)量，在PCB設(shè)計(jì)時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：

1. 發(fā)射器和接收器之間的互連介質(zhì)（如PCB走線、連接器和電纜）應(yīng)保持良好的平衡，盡量使差分阻抗和介質(zhì)長(zhǎng)度相同。
2. 旁路電容應(yīng)盡可能靠近器件引腳放置。
3. 最小化一對(duì)走線之間的距離，以最大化共模抑制。
4. 相鄰LVDS走線對(duì)之間的距離應(yīng)至少為走線間距的兩倍。
5. 避免90度彎曲。
6. 最小化LVDS走線上的過(guò)孔數(shù)量。
7. 匹配PCB走線、連接器、介質(zhì)（電纜）和終端的阻抗，以最小化反射（發(fā)射），通常差分模式特性阻抗為100Ω。

六、使用注意事項(xiàng)

（一）絕對(duì)最大額定值

超過(guò)絕對(duì)最大額定值（如電源電壓、工作溫度范圍等）可能會(huì)導(dǎo)致器件損壞，若需要在特殊模式下使用，應(yīng)采取物理安全措施，如使用保險(xiǎn)絲等。

（二）推薦工作條件

這些條件是為了確保器件能夠近似達(dá)到預(yù)期的性能，各參數(shù)的電氣特性在這些條件下得到保證。

（三）電源連接器反向連接

電源連接器反向連接可能會(huì)損壞IC，應(yīng)采取保護(hù)措施，如在電源和IC電源端子之間安裝外部二極管。

（四）電源線

設(shè)計(jì)PCB圖案時(shí)，要確保電源線和GND線之間的低阻抗。對(duì)于數(shù)字塊電源和模擬塊電源，即使電位相同，也應(yīng)分開(kāi)電源圖案，以抑制數(shù)字噪聲對(duì)模擬塊電源的干擾。同時(shí)，GND線的圖案設(shè)計(jì)也應(yīng)類似處理，并且在所有IC電源端子和GND端子之間安裝電容。

（五）GND電壓

確保GND端子的電位在任何工作狀態(tài)下都保持最低，檢查是否有端子的電位低于GND電壓，包括實(shí)際的電瞬態(tài)情況。

（六）端子短路和錯(cuò)誤安裝

安裝IC時(shí)要注意方向和偏移，避免錯(cuò)誤安裝導(dǎo)致IC損壞。同時(shí)，要防止端子之間或端子與電源、GND端子之間因異物進(jìn)入而發(fā)生短路。

（七）強(qiáng)電磁場(chǎng)中的操作

在強(qiáng)電磁場(chǎng)中使用IC可能會(huì)導(dǎo)致其故障，需要注意。

（八）帶PCB的檢查

在對(duì)帶PCB的IC進(jìn)行檢查時(shí)，若電容連接到低阻抗IC端子，IC可能會(huì)受到應(yīng)力。因此，每個(gè)過(guò)程都要對(duì)PCB進(jìn)行放電，在安裝或拆卸PCB到檢查夾具時(shí)，要先關(guān)閉電源。同時(shí)，要建立接地以防止靜電，注意PCB的運(yùn)輸和存儲(chǔ)。

（九）輸入端子

由于IC結(jié)構(gòu)中不可避免地會(huì)形成寄生元件，操作寄生元件可能會(huì)干擾電路運(yùn)行，導(dǎo)致輸入端子故障。因此，要注意不要對(duì)輸入端子施加低于GND的電壓，在未施加電源電壓時(shí)不要對(duì)輸入端子施加電壓，施加電源電壓時(shí)，輸入端子的電壓應(yīng)低于電源電壓或在電氣特性保證值范圍內(nèi)。

（十）接地布線圖案

如果有小信號(hào)GND和大電流GND，建議將大電流GND圖案與小信號(hào)GND圖案分開(kāi)，并在PCB參考點(diǎn)建立單一接地，以避免大電流引起的布線圖案電阻和電壓波動(dòng)對(duì)小信號(hào)GND電壓的影響。同時(shí)，要注意外部部件的GND布線圖案的波動(dòng)。

（十一）外部電容

使用陶瓷電容作為外部電容時(shí)，要考慮直流偏置導(dǎo)致的標(biāo)稱電容下降和溫度引起的電容變化等因素來(lái)確定電容值。

（十二）浪涌電流

對(duì)于有多個(gè)電源的IC，由于內(nèi)部供電順序和延遲，可能會(huì)瞬間產(chǎn)生浪涌電流。因此，要特別考慮電源耦合電容、電源布線、GND布線寬度和布線路徑。

七、訂購(gòu)信息

BU1523KV的訂購(gòu)型號(hào)為BU1523KVE2，采用VQFP100封裝，包裝形式為壓紋載帶和卷軸，每卷數(shù)量為500pcs。

總之，ROHM的BU1523KV在車載顯示圖像校正方面具有出色的性能和豐富的功能，但在使用過(guò)程中需要嚴(yán)格遵循各項(xiàng)技術(shù)要求和注意事項(xiàng)，以確保其穩(wěn)定可靠地工作。電子工程師在設(shè)計(jì)相關(guān)電路時(shí)，應(yīng)充分考慮這些因素，以實(shí)現(xiàn)最佳的顯示效果。你在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過(guò)類似IC的使用問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。