FED矩阵扫描功率放大电路的研究与设计

示。行电路工作时，每一个行周期内，高电平有效的SIN信号先从第一片STV7697B的SIN 端输入，从芯片的SOUT端输出，再与后一芯片的SIN端级联。这样，在行扫描脉冲CLK信号的周期内，扫描数据电平从第一个输出端依次移位到最后一个输出端，各信号经过内部功率放大器增益输出相应行的扫描脉冲，加载到FED显示屏行电极上。

　　3．3 STV7697B软件设计

　　根据FED系统的要求，如VGA系统，扫描一行的时间是64 μs，从主板传输过来的信号是8位地址信号和奇偶场鉴别信号，其8位地址信号是通过分频得到的，周期最短的信号a[O]周期64μs，可以采用上升沿触发的方式，在奇偶场信号RTSO为低的时候，当a[0]上升沿到来时，令SIN=1，CLK=a[0]，清场信号CLR为低，同时计数器n开始计数，a[0]每到来一次上升沿，n就加1，当n>1时，SIN=0；而当RTSO为高时，清场信号为高，同时另外一场开始工作。其中信号／STB，POL，BLK和F／R均由FPGA设定值输出。在一帧图像的时间内，扫描时钟从第一行扫描到第480行，当下一帧到来时，重复前面的过程。

　　其中高压输出部分在原理上是一个64位的移位寄存器，其程序如下：

　　4 混合式矩阵扫描功率放大电路

　　以上研究了两种矩阵扫描功率放大电路，其中由分立元件组成的电路导通损耗小，效率高，电路负载能力强，开关速度高，频率特性好，但是它的元件数目多，难于应用于大屏幕高分辨率的FED显示器中。而基于集成电路STV7697B的功率放大电路由于STV7697B的最大输出电流是750 mA，如果是小尺寸的显示屏这个参数值尚能够满足要求，但对于大尺寸高分辨的显示屏来说它的驱动能力就明显感觉不足了。为了打破这个矛盾，结合两种方式的优缺点，对电路进行了改进。从图2可以看出ULN2803的输出最多只有8路，对于VGA系统至少需要60片2803，因此如果能用更高集成度的芯片代替，可以更加节省空间，集成芯片STV7697B刚好能够满足这个要求，理由如下：

　　(1)STV7697B高压大电流输出，完全可以取代ULN2803；

　　(2)STV7697B为64路输出，而ULN2803只有8路，可以大大节省PCB板空间；

　　(3)ULN2803只适合用在栅极为正电压的情况，而STV7697B无此限制；

　　(4)系统的稳定性进一步提高。

　　基于以上的分析，用STV7697B取代了分立系统中的ULN2803，经过实验，很好地满足了FED矩阵扫描功率放大电路的要求。

　　5 大屏幕FED显示器显示效果

　　已经研制成功的能显示视频图像63．5 cm(25 in)的印刷式场致发射显示器显示效果如图6所示。

　　该样机的主要性能如下所示：

• 　　显示器尺寸：63．5 cm(25 in)；
• 　　颜色：彩色；
• 　　灰度等级：256级；
• 　　对比度：1 010：1；
• 　　显示分辨率：640×480(VGA)；
• 　　亮度：410 cd／m2；
• 　　刷新率：60帧；
• 　　显示内容：视频图像。

　　6 结 语

　　研制出3种FED矩阵扫描功率放大电路，这3种电路各有优缺点，由于目前还没有为FED驱动电路研制的专用芯片，因此对于适合FED驱动要求的功率放大电路的研究对未来FED的发展是有积极意义的，也为将来专用集成电路的制作提供了思路。成功实现驱动显示VGA分辨率的印刷型FED视频显示系统，能显示各种彩色视频图像，亮度已达410 cd／m2，对比度达1 010：1，在图像显示质量、系统稳定性、样机体积等方面获得了大的进展。