ROHM BU1523KV：車載顯示圖像校正IC的技術解析

在車載顯示領域，圖像質量的優(yōu)劣直接影響用戶體驗。ROHM公司的BU1523KV作為一款專為車載顯示設計的圖像質量調整IC，具備多種強大功能，能夠有效提升顯示效果。下面我們就來詳細了解一下這款IC的各項特性。

文件下載：BU1523KV-E2.pdf

一、產(chǎn)品概述

BU1523KV是一款用于車載顯示的圖像質量調整IC，它可以對亮度、對比度、色調、強度、清晰度等參數(shù)進行控制。該IC配備了RGB和YCbCr作為輸入/輸出接口，并且內置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，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)場信號，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。

（二）圖像質量調整

1. RGB IF圖像質量調整：可對對比度、亮度、色調、色度和清晰度進行調整，還具備獨立的RGB伽馬校正功能。
2. YCbCr圖像質量調整：同樣可以對對比度、亮度、色調、色度和清晰度進行調整。

（三）LVDS發(fā)射器

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

（四）2 - 線串行接口從功能

可以通過該接口設置BU1523KV中的寄存器。

（五）封裝

采用VQFP100封裝。

三、電氣特性

（一）絕對最大額定值

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

（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。供電時需按照VDD→(VDDIO, VDDI2C, PVDD, LVDD)的順序進行。

（三）電氣特性（DC）

涵蓋輸入頻率、輸入時鐘占空比、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. 圖像質量調整數(shù)據(jù)輸入接口時序：規(guī)定了RGB(Y)CKI的時鐘周期、時鐘占空比、上升/下降建立時間和保持時間等參數(shù)。
2. 圖像質量調整數(shù)據(jù)輸出接口時序：規(guī)定了RGBCKO和YCKO的時鐘周期、時鐘占空比、輸出延遲等參數(shù)。
3. LVDS發(fā)射器開關特性：包括LVDS轉換時間、輸出數(shù)據(jù)位置和鎖相環(huán)設置時間等參數(shù)。
4. 2 - 線串行接口時序：規(guī)定了SDL時鐘頻率、各種時間參數(shù)（如保持時間、低電平周期、高電平周期等）。

四、各模塊操作說明

（一）RGB接口圖像質量調整

通過24位RGB接口輸入圖像進行質量調整，將24位RGB轉換為YCbCr444，在YCbCr空間對對比度、亮度、清晰度、色調和強度進行調整，同時具備RGB獨立伽馬校正功能。當RGBMUTE端子設置為“高”電平時，下一幀RGB輸出數(shù)據(jù)將全部為“0”。

（二）YUV圖像質量調整

通過YCbCr422接口輸入圖像進行質量調整，支持ITU - R BT.656 - 4和帶同步信號的YCbCr輸入，根據(jù)輸入類型選擇輸出格式，在YCbCr空間對對比度、亮度、清晰度、色調和強度進行調整。

（三）LVDS發(fā)射器

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

（四）2 - 線串行接口

內置2 - 線串行接口從功能，通過該接口訪問寄存器。當I2CDEV = 0時，從地址為46h（7位表示）；當I2CDEV = 1時，從地址為47h（7位表示）。連續(xù)讀寫操作時，子地址會自動遞增。

五、應用電路與設計指南

（一）應用電路示例

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

（二）電源開啟和關閉程序

電源開啟順序為VDD→(VDDIO, VDDI2C, PVDD, LVDD)，關閉順序相反。在電源開啟和關閉過程中，需要注意各電源之間的時間間隔，盡量縮短tPWUV2、tPWUV和tPWUVL的間隔。同時，在輸入時鐘（RGBCKI, YCKI）后再移除復位信號，避免復位信號上升沿與2 - 線串行接口信號變化同時發(fā)生，以防止競爭和系統(tǒng)故障。

（三）LVDS PCB設計指南

為了確保LVDS信號的傳輸質量，在PCB設計時需要注意以下幾點：

1. 發(fā)射器和接收器之間的互連介質（如PCB走線、連接器和電纜）應保持良好的平衡，盡量使差分阻抗和介質長度相同。
2. 旁路電容應盡可能靠近器件引腳放置。
3. 最小化一對走線之間的距離，以最大化共模抑制。
4. 相鄰LVDS走線對之間的距離應至少為走線間距的兩倍。
5. 避免90度彎曲。
6. 最小化LVDS走線上的過孔數(shù)量。
7. 匹配PCB走線、連接器、介質（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

（一）絕對最大額定值

超過絕對最大額定值（如電源電壓、工作溫度范圍等）可能會導致器件損壞，若需要在特殊模式下使用，應采取物理安全措施，如使用保險絲等。

（二）推薦工作條件

這些條件是為了確保器件能夠近似達到預期的性能，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損壞IC，應采取保護措施，如在電源和IC電源端子之間安裝外部二極管。

（四）電源線

設計PCB圖案時，要確保電源線和GND線之間的低阻抗。對于數(shù)字塊電源和模擬塊電源，即使電位相同，也應分開電源圖案，以抑制數(shù)字噪聲對模擬塊電源的干擾。同時，GND線的圖案設計也應類似處理，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，包括實際的電瞬態(tài)情況。

（六）端子短路和錯誤安裝

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

（七）強電磁場中的操作

在強電磁場中使用IC可能會導致其故障，需要注意。

（八）帶PCB的檢查

在對帶PCB的IC進行檢查時，若電容連接到低阻抗IC端子，IC可能會受到應力。因此，每個過程都要對PCB進行放電，在安裝或拆卸PCB到檢查夾具時，要先關閉電源。同時，要建立接地以防止靜電，注意PCB的運輸和存儲。

（九）輸入端子

由于IC結構中不可避免地會形成寄生元件，操作寄生元件可能會干擾電路運行，導致輸入端子故障。因此，要注意不要對輸入端子施加低于GND的電壓，在未施加電源電壓時不要對輸入端子施加電壓，施加電源電壓時，輸入端子的電壓應低于電源電壓或在電氣特性保證值范圍內。

（十）接地布線圖案

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

（十一）外部電容

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

（十二）浪涌電流

對于有多個電源的IC，由于內部供電順序和延遲，可能會瞬間產(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、訂購信息

BU1523KV的訂購型號為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，但在使用過程中需要嚴格遵循各項技術要求和注意事項，以確保其穩(wěn)定可靠地工作。電子工程師在設計相關電路時，應充分考慮這些因素，以實現(xiàn)最佳的顯示效果。你在實際應用中是否遇到過類似IC的使用問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。