面包芯语

令人头大的RGB屏

原创 韬略科技EMC 2023-08-29 14:19
【边缘AI第3讲】高性能AI MCU应用方案 两节课搞定—高电压功率系统设计

一前言

电子技术的进步发展，我们的生活中充满着形形色色的电子产品，LCD显示屏便是其中之一，被广泛应用在手机，电脑，仪表等产品上，，目前主流的LCD显示接口为RGB，LVDS，MIPI和HDMI。今天跟大家浅谈一下关于LCD显示的RGB信号。


二RGB分类

RGB一般是指RGB色彩模型(RGB color model), 是工业界的一种颜色标准，通过红、绿、蓝三原色通道的变化和相互之间的叠加来得到各式各样的颜色，我们生活中基本所有颜色都与这三原色息息相关。

除了最常见的RGB24又称RGB888，还有RGB565、RGB555、RGB888、RGB16、RGB24、ARGB32；RGB16 数据格式主要有二种：RGB565和RGB555。

RGB565 ：R-5bit，G-6bit，B-5bit，16位，2个字节

RGB555 ：R-5bit，G-5bit，B-5bit，16位，2个字节 (最高位不用)


RGB24 数据格式：RGB888。

RGB888 ：R-8bit，G-8bit，B-8bit ，24位，3个字节（ RGB各分量的排列顺序为：BGR BGR BGR ...... ）

ARGB32 数据格式：ARGB8888。

ARGB8888：R-8bit，G-8bit，B-8bit ，alpha-8bit，24位，3个字节

（ RGB各分量的排列顺序为：BGRA  BGRA  BGRA ......；alpha：透明度通道 ）

三RGB屏的EMI问题

由于RGB接口信号电压高、连线多、传输电缆长，因此，电路的抗干扰能力比较差，而且容易产生电磁干扰（EMI）。
驱动RGB显示屏一般包含RGB数据信号、时钟信号、控制信号和背光电源这四大类信号。如下图所示：

而让工程师们头疼的大部分是下面这些问题：
（1）RGB时钟辐射问题严重；
（2）RGB数据包络超标；
（3）RGB数据带有时钟辐射问题；
（4）屏排线过长，形成辐射的天线；

四EMI解决方案建议

1.在DCLK加RC滤波或者加磁珠与电容滤波（参数大小需参照时钟大小而定）；滤波器的截止频率1/πtr大于或时钟频率的10倍频，设定一个电阻值，根据f0=1/2πRc可得到滤波电容参数，且滤波器尽量靠近连接器的位置。
2.在RGB信号上加RC滤波或加磁珠与电容滤波，或加磁排、排阻；因为RGB信号上会有时钟的干扰存在，所以需对其进行滤波。

3.改板建议：将CLK时钟走线做包地处理；
RGB信号的时钟能量比较高，避免时钟噪声串扰其他信号线上，可将时钟走线进行包地处理，这样也能让时钟有较好的回流路径，高频的回路面积达到最小。
包地的注意事项：地线的宽度等于时钟线的宽度；地过孔的间距为1/20的信号波长，信号波长为噪声实际频率。

4.FPC排线上的干扰；
屏蔽性不好或无屏蔽效果的线束会导致辐射超标，可加磁环进行验证，将排线进行屏蔽接地。

5.可在时钟加展频IC或在主时钟加展频晶振，可根据时钟频率进行选择适配的展频IC。

五总结

RGB屏是一个令人头疼的问题，特别是时钟问题，在前期设计PCB板时就得着重考虑的问题，端口放置位置、走线的设计、预留器件位置等等，可减少工程师走很多弯路，直面问题源头，将其扼制在摇篮里，方便工程师们走向EMC的康庄大道。

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