MAX9669：TFT LCD的10位可编程伽马参考系统

一、引言

在TFT LCD的设计中，伽马校正和VCOM电压的稳定输出至关重要。MAX9669作为一款具有MTP（多次可编程）功能的10位可编程伽马参考系统，为TFT LCD的设计提供了强大的支持。本文将详细介绍MAX9669的特性、电气参数、引脚配置以及工作原理等内容，帮助电子工程师更好地了解和使用这款芯片。

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二、产品概述

2.1 基本功能

MAX9669能够为TFT LCD提供16个用于伽马校正的电压参考和1个用于VCOM的电压参考。每个伽马参考电压都有自己的10位DAC和缓冲器，以确保电压稳定；VCOM参考电压有自己的10位DAC和放大器，在显示关键电平与图案时能保证电压稳定。

2.2 特色功能

芯片集成了MTP内存，可在芯片上存储伽马和VCOM值，无需外部EEPROM，且支持对片上非易失性存储器进行多达100次的写入操作。

2.3 性能指标

• 伽马输出可驱动200mA的峰值瞬态电流，并在1µs内稳定。
• VCOM输出可提供600mA的峰值瞬态电流，同样在1µs内稳定。
• 模拟电源电压范围为9V至20V，数字电源电压范围为2.7V至3.6V。

三、电气特性

3.1 绝对最大额定值

在使用MAX9669时，需要注意其绝对最大额定值，如电源电压、输出电流、功耗等参数。超出这些额定值可能会对设备造成永久性损坏。例如，AVDD到AGND的电压范围为 - 0.3V至 + 22V，VCOM输出的连续电流最大值为600mA等。

3.2 电气参数

参数	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
模拟电源电压范围	VAVDD, VAVDD_AMP	由总输出误差保证	9	-	20	V
用于编程MTP的模拟电源电压范围	VAVDD_MTP	-	15	-	20	V
数字电源电压范围	VDVDD	-	2.7	-	3.6	V
模拟静态电流	IAVDD	-	20	35	-	mA
VCOM静态电流	IAVDD_AMP	-	2.7	5.6	-	mA
数字静态电流	IDVDD	无SCL或SDA转换	260	-	600	µA

四、引脚配置

MAX9669共有28个引脚，各引脚功能如下：	引脚名称	功能
GMA1 - GMA16	伽马DAC模拟输出
SCL	I2C兼容串行时钟输入
SDA	I2C兼容串行数据输入/输出
A0	I2C兼容设备地址位0
DVDD	数字电源，需用0.1µF电容旁路到EP
AGND_AMP	VCOM放大器接地
VCOM	VCOM输出
VCOM_FB	VCOM放大器反馈
AVDD_AMP	VCOM放大器电源，需用0.1µF电容旁路到AGND_AMP
AVDD	模拟电源，需用0.1µF电容旁路到AGND
AGND	模拟接地
EP	数字接地，暴露焊盘，内部连接到DGND

五、工作原理

5.1 10位DAC

DAC的满量程输出由AVDD电压设定，输出电压可通过公式VOUT = (VAVDD x CODE)/2^N计算，其中CODE是DAC二进制输入代码的数值，N为分辨率位数（MAX9669中N = 10，CODE范围从0到1023）。

5.2 伽马缓冲器

伽马缓冲器能在电源电压的200mV范围内源或吸收10mA的直流电流。在水平行变化或极性切换时，源驱动器会向缓冲器输出反馈大量电流，而DAC输出缓冲器可源/吸收200mA的峰值电流，以减少关键电平与图案显示时输出电压的恢复时间。

5.3 VCOM放大器

连接到VCOM DAC的运算放大器可保持VCOM电压稳定，能向TFT LCD面板的背板源或吸收600mA电流。在多数情况下，该运算放大器可直接驱动TFT LCD背板的电容负载，无需串联电阻，且其输出有电流限制以保护键合线。若应用需要超过600mA的电流，可使用MAX9650对VCOM放大器的输出进行缓冲。

5.4 热关断保护

MAX9669具备带温度滞后的热关断保护功能。当管芯温度达到 + 165°C时，所有伽马输出将被禁用；当管芯冷却15°C后，输出将重新启用。

5.5 I2C串行接口

MAX9669具有与I2C/SMBus兼容的2线串行接口，由串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）组成，时钟速率最高可达400kHz。主设备通过发送适当的从地址、寄存器地址和数据字与MAX9669进行通信，通信过程遵循特定的起始、停止和确认条件。

六、寄存器与内存

6.1 寄存器映射

MAX9669有一组非易失性MTP内存和两组由I2C寄存器和DAC寄存器组成的易失性内存。每个内存位置存储一个10位字，通过I2C接口读写时，每个10位字需要读取或写入两个字节。

6.2 寄存器描述

写入寄存器时，仅写入10个LSB，写入控制位（2个MSB）用于确定是更新MTP还是DAC寄存器。

6.3 VCOM可编程范围

MAX9669的VCOM具有可编程范围，VCOMMIN和VCOMMAX寄存器为VCOM DAC寄存器提供高低限制。出厂时，VCOMMIN设置为0，VCOMMAX设置为1023，用户可通过编程这两个寄存器和MTP来定义自己的范围。

6.4 内存操作

MAX9669包含易失性内存（I2C和DAC）和非易失性内存（MTP）。可通过内存写入位（M1，M0）单独或一次性将MTP内存位置的值写入单个DAC内存位置。

七、总结

MAX9669为TFT LCD的设计提供了全面而强大的解决方案。其集成的MTP内存、稳定的电压输出以及灵活的编程特性，使得它在TFT LCD的伽马校正和VCOM控制方面具有显著优势。电子工程师在设计TFT LCD相关电路时，可充分利用MAX9669的这些特性，提高设计的性能和可靠性。大家在实际应用中是否遇到过类似芯片使用的问题呢？欢迎在评论区分享交流。