具有脉冲频率调制模式的升压转换器和包括具有可编程偏移/延迟的锁相环的背光驱动器芯片的制作方法

文档序号:13771670阅读:226来源:国知局
具有脉冲频率调制模式的升压转换器和包括具有可编程偏移/延迟的锁相环的背光驱动器芯片的制作方法

描述的实施例一般涉及用于使用背光控制器改进显示设备的系统、方法和装置。具体地,所述实施例涉及使用可以以脉冲频率调制模式操作的背光控制器改进显示设备中的噪声减小。



背景技术:

近来显示设备已适合投影多种多样的媒体,不限于视频游戏、电影、应用以及许多其他形式的媒体。然而,在操作过程中,由于显示设备中的某些信号以可听频率传输,因此某些显示设备可能投影可听噪声。此类信号可对应于用于导通和关断显示设备中的发光二极管(LED)的开关信号。当调节开关信号的频率时,由于导通和关断每个LED所需的电荷,因此显示设备的功率消耗可被负面影响。因此,当制造商尝试减小噪声同时也将显示设备设计为能量有效时,在某些情况中减少显示设备中的噪声可能证明是无效的。



技术实现要素:

本文描述了不同的实施例,其涉及用于在显示设备处实施最小开关频率以便最小化可听噪声的系统、方法和装置。在一些实施例中,阐述了用于显示设备的控制电路。控制电路可包括升压电路,其被配置为基于循环周期向显示设备的子系统输出开关信号。控制电路还可包括定时电路,其被配置为检测开关信号的频率。控制电路可被配置为,当定时电路在循环周期终止前没有检测到开关信号中的脉冲时,所述定时电路可以使升压电路输出脉冲并且使循环周期重新启动。

在其他实施例中,阐述了用于产生高于最小频率阈值的开关信号的方法。该方法可以包括基于最小频率阈值产生用于显示设备的子系统的开关信号。所述方法还可包括当在循环周期期间没有检测到开关信号中的脉冲时产生辅助脉冲,其中当产生所述脉冲时重置循环周期并且所述循环周期对应于等于或大于最小频率阈值的频率。

在另外其他实施例中,阐述了计算设备。计算设备可包括处理器和显示设备。显示设备可包括升压电路,其被配置为基于最小频率阈值向显示设备的子系统输出开关信号。显示设备还可包括定时电路,其被配置为检测开关信号的频率。定时电路还进一步被配置为,当定时电路确定开关信号的频率接近最小频率阈值时,定时电路可以导通与定时电路电耦合的电流吸收器(sink),以增加升压电路的负载,由此引起开关信号的频率的增加。

此外,本文描述了各种实施例,其涉及用于使用可编程偏移将时钟信号与显示设备的一个和多个信号同步的系统、方法和装置。在一些实施例中,阐述了用于显示设备的控制电路。控制电路可包括相位检测模块,其被配置为同时接收频率调整(FS)的反馈信号和输入时钟信号。另外,相位检测模块可基于FS反馈信号和输入时钟信号之间的相位差,向压控振荡器(VCO)提供相位调节信号。VCO可被配置为基于相位调节信号产生输出时钟信号。控制电路可进一步包括延迟模块,其被配置为从输入时钟信号的脉冲沿偏移输出时钟信号的脉冲沿,以将输出时钟信号与在显示设备中传输的周期信号同步。

在其他实施例中,阐述了一种计算设备。计算设备可包括用于同时接收频率调整(FS)的反馈信号和输入时钟信号的装置,以及用于基于FS反馈信号和输入时钟信号之间的相位差产生相位调节信号的装置。计算设备可进一步包括用于基于相位调节信号产生输出时钟信号的装置,以及用于从输入时钟信号的脉冲沿偏移输出时钟信号的脉冲沿,以将输出时钟信号与在电耦合到计算设备的显示设备中传输的周期信号同步的装置。

在另外其他实施例中,阐述了一种计算设备。计算设备可包括处理器和显示电路。显示电路可包括相位检测模块,其被配置为同时接收反馈信号和输入时钟信号。另外,相位检测模块可被配置为基于反馈信号和输入时钟信号之间的相位差,向压控振荡器(VCO)提供相位调节信号。VCO可被配置为基于相位调节信号产生输出时钟信号。显示电路可进一步包括具有多个多路器的延迟模块,每个多路器电耦合到门延迟。每个门延迟可被配置为从输入时钟信号的脉冲沿偏移输出时钟信号的脉冲沿,以将输出时钟信号与在显示设备中传输的周期信号同步。

本发明的其他方面和优势将从与附图相结合的下面的详细描述中变得清晰,附图通过示例说明了被描述的实施例的原理。

附图说明

被描述的实施例及其优势参照与附图相结合的下面的描述将更容易被理解。这些图不限制本领域技术人员在不脱离描述的实施例的范围和精神的情况下对描述的实施例进行的任何形式和细节上的变化。

图1显示了根据这里讨论的某些实施例的背光驱动器的系统图。

图2显示了升压转换器和被用于在升压转换器中实施最小开关频率的一些子系统的系统图。

图3显示了被配置为根据可编程周期确保由升压转换器提供脉冲的升压转换器的计时器的操作。

图4显示了确保升压电路在高于最小频率阈值操作的方法。

图5显示了用于维持来自于升压转换器的脉冲信号开关频率高于最小频率阈值的方法。

图6显示了根据这里讨论的一些实施例的用于同步多个时钟信号的系统的系统图。

图7显示了根据这里讨论的一些实施例的用于同步多个时钟信号的系统的系统图。

图8显示了根据这里讨论的一些实施例的用于同步多个时钟信号的系统的系统图。

图9显示了根据一些实施例的延迟模块的系统图。

图10显示了根据这里讨论的一些实施例的由多个多路器和门延迟移位的输入信号的图。

图11提出了相据这里讨论的一些实施例的背光驱动器设备的实施例。

图12显示了用于延迟输出时钟信号以便优化输出时钟信号与输入时钟信号的同步的方法。

图13是可代表这里讨论的系统、装置和/或模块中的任何一个的计算设备的框图。

具体实施方式

根据本申请的方法和装置的典型应用将在这个部分描述。这些示例被单独地提供以增加背景并且帮助理解被描述的实施例。因此被描述的实施例可以被实践而不需要一些或所有的这些具体的细节,这对本领域技术人员来说是显而易见的。在其他实例中,公知的处理步骤不再详细描述,以避免不必要地模糊被描述的实施例。其他应用也是可能的,所以下面的示例不应当作为限制。

在下面的详细描述中,参考附图,附图形成说明书的一部分,并且其中示出了根据被描述的实施例的特定实施例。尽管这些实施例用足够的细节被描述,以确保本领域技术人员实践被描述的实施例,但可以理解的是这些示例不是限制的;所以可使用其他实施例,以及可以进行变化而不脱离被描述的实施例的精神和范围。

这里讨论的实施例涉及可操作在脉冲频率调制(PFM)模式下的显示设备的升压转换器。PFM模式被设计以确保用于导通显示器的发光二极管(LED′S)的开关信号的频率高于可听频率阈值。这样,操作显示设备的用户不会被从显示设备产生的可听噪声打断。升压转换器被配置为使用控制电路根据最小开关频率操作,控制电路被配置为分析和响应开关信号的变化。监控开关信号的频率以确定什么时候频率减小,并且作为响应,负载可以被施加于升压转换器的输出,直到频率增加。监控由升压转换器中的控制电路或模块实施,其使用根据预编程周期循环的计时器。预编程周期对应于要在升压转换器中实施的最小开关频率。例如,当最小开关频率设置为20千赫,预编程周期将是50微秒。计时器操作以引起升压转换器根据最小开关频率输出脉冲。在一些实施例中,当计时器执行一个完整的循环,而在开关信号中没有检测到脉冲时,升压转换器将产生脉冲并且计时器将启动新的循环。另外,当在计时器的一个循环中在开关信号中检测到脉冲时,计时器将重置以启动新的循环。这样,计时器有助于确保至少在计时器的每个循环中由升压转换器提供脉冲。计时器可通过导通与升压转换器电耦合的电流吸收器以导致产生脉冲或导致开关频率的增加。因此,当频率减小时,导通电流吸收器以使得升压转换器补偿与电流吸收器关联的附加负载。为了补偿,升压转换器增加开关信号的频率。当频率增加时,电流吸收器被关断以防止在开关频率已达到升压转换器的最小开关频率后开关频率的继续增加。

此外,这里讨论的实施例涉及用于将可编程延迟引入到显示设备的同步模块中的系统、方法和装置。通过引入可编程延迟,来自同步模块的输出时钟信号的相位可以被修改以提供屏幕显示(FOS)性能的改进。这样的改进可作为输出时钟信号与显示设备的帧速率信号、行同步信号和/或水平同步信号的成功同步的结果而显现。锁相环(PLL)可与可编程延迟组合使用以提供辅助机构来控制输入时钟信号(例如,帧速率信号,水平同步信号和/或行同步信号)与输出时钟信号(例如,用于脉冲宽度调制(PWM)调光发生器的时钟)之间的偏移或相位差。根据PWM调光发生器的时钟速率或显示设备的面板分辨率,输出时钟信号的相位/偏移延迟可被调整以提高同步并因此优化屏幕前性能。在一些实施例中,输入时钟发生器和/或丢失脉冲检测模块可被可通信地耦合到同步模块以提供非中断的输出时钟信号。例如,同步模块在检测到丢失的外部时钟信号时可输出编程的时钟信号,或在检测到输入时钟信号中丢失的脉冲时提供辅助脉冲。

下面参考附图1-13讨论这些和其他实施例;然而,本领域技术人员容易地意识到这里参考这些附图给出的详细描述仅用于解释的目的,而不应当解释为限定。

图1显示了根据这里讨论的一些实施例的背光驱动器102的系统图100。升压转换器104可以与发光二极管(LED)驱动器124组合使用以产生驱动LED串110所需的电压。然而,当在背光驱动器102处使用不同的开关机构时,存在着从在背光驱动器102中使用的部件或与背光驱动器102电耦合的其他部件中产生可听或声学噪声的可能性。例如,一些在诸如直流(DC)至DC转换器之类的电源的输入或输出处的陶瓷电容器可以是这样的噪声的来源。另外,耦合到背光驱动器102的电感器也能产生显著的可听或声学噪声。为了减少这样的噪声,背光驱动器102可使用固定频率脉冲宽度调制(PWM)模式。在固定频率PWM模式中,通过选择大于人类听觉极限(即,>20kHz)的开关频率可控制可听噪声。然而,当开关频率高于人类听觉极限时,开关动作仍然可使背光驱动器102中出现振动。另外地,在PWM模式中,开关频率被设为非可听频率(例如,大于100kHz),因此不产生声学问题。然而,在只有小负载被施加到电源的周期中,为实现PWM模式提供电力的电源可能低效地操作。为了提高电源效率,根据这里讨论的一些实施例,PWM模式可以被切换到脉冲频率调制(PFM)模式。

在PFM模式中,开关频率可随负载变化而变化。因而,不像PWM模式,在PFM模式中开关频率不能被很好地控制,从而允许开关频率下降或低于人类听觉极限,从而产生可听噪声。为了防止当操作在PFM模式中可听噪声的产生,可使用控制电路控制开关频率,控制电路被设计为保持开关频率高于预编程的最小频率。因此,通过确保背光驱动器102的PFM模式开关频率总是大于可听声音的频率(即,至少20kHz),可避免可听噪声。

背光驱动器102可包括升压转换器104,其被配置为升高由LED串110接收的电压。当开关112打开时,背光驱动器102操作以允许输入信号902给电感器108和电容器128提供能量。开关112可根据开关脉冲116打开和闭合,其根据开关频率执行切换。当开关112闭合时,反馈信号606被提供回升压转换器104。这样,升压转换器104可感测由电源提供的电流输出和/或通过输入信号902从电源汲取的再循环电流。当开关112打开时,电感器108中剩余的任何能量和电容器128中剩余的任何电荷根据二极管122的操作被强制通过LED串110。在开关112闭合期间产生的电流可以通过反馈信号606被反馈回到升压转换器104。这样,负载的变化可以被监控以确定负载怎样影响开关频率。

背光驱动器102可以进一步可包括LED驱动器124,其被配置为根据调光信号126控制开关112。调光开关136可被配置为允许升压转换器104使电流传输通过LED串110。调光开关136可频繁地从LED驱动器124中接收驱动信号130,并且使调光开关136闭合,允许升压转换器104使电流传输通过LED串110。当调光开关136打开时,小电流或者无电流被允许传输通过LED串110。然而,电容器128仍可向LED串110放电,使得通过LED串110的电流的下降时间增加。此后,当电容器128被再充电时,通过LED串110的电流的上升时间将增加。通过LED串110的电流的上升和下降可被提供给升压转换器104的LED返回134获取,以进一步确保背光驱动器102不操作在可听频率。例如,如果背光驱动器102操作在可听频率,则背光驱动器102可以通过从吸收器电流118中汲取电流来智能地增加它的负载,以将开关频率升高到不可听频率。当在PFM模式时,开关的频率将随施加到升压转换器104的负载而变化。当需要的负载电流降低时(例如,作为使LED变暗的结果),开关频率也降低。然而,当负载变得太低时,开关频率可能会降到低于预编程的开关频率阈值(例如,在一些实施例中至少为20kHz)。如果负载要求或任何其他条件倾向于驱动低于开关频率阈值的频率,则升压转换器可输出附加开关脉冲,或通过增加负载来增加开关频率以确保所述频率不降到开关频率阈值以下。这可根据升压转换器104中的控制电路执行。

图2显示了升压转换器104和被用于在升压转换器104上实施开关频率阈值的一些子系统的系统图200。系统图200包含来自图1的一些部件,然而,为了理解升压转换器104的操作将提供更多细节。升压转换器104可包括带有计时器202的升压控制器214,计时器被配置为测量由升压转换器104提供的开关脉冲116的脉冲之间的时间。计时器202可包括开始218和重置220。开始218可在用于检测脉冲的循环或周期的开始时启动或在重置220被触发后立刻启动。开始218启动用于检测开关脉冲116的脉冲的计数器,如并且果在预定的周期或循环内没有检测到脉冲,则计时器202可以使脉冲发生器204在开关脉冲116中插入辅助脉冲。一旦辅助脉冲被插入到开关脉冲116,重置220使计时器202重置。如果在预定的周期内检测到脉冲,则重置220可使计时器重置。这样,升压转换器104总是确保脉冲出现在预定周期中或至少在某个频率处。在一些实施例中,升压转换器104可包括分别根据不同的周期操作的多个计时器,从而每个计时器可以独立调整开关脉冲116的频率。

升压控制器214也可被配置为当开关脉冲116的频率接近最小开关频率时,电流吸收器222被导通。特别地,当脉冲之间的时间增加到或高于与最小开关频率相对应的预定周期时,通过导通电流吸收器222,附加负载被施加到升压转换器。在电流吸收器222处电流增加可使由脉冲发生器204产生的开关脉冲116的频率增加。一旦开关脉冲116的频率增加到高于最小开关频率,电流吸收器222可被关断。通过关断电流吸收器222,升压转换器104的负载减小发生,使开关脉冲116的频率减小或保持不变。在一些实施例中,可至少部分基于从流过传感电阻器206的电流中得到的负载传感信号224来测量负载。传感电阻器206可具有适合于检测升压转换器104负载的电阻值。而且,在一些实施例中,由升压控制器214执行多个频率阈值。每个频率阈值可与独特的电流增加或电流减小相关联。这样,根据开关脉冲116的频率的变化幅值,开关脉冲116的频率变化可引起不同的电流增加或减小。在一些实施例中,频率阈值周期可等于或大于20千赫。这样,将每50微秒产生至少一个脉冲。在其他实施例中,升压控制器214可根据多个频率阈值操作,多个频率阈值不限于大约22、25、28、30、32和/或35千赫。在另外其他实施例中,升压控制器214可根据小于和/或大于20千赫的任意合适的频率阈值操作。

在一些实施例中,升压控制器214可操作以保持电容器128的电荷在最小电压电平,而无需不断地增加电容器的电荷。可根据开关脉冲116为电容器128充电,开关脉冲116起到切换开关112的作用。然而,在开关脉冲116的脉冲之间,在下一个开关脉冲之前传递到电容器128的电荷应当通过负载放电,否则电荷将在电容器128处积累并且电容器电压电平开始上升。为了限制电容器128的电压电平上升,升压控制器214可被配置为防止电容器电压电平持续接收电荷。第一种方法是确保在PFM模式中以最低可允许的频率传递最小可能电荷,以及随后通过负载(例如,LED串110)从电容器128去除电荷。第二种方法是允许电容器电压电平升到高于它的期望值一个可编程或预定的电压裕度。一旦电容器128的电压电平超过电压裕度,就连接负载以将电容器128放电到正常电压电平。例如,在一些实施例中,升压转换器104可包括电耦合到LED返回134的电流吸收器模块208。当反馈信号606表明电容器128的电压电平已经升到高于电压阈值时,升压控制器214将使能电流吸收器模块208和使电流吸收器模块208将电容器128放电到正常电压电平。这样,升压转换器104可操作以减少功率消耗和优化其中可以电耦合升压转换器104的显示设备的性能。

图3显示了计时器202可以怎样被配置以确保升压转换器104在PFM模式中根据最小开关频率来提供脉冲的图300。特别地,图300显示了计时器202根据50μs的编程的周期操作的例子。这样,当操作在这里讨论的PFM模式中时,计时器202可以保持20kHz的最小开关频率。计时器信号302作为计数器操作,在计时器终止308处或当可编程周期直到结束都没有检测到脉冲时使升压转换器104输出脉冲。因此,如果在可编程周期内计时器202从未接收到计时器重置310,则计时器202将导致在每个编程的周期的结束或开始时产生脉冲。PFM信号304对应于由操作在PFM模式的升压转换器104产生的脉冲。如图300所示,偶尔脉冲之间的周期可从35μs到75μs变化,这意味着对应的频率有时下降到低于20kHz。为了防止开关频率下降到低于20kHz,计时器202可以被用于在超过50μs的周期之间插入脉冲。

计时器202可被配置为每当在计时器202的循环或周期期间过去了50μs或者升压转换器104已经产生了脉冲时,其可根据计时器重置310被重置。在附图3中,初始由升压变换器104产生新脉冲,因此一旦检测到开关信号306的第一脉冲,50μs计时器就重置。在35μs后,升压转换器104产生新脉冲,所以50μs计时器在计时器重置310处再次重置自身。随后,在50μs后,直到计时器终止308时在PFM信号304中都没有检测到新脉冲,所以50μs计时器导致在开关信号306和计时器202中产生新脉冲。在25μs后,升压转换器产生新脉冲,所以计时器202根据计时器重置310再次重置。在从后一计时器重置310起50μs后,由于升压转换器104没有为PFM信号304产生新脉冲,所以计时器202达到另一个计时器终止308。结果,50μs计时器导致在计时器终止308处在开关信号306中产生新脉冲,并且计时器202重置以开始新循环。此后,在15μs后,升压转换器产生新脉冲,所以在最后一个计时器重置310处50μs计时器重置自身。结果,开关信号306对应于具有等于或小于50μs的周期并且因此大于20kHz的频率的脉冲信号。升压转换器104和根据升压转换器104的其他系统因此将被保持在不可听的开关频率。这样,操作包括升压转化器104的显示设备的用户将不会具有被来自显示设备的可听噪声打断的用户经历。

图4显示了确保升压转换器104在可听频率范围外操作的方法400。这里讨论的任何合适的装置、系统或模块可执行方法400。方法400可包括涉骤402,启动根据预定周期操作的计数器。预定周期可对应于周期信号所在的频率。在步骤404,计时器递增。递增可以是秒、毫秒、微秒、纳秒或其他合适时间的递增。在步骤406,确定计时器或其他合适装置或模块是否检测到脉冲。如果检测到脉冲,那么在步骤410中计时器被重置并再次执行涉骤402。如果没有检测到脉冲,那么在步骤408中确定是否已经经过了预定周期。如果已经经过了预定周期,那么在步骤412中产生输出脉冲。此后,在步骤410中计时器被重置并再次执行涉骤402。如果还没有经过预定周期,那么在步骤404中递增时间。这样,计时器将以确保周期信号的脉冲的周期不具有大于预定周期的周期的方式持续操作。

图5显示了维持来自于升压转换器的脉冲信号的开关频率高于最小频率阈值的方法500。这里讨论的任何合适的装置、系统或模块可执行方法500。方法500可包括步骤502,确定升压转换器产生的脉冲信号的频率或频率变化。在步骤504,确定频率是否接近或低于最小频率阈值。如果频率接近或低于最小频率阈值,那么在步骤506中连接到升压转换器的电流吸收器被导通并且重复步骤502。如果频率没有接近或低于最小频率阈值,那么在可选的步骤508中电流吸收器被关断(如果电流吸收器之前是导通的)以便减小升压转换器的负载。升压转换器操作以使得负载的增加或减小将分别引起脉冲信号频率的增加或减小。这样,通过基于脉冲信号的频率切换电流吸收器,脉冲信号的频率被保持为高于最小频率阈值。

图6显示了根据这里讨论的一些实施例的用于同步多个时钟信号的系统600的系统图。在图6中显示的系统600作为锁相环(PLL)操作,其计算输入时钟信号602和反馈信号606之间的相位或频率差以便产生与输入时钟信号602同步的输出。反馈信号606可以是由压控振荡器(VCO)614产生的偏置的VCO输出时钟信号626,VCO 614也被配置为提供输出时钟信号626。根据系统600的配置,输出时钟信号626可具有大于、等于或小于输入时钟信号602的频率。在一些实施例中,系统600被用于将输出时钟信号626与输入时钟信号602同步,输入时钟信号602与显示设备的帧速率信号、行同步信号或水平同步信号相对应。另外,系统600可包括相位检测模块610,其可以被配置为接收多个输入并且比较该输入以提供代表多个输入之间的相位差的输出。例如,当多个输入包括由相位差分离的两个周期信号时,相位检测块610的输出可以与相位差成比例或否则代表相位差。在一些实施例中,系统600可使用一个或多个硬件和/或软件模块来高效操作。

在相位检测块610处接收的输入是由第一操作器608提供的参考信号604和反馈信号606。第一操作器608可为算术操作器,被配置为对输入时钟信号602执行算术操作。算术操作可包括除法、乘法、微分、积分和/或任意其他合适的算术操作。例如,在一些实施例中,为了增加或减小输入时钟信号的频率以及产生最后的参考信号604,第一操作器608被配置为将输入时钟信号频率除以值“A”。此后,相位检测块610比较参考信号604和反馈信号606,并作为结果产生电荷泵信号620。电荷泵信号620是代表相位检测块610的输入之间的相位差的信号。根据反馈信号606的频率或相位是否分别滞后或超前参考信号604的频率或相位,电荷泵信号620可被定义为上升信号或下降信号。当反馈信号606的频率和/或相位滞后参考信号604的频率时,电荷泵信号620是上升信号。当反馈信号606的频率或相位超前电荷泵信号620的频率时,电荷泵信号620是下降信号。否则,当相位检测块的输入没有相互滞后或超前时,相位检测块610产生空信号或不产生信号。

系统600的电荷泵612接收电荷泵信号620并且可以产生具有与电荷泵信号620成比例的电压或电流的电荷信号。电荷信号可以被提供到系统600的环路滤波器/压控振荡器(VCO)614。环路滤波器/VCO 614的环路滤波器是可被配置为对电荷信号进行滤波的电路或模块。环路滤波器/VCO 614的VCO是被配置为基于提供给VCO的信号来提供输出信号的振荡器。例如,提供给VCO的电压可以基于电荷泵信号。当电荷泵信号表示为下降信号时可从环路滤波器中汲取电流,当电荷泵信号表示为上升信号时电流流入到环路滤波器中。基于从环路滤波器/VCO 614中汲取的电流或流入到环路滤波器/VCO 614中的电流,环路滤波器/VCO 614可被偏置以用于改变环路滤波器/VCO 614的振荡输出的频率。例如,当从环路滤波器中汲取电流时,VCO信号624的频率可被减小,但是当电流流入到环路滤波器中时,VCO信号624的频率可被增加。

为了改变反馈信号606的频率,可将反馈信号606提供至一个或多个操作器模块。如附图6所示,反馈信号606是第二操作器618的输出,第二操作器618被配置为在反馈信号606被提供给相位检测块610之前改变反馈信号606的频率。这样,根据由第二操作器618执行的操作,VCO信号624可具有与输入时钟信号602和/或参考信号604不同的频率。在一些实施例中,第二操作器618可执行一个或多个算术操作,不限于除法、乘法、积分、微分和/或任意其他合适的算术操作。例如,在一些实施例中,为了修改所得到的反馈信号606的频率,第二操作器618可被配置为将VCO信号624的频率除以值“B”。在其他实施例中,为了修改反馈信号606的频率,第二操作器618可被配置为将VCO信号624的频率乘以值“B”。此后,相位检测块610将确定参考信号604和反馈信号606之间的频率或相位的差,输出电荷泵信号620,并且使VCO信号624具有等于由值“B”调整(例如除以或乘以值“B”)的参考信号604的频率的频率。值“B”可为适于修改周期信号的频率的任何数或分数。

另外,为了修改VCO信号624的频率,第三操作器616可被配置为对VCO信号624的频率执行算术操作。第三操作器616可被配置为执行一个或多个算术操作,不限于除法、乘法、积分、微分和/或任意其他合适的算术操作。例如,在一些实施例中,为了修改VCO信号624的频率,第三操作器616可被配置为将VCO信号624的频率除以或乘以值“C”。此后,第三操作器616可产生输出时钟信号626,其可以具有等于、大于或小于输入时钟信号602的频率。输出时钟信号626的频率可取决于系统600被怎样配置来修改在系统600中传递的各种信号的某些频率。另外,值得注意的是第一操作器608、第二操作器618和/或第三操作器616在这里讨论的任何实施例中都是可选的。

图7显示了根据这里讨论的一些实施例的用于同步多个时钟信号的系统700的系统图。系统700可包括图6中的系统600的部件,但是还包括了延迟模块702。延迟模块702可为被配置为延迟在延迟模块702处接收的输入的硬件或软件模块。在一些实施例中延迟模块702可为可编程模块。这样,延迟模块702的输入可以改变由延迟模块702的可编程偏移定义的一个或多个延迟周期。在一些实施例中,延迟模块是可编程延迟电路(例如,8位可编程延迟电路),其能够提供用于延迟延迟模块702的输入的多个延迟值。例如,延迟模块702可接收输入时钟信号602并且延迟输入时钟信号602任意合适的时间延迟或偏移值。时间延迟值可大于、等于或小于输入时钟信号602的周期。另外,时间延迟值可为输入时钟信号602的周期的任意合适的分数。结果,延迟模块702将延迟输入时钟信号602并且产生延迟模块信号704。

为了产生用于相位检测块610的参考信号604,第一操作器608可被配置为对延迟模块信号704执行算术操作。此后基于参考信号604的频率或相位与反馈信号606的频率或相位之间的比校,相位检测块610将产生电荷泵信号620。此后作为比校结果产生的电荷泵信号620可使得VCO 614产生VCO信号624,接着VCO信号624被输出到第三操作器616以提供输出时钟信号626。通过使用延迟模块702修改系统700的操作并且移位输入时钟信号602,可优化一个或多个时钟信号的同步。时钟信号可对应于显示设备的帧速率信号、水平同步信号和/或行同步信号。例如,可从显示设备的水平同步信号对时钟信号移位。作为响应,延迟模块702以及系统700其他部分可被用于将时钟信号与水平同步信号同步(例如,将时钟信号脉冲沿与水平同步脉冲沿对准)。另外,为了在显示设备或显示设备的子系统处产生的多个信号之间提供对称间隔,延迟模块702可被用于有意偏移输入时钟信号602。

图8显示了根据这里的一些实施例的系统800的系统图。系统800可分别包括图1和2的系统600和系统700的部件,同时还包括延迟模块702以修改系统800的输出。延迟模块702可被配置为从第三操作器616中接收第三操作器信号802,并且将第三操作器信号802延迟一个时间延迟值以便产生延迟的输出时钟信号806。在一些实施例中,为了接收VCO信号624和延迟VCO信号624以产生延迟的输出时钟信号806,延迟模块702可与VCO 614直接耦合。通过延迟系统800的输出处的信号,延迟模块702可被用于校正或改善一个或多个时钟信号与对应于帧速率信号、水平同步信号和/或行同步信号的信号的同步。另外,为了改善在显示设备或显示设备的子系统处产生的一个或多个信号的同步,延迟模块702可被用于有意地偏移输出时钟信号。

图9显示了根据一些实施例的延迟模块702的系统图900。延迟模块702可以接收来自VCO 614或第三操作器616的输入信号902,并且此后延迟输入信号902以便产生延迟的输出信号912。延迟模块702可包括被配置为使输入信号902反相的第一反相器904。这样,如果输入信号902是正的或逻辑高值,则第一反相器904将使输入信号902为负的或逻辑低值。可供选择地,如果输入信号902是负的或逻辑低值,第一反相器904将使输入信号902为正的或逻辑高值。一旦输入信号902被反相,就将其提供给一个或多个多路器910和/或门延迟916。多路器910起到在两个输入之间切换的作用:第一反相器904或相邻多路器910的输出,和门延迟916中的一个的输出。多路器910可在它们各自的输入之间切换,以仅允许一个输入通过多路器910。切换可由被解码器908解码并被提供给每个多路器910的延迟操作器信号906控制。当延迟操作器信号906显示没有延迟应该施加于输入信号902时,每个多路器910将被切换到它们各自的不包括门延迟916的输入。当延迟操作器信号906显示最大延迟量应当被施加于输入信号902时,每个多路器910将被切换到它们各自的包括门延迟916的输入。这样,反相的输入信号将不得不通过每个门延迟916以产生对反相的输入信号的累积的延迟效果。此后,反相的输入信号(延迟或没有延迟的)将通过第二反相器914,在这里反相的输入信号将再次被反相。延迟模块702的最终输出将是延迟的输出信号912。在延迟模块702处施加的延迟量可取决于多路器910的数量、多路器910的动作和延迟操作器信号906。在一些实施例中,延迟操作器信号906可被配置为提供多个不同的延迟值,用于将多个多路器切换到它们各自的门延迟916。多路器910可以在输入信号902的每个周期被切换、在输入信号902的周期中期间被切换多次,和/或多路器910可以在输入信号902的周期中被闲置。在一些实施例中,延迟操作器信号906可为8位信号,能够使256个不同的延迟时间被施加于输入信号902。在其他实施例中,延迟操作器信号906大于或小于8位。

图10显示了输入信号902可怎样根据参考附图9讨论的多路器910和门延迟916移位的图1000。图1000包括时间(t)和电压(V)的轴,并且阐述了输入信号902的可观测的周期。当根据延迟操作器信号906,单个门延迟916被应用于输入信号902时,输入信号902将经历与(N)延迟信号1002相类似的延迟。当输入信号902经历两个门延迟916时,输入信号902将经历与(2*N)延迟信号1004相类似的延迟。当作为三个多路器910切换到它们各自的门延迟916输入的结果,输入信号902经历三个门延迟时,输入信号902将经历(3*N)延迟信号1006。为了延迟输入信号902,可对于任意合适数量的门延迟916再现此过程。为了产生(X*N)延迟信号1008,根据一定数量的门延迟916的切换,输入信号902可被延迟整个周期。然而,值得注意的是根据每个门延迟916的配置,X*N延迟可产生任意长度的延迟,其中N是单个门延迟916的延迟以及X是乘数常数,其指示被用于延迟输入信号902的门延迟916的总数。通过延迟诸如时钟输入的输入信号902,当将时钟输入与诸如显示设备的行同步信号、水平同步信号或帧速率信号的其他信号同步时,可以实现改善的沿对准。

图11显示了用于将脉冲宽度调制(PWM)调光发生器1108的操作频率与输入时钟信号602同步的系统1100,输入时钟信号602诸如帧速率信号、行同步信号或水平同步信号。为了实现信号之间的精确的同步,可以硬件和/或软件来实现系统1100。系统1100可接收限定输入时钟发生器1104的频率的输入频率1102。为了提供与输入时钟信号602同步的输出时钟信号1106,输入时钟发生器和/或丢失脉冲检测模块1104可提供被系统1100同步或修改的振荡信号。输入时钟发生器和/或丢失脉冲检测模块1104可被配置为检测在输入时钟信号602中丢失的脉冲并且修改输入时钟信号602以包括一个或多个用于补充检测的任何丢失脉冲的辅助脉冲。这样,输出时钟信号1106被不中断地提供给PWM调光发生器1108。

系统1100可包括系统700和/或800的一个或多个块或模块。例如,为了增加或减小提供给相位检测块610的参考信号604的频率,在第一操作器608处输入时钟信号602的频率可被除以值“A”。这样,输出时钟信号1106可被修改为大于或小于输入时钟信号602。另外地,输出时钟信号1106可被延迟模块702延迟。这样,输出时钟信号1106的脉冲可以被延迟输出时钟信号1106的特定周期的特定时间延迟值。在一些实施例中,在输出时钟信号1106的一个或多个周期后,施加于输出时钟信号1106的时间延迟值可改变。系统1100可动态地提供多个装置,用于将提供给PWM调光发生器1108的输出时钟信号1106与输入时钟信号602同步。结果,使用系统1100可最小化出现在显示设备上的某些不引人注意的伪像。例如,当PWM调光发生器1108与输入信号902非同步时,显示设备上会出现闪光或闪烁。然而,当PWM调光发生器1108与显示设备的帧速率信号、行同步信号和/或水平同步信号同步操作时,这样的伪像消失,因此在显示设备处提供平滑和鲜明的输出。

在一些实施例中,为了允许输出时钟信号1106的相位根据多个可编程延迟值被动态地控制,系统1100可以在延迟模块702处使用8位可编程延迟。特别地,为了同步各个输入和输出时钟信号,延迟模块702可被配置为偏移或延迟输入时钟信号602(例如,帧速率信号、水平同步信号或行同步信号)或输出时钟信号1106(例如,用于PWM调光发生器1108的时钟信号)。这样,PWM调光发生器1108的时钟速率和/或显示设备的面板分辨率可被调节某些相位/偏移延迟,以实现改进的或最佳的屏幕显示(FOS)性能。

图12显示了用于延迟输出时钟信号以便优化输出时钟信号和输入时钟信号的同步的方法1200。可通过这里讨论的任意装置、系统或模块执行方法1200。方法1200包括步骤1202,确定反馈信号超前或滞后于与输入时钟信号关联的参考信号。在步骤1204,基于反馈信号是否超前或滞后于参考信号,产生上升或下降信号。例如,如果反馈信号超前于参考信号,将产生下降信号,但是如果反馈信号滞后于参考信号,将产生上升信号。在步骤1206,基于上升信号或下降信号修改压控振荡器(VCO)的输出。VCO操作以使得信号输出的频率与上升信号或下降信号的幅值分别成比例地增加或减小。在步骤1208,如这里讨论的,对VCO的输出执行算术操作,以产生更新的反馈信号。这样,反馈信号的频率可以根据算术操作器的配置增加或减小。例如,算术操作器可被配置为将频率乘以比1大的正数,因此使得所得到的更新的反馈信号具有增加的频率。在步骤1210,为了提供根据延迟从输入时钟信号偏移的输出时钟信号,VCO的输出被延迟。这样,通过控制输出时钟信号的延迟或偏移,可改善输出时钟信号与诸如帧速率信号、行同步信号和/或水平同步信号的其他信号的沿对准。而且,通过控制算术操作以增加或减小VCO输出的频率,可产生具有不同频率的各种输出时钟信号,以改善与在显示设备中传递的其他信号的同步。

图13是可代表这里讨论的同步块、背光驱动器、定时电路、延迟模块、系统800、1100或任意系统、电路、装置和/或模块的组件的计算设备1300的框图。值得注意的是图13中显示的或参考图13描述的组件、设备或部件不是强制的,因此在某些实施例中可忽略一些。计算设备1300可包括处理器1302,其代表用于控制计算设备1300的所有操作的微处理器、协处理器、电路和/或控制器。尽管被显示为单个处理器,但是应当理解,处理器1302可包括多个处理器。多个处理器相互之间可操作地通信,并且可被共同配置为执行如这里描述的计算设备1300的一个或多个功能。在一些实施例中,处理器1302可被配置为执行可存储在计算设备1300中的和/或处理器1302可访问的指令。同样地,不管被硬件还是被硬件和软件的组合配置,处理器1302能够根据这里描述的实施例执行操作和动作。

计算设备1300还可包括用户输入设备1304,其允许计算设备1300的用户与计算设备1300交互。例如,用户输入设备1304可采用各种形式,诸如按钮、键区、刻度盘、触摸屏、语音输入接口、视觉/图像捕捉输入界面、采用传感器数据形式的输入等。更进一步,计算设备1300可包括显示器1308(屏幕显示器),其被处理器1302控制以用于为用户显示信息。控制器1310可被用于通过装置控制总线1312对接和控制不同装置。计算设备1300还可包括与数据链路1316耦合的网络/总线接口1314。数据链路1316可允许计算设备1300耦合到主机或辅助设备。数据链路1316可通过有线连接或无线连接被提供。在无线连接的情况中,网络/总线接口1314可包括无线收发器。

计算设备1300还可包括存储设备1318,其可具有单个盘或多个盘(例如,硬盘驱动器)和管理存储设备1318中的一个或多个区(这里也称作“逻辑卷”)的存储管理模块。在一些实施例中,存储设备1318可包括闪存、半导体(固态)存储器等。更进一步,计算设备1300可包括只读存储器(ROM)1320和随机存取存储器(RAM)1322。ROM 1320可存储以非易失性方式执行的程序、代码、指令、实用工具或过程。RAM 1322可提供易失性数据存储,并且存储与存储管理模块的组件相关的指令,存储管理模块被配置为执行这里描述的各种技术。计算设备1300可进一步包括数据总线1324。数据总线1324可便于至少处理器1302、控制器1310、网络接口1314、存储设备1318、ROM 1320和RAM1312之间的数据和信号的传输。

描述的实施例的各种方面、实施例、实施方式或特征可被分开使用或任意组合使用。描述的实施例的各种方面可由软件、硬件或硬件和软件的组合来实现。描述的实施例可被具体化为计算机可读存储介质上的计算机可读代码。计算机可读存储介质可为任意数据存储设备,其存储此后可被计算机系统读出的数据。计算机可读存储介质的实例包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、HDD、DVD、磁带和光学数据存储设备。计算机可读存储介质还可通过网络耦合计算机系统分布,由此以分布式方式存储和执行计算机可读代码。在一些实施例中,计算机可读存储介质可为永久的。

前面的描述,目的是解释,使用特定术语以提供描述的实施例的详尽的理解。然而,对于本领域技术人员来说清晰的是,为了实践描述的实施例具体的细节不是必须的。因此,具体的实施例的前面的描述为了例示和描述的目的而被呈现。它们并不是为了详尽或将描述的实施例限于公开的精确形式。对于本领域普通技术人员来说清晰的是,鉴于上面的教导,许多修改和变形都是可能的。

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