ZHCAE51 June 2024 TLC6983
3.2.1 亮度更大的耦合
图 3-16 展示了亮度更大的耦合的根本原因分析。左侧子图展示了矩阵 LED 显示屏的完整电容建模。除了通道和扫描线上的寄生电容之外，该建模还考虑了 LED 上的寄生电容，这对于分析耦合问题至关重要。
中间子图显示了 LED01 亮起时的分析。LED01 亮起表示选择了通道 OUT1 和 SW0。绿色阴影区域表示选中的线路，而红色阴影区域则表示未选中的线路。
选中线路连接到地，而未选中线路悬空。此外，由于通道 OUT0 关闭，因此 LED00 的阳极也悬空。
为了进一步简化，这里将所有未选中线路的电容建模简化为右上方子图中所示的 3 个电容器。蓝色的 2 个电容器 Ca_N-1 和 Cb_N-1 代表 LED 的寄生电容。黄色的电容器 Csw_N-1 表示扫描线的寄生电容。
由于扫描线的寄生电容远小于 LED 的寄生电容，这可以进一步简化建模，如右下方子图中所示。通过这种简化的建模，现在更清晰地展示了亮度更大的耦合的根本原因。当 LED01 通过红色虚线的电流路径被点亮时，LED01 阳极上的电压会增加一个增量。电容器上的电压不能突然变化。因此，阳极 LED00 上的电压耦合增加了另一个增量。这会导致 LED00 微弱地点亮，如蓝色虚线的电流路径所示。
图 3-16 偏亮重影的根本原因分析图 3-17 展示了 SPICE 中一个亮度更大的耦合仿真示例。从仿真结果可以看到，OUT0（蓝色曲线）与 OUT1（绿色曲线）耦合，并从 0V 斜升至大约 2.6V。该电压大于 LED 正向电压，因此可以使它点亮。LED0 的峰值电流约为 400uA。
图 3-17 亮度更大的耦合仿真那么，如何解决亮度更大的耦合问题呢？根据之前的建模，未选中的线路是悬空的，这意味着未选中的线路容易受到可变电压的影响。假设我们可以使未选中线路上的电压保持在一定水平，会发生什么情况？实际上，这就是图 3-18 中所示的设计。这可以使未选中线路的电压被上限钳位到一个固定的电压，以隔离开关导通和关断通道，如 SW 线路上限电路块所示。现在可以看到，LED00 阳极上的电压保持恒定，不再发生耦合。
TLC698x 可以设置线路上限电压（线路钳位上限电压），以钳制扫描线上的最大电压电平，确保不应点亮的 LED 上的电压小于 LED 正向电压，从而消除亮度更大的耦合问题。
图 3-18 通过 SW 线路上限电路消除亮度更大的耦合线路上限不同于我们之前针对上重影问题讨论的 SW 线路钳位。为了进行区分，我们还将线路上限称为线路上限钳位，并将 SW 线路钳位称为线路下限钳位，如图 3-19 所示。
图 3-19 线路上限和线路钳位图 3-20 展示了 SPICE 中的线路上限仿真示例。从仿真结果可以看出，钳位方法效果良好，LED0 未因耦合而点亮。
图 3-20 线路上限仿真图 3-21 和图 3-22 展示了存在或不存在亮度更大耦合情况下的比较演示。区域 C 中明亮的水平网格线耦合区域 A 和 B 中的相应线条，导致这些线条比其他线条（例如区域 D 中的线条）更亮。较暗区域 A 和 B 与高灰度区域 C 耦合，从而变得更亮。启用该功能后，不再看到耦合问题。
图 3-21 存在亮度更大的耦合
图 3-22 不存在亮度更大的耦合