DLP781TE 0.78 4K UHD 数字微镜器件：高亮度显示的理想之选

在当今的显示技术领域，高亮度、高分辨率的显示需求日益增长。DLP781TE 数字微镜器件（DMD）作为一款数控微机电系统（MEMS）空间光调制器（SLM），为实现高亮度 4K UHD 固态照明显示系统提供了强大的解决方案。今天，我们就来深入了解一下这款器件。

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器件概述

DLP781TE DMD 具有 0.78 英寸对角线微镜阵列，其显示分辨率达到 4K UHD（3840 × 2160），微镜间距为 9.0µm，微镜倾斜角为 ±14.5°，支持角落照明。该器件支持高光功率密度，适用于高亮度大型场馆显示器，总光功率密度高达 40W/cm²，输入数据总线为 2xLVDS。TI DLP® 0.78 英寸 4K UHD 芯片组由 DMD、两个 DLPC4420 显示控制器、DLPA300 微镜驱动器以及 DLPA100 电源和电机驱动器组成，外形紧凑，可为小巧的固态照明 4K UHD 显示提供完整的系统。

器件特性

高分辨率显示

4K UHD 的显示分辨率能够呈现出极其细腻、清晰的图像，满足了对图像质量要求较高的应用场景，如大型场馆投影仪、智能投影仪、企业投影仪以及数字标牌等。

高光功率密度支持

高达 40W/cm² 的总光功率密度，使得该器件在高亮度环境下也能有出色的表现，能够满足大型场馆等对亮度要求极高的显示需求。

紧凑的芯片组设计

芯片组的紧凑设计，为小型化的显示设备提供了可能，使得产品在设计上更加灵活，能够适应不同的应用场景。

器件应用

DLP781TE DMD 的应用范围广泛，主要包括以下几个方面：

大型场馆投影仪

在大型场馆中，需要高亮度、高分辨率的显示效果来满足观众的观看需求。DLP781TE 的高亮度和高分辨率特性，能够为大型场馆提供清晰、明亮的图像显示。

智能投影仪

随着智能设备的普及，智能投影仪的需求也越来越大。DLP781TE 的紧凑设计和高性能，使得智能投影仪能够在保证体积小巧的同时，提供出色的显示效果。

企业投影仪

在企业会议、培训等场景中，投影仪是必不可少的设备。DLP781TE 的高分辨率和高亮度，能够为企业提供清晰、准确的图像显示，提高会议和培训的效果。

数字标牌

数字标牌广泛应用于商场、机场、车站等公共场所，需要高亮度、高分辨率的显示效果来吸引人们的注意力。DLP781TE 的特性能够满足数字标牌的需求，为公共场所提供生动、清晰的信息展示。

器件规格

绝对最大额定值

器件的绝对最大额定值规定了其正常工作的电压、温度等范围。例如，LVCMOS 核心逻辑的电源电压 Vpp 范围为 -0.5V 至 2.3V，LVDS 接口的电源电压 VDoI 范围同样为 -0.5V 至 2.3V，微镜电极和 HVCMOS 电压 Vcc2 范围为 -0.5V 至 11V 等。超出这些范围可能会导致器件永久损坏。

存储条件

器件的存储温度范围为 -40°C 至 80°C，平均露点温度（非冷凝）不超过 28°C，在特定的高露点温度范围（28°C 至 36°C）内的累积时间不超过 24 个月。这些条件的限制是为了保证器件在存储过程中的性能和可靠性。

ESD 额定值

该器件的静电放电（ESD）额定值为人体模型（HBM）±2000V，带电设备模型（CDM）±500V，MBRST 引脚的 ESD 额定值为人体模型（HBM）±150V。在使用和处理器件时，需要注意静电防护，以避免 ESD 对器件造成损坏。

推荐工作条件

推荐工作条件规定了器件在正常工作时的最佳电压、温度等参数。例如，LVCMOS 核心逻辑的电源电压 Vpo 推荐范围为 1.65V 至 1.95V，LVDS 接口的电源电压 VDDI 推荐范围同样为 1.65V 至 1.95V，微镜电极和 HVCMOS 电压 Vcc2 推荐范围为 9.5V 至 10.5V 等。在设计电路时，需要确保器件在推荐工作条件下工作，以保证其性能和可靠性。

详细描述

功能框图

DLP781TE DMD 由一个二维的 1 位 CMOS 存储单元阵列组成，通过低电压差分信号（LVDS）接口进行数据传输。该器件的正或负偏转角度可以通过改变底层 CMOS 寻址电路的地址电压和微镜复位信号（MBRST）来单独控制。

特性描述

电源接口

器件需要两个直流电压：1.8V 的 VDD 和 VDDI 电源，以及 10V 的 VCC2 电源。在典型配置中，DLPA100 电源管理和电机驱动器会产生 3.3V 的电压，并在 DMD 板上转换为 1.8V 的电压。DLPA300 微镜驱动器则会接收 12V 的电压，并产生微镜复位电压。

时序

数据手册规定了器件引脚的时序要求。在进行输出时序分析时，需要考虑测试仪引脚电子元件及其传输线效应。TI 建议系统设计人员使用 IBIS 或其他仿真工具来将时序参考负载与系统环境进行关联。

器件功能模式

DMD 的功能模式由 DLPC4420 显示控制器控制。具体的功能模式和操作方法可以参考 DLPC4420 显示控制器的数据手册或咨询 TI 应用工程师。

光学接口和系统图像质量考虑

数值孔径和杂散光控制

TI 建议照明光学系统的数值孔径所定义的光锥角度与投影光学系统的数值孔径所定义的光锥角度相同。如果该角度超过了器件的标称微镜倾斜角度，需要在照明和投影光瞳中添加适当的光阑，以阻挡来自 DMD 窗口、DMD 边框结构或其他系统表面的平态和杂散光。

光瞳匹配

TI 的光学和图像质量规格假设照明光学系统的出射光瞳在投影光学系统的入射光瞳的 2° 范围内居中。光瞳的不对准可能会在显示边框和有效区域产生明显的伪像，可能需要额外的系统光阑来进行控制。

照明过填充

器件的有效区域被 DMD 窗口表面内部的一个光阑所包围，该光阑用于遮挡 DMD 芯片组件的结构。照明过填充可能会在窗口光阑开口边缘和其他表面异常处产生伪像。在设计照明光学系统时，需要将窗口光阑上的光通量限制在有效区域平均光通量的 10% 以下。

应用与实现

应用信息

数字微镜器件（DMD）是一种空间光调制器，可将来自照明源的入射光反射到两个方向之一，主要方向是进入投影或收集光学系统。DLP781TE DMD 的典型应用包括智能投影仪、企业投影仪、大型场馆投影仪和数字标牌等。

典型应用

DLP781TE DMD 与两个 DLPC4420 显示控制器和电源管理设备相结合，可为明亮、多彩的显示应用提供 4K UHD 分辨率。典型的显示系统使用 RGB 激光照明或激光荧光粉照明，结合 DLP781TE DMD、两个 DLPC4420 显示控制器、DLPA300 微镜驱动器和 DLPA100 PMIC 和电机驱动器。

温度传感器二极管

DMD 内置了一个热二极管，可测量微镜阵列外芯片一角的温度。该热二极管可以与 TMP411 温度传感器接口，软件应用程序包含配置 TMP411 以读取 DLP781TE DMD 温度传感器二极管数据的功能。

电源供应建议

DMD 电源供应要求

器件的正常运行需要 VDD、VDDI 和 VCC2 电源，同时必须连接 VSS。DMD 的上电和下电顺序由 DLPC4420 显示控制器严格控制。

DMD 电源供应上电程序

在上电过程中，VDD 和 VDDI 必须先启动并稳定，然后再施加 VCC2 电源。上电时的电源斜率是灵活的，但瞬态电压水平必须符合绝对最大额定值和推荐工作条件的要求。在 VDD 和 VDDI 达到推荐工作条件中的工作电压并稳定之前，LVCMOS 输入引脚不得驱动为高电平。

DMD 电源供应下电程序

在下电过程中，VDD 和 VDDI 必须保持供电，直到 VCC2 放电到接近地电平的指定范围内。下电时的电源斜率是灵活的，但瞬态电压水平必须符合绝对最大额定值和推荐工作条件的要求。在 VCC2 放电到指定范围内之前，LVCMOS 输入引脚的电压必须低于推荐工作条件中的规定值。

布局

布局指南

DLP781TE DMD 是芯片组的一部分，由两个 DLPC4420 显示控制器、DLP300 微镜驱动器和 DLPA100 电源和电机驱动器控制。设计 PCB 板时，需要考虑高速数字逻辑的特点，采用 8 层堆叠结构，目标阻抗为 50Ω ±10%，LVDS 走线的差分阻抗为 100Ω ±10%。

布局示例

典型的布局示例包括通过蛇形线段匹配 LVDS 信号长度。层堆叠和每层的铜重量在表 7 - 1 中给出，同时需要满足阻抗要求和走线宽度、间距的设计规则。

总结

DLP781TE 数字微镜器件以其高分辨率、高光功率密度、紧凑设计等特性，为高亮度 4K UHD 固态照明显示系统提供了优秀的解决方案。在实际应用中，需要严格遵循其规格和要求，合理设计电路和布局，以确保器件的性能和可靠性。希望通过本文的介绍，能够帮助电子工程师更好地了解和应用 DLP781TE 器件。

如果你在使用 DLP781TE 器件的过程中遇到任何问题，或者有其他相关的技术问题，欢迎在评论区留言讨论。