專利名稱：視頻信號(hào)輸出電路及使用該電路的電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備同步端鉗位電路(sync tip clamp)及低通濾波器的視頻信號(hào)輸出電路及使用該電路的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
一般向電子設(shè)備的視頻信號(hào)輸出端子等輸出視頻信號(hào)的視頻信號(hào)輸出電路，如圖3所示的波形圖那樣，采用將同步信號(hào)底部(同步脈沖端，sync tip)的電平(同步脈沖端電平，sync tip level)固定為恒定電壓Vsc的同步端鉗位電路(例如特開平6-225181號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1))。另外，近年來(lái)內(nèi)置低通濾波器、可將D/A轉(zhuǎn)換器輸出的視頻信號(hào)直接輸入給電子設(shè)備的視頻信號(hào)輸出端子的視頻信號(hào)輸出電路也正在被開發(fā)。
圖4是以往的視頻信號(hào)輸出電路的電路構(gòu)成圖。
參照?qǐng)D4，在以往的視頻信號(hào)輸出電路101中，耦合電容器(couplingcapacitor)102除去輸入到輸入端子IN的視頻信號(hào)的DC成分，將AC成分輸出到下一級(jí)的同步端鉗位電路103中。同步端鉗位電路103，將同步脈沖端電平固定為恒定的電壓，將其視頻信號(hào)輸出給下一級(jí)的低通濾波器104。低通濾波器104，除去不需要的采樣噪聲，將其視頻信號(hào)輸出給下一級(jí)的75Ω驅(qū)動(dòng)器等的輸出驅(qū)動(dòng)器106。輸出驅(qū)動(dòng)器106，利用低輸出阻抗，將視頻信號(hào)輸出給輸出端子OUT。
在此視頻信號(hào)輸出電路101的低通濾波器104中，采用了差動(dòng)放大器145的構(gòu)成。由此，低通濾波器104輸出的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平，不會(huì)從同步端鉗位電路103輸出的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平偏移。因此，低通濾波器104，能夠基本維持由同步端鉗位電路103得到的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平。與此相伴，輸出驅(qū)動(dòng)器106的輸入電平穩(wěn)定，能夠增大輸出的視頻信號(hào)的最大輸出電平(最大輸出峰間電壓(peak to peakvoltage))。
圖5所示的是低通濾波器104的詳細(xì)的電路圖。這里，差動(dòng)放大器145包含一對(duì)輸入晶體管201、202，一對(duì)負(fù)載晶體管203、204，輸入級(jí)恒流源205，輸出晶體管206和輸出級(jí)恒流源207。一般，一對(duì)輸入晶體管201、202，為了得到良好的配對(duì)(pair)性能，元件的尺寸會(huì)變得較大。
專利文獻(xiàn)1特開平6-225181號(hào)公報(bào)然而，視頻信號(hào)輸出電路的性能提高、特別是增大輸出的視頻信號(hào)的最大輸出電平日益被要求。本申請(qǐng)的發(fā)明者們注意到在以往的低通濾波器104，由流入一對(duì)輸入晶體管201、202的基極電流的差異等引起的偏移電壓(offset voltage)，在輸入的視頻信號(hào)和輸出的視頻信號(hào)之間產(chǎn)生同步脈沖端電平差，由此使輸出驅(qū)動(dòng)器106輸出的視頻信號(hào)的最大輸出電平降低。另外，注意到為了得到陡峭的低通特性，在串聯(lián)連接多個(gè)低通濾波器104、構(gòu)成高階低通濾波器時(shí)，此最大輸出電平會(huì)進(jìn)一步降低。
另外，對(duì)于降低視頻信號(hào)輸出電路的成本的要求，本申請(qǐng)的發(fā)明者們考慮了用減小構(gòu)成低通濾波器104的差動(dòng)放大器105的電路規(guī)模的這一對(duì)策。

發(fā)明內(nèi)容
由于本發(fā)明正是鑒于以上的事由而實(shí)施的，所以其目的在于提供一種能夠增大輸出的視頻信號(hào)的最大輸出電平、而且電路規(guī)模較小的視頻信號(hào)輸出電路及使用該電路的電子設(shè)備。
為了解決上述的課題，關(guān)于本發(fā)明的視頻信號(hào)輸出電路具備同步端鉗位電路，其將輸入的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平固定為恒定的電壓；低通濾波器，其輸入同步端鉗位電路輸出的視頻信號(hào)，除去規(guī)定的高頻成分；虛擬電路，其輸入同步端鉗位電路輸出的視頻信號(hào)，輸出和低通濾波器輸出的視頻信號(hào)實(shí)質(zhì)上相同的同步脈沖端電平的視頻信號(hào)；輸出驅(qū)動(dòng)器，其輸入低通濾波器輸出的視頻信號(hào)，利用低輸出阻抗，輸出視頻信號(hào)。同步端鉗位電路，進(jìn)行控制以使虛擬電路輸出的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓相等。
最佳方式是在視頻信號(hào)輸出電路中，低通濾波器具有電阻元件和電容元件，虛擬電路與除了低通濾波器所具有的電容元件之外的部分的低通濾波器構(gòu)成相同。
關(guān)于本發(fā)明的電子設(shè)備，具備視頻信號(hào)輸出電路和輸出從視頻信號(hào)輸出電路來(lái)的視頻信號(hào)的視頻信號(hào)輸出端子。視頻信號(hào)輸出電路，包括同步端鉗位電路，其將輸入的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平固定為恒定的電壓；低通濾波器，其輸入同步端鉗位電路輸出的視頻信號(hào)，除去規(guī)定的高頻成分；虛擬電路，其輸入同步端鉗位電路輸出的視頻信號(hào)，輸出和低通濾波器輸出的視頻信號(hào)實(shí)質(zhì)上相同的同步脈沖端電平的視頻信號(hào)；輸出驅(qū)動(dòng)器，其輸入低通濾波器輸出的視頻信號(hào)，利用低輸出阻抗，輸出視頻信號(hào)。同步端鉗位電路，進(jìn)行控制以使虛擬電路輸出的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平和規(guī)定的基準(zhǔn)電壓相等。
(發(fā)明效果)關(guān)于本發(fā)明的視頻信號(hào)輸出電路，由于通過(guò)反饋控制虛擬電路輸出的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平，使低通濾波器輸出的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平，間接地與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓相等，所以可使輸出驅(qū)動(dòng)器輸出的視頻信號(hào)的最大輸出電平增大，而且能夠減小電路規(guī)模。另外，關(guān)于本發(fā)明的電子設(shè)備，能夠使視頻信號(hào)輸出端子的視頻信號(hào)的最大輸出電平，甚至動(dòng)態(tài)范圍增大。


圖1是按照本發(fā)明的實(shí)施方式的視頻信號(hào)輸出電路的電路圖。
圖2是按照本發(fā)明的實(shí)施方式的變形例的視頻信號(hào)輸出電路的框圖。
圖3是以往的視頻信號(hào)輸出電路的視頻信號(hào)的波形圖。
圖4是以往的視頻信號(hào)輸出電路的電路構(gòu)成圖。
圖5是低通濾波器104的詳細(xì)電路圖。
圖中符號(hào)說(shuō)明1-視頻信號(hào)輸出電路；2-耦合電容器；3-同步端鉗位電路；4-低通濾波器；5-虛擬電路(dummy circuit)；6-輸出驅(qū)動(dòng)器；IN-輸入端子；OUT-輸出端子。
具體實(shí)施例方式
對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式，邊參照附圖邊進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。還有，圖中相同或相當(dāng)?shù)牟糠指揭粤送环?hào)，不重復(fù)其說(shuō)明。
以下，說(shuō)明作為用于實(shí)施本申請(qǐng)發(fā)明的最佳方式的視頻信號(hào)輸出電路。如圖1所示那樣，此視頻信號(hào)輸出電路1，具有輸入D/A轉(zhuǎn)換器(未圖示)輸出的組合(composite)視頻信號(hào)等的視頻信號(hào)的輸入端子IN，和利用低輸出阻抗、輸出視頻信號(hào)的輸出端子OUT。而且，在兩端子間，具備后述的耦合電容器2、同步端鉗位電路3、低通濾波器4、虛擬電路(dummy circuit)5及輸出驅(qū)動(dòng)器6。在輸入端子IN上連接耦合電容器2的一端，此耦合電容器2除去輸入到輸入端子IN的視頻信號(hào)的DC成分，使AC成分通過(guò)。
耦合電容器2的另一端(節(jié)點(diǎn)A)，連接同步端鉗位電路3。此同步端鉗位電路3，將輸入的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平固定為恒定的電壓。同步端鉗位電路3，包括一端連接電源電壓Vcc、另一端連接開關(guān)32的恒流源31；一端連接恒流源31、另一端連接節(jié)點(diǎn)A，控制端輸入高電平時(shí)閉合(on)、輸入低電平時(shí)打開(off)的開關(guān)32；在反相輸入端子上反饋輸入后述的虛擬電路5輸出的視頻信號(hào)，同相輸入端子上輸入規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VREF，向開關(guān)32的控制端輸出高電平或低電平的比較器33；基極連接節(jié)點(diǎn)A、集電極連接電源電壓Vcc、發(fā)射極連接恒流源35的NPN型晶體管34；一端連接晶體管34的發(fā)射極(同步端鉗位電路3的輸出端的節(jié)點(diǎn)B)、另一端接地的恒流源35。
節(jié)點(diǎn)B和低通濾波器4連接。此低通濾波器4，接收同步端鉗位電路3輸出的視頻信號(hào)的輸入，除去規(guī)定的高頻成分。低通濾波器4，具有一端連接節(jié)點(diǎn)B的電阻41，一端連接電阻41的另一端的電阻42，一端連接電阻42的另一端、另一端接地的電容器43，基極連接電阻42的另一端、集電極連接電源電壓Vcc的NPN型晶體管44，一端連接晶體管44的發(fā)射極(低通濾波器4的輸出端的節(jié)點(diǎn)C)、另一端接地的恒流源45，兩端分別連接電阻41的另一端和節(jié)點(diǎn)C的電容器46。被除去的規(guī)定的高頻成分的頻率，由電阻41、42及電容器43、46的值決定。另外，此低通濾波器4是二階低通濾波器。
另外，節(jié)點(diǎn)B連接虛擬電路5。此虛擬電路5，接收同步端鉗位電路3輸出的視頻信號(hào)的輸入，輸出和低通濾波器4輸出的視頻信號(hào)實(shí)質(zhì)上相同的同步脈沖端電平的視頻信號(hào)。虛擬電路5由除了低通濾波器4的電容元件、即電容器43、46之外的電路構(gòu)成。即虛擬電路5，具有一端連接節(jié)點(diǎn)B的電阻51，一端連接電阻51的另一端的電阻52，基極連接電阻52的另一端、集電極連接電源電壓Vcc的NPN型晶體管54，一端連接晶體管54的發(fā)射極(虛擬電路5的輸出端的節(jié)點(diǎn)D)，另一端接地的恒流源55。
節(jié)點(diǎn)C連接輸出驅(qū)動(dòng)器6。此輸出驅(qū)動(dòng)器6，接收低通濾波器4輸出的視頻信號(hào)的輸入，利用低輸出阻抗，向輸出端子OUT輸出視頻信號(hào)。此輸出驅(qū)動(dòng)器6，例如驅(qū)動(dòng)75Ω的75Ω驅(qū)動(dòng)器。
下面，針對(duì)視頻信號(hào)輸出電路1的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
由于在輸入端子IN上輸入D/A轉(zhuǎn)換器輸出的視頻信號(hào)，所以節(jié)點(diǎn)A及節(jié)點(diǎn)B的視頻信號(hào)的波形，成微觀的階梯狀變化。即在這些視頻信號(hào)上包括形成階梯狀波形的高頻的采樣噪聲。低通濾波器4，除去其高頻成分，使視頻信號(hào)圓滑地、從節(jié)點(diǎn)C輸出給輸出驅(qū)動(dòng)器6。這里，節(jié)點(diǎn)C的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平，變?yōu)閺墓?jié)點(diǎn)B的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平，只偏移了晶體管44的正向偏壓(Vf)部分的值。另外，節(jié)點(diǎn)C的視頻信號(hào)的相位，通過(guò)低通特性從節(jié)點(diǎn)B的視頻信號(hào)的相位偏移。
節(jié)點(diǎn)D的視頻信號(hào)的波形和節(jié)點(diǎn)B的視頻信號(hào)的波形幾乎相同，也包括采樣噪聲。但是，節(jié)點(diǎn)D的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平，變?yōu)閺墓?jié)點(diǎn)B的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平，只偏移了晶體管54的正向偏壓(Vf)部分的值。這里，應(yīng)該留意的是，會(huì)有采樣噪聲的有無(wú)的差異，但節(jié)點(diǎn)C和節(jié)點(diǎn)D的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平，會(huì)同時(shí)從節(jié)點(diǎn)B的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平偏移，實(shí)質(zhì)上變?yōu)橄嗷ハ嗟?。這是由于低通濾波器4和虛擬電路5，除電容元件之外，電路構(gòu)成相同所致。
下面，針對(duì)視頻信號(hào)的同步脈沖端電平被固定為一定電壓的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
當(dāng)節(jié)點(diǎn)D的某時(shí)刻的電壓比規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VREF低時(shí)，從比較器33輸入高電平，開關(guān)32閉合，通過(guò)恒流源31的恒流給耦合電容器2充電。由此，節(jié)點(diǎn)A、節(jié)點(diǎn)B、節(jié)點(diǎn)C及節(jié)點(diǎn)D的電壓也上升。當(dāng)節(jié)點(diǎn)D的電壓上升到基準(zhǔn)電壓VREF時(shí)，從比較器(comparator)33輸入低電平，開關(guān)32打開。與此相對(duì)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)D某時(shí)刻的電壓比規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VREF高時(shí)，開關(guān)32不閉合，所以節(jié)點(diǎn)D的電壓不變化。這樣，在節(jié)點(diǎn)D上，比視頻信號(hào)低的電壓變成和基準(zhǔn)電壓VREF相等的電壓，所以按照將作為視頻信號(hào)的最低電壓的同步脈沖端電平，固定為和基準(zhǔn)電壓VREF相等電壓的方式進(jìn)行反饋控制。因此，節(jié)點(diǎn)C的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平，也被間接地固定為和基準(zhǔn)電壓VREF相等的電壓。
這樣，由于低通濾波器4輸出的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平被固定為和基準(zhǔn)電壓VREF相等的電壓，所以接收此電平的輸出驅(qū)動(dòng)器6的輸入電平穩(wěn)定，可使輸出的視頻信號(hào)的最大輸出電平增大(例如電源電壓Vcc為3V時(shí)，最大輸出電平為2.6V)。另外，具備輸出由此視頻信號(hào)輸出電路1來(lái)的視頻信號(hào)的視頻信號(hào)輸出端子的電子設(shè)備，能夠使此視頻信號(hào)輸出端子上的視頻信號(hào)的最大輸出電平、甚至動(dòng)態(tài)范圍增大。
這里，即使輸入到低通濾波器4的視頻信號(hào)和輸出的視頻信號(hào)之間的同步脈沖端電平的差比較大，也沒(méi)有問(wèn)題。因此，由于低通濾波器4不需要采用差動(dòng)放大器的構(gòu)成，所以可形成如上所述的簡(jiǎn)單的構(gòu)成。
將視頻信號(hào)輸出電路1與背景技術(shù)中闡述的視頻信號(hào)輸出電路101相比較，低通濾波器4和虛擬電路5的合計(jì)的元件數(shù)比低通濾波器104少。另外，在低通濾波器4及虛擬電路5中，不需要象差動(dòng)輸入晶體管201、202那樣，使用元件尺寸大的晶體管。這樣，能夠謀求成本的降低。另外，和視頻信號(hào)輸出電路101相比較，由于能夠更加正確地固定低通濾波器4輸出的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平，所以能夠更加增大輸出驅(qū)動(dòng)器6輸出的視頻信號(hào)的最大輸出電平。
還有，低通濾波器4輸出的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平被直接反饋控制，其視頻信號(hào)不輸入到同步端鉗位電路3中，是由于節(jié)點(diǎn)C的視頻信號(hào)的相位從節(jié)點(diǎn)B的視頻信號(hào)的相位偏移，因此會(huì)引起振蕩等不良情況的緣故。
以上，針對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的視頻信號(hào)輸出電路進(jìn)行了說(shuō)明。但本發(fā)明不限定于實(shí)施方式記載的情況，可在權(quán)利要求記載事項(xiàng)的范圍內(nèi)進(jìn)行各種各樣的設(shè)計(jì)變更。例如，如果虛擬電路5輸出的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平被反饋控制，則同步端鉗位電路3可以任意的方式構(gòu)成。另外，低通濾波器4如果按照上述的構(gòu)成，則能夠減小電路規(guī)模，但并不限于此，也可以任意的方式構(gòu)成。另外，低通濾波器4是二階的，但為了得到更陡峭的低通特性，可以是高階的。例如，如圖2所示，可以串聯(lián)連接多個(gè)低通濾波器4，同樣地，也可串聯(lián)連接多個(gè)虛擬電路5。另外，輸出驅(qū)動(dòng)器6既可以是放大視頻信號(hào)的輸出型，也可以是不放大視頻信號(hào)的輸出型。
這次公開的實(shí)施方式在所有點(diǎn)上都有例示，但應(yīng)理解并不限制于此。本發(fā)明的范圍不是上述的說(shuō)明，而是通過(guò)權(quán)利要求被表示，意圖包括與權(quán)利要求范圍均等的含義及范圍內(nèi)的所有變更。
權(quán)利要求
1.一種視頻信號(hào)輸出電路，其特征在于，具備同步端鉗位電路(3)，其將輸入的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平固定為恒定的電壓；低通濾波器(4)，其輸入同步端鉗位電路輸出的視頻信號(hào)，除去規(guī)定的高頻成分；虛擬電路(5)，其輸入同步端鉗位電路輸出的視頻信號(hào)，輸出與低通濾波器輸出的視頻信號(hào)實(shí)質(zhì)上相同的同步脈沖端電平的視頻信號(hào)；和輸出驅(qū)動(dòng)器(6)，其輸入低通濾波器輸出的視頻信號(hào)，利用低輸出阻抗，輸出視頻信號(hào)，上述同步端鉗位電路，進(jìn)行控制以使上述虛擬電路輸出的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓(VREF)相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻信號(hào)輸出電路，其特征在于，上述低通濾波器，包括電阻元件(41、42)和電容元件(43、46)，上述虛擬電路與除了上述低通濾波器所具有的電容元件之外的部分的上述低通濾波器構(gòu)成相同。
3.一種電子設(shè)備，其特征在于，具備視頻信號(hào)輸出電路(1)和輸出來(lái)自上述視頻信號(hào)輸出電路的視頻信號(hào)的視頻信號(hào)輸出端子(OUT)，上述視頻信號(hào)輸出電路，包括同步端鉗位電路(3)，其將輸入的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平固定為恒定的電壓；低通濾波器(4)，其輸入同步端鉗位電路輸出的視頻信號(hào)，除去規(guī)定的高頻成分；虛擬電路(5)，其輸入同步端鉗位電路輸出的視頻信號(hào)，輸出與低通濾波器輸出的視頻信號(hào)實(shí)質(zhì)上相同的同步脈沖端電平的視頻信號(hào)；和輸出驅(qū)動(dòng)器(6)，其輸入低通濾波器輸出的視頻信號(hào)，利用低輸出阻抗，輸出視頻信號(hào)，上述同步端鉗位電路，進(jìn)行控制以使上述虛擬電路輸出的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓(VREF)相等。
全文摘要
該視頻信號(hào)輸出電路(1)，具備將輸入的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平固定為恒定的電壓的同步端鉗位電路(3)；輸入同步端鉗位電路輸出的視頻信號(hào)，除去規(guī)定的高頻成分的低通濾波器(4)；輸入同步端鉗位電路(3)輸出的視頻信號(hào)，輸出與低通濾波器(4)輸出的視頻信號(hào)實(shí)質(zhì)上相同的同步脈沖端電平的視頻信號(hào)的虛擬電路(5)；輸入低通濾波器(4)輸出的視頻信號(hào)，利用低輸出阻抗，輸出視頻信號(hào)的輸出驅(qū)動(dòng)器(6)。上述同步端鉗位電路(3)，進(jìn)行控制以使虛擬電路(5)輸出的視頻信號(hào)的同步脈沖端電平與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓(V
文檔編號(hào)H04N5/16GK1969538SQ200580019568
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2005年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月23日
發(fā)明者高間欣也, 大西大介 申請(qǐng)人:羅姆股份有限公司