CN100533421C - 用以补偿缆线的信号延迟的电路与方法 - Google Patents
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Abstract
补偿电路包括振荡器、第一可变延迟线、第二可变延迟线、相位检测器以及控制器。振荡器产生振荡信号以输入第一传输线及第二传输线。第一可变延迟线接收经由第一传输线所传递的振荡信号,而第二可变延迟线则接收经由第二传输线所传递的振荡信号。相位检测器比较来自两条可变延迟线的两个振荡信号的相位,以产生一相位差信号。控制器根据相位差信号来调整两条可变延迟线,以补偿传输线的不同步信号传递。另外,还揭露一种补偿方法以及电脑切换系统。
Description
技术领域
本发明有关一种补偿电路及方法,且特别是有关一种用以补偿缆线的信号延迟的补偿电路及方法。
背景技术
由于信息技术的快速发展,使得电脑及其外围设备的应用相当普及。电脑使用者通常利用鼠标及键盘对电脑进行操作,并通过显示器来掌握电脑的即时状况。在电脑系统中,影像显示卡是通过缆线而将影像信号传递至显示器。当缆线的长度太长时,影像信号将会大幅衰减,导致显示屏幕的影像品质不佳,甚至无法辨别显示屏幕上的操作画面。
再者,一条缆线中通常具有三条传输线,分别用来传递三种不同颜色的信号。这些传输线的长度可能会因彼此是卷绕设置于缆线中而有所不同,造成信号无法被同步地传递。就电脑的实体配置而言,显示卡与显示器之间的距离是可变动的,因此两者间所连接的缆线的长度也不是固定的。此外,不同的缆线,不论其长度是否相同,它们内部所包括的传输线的长度都可能完全不同。然而,这些不同长度所造成的信号传递不同步是很难进行补偿的。特别是在电脑系统中同时使用多种种类或长度的缆线时,更加难以妥善地对不同状况下的信号延迟进行补偿。
发明内容
因此本发明一方面是提供一种用以补偿缆线的信号延迟的补偿电路,可减轻因传输线长度不同所造成的不同步信号传递。
根据本发明的一实施例,用来传递信号的缆线中具有有第一传输线及第二传输线。补偿电路包括一振荡器、一第一可变延迟线、一第二可变延迟线、一相位检测器、以及一控制器。振荡器产生振荡信号。一第一多路复用器,用以选择一第一模拟信号及该振荡信号其中之一,以输入该第一传输线。一第二多路复用器,用以选择一第二模拟信号及该振荡信号其中之一,以输入该第二传输线。第一可变延迟线接收通过第一传输线所传递的振荡信号,而第二可变延迟线则接收通过第二传输线所传递的振荡信号。相位检测器比较来自两条可变延迟线的两个振荡信号的相位,以产生一相位差信号。控制器根据相位差信号来调整两条可变延迟线,以对通过该第一传输线及该第二传输线传递信号的不同步进行补偿。
本发明另一方面是提供一种用以补偿缆线的信号延迟的方法,可自动地补偿不同传输线之间的不同步信号传递。
根据本发明的另一实施例,用来传递信号的缆线中具有第一传输线及第二传输线。首先,产生一振荡信号。将该第一传输线的输入从一第一模拟信号切换成该振荡信号。将该第二传输线的输入从一第二模拟信号切换成该振荡信号。通过一第一可变延迟线接收通过第一传输线所传递的振荡信号,并通过一第二可变延迟线接收通过第二传输线所传递的振荡信号。接着,比较来自两条可变延迟线的两个振荡信号的相位,以产生一相位差信号。根据此相位差信号来调整两条可变延迟线,以对通过该第一传输线及该第二传输线传递信号的不同步进行补偿。
本发明又一方面是提供一种电脑切换系统,可达成色彩信号间的色彩平衡。
根据本发明的另一实施例,此电脑切换系统包括一键盘-影像-鼠标(KVM)切换器以及一KVM扩充器,且KVM扩充器是通过缆线而与KVM切换器进行信号传递。KVM切换器包括:一振荡器,用以产生一振荡信号;一第一多路复用器,用以选择一第一模拟信号及该振荡信号其中之一,以输入该第一传输线;一第二多路复用器,用以选择一第二模拟信号及该振荡信号其中之一,以输入该第二传输线。
KVM扩充器包括有一第一可变延迟线、一第二可变延迟线、一相位检测器、以及一控制器。第一可变延迟线接收通过第一传输线所传递的振荡信号,而第二可变延迟线则接收通过第二传输线所传递的振荡信号。相位检测器比较来自两条可变延迟线的两个振荡信号的相位,以产生一相位差信号。控制器根据相位差信号来调整两条可变延迟线,以对通过第一传输线及该第二传输线传递信号的不同步进行补偿。
附图说明
为让本发明的上述内容能更明显易懂,下面将配合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明:
图1是根据本发明的一实施例绘示的一种补偿电路;
图2是根据本发明的一实施例绘示的一种可变延迟线;
图3是根据本发明的一实施例绘示的一种相位检测器;
图4是根据本发明的另一实施例绘示的一种补偿缆线的信号延迟的方法流程图;
图5是根据本发明的另一实施例绘示的另一种补偿缆线的信号延迟的方法流程图;
图6A是根据本发明的另一实施例绘示的一种电脑切换系统;以及
图6B的绘示图6A的电脑切换系统的功能方块图。
具体实施方式
图1是根据本发明的一实施例绘示一种补偿电路。用于连接第一设备102及第二设备104的缆线106,其中包括有第一传输线116a及第二传输线116b,可用以分别传递模拟信号。第一传输线116a及第二传输线116b通常是相互缠绕地设置于缆线106中,因此可能因为两者不同的长度而造成信号传递不同步的问题。
补偿电路包括一振荡器112、一第一可变延迟线114a、一第二可变延迟线114b、一相位检测器118、以及一控制器120。振荡器112产生振荡信号,以输入第一传输线116a及第二传输线116b。第一可变延迟线114a接收通过第一传输线116a所传递的振荡信号,而第二可变延迟线114b则接收通过第二传输线116b所传递的振荡信号。相位检测器118比较来自第一可变延迟线114a及第二可变延迟线114b的两个振荡信号的相位,以产生一相位差信号。控制器120根据此相位差信号来调整第一可变延迟线114a第二可变延迟线及114b,以补偿第一传输线116a及第二传输线116b的不同步的信号传递。
更具体地说,上述模拟信号可为影像信号、色彩信号、声音信号、电压信号或其他适合使用缆线传递的模拟信号。振荡信号可具有一个频率,例如5MHz或10MHz,可以根据缆线106所传递的模拟信号来决定此频率。在开始时,相同的振荡信号被一起输入且被第一传输线116a及第二传输线116b所传递。在经过传递后,此两振荡信号会分别受到第一传输线116a及第二传输线116b的长度甚或是其品质的影响而被改变。
第一可变延迟线114a及第二可变延迟线114b分别连接于第一传输线116a及第二传输线116b,可根据经过传递后的两振荡信号间的相位差来补偿信号传递的不同步。实际上,第一传输线116a及第二传输线116b、第一可变延迟线114a及第二可变延迟线114b或整个传输过程中使用到的其他电子元件,都可能会造成这里所提到的不同步信号传递。因此,可通过一次或多次地调整第一可变延迟线114a及第二可变延迟线114b的延迟,来减轻信号传递不同步的情形。
此补偿电路还包括第一多路复用器122a以及第二多路复用器122b。第一多路复用器122a可用以选择第一模拟信号及振荡信号其中之一,来输入第一传输线116a。第二多路复用器122b可用以选择第二模拟信号及振荡信号其中之一,来输入第二传输线116b。在一般使用时,是通过缆线106而将第一模拟信号及第二模拟信号从第一设备102传递至第二设备104。在进行信号补偿时,例如在第一设备102及第二设备104间的信号传递一开始时,或是使用者下指令要最佳化信号传递的同步时,第一多路复用器122a及第二多路复用器122b会切换而将振荡信号输入至第一传输线116a及第二传输线116b,以供进行之后的相位检测。
图2是根据本发明的一实施例绘示的一种可变延迟线,可被用来作为图1中的第一可变延迟线114a或第二可变延迟线114b。可变延迟线200在理论上是使用至少一个线段210来模拟一条传输线,而此线段210包括电性连接的电感202、电容204以及电阻206。各线段210具有可调式电容、可调式电感或可调式电阻。可调式电容可为压控可变电容208,例如变容二极管(varactor diode),是由一外加电压(例如图1的控制器120所产生的调整电压)来控制其电容值。借着压控可变电容208的可调整的电容值,可对应于两振荡信号之间的相位差而相应地调整可变延迟线200的延迟。
或者,其他类型的可变延迟线也可以使用于此实施例中。举例来说,用于可变延迟线中的可调式电容、可调式电感、可调式电阻或其组合物,只要能够改变可变延迟线的延迟,均可选择地使用于图1所示的第一可变延迟线114a或第二可变延迟线114b。另外,第一可变延迟线114a及第二可变延迟线114b可能会包括有相同或不同数量、类型或连接方式的电子元件,均视其所需达成的延迟效过而定。
为了正确地补偿信号传递的不同步,控制器120应该要获得相位差信号以及调整电压两者之间的对应关系。也即,根据两振荡信号的相位差所产生的相位差信号,代表了第一传输线116a及第二传输线116b之间因为长度或其他因素所造成的信号不同步的程度。调整电压则按照此相位差信号来随之改变可变延迟线200的延迟。因此需要一个相位差信号以及调整电压两者之间的对应关系,例如储存于控制器120内部或外部的存储器中的对照表(look up table)或是数据库(database)。
图3是根据本发明的一实施例绘示的一种相位检测器。在此相位检测器300中,从第一可变延迟线114a及第二可变延迟线114b传递过来的振荡信号,一个被接到参考输入端302,而另一个则被接到另一个输入端304。相位差信号则产生于输出端306。相位检测器300对现有技术而言是简单且易于取得的,在本发明所属技术领域中具有通常知识者当可应用各种合适的相位检测器于本发明的实施例中,来检测经过传递的两振荡信号间的相位差。
图4是根据本发明的另一实施例绘示的一种补偿缆线的信号延迟的方法流程图。以下描述请同时参照图1。首先,产生一振荡信号,以输入第一传输线116a及第二传输线116b(步骤402)。使用第一可变延迟线114a来接收通过第一传输线116a所传递的振荡信号(步骤404a),并使用第二可变延迟线114b来接收通过第二传输线116b所传递的振荡信号(步骤404b)。接着,比较来自第一可变延迟线114a及第二可变延迟线114b的两个振荡信号的相位,以产生一相位差信号(步骤406)。根据此相位差信号来调整第一可变延迟线114a及第二可变延迟线114b的其中至少之一,以补偿第一传输线116a及第二传输线116b的不同步信号传递(步骤408)。
如上所述,第一可变延迟线114a及第二可变延迟线114b可具有至少一压控可变电容208。压控可变电容208,例如变容二极管(varactor diode),可由调整电压来控制其电容值。相位差信号以及调整电压两者之间的对应关系为预先储存的,例如储存于控制器120内部或外部的存储器中。
图5是根据本发明的另一实施例绘示的另一种补偿缆线的信号延迟的方法流程图,其中包括更多的步骤来完成信号的补偿过程。当信号补偿要开始进行时,例如在第一设备102及第二设备104间的信号传递一开始时,先触发振荡器112以产生振荡信号,并将第一可变延迟线114a及第二可变延迟线114b的输出切换至相位检测器118。
然后,将第一传输线116a的输入从一第一模拟信号切换成振荡信号,并将第二传输线116b的输入从一第二模拟信号切换成振荡信号(步骤502),这是与图4不同点之处。也就是说,本来应该从第一设备102传递至第二设备104的模拟信号,被暂时地排除于信号传递过程之外,并使用振荡信号来取代之以供进行信号相位的检测。然而,在一些状况下,例如通过特殊的频率设计、或是使用信号过滤器或其他装置,也可在缆线106中同时地传递模拟信号以及振荡信号且不影响信号相位检测的进行。
图6A是根据本发明的另一实施例绘示的一种电脑切换系统。此电脑切换系统包括一键盘-影像-鼠标(keyboard-video-mouse;KVM)切换器602以及一KVM扩充器604,且KVM扩充器604是通过缆线606而与KVM切换器602进行信号传递。KVM切换器602被用于使得单一个操作设备634可通过KVM扩充器604来控制管理多台电脑设备632。KVM切换器602及电脑设备632可能被放置于电脑中心,与放置于另一办公室中的KVM扩充器604以及操作设备634相距很远。因此,连接于KVM切换器602以及KVM扩充器604之间的缆线606长度很长,可能超过300码。
图6B绘示图6A的电脑切换系统的功能方块图。在此实施例中,从KVM切换器602传递至KVM扩充器604的模拟信号为色彩信号,例如红(R)、绿(G)、蓝(B)三种色彩信号,分别通过缆线606中的第一传输线616a、第二传输线616b及第三传输线616c来进行传递。如上所述,第一传输线616a、第二传输线616b及第三传输线616c中任两条间可能会有信号传递不同步的问题。因此,此实施例中选择至少两组通过此第一传输线616a、第二传输线616b及第三传输线616c所传输的两个振荡信号来比较其信号间的相位差。
KVM切换器602包括一振荡器612,用以产生一振荡信号以输入第一传输线616a、第二传输线616b及第三传输线616c。KVM扩充器604包括有一第一可变延迟线614a、一第二可变延迟线614b、一第三可变延迟线614c、一第一相位检测器618a、一第二相位检测器618b、以及一控制器620。
第一可变延迟线614a接收通过第一传输线616a所传递的振荡信号。第二可变延迟线614b接收通过第二传输线616b所传递的振荡信号。第三可变延迟线614c接收通过第三传输线616c所传递的振荡信号。
第一相位检测器618a及第二相位检测器618b分别比较来自第一可变延迟线614a、第二可变延迟线614b及第三可变延迟线614c的两个振荡信号的相位,以产生相位差信号。举例来说,第一相位检测器618a比较来自第一可变延迟线614a及第二可变延迟线614b的振荡信号的相位,而第二相位检测器618b则比较来自第一可变延迟线614a及第三可变延迟线614c的振荡信号的相位。
控制器620根据相位差信号来调整第一可变延迟线614a、第二可变延迟线614b及第三可变延迟线614c,以补偿第一传输线616a、第二传输线616b及第三传输线616c的不同步信号传递。第一多路复用器622a可用以选择第一模拟信号及振荡信号其中之一,来输入第一传输线616a。第二多路复用器622b可用以选择第二模拟信号及振荡信号其中之一,来输入第二传输线616b。第三多路复用器622c可用以选择第三模拟信号及振荡信号其中之一,来输入第三传输线616c。
通过此种架构,即可通过一次或多次地调整第一可变延迟线614a、第二可变延迟线614b及第三可变延迟线614c的延迟,来减轻第一传输线616a、第二传输线616b及第三传输线616c的信号传递不同步的情形。
虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上,然而其并非用以限定本发明,任何本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种等同的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。
Claims (19)
1.一种补偿电路,用以补偿一缆线所传递的信号,其中该缆线具有一第一传输线及一第二传输线,其特征在于,该补偿电路包括:一振荡器,产生一振荡信号;
一第一多路复用器,用以选择一第一模拟信号及该振荡信号其中之一,以输入该第一传输线;
一第二多路复用器,用以选择一第二模拟信号及该振荡信号其中之一,以输入该第二传输线;
一第一可变延迟线,接收通过该第一传输线所传递的该振荡信号;
一第二可变延迟线,接收通过该第二传输线所传递的该振荡信号;
一相位检测器,比较来自该第一可变延迟线及该第二可变延迟线的该两振荡信号的相位,以产生一相位差信号;以及
一控制器,根据该相位差信号来调整该第一可变延迟线及该第二可变延迟线,以对通过该第一传输线及该第二传输线传递信号的不同步进行补偿。
2.根据权利要求1所述的补偿电路,其特征在于,该第一可变延迟线及该第二可变延迟线各包括至少一可调式电容、可调式电感或可调式电阻。
3.根据权利要求2所述的补偿电路,其特征在于,该可调式电容为一压控可变电容。
4.根据权利要求3所述的补偿电路,其特征在于,该压控可变电容为一变容二极管,是由该控制器产生的一调整电压所控制。
5.根据权利要求4所述的补偿电路,其特征在于,该控制器储存该相位差信号及该调整电压间的对应关系。
6.根据权利要求1所述的补偿电路,其特征在于,该振荡器是设置于一第一设备中,该第一可变延迟线、该第二可变延迟线、该相位检测器、及该控制器是设置于一第二设备中,且该第一设备是通过该缆线而与该第二设备进行信号传递。
7.根据权利要求1所述的补偿电路,其特征在于,该第一可变延迟线及该第二可变延迟线各包括电性连接的电容、电阻及电感。
8.一种用以补偿一缆线的信号延迟的方法,该缆线具有一第一传输线及一第二传输线,其特征在于,该方法包括:
产生一振荡信号;
将该第一传输线的输入从一第一模拟信号切换成该振荡信号;
将该第二传输线的输入从一第二模拟信号切换成该振荡信号;
通过一第一可变延迟线接收通过该第一传输线所传递的该振荡信号;
通过一第二可变延迟线接收通过该第二传输线所传递的该振荡信号;
比较来自该第一可变延迟线及该第二可变延迟线的该两振荡信号的相位,以产生一相位差信号;以及
根据该相位差信号来调整该第一可变延迟线及该第二可变延迟线,以对通过该第一传输线及该第二传输线传递信号的不同步进行补偿。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,该第一可变延迟线及该第二可变延迟线各包括至少一可调式电容、可调式电感或可调式电阻。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,该可调式电容为一压控可变电容。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,该压控可变电容为由一调整电压所控制的一变容二极管。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,该相位差信号及该调整电压间的对应关系是预先储存的。
13.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,还包括:
触发一振荡器以产生该振荡信号;以及
将该第一可变延迟线及该第二可变延迟线的输出切换至一相位检测器。
14.一种电脑切换系统,其特征在于,包括:
一键盘-影像-鼠标切换器,包括:
一振荡器,产生一振荡信号;
一第一多路复用器,用以选择一第一模拟信号及该振荡信号其中之一,以输入该第一传输线;
一第二多路复用器,用以选择一第二模拟信号及该振荡信号其中之一,以输入该第二传输线;
一键盘-影像-鼠标扩充器,通过该缆线而与该键盘-影像-鼠标切换器进行信号传递,该键盘-影像-鼠标扩充器包括:
一第一可变延迟线,接收通过该第一传输线所传递的该振荡信号;
一第二可变延迟线,接收通过该第二传输线所传递的该振荡信号;
一相位检测器,比较来自该第一可变延迟线及该第二可变延迟线的该两振荡信号的相位,以产生一相位差信号;及
一控制器,根据该相位差信号来调整该第一可变延迟线及该第二可变延迟线,以对通过该第一传输线及该第二传输线传递信号的不同步进行补偿。
15.根据权利要求14所述的电脑切换系统,其特征在于,该第一可变延迟线及该第二可变延迟线各包括至少一可调式电容、可调式电感或可调式电阻。
16.根据权利要求15所述的电脑切换系统,其特征在于,该可调式电容为一压控可变电容。
17.根据权利要求16所述的电脑切换系统,其特征在于,该压控可变电容为一变容二极管,是由该控制器产生的一调整电压所控制。
18.根据权利要求17所述的电脑切换系统,其特征在于,该控制器储存该相位差信号及该调整电压间的对应关系。
19.根据权利要求14所述的电脑切换系统,其特征在于,该第一可变延迟线及该第二可变延迟线各包括电性连接的电容、电阻及电感。
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