CN102014241B - 一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种视频钳位电路，包括PMOS1管和PMOS2管对管组成的跨导放大器，PMOS3管和PMOS4管组成的电流镜放大器，其特征在于：所述PMOS1管的栅极连接参考电压器(Vref)，所述参考电压器连接地，所述PMOS1管的漏极连接NMOS3管的源极，同时NMOS3管的漏极连接PMOS4管的漏极。跨导放大器还连接滤波器来过滤多余的信号，本发明视频钳位电路涉及一种低功耗，输入范围大的钳位电路。

Description

一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路
技术领域
本发明涉及一种视频钳位电路，尤其涉及一种地功耗大输入信号的视频钳位带电路。 
背景技术
模拟电视信号是由相位和幅度信息组成的复合信号，其依据直流值传递图像结构信息。在视频传输信号时，直流参考值可能会丢失，因此有必要重新建立参考值，需要视频钳位电路。一般来说，有两种类别的视频钳位电路。其中之一是钳位电路在每行线预定义的周期中激活，但其需要一个时序信号或产生时序电路。另一种则是自动钳位电路，它由带有控制环路的比较器组成，不需时序信号，但该这类电路对外部参数变化很敏感，稳定性难设计。 
如图1所示的电路中，电路也是钳位电路，其中由跨导放大器NMOS2管和NMOS3管组成连接滤波器，跨导放大器还连接其他晶体管，但电路只能输入较小的范围且电流持续有限。跨导放大器的参考电压不能接到地。 
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种低功耗大输入信号的视频钳位电路，电路通过PMOS输入对管能让参考电压接于地，同时通过电流镜放大器对负载快速充电。 
本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路，包括PMOS1和PMOS2对管组成的跨导放大器，PMOS3管和PMOS4管组成的电流镜放大器，其特征在于：所述PMOS1的栅极连接参考电压器(Vref)，所述参考电压器连接地，所述PMOS1的漏极连接NMOS3管的源极，同时NMOS3管的漏极连接PMOS4的漏极。 
进一步，其中所述跨导放大器连接NMOS1管的漏极，所述NMOS1管的栅极连接NMOS2管的栅极，同时NMOS2管的栅极连接NMOS2管的漏极，所述NMOS2管的漏极连接PMOS2管的漏极，同时PMOS2管的栅极连接电阻的一端，所述电阻的另一端连接电容同时电容连接地，所述电阻、电容的公共端点引出导线为输出(Vout)，所述PMOS3的漏极连接NMOS4的漏极，同时两漏极之间引出导线为输出(Vout)，所述NMOS1管，NMOS2管，NMOS4管的源极都连接地，所述PMOS1管和PMOS2管的源极连接恒流源同时恒流源连接VDD。 
再进一步，其中PMOS3的漏极与NMOS4的漏极之间引出的输出Vout连接一个交流耦合电容，且所述交流耦合电容接入(Vin)信号。 
更进一步，其中所述两个输出(Vout)为同等位点。 
本发明钳位电路应用于视频信号处理中，其突出效果为：跨导放大器的PMOS输入对管可以将视频信号钳位到地，这样就让输入范围扩大，同时在输入信号大于或等于输入信号时电流镜放大器中的PMOS4的电流几乎为零，这样就没有电流流过这时的就能节约功耗。 
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。 
附图说明
图1是现有技术的视频钳位电路。 
图2是本发明低功耗输入范围大的钳位电路，1为芯片。 
图3是钳位电路的电压一电流特性曲线。 
图4是钳位电路原始信号钳位到参考信号的示意图，其中2为钳位信号，3为原始信号。 
具体实施方式
如图2所示，PMOS1和PMOS2对管组成的跨导放大器，PMOS3管和PMOS4管组成的电流镜放大器，所述PMOS1的栅极连接参考电压器(Vref)，所述参考电压器连接地，所述PMOS1的漏极连接NMOS3管的源极，同时NMOS3管的漏极连接PMOS4的漏极。 
接着所述跨导放大器的连接NMOS1管的漏极，所述NMOS1管的栅极连接NMOS2管的栅极，同时NMOS2管的栅极连接NMOS2管的漏极，这样的连接使NMOS1和NMOS2管成为恒流源负载，NMOS3作为共栅极匹配NMOS1和NMOS2管的漏极，保证同时流经这两NMOS管的电流相同。所述NMOS2管的漏极连接PMOS2管的漏极，同时PMOS2管的栅极连接电阻R的一端，所述电阻R的另一端连接电容C1同时电容C1连接到地。电阻R和电容C1可以形成滤波器来过滤掉高频噪声，所述电阻R、电容C1的公共端点引出导线为输出(Vout)，所述PMOS3的漏极连接NMOS4的漏极，同时两漏极之间引出导线为输出(Vout)，所述两输出端(Vout)为两个同电位的输出，所述NMOS1管，NMOS2管，NMOS4管的源极都连接地，NMOS4管提供固定的泄漏电流令钳位电路处于伺服状态，所述PMOS1管和PMOS2管的源极连接横流源同时恒流源连接VDD。 
上述电路为芯片，在芯片外围接有一很大的交流耦合电容C2以保证芯片内部最低电压直流钳位到参考电压。 
本实施例中钳位电路的工作原理为：一般的VDD接在+5V的电压，在芯片外围的接有输入(Vin)信号，同时在芯片的外围的输入端还接有一个很大的电容C2，当输入信号没有跨导放大器(PMOS1和PMOS2对管组成)设定的参考电压(Vref)高时，这时跨导放大器就会工作。同时跨导放大器还连接着滤波电路，滤波电路在跨导工作运行时过滤掉一些不需要的信号，跨导放大器的参考电压可以接到地而这样输入范围变大，同时也扩大了输出范围。跨导放大器工作时，NMOS1管和NMOS2管在芯片电路中起到恒流源负载的作用，同时流过的电流在两NMOS1管和NMOS2管中的电流几乎相等。而PMOS1管、NMOS1管、NMOS3管和PMOS4管是折叠共源共栅放大器，同时PMOS3和PMOS4对管组成电流镜放大器，跨导放大器会把设定的参考电压与输入信号的来做差值运算，把所换算的差值电压量转换成电流量，再经过电流镜放大器把转换来的电流量放大，给芯片外围的电容充电让其输入信号拉到给芯片外围的输入信号的电压量与参考电压(Vref)的电压等于或大于参考电压，同时输入信号等于或大于参考电压时，流经PMOS4管流经的电流几乎为零，这样就能节约功耗。NMOS4管提供固定的泄漏电流令钳位电路处于伺服状态。 
本发明尚有多种具体的实施方式，凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。 

Claims (3)

1.一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路，包括PMOS1和PMOS2对管组成跨导放大器，PMOS3管和PMOS4管组成的电流镜放大器，其特征在于：所述PMOS1的栅极连接参考电压器Vref，所述参考电压器连接地，所述PMOS1的漏极连接NMOS3管的源极，同时NMOS3管的漏极连接PMOS4的漏极。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路，其特征在于：所述跨导放大器连接NMOS1管的漏极，所述NMOS1管的栅极连接NMOS2管的栅极，同时NMOS2管的栅极连接NMOS2管的漏极，所述NMOS2管的漏极连接PMOS2管的漏极，同时PMOS2管的栅极连接电阻的一端，所述电阻的另一端连接电容C1同时电容C1连接地，所述电阻和电容C1的公共端点引出导线为输出Vout，所述PMOS3的漏极连接NMOS4的漏极，同时两漏极之间引出导线为输出Vout，两个输出Vout为同等位点；所述NMOS1管, NMOS2管，NMOS4管的源极都连接地，所述PMOS1管和PMOS2管的源极连接恒流源同时恒流源连接VDD。
3.根据权利要求2所述的一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路，其特征在于：PMOS3的漏极与NMOS4的漏极之间引出的输出Vout连接一个交流耦合电容,且所述交流耦合电容接入Vin信号。
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