CN104092921B - 多通道视频信号处理混合集成电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多通道视频信号处理混合集成电路，包括多个相同的、独立的通道，多个输入视频分别输入其中一个通道后输出同步信号、直流电平、输出视频；每个通道中，输入视频通过耦合电路以交流耦合方式将视频信号分别输入同步分离电路和视频放大电路，同步分离电路将视频信号中的同步信号分离后输出，同时，同步信号输入触发整形电路；视频放大电路对视频信号的增益进行调节后，输入视频输出电路，经视频输出电路耦合后得到输出视频，同时，输出视频输入偏置调整电路，偏置调整电路对输出视频的偏置电压进行调节，得到输出增益和输出偏置电压均满足显示终端要求的视频信号。本发明的电路体积小，结构简单，易实现；调试简单、灵活；可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种视频信号处理电路，特别是一种体积小和结构简单、输出增益和输出偏置电压精度高且调试简单、多通道的视频处理混合集成电路，属于电子技术领域。
背景技术
如图1所示，现有的用于视频类电子设备中的视频信号处理电路多采用耦合电路、同步分离电路、视频放大电路、偏置调整电路和视频输出电路组成，输入视频信号经耦合电路后输入同步分离电路，视频信号中的同步信号被分离和输出。同时，视频放大电路和偏置调整电路分别对输入视频信号的幅度和偏置电压进行放大和调整，视频信号最终经输出电路进入显示终端。其中视频放大电路和偏置调整电路多由多级晶体管组成，各级晶体管的静态工作点和视频输出增益调试复杂，偏置电压精度低。
如在专利号为ZL201320348897.8的专利中公开了一种视频信号处理电路，如图2所示，其中包含耦合电路、箝位电路、隔离电路、放大电路和视频输出电路。但电路主要由晶体管组成，其静态工作点和输出视频增益调试复杂，同时，晶体管组成的箝位电路使得电路的输出视频偏置电压精度低。
随着视频显示终端对视频信号的输出增益和偏置电压的精度要求越来越高，设计一种输出增益和输出偏置电压精度高且调试简单、多通道的视频综合处理混合集成电路显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种体积小和结构简单、输出增益和输出偏置电压精度高且调试简单、多通道的视频综合处理混合集成电路。
实现本发明目的的技术解决方案是：
一种多通道视频信号处理混合集成电路，其特征是，包括多个相同的、独立的通道，多个输入视频分别对应输入其中一个通道后输出同步信号、直流电平、输出视频；
每个通道中包括耦合电路、同步分离电路、触发整形电路、视频放大电路、偏置调整电路、视频输出电路；
输入视频通过所述的耦合电路以交流耦合方式将视频信号输入所述的同步分离电路，所述的同步分离电路将输入的视频信号中的同步信号分离后输出，同时，同步信号输入所述的触发整形电路；
同时，输入视频通过所述的耦合电路以直接耦合方式输入所述的视频放大电路，所述的视频放大电路对输入的视频信号的增益进行调节后，输入所述的视频输出电路，经所述的视频输出电路耦合后得到输出视频；同时，所述的输出视频输入所述的偏置调整电路，所述的偏置调整电路对输出视频的偏置电压进行调节，最终得到输出增益和输出偏置电压均满足显示终端要求的视频信号。
当有同步信号输入时，所述的触发整形电路输出直流电平为高电平；当无同步信号输入时，所述的触发整形电路输出直流电平为低电平。
所述耦合电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容；第一电阻的一端与第二电阻串联后接地，输入视频从第一电阻的另一端输入；第一电阻和第二电阻的共同端通过第一电容连接至同步分离电路。
所述同步分离电路包括同步分离器、第二电容、第五电阻、第七电容；同步分离器的第二脚与所述耦合电路相连接；同步分离器第一脚接+5V电源；第二电容的一端接同步分离器的第一脚，第二电容的另一端接地；第五电阻与第七电容并联后一端与同步分离器的第四脚相连接，另一端接地；同步分离器的第三脚接地；同步分离器的第五脚与外部相连接，用于输出同步信号，同时还与触发整形电路连接。
触发整形电路包括触发器、第七电阻、第八电容；触发器的第三脚与同步分离电路相连接；第七电阻的一端与第八电容串联后接地，第七电阻的另一端接+5V电源；触发器的第二脚与第七电阻和第八电容的共同端相连接；触发器的第一脚接地、第四脚接+5V电源；触发器的第五脚与外部相连接，用于输出直流电平。
所述视频放大电路包括视频放大器、第三电阻、第四电阻、第三电容、第四电容、第五电容、第一电位器；视频放大器的同相端经过第三电阻与所述耦合电路相连接；第四电阻和第三电容并联后一端与视频放大器的反相端相连接、另一端与视频放大器的输出端相连接；第一电位器的一端与视频放大器的反相端相连接，第一电位器的另一端接地；视频放大器的第四脚和第七脚分别接-5V电源和+5V电源；第四电容的一端接视频放大器的第七脚，第四电容的另一端接地；第五电容的一端接视频放大器的第四脚，第五电容的另一端接地。
所述视频输出电路包括第六电阻和第六电容；第六电容的一端与第六电阻串联后接地，第六电容的另一端与所述视频放大电路相连接；第六电阻和第六电容的公共端与作为输出视频端，同时与偏置调整电路连接。
所述偏置调整电路包括运算放大器、第八电阻、第九电容、第十电容、第二电位器；运算放大器的同相端与所述视频输出电路相连接；第八电阻的一端与运算放大器的同相端相连接，第八电阻的另一端与运算放大器的输出端相连接；第二电位器的一端与运算放大器的反相端相连接，第二电位器的另一端接地；运算放大器的第四脚和第七脚分别接-5V电源和+5V电源；第九电容的一端接运算放大器的第七脚，第九电容的另一端接地；第十电容的一端接运算放大器的第四脚，第十电容的另一端接地。
本发明的原理是：
输入视频通过耦合电路中的第一电容以交流耦合方式将输入视频信号输入同步分离器，同步分离器将输入视频信号中的同步信号分离后输出，同时，该同步信号输入所述的触发器，当有同步信号输入时，触发器输出高电平；当无同步信号输入时，触发器输出低电平。
同时，输入视频以直接耦合方式输入所述的视频放大电路，被所述的视频放大器放大处理后经所述的视频输出电路的第六电容耦合输出，所述的视频放大器的反相端接有第一电位器，对输出视频的增益进行精确调节。同时，输出视频输入所述的偏置调整电路，所述的运算放大器的反相端接有第二电位器，对输出视频的偏置电压进行调节，最终得到显示终端所需的视频信号。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
1. 电路体积小，结构简单，容易实现；
2. 视频输出增益和偏置电压精度高且调试简单、灵活；
3.多通道同时工作且通道间相互独立，某一通道出现故障，不会影响其它通道正常工作，可靠性高。
附图说明
图1现有的视频信号处理电路的结构方块图。
图2现有技术一种视频信号处理电路。
图3是本发明典型的四通道视频信号处理混合集成电路结构方块图。
图4是本发明典型的四通道视频信号处理混合集成电路通道11的结构方块图。
图5是本发明典型的四通道视频信号处理混合集成电路通道11的原理图。
具体实施方式
以下结合附图，详细说明本发明的实施方式。
实施例一：
以如图3所示的典型的四通道视频信号处理混合集成电路来说，所述的四通道视频信号处理混合集成电路包括四个相同的、独立的通道，每个通道的构成和工作原理相同，输入视频10经通道11后输出同步信号12、直流电平13（H/L）、输出视频14，输入视频20经通道21后输出同步信号22、直流电平23（H/L）、输出视频24，输入视频30经通道31后输出同步信号32、直流电平33（H/L）、输出视频34，输入视频40经通道41后输出同步信号42、直流电平43（H/L）、输出视频44。
典型的四通道视频信号处理混合集成电路通道11的结构方块图如图4所示，所述的四通道视频信号处理混合集成电路包括耦合电路111、同步分离电路112、触发整形电路113、视频放大电路114、偏置调整电路116、视频输出电路115。
输入视频10通过所述的耦合电路111以交流耦合方式将视频信号输入所述的同步分离电路112，所述的同步分离电路112将输入的视频信号中的同步信号12分离后输出，同时，同步信号12输入所述的触发整形电路113，当有同步信号12输入时，所述的触发整形电路113输出直流电平13为高电平H；当无同步信号12输入时，所述的触发整形电路113输出直流电平13为低电平L。
同时，输入视频10通过所述的耦合电路111以直接耦合方式输入所述的视频放大电路114，所述的视频放大电路114对输入的视频信号的增益进行调节后，输入所述的视频输出电路115，经所述的视频输出电路115耦合后得到输出视频14。同时，所述的输出视频14输入所述的偏置调整电路116，所述的偏置调整电路116对输出视频14的偏置电压进行调节，最终得到输出增益和输出偏置电压均满足显示终端要求的视频信号。
典型的四通道视频信号处理混合集成电路通道2、通道3、通道4的构成和工作原理与通道1相同，这里不再一一赘述。
典型的四通道视频信号处理混合集成电路通道11的原理图如图5所示。
耦合电路111包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1；第一电阻R1的一端与第二电阻R2串联后接地，输入视频1从第一电阻R1的另一端输入。第一电阻R1和第二电阻R2的共同端通过第一电容C1连接至同步分离电路112。
同步分离电路112包括同步分离器N3、第二电容C2、第五电阻R5、第七电容C7；同步分离器N3的第二脚与第一电阻R1和第二电阻R2的共同端通过第一电容C1相连接，同步分离器N3第一脚接+5V电源，第二电容C2的一端接同步分离器N3的第一脚，第二电容C2的另一端接地，第五电阻R5与第七电容C7并联后一端与同步分离器N3的第四脚相连接，另一端接地，同步分离器N3的第三脚接地；同步分离器N3的第五脚与外部相连接，用于输出同步信号12，同时还与触发整形电路113连接。
触发整形电路113包括触发器D1、第七电阻R7、第八电容C8；触发器D1的第三脚与同步分离器N3的第五脚相连接，第七电阻R7的一端与第八电容C8串联后接地，第七电阻R7的另一端接+5V电源，触发器D1的第二脚与第七电阻R7和第八电容C8的共同端相连接，触发器D1的第一脚接地、第四脚接+5V电源，触发器D1的第五脚与外部相连接，用于输出直流电平13。
视频放大电路114包括视频放大器N1、第三电阻R3、第四电阻R4、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一电位器VR1；视频放大器N1的同相端经过第三电阻R3与第一电阻R1和第二电阻R2的共同端相连接，第四电阻R4和第三电容C3并联后一端与视频放大器N1的反相端相连接、另一端与视频放大器N1的输出端相连接，第一电位器VR1的一端与视频放大器N1的反相端相连接，第一电位器VR1的另一端接地，视频放大器N1的第四脚和第七脚分别接-5V电源和+5V电源，第四电容C4的一端接视频放大器N1的第七脚，第四电容C4的另一端接地，第五电容C5的一端接视频放大器N1的第四脚，第五电容C5的另一端接地。
视频输出电路115包括第六电阻R6和第六电容C6；第六电容C6的一端与第六电阻R6串联后接地，第六电容C6的另一端与视频放大器N1的输出端相连接，第六电阻R6和第六电容C6的公共端与外部相连接，作为输出视频14端，同时与偏置调整电路116连接。
偏置调整电路116包括运算放大器N2、第八电阻R8、第九电容C9、第十电容C10、第二电位器VR2；运算放大器N2的同相端与第六电阻R6和第六电容C6的公共端相连接，第八电阻R8的一端与运算放大器N2的同相端相连接，第八电阻R8的另一端与运算放大器N2的输出端相连接，第二电位器VR2的一端与运算放大器N2的反相端相连接，第二电位器VR2的另一端接地，运算放大器N2的第四脚和第七脚分别接-5V电源和+5V电源，第九电容C9的一端接运算放大器N2的第七脚，第九电容C9的另一端接地，第十电容C10的一端接运算放大器N2的第四脚，第十电容C10的另一端接地。
输入视频10通过耦合电路中的第一电容C1以交流耦合方式将输入视频信号输入同步分离器N3，同步分离器N3将输入视频信号中的同步信号12分离后输出，同时，同步信号12输入触发器D1，当有同步信号12输入时，触发器D1输出高电平；当无同步信号12输入时，触发器D1输出低电平。
同时，输入视频10以直接耦合方式输入视频放大电路，被视频放大器N1放大后经视频输出电路的第六电容C6耦合输出，视频放大器N1的反相端接有第一电位器VR1，对输出视频14的增益进行精确调节。同时，输出视频14输入偏置调整电路，运算放大器N2的反相端接有第二电位器VR2，对输出视频1的偏置电压进行调节，最终得到显示终端所需的视频信号。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种多通道视频信号处理混合集成电路，其特征是，包括多个相同的、独立的通道，多个输入视频分别对应输入其中一个通道后输出同步信号、直流电平、输出视频；
每个通道中包括耦合电路、同步分离电路、触发整形电路、视频放大电路、偏置调整电路、视频输出电路；
输入视频通过所述的耦合电路以交流耦合方式将视频信号输入所述的同步分离电路，所述的同步分离电路将输入的视频信号中的同步信号分离后输出，同时，同步信号输入所述的触发整形电路；
同时，输入视频通过所述的耦合电路以直接耦合方式输入所述的视频放大电路，所述的视频放大电路对输入的视频信号的增益进行调节后，输入所述的视频输出电路，经所述的视频输出电路耦合后得到输出视频；同时，所述的输出视频输入所述的偏置调整电路，所述的偏置调整电路对输出视频的偏置电压进行调节，最终得到输出增益和输出偏置电压均满足显示终端要求的视频信号；
所述同步分离电路包括同步分离器、第二电容、第五电阻、第七电容；同步分离器的第二脚与所述耦合电路相连接；同步分离器第一脚接+5V电源；第二电容的一端接同步分离器的第一脚，第二电容的另一端接地；第五电阻与第七电容并联后一端与同步分离器的第四脚相连接，另一端接地；同步分离器的第三脚接地；同步分离器的第五脚与外部相连接，用于输出同步信号，同时还与触发整形电路连接。
2.根据权利要求1所述的多通道视频信号处理混合集成电路，其特征是，当有同步信号输入时，所述的触发整形电路输出直流电平为高电平；当无同步信号输入时，所述的触发整形电路输出直流电平为低电平。
3.根据权利要求1所述的多通道视频信号处理混合集成电路，其特征是，所述耦合电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容；第一电阻的一端与第二电阻串联后接地，输入视频从第一电阻的另一端输入；第一电阻和第二电阻的共同端通过第一电容连接至同步分离电路。
4.根据权利要求1所述的多通道视频信号处理混合集成电路，其特征是，触发整形电路包括触发器、第七电阻、第八电容；触发器的第三脚与同步分离电路相连接；第七电阻的一端与第八电容串联后接地，第七电阻的另一端接+5V电源；触发器的第二脚与第七电阻和第八电容的共同端相连接；触发器的第一脚接地、第四脚接+5V电源；触发器的第五脚与外部相连接，用于输出直流电平。
5.根据权利要求1所述的多通道视频信号处理混合集成电路，其特征是，所述视频放大电路包括视频放大器、第三电阻、第四电阻、第三电容、第四电容、第五电容、第一电位器；视频放大器的同相端经过第三电阻与所述耦合电路相连接；第四电阻和第三电容并联后一端与视频放大器的反相端相连接、另一端与视频放大器的输出端相连接；第一电位器的一端与视频放大器的反相端相连接，第一电位器的另一端接地；视频放大器的第四脚和第七脚分别接-5V电源和+5V电源；第四电容的一端接视频放大器的第七脚，第四电容的另一端接地；第五电容的一端接视频放大器的第四脚，第五电容的另一端接地。
6.根据权利要求1所述的多通道视频信号处理混合集成电路，其特征是，所述视频输出电路包括第六电阻和第六电容；第六电容的一端与第六电阻串联后接地，第六电容的另一端与所述视频放大电路相连接；第六电阻和第六电容的公共端作为输出视频端，同时与偏置调整电路连接。
7.根据权利要求1所述的多通道视频信号处理混合集成电路，其特征是，所述偏置调整电路包括运算放大器、第八电阻、第九电容、第十电容、第二电位器；运算放大器的同相端与所述视频输出电路相连接；第八电阻的一端与运算放大器的同相端相连接，第八电阻的另一端与运算放大器的输出端相连接；第二电位器的一端与运算放大器的反相端相连接，第二电位器的另一端接地；运算放大器的第四脚和第七脚分别接-5V电源和+5V电源；第九电容的一端接运算放大器的第七脚，第九电容的另一端接地；第十电容的一端接运算放大器的第四脚，第十电容的另一端接地。
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