CN1045827C

CN1045827C - 鉴频装置及其指示元件控制装置

Info

Publication number: CN1045827C
Application number: CN93109407A
Authority: CN
Inventors: 陈锡鸿
Original assignee: Acer Computer Co Ltd
Current assignee: Acer Computer Co Ltd
Priority date: 1993-07-31
Filing date: 1993-07-31
Publication date: 1999-10-20
Anticipated expiration: 2013-07-31
Also published as: CN1098521A

Abstract

本发明为一种鉴频装置与一种指示元件控制装置。可以检测一输入信号之频率的高或低，并响应于该输入信号的频率而控制一指示元件的开关状态。

Description

鉴频装置及其指示元件控制装置

本发明涉及鉴频装置和指示元件控制装置，

本发明的鉴频装置可应用于检测输入信号频率的高低并输出一信号作为标示，以供其他线路进一步处理，本发明的指示元件控制装置则可响应于一输入信号而控制指示元件的接通或断路。此二装置的适当组合可应用于显示器电源供电状态的指示，响应于电脑系统供给的控制信号而由指示元件显示出电源状态。

附图说明

图1为本发明的鉴频装置的第一优选实施例的电路图；

图2为图1的优选实施例的时序图；

图3为本发明的指示元件控制装置的第二优选实施例的电路图；

图4为图3的优选实施例的时序图；

图5为本发明通过组合第一和第二优选实施例而成的第三优选实施例的原理方框图。

目前世界上人们的环保意识日增，电脑行业也不断朝此方向努力。其中一例就是在使用者开启电脑而长时间未有输入动作时，则将供至显示器的电源降至极低。并关掉萤光幕以节省电力消耗，此称为电源节约模式(POWER SAVING MODE)，与一般的正常模式(NORMAL MODE)有别。电源节约模式与正常模式的控制系由该电脑系统送给该显示器的一垂直同步信号的频率高低来决定。在图1的第一优选实施例中，当输入信号121的频率大于50赫时，则显示器的电源供给为正常模式，其小于20赫时则为电源节约模式。该输入信号121为一正脉冲信号，如图2所示。它是由将上述的垂直同步信号120微分之后所得。由一PNP双极晶体管Q1和二极管D1组成一个光耦合器(PHOTO-COUPLER)再加上电阻R11和电容C11，共同组成一脉冲宽度固定装置，用以在信号121的正脉冲宽度不定时予以调节成固定。参考图2，当信号121的电压高于一特定值时(在本实施例中约为0.7伏),Ql即导通而C11放电。因为Q1饱和以及R11和C11的时间常数极低，造成信号122马上被拉到约0伏的状态。而当信号121的电压低于0.7伏时，Q1不通。又由电源Vcc经Rll有一电流来使C11充电，因此信号在一段特定时间(由R11和C11决定)内到达最高点。信号122的波形便如图2所示，具有一定的脉冲宽度。信号122再被送入一比较器COMl之正输入端1以与一参考信号123作比较，该信号123在图2由虚线表示。图1中的虚线框113为第一比较装置，用以根据信号122产生第一暂态信号125。当COMl的输出端不连接其他线路时，信号125原应为一方波，该方波在信号122的电压高于信号123的电压时为高，在信号122的电压低于信号123的电压时为低。然而在此实施例中，C13连接至COMl的输出端而产生充放电现象。再者，由Vcc供入的电流经R11和C12，使C13的充电电流几乎为定值而非如一般充电时的指数型上升曲线情况，因此第一暂态信号125约为线性。造成信号125如图2所示，类似一锯齿波，而不论信号121的频率为何，信号125的上升速率均约为一定。图2(a)和图2(b)为两个不同频率的输入信号所造成的不同输出。图2(a)的频率较高，图2(b)较低。因为电流几乎为定值且信号122频率较高从而充电时间短，因此相对应的信号125的峰值电压则较低，其振幅也较小。该第一参考信号被设计成介于不同频率的信号122所形成的不同信号125峰值之间(如一为20赫，一为50赫)，由图2的时序图可看出来。包含电阻R15和电容C14的滤波装置114再把信号125的交流部分滤掉以产生第二暂态信号127，该信号127即为一直流信号。由于第二参考信号的特殊设计，信号127在信号121的频率较高时(高于50赫)，其电压会高于该第二参考信号的电压；反之，在信号121的频率较低时(低于20赫)，则其电压低于第二参考信号的电压。在本实施例中，该第二参考信号被设计成与该第一参考电压相同(信号123)。信号123的电压可由R12和R13之值来调整。当信号127和信号123间的电压比较完成后，第二比较装置(在此实施中为第二比较器COM2)便响应于比较结果而产生一具有高低二种状态的信号128。如果信号127的电压低于信号123的电压，则输出信号128为高；如果信号127电压高于信号123，则信号128为低。若COM2的输出级为开集电极式(OPEN COLLECTOR)，如本实施例即是，则信号128在高状态时为“浮动”(FLOATING)。低状态时接地。由以上说明可知装置10检测输出信号频率的高低种类，并以一数字式的输出信号表示。特别的是，本发明无需使用恒流源(CONSTANT CURRENTSOURCE)来产生锯齿波式暂态信号而只需用一电阻和一电容(R14和C12)，在成本较低的情形下仍达成预期的功能。

图3为本发明的第二优选实施例。其中的电流式PWM控制器由UNITRODE公司生产的UC3842型集成电路(IC)作为装置30中的中央控制装置。在此，附上UC3842的资料(见：附录)。该集成电路通常被应用在显示器所用的开关式电源(SWITCHING POWER SUPPLY)系统中。请参考由本公司所提交的专利申请案第82200216号，其中具有开关式电源与该IC UC3842配合工作的实例说明。以下就UC3842的工作原理简略说明。UC3842的第7脚为用以接受外来电源Vcc的输入端。此IC在第7脚的电压达到16伏时才开始工作。而一旦开始工作，它会持续此状态，除非第7脚的电压降到9伏以下。换言之，此IC的开关特性具有磁滞效应。另一方面，要维UC3842工作状态，外界必须供给10毫安以上的电流到该第7脚。UC3842工作时，在它的直流电源输出端第8脚会有一5伏的直流信号送出。第1脚为第一控制端，用以控制第二控制端(第6脚)上的信号。其关系为；只要UC3842在工作且其第1脚的电压高于一特定电压(约1.4伏)，则第6脚送出一连续正脉冲信号(脉冲串)。有了对UC3842的基本了解，就可以参考图3的实施例。电源输入端(第7脚)接受由Vcc来的电流，经电阻R31控制使电流(信号311)保持在1毫安左右。此电流向电容C31充电，当第7脚的电压(即电容C31上的电压)到达16伏之后，中央控制装置IC UC3842即开始工作，并在其直流电源输出端(第8脚)送出一5伏的直流信号317。如果在第一控制端(第1脚)的电压高于1.4伏(此为事先设计好的值)，则具有连续正脉冲的第二控制信号314会在第二控制端(第6脚)产生，否则第6脚不会有任何信号。

另外，图中的输入控制装置包括第一PNP双极晶体管Q1和第一二极管D31并接受第一输入信号318。该信号318为上述第一优选实施例中的输出信号128，因此它在高状态时为“浮动”。考虑到信号318为高，电流无法流入COM2的输出端，因此Q1不通。第1脚在无外接电路时，其电压可能从1.4伏到4.0伏之间。在此因为Q1不通，第1脚就保持在1.4伏到4.0伏之间。在此因为Q1不通，第1脚就保持在1.4伏以上。这样使得该第二控制端(第6脚)送出具有连续脉冲的第二控制信号314到一金属氧化物半导体(MOS)晶体管Q3。变压器T1的线圈因电流流通而感应(INDUCE)出能量，并以电流之方式将此能量经二极管D33和D32送到IC UC3842的第7脚。前面曾提到Vcc只提供1毫安的电流到第7脚，不足以使该UC3842持续工作。因此在UC3842开始工作后，必需由C31放出电流以补足不够的电流使UC3842持续工作。在无其他电流供应(C31除外)时，第7脚的电流会降到9伏以下(因为C31一直放电)，使UC3842停止工作。而在此例(信号318为高时)，因为有从T1来的电流补偿，第7脚的电压会在13伏左右被衔接上来，并维持不变，使UC3842持续工作。同时，第二PNP双极晶体管Q2联接到该直流电源输出端(第8脚)和发光二极管D34用以指示状态。在信号318为高时，Q2和Q1一样不通，因此在D34正端的信号319无法接受到信号317的电流。然而，由变压器T1产生的电流供应信号315经电阻R34送到D34的正端，使D34接通发亮并在信号318为高时持续发亮。图4的时序图说明了本实施例的工作情形。

当信号318变成低状态的时候，Q1和Q2都导通。因Q1导通，使信号312下降到1.4伏之下(约0.9伏特，即D31的电压降加上饱和时Q1集电极和发射极两端的电压降)，造成该第二控制端(第6脚)没有脉冲供给Q3，使Q3被截止而无法由变压器T1送出电流。如上所述，UC3842需有10毫安电流送至该第7脚才能持续工作。现在T1不提供电流来补偿，信号315即无电流供给第7脚，C31就会一直放电，直到信号311降到9伏以下。此时UC3842停止工作，其第8脚的信号317降到0伏。信号315和信号317都不提供出电流，信号319也如同接地，使得D34不导通而熄灭。一旦UC3842不工作，Vcc又开始充电C31，使信号311从9伏一直上升到16伏，该UC3842再度开始工作，从第8脚送出5伏直流信号(317)，导通的Q2便可将此电压传到D34的正端使其发亮。但因为第1脚信号312一直保持低于1.4伏，使第6脚无脉冲信号供给Q3作开关切换使T1产生能量，即信号315一直无法提供电流给UC3842的第7脚，因此信号317为方波，信号319亦然，发光二极管D34即闪烁。由以上可知，装置30在输入信号318为高时使D34持续发亮，而在输入信号318为低时使D34闪烁。

另一优选实施例即第三实施例组合了第一实施例中的装置10和第二实施例中的装置30成为一装置50，如图5所示。装置30的输入信号(318)为装置10的输出信号(128)，这样的耦接方式，使装置50得以表示出一种连接至电脑的显示器的电源供电模式。该电脑系统送出垂直同步信号(121)给置于显示器内的装置50。如果信号121的频率高于一特定值(如50赫)，即为正常模式，所以发光二极管D34持续发亮。另一方面，如果信号121的频率低于另一特定值2(如20赫)，即为电源节约模式，所以D34就会闪烁。总而言之，指示元件发光二极管D34显示了该显示器不同的工作模式，以告知使用者：在萤光幕无图形显示时，该显示器系处于一电源节约模式或一完全关闭模式(OFFMODE)。

以上是以一些优选实施例作为说明，本领域的技术人员可在不离开本发明的范畴内作出同等的变动或修改。例如，中央控制装UC3842可由其他相同功能的元件来替代，又UC3842的第3脚亦可作为实施例中的第一控制端来替代第1脚，只需将Q1改为一NPN型双晶体管再作一些较小修改即可，仍完成同样的功能。因此，上述的说明不应被解释为限制本发明的范围，而应以本申请的权利要求书的保护范围为依据。

(注：从下页起为附录，即：上面所提及的用于本发明中的UC3842型集成电路的有关资料。

Claims

1．一种鉴频装置，其特征在于包含：

第一比较装置，用以比较输入信号的电压和第一参考信号的电压，并响应于该比较结果而产生第一暂态信号，该暂态信号近似为锯齿波，该输入信号的频率较高时，该第一暂态信号的振幅较低，该输入信号的频率较低时，该第一暂态信号的振幅较高；

第一滤波装置，用以滤波该第一暂态信号以产生第二暂态信号，该第二暂态信号为一直流信号；

第二比较装置，用以比较该第二暂态信号的电压和第二参考信号的电压，并响应于该比较结果而产生一输出信号，该输出信号有高低二种电压电平；

从而所述鉴频装置可根据该输入信号的频率产生相对应的输出信号电压电平。

2．如权利要求1的鉴频装置，其特征在于，其中所述第一比较装置包含一比较器，该比较器具有一负输入端接受该第一参考信号和一正输入端接该输入信号。

3．如权利要求2的鉴频装置，其特征在于，其中所述第一比较装置还包括第一电阻器、第一电容器和第二电容器。该第一电阻器与该第一电容器并联并再与该第二电容器串联，该第一电阻器和该第一电容器具有一端耦接至电源，该第二电容器具有一端耦接至地。

4．如权利要求1或3的鉴频装置，其特征在于，其中所述鉴频装置还包含一脉冲宽度固定装置以使该输入信号的脉冲宽度保持一定。

5．如权利要求1或3的鉴频装置，其特征在于，其中该第二参考信号与该第一参考信号相同。

6．如权利要求1的鉴频装置，其特征在于，其中该第一暂态信号的上升速率保持大约一定。