CN1089206C - 阻抗匹配电路和具有该电路的显示装置 - Google Patents

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Abstract

显示装置，具有用于经一个信号电缆输入来自外部设备的视频信号的视频输入单元，用于放大经视频输入单元传送的视频信号的视频放大单元，和连接在视频输入单元和视频放大单元之间用于补偿视频信号减弱的阻抗匹配电路，该电路包括连接到视频输入单元的第一电阻器；与第一电阻器串联并连到视频放大单元的电容器；和至少多于一个串联在第一电阻器和电容器的连接点与地之间的第二电阻器。

Description

阻抗匹配电路和具有该电路的显示装置
本发明涉及一种阻抗匹配电路，特别是当经一个BNC或一个D-SUB连接器向视频放大电路施加视频信号输入时通过补偿因RC时间常数造成的信号衰减而稳定地体现宽带频率范围信号的阻抗匹配电路和具有该阻抗匹配电路的显示装置。
通常，计算机外围设备是指诸如监视器、打印机、CD-ROM、绘图机之类连接到计算机系统的各种输入/输出设备。
广泛用于计算机显示装置的监视器用来将输入信号转换成图象信号以使用户能够检验计算机的操作。它采用根据图象信号强度变化的不同数量电子束撞击覆盖在阴极射线管(下文称之为″CRT″)表面上的单色或红、绿和蓝荧光材料的原理发出不同亮度或不同颜色的光。
为使一个屏幕充分满足CRT，应将该CRT适当地调节到显示装置。通常，需要驱动监视器所需的电压和驱动波形。另外，该监视器需要固定CRT的机械结构。图1是表示监视器的方框图。
该监视器包括一个视频输入单元10，用于输入从计算机中的视频卡(未示出)产生并经信号电缆传送的视频信号R、G、B；一个视频放大单元20，用于放大经视频输入单元10提供的视频信号并将它们传送到CRT50；水平和垂直偏转电路30和40，分别用于输入经信号电缆传送的水平同步信号H-Sync和垂直同步信号V-Sync，并进行水平和垂直偏转以便利用偏转线圈使从CRT50的电子枪产生的电子束按顺序从CRT50的左上方偏转到右下方以形成类似于照片的图象；和一个FBT60，用于使用从水平偏转电路30的输出端产生的消隐脉冲利用开关电路原理和高电压技术向CRT50的阳极端子提供高电压。
图2A示出一个显示控制器，即经用于传送图象信号和同步信号的信号电缆300连接到监视器200的计算机100。通常用同轴电缆作为信号电缆以抑制电磁波辐射和防止信号衰减。在概念上，计算机100和监视器200之间需要5条连接电缆(用于三种主要颜色R、G、B以及垂直和水平同步)。分开输入垂直和水平同步信号或组合垂直和水平同步信号。有时，组合视频信号和同步信号，并称之为视频上同步(单色情况下)或绿色上同步(在彩色情况下，同步信号通常由绿信号组合)。
当采用从计算机100提供的信号在监视器200上输出图象时，计算机可根据其中的视频卡具有与频率变化对应的各种高频环境和低频环境。
图2B是表示从图2A的信号电缆产生的阻抗的方框图。计算机100和监视器200之间的信号电缆300有一个电阻分量。通常，信号的电阻分量被称阻抗。如同电阻器阻碍电流流动，阻抗表示信号的损耗和衰减。
信号电缆300具有一个由一个电阻器Rn和一个电容器Cn组成的信号衰减阻抗单元。高频带中的信号衰减效果使其难以表现显示装置的原始特性。
就是说，随着时间的推移，响应信号衰减到指数型函数。这种指数型函数可解释声音大厅回响的衰减、铃声的衰减、除电路外的热辐射。电阻器R和电容器C是确定衰减曲线的重要常数并称之为时间常数。
就是说，衰减曲线根据时间常数的大小变化较缓或较陡。实际输出波形是方波的积分波形。因此，高带通型RC电路也称为波形积分电路。参考频率的曲线形式，向低频倾斜的部分对应于积分效果。频率特性曲线的特定频率是时间常数的倒数，该时间常数又是脉冲响应的基础。
在大多数情况下，当连接电路时由于信号输出传递随信号电流衰减出现而该现象。
因此，在视频输入单元10和视频放大单元20之间设置用于补偿因阻抗造成的信号衰减的阻抗匹配电路。图3示出具有一阻抗匹配电路的常规视频输入单元。
如图3所示，分别将红、绿和蓝信号施加到阻抗匹配单元11、12和13，从而补偿提供给视频放大单元200的视频信号的衰减。分别将R、G和B信号施加到阻抗匹配单元101、102和103。
然而，这种常规的阻抗匹配电路具有在视频频带低于200Mh的情况下可实现正常的阻抗匹配效果，但在视频频带高于200Mh的情况下补偿效果明显降低的问题。
因此，本发明的目的在于基本排除因相关领域的局限和缺点造成的一个或多个问题的阻抗匹配电路。
本发明的一个目的是提供一个可在其最大值补偿宽带频率而没有输入信号损耗的阻抗匹配电路。
本发明的另一个目的是提供一个可补偿宽带频率范围内视频信号衰减的阻抗匹配电路。
本发明的再一个目的是提供一个可在其最大值补偿因一个电阻器和一个电容器的时间常数造成的红、绿和蓝视频输入信号衰减的阻抗匹配电路。
将在下面的描述中陈述本发明的其它特性和优点，其中一部分从该描述中将显而易见，或可通过实施本发明来了解。通过书面描述和本文件中的权利要求以及附图中特别指出的结构将实现和达到本发明的目的和其它优点。
为实现这些和其它优点以及根据本发明的目的，作为具体和概括的描述，显示装置的阻抗匹配电路具有一个视频输入单元，用于经一个信号电缆输入从外部设备施加的视频信号R、G、B；一个视频放大单元，用于放大从视频输入单元提供的视频信号；和一个连接在视频输入单元和视频放大单元之间的阻抗匹配电路，用于补偿从外部设备提供的视频信号R、G、B的衰减，该阻抗匹配电路包括一个连接到该视频输入单元的第一电阻器；一个与第一电阻器串联并连到视频放大单元的电容器；和至少多于一个串联在第一电阻器和电容器的连接点与地之间的第二电阻器。
可以理解，上面的一般性描述和下面的详细描述作为实例和说明，并且意图是如所述提供对本发明的进一步说明。
包括用来提供对本发明的进一步理解和归入并构成该详细说明一部分的附图说明了本发明的实施例，并与该描述一起用来解释附图的原理：
附图中：
图1是一般监视器的方框图；
图2A是连接到一个监视器的计算机的示意图；
图2B是从图2A的信号电缆产生的阻抗的方框图；
图3是常规视频输入单元的电路图；
图4是根据本发明的视频输入单元的电路图；
图5是图4的阻抗匹配单元的电路图；和
图6是当应用图5的每个电路时的阻抗特性表。
现在详细参考本发明的优选实施例，其实例在附图中说明。
图4的阻抗匹配电路11、12、13与常规阻抗匹配电路相比具有不同结构。
就是说，防反向电压二极管D1和D2与第一电阻器R0连接到视频信号输入端，一个与第一电阻器R0串联的电容器C用来向视频放大单元20传送信号。这种情况下，在第一电阻器R0和电容器C的连接点与地之间设置一个第二电阻器，在本发明中，为第二电阻器设置三个电阻器R1、R2、R3。
分压电阻器R5和R6连接到电容器C的后端。一个晶体管TR的基极连接到分压电阻R5和R6，发射极连接到电阻R4，和集电极连接到电容器C1。
将这样一种阻抗匹配电路同样施加到每个视频信号输入端R、G、B。
图5示出根据本发明的各种类型的阻抗匹配电路。如该图所示，示为(A)的阻抗匹配单元具有电阻R1和电容C，示为(B)的阻抗匹配单元具有与电阻R1串联的电阻R2。
(C)至(F)的每个阻抗匹配单元具有连接到信号输入端的第一电阻R0，串联在第一电阻R0和信号输出端之间的电容器C和连接在第一电阻器R0和电容器C的连接点与地之间的第二电阻器Rt。
这种情况下，(C)至(F)的第二电阻Rt可从一个至四个电阻R1到R4变化。在图5的阻抗匹配单元(C)至(F)使用的第一电阻R0的值大于信号电缆的电阻值Rn。另外，第一电阻R0的值小于第二电阻Rt值的1/3，第一和第二电阻R0和Rt的相加值约为75Ω，误差范围为10％。
图6是表明图5各个阻抗匹配单元的阻抗特性的表。在该表中，根据各种频率范围的阻抗特性表示为正常(△)、良好(○)和很好(◎)。
如图6所示，在频带低于200Mh的情况下，在所有结构中阻抗匹配效果很好，然而，在频带在200Mh和230Mh之间的情况下，这些结果具有不同的阻抗匹配效果。
不具有第一电阻R0的阻抗匹配单元(A)和(B)具有正常的阻抗匹配效果，具有第一电阻R0和由一个电阻R1或两个电阻R1和R2构成的第二电阻Rt的阻抗匹配单元(C)和(D)表现比较好的状态。具有第一电阻R0和由三个电阻R1、R2、R3构成的第二电阻Rt的阻抗匹配单元(E)表现很好的状态，具有第一电阻R0和由四个电阻R1、R2、R3、R4构成的第二电阻Rt的阻抗匹配单元(F)表现比较好的状态。
如上所述，借助具有第一和第二电阻R0和Rt以及电容器的阻抗匹配电路，可补偿在高频带，特别是超过200Mh的频率特性衰减。
很显然，本领域技术人员在不脱离本发明精神或范围的情况下可在本发明的电热垫中进行各种改进和变化。因此，其意图是本发明包括该发明的改进和变化，如果它们落入所附权利要求和其等同物的范围内。

Claims (8)

1.一种显示装置，具有一个用于经一个信号电缆输入来自外部设备的视频信号的视频输入单元，一个用于放大经所述视频输入单元传送的所述视频信号的视频放大单元，和一个连接在所述视频输入单元和所述视频放大单元之间，用于补偿所述视频信号衰减的阻抗匹配电路，其特征在于所述阻抗匹配电路包括一个连接到所述视频输入单元的第一电阻器；一个与所述第一电阻器串联并连到所述视频放大单元的电容器；和串联在所述第一电阻器和电容器的连接点与地之间的第二电阻器。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一电阻器的值小于所述第二电阻器总电阻值的1/3。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中所述第一电阻器的值大于在向所述视频输入单元传送所述视频信号的所述信号电缆产生的电阻值。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第二电阻器由三个电阻器组成。
5.一种用于从一个输入端向一个输出端传送信号而没有任何变化并使信号衰减最小的阻抗匹配电路，包括：
一个连接到所述输入端的第一电阻器；
一个与所述第一电阻器串联并连到所述输出端的电容器；和
至少两个串联在所述第一电阻器和电容器的连接点与地之间的第二电阻器。
6.根据权利要求5所述的阻抗匹配电路，其中所述所述第一电阻器的电阻值小于所述第二电阻器总电阻值的1/3。
7.根据权利要求6所述的阻抗匹配电路，其中所述第一电阻器的电阻值大于所述输入端的输入阻抗值。
8.根据权利要求5所述的阻抗匹配电路，其中所述第二电阻器由三个电阻器组成。
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