CN1148951C - 自动检测网路传输线长度的电路装置 - Google Patents

Abstract

一种自动检测网路传输线长度的电路装置，该电路装置至少包含：检波装置、模拟转数字装置、微处理器、频率补偿电路以及网路传输线，其中网路传输线例如可为RJ-45网路线；电路装置是利用检波装置侦测参考信号的频率响应，以产生检波信号，并以模拟转数字装置将检波信号转换成数字信号，再由微处理器输出一控制信号，使得频率补偿电路以电阻/电容(RC)电路与控制信号适度作控制，以对视频信号进行衰减补偿，产生最佳的视频信号，利于远端显示器形成清晰的影像画面，增加便利性以及作业效率。

Description

自动检测网路传输线长度的电路装置

技术领域

本发明是有关于传输线长度的检测电路，特别是有关于一种用于自动检测网路传输线长度的电路装置。

背景技术

随着电子工业的进步及电脑科技的快速发展，越来越多的电子产品被广泛应用于日常生活当中，提升了作业流程的方便性及生活的品质，特别是关于电脑系统中的显示萤幕，例如工业用电脑进行远端控制。在显示萤幕中通常使用“加色法”的方式来处理颜色的变化，其中以三种颜色红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)为主，所有的颜色变化都可由这三种颜色重叠产生。此外，由于显示萤幕使用模拟输出方式，所以可利用控制电压的方式来调整影像画面的色彩，以便每个像素皆能以连续色阶来显示，以呈现逼真鲜艳的画质。

视讯显示规格(Video Graphics Array，VGA)为最被广泛使用的标准显示规格，而且VGA显示模式可以支援文字模式与绘图模式，故几乎所有的显示萤幕都能够相容于VGA显示模式。图1绘示传统显示萤幕的VGA视频信号的传输模式示意图，在个人电脑100中，当VGA视频信号利用显示卡102经由网路传输线104输出至显示萤幕106上时，VGA视频信号将会随着网路传输线104的阻抗匹配产生信号衰减的现象，假使不进行视频信号补偿，则在显示萤幕106上的画面将模糊不清晰，相反地，若对视频信号作过度的补偿，则在显示萤幕106上出现过激的现象，降低显示萤幕106的使用期限。

特定而言，由于不同形式的网路传输线104，例如屏敝式双绞线(Shielding Twisted Pair，STP)或者锡箔双绞线(Foil Twisted Pair，FTP)，其频率响应亦不相同，以致于进行视频信号传输时，VGA视频信号将会发生信号衰减的问题，更严重的是当网路传输线超过10公尺时，视频信号将会大幅衰减，导致显示萤幕106的影像品质不佳，甚至无法辨别显示萤幕106上的操作画面。

因此无论是个人电脑、工业电脑或是伺服器，当进行远距离的视频信号传输时，必须对视频信号进行最佳化处理，以产生清晰可辨的影像画面。

发明内容

鉴于上述发明背景所述，传统显示器的视频信号受限于网路传输线的长度，无法将视频信号有效地传送至较远的距离，而且视频信号容易产生衰减现象。因此本发明主要目的为提供一种检测传输线的电路装置，利用检波装置侦测参考信号的频率响应产生检波信号，并经由微处理器输出一控制信号。

本发明的另一目的为将视频信号转换成差动输出，并有由此控制信号输入至一频率补偿电路，用以对视频差动信号进行衰减补偿处理之后，以转成最佳的视频信号作输出，利于远端显示器形成清晰的影像画面，增加操控便利性以及提升作业效率。

根据上述目的，本发明提出一种自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，该电路装置至少包含：一检波装置，用于侦测参考信号的频率响应，且该检波装置设有：一晶体管检波电路，用以检测该参考信号的检波位准；一调零电路，用于产生一零值位准；及一差动放大电路，分别连结至该晶体管检波电路与该调零电路，以对该检波位准与该零值位准之间的信号差值进行放大，并产生一检波信号；一模拟转数字装置，连结至该检波装置，用于将该检波信号转换成一数字信号，并使用一参考电压作为该数字信号的参考电位，以产生满载准位；一微处理器，连结至该模拟转数字装置，用以将该数字信号转换成一控制信号；以及一频率补偿电路，分别耦合至该网路传输线与该微处理器，该频率补偿电路具有信号衰减电路，而且该频率补偿电路由该网路传输线接收一视频信号，并利用该控制信号控制该信号衰减电路，以适时对该视频信号进行衰减补偿。

其中该网路传输线为RJ-45网路线。

其中该参考信号的频率介于1MHz至100MHz之间。

其中还包含一温度补偿电路，该温度补偿电路连结至该晶体管检波电路，以补偿该晶体管检波电路随着温度变化所产生的信号飘移误差。

其中还包含一射极随耦电路，该射极随耦电路连结至该晶体管检波电路与该差动放大电路，用于增强该检波位准的输出。

其中该调零电路为一随耦电路组成。

其中该随耦电路至少包含操作放大器以及电阻器。

其中该差动放大电路至少包含操作放大器以及电阻器。

其中该频率补偿电路，至少包含：一频率增益电路，用于将该视频信号调整至一频宽范围；一负信号衰减电路，连结至该频率增益电路，用于接收该视频信号，以对负值过补偿部份进行衰减补偿，并产生一负值视频信号；一提升电路，用于接收该视频信号，以提高该视频信号的信号准位；以及一正信号衰减电路，连结至该提升电路，用于接收该视频信号，且对正值过补偿部份进行哀减补偿，以产生一正值视频信号，并由放大电路将该负值视频信号与该正值视频信号同时输出至该显示器。

其中该频率增益电路至少包含多个电阻器以及多个电容器。

其中该负信号衰减电路至少包含多个开关元件、多个电阻器以及多个电容器。

其中该正信号衰减电路至少包含多个开关元件、多个电阻器以及多个电容器。

其中该提升电路至少包含二极管。

其中该网路传输线是选自屏敝式双绞线、锡箔双绞线其中之一。

其中该微处理器为单晶片处理器。

其中还包含一连接装置，用于连接该网路传输线。

其中该连接装置是为RJ接头。

本发明一种应用于自动检测网路传输线长度的检波装置，该检波装置用以侦测参考信号的频率响应，其特征在于，且该检波装置至少包含：一晶体管检波电路，用于检测该参考信号的检波位准；一温度补偿电路，连结至该晶体管检波电路，以补偿该晶体管检波电路随着温度变化所产生的信号飘移误差；一射极随耦电路，连结至该晶体管检波电路，用于增强该检波位准的输出；一调零电路，用于产生一零值位准；以及一差动放大电路，分别连结至该射极随耦电路与该调零电路，对该检波位准与该零值位准之间的信号差值进行放大，以产生一检波信号。

其中该网路传输线为RJ-45网路线。

其中该参考信号的频率介于1MHz至100MHz之间。

其中该调零电路是由一随耦电路组成。

其中该随耦电路至少包含操作放大器以及电阻器。

其中该差动放大电路至少包含操作放大器以及电阻器。

其中该网路传输线是选自屏敝式双绞线、锡箔双绞线其中之一。

本发明一种自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，该电路装置至少包含：一检波装置，用于侦测参考信号的频率响应，并产生一检波信号；一模拟转数字装置，连结至该检波装置，用于将该检波信号转换成一数字信号，并以一参考电压作为该数字信号的参考电位，以产生满载准位；一微处理器，连结至该模拟转数字装置，用以将该数字信号转换成一控制信号；一频率补偿电路，分别耦合至该微处理器与该网路传输线，该频率补偿电路由该网路传输线接收一视频信号，并利用该控制信号适度控制该频率补偿电路，以对该视频信号进行衰减补偿，其中该频率补偿电路设有：一频率增益电路，用于将该视频信号调整至最佳的频宽范围；一负信号衰减电路，连结至该频率增益电路，用于接收该视频信号，以对负值过补偿部份进行衰减补偿，并产生一负值视频信号：一提升电路，用于接收该视频信号，并将该视频信号的信号准位提升至晶体管基极，射极的电压准位；及一正信号衰减电路，连结至该提升电路，用于接收该视频信号，且对正值过补偿部份以进行衰减补偿，以产生一正值视频信号，并由放大电路同时将该负值视频信号与该正值视频信号输出至该显示器；以及一连接装置，用于连接该网路传输线。

其中该检波装置至少包含：一晶体管检波电路，用于检测该参考信号的一检波位准；一温度补偿电路，连结至该晶体管检波电路，以补偿该晶体管检波电路随着外界温度变化所产生的信号飘移误差；一射极随耦电路，连结至该晶体管检波电路，用于增强该检波位准的输出；一调零电路，用于产生一零值位准；以及一差动放大电路，分别连结至该射极随耦电路与该调零电路，用以对该检波位准与该零值位准之间的信号差值进行放大，以产生一检波信号。

其中该网路传输线为RJ-45网路线。

其中该参考信号的频率介于1MHz至100MHz之间。

其中该网路传输线是选自屏敝式双绞线、锡箔双绞线其中之一。

其中该微处理器为单晶片处理器。

其中该连接装置是为RJ接头。

本发明可自动侦测网路传输线的长度，并对应于视频信号补偿电路，以输出最佳化的视频信号，以利于远端显示器形成清晰的影像画面，增加便利性以及作业效率。

附图说明

为进一步说明本发明的结构及其特征，以下结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1是传统显示萤幕的VGA视频信号的传输模式示意图；

图2是依据本发明的自动检测网路传输线长度的电路装置；

图3是依据本发明电路装置中的检波装置示意图；以及

图4是依据本发明电路装置中的频率补偿电路示意图。

具体实施方式

本发明详述一种自动检测网路传输线长度以及频率响应品质的电路装置，用以产生最佳的视频信号，其中网路传输线例如可为RJ-45网路线，操作时是利用一检波装置侦测经过网路传输线的参考信号的频率响应，而此参考信号的频率响应与网路传输线的长度有关，并且以频率响应的结果对视频信号进行信号补偿，以使最佳的视频信号输出至显示器上，产生清晰可见的影像画面，其中视频信号可为具有红、绿、蓝(RGB)的视频信号，例如可为VGA信号、SVGA信号或是其他类似规格的信号。

首先请参阅图2，其是本发明的自动检测网路传输线长度的电路装置200，此电路装置200至少包含：检波装置202、模拟转数字装置204、微处理器206、频率补偿电路208以及网路传输线210，其中网路传输线210连结至远端主机214；并配合参阅图3，其是本发明电路装置中的检波装置示意图。检波装置202用于侦测一参考信号300的频率响应，且检波装置202设有晶体管检波电路302、温度补偿电路304、射极随耦电路306、调零电路308以及差动放大电路310，而参考信号300是由远端主机214产生，且其频率介于1MHz至100MHz间的方波信号，并且可利用一隔直流电容300a以及电阻器300b去除直流信号成份。

晶体管检波电路302，用于检测参考信号300的检波位准，晶体管检波电路例如可由场效应晶体管或双极性晶体管组成。温度补偿电路304，以补偿晶体管检波电路302随着外界温度变化或是晶体管操作时温度提升所产生的信号飘移误差。射极随耦电路306，用于选择性地增强参考信号300的位准输出，射极随耦电路306可由放大器306a组成。由于射极随耦电路的输入阻抗极高，但输出阻抗极低，使得射极随耦电路可作为参考信号300与差动放大电路310间的极佳缓冲器。调零电路308，在网路传输线210最短的情形下，将输出调整至零低位准，其中调零电路308例如可为放大器308a与电阻器308b组成的电路。差动放大电路310，可使射极随耦电路302的输出信号与调零电路308之间的差值输出产生放大的效果，而且差动放大电路310可由操作放大器以及多个电阻器组成。

模拟转数字装置(A/D Converter)204，连结至检波装置，将检波装置202产生的的检波信号转换成数字信号，并且以一参考电位作为模拟转数字装置204的参考电压，以产生数字信号输出所需的满载准位，例如16进位的FF值。

微处理器206，连结至模拟转数字装置204，用以将数字信号转换成控制信号，此控制信号是用于控制多个开关元件，以对过度补偿的视频信号进行衰减补偿。本发明较佳实施例中利用七组控制信号(D0-D6)，以累积金加的方式控制八种不同网路传输线的长度，包含10公尺，30公尺，50公尺，70公尺，90公尺，110公尺，130公尺，150公尺。此外，上述的模拟转数字装置204可整合于微处理器206中，以减少集成电路元件的使用量，并且节省电路板上的元件面积，降低整体制造成本。

配合参阅图4，其是本发明电路装置中的频率补偿电路。频率补偿电路208，耦合至微处理器206、网路传输线210以及显示器212，具有频率增益电路400、负信号衰减电路402、正信号衰减电路404、提升电路406以及其他放大电路408。

频率增益电路400，用于将视频信号调整至最大的频宽，其中最大频宽对应于网路传输线的最大长度，例如150公尺，而且最大频宽是指在对应的最大长度的网路传输线时，最大频宽具有最佳的显示品质，视频信号是由端子(401a，401b)输入。

负信号衰减电路402连结至频率增益电路，用于接收视频信号，以对负值过补偿部份进行衰减补偿，并产生负值视频信号，负信号衰减电路402至少包含多组衰减电路，其中每组衰减电路具有一开关元件402a、一电阻器402b与一电容器402c，以所形成RC电路，将该视频信号的负值过补偿部份进行衰减处理。

正信号衰减电路404连结至提升电路，用于接收视频信号，且对正值过补偿部份以进行衰减补偿，以产生一正值视频信号，并由放大电路同时将负值视频信号与正值视频信号输出至该显示器，正信号衰减电路404至少包含多组衰减电路，其中每组衰减电路具有一开关元件404a、一电阻器404b与一电容器404c，以所形成RC电路，将该视频信号的正值过补偿部份进行衰减处理。

提升电路406，用于接收视频信号，并将视频信号的准位提升至晶体管基极—射极(BE)的电压准位，提升电路可由二极管组成。

进行检波程序时，检波装置202接收一参考信号300，参考信号300例如可为8MHz的方波信号，且以间隔3秒依序传送一次，并持续1毫秒(ms)，检波装置202在此段时间之内完成频率响应检测；接着将此参考信号300经过隔直流电容300a以去除直流成份信号；随后以晶体管检波电路302进行检波处理，以产生检波信号，并选择性地以温度补偿电路304作为晶体管检波电路302操作时的温度飘移误差的补偿，以取得最佳的信号位准；接着亦可选择由射极随耦电路306来增强信号输出；然后再以差动放大电路310来放大检波信号，最后将检波信号输出至模拟转数字装置204。

当视频信号经由网路传输线210进行传输时，由频率增益电路400将视频信号调整至一固定的频宽，此频宽对应于最大可传输距离，例如150公尺长度。另一方面，利用检波装置202侦测网路传输线210的频率响应，此频率响应对应于一直流电压位准，此直流电压位准由模拟转数字装置204，用于产生数字信号，此数字信号对应于传输线的长度以及型式等信息，然后微处理器利用此信息产生一控制信号并输出至频率补偿电路208中的多个开关元件，以对过度补偿或不足补偿的视频信号进行补偿，本发明较佳实施例中，是利用频率增益电路400产生较强的视频信号，并且进行衰减处埋，以使视频信号维持在最佳的信号强度。

本发明较佳实施例中，利用连接装置(未标示)连接视讯传输线210，而连接装置可为RJ接头，例如RJ45、RJ11。此外，网路传输线例如可为屏敝式双绞线(STP)或锡箔双绞线(FTP)，进行视讯传输时，利用6条信号线传输红、绿、蓝(RGB)三原色的视频信号，亦即以2条信号线传送一原色的视频信号，以作为差动输入信号。

综上所述，本发明揭露自动检测网路传输线长度的电路装置，可自动侦测网路传输线的长度，并且对应产生一补偿的视频信号，并将最佳化的视频讯后输出至显示器，使得远端显示器形成清晰可辨识的影像画面，增进操控的便利性以及提升作业效率。

Claims (31)

1.一种自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，该电路装置至少包含：

一检波装置，用于侦测参考信号的频率响应，且该检波装置设有：

一晶体管检波电路，用以检测该参考信号的检波位准；

一调零电路，用于产生一零值位准；及

一差动放大电路，分别连结至该晶体管检波电路与该调零电路，以对该检波位准与该零值位准之间的信号差值进行放大，并产生一检波信号；

一模拟转数字装置，连结至该检波装置，用于将该检波信号转换成一数字信号，并使用一参考电压作为该数字信号的参考电位，以产生满载准位；

一微处理器，连结至该模拟转数字装置，用以将该数字信号转换成一控制信号；以及

一频率补偿电路，分别耦合至该网路传输线与该微处理器，该频率补偿电路具有信号衰减电路，而且该频率补偿电路由该网路传输线接收一视频信号，并利用该控制信号控制该信号衰减电路，以适时对该视频信号进行衰减补偿。

2.如权利要求1所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该网路传输线为RJ-45网路线。

3.如权利要求1所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该参考信号的频率介于1MHz至100MHz之间。

4.如权利要求1所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中还包含一温度补偿电路，该温度补偿电路连结至该晶体管检波电路，以补偿该晶体管检波电路随着温度变化所产生的信号飘移误差。

5.如权利要求1所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中还包含一射极随耦电路，该射极随耦电路连结至该晶体管检波电路与该差动放大电路，用于增强该检波位准的输出。

6.如权利要求1所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该调零电路为一随耦电路组成。

7.如权利要求6所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该随耦电路至少包含操作放大器以及电阻器。

8.如权利要求1所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该差动放大电路至少包含操作放大器以及电阻器。

9.如权利要求1所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该频率补偿电路，至少包含：

一频率增益电路，用于将该视频信号调整至一频宽范围；

一负信号衰减电路，连结至该频率增益电路，用于接收该视频信号，以对负值过补偿部份进行衰减补偿，并产生一负值视频信号；

一提升电路，用于接收该视频信号，以提高该视频信号的信号准位；以及

一正信号衰减电路，连结至该提升电路，用于接收该视频信号，且对正值过补偿部份进行哀减补偿，以产生一正值视频信号，并由放大电路将该负值视频信号与该正值视频信号同时输出至该显示器。

10.如权利要求9所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该频率增益电路至少包含多个电阻器以及多个电容器。

11.如权利要求9所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该负信号衰减电路至少包含多个开关元件、多个电阻器以及多个电容器。

12.如权利要求9所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该正信号衰减电路至少包含多个开关元件、多个电阻器以及多个电容器。

13.如权利要求9所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该提升电路至少包含二极管。

14.如权利要求1所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该网路传输线是选自屏敝式双绞线、锡箔双绞线其中之一。

15.如权利要求1所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该微处理器为单晶片处理器。

16.如权利要求1所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中还包含一连接装置，用于连接该网路传输线。

17.如权利要求16所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该连接装置是为RJ接头。

18.一种应用于自动检测网路传输线长度的检波装置，该检波装置用以侦测参考信号的频率响应，其特征在于，且该检波装置至少包含：

一晶体管检波电路，用于检测该参考信号的检波位准；

一温度补偿电路，连结至该晶体管检波电路，以补偿该晶体管检波电路随着温度变化所产生的信号飘移误差；

一射极随耦电路，连结至该晶体管检波电路，用于增强该检波位准的输出；

一调零电路，用于产生一零值位准；以及

一差动放大电路，分别连结至该射极随耦电路与该调零电路，对该检波位准与该零值位准之间的信号差值进行放大，以产生一检波信号。

19.如权利要求18所述的应用于自动检测网路传输线长度的检波装置，其特征在于，其中该网路传输线为RJ-45网路线。

20.如权利要求18所述的应用于自动检测网路传输线长度的检波装置，其特征在于，其中该参考信号的频率介于1MHz至100MHz之间。

21.如权利要求18所述的应用于自动检测网路传输线长度的检波装置，其特征在于，其中该调零电路是由一随耦电路组成。

22.如权利要求21所述的应用于自动检测网路传输线长度的检波装置，其特征在于，其中该随耦电路至少包含操作放大器以及电阻器。

23.如权利要求18所述的应用于自动检测网路传输线长度的检波装置，其特征在于，其中该差动放大电路至少包含操作放大器以及电阻器。

24.如权利要求18所述的应用于自动检测网路传输线长度的检波装置，其特征在于，其中该网路传输线是选自屏敝式双绞线、锡箔双绞线其中之一。

25.一种自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，该电路装置至少包含：

一检波装置，用于侦测参考信号的频率响应，并产生一检波信号；

一模拟转数字装置，连结至该检波装置，用于将该检波信号转换成一数字信号，并以一参考电压作为该数字信号的参考电位，以产生满载准位；

一微处理器，连结至该模拟转数字装置，用以将该数字信号转换成一控制信号；

一频率补偿电路，分别耦合至该微处理器与该网路传输线，该频率补偿电路由该网路传输线接收一视频信号，并利用该控制信号适度控制该频率补偿电路，以对该视频信号进行衰减补偿，其中该频率补偿电路设有：

一频率增益电路，用于将该视频信号调整至最佳的频宽范围；

一负信号衰减电路，连结至该频率增益电路，用于接收该视频信号，以对负值过补偿部份进行衰减补偿，并产生一负值视频信号：

一提升电路，用于接收该视频信号，并将该视频信号的信号准位提升至晶体管基极，射极的电压准位；及

一正信号衰减电路，连结至该提升电路，用于接收该视频信号，且对正值过补偿部份以进行衰减补偿，以产生一正值视频信号，并由放大电路同时将该负值视频信号与该正值视频信号输出至该显示器；以及

一连接装置，用于连接该网路传输线。

26.如权利要求25所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该检波装置至少包含：

一晶体管检波电路，用于检测该参考信号的一检波位准；

一温度补偿电路，连结至该晶体管检波电路，以补偿该晶体管检波电路随着外界温度变化所产生的信号飘移误差；

一射极随耦电路，连结至该晶体管检波电路，用于增强该检波位准的输出；

一调零电路，用于产生一零值位准；以及

一差动放大电路，分别连结至该射极随耦电路与该调零电路，用以对该检波位准与该零值位准之间的信号差值进行放大，以产生一检波信号。

27.如权利要求25所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该网路传输线为RJ-45网路线。

28.如权利要求25所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该参考信号的频率介于1MHz至100MHz之间。

29.如权利要求25所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该网路传输线是选自屏敝式双绞线、锡箔双绞线其中之一。

30.如权利要求25所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该微处理器为单晶片处理器。

31.如权利要求25所述的自动检测网路传输线长度的电路装置，其特征在于，其中该连接装置是为RJ接头。

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