CN1649406A - 加重电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加重电路，具体涉及可通过向矩形波输入信号的边沿应用加重作用补偿衰减信号的加重电路。根据本发明的加重电路将加重信号加到矩形波以补偿矩形波信号的衰减，包括加重信号的矩形波信号的特征在于，其波形在上升沿的预定下降时间或下降沿的预定上升时间后保持矩形波原有的电压电平。

Description

加重电路

本申请要求于2004年1月26日提交的申请号为10-2004-0004850的韩国专利申请的优先权，引用在此作为参考。

技术领域

本发明涉及加重电路(emphasis circuit)，具体涉及可通过应用加重效应到矩形波输入信号的边沿补偿衰减信号的加重电路。

背景技术

图1所示为通过常规的传输线的输入和输出信号。如图1所示，当通常为矩形波(10)的数字信号和类似于矩形波的模拟信号经传输线传送时，由于通过传输线的频率限制，发送端的清晰的信号在接收端衰减。换句话说，矩形方波信号(10)以类似于正弦波的渐变曲线(11)的形式输出。

具体地说，对于接收模拟R、G、B信号并以模拟信号输出的阴极射线管和通过模数转换器将其转换为数字信号的数字显示设备，发送端的矩形波信号通过传输线传输给显示设备。

所述显示设备中的传输信号具体说明如下：首先，从发送端提供给显示设备的R、G、B信号定义为在全黑和全白之间摆动的矩形波。随后，显示设备显示由传输线衰减的矩形波信号，再显示经处理保持锐度的所述矩形波信号。之后，当观看者看到所显示的信号时，全黑和全白之间的分界经上述处理后对观看者来说更清晰。这在图像信号处理中称作清晰度改善作用。

但是，由于通过传输线的频率限制，发送端的清晰矩形波信号以衰减形式到达接收端。因此，出现的问题是，输入到接收端的矩形波信号不具有清晰的形式而变为类似于正弦波的渐变曲线。

发明内容

因此，本发明的目的是解决背景技术中的至少一个问题和缺点。

本发明的目的是提供一种可通过给矩形波输入信号的边沿进行加重补偿衰减信号，并调整所加的加重信号的幅度及下降时间和上升时间的加重电路。

根据本发明的加重信号加入加重信号给矩形波以补偿矩形波信号的衰减，包括加重信号的矩形波信号特征在于在上升沿起的预定下降时间或下降沿起的预定上升时间后保持矩形波原有的电压电平的波形。

根据本发明的实施例的加重电路可通过给矩形波输入信号的边沿进行加重补偿衰减信号，并调节所加的加重信号的幅度以及下降时间和上升时间。

附图说明

下面参照附图对本发明予以详细描述，附图中相似的部件采用相似的附图标记。

图1所示为经常规的传输线的输入和输出的信号；

图2所示为根据本发明的实施例的加重电路的输入和输出信号的波形；

图3所示为根据本发明的实施例的加重电路的输出波形的调节部分；

图4所示为根据本发明的实施例的加重电路的输出波形示意图；

图5所示为根据本发明的实施例的基本加重电路的配置；

图6所示为根据本发明的实施例的加重电路。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施例予以详细描述

图2所示为根据本发明的实施例的加重电路的输入和输出信号的波形。如图2所示，为改善矩形波的边沿，加重电路(22)保持输入到加重电路(22)的矩形波信号(20)电压电平和幅度，并且加重信号(21)加到所述矩形波信号(20)的边沿。之后，加入了加重信号(21)的矩形波信号(20)具有在上升沿起的预定下降时间或下降沿起的预定上升时间后保持矩形波(20)原有的电压电平的波形。

图3所示为根据本发明的实施例的加重电路的输出波形的调节部分。如图3所示，加入了上述加重信号(21)的矩形波信号(20)具有由于上升的加重值在上升沿具有比上述矩形波信号(20)更高的电压电平，并且在上述上升沿起预定的下降时间之后回到上述矩形波信号(20)的电压电平的波形。

另外，加入了上述加重信号(21)的矩形信号(20)具有由于下降的加重值在下降沿具有比上述矩形波信号(20)更低的电压电平，并且在所述下降沿起预定的上升时间之后回到所述矩形波信号(20)的电压电平的波形。

在此，加重信号(21)的幅度是小于矩形波形信号(20)的幅度的加重信号(21)幅度。而且，所述加重信号(21)的下降时间表示加重信号(21)的波形下降到矩形波信号(20)的电压电平的时间间隔，而所述加重信号(21)的上升时间表示加重信号(21)的波形上升到矩形波信号(20)的电压电平的时间间隔。

本发明的一个实施例具有一种调节所述加重信号(21)的幅度以及下降时间和上升时间的装置。这将在后面进行更详细的描述。

图4所示为根据本发明的实施例的加重电路的输出波形示意图。如图4所示，所述加重电路可调节加到边沿的加重信号(21)的幅度。另外，通过调节下降时间和上升时间，可调节从加重信号(21)的电压电平回到原始矩形波信号(20)的电压电平所需的时间。

图5所示为根据本发明的实施例的基本加重电路的配置。如图5所示，在加入加重效应时需要的是保持矩形波信号的电压电平。换句话说，除所需幅度的加重信号加到边沿以及调节加重信号的上升时间或下降时间以外，其高电平和低电平值须等于该输入信号的电平。

为满足上述条件，根据本发明的实施例的加重电路可利用运算放大器(OP-AMP)(51)构成，且还包括通过OP-AMP(51)的正向(+)端输入的矩形波信号Vin、与OP-AMP(51)的反向(-)端连接的电阻Ra、一端与上述电阻Ra串联且另一端接地的电容C、以及与OP-AMP(51)的正向(+)端和输出端(Vout)串联连接的电阻Rb。以这种方式，OP-AMP(51)在根据由上述C、Ra和Rb值校正的值放大经正向端(+)输入的矩形波信号Vin后输出。

上述由OP-AMP(51)构成的加重电路的输入和输出传输特性可表示为拉普拉斯变换式，如下面[数学式1]所示：

[数学式1]

$\frac{\mathrm{Out}}{\mathrm{in}}=1+\frac{Z2}{Z1}=1+\frac{\mathrm{Rb}}{\mathrm{Ra}+1/\mathrm{SC}}=(1+\frac{\mathrm{Rb}}{\mathrm{Ra}})\left(\frac{S+1/(\mathrm{Ra}+\mathrm{Rb})C}{S+1/\mathrm{RaC}}\right)$

另外，数学式1具有下面数学式2数学式3分别表示的极点和零点：

[数学式2]

$\mathrm{Pole}=\frac{1}{\mathrm{RaC}}$

[数学式3]

$\mathrm{Zero}=\frac{1}{(\mathrm{Ra}+\mathrm{Rb})C}$

这种情况下，数学式2和3中的频率相位可分析如下：

首先，假定电容C的值固定，相对于Rb的值确定极点和零点的位置。由于Rb的值总大于0，极点位于大于零点的高频率。因此，只有极点和零点之间的频率具有先于其他频率的相位。这种效应允许加入高频率的加重信号。

另外，通过改变C的值，可使得所需频带的相位提前。在这种情况下，只是改变了频率的位置而保持极点和零点的频率之间的差异。

另外，加重信号的下降时间和上升时间根据Ra和C的值来确定。

其次，在分析上述数学式1的频率增益时，该高频率增益可用下面的数学式4表示而电压增益可用下面的数学式5表示：

[数学式4]

$\mathrm{HF}|\mathrm{Gain}=1+\frac{\mathrm{Rb}}{\mathrm{Ra}}$

[数学式5]

$\mathrm{DC}|\mathrm{Gain}=(1+\frac{\mathrm{Rb}}{\mathrm{Ra}})\left(\frac{\mathrm{Ra}}{\mathrm{Ra}+\mathrm{Rb}}\right)=1$

假定数学式4中输入矩形波信号的幅度为1，该高频率增益由Rb值对Ra值的比值确定。在保持输入矩形波信号的电压电平和振幅幅度时，所述高频率因素是加到边沿的加重信号。对于高频率增益，将根据Rb值和Ra值的比值的加重信号加到矩形波信号的幅度1。理想地，Ra的值须大于Rb的值以至于加重信号的幅度不超过矩形信号值的幅度1。

在数学式5中，从加到边沿的加重信号返回的电压电平变成所述的电压增益1。因而，保持了输入的矩形波信号的电压电平和幅度。

如上所述，所加入的加重信号的幅度可通过电阻Rb和Ra的值进行调节。具体地说，该加重信号具有上述电阻值之比与输入的矩形波信号的幅度成比例的幅度。因此，可适当地应用以适应输入的矩形波信号的幅度。

图6所示为根据本发明的实施例的加重电路。如图6所示，可通过改变图5中的基本加重电路构建一个具有调整幅度以及下降时间和上升时间的装置的电路。

为了满足上述条件，根据本发明的实施例的加重电路可利用运算放大器(OP-AMP)(61)构成，且还包括通过OP-AMP(61)的正向(+)端输入的矩形波信号Vin、与OP-AMP(61)的反向(-)端连接的电阻Ra、和一端接地且另一端与开关SWC串联的k个并联连接的电容C、开关SWC与电阻Ra串联连接。

另外，上述结构包括与OP-AMP(61)的反向(-)端串联连接的n个开关SWR，和串联连接到OP-AMP(61)的反向(-)端和输出端(Vout)之间且还与n个开关SWR并联连接的n个电阻Rb。

图6中，k个电容C和n个电阻Rb分别具有相同的电容值和相同的电阻值。因而，当所述开关选择性地接通时，电容和电阻值线性增加或减小。即，C1＝C2＝C3＝…＝Ck，以及Rb1＝Rb2＝Rb3＝…＝Rbn。

在上述加重电路中，当一个SWC接通时，电容可选择一个值C，而当k个SWC接通时，电容选择C值的k倍。而且，电阻应只选n个开关SWR之一。当SWR1接通时，可选择一个Rb值，而当SWRn接通时选择Rb值的n倍。

另一方面，图6中的加重电路的输入和输出传输特性可表示为拉普拉斯变换式，如下[数学式6]所示。在下面的数学式6中，假定k个SWC和SWR开关中的SWRn被接通。

[数学式6]

$\frac{\mathrm{Out}}{\mathrm{in}}=1+\frac{n*\mathrm{Rb}}{\mathrm{Ra}+1/(k*\mathrm{SC})}=(1+\frac{n*\mathrm{Rb}}{\mathrm{Ra}})\left(\frac{S+1/(\mathrm{Ra}+n*\mathrm{Rb})(k*C)}{S+1/\mathrm{Ra}(k*C)}\right)$

在此，可利用开关SWC选择所需的频率因素并利用开关SWR选择加重信号的所需幅度。图6中的传输特性式可表述如下：

在本发明的变更的实施例中，可增加或减小加重信号的幅度和下降时间的调节范围。换句话说，根据各种应用，通过改变上述加重电路中电阻Ra的值可得到适当的加重信号。

另一方面，该加重电路可采用集成电路或单独的器件来实现。

虽然本发明描述如上，显然所描述的本发明可以多种方式变更。这些变更并不超出本发明的实质和范围，对于本领域的技术人员所作的显而易见的变更包含在后述权利要求的范围内。

Claims (8)

1、一种将加重信号加到矩形波以补偿矩形波信号的衰减的加重电路，

其中包括加重信号的矩形波信号的特征在于，其波形在上升沿起的预定下降时间或下降沿起的预定上升时间后保持矩形波原有的电压电平。

2、如权利要求1所述的加重电路，

其中包括加重信号的矩形波信号的特征在于，由于在上升沿的上升加重值，波形具有比矩形波形信号更高的电压电平，且在上升沿起预定的下降时间之后回到该矩形波形信号的电压电平；

并且由于在下降沿的下降加重值，波形具有比矩形波形信号低的电压电平，且在所述下降沿起预定的上升时间之后回到该矩形波信号的电压电平。

3、一种将加重信号加到矩形波以补偿矩形波信号的衰减的加重电路，包括：

信号控制装置，用于调节加重信号的幅度；和

时间控制装置，用于调节加重信号的下降时间和上升时间。

4、如权利要求3所述的加重电路，还包括选择装置，用于选择加重信号的幅度、下降时间和上升时间的调节范围。

5、如权利要求3所述的加重电路，其中信号控制装置包括一个或多个电阻。

6、如权利要求3所述的加重电路，其中时间控制装置包括一个或多个电阻和电容。

7、如权利要求4所述的加重电路，其中选择装置包括频率选择装置和信号幅度选择装置。

8、如权利要求6所述的加重电路，其中时间控制装置包括多个电容。

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