CN203616974U

CN203616974U - 显示装置的控制电路及信号转换电路

Info

Publication number: CN203616974U
Application number: CN201320775967.8U
Authority: CN
Inventors: 蔡孟哲
Original assignee: MStar Semiconductor Inc Taiwan
Current assignee: MediaTek Inc
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2023-11-29

Abstract

本实用新型揭露了一种显示装置的控制电路，包含：一影像处理芯片，包含一第一接脚及一第二接脚；一电阻，其一端点耦接该第一接脚；以及一振荡电路，具有一第一端点及一第二端点，该第一端点耦接该电阻的另一端点，该第二端点耦接该第二接脚，该振荡电路由该第一端点输出一振荡信号至该影像处理芯片；其中，该电阻与该第一接脚的一寄生电容形成一低通滤波器，以滤除一高频噪声。本实用新型还揭露了一种信号转换电路。

Description

显示装置的控制电路及信号转换电路

技术领域

本实用新型是关于显示装置的控制电路及信号转换电路，尤其是关于具有射频干扰防护的显示装置的控制电路及信号转换电路。

背景技术

现今每个人在日常生活中有很大的机会接触各式各样的电子装置，例如电视、计算机、屏幕、手机、平板计算机等，如果电子装置之间会互相造成干扰，将带给使用者很大的不便及不佳的使用者经验，例如手机在收到来电时，邻近的电视或屏幕可能会受到射频信号的干扰而产生噪声、画面失真、无画面或甚至造成重开机的情况。因此电子装置必须做好各项防护措施，以避免受到来自其它装置的干扰，其中又以手机所产生的干扰最为普遍，因为当手机接收来电时，其天线部位因为射频信号而产生很大的能量，影响其它电子装置的电子组件的正常运作，加上手机移动性高，因此对其他电子装置的威胁性也提高，所以在设计电子装置的电子电路时有必要对来自手机的射频干扰（radiofrequency interference,RFI）加以防护。

实用新型内容

鉴于先前技术的不足，本实用新型的一目的在于提供一种具有射频干扰防护的显示装置的控制电路及信号转换电路，以阻隔来自手机等通讯设备的射频干扰。

本实用新型揭露了一种显示装置的控制电路，包含：一影像处理芯片，包含一第一接脚及一第二接脚；一电阻，其一端点耦接该第一接脚；以及一振荡电路，具有一第一端点及一第二端点，该第一端点耦接该电阻的另一端点，该第二端点耦接该第二接脚，该振荡电路由该第一端点输出一振荡信号至该影像处理芯片；其中，该电阻与该第一接脚的一寄生电容形成一低通滤波器，以滤除一高频噪声。

本实用新型另揭露了一种信号转换电路，位于一芯片的内部，用以将一振荡信号转换为一频率信号，该芯片包含一第一接脚及一第二接脚，用以连接芯片外部的一振荡电路，以接收一振荡信号，该信号转换电路包含：一反相器，其一输入端耦接该第一接脚，其一输出端耦接该第二接脚；一电阻，其一端点耦接该反相器的该输入端，另一端点耦接该反相器的该输出端；一施密特触发电路，其一输入端耦接该反相器的该输入端与该反相器的该输出端的其中之一，以接收该振荡信号，并于其一输出端输出该频率信号；以及一低通滤波电路，耦接于该反相器与该施密特触发电路之间，用以滤除自该第一接脚输入的一高频噪声。

本实用新型另揭露了一种信号转换电路，位于一芯片的内部，用以将一振荡信号转换为一频率信号，该芯片包含一第一接脚及一第二接脚，用以连接芯片外部的一振荡电路，以接收一振荡信号，该信号转换电路包含：一低通滤波电路，具有一输入端及一输出端，其输入端耦接该第一接脚，用以滤除自该第一接脚输入的一高频噪声；一反相器，其一输入端耦接该低通滤波电路的该输出端，其一输出端耦接该第二接脚；一电阻，其一端点耦接该反相器的该输入端，另一端点耦接该反相器的该输出端；以及一施密特触发电路，其一输入端耦接该反相器的该输入端与该反相器的该输出端的其中之一，以接收该振荡信号，其一输出端输出该频率。

本实用新型的具有射频干扰防护的显示装置的控制电路及信号转换电路具有防止高频信号干扰的防护电路，可以防止来自手机等通讯设备所产生的射频干扰，尤其可以避免显示装置因手机的射频干扰而产生的画面失真、无画面或重开机等情况。

附图说明

有关本实用新型的特征、实作与功效，兹配合图式作较佳实施例详细说明如下。

图1为本实用新型的具有高频信号干扰防护的频率产生电路的一实施例的电路图；

图2为反相器所输出的周期性信号的振幅与电阻120的电阻值的关系图；

图3为本实用新型的具有高频信号干扰防护的频率产生电路的另一实施例的电路图；

图4为本实用新型的具有高频信号干扰防护的频率产生电路的另一实施例的电路图；

图5为本实用新型的具有高频信号干扰防护的频率产生电路的另一实施例的电路图；

图6为本实用新型的具有高频信号干扰防护的频率产生电路的另一实施例的电路图；

图7为本实用新型的具有高频信号干扰防护的频率产生电路的另一实施例的电路图；

图8为本实用新型的具有高频信号干扰防护的频率产生电路的另一实施例的电路图；

图9为本实用新型的具有高频信号干扰防护的频率产生电路的另一实施例的电路图；以及

图10为本实用新型的具有高频信号干扰防护的频率产生电路的另一实施例的电路图。

具体实施方式

以下说明内容的技术用语是参照本技术领域的习惯用语，如本说明书对部分用语有加以说明或定义，该部分用语的解释是以本说明书的说明或定义为准。

本实用新型的揭露内容包含具有射频干扰防护的显示装置的控制电路及信号转换电路，能够防止射频信号的干扰。在实施为可能的前提下，本技术领域具有通常知识者能够依本说明书的揭露内容来选择等效的组件或步骤来实现本实用新型，亦即本实用新型的实施并不限于后叙的实施例。由于本实用新型的显示装置的控制电路及信号转换电路所包含的部分组件单独而言可能为已知组件，因此在不影响该装置实用新型的充分揭露及可实施性的前提下，以下说明对于已知组件的细节将予以节略。

请参阅图1，其是本实用新型的具有高频信号干扰防护的频率产生电路的一实施例的电路图。芯片110、电阻120、晶体振荡器130、电容150及160皆设置于电路板100上。芯片110可以是具有特定功能的芯片，例如具有影像缩放（scaling）功能的影像处理芯片。如果芯片110于工作时需要参考一个稳定的周期性信号，则需要提供接垫（pad）或是接脚（pin）来让外部的参考信号输入，例如芯片110即提供振荡信号输入接脚119a及振荡信号输出接脚119b以供外部的振荡信号输入及输出。芯片110外部的晶体振荡器130与电容150及160形成振荡电路190，可以提供芯片110所需的周期性的振荡信号。晶体振荡器130一端耦接振荡信号输入接脚119a，另一端耦接振荡信号输出接脚119b；同时，晶体振荡器130的一端透过电容150耦接至地或是一个参考电压准位，另一端透过电容160耦接至地或是同一参考电压准位。

芯片110的内部包含电阻111及112、反相器113、电阻114、电容115、放大器116、施密特触发电路（schmitt-trigger）117以及处理电路118。电阻111及112为静电放电（Eletrostatic Discharge,ESD）防护电阻。反相器113是用以缓冲功用，其输入端耦接振荡信号输入接脚119a，输出端耦接振荡信号输出接脚119b。电阻114为反相器113的回馈电阻，其两端分别耦接反相器113的输入端与输出端。因为晶体振荡器130的作用，在反相器113的输出端会产生类似弦波的周期性信号，周期性信号经过施密特触发电路117的作用后，形成处理电路118所需的频率CLK。假设芯片110是影像处理芯片，则处理电路118便依据频率CLK处理影像信号，影像信号可由芯片110的其它接垫或接脚（未绘示）输入。

在实际操作时，当图1所示的电路板100与通讯设备，例如手机，太过接近时，手机的高频信号可能透过节点140窜入芯片110中，造成芯片无法正常工作。因此在晶体振荡器130与振荡信号输入接脚119a之间串接电阻120，电阻120与振荡信号输入接脚119a的寄生电容170形成一个低通滤波电路（low-pass filter），也就是说手机所产生的高频信号会被此低通滤波电路滤除，而不会影响芯片110的正常工作。由于输入接脚119a由金属材质构成，其内部存在寄生电容170，图1中将寄生电容170绘示于输入接脚119a的外部仅是方便说明，并不代表寄生电容170是位于输入接脚119a外部的一个独立组件。在一个较佳的实施例中，寄生电容170所测得的电容值大约为2pF，低通滤波电路的截止频率（cut-off frequency）

为了滤除手机900MHz以上的高频信号，电阻120的电阻值应大于177Ω。虽然理论上电阻120的电阻值愈大愈好，但实际上电阻120的电阻值太大将产生一些副作用，例如晶体振荡器130的频率偏移、负阻减小以及反相器113输出端的周期性信号的振幅减小而造成施密特触发电路117的转态错误等。芯片110对频率偏移、负阻的大小以及施密特触发电路117的输入等皆有个别的设计需求，只要所加入的电阻120不会造成晶体振荡器130的频率偏移过大、负阻的绝对值过小以及施密特触发电路117的转态错误等，便可以作为滤波电路的电阻，其中施密特触发电路117的转态错误是设计电阻120的关键。请参阅图2，其是反相器113所输出的周期性信号的振幅与电阻120的电阻值的关系图。当电阻120的电阻值愈来愈大时，反相器113所输出的周期性信号的振幅会愈来愈小。若周期性信号的振幅太小，将造成施密特触发电路117的转态错误，进而无法输出正确的频率，因此电阻120的电阻值必须依据施密特触发电路117实际的设计做调整。在一个较佳的实施例中，周期性信号的高准位峰值Ｖ_ph及低准位峰值Ｖ_pl与施密特触发电路117的低输入电压阈值VIL及高输入电压阈值VIH的绝对差值必须大于0.6V，也就是说|V_ph-VIH|>0.6以及|V_pl-VIL|>0.6，而当电阻120的电阻值大于1000Ω时，施密特触发电路117发生转态错误的机率大幅提高。所以于此实施例中，在施密特触发电路117的输入限制下，电阻120的电阻值较佳为不超过1000Ω。当电阻值能满足施密特触发电路117的需求后，若上述的频率偏移及负阻的大小亦能维持在设计需求所规定的范围内，则此电阻值可以被用来作为电阻120的电阻值。当电阻值等于1000Ω，低通滤波电路的截止频率约为160MHz，可以滤除来自手机的900MHz以上的高频信号。综上所述，本实用新型的一较佳实施例中，电阻120的电阻值约介于200Ω至1000Ω之间。而电阻120可采用各类可作为电阻的组件，例如：由晶体管构成的电阻、或由高电阻系数的电阻丝所构成的电阻。上述的负阻量测方式，是将晶体振荡器130串联一个可变电阻V_r，并且从芯片110的通用输入/输出接脚（GeneralPurpose Input Output,GPIO）量测频率，先将可变电阻V_r的阻值加大到频率不稳定，然后将可变电阻V_r的阻值减少到使频率刚恢复稳定时的可变电阻V_r的阻值的负数即为负电阻的阻值。

为了补偿因为串接电阻120之后所造成的参考信号的振幅减小，在芯片110内部提供放大器116来将参考信号放大。请参阅图3，在芯片310中，反相器113的输出端透过电容115耦接放大器116，因此周期性信号在输入施密特触发电路117之前可以被放大器116放大，降低施密特触发电路117发生转态错误的可能性。另一方面，若增加放大器116的放大倍率，电阻120的电阻值也可以随之提高，以进一步降低低通滤波电路的截止频率f_c，但仍须确保晶体振荡器130的振荡信号不会被滤除。请注意，由于反相器113的输入端及输出端的信号仅为反相的关系，不影响施密特触发电路117的运作，因此图1中的施密特触发电路117除了可以耦接反相器113的输出端之外，亦可以耦接至反相器113的输入端，如图4的芯片410所示；同理，图3中的施密特触发电路117除了可以透过放大器116及电容115耦接反相器113的输出端之外，亦可以耦接至反相器113的输入端。

芯片110、310及410为一种由集成电路所构成的芯片，在一实施例中，芯片110可为具有影像处理功能的集成电路，例如影像缩放（scaling）功能，而芯片110、电阻120、晶体振荡器130、电容150及160与承载上述电子组件的电路板100共同构成显示装置的控制电路，显示装置可以例如是监视器（monitor）或是电视装置。应用此电路的显示装置便不会再受到高频信号干扰的威胁，使用者毋须担心将手机置放于显示装置附近时造会成显示装置的画面失真、无画面或自动重开机。

在本实用新型的另一个实施例中，高频信号干扰防护电路设计于芯片中。请参阅图5，其是本实用新型的具有高频信号干扰防护的频率产生电路的另一实施例的电路图。芯片510包含静电放电防护电阻111及112、振荡信号输入接脚119a、振荡信号输出接脚119b、反相器113、电阻114及512、电容514、施密特触发电路117以及处理电路118。振荡信号输入接脚119a及振荡信号输出接脚119b连接芯片510外部的振荡电路190，以接收振荡信号，其中反相器113、电阻114及512、电容514以及施密特触发电路117的主要功能在于将振荡电路190所产生的振荡信号转换为频率信号CLK。本在实施例中，电阻512及电容514形成低通滤波电路，目的在于滤除从芯片510外部经由振荡信号输入接脚119a窜入芯片510的高频信号。电阻512的一端耦接反相器113的输出端，另一端为低通滤波电路的输出端，耦接施密特触发电路117的输入端；电容514的一端耦接施密特触发电路117的输入端，也就是低通滤波电路的输出端，另一端耦接至参考电压准位，通常为接地。在选择电阻512的电阻值及电容514的电容值时，目标在于使截止频率小于高频信号的频率，例如高频信号的频率为900MHz以上，电容514的电容值选择2pF，则电阻512的电阻值应大于177Ω。

同样的，在上述的实施例中，低通滤波电路可以耦接至反相器113的输入端，即如图6所示，此时芯片610中的电阻512的一端耦接反相器113的输入端，其余与图5所示的实施例相同。上述两实施例的电阻512可以利用多晶硅电阻（poly resistor）电阻来实作，电容514可以利用金属氧化物半导体电容器（MOS Capacitor）来实作。此外，为了补偿电阻512所造成的信号振幅的降低，图5或图6的实施例中可以在低通滤波电路与施密特触发电路117之间耦接放大器，图5的实施例增加放大器后便如图7的芯片710所示，图6的实施例增加放大器后便如图8的芯片810所示，如此一来可以减低施密特触发电路117可能的转态错误。

除了上述的实施例之外，本实用新型亦可以利用静电放电防护电阻111来产生一个低通滤波电路。请参阅图9，其是本实用新型的具有高频信号干扰防护的频率产生电路的另一实施例的电路图。芯片910包含静电放电防护电阻111及112、振荡信号输入接脚119a、振荡信号输出接脚119b、反相器113、电阻114、电容912、施密特触发电路117以及处理电路118，其中反相器113、电阻114及111、电容912以及施密特触发电路117的主要功能在于将晶体振荡器130所产生的振荡信号转换为频率信号CLK。振荡信号输入接脚119a及振荡信号输出接脚119b连接芯片910外部的振荡电路190，以接收振荡信号。本在实施例中，电容912与静电放电防护电阻111形成低通滤波电路，可以滤除由芯片910外部藉由振荡信号输入接脚119a窜入的高频信号。低通滤波电路的输入端耦接振荡信号输入接脚119a，输出端耦接反相器113的输入端。静电放电防护电阻111的一端耦接振荡信号输入接脚119a，另一端耦接低通滤波电路的输出端；电容912的一端耦接低通滤波电路的输出端，另一端耦接至参考电压准位，通常为接地。

在图9的实施例中，施密特触发电路117的输入端可以耦接至反相器113的输入端，也就是低通滤波器的输出端，即如图10的芯片1010所示。图9及图10中芯片910及1010内部的电阻可以利用多晶硅电阻电阻来实作，电容912可以利用金属氧化物半导体电容器来实作。

在图5至图10的实施例中，芯片内部内建高频信号的干扰防护电路，也就是利用低通滤波的原理来将高频信号滤除，以免影响频率产生电路的运作，进而影响芯片的整体功能。相较于图1、图3及图4的实施例，将高频信号的干扰防护电路设置于芯片中可以减少电路板上的组件使用量，以避免较多的组件及较长的绕线可能造成电路板上电磁干扰的机会增加。

请注意，前揭图标中，组件的形状、尺寸以及比例等仅为示意，是供本技术领域具有通常知识者了解本实用新型之用，非用以限制本实用新型。另外，本技术领域人士可依本实用新型的揭露内容及自身的需求选择性地实施任一实施例的部分或全部技术特征，或者选择性地实施多个实施例的部分或全部技术特征的组合，藉此增加本实用新型实施时的弹性。再者，前揭实施例虽以影像处理芯片为例，然此并非对本实用新型的限制，本技术领域人士可依本实用新型的揭露适当地将本实用新型应用于其它类型的芯片。

虽然本实用新型的实施例如上所述，然而该些实施例并非用来限定本实用新型，本技术领域具有通常知识者可依据本实用新型的明示或隐含的内容对本实用新型的技术特征施以变化，凡此种种变化均可能属于本实用新型所寻求的专利保护范畴，换言之，本实用新型的专利保护范围须视本说明书的申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种显示装置的控制电路，包含：

影像处理芯片，包含第一接脚及第二接脚；

电阻，其一端点耦接该第一接脚；以及

振荡电路，具有第一端点及第二端点，该第一端点耦接该电阻的另一端点，该第二端点耦接该第二接脚，该振荡电路由该第一端点输出振荡信号至该影像处理芯片；

其中，该电阻与该第一接脚的寄生电容形成低通滤波器，以滤除高频噪声。

2.如权利要求1所述的显示装置的控制电路，其特征在于，该影像处理芯片包含：

反相器，其输入端耦接该第一接脚，其输出端耦接该第二接脚；

电阻，其一端耦接该反相器的该输入端，另一端耦接该反相器的该输出端；以及

施密特触发电路，其输入端耦接该反相器的该输入端与该反相器的该输出端的其中之一，其输出端输出频率信号。

3.如权利要求2所述的显示装置的控制电路，其特征在于，该影像处理芯片更包含：

第一静电防护电阻，耦接于该反相器的该输入端及该第一接脚之间；以及

第二静电防护电阻，耦接于该反相器的该输出端及该第二接脚之间。

4.如权利要求2所述的显示装置的控制电路，其特征在于，该影像处理芯片更包含：

放大器，耦接于该施密特触发电路与该反相器之间。

5.如权利要求1所述的显示装置的控制电路，其特征在于，该影像处理芯片为影像缩放芯片。

6.如权利要求1所述的显示装置的控制电路，其特征在于，该电阻的电阻值介于200欧姆与1000欧姆之间。

7.一种信号转换电路，位于芯片的内部，用以将振荡信号转换为频率信号，该芯片包含第一接脚及第二接脚，用以连接芯片外部的振荡电路，以接收振荡信号，该信号转换电路包含：

电阻，其一端点耦接该反相器的该输入端，另一端点耦接该反相器的该输出端；

施密特触发电路，其输入端耦接该反相器的该输入端与该反相器的该输出端的其中之一，以接收该振荡信号，并于其输出端输出该频率信号；以及

低通滤波电路，耦接于该反相器与该施密特触发电路之间，用以滤除自该第一接脚输入的高频噪声。

8.如权利要求7所述的信号转换电路，其特征在于，更包含：

9.如权利要求7所述的信号转换电路，其特征在于，该低通滤波电路包含：

电阻，其一端耦接该反相器的该输入端与该反相器的该输出端的其中之一，另一端耦接该低通滤波电路的输出端；以及

电容，其一端耦接该低通滤波电路的该输出端，另一端耦接参考电压准位。

10.如权利要求9所述的信号转换电路，其特征在于，更包含：

放大器，耦接于该低通滤波器的该输出端与该施密特触发电路的该输入端之间。

11.一种信号转换电路，位于芯片的内部，用以将振荡信号转换为频率信号，该芯片包含第一接脚及第二接脚，用以连接芯片外部的振荡电路，以接收振荡信号，该信号转换电路包含：

低通滤波电路，具有输入端及输出端，其输入端耦接该第一接脚，用以滤除自该第一接脚输入的高频噪声；

反相器，其输入端耦接该低通滤波电路的该输出端，其输出端耦接该第二接脚；

电阻，其一端点耦接该反相器的该输入端，另一端点耦接该反相器的该输出端；以及

施密特触发电路，其输入端耦接该反相器的该输入端与该反相器的该输出端的其中之一，以接收该振荡信号，其输出端输出该频率。

12.如权利要求11所述的信号转换电路，其特征在于，更包含：

静电防护电阻，耦接于该反相器的该输出端及该第二接脚之间。

13.如权利要求11所述的信号转换电路，其特征在于，该低通滤波电路包含：

电阻，其一端耦接该第一接脚，另一端耦接该低通滤波电路的该输出端；以及

电容，其一端耦接该低通滤波电路的该输出端，另一端耦接参考电压准位；

其中，该电阻具有静电防护的功用。