TW320791B - - Google Patents

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A7 B7 82Q791 五、發明説明（j ) 發明背景 (1) 發明領域 本發明係有關於用於檢測輸出負載的裝置。尤其是， 本發明有關於當數位類比轉換器的輸出負載變動至另一値 時，用於檢測的裝置。 (2) 習知技術說明： 數位類比轉換器一般用於處理電流信號。基本上，存 在兩種類型的輸出負載連結至此一數位類比轉換器，其爲 75Ω及37.5Ω之負載。一般37.5Ω的輸出負載係由於當監 視或量測裝置與數位類比轉換器並連時，結合平行.阻抗的 結果。一般，當數位類比轉換器的輸出端直接連結監視 器，而不經中間處理時，可達到37.5Ω的輸出負載。當如 低通濾波器（LPF)操作的類比緩衝，操作在數位類比轉換 器的輸出端與監視器間執行時，則輸出負載爲75Ω。 •在視頻應用中的數位類比轉換器必須輸出適應的電 流，因此對兩輸出負載中的任一負載，可達成約lVp-p(其 中P-P表峰對峰値）的輸出電壓範圍。 圖1爲現有的數位類比轉換系統。如圖1所示，現有的 數位類比轉換系統包含一數位類比轉換器DAC，此DAC接 收數位信號作爲輸入信號。參考電壓產生裝置用於產生固 定電壓。配置一具可反相及不可反相端的比較器CP以接收 |„--------餐------ΐτ------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中失標準扃員工消費合作杜印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 A7 _B7___ 五、發明説明（7 ) 在不可反相輸入端的參考電壓。配置具汲極端’閘極端及 源極端的電晶體Q2以接收在閘極端的比較器之輸出信號。 電粗R的一端連結電晶體Q2的源極端及比較器的可反相 端。電阻r的另一端接地。配置電晶體Q1以在源極端接收 供應電壓VDD »電晶體Q1的閘極端及汲極端共同連結電晶 體Q2的汲極端。 基本上數位類比轉換器接收數位信號，轉換數位信號 成類.比信號，且輸出類比信號。當執行此實施例中，基於 本質電路電阻，在電晶體Q1處存在一固定之電流，且從參 考電壓產生電路中產生電壓。數位類比轉換器輸出一電 流，此電流與Q1中的固定電流成正比。在電晶體Q1中的 電流爲從數位類比轉換器的輸出信號所追蹤，因此結合電 路形成電流鏡。由電晶體Q1的大小決定數位類比轉·換器的 輸出電流範圍。 但是，因爲現在的數位類比轉換器之輸出負載基本上 至少具有兩種輸出信號，且負載變動。爲了維持固定輸出 電壓範圍，數位類比轉換器的輸出電流範圍亦跟著變動。 傳統上，基於兩輸出負載，75Ω及37.5Ω，中的一負 載，視頻數位類比轉換器固定參考電流。因此，如果數位 類比轉換系統的輸出負載變動，參考電流（經電晶體Q1)及 負載電流必須跟著變動，所以Q1乃至於整個系統必須重新 設計。 發明槪述 __ 4___ 本紙狀^適用中國CNS)八4祕（21〇χ^^、釐 1 I.--------^------ΐτ------.^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 3^0791 A7 B7 五、發明説明（）） 本發明的目的係提供一數位類比轉換系統，其適於改 變系統輸出負載。 本發明的另一目的係維持數位類比轉換系統的固定輸 出電壓，而與變動的輸出負載無關。 本發明的另一目的係提供一數位類比轉換系統，此系 統不需再設計(一般變動輸出負載時需再設計）。 可經由配置以檢測輸出負載的數位類比轉換系統而達 成本發明上述及其他的目的。該系統包含數位類比轉換裝 置及負載變動感測裝置。配置此裝置以感測基於數位類比 轉換裝置的輸出信號感測負載變動。而且包含一負載電流 變動裝置，配置此裝置以基於負載變動感測裝置的輸出電 壓維持數位類比轉換裝置之輸出電壓爲固定値。 圖式簡述 圖1爲現有數位類比轉換系統之示意圖；以及 圖2爲本發明實施例之數位類比轉換系統的示意圖， 包含用於檢測輸出負載的裝置。 較佳實施例之詳細說明： 如圖2所示，.用於檢測本發明較佳實施例之輸出負載 之裝置包含一數位類比轉換裝置10，用於在接收數位信號 後將數位信號轉換成類比信號。亦包含一負載變動感測裝 置20，用於在接收數位類比轉換裝置10的輸出信號之後感 1=--------1------ΐτ------線’ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標準局負工消费合作社印装 A7 _ _B7 __ 五、發明説明（4 ) 測負載變動。而包含一負載電流變動裝置3〇，用於在接收 邏輯準位變動感測裝置20的輸出信號之後，維持固定的電 流。 數位類比轉換裝置1〇包含多工器MUX21，用於在第一 端"1”處接收數位信號，在第二端處接收一高邏輯準位 信號，且在第三端”SEL”接收一控制信號。而且包含一用 於接收多工器MUX21之數位輸出信號的數位類比轉換器 DAC22 » DAC22亦提供一DC信號予在DC指示端的負載電 流變動裝置30。 負載變動感測裝置20包含一比較器CP11，用於在不可 反相端接收數位類比轉換器DAC22的輸出電壓，且在可反 相端接收參考電壓Vref。亦包含一第一D型正反器D12，用 於在第一輸入端D接收一控制信號，且在第二輸入端CK接 收時脈信號。配置第二D型正反器D13以將正反器的輸出 端連結第一D型正反器D12的輸出端。D型正反器D13的輸 入端與比較器CP11的輸出端連結，且D13的汲極輸入端RS 連結控制信號源（圖中無示）。 負載電流變動裝置30包含一參考電壓產生器Vref36及 一比較器CP37，用於在不可反相端接收參考電壓產生器 Vref36的輸出電壓Vref。配置電晶體Q38以接收閘極端之比 較器CP37的輸出電壓。輸出電壓送至Q38源極端之比較器 CP37的可反相端。電阻R39連結於電晶體Q38的源極端及 接地端之間。 配置電晶體Q31以在此電晶體的源極端接收的供應電 6 本紙張尺度適用中國ϋ揉準（CNS ) 2丨0X297公ίΠ "" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 S2Q721 at B7 五、發明説明（5) 壓VDD，且此電晶體的汲極端與電晶體Q38的電晶體連結。 配置電晶體Q32以在其源極端接收供應電壓VDD ’且在其蘭 極端與D型正反器的Q端相連結。Q32的汲極端連結電晶體 Q31的閘極端。反相器INV35之輸入端連結電晶體Q32之閘 極端。電晶體Q33的閘極端連結反相器INV35的輸出端’ 且其源極端與電晶體Q31的閘極端相連結。電晶體Q34之 源極端接收供應電壓VDD，且其閘極端與電晶體Q33的汲極 端相連結。電晶體Q34—般連結閘極端及汲極端，且其汲 極端與電晶體Q38的汲極端相連結。 數位類比轉換器DAC22輸出電流’此電流之値爲電晶 體Q31，Q34的特定主動電阻狀態所決定。相對於輸出負 載的DAC22之輸出電流範圍可經由控制電晶體Q31，Q34的 特定主動電阻狀態所控制。此爲眞實之情況·，係因 DAC22，輸出負載，電晶體Q3卜 Q32，Q33，Q34，Q38， 反相器INV35及電阻R39動作有如的電流鏡電路。負載電流 變動裝置30的主動電阻狀態可隨某一數位類比轉換器的選 擇動作及其他數位類比轉換器的附屬不動作變動。經由視 需要將電流負載變動電路30中的某一數位類比轉換器動作 或不動作，可變動電流鏡的特性而適應輸出負載中兩種不 同的値。結果，一電壓（峰値對峰値）之所需要（在數位視頻 電路)可加以維持，而與輸出負載的變動無關。 在正常操作狀態期間，至多工器MUX21及d型正反器 D12的控制信號位在高邏輯準位。當此狀態發生時，由 DAC22執行數位類比轉換。在正常操作狀態下，最好固定 本紙涞尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210x 297公釐） I .^衣-- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央樣率局貝工消費合作社印製 B7 五、發明説明（L ) 參考電壓Vref爲1.235電壓。當至Dl3的RS端的控制信號位 在高邏輯準位時，正反器D13的輸出信號固定在相對於比 較器CP11的輸出信號爲低邏輯準位而使得電晶體Q32打 開，且電晶體Q31及Q33關掉。結果，當輸出負載爲37.5Ω 時，DAC22輸出IV的電壓予電晶體Q34。 而且，當控制信號位在高邏輯準位時，比較器CP11比 較DAC輸出與參考電壓Vref。由於OAC輸出電壓中的相對 差，當輸出負載爲37·5Ω時’比較CPU輸出低邏輯準位信 號，且當輸出負載爲7〇Ω時’輸出高邏輯準位信號。但 是，由於控制信號位在高邏輯準位，所以正反器D13的輸 出仍在低邏輯準位。 如果高邏輯準位的控制信號變動成低邏輯準位之信 號，對應輸出負載電壓之比較器輸出鎖存在正反器D13的 D輸入中。當輸出負載爲37.5Ω時’正反器D13的輸出信號 在低邏輯準位，使得電晶體Q32打開，且電晶體Q31及 Q333關掉。DAC22輸出IV的電壓予電晶體Q34。 比照上，當輸出負載爲750時，正反器D13的輸出信 號位在高邏輯準位，而使電晶體Q32關掉’而電晶體Q31 及Q33打開。結果，DAC22輸出IV的電壓予電晶體Q31及 Q34。 依據上述操作，在電阻^·39中的固定電流隨著輸出負 載中電流的變動處理跟著產生正比性的變動。在R39中的 電流變動爲輸出負載中電流變動之半的電流鏡。經由改變 參考電流源的電晶體大小（沿反相器INV34之電晶體Q31至 8__ 本紙浪尺度逋用中國國家操準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I ---„--------^------1T------^ f (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（Ί ) Q34)，所以可控制負載電流。此允許維持一電壓（峰對峰 値)的固定電壓。 如上所述，經由使用一比較器及一爲內及外控制信 號，或一重置信號而控制的正反器，本發明可用於檢測輸 出負載的邏輯準位。基於檢測的輸出負載，本發明控制至 一電流鏡之電晶體的閘極端偏壓功率。結果，在輸出負載 側產生IVp-p的固定電壓。 本發明的上述效應可廣泛地使用在數位信號處理，且 用於主動控制至少兩類輸出負載的輸出裝置中。雖然上文 中已經由例證說明本發明的多種配置，但是此類配置並非 用於限制本發明。例如，同一負載檢測及電流控制系統可 用於視頻信號處理的其他應用。所以，本發明包含在下列 申請專利範圍內的所有配置，更改，變動，組合，_對等配 置或說明。 I---------^.------IT------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 3^0781 夂、申請專利範圍 1·—種數位類比轉換系統’配置此系統以檢測輸出負 載，此系統包含： 數位類比轉換機構，用於轉換一數位信號成爲類比信 號； .負載變動感測機構，基於數位類比轉換機構的輸出信 號，感測一負載之變動，以及 負載電流變動機構，用於維持來自該數位類比轉換機 構之固定輸出電壓。 2. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該數位類比轉換 機構包含： 一多工器，配置此多工器以接收控制信號且選擇數位 輸入信號；以及 一數位類比轉換器，配置此轉換器以對一輸入.負載產 生固定電壓。 3. 如申請專利範圍第2項之系統’其中該負載變動感測 機構包含z 一比較器，其具有非反相端，反相端及輸出端，在非 反相端連結以接收該數位類比轉換器的輸出信號，及在該 反相端接收一參考電壓； 一第一D型正反器，具輸入端，輸出端及時脈端，且 在輸入端連結以接收該控制信號，此信號爲在該時脈端的 時脈信號；以及 一第二D型正反器，具輸入端，輸出端，重置端，及 時脈端’且在該第一D型正反器的輸出端連結該第二D型 1 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（2丨〇 X 297公釐〉 --------一裝-----—ΪΤ-----i 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消f合作社印裝 六、申請專利範圍 正反器的時脈端，該第二D型正反器的輸入端連結該比較 器的輸出端，且在該重置端接收該控制信號。 4. 如申請專利範圍第3項之系統，其中該負載電流變動 機構包含： 一負載電流變動電路，配置此電路以接收來自該第二 D型正反器之輸出端的信號，該負載電流變動電路具第一 部位，當第一型輸出負載爲該負載電流變動感測機構所檢 測到時，此第一部位動作，且具第二部位，當負載變動感 測機構檢測到第二型輸出負載時，則此第二部位動作。 5. 如申請專利範園第4項之系統，其中該負載電流變動 機構，該數位類比轉換器及該輸出負載包含一電流鏡。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 2 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) ΑΊ規格（210 X 297公釐）