模擬高清視頻接口鉗位保護電路的製作方法

2023-09-23 03:07:20 1

專利名稱：模擬高清視頻接口鉗位保護電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種模擬高清視頻接口鉗位保護電路，主要用於模擬高清視頻接口的信號輸入/輸出信號線防護，包含信號電平過壓防護，與ESD靜電防護兩方面。
背景技術：
目前，高清視頻已經風靡全球，特別是在娛樂視聽和大屏幕顯示行業，高清成了必然的標準，就連監控行業，高畫質化也成為了勢在必行的趨勢。為了支持高清視頻，各種具備高清接口的傳輸設備、切換設備，以及高清視頻的編輯處理設備，都大量的湧現出來。高清視頻接口包含模擬高清視頻接口，和數字高清視頻接口，它們都廣泛應用於各種產品。由於使用數字高清視頻接口，信號傳輸距離有限，或價格昂貴，所以，雖然其圖像質量相對較好，仍然無法取代模擬高清視頻接口，很長一段時間，兩者將並存於市場。甚至於在低端市場，模擬高清視頻接口仍然大行其道，模擬高清視頻接口設備仍然很受青睞。模擬高清視頻接口又主要包含YCbCr/YPWr分量視頻接口，和VGA計算機圖形接口兩種。前者主要用於娛樂視聽。後者主要用在計算領域，同時大屏幕行業也廣泛應用，可以支持更高解析度，更高速的圖形畫面，或視頻圖像。不管使用哪種接口，電平過壓防護，與 ESD靜電防護都是必不可少的保護措施。特別是在大屏幕應用中，多路信號經過長線傳輸後，通過集中設備來切換、處理，在集中點會形成很大的電壓波動。複雜的現場環境，和頻繁的熱插拔操作，也容易在接口處形成浪湧電壓與靜電釋放。這些現象都很可能永久性的損壞設備。完善的保護措施，可以有效的避免這些損害。高清視頻圖像佔用更高的帶寬，信號傳輸速度更快，從標清時代延續下來的過壓及靜電保護電路，常常顯得力不從心，或者會影響信號質量。所以，一些晶片廠商迅速推出了高速信號線的專用靜電防護晶片，以支持新的高清視頻接口。只是這些專用晶片價格都很高，所以，迫切需要一種價格低廉，但是性能滿足高清視頻的高帶寬、高速度的過壓、靜電防護電路。本發明涉及的這種保護電路，全部採用傳統器件，價格低廉，採購方便，而性能又可以和最新的專用靜電防護晶片媲美，性價比很高，很據實用性。市場上，某些設備也有類似電路，但是還不完善，有諸多弊病，而本專利中的這種保護電路，徹底解決了這些問題。

發明內容
本發明的目的是提供一種模擬高清視頻接口鉗位保護電路，提供一種完善的信號過壓，及ESD靜電防護的保護電路，該電路連接於模擬高清視頻接口的信號線上，防止高帶寬的視頻輸入/輸出信號發生過壓、浪湧，以及靜電釋放給接口晶片帶來的永久性損壞；本發明電壓保護範圍可根據需求調節，廣泛適用於各種模擬視頻接口晶片。為了達到上述目的，本發明採用如下技術方案本發明的一種模擬高清視頻接口鉗位保護電路，其中本地正電源6連接快恢復二極體Dl的陽極，快恢復二極體Dl的陰極連接瞬變二極體D2的陰極，瞬變二極體D2的陽極接參考地8，瞬變二極體D2上並聯瓷片電容Cl，在快恢復二極體Dl的陰極與瞬變二極體 D2的陰極連接處形成高鉗位電壓參考點4 ；本地負電源7連接快恢復二極體D4的陰極，快恢復二極體D4的陽極連接瞬變二極體D3的陽極，瞬變二極體D3的陰極接參考地8，瞬變二極體D3上並聯瓷片電容C2，在快恢復二極體D4的陽極與瞬變二極體D3的陽極的連接處形成低鉗位電壓參考點5 ；視頻信號線連接二極體對的公共端，二極體對的陽極連接低鉗位電壓參考點5，二極體對的陰極連接高鉗位電壓參考點4。其中，所述視頻信號線包括視頻信號分量RED/ftVCr、視頻信號分量GREEN/Y、視頻信號分量BLUE/Pb/Cb。其中，所述二極體對由兩個二極體組成，其中，所述二極體對的公共端是該兩個二極體的陽極與陰極的連接處。由於採取了以上技術方案，本發明的優點在於本發明能用於模擬高清視頻接口的信號輸入/輸出信號線防護，包含信號電平過壓防護，與ESD靜電防護兩方面；本發明能防止高帶寬的視頻輸入/輸出信號發生過壓、浪湧，以及靜電釋放給接口晶片帶來的永久性損壞；本發明的電壓保護範圍可根據需求調節， 廣泛適用於各種模擬視頻接口晶片。


圖1為本發明的結構示意圖。圖中1.視頻信號分量RED/ft7Cr，2.視頻信號分量GREEN/Y，3.視頻信號分量 BLUE/Pb/Cb, 4.高鉗位電壓參考點，5.低鉗位電壓參考點，6.本地正電源，7.本地負電源， 8.參考地，Dl、D4.快恢復二極體，D2、D3.瞬變二極體，D5、D6、D7.快恢復二極體對，Cl、 C2.瓷片電容。
具體實施例方式以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。本發明使用普通的小功率瞬變二極體，配合快恢復二極體與瓷片電容，生成鉗位電壓，確定信號電平的最高和最低值。參考視頻信號標準中所規定的視頻信號波形參數，可以確定，視頻信號電壓範圍一般在0至IV之間。但是，考慮到很多應用中，特別是大屏幕行業中常用到的一些視頻傳輸、切換設備，都採用了交流耦合，或人為的增加一個偏置電壓， 再或者視頻傳輸線纜太長，視頻信號的直流電平波動或漂移了，導致視頻信號的電壓範圍可能擴展到-5V至5V。所以，一般情況下，這兒需要兩組器件，生成兩個鉗位電壓，一個5V， 一個-5V。參見圖1，本發明的一種模擬高清視頻接口鉗位保護電路，由視頻信號分量RED/ Pr/Crl、視頻信號分量GREEN/Y2、視頻信號分量BLUE/Pb/Cb3、高鉗位電壓參考點4、低鉗位電壓參考點5、本地正電源6、本地負電源7、參考地8、快恢復二極體D1、D4、瞬變二極體D2、 D3、快恢復二極體對D5、D6、D7、瓷片電容Cl、C2組成。本地正電源6連接快恢復二極體Dl的陽極，快恢復二極體Dl的陰極連接瞬變二極體D2的陰極，瞬變二極體D2的陽極接參考地8。瞬變二極體D2上並聯瓷片電容Cl。這樣就生成了高鉗位電壓參考點4。高鉗位電壓參考點4的初始電壓由本地正電源6確定，最高不會超過瞬變二極體D2的擊穿電壓。本地負電源7連接快恢復二極體D4的陰極，快恢復二極體D4的陽極連接瞬變二極體D3的陽極，瞬變二極體D3的陰極接參考地8。瞬變二極體D3上並聯瓷片電容C2。這樣就生成了低鉗位電壓參考點5。低鉗位電壓參考點5的初始電壓由本地負電源7確定，其絕對值最高不會超過瞬變二極體D3的擊穿電壓。三組視頻信號線1、2、3連接三組快恢復二極體對D5、D6、D7的公共端，三組快恢復二極體對D5、D6、D7的陽極連接低鉗位電壓參考點5，三組快恢復二極體對D5、D6、D7的陰極連接高鉗位電壓參考點4。模擬高清視頻信號一般都包含三個分量信號，比如，YCbCr包含Y2、Cb3和Crl， YPbPr 包含 Y2、Pb3 和 Prl，VGA 包含 RED1、GREEN2 和 BLUE3。信號分量 RED/Pr/Crl 連接快恢復二極體對D5的公共端，快恢復二極體對D5的獨立陰極連接高鉗位電壓參考點4，快恢復二極體對D5的獨立陽極連接低鉗位電壓參考點5。信號分量GREEN/Y2連接快恢復二極體對D6的公共端，快恢復二極體對D6的獨立陰極連接高鉗位電壓參考點4，快恢復二極體對D6的獨立陽極連接低鉗位電壓參考點5。信號分量BLUE/Pb/Cb3連接快恢復二極體對 D7的公共端，快恢復二極體對D7的獨立陰極連接高鉗位電壓參考點4，快恢復二極體對D7 的獨立陽極連接低鉗位電壓參考點5。當視頻信號電壓太高，超過高鉗位電壓參考點4的電壓，快恢復二極體對D5、D6、 D7中，連接公共端到獨立陰極的二極體導通，過高的電壓得以洩放，視頻信號的電壓最終被限定在高鉗位電壓之下。當視頻信號電壓過低，超過低鉗位電壓參考點5的電壓，快恢復二極體對D5、D6、 D7中，連接公共端到獨立陽極的二極體導通，過低的電壓得以補充，視頻信號的電壓最終被限定在低鉗位電壓之上。顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非是對本發明的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬於本發明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之列。
權利要求
1.一種模擬高清視頻接口鉗位保護電路，其特徵在於本地正電源(6)連接快恢復二極體(Dl)的陽極，快恢復二極體(Dl)的陰極連接瞬變二極體(擬)的陰極，瞬變二極體 (D2)的陽極接參考地(8)，瞬變二極體(D2)上並聯瓷片電容(Cl)，在快恢復二極體(Dl) 的陰極與瞬變二極體(擬)的陰極連接處形成高鉗位電壓參考點；本地負電源(7)連接快恢復二極體(D4)的陰極，快恢復二極體(D4)的陽極連接瞬變二極體(D!3)的陽極，瞬變二極體(D!3)的陰極接參考地(8)，瞬變二極體(D!3)上並聯瓷片電容(C2)，在快恢復二極體 (D4)的陽極與瞬變二極體(D!3)的陽極的連接處形成低鉗位電壓參考點(5)；視頻信號線連接二極體對的公共端，二極體對的陽極連接低鉗位電壓參考點(5)，二極體對的陰極連接高鉗位電壓參考點G)。
2.根據權利要求1所述的一種模擬高清視頻接口鉗位保護電路，其特徵在於所述視頻信號線包括視頻信號分量RED/ftVCr、視頻信號分量GREEN/Y、視頻信號分量BLUE/Pb/ Cb。
3.根據權利要求1所述的一種模擬高清視頻接口鉗位保護電路，其特徵在於所述二極體對由兩個二極體組成，其中，所述二極體對的公共端是該兩個二極體的陽極與陰極的連接處。
全文摘要
本發明涉及一種模擬高清視頻接口鉗位保護電路，其中本地正電源6連接快恢復二極體D1的陽極，快恢復二極體D1的陰極連接瞬變二極體D2的陰極，瞬變二極體D2的陽極接參考地8，瞬變二極體D2上並聯瓷片電容C1，形成高鉗位電壓參考點4；本地負電源7連接快恢復二極體D4的陰極，快恢復二極體D4的陽極連接瞬變二極體D3的陽極，瞬變二極體D3的陰極接參考地8，瞬變二極體D3上並聯瓷片電容C2，形成低鉗位電壓參考點；視頻信號線連接二極體對的公共端，二極體對的陽極連接低鉗位電壓參考點，二極體對的陰極連接高鉗位電壓參考點。本發明能用於模擬高清視頻接口的信號輸入/輸出信號線防護。
文檔編號H04N5/765GK102340645SQ20111021891
公開日2012年2月1日 申請日期2011年8月1日 優先權日2011年8月1日
發明者陸遠 申請人:北京彩訊科技股份有限公司, 陸遠