電視機視頻輸出電路的製作方法

2023-06-10 12:48:01 1

專利名稱：電視機視頻輸出電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及電視機應用技術領域，尤其涉及電視機視頻輸出電路。
背景技術：
視頻輸出是目前電視機最基本的功能之一，其作用是將電視機所接收到的射頻 信號或者視頻信號通過輸出端子輸出給其它顯示設備，例如其它電視機，其輸出的信號為 視頻信號，也就是複合電視信號。在電視電路應用中，通常要求視頻輸出的信號幅度為 +IV士0. 2V(已接後級負載時負載上的電壓)，而大部分電視機編碼器的輸出幅度較小，無 法滿足這個要求，因此電視機上會加上一個視頻輸出電路，對視頻信號進行2 (N)倍放大， 使輸出的視頻信號幅度滿足使用要求。參考圖1，為現有的一種電視機視頻輸出電路，其包括電晶體NPN型電晶體Ql、PNP 型電晶體Q2和Q3、電容Cl C3以及電阻Rl R9，其中，NPN型電晶體Ql和PNP型電晶體 Q3配合電阻R3 R9組成共發射極放大電路，PNP型電晶體Q2接成一個共集電極放大器， 與電阻R2組成射極跟隨電路，兩電容C2和C3分別用於在視頻輸入/輸出的端VIDIO IN/ VIDIO OUT對視頻信號進行直流隔離，電容Cl接地濾紋波。圖2是圖1的簡化電路圖，其中電阻RiQ2是射極跟隨電路的輸入電阻，由於其阻 值較大(幾十Kohm)，遠大於電阻R4、R5及R7之和，在計算時可以忽略不計。由圖2可以 看出，現有的電視機視頻輸出電路其實是一個電壓串聯負反饋放大電路，電晶體Ql和Q3構 成基本放大器，放大器的輸出Vo通過電阻R5反饋回電晶體的發射極Vle，電阻R5斷開時， 反饋網絡開環，當電阻R5連上時，反饋網絡閉環，Vo通過電阻R5給電晶體的發射極Vle增 加了一個電壓，使Vle增大，從而使電晶體Ql這一級放大電路的增益下降。而負反饋放大 器的增益Af滿足Af == A/(1+Akf)，其中A為基本放大器的增益，kf為反饋網絡的反饋 增益(反饋係數)，其中kf = xf/xo。在圖2的電路中xf = Vo*R4/(R4+Rx)且Xo = VoJjf 以可以得出反饋係數kf = R7/(R7+R5)。在Af = A/(1+Akf)中，如果Akf遠大於1 (工程上 一般滿足Akf大於10)，則該表達式可以簡化為Af = Ι/kf，將kf = R7/(R7+R)5代入，可以 得到該放大電路增益Af = 1+R5/R7。因此，如果要得到兩倍放大，則選R5 = R7 ；如果要得 到4倍放大，則選R5 = 3R7，以此類推。 但是現有的電視機視頻輸出電路也具有使用缺陷，其射極跟隨電路採用的是無源 負載，需要使用大量的發射極電流才能驅動重負載，而在無信號時就發生了大量電流流動 的電晶體和發射極電阻上無用的功率損耗，電晶體的壽命也會受此影響，而且，其輸入/輸 出端必須有隔直電容C2或C3進行隔離，且是體積比較大的220uf的電解電容，這樣既佔用 了電路板較大的面積，同時也不利於整個電視機的散熱，跟如今電路板迷你小型化，電視機 超薄的流行趨勢相悖，因此，有必要提供一種新的視頻輸出電路，既能滿足帶動重負載能力 的問題，同時省去輸出端的電容，減小電路的功耗、散熱以及佔PCB板的面積。

發明內容
本發明的目的在於提供一種電視機視頻輸出電路，能夠提供較高的帶負載能力，同時克服現有技術方案在功耗、散熱、佔用PCB板方面上的缺陷。本發明的技術方案如下一種電視機視頻輸出電路，包括一隔直流電路、一放大電路及一射極跟隨電路，所 述視頻輸出電路還包括一作為所述射極跟隨電路的有源負載的恆流源電路，電視機的視頻 信號通過隔直流電路後被放大電路放大，再通過射極跟隨電路輸出。所述電視機視頻輸出電路，其中，所述隔直流電路包括一電容。所述電視機視頻輸出電路，其中，所述放大電路為一共發射極放大電路，包括第一 和第二電晶體和第一至第六電阻，所述第一電晶體的基極連接所述隔直流電路以獲取電視 機的視頻信號，其基極還通過第一電阻接一電源並通過第二電阻接地，集電極通過第三電 阻接電源，發射極通過第四電阻接地，所述第二電晶體的基極連接所述第一電晶體的集電 極，發射極通過第五電阻接電源，集電極通過第六電阻連接所述第一電晶體的發射極。所述電視機視頻輸出電路，其中，所述射極跟隨電路包括一第三電晶體，其基極通 過一第七電阻連接所述放大電路中第二電晶體的集電極，集電極連接電源，發射極通過一 第八電阻連接至視頻信號的輸出端以輸出放大後的視頻信號。所述電視機視頻輸出電路，其中，恆流源電路包括第四電晶體、第九電阻以及第一 和第二偏置電阻，所述第一和第二偏置電阻串聯於所述電源與地之間，所述第四電晶體的 基極連接於所述第一和第二偏置電阻之間，集電極連接所述射極跟隨電路中電晶體的發射 極，發射極通過所屬第九電阻接地。所述電視機視頻輸出電路，其中，所述第四電晶體的基極電壓為IV。所述電視機視頻輸出電路，其中，所述電源為5V直流電源，所述第一和第二偏置 電阻的阻值分別為8Kohm和3Kohm。所述電視機視頻輸出電路，其中，所述第一、第三和第四電晶體為NPN型電晶體， 第二電晶體為PNP型電晶體。上述電視機視頻輸出電路去相較現有技術在輸出端去除了電解電容，同時加入了 一個恆流源電路作為射極跟隨電路的有源負載，不但提高了視頻輸出電路的帶負載能力， 同時在能耗、散熱及佔電路板空間方面也較現有技術有明顯改善。


圖1為現有電視機視頻輸出電路的電路圖；圖2為圖1的簡化電路圖；圖3為本發明電視機視頻輸出電路較佳實施方式的電路圖。
具體實施例方式以下將結合附圖，對本發明的具體實施方式
加以詳細說明。本發明提供了一種電視機視頻輸出電路，包括一隔直流電路、一放大電路、一射極 跟隨電路及一作為所述射極跟隨電路的有源負載的恆流源電路，電視機的視頻信號通過隔 直流電路後被放大電路放大，再通過射極跟隨電路輸出，恆流源電路可以提高所述電視機視頻輸出電路的帶負載能力。

參考圖3為本發明電視機視頻輸出電路較佳實施方式的電路圖，所述電視機視頻 輸出電路包括電晶體Q21 Q24、電阻R21 R29、電容C21和C22以及偏置電阻Ra和Rb。 所述隔直流電路包括電容C21，用於對輸入端VIDIO IN的視頻信號進行直流隔離。所述電 容C22連接於5V電源與地之間用於濾紋波。所述放大電路為一共發射極放大電路，包括電晶體Q21和電晶體Q22，所述電晶體 Q21為NPN型電晶體，其基極連接所述電容C21以獲取電視機的視頻信號，其基極還通過電 阻R21接所述5V電源並通過電阻R22接地，發射極通過電阻R24接地，集電極通過電阻R23 接5V電源；所述電晶體Q22為PNP型電晶體，其基極連接所述電晶體Q21的集電極，發射極 通過電阻R25接5V電源，集電極通過電阻R26連接所述電晶體Q21的發射極。所述射極跟隨電路包括電晶體Q23，電晶體Q23為NPN型電晶體，其基極通過電阻 R27連接所述電晶體Q22的集電極，集電極連接5V電源，發射極通過電阻R28連接至視頻信 號的輸出端VIDIO OUT，用於輸出放大後的視頻信號。所述恆流源電路包括電晶體Q24及偏置電阻Ra和Rb，所述偏置電阻Ra和Rb串聯 於所述5V電源與地之間，所述電晶體Q24為NPN型電晶體，其基極連接於所述偏置電阻Ra 和Rb之間，集電極連接所述電晶體Q23的發射極，發射極通過電阻R29接地。本發明視頻輸出電路較佳實施方式中的視頻放大以及反饋部分電路及其原理與現 有技術相同，只需改變電阻R24和R26的阻值即可調節視頻信號的放大倍數，在此不再贅述。本發明視頻輸出電路較佳實施方式與現有技術的區別在於作為視頻信號輸出端 的射極跟隨電路的發射極負載由電阻變成了恆流源電路，其中，電晶體Q24的基極電壓Vbe 為=Vbe = 5XRb/(Ra+Rb)，因此其允許最大的負載電流Imax為=Imax = (Vbe-0. 6)/R29。 在實際應用中，加在電晶體Q24發射極電阻R29上的電位不能太大(發射極可變動範圍太 窄)也不能太小(溫度變化會引起Q24的基極電壓Vbe的變化，電流設定值會發生很大變 化)，一般選IV左右，在本發明的較佳實施方式中，電阻Ra的阻值取8Kohm，電阻Rb的阻值 取 3Kohm。在本發明的較佳實施方式中，電晶體Q22發射極的負載是電晶體Q24與偏置電阻 Ra和Rb組成的恆流源，因此在整體電路負載變重的情況下，即使在輸出端VIDIO OUT吸進 大量電流(在電源的設定值下)，也不會出現輸出波形負側被削去(白場音信號電平較高比 較容易發生地步切削)的情況，用恆流源代替發射極電阻，即使出現振幅變化，發射極電阻 值也能保持一致，所以就能吸入大到恆流源電路設定的最大負載電流，因此可以用來驅動 負載比較重(阻抗小的負載)的視頻輸出電路。雖然在現有技術的電路中使用較大的發射 極電流也能驅動重負載，但相反，在無信號時就發生了大量電流流動的電晶體和發射極電 阻上無用的功率損耗，電晶體的壽命也會受此影響，而本發明較佳實施方式中使用恆流電 路作為射極跟隨電路的有源負載，可以使恆流電路的設定電流滿刻度的使用，電路效率較 尚ο綜上所述，本發明電視機視頻輸出電路雖然相較現有技術多了兩個電阻和一個晶 體管，但他們都是貼片的元器件，較之現有技術中視頻輸出端處體積龐大的電解電容，無論 是從成本、散熱、功耗以及佔PCB板的面積等方面來說都有很大的改善，同時這兩個電阻和 一個電晶體組成的恆流源電路也有效的提高了視頻輸出電路的帶負載能力，提高了電視機的視頻輸出性能。 應當理解的是 ，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種電視機視頻輸出電路，包括一隔直流電路、一放大電路及一射極跟隨電路，其特 徵在於所述視頻輸出電路還包括一作為所述射極跟隨電路的有源負載的恆流源電路，電 視機的視頻信號通過隔直流電路後被放大電路放大，再通過射極跟隨電路輸出。
2.根據權利要求1所述的電視機視頻輸出電路，其特徵在於所述隔直流電路包括一 電容。
3.根據權利要求2所述的電視機視頻輸出電路，其特徵在於所述放大電路為一共發 射極放大電路，包括第一和第二電晶體和第一至第六電阻，所述第一電晶體的基極連接所 述電容以獲取電視機的視頻信號，其基極還通過第一電阻接一電源並通過第二電阻接地， 集電極通過第三電阻接電源，發射極通過第四電阻接地，所述第二電晶體的基極連接所述 第一電晶體的集電極，發射極通過第五電阻接電源，集電極通過第六電阻連接所述第一晶 體管的發射極。
4.根據權利要求3所述的電視機視頻輸出電路，其特徵在於所述射極跟隨電路包括 一第三電晶體，其基極通過一第七電阻連接所述放大電路中第二電晶體的集電極，集電極 連接電源，發射極通過一第八電阻連接至視頻信號的輸出端以輸出放大後的視頻信號。
5.根據權利要求4所述的電視機視頻輸出電路，其特徵在於恆流源電路包括第四晶 體管、第九電阻以及第一和第二偏置電阻，所述第一和第二偏置電阻串聯於所述電源與地 之間，所述第四電晶體的基極連接於所述第一和第二偏置電阻之間，集電極連接所述射極 跟隨電路中電晶體的發射極，發射極通過所屬第九電阻接地。
6.根據權利要求5所述的電視機視頻輸出電路，其特徵在於所述第四電晶體的基極 電壓為IV。
7.根據權利要求6所述的電視機視頻輸出電路，其特徵在於所述電源為5V直流電 源，所述第一和第二偏置電阻的阻值分別為SKohm和3Kohm。
8.根據權利要求5所述的電視機視頻輸出電路，其特徵在於所述第一、第三和第四晶 體管為NPN型電晶體，第二電晶體為PNP型電晶體。
全文摘要
一種電視機視頻輸出電路，包括一隔直流電路、一放大電路及一射極跟隨電路，所述視頻輸出電路還包括一作為所述射極跟隨電路的有源負載的恆流源電路，電視機的視頻信號通過隔直流電路後被放大電路放大，再通過射極跟隨電路輸出。上述電視機視頻輸出電路去相較現有技術在輸出端去除了電解電容，同時加入了一個恆流源電路作為射極跟隨電路的有源負載，不但提高了視頻輸出電路的帶負載能力，同時在能耗、散熱及佔電路板空間方面也較現有技術有明顯改善。
文檔編號H04N5/44GK102045516SQ20091011066
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月16日 優先權日2009年10月16日
發明者楊超 申請人:深圳Tcl新技術有限公司