一種低功耗大輸入信號範圍的視頻鉗位電路的製作方法

2023-06-11 04:36:21

專利名稱：一種低功耗大輸入信號範圍的視頻鉗位電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種視頻鉗位電路，尤其涉及一種地功耗大輸入信號的視頻鉗位帶 電路。
背景技術：
模擬電視信號是由相位和幅度信息組成的複合信號，其依據直流值傳遞圖像結 構信息。在視頻傳輸信號時，直流參考值可能會丟失，因此有必要重新建立參考值，需 要視頻鉗位電路。一般來說，有兩種類別的視頻鉗位電路。其中之一是鉗位電路在每行 線預定義的周期中激活，但其需要一個時序信號或產生時序電路。另一種則是自動鉗位 電路，它由帶有控制環路的比較器組成，不需時序信號，但該這類電路對外部參數變化 很敏感，穩定性難設計。如圖1所示的電路中，電路也是鉗位電路，其中由跨導放大器NMOS2管和 NMOS3管組成連接濾波器，跨導放大器還連接其他電晶體，但電路只能輸入較小的範圍 且電流持續有限。跨導放大器的參考電壓不能接到地。

發明內容
鑑於上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提出一種低功耗大輸入信號的 視頻鉗位電路，電路通過PMOS輸入對管能讓參考電壓接於地，同時通過電流鏡放大器 對負載快速充電。本發明的目的，將通過以下技術方案得以實現一種低功耗大輸入信號範圍的 視頻鉗位電路，包括PMOSl和PMOS2對管組成的跨導放大器，PMOS3管和PMOS4管 組成的電流鏡放大器，其特徵在於所述PMOSl的柵極連接參考電壓器(Vref)，所述參 考電壓器連接地，所述PMOSl的漏極連接NMOS3管的源極，同時NMOS3管的漏極連 接PMOS4的漏極。進一步，其中所述跨導放大器的連接NMOSl管的漏極，所述NMOSl管的柵 極連接NMOS2管的柵極，同時NMOS2管的柵極連接NMOS2管的漏極，所述NMOS2 管的漏極連接PMOS2管的漏極，同時PMOS2管的柵極連接電阻的一端，所述電阻的另 一端連接電容同時電容連接地，所述電阻、電容的公共端點引出導線為輸出(Vout)，所 述PM0S3的漏極連接NM0S4的漏極，同時兩漏極之間引出導線為輸出(Vout)，所述 NMOSl管，NM0S2管，NM0S4管的源極都連接地，所述PMOSl管和PM0S2管的源 極連接橫流源同時恆流源連接VDD。再進一步，其中所述輸出端連接一個大電容，所述電容連接輸入埠。更進一步，其中所述兩個輸出(Vout)為同等位點。本發明鉗位電路應用於視頻信號處理中，其突出效果為跨導放大器的PMOS 輸入對管可以將視頻信號鉗位到地，這樣就讓輸入範圍擴大，同時在輸入信號大於或等 於輸入信號時電流鏡放大器中的PM0S4的電流幾乎為零，這樣就沒有電流流過這時的就能節約功耗。以下便結合實施例附圖，對本發明的具體實施方式
作進一步的詳述，以使本發 明技術方案更易於理解、掌握。


圖1是現有技術的視頻鉗位電路。圖2是本發明低功耗輸入範圍大的鉗位電路，1為晶片。圖3是鉗位電路的電壓一電流特性曲線。圖4是鉗位電路原始信號鉗位到參考信號的示意圖，其中2為鉗位信號，3為原 始信號。
具體實施例方式如圖2所示，PMOSl和PMOS2對管組成的跨導放大器，PMOS3管和PMOS4
管組成的電流鏡放大器，所述PMOSl的柵極連接參考電壓器(Vref)，所述參考電壓器連 接地，所述PMOSl的漏極連接NMOS3管的源極，同時NMOS3管的漏極連接PMOS4的漏極。接著所述跨導放大器的連接NMOSl管的漏極，所述NMOSl管的柵極連接 NMOS2管的柵極，同時NMOS2管的柵極連接NMOS2管的漏極，這樣的連接使NMOSl 和NMOS2管成為恆流源負載，NMOS3作為共柵極匹配NMOSl和NMOS2管的漏極，保 證同時流經這兩NMOS管的電流相同。所述NMOS2管的漏極連接PMOS2管的漏極， 同時PMOS2管的柵極連接電阻R的一端，所述電阻R的另一端連接電容Cl同時電容Cl 連接到地。電阻R和電容Cl可以形成濾波器來過濾掉高頻噪聲，所述電阻R、電容Cl 的公共端點引出導線為輸出(Vout)，所述PMOS3的漏極連接NMOS4的漏極，同時兩漏 極之間引出導線為輸出(Vout)，所述兩輸出端(Vout)為兩個同電位的輸出，所述NMOSl 管，NMOS2管，NMOS4管的源極都連接地，NMOS4管提供固定的洩漏電流令鉗位電 路處於伺服狀態，所述PMOSl管和PMOS2管的源極連接橫流源同時恆流源連接VDD。上述電路為晶片，在晶片外圍接有一很大的交流耦合電容C2以保證晶片內部最 低電壓直流鉗位到參考電壓。本實施例中鉗位電路的工作原理為一般的VDD接在+5V的電壓，在晶片外圍 的接有輸入(Vin)信號，同時在晶片的外圍的輸入端還接有一個很大的電容C2，當輸入 信號沒有跨導放大器(PMOS1和PMOS2對管組成)設定的參考電壓(Vref)高時，這時 跨導放大器就會工作。同時跨導放大器還連接著濾波電路，濾波電路在跨導工作運行時 過濾掉一些不需要的信號，跨導放大器的參考電壓可以接到地而這樣輸入範圍變大，同 時也擴大了輸出範圍。跨導放大器工作時，NMOSl管和NMOS2管在晶片電路中起到恆 流源負載的作用，同時流過的電流在兩NMOSl管和NMOS2管中的電流幾乎相等。而 PMOSl管、NMOSl管、NMOS3管和PMOS4管是摺疊共源共柵放大器，同時PMOS3 和PMOS4對管組成電流鏡放大器，跨導放大器會把設定的參考電壓與輸入信號的來做 差值運算，把所換算的差值電壓量轉換成電流量，再經過電流鏡放大器把轉換來的電流 量放大，給晶片外圍的電容充電讓其輸入信號拉到給晶片外圍的輸入信號的電壓量與參考電壓(Vref)的電壓等於或大於參考電壓，同時輸入信號等於或大於參考電壓時，流經 PMOS4管流經的電流幾乎為零，這樣就能節約功耗。NMOS4管提供固定的洩漏電流令 鉗位電路處於伺服狀態。 本發明尚有多種具體的實施方式，凡採用等同替換或者等效變換而形成的所有 技術方案，均落在本發明要求保護的範圍之內。
權利要求
1.一種低功耗大輸入信號範圍的視頻鉗位電路，包括PMOSl和PMOS2對管組成跨 導放大器，PMOS3管和PMOS4管組成的電流鏡放大器，其特徵在於所述PMOSl的柵 極連接參考電壓器Vref，所述參考電壓器連接地，所述PMOSl的漏極連接NMOS3管的 源極，同時NMOS3管的漏極連接PMOS4的漏極。
2.根據權利要求1所述的一種低功耗大輸入信號範圍的視頻鉗位電路，其特徵在於 所述跨導放大器的連接NMOSl管的漏極，所述NMOSl管的柵極連接NMOS2管的柵 極，同時NMOS2管的柵極連接NMOS2管的漏極，所述NMOS2管的漏極連接PMOS2管 的漏極，同時PMOS2管的柵極連接電阻的一端，所述電阻的另一端連接電容Cl同時電 容R連接地，所述電阻R、電容Cl的公共端點引出導線為輸出Vout，所述PM0S3的漏 極連接NM0S4的漏極，同時兩漏極之間引出導線為輸出Vout，所述NMOSl管，NM0S2 管，NM0S4管的源極都連接地，所述PMOSl管和PM0S2管的源極連接橫流源同時恆流 源連接VDD。
3.根據權利要求1所述的一種低功耗大輸入信號範圍的視頻鉗位電路，其特徵在於 所述輸出端連接一個很大的交流耦合電容，所述電容連接輸入埠。
4.根據權利要求1所述的一種低功耗大輸入信號範圍的視頻鉗位電路，其特徵在於 所述兩個輸出Vout為同等位點。
全文摘要
本發明揭示了一種視頻鉗位電路，包括PMOS1管和PMOS2管對管組成的跨導放大器，PMOS3管和PMOS4管組成的電流鏡放大器，其特徵在於所述PMOS1管的柵極連接參考電壓器(Vref)，所述參考電壓器連接地，所述PMOS1管的漏極連接NMOS3管的源極，同時NMOS3管的漏極連接PMOS4管的漏極。跨導放大器還連接濾波器來過濾多餘的信號，本發明視頻鉗位電路涉及一種低功耗，輸入範圍大的鉗位電路。
文檔編號H04N5/18GK102014241SQ201010297299
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月30日 優先權日2010年9月30日
發明者何德軍, 劉揚, 周之栩, 應峰, 牟陟 申請人:思瑞浦(蘇州)微電子有限公司