一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010297299.3

申请日:

2010.09.30

公开号:

CN102014241A

公开日:

2011.04.13

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权的转移IPC(主分类):H04N 5/18登记生效日:20170407变更事项:专利权人变更前权利人:思瑞浦微电子科技(苏州)有限公司变更后权利人:思瑞浦微电子科技(苏州)股份有限公司变更事项:地址变更前权利人:215123 江苏省苏州市工业园区星湖街328号创意产业园2-B304-1变更后权利人:215123 江苏省苏州市工业园区星湖街328号创意产业园2-B304-1|||专利权的转移IPC(主分类):H04N 5/18变更事项:专利权人变更前权利人:苏州思瑞浦微电子科技有限公司变更后权利人:思瑞浦微电子科技(苏州)有限公司变更事项:地址变更前权利人:215123 江苏省苏州市工业园区星湖街328号创意产业园2-B304-1变更后权利人:215123 江苏省苏州市工业园区星湖街328号创意产业园2-B304-1登记生效日:20130130|||授权|||著录事项变更IPC(主分类):H04N 5/18变更事项:申请人变更前:苏州思瑞浦电子科技有限公司变更后:苏州思瑞浦微电子科技有限公司变更事项:地址变更前:215123 江苏省苏州市工业园区星湖街328号创意产业园2-B304-1变更后:215123 江苏省苏州市工业园区星湖街328号创意产业园2-B304-1|||专利申请权的转移IPC(主分类):H04N 5/18变更事项:申请人变更前权利人:思瑞浦(苏州)微电子有限公司变更后权利人:苏州思瑞浦电子科技有限公司变更事项:地址变更前权利人:215123 江苏省苏州市工业园区星湖街328号创意产业园2-B304变更后权利人:215123 江苏省苏州市工业园区星湖街328号创意产业园2-B304-1登记生效日:20120604|||实质审查的生效IPC(主分类):H04N 5/18申请日:20100930|||公开

IPC分类号:

H04N5/18

主分类号:

H04N5/18

申请人:

思瑞浦(苏州)微电子有限公司

发明人:

刘扬; 应峰; 何德军; 周之栩; 牟陟

地址:

215123 江苏省苏州市工业园区星湖街328号创意产业园2-B304

优先权:

专利代理机构:

南京苏科专利代理有限责任公司 32102

代理人:

陈忠辉

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内容摘要

本发明揭示了一种视频钳位电路,包括PMOS1管和PMOS2管对管组成的跨导放大器,PMOS3管和PMOS4管组成的电流镜放大器,其特征在于:所述PMOS1管的栅极连接参考电压器(Vref),所述参考电压器连接地,所述PMOS1管的漏极连接NMOS3管的源极,同时NMOS3管的漏极连接PMOS4管的漏极。跨导放大器还连接滤波器来过滤多余的信号,本发明视频钳位电路涉及一种低功耗,输入范围大的钳位电路。

权利要求书

1: 一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路,包括 PMOS1 和 PMOS2 对管组成跨 导放大器,PMOS3 管和 PMOS4 管组成的电流镜放大器,其特征在于 :所述 PMOS1 的栅 极连接参考电压器 Vref,所述参考电压器连接地,所述 PMOS1 的漏极连接 NMOS3 管的 源极,同时 NMOS3 管的漏极连接 PMOS4 的漏极。
2: 根据权利要求 1 所述的一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路,其特征在于 : 所述跨导放大器的连接 NMOS1 管的漏极,所述 NMOS1 管的栅极连接 NMOS2 管的栅 极,同时 NMOS2 管的栅极连接 NMOS2 管的漏极,所述 NMOS2 管的漏极连接 PMOS2 管 的漏极,同时 PMOS2 管的栅极连接电阻的一端,所述电阻的另一端连接电容 C1 同时电 容 R 连接地,所述电阻 R、电容 C1 的公共端点引出导线为输出 Vout,所述 PMOS3 的漏 极连接 NMOS4 的漏极,同时两漏极之间引出导线为输出 Vout,所述 NMOS1 管,NMOS2 管,NMOS4 管的源极都连接地,所述 PMOS1 管和 PMOS2 管的源极连接横流源同时恒流 源连接 VDD。
3: 根据权利要求 1 所述的一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路,其特征在于 : 所述输出端连接一个很大的交流耦合电容,所述电容连接输入端口。
4: 根据权利要求 1 所述的一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路,其特征在于 : 所述两个输出 Vout 为同等位点。

说明书


一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路

    【技术领域】
     本发明涉及一种视频钳位电路,尤其涉及一种地功耗大输入信号的视频钳位带电路。 背景技术 模拟电视信号是由相位和幅度信息组成的复合信号,其依据直流值传递图像结 构信息。 在视频传输信号时,直流参考值可能会丢失,因此有必要重新建立参考值,需 要视频钳位电路。 一般来说,有两种类别的视频钳位电路。 其中之一是钳位电路在每行 线预定义的周期中激活,但其需要一个时序信号或产生时序电路。 另一种则是自动钳位 电路,它由带有控制环路的比较器组成,不需时序信号,但该这类电路对外部参数变化 很敏感,稳定性难设计。
     如图 1 所示的电路中,电路也是钳位电路,其中由跨导放大器 NMOS2 管和 NMOS3 管组成连接滤波器,跨导放大器还连接其他晶体管,但电路只能输入较小的范围 且电流持续有限。 跨导放大器的参考电压不能接到地。
     发明内容 鉴于上述现有技术存在的缺陷,本发明的目的是提出一种低功耗大输入信号的 视频钳位电路,电路通过 PMOS 输入对管能让参考电压接于地,同时通过电流镜放大器 对负载快速充电。
     本发明的目的,将通过以下技术方案得以实现 :一种低功耗大输入信号范围的 视频钳位电路,包括 PMOS1 和 PMOS2 对管组成的跨导放大器, PMOS3 管和 PMOS4 管 组成的电流镜放大器,其特征在于 :所述 PMOS1 的栅极连接参考电压器 (Vref),所述参 考电压器连接地,所述 PMOS1 的漏极连接 NMOS3 管的源极,同时 NMOS3 管的漏极连 接 PMOS4 的漏极。
     进一步,其中所述跨导放大器的连接 NMOS1 管的漏极,所述 NMOS1 管的栅 极连接 NMOS2 管的栅极,同时 NMOS2 管的栅极连接 NMOS2 管的漏极,所述 NMOS2 管的漏极连接 PMOS2 管的漏极,同时 PMOS2 管的栅极连接电阻的一端,所述电阻的另 一端连接电容同时电容连接地,所述电阻、电容的公共端点引出导线为输出 (Vout),所 述 PMOS3 的漏极连接 NMOS4 的漏极,同时两漏极之间引出导线为输出 (Vout),所述 NMOS1 管, NMOS2 管, NMOS4 管的源极都连接地,所述 PMOS1 管和 PMOS2 管的源 极连接横流源同时恒流源连接 VDD。
     再进一步,其中所述输出端连接一个大电容,所述电容连接输入端口。
     更进一步,其中所述两个输出 (Vout) 为同等位点。
     本发明钳位电路应用于视频信号处理中,其突出效果为 :跨导放大器的 PMOS 输入对管可以将视频信号钳位到地,这样就让输入范围扩大,同时在输入信号大于或等 于输入信号时电流镜放大器中的 PMOS4 的电流几乎为零,这样就没有电流流过这时的就
     能节约功耗。
     以下便结合实施例附图,对本发明的具体实施方式作进一步的详述,以使本发 明技术方案更易于理解、掌握。 附图说明
     图 1 是现有技术的视频钳位电路。
     图 2 是本发明低功耗输入范围大的钳位电路,1 为芯片。
     图 3 是钳位电路的电压一电流特性曲线。
     图 4 是钳位电路原始信号钳位到参考信号的示意图,其中 2 为钳位信号,3 为原 始信号。 具体实施方式
     如图 2 所示, PMOS1 和 PMOS2 对管组成的跨导放大器, PMOS3 管和 PMOS4 管组成的电流镜放大器,所述 PMOS1 的栅极连接参考电压器 (Vref),所述参考电压器连 接地,所述 PMOS1 的漏极连接 NMOS3 管的源极,同时 NMOS3 管的漏极连接 PMOS4 的 漏极。 接着所述跨导放大器的连接 NMOS1 管的漏极,所述 NMOS1 管的栅极连接 NMOS2 管的栅极,同时 NMOS2 管的栅极连接 NMOS2 管的漏极,这样的连接使 NMOS1 和 NMOS2 管成为恒流源负载,NMOS3 作为共栅极匹配 NMOS1 和 NMOS2 管的漏极,保 证同时流经这两 NMOS 管的电流相同。 所述 NMOS2 管的漏极连接 PMOS2 管的漏极, 同时 PMOS2 管的栅极连接电阻 R 的一端,所述电阻 R 的另一端连接电容 C1 同时电容 C1 连接到地。 电阻 R 和电容 C1 可以形成滤波器来过滤掉高频噪声,所述电阻 R、电容 C1 的公共端点引出导线为输出 (Vout),所述 PMOS3 的漏极连接 NMOS4 的漏极,同时两漏 极之间引出导线为输出 (Vout),所述两输出端 (Vout) 为两个同电位的输出,所述 NMOS1 管, NMOS2 管, NMOS4 管的源极都连接地, NMOS4 管提供固定的泄漏电流令钳位电 路处于伺服状态,所述 PMOS1 管和 PMOS2 管的源极连接横流源同时恒流源连接 VDD。
     上述电路为芯片,在芯片外围接有一很大的交流耦合电容 C2 以保证芯片内部最 低电压直流钳位到参考电压。
     本实施例中钳位电路的工作原理为 :一般的 VDD 接在 +5V 的电压,在芯片外围 的接有输入 (Vin) 信号,同时在芯片的外围的输入端还接有一个很大的电容 C2,当输入 信号没有跨导放大器 (PMOS1 和 PMOS2 对管组成 ) 设定的参考电压 (Vref) 高时,这时 跨导放大器就会工作。 同时跨导放大器还连接着滤波电路,滤波电路在跨导工作运行时 过滤掉一些不需要的信号,跨导放大器的参考电压可以接到地而这样输入范围变大,同 时也扩大了输出范围。 跨导放大器工作时,NMOS1 管和 NMOS2 管在芯片电路中起到恒 流源负载的作用,同时流过的电流在两 NMOS1 管和 NMOS2 管中的电流几乎相等。 而 PMOS1 管、 NMOS1 管、 NMOS3 管和 PMOS4 管是折叠共源共栅放大器,同时 PMOS3 和 PMOS4 对管组成电流镜放大器,跨导放大器会把设定的参考电压与输入信号的来做 差值运算,把所换算的差值电压量转换成电流量,再经过电流镜放大器把转换来的电流 量放大,给芯片外围的电容充电让其输入信号拉到给芯片外围的输入信号的电压量与参
     考电压 (Vref) 的电压等于或大于参考电压,同时输入信号等于或大于参考电压时,流经 PMOS4 管流经的电流几乎为零,这样就能节约功耗。 NMOS4 管提供固定的泄漏电流令 钳位电路处于伺服状态。
     本发明尚有多种具体的实施方式,凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有 技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。

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1、10申请公布号CN102014241A43申请公布日20110413CN102014241ACN102014241A21申请号201010297299322申请日20100930H04N5/1820060171申请人思瑞浦苏州微电子有限公司地址215123江苏省苏州市工业园区星湖街328号创意产业园2B30472发明人刘扬应峰何德军周之栩牟陟74专利代理机构南京苏科专利代理有限责任公司32102代理人陈忠辉54发明名称一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路57摘要本发明揭示了一种视频钳位电路,包括PMOS1管和PMOS2管对管组成的跨导放大器,PMOS3管和PMOS4管组成的电流镜放大器,其特。

2、征在于所述PMOS1管的栅极连接参考电压器VREF,所述参考电压器连接地,所述PMOS1管的漏极连接NMOS3管的源极,同时NMOS3管的漏极连接PMOS4管的漏极。跨导放大器还连接滤波器来过滤多余的信号,本发明视频钳位电路涉及一种低功耗,输入范围大的钳位电路。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图3页CN102014248A1/1页21一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路,包括PMOS1和PMOS2对管组成跨导放大器,PMOS3管和PMOS4管组成的电流镜放大器,其特征在于所述PMOS1的栅极连接参考电压器VREF,所述参考电压器连接地,。

3、所述PMOS1的漏极连接NMOS3管的源极,同时NMOS3管的漏极连接PMOS4的漏极。2根据权利要求1所述的一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路,其特征在于所述跨导放大器的连接NMOS1管的漏极,所述NMOS1管的栅极连接NMOS2管的栅极,同时NMOS2管的栅极连接NMOS2管的漏极,所述NMOS2管的漏极连接PMOS2管的漏极,同时PMOS2管的栅极连接电阻的一端,所述电阻的另一端连接电容C1同时电容R连接地,所述电阻R、电容C1的公共端点引出导线为输出VOUT,所述PMOS3的漏极连接NMOS4的漏极,同时两漏极之间引出导线为输出VOUT,所述NMOS1管,NMOS2管,NMOS4管。

4、的源极都连接地,所述PMOS1管和PMOS2管的源极连接横流源同时恒流源连接VDD。3根据权利要求1所述的一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路,其特征在于所述输出端连接一个很大的交流耦合电容,所述电容连接输入端口。4根据权利要求1所述的一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路,其特征在于所述两个输出VOUT为同等位点。权利要求书CN102014241ACN102014248A1/3页3一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路技术领域0001本发明涉及一种视频钳位电路,尤其涉及一种地功耗大输入信号的视频钳位带电路。背景技术0002模拟电视信号是由相位和幅度信息组成的复合信号,其依据直流值传递图像结。

5、构信息。在视频传输信号时,直流参考值可能会丢失,因此有必要重新建立参考值,需要视频钳位电路。一般来说,有两种类别的视频钳位电路。其中之一是钳位电路在每行线预定义的周期中激活,但其需要一个时序信号或产生时序电路。另一种则是自动钳位电路,它由带有控制环路的比较器组成,不需时序信号,但该这类电路对外部参数变化很敏感,稳定性难设计。0003如图1所示的电路中,电路也是钳位电路,其中由跨导放大器NMOS2管和NMOS3管组成连接滤波器,跨导放大器还连接其他晶体管,但电路只能输入较小的范围且电流持续有限。跨导放大器的参考电压不能接到地。发明内容0004鉴于上述现有技术存在的缺陷,本发明的目的是提出一种低功。

6、耗大输入信号的视频钳位电路,电路通过PMOS输入对管能让参考电压接于地,同时通过电流镜放大器对负载快速充电。0005本发明的目的,将通过以下技术方案得以实现一种低功耗大输入信号范围的视频钳位电路,包括PMOS1和PMOS2对管组成的跨导放大器,PMOS3管和PMOS4管组成的电流镜放大器,其特征在于所述PMOS1的栅极连接参考电压器VREF,所述参考电压器连接地,所述PMOS1的漏极连接NMOS3管的源极,同时NMOS3管的漏极连接PMOS4的漏极。0006进一步,其中所述跨导放大器的连接NMOS1管的漏极,所述NMOS1管的栅极连接NMOS2管的栅极,同时NMOS2管的栅极连接NMOS2管的。

7、漏极,所述NMOS2管的漏极连接PMOS2管的漏极,同时PMOS2管的栅极连接电阻的一端,所述电阻的另一端连接电容同时电容连接地,所述电阻、电容的公共端点引出导线为输出VOUT,所述PMOS3的漏极连接NMOS4的漏极,同时两漏极之间引出导线为输出VOUT,所述NMOS1管,NMOS2管,NMOS4管的源极都连接地,所述PMOS1管和PMOS2管的源极连接横流源同时恒流源连接VDD。0007再进一步,其中所述输出端连接一个大电容,所述电容连接输入端口。0008更进一步,其中所述两个输出VOUT为同等位点。0009本发明钳位电路应用于视频信号处理中,其突出效果为跨导放大器的PMOS输入对管可以将。

8、视频信号钳位到地,这样就让输入范围扩大,同时在输入信号大于或等于输入信号时电流镜放大器中的PMOS4的电流几乎为零,这样就没有电流流过这时的就说明书CN102014241ACN102014248A2/3页4能节约功耗。0010以下便结合实施例附图,对本发明的具体实施方式作进一步的详述,以使本发明技术方案更易于理解、掌握。附图说明0011图1是现有技术的视频钳位电路。0012图2是本发明低功耗输入范围大的钳位电路,1为芯片。0013图3是钳位电路的电压一电流特性曲线。0014图4是钳位电路原始信号钳位到参考信号的示意图,其中2为钳位信号,3为原始信号。具体实施方式0015如图2所示,PMOS1和。

9、PMOS2对管组成的跨导放大器,PMOS3管和PMOS4管组成的电流镜放大器,所述PMOS1的栅极连接参考电压器VREF,所述参考电压器连接地,所述PMOS1的漏极连接NMOS3管的源极,同时NMOS3管的漏极连接PMOS4的漏极。0016接着所述跨导放大器的连接NMOS1管的漏极,所述NMOS1管的栅极连接NMOS2管的栅极,同时NMOS2管的栅极连接NMOS2管的漏极,这样的连接使NMOS1和NMOS2管成为恒流源负载,NMOS3作为共栅极匹配NMOS1和NMOS2管的漏极,保证同时流经这两NMOS管的电流相同。所述NMOS2管的漏极连接PMOS2管的漏极,同时PMOS2管的栅极连接电阻R。

10、的一端,所述电阻R的另一端连接电容C1同时电容C1连接到地。电阻R和电容C1可以形成滤波器来过滤掉高频噪声,所述电阻R、电容C1的公共端点引出导线为输出VOUT,所述PMOS3的漏极连接NMOS4的漏极,同时两漏极之间引出导线为输出VOUT,所述两输出端VOUT为两个同电位的输出,所述NMOS1管,NMOS2管,NMOS4管的源极都连接地,NMOS4管提供固定的泄漏电流令钳位电路处于伺服状态,所述PMOS1管和PMOS2管的源极连接横流源同时恒流源连接VDD。0017上述电路为芯片,在芯片外围接有一很大的交流耦合电容C2以保证芯片内部最低电压直流钳位到参考电压。0018本实施例中钳位电路的工作。

11、原理为一般的VDD接在5V的电压,在芯片外围的接有输入VIN信号,同时在芯片的外围的输入端还接有一个很大的电容C2,当输入信号没有跨导放大器PMOS1和PMOS2对管组成设定的参考电压VREF高时,这时跨导放大器就会工作。同时跨导放大器还连接着滤波电路,滤波电路在跨导工作运行时过滤掉一些不需要的信号,跨导放大器的参考电压可以接到地而这样输入范围变大,同时也扩大了输出范围。跨导放大器工作时,NMOS1管和NMOS2管在芯片电路中起到恒流源负载的作用,同时流过的电流在两NMOS1管和NMOS2管中的电流几乎相等。而PMOS1管、NMOS1管、NMOS3管和PMOS4管是折叠共源共栅放大器,同时PM。

12、OS3和PMOS4对管组成电流镜放大器,跨导放大器会把设定的参考电压与输入信号的来做差值运算,把所换算的差值电压量转换成电流量,再经过电流镜放大器把转换来的电流量放大,给芯片外围的电容充电让其输入信号拉到给芯片外围的输入信号的电压量与参说明书CN102014241ACN102014248A3/3页5考电压VREF的电压等于或大于参考电压,同时输入信号等于或大于参考电压时,流经PMOS4管流经的电流几乎为零,这样就能节约功耗。NMOS4管提供固定的泄漏电流令钳位电路处于伺服状态。0019本发明尚有多种具体的实施方式,凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。说明书CN102014241ACN102014248A1/3页6图1说明书附图CN102014241ACN102014248A2/3页7图2图3说明书附图CN102014241ACN102014248A3/3页8图4说明书附图CN102014241A。

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