專利名稱：具有sag補(bǔ)償?shù)脑鲆婵删幊桃曨l緩沖放大器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于視頻監(jiān)控領(lǐng)域復(fù)合基帶視頻信號處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種 具有SAG補(bǔ)償?shù)脑鲆婵删幊桃曨l緩沖放大器電路。
技術(shù)背景以模擬基帶信號形式出現(xiàn)的視頻信號在諸多的傳遞環(huán)節(jié)上存在著許多 影響信號完整性的因素，例如阻抗不匹配路徑冗長、印制板的有害分布參 數(shù)、受印制板面積或成本等影響一些元器件參數(shù)的不合理選擇等等都會(huì)直接 或間接地破壞視頻信號的傳遞質(zhì)量。信號質(zhì)量變差的結(jié)果是，帶寬增益不均 勻度增加、彩色還原信息遭到破壞、信號/噪聲比變差、信號幅度的衰減增加、 容易引入諧波失真分量等，這些都會(huì)大幅度降低原本很好的視頻信號的重放 質(zhì)量。為了提高視頻信號的質(zhì)量， 一般采用在傳輸線路中串聯(lián)視頻緩沖放大器 電路裝置對信號進(jìn)行處理，該常規(guī)視頻緩沖放大器電路包括了輸入交流耦合 電路、運(yùn)算放大器和輸出交流耦合電路。輸入輸出電容的交流耦合電路消除 了傳輸線上的直流電壓，并將發(fā)射和接收系統(tǒng)的接地點(diǎn)隔離起來。該電路裝 置中為將信號質(zhì)量的損害減小到最小，輸出電容容量必須在數(shù)百微法的數(shù)量 級， 一般容量大于470uF，在廣播設(shè)備中經(jīng)常使用的是1000uF的大容量耦 合電容。對于電容來說100uF是一個(gè)物理尺寸和成本之間的平衡點(diǎn)，大于該 容量后，電容的體積和成本急劇的增加，不僅使電路體積增大，而且加大的 設(shè)備的成本。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、體積 小、成本低廉、有效保證視頻傳輸質(zhì)量并且增益可按照需要進(jìn)行調(diào)整的具有 SAG補(bǔ)償?shù)脑鲆婵删幊桃曨l緩沖放大器電路。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種具有SAG補(bǔ)償?shù)脑鲆婵删幊桃曨l緩沖放大器電路，包括交流耦合電 路、輸出電阻R6和運(yùn)算放大器U1，運(yùn)算放大器U1為輸入阻抗高、輸入偏置 電流低并且支持Rail to Rail輸出的寬帶運(yùn)算放大器，輸出電阻R6的輸出 端連接BNC接口，其特征在于運(yùn)算放大器U1連接一具有SAG補(bǔ)償?shù)脑鲆婵?編程電路，該可編程電路由電容C4、 C5、電阻R4、 R5、 R8及增益可編程電 路等效電阻R7構(gòu)成，其中運(yùn)算放大器Ul的輸出端連接電阻R4和電容C4的3一端，電阻R4的另一端連接運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端和電容C5的一端， 電容C4的另一端連接電阻R5和輸出電阻R6的輸入端，電阻R5的另一端連 接電容C5的另一端和電阻R8的一端，電阻R8的另一端連接增益可編程電路 等效電阻R7的一端，增益可編程電路等效電阻R7的另一端接地。
而且，增益可編程電路等效電阻R7為可調(diào)電阻，或由可編程開關(guān)控制 的電阻網(wǎng)絡(luò)。
而且，所述的電容C4和電容C5為電解電容或陶瓷電容，其容量取值為 10-47uF。
而且，在運(yùn)算放大器Ul的正極上還可連接一由電感Ll和電容C2、 C3 組成的退耦合電路。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是
1. 本放大器電路中，其輸出電容C4的容量可控制在50uF以下，由此有效 地減小了整體電路的體積，降低了電路的成本；而且該輸出電容被包含在運(yùn) 算放大器的反饋環(huán)中，并與電阻R4、電阻R5和電容C5構(gòu)成SAG補(bǔ)償電路，保證 了視頻緩沖放大器電路在整個(gè)視頻頻帶內(nèi)的增益不均勻度控制在一個(gè)極小的 范圍內(nèi)，同時(shí)獲得很好的帶寬響應(yīng)。
2. 本放大器電路中的增益可編程電路既由可調(diào)電阻組成，也可以采用由 可編程開關(guān)控制的電阻網(wǎng)絡(luò)，使用時(shí)只需調(diào)整可調(diào)電阻的滑動(dòng)端以改變可調(diào) 電阻的阻值或者開啟閉合控制電阻網(wǎng)絡(luò)的開關(guān)切入或切除電阻以達(dá)到調(diào)整電 壓、改變增益的目的。該電阻阻值的調(diào)整可以按照電路增益的需要進(jìn)行，不 僅方式靈活方便，而且擴(kuò)大了該電路的適用范圍。
3. 本放大器電路同常規(guī)視頻緩沖放大器電路相比雖然增加了少量元器 件，但由于輸出電容因容量降低而導(dǎo)致其體積和成本的降低，其整體電路仍 具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，并且該電路裝置能有效地保證視 頻傳輸質(zhì)量，而且增益可按照需要進(jìn)行調(diào)整。


圖l為本發(fā)明的方框圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)一步說明，下述實(shí)施例是說明性的，不是 限定性的，不能以下述實(shí)施例來限定本發(fā)明的葆護(hù)范圍。
本具有SAG補(bǔ)償?shù)脑鲆婵删幊桃曨l緩沖放大器電路包括交流耦合電路、 退耦合電路、運(yùn)算放大器U1、 SAG (下陷)補(bǔ)償增益可編程電路和輸出電路， 其中交流耦合電路由Rl、 R2、 R3及電容Cl構(gòu)成并連接運(yùn)算放大器Ul的同相 輸入端，退耦合電路由電感Ll和電容C2、 C3組成并連接在運(yùn)算放大器正極，運(yùn)算放大器U1的輸出端通過輸出電阻R6連接BNC接口，本發(fā)明中運(yùn)算放大 器U1采用的是輸入阻抗高、輸入偏置電流低并且支持Rail to Rail輸出的 寬帶運(yùn)算放大器。本發(fā)明上述電路的具體連接關(guān)系是CVBS(Composite Video Broadcast Signal)信號輸入端連接電阻Rl和電容CI的一端，電阻Rl的另 一端接地，電容CI的另一端連接電阻R2、電阻R3的一端及運(yùn)算放大器Ul 的同相輸入端，電阻R2的另一端連接電感L1、電容C2、電容C3—端和運(yùn)算 放大器U1的正極，電感L1的另一端連接電源Vdd，電容C2的另一端與電容 C3的另一端并聯(lián)后接地，電阻R3的另一端接地，運(yùn)算放大器Ul的負(fù)極接地。 本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于運(yùn)算放大器Ul連接一具有反饋及SAG補(bǔ)償?shù)脑鲆婵删幊屉娐?，該可?程電路由電容C4、 C5、電阻R4、 R5、 R8及等效電阻R7構(gòu)成，其中運(yùn)算放大 器Ul的輸出端連接電阻R4和電容C4的一端，電阻R4的另一端連接運(yùn)算放 大器Ul的反相輸入端和電容C5的一端，電容C4的另一端連接電阻R5和輸 出電阻R6的輸入端，電阻R5的另一端連接電容C5的另一端和電阻R8的一 端，電容C4和電容C5為電解電容，或者也可以是陶瓷電容，其容量取值為 10-47uF;電阻R8的另一端連接增益可編程電路等效電阻R7的一端，增益 可編程電路等效電阻R7的另一端接地。本增益可編程電路等效電阻R7為可調(diào)電阻(如本實(shí)施例附圖所示)，或 由可編程開關(guān)控制的電阻網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明的工作原理為輸入回路對于信號源(如攝像機(jī)的視頻輸出信號)為典型的交流耦合方 式，由Rl、 Cl、 R2、 R3組成。Cl的一端連接在R1的遠(yuǎn)地端并與輸入信號連 接，Rl是輸入信號源的負(fù)載電阻，對于lVp-p、 75Q的信號幅度，其上可有 1Vp-p的幅度，C1的另一端與R2、 R3的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)相連接，R2與R3組成的串 聯(lián)網(wǎng)絡(luò)跨接在VDD (在這里，Ll可以視為短路)和地之間，其串聯(lián)節(jié)點(diǎn)處的 電壓(U23)為R2、 R3的分壓值(U23 二 ( VDD/ (R2+R3)) *R3)。若R2:R3， 則1123為VDD/2;通過Cl耦合過來的輸入信號與Um迭加后，信號的0V (OIRE) 線被抬高到VDD，作為運(yùn)算放大器U1的同相輸入信號，滿足了單電源供電的 放大電路的要求。鑒于視頻信號的特點(diǎn)，還可以令U2^0.6V (80IRE)。SAG補(bǔ)償回路由R4、 C4、 R5、 C5及R7 (增益可編程回路等效電阻)組成， 反饋環(huán)起于U1的輸出，終于U1的反相輸入端，而反饋量取決于附圖中的A 點(diǎn)電位。與傳統(tǒng)反饋放大器不同的是，輸出電容C4被包含在反饋環(huán)中，它與 R4、 R5、 C5又構(gòu)成了一個(gè)有效的SAG補(bǔ)償電路，保證了本專利所提出的緩沖 放大器在整個(gè)視頻頻帶內(nèi)的增益不均勻度被控制在一個(gè)極小范圍內(nèi)。不僅如 此，由于輸出電容也參與了反饋，使得該電容可以有很小的數(shù)值范圍，例如，傳統(tǒng)類似電路的輸出電容在470uF以上時(shí)，都很難保證增益帶寬的平坦，而 這里輸出電容的取值在10uF到30uF之間就能獲得相當(dāng)滿意的帶寬響應(yīng)。本增益可編程回路簡單到可以由一只可調(diào)電阻組成，也可以有一組電阻 網(wǎng)絡(luò)和可編程開關(guān)組成?？删幊涕_關(guān)可以在容許的增益范圍內(nèi)選擇電阻參數(shù)， 從而達(dá)到增益可變放大器的目的，這種可變增益的設(shè)計(jì)在視頻信號傳輸系統(tǒng) 中是非常有意義的。由于本電路的帶寬響應(yīng)非常平坦，所以其增益只與R4、 R5、 R8及R7 (增益可編程回路等效電阻)有關(guān)Gain 二 (R4〃R5) / (R8 + R7)R4、 R5及R8為定值，當(dāng)R7被編程后，電路的增益為一確定值。 輸出回路實(shí)際上有一只輸出阻抗匹配電阻R6組成，當(dāng)要求電路的輸出阻抗為75Q時(shí)，R6取值為75Q或稍小。當(dāng)輸出回路與匹配的負(fù)載相連接時(shí)，該放大器的總增益為 Gain' 二Gain/2 本電路中一些元器件參數(shù)的選擇U1—選擇輸入阻抗高、輸入偏置電流低并且支持Rail to Rail輸出的寬 帶運(yùn)算放大器，單電源供電。C1—0. 22uF到luF間，首選陶瓷介質(zhì)電容器。C4、 C5—C4二C5， 10uF到47uF間，首選陶瓷介質(zhì)電容器。R1—75Q，在一些應(yīng)用中可以從幾十Q到OPEN之間。R2、 R3—除上述陳述外，可以根據(jù)所選定的Ul在幾十KQ到幾百KQ之間。R4—在幾十KQ之間。 R5—1KQ至U服Q之間。 R6—75Q或稍小。 R8—可為R5的1/3到1/2。R7—滿足增益調(diào)整要求的可調(diào)電阻或由可編程開關(guān)控制的電阻網(wǎng)絡(luò)。 Ll、 C2、 C3—為退耦合電路，可根據(jù)實(shí)際情況自行確定。 VDD，根據(jù)所要求的輸出信號幅度確定， 一般為3V到5V。
權(quán)利要求
1、一種具有SAG補(bǔ)償?shù)脑鲆婵删幊桃曨l緩沖放大器電路，包括交流耦合電路、輸出電阻R6和運(yùn)算放大器U1，運(yùn)算放大器U1為輸入阻抗高、輸入偏置電流低并且支持Rail to Rail輸出的寬帶運(yùn)算放大器，輸出電阻R6的輸出端連接BNC接口，其特征在于運(yùn)算放大器U1連接一具有SAG補(bǔ)償?shù)脑鲆婵删幊屉娐?，該可編程電路由電容C4、C5、電阻R4、R5、R8及增益可編程電路等效電阻R7構(gòu)成，其中運(yùn)算放大器U1的輸出端連接電阻R4和電容C4的一端，電阻R4的另一端連接運(yùn)算放大器U1的反相輸入端和電容C5的一端，電容C4的另一端連接電阻R5和輸出電阻R6的輸入端，電阻R5的另一端連接電容C5的另一端和電阻R8的一端，電阻R8的另一端連接增益可編程電路等效電阻R7的一端，增益可編程電路等效電阻R7的另一端接地。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有SAG補(bǔ)償?shù)脑鲆婵删幊桃曨l緩沖放大器 電路，其特征在于增益可編程電路等效電阻R7為可調(diào)電阻，或由可編程開 關(guān)控制的電阻網(wǎng)絡(luò)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有SAG補(bǔ)償?shù)脑鲆婵删幊桃曨l緩沖放大器 電路，其特征在于所述的電容C4和電容C5為電解電容或陶瓷電容，其容 量取值為10-47uF。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有SAG補(bǔ)償?shù)脑鲆婵删幊桃曨l緩沖放大器電 路，其特征在于在運(yùn)算放大器U1的正極上還可連接一由電感Ll和電容C2、 C3組成的退耦合電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有SAG補(bǔ)償?shù)脑鲆婵删幊桃曨l緩沖放大器電路，該電路的運(yùn)算放大器U1連接一具有反饋及SAG補(bǔ)償?shù)脑鲆婵删幊屉娐罚渲羞\(yùn)算放大器U1的輸出端連接電阻R4和電容C4，電阻R4連接運(yùn)算放大器U1電容C5，電容C4連接電阻R5和輸出電阻R6，電阻R5連接電容C5和電阻R8，電阻R8連接增益可編程電路等效電阻R7。本發(fā)明同常規(guī)視頻緩沖放大器電路相比雖然增加了元器件，但由于輸出電容因容量減小導(dǎo)致其體積和成本的降低，整體電路具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，并且該電路裝置能有效地保證視頻傳輸質(zhì)量，而且增益可按照需要進(jìn)行調(diào)整。
文檔編號H03G3/20GK101330278SQ20071005768
公開日2008年12月24日 申請日期2007年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日
發(fā)明者崔廣慶 申請人:天津市亞安科技電子有限公司