專利名稱：一種高速視頻分路電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于計算機硬件技術(shù)，涉及一種高速視頻分路電路。
背景技術(shù)：
在高速視頻電路中，采用數(shù)字視頻接口(DVI)可以高速、穩(wěn)定地傳輸視頻信息。對于同一路視頻信息，既要滿足顯示的需要，還要對其進行監(jiān)控，就要進行分路傳輸。目前高速視頻電路使用專用編解碼芯片進行DVI信號轉(zhuǎn)換。在DVI標準中明確指出DVI接口需要使用DC耦合方式的TMDS連接，且專用編解碼芯片需要DC耦合方式才能驅(qū)動輸出。有的高速視頻分路電路采用支持高速差分對一分二功能的芯片，但該芯片往往僅支持AC耦合方式的CML電平輸入。因此，這種類型的高速視頻分路電路的設(shè)計關(guān)鍵就在于如何將TMDS電平和CML電平進行耦合，同時保證高速視頻信號無誤碼的傳輸。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種高速視頻分路電路，采用一分二芯片作為差分驅(qū)動后端，同時設(shè)計了電平匹配電路，實現(xiàn)高速視頻信號的無誤碼傳輸。本實用新型的技術(shù)解決方案如下:—種高速視頻分路電路，包括視頻信號輸出前端和差分驅(qū)動后端，其特征在于:所述差分驅(qū)動后端采用一分二芯片，在視頻信號輸出前端與差分驅(qū)動后端之間的傳輸線上設(shè)置有耦合電容，在耦合電容的前端從傳輸線上拉端接電阻至直流電源。在設(shè)計上，端接電阻的阻值與傳輸線上的傳輸阻抗相等，直流電源的幅值與傳輸信號的高電平相等，耦合電容與差分驅(qū)動后端采用的一分二芯片電平參數(shù)匹配。本實用新型具有的優(yōu)點是:創(chuàng)新性地將DC耦合方式的TMDS電平與AC耦合方式的CML電平通過設(shè)計的AC耦合電平匹配方法進行匹配，設(shè)計出滿足兩者傳輸?shù)碾娖狡ヅ潆娐?。本實用新型未采用復雜的電路或芯片，不需要增加額外的電路或芯片，應用時僅需要上拉電阻和耦合電容，設(shè)計簡單，具備較高的可靠性。以較低的成本解決了設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)，縮短了研制周期和資源成本，降低了設(shè)計風險。

圖1是TMDS差分對傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實用新型的電平匹配電路；圖3是采用本實用新型搭建的硬件電路示意圖。
具體實施方式
以DVI信號傳輸為例，所有的高速視頻分路電路均可以劃分為兩部分:DVI輸出前端和差分驅(qū)動后端。首先分析DVI輸出前端，編解碼芯片將視頻信息進行編碼，在DC耦合方式時輸出DVI信號，DVI信號采用TMDS電平。TMDS差分對傳輸結(jié)構(gòu)框圖如圖1。TMDS通過電流源驅(qū)動產(chǎn)生TMDS信號，在TMDS接收端有遠端端接電阻RT。端接電阻有兩個作用:可以產(chǎn)生500mV的下拉電平獲得O電平狀態(tài)；可以匹配傳輸線特征阻抗(RT=ZO)來保證信號完整性。由此可以看出，DVI輸出前端DVI傳輸正常的關(guān)鍵在于如何驅(qū)動TMDS信號正確輸出。DVI標準中要求TMDS傳輸必須滿足的條件為:端接電阻RT選用50歐姆，上拉電平AVCC為3.3V。在此條件下的TMDS信號特性為:單端信號的輸出高電平VH為3.3V，輸出低電平VL為2.7V-2.9V，輸出擺幅為0.4V-0.6V。電路設(shè)計應該滿足TMDS傳輸?shù)膬蓚€條件。差分驅(qū)動后端選用的一分二芯片最高支持2.5Gbps差分信號傳輸,滿足DVI信號速率要求。但是芯片僅支持AC耦合，輸入電平為CML電平。CML電平在AC耦合時，選用的耦合電容CL要足夠大，以避免在較長連O或連I情況出現(xiàn)時，接收端差分電壓變小。電平匹配的設(shè)計主要應該考慮以下幾點:a)輸入電平與輸出電平是否匹配:在DVI輸出前端和差分驅(qū)動后端分別使用TMDS電平與CML電平，兩者電平不能直接匹配，應該使用AC耦合方式進行電平匹配。選擇AC耦合方式滿足CML電平要求，但TMDS信號在AC耦合方式下無法直接進行傳輸，需要滿足DVI標準要求的條件才能驅(qū)動輸出。b)輸入阻抗是否等于傳輸線阻抗:在軍用航空領(lǐng)域中，高速信號的傳輸線阻抗Ztl控制要求為單端信號50歐姆，差分信號100歐姆。DVI標準要求TMDS單根信號端接電阻Rt為50歐姆。TMDS信號傳輸時，傳輸線阻抗Ztl等于端接電阻Rt，符合匹配要求。c)輸出信號是否最優(yōu):當TMDS信號上拉電平AVrc為3.3V時，單端信號輸出高電平為3.3V，同時端接電阻產(chǎn)生500mV的下拉電平，輸出低電平為2.8V，擺幅0.5V，滿足DVI標準對TMDS傳輸?shù)囊蟆４藭r輸出信號達到最優(yōu)。d)是否滿足電平的特殊要求。DVI標準對TMDS電平傳輸要求的兩個條件在上兩條均已滿足。CML電平在AC耦合時要求耦合電容Q選用足夠大，以避免較長連O或連I出現(xiàn)時，接收端差分電壓變小。電容選用0402封裝的陶瓷電容，陶瓷電容對高頻信號有很好的濾波效果，電容值選用一分二芯片手冊推薦0.luF，滿足CML電平特性，同時可以保證輸出信號符合芯片特性。本實用新型設(shè)計的電平匹配電路如圖2所示。TMDS差分對與CML差分對采用AC耦合方式，耦合電容Q送選用0402封裝的陶瓷電容，電容值為0.1uF0傳輸阻抗Ztl為50歐姆，端接電阻Rt選用50歐姆來滿足阻抗匹配。上拉電平AVcc為3.3V，保證TMDS信號輸出信號達到最優(yōu)。為了驗證設(shè)計的電平匹配電路是否滿足分路電路的要求，搭建實際的硬件電路進行測試，該測試電路的視頻傳輸模塊即本實用新型的高速視頻分路電路產(chǎn)品。如圖3所示。視頻傳輸模塊負責將RGB視頻信號轉(zhuǎn)換為DVI信號，并完成一分二功能，送入兩個顯示設(shè)備。電平匹配電路負責完成TMDS電平與CML電平的匹配，使DVI編解碼芯片輸出的DVI視頻信號能夠被一分二芯片驅(qū)動成兩路，完成分路功能。經(jīng)過測量，TMDS信號特性滿足DVI標準要求，同時電平匹配電路可以穩(wěn)定工作，一分二電路可以正常傳輸兩路DVI信號，顯示器顯示畫面無抖動和毛刺，并且視頻數(shù)據(jù)無錯誤。
權(quán)利要求1.一種高速視頻分路電路，包括視頻信號輸出前端和差分驅(qū)動后端，其特征在于:所述差分驅(qū)動后端采用一分二芯片，在視頻信號輸出前端與差分驅(qū)動后端之間的傳輸線上設(shè)置有耦合電容，在耦合電容的前端從傳輸線上拉端接電阻至直流電源。
專利摘要本實用新型提供一種高速視頻分路電路，采用一分二芯片作為差分驅(qū)動后端，同時設(shè)計了電平匹配電路，實現(xiàn)高速視頻信號的無誤碼傳輸。該高速視頻分路電路，包括視頻信號輸出前端和差分驅(qū)動后端，所述差分驅(qū)動后端采用一分二芯片，在視頻信號輸出前端與差分驅(qū)動后端之間的傳輸線上設(shè)置有耦合電容，在耦合電容的前端從傳輸線上拉端接電阻至直流電源。本實用新型設(shè)計簡單，具備較高的可靠性，以較低的成本解決了設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)，縮短了研制周期和資源成本，降低了設(shè)計風險。
文檔編號H04N5/268GK203014988SQ20122074729
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者楊可, 黃韜, 張利洲, 馮曉東 申請人:中國航空工業(yè)集團公司第六三一研究所