專利名稱：電腦視訊信號分配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型系關(guān)于一種高頻視訊信號分配器，尤指一種可將一臺電腦的視訊信號送入多臺獨(dú)立的顯示器中以達(dá)到視訊分享功能的電腦視訊信號分配器。
以一臺電腦搭配多臺顯示器作為視訊分享或訊息傳遞的工具為一種已知作法，其基本上是利用運(yùn)算放大電路IC配合電阻、電容等組成電壓放大電路及電流放大電路，但因使用IC作為主體，因此在視頻信號的頻寬選擇上會有所限制，高于100MHz的視頻信號通過集成電路后往往會急劇衰減，而此項(xiàng)限制顯然不利于目前日趨高頻的視訊信號。若特別使用適合高頻視訊信號的IC時，其價格往往又過于昂貴，造成成本的大幅揚(yáng)升。而且使用視訊運(yùn)算放大器IC除了一正電源電壓外，往往尚需提供一負(fù)電源電壓，因此增加電路的設(shè)計復(fù)雜度與電路干擾的來源。
本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種電腦視訊信號分配器，可將輸入的高頻視訊信號分別送至多臺顯示器，采用電晶體設(shè)計而不使用運(yùn)算放大器IC作為電壓放大電路及電流放大電路的主要元件，因此所傳輸?shù)囊曈嵭盘栴l寬可以提高，而且因?yàn)橹恍枰徽妷涸?，電路設(shè)計上也簡易許多。
本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種低成本的電腦視訊信號分配器，因使用晶體管作為電壓放大電路及電流放大電路的主要元件，其成本較使用運(yùn)算放大器IC為低，而且可配合所需的增益與頻寬而更換。
本實(shí)用新型的原理、作用與功效，可參看說明書附圖及下列詳述。


圖1為本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例的電路方塊示意圖。
圖2為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)電路圖。
圖示元件符號對照說明第一電壓放大電路-11第二電壓放大電路-12第三電壓放大電路-13第一電流放大電路-21第二電流放大電路-22第三電流放大電路-23
同步信號緩沖裝置-31電腦視訊信號輸出介面-41第一顯示器輸入介面-51第二顯示器輸入介面-52第三顯示器輸入介面-53第四顯示器輸入介面-54請參看圖1，本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例的電路方塊示意圖，如圖所示，本創(chuàng)作主要包括第一、第二與第三電壓放大電路11、12、13，第一、第二與第三電流放大電路21、22、23，一同步信號緩沖裝置31及多個顯示器輸入介面51、52、53、54，其中第一、第二與第三電壓放大電路11,12,13，其輸入分別與一臺電腦之電腦視訊信號輸出介面41相連，而輸出則分別與第一、第二與第三電流放大電路21、22、23的輸入相連。電腦視訊信號輸出介面41送出的紅色(red)、綠色(green)與藍(lán)色(blue)的視訊信號Ra、Ga、Ba分別經(jīng)由其中一電壓放大電路作電壓放大及頻率補(bǔ)償而成為Rb、Gb、Bb，然后分別輸出至電流放大電路21、22、23。
第一、第二與第三電流放大電路21、22、23，其輸入分別與第一、第二與第三電壓放大電路11、12、13的輸出相連，輸出則分別與四個顯示器輸入介面51、52、53、54相連。第一、第二與第三電壓放大電路11、12、13輸出紅色、綠色與藍(lán)色的視訊信號Rb、Gb、Bb，分別經(jīng)由其中一電流放大電路作電流放大及電壓衰減之后分流輸出，使其分別輸出至四個顯示器輸入介面51、52、53、54。每一組紅色、綠色與藍(lán)色電腦視訊信號Rc1、Gc1、Bc1，Rc2、Gc2、Bc2,Rc3、Gc3、Bc3,Rc4、Gc4、Bc4的基準(zhǔn)直流電壓及電流皆可設(shè)計調(diào)整成電腦視訊信號輸出介面41所送出的紅色、綠色與藍(lán)色的視訊信號Ra、Ga、Ba相同。
同步信號緩沖裝置31，其輸入與電腦視訊信號輸出介面41相連，而輸出則與四個顯示器輸入介面51、52、53、54相連。由電腦視訊信號輸出介面41輸入的水平同步信號Ha及垂直同步信號Va，因此產(chǎn)生四種水平同步信號Hb1、Hb2、Hb3、Hb4及垂直同步信號Vb1、Vb2、Vb3、Vb4，分別送至四個顯示器輸入介面51、52、53、54，使該四個經(jīng)由顯示器輸入介面輸入視訊信號的顯示器可以與該電腦同步。
請參看圖2，本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例的完整電路圖，如圖所示，電壓放大電路11為一種晶體管共基極式電壓放大電路，其中R1、R2、R8、C7除了作為阻抗匹配之用外，于輸入交流紅色視訊信號Ra時，可作為頻率補(bǔ)償之用(因高頻交流信號可使電容器C7短路，而使得電阻器R1失去作用)，如此紅色視訊信號可以避免因傳輸過程可能出現(xiàn)的交流抗阻而造成信號傳輸損耗，而晶體管Q1的交流偏壓則利用R15與R5將直流電壓源分壓而提供。電容器C8與位于該晶體管Q1基極端處的積層式電容器(multi-layer capacitor)C11則用以維持基極為交流低阻抗，并維持其成為一理想電壓源，以符合共基極電壓放大器的要求，且維持紅色視訊信號的高頻響應(yīng)。其中晶體管Q1為此共基極放大電路的主要放大元件，可依不同的電壓增益需求而更換。調(diào)整電阻器R11與電阻器R8的值亦可調(diào)整電壓增益。同時經(jīng)由R15、R5與R11、R8的調(diào)配，可使Q1的集極當(dāng)無信號輸入時，呈現(xiàn)約1.4V的直流工作基準(zhǔn)電位，此直流工作基準(zhǔn)電位則成為下述的第一電流放大電路21中初級晶體管的工作偏壓，用以達(dá)成直流耦合信號的目的。第二及第三電壓放大電路12、13則分別對綠色與藍(lán)色的視訊信號G,Ba作處理，其動作原理與功效與第一電壓放大電路11相同，因此不予贅述。
第一電流放大電路21中，Q7作為電流增益調(diào)整之用，當(dāng)G為高電壓準(zhǔn)位時，Q7導(dǎo)通，產(chǎn)生分流作用，因而使電流增益降低；若G為低電壓準(zhǔn)位時，Q7斷路，沒有分流作用，因而使電流增益加強(qiáng)。晶體管Q4與Q10均以射極隨耦式電路而串接，晶體管Q4與Q13亦以射極隨耦式電路而串接，其間的電阻器R30、R45以及電容器C21、C33則作頻率補(bǔ)償與信號分隔之用。兩組射極隨耦電路使電流放大電路21的輸入信號Rb作第一次電流的分流，而電阻器R36、R40、R48、R53、電容器C24、C28、C36與C39則作第二次電流之分流，且電容器C24、C28、C36與C39亦作頻率補(bǔ)償之用。由于射極隨耦電路具有相當(dāng)大的頻寬，將第一電壓放大電路11所輸出電腦視訊信號的紅色視訊信號Rb經(jīng)由此電流放大電路作電流放大及電壓衰減之后，將電腦視訊信號的紅色視訊信號分成四組Rc1、Rc2、Rc3、Rc4輸出至四個顯示器輸入介面51、52、53、54。每一組紅色電腦視訊信號Rc的基準(zhǔn)直流電壓及電流皆可調(diào)整成與電腦視訊信號輸出介面41所送出的紅色視訊信號Ra相同。電流放大電路21為利用晶體管Q4與Q10以及Q4與Q13組成的兩組射極隨耦電路，可對高頻電腦視訊信號提供良好的頻率響應(yīng)，且其中的晶體管可依不同的頻寬需求而作選擇。第二及第三電流放大電路22、23則分別對綠色與藍(lán)色的視訊信號Gb,Bb做處理，其動作原理與功效與第一電流放大電路21相同，因此不予贅述。
同步信號緩沖裝置31中，將電腦視訊信號的水平同步信號Ha及垂直同步信號Va分流輸入，再利用信號緩沖ICU5提高四組水平同步信號Hb1、Hb2、Hb3、Hb4及垂直同步信號Vb1、Vb2、Vb3、Vb4之基準(zhǔn)電位，然后輸出，如此分流后的四組水平同步信號及垂直同步信號，其對元件的推動能力不會因信號分流而降低。同步信號緩沖裝置31為一種IC電路，市面上可輕易購得。
顯示器輸入介面51，其與電流放大電路21、22、23及同步信號緩沖裝置31的輸出相連，用以將該等輸出送至顯示器中，將電腦視訊信號顯示出來。顯示器輸入介面52、53、54皆與顯示器輸入介面51相同，如此即可達(dá)到分享資訊之目的。
利用本實(shí)用新型電流放大電路的晶體管射極隨耦電路的良好高頻響應(yīng)，以及電壓放大電路中的晶體管共基極放大電路所提供的電壓增益，使得本實(shí)用新型的電腦視訊信號分配器同時具有良好的增益與適當(dāng)?shù)念l寬，再配合良好的阻抗匹配及同步信號緩沖裝置使電腦的視訊信號可以被分送至多臺顯示器。
以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，其輸出雖與四個顯示器輸入介面51、52、53、54相連，但并非用來限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，可依需要增加相同的配置而連接更多的顯示器輸入介面。因此凡依本實(shí)用新型的精神所作的均等變化與修飾，皆屬本實(shí)用新型申請專利范圍。
權(quán)利要求1．一種電腦視訊信號分配器，可輸入一臺電腦的視訊信號，加以處理后送入多臺顯示器中而達(dá)到視訊分享的目的，其特征在于，三個晶體管共基極式電壓放大電路，分別輸入該電腦的紅綠藍(lán)視訊信號，而提供電壓增益，產(chǎn)生放大輸出，各該電壓放大電路的晶體管射極端連接電阻器與電容器以提供一輸入阻抗匹配及頻率補(bǔ)償，使輸入信號有較佳的傳輸效果，且各該電壓放大電路的晶體管基極端連接一積層式電容器(multi-1ayer capacitor)，使基極端為交流低阻抗，而維持電路的高頻響應(yīng)，各該電壓放大電路的晶體管導(dǎo)通直流偏壓，系由各該晶體管基極所連接的電阻偏壓電路提供；三組晶體管射極隨耦式電流放大電路，其輸入分別與該三電壓放大電路的輸出相連，而輸出分別與下述的多組顯示器輸入介面相連，對輸入的視訊信號提供良好的頻率響應(yīng)并將視訊信號按需求而分流輸出；各組晶體管射極隨耦式電流放大電路的第一級有一個射極隨耦式晶體管電路，第二級有兩個射極隨耦式晶體管電路，第三級有四個射極隨耦式晶體管電路，第四級有八個射極隨耦式晶體管電路，余此類推，可按顯示器數(shù)目決定級數(shù)，最后一級的各晶體管射極輸出端則串聯(lián)兩組電阻電容濾波電路作分流及頻率補(bǔ)償之用；一同步信號緩沖裝置，輸入該電腦的同步信號，按需要產(chǎn)生多組同步信號而分別輸出至下述的多組顯示器輸入介面；多組顯示器輸入介面，分別接受該三組電流放大電路按需求而分流輸出的視訊信號，并分別接受該同步信號緩沖裝置按需要產(chǎn)生的多組同步信號，用以輸入所需分享視訊信號的各顯示器中。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦視訊信號分配器，其特征在于，各該電壓放大電路所使用的晶體管可根據(jù)不同的電壓增益需求而更換。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦視訊信號分配器，其特征在于，各該電流放大電路所使用的晶體管可根據(jù)不同的頻寬需求而更換。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦視訊信號分配器，其特征在于，該同步信號緩沖裝置所輸入及輸出的同步信號包含水平同步信號及垂直同步信號。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦視訊信號分配器，其特征在于，各該電壓放大電路與各該電流放大電路之間并聯(lián)一電流增益調(diào)整用的晶體管電路，控制其基極的基準(zhǔn)電壓可決定產(chǎn)生分流作用與否，因而控制該電腦視訊信號分配器的電流增益。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦視訊信號分配器，其特征在于，各該電流放大電路的初級晶體管基極偏壓由其相關(guān)的前級電壓放大電路的晶體管集級電壓提供，以達(dá)成直流耦合信號之目的。
專利摘要一種電腦視訊信號分配器，可輸入一臺電腦的視訊信號，而將所輸入的視訊信號在經(jīng)過處理后分別送入多臺顯示器中而達(dá)到視訊分享的功能。該電腦視訊信號分配器包含三個電壓放大電路，其輸入與該臺電腦的視訊信號輸出介面相連，將該臺電腦所輸出的紅、綠、藍(lán)視訊信號分別放大，再分別送入三個電流放大電路，分別將來自該三個電壓放大電路的輸出信號作電流放大及分流，其輸出則與顯示器輸入介質(zhì)相連；一同步信號緩沖裝置，其輸入與該電腦視訊信號輸出介面相連，可將該臺電腦的水平同步信號與垂直同步信號分別送入顯示器輸入介面。
文檔編號G06F1/00GK2354165SQ9821806
公開日1999年12月15日 申請日期1998年8月6日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月6日
發(fā)明者陳尚仲 申請人:陳尚仲