專利名稱：綠色同步信號偵測電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于綠色同步(SOG， Sync On Green)信號偵測電路，特別是 關于利用可程序化增益放大器與低通濾波器(PGA/LPF)提高抗噪聲干擾的 SOG信號偵測電路。
背景技術：
圖1A為一般視頻圖形信號(Video graphics signal)的示意圖。如圖1A 所示，視頻圖形信號包含同步信號Al、空白區(qū)域A2以及數(shù)據(jù)區(qū)域A3等三 個部分。根據(jù)規(guī)格，同步信號Al與空白區(qū)域A2之間大約300mV;而空白 區(qū)域A2與數(shù)據(jù)區(qū)域A3之間大約700mV。視頻顯示裝置一般是利用一 SOG 信號偵測電路來偵測出同步信號A1 ，藉以作為顯示的控制參數(shù)。圖IB為已知SOG信號偵測電路。如圖IB所示，SOG信號偵測電路 10包含一箝制電路(clamping circuit) 11、 一觸發(fā)電平產生電路(Triggering level generating circuit) 12以及一比專交器(comparator) 13。 ^L頻圖形信號經 由一電容C輸入到箝制電路11，而該箝制電路11將視頻圖形信號箝制于一 設定電壓范圍內，并產生已箝制的輸入信號。觸發(fā)電平產生電路12產生一 固定(fixed)電平的觸發(fā)電壓。該SOG信號偵測電路IO再利用比較器13 比較已箝制的輸入信號與觸發(fā)電壓，并輸出一SOG信號。由于SOG信號包含有視頻圖形信號的內容(content),亦即數(shù)據(jù)區(qū)域 A3，上述的方法不易偵測出同步信息(synchronization information )。而且， 電源噪聲與輸入噪聲經常會干擾可偵測的信號。而且，視頻圖形信號是以交 流方式耦合(AC coupling)到芯片上，其箝制電壓(clamping level)會受到 噪聲作。上述現(xiàn)有技術中，因為視頻圖形信號的同步信號Al與空白區(qū)域A2之 間大約只有300mV，噪聲邊界值(noise margin)較小，亦即抗噪聲干擾不 好。若僅利用觸發(fā)電平產生電路12產生一固定的比較電壓，則無法有效的 產生SOG信號。圖2為美國專利申請早期公開第2005/0270421 Al號的SOG信號偵測電 路。如該圖2所示，該SOG信號偵測電路20除了包含一箝制電路(clamping circuit) 11、 一觸發(fā)電平產生電-各(Triggering level generating circuit) 22以 及一比較器(comparator) 13之外，還包含一控制單元24。雖然該SOG信 號偵測電路20可利用控制單元24根據(jù)SOG信號來調整觸發(fā)電平產生電路 22所產生的比較電壓，但因為視頻圖形信號的同步信號Al與空白區(qū)域A2 之間大約只有300mV，噪聲邊界值仍然較小，抗噪聲干擾的效杲也不好。發(fā)明內容有鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提出一種可提高噪聲邊界值和提高抗 噪聲干擾的效果的SOG信號偵測電路。本發(fā)明的另 一 目的是提出 一種包含可程序化增益放大器/低通濾波器的 SOG信號偵測電路。為達成上述目的，本發(fā)明的SOG信號偵測電路包含 一箝制電路，該 箝制電路用于接收一視頻圖形信號作為輸入信號，并將該視頻圖形信號的電 壓箝制于一預^1范圍后輸出 一 已箝制的輸入信號； 一第一可程序化增益放大 器，該第一可程序化增益放大器用于接收已箝制的輸入信號并將該已箝制的 輸入信號的振幅放大一第一增益值后產生一第一增益信號； 一第一低通濾波 器，該第一低通濾波器用于接收第一增益信號后產生一第一濾波信號； 一第 二可程序化增益放大器，該一第二可程序化增益放大器用于接收已箝制的輸 入信號并將該已箝制的輸入信號的振幅放大一第二增益值后產生 一 第二增 益信號，其中，第二增益值與第一增益值不同； 一第二低通濾波器，該第二低通濾波器用于接收第二增益信號后產生一第二濾波信號； 一電壓偏移單 元，該電壓偏移單元用于接收第一濾波信號并調整第一濾波信號的直流電平，輸出一電平偏移信號；以及一比較器，該比較器用于接收電平偏移信號 與第二濾波信號進行比較后，進而產生一比較信號作為一 SOG信號。其中當?shù)谝辉鲆嬷荡笥诘诙鲆嬷禃r，電壓偏移單元將第一濾波信號的 電壓向下偏移，使該電平偏移信號的最大值大于第二濾波信號的最大值，且 使該電平偏移信號的最小值低于第二濾波信號的最小值；而當?shù)谝辉鲆嬷敌?于第二增益值時，電壓偏移單元將第一濾波信號的電壓向上偏移，使該電平 偏移信號的最大值低于第二濾波信號的最大值，以及使該電平偏移信號的最 小值高于第二濾波信號的最小值。本發(fā)明還提出一種SOG信號偵測電路，該偵測電路包含 一箝制電路， 是接收一視頻圖形信號作為輸入信號，并將該視頻圖形信號的電壓箝制于一 預設范圍后輸出一已箝制的輸入信號； 一可程序化增益放大器，是接收前述 已箝制的輸入信號并將該已箝制的輸入信號的振幅放大一增益值后產生一 增益信號； 一低通濾波器，是接收前述增益信號后產生一濾波信號； 一可程 序化電平產生單元，是產生一比較電平信號； 一比較器，是接收前述比較電 平信號與前述濾波信號后產生一比較信號作為一輸出信號；以及一非重疊時序產生單元與控制單元，該非重疊時序產生單元與控制單元是接收前述比較 信號后，產生一控制信號來控制前述低通濾波器的頻寬、控制前述可程序化 電平產生單元的比較電平信號以及控制前述箝制電路的箝制開關。本發(fā)明的SOG信號偵測電路利用 一個或一對可程序化增益放大器/低通 濾波器來產生比較信號，進而可提高抗噪聲干擾的效果。而且，本發(fā)明SOG 信號偵測電路還可利用非重疊時序產生單元/控制單元來自動偵測視頻模式， 并自動調整可程序化增益放大器/低通濾波器的增益使SOG信號的偵測更正 確。
圖1A為一^^見頻圖形信號(Video graphics signal)的示意圖。圖IB為已知SOG ( Sync On Green )信號偵測電路。圖2為已知另 一種SOG ( Sync On Green)信號偵測電路。圖3A顯示本發(fā)明SOG信號偵測電路第一實施例的電路方塊圖。圖3B顯示本發(fā)明SOG信號偵測電路第二實施例的電路方塊圖。圖4A為第一濾波信號與第二濾波信號的波形。圖4B為第一濾波信號與偏移信號的波形。圖4C為SOG信號的波形。圖5顯示本發(fā)明SOG信號偵測電路第三實施例的電路方塊圖。 圖6為非重疊時序產生單元/控制單元56所輸出的箝制開關時序與SOG 信號的關系圖。圖7顯示本發(fā)明SOG信號偵測電路第四實施例的電路方塊圖。 圖式編號10、 20、 30、 30，、 50、 70 SOG信號偵測電路11、 35 箝制電路12觸發(fā)電平產生電路 13、 34 比較器 24 控制單元31、 32、 51、 52、 71 可程序化增益放大器/低通濾波器33、 53 可程序化電壓偏移單元56、 76 非重疊時序產生單元/控制單元73可程序化電平產生單元具體實施方式
以下參考圖式詳細說明本發(fā)明SOG信號偵測電路。圖3A顯示本發(fā)明SOG信號偵測電路第一實施例的電路方塊圖。本發(fā)明 SOG信號偵測電路30包含一第一可程序化增益放大器/低通濾波器(Programmable Gain Amplifier/Low Pass Filter, PGA/LPF1)31、 一第二可 程序化增益放大器/低通濾波器(PGA/LPF2) 32、 一可程序化電壓偏移單元(Programmable Voltage Shifter ) 33 、 一比專交器34以及一箝制電路35。第一 可程序化增益放大器/低通濾波器31包含一第一可程序化增益放大器與一第 一低通濾波器，而第二可程序化增益放大器/低通濾波器32包含一第二可程 序化增益放大器與一第二低通濾波器。比較器34與箝制電路35的功能及架 構與現(xiàn)有技術相同，不再重復說明。箝制電路35經由一電容C接收一視頻圖形信號后產生一已箝制的輸入 信號。在本實施例中，第一可程序化增益放大器/低通濾波器31的第一可程 序化增益放大器的第一增益值設定為2，而第二可程序化增益放大器/低通濾 波器32的第二可程序化增益放大器的第二增益值設定為1，當然第一與第二 增益值并不限于此，只要兩增益值有明顯差別即可。第一可程序化增益放大器/低通濾波器31與第二可程序化增益放大器/ 低通濾波器32均接收已箝制的輸入信號以及一虛擬直流電壓，并分別產生 一第一濾波信號41與一第二濾波信號42，如圖4A所示。由于第一可程序 化增益放大器的增益為2且第二可程序化增益放大器的增益為1,所以曲線 41的振幅約為曲線42的振幅的兩倍。由于第一可程序化增益放大器/低通濾 波器31與第二可程序化增益放大器/低通濾波器32均接收虛擬直流電壓，短 暫的熱插拔問題將可以被解決。其原因在于可程序化增益放大器/低通濾波器 31、 32的放大器的增益(Gain)很大，所以正輸入端與負輸入端的電壓幾乎 相等。由于已箝制的輸入信號經由一電阻R1連接到放大器的正輸入端，所 以已箝制的輸入信號不致因熱插拔而上下變動太多。同時，比較器的兩輸入 端會一起上下變動，所以短暫的熱插拔問題將可有效解決?？沙绦蚧妷浩茊卧?3接收第二濾波信號42,并將第二濾波信號42 加入一偏移電壓后，產生一向上偏移的偏移電壓42'。圖4B中，曲線41為 第一濾波信號，而曲線42，為第二濾波信號42經過可程序化電壓偏移單元33向上偏移的電平偏移信號?？沙绦蚧妷浩茊卧?3的目的在于，當?shù)?一增益值小于第二增益值時，可程序化電壓偏移單元將第二濾波信號的電壓 向下偏移，而得到一電平偏移信號，使電平偏移信號的最大值大于第一濾波 信號的最大值，以及使電平偏移信號的最小值低于第一濾波信號的最小值； 而當?shù)谝辉鲆嬷荡笥诘诙鲆嬷禃r，可程序化電壓偏移單元將第二濾波信號 的電壓向上偏移，使電平偏移信號的最大值低于第一濾波信號的最大值，以 及^f吏電平偏移信號的最小值高于第一濾波信號的最小值。比較器34接收第一濾波信號41與電平偏移信號42，后進行比較，進而 產生一 SOG信號。請參考圖4B與圖4C。由于第一濾波信號41被放大兩倍 而第二濾波信號42沒有被放大，且第二濾波信號42經由可程序化電壓偏移 單元33向上偏移，使得比較器34可正確地產生SOG信號，如圖4C所示。圖3B顯示本發(fā)明SOG信號偵測電路第二實施例的電路方塊圖。該實施 例的SOG信號偵測電路30，與第 一實施例的SOG信號偵測電路30大致相同， 唯一不同點是該SOG信號偵測電路30，的可程序化電壓偏移單元33是偏移 第一濾波信號，而SOG信號偵測電路30的可程序化電壓偏移單元33是偏 移第二濾波信號。圖5顯示本發(fā)明SOG信號偵測電路第三實施例的電路方塊圖。如圖5 所示，本發(fā)明SOG信號偵測電路50除了包含一第一可程序化增益放大器/ 低通濾波器51、 一第二可程序化增益放大器/低通濾波器52、 一可程序化電 壓偏移單元53、 一比較器34以及一箝制電路35之外，還包含一非重疊時序 產生單元/控制單元56。在不同信號模式下，SOG信號的頻帶寬(bandwidth)不同，因此需要 針對不同的頻帶寬設計低通濾波器的頻寬。其中一種實施方式是利用寄存器 (register)來記錄頻帶的寬度，并將參數(shù)寫入寄存器。所以，在第一實施例 與第二實施例中，當要切換不同信號模式時，必須將所要變換的參數(shù)寫入寄 存器中。而在第三實施例時，則由非重疊時序產生單元/控制單元56偵測SOG信號的變化后，自動將所要變換的參數(shù)寫入寄存器中。非重疊時序產生單元/控制單元56主要是控制箝制電路35的箝制的時序、控制可程序化電壓偏移 單元53的偏移電壓以及控制可程序化增益放大器/低通濾波器51 、52的增益 與頻帶寬度。若是SOG信號沒有規(guī)則性的變化，即表示模式偵測失敗。此時，非重 疊時序產生單元/控制單元56必須改變可程序化增益放大器/低通濾波器51、 52的增益比，并適當?shù)目刂瓶沙绦蚧妷浩茊卧?3的偏移電壓(例如由 小到大偏移)，即可成功的偵測出SOG信號。另外，非重疊時序產生單元/ 控制單元56在成功的偵測模式之后，可以調整第一與第二低通濾波器的頻 帶寬，進一步濾掉不同模式的噪聲。圖6是非重疊時序產生單元/控制單元56所輸出的箝制開關時序與SOG 信號的關系圖。如該圖所示，箝制開關時序的致能期間(Tl)落于SOG信 號的邏輯0期間(T2)內。亦即，箝制開關需在SOG信號的邏輯0期間才 可被致能。圖7顯示本發(fā)明SOG信號偵測電路第四實施例的電路方塊圖。如圖7 所示，本發(fā)明SOG信號偵測電路70包含一可程序化增益放大器/低通濾波器 71、 一可程序化電平產生單元73、 一比較器34、 一非重疊時序產生單元/控 制單元76以及一箝制電路35。非重疊時序產生單元/控制單元76偵測SOG信號的變化后，自動將所要 變換的參數(shù)寫入寄存器中。非重疊時序產生單元/控制單元76主要是控制箝 制電路35的箝制的時序、可程序化電平產生單元73的電平電壓以及控制可 程序化增益放大器/低通濾波器71的增益與頻帶寬。第四實施例與第三實施例的差異是該實施例僅包含一 個可程序化增益 放大器/低通濾波器，并利用可程序化電平產生單元73產生所需的比較電平 電壓。另外，雖然可程序化電平產生單元73與可程序化電壓偏移單元53均 用來產生一比較電平電壓，但可程序化電壓偏移單元53是才艮據(jù)可程序化增益放大器/低通濾波器所輸出的電壓進行偏移后輸出，而可程序化電平產生單 元73則沒有接收可程序化增益放大器/低通濾波器所輸出的電壓，直接根據(jù)參數(shù)產生一比較電平電壓。若是SOG信號沒有規(guī)則性的變化，即表示模式 偵測失敗。此時，非重疊時序產生單元/控制單元76必須改變可程序化增益 放大器/低通濾波器71的增益，并適當?shù)目刂瓶沙绦蚧娖疆a生單元73的電 平電壓(例如由小到大偏移)即可成功的偵測出SOG信號。另外，非重疊 時序產生單元/控制單元76在成功的偵測模式之后，可以調整低通濾波器的 頻帶寬，進一步濾掉不同模式的噪聲。因此，本發(fā)明SOG信號偵測電路利用一個或一對可程序化增益放大器/ 低通濾波器來產生比較信號，進而可提高抗噪聲干擾的效果。而且，本發(fā)明 SOG信號偵測電路還可利用非重疊時序產生單元/控制單元來自動偵測視頻 模式，并自動調整可程序化增益放大器/低通濾波器的增益使SOG信號的偵 測更正確。以上雖以實施例說明本發(fā)明，但并不因此限定本發(fā)明的范圍，只要不脫 離本發(fā)明的要旨，該行業(yè)者可進行各種變形或變更。
權利要求
1. 一種綠色同步信號偵測電路，其特征在于，該偵測電路包含一箝制電路，是接收一視頻圖形信號作為輸入信號，并將該視頻圖形信號的電壓箝制于一預設范圍后，進而輸出一已箝制的輸入信號；一第一可程序化增益放大器，是接收前述已箝制的輸入信號且將該已箝制的輸入信號的振幅放大一第一增益值后，進而產生一第一增益信號；一第一低通濾波器，是接收前述第一增益信號后產生一第一濾波信號；一第二可程序化增益放大器，是接收前述已箝制的輸入信號且將該已箝制的輸入信號的振幅放大一第二增益值后，進而產生一第二增益信號，其中，該第二增益值與該第一增益值不相同；一第二低通濾波器，是接收前述第二增益信號后產生一第二濾波信號；一可程序化電壓偏移單元，是接收前述第一濾波信號并調整該第一濾波信號的直流電平，進而輸出一電平偏移信號；以及一比較器，是接收前述電平偏移信號與前述第二濾波信號進行比較后，進而產生一比較信號作為一輸出信號；其中，當前述第一增益值大于前述第二增益值時，前述電壓偏移單元將前述第一濾波信號的電壓向下偏移，使該電平偏移信號的最大值大于前述第二濾波信號的最大值，以及使該電平偏移信號的最小值低于前述第二濾波信號的最小值；當前述第一增益值小于前述第二增益值時，前述電壓偏移單元將前述第一濾波信號的電壓向上偏移，使該電平偏移信號的最大值低于前述第二濾波信號的最大值，以及使該電平偏移信號的最小值高于前述第二濾波信號的最小值。
2. 如權利要求1所述的綠色同步信號偵測電路，其特征在于，前述第二增 益值為前述第一增益值的2倍。
3. 如權利要求2所述的綠色同步信號偵測電路，其特征在于，前述第一增 益值為1。
4. 如權利要求1所述的綠色同步信號偵測電路，其特征在于，前述第二增益值為前述第一增益值的1/2倍。
5. 如權利要求4所述的綠色同步信號偵測電路，其特征在于，前述第一增 益值為2。
6. 如權利要求1所述的綠色同步信號偵測電路，其特征在于，該偵測電路 還包含一非重疊時序產生單元，該非重疊時序產生單元是接收前述比較 信號后產生一控制信號來控制前述第一低通濾波器與前述第二低通濾 波器的頻寬、控制前述電壓偏移單元的電平偏移量以及控制前述箝制電 路的箝制開關。
7. 如權利要求1所述的綠色同步信號偵測電路，其特征在于，前述比較器 的正輸入端接收前述電平偏移信號，而負輸入端接收前述第二濾波信
8. 如權利要求1所述的綠色同步信號偵測電路，其特征在于，前述比較器 的正輸入端接收前述第二濾波信號，而負輸入端接收前述電平偏移信 號。
9. 一種綠色同步信號偵測電路，其特征在于，該偵測電路包含 一箝制電路，是接收一視頻圖形信號作為輸入信號，并將該視頻圖形信號的電壓箝制于一預設范圍后輸出 一 已箝制的輸入信號；一可程序化增益;^欠大器，是接收前述已箝制的輸入信號并將該已箝制的輸入信號的振幅放大一增益值后產生一增益信號；一低通濾波器，是接收前述增益信號后產生一濾波信號；一可程序化電平產生單元，是產生一比較電平信號；一比較器，是接收前述比較電平信號與前述濾波信號后產生一比較信號作為一輸出信號；以及一非重疊時序產生單元與控制單元，該非重疊時序產生單元與控制單元是接收前述比較信號后，產生一控制信號來控制前述低通濾波器的頻寬、控制前述可程序化電平產生單元的比較電平信號以及控制前述箝制電路的箝 制開關。
全文摘要
一種綠色同步(SOG)信號偵測電路包含一箝制電路，將一視頻圖形信號的電壓箝制于一預設范圍后輸出一已箝制的輸入信號；一第一可程序化增益放大器，接收已箝制的輸入信號并將其振幅放大一第一增益值后產生第一增益信號；一第一低通濾波器，接收第一增益信號后產生第一濾波信號；一第二可程序化增益放大器，接收已箝制的輸入信號并將其振幅放大一第二增益值后產生第二增益信號，其中，第二增益值與第一增益值不同；一第二低通濾波器，接收第二增益信號后產生第二濾波信號；一可程序化電壓偏移單元，接收第一濾波信號并調整其直流電平，輸出一電平偏移信號；一比較器，接收電平偏移信號與第二濾波信號后產生一比較信號作為一SOG信號。
文檔編號H04N5/08GK101242485SQ20071000551
公開日2008年8月13日 申請日期2007年2月9日 優(yōu)先權日2007年2月9日
發(fā)明者陳永宏, 黃柏仁 申請人:凌陽科技股份有限公司