專利名稱：視頻信號(hào)記錄/復(fù)制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種視頻信號(hào)記錄/復(fù)制裝置，包括——一個(gè)天線輸入端；——一個(gè)天線輸出端；——一個(gè)分流電路，該分流電路的輸入端與上述天線的輸入端耦合，并且它的輸出端與上述天線的輸出端耦合；——一個(gè)調(diào)諧電路，該調(diào)諧電路包括一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，其中輸入端與上述天線的輸入端耦合；——一個(gè)記錄/復(fù)制單元，該單元包括一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，其中輸入端與上述調(diào)諧電路的輸出端耦合；——一個(gè)調(diào)制單元，該單元包括一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，其中輸入端與上述記錄/復(fù)制單元的輸出端耦合，同時(shí)輸出端與上述天線的輸出端耦合；——電源電壓產(chǎn)生裝置，用來(lái)至少為所述分流電路產(chǎn)生電源電壓。
本申請(qǐng)還涉及用于該裝置中的開關(guān)裝置。
USP3,824,335公開了一種包括無(wú)源分流電路的視頻信號(hào)記錄/復(fù)制裝置。然而，現(xiàn)在的視頻信號(hào)記錄/復(fù)制裝置都采用有源分流電路。由于該分流電路通常也具有放大器的功能，因此這一有源分流電路需要一個(gè)電壓電源。
傳統(tǒng)的視頻信號(hào)記錄/復(fù)制(VCR)裝置的原理方框圖如

圖1所示。端子1是天線的輸入端，并且端子2是天線的輸出端用來(lái)與TV設(shè)備耦合。如果不使用VCR裝置(待機(jī)狀態(tài))，至少寬波段分流放大器必須一直處于接通狀態(tài)，以保證在電視機(jī)中的TV信號(hào)的接收。如果切斷該VCR裝置的電源電壓則可以減小在待機(jī)狀態(tài)的功率消耗，但必須采用特殊的手段來(lái)確保在電視機(jī)中的TV信號(hào)的接收。
本發(fā)明的目的在于提供一種視頻信號(hào)記錄/復(fù)制裝置，具有相對(duì)較低的功率消耗，但確保能將天線信號(hào)輸出給上述天線輸出端，即使已經(jīng)切斷了供給分流電路的電源電壓。
在開始段落中定義的該裝置的特征在于，該視頻信號(hào)記錄裝置中還包括
——開關(guān)裝置，包括與所述天線輸入端耦合的第一端和與所述天線輸出端耦合的第二端。使用該開關(guān)裝置當(dāng)切斷電壓電源產(chǎn)生裝置時(shí)實(shí)現(xiàn)它的兩端之間的內(nèi)部連接，以及當(dāng)接通電壓電源產(chǎn)生裝置時(shí)實(shí)現(xiàn)它的兩端之間的開路連接。該開關(guān)裝置包括一個(gè)FET(4)，它的主電極與開關(guān)裝置的第一和第二端耦合。
本發(fā)明以下述公知的常識(shí)為基礎(chǔ)。如果一個(gè)FET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)，更具體地說(shuō)，一個(gè)耗盡型硅金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管(Mosfet)或一個(gè)金屬-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Mesfet)，在它的線性區(qū)域中使用，該FET可以作為一個(gè)可變電阻使用。它的電阻值取決于柵極(Gate)與源極(Source)之間的偏壓以及該FET的夾斷電壓。如果偏壓低于夾斷電壓，該FET的電阻值為無(wú)窮大。如果偏壓遠(yuǎn)大于夾斷電壓，該FET的電阻值很小?；诖?，一個(gè)FET可以用來(lái)作為開關(guān)。在柵-源極之間的電壓低時(shí)，該FET處于關(guān)閉；并且在柵-源極之間的電壓高時(shí)，該FET處于接通。如果使用具有相對(duì)低的電容的FET，該FET可以用來(lái)作為RF(射頻)開關(guān)。根據(jù)該RF開關(guān)，可以接通或切斷RF信號(hào)。新開發(fā)出來(lái)的BF1107是一個(gè)三極管式Mosfet，多用于RF信號(hào)的開關(guān)。如果漏極-源極(Drain-Source)之間的電壓設(shè)為0V，該Mosfet在它的線性區(qū)域內(nèi)加偏壓。該Mosfet具有一個(gè)大約-3V的夾斷電壓。從而，如果柵-源極之間的電壓為0V，接通該Mosfet。連同Drain-Source之間的電壓為0V時(shí)，意味著如果全部偏壓電壓為0V則接通該Mosfet。如果將柵-源極之間的電壓設(shè)置為小于-3V的值，則切斷該Mosfet。
本發(fā)明的這些和其它方面將隨著下面對(duì)附圖的詳細(xì)說(shuō)明而變得更清楚。附圖包括圖1表示傳統(tǒng)的視頻信號(hào)記錄/復(fù)制裝置；圖2表示根據(jù)本發(fā)明的裝置，包括一個(gè)FET；圖3表示用來(lái)測(cè)量開關(guān)電路的工作狀態(tài)的測(cè)試電路；圖4表示測(cè)試的結(jié)果；圖5表示開關(guān)電路的更詳細(xì)的電路圖；圖6表示開關(guān)電路的進(jìn)一步詳細(xì)的視圖；以及圖7表示該開關(guān)電路的改進(jìn)的視圖。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的VCR裝置的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，包括一個(gè)開關(guān)，該開關(guān)位于天線端子1和2之間，并且以FET4的形式構(gòu)成。為了減小功率消耗，當(dāng)切斷VCR電源電壓時(shí)該開關(guān)應(yīng)當(dāng)是導(dǎo)通的，并且接通該VCR電源電壓時(shí)該開關(guān)應(yīng)當(dāng)是不導(dǎo)通的。
可以采用Mosfets或Mesfets作為開關(guān)元件。可取的是，選取耗盡型硅Mosfets形式的開關(guān)。如果Mosfets的全部電源電壓均為0，則接通該Mosfets。如果柵-源極之間的電壓值為負(fù)數(shù)，比該Mosfets的夾斷電壓的值更小，則切斷該Mosfets。
當(dāng)接通VCR的電壓電源時(shí)，應(yīng)切斷該Mosfets開關(guān)。在對(duì)圖2中的裝置的進(jìn)一步詳細(xì)描述中，通過(guò)一個(gè)電阻R3將該Mosfets4的漏極或源極與電源電壓相連接，并且將柵極與地連接，以及在Mosfets4與端子1或2之間增加一個(gè)電容C1，或者通過(guò)在Mosfets與所有端子之間增加電容來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
當(dāng)電壓電源為0時(shí)，該Mosfets開關(guān)的漏極-、源極-和柵極-電壓均為0。在這種情況下，天線信號(hào)通過(guò)該Mosfets開關(guān)傳輸?shù)絋V設(shè)備。當(dāng)電壓電源為5V時(shí)(作為一個(gè)例子)，該Mosfets開關(guān)的漏極-和源極-電壓為5V。電容C1確保漏極-和源極-電壓的值相等。柵極電壓為0(柵極是接地的)并且天線信號(hào)如通常一樣流經(jīng)該VCR。需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，在該電路結(jié)構(gòu)中，該Mosfets作為一個(gè)雙向開關(guān)工作。
在該領(lǐng)域中特別使用的一種新開發(fā)的耗盡型硅Mosfet是BF1107 Mosfet。該Mosfet與GaAs Mesfets相比特別的優(yōu)點(diǎn)在于它更便宜。進(jìn)而，該Mosfet的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于成本低。在該Mosfet處于“導(dǎo)通”(“on”)狀態(tài)時(shí)，損耗必須低，因?yàn)榇髷?shù)目的損耗使得噪聲增加，從而在TV設(shè)備的屏幕上可以看見。在“截止”(“off”)狀態(tài)下，絕緣必須很高，因?yàn)閬?lái)自調(diào)制器的振蕩信號(hào)在天線的輸入端必須保持很小。對(duì)于無(wú)源回路，采用BF1107作為開關(guān)的主要優(yōu)點(diǎn)在于該Mosfet不需要電流。不處于接通狀態(tài)也不處于切斷狀態(tài)時(shí)，僅使用電壓可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)功能。
在圖3所示的電路中測(cè)量該RF開關(guān)4BF1107的工作狀態(tài)。在該電路中，測(cè)量作為頻率的函數(shù)的絕緣和損耗。為了測(cè)量開關(guān)4切斷時(shí)它的絕緣特性，電壓Vs(在本電路中等于5伏特)將作用在圖3所示的電路的端子10上。為了測(cè)量當(dāng)其處于導(dǎo)電狀態(tài)時(shí)該開關(guān)的特性，將0伏特的電壓作用在端子10上。開關(guān)4的柵極與具有恒定電位的點(diǎn)12(大地)相連接。在圖4中給出這些測(cè)量的結(jié)果，其中沿圖4中的左手側(cè)繪出的是損耗的情況，沿右手側(cè)繪出的是絕緣的情況。圖4中的曲線22表示損耗的變化情況，同時(shí)曲線22表示作為頻率函數(shù)的絕緣的情況。
測(cè)試電路中的絕緣(切斷Mosfet時(shí))主要由在普通柵極狀態(tài)下的該Mosfet的反饋加上漏極和源極之間測(cè)試電路的寄生電容決定。該寄生電容應(yīng)當(dāng)很小。測(cè)試電路中的損耗(接通Mosfet時(shí))在低頻處由該Mosfet的RDSon決定，并且在高頻處由RDSon和該Mosfet的漏極-柵極之間和源極-柵極之間的電容決定。應(yīng)當(dāng)保持該電路的寄生電容遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Mosfet的電容。
在圖2中只給出了該VCR裝置中開關(guān)電路的作用原理。在該VCR的開關(guān)電路的具體實(shí)施例中，寬波段分流放大器的輸入端和輸出端與該開關(guān)電路的輸入端和輸出端相連接。如上所述，開關(guān)處于“導(dǎo)通”(“on”)狀態(tài)時(shí)的損耗也由該開關(guān)的輸入端和輸出端的電容決定。如果在圖2的電路中該Mosfet處于接通狀態(tài)，則該寬波段分流放大器仍然與RF開關(guān)相連接。該結(jié)果導(dǎo)致更高的損耗。因而需要特殊的手段來(lái)減小放大器的存在對(duì)損耗的影響。理論上講，可以通過(guò)斷開該放大器的輸入端以及輸出端與開關(guān)的連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)際中，可以通過(guò)二極管形式的開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)這種斷開。該電路的原理如圖5所示。圖5顯示出用來(lái)作為開關(guān)的附加的二極管30和32，并且在開關(guān)電路8和分流單元6之間相連接。
接通開關(guān)電路8時(shí)，圖5中的兩個(gè)二極管應(yīng)當(dāng)具有低阻抗，并且開關(guān)電路8處于接通或切斷位置時(shí)兩個(gè)二極管都應(yīng)具有低電容?？梢酝ㄟ^(guò)二極管30和32的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在正確選擇二極管30和32的情況下，如果二極管向前加偏壓則阻抗低，同時(shí)如果二極管的偏壓是0V則電容低?？梢允褂玫亩O管是波段轉(zhuǎn)換二極管(例如BA792或BA277)。如果寬波段分流電路6的兩個(gè)信號(hào)放大級(jí)34和36分別通過(guò)二極管開關(guān)30和32相連接，則當(dāng)電源電壓Vs等于0V時(shí)該分流電路6從開關(guān)電路8斷開，并且當(dāng)電源電壓Vs等于5V時(shí)保持連接。
BF1107開關(guān)4是特別開發(fā)的三極管式Mosfet，用來(lái)作為RF開關(guān)使用。在開關(guān)處于接通狀態(tài)以及處于切斷狀態(tài)時(shí)沒有直流電流流經(jīng)該Mosfet。用于VCR裝置的開關(guān)電路8中的FET的使用條件如下?lián)p耗通常為2dB，最大為4dB絕緣＞30dB
使用圖6所示電路中的BF1107可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。圖6中的開關(guān)電路進(jìn)一步包括一個(gè)插在端子Vs和“地”之間的去耦電容C3。如果采用該開關(guān)電路，可以在VCR處于“待機(jī)”狀態(tài)時(shí)切斷該VCR的電源電壓。RF信號(hào)通向TV設(shè)備的路徑是通過(guò)該開關(guān)而不是通過(guò)(消耗功率的)寬波段分流放大器。根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)電路與現(xiàn)有技術(shù)中的開關(guān)電路相比具有如下優(yōu)點(diǎn)需要更少的元件，從而相對(duì)便宜。
圖7顯示的是圖6中電路的進(jìn)一步改進(jìn)方案。二極管D1耦合在Mosfet4的柵極與具有恒定電位的點(diǎn)(大地)之間，并且電阻Rd耦合在Mosfet4的柵極與電源輸入端Vs之間。圖7的電路顯示一個(gè)改進(jìn)的狀態(tài)，其中Mosfet處于導(dǎo)電模式下的損耗減少。
盡管已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，可以理解的是本發(fā)明不僅僅局限于這些例子。因而，在沒有超出本發(fā)明如權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以由此得出多種改進(jìn)方案。
進(jìn)而，本發(fā)明包括各種新特征或這些特征的組合。
權(quán)利要求
1.一種視頻信號(hào)記錄/復(fù)制裝置，包括一個(gè)天線輸入端；一個(gè)天線輸出端；一個(gè)分流電路，該分流電路的輸入端與所說(shuō)天線的輸入端耦合，并且它的輸出端與所說(shuō)天線的輸出端耦合；一個(gè)調(diào)諧電路，該調(diào)諧電路包括一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，其輸入端與所說(shuō)天線的輸入端耦合；一個(gè)記錄/復(fù)制單元，該單元包括一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，其輸入端與所說(shuō)調(diào)諧電路的輸出端耦合；一個(gè)調(diào)制單元，該單元具有一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，其中輸入端與所說(shuō)記錄/復(fù)制單元的輸出端耦合，輸出端與所說(shuō)天線的輸出端耦合；電源電壓產(chǎn)生裝置，用來(lái)至少為所說(shuō)的分流電路產(chǎn)生電源電壓。其特征在于，該視頻信號(hào)記錄裝置還包括開關(guān)裝置，該開關(guān)裝置包括第一端和第二端，其中第一端與所說(shuō)天線的輸入端耦合，第二端與所說(shuō)天線的輸出端耦合；采用該開關(guān)裝置當(dāng)切斷電壓電源產(chǎn)生裝置時(shí)實(shí)現(xiàn)它的兩端之間的內(nèi)部連接，以及當(dāng)接通電壓電源產(chǎn)生裝置時(shí)實(shí)現(xiàn)它的兩端之間的開路連接；該開關(guān)裝置包括一個(gè)FET(4)，它的主電極與該開關(guān)裝置的第一和第二端耦合。
2.如權(quán)利要求1所述的視頻信號(hào)記錄/復(fù)制裝置，其特征在于所說(shuō)FET的控制電極(柵極)與具有恒定電位的點(diǎn)(大地)相連接，而不與電源電壓相連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的視頻信號(hào)記錄/復(fù)制裝置，其特征在于所說(shuō)開關(guān)裝置包括一個(gè)阻抗(R3)，該阻抗耦合在接收所說(shuō)電源電壓(Vs)的點(diǎn)和所說(shuō)FET的主電極之間。
4.如權(quán)利要求3所述的視頻信號(hào)記錄/復(fù)制裝置，其特征在于所說(shuō)阻抗耦合在用來(lái)接收所說(shuō)電源電壓的所說(shuō)的點(diǎn)和所說(shuō)FET的一個(gè)主電極之間。
5.如權(quán)利要求3或4所述的視頻信號(hào)記錄/復(fù)制裝置，其特征在于所說(shuō)開關(guān)裝置進(jìn)一步包括一個(gè)電容(C3)，該電容耦合在用來(lái)接收所說(shuō)電源電壓的所說(shuō)的點(diǎn)和所說(shuō)具有恒定電位的點(diǎn)之間。
6.如權(quán)利要求1至5中任意一個(gè)所述的視頻信號(hào)記錄/復(fù)制裝置，其特征在于第二電容(C2)耦合在所說(shuō)FET的一個(gè)主電極和所說(shuō)開關(guān)裝置的第一端子之間，以及第三電容(C1)耦合在所說(shuō)FET的另一個(gè)主電極和所說(shuō)開關(guān)裝置的第二端子之間。
7.如權(quán)利要求2所述的視頻信號(hào)記錄/復(fù)制裝置，其特征在于二極管(D1)耦合在所說(shuō)控制電極和所說(shuō)具有恒定電位的點(diǎn)之間。
8.如權(quán)利要求7所述的視頻信號(hào)記錄/復(fù)制裝置，其特征在于另一個(gè)阻抗(Rd)耦合在所說(shuō)控制電極和用來(lái)接收電源電壓的所說(shuō)的點(diǎn)之間。
9.如以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的視頻信號(hào)記錄/復(fù)制裝置，其特征在于所說(shuō)FET是耗盡型硅MOSFET。
10.在如以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的視頻信號(hào)記錄/復(fù)制裝置中所使用的開關(guān)裝置。
全文摘要
一種視頻信號(hào)記錄/復(fù)制裝置,包括:一個(gè)天線輸入端(1);一個(gè)天線輸出端(2);一個(gè)分流電路(6),該分流電路具有一個(gè)與上述天線輸入端耦合的輸入端以及一個(gè)與上述天線輸出端耦合的輸出端;一個(gè)調(diào)諧電路(調(diào)諧器),該調(diào)諧電路具有一個(gè)與上述天線輸入端耦合的輸入端,和一個(gè)輸出端;一個(gè)調(diào)制單元,該單元具有一個(gè)與上述記錄/復(fù)制單元的輸出端耦合的輸入端,和一個(gè)與上述天線輸出端(2)耦合的輸出端;電源電壓產(chǎn)生裝置(38),用來(lái)至少向所述分流電路(6)產(chǎn)生電源電壓。根據(jù)本發(fā)明,提供一個(gè)開關(guān)裝置(4,8),包括與所述天線輸入端(1)耦合的第一端子和與所述天線輸出端(2)耦合的第二端子。采用該開關(guān)裝置當(dāng)切斷電壓電源產(chǎn)生裝置(38)時(shí)實(shí)現(xiàn)它的兩個(gè)端子之間的內(nèi)部連接,以及當(dāng)接通電壓電源產(chǎn)生裝置時(shí)實(shí)現(xiàn)它的兩個(gè)端子之間的開式連接。該開關(guān)裝置包括一個(gè)FET(4),它的第一和第二主電極分別與該開關(guān)裝置的第一和第二端子耦合。
文檔編號(hào)H04N5/765GK1266585SQ99800489
公開日2000年9月13日 申請(qǐng)日期1999年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月16日
發(fā)明者T·H·烏伊滕波加爾德, P·貝克斯坦, H·M·范德維斯特 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司