[发明专利]三态视频差动驱动器

说明书

本发明一般涉及视频互连系统，更准确地说涉及提供三态驱动信号给视频总线的基带视频驱动放大器。

已知与总线有关的双向视频互连系统被用于例如互连视频设备的组成部分，象磁带录象机、电视唱片重放机、电视调谐器、摄象机、视频监视器等等。这类应用要求驱动器能够以相对低的源或汇点(sink)阻抗将视频信号施加于总线，以较高的“截止态”，阻抗将视频信号与总线隔离。由于以下三种可能的驱动状态，这种特性称之为“三态”操作：(1)以低阻抗提供或“纯源化(sourcing)”电流给总线，(2)以低阻抗从总线去除或“降低(sinking)”电流，(3)以很大阻抗，基本上为开路从总线隔离或分离视频信号。

借助于机械继电器将视频驱动器的输出耦合到总线可实现这种三态操作。从导通和截止阻抗出发就该目的而言机械继电器具有优良的电特性，但是较昂贵且可能较笨重、不可靠和反应缓慢。诸如传输门一类的固态开关可用于选择性地将视频信号耦合到总线，但是一般呈现较高的“导通”电阻，该“导通”电阻还可随信号电平变化，由此引入不希望的信号畸变。

在1986年4月8日公布的题为“分布式开关阻件音频／视频系统”的美国专利第4，581，645号中Beyers，Jr描述了一种解决提供三态操作问题的方法，该方法克服了固态开关“导通状态”特性差的问题。在其中举例说明的驱动放大器中，借助于PIN二极管将视频耦合到总线。至如Beyers，Jr．所说明的，这种二极管在视频频率上具有很好的隔离特性，但具有较差的“导通状态”阻抗特性(例如，当偏置为“导通”时的较大和可变的阻抗)。Beyers以负反馈路径将PIN开关二极管与驱动放大器相连。从而解决了PIN二极管开关的问题。当二极管偏置为“导通”时施加负反馈，这在将视频信号耦合到总线时有效降低并稳定了导通状态二极管电阻。当将视频信号与总线隔离时设置给二极管施加反向直流偏置。但是，用特殊的开关二极管(PIN二极管)和对二极管应用负反馈导致较复杂的开关电路。

上述实例涉及所谓“单端”三态应用。在某些应用中需提供均衡的三态操作，以获得均衡操作提供的改进的共态抑制的优越性。

于此认识到需要简化的三态视频总线驱动器提供平衡传输线驱动性能，这不需要特定开关二极管或利用负反馈来克服较差的导通状态阻抗特性。还存在一种需要，就是当驱动器处于其备用或三态方式时具有降低的静态功耗。本发明旨在满足这些要求。

按照本发明提供三态平衡传输线视频总线驱动的方法包含：从视频输入信号得出第一和第二互补电流；由第一电流在第一负载电路中产生第一信号，由第二电流在第二负载电路中产生互补第二信号；将第一信号经由电压跟随器晶体管加至第一输出端；经由电流源晶体管加到第二输出端；将第二信号经由第二电压跟随器晶体管加到第二输出端，经第二电流源晶体管施加到第一输出端；启动第一和第二互补电流使所述第一、第二、第三和第四晶体管在输出端产生推挽输出信号；以及，禁止第一和第二互补电流以通过负载电路将载止偏置电压施加于第一、第二、第三和第四晶体管，从而将输出端隔离。

按照本发明提供三态平衡视频总线驱动的装置包含：从视频输入信号导出第一和第二互补电流的差动电流源，用于由第一电流在第一负载电路中产生第一输出信号和由第二电流在第二负载电路中产生第二输出信号的负载网络。第一输出电路将第一输出信号经电压跟随器晶体管施加于第一输出端(16)而经电流源晶体管加至第二输出端，第二输出电路将第二输出信号经第二电压跟随器晶体管加于第二输出端并经第二电流源晶体管加至第一输出端。三态控制电路根据施加于其上的控制信号的第一电平启动差动电流源，以产生第一和第二互补电流，借此在输出端产生推挽输出信号。三态控电路响应控制信号第二电平，禁止差动电流源产生第一和第二互补电流，使得负载电路能够将截止偏压加到第一、第二、第三和第四晶体管，从而三态化(隔离)输出端。

本发明的上述特征和进一步的特征以附图表示出，其中相同元件以相同标号表示，附图中：

图1是实施本发明的三态平衡传输线视频总线驱动器系统部分以示意形式表示的框图；

图2是表示图1实例所用三态平衡传输线驱动器的改型的详细电路图；

图3表示图1系统的改型的简化框图；以及

图4、5、6和7表示图1系统所用三态平衡传输线视频驱动器的进一步改进。