[其他]具有數-模轉換的信號處理系統

無效

• 申請號: 85104435
• 申請日: 1985-06-11
• 公開（公告）號: CN85104435A
• 公開（公告）日: 1987-02-04
• 發明（設計）人: 維爾納·欣
• 申請（專利權）人: RCA公司
• 主分類號: H03M1/66
• 分類號: H03M1/66;H04N5/222
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 李先春

本發明是關于降低了輸出電容的數字量到模擬量的信號變換器。

本發明特別涉及了這樣一種變換器，它適于用作象視頻輸出放大器那樣的輸出電路;該視頻輸出放大器是在采用數字視頻信號處理技術的視頻信號處理系統中，用來驅動圖像顯示裝置的。

在采用數字信號處理技術的電信號處理系統中，要求數-模變換器網絡將數字信號轉變為模擬形式，供相關系統的模擬線路使用。最近由國際電話電報公司（ITT）的世界半導體學會（夫來堡（Freiburg），西德）介紹的數字電視信號處理系統記述在ITT公司出版物上，題為“VLSI數字TV系統DIGIT2000”。在那一系統中，已經處理為數字形式的彩色視頻信號，在接到顯示圖像的顯像管之前，利用數-模變換器變換為模擬形式。而模擬彩色視頻信號經過模擬緩沖放大器和視頻輸出顯像管驅動放大器接在顯像管上;顯像管驅動放大器將模擬視頻輸出信號轉為高電平，以適于驅動顯像管的強度控制極。

一個數字視頻信號處理系統記述在1984年3月27日提交的美國專利申請第644，398號中，題為“數字視頻信號處理系統中的顯像管驅動器”。該系統中很好地結合了輸出數-模變換器和顯像管驅動器的作用，以此消除了許多與顯像管驅動級有關的問題。正如該文中揭示的，變換器/驅動級采用了高壓縱向VMOSFET晶體管輸出器件，并能直接驅動強度控制極，象電視接收機或類似的采用數字視頻信號處理技術的視頻信號處理系統中的顯像管之陰極。

這里應當承認，最理想的是通過減小變換器的輸出電容來保持高頻響應，減小功耗和數模變換器的功率損耗;尤其是在處理大幅值信號時。于是，此處揭示了一種可滿足這些要求的有關數模變換器的信號處理系統。這里按照本發明的原理揭示的數模變換器包括多個具有獨立源極區域的MOS????FET輸出晶體管器件。各個獨立源極區域的尺寸不一致，據此與最大有效數字信息位相關的器件具有最大的源極區域，而相應于較小有效位的器件之源極區域較小。在發明的一個較佳實施例中，縱向VMOS輸出器件之源極區域是按二進制劃分的，輸出器件的柵極接在一起，并且輸出器件的漏極共同連接一個輸出負載阻抗。

此外，前面所揭示的數模變換器能夠直接驅動一個強度控制極，諸如電視接收機或類似的采用數字視頻信號處理技術的視頻信號處理系統中的顯像管之陰極。在此方案中，所需的模擬顯像管驅動放大器被取消了。

在附圖中：

圖1表示依據本發明的有數模變換器的電視接收機的一部分，

圖2表示形成圖1中數模變換器構造部分的器件剖視圖;以及

圖3描繪了示于圖1中數模變換器的集成電路部位的平面圖。

在圖1中，來自數字視頻信號源10的二進制形式（2⁰…2⁷）8位數字視頻信號用作8位數模變換器（DAC）20的輸入信號。出自DAC20的一個高電平模擬輸出視頻信號呈現在負載阻抗24上，其幅值適于直接驅動圖像顯示顯像管28的陰極強度控制極，正如在電視接收機，圖像控制器或其他類似的圖像處理系統中可見到的。利用負載電阻24和顯像管陰極相關的電容對DAC20的輸出信號提供適當的低通濾波。

DAC20包括多個輸出反相器10-17，這些反相器作為開關，分別接受輸入數字位2⁰……2⁷。例如，反相器10-17可以包括作為通-斷開關工作的雙極型晶體管。按照二進制輸入信號2⁰……2⁷的邏輯狀態產生的出自反相器10-17的輸出信號通過二進制加權、電流確定的電阻R0-R7接在高電壓輸出MOS FET晶體管器件Q0-Q7的陣列上。器件Q0-Q7具有共同成一個柵端G的柵極（在G端加有偏壓），共同連成一個漏極輸出端D的輸出漏極（接有輸出負載阻抗24），以及分別接納來自電阻R0-R7的二進制加權信號電流的獨立輸入源極端S0-S7。

輸出器件Q0-Q7最好是增強型VMOS（縱向MOS）FET晶體管器件。諸如在西德，夫來堡（Frciburg）的ITT可以得到的BS107型器件，或在西德，慕尼黑的西門子可得到的BSS93型器件。VMOS器件Q0-Q7具有沿縱軸排列的漏極和源極（相對于柵、源和漏各部分均在同一表面上的橫向器件）。器件Q0-Q7并行連接，并且易于制做在同一集成電路基片上，最好同電阻R0-R7和開關反相器10-17做在一起。這種VMOS輸出器件的縱向結構便于制造具有高擊穿電壓分布的器件，使得器件直接驅動顯像管28的陰極高壓。