[实用新型]一种高速视频分路电路

说明书

技术领域

本实用新型属于计算机硬件技术，涉及一种高速视频分路电路。 

背景技术

在高速视频电路中，采用数字视频接口(DVI)可以高速、稳定地传输视频信息。对于同一路视频信息，既要满足显示的需要，还要对其进行监控，就要进行分路传输。 

目前高速视频电路使用专用编解码芯片进行DVI信号转换。在DVI标准中明确指出DVI接口需要使用DC耦合方式的TMDS连接，且专用编解码芯片需要DC耦合方式才能驱动输出。 

有的高速视频分路电路采用支持高速差分对一分二功能的芯片，但该芯片往往仅支持AC耦合方式的CML电平输入。因此，这种类型的高速视频分路电路的设计关键就在于如何将TMDS电平和CML电平进行耦合，同时保证高速视频信号无误码的传输。 

实用新型内容

本实用新型提供一种高速视频分路电路，采用一分二芯片作为差分驱动后端，同时设计了电平匹配电路，实现高速视频信号的无误码传输。 

本实用新型的技术解决方案如下： 

一种高速视频分路电路，包括视频信号输出前端和差分驱动后端，其特征在于：所述差分驱动后端采用一分二芯片，在视频信号输出前端与差分驱动后端之间的传输线上设置有耦合电容，在耦合电容的前端从 传输线上拉端接电阻至直流电源。 

在设计上，端接电阻的阻值与传输线上的传输阻抗相等，直流电源的幅值与传输信号的高电平相等，耦合电容与差分驱动后端采用的一分二芯片电平参数匹配。 

本实用新型具有的优点是： 

创新性地将DC耦合方式的TMDS电平与AC耦合方式的CML电平通过设计的AC耦合电平匹配方法进行匹配，设计出满足两者传输的电平匹配电路。 

本实用新型未采用复杂的电路或芯片，不需要增加额外的电路或芯片，应用时仅需要上拉电阻和耦合电容，设计简单，具备较高的可靠性。以较低的成本解决了设计中的关键技术，缩短了研制周期和资源成本，降低了设计风险。 

附图说明

图1是TMDS差分对传输的结构框图； 

图2是本实用新型的电平匹配电路； 

图3是采用本实用新型搭建的硬件电路示意图。 

具体实施方式

以DVI信号传输为例，所有的高速视频分路电路均可以划分为两部分：DVI输出前端和差分驱动后端。 

首先分析DVI输出前端，编解码芯片将视频信息进行编码，在DC耦合方式时输出DVI信号，DVI信号采用TMDS电平。TMDS差分对传输结构框图如图1。 

TMDS通过电流源驱动产生TMDS信号，在TMDS接收端有远端端接电 阻RT。端接电阻有两个作用：可以产生500mV的下拉电平获得0电平状态；可以匹配传输线特征阻抗(RT=Z0)来保证信号完整性。 

由此可以看出，DVI输出前端DVI传输正常的关键在于如何驱动TMDS信号正确输出。 

DVI标准中要求TMDS传输必须满足的条件为：端接电阻RT选用50欧姆，上拉电平AVCC为3.3V。在此条件下的TMDS信号特性为：单端信号的输出高电平VH为3.3V，输出低电平VL为2.7V-2.9V，输出摆幅为0.4V-0.6V。电路设计应该满足TMDS传输的两个条件。 

差分驱动后端选用的一分二芯片最高支持2.5Gbps差分信号传输，满足DVI信号速率要求。但是芯片仅支持AC耦合，输入电平为CML电平。 

CML电平在AC耦合时，选用的耦合电容CL要足够大，以避免在较长连0或连1情况出现时，接收端差分电压变小。 

电平匹配的设计主要应该考虑以下几点： 

a)输入电平与输出电平是否匹配： 

在DVI输出前端和差分驱动后端分别使用TMDS电平与CML电平，两者电平不能直接匹配，应该使用AC耦合方式进行电平匹配。 

选择AC耦合方式满足CML电平要求，但TMDS信号在AC耦合方式下无法直接进行传输，需要满足DVI标准要求的条件才能驱动输出。 

b)输入阻抗是否等于传输线阻抗： 

在军用航空领域中，高速信号的传输线阻抗Z₀控制要求为单端信号50欧姆，差分信号100欧姆。DVI标准要求TMDS单根信号端接电阻R_T为50欧姆。 

TMDS信号传输时，传输线阻抗Z₀等于端接电阻R_T，符合匹配要求。 

c)输出信号是否最优：