一种应用于基于osd的kvm系统的简易dac的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及集成电路领域，特别设及一种应用于基于OSD的KVM系统的简易 DAC。
【背景技术】
[0002] KVM是Keybord(英文键盘)、Video(显示器)、Mouse(鼠标）的缩写，按照技术实 现手段，主要分为模拟和数字两大类产品：模拟产品，主要是指在KVM信号的传输和处理 上，没有进行A/D转换；数字产品，是将KVM的模拟信号转换为数字信号。0SD(on-screen display)，即屏幕菜单式调节方式，是应用在显示器上，使显示器的屏幕上产生一些特殊的 字形或图形。通常，在按Menu键后，屏幕上会弹出显示器的各项调节项目信息的矩形菜单， 可通过该菜单对显示器的各项工作指标包括色彩、模式、几何形状等进行调整，从而达到最 佳使用状态。OSD把多个单独的KVM连接起来，形成了具有更多端口、能连接更多主机并能 集中控制的KVM系统。
[0003] 基于OSD的KVM系统，与视频流叠加的OSD信号，无论是用FPGA生成还是用数字 ASIC生成，都必须经过数模转换。DAC值igitaltoanalogconve;rte;r)，即数字模拟转换 器，是一种将数字信号转换为模拟信号（W电流、电压或电荷的形式）的设备。目前，大多 数厂家生产的DAC基本上由4个部分组成，即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开 关，存在着数模转换实施复杂、成本高、经济效益低等缺点，不便于量产。通过研究和实践发 现，在分辨率要求不高的情况下，通过PMOS进行数模转换，完全可W满足需求。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种应用于基于OSD的KVM 系统的简易DAC。 阳(K)日]所述技术方案如下：
[0006] 一种应用于基于OSD的KVM系统的简易DAC，包括：
[0007] OSD控制模块，所述OSD控制模块用于生成0SD_VALID信号和数字信号；
[0008] DAC模块，所述DAC模块包括至少一个PM0S，所述PMOS用于将所述OSD控制模块生 成的数字信号转换为模拟信号OSD信号；所述PMOS的栅极G接入数字信号、源极S接入电 压、漏极D与电阻串联后接出两路，一路串联电阻后接地，另一路输出模拟信号OSD信号；
[0009] 模拟选择器模块，所述模拟选择器模块用于输入所述OSD控制模块生成的0SD_ VALID信号和所述PMOS转换的模拟信号OSD信号并根据0SD_VALID信号选择是否输出模拟 信号OSD信号。
[0010] 进一步的，所述PMOS通过栅极G、源极S、漏极D的通断将所述OSD控制模块生成 的数字信号转换为模拟信号OSD信号。
[0011] 本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0012] 通过利用PMOS的栅极G、源极S、漏极D的通断化及电阻分压实现单比特或多比特 的简易DAC设计，将数字OSD的RGB信号由数字信号转换为模拟信号，专口应用于KVM系统， 具有数模转换实施简便、成本降低、经济效益高等特点，便于量产，具有广阔的应用前景。
【附图说明】
[0013] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实 施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据运些附图 获得其他的附图。
[0014] 图1是一种基于OSD的KVM系统RGB叠加框图； 阳01引 图2是PMOS实现单比特RGB的DAC设计原理图；
[0016] 图3是PMOS实现2比特RGB的DAC设计原理图；
[0017] 图4是PMOS实现2比特RGB的DAC设计原理图的等效电路图。
【具体实施方式】
[0018] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新 型实施方式作进一步地详细描述。
[0019] 实施例一
[0020] 如附图所示，本实用新型的一种应用于基于OSD的KVM系统的简易DAC，包括：
[0021] OSD控制模块，所述OSD控制模块用于生成0SD_VALID信号和数字信号；
[0022] DAC模块，所述DAC模块包括至少一个PM0S，所述PMOS用于将所述OSD控制模块生 成的数字信号转换为模拟信号OSD信号；所述PMOS的栅极G接入数字信号、源极S接入电 压、漏极D与电阻串联后接出两路，一路串联电阻后接地，另一路输出模拟信号OSD信号；
[0023] 模拟选择器模块，所述模拟选择器模块用于输入所述OSD控制模块生成的0SD_ VALID信号和所述PMOS转换的模拟信号OSD信号并根据0SD_VALID信号选择是否输出模拟 信号OSD信号。
[0024] 优选的，所述PMOS通过栅极G、源极S、漏极D的通断将所述OSD控制模块生成的 数字信号转换为模拟信号OSD信号。
[0025] 本实用新型的具体应用如图1所示，包括OSD控制模块、DAC模块、模拟选择器模 块、显不器。
[0026] OSD控制模块生成数字信号 0SD_RED[n-l:0]、0SD_GREEN[n-l:0]、0SD_ BL肥[n-1:0]和 0SD_VALID信号。数字信号 0SD_RED[n_l: 0]、0SD_GREEN[n_l: 0]、0SD_ BLUE[n-l:0]通过DAC模块生成模拟信号OSD信号 0SD_RED_ANAL0G、0SD_GREEN_ANAL0G、 0SD_BLUE_ANAL0G。0SD_VALID信号、模拟信号OSD信号 0SD_RED_ANAL0G、0SD_GREEN_ ANALOG、0SD_BLUE_ANAL0G和视频流信号RED_ANAL0G、GREEN_ANAL0G、BLUE_ANAL0G都输入 模拟选择器模块，其中，〇SD_VALID信号相当于3位的2选I选择器，决定了模拟选择器模 块是输出模拟信号OSD信号 0SD_RED_ANAL0G、0SD_GREEN_ANAL0G、0SD_BLUE_ANAL0G还是视 频流信号RED_ANAL0G、GREEN_ANAL0G、BLUE_ANAL0G。若 0SD_VALID=rbl，则模拟选择器模 块输出R= 〇SD_RED_ANALOG，G= 0SD_GREEN_ANAL0G，B= 0SD_BUJE_ANAL0G;否贝ij，模拟选择 器模块输出R=RED_ANAL0G，G=GREEN_ANAL0G，B=BliJE_ANAL0G。R、G、B信号直接送入显示 器显示。在OSD_VALID=rbl区域内，显示器显示的是OSD菜单图像；在其它区域内，显示 器显示的则是视频流图像。
[0027] DAC模块的工作原理如图2和图3所示。 阳02引 W0SD_RED信号为例，图2为PMOS实现单比特RGB的DAC设计原理图。单比特 RGB的DAC只需要将高低电平转换为0. 7V和0V。当0SD_RED为高电平时，PMOS导通条件V(s〉Vt不满足，PMOS处于截止状态，0SD_RED_ANAL0G相当于接地，电压为OV;当0SD_RED为 低电平时，PMOS导通条件Ves〉VT满足，PMOS处于导通状态，0SD_RED_ANAL0G相当于电阻R2 在串联的RUR2之间对3. 3V的分压，0SD_RED_ANAL0G电压为V=O. 7V。为了满足视频信号 75欧姆的阻抗匹配，R2选取75欧姆，从而可W求出Rl的阻值。
[0029]n比特RGB的DAC需要将0. 7V分割为n-1段。W0SD_RED[1:0]信号为例，图3为 PMOS实现2比特RGB的DAC设计原理图。当0SD_RED[1:0]都为高电平时，PMOS导通条件V(；s〉Vt不满足，两个PMOS都处于截止状态，0SD_RED_ANAL0G相当于接地，电压为OV;当0SD_ RED[1:0]都为低电平时，PMOS导通条件Ves〉VT满足，两个PMOS都处于导通状态，0SD_RED_ ANALOG相当于电阻R3在RUR2、R3之间对3. 3V的分压；当0SD_RED[1]为低电平、0SD_ RED[0]为高电平时，MOSl处于导通状态，而M0S2处于截止状态，0SD_RED_ANAL0G相当于 电阻R3在RUR3之间对3. 3V的分压；当0SD_RED[1]为高电平、0SD_RED[0]为低电平时， MOSl处于截止状态，而M0S2处于导通状态，0SD_RED_ANAL0G相当于电阻R3在R2、R3之间 对3. 3V的分压。PMOS实现2比特RGB的DAC设计的等效电路图如附图4所示，PMOS相当 于一个开关，当Ves〉VT时，开关闭合；当V 时，开关断开。3个方程式，求解Rl和R3,势 必其中有一个方程式多余，但是可W对Rl和R3进行校正已得到适合的电压值。若选取Rl为470欧姆，R3为680欧姆，R2为75欧姆，得到0SD_RED[1:0]与0SD_RED_ANAL0G电压对 照表，如表1所示。
[0030]表 10SD_RED[1:0]与0SD_RED_ANAL0G电压对照表
[0032] W上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用W限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围之内。
【主权项】
1. 一种应用于基于OSD的KVM系统的简易DAC，其特征在于，包括： 0SD控制模块，所述0SD控制模块用于生成0SD_VALID信号和数字信号； DAC模块，所述DAC模块包括至少一个PM0S，所述PM0S用于将所述0SD控制模块生成 的数字信号转换为模拟信号0SD信号；所述PM0S的栅极G接入数字信号、源极S接入电压、 漏极D与电阻串联后接出两路，一路串联电阻后接地，另一路输出模拟信号0SD信号； 模拟选择器模块，所述模拟选择器模块用于输入所述0SD控制模块生成的0SD_VALID信号和所述PM0S转换的模拟信号OSD信号并根据0SD_VALID信号选择是否输出模拟信号 0SD信号。2. 根据权利要求1所述的一种应用于基于0SD的KVM系统的简易DAC，其特征在于，所 述PM0S通过栅极G、源极S、漏极D的通断将所述0SD控制模块生成的数字信号转换为模拟 信号0SD信号。
【专利摘要】本实用新型公开了一种应用于基于OSD的KVM系统的简易DAC，属于集成电路领域。其结构包括OSD控制模块、DAC模块、模拟选择器模块；所述OSD控制模块用于生成OSD_VALID信号和数字信号；所述DAC模块包括至少一个PMOS，所述PMOS用于将所述OSD控制模块生成的数字信号转换为模拟信号OSD信号；所述PMOS的栅极G接入数字信号、源极S接入电压、漏极D与电阻串联后接出两路，一路串联电阻后接地，另一路输出模拟信号OSD信号。本实用新型通过利用PMOS的栅极G、源极S、漏极D的通断以及电阻分压实现单比特或多比特的简易DAC设计，将数字OSD的RGB信号由数字信号转换为模拟信号，专门应用于KVM系统，具有数模转换实施简便、成本降低、经济效益高等特点，便于量产，具有广阔的应用前景。
【IPC分类】H03M1/66
【公开号】CN205039801
【申请号】CN201520860939
【发明人】李朋, 张孝飞, 梁智豪
【申请人】浪潮集团有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月2日