一种最小化传输差分信号的校正电路、电视机及其方法
【专利摘要】本发明提供一种最小化传输差分信号的校正电路、电视机及其方法，所述校正电路的输入端连接高清晰多媒体接口，所述校正电路的输出端连接信号源前端芯片的输入管脚，所述校正电路包括隔直器件和钳位器件。所述隔直器件滤除掉所述高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号中的直流耦合电压后，将所述最小化传输差分信号中的交流信号发送给信号源前端芯片的输入管脚，钳位器件用于提供钳位到标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号，并将标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号输入至所述信号源前端芯片的输入管脚。本发明能够对非标准最小化传输差分信号进行校正。
【专利说明】一种最小化传输差分信号的校正电路、电视机及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电视领域，尤其涉及一种最小化传输差分信号的校正电路、电视机及其方法。
【背景技术】
[0002]随着电视显示技术的发展，高清电视机已经越来越多的进入人们的生活。高清电视机采用高清晰多媒体接口(HDMI, High Definition Multimedia Interface)来接收高清音视频数据。高清晰多媒体信号源通常使用最小化传输差分信号(TMDS，TransitionMinimized Differential Signaling)技术来传输高清音视频数据信号。高清晰多媒体接口使用最小化传输差分信号技术来传输信号，最小化传输差分信号传输系统分为源端(source)和接收端(sink)。如图1所示,每个高清晰多媒体接口需要传输3路数据最小化传输差分信号和I路时钟最小化传输差分信号，由于最小化传输差分信号是差分信号，每传输一路最小化传输差分信号需要使用2根物理信号线，因此每个高清晰多媒体接口共计使用了(3+1)*2=8根物理信号线。高清电视机的高清晰多媒体接口接收高清晰多媒体信号源发送的最小化传输差分信号，并将其发送给高清电视机的信号源前端芯片。信号源前端芯片从接收的最小化传输差分信号解析出正确的音视频数据，转换为行场同步信号并将其发送给高清电视机的主控芯片以完成音视频数据的输出。
[0003]标准最小化传输差分信号的直流耦合电压通常为3.0?3.3V，而高清电视机的信号源前端芯片的输入管脚能检测到的最小化传输差分信号的直流耦合电压范围为2.7?
3.3V。但是由于高清晰多媒体接口支持热插拔操作，因此高清电视机的高清晰多媒体接口会由于长期的插拔使用造成其接口电路损坏。高清晰多媒体接口的接口电路损坏会造成其输出的最小化传输差分信号的直流耦合电压有可能低于2.7V。出现这种异常情况时，信号源前端芯片就无法从最小化传输差分信号中解析出音视频数据，导致电视机无法正常播放。
【发明内容】
[0004]有鉴于此,本发明提供一种最小化传输差分信号的校正电路、电视机及其方法，其能够对非标准最小化传输差分信号进行校正，从而在出现异常情况时，也能够使电视正常播放。
[0005]本发明提供一种最小化传输差分信号的校正电路，所述校正电路的输入端连接高清晰多媒体接口，所述校正电路的输出端连接信号源前端芯片的输入管脚，所述校正电路包括隔直器件和钳位器件。
[0006]所述隔直器件用于滤除掉所述高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号中的直流耦合电压且将所述最小化传输差分信号中的交流信号输入至所述信号源前端芯片的输入管脚。
[0007]所述钳位器件用于提供钳位到标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号，并将标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号输入至所述信号源前端芯片的输入管脚。
[0008]进一步地，本发明所述钳位器件为上拉电阻，所述上拉电阻一端连接与其匹配的电源，另一端连接所述信号源前端芯片的输入管脚，所述电源的输出电压在标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内。
[0009]进一步地，本发明所述电源的输出电压为标准最小化传输差分信号的最大直流耦合电压。
[0010]进一步地，本发明所述隔直器件为隔直电容。
[0011]进一步地，本发明所述校正电路还包括静电保护芯片，所述静电保护芯片的一端连接所述高清晰多媒体接口，另一端连接所述隔直器件。
[0012]进一步地，本发明所述校正电路还包括阻抗匹配电阻，所述阻抗匹配电阻的一端连接所述隔直器件，另一端连接所述信号源前端芯片的输入管脚。
[0013]本发明还提供一种具有最小化传输差分信号的校正电路的电视机，包括高清晰多媒体接口、信号源前端芯片，以及主控芯片，还包括校正电路，所述校正电路对所述高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号进行校正，并将校正后的最小化传输差分信号发送给所述信号源前端芯片的输入管脚，所述信号源前端芯片从接收的最小化传输差分信号中解析出正确的音视频数据，并将其发送给主控芯片以完成音视频数据的输出，所述校正电路如上述所示。
[0014]本发明还提供一种最小化传输差分信号的校正方法，其特征在于，所述校正方法包括:
[0015]滤除掉高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号中的直流耦合电压；
[0016]将所述最小化传输差分信号中的交流信号发送给信号源前端芯片的输入管脚，并且提供一标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号输入至所述信号源前端芯片的输入管脚。
[0017]进一步地，本发明所述滤除掉高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号中的直流耦合电压之前还包括步骤:
[0018]滤除掉所述高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号中所包含的静电。
[0019]进一步地，本发明所述将所述最小化传输差分信号中的交流信号发送给信号源前端芯片的输入管脚为:将所述最小化传输差分信号中的交流信号经阻抗匹配电阻后发送给信号源前端芯片的输入管脚。
[0020]由以上技术方案可见，本发明采用隔直器件滤除掉高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号中的直流耦合电压，这样，发送给信号源前端芯片的输入管脚的最小化传输差分信号中仅保留交流信号；同时，本发明采用钳位器件将信号源前端芯片的输入管脚接收的直流信号的电压钳位到标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内。这样，由于本发明信号源前端芯片的输入管脚接收的直流耦合电压为其接收的直流信号和交流信号的耦合电压，因此，本发明信号源前端芯片的输入管脚接收的直流耦合电压在标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内，不会因信号源前端芯片无法从非标准最小化传输差分信号中解析出音视频数据，导致电视机无法正常播放。【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是现有HDMI信号的示意图；
[0022]图2是本发明具有最小化传输差分信号的校正电路的电视机的电路图；
[0023]图3是本发明具有最小化传输差分信号的校正方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]本发明采用隔直器件滤除掉高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号中的直流耦合电压，这样，发送给信号源前端芯片的输入管脚的最小化传输差分信号中仅保留交流信号。同时，本发明采用钳位器件将信号源前端芯片的输入管脚接收的直流电压钳位到标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内。因此，本发明信号源前端芯片的输入管脚接收的直流耦合电压在标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内。
[0025]通过以下实施例进一步说明本发明的实现。
[0026]实施例一
[0027]参看图1，本发明提供一种最小化传输差分信号的校正电路1，校正电路I的输入端连接高清晰多媒体接口 2，校正电路I的输出端连接信号源前端芯片3的输入管脚。
[0028]具体地，本发明最小化传输差分信号的校正电路I应用于现有的高清电视机中，现有的高清电视机包括:高清晰多媒体接口 2、信号源前端芯片3和主控芯片4。高清晰多媒体接口 2用于接收高清晰多媒体信号源发送的最小化传输差分信号。信号源前端芯片3用于对接收的信号进行行场同步转换，例如ADI公司设计和生产的ADV7850。主控芯片4用于控制音视频数据的输出。从高清晰多媒体接口 2过来的8根物理信号线在连接到信号源前端芯片3之前，都添加了相同的校正电路1，图1为其中I根物理信号线添加校正电路I后的不意图。
[0029]本发明校正电路I连接在高清晰多媒体接口 2和信号源前端芯片3之间。高清电视机中的高清晰多媒体接口 2通过线缆接收高清晰多媒体信号源发送的最小化传输差分信号，最小化传输差分信号经校正电路I校正后发送给信号源前端芯片3，信号源前端芯片3从中解析出音视频数据，然后转换为行场同步信号，发送给主控芯片4进行输出。
[0030]本发明校正电路I包括隔直器件11和钳位器件12。
[0031]隔直器件11滤除掉高清晰多媒体接口 2发送的最小化传输差分信号中的直流耦合电压后，且将最小化传输差分信号中的交流信号发送给信号源前端芯片3的输入管脚，钳位器件12用于提供钳位到标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号，并将标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号输入至所述信号源前端芯片3的输入管脚。
[0032]由于高清晰多媒体接口 2的接口电路有可能由于长期的插拔使用而发生损坏，这样高清晰多媒体接口 2发送给校正电路I的最小化传输差分信号有可能为非标准最小化传输差分信号。无论高清晰多媒体接口 2发送给校正电路I的最小化传输差分信号是标准信号还是非标准信号，校正电路I的隔直器件11都会将最小化传输差分信号中的直流耦合电压滤除，将最小化传输差分信号中的交流信号发送给信号源前端芯片3的输入管脚。同时，钳位器件12将信号源前端芯片3的输入管脚接收的直流信号的电压钳位到标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内。因此，信号源前端芯片3的输入管脚接收的直流信号为标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号。由于信号源前端芯片3的输入管脚接收的直流耦合电压为其接收的直流信号和交流信号的耦合电压，这样，本发明信号源前端芯片3的输入管脚接收的直流耦合电压为高清晰多媒体接口 2发送的最小化传输差分信号中的交流信号和标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号的稱合电压。
[0033]因此，即便高清晰多媒体接口 2发送给校正电路I的最小化传输差分信号是非标准信号，本发明信号源前端芯片3的输入管脚接收的直流耦合电压也在标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内。因此，本发明校正电路I对信号源前端芯片3的输入管脚接收的非标准最小化传输差分信号进行了校正，具有本发明校正电路I的电视机不会因信号源前端芯片3无法从非标准最小化传输差分信号中解析出音视频数据，导致无法正常播放音视频数据。
[0034]进一步地，本发明钳位器件12为上拉电阻R1，上拉电阻Rl —端连接与其对应或者匹配的电源，另一端连接信号源前端芯片3的输入管脚，电源的输出电压在标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内。通常标准最小化传输差分信号的直流耦合电压为
2.7 ?3.3V。
[0035]采用上拉电阻Rl作为钳位器件，使得电路设计简单，成本低廉。
[0036]上拉电阻Rl的取值由本领域普通技术人员根据系统需求选取，优选地，本发明选取上拉电阻Rl的电阻值为100欧姆。
[0037]进一步地，本发明电源的输出电压为标准最小化传输差分信号的最大直流耦合电压 3.3V。
[0038]这样，即便电源经上拉电阻发生损耗，仍能够保证将信号源前端芯片3的输入管脚接收的直流电压钳位到标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内。
[0039]进一步地，本发明隔直器件11为隔直电容C。
[0040]采用隔直电容C作为隔直器件，使得电路设计简单，成本低廉。
[0041]隔直电容C的取值由本领域普通技术人员根据系统需求选取，优选地，本发明选取隔直电容C的电容值为0.1 μ。
[0042]进一步地，本发明校正电路I还包括静电保护芯片，静电保护芯片的一端连接高清晰多媒体接口 2，另一端连接隔直器件。
[0043]本发明静电保护芯片避免输入的最小化传输差分信号中带有的静电对信号源前端芯片3造成破坏。
[0044]进一步地，本发明校正电路I还包括阻抗匹配电阻R2，阻抗匹配电阻R2的一端连接隔直器件11，另一端连接信号源前端芯片3的输入管脚。
[0045]阻抗匹配电阻R2的取值由本领域普通技术人员根据系统需求选取，优选地，本发明选取阻抗匹配电阻R2的电阻值为100欧姆。
[0046]由于HDMI标准中要求差分线阻抗等于100欧姆，本发明在其中一根物理信号线上增加保护电路I的同时采用阻抗匹配电阻R2以满足差分线阻抗的要求。
[0047]实施例二
[0048]参看图1，本发明还提供一种具有最小化传输差分信号的校正电路的电视机，包括高清晰多媒体接口 2、信号源前端芯片3，以及主控芯片4，还包括校正电路I。输入端连接高清晰多媒体接口 2用于接收高清晰多媒体信号源发送的最小化传输差分信号。信号源前端芯片3用于对接收的信号进行行场同步，例如ADI公司设计和生产的ADV7850。主控芯片4用于控制音视频数据的输出。从高清晰多媒体接口 2过来的8根物理信号线在连接到信号源前端芯片3之前，都添加了相同的校正电路1，图1为其中I根物理信号线添加校正电路I后的不意图。
[0049]校正电路I对高清晰多媒体接口 2发送的最小化传输差分信号进行校正，并将校正后的最小化传输差分信号发送给信号源前端芯片3的输入管脚，信号源前端芯片3从接收的最小化传输差分信号中解析出正确的音视频数据，并将其发送给主控芯片4以完成音视频数据的输出。
[0050]本发明校正电路I包括隔直器件11和钳位器件12。
[0051]隔直器件11滤除掉高清晰多媒体接口 2发送的最小化传输差分信号中的直流耦合电压后，将最小化传输差分信号中的交流信号发送给信号源前端芯片3的输入管脚，所述钳位器件12用于提供钳位到标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号，并将标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号输入至所述信号源前端芯片3的输入管脚。
[0052]由于高清晰多媒体接口 2的接口电路有可能由于长期的插拔使用而发生损坏，这样高清晰多媒体接口 2发送给校正电路I的最小化传输差分信号有可能为非标准最小化传输差分信号。无论高清晰多媒体接口 2发送给校正电路I的最小化传输差分信号是标准信号还是非标准信号，校正电路I的隔直器件11都会将最小化传输差分信号中的直流耦合电压滤除，将最小化传输差分信号中的交流信号发送给信号源前端芯片3的输入管脚。同时，钳位器件12将信号源前端芯片3的输入管脚接收的直流信号的电压钳位到标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内。因此，信号源前端芯片3的输入管脚接收的直流信号为标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号。由于信号源前端芯片3的输入管脚接收的直流耦合电压为其接收的直流信号和交流信号的耦合电压，这样，本发明信号源前端芯片3的输入管脚接收的直流耦合电压为高清晰多媒体接口 2发送的最小化传输差分信号中的交流信号和标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号的稱合电压。
[0053]因此，即便高清晰多媒体接口 2发送给校正电路I的最小化传输差分信号是非标准信号，本发明信号源前端芯片3的输入管脚接收的直流耦合电压也在标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内。因此，本发明校正电路I对信号源前端芯片3的输入管脚接收的非标准最小化传输差分信号进行了校正，具有本发明校正电路I的电视机不会因信号源前端芯片3无法从非标准最小化传输差分信号中解析出音视频数据，导致无法正常播放音视频数据。
[0054]进一步地，本发明钳位器件12为上拉电阻R1，上拉电阻Rl—端连接与其匹配的电源，另一端连接信号源前端芯片3的输入管脚，电源的输出电压在标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内。通常标准最小化传输差分信号的直流耦合电压为2.7?
3.3V。
[0055]采用上拉电阻Rl作为钳位器件，使得电路设计简单，成本低廉。
[0056]上拉电阻Rl的取值由本领域普通技术人员根据系统需求选取，优选地，本发明选取上拉电阻Rl的电阻值为100欧姆。
[0057]进一步地，本发明电源的输出电压为标准最小化传输差分信号的最大直流耦合电压 3.3V。
[0058]这样，即便电源经上拉电阻发生损耗，仍能够保证将信号源前端芯片3的输入管脚接收的直流电压钳位到标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内。
[0059]进一步地，本发明隔直器件11为隔直电容C。
[0060]采用隔直电容C作为隔直器件，使得电路设计简单，成本低廉。
[0061]隔直电容C的取值由本领域普通技术人员根据系统需求选取，优选地，本发明选取隔直电容C的电容值为0.1 μ。
[0062]进一步地，本发明校正电路I还包括静电保护芯片，静电保护芯片的一端连接高清晰多媒体接口 2，另一端连接隔直器件。
[0063]本发明静电保护芯片避免输入的最小化传输差分信号中带有的静电对信号源前端芯片3造成破坏。
[0064]进一步地，本发明校正电路I还包括阻抗匹配电阻R2，阻抗匹配电阻R2的一端连接隔直器件11，另一端连接信号源前端芯片3的输入管脚。
[0065]阻抗匹配电阻R2的取值由本领域普通技术人员根据系统需求选取，优选地，本发明选取阻抗匹配电阻R2的电阻值为100欧姆。
[0066]由于HDMI标准中要求差分线阻抗等于100欧姆，本发明在其中一根物理信号线上增加保护电路I的同时采用阻抗匹配电阻R2以满足差分线阻抗的要求。
[0067]实施例三
[0068]参看图2，对应于上述校正装置，本发明还提供一种最小化传输差分信号的校正方法，该校正方法包括:
[0069]S1、滤除掉高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号中的直流耦合电压。
[0070]由于高清晰多媒体接口的接口电路有可能由于长期的插拔使用而发生损坏,这样高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号有可能为非标准最小化传输差分信号。无论高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号是标准信号还是非标准信号，本发明都滤除最小化传输差分信号中的直流耦合电压。
[0071]S2、将所述最小化传输差分信号中的交流信号发送给信号源前端芯片的输入管脚，并且提供一标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号输入至所述信号源前端芯片的输入管脚。
[0072]本发明将最小化传输差分信号中的交流信号发送给信号源前端芯片的输入管脚。同时，将信号源前端芯片的输入管脚接收的直流信号的电压钳位到标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内。因此，信号源前端芯片的输入管脚接收的直流信号为标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号。由于信号源前端芯片的输入管脚接收的直流耦合电压为其接收的直流信号和交流信号的耦合电压，这样，本发明信号源前端芯片的输入管脚接收的直流耦合电压为高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号中的交流信号和标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号的耦合电压。
[0073]因此，即便高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号是非标准信号，本发明信号源前端芯片的输入管脚接收的直流耦合电压也在标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内。因此，本发明校正方法对信号源前端芯片的输入管脚接收的非标准最小化传输差分信号进行了校正，从而令电视机不会因信号源前端芯片无法从非标准最小化传输差分信号中解析出音视频数据，导致无法正常播放音视频数据。
[0074]进一步地，本发明步骤SI之前还包括步骤:
[0075]滤除掉高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号中所包含的静电。
[0076]本发明滤除掉高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号中所包含的静电，避免输入的最小化传输差分信号中带有的静电对信号源前端芯片造成破坏。
[0077]进一步地，本发明步骤S2中将最小化传输差分信号中的交流信号发送给信号源前端芯片的输入管脚为:将最小化传输差分信号中的交流信号经阻抗匹配电阻后发送给信号源前端芯片的输入管脚。
[0078]阻抗匹配电阻R2的取值由本领域普通技术人员根据系统需求选取，优选地，本发明选取阻抗匹配电阻R2的电阻值为100欧姆。
[0079]由于HDMI标准中要求差分线阻抗等于100欧姆，本发明在其中一根物理信号线上增加保护电路I的同时采用阻抗匹配电阻R2以满足差分线阻抗的要求。
[0080]以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种最小化传输差分信号的校正电路，其特征在于，所述校正电路的输入端连接高清晰多媒体接口，所述校正电路的输出端连接信号源前端芯片的输入管脚，所述校正电路包括隔直器件和钳位器件； 所述隔直器件用于滤除掉所述高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号中的直流耦合电压且将所述最小化传输差分信号中的交流信号输入至所述信号源前端芯片的输入管脚； 所述钳位器件用于提供钳位到标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号，并将标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号输入至所述信号源前端芯片的输入管脚。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述钳位器件为上拉电阻，所述上拉电阻一端连接与其匹配的电源，另一端连接所述信号源前端芯片的输入管脚，所述电源的输出电压在标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电源的输出电压为标准最小化传输差分信号的最大直流耦合电压。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述隔直器件为隔直电容。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述校正电路还包括静电保护芯片，所述静电保护芯片的一端连接所述高清晰多媒体接口，另一端连接所述隔直器件。
6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述校正电路还包括阻抗匹配电阻，所述阻抗匹配电阻的一端连接所述隔直器件，另一端连接所述信号源前端芯片的输入管脚。
7.一种具有最小化传输差分信号的校正电路的电视机，包括高清晰多媒体接口、信号源前端芯片以及主控芯片，其特征在于，还包括如权利要求1-6任一项所述的校正电路，所述校正电路对所述高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号进行校正，并将校正后的最小化传输差分信号发送给所述信号源前端芯片的输入管脚，所述信号源前端芯片从接收的最小化传输差分信号中解析出正确的音视频数据，并将其发送给主控芯片以完成音视频数据的输出。
8.一种最小化传输差分信号的校正方法，其特征在于，所述校正方法包括: 滤除掉高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号中的直流耦合电压； 将所述最小化传输差分信号中的交流信号发送给信号源前端芯片的输入管脚，并且提供一标准最小化传输差分信号的直流耦合电压的范围内的直流信号输入至所述信号源前端芯片的输入管脚。
9.根据权利要求8所述的保护方法，其特征在于，所述滤除掉高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号中的直流耦合电压之前还包括步骤: 滤除掉所述高清晰多媒体接口发送的最小化传输差分信号中所包含的静电。
10.根据权利要求8所述的保护方法，其特征在于，所述将所述最小化传输差分信号中的交流信号发送给信号源前端芯片的输入管脚为:将所述最小化传输差分信号中的交流信号经阻抗匹配电阻后发送给信号源前端芯片的输入管脚。
【文档编号】H04N5/44GK103716509SQ201310732055
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】杜彦哲, 王林, 张金密 申请人:乐视致新电子科技（天津）有限公司