一种基于超高清视频信号处理的增益电路的制作方法

本发明涉及电信号处理领域，具体而言涉及是一种基于超高清视频信号处理的增益电路。

背景技术：

各种视频信号处理及传输系统均需要用到运算放大器，以实现对视频信号的缓冲放大或调制处理等功能，尤其是目前高清或者超高清视频信心的处理中，通常要求带宽高，信号传送速率要高等等。

传统的运算放大器包括输入，增益和输出三部分，现有增益部分电路通常为电压型增益放大电路，但是电压型增益放大电路在传输过程中，电压信号幅度变化较大，受信号通路中晶体管寄生电容的影响，容易降低信号变化速率，导致电路无法工作在较高带宽下。

技术实现要素：

本发明为了弥补上述现有技术的不足之处，提供了针对运算放大器的电压电流转换电路，通过将电压型增益放大电路变为电流型增益放大电路，可以让增益电路工作在高宽带的工况下，同时可以保证传输速率。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案。

一种基于超高清视频信号处理的增益电路，包括第一、二、三、四电流源，和第一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二三极管和第一和第二电阻，所述第一电流源的一端外接电源电压，另一端与第一三极管的发射极和第四三极管的基极相连，所述第二电流源的一端外接电源负电压，另一端与第二三级管的发射极和第九三极管的基极相连，所述第三三级管的基极和自身的集电极、第五三极管的基极相连，所述第三电流源的一端外接电源电压，另一端与第七三极管的发射极和第六三极管的基极相连，所述第四电流源的一端外接电源负电压，另一端与第八三极管的发射极和第十一三极管的基极相连，所述第三三极管和第五三极管的发射极外接电源电压，所述第三三极管和第五三极管的的集电极分别与第四三极管和第六三极管的集电极相连，所述第十三极管和第十二三极管的发射极外接电源负电压，所述第十三极管和第十二三极管的集电极分别与第九三极管和第十一三极管的集电极相连，所述第十三极管和第十二三极管的基极相连，所述第十三极管的集电极与基极连通，所述第一电阻和第二电阻的串联在一起，所述第一电阻和第二电阻的一端与第四三极管的发射极和第九三极管的发射极连接，另一端与第六三极管的发射极和第十一三极管的发射极连接，所述第一、二、七、八三极管的基极外接输入信号电压。

进一步的，所述第一、三、五、七、九、十一三极管为pnp型三极管。

进一步的，所述第二、四、六、八、十、十二三极管为npn型三极管。

进一步的，第一、二、三、四电流源的电流值相同。

现有技术相比，本发明的有益效果在于：

通过将电压型增益放大电路变为电流型增益放大电路，可以让增益电路工作在高宽带的工况下，同时可以保证传输速率。

附图说明

附图1为一种基于超高清视频信号处理的增益电路的电路示意图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的具体实施方式。本领域技术人员根据本说明书的记载能够容易地了解本发明。此外，本说明书所给的定义以及附图所绘示的结构、比例、大小、方向等，均出于便于说明的目的，以供本领域技术人员了解本发明，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义。此外，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整等，只要不影响本发明所能产生的效果及所能达成的目的，均应落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

如图1所示，本发明一种基于超高清视频信号处理的增益电路，包括第一、二、三、四电流源i1、i2、i3、i4，和第一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二三极管q1、q2、q3、q4、q5、q6、q7、q8、q9、q10、q11、q12和第一和第二电阻r1、r2，所述第一、三、五、七、九、十一三极管q1、q3、q5、q7、q9、q11为pnp型三极管，所述第二、四、六、八、十、十二三极管q2、q4、q6、q8、q10、q12为npn型三极管,所述第一电流源i1的一端外接电源电压vcc，另一端与第一三极管q1的发射极和第四三极管q4的基极相连，所述第二电流源i2的一端外接电源负电压vee，另一端与第二三级管q2的发射极和第九三极管q9的基极相连，所述第三三级管q3的基极和自身的集电极、第五三极管q5的基极相连，所述第三电流源i3的一端外接电源电压vcc，另一端与第七三极管q7的发射极和第六三极管q6的基极相连，所述第四电流源i4的一端外接电源负电压vee，另一端与第八三极管q8的发射极和第十一三极管q10的基极相连，所述第三三极管q3和第五三极管q5的发射极外接电源电压vcc，所述第三三极管q3和第五三极管q5的的集电极分别与第四三极管q4和第六三极管q6的集电极相连，所述第十三极管q10和第十二三极管q12的发射极外接电源负电压vee，所述第十三极管q10和第十二三极管q12的集电极分别与第九三极管q9和第十一三极管q11的集电极相连，所述第十三极管q10和第十二三极管q12的基极相连，所述第十三极管q10的集电极与基极连通，所述第一电阻r1和第二电r2阻的串联在一起，所述第一电阻r1和第二电阻r2的一端与第四三极管q4的发射极和第九三极管q9的发射极连接，另一端与第六三极管q6的发射极和第十一三极管q11的发射极连接，所述第一、二、七、八三极管q1、q2、q7、q8的基极外接信号电压δv。

本发明的工作原理为，外接的信号电压δv分别输入到第一、二、七、八三极管的基极q1、q2、q7、q8，通过设计使第一、二、三、四电流源i1、i2、i3、i4的电流值相同，这样第三、五、十、十二三极管q3、q5、q10、q12组成镜像电流源电路，从而导致这样第三三极管q3和第五三极管q5的输出电流相同，第十三极管q10和第十二三极管q12的输出电流相同，第一、二、四、六、七、八、九、十一三极管q1、q2、q4、q6、q7、q8、q9、q11均处于射极跟随状态，使第一电阻r1和第二电阻r2两端的电压差仍和外接的信号电压差一致，因此，第一电阻和第二电阻两端的电流变化可以仅为外接的信号电压δv除以第一电阻和二电阻之和，即δi=δv/(r1+r2).经过上述过程，电流型增益放大电路实现了差分电压δv到差分电流δi的变化，该中间级跨导为恒定值，其大小由第一电阻r1和第二电阻r2的阻值决定，即δi/δv=1/(r1+r2)，通过改变第一电阻r1和第二电阻r2的阻值，可调节中间级跨导的大小，同时提升放大增益。并且，游湖信号传输过程中无电压信号放大，所以其带宽较宽，信号传输速度较快。

对于本领域的人员来说，可根据本发明所揭示的结构和原理获得其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都属于本发明的保护范畴。

技术特征：

技术总结
一种基于超高清视频信号处理的增益电路，包括第一、二、三、四电流源，和第一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二三极管和第一和第二电阻，通过设计使第一、二、三、四电流源电流值相同，这样第三、五、十、十二三极管组成镜像电流源电路，第一、二、四、六、七、八、九、十一三极管均处于射极跟随状态，使第一电阻R1和第二电阻R2两端的电压差仍和外接的信号电压差一致。本发明通过将电压型增益放大电路变为电流型增益放大电路，可以让增益电路工作在高宽带的工况下，同时可以保证传输速率。

技术研发人员：潘继水;高晓杰;张强
受保护的技术使用者：东莞康佳电子有限公司
技术研发日：2019.05.17
技术公布日：2019.08.30