专利名称：视频电线电缆长距离传输校正系统的制作方法
技术领域：
本发明属于电视视频传输领域，特别是关于视频通过电线(单芯屏蔽线、双芯屏蔽线、双芯平行线、双绞线、多束双绞线、普通电话线......等)或视频电缆长距离传输所引起的幅度衰减，频率、相位失真的校正和共模干扰抑制的范畴。
随着电视应用的不断发展，电视信号的实时长距离传输越来越普遍，然而现有的传输技术或要求使用昂贵的视频电缆(美国专利4,984,079)；或要求使用昂贵的光缆及光电和电光变换器件；或要求用高频调制和解调的方法通过昂贵的电缆传送及额外的调制和解调设备；或要求用变压器耦合来抑制共模干扰——这容易引起低频失真和使高频响应变坏；或要求用多种供电电源(美国专利4,984,079)；或只能适用于电缆传送或者某种电线传送；或采用的是现有常规电路，其高频补偿的动态范围窄，补偿不连续，且易产生寄生振荡；共模干扰抑制的动态范围窄；级间多采用交流耦合，特别是低阻抗时的交流耦合，其低频失真大(丹麦产品)。高频补偿网络多设置在晶体管的射极或场效应晶体管的源极回路内，这些射极(或源极)回路内的容性负载可能在某些频率上在其基极(或门极)回路中引入负阻效应而产生寄生振荡，且当频率很高时，射极(或源极)回路中补偿电容上的电压来不及突变而会在大的高频负(正)摆幅时令NPN晶体管及N沟道场效应晶体管(或PNP晶体管及P沟道场效应晶体管)的EB结或门源间短暂截止，因此这种电路高频补偿的频率不能太高，每级的补偿量也不能太大，增加补偿级数会导致信噪比下降和引趋寄生振荡的可能，还会增大低频失真，因而传输的距离有限(美国专利4,984,079及丹麦产品)。有的只能步进式的跳越补偿，且开关档次有限，缺乏细致的连续调节，补偿比较粗糙(丹麦产品)；有的只能高、中频补偿同时调节，缺乏分开的独立调节，很难作到高、中频都能补偿到最佳状态(美国专利4,984,079)。国内厂家生产的一些视频电缆校正器也都具有上述的一些弱点，而且大多数只适用于一种传输方式——电缆传送方式(美国专利4,984,079及大多数国内产品)或双绞线传送方式(丹麦产品)难于满足多种不同的要求。
此外，这些校正设备中均来发现指令的接力传送部分。
本发明的目的在于针对背景技术中存在的问题提出了多种技术方案，并针对这些技术方案发明了许多专用电路，结合不同的应用场合和环境因素开发出多种供选择的产品，使每种产品都能在指定的环境中工作在最佳状态，以获得视频信号长距离实时传送的最佳校正和比现有技术更长的有效传送距离。其中a.不平衡电压输入输出的传输校正系统本系统更适宜于电缆或单芯屏蔽线的传输系统，也可用于双绞线、双平行线、多束双绞线和普通电话线等传输系统。
b.平衡电压传输校正系统本系统最适宜于双平行线、双绞线、多束双绞线、普通电话线等传输系统。它也可以用在电缆或单芯屏蔽线传输系统中用以抑制过大的共模干扰，这是因为平衡传输有强的共模干扰抑制能力。
c.不平衡电流传输校正系统本系统最适宜于单芯屏蔽线、双平行线、双绞线等传输系统，也适宜于电缆及多束双绞线系统。
d.平衡电流传输系统本系统最适宜于双平行线、双绞线、多束双绞线等传输系统，此外，由于许多应用场合，除了传输视频信号本身以外，可能还需传送信号源所在位置的地址码，对信号源所在地的一些附加设备控制用的控制码，以及把信号源所在地的一些情况返回到控制中心的一些信息码。这些码信号在长距离传送过程中可能会畸变、受干扰，对它们也需要进行复原校正。现有的视频传输校正设备中均未见有此附加功能，本发明则把它纳入一体，随着视频信号的校正，这些地址、控制、信息码也一并受到整形和校正至于每个具体电路的发明目的，因涉及面广，不便在此一一列出，拟放在技术方案相应部分的电路说明中加以叙述，这样更便于理解。
本发明针对背景技术所存在的一些问题发明了一些特殊电路，依据这些特殊电路构成多种不同的技术方案，并按这些方案制成不同类型的产品，以适应视频长距离传输系统中使用多种类型传输线的不同情况，使它们都能获得最佳的校正特性。
由于解决背景技术中存在的同一问题可以有多种方案和电路，也由于某些电路又可能是多种方案的组成部分之一，为了方便起见，我们先分类说明本发明中各个单元电路的发明，然后再叙述用这些不同的单元电路组成的技术方案及其产品的特征和应用。
(1).高、中频补偿放大器类现有技术中的高、中频补偿网络或者是加在共射(源)放大器射(源)极回路中的RC补偿网络，或者是加在差分放大器射(源)极回路中的RC补偿网络，或者是加在它们集电极(漏极)回路中的L或LC网络。在射(源)极回路中的容性负载可能在某些频率上会在其基(门)极回路中引起负阻效应，这将引起不稳定性，甚而产生寄生振荡，因此每级和总的补偿量都不可能太大。要获得足够的高频放大量，射(源)极的电阻也不可能太大，再加上频率很高时，射(源)极可能因射(源)极回路中电容器上电压不突变，在某个瞬变方向上令晶体管短时间截止，使高频补偿失去了对称性，这也限制了每级的高频补偿量。每级的高频补偿量小，要获得同样大的高、中频补偿就需要增加补偿的级数，这无疑增加了价格，而更重要的是降低了信噪比和可靠性，当交流耦合时，还会增加低频失真。这些补偿网络大都是步进式的调节，个别连续调节部分还可能影响低频增益。
集电(漏)极的L或LC谐振回路的高频补偿网络，其补偿的频带窄，欠补偿时补偿量不大，过补偿时易使过渡特性变坏，引起大的相位失真。
针对以上现有技术存在的问题，本发明提出了几种新型的高、中频补偿放大器a.有额外电压增益的高、中、低频不等量衰减器型
图1a及图1b是衰减器型的高、中频补偿放大器，它们都是单电源供电的。
图1a的电路由宽动态范围的互补反馈对放大器1及由高、中频补偿网络2、统调电位器Rv1、分压电阻R2组成的衰减器和由Q1、Re1、R′b1、R″b1组成的输出工作点调节网络等组成。
图1a中放大器1的输入信号动态范围是供电电压E与一个EB结电压及一个CE结饱和压降之和的差即(E-Vbe-Voes)，而输出信号的动态范围为供电电压与晶体管CE结饱和压降之差即(E-Voes)。因此输入输出的有效动态范围是宽的。
图1a中的方框2是一个高、中频补偿网络，它包括由电阻、电容、电感和电位器等组成的串并联网络，以及多位通断开关。每位开关控制的分网络补偿一个频段，其补偿分量由网络内相应的电阻或电位器的调节来决定，这个频段是否需要补偿，则由开关的通断来决定，多个分段网络的补偿决定了总的补偿通频带，整个通频带的补偿量则由网络外的Rv1来调节，它可以从0调到最大。
由于衰减器Rv1，R2是在放大器环外，它们的阻值可以独立选择得较大而不影响放大器的内部特性，放大器的输出点不是晶体管的射(源)极，不致因容性负载而导致负阻效应，产生不稳定性或寄生振荡，故高、中频的补偿量可以大大地增加。
如果我们把放大器的电压放大倍数定义为A，且令A＝(Rv1＋R2)/R2当输入交流信号为UIn时，在输出点O的未补偿(或低频)输出信号将为Uo=AUinR2RV1+R2=Uin]]>即满足上述关系式时，我们可以设计得令低频的总体放大倍数为1。高、中频的放大倍数则因网络2对Rv1的并联(部分或全部)而大大增加，这就实现了高、中频补偿。
Q1、Re1、R′b1、R″b1等组成的有源网络在于调节R2右端的直流偏置点，使输出点O的静态直流工作点与输入端I的静态直流工作点相一致，这样这种补偿放大器网络就可以多级直接耦合级联起来，使整个通道的低频放大倍数恒为1，而高、中频的补偿量则因逐级相乘而递增。由于是多级直接耦合，不会因级数增加而产生低频失真，也不会因大的补偿量而产生寄生振荡，故可获得较长传输距离的校正。当级联级数较少，动态范围又足够时，总体低频放大量既可设计得大于1，也可设计成小于1，输入输出静态工作点也不一定要相等。
网络2中的开关如果为n位，则网络2的内部将有2n种网络组合方式。例如5位开关，将有32种组合方式，再加上内部各分网络中电位器的调节，使选择的频率补偿范围是很宽的，而且调节是连续的。
并非所有地方都需要这样一应俱全的网络，需视应用场合不同而作不同程度的增减。
网络2中既有开关按2n的组合步进式选择，又有各分频段补偿量的连续调节，还有网络外Rv1的0至最大补偿量的连续调节及直接耦合级联的多级补偿，且不易引起寄生振荡和放大器宽的动态范围，这远较现有技术的补偿更均匀，补偿量更大，补偿范围更宽，补偿更对称，从而视频信号在传输系统中有效的传输距离更长。
图1b的电路与图1a电路的差别仅在于以固定分压器R′2、R″2取代了图1a中由R2、Q1、Re1、R′b1、R″b1等组成的可调节分压网络，其中R′2R″2/(R′2＋R″2)＝R2且Rv1、R′2、R″2的公共连接点O的静态工作点设计得与输入端的静态工作点I相同。这样，它将与图1a具有同样的效果，但元件较少，设计和元件参数的精度要高。
图1a及图1b中的放大器1部分，可以用分离元器件组成，也可以设计成集成电路，还可以与其他部分组成厚、薄膜电路。
b.跨阻放大器型(或电流互补转移放大器型)图2是跨阻放大器型(电流互补转移型)高、中频补偿放大器。它由高、中频补偿网络2、增益调节网络3、反馈网络4、跨阻型放大器5、高、中频补偿统调电位器Rv1、电流互补转移电阻Rot等组成，并由单电源E供电。
跨阻放大器5的输入为电流，输出为电压，其放大系数的量纲为电阻，故名跨阻放大器。它有近似2倍供电电压的输入动态范围(即±E)输出的动态范围只比供电电压低一个EB结电压(即E-Vbe)因而它的动态范围是很宽的。
跨阻放大器5的输入点6是虚地点，流过Rot中的总电流为恒定值，网络2，3与Rv1流入6点的电流增加时，由网络4流入的电流将减少，反之亦然，因而在它们之间引起了电流的互补转移。网络2中高、中频补偿网络参数的改变和Rv1的调节会改变信号高、中频电流相对于低频电流的注入量，并互补转移至反馈网络4，从而使输出获得高、中频补偿。由于网络2，3均为无源网络，且不在前后放大器的闭环回路内，故参数的选择有很大的自由度，可以完全按高、中频补偿的要求独立选择。此外，它也没有因在反馈环内而引起某些频段产生寄生振荡之虑，再加上放大器的动态范围宽，且对低频信号无衰减，因此较现有技术能获得更大的补偿量和更高的信噪比。网络2，Rv1和图1的电路是一致的。因此它也有图1电路所述及该部分同样的优点，在此不再赘述。
增益调节网络3，可用来调节放大器的低频或总增益，使整个放大器不仅可作高、中频补偿，还可作增益调节用，而且还很容易设计成具有调节增益时不影响输出直流工作点的特性，也很容易设计成低频电压放大倍数为1，输入输出直流工作点一致的状态，因而适于多级直接耦合级联，使高、中频补偿量成倍乘式增长，直到放大器满动态范围为止，而低频增益仍保持不变。其每级的高、中频补偿量远较现有电路为佳，还因为未引入衰减，具有更高的信噪比，这是现有电路所不可企及的，它将以较少的级数获得同样的高、中频补偿效果或以相同的级数获得更长传输距离的补偿和更高的信噪比。
由于可通过Rv1的调节使补偿量由0调到最大，及放大器对低频信号无衰减，多级级联后放大器的信噪比仍很高。当传输距离长度不同时，只需调节各级联放大器中的Rv1及网络2中的参数即可，无需断开或接入某些补偿放大器级，使电路结构变得简单。
由于放大器可设计成调节增益时不影响输出直流工作点，从而不影响输出的有效动态范围，这使高、中频补偿恒工作在放大器最宽的线性动态范围内。
以上这些特性是现有技术中的电路所无法达到的。
跨阻放大器5可以由分离元器件组成，也可以与某些元器件一起设计成厚、薄膜电路，还可以设计成集成电路。
c.镜象电流源型跨阻放大器图3a和图3b中的放大器8都是电流输入型放大器，均由单电源供电，它们的“+”，“-”，输入端是一组镜象电流源。图3a的输入与输出同相，其“+”输入端除了供电电源E通过R3的固定电流偏置外，还有由增益调节网络3，高、中频补偿网络2和高、中频补偿统调电位器Rv1注入的信号电流，它们的变化将引起反馈网络7中的电流作相应的等量变化，从而引起同相放大作用。其中网络2，网络3，及Rv1的作用与图2中的完全相同，在此不再赘述。
图3b与图3a的差别在于网络2、网络3、及Rv1不再接在放大器8的“+”输入回路，而是接入其“-”输入回路，这时“+”输入回路的注入电流是供电电源E经R3注入的固定电流，因而“-”输入端的注入电流也应是固定的。网络2，3及Rv1注入信号电流的变化只能引起反馈网络7中电流作互补性的反相变化来吸收这一变化电流，从而在放大器的输出端与输入端是反相的。其中，网络2，3与Rv1的作用仍与图2的完全相同。
放大器8的动态范围只比供电电源少2伏即(E-2V)，“+”“-”输入端只要适当设计，正负两个方向都有很大的动态范围，这将视网络2，3，Rv1的综合参数而定。
这种高中频补偿放大器除了具有同相型和反相型两种类型而外，它们的其他特性与(1).b节的跨阻放大器一致，实际上它们也属于跨阻放大器范畴，因而与前述电路有同样的特性与效果。
本发明中的绝大多数单元电路发明都具有高频补偿特性，但由于它们更重要的用途是别的范畴，故列入其他类别中加以叙述。(2).长线长缆始端或中继用电流或电压激励的发送器视频信号经超长电线或电缆传输后，由于线，缆分布参量的影响，在传输的终端视频信号的高、中频成分几衰减殆尽，信号幅度也会大大地减小，而且在长距离传输中还可能感应上外界及临近通道传来的干扰及经地回路引入的低频干扰等，这些干扰差不多都是以共模干扰的形式出现的。好的视频电缆在有效的通频带内其特征阻抗可以认为是比较恒定的，为减少它们在传输终端产生的反射，可以精密电阻匹配来实现，然而用普通长线传输时，它们的特征阻抗是不精确的，将随线径，绝缘介质特性，线间距，临近线或外界物体的影响，环境条件的差异……等等因素而变化，而且是不均匀不稳定的，很难作到精确匹配。
为了在超长距离传输时，传输终端视频信号中高、中频成分不致衰减殆尽而易于补偿和传输终端的幅度不致衰减过小而影响信噪比，以及为了适应双平行线、双绞线、多束双绞线、电话线等的传输，还需把一般不平衡信号源转换成平衡推挽输出的信号源，在发送端常需加入高、中频预加重电路，提升信号总体幅度以及把非平衡信号转变为平衡信号且以平衡推挽输出的形式以低阻抗输出去激励长线传输线。
为了提升输出信号幅度和预加重高、中频信号成分，都要求这些放大器在给定供电电源的条件下，有尽可能宽的动态范围，那些激励平衡传输线的放大器还应具有两输出平衡臂特性——特别是高频预加重后特性的对称性。长线或长缆都是有分布电阻、电感、电容等分布参量的负载，由于线很长这些负载是很重的。当激励的对称性不好时，很可能引起输出信号中预加重的高频成分正负半周的不对称，因此输出应当是宽动态范围低阻抗的互补输出级。
现行设备所用到的一些电路，其动态范围太窄，很难实现大幅的高、中频预加重，且激励信号在高频大幅度时，正负半周内的对称性差，使在接收端要恢复良好的信号很困难。
本发明为解决以上存在的问题提出了一些新型电路并分述如下a.平衡差分输入互补反馈对式平衡推挽输出放大器图5是平衡差分输入互补反馈对式平衡推挽输出放大器。它由恒流源Q4、Q5差分输入级Q2、Q3公共射级反馈网络2、反馈电阻Rf及互补反馈对放大器10等组成。每个输入臂的动态范围约为供电电压源E与3个EB结电压之差即(E-3Vbe)，整个输出臂的动态范围也是(E-3Vbe)。
由图5可以看出，从结构上这两臂是完全对称的，且互补反馈对放大器与整个放大器构成全环负反馈，对高、中频有非常好的跟踪特性，网络2与前面所有述及的网络2有共同的特性，它除了在此处于反馈环内，有决定高、中低频的增益的特性外，也是可调节的高、中频补偿(提升)网络，只是在此网络处在环路的射级回路内，其电路已适当简化，补偿量也相应减少而已。
互补反馈对放大器采用的是推挽输出结构形式，两臂共同组成平衡推挽输出级，它们对平衡传输线有很强的对称激励能力。
这放大器有很好的对称性，Q2、Q3的射级有各自的恒流源Q4、Q5，这使它有很强的共模拒斥性能，再加上大的输入动态范围，因此能在大范围内抑制共模干扰。
反馈网络2处于Q2、Q3的公共射级，可以设计得调节反馈网络而改变放大器的高、中频补偿量和总增益时，不改变输入输出直流工作点，从而使放大器恒工作于最佳的动态范围内。
此放大器既可用作平衡传输发送端的激励电路，也可用作中继器的输出端激励电路，还可用作平衡传输接收端的接收电路。
此放大器宽的输入输出动态范围，高的共模抑制特性，极好的高频跟踪特性，良好的电路及激励的对称性是现有电路所无法比拟的。
此放大器可以由分离元器件组成，也可以设计成厚、薄膜电路，还可以作成集成电路以供大量推广。
b.可不平衡或平衡差分输入，跨阻放大器式平衡推挽输出的放大器。
图6是既可不平衡也可平衡差分式输入的跨阻放大器式平衡推挽输出的放大器。它由恒流源Q4，Q5、差分放大器Q2，Q3、公共射级反馈补偿网络2、跨阻放大器11、反馈网络4等组成。它有仅比供电电压E低约3个EB结的输入动态范围即(E-3Vbe)，及同样的输出动态范围。补偿网络2与前述同样标记的补偿网络相似，只是由于它处于射极回路内，而且本放大器的主要目的是放大激励信号而非高频补偿，因而网络要简化一些而已。它补偿信号中的高频成分，也决定着放大器的高、中、低频增益。改变网络2中的参量可调节高频补偿量和高、中、低频增益，而不改变输出输入直流工作点。
放大器11和网络4等共同组成跨阻式推挽输出电路，它有很好的正负信号激励的对称性和宽的动态范围，很适宜于激励平衡传输线，因此它既可用作始端发送器中、高频预加重后的平衡推挽输出激励器，也可作中继设备中的输出级去激励平衡传输线。还可作平衡或非平衡传输的接收器。
放大器固有的良好对称性，平衡差分输入时有很宽的共模抑制范围，和大的共模抑制因数，因此除作平衡传输线的激励器外还可作接收器，只是这时电路可简化一些，可取消一个输出臂，而且无需推挽输出。
其宽动态范围、高的共模抑制范围、良好的激励波形对称性明显优于现有电路。
这放大器也可用作不平衡传输接收端抗共模干扰的输入级，以抑制不平衡传输中存在的共模干扰，此时可取消其中的一个输出臂。
此放大器可以由分离元器件构成，也可以作成厚、薄膜电路，还易于设计成集成电路。
c.互补差分输入跨阻放大器式平衡推挽输出放大器图7放大器的输入电路是互补差分式的，它由两个互补晶体管Q6，Q7串联组成，其射极电流和集电极电流是相同的。输入极及两输出臂的跨阻放大器11和12都是互补对称的。公共射极回路中的网络2决定放大器的高、中、低频增益，它与前述的所有网络2具有相似特性。输入和输出都有约(E-3Vbe)的动态范围。输出级是平衡推挽输出的，故对平衡长线的重负载有良好的对称激励作用。
由于两个互补输出臂是相对独立的，当需不平衡输出时，可取消其中一臂，这样就变成平衡差分输入不平衡输出的放大器。因此它既可用作发送端或中继器的输出端的平衡长线的激励器，也可作平衡长线接收端的接收器，还可作非平衡传输线，缆抗共模干扰的接收器，这是因为它的差分输入模式也同样有抗共模干扰的能力。
图7中Q7的基级输入端也可以交流接地，这样该放大器也可以作成不平衡输入，平衡或不平衡输出的放大器。
由于采用互补输入形式它省去了两个恒流源晶体管，所用元器件比其他电路省。
它同样具有前述电路中的许多特性，优于现有的同类电路。
此电路除了可用分离元器件组成外，也可设计成厚、薄膜电路或集成电路。
d.用两个跨阻放大器式推挽输出级组成的平衡激励放大器图8是由两个跨阻放大器式推挽输出级组成的平衡推挽输出激励放大器。它由高、中频补偿网络2、增益调节网络3、高、中频补偿统调电位器Rv1、互补电流转移电阻Rot、反馈网络4、跨阻推挽输出放大器13组成的具有高、中频补偿的前级放大器，及由增益调节网络3、互补电流转移电阻Rot、反馈网络4、跨阻推挽输出放大器13组成的后级放大器共同构成的不平衡输入和平衡推挽输出带强高、中频补偿的放大器。
前级放大器有近乎±E的输入动态范围，而且高、中频补偿用的独立的无源网络不在环内，因此它能获得极宽的高、中频补偿范围，末级只是一个可调增益的跨阻放大器级，易于调到两臂的输出平衡。它和前级都有(E-3Vbe)的极宽输出动态范围，而且是推挽输出的，对长线重负载有很强的激励能力，很适合于作发送端的平衡长线激励器。其单个输出也可作非平衡传输线的激励器。由于它本身有很强的高、中频补偿能力，其高、中频预加重特性有利于增加线，缆长距离传输的距离。
它除了可作平衡或不平衡线、缆传输的发送端激励器外，还可作平衡不平衡传输中继器的输出激励器，也可以作接收端的不平衡输出激励器。
此电路宽的输入输出动态范围，极宽的高、中频补偿动态范围，平衡推挽输出的激励特性，可调的平衡特性，电路的简单是现有电路所不可匹敌的。
此电路仍可用分离元器件，厚、薄膜电路和集成电路等方式制成。
e.电流放大器型图4是兼有电流放大器型及跨阻放大器型两种特性的高、中频补偿放大器，它与图2的差别仅在于前者的输出是电压输出，而后者既有电压输出端，还有电流输出端，它除具有图2的全部性能外，还可以直接以电流激励的形式输出作发送端或中继器中的电流激励器。
我们知道信号远距离传输时，外界干扰多以电压的模式出现，因此用电流长距离传输信号时，受外界干扰的影响会更小。此外长线传输时，长线的分布电容是影响频响的重要因素之一，当信号的高频分量以电压形式变化时，分布电容上的电压不能突变，使高频分量大大衰减，而当用电流传输时，如果接收端为虚地点，则接收点上只有电流的变化，无电压的变化，分布电容对高频分量的影响将大大地减少。因此，以电流激励的形式长距离传输视频信号是有吸引力的。
现行技术中还未见有类似报导。
同样这放大器易于用分离元器件，厚、薄膜电路或集成电路来实现。
f.平衡电流输出放大器(平衡跨导输出放大器)长距离电流传输比电压传输引入的干扰小，但长线很长时，其分布电阻及电感的等效集总参量也是可观的，它们仍然会因外界感应信号或地回路信号等在其上产生的压降而产生额外的干扰信号。但这些干扰信号差不多是以共模干扰的形式出现的，因此在发送端用平衡的输出电流激励长线，而在接收端则用具有差分电流输入的接收放大器接收，可以抑制这些共模干扰。
图9给出了差分(或不平衡——当一输入臂交流接地时)电压输入平衡电流输出的放大器14及其反馈高频补偿网络2组成的平衡电流输出放大器，由于其输入为电压，输出为电流故又称跨导放大器。此放大器的差分输入臂每臂均有(E-3Vbe)的动态范围，其输出为电流在接收端的输入虚地点上产生的压降为0，故无输出电压动态范围的限制。
这种放大器有宽的输入电压动态范围，本身适度的高频补偿(其前面引入强的高频补偿放大器仍可获得极强的高频预加重能力)宽的电流激励能力，长距离传输时，抗高频干扰的能力、抗共模干扰的能力，很适宜于作平衡传输线长距离传输时的电流激励源。
现行技术中尚未见类似的报导。
此电路既可以用分离元器件实现，也可以用厚、薄膜电路或集成电路的方式来实现。
(3).长线长缆传输终端电流或电压接收器类视频信号经过电线电缆长距离传输后，无疑会引起幅度衰减，高中频成分损失，传输过程中还会引入一些干扰。为了使信号得以恢复，必须增加总体幅度，补偿已损失的高中频成分，校正低频失真，抑制外界干扰。
接收终端第一级的主要任务是对传输线及传输方式的匹配及抑制共模干扰，其次才是总体放大和高、中频的补偿，后两者的任务更多的将由后续电路来完成。
现有抑制共模干扰的电路都是采用常规的差分电压放大器，然而往往它的输入动态范围太窄，能抑制的共模干扰幅度较低，或者为抑制大的共模干扰需用更高的供电电压从而消耗更多的功率，也降低了电路的可靠性。
本发明提出的系列电路，不仅提供了宽的共模抑制动态范围，还对信号有足够的放大和高频补偿能力。今分述如下a.平衡差分输入互补反馈对式平衡推挽输出放大器参见(2).a节及图5.
b.平衡差分输入跨阻放大器式输出型参见(2).b节及图6.
c.互补差分输入跨阻放大器式输出型参见(2).c节及图7.
d.跨阻放大器型电流接收器当通过线、缆以电流的形式传送视频信号时，接收端也应以电流输入式放大器接收。
图10是不平衡电流传输的接收器。它由跨阻放大器5，反馈网络4和互补电流转移电阻Rot共同组成，由单电源E供电。图中6点是虚地点，流过互补电流转移电阻Rot中的电流是恒定的，输入电流与反馈网络中的电流之和为常数，它们间是互补的，当一个增加时，另一个则减少，反之亦然。这样就把输入电流以互补的方式转移入反馈网络中，从而在放大器5的输出端获得输出电压的变化。于是就把输入的电流信号转换成了电压信号以供后续电路处理。
这放大器的输入为电流，在虚地点6的信号电压始终为0，但信号电流不为0，故这放大器的电压动态范围是不受限制的。受限制的是输入的电流动态范围，而这可以通过对发送端送出的最大电流变化范围和接收端电路参数的选择获得满意的结果。这放大器的电压输出动态范围(E-2Vbe)是很宽的。
现有技术中还没有类似的报导。
此电路易于用分离元器件实现，也可作成厚、薄膜电路和集成电路。
e.差分电流输入跨阻式输出型电流接收器当视频信号以电流形式沿长线长缆传输时，在接收终端的接收点虽为虚地，但传输线本身有电阻、电感、电容等分布参数，也可能引入外界少量感应电压或电流信号，为了更好地抑制这些寄生信号，信号电流发送端采用了图9及(2).f所述的平衡电流输出放大器，接收端与之相应则需采用图11所示的差分电流输入跨阻式输出型电流接收器。这种放大器由恒流源Q4、Q5、差分放大管Q2、Q3、高频补偿反馈网络2、放大器5、反馈网络4、差分输入跨阻放大器15等组成。
放大器5、反馈网络4、互补电流转移电阻Rot共同组成跨阻放大器，其输入端为虚地点，信号电流将通过互补电流转移电阻Rot互补地转移入反馈网络4中，在放大器5的输出端产生放大了的信号电压，对差分信号电流输入在跨阻输入放大器的输出端将获得差分式的电压，它们送至由Q2、Q3、Q4、Q5组成的差分放大器的输入端，并对此差模信号加以放大，而对于干扰等共模信号的电流，加在Q2、Q3基级的也将是共模电压信号，它将因共模抑制作用而相消，差模信号再经由放大器15、反馈网络4组成的差分输入跨阻式放大器进一步放大而成不平衡的电压输出，以供后续部分电路的进一步处理。
这种放大器有很宽的电流输入动态范围和输出电压动态范围(E-2Vbe)，对共模电流有很好的抑制作用，反馈网络2有适当的高频补偿和增益调节作用，当调节增益时不影响输出的直流工作点，是信号电流平衡传输的良好平衡接收器。现有技术中未见有类似的报导。它可用分离元器件构成，也可制成厚、薄膜电路或集成电路。
f.差分电流输入全环反馈跨阻放大器输出型接收器这也是平衡电流传输时的平衡电流接收器。图12中Q4、Q5构成恒流源，Q2、Q3构成差分放大器，其射极接有高频补偿反馈网络2，放大器16、17、反馈网络18及电流互补转移电阻Rot与Q2、Q3等共同组成跨阻式放大器，并构成放大器的两输入输出臂。这种放大器的每臂都是全环反馈的，因而有非常好的稳定性和高频跟踪特性，以及良好的抗共模干扰能力和宽的抗共模干扰的动态范围，其道理与图11的电路是一致的。它也可以用作信号电流平衡传输终端的电流接收器。
此电路可用分离元器件组成，可制成厚、薄膜电路或集成电路。
(4).接收端输出级电路类对于平衡传输而言，它的中继设备的输入输出也应当是平衡的，只有接收端的输出级需进入电视的中间处理或终端设备。无疑此时是需要用不平衡的电缆传送的，因而终端输出放大器宜采用宽动态范围、宽频带、高线性、低阻抗输出的互补反馈对式放大器或互补反馈对式的推挽输出放大器，亦或用跨阻放大器型高、中频补偿推挽输出放器(图2)或两个跨阻放大器式推挽输出的高、中频补偿放大器(图8)的一臂输出作接收端的输出级电路。
对于非平衡传输而言，此电线电缆长距离传输校正设备本身既可以作接收设备，也可以作中继设备用，它无需发送设备均可自成体系工作。此时，该设备的输出电路既可能与电视的中间处理或终端设备连接，也可能作为中继器激励后续的传输长线或电缆，因而它必须用互补反馈对式的推挽输出放大器，使在大幅度高频时即使是容性负载，其正负半周的输出阻抗仍相同，不致引入高频的不对称性。
有关互补反馈对或互补反馈对式推挽输出放大器，由干涉及到另外一些问题，拟同时作为另案加以申请，不在此赘述。
(5).产品及系统的组成(1).(2).(3).(4).节中按功能分类的方式对系统中各产品所用到的一些单元电路作了全面的阐述，现在将以方框图的形式来说明如何用这些单元电路来组成不同的产品，及用不同的产品组成不同的校正系统。
一个大系统内可能会用到多种传输线来传送信号，每种传输方式还会有不同的传输距离，传输校正系统的配置会因情况而异。本发明提供了多种供选择的产品及系统组成方案以适应不同的情况。
a.平衡传输用发送器图13是平衡传输校正用始端的发送器。信号源送来的不平衡视频信号经Ro匹配终接后送到缓冲器19，它起到信号源与发送器内部电路之间的隔离作用，使相互间不受影响。缓冲器19的输出则送至高、中频补偿放大器20的输入端，在此级对信号源中的高、中频成分进行主要的预加重补偿，这一级电路可以是图1a、图1b、图2、图3a、图3b、图8中的任一种。经高、中频预加重补偿后的信号则送到发送器的末级输出级21，在此它把已预加重补偿后的信号再进行少量的高频预加重补偿，并把不平衡信号转换成平衡信号。这里有两种传输方式电压信号平衡传输方式将以平衡推挽输出的电压信号去激励平衡传输线，这时可用图5、图6、图7、图8所示电路的任一种作为输出激励级，它们都有很好的性能，详见各单元电路相应的说明。
第二种是电流信号的平衡传输方式，这将以平衡输出的电流去激励传输线。此时使用的是图9所示的平衡电流输出放大器，其性能见图9及(2).f节的说明。
指令整形接力传输器22是两组光耦电路，它把控制端发出的地址码和控制码，在此整形后送向信号源端，而把信号源端的报警或其他信息，在此整形后传向控制端。由于采用光耦作传输和整形器件，信号是以电流的形式传送的，它将少受外界干扰的影响，再加上整形和接力传输，大大地提高了抗干扰性能，降低了误码率，而且是实时传输的，反应速度很快，在现有的视频校正技术中，尚未见有类似的记载。
b.平衡传输用中继器图14是平衡传输校正用中继器，它用在超长距离平衡传输的情况，此时只凭发送器和接收器还不足以校正超长距离传输后的失真，必须在传输的中间位置加入中继接力器以延长传输校正距离。发送端送来的平衡传输信号送到平衡信号接收器23的两个差动输入端，由于平衡传输有电压平衡传输和电流平衡传输两种模式，接收也相应有两种模式平衡电压接收方式，它将把输入端的平衡差模电压信号转变成不平衡电压信号输出，以供后续电路继续处理，同时也抑制共模输入信号使不产生干扰，此外还附加有局部的高频补偿能力和一定的放大能力。它可用图5、图6、图7中任一种电路的单输出臂的简化电路来实现。
平衡电流接收方式将把输入端的平衡差模电流信号转变成不平衡的电压信号输出，以供后续电路继续处理，同时也抑制共模电流输入信号以免产生干扰，它也有局部的高频补偿能力和适当的放大能力。这可用图11、图12一类的电路来实现。
平衡信号接收器23的输出，送到高中频补偿放大器20的输入端，此高中频补偿放大器可以是由图1a、图1b、图2、图3a、图3b等多种高、中频补偿放大器的多级直接耦合级联的组合，这部分的主要功能是补偿信号在传输过程中失去的高、中频成分，同时也有一定的电压放大作用，以恢复传输过程中衰减的信号总体幅度。
高、中频补偿放大器20的输出送到平衡推挽输出放大器21的输入端，在这里把不平衡信号再转换成平衡的输出信号，去激励后续的平衡传输线，它也有电压和电流平衡输出两种模式与(5).a节所用电路相同，详见(5).a节类似的说明。
中继器中同样有指令整形接力传输器22，使指令信号也能同步传送，说明与(5).a节的一致。
c.平衡传输用接收器图15是平衡传输用接收器，其中方框20，方框23的功能与图14中的完全一致，只是方框20中高、中频补偿网络的级数可能多些。由于接收器的输出是送到中心处理设备或终端设备的，传送距离近且都是用电缆传送的，因此输出应是不平衡的阻抗匹配的低阻抗电压放大器。本发明中使用的是互补反馈对放大或互补反馈对推挽输出放大器。它们都有很宽的动态范围，良好的线性，强的激励能力。这部分电路的专利将另案申请，不在此赘述。
接收器中仍有指令整形接力传输器22。
在(5).a、b、c节中述及的平衡传输用发送器(图13)，平衡传输用中继器(图14)和平衡传输用接收器(图15)可以按图20那样组成一个视频长距离平衡传输用校正系统。信号源28送出的视频信号送到平衡传输用发送器29的输入端，在此对视频信号的高、中频成分进行预加重，提升信号的幅度和把不平衡信号转变成平衡信号以激励平衡传输线。经平衡传输线传输后的信号送到平衡传输中继器30的输入端，在此先把平衡传输信号转变为不平衡信号供后续电路处理，并抑制掉共模干扰。再经高、中频补偿和总的幅度放大后，又由不平衡信号转变成平衡信号去激励后续的平衡传输线。当信号超长距离传输时，这样的中继器可以有多级级联，当距离不长时，它也可以不接入而由发送器直接经平衡传输线送至接收器。中继器30的最后输出则经平衡传输线送到平衡接收器31的输入端。在此先把平衡信号转变成非平衡信号供后续电路处理并抑制掉共模干扰信号。经高、中频补偿，增益调节后由末级放大器以不平衡信号的模式送到终端设备32供进一步处理或监视。
如前所述，这类系统又分为电压平衡传输和电流平衡传输两种情况，它们都有较现在更宽的输入输出动态范围，更好的共模抑制特性，更高的高、中频补偿范围，更细致而连续的补偿，更好的频率稳定性(不易产生寄生振荡)，更对称的平衡激励特性——特别是高频的平衡激励特性，更好的高频跟踪特性，更低的低频失真，从而有更长的传输校正距离以及更多供选择的电路和产品和对不同传输线的适应能力。
d.电流不平衡传输用发送器视频信号源都是电压源，为了实现电流不平衡传输，尚需把电压信号源转换成电流信号源。图16就是把电压信号源转变成电流信号源的电流不平衡传送发送器的框图。视频信号经Ro阻抗匹配后送到缓冲器19，它起内外电路隔离作用。缓冲器19的输出送到由图4电路组成的高、中频预加重补偿和电流输出型放大器25的输入端，在此它对高、中频成分进行预加重处理，并转换成不平衡的电流输出信号去激励后续的不平衡传输线。(2).e节有关于方框25的详细描述。
e.电流不平衡传输用中继器由不平衡传输线送来的电流信号，加到图17中由图10电路构成的跨阻放大器或电流接收器26的输入端，在此它将把电流输入信号转变成电压信号并有一定的放大量，有关方框26的说明请参看(3).d节。方框26送出的信号加在高、中频补偿放大器20的输入端，在这儿将对传输过程中产生的高、中频失真进行补偿，并对损失的幅度进行放大，它与前述的方框20有同样的组成，请参看(5).a、b、c、d节。高、中频补偿放大器组20的输出则送到高、中频预加重补偿和电流输出型放大器25的输入端，在此除进一步的高中频预加重补偿外，还把电压信号转变成电流激励信号去激励后续的不平衡传输线。方框25的详细叙述可参(2).e节。实际上，电流不平衡传输用中继器也可用平衡传输用中继器来取代，只是其中一臂不用而已。
f.电流不平衡传输用接收器由于接收器的输出是送至终端处理设备，距离短而且都是用电缆传送的，它要求不平衡电压输出信号。因此电流不平衡传输用接收器(图18)与中继器(图17)的差别仅在于用互补反馈对电压放大器24取代了高、中频补偿电流输出型放大器25。互补反馈对放大器将在另案申请的专利中加以叙述。实际上，电流平衡传输用接收器也可用作电流不平衡传输用接收器，只是其中一臂不用而已。
在(5).d、e、f节述及的电流不平衡传输用发送器(图16)、中继器(图17)、接收器(图18)可按图20方框图那样组成一个视频长距离不平衡电流传输用的校正系统。
信号源28送出的电压视频信号加到电流不平衡传输用发送器29的输入端，在此把不平衡电压信号转换成不平衡电流信号，并对高、中频成分进行预加重处理，再去激励不平衡传输线。经传输线送到不平衡电流传输中继器30的输入端，在此把不平衡电流先转换成电压信号，经后续电路的高、中频补偿，总的幅度放大后，再转换成不平衡电流输出去激励后续的传输线。经此传输线送到不平衡电流传输接收器31的输入端，在此再将不平衡电流输入信号转变成不平衡电压信号，经后续电路放大高、中频补偿后送到由互补反馈对放大器构成的输出放大器，再经电缆送到信号处理终端32。
由(5).d、e、f节所述及的不平衡传输用发送器、中继器、接收器与信号源，视频终端构成电流的传输校正系统。有较现有技术更低的干扰感应效应，更宽的输入输出动态范围，更宽的高、中频补偿特性，更细致的连续补偿调节，更好的频率稳定性，更小的低频失真，更简单的电路，从而有更长的传输校正距离和对不同传输线的适应能力。还有附加的指令整形接力传输。
g.电压不平衡传输用校正器一般的视频信号源都是不平衡传输的，电压不平衡传输校正器无需改造视频信号，因此这种系统中可以不要发送器，而直接把校正器作成接收器的形式，它既可以是接收器也可以用作中继器，电路很单一。固然它也可以用简单高频预加重的发送器以增加校正的传输距离。但这与其他类别比较起来并非是必需的。
图19给出了这个产品的框图。由信号源经传输线长距离传输后送来的信号加在共模抑制放大器27的输入端，它可由图5、图6、图7、图9中任一个的简化电路组成。在此抑制信号中存在的共模干扰信号，放大有用信号，并进行适当的高频补偿，还以不平衡电压输出的方式送后级高、中频补偿放大器20进行高、中频补偿和总体放大，再送互补反馈对推挽输出放大器放大，幅度调节后输出。实际上，所有电压平衡传输用接收器均可用作电压不平衡传输用校正器。
用此电压不平衡传输校正器可按图21那样组成传输校正系统。
信号源28经长线或电缆传输后送到电压不平衡传输校正器33的输入端，在此经抑制共模干扰，有效信号放大，高、中频补偿，增益调节后输出至终端设备，或再经长线传输，并由同样的电压不平衡传输校正器再一次或多次分段校正后送终端设备32。因此电压不平衡传输校正器本身既是中继器也是接收器，一物多用，简化了品种。
用图19方框图制成的产品，虽为不平衡传输，仍有抗共模干扰的能力，它比现有技术有更宽的动态范围，更宽的高、中频补偿特性，更细致的连续补偿调节，更好的频率稳定性，更小的低频失真，更单一的品种，更长的传输校正距离并适应不同的传输线。此外还附加有指令的整形和接力传输。
从技术方案一章中对本发明中一系列单元电路的发明，和由这些单元电路组成的一系列产品，以及由这些产品构成的多种系统的说明可以清楚地看到(1).本发明提出了多种高、中频补偿放大器——详见4.(1).a、b、c节，它们都有较现有技术更宽的输入输出动态范围；更自由的高、中频补偿网络参数的选择；更大的高、中频补偿量；更对称的高、中频补偿特性；更宽的补偿频带范围；更细致而均匀的频率补偿调节；更多的网络组合形式；可多级直接耦合级联补偿，以相乘形式迅速增大高、中频补偿量而不改变放大器直流工作点；更稳定的工作模式——不易产生寄生振荡；能以更少的补偿电路级数获得更好，更加可靠和稳定的补偿；更高的信噪比。电路的发明都考虑到了既可目前用分离元器件组成，也为日后作成厚、薄膜电路或集成电路打下了基础。
(2).本发明提出了供传输始端或中继用的电流或电压激励用的一系列发送器——详见4.(2).a、b、c、d、e、f节。它们都有较现有技术更宽的输入输出电流或电压动态范围；更好的高频跟踪特性；更好的激励对称性，从而为更好的共模干扰抑制打下了良好的基础；调增益和高频补偿时不影响输入输出的直流工作点，使放大器恒工作在最大的线性动态范围内；它们差不多都有既适宜于用作平衡传输用的激励器，也适宜用作不平衡传输用的激励器，这只视电路的接法和是否简化而定。它们还有平衡、不平衡、电流或电压等诸多工作模式供选择，这也是现有技术中未见的。
(3).本发明提供了供中继或传输终端用的电流或电压的系列接收器——详见4.(3).a、b、c、d、e、f它们都有较现有技术更宽的输入输出电压或电流的动态范围；更宽的抗共模电流、电压干扰的动态范围；更好的共模抑制特性；大都有调增益和高频补偿时不影响输入输出直流工作点的特性；大都适宜于平衡或不平衡传输的接收。它们还有电流，电压、平衡，不平衡接收等多种工作模式，实非现有技术所见。
(4).接收器输出端采用的也是宽输入输出动态范围、高线性、宽频带、低阻抗、高激励能力的互补反馈对或互补反馈对推挽输出放大器，详见另案申请的文件。
由(1)、(2)、(3)、(4)述及的单元电路构成的产品较现有技术的产品有a.发送器产品有更强的高、中频预加重能力；更大的激励幅度调节范围和更大的最大输出幅度范围；更好的对称激励特性——特别是大幅度高频预加重信号的对称激励特性，从而可令信号在同样传输线上传送更长的距离，而不致高频过度衰减。由于主要的高、中频预加重网络是无源的，而且在放大器环外，又非置于放大器的射极(或源极)回路中，因此高、中频预加重的补偿量不但大，而且还很稳定，不易产生寄生振荡。
b.中继器产品有更强的抗共模电流或电压干扰的能力；更强的高、中频补偿能力；更好的信噪比；更高的工作稳定性；更简洁的电路结构——模块化，厚、薄膜电路化，集成电路化；更强更对称的激励能力，从而可激励更长的传输线。
c.接收器产品有更强的抗共模电流或电压干扰的能力；更强的高中频补偿能力；更好的信噪比；更高的工作稳定性；更简洁的电路结构；更好的视频输出特性。
而由a、b、c等产品可令我们在系统中有多种选择的余地。例如分散的单个信号源，我们可以用单芯屏蔽线、双平行线、双绞线、或视频电缆传送，当传送距离不是非常长时，我们可以选用不平衡电压传输方式，这样设备和传输线都很省。当距离增长时，可以在信号源端加简单的不平衡电压激励的发送器即可；更长的传输距离，则可在中间加一个或多个不平衡电压传输的接收器作接力器，这时也可用不平衡电流传输方案。
对于集中的多个信号源，则以用多束双绞线作为传输线，当传输距离长时，则以采用平衡电压或电流传输的发送器和接收器为宜，这样抗共模干扰能力更强，增加了各信号间的相互隔离度。当距离更长时，中间再加中继器。
本发明的所有单元电路都考虑到了既可以用分离元器件构成，也可以作成模块电路，厚膜或薄膜电路，进而作成集成电路，因此可以预期，未来的结构特点将越来越简洁，其稳定性和可靠性将进一步提高。
本发明的每一个产品中都包括有指令双向传输整形接力电路，大大减小了指令的误码率。由于指令实时传送，反应是立即进行的，不会有延误。
图1a是有额外电压增益的高、中、低频不等量衰减型高、中频补偿放大器，它的输出直流工作点是可调节的。
图1b是有额外电压增益的高、中、低频不等量衰减型高、中频补偿放大器，它的输出直流工作点是固定的。
图2是跨阻放大器型高、中频补偿放大器。
图3a是同相镜象电流源跨阻式高、中频补偿放大器。
图3b是反相镜象电流源跨阻式高、中频补偿放大器。
图4是电流放大或跨阻放大型高、中频补偿放大器及电流激励器。
图5是平衡差分输入互补反馈对式平衡推挽输出放大器。
图6是可不平衡或平衡差分输入跨阻放大器式平衡推挽输出放大器。
图7是互补差分输入跨阻放大器式平衡推挽输出放大器。
图8是用两个跨阻放大器式推挽输出级组成的高、中频补偿及平衡推挽激励的放大器。
图9是平衡电流输出放大器。
图10是跨阻放大器型电流接收器。
图11是差分电流输入跨阻式输出型电流接收器。
图12是差分电流输入全环反馈跨阻放大器输出型接收器。
图13是平衡传输用发送器的方框图。
图14是平衡传输用中继器的方框图。
图15是平衡传输用接收器的方框图。
图16是电流不平衡传送用发送器的方框图。
图17是电流不平衡传输用中继器的方框图。
图18是电流不平衡传输用接收器的方框图。
图19是电压不平衡传输用校正器的方框图。
图20是电压、电流平衡传输或电流不平衡传输的系统共用方框图。
图21是电压不平衡传输系统的方框图。
图22是综合的总方框图。
实施方式(1).有关各单元电路发明的实施详见技术方案一章中4.(1).a、b、c；4.(2).a、b、c、d、e、f；4.(3).a、b、c、d、e、f；4.(4)；(2).有关产品发明及由产品组成的系统的实施方式详见技术方案一章中4.(5).a、b、c、d、e、f、g及其后相应的系统组成说明，在此不再赘述。
权利要求
1.一种视频电线电缆长距离传输校正系统，它由系统综合总方框图(图22)中的信号源(28)、发送器(29)、中继器(30或33)、接收器(31或33)和终端(32)组成，其特征在于这一系统可以是电压或电流的平衡或不平衡传输校正系统，因而其中的发送器，中继器及接收器均有电压或电流的平衡或不平衡的多种对应设备；每种设备又有多种不同的电路选择方案；每种选择方案中所涉及到的内部功能电路又有多种不同的电路发明；这些电路发明有些是专用的，有更多的是多用途的，随着用途的不同，其繁简程度有所变化；这些电路均有既可以用分离元件作成一般印制板布线形式，也可以作成单独的模块形式，或厚、薄膜电路形式，更可以集成为模拟集成电路；它们都用单电源供电；此外，发送器、中继器、接收器中均有用光耦的双向指令实时传输的整形校正和接力传输的电路；以上这些使整个传输校正系统较现有技术有更好的综合技术特性，更长的传输校正距离，适宜更多品种且更为廉价的传输线，有更多的传输工作模式可供选择，还有指令的实时同步的整形校正及接力传输。
2.根据权利要求1所述的视频电线、电缆长距离传输校正系统，其中的发送器(图13或图16)由缓冲器(19)、高、中频补偿放大器(20)和输出激励级(21)或高、中频预加重补偿和电流输出型放大器(25)组成，其特征在于其中高、中频补偿放大器(20或25)可以是输出直流工作点可调或固定并具有额外电压增益的高、中、低频不等量衰减式的高、中频补偿放大器(图1a、图1b)、跨阻放大器型高、中频补偿放大器(图2)、同相或反相镜象电流源跨阻式高、中频补偿放大器(图3a、图3b)、电流放大高中频补偿放大器(图4)、用两个跨阻放大器组成的高、中频补偿放大及平衡推挽输出的激励器(图8)中的某一种；这些放大器中部有一个高、中频补偿网络(2)，一个个高、中频补偿统调电位器(Rv1)，它们都是在放大器环外的无源网络，有很大的选择自由度，在大补偿量时不易引起不稳定性或自激振荡，它们的放大器都有宽的输入输出电流或电压的动态范围；输出激励级(21或25)可以由跨阻式高、中频补偿推挽输出放大器(2)、电流放大高、中频补偿放大器(图4)、平衡或平衡差分输入跨阻放大器式平衡推挽输出放大器(图6)、互补差分输入跨阻放大器式平衡推挽输出放大器(图7)、用两个跨阻放大器式组成的高、中频补偿及平衡推挽输出放大器(图8)、平衡电流输出放大器(图9)中的一种电路构成；这些电路都有较现有电路各自独特的更宽的输入输出电压或电流动态范围，独立于放大器反馈回路之外的可自由选择参量的高、中频补偿网络(2)与统调电位器(Rv1)，从而有更宽的高、中频预加重补偿范围，更细致而连续的高、中频补偿特性，更好的信噪比，以及更高的稳定性，更大幅度更对称的激励特性——特别是高中频大幅度的对称激励特性以及它们各自独特的优点；它们之间合理的配置可组成多种电压或电流的平衡或不平衡的发送器其中由缓冲器(19)和高、中频补偿放大器(20)中的图1a、图1b、图2、图3a、图3b中的任一个与输出激励级(21)中的图5、图6、图7中的任一种都可组成电压平衡传输校正的发送器；由缓冲器(19)和高、中频补偿放大器(20)中的兼有高、中频补偿放大和平衡推挽输出特性的图8电路也可以组成电压平衡传输校正的发送器，其任一臂的输出还可以构成不同极性的电压不平衡传输校正的发送器；由缓冲器(19)与兼有高、中频补偿放大和电压不平衡输出激励器的跨阻式高、中频补偿推挽输出放大器(图2)可直接组成电压不平衡传输校正的发送器；由缓冲器(19)、高、中频补偿放大器(20)中的图1a、图1b、图2、图3a、图3b中的任一种和输出激励器(21)中的平衡电流输出放大器(图9)可组成电流平衡传输用发送器。
3.根据权利要求2所说的视频线、缆传输校正系统，其特征在于输出直流工作点可调并具有额外电压增益的高、中、低频不等量衰减式高、中频补偿放大器(图1a)由宽输入动态范围为(E-Voes-Vbe)、输出动态范围为(E-Voes)的互补反馈对放大器(1)及由高、中频补偿网络(2)、统调电位器(Rv1)、分压电阻R2组成的衰减器和由Q1、Re1、R′b1、R″b1组成的输出直流工作点调节网络等组成，当互补反馈对放大器的的电压放大倍数为A，且当A＝(Rv1＋R2)/R2时，输出点(O)的未补偿(或低频)信号与输入端的相等，即总的低频电压放大倍数为1，而高、中频信号成分则因高、中频补偿网络(2)对Rv1的部分或全部并联(视Rv1的调节位置而定)而大大增加，从而实现了低频增益不变，高中频增益得以提升的效果；通过电位器(R″b1)可以调节输出点(O)的静态直流工作电位与输入点(I)的静态直流工作电位相等，而使这种高、中频补偿放大器可以多级直接耦合级联起来，使高、中频补偿量以逐级相乘递增而低频增益和直流工作点保持不变，从而使放大器永远工作在最大动态范围的线性区，可获得大的高、中频补偿特性，而不引入低频失真。
4.根据权利要求2所述的视频线、缆传输校正系统，其特征在于输出直流工作点固定并具有额定电压增益的高、中、低频不等量衰减式高、中频补偿放大器(图1b)由宽输入动态范围(E-Vbe-Voes)输出动态范围(E-Voes)的互补反馈对放大器(1)及由高、中频补偿网络(2)、统调电位器(Rv1)、分压电阻R′2、R″2组成的衰减器组成；当R2＝R′2×R″2/(R′2＋R″2)且放大器的电压的大倍数为A＝(Rv1＋R2)/R2时，则输出点(O)的低频(或未补偿)的总电压放大倍数为1，当选择R′2、R″2的阻值使输出点(O)的静态直流工作点与输入端(I)的静态直流工作点相等时，这放大器也以多级直接耦合级联起来，使低频电压放大倍数始终保持为1，而高、中频补偿的电压放大倍数因高、中频补偿网络(2)和统调电位器(Rv1)的并联补偿调节效应而逐级相乘递增，同样使放大器永远工作在最大动态范围的线性区可获得大的高、中频补偿而不引入低频失真。
5.根据权利要求2所说的视频线、缆传输校正系统，其特征在于跨阻放大器型高、中频补偿放大器(图2)由补偿网络(2)、增益调节网络(3)、统调电位器(Rv1)、反馈网络(4)、宽电流输入动态范围(可由设计选择)、宽电压输出动态范围(E-Vbe)——当仅用作高、中频补偿放大器时，或(E-2Vbe)——当既用作高、中频补偿放大还兼用作推挽输出激励级时——的跨阻放大器(5)组成，跨阻放大器(5)在输入点I的电压动态范围视增益调节网络(3)、统调电位器(Rv1)、电流转移电阻(Rot)和反馈网络(4)的参范围，大幅度的高、中频对称激励特性；跨阻放大器的输入点(6)是虚地点，互补电流转移电阻(Rot)中流过的电流为恒定值，信号源通过增益调节网络(3)、高、中频补偿网络(2)、统调电位器(Rv1)及输出端通过反馈网络(4)注入虚地点(6)的电流之和等于互补电流转移电阻(Rot)中的电流，当信号源端注入的电流增加时，由反馈网络(4)注入的电流则等量互补式地减小，以保持互补电流转移电阻中的电流恒定，反之亦然，这样就把通过高中频补偿网络(2)对统调电位器并联效应产生的高中频补偿信号电流无衰减地互补转移到反馈网络(4)上，亦即由信号电流转移成信号电压，由于无衰减的电流转移，使这种高、中频补偿有高的信噪比。
6.根据权利要求2所说的视频线、缆传输校正系统，其特征在于镜象电流源型跨阻放大式高、中频补偿放大器有正相型(图3a)和反相型(图3b)之分，它们都由增益调节网络(3)、高、中频补偿网络(2)、统调电位器(Rv1)、电流偏置电阻(R3)反馈网络(7)和镜象电流源型跨阻放大器(8)组成；其差别在于增益调节网络(3)、高、中频补偿网络(2)和统调电位器(Rv1)分别接在放大器(8)的正或负输入端，因而输出信号的极性一个为同相，一个为反相，同相型时，信号源通过增益调节网络(3)、高、中频补偿网络(2)、统调电位器(Rv1)的并联组合注入正输入端的电流变化会引起负输入端的镜象电流从而反馈网络(7)中的电流作等量的变化，以获得输出电压的变化，由于无衰减，它有很高的信噪比；反相时，正相输入的偏置电流恒定，因而镜象电流源的负输入端电流也应恒定；信号源通过增益网络(3)、高、中频补偿网络(2)、统调电位器(Rv1)的并联组合注入负输入端的电流变化，只能引起反馈网络(7)中电流作互补式的变化，因为它们之和等于负端的恒定镜象电流值，这样就把注入信号电流互补转移到反馈网络(7)上，以获得反相输出电压，电流互补转移也是无衰减的，故有很高的信号噪比，放大器(8)的输出动态范围为(E-2V)。
7.根据权利要求3、4、5、或6所说的视频线、缆传输校正系统，其特征在于高、中频补偿网络(2)是一个由电阻、电容、电感和电位器以及多位双向开关组成的串并联网络，每位开关控制的分网络补偿一个频段，其补偿分量由网络内相应的电位器调节来决定，这个频段是否需要补偿则由开关的通、断来决定，多个分段网络的补偿决定了总的补偿通频带，整个通频带的补偿量则由网络外的统调电位器(Rv1)来调节，它可以从零调到最大，它们都在放大器的环外，不受约束，参量可自由选择，且不在放大器的射极或源极回路内，不易引起不稳定性和寄生振荡，故高、中频补偿量可以远较现有技术大得多；高频补偿网络(2)和统调电位器(Rv1)的调节不改变输入输出的直流工作点；当用n位开关控制n个分网络的通断时，这些分网络构成的整个网络有2n种组合模式，再加上各分网络中电位器和统调电位器(Rv1)的调节，以及多级级联使整个网络补偿的频带宽度、补偿量的大小、补偿的均匀性，均较现有技术优越得多，从而在各种传输线的最短最长距离范围均可获得满意的补偿。
8.根据权利要求5或6所述的视频电线、缆传输校正系统，其特征在于增益调节网络(3)当用其调节各放大器的增益时，不改变输入输出的直流工作点，因而跨阻式高、中频补偿放大器(图2)、镜象电流源型跨阻式高、中频补偿放大器(图3a，图3b均可设计成输入输出直流工作点相同相互间多级直接耦合，总增益和高、中频补偿增益分别可调的高、中频级联倍乘的补偿放大器，其信号无衰减，有很高的信噪比，有很宽的高、中频补偿范围。
9.根据权利要求2或5所述视频线、缆传输校正系统，其特征在于电流放大高、中频补偿放大器(图4)除有跨阻放大器式高、中频补偿放大器(图2)的全部特性外，还有一个电流输出端，它除了用作高、中频补偿，还用作电流不平衡传输的发送器或中继器中的电流激励器。
10.根据权利要求2或5所述视频线、缆传输校正系统，其特征在于用两个跨阻放大器组成的高、中频补偿放大及平衡推挽输出的激励器(图8)由两级跨阻放大器组成，其前级除了跨阻放大器(13)是以推挽输出的形式取代了跨阻放大器式高、中频补偿放大器中的非推挽式的跨阻放大器而外，其余完全相同，故除了它有较强的负载对称激励能力而外，具有跨阻放大器式高、中频补偿放大器(2)的全部特性；后级放大器与前级放大器的差别公在于取消了前级放大器输入回路中的高、中频补偿网络(2)和统调电位器(Rv1)，它只起到反相放大的作用，它与前级的输出共同组成一平衡推挽输出激励器，增益调节网络(3)调节到两臂的输出完全互补对称；两输出臂的电压动态范围(E-Voes-2Vbe)，有很好的大幅度高频激励的对称性，它主要用作电压平衡传输用激励器，其单臂输出也可作电压不平衡传输用激励器。
11.根据权利要求2所述的视频线、缆传输校正系统，其特征在于平衡差分输入互补反馈对式平衡推挽输出放大器(图5)由恒流源(Q4，Q5)、差分输入级(Q2，Q3)、公共射级反馈网络(2)、反馈电阻(Rf)、及互补反馈对放大器(10)等组成，输入输出臂的动态范围均为(E-3Vbe)；采用互补反馈对式全环反馈的推挽输出级有良好的高、中频跟踪特特性，从而有极好的大幅度高、中频的对称激励特性；差分输入电路的对称性使它每臂有近似于(E-3Vbe)的抗共模干扰的能力；反馈网络(2)的调节不影响输入输出的直流工作点，使放大器恒工作在最佳的线性动态范围内，这放大器既可作发送端电压平衡传输用激励器，还可用作平衡或不平衡传输用的接收器。
12.根据权利要求2所述的视频线、缆传输校正系统，其特征在于可不平衡或平衡输入跨阻放大器式平衡推挽输出放大器(图6)由电流源(Q4，Q5)、差分放大器(Q2，Q3)、反馈网络(2)，跨阻推挽输出放大器(11)和反馈网络(4)组成，它有(E-3Vbe)的输入输出动态范围；近似于(E-3Vbe)的抗共模干扰的能力，反馈网络(2)的调节不影响输入输出直流工作点；强的大幅度高、中频对称激励能力；这放大器既可作电压平衡传输用的激励器，还可作平衡或不平衡电压传输用的接收器的输入级。
13.根据权利要求2述及的视频线、缆传输校正系统，其特征在于互补差分输入跨阻放大器式平衡推挽输出放大器(图7)，由互补差分放大器(Q6，Q7)、反馈网络(2)、互补对称的跨阻输出放大器(11，12)和反馈网络(4)组成，互补差分式输入跨阻放大器式平衡推挽输出放大器(图7)，除了采用互补方式而使电路所用器件较省外，有不平衡或平衡输入跨阻放大器式平衡推挽输出放大器(图6)同样的特性，它除了用作发送端的输出激励器外，其简化电路还可作接收端的平衡或不平衡电压传输用接收器的输入级。
14.根据权利要求2述及的视频线、缆传输校正系统，其特征在于差分电压输入平衡电流输出放大器(图9)由平衡电流输出放大器(14)和反馈高频补偿网络(2)组成，其每个差分输入臂有(E-3Vbe)的电压动态范围，由于输出为电流，在接收端的虚地点上无电压变化故无输出电压动态范围的限制，它作为发送端的平衡电流激励器，其激励电流动态范围的限制与接收端电路有关，这可通过设计来取得宽的动态范围；电流传输有较电压传输较少的高、中频失真和干扰；它也有近乎(E-3Vbe)—输入共模拟制特性；还可用作平衡或不平衡电压传输用的接收器的输入级。
15.根据权利要求1所述及的视频线、缆传输校正系统，其中继器由输入级、高频补偿级和末级激励级组成，其特征在于中继器(图14，图17，图19)由平衡电压、电流或不平衡电压、电流接收电路(23，26，27)把电压或电流信号转变成不平衡电压或电流信号，送到级联高、中频补偿放大器(20)进行级联，高、中频补偿之后送平衡电压、电流或不平衡电压、电流激励级(21，24，25)去激励后续的视频长线、缆传输线，平衡电压接收电路由简化的平衡差分输入互补反馈对式的平衡输出放大器(图5)、平衡差分输入跨阻放大器式单端输出放大器(图6)、互补差分输入跨阻放大器式单端输出放大器(图7)中任一个组成；平衡电流接收电路由差分电流输入跨阻式输出型电流接收器(图11)、差分电流输入全环反馈跨阻放大器输出型接收器(图12)中任一个构成；不平衡电流接收器由跨阻放大器型电流接收器(图10)构成；级联高、中频补偿放大器由有额外电压增益的高、中、低频不等量衰减型高、中频补偿放大器(图1a，图1b)、跨阻放大器型高、中频补偿放大器(图2)、同相或反相镜象电流源跨阻式高、中频补偿放大器(图3a，图3b)中任一电路或它们之间的任意级联组合构成；平衡电压激励器则由平衡差分输入互补反馈对式平衡推挽输出放大器(图5)、可不平衡或平衡差分输入跨阻放大器式平衡推挽输出放大器(图6)、互补差分输入跨阻放大器式平衡推挽输出放大器(图7)、用两个跨阻放大器组成的高、中频补偿及平衡推挽输出的激励放大器(图8)中任一个组成；平衡电流激励级由平衡电流输出放大器(图9)构成；不平衡电流激励器由电流放大型高、中频补偿放大及电流激励器(图4)构成；此外，它还包括有由光耦晶体管组成的双向指令实时传输的整形校正及接力传输电路。
16.根据权利要求15所述的视频线、缆长距离传输校正系统，其特征在于差分电流输入跨阻式输出型电流接收器(图11)有一对由跨阻放大器(5)、反馈网络(4)及电流互补转移电阻Rot组成的差分电流接收端，由Q4，Q5恒流源及Q2，Q3和反馈网络(2)组成的差分放大器，以及由差分输入跨阻放大器(15)、反馈网络(4)组成的输出级，它有宽的电流输入动态范围——结合前面的发送器来设计，高的抗共模电流和电压的能力和(E-Vbe)的输出电压动态范围；反馈网络(2)的调节不影响输出输入的直流工作点。
17.根据权利要求15述及的视频线、缆长距离传输校正系统，其特征在于由输入放大器(16)、恒流源(Q4，Q5)、差分放大器(Q2，Q3)、输出放大器(17)、反馈网络(18)的全环反馈构成两臂完全对称的差分电流输入全环反馈跨阻放大器输出型接收器(图12)，它有宽的电流输入动态范围——与发送器的末级激励电路共同设计决定，强的抗共模电流或电压干扰的能力，宽的输出电压动态范围(E-2Vbe)，反馈网络(2)的调节不影响输入输出直流工作点的特性。
18.根据权利要求15述及的视频线、缆长距离传输较正系统，其特征在于跨阻放大器型电流接收器(图10)由跨阻放大器(5)、反馈网络(4)、互补电流转移电阻Rot组成，由发送端不平衡传输送来的电流信号加在输入端(虚地点6)，经Rot互补电流转移后使信号电流全部流过反馈网络(4)，从而在输出端产生电压输出，它有宽的输入电流动态范围——与发送端激励电路共同设计和(E-Vbe)的输出电压动态范围，由于是电流输入，因分布电容而引起的高频衰减量小。
19.根据权利要求1述及的视频线、缆长距离传输校正系统，其接收器将发送端送来的信号经高频校正后送输出级至终端设备，其特征在于接收器有电压、电流，平衡与不平衡(图15，图18，图19)之分，由电压、电流平衡接收级(23)、电流不平衡接收级(26)或电压不平衡接收级(27)将发送器经长线、缆送来的信号均转换成不平衡的电压信号经级联高、中频补偿放大级(20)高、中频补偿后送末级不平衡电压输出级(24)，之后经电缆送到终端设备；其电压平衡与不平衡接收级由简化的平衡差分输入互补反馈对式平衡输出放大器(图5)，可不平衡或平衡差分输入跨阻放大器式输出放大器(图6)，互补差分输入跨阻放大器式输出放大器(图7)中任一种组成；其电流平衡接收器由差分电流输入跨阻式输出型电流接收器(图11)、差分电流输入全环反馈式跨阻放大器输出型接收器之一构成；其电流不平衡接收器由跨阻放大器型电流接收器(图10)组成；其级联高、中频补偿放大器由直流输出工作点可调或固定的有额外电压增益的高、中、低频不等量衰减型高、中、频补偿放大器(图1a，图1b)、跨阻放大器型高、中频补偿放大器(图2)、同相或反相型镜象电流源跨阻式高、中频补偿放大器(图3a，图3b)、用两个跨阻放大器式推挽输出极组成的高、中频补偿放大推挽激励放大器(图8)中的任一种或多种直接耦合级联而成；其不平衡电压输出级可由互补反馈对放大器或互补反馈对推挽输出放大器或用两个跨阻放大器组成的高、中频补偿放大推挽激励放大器(图8)或跨阻放大器型高、中频补偿放大器的推挽输出型放大器(图4)之一组成；所有电压平衡不平衡传输用接收器，均可用作电压不平衡传输用中继器。
全文摘要
本发明属于电视视频传输领域，主要解决视频通过电线或电缆长距离传输后产生的频率失真、幅度衰减、共模干扰、指令畸变等的校正问题。其主要技术特征在于，发明了一系列单元电路，并用它们制成了多种产品，用这些产品组成了不同的校正系统。它们较现有技术大大地扩展了系统的输入输出动态范围，高、中频补偿范围，抑制共模干扰和寄生振荡的能力，并复原和接力传送指令，适合更多的传输线模式，从而有更好的校正特性和更长的校正距离。
文档编号H04B3/00GK1146104SQ9511544
公开日1997年3月26日 申请日期1995年9月19日 优先权日1995年9月19日
发明者沈来沛 申请人:沈来沛