專利名稱：視頻電線電纜長距離傳輸校正系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電視視頻傳輸領(lǐng)域，特別是關(guān)于視頻通過電線(單芯屏蔽線、雙芯屏蔽線、雙芯平行線、雙絞線、多束雙絞線、普通電話線......等)或視頻電纜長距離傳輸所引起的幅度衰減，頻率、相位失真的校正和共模干擾抑制的范疇。
隨著電視應(yīng)用的不斷發(fā)展，電視信號的實時長距離傳輸越來越普遍，然而現(xiàn)有的傳輸技術(shù)或要求使用昂貴的視頻電纜(美國專利4,984,079)；或要求使用昂貴的光纜及光電和電光變換器件；或要求用高頻調(diào)制和解調(diào)的方法通過昂貴的電纜傳送及額外的調(diào)制和解調(diào)設(shè)備；或要求用變壓器耦合來抑制共模干擾——這容易引起低頻失真和使高頻響應(yīng)變壞；或要求用多種供電電源(美國專利4,984,079)；或只能適用于電纜傳送或者某種電線傳送；或采用的是現(xiàn)有常規(guī)電路，其高頻補償?shù)膭討B(tài)范圍窄，補償不連續(xù)，且易產(chǎn)生寄生振蕩；共模干擾抑制的動態(tài)范圍窄；級間多采用交流耦合，特別是低阻抗時的交流耦合，其低頻失真大(丹麥產(chǎn)品)。高頻補償網(wǎng)絡(luò)多設(shè)置在晶體管的射極或場效應(yīng)晶體管的源極回路內(nèi)，這些射極(或源極)回路內(nèi)的容性負載可能在某些頻率上在其基極(或門極)回路中引入負阻效應(yīng)而產(chǎn)生寄生振蕩，且當(dāng)頻率很高時，射極(或源極)回路中補償電容上的電壓來不及突變而會在大的高頻負(正)擺幅時令NPN晶體管及N溝道場效應(yīng)晶體管(或PNP晶體管及P溝道場效應(yīng)晶體管)的EB結(jié)或門源間短暫截止，因此這種電路高頻補償?shù)念l率不能太高，每級的補償量也不能太大，增加補償級數(shù)會導(dǎo)致信噪比下降和引趨寄生振蕩的可能，還會增大低頻失真，因而傳輸?shù)木嚯x有限(美國專利4,984,079及丹麥產(chǎn)品)。有的只能步進式的跳越補償，且開關(guān)檔次有限，缺乏細致的連續(xù)調(diào)節(jié)，補償比較粗糙(丹麥產(chǎn)品)；有的只能高、中頻補償同時調(diào)節(jié)，缺乏分開的獨立調(diào)節(jié)，很難作到高、中頻都能補償?shù)阶罴褷顟B(tài)(美國專利4,984,079)。國內(nèi)廠家生產(chǎn)的一些視頻電纜校正器也都具有上述的一些弱點，而且大多數(shù)只適用于一種傳輸方式——電纜傳送方式(美國專利4,984,079及大多數(shù)國內(nèi)產(chǎn)品)或雙絞線傳送方式(丹麥產(chǎn)品)難于滿足多種不同的要求。
此外，這些校正設(shè)備中均來發(fā)現(xiàn)指令的接力傳送部分。
本發(fā)明的目的在于針對背景技術(shù)中存在的問題提出了多種技術(shù)方案，并針對這些技術(shù)方案發(fā)明了許多專用電路，結(jié)合不同的應(yīng)用場合和環(huán)境因素開發(fā)出多種供選擇的產(chǎn)品，使每種產(chǎn)品都能在指定的環(huán)境中工作在最佳狀態(tài)，以獲得視頻信號長距離實時傳送的最佳校正和比現(xiàn)有技術(shù)更長的有效傳送距離。其中a.不平衡電壓輸入輸出的傳輸校正系統(tǒng)本系統(tǒng)更適宜于電纜或單芯屏蔽線的傳輸系統(tǒng)，也可用于雙絞線、雙平行線、多束雙絞線和普通電話線等傳輸系統(tǒng)。
b.平衡電壓傳輸校正系統(tǒng)本系統(tǒng)最適宜于雙平行線、雙絞線、多束雙絞線、普通電話線等傳輸系統(tǒng)。它也可以用在電纜或單芯屏蔽線傳輸系統(tǒng)中用以抑制過大的共模干擾，這是因為平衡傳輸有強的共模干擾抑制能力。
c.不平衡電流傳輸校正系統(tǒng)本系統(tǒng)最適宜于單芯屏蔽線、雙平行線、雙絞線等傳輸系統(tǒng)，也適宜于電纜及多束雙絞線系統(tǒng)。
d.平衡電流傳輸系統(tǒng)本系統(tǒng)最適宜于雙平行線、雙絞線、多束雙絞線等傳輸系統(tǒng)，此外，由于許多應(yīng)用場合，除了傳輸視頻信號本身以外，可能還需傳送信號源所在位置的地址碼，對信號源所在地的一些附加設(shè)備控制用的控制碼，以及把信號源所在地的一些情況返回到控制中心的一些信息碼。這些碼信號在長距離傳送過程中可能會畸變、受干擾，對它們也需要進行復(fù)原校正?，F(xiàn)有的視頻傳輸校正設(shè)備中均未見有此附加功能，本發(fā)明則把它納入一體，隨著視頻信號的校正，這些地址、控制、信息碼也一并受到整形和校正至于每個具體電路的發(fā)明目的，因涉及面廣，不便在此一一列出，擬放在技術(shù)方案相應(yīng)部分的電路說明中加以敘述，這樣更便于理解。
本發(fā)明針對背景技術(shù)所存在的一些問題發(fā)明了一些特殊電路，依據(jù)這些特殊電路構(gòu)成多種不同的技術(shù)方案，并按這些方案制成不同類型的產(chǎn)品，以適應(yīng)視頻長距離傳輸系統(tǒng)中使用多種類型傳輸線的不同情況，使它們都能獲得最佳的校正特性。
由于解決背景技術(shù)中存在的同一問題可以有多種方案和電路，也由于某些電路又可能是多種方案的組成部分之一，為了方便起見，我們先分類說明本發(fā)明中各個單元電路的發(fā)明，然后再敘述用這些不同的單元電路組成的技術(shù)方案及其產(chǎn)品的特征和應(yīng)用。
(1).高、中頻補償放大器類現(xiàn)有技術(shù)中的高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)或者是加在共射(源)放大器射(源)極回路中的RC補償網(wǎng)絡(luò)，或者是加在差分放大器射(源)極回路中的RC補償網(wǎng)絡(luò)，或者是加在它們集電極(漏極)回路中的L或LC網(wǎng)絡(luò)。在射(源)極回路中的容性負載可能在某些頻率上會在其基(門)極回路中引起負阻效應(yīng)，這將引起不穩(wěn)定性，甚而產(chǎn)生寄生振蕩，因此每級和總的補償量都不可能太大。要獲得足夠的高頻放大量，射(源)極的電阻也不可能太大，再加上頻率很高時，射(源)極可能因射(源)極回路中電容器上電壓不突變，在某個瞬變方向上令晶體管短時間截止，使高頻補償失去了對稱性，這也限制了每級的高頻補償量。每級的高頻補償量小，要獲得同樣大的高、中頻補償就需要增加補償?shù)募墧?shù)，這無疑增加了價格，而更重要的是降低了信噪比和可靠性，當(dāng)交流耦合時，還會增加低頻失真。這些補償網(wǎng)絡(luò)大都是步進式的調(diào)節(jié)，個別連續(xù)調(diào)節(jié)部分還可能影響低頻增益。
集電(漏)極的L或LC諧振回路的高頻補償網(wǎng)絡(luò)，其補償?shù)念l帶窄，欠補償時補償量不大，過補償時易使過渡特性變壞，引起大的相位失真。
針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了幾種新型的高、中頻補償放大器a.有額外電壓增益的高、中、低頻不等量衰減器型

圖1a及圖1b是衰減器型的高、中頻補償放大器，它們都是單電源供電的。
圖1a的電路由寬動態(tài)范圍的互補反饋對放大器1及由高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)2、統(tǒng)調(diào)電位器Rv1、分壓電阻R2組成的衰減器和由Q1、Re1、R′b1、R″b1組成的輸出工作點調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)等組成。
圖1a中放大器1的輸入信號動態(tài)范圍是供電電壓E與一個EB結(jié)電壓及一個CE結(jié)飽和壓降之和的差即(E-Vbe-Voes)，而輸出信號的動態(tài)范圍為供電電壓與晶體管CE結(jié)飽和壓降之差即(E-Voes)。因此輸入輸出的有效動態(tài)范圍是寬的。
圖1a中的方框2是一個高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)，它包括由電阻、電容、電感和電位器等組成的串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，以及多位通斷開關(guān)。每位開關(guān)控制的分網(wǎng)絡(luò)補償一個頻段，其補償分量由網(wǎng)絡(luò)內(nèi)相應(yīng)的電阻或電位器的調(diào)節(jié)來決定，這個頻段是否需要補償，則由開關(guān)的通斷來決定，多個分段網(wǎng)絡(luò)的補償決定了總的補償通頻帶，整個通頻帶的補償量則由網(wǎng)絡(luò)外的Rv1來調(diào)節(jié)，它可以從0調(diào)到最大。
由于衰減器Rv1，R2是在放大器環(huán)外，它們的阻值可以獨立選擇得較大而不影響放大器的內(nèi)部特性，放大器的輸出點不是晶體管的射(源)極，不致因容性負載而導(dǎo)致負阻效應(yīng)，產(chǎn)生不穩(wěn)定性或寄生振蕩，故高、中頻的補償量可以大大地增加。
如果我們把放大器的電壓放大倍數(shù)定義為A，且令A(yù)＝(Rv1＋R2)/R2當(dāng)輸入交流信號為UIn時，在輸出點O的未補償(或低頻)輸出信號將為Uo=AUinR2RV1+R2=Uin]]>即滿足上述關(guān)系式時，我們可以設(shè)計得令低頻的總體放大倍數(shù)為1。高、中頻的放大倍數(shù)則因網(wǎng)絡(luò)2對Rv1的并聯(lián)(部分或全部)而大大增加，這就實現(xiàn)了高、中頻補償。
Q1、Re1、R′b1、R″b1等組成的有源網(wǎng)絡(luò)在于調(diào)節(jié)R2右端的直流偏置點，使輸出點O的靜態(tài)直流工作點與輸入端I的靜態(tài)直流工作點相一致，這樣這種補償放大器網(wǎng)絡(luò)就可以多級直接耦合級聯(lián)起來，使整個通道的低頻放大倍數(shù)恒為1，而高、中頻的補償量則因逐級相乘而遞增。由于是多級直接耦合，不會因級數(shù)增加而產(chǎn)生低頻失真，也不會因大的補償量而產(chǎn)生寄生振蕩，故可獲得較長傳輸距離的校正。當(dāng)級聯(lián)級數(shù)較少，動態(tài)范圍又足夠時，總體低頻放大量既可設(shè)計得大于1，也可設(shè)計成小于1，輸入輸出靜態(tài)工作點也不一定要相等。
網(wǎng)絡(luò)2中的開關(guān)如果為n位，則網(wǎng)絡(luò)2的內(nèi)部將有2n種網(wǎng)絡(luò)組合方式。例如5位開關(guān)，將有32種組合方式，再加上內(nèi)部各分網(wǎng)絡(luò)中電位器的調(diào)節(jié)，使選擇的頻率補償范圍是很寬的，而且調(diào)節(jié)是連續(xù)的。
并非所有地方都需要這樣一應(yīng)俱全的網(wǎng)絡(luò)，需視應(yīng)用場合不同而作不同程度的增減。
網(wǎng)絡(luò)2中既有開關(guān)按2n的組合步進式選擇，又有各分頻段補償量的連續(xù)調(diào)節(jié)，還有網(wǎng)絡(luò)外Rv1的0至最大補償量的連續(xù)調(diào)節(jié)及直接耦合級聯(lián)的多級補償，且不易引起寄生振蕩和放大器寬的動態(tài)范圍，這遠較現(xiàn)有技術(shù)的補償更均勻，補償量更大，補償范圍更寬，補償更對稱，從而視頻信號在傳輸系統(tǒng)中有效的傳輸距離更長。
圖1b的電路與圖1a電路的差別僅在于以固定分壓器R′2、R″2取代了圖1a中由R2、Q1、Re1、R′b1、R″b1等組成的可調(diào)節(jié)分壓網(wǎng)絡(luò)，其中R′2R″2/(R′2＋R″2)＝R2且Rv1、R′2、R″2的公共連接點O的靜態(tài)工作點設(shè)計得與輸入端的靜態(tài)工作點I相同。這樣，它將與圖1a具有同樣的效果，但元件較少，設(shè)計和元件參數(shù)的精度要高。
圖1a及圖1b中的放大器1部分，可以用分離元器件組成，也可以設(shè)計成集成電路，還可以與其他部分組成厚、薄膜電路。
b.跨阻放大器型(或電流互補轉(zhuǎn)移放大器型)圖2是跨阻放大器型(電流互補轉(zhuǎn)移型)高、中頻補償放大器。它由高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)2、增益調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)3、反饋網(wǎng)絡(luò)4、跨阻型放大器5、高、中頻補償統(tǒng)調(diào)電位器Rv1、電流互補轉(zhuǎn)移電阻Rot等組成，并由單電源E供電。
跨阻放大器5的輸入為電流，輸出為電壓，其放大系數(shù)的量綱為電阻，故名跨阻放大器。它有近似2倍供電電壓的輸入動態(tài)范圍(即±E)輸出的動態(tài)范圍只比供電電壓低一個EB結(jié)電壓(即E-Vbe)因而它的動態(tài)范圍是很寬的。
跨阻放大器5的輸入點6是虛地點，流過Rot中的總電流為恒定值，網(wǎng)絡(luò)2，3與Rv1流入6點的電流增加時，由網(wǎng)絡(luò)4流入的電流將減少，反之亦然，因而在它們之間引起了電流的互補轉(zhuǎn)移。網(wǎng)絡(luò)2中高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的改變和Rv1的調(diào)節(jié)會改變信號高、中頻電流相對于低頻電流的注入量，并互補轉(zhuǎn)移至反饋網(wǎng)絡(luò)4，從而使輸出獲得高、中頻補償。由于網(wǎng)絡(luò)2，3均為無源網(wǎng)絡(luò)，且不在前后放大器的閉環(huán)回路內(nèi)，故參數(shù)的選擇有很大的自由度，可以完全按高、中頻補償?shù)囊螵毩⑦x擇。此外，它也沒有因在反饋環(huán)內(nèi)而引起某些頻段產(chǎn)生寄生振蕩之慮，再加上放大器的動態(tài)范圍寬，且對低頻信號無衰減，因此較現(xiàn)有技術(shù)能獲得更大的補償量和更高的信噪比。網(wǎng)絡(luò)2，Rv1和圖1的電路是一致的。因此它也有圖1電路所述及該部分同樣的優(yōu)點，在此不再贅述。
增益調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)3，可用來調(diào)節(jié)放大器的低頻或總增益，使整個放大器不僅可作高、中頻補償，還可作增益調(diào)節(jié)用，而且還很容易設(shè)計成具有調(diào)節(jié)增益時不影響輸出直流工作點的特性，也很容易設(shè)計成低頻電壓放大倍數(shù)為1，輸入輸出直流工作點一致的狀態(tài)，因而適于多級直接耦合級聯(lián)，使高、中頻補償量成倍乘式增長，直到放大器滿動態(tài)范圍為止，而低頻增益仍保持不變。其每級的高、中頻補償量遠較現(xiàn)有電路為佳，還因為未引入衰減，具有更高的信噪比，這是現(xiàn)有電路所不可企及的，它將以較少的級數(shù)獲得同樣的高、中頻補償效果或以相同的級數(shù)獲得更長傳輸距離的補償和更高的信噪比。
由于可通過Rv1的調(diào)節(jié)使補償量由0調(diào)到最大，及放大器對低頻信號無衰減，多級級聯(lián)后放大器的信噪比仍很高。當(dāng)傳輸距離長度不同時，只需調(diào)節(jié)各級聯(lián)放大器中的Rv1及網(wǎng)絡(luò)2中的參數(shù)即可，無需斷開或接入某些補償放大器級，使電路結(jié)構(gòu)變得簡單。
由于放大器可設(shè)計成調(diào)節(jié)增益時不影響輸出直流工作點，從而不影響輸出的有效動態(tài)范圍，這使高、中頻補償恒工作在放大器最寬的線性動態(tài)范圍內(nèi)。
以上這些特性是現(xiàn)有技術(shù)中的電路所無法達到的。
跨阻放大器5可以由分離元器件組成，也可以與某些元器件一起設(shè)計成厚、薄膜電路，還可以設(shè)計成集成電路。
c.鏡象電流源型跨阻放大器圖3a和圖3b中的放大器8都是電流輸入型放大器，均由單電源供電，它們的“+”，“-”，輸入端是一組鏡象電流源。圖3a的輸入與輸出同相，其“+”輸入端除了供電電源E通過R3的固定電流偏置外，還有由增益調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)3，高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)2和高、中頻補償統(tǒng)調(diào)電位器Rv1注入的信號電流，它們的變化將引起反饋網(wǎng)絡(luò)7中的電流作相應(yīng)的等量變化，從而引起同相放大作用。其中網(wǎng)絡(luò)2，網(wǎng)絡(luò)3，及Rv1的作用與圖2中的完全相同，在此不再贅述。
圖3b與圖3a的差別在于網(wǎng)絡(luò)2、網(wǎng)絡(luò)3、及Rv1不再接在放大器8的“+”輸入回路，而是接入其“-”輸入回路，這時“+”輸入回路的注入電流是供電電源E經(jīng)R3注入的固定電流，因而“-”輸入端的注入電流也應(yīng)是固定的。網(wǎng)絡(luò)2，3及Rv1注入信號電流的變化只能引起反饋網(wǎng)絡(luò)7中電流作互補性的反相變化來吸收這一變化電流，從而在放大器的輸出端與輸入端是反相的。其中，網(wǎng)絡(luò)2，3與Rv1的作用仍與圖2的完全相同。
放大器8的動態(tài)范圍只比供電電源少2伏即(E-2V)，“+”“-”輸入端只要適當(dāng)設(shè)計，正負兩個方向都有很大的動態(tài)范圍，這將視網(wǎng)絡(luò)2，3，Rv1的綜合參數(shù)而定。
這種高中頻補償放大器除了具有同相型和反相型兩種類型而外，它們的其他特性與(1).b節(jié)的跨阻放大器一致，實際上它們也屬于跨阻放大器范疇，因而與前述電路有同樣的特性與效果。
本發(fā)明中的絕大多數(shù)單元電路發(fā)明都具有高頻補償特性，但由于它們更重要的用途是別的范疇，故列入其他類別中加以敘述。(2).長線長纜始端或中繼用電流或電壓激勵的發(fā)送器視頻信號經(jīng)超長電線或電纜傳輸后，由于線，纜分布參量的影響，在傳輸?shù)慕K端視頻信號的高、中頻成分幾衰減殆盡，信號幅度也會大大地減小，而且在長距離傳輸中還可能感應(yīng)上外界及臨近通道傳來的干擾及經(jīng)地回路引入的低頻干擾等，這些干擾差不多都是以共模干擾的形式出現(xiàn)的。好的視頻電纜在有效的通頻帶內(nèi)其特征阻抗可以認為是比較恒定的，為減少它們在傳輸終端產(chǎn)生的反射，可以精密電阻匹配來實現(xiàn)，然而用普通長線傳輸時，它們的特征阻抗是不精確的，將隨線徑，絕緣介質(zhì)特性，線間距，臨近線或外界物體的影響，環(huán)境條件的差異……等等因素而變化，而且是不均勻不穩(wěn)定的，很難作到精確匹配。
為了在超長距離傳輸時，傳輸終端視頻信號中高、中頻成分不致衰減殆盡而易于補償和傳輸終端的幅度不致衰減過小而影響信噪比，以及為了適應(yīng)雙平行線、雙絞線、多束雙絞線、電話線等的傳輸，還需把一般不平衡信號源轉(zhuǎn)換成平衡推挽輸出的信號源，在發(fā)送端常需加入高、中頻預(yù)加重電路，提升信號總體幅度以及把非平衡信號轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶庑盘柷乙云胶馔仆燧敵龅男问揭缘妥杩馆敵鋈ゼ铋L線傳輸線。
為了提升輸出信號幅度和預(yù)加重高、中頻信號成分，都要求這些放大器在給定供電電源的條件下，有盡可能寬的動態(tài)范圍，那些激勵平衡傳輸線的放大器還應(yīng)具有兩輸出平衡臂特性——特別是高頻預(yù)加重后特性的對稱性。長線或長纜都是有分布電阻、電感、電容等分布參量的負載，由于線很長這些負載是很重的。當(dāng)激勵的對稱性不好時，很可能引起輸出信號中預(yù)加重的高頻成分正負半周的不對稱，因此輸出應(yīng)當(dāng)是寬動態(tài)范圍低阻抗的互補輸出級。
現(xiàn)行設(shè)備所用到的一些電路，其動態(tài)范圍太窄，很難實現(xiàn)大幅的高、中頻預(yù)加重，且激勵信號在高頻大幅度時，正負半周內(nèi)的對稱性差，使在接收端要恢復(fù)良好的信號很困難。
本發(fā)明為解決以上存在的問題提出了一些新型電路并分述如下a.平衡差分輸入互補反饋對式平衡推挽輸出放大器圖5是平衡差分輸入互補反饋對式平衡推挽輸出放大器。它由恒流源Q4、Q5差分輸入級Q2、Q3公共射級反饋網(wǎng)絡(luò)2、反饋電阻Rf及互補反饋對放大器10等組成。每個輸入臂的動態(tài)范圍約為供電電壓源E與3個EB結(jié)電壓之差即(E-3Vbe)，整個輸出臂的動態(tài)范圍也是(E-3Vbe)。
由圖5可以看出，從結(jié)構(gòu)上這兩臂是完全對稱的，且互補反饋對放大器與整個放大器構(gòu)成全環(huán)負反饋，對高、中頻有非常好的跟蹤特性，網(wǎng)絡(luò)2與前面所有述及的網(wǎng)絡(luò)2有共同的特性，它除了在此處于反饋環(huán)內(nèi)，有決定高、中低頻的增益的特性外，也是可調(diào)節(jié)的高、中頻補償(提升)網(wǎng)絡(luò)，只是在此網(wǎng)絡(luò)處在環(huán)路的射級回路內(nèi)，其電路已適當(dāng)簡化，補償量也相應(yīng)減少而已。
互補反饋對放大器采用的是推挽輸出結(jié)構(gòu)形式，兩臂共同組成平衡推挽輸出級，它們對平衡傳輸線有很強的對稱激勵能力。
這放大器有很好的對稱性，Q2、Q3的射級有各自的恒流源Q4、Q5，這使它有很強的共模拒斥性能，再加上大的輸入動態(tài)范圍，因此能在大范圍內(nèi)抑制共模干擾。
反饋網(wǎng)絡(luò)2處于Q2、Q3的公共射級，可以設(shè)計得調(diào)節(jié)反饋網(wǎng)絡(luò)而改變放大器的高、中頻補償量和總增益時，不改變輸入輸出直流工作點，從而使放大器恒工作于最佳的動態(tài)范圍內(nèi)。
此放大器既可用作平衡傳輸發(fā)送端的激勵電路，也可用作中繼器的輸出端激勵電路，還可用作平衡傳輸接收端的接收電路。
此放大器寬的輸入輸出動態(tài)范圍，高的共模抑制特性，極好的高頻跟蹤特性，良好的電路及激勵的對稱性是現(xiàn)有電路所無法比擬的。
此放大器可以由分離元器件組成，也可以設(shè)計成厚、薄膜電路，還可以作成集成電路以供大量推廣。
b.可不平衡或平衡差分輸入，跨阻放大器式平衡推挽輸出的放大器。
圖6是既可不平衡也可平衡差分式輸入的跨阻放大器式平衡推挽輸出的放大器。它由恒流源Q4，Q5、差分放大器Q2，Q3、公共射級反饋補償網(wǎng)絡(luò)2、跨阻放大器11、反饋網(wǎng)絡(luò)4等組成。它有僅比供電電壓E低約3個EB結(jié)的輸入動態(tài)范圍即(E-3Vbe)，及同樣的輸出動態(tài)范圍。補償網(wǎng)絡(luò)2與前述同樣標(biāo)記的補償網(wǎng)絡(luò)相似，只是由于它處于射極回路內(nèi)，而且本放大器的主要目的是放大激勵信號而非高頻補償，因而網(wǎng)絡(luò)要簡化一些而已。它補償信號中的高頻成分，也決定著放大器的高、中、低頻增益。改變網(wǎng)絡(luò)2中的參量可調(diào)節(jié)高頻補償量和高、中、低頻增益，而不改變輸出輸入直流工作點。
放大器11和網(wǎng)絡(luò)4等共同組成跨阻式推挽輸出電路，它有很好的正負信號激勵的對稱性和寬的動態(tài)范圍，很適宜于激勵平衡傳輸線，因此它既可用作始端發(fā)送器中、高頻預(yù)加重后的平衡推挽輸出激勵器，也可作中繼設(shè)備中的輸出級去激勵平衡傳輸線。還可作平衡或非平衡傳輸?shù)慕邮掌鳌?br> 放大器固有的良好對稱性，平衡差分輸入時有很寬的共模抑制范圍，和大的共模抑制因數(shù)，因此除作平衡傳輸線的激勵器外還可作接收器，只是這時電路可簡化一些，可取消一個輸出臂，而且無需推挽輸出。
其寬動態(tài)范圍、高的共模抑制范圍、良好的激勵波形對稱性明顯優(yōu)于現(xiàn)有電路。
這放大器也可用作不平衡傳輸接收端抗共模干擾的輸入級，以抑制不平衡傳輸中存在的共模干擾，此時可取消其中的一個輸出臂。
此放大器可以由分離元器件構(gòu)成，也可以作成厚、薄膜電路，還易于設(shè)計成集成電路。
c.互補差分輸入跨阻放大器式平衡推挽輸出放大器圖7放大器的輸入電路是互補差分式的，它由兩個互補晶體管Q6，Q7串聯(lián)組成，其射極電流和集電極電流是相同的。輸入極及兩輸出臂的跨阻放大器11和12都是互補對稱的。公共射極回路中的網(wǎng)絡(luò)2決定放大器的高、中、低頻增益，它與前述的所有網(wǎng)絡(luò)2具有相似特性。輸入和輸出都有約(E-3Vbe)的動態(tài)范圍。輸出級是平衡推挽輸出的，故對平衡長線的重負載有良好的對稱激勵作用。
由于兩個互補輸出臂是相對獨立的，當(dāng)需不平衡輸出時，可取消其中一臂，這樣就變成平衡差分輸入不平衡輸出的放大器。因此它既可用作發(fā)送端或中繼器的輸出端的平衡長線的激勵器，也可作平衡長線接收端的接收器，還可作非平衡傳輸線，纜抗共模干擾的接收器，這是因為它的差分輸入模式也同樣有抗共模干擾的能力。
圖7中Q7的基級輸入端也可以交流接地，這樣該放大器也可以作成不平衡輸入，平衡或不平衡輸出的放大器。
由于采用互補輸入形式它省去了兩個恒流源晶體管，所用元器件比其他電路省。
它同樣具有前述電路中的許多特性，優(yōu)于現(xiàn)有的同類電路。
此電路除了可用分離元器件組成外，也可設(shè)計成厚、薄膜電路或集成電路。
d.用兩個跨阻放大器式推挽輸出級組成的平衡激勵放大器圖8是由兩個跨阻放大器式推挽輸出級組成的平衡推挽輸出激勵放大器。它由高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)2、增益調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)3、高、中頻補償統(tǒng)調(diào)電位器Rv1、互補電流轉(zhuǎn)移電阻Rot、反饋網(wǎng)絡(luò)4、跨阻推挽輸出放大器13組成的具有高、中頻補償?shù)那凹壏糯笃?，及由增益調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)3、互補電流轉(zhuǎn)移電阻Rot、反饋網(wǎng)絡(luò)4、跨阻推挽輸出放大器13組成的后級放大器共同構(gòu)成的不平衡輸入和平衡推挽輸出帶強高、中頻補償?shù)姆糯笃鳌?br> 前級放大器有近乎±E的輸入動態(tài)范圍，而且高、中頻補償用的獨立的無源網(wǎng)絡(luò)不在環(huán)內(nèi)，因此它能獲得極寬的高、中頻補償范圍，末級只是一個可調(diào)增益的跨阻放大器級，易于調(diào)到兩臂的輸出平衡。它和前級都有(E-3Vbe)的極寬輸出動態(tài)范圍，而且是推挽輸出的，對長線重負載有很強的激勵能力，很適合于作發(fā)送端的平衡長線激勵器。其單個輸出也可作非平衡傳輸線的激勵器。由于它本身有很強的高、中頻補償能力，其高、中頻預(yù)加重特性有利于增加線，纜長距離傳輸?shù)木嚯x。
它除了可作平衡或不平衡線、纜傳輸?shù)陌l(fā)送端激勵器外，還可作平衡不平衡傳輸中繼器的輸出激勵器，也可以作接收端的不平衡輸出激勵器。
此電路寬的輸入輸出動態(tài)范圍，極寬的高、中頻補償動態(tài)范圍，平衡推挽輸出的激勵特性，可調(diào)的平衡特性，電路的簡單是現(xiàn)有電路所不可匹敵的。
此電路仍可用分離元器件，厚、薄膜電路和集成電路等方式制成。
e.電流放大器型圖4是兼有電流放大器型及跨阻放大器型兩種特性的高、中頻補償放大器，它與圖2的差別僅在于前者的輸出是電壓輸出，而后者既有電壓輸出端，還有電流輸出端，它除具有圖2的全部性能外，還可以直接以電流激勵的形式輸出作發(fā)送端或中繼器中的電流激勵器。
我們知道信號遠距離傳輸時，外界干擾多以電壓的模式出現(xiàn)，因此用電流長距離傳輸信號時，受外界干擾的影響會更小。此外長線傳輸時，長線的分布電容是影響頻響的重要因素之一，當(dāng)信號的高頻分量以電壓形式變化時，分布電容上的電壓不能突變，使高頻分量大大衰減，而當(dāng)用電流傳輸時，如果接收端為虛地點，則接收點上只有電流的變化，無電壓的變化，分布電容對高頻分量的影響將大大地減少。因此，以電流激勵的形式長距離傳輸視頻信號是有吸引力的。
現(xiàn)行技術(shù)中還未見有類似報導(dǎo)。
同樣這放大器易于用分離元器件，厚、薄膜電路或集成電路來實現(xiàn)。
f.平衡電流輸出放大器(平衡跨導(dǎo)輸出放大器)長距離電流傳輸比電壓傳輸引入的干擾小，但長線很長時，其分布電阻及電感的等效集總參量也是可觀的，它們?nèi)匀粫蛲饨绺袘?yīng)信號或地回路信號等在其上產(chǎn)生的壓降而產(chǎn)生額外的干擾信號。但這些干擾信號差不多是以共模干擾的形式出現(xiàn)的，因此在發(fā)送端用平衡的輸出電流激勵長線，而在接收端則用具有差分電流輸入的接收放大器接收，可以抑制這些共模干擾。
圖9給出了差分(或不平衡——當(dāng)一輸入臂交流接地時)電壓輸入平衡電流輸出的放大器14及其反饋高頻補償網(wǎng)絡(luò)2組成的平衡電流輸出放大器，由于其輸入為電壓，輸出為電流故又稱跨導(dǎo)放大器。此放大器的差分輸入臂每臂均有(E-3Vbe)的動態(tài)范圍，其輸出為電流在接收端的輸入虛地點上產(chǎn)生的壓降為0，故無輸出電壓動態(tài)范圍的限制。
這種放大器有寬的輸入電壓動態(tài)范圍，本身適度的高頻補償(其前面引入強的高頻補償放大器仍可獲得極強的高頻預(yù)加重能力)寬的電流激勵能力，長距離傳輸時，抗高頻干擾的能力、抗共模干擾的能力，很適宜于作平衡傳輸線長距離傳輸時的電流激勵源。
現(xiàn)行技術(shù)中尚未見類似的報導(dǎo)。
此電路既可以用分離元器件實現(xiàn)，也可以用厚、薄膜電路或集成電路的方式來實現(xiàn)。
(3).長線長纜傳輸終端電流或電壓接收器類視頻信號經(jīng)過電線電纜長距離傳輸后，無疑會引起幅度衰減，高中頻成分損失，傳輸過程中還會引入一些干擾。為了使信號得以恢復(fù)，必須增加總體幅度，補償已損失的高中頻成分，校正低頻失真，抑制外界干擾。
接收終端第一級的主要任務(wù)是對傳輸線及傳輸方式的匹配及抑制共模干擾，其次才是總體放大和高、中頻的補償，后兩者的任務(wù)更多的將由后續(xù)電路來完成。
現(xiàn)有抑制共模干擾的電路都是采用常規(guī)的差分電壓放大器，然而往往它的輸入動態(tài)范圍太窄，能抑制的共模干擾幅度較低，或者為抑制大的共模干擾需用更高的供電電壓從而消耗更多的功率，也降低了電路的可靠性。
本發(fā)明提出的系列電路，不僅提供了寬的共模抑制動態(tài)范圍，還對信號有足夠的放大和高頻補償能力。今分述如下a.平衡差分輸入互補反饋對式平衡推挽輸出放大器參見(2).a節(jié)及圖5.
b.平衡差分輸入跨阻放大器式輸出型參見(2).b節(jié)及圖6.
c.互補差分輸入跨阻放大器式輸出型參見(2).c節(jié)及圖7.
d.跨阻放大器型電流接收器當(dāng)通過線、纜以電流的形式傳送視頻信號時，接收端也應(yīng)以電流輸入式放大器接收。
圖10是不平衡電流傳輸?shù)慕邮掌?。它由跨阻放大?，反饋網(wǎng)絡(luò)4和互補電流轉(zhuǎn)移電阻Rot共同組成，由單電源E供電。圖中6點是虛地點，流過互補電流轉(zhuǎn)移電阻Rot中的電流是恒定的，輸入電流與反饋網(wǎng)絡(luò)中的電流之和為常數(shù)，它們間是互補的，當(dāng)一個增加時，另一個則減少，反之亦然。這樣就把輸入電流以互補的方式轉(zhuǎn)移入反饋網(wǎng)絡(luò)中，從而在放大器5的輸出端獲得輸出電壓的變化。于是就把輸入的電流信號轉(zhuǎn)換成了電壓信號以供后續(xù)電路處理。
這放大器的輸入為電流，在虛地點6的信號電壓始終為0，但信號電流不為0，故這放大器的電壓動態(tài)范圍是不受限制的。受限制的是輸入的電流動態(tài)范圍，而這可以通過對發(fā)送端送出的最大電流變化范圍和接收端電路參數(shù)的選擇獲得滿意的結(jié)果。這放大器的電壓輸出動態(tài)范圍(E-2Vbe)是很寬的。
現(xiàn)有技術(shù)中還沒有類似的報導(dǎo)。
此電路易于用分離元器件實現(xiàn)，也可作成厚、薄膜電路和集成電路。
e.差分電流輸入跨阻式輸出型電流接收器當(dāng)視頻信號以電流形式沿長線長纜傳輸時，在接收終端的接收點雖為虛地，但傳輸線本身有電阻、電感、電容等分布參數(shù)，也可能引入外界少量感應(yīng)電壓或電流信號，為了更好地抑制這些寄生信號，信號電流發(fā)送端采用了圖9及(2).f所述的平衡電流輸出放大器，接收端與之相應(yīng)則需采用圖11所示的差分電流輸入跨阻式輸出型電流接收器。這種放大器由恒流源Q4、Q5、差分放大管Q2、Q3、高頻補償反饋網(wǎng)絡(luò)2、放大器5、反饋網(wǎng)絡(luò)4、差分輸入跨阻放大器15等組成。
放大器5、反饋網(wǎng)絡(luò)4、互補電流轉(zhuǎn)移電阻Rot共同組成跨阻放大器，其輸入端為虛地點，信號電流將通過互補電流轉(zhuǎn)移電阻Rot互補地轉(zhuǎn)移入反饋網(wǎng)絡(luò)4中，在放大器5的輸出端產(chǎn)生放大了的信號電壓，對差分信號電流輸入在跨阻輸入放大器的輸出端將獲得差分式的電壓，它們送至由Q2、Q3、Q4、Q5組成的差分放大器的輸入端，并對此差模信號加以放大，而對于干擾等共模信號的電流，加在Q2、Q3基級的也將是共模電壓信號，它將因共模抑制作用而相消，差模信號再經(jīng)由放大器15、反饋網(wǎng)絡(luò)4組成的差分輸入跨阻式放大器進一步放大而成不平衡的電壓輸出，以供后續(xù)部分電路的進一步處理。
這種放大器有很寬的電流輸入動態(tài)范圍和輸出電壓動態(tài)范圍(E-2Vbe)，對共模電流有很好的抑制作用，反饋網(wǎng)絡(luò)2有適當(dāng)?shù)母哳l補償和增益調(diào)節(jié)作用，當(dāng)調(diào)節(jié)增益時不影響輸出的直流工作點，是信號電流平衡傳輸?shù)牧己闷胶饨邮掌鳌，F(xiàn)有技術(shù)中未見有類似的報導(dǎo)。它可用分離元器件構(gòu)成，也可制成厚、薄膜電路或集成電路。
f.差分電流輸入全環(huán)反饋跨阻放大器輸出型接收器這也是平衡電流傳輸時的平衡電流接收器。圖12中Q4、Q5構(gòu)成恒流源，Q2、Q3構(gòu)成差分放大器，其射極接有高頻補償反饋網(wǎng)絡(luò)2，放大器16、17、反饋網(wǎng)絡(luò)18及電流互補轉(zhuǎn)移電阻Rot與Q2、Q3等共同組成跨阻式放大器，并構(gòu)成放大器的兩輸入輸出臂。這種放大器的每臂都是全環(huán)反饋的，因而有非常好的穩(wěn)定性和高頻跟蹤特性，以及良好的抗共模干擾能力和寬的抗共模干擾的動態(tài)范圍，其道理與圖11的電路是一致的。它也可以用作信號電流平衡傳輸終端的電流接收器。
此電路可用分離元器件組成，可制成厚、薄膜電路或集成電路。
(4).接收端輸出級電路類對于平衡傳輸而言，它的中繼設(shè)備的輸入輸出也應(yīng)當(dāng)是平衡的，只有接收端的輸出級需進入電視的中間處理或終端設(shè)備。無疑此時是需要用不平衡的電纜傳送的，因而終端輸出放大器宜采用寬動態(tài)范圍、寬頻帶、高線性、低阻抗輸出的互補反饋對式放大器或互補反饋對式的推挽輸出放大器，亦或用跨阻放大器型高、中頻補償推挽輸出放器(圖2)或兩個跨阻放大器式推挽輸出的高、中頻補償放大器(圖8)的一臂輸出作接收端的輸出級電路。
對于非平衡傳輸而言，此電線電纜長距離傳輸校正設(shè)備本身既可以作接收設(shè)備，也可以作中繼設(shè)備用，它無需發(fā)送設(shè)備均可自成體系工作。此時，該設(shè)備的輸出電路既可能與電視的中間處理或終端設(shè)備連接，也可能作為中繼器激勵后續(xù)的傳輸長線或電纜，因而它必須用互補反饋對式的推挽輸出放大器，使在大幅度高頻時即使是容性負載，其正負半周的輸出阻抗仍相同，不致引入高頻的不對稱性。
有關(guān)互補反饋對或互補反饋對式推挽輸出放大器，由干涉及到另外一些問題，擬同時作為另案加以申請，不在此贅述。
(5).產(chǎn)品及系統(tǒng)的組成(1).(2).(3).(4).節(jié)中按功能分類的方式對系統(tǒng)中各產(chǎn)品所用到的一些單元電路作了全面的闡述，現(xiàn)在將以方框圖的形式來說明如何用這些單元電路來組成不同的產(chǎn)品，及用不同的產(chǎn)品組成不同的校正系統(tǒng)。
一個大系統(tǒng)內(nèi)可能會用到多種傳輸線來傳送信號，每種傳輸方式還會有不同的傳輸距離，傳輸校正系統(tǒng)的配置會因情況而異。本發(fā)明提供了多種供選擇的產(chǎn)品及系統(tǒng)組成方案以適應(yīng)不同的情況。
a.平衡傳輸用發(fā)送器圖13是平衡傳輸校正用始端的發(fā)送器。信號源送來的不平衡視頻信號經(jīng)Ro匹配終接后送到緩沖器19，它起到信號源與發(fā)送器內(nèi)部電路之間的隔離作用，使相互間不受影響。緩沖器19的輸出則送至高、中頻補償放大器20的輸入端，在此級對信號源中的高、中頻成分進行主要的預(yù)加重補償，這一級電路可以是圖1a、圖1b、圖2、圖3a、圖3b、圖8中的任一種。經(jīng)高、中頻預(yù)加重補償后的信號則送到發(fā)送器的末級輸出級21，在此它把已預(yù)加重補償后的信號再進行少量的高頻預(yù)加重補償，并把不平衡信號轉(zhuǎn)換成平衡信號。這里有兩種傳輸方式電壓信號平衡傳輸方式將以平衡推挽輸出的電壓信號去激勵平衡傳輸線，這時可用圖5、圖6、圖7、圖8所示電路的任一種作為輸出激勵級，它們都有很好的性能，詳見各單元電路相應(yīng)的說明。
第二種是電流信號的平衡傳輸方式，這將以平衡輸出的電流去激勵傳輸線。此時使用的是圖9所示的平衡電流輸出放大器，其性能見圖9及(2).f節(jié)的說明。
指令整形接力傳輸器22是兩組光耦電路，它把控制端發(fā)出的地址碼和控制碼，在此整形后送向信號源端，而把信號源端的報警或其他信息，在此整形后傳向控制端。由于采用光耦作傳輸和整形器件，信號是以電流的形式傳送的，它將少受外界干擾的影響，再加上整形和接力傳輸，大大地提高了抗干擾性能，降低了誤碼率，而且是實時傳輸?shù)?，反?yīng)速度很快，在現(xiàn)有的視頻校正技術(shù)中，尚未見有類似的記載。
b.平衡傳輸用中繼器圖14是平衡傳輸校正用中繼器，它用在超長距離平衡傳輸?shù)那闆r，此時只憑發(fā)送器和接收器還不足以校正超長距離傳輸后的失真，必須在傳輸?shù)闹虚g位置加入中繼接力器以延長傳輸校正距離。發(fā)送端送來的平衡傳輸信號送到平衡信號接收器23的兩個差動輸入端，由于平衡傳輸有電壓平衡傳輸和電流平衡傳輸兩種模式，接收也相應(yīng)有兩種模式平衡電壓接收方式，它將把輸入端的平衡差模電壓信號轉(zhuǎn)變成不平衡電壓信號輸出，以供后續(xù)電路繼續(xù)處理，同時也抑制共模輸入信號使不產(chǎn)生干擾，此外還附加有局部的高頻補償能力和一定的放大能力。它可用圖5、圖6、圖7中任一種電路的單輸出臂的簡化電路來實現(xiàn)。
平衡電流接收方式將把輸入端的平衡差模電流信號轉(zhuǎn)變成不平衡的電壓信號輸出，以供后續(xù)電路繼續(xù)處理，同時也抑制共模電流輸入信號以免產(chǎn)生干擾，它也有局部的高頻補償能力和適當(dāng)?shù)姆糯竽芰?。這可用圖11、圖12一類的電路來實現(xiàn)。
平衡信號接收器23的輸出，送到高中頻補償放大器20的輸入端，此高中頻補償放大器可以是由圖1a、圖1b、圖2、圖3a、圖3b等多種高、中頻補償放大器的多級直接耦合級聯(lián)的組合，這部分的主要功能是補償信號在傳輸過程中失去的高、中頻成分，同時也有一定的電壓放大作用，以恢復(fù)傳輸過程中衰減的信號總體幅度。
高、中頻補償放大器20的輸出送到平衡推挽輸出放大器21的輸入端，在這里把不平衡信號再轉(zhuǎn)換成平衡的輸出信號，去激勵后續(xù)的平衡傳輸線，它也有電壓和電流平衡輸出兩種模式與(5).a節(jié)所用電路相同，詳見(5).a節(jié)類似的說明。
中繼器中同樣有指令整形接力傳輸器22，使指令信號也能同步傳送，說明與(5).a節(jié)的一致。
c.平衡傳輸用接收器圖15是平衡傳輸用接收器，其中方框20，方框23的功能與圖14中的完全一致，只是方框20中高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)的級數(shù)可能多些。由于接收器的輸出是送到中心處理設(shè)備或終端設(shè)備的，傳送距離近且都是用電纜傳送的，因此輸出應(yīng)是不平衡的阻抗匹配的低阻抗電壓放大器。本發(fā)明中使用的是互補反饋對放大或互補反饋對推挽輸出放大器。它們都有很寬的動態(tài)范圍，良好的線性，強的激勵能力。這部分電路的專利將另案申請，不在此贅述。
接收器中仍有指令整形接力傳輸器22。
在(5).a、b、c節(jié)中述及的平衡傳輸用發(fā)送器(圖13)，平衡傳輸用中繼器(圖14)和平衡傳輸用接收器(圖15)可以按圖20那樣組成一個視頻長距離平衡傳輸用校正系統(tǒng)。信號源28送出的視頻信號送到平衡傳輸用發(fā)送器29的輸入端，在此對視頻信號的高、中頻成分進行預(yù)加重，提升信號的幅度和把不平衡信號轉(zhuǎn)變成平衡信號以激勵平衡傳輸線。經(jīng)平衡傳輸線傳輸后的信號送到平衡傳輸中繼器30的輸入端，在此先把平衡傳輸信號轉(zhuǎn)變?yōu)椴黄胶庑盘柟┖罄m(xù)電路處理，并抑制掉共模干擾。再經(jīng)高、中頻補償和總的幅度放大后，又由不平衡信號轉(zhuǎn)變成平衡信號去激勵后續(xù)的平衡傳輸線。當(dāng)信號超長距離傳輸時，這樣的中繼器可以有多級級聯(lián)，當(dāng)距離不長時，它也可以不接入而由發(fā)送器直接經(jīng)平衡傳輸線送至接收器。中繼器30的最后輸出則經(jīng)平衡傳輸線送到平衡接收器31的輸入端。在此先把平衡信號轉(zhuǎn)變成非平衡信號供后續(xù)電路處理并抑制掉共模干擾信號。經(jīng)高、中頻補償，增益調(diào)節(jié)后由末級放大器以不平衡信號的模式送到終端設(shè)備32供進一步處理或監(jiān)視。
如前所述，這類系統(tǒng)又分為電壓平衡傳輸和電流平衡傳輸兩種情況，它們都有較現(xiàn)在更寬的輸入輸出動態(tài)范圍，更好的共模抑制特性，更高的高、中頻補償范圍，更細致而連續(xù)的補償，更好的頻率穩(wěn)定性(不易產(chǎn)生寄生振蕩)，更對稱的平衡激勵特性——特別是高頻的平衡激勵特性，更好的高頻跟蹤特性，更低的低頻失真，從而有更長的傳輸校正距離以及更多供選擇的電路和產(chǎn)品和對不同傳輸線的適應(yīng)能力。
d.電流不平衡傳輸用發(fā)送器視頻信號源都是電壓源，為了實現(xiàn)電流不平衡傳輸，尚需把電壓信號源轉(zhuǎn)換成電流信號源。圖16就是把電壓信號源轉(zhuǎn)變成電流信號源的電流不平衡傳送發(fā)送器的框圖。視頻信號經(jīng)Ro阻抗匹配后送到緩沖器19，它起內(nèi)外電路隔離作用。緩沖器19的輸出送到由圖4電路組成的高、中頻預(yù)加重補償和電流輸出型放大器25的輸入端，在此它對高、中頻成分進行預(yù)加重處理，并轉(zhuǎn)換成不平衡的電流輸出信號去激勵后續(xù)的不平衡傳輸線。(2).e節(jié)有關(guān)于方框25的詳細描述。
e.電流不平衡傳輸用中繼器由不平衡傳輸線送來的電流信號，加到圖17中由圖10電路構(gòu)成的跨阻放大器或電流接收器26的輸入端，在此它將把電流輸入信號轉(zhuǎn)變成電壓信號并有一定的放大量，有關(guān)方框26的說明請參看(3).d節(jié)。方框26送出的信號加在高、中頻補償放大器20的輸入端，在這兒將對傳輸過程中產(chǎn)生的高、中頻失真進行補償，并對損失的幅度進行放大，它與前述的方框20有同樣的組成，請參看(5).a、b、c、d節(jié)。高、中頻補償放大器組20的輸出則送到高、中頻預(yù)加重補償和電流輸出型放大器25的輸入端，在此除進一步的高中頻預(yù)加重補償外，還把電壓信號轉(zhuǎn)變成電流激勵信號去激勵后續(xù)的不平衡傳輸線。方框25的詳細敘述可參(2).e節(jié)。實際上，電流不平衡傳輸用中繼器也可用平衡傳輸用中繼器來取代，只是其中一臂不用而已。
f.電流不平衡傳輸用接收器由于接收器的輸出是送至終端處理設(shè)備，距離短而且都是用電纜傳送的，它要求不平衡電壓輸出信號。因此電流不平衡傳輸用接收器(圖18)與中繼器(圖17)的差別僅在于用互補反饋對電壓放大器24取代了高、中頻補償電流輸出型放大器25?；パa反饋對放大器將在另案申請的專利中加以敘述。實際上，電流平衡傳輸用接收器也可用作電流不平衡傳輸用接收器，只是其中一臂不用而已。
在(5).d、e、f節(jié)述及的電流不平衡傳輸用發(fā)送器(圖16)、中繼器(圖17)、接收器(圖18)可按圖20方框圖那樣組成一個視頻長距離不平衡電流傳輸用的校正系統(tǒng)。
信號源28送出的電壓視頻信號加到電流不平衡傳輸用發(fā)送器29的輸入端，在此把不平衡電壓信號轉(zhuǎn)換成不平衡電流信號，并對高、中頻成分進行預(yù)加重處理，再去激勵不平衡傳輸線。經(jīng)傳輸線送到不平衡電流傳輸中繼器30的輸入端，在此把不平衡電流先轉(zhuǎn)換成電壓信號，經(jīng)后續(xù)電路的高、中頻補償，總的幅度放大后，再轉(zhuǎn)換成不平衡電流輸出去激勵后續(xù)的傳輸線。經(jīng)此傳輸線送到不平衡電流傳輸接收器31的輸入端，在此再將不平衡電流輸入信號轉(zhuǎn)變成不平衡電壓信號，經(jīng)后續(xù)電路放大高、中頻補償后送到由互補反饋對放大器構(gòu)成的輸出放大器，再經(jīng)電纜送到信號處理終端32。
由(5).d、e、f節(jié)所述及的不平衡傳輸用發(fā)送器、中繼器、接收器與信號源，視頻終端構(gòu)成電流的傳輸校正系統(tǒng)。有較現(xiàn)有技術(shù)更低的干擾感應(yīng)效應(yīng)，更寬的輸入輸出動態(tài)范圍，更寬的高、中頻補償特性，更細致的連續(xù)補償調(diào)節(jié)，更好的頻率穩(wěn)定性，更小的低頻失真，更簡單的電路，從而有更長的傳輸校正距離和對不同傳輸線的適應(yīng)能力。還有附加的指令整形接力傳輸。
g.電壓不平衡傳輸用校正器一般的視頻信號源都是不平衡傳輸?shù)?，電壓不平衡傳輸校正器無需改造視頻信號，因此這種系統(tǒng)中可以不要發(fā)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繼器，電路很單一。固然它也可以用簡單高頻預(yù)加重的發(fā)送器以增加校正的傳輸距離。但這與其他類別比較起來并非是必需的。
圖19給出了這個產(chǎn)品的框圖。由信號源經(jīng)傳輸線長距離傳輸后送來的信號加在共模抑制放大器27的輸入端，它可由圖5、圖6、圖7、圖9中任一個的簡化電路組成。在此抑制信號中存在的共模干擾信號，放大有用信號，并進行適當(dāng)?shù)母哳l補償，還以不平衡電壓輸出的方式送后級高、中頻補償放大器20進行高、中頻補償和總體放大，再送互補反饋對推挽輸出放大器放大，幅度調(diào)節(jié)后輸出。實際上，所有電壓平衡傳輸用接收器均可用作電壓不平衡傳輸用校正器。
用此電壓不平衡傳輸校正器可按圖21那樣組成傳輸校正系統(tǒng)。
信號源28經(jīng)長線或電纜傳輸后送到電壓不平衡傳輸校正器33的輸入端，在此經(jīng)抑制共模干擾，有效信號放大，高、中頻補償，增益調(diào)節(jié)后輸出至終端設(shè)備，或再經(jīng)長線傳輸，并由同樣的電壓不平衡傳輸校正器再一次或多次分段校正后送終端設(shè)備32。因此電壓不平衡傳輸校正器本身既是中繼器也是接收器，一物多用，簡化了品種。
用圖19方框圖制成的產(chǎn)品，雖為不平衡傳輸，仍有抗共模干擾的能力，它比現(xiàn)有技術(shù)有更寬的動態(tài)范圍，更寬的高、中頻補償特性，更細致的連續(xù)補償調(diào)節(jié)，更好的頻率穩(wěn)定性，更小的低頻失真，更單一的品種，更長的傳輸校正距離并適應(yīng)不同的傳輸線。此外還附加有指令的整形和接力傳輸。
從技術(shù)方案一章中對本發(fā)明中一系列單元電路的發(fā)明，和由這些單元電路組成的一系列產(chǎn)品，以及由這些產(chǎn)品構(gòu)成的多種系統(tǒng)的說明可以清楚地看到(1).本發(fā)明提出了多種高、中頻補償放大器——詳見4.(1).a、b、c節(jié)，它們都有較現(xiàn)有技術(shù)更寬的輸入輸出動態(tài)范圍；更自由的高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的選擇；更大的高、中頻補償量；更對稱的高、中頻補償特性；更寬的補償頻帶范圍；更細致而均勻的頻率補償調(diào)節(jié)；更多的網(wǎng)絡(luò)組合形式；可多級直接耦合級聯(lián)補償，以相乘形式迅速增大高、中頻補償量而不改變放大器直流工作點；更穩(wěn)定的工作模式——不易產(chǎn)生寄生振蕩；能以更少的補償電路級數(shù)獲得更好，更加可靠和穩(wěn)定的補償；更高的信噪比。電路的發(fā)明都考慮到了既可目前用分離元器件組成，也為日后作成厚、薄膜電路或集成電路打下了基礎(chǔ)。
(2).本發(fā)明提出了供傳輸始端或中繼用的電流或電壓激勵用的一系列發(fā)送器——詳見4.(2).a、b、c、d、e、f節(jié)。它們都有較現(xiàn)有技術(shù)更寬的輸入輸出電流或電壓動態(tài)范圍；更好的高頻跟蹤特性；更好的激勵對稱性，從而為更好的共模干擾抑制打下了良好的基礎(chǔ)；調(diào)增益和高頻補償時不影響輸入輸出的直流工作點，使放大器恒工作在最大的線性動態(tài)范圍內(nèi)；它們差不多都有既適宜于用作平衡傳輸用的激勵器，也適宜用作不平衡傳輸用的激勵器，這只視電路的接法和是否簡化而定。它們還有平衡、不平衡、電流或電壓等諸多工作模式供選擇，這也是現(xiàn)有技術(shù)中未見的。
(3).本發(fā)明提供了供中繼或傳輸終端用的電流或電壓的系列接收器——詳見4.(3).a、b、c、d、e、f它們都有較現(xiàn)有技術(shù)更寬的輸入輸出電壓或電流的動態(tài)范圍；更寬的抗共模電流、電壓干擾的動態(tài)范圍；更好的共模抑制特性；大都有調(diào)增益和高頻補償時不影響輸入輸出直流工作點的特性；大都適宜于平衡或不平衡傳輸?shù)慕邮?。它們還有電流，電壓、平衡，不平衡接收等多種工作模式，實非現(xiàn)有技術(shù)所見。
(4).接收器輸出端采用的也是寬輸入輸出動態(tài)范圍、高線性、寬頻帶、低阻抗、高激勵能力的互補反饋對或互補反饋對推挽輸出放大器，詳見另案申請的文件。
由(1)、(2)、(3)、(4)述及的單元電路構(gòu)成的產(chǎn)品較現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品有a.發(fā)送器產(chǎn)品有更強的高、中頻預(yù)加重能力；更大的激勵幅度調(diào)節(jié)范圍和更大的最大輸出幅度范圍；更好的對稱激勵特性——特別是大幅度高頻預(yù)加重信號的對稱激勵特性，從而可令信號在同樣傳輸線上傳送更長的距離，而不致高頻過度衰減。由于主要的高、中頻預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)是無源的，而且在放大器環(huán)外，又非置于放大器的射極(或源極)回路中，因此高、中頻預(yù)加重的補償量不但大，而且還很穩(wěn)定，不易產(chǎn)生寄生振蕩。
b.中繼器產(chǎn)品有更強的抗共模電流或電壓干擾的能力；更強的高、中頻補償能力；更好的信噪比；更高的工作穩(wěn)定性；更簡潔的電路結(jié)構(gòu)——模塊化，厚、薄膜電路化，集成電路化；更強更對稱的激勵能力，從而可激勵更長的傳輸線。
c.接收器產(chǎn)品有更強的抗共模電流或電壓干擾的能力；更強的高中頻補償能力；更好的信噪比；更高的工作穩(wěn)定性；更簡潔的電路結(jié)構(gòu)；更好的視頻輸出特性。
而由a、b、c等產(chǎn)品可令我們在系統(tǒng)中有多種選擇的余地。例如分散的單個信號源，我們可以用單芯屏蔽線、雙平行線、雙絞線、或視頻電纜傳送，當(dāng)傳送距離不是非常長時，我們可以選用不平衡電壓傳輸方式，這樣設(shè)備和傳輸線都很省。當(dāng)距離增長時，可以在信號源端加簡單的不平衡電壓激勵的發(fā)送器即可；更長的傳輸距離，則可在中間加一個或多個不平衡電壓傳輸?shù)慕邮掌髯鹘恿ζ?，這時也可用不平衡電流傳輸方案。
對于集中的多個信號源，則以用多束雙絞線作為傳輸線，當(dāng)傳輸距離長時，則以采用平衡電壓或電流傳輸?shù)陌l(fā)送器和接收器為宜，這樣抗共模干擾能力更強，增加了各信號間的相互隔離度。當(dāng)距離更長時，中間再加中繼器。
本發(fā)明的所有單元電路都考慮到了既可以用分離元器件構(gòu)成，也可以作成模塊電路，厚膜或薄膜電路，進而作成集成電路，因此可以預(yù)期，未來的結(jié)構(gòu)特點將越來越簡潔，其穩(wěn)定性和可靠性將進一步提高。
本發(fā)明的每一個產(chǎn)品中都包括有指令雙向傳輸整形接力電路，大大減小了指令的誤碼率。由于指令實時傳送，反應(yīng)是立即進行的，不會有延誤。
圖1a是有額外電壓增益的高、中、低頻不等量衰減型高、中頻補償放大器，它的輸出直流工作點是可調(diào)節(jié)的。
圖1b是有額外電壓增益的高、中、低頻不等量衰減型高、中頻補償放大器，它的輸出直流工作點是固定的。
圖2是跨阻放大器型高、中頻補償放大器。
圖3a是同相鏡象電流源跨阻式高、中頻補償放大器。
圖3b是反相鏡象電流源跨阻式高、中頻補償放大器。
圖4是電流放大或跨阻放大型高、中頻補償放大器及電流激勵器。
圖5是平衡差分輸入互補反饋對式平衡推挽輸出放大器。
圖6是可不平衡或平衡差分輸入跨阻放大器式平衡推挽輸出放大器。
圖7是互補差分輸入跨阻放大器式平衡推挽輸出放大器。
圖8是用兩個跨阻放大器式推挽輸出級組成的高、中頻補償及平衡推挽激勵的放大器。
圖9是平衡電流輸出放大器。
圖10是跨阻放大器型電流接收器。
圖11是差分電流輸入跨阻式輸出型電流接收器。
圖12是差分電流輸入全環(huán)反饋跨阻放大器輸出型接收器。
圖13是平衡傳輸用發(fā)送器的方框圖。
圖14是平衡傳輸用中繼器的方框圖。
圖15是平衡傳輸用接收器的方框圖。
圖16是電流不平衡傳送用發(fā)送器的方框圖。
圖17是電流不平衡傳輸用中繼器的方框圖。
圖18是電流不平衡傳輸用接收器的方框圖。
圖19是電壓不平衡傳輸用校正器的方框圖。
圖20是電壓、電流平衡傳輸或電流不平衡傳輸?shù)南到y(tǒng)共用方框圖。
圖21是電壓不平衡傳輸系統(tǒng)的方框圖。
圖22是綜合的總方框圖。
實施方式(1).有關(guān)各單元電路發(fā)明的實施詳見技術(shù)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).有關(guān)產(chǎn)品發(fā)明及由產(chǎn)品組成的系統(tǒng)的實施方式詳見技術(shù)方案一章中4.(5).a、b、c、d、e、f、g及其后相應(yīng)的系統(tǒng)組成說明，在此不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種視頻電線電纜長距離傳輸校正系統(tǒng)，它由系統(tǒng)綜合總方框圖(圖22)中的信號源(28)、發(fā)送器(29)、中繼器(30或33)、接收器(31或33)和終端(32)組成，其特征在于這一系統(tǒng)可以是電壓或電流的平衡或不平衡傳輸校正系統(tǒng)，因而其中的發(fā)送器，中繼器及接收器均有電壓或電流的平衡或不平衡的多種對應(yīng)設(shè)備；每種設(shè)備又有多種不同的電路選擇方案；每種選擇方案中所涉及到的內(nèi)部功能電路又有多種不同的電路發(fā)明；這些電路發(fā)明有些是專用的，有更多的是多用途的，隨著用途的不同，其繁簡程度有所變化；這些電路均有既可以用分離元件作成一般印制板布線形式，也可以作成單獨的模塊形式，或厚、薄膜電路形式，更可以集成為模擬集成電路；它們都用單電源供電；此外，發(fā)送器、中繼器、接收器中均有用光耦的雙向指令實時傳輸?shù)恼涡Ｕ徒恿鬏數(shù)碾娐?；以上這些使整個傳輸校正系統(tǒng)較現(xiàn)有技術(shù)有更好的綜合技術(shù)特性，更長的傳輸校正距離，適宜更多品種且更為廉價的傳輸線，有更多的傳輸工作模式可供選擇，還有指令的實時同步的整形校正及接力傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻電線、電纜長距離傳輸校正系統(tǒng)，其中的發(fā)送器(圖13或圖16)由緩沖器(19)、高、中頻補償放大器(20)和輸出激勵級(21)或高、中頻預(yù)加重補償和電流輸出型放大器(25)組成，其特征在于其中高、中頻補償放大器(20或25)可以是輸出直流工作點可調(diào)或固定并具有額外電壓增益的高、中、低頻不等量衰減式的高、中頻補償放大器(圖1a、圖1b)、跨阻放大器型高、中頻補償放大器(圖2)、同相或反相鏡象電流源跨阻式高、中頻補償放大器(圖3a、圖3b)、電流放大高中頻補償放大器(圖4)、用兩個跨阻放大器組成的高、中頻補償放大及平衡推挽輸出的激勵器(圖8)中的某一種；這些放大器中部有一個高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)(2)，一個個高、中頻補償統(tǒng)調(diào)電位器(Rv1)，它們都是在放大器環(huán)外的無源網(wǎng)絡(luò)，有很大的選擇自由度，在大補償量時不易引起不穩(wěn)定性或自激振蕩，它們的放大器都有寬的輸入輸出電流或電壓的動態(tài)范圍；輸出激勵級(21或25)可以由跨阻式高、中頻補償推挽輸出放大器(2)、電流放大高、中頻補償放大器(圖4)、平衡或平衡差分輸入跨阻放大器式平衡推挽輸出放大器(圖6)、互補差分輸入跨阻放大器式平衡推挽輸出放大器(圖7)、用兩個跨阻放大器式組成的高、中頻補償及平衡推挽輸出放大器(圖8)、平衡電流輸出放大器(圖9)中的一種電路構(gòu)成；這些電路都有較現(xiàn)有電路各自獨特的更寬的輸入輸出電壓或電流動態(tài)范圍，獨立于放大器反饋回路之外的可自由選擇參量的高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)(2)與統(tǒng)調(diào)電位器(Rv1)，從而有更寬的高、中頻預(yù)加重補償范圍，更細致而連續(xù)的高、中頻補償特性，更好的信噪比，以及更高的穩(wěn)定性，更大幅度更對稱的激勵特性——特別是高中頻大幅度的對稱激勵特性以及它們各自獨特的優(yōu)點；它們之間合理的配置可組成多種電壓或電流的平衡或不平衡的發(fā)送器其中由緩沖器(19)和高、中頻補償放大器(20)中的圖1a、圖1b、圖2、圖3a、圖3b中的任一個與輸出激勵級(21)中的圖5、圖6、圖7中的任一種都可組成電壓平衡傳輸校正的發(fā)送器；由緩沖器(19)和高、中頻補償放大器(20)中的兼有高、中頻補償放大和平衡推挽輸出特性的圖8電路也可以組成電壓平衡傳輸校正的發(fā)送器，其任一臂的輸出還可以構(gòu)成不同極性的電壓不平衡傳輸校正的發(fā)送器；由緩沖器(19)與兼有高、中頻補償放大和電壓不平衡輸出激勵器的跨阻式高、中頻補償推挽輸出放大器(圖2)可直接組成電壓不平衡傳輸校正的發(fā)送器；由緩沖器(19)、高、中頻補償放大器(20)中的圖1a、圖1b、圖2、圖3a、圖3b中的任一種和輸出激勵器(21)中的平衡電流輸出放大器(圖9)可組成電流平衡傳輸用發(fā)送器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所說的視頻線、纜傳輸校正系統(tǒng)，其特征在于輸出直流工作點可調(diào)并具有額外電壓增益的高、中、低頻不等量衰減式高、中頻補償放大器(圖1a)由寬輸入動態(tài)范圍為(E-Voes-Vbe)、輸出動態(tài)范圍為(E-Voes)的互補反饋對放大器(1)及由高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)(2)、統(tǒng)調(diào)電位器(Rv1)、分壓電阻R2組成的衰減器和由Q1、Re1、R′b1、R″b1組成的輸出直流工作點調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)等組成，當(dāng)互補反饋對放大器的的電壓放大倍數(shù)為A，且當(dāng)A＝(Rv1＋R2)/R2時，輸出點(O)的未補償(或低頻)信號與輸入端的相等，即總的低頻電壓放大倍數(shù)為1，而高、中頻信號成分則因高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)(2)對Rv1的部分或全部并聯(lián)(視Rv1的調(diào)節(jié)位置而定)而大大增加，從而實現(xiàn)了低頻增益不變，高中頻增益得以提升的效果；通過電位器(R″b1)可以調(diào)節(jié)輸出點(O)的靜態(tài)直流工作電位與輸入點(I)的靜態(tài)直流工作電位相等，而使這種高、中頻補償放大器可以多級直接耦合級聯(lián)起來，使高、中頻補償量以逐級相乘遞增而低頻增益和直流工作點保持不變，從而使放大器永遠工作在最大動態(tài)范圍的線性區(qū)，可獲得大的高、中頻補償特性，而不引入低頻失真。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻線、纜傳輸校正系統(tǒng)，其特征在于輸出直流工作點固定并具有額定電壓增益的高、中、低頻不等量衰減式高、中頻補償放大器(圖1b)由寬輸入動態(tài)范圍(E-Vbe-Voes)輸出動態(tài)范圍(E-Voes)的互補反饋對放大器(1)及由高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)(2)、統(tǒng)調(diào)電位器(Rv1)、分壓電阻R′2、R″2組成的衰減器組成；當(dāng)R2＝R′2×R″2/(R′2＋R″2)且放大器的電壓的大倍數(shù)為A＝(Rv1＋R2)/R2時，則輸出點(O)的低頻(或未補償)的總電壓放大倍數(shù)為1，當(dāng)選擇R′2、R″2的阻值使輸出點(O)的靜態(tài)直流工作點與輸入端(I)的靜態(tài)直流工作點相等時，這放大器也以多級直接耦合級聯(lián)起來，使低頻電壓放大倍數(shù)始終保持為1，而高、中頻補償?shù)碾妷悍糯蟊稊?shù)因高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)(2)和統(tǒng)調(diào)電位器(Rv1)的并聯(lián)補償調(diào)節(jié)效應(yīng)而逐級相乘遞增，同樣使放大器永遠工作在最大動態(tài)范圍的線性區(qū)可獲得大的高、中頻補償而不引入低頻失真。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所說的視頻線、纜傳輸校正系統(tǒng)，其特征在于跨阻放大器型高、中頻補償放大器(圖2)由補償網(wǎng)絡(luò)(2)、增益調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)(3)、統(tǒng)調(diào)電位器(Rv1)、反饋網(wǎng)絡(luò)(4)、寬電流輸入動態(tài)范圍(可由設(shè)計選擇)、寬電壓輸出動態(tài)范圍(E-Vbe)——當(dāng)僅用作高、中頻補償放大器時，或(E-2Vbe)——當(dāng)既用作高、中頻補償放大還兼用作推挽輸出激勵級時——的跨阻放大器(5)組成，跨阻放大器(5)在輸入點I的電壓動態(tài)范圍視增益調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)(3)、統(tǒng)調(diào)電位器(Rv1)、電流轉(zhuǎn)移電阻(Rot)和反饋網(wǎng)絡(luò)(4)的參范圍，大幅度的高、中頻對稱激勵特性；跨阻放大器的輸入點(6)是虛地點，互補電流轉(zhuǎn)移電阻(Rot)中流過的電流為恒定值，信號源通過增益調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)(3)、高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)(2)、統(tǒng)調(diào)電位器(Rv1)及輸出端通過反饋網(wǎng)絡(luò)(4)注入虛地點(6)的電流之和等于互補電流轉(zhuǎn)移電阻(Rot)中的電流，當(dāng)信號源端注入的電流增加時，由反饋網(wǎng)絡(luò)(4)注入的電流則等量互補式地減小，以保持互補電流轉(zhuǎn)移電阻中的電流恒定，反之亦然，這樣就把通過高中頻補償網(wǎng)絡(luò)(2)對統(tǒng)調(diào)電位器并聯(lián)效應(yīng)產(chǎn)生的高中頻補償信號電流無衰減地互補轉(zhuǎn)移到反饋網(wǎng)絡(luò)(4)上，亦即由信號電流轉(zhuǎn)移成信號電壓，由于無衰減的電流轉(zhuǎn)移，使這種高、中頻補償有高的信噪比。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所說的視頻線、纜傳輸校正系統(tǒng)，其特征在于鏡象電流源型跨阻放大式高、中頻補償放大器有正相型(圖3a)和反相型(圖3b)之分，它們都由增益調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)(3)、高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)(2)、統(tǒng)調(diào)電位器(Rv1)、電流偏置電阻(R3)反饋網(wǎng)絡(luò)(7)和鏡象電流源型跨阻放大器(8)組成；其差別在于增益調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)(3)、高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)(2)和統(tǒng)調(diào)電位器(Rv1)分別接在放大器(8)的正或負輸入端，因而輸出信號的極性一個為同相，一個為反相，同相型時，信號源通過增益調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)(3)、高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)(2)、統(tǒng)調(diào)電位器(Rv1)的并聯(lián)組合注入正輸入端的電流變化會引起負輸入端的鏡象電流從而反饋網(wǎng)絡(luò)(7)中的電流作等量的變化，以獲得輸出電壓的變化，由于無衰減，它有很高的信噪比；反相時，正相輸入的偏置電流恒定，因而鏡象電流源的負輸入端電流也應(yīng)恒定；信號源通過增益網(wǎng)絡(luò)(3)、高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)(2)、統(tǒng)調(diào)電位器(Rv1)的并聯(lián)組合注入負輸入端的電流變化，只能引起反饋網(wǎng)絡(luò)(7)中電流作互補式的變化，因為它們之和等于負端的恒定鏡象電流值，這樣就把注入信號電流互補轉(zhuǎn)移到反饋網(wǎng)絡(luò)(7)上，以獲得反相輸出電壓，電流互補轉(zhuǎn)移也是無衰減的，故有很高的信號噪比，放大器(8)的輸出動態(tài)范圍為(E-2V)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3、4、5、或6所說的視頻線、纜傳輸校正系統(tǒng)，其特征在于高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)(2)是一個由電阻、電容、電感和電位器以及多位雙向開關(guān)組成的串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，每位開關(guān)控制的分網(wǎng)絡(luò)補償一個頻段，其補償分量由網(wǎng)絡(luò)內(nèi)相應(yīng)的電位器調(diào)節(jié)來決定，這個頻段是否需要補償則由開關(guān)的通、斷來決定，多個分段網(wǎng)絡(luò)的補償決定了總的補償通頻帶，整個通頻帶的補償量則由網(wǎng)絡(luò)外的統(tǒng)調(diào)電位器(Rv1)來調(diào)節(jié)，它可以從零調(diào)到最大，它們都在放大器的環(huán)外，不受約束，參量可自由選擇，且不在放大器的射極或源極回路內(nèi)，不易引起不穩(wěn)定性和寄生振蕩，故高、中頻補償量可以遠較現(xiàn)有技術(shù)大得多；高頻補償網(wǎng)絡(luò)(2)和統(tǒng)調(diào)電位器(Rv1)的調(diào)節(jié)不改變輸入輸出的直流工作點；當(dāng)用n位開關(guān)控制n個分網(wǎng)絡(luò)的通斷時，這些分網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的整個網(wǎng)絡(luò)有2n種組合模式，再加上各分網(wǎng)絡(luò)中電位器和統(tǒng)調(diào)電位器(Rv1)的調(diào)節(jié)，以及多級級聯(lián)使整個網(wǎng)絡(luò)補償?shù)念l帶寬度、補償量的大小、補償?shù)木鶆蛐?，均較現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)越得多，從而在各種傳輸線的最短最長距離范圍均可獲得滿意的補償。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的視頻電線、纜傳輸校正系統(tǒng)，其特征在于增益調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)(3)當(dāng)用其調(diào)節(jié)各放大器的增益時，不改變輸入輸出的直流工作點，因而跨阻式高、中頻補償放大器(圖2)、鏡象電流源型跨阻式高、中頻補償放大器(圖3a，圖3b均可設(shè)計成輸入輸出直流工作點相同相互間多級直接耦合，總增益和高、中頻補償增益分別可調(diào)的高、中頻級聯(lián)倍乘的補償放大器，其信號無衰減，有很高的信噪比，有很寬的高、中頻補償范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述視頻線、纜傳輸校正系統(tǒng)，其特征在于電流放大高、中頻補償放大器(圖4)除有跨阻放大器式高、中頻補償放大器(圖2)的全部特性外，還有一個電流輸出端，它除了用作高、中頻補償，還用作電流不平衡傳輸?shù)陌l(fā)送器或中繼器中的電流激勵器。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述視頻線、纜傳輸校正系統(tǒng)，其特征在于用兩個跨阻放大器組成的高、中頻補償放大及平衡推挽輸出的激勵器(圖8)由兩級跨阻放大器組成，其前級除了跨阻放大器(13)是以推挽輸出的形式取代了跨阻放大器式高、中頻補償放大器中的非推挽式的跨阻放大器而外，其余完全相同，故除了它有較強的負載對稱激勵能力而外，具有跨阻放大器式高、中頻補償放大器(2)的全部特性；后級放大器與前級放大器的差別公在于取消了前級放大器輸入回路中的高、中頻補償網(wǎng)絡(luò)(2)和統(tǒng)調(diào)電位器(Rv1)，它只起到反相放大的作用，它與前級的輸出共同組成一平衡推挽輸出激勵器，增益調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)(3)調(diào)節(jié)到兩臂的輸出完全互補對稱；兩輸出臂的電壓動態(tài)范圍(E-Voes-2Vbe)，有很好的大幅度高頻激勵的對稱性，它主要用作電壓平衡傳輸用激勵器，其單臂輸出也可作電壓不平衡傳輸用激勵器。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻線、纜傳輸校正系統(tǒng)，其特征在于平衡差分輸入互補反饋對式平衡推挽輸出放大器(圖5)由恒流源(Q4，Q5)、差分輸入級(Q2，Q3)、公共射級反饋網(wǎng)絡(luò)(2)、反饋電阻(Rf)、及互補反饋對放大器(10)等組成，輸入輸出臂的動態(tài)范圍均為(E-3Vbe)；采用互補反饋對式全環(huán)反饋的推挽輸出級有良好的高、中頻跟蹤特特性，從而有極好的大幅度高、中頻的對稱激勵特性；差分輸入電路的對稱性使它每臂有近似于(E-3Vbe)的抗共模干擾的能力；反饋網(wǎng)絡(luò)(2)的調(diào)節(jié)不影響輸入輸出的直流工作點，使放大器恒工作在最佳的線性動態(tài)范圍內(nèi)，這放大器既可作發(fā)送端電壓平衡傳輸用激勵器，還可用作平衡或不平衡傳輸用的接收器。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻線、纜傳輸校正系統(tǒng)，其特征在于可不平衡或平衡輸入跨阻放大器式平衡推挽輸出放大器(圖6)由電流源(Q4，Q5)、差分放大器(Q2，Q3)、反饋網(wǎng)絡(luò)(2)，跨阻推挽輸出放大器(11)和反饋網(wǎng)絡(luò)(4)組成，它有(E-3Vbe)的輸入輸出動態(tài)范圍；近似于(E-3Vbe)的抗共模干擾的能力，反饋網(wǎng)絡(luò)(2)的調(diào)節(jié)不影響輸入輸出直流工作點；強的大幅度高、中頻對稱激勵能力；這放大器既可作電壓平衡傳輸用的激勵器，還可作平衡或不平衡電壓傳輸用的接收器的輸入級。
13.根據(jù)權(quán)利要求2述及的視頻線、纜傳輸校正系統(tǒng)，其特征在于互補差分輸入跨阻放大器式平衡推挽輸出放大器(圖7)，由互補差分放大器(Q6，Q7)、反饋網(wǎng)絡(luò)(2)、互補對稱的跨阻輸出放大器(11，12)和反饋網(wǎng)絡(luò)(4)組成，互補差分式輸入跨阻放大器式平衡推挽輸出放大器(圖7)，除了采用互補方式而使電路所用器件較省外，有不平衡或平衡輸入跨阻放大器式平衡推挽輸出放大器(圖6)同樣的特性，它除了用作發(fā)送端的輸出激勵器外，其簡化電路還可作接收端的平衡或不平衡電壓傳輸用接收器的輸入級。
14.根據(jù)權(quán)利要求2述及的視頻線、纜傳輸校正系統(tǒng)，其特征在于差分電壓輸入平衡電流輸出放大器(圖9)由平衡電流輸出放大器(14)和反饋高頻補償網(wǎng)絡(luò)(2)組成，其每個差分輸入臂有(E-3Vbe)的電壓動態(tài)范圍，由于輸出為電流，在接收端的虛地點上無電壓變化故無輸出電壓動態(tài)范圍的限制，它作為發(fā)送端的平衡電流激勵器，其激勵電流動態(tài)范圍的限制與接收端電路有關(guān)，這可通過設(shè)計來取得寬的動態(tài)范圍；電流傳輸有較電壓傳輸較少的高、中頻失真和干擾；它也有近乎(E-3Vbe)—輸入共模擬制特性；還可用作平衡或不平衡電壓傳輸用的接收器的輸入級。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述及的視頻線、纜傳輸校正系統(tǒng)，其中繼器由輸入級、高頻補償級和末級激勵級組成，其特征在于中繼器(圖14，圖17，圖19)由平衡電壓、電流或不平衡電壓、電流接收電路(23，26，27)把電壓或電流信號轉(zhuǎn)變成不平衡電壓或電流信號，送到級聯(lián)高、中頻補償放大器(20)進行級聯(lián)，高、中頻補償之后送平衡電壓、電流或不平衡電壓、電流激勵級(21，24，25)去激勵后續(xù)的視頻長線、纜傳輸線，平衡電壓接收電路由簡化的平衡差分輸入互補反饋對式的平衡輸出放大器(圖5)、平衡差分輸入跨阻放大器式單端輸出放大器(圖6)、互補差分輸入跨阻放大器式單端輸出放大器(圖7)中任一個組成；平衡電流接收電路由差分電流輸入跨阻式輸出型電流接收器(圖11)、差分電流輸入全環(huán)反饋跨阻放大器輸出型接收器(圖12)中任一個構(gòu)成；不平衡電流接收器由跨阻放大器型電流接收器(圖10)構(gòu)成；級聯(lián)高、中頻補償放大器由有額外電壓增益的高、中、低頻不等量衰減型高、中頻補償放大器(圖1a，圖1b)、跨阻放大器型高、中頻補償放大器(圖2)、同相或反相鏡象電流源跨阻式高、中頻補償放大器(圖3a，圖3b)中任一電路或它們之間的任意級聯(lián)組合構(gòu)成；平衡電壓激勵器則由平衡差分輸入互補反饋對式平衡推挽輸出放大器(圖5)、可不平衡或平衡差分輸入跨阻放大器式平衡推挽輸出放大器(圖6)、互補差分輸入跨阻放大器式平衡推挽輸出放大器(圖7)、用兩個跨阻放大器組成的高、中頻補償及平衡推挽輸出的激勵放大器(圖8)中任一個組成；平衡電流激勵級由平衡電流輸出放大器(圖9)構(gòu)成；不平衡電流激勵器由電流放大型高、中頻補償放大及電流激勵器(圖4)構(gòu)成；此外，它還包括有由光耦晶體管組成的雙向指令實時傳輸?shù)恼涡Ｕ敖恿鬏旊娐贰?br> 16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的視頻線、纜長距離傳輸校正系統(tǒng)，其特征在于差分電流輸入跨阻式輸出型電流接收器(圖11)有一對由跨阻放大器(5)、反饋網(wǎng)絡(luò)(4)及電流互補轉(zhuǎn)移電阻Rot組成的差分電流接收端，由Q4，Q5恒流源及Q2，Q3和反饋網(wǎng)絡(luò)(2)組成的差分放大器，以及由差分輸入跨阻放大器(15)、反饋網(wǎng)絡(luò)(4)組成的輸出級，它有寬的電流輸入動態(tài)范圍——結(jié)合前面的發(fā)送器來設(shè)計，高的抗共模電流和電壓的能力和(E-Vbe)的輸出電壓動態(tài)范圍；反饋網(wǎng)絡(luò)(2)的調(diào)節(jié)不影響輸出輸入的直流工作點。
17.根據(jù)權(quán)利要求15述及的視頻線、纜長距離傳輸校正系統(tǒng)，其特征在于由輸入放大器(16)、恒流源(Q4，Q5)、差分放大器(Q2，Q3)、輸出放大器(17)、反饋網(wǎng)絡(luò)(18)的全環(huán)反饋構(gòu)成兩臂完全對稱的差分電流輸入全環(huán)反饋跨阻放大器輸出型接收器(圖12)，它有寬的電流輸入動態(tài)范圍——與發(fā)送器的末級激勵電路共同設(shè)計決定，強的抗共模電流或電壓干擾的能力，寬的輸出電壓動態(tài)范圍(E-2Vbe)，反饋網(wǎng)絡(luò)(2)的調(diào)節(jié)不影響輸入輸出直流工作點的特性。
18.根據(jù)權(quán)利要求15述及的視頻線、纜長距離傳輸較正系統(tǒng)，其特征在于跨阻放大器型電流接收器(圖10)由跨阻放大器(5)、反饋網(wǎng)絡(luò)(4)、互補電流轉(zhuǎn)移電阻Rot組成，由發(fā)送端不平衡傳輸送來的電流信號加在輸入端(虛地點6)，經(jīng)Rot互補電流轉(zhuǎn)移后使信號電流全部流過反饋網(wǎng)絡(luò)(4)，從而在輸出端產(chǎn)生電壓輸出，它有寬的輸入電流動態(tài)范圍——與發(fā)送端激勵電路共同設(shè)計和(E-Vbe)的輸出電壓動態(tài)范圍，由于是電流輸入，因分布電容而引起的高頻衰減量小。
19.根據(jù)權(quán)利要求1述及的視頻線、纜長距離傳輸校正系統(tǒng)，其接收器將發(fā)送端送來的信號經(jīng)高頻校正后送輸出級至終端設(shè)備，其特征在于接收器有電壓、電流，平衡與不平衡(圖15，圖18，圖19)之分，由電壓、電流平衡接收級(23)、電流不平衡接收級(26)或電壓不平衡接收級(27)將發(fā)送器經(jīng)長線、纜送來的信號均轉(zhuǎn)換成不平衡的電壓信號經(jīng)級聯(lián)高、中頻補償放大級(20)高、中頻補償后送末級不平衡電壓輸出級(24)，之后經(jīng)電纜送到終端設(shè)備；其電壓平衡與不平衡接收級由簡化的平衡差分輸入互補反饋對式平衡輸出放大器(圖5)，可不平衡或平衡差分輸入跨阻放大器式輸出放大器(圖6)，互補差分輸入跨阻放大器式輸出放大器(圖7)中任一種組成；其電流平衡接收器由差分電流輸入跨阻式輸出型電流接收器(圖11)、差分電流輸入全環(huán)反饋式跨阻放大器輸出型接收器之一構(gòu)成；其電流不平衡接收器由跨阻放大器型電流接收器(圖10)組成；其級聯(lián)高、中頻補償放大器由直流輸出工作點可調(diào)或固定的有額外電壓增益的高、中、低頻不等量衰減型高、中、頻補償放大器(圖1a，圖1b)、跨阻放大器型高、中頻補償放大器(圖2)、同相或反相型鏡象電流源跨阻式高、中頻補償放大器(圖3a，圖3b)、用兩個跨阻放大器式推挽輸出極組成的高、中頻補償放大推挽激勵放大器(圖8)中的任一種或多種直接耦合級聯(lián)而成；其不平衡電壓輸出級可由互補反饋對放大器或互補反饋對推挽輸出放大器或用兩個跨阻放大器組成的高、中頻補償放大推挽激勵放大器(圖8)或跨阻放大器型高、中頻補償放大器的推挽輸出型放大器(圖4)之一組成；所有電壓平衡不平衡傳輸用接收器，均可用作電壓不平衡傳輸用中繼器。
全文摘要
本發(fā)明屬于電視視頻傳輸領(lǐng)域，主要解決視頻通過電線或電纜長距離傳輸后產(chǎn)生的頻率失真、幅度衰減、共模干擾、指令畸變等的校正問題。其主要技術(shù)特征在于，發(fā)明了一系列單元電路，并用它們制成了多種產(chǎn)品，用這些產(chǎn)品組成了不同的校正系統(tǒng)。它們較現(xiàn)有技術(shù)大大地擴展了系統(tǒng)的輸入輸出動態(tài)范圍，高、中頻補償范圍，抑制共模干擾和寄生振蕩的能力，并復(fù)原和接力傳送指令，適合更多的傳輸線模式，從而有更好的校正特性和更長的校正距離。
文檔編號H04B3/00GK1146104SQ9511544
公開日1997年3月26日 申請日期1995年9月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月19日
發(fā)明者沈來沛 申請人:沈來沛