[其他]具有数-模转换的信号处理系统

说明书

本发明是关于降低了输出电容的数字量到模拟量的信号变换器。

本发明特别涉及了这样一种变换器，它适于用作象视频输出放大器那样的输出电路;该视频输出放大器是在采用数字视频信号处理技术的视频信号处理系统中，用来驱动图像显示装置的。

在采用数字信号处理技术的电信号处理系统中，要求数-模变换器网络将数字信号转变为模拟形式，供相关系统的模拟线路使用。最近由国际电话电报公司（ITT）的世界半导体学会（夫来堡（Freiburg），西德）介绍的数字电视信号处理系统记述在ITT公司出版物上，题为“VLSI数字TV系统DIGIT2000”。在那一系统中，已经处理为数字形式的彩色视频信号，在接到显示图像的显像管之前，利用数-模变换器变换为模拟形式。而模拟彩色视频信号经过模拟缓冲放大器和视频输出显像管驱动放大器接在显像管上;显像管驱动放大器将模拟视频输出信号转为高电平，以适于驱动显像管的强度控制极。

一个数字视频信号处理系统记述在1984年3月27日提交的美国专利申请第644，398号中，题为“数字视频信号处理系统中的显像管驱动器”。该系统中很好地结合了输出数-模变换器和显像管驱动器的作用，以此消除了许多与显像管驱动级有关的问题。正如该文中揭示的，变换器/驱动级采用了高压纵向VMOSFET晶体管输出器件，并能直接驱动强度控制极，象电视接收机或类似的采用数字视频信号处理技术的视频信号处理系统中的显像管之阴极。

这里应当承认，最理想的是通过减小变换器的输出电容来保持高频响应，减小功耗和数模变换器的功率损耗;尤其是在处理大幅值信号时。于是，此处揭示了一种可满足这些要求的有关数模变换器的信号处理系统。这里按照本发明的原理揭示的数模变换器包括多个具有独立源极区域的MOS    FET输出晶体管器件。各个独立源极区域的尺寸不一致，据此与最大有效数字信息位相关的器件具有最大的源极区域，而相应于较小有效位的器件之源极区域较小。在发明的一个较佳实施例中，纵向VMOS输出器件之源极区域是按二进制划分的，输出器件的栅极接在一起，并且输出器件的漏极共同连接一个输出负载阻抗。

此外，前面所揭示的数模变换器能够直接驱动一个强度控制极，诸如电视接收机或类似的采用数字视频信号处理技术的视频信号处理系统中的显像管之阴极。在此方案中，所需的模拟显像管驱动放大器被取消了。

在附图中：

图1表示依据本发明的有数模变换器的电视接收机的一部分，

图2表示形成图1中数模变换器构造部分的器件剖视图;以及

图3描绘了示于图1中数模变换器的集成电路部位的平面图。

在图1中，来自数字视频信号源10的二进制形式（2⁰…2⁷）8位数字视频信号用作8位数模变换器（DAC）20的输入信号。出自DAC20的一个高电平模拟输出视频信号呈现在负载阻抗24上，其幅值适于直接驱动图像显示显像管28的阴极强度控制极，正如在电视接收机，图像控制器或其他类似的图像处理系统中可见到的。利用负载电阻24和显像管阴极相关的电容对DAC20的输出信号提供适当的低通滤波。

DAC20包括多个输出反相器10-17，这些反相器作为开关，分别接受输入数字位2⁰……2⁷。例如，反相器10-17可以包括作为通-断开关工作的双极型晶体管。按照二进制输入信号2⁰……2⁷的逻辑状态产生的出自反相器10-17的输出信号通过二进制加权、电流确定的电阻R0-R7接在高电压输出MOS FET晶体管器件Q0-Q7的阵列上。器件Q0-Q7具有共同成一个栅端G的栅极（在G端加有偏压），共同连成一个漏极输出端D的输出漏极（接有输出负载阻抗24），以及分别接纳来自电阻R0-R7的二进制加权信号电流的独立输入源极端S0-S7。

输出器件Q0-Q7最好是增强型VMOS（纵向MOS）FET晶体管器件。诸如在西德，夫来堡（Frciburg）的ITT可以得到的BS107型器件，或在西德，慕尼黑的西门子可得到的BSS93型器件。VMOS器件Q0-Q7具有沿纵轴排列的漏极和源极（相对于栅、源和漏各部分均在同一表面上的横向器件）。器件Q0-Q7并行连接，并且易于制做在同一集成电路基片上，最好同电阻R0-R7和开关反相器10-17做在一起。这种VMOS输出器件的纵向结构便于制造具有高击穿电压分布的器件，使得器件直接驱动显像管28的阴极高压。