Design simulation and realization of a video processor IC to be used in satellite receivers

Abstract

KISA ÖZET Bu projede geleneksel uydu alıcılarında harici bir eleman olarak kullanılan görüntü alçak geçiren süzgeci, görüntü işlemci tüm devresi içine alınabilecek şekilde yeni bir tasarım geliştirilmiştir. Ayrıca harici OSD devrelerinin eş zamanlanması amacıyla evre kenetlenme çevirim devresi tasarıma eklenmiştir. Alçak geçiren süzgeç kesim frekansı ve evre kenetlenme çevirim periyotu harici dirençler yardımı ile ayarlanabilecek şekilde tasarlanmıştır. Sabit gerilimde görüntü sinyali üretimi için otomatik kazanç kontrol devresi tasarlanmıştır. Tasarlanan tüm devre Mietec HBIMOS teknolojisinde tek 5 Volt besleme devresi kullanacak şekilde gerçekleştirilmiştir. Fakat bütün standart devreler CMOS teknolojisi ile gerçeklenebilecek şekilde tasarlanmıştır. Tüm devreye girdi olarak alınan görüntü işareti dahili `sürekli-hal akım modlu` alçak geçiren bir süzgeç ile süzülür ve üzerine yayıncı tarafından eklenen enerji dağıtma sinyali kenetleyici devre yardımı ile çıkarılır. Dahili ve harici görüntü sinyalleri bir anahtar yardımı ile seçilir. Video sinyali üzerine OSD bilgisinin eklenmesi için bir karartma devresi video çıkışına eklenmiştir. Harici OSD devreleri için gerekli olan eş zamanlama darbeleri görüntü sinyali yardımı ile üretilir. Yatay eş zamanlama darbeleri evre kenetlenme çevirimine girer ve çıkış için evre kenetlenme çevirimi devresi tarafından tekrar üretilir. Düşey eş zamanlama darbeleri bir sayıcı yardımı ile yatay senkronizasyon darbeleri yardımı ile üretilir. Tüm devrenin serimi Mentor Graphics elekronik tasarım yazılımının IC Station bloğu yardımı ile yapılmış ve devrelerin simülasyonu HSPICE yazılımı ile gerçekleştirilmiştir. Devrelerin serim gerçeklemesinde Mietec HBIMOS versiyon 1.1 uygulamasının parametrik hücre özelliği kullanılmıştır.

IV ABSTRACT The aim of the project is to integrate the external discrete video lowpass filter into a video processor IC to be used in satellite receivers. A phase locked loop circuit is included to the design to provide synchronization pulses for the external OSD devices. The cutoff frequency of the proposed lowpass filter and the oscillation period of the pll circuit can be adjusted by the external resistors. The constant amplitude video output is obtained by a proposed automatic gain control circuit. The designed IC is implemented in 2u Mietec HBTMOS technology and uses single 5V power supply. All the circuits were designed that they can be implemented by CMOS technology. The input video signal is filtered by an internal continuous-time current mode lowpass filter and the energy dispersal waveform superimposed on the video signal is subtracted by a clamper block. The internal and external video signals can be selected by a switch and the video signal can be suppressed by a blanking input for OSD insertion. The synchronization pulses are extracted for tuning the phase locked loop stage. The horizontal pulses are produced by the phase locked loop stage and source a ten bits counter for generation of the vertical sync pulses. The layouts and the simulation results of the blocks are included. The layout of the circuit has been realized by the IC Station of the Mentor Graphics Electronic Design Cad software and simulations have been done by HSPICE simulation tool. For generation of the layout devices, parametric cell facility of the Mietec HBIMOS version 1. 1 has been utilized.