CN103702102B - 一种抗干扰的信号处理电路及一种抗干扰3d眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗干扰的信号处理电路及一种抗干扰3D眼镜，抗干扰电路包括电池、以及设置在PCB板上的信号接收电路、信号放大电路、主控MCU、调制电路、模拟开关和DC-DC升压电路，信号放大电路中的信号输入端串联有RC滤波电路；DC-DC升压电路的输出端电连接有高频滤波电路；PCB电路板中信号通路的地为在电池的地的位置单点接地，与其它地分开设置，信号通路的地包括模拟地和数字地，模拟地与电池的地之间通过铺铜块连接，数字地之间铺铜连接。本发明的抗干扰的信号处理电路及抗干扰3D眼镜，抗干扰能力强。

Description

一种抗干扰的信号处理电路及一种抗干扰3D眼镜

技术领域

本发明涉及3D眼镜技术领域，具体地说，涉及一种抗干扰的信号处理电路及一种抗干扰3D眼镜。

背景技术

3D显示设备由于能使人产生立体视觉效果，使屏幕上的影像更逼真，近年来越来越受到人们的青睐。目前，对于3D显示设备，人们还是需要佩戴3D眼镜，才能收看3D影像。

目前，家庭用的3D眼镜主要采用时分式技术，包括镜片，镜架，电路板，开关，指示灯几个部分。时分式就是交替左眼和右眼看到的图像以使大脑将两幅图像融合成一体来实现，从而产生了单幅图像的3D感觉。这种3D眼镜又叫快门式3D眼镜，它可以为家庭用户提供高品质3D显示效果，它是根据人眼对影像频率的刷新时间来实现的，通过提高画面的快速刷新率(至少要达到120Hz)，左眼和右眼各60Hz的快速刷新图像才会让人对图像不会产生抖动感，并且保持与2D视像相同的帧数，观众的两只眼睛看到快速切换的不同画面，并且在大脑中产生错觉，便观看到立体影像。但是，现有的家庭用3D眼镜在使用过程中经常会由于受到干扰的原因，使人们观看3D影像的效果不好。

通常干扰主要来自于以下几个部分：

电路本身的干扰：由于3D眼镜接收到的电视信号只有几个微伏，属于弱信号，很容易受到周围强信号等干扰源的影响。

电源的干扰：在眼镜电路中，存在3V,2.2V,9V几种电源。几种电源的电路之间彼此容易受到干扰，并把干扰耦合到视频传输信号中去。

地的干扰：由于眼镜PCB板面积比较小，所以地的面积也更小，容易造成地弹，地信号回流过程中对视频传输信号的干扰。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种抗干扰能力强的抗干扰的信号处理电路及一种抗干扰3D眼镜。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种抗干扰的信号处理电路，包括电池、以及设置在PCB板上的信号接收电路、信号放大电路、主控MCU、调制电路、模拟开关和DC-DC升压电路，其中，所述信号接收电路、所述信号放大电路、所述主控MCU、所述调制电路以及所述模拟开关组成信号通路，所述信号放大电路中的信号输入端串联有RC滤波电路；

所述DC-DC升压电路的输出端电连接有高频滤波电路；

所述PCB电路板中所述信号通路的地为在电池的地的位置单点接地，与其它地分开设置，所述信号通路的地包括模拟地和数字地，其中，所述模拟地包括所述信号接收电路和所述信号放大电路的地，所述数字地包括所述主控MCU、所述调制电路、所述模拟开关和所述DC-DC升压电路的地；所述模拟地与所述电池的地之间通过铺铜块连接，所述数字地之间铺铜连接。

优选的，所述高频滤波电路包括串联的高频滤波电阻和高频滤波电容，所述高频滤波电阻的一端电连接所述升压电路的输出端，所述高频滤波电阻的另一端电连接所述高频滤波电容的一端，所述高频滤波电容的另一端电连接地。

优选的，所述信号通路在所述PCB电路板上的走线之间的距离为走线宽度的三倍或者大于走线宽度的两倍。

优选的，所述调制电路为与所述主控MCU的输出端电连接的开关电路。

优选的，所述开关电路包括三级并联的MOS管,每级MOS管包括第一端、第二端以及控制其第一端和第二端通断的控制端，所述每级MOS管的第一端串联上拉电阻后电连接电源，所述每级MOS管的第二端共同接地，所述每级MOS管的控制端串联下拉电阻后接地。

优选的，所述信号放大电路包括三级放大电路，所述三级放大电路的每一级放大电路的输入端均串联有RC滤波电路。

一种抗干扰3D眼镜，包括镜框、镜片、电池，PCB板，所述PCB上设置有上述的抗干扰的信号处理电路。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

在本发明的抗干扰的信号处理电路及抗干扰3D眼镜中，三级放大电路中的每级放大电路的信号输入端串联有RC滤波电路，能够更好地滤除输入信号中的干扰，使3D眼镜更好地接收电视信号。所述升压电路的输出端电连接有高频滤波电路，所述高频滤波电路包括串联的高频滤波电阻和高频滤波电容，所述高频滤波电阻的一端电连接所述升压电路的输出端，所述高频滤波电路的另一端电连接所述高频滤波电容的一端，所述高频滤波电容的另一端电连接地；升压电路中的高频滤波电路可以吸收高频纹波，从而有效地减少电感端输出的纹波，防止干扰。所述PCB电路板中所述信号通路的地为单点接地，与其它地分开设置，所述信号通路的地包括模拟地和数字地，其中，所述模拟地包括所述电视信号接收电路和所述三级放大电路的地，所述数字地包括所述主控MCU、所述调制电路、所述模拟开关和所述升压电路的地；所述模拟地与所述电池的地之间通过铺铜块连接，所述数字地之间铺铜连接；这种接地方式，模拟地和电池的地之间的铺铜块的等效电路为串联的电容、电阻和电感，就相当于在模拟地与电池的地之间接入LC滤波电路，相当于模拟信号直接回流到电池的地，这样的信号也是干扰最小的。而所述信号通路在所述PCB电路板上的走线之间的距离为走线宽度的三倍或者大于走线宽度的两倍，这样可以有效的减少地的干扰。

由于所述调制电路为与所述主控MCU的输出端电连接的开关电路。所述开关电路包括三级并联的MOS管,每级MOS管包括第一端、第二端以及控制其第一端和第二端通断的控制端，所述每级MOS管的第一端串联上拉电阻后电连接电源，所述每级MOS管的第二端共同接地，所述每级MOS管的控制端串联下拉电阻后接地。因此，本发明的抗干扰的信号处理电路及抗干扰3D眼镜，利用由MOS管组成的开关电路作为调制电路形成PWM波，不用再利用PWM芯片来作为调制电路，MOS管相对于PWM芯片来说，价格便宜，从而降低了3D眼镜的成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明的抗干扰的信号处理电路的电路原理框图；

图2是图1中的三级放大电路图；

图3是图1中的调制电路图；

图4是图1中的DC-DC升压电路图；

图5是现有的3D眼镜电路的模拟地和数字地的单点接地示意图；

图6是本发明的抗干扰的信号处理电路的模拟地和数字地的单点接地示意图；

图7是现有的3D眼镜电路的模拟地和数字地的单点接地位置示意图；

图8是本发明的抗干扰的信号处理电路的模拟地和数字地的单点接地位置示意图；

图9是本发明的抗干扰的信号处理电路中的视频信号放大电路的PCB走线图。

具体实施方式

图1是本发明的抗干扰的信号处理电路的电路原理框图；图2是图1中的三级放大电路图；图3是图1中的调制电路图；图4是图1中的DC-DC升压电路图；图5是现有的3D眼镜电路的模拟地和数字地的单点接地示意图；图6是本发明的抗干扰的信号处理电路的模拟地和数字地的单点接地示意图；图7是现有的3D眼镜电路的模拟地和数字地的单点接地位置示意图；图8是本发明的抗干扰的信号处理电路的模拟地和数字地的单点接地位置示意图；图9是本发明的抗干扰的信号处理电路中的视频信号放大电路的PCB走线图。

参照图1、图2、图3、图4、图6、图8以及图9，本发明的抗干扰的信号处理电路，包括电池和PCB电路板，PCB电路板上设有信号接收电路、放大电路、主控MCU、调制电路、模拟开关和DC-DC升压电路，液晶电视或其他任何多媒体设备发出信号，3D眼镜通过信号接收电路接收后，通过放大电路将信号放大到主控MCU，即微处理器能识别的强度，并尽量保证信号失真最小。通过主控MCU处理后输出三路视频信号，然后再通过调制电路，输出PWM，即脉宽调制信号，通过模拟开关，将升压后输出的视频信号，接入到镜片。眼镜用3V纽扣电池供电，通过升压电路给模拟开关供电。如图2中所示，放大电路为三级放大电路，视频信号通过限流隔直消除干扰后进入一级放大器，放大19倍，输出后通过二级放大器放大11倍，然后送到三级放大器放大15倍。普通电路一般是直接接入电容形成隔直的效果，本发明中，在每级放大电路输入端分别增加R1,R28,R37，配合电容，在每级放大电路的输入端形成RC滤波电路，可以更好的吸收干扰。

其中，信号接收电路、三级放大电路、主控MCU以及所述调制电路组成信号通路，三级放大电路中的每级放大电路的信号输入端均串联有RC滤波电路。

调制电路为与主控MCU的输出端电连接的开关电路，通过三路MOS（场效应）管电路，输出开关信号。如图3所示，开关电路包括三级并联的MOS管,每级MOS管包括第一端、第二端以及控制其第一端和第二端通断的控制端，每级MOS管的第一端串联上拉电阻后电连接电源，每级MOS管的第二端共同接地，每级MOS管的控制端串联下拉电阻后接地。

DC-DC升压电路的输出端电连接有高频滤波电路，高频滤波电路包括串联的高频滤波电阻和高频滤波电容，高频滤波电阻的一端电连接升压电路的输出端，高频滤波电阻的另一端电连接高频滤波电容的一端，高频滤波电容的另一端电连接地。如图4所示，在DC-DC升压电路的输出端加入R10,C10的串联电路，当开关电路导通时，电流环路包括电感L1,开关管D1和输入电压DC-POWER。在这段时间内，二极管反向阻断，电感电流也是以固定斜率上升，能量存储在电感铁心的磁通中；开关电路断开时，由于电感L1中的电流不能突变，于是二极管D1立刻正向导通，此时，电感L1与开关电路电路相送端的电压被输出电压钳位，这个电压被称作反激电压，其幅值是输出电压加上二极管的正向压降。在MOS管切换过程中，电感L1端容易产生高频纹波。R10，C10组成的高频滤波电路，可以有效地减少电感L1端输出的纹波，可降低过冲幅度，减小高频辐射。加入C6，可以提高DCDC的瞬态响应。

PCB电路板中信号通路的地为在电池的地的位置单点接地，与其它地分开设置，信号通路的地包括模拟地和数字地，其中，模拟地包括所述信号接收电路和所述三级放大电路的地，数字地包括主控MCU、调制电路、模拟开关和DC-DC升压电路的地。图5是现有的3D眼镜电路的模拟地和数字地的单点接地示意图；图7是现有的3D眼镜电路的模拟地和数字地的单点接地位置示意图；参照图5和图7，现有的3D眼镜电路，描述了模拟地和数字地接地的位置，即模拟地通过电阻或磁珠接到系统中数字地的位置，其它数字地通过大面积铺铜连接。铺铜块的位置放在负载的模拟地与数字地之间，铺铜块的等效电路相当于C10，R100，L10串联，从信号的流向考虑，如果放在模拟地与数字地之间，数字地如果有小的干扰，就会与电池的地存在电位差，最终回流到电池的信号也是有干扰的。

本发明的抗干扰的信号处理电路，PCB电路板中所述信号通路的地为单点接地，与其它地分开设置，信号通路的地包括模拟地和数字地，其中，模拟地包括电视信号接收电路和三级放大电路的地，数字地包括主控MCU、调制电路、模拟开关和升压电路的地。如图6所示，模拟地与电池的地之间通过铺铜块连接，数字地之间铺铜连接；信号通路在PCB电路板上的走线之间的距离为走线宽度的三倍或者大于走线宽度的两倍。如此设置，可以节约成本，同时可以提高生产效率。

图8是本发明的抗干扰的信号处理电路的模拟地和数字地的单点接地位置示意图；参照图8，为了防止干扰，模拟地与电池的地之间通过铺铜块连接，数字地之间铺铜连接；铺铜块放在电池与模拟地之间，等效电路相当于在电池与模拟地之间，串联C102，R102，L102，这样就相当于模拟信号直接回流到电池的地，由于R102相当于0.25-0.55Ω，就等于在电池和地之间接入LC滤波电路，这样的信号也是干扰最小的。这种接地方式，模拟地和电池的地之间的铺铜块的等效电路为串联的电容、电阻和电感，就相当于在模拟地与电池的地之间接入LC滤波电路，相当于模拟信号直接回流到电池的地，这样的信号也是干扰最小的。而信号通路在PCB电路板上的走线之间的距离为走线宽度的三倍或者大于走线宽度的两倍，这样可以有效的减少地的干扰。

在本发明的抗干扰的信号处理电路中，三级放大电路中的每级放大电路的信号输入端串联有RC滤波电路，能够更好地滤除输入信号中的干扰，使3D眼镜更好地接收电视信号。升压电路的输出端电连接有高频滤波电路，高频滤波电路包括串联的高频滤波电阻和高频滤波电容，高频滤波电阻的一端电连接升压电路的输出端，高频滤波电路的另一端电连接高频滤波电容的一端，高频滤波电容的另一端电连接地；升压电路中的高频滤波电路可以吸收高频纹波，从而有效地减少电感端输出的纹波，防止干扰。并与反馈端接入电容，降低过冲幅度，减小高频辐射，并提高瞬态响应。

由于调制电路为与主控MCU的输出端电连接的开关电路。开关电路包括三级并联的MOS管,每级MOS管包括第一端、第二端以及控制其第一端和第二端通断的控制端，每级MOS管的第一端串联上拉电阻后电连接电源，每级MOS管的第二端共同接地，每级MOS管的控制端串联下拉电阻后接地。因此，本发明的抗干扰3D眼镜，利用由MOS管组成的开关电路作为调制电路形成PWM波，不用再利用PWM芯片来作为调制电路，MOS管相对于PWM芯片来说，价格便宜，从而降低了3D眼镜的成本。

综上，本发明的抗干扰的信号处理电路，射频性能大大提高，而且成本也很低。

本发明还公开了一种应用上述抗干扰的信号处理电路制成的3D眼镜。

以上实施例是以3D眼镜为基础进行的说明，除3D眼镜外，还可以是一些红外视频设备，而且本发明的抗干扰的信号处理电路还可以应用于其它的信号接收处理设备，例如一种音频设备，其中信号接收电路适应性接收音频信号，而图1电路中的镜片部分适应性替换为扬声器等音频播放单元；或者一种头戴显示设备，其中信号接收电路适应性接收视频信号，而图1电路中的镜片部分适应性替换为显示屏。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种抗干扰的信号处理电路，包括电池、以及设置在PCB板上的信号接收电路、信号放大电路、主控MCU、调制电路、模拟开关和DC-DC升压电路，其中，所述信号接收电路、所述信号放大电路、所述主控MCU、所述调制电路以及所述模拟开关组成信号通路，其特征在于：所述信号放大电路中的信号输入端串联有RC滤波电路；

所述DC-DC升压电路的输出端电连接有高频滤波电路；

所述PCB电路板中所述信号通路的地为在电池的地的位置单点接地，与其它地分开设置，所述信号通路的地包括模拟地和数字地，其中，所述模拟地包括所述信号接收电路和所述信号放大电路的地，所述数字地包括所述主控MCU、所述调制电路、所述模拟开关和所述DC-DC升压电路的地；所述模拟地与所述电池的地之间通过铺铜块连接，所述数字地之间铺铜连接。

2.如权利要求1所述抗干扰的信号处理电路，其特征在于：所述高频滤波电路包括串联的高频滤波电阻和高频滤波电容，所述高频滤波电阻的一端电连接所述升压电路的输出端，所述高频滤波电阻的另一端电连接所述高频滤波电容的一端，所述高频滤波电容的另一端电连接地。

3.如权利要求1所述的电路，其特征在于：所述信号通路在所述PCB电路板上的走线之间的距离为走线宽度的三倍或者大于走线宽度的两倍。

4.如权利要求1所述的抗干扰的信号处理电路，其特征在于：所述调制电路为与所述主控MCU的输出端电连接的开关电路。

5.如权利要求4所述的抗干扰的信号处理电路，其特征在于：所述开关电路包括三级并联的MOS管,每级MOS管包括第一端、第二端以及控制其第一端和第二端通断的控制端，所述每级MOS管的第一端串联上拉电阻后电连接电源，所述每级MOS管的第二端共同接地，所述每级MOS管的控制端串联下拉电阻后接地。

6.如权利要求1至5任一项所述抗干扰的信号处理电路，其特征在于：所述信号放大电路包括三级放大电路，所述三级放大电路的每一级放大电路的输入端均串联有RC滤波电路。

7.一种抗干扰3D眼镜，包括镜框、镜片、电池，PCB板，其特征在于，所述PCB上设置有如权利要求1至6任一项所述的抗干扰的信号处理电路。