CN201160302Y

CN201160302Y - 一种视频信号平衡转换放大器

Info

Publication number: CN201160302Y
Application number: CNU2008200843318U
Authority: CN
Inventors: 顾江山
Original assignee: Individual
Current assignee: SHAOXING AODUN ELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2008-03-11
Filing date: 2008-03-11
Publication date: 2008-12-03
Anticipated expiration: 2018-03-11

Abstract

本实用新型公开了一种视频信号平衡转换放大器，由一个驱动器和一个接收器组成，驱动器和一个接收器之间通过一对双绞线进行电连接。所述驱动器由电源、非平衡－平衡转换放大器、RC增益调节补偿网络、输入输出浪涌保护器电路组成；所述接收器由电源、平衡－非平衡转换放大器、RC增益调节补偿网络、输入输出浪涌保护器电路组成。上述结构，在传输前针对易衰减的高频信号部分进行预提升放大，在视频信号的输入输出和电源的输入部分增加抗静电雷击保护电路；在传输到目的地后，对易衰减的高频信号部分进行放大补偿，在视频信号的输入和电源的输入部分增加抗静电雷击保护电路。

Description

一种视频信号平衡转换放大器

技术领域

本实用新型涉及复合视频信号的传输设备，更具体说是一种复合基带视频信号的平衡-非平衡转换放大器。

背景技术

在安防监控系统中常常要把视频信号进行一定距离的传送，有时往往会利用UTP5网络线(双绞线)来传，但是在双绞线上传送视频信号，信号跌落很大，而且微分增益、微分相位失真很大，给图像带来严重失真，特别是彩色图像，其原因是在于双绞线的线缆衰减非常大，特别是视频信号的高频部份，所以研制一定长距离的双绞线传输视频信号的驱动和接收电路很有用。

采用双绞线传输视频信号，基本的概念是：

1、通常的视频信号，是一种非平衡方式的视频基带信号，适合在同轴电缆这种非平衡传输方式的线缆中传输。而双绞线是一种平衡传输方式的线缆，正是由于平衡传输和线缆双绞的模式，使得双绞线传输具有很强的抗干扰能力，所以要使用双绞线传输视频信号，必须将视频信号转换成平衡信号。

2、转换成平衡模式的视频信号，就可以直接在双绞线上传输了，同时不容易受到各种干扰信号的影响。到了监控终端，由于录像、显示等大部分监控设备的输入端口都是非平衡方式的，所以需要将双绞线传输过来的平衡信号再转换成非平衡信号。也就是，使用双绞线代替视频线传输视频信号，只需要在线缆的前、后端均加进平衡/非平衡转换器(亦即BALUN)即可。

3、由于视频信号在双绞线上传输时，信号的衰减尤其是高频份量的衰减，特别严重，对于双绞线传输之前的平衡视频信号；一般情况下都必须经过一个放大电路进行放大，并且针对信号特别是高频信号的衰减情况，给预提升放大；在传输之后，再变换成非平衡信号，针对信号特别是高频信号的衰减情况，给预放大恢复；供给监视器等后级器材使用。通常这个放大器叫做双绞线视频传输驱动器和双绞线视频传输接收器，其到放大、补偿的作用，一般上面都有个可调的电位器或者波动开关，分别根据实际情况调节整个放大器的放大增益以及对高频分量的补偿量。

4.由于双绞线视频传输器的核心采用低电压正伏五伏供电的高性能单通道的250MHZ的高带宽运算放大器，在实际应用中极易遭容静电、浪涌、感应雷的破坏；所以一般在其的输入输出部分增加抗静电雷击保护电路。

实用新型内容

本实用新型拟解决现有双绞线视频传输器传输视频信号平衡-非平衡的转换、传输中的信号的提升和补偿及输入输出部分的防雷抗静电的保护。

为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种视频信号平衡转换放大器，由一个驱动器和一个接收器组成，驱动器和一个接收器之间通过一对双绞线进行电连接。

所述驱动器由电源、非平衡-平衡转换放大器、RC增益调节补偿网络、输入输出浪涌保护器电路组成；所述电源由整流器D3-D6，滤波电容C2、C5和限流电阻R2，集成电路IC1IC2(BM34063)，电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C3、C4、C6、C7、C14、C15、C16、C17，电感L1、L2及二极管D8、D9连接而成；所述非平衡-平衡转换放大器由集成块IC3-EL5171IS，电阻R22、R23、R24、R25、R26连接而成；所述RC增益调节补偿网络由电阻R19、R20、R21；电容C11、C12、C13及2位开关S1连接而成；所述输入输出浪涌保护器由气体放电管D2、D14、D33、D34、D35，TVS放电管D1、D15、D25、D28、D30、D31，开关二极管D21、D22、D23、D24，限流电阻R27、R28，连接而成。所述接收器由电源、平衡-非平衡转换放大器、RC增益调节补偿网络、输入输出浪涌保护器电路组成；所述电源由整流器D3-D4，滤波电容C2、C5和限流电阻R2、集成电路IC1 IC2(BM34063)，电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C3、C4、C6、C7、C11、C12、C13、C14，电感L1、L2及二极管D8、D9连接而成；所述平衡-非平衡转换放大器(2-2)由IC3-EL5172IS，电阻R22、R23、R24、R25、R26连接而成；所述RC增益调节补偿网络由电阻R27-R36，电容C15-C28，电位器VR1及6位开关S1连接而成；所述输入输出浪涌保护器由气体放电管D2、D14、D15、D16，TVS放电管D1、D18、D19、D21、D24、，开关二极管D25、D26、D27、D28，限流电阻R18、R19连接而成。

由于采用上述结构，根据差分式放大电路有很大的差模增益和较强的共模抑制能力的原理，设计了本实用新型双绞线视频传输器；在传输前将非平衡的基带视频信号转换为平衡的基带视频信号，针对易衰减的高频信号部分进行预提升放大，在视频信号的输入输出和电源的输入部分增加抗静电雷击保护电路；在传输到目的地后，再将平衡的基带视频信号转换为非平衡的基带视频信号，并进行共模抑制，对易衰减的高频信号部分进行放大补偿，在视频信号的输入和电源的输入部分增加抗静电雷击保护电路；然后输出标准的非平衡的复合视频基带信号，再和非平衡的显示录象设备连接。

附图说明：

图1：本实用新型结构方框示意图

图2：本实用新型驱动器，接收器电源电路图

图3：本实用新型驱动器电路图

图4：本实用新型接收器电路图

图中：1：驱动器，2：接收器，1-1、2-1：电源，1-2、2-2：非平衡-平衡转换放大器，1-3、2-3：RC-增益调节补偿网络，1-4、2-4：输入输出浪涌保护器。

具体实施方式：

如图1所示：本实用新型视频信号平衡转换放大器，由一个驱动器和一个接收器组成，驱动器和一个接收器之间通过一对双绞线进行电连接。

参见图2、图3，驱动器1由电源1-1、非平衡-平衡转换放大器1-2、RC增益调节补偿网络1-3、输入输出浪涌保护器1-4电路组成。

电源1-1部分由整流器D3-D6，滤波电容C2、C5和限流电阻R2，集成电路IC1 IC2(BM34063)，电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C3、C4、C6、C7、C14、C15、C16、C17，电感L1、L2及二极管D8、D9连接而成；AC/DC MAX24V经D3-D6整流C2滤波后得到不大于34V的直流电压，经IC1恒流开关电源集成块、电阻R3-R5、滤波电容C4，电感L1调制输出标准的+5V电压；经IC2恒流开关电源集成块电阻R6-R8、滤波电容C7，电感L2调制输出标准的-5V电压。非平衡-平衡转换放大器1-2由集成块IC3-EL5171IS，电阻R22、R23、R24、R25、R26连接而成。

非平衡的视频信号经R18阻抗匹配输入到IC3集成块的2脚后，经过非平衡-平衡转换、预提升放大转化成平衡的视频信号从IC3的6脚和7脚平衡输出，经R25、R26阻抗匹配驱动双绞线。

RC增益调节补偿网络1-3由电阻R19、R20、R21；电容C11、C12、C13及2位开关S1连接而成；调节R19-R21、C11-C13与IC3的1脚和4脚之间组成的RC网络可调节传输器的本级增益；2位拨动开关可作为三级增益调节，适合不同距离的驱动输出增益调节。

输入输出浪涌保护器1-4由气体放电管D2、D14、D33、D34、D35，TVS放电管D1、D15、D25、D28、D30、D31，开关二极管D21、D22、D23、D24，限流电阻R27、R28，连接而成。电源输入第一级为玻璃气体放电管，进行高电压泄放，第二级为TVS瞬变管，进行残压保护，中间串联一个正温度系数限流电阻，防止后级TVS管工作过程中续六流造成的短路现象，TVS管的最小工作电压要大于电源的最大工作电压。视频输入非平衡端第一级对地并联一个低电容，速度极快的气体放电管进行高压防护，第二级采用2个反向并联的低电容TVS瞬变管进行残压保护，以减少节电容对视频信号高频部分的影响。视频输出平衡端第一级线-地、线-线之间各并联一个低电容，速度极快的气体放电管进行高压防护，第二级线-地之间采用2个反向并联的低电容TVS瞬变管进行残压保护，以减少节电容对视频信号高频部分的影响。TVS管的最小保护电压要大于IC3的最大工作电压。

参见图2、图4，接收器2由电源2-1、平衡-非平衡转换放大器2-2、RC增益调节补偿网络2-3、输入输出浪涌保护器2-4电路组成。

电源2-1部分由整流器D3-D6，滤波电容C2、C5和限流电阻R2，集成电路IC1IC2(BM34063)，电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C3、C4、C6、C7、C14、C15、C16、C17，电感L1、L2及二极管D8、D9连接而成；AC/DC MAX24V经D3-D6整流C2滤波后得到不大于34V的直流电压，经IC1恒流开关电源集成块、电阻R3-R5、滤波电容C4，电感L1调制输出标准的+5V电压；经IC2恒流开关电源集成块电阻R6-R8、滤波电容C7，电感L2调制输出标准的-5V电压。

平衡-非平衡转换放大器2-2由集成块IC3-EL5172IS，电阻R22、R23、R24、R25、R26连接而成；平衡的视频信号经R22、R23阻抗匹配输入到IC3集成块的2脚、3脚后，经平衡放大、平衡-非平衡转换、放大补偿、共模噪声抑制转化成平衡的视频信号从IC3的8脚平衡输出，经RR26阻抗匹配输出标准复合视频基带信号。

RC增益调节补偿网络2-3由电阻R27-R36，电容C15-C28，电位器VR1及6位开关S1连接而成；调节R27-R36、C15-C28与IC3的1脚和8脚之间组成的RC网络可调节传输器的本级增益；电位器VR1及6位开关S1可作为多级增益调节，根据双绞线长度不同而进行不同的补偿增益调节。

输入输出浪涌保护器2-4由气体放电管D2、D14、D15、D16，TVS放电管D1、D18、D19、D21、D24、，开关二极管D25、D26、D27、D28，限流电阻R18、R19连接而成。。电源输入第一级为玻璃气体放电管，进行高电压泄放，第二级为TVS瞬变管，进行残压保护，中间串联一个正温度系数限流电阻，防止后级TVS管工作过程中续六流造成的短路现象，TVS管的最小工作电压要大于电源的最大工作电压。视频输入平衡端第一级线-地、线-线之间各并联一个低电容，速度极快的气体放电管进行高压防护，第二级线-地之间采用2个反向并联的低电容TVS瞬变管进行残压保护，以减少节电容对视频信号高频部分的影响。TVS管的最小保护电压要大于IC3的最大工作电压。

驱动器1：非平衡视频信号的输入通过1个BNC座连接到电路上；电源通过1个3P的压线端子的其中2P连接到电路上；平衡视频信号通过1个2P的压线端子输出；设备的浪涌保护接地端通过1个与电源共用的3P压线端子的其中1P与大地做等电位连接。

接收器2：平衡视频信号的输入通过1个2P的压线端子连接到电路上；电源通过1个3P的压线端子的其中2P连接到电路上；非平衡视频信号通过1个1个BNC座输出；设备的浪涌保护接地端通过1个与电源共用的3P压线端子的其中1P与大地做等电位连接。

Claims

1、一种视频信号平衡转换放大器，其特征在于由一个驱动器(1)和一个接收器(2)组成，驱动器(1)和一个接收器(2)之间通过一对双绞线进行电连接。

2、根据权利要求1所述的视频信号平衡转换放大器，其特征在于所述驱动器(1)由电源(1-1)、非平衡-平衡转换放大器(1-2)、RC增益调节补偿网络(1-3)、输入输出浪涌保护器(1-4)电路组成；所述电源(1-1)由整流器D3-D6，滤波电容C2、C5和限流电阻R2，集成电路IC1 IC2(BM34063)，电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C3、C4、C6、C7、C14、C15、C16、C17，电感L1、L2及二极管D8、D9连接而成；所述非平衡-平衡转换放大器(1-2)由集成块IC3-EL5171IS，电阻R22、R23、R24、R25、R26连接而成；所述RC增益调节补偿网络(1-3)由电阻R19、R20、R21；电容C11、C12、C13及2位开关S1连接而成；所述输入输出浪涌保护器(1-4)由气体放电管D2、D14、D33、D34、D35，TVS放电管D1、D15、D25、D28、D30、D31，开关二极管D21、D22、D23、D24，限流电阻R27、R28，连接而成。

3、根据权利要求1所述的视频信号平衡转换放大器，其特征在于所述接收器(2)由电源(2-1)、平衡-非平衡转换放大器(2-2)、RC增益调节补偿网络(2-3)、输入输出浪涌保护器(2-4)电路组成；所述电源(2-1)由整流器D3-D4，滤波电容C2、C5和限流电阻R2、集成电路IC1 IC2(BM34063)，电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C3、C4、C6、C7、C11、C12、C13、C14，电感L1、L2及二极管D8、D9连接而成；所述平衡-非平衡转换放大器(2-2)由IC3-EL5172IS，电阻R22、R23、R24、R25、R26连接而成；所述RC增益调节补偿网络(2-3)由电阻R27-R36，电容C15-C28，电位器VR1及6位开关S1连接而成；所述输入输出浪涌保护器(2-4)由气体放电管D2、D14、D15、D16，TVS放电管D1、D18、D19、D21、D24、，开关二极管D25、D26、D27、D28，限流电阻R18、R19连接而成。