CN201191895Y

CN201191895Y - 免电源自动多组hdmi音视频信号切换器

Info

Publication number: CN201191895Y
Application number: CNU2008200925017U
Authority: CN
Inventors: 刘化文
Original assignee: SHENZHEN YUANFU INNOVATION ELECTRON CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN YUANFU INNOVATION ELECTRON CO Ltd
Priority date: 2008-03-05
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2018-03-05

Abstract

本实用新型公告了一种免电源自动多组HDMI音视频信号切换器，包括第一HDMI输入端口、第二HDMI输入端口、多通道模拟开关、选择逻辑电路和HDMI输出端口；其采用多路模拟开关，通过源端信号作为开关控制信号，在任何一HDMI输入端口有信号而其它无信号时，HDMI输出端口会自动连接至输入端；当几组都有信号时，本设备会按优先顺序将输出端连接至输入端。通过组合控制的效果，能通过简单可靠的电路实现优化的控制目的，不需另备MCU，实现简单、成本低，却能达到MCU的控制效果；且电路的可靠性和稳定性大大提高。本实用新型由于采用电子开关，其体积小，重量轻；高灵敏度、低插入损耗，在信号切换过程中几乎没有信号损失。

Description

免电源自动多组HDMI音视频信号切换器

【技术领域】

本实用新型涉及一种高清晰度多媒体端口HDMI(High DefinitionMultimedia Interface)音视频的连接装置，尤其是实现多组连接的切换装置。

【背景技术】

目前，随着高清摄像机HD TV、HDMI端口相机、HD DVD、Blu-Ray DVD、PS3和Xbox360数字电视机顶盒等逐步进入普通家庭，这些带有高清数据的音视频设备需要连接入高清电视机(HDTV)进行播放。为此出现了一种HDMI digital音视频切换器，该HDMI音视频切换器通过自动插拔高清数字接头，或通过手动切换机械开关来实现HDMI音视频信号的切换，从而实现一台电视机连接多台HDMI信源设备的目的。这类HDMI音视频切换器，由于需要外置电源和手动切换开关，存在使用不方便，接触不好，干扰大和不能自动识别等不利因素，对于5000Mbps的高速数据来说也是难于保证质量的。HDMI的标准端口定义如下表：

A类HDMI连接器

1TMDS Data2+3TMDS Data2-5TMDS Data1屏蔽7TMDS Data0+9TMDS Data0-11TMDS Clock屏蔽13CEC15SCL17DDC/CEC Ground19执插拔侦测

2TMDS Data2屏蔽4TMDS Data1+6TMDS Data1-8TMDS Data0屏蔽10TMDS Clock+12TMDS Clock-14Reserved16SDA18+5V电源

【发明内容】

本实用新型主要目的是：提供一种结构简单、成本低、使用更方便的自动多路HDMI音视频信号切换器。

为实现上述目的，本实用新型提出一种免电源自动多组HDMI音视频信号切换器，包括第一HDMI输入端口、第二HDMI输入端口、多通道模拟开关、选择逻辑电路和HDMI输出端口；所述第一HDMI输入端口与所述多通道模拟开关的第一组输入端耦合，所述第二HDMI输入端口与所述多通道模拟开关的第二组输入端耦合；所述多通道模拟开关输出端与所述HDMI输出端口耦合；所述选择逻辑电路输出端与所述多通道模拟开关的选择信号端连接；所述第一HDMI输入端口、第二HDMI输入端口的电源信号端分别耦合于所述多通道模拟开关、选择逻辑电路的电源端和所述HDMI输出端口的电源信号端；所述选择逻辑电路的第一输入端与所述第一HDMI输入端口其中之一信号端耦合，所述选择逻辑电路的第二输入端与所述第二HDMI输入端口其中之一信号端耦合。

上述的免电源自动多组HDMI音视频信号切换器，还包括电源稳压电路；其输入端分别与所述第一HDMI输入端口、第二HDMI输入端口的电源信号端耦合，其输出端与所述HDMI输出端口的电源信号端连接。

上述的免电源自动多组HDMI音视频信号切换器，还包括用于指示各组信号选通状态的通道选通指示灯，分别耦合于第一HDMI输入端口、第二HDMI输入端口中的其中一路输入信号端与地之间。

上述的免电源自动多组HDMI音视频信号切换器，所述选择逻辑电路的第一输入端与所述第一HDMI输入端口的电源信号端耦合，所述选择逻辑电路的第二输入端与所述第二HDMI输入端口的电源信号端耦合。

上述的免电源自动多组HDMI音视频信号切换器，还包括滤波电路，串接于所述选择逻辑电路的第一输入端与所述第一HDMI输入端口之间，串接于所述选择逻辑电路的第二输入端与所述第二HDMI输入端口之间。

上述的免电源自动多组HDMI音视频信号切换器，所述选择逻辑电路为触发器，其S端连接所述第一HDMI输入端口的电源信号端，其R端连接所述第二HDMI输入端口的电源信号端，其Q端连接所述多通道模拟开关的选择信号端。

上述的免电源自动多组HDMI音视频信号切换器，其特征是：还包括防止反偏的第一二极管和第二二极管；所述第一二极管串接于所述第一HDMI输入端口的电源信号端与所述选择逻辑电路和多通道模拟开关的电源端之间；所述第二二极管串接于所述第二HDMI输入端口的电源信号端与所述选择逻辑电路和多通道模拟开关的电源端之间。

本实用新型的免电源自动多组HDMI音视频信号切换器，可对多组HDMI输入信号(包括高速音视频数据、I²C、DDC、CEC等)进行选通，其采用多路模拟开关集成电路，通过HDMI信号作为开关控制信号，在任何一路HDMI有信号而其它无信号时，输出端会自动连接该路HDMI信号至输入端；当几路都有信号时，本实用新型会按预定的优先顺序，将输出端连接至输入端。通过组合控制的方式，本实用新型能通过简单可靠的电路实现优化的控制目的，不需另备MCU、逻辑电路，实现简单、成本低，却能达到MCU的控制效果；且电路的可靠性和稳定性大大提高。

本实用新型由于采用电子开关，其体积小，重量轻；高灵敏度、低插入损耗，在HDMI切换过程中几乎没有信号损失。低功耗，不发热，正常工作电流可低至2mA左右，功耗只有mW级。

【附图说明】

图1是本实用新型实施例一的电路结构示意图。

图2是本实用新型实施例一的应用示意图之一。

图3是本实用新型实施例一的应用示意图之一。

图4是本实用新型实施例三的外观图。

【具体实施方式】

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例一：

请参考图1所示，本例的免电源自动多组HDMI音视频信号切换器，其电路结构主要包括第一HDMI输入端口、第二HDMI输入端口、高速多通道模拟开关、选择逻辑电路、HDMI输出端口和电源稳压电路；高速多通道模拟开关IC1实现对两个输入端口和一个输出端口的HDMI数据线相连，完成对应数据线的十刀双掷连接；选择逻辑电路采用触发器IC2，提供十刀双掷开关的选择信号；电源稳压电路IC3，将经过线损和二极管降压后的5V电平(可能只有3～4V)重新升到5.2V，保证输出端的要求。

高速多通道模拟开关IC1提供的10PIN包括TMDS0、TMDS1、TMDS2三组数据线和一组CLOCK线，均为差分高速数据线，需要屏蔽保护，另外两根为低速I²C控制线SDA和SCL，其余为地线和备用线。

当两路HDMI输入中有一路有信号时，对应的5V状态线通过第一二极管D1或第二二极管D2提供本装置内部的电源，D1和D2用于防止反偏，提供电压VCC为IC1和IC2所用，同时通过触发器IC2的触发选择送到高速多通道模拟开关IC1的选择管脚，选择对应的通道通路；触发选择由IC2设定，根据触发器边缘触发的特性，以最后一个触发信号为准；当两个输入都有信号时，则是后来的信号有效。请结合图2所示，当只有第一组HDMI端口IN1有信号时，触发器IC2设置端为高电平，输出高电平信号送到高速多通道模拟开关IC1的选通脚SEL，对应十组模拟开关都连接到第一组HDMI输入上，使其信号输出到本装置的输出端口OUT处。当只有第二组HDMI端口IN2有信号时，触发器IC2复位端为高电平，输出低电平信号送到高速多通道模拟开关IC1的选通脚SEL，对应十组模拟开关都连接到第二组HDMI输入上，使信号输出到本装置的输出端口OUT处。当两个输入都有信号时，则是后来的信号有效。

本例的切换器可以实现如下的功能：

自动切换：当外接HDMI音视频信号只有一组有信号时，自动将该组信号切换到HDMI终端，如电视。

后开优先：按预设第一组HDMI端口IN1、第二组HDNI端口IN2，当外接视频信号多于一组输入时，本装置会自动接通最后有信号的端口开启接入功能。而当IN1和IN2同时有信号输入时，本装置会自动优先接通第一组HDMI端口IN1输入信号，但当第一组HDMI端口IN1的信号中断时(如切断其AV播放器的电源)，第二组HDNI端口IN2的输入变成优先输入信号，由此类推。当各组端口均有视频信号时，最后有信号的端口输出到本装置的输出端口OUT；各端口对应的通道选通指示灯LED(图中未示出)会亮，而当信号中断或其外接的AV信号输入装置处于关闭状态时此LED熄灭。

在机械结构设计上，采用卡钮和紧固螺钉综合外壳设计，只需两颗螺钉便可固定外壳。背面设有凹陷式挂孔，便于安装固定。采用透明或半透明外壳，可看到里面的指示灯和零件。本例采用贴片安装技术，采用多个微带线路设计保证阻抗匹配，确保HDMI认证要求；体积小，重量轻，约60g；由于采用电子开关逻辑电路设计，高灵敏度、低插入损耗，在切换过程中几乎没有信号损失。低功耗，不发热，正常工作电流仅仅有mA级，功耗仅有mW级。

请参考图3所示，采用三个本例的切换器经过二级串接成为一个四选一的切换系统，按照相同的电路原理集成为一体，即成为一个四选一的免电源自动多组HDMI音视频信号切换器。

实施例二：

各组视频信号提供的选通信号采用采样滤波电路整形后，作为各个多通道模拟开关的选通控制信号，可以提供更为可靠的控制。

实施例三：

请参考图4所示，本例的免电源自动多路HDMI切换器，和前述实施例的差别在于：输出端口带电缆，直接插接到终端设备，可以使用户少用一条HDMI连接电缆，节约成本；而且由于少了一次插接头转接，可靠性更高。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。比如，按照本实用新型的原理，可以采用三路四组的高速多通道模拟开关，实现八组音视频信号的选择输出。

Claims

1.一种免电源自动多组HDMI音视频信号切换器，其特征是：包括第一HDMI输入端口、第二HDMI输入端口、多通道模拟开关、选择逻辑电路和HDMI输出端口；所述第一HDMI输入端口与所述多通道模拟开关的第一组输入端耦合，所述第二HDMI输入端口与所述多通道模拟开关的第二组输入端耦合；所述多通道模拟开关输出端与所述HDMI输出端口耦合；所述选择逻辑电路输出端与所述多通道模拟开关的选择信号端连接；所述第一HDMI输入端口、第二HDMI输入端口的电源信号端分别耦合于所述多通道模拟开关、选择逻辑电路的电源端和所述HDMI输出端口的电源信号端；所述选择逻辑电路的第一输入端与所述第一HDMI输入端口其中之一信号端耦合，所述选择逻辑电路的第二输入端与所述第二HDMI输入端口其中之一信号端耦合。

2.如权利要求1所述的免电源自动多组HDMI音视频信号切换器，其特征是：还包括电源稳压电路；其输入端分别与所述第一HDMI输入端口、第二HDMI输入端口的电源信号端耦合，其输出端与所述HDMI输出端口的电源信号端连接。

3.如权利要求2所述的免电源自动多组HDMI音视频信号切换器，其特征是：还包括用于指示各组信号选通状态的通道选通指示灯，分别耦合于第一HDMI输入端口、第二HDMI输入端口中的其中一路输入信号端与地之间。

4.如权利要求1-3中任一项所述的免电源自动多组HDMI音视频信号切换器，其特征是：所述选择逻辑电路的第一输入端与所述第一HDMI输入端口的电源信号端耦合，所述选择逻辑电路的第二输入端与所述第二HDMI输入端口的电源信号端耦合。

5.如权利要求1-3中任一项所述的免电源自动多组HDMI音视频信号切换器，其特征是：还包括滤波电路，串接于所述选择逻辑电路的第一输入端与所述第一HDMI输入端口之间，串接于所述选择逻辑电路的第二输入端与所述第二HDMI输入端口之间。

6.如权利要求1-3中任一项所述的免电源自动多组HDMI音视频信号切换器，其特征是：所述选择逻辑电路为触发器，其S端连接所述第一HDMI输入端口的电源信号端，其R端连接所述第二HDMI输入端口的电源信号端，其Q端连接所述多通道模拟开关的选择信号端。

7.如权利要求1-3中任一项所述的免电源自动多组HDMI音视频信号切换器，其特征是：还包括防止反偏的第一二极管和第二二极管；所述第一二极管串接于所述第一HDMI输入端口的电源信号端与所述选择逻辑电路和多通道模拟开关的电源端之间；所述第二二极管串接于所述第二HDMI输入端口的电源信号端与所述选择逻辑电路和多通道模拟开关的电源端之间。

8.如权利要求4所述的免电源自动多组HDMI音视频信号切换器，其特征是：所述选择逻辑电路为触发器，其S端连接所述第一HDMI输入端口的电源信号端，其R端连接所述第二HDMI输入端口的电源信号端，其Q端连接所述多通道模拟开关的选择信号端。