CN201869304U

CN201869304U - 端口切换及信号处理电路

Info

Publication number: CN201869304U
Application number: CN2010206457304U
Authority: CN
Inventors: 徐斌; 刘海泉; 谭志盛; 李斌; 杨在兵; 唐文; 陈正兴
Original assignee: SHENZHEN JUCHAO TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN JUCHAO TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2010-12-07
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2020-12-07

Abstract

本实用新型涉及一种端口切换及信号处理电路。本实用新型提供了一种端口切换及信号处理电路，包括进行静电释放保护、阻抗匹配的数字信号接收处理单元、进行静电释放保护、阻抗匹配的显示绘图阵列\绿色同步信号接收处理单元和进行高阻隔离后通过低通滤波的复合信号接收处理单元，其中，所述数字信号接收处理单元的输出端连接有视频处理单元，所述显示绘图阵列\绿色同步信号接收处理单元的输出端分别连接有视频信号放大单元和同步切换单元，所述视频信号放大单元将信号进行1：1的电压放大。本实用新型的有益效果是：实现了单一端口不同信号的输入，避免了接口繁多的问题，并且，提高了复合视频信号抗ESD，EFT性能。

Description

端口切换及信号处理电路

技术领域

本实用新型涉及数字信息的传输，尤其涉及数字信息的传输中的一种端口切换及信号处理电路。

背景技术

目前的医用显示设备主要使用数字视频接口(Digital Visual Interface ，简称DVI)或模拟视频接口（Video Graphics Array（显示绘图阵列），简称VGA；VIDEO+HS（水平同步信号horizontal synchronization ，简称HSYNC或HS）/VS（vertical synchronization （垂直同步信号），简称VSYNC或VS）；VIDEO+XS ；Sync On Green（绿色同步），简称SOG；composite video signal （复合信号或复合视频信号），简称CVS)，然而目前的显示接口技术普遍存在端口繁多且每个端口只能支持一种或两种上述信号，即每个端口的功能单一。特别是目前的显示设备仅仅是只支持复合视频，其抗ESD（Electro-Static discharge（静电释放），简称ESD）、抗EFT（Electrical Fast Transient/burst（电快速瞬变脉冲群），简称EFT）效果根本无法满足医疗领域的要求。

由于复合视频信号（CVS）的同步头电平只有约0.3V，如果不加任何隔离直接将其送入后级的视频处理芯片（LSI）中，后级的视频处理芯片极易受CVS上的干扰导致无法正常工作，特别是施压8KV 的ESD、及2KV的EFT测试时，根本无法通过。并且，目前显示设备的信号的接口非常繁多，然而在实际应用中每一套医学诊断系统往往只输出一种信号，只需要一种信号接口；其冗余的端口不但造成了成本的浪费且为结构设计带来不便，同时不利于医用级设备的EMI（Electromagnetic Interference（电磁干扰），简称EMI）效果。

发明内容

为了解决现有技术中接口繁多且复合视频信号无法通过抗ESD，EFT测试的问题，本实用新型提供了一种端口切换及信号处理电路。

本实用新型提供了一种端口切换及信号处理方法，首先输入视频信号；

当输入的视频信号为数字信号时，将所述数字信号经过数字信号接收处理单元完成静电释放保护、阻抗匹配后直接输送到视频处理单元；

当输入的视频信号为显示绘图阵列、绿色同步视频信号时，将所述显示绘图阵列、绿色同步视频信号经过显示绘图阵列\绿色同步信号接收处理单元完成对视频图像的静电释放保护、阻抗匹配后，分成两路进行传输和处理，其中，

一路将所述显示绘图阵列视频信号所包含的分离同步信号、复合同步信号输送到同步切换单元进行同步的切换及整形，通过所述同步切换单元根据用户的屏幕菜单式调节方式操作选择复合信号或显示绘图阵列视频信号的同步输入，将正确的显示绘图阵列同步视频信号输送到采样时钟恢复单元，以倍频产生出满足模数转换采样的采样时钟，然后输入到模数转换单元，为所述模数转换单元的模数转换提供稳定可靠的采样时钟；

另一路将所述显示绘图阵列、绿色同步视频信号输入到视频信号放大单元进行电压放大，然后输送到模数转换单元进行模数转换，再将所述模数转换单元输出的数字信号输送到所述视频处理单元；

当复合信号输入时，将所述复合信号分成两路进行传输和处理，其中，

一路将所述复合信号输入到复合信号接收处理单元进行高阻隔离后通过低通滤波，再输入同步提取单元进行同步提取，将只有0.3V的复合同步信号剥离出来，将所述复合同步信号以5VPP的电平幅度输出到所述同步切换单元进行同步的切换及整形，通过所述同步切换单元根据用户的屏幕菜单式调节方式操作选择复合信号或显示绘图阵列视频信号的同步输入，将正确的复合同步信号输出到采样时钟恢复单元，以倍频产生出满足模数转换采样的采样时钟，然后输入到模数转换单元，为所述模数转换单元的模数转换提供稳定可靠的采样时钟，

另一路将所述复合信号输送到所述视频信号放大单元进行电压放大，然后输送到模数转换单元进行模数转换，再将所述模数转换单元输出的数字信号输送到所述视频处理单元。

作为本实用新型的进一步改进，首先，通过DVI-I接口输入视频信号。

作为本实用新型的进一步改进，当1VPP的复合信号由所述DVI-I接口的蓝色通道输入时，将所述复合信号经过MOS管Q12进行高阻隔离后通过低通滤波，再输入同步提取单元进行同步提取。

作为本实用新型的进一步改进，将经过所述MOS管Q12进行高阻隔离后通过低通滤波的所述复合信号输入到LM1881视频同步分离芯片进行同步的提取，所述LM1881视频同步分离芯片将只有0.3V的复合同步信号剥离出来，以5VPP的电平幅度输出到所述同步切换单元进行同步的切换及整形。

作为本实用新型的进一步改进，所述LM1881视频同步分离芯片将只有0.3V的复合同步信号剥离出来，以5VPP的电平幅度输出到所述74HC4052芯片进行同步的切换及整形。

本实用新型还提供了一种端口切换及信号处理电路，包括进行静电释放保护、阻抗匹配的数字信号接收处理单元、进行静电释放保护、阻抗匹配的显示绘图阵列\绿色同步信号接收处理单元和进行高阻隔离后通过低通滤波的复合信号接收处理单元，其中，

所述数字信号接收处理单元的输出端连接有视频处理单元，

所述显示绘图阵列\绿色同步信号接收处理单元的输出端分别连接有视频信号放大单元和同步切换单元，所述视频信号放大单元将信号进行电压放大，所述显示绘图阵列\绿色同步信号接收处理单元将显示绘图阵列视频信号所包含的分离同步信号、复合同步信号输送到所述同步切换单元进行同步的切换及整形，

所述视频信号放大单元的输出端连接有模数转换单元，所述模数转换单元的输出端与所述视频处理单元的输入端连接，所述同步切换单元的输出端连接有采样时钟恢复单元，所述采样时钟恢复单元的输出端与所述模数转换单元的输入端连接，所述复合信号接收处理单元的输出端连接有同步提取单元，所述同步提取单元的输出端与所述同步切换单元的输入端连接，其中，

所述同步提取单元将只有0.3V的复合同步信号剥离出来，再将所述复合同步信号以5VPP的电平幅度输出到所述同步切换单元进行同步的切换及整形，所述同步切换单元将根据用户的屏幕菜单式调节方式操作选择复合信号或显示绘图阵列的同步输入，并将正确的同步信号输出到所述采样时钟恢复单元，倍频产生出满足模数转换采样的采样时钟，然后输入到模数转换单元，为所述模数转换单元的模数转换提供稳定可靠的采样时钟。

作为本实用新型的进一步改进，所述端口切换及信号处理电路包括DVI-I接口，所述数字信号接收处理单元、显示绘图阵列\绿色同步信号接收处理单元、复合信号接收处理单元和视频信号放大单元分别与所述DVI-I接口连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述复合信号接收处理单元包括MOS管Q12，所述MOS管Q12的栅极与所述DVI-I接口的蓝色通道连接，所述MOS管Q12的漏极连接在所述显示绘图阵列\绿色同步信号接收处理单元的输出端与所述视频信号放大单元的输入端之间，所述MOS管Q12的源极与所述同步提取单元的输入端连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述同步提取单元包括LM1881视频同步分离芯片，所述MOS管Q12的源极与所述LM1881视频同步分离芯片的输入端连接，所述LM1881视频同步分离芯片的CSOUT端与所述同步切换单元的输入端连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述同步切换单元包括74HC4052芯片，所述LM1881视频同步分离芯片的CSOUT端与所述74HC4052芯片2Y1端连接，所述显示绘图阵列\绿色同步信号接收处理单元输出的分离同步信号包括垂直同步信号和水平同步信号，所述垂直同步信号与所述74HC4052芯片的1Y0端连接，所述水平同步信号与所述74HC4052芯片的2Y0端连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述同步切换单元的输入端连接有微处理器。

作为本实用新型的进一步改进，所述微处理器连接有信号输入模块电源管理单元。

作为本实用新型的进一步改进，所述视频信号放大单元包括LMH6739芯片。

本实用新型的有益效果是：通过上述方案，实现了单一端口不同信号的输入，避免了接口繁多的问题，并且，提高了复合视频信号抗ESD，EFT性能。

附图说明

图1是本实用新型一种端口切换及信号处理电路的原理框图；

图2是本实用新型所述端口切换及信号处理电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型进一步说明。

图1至图2中的附图标号为：数字信号接收处理单元1；VGA\SCG信号接收处理单元2；视频信号放大单元3；模数转换单元4；同步切换单元5；采样时钟恢复单元6；CVS信号接收处理单元7；同步提取单元8；MCU（Micro Control Unit（微控制器），简称MCU）9；信号输入模块电源管理单元10；视频处理单元100。

如图1至图2所示，一种端口切换及信号处理方法，首先输入视频信号，该输入的视频信号可以为数字信号，也可以为模拟信号；其中，

当输入的视频信号为数字信号时，将所述数字信号经过数字信号接收处理单元1完成静电释放（ESD）保护、阻抗匹配后直接输送到视频处理单元100，进行下一步的运算处理；

当输入的视频信号为显示绘图阵列（VGA）、绿色同步（SOG）视频信号时，所述显示绘图阵列（VGA）、绿色同步（SOG）视频信号由蓝色通道（Blue）输入，将所述显示绘图阵列（VGA）、绿色同步（SOG）视频信号经过显示绘图阵列\绿色同步信号接收处理单元完成对视频图像的静电释放保护、阻抗匹配后，所述显示绘图阵列\绿色同步信号接收处理单元可以简写为VGA\SCG信号接收处理单元2，将信号分成两路进行传输和处理，其中，

一路将所述显示绘图阵列（VGA）视频信号所包含的分离同步信号（H+V，即HS+VS）、复合同步信号（XS）输送到同步切换单元5进行同步的切换及整形，通过所述同步切换单元8根据用户的屏幕菜单式调节方式（on-screen display，简称OSD）操作选择复合信号（CVS）或显示绘图阵列（VGA）视频信号的同步输入，并将正确的显示绘图阵列（VGA）同步视频信号输出到（ADC）采样时钟恢复单元6，以倍频产生出满足模数转换采样的采样时钟，然后输入到模数转换单元4，为所述模数转换单元4的模数转换提供稳定可靠的采样时钟，

另一路将所述显示绘图阵列（VAG）、绿色同步（SOG）视频信号输出到视频信号放大单元3进行1：1的电压放大（即电流增强），然后输送到模数转换单元4进行模数转换，所述模数转换单元4根据上述提供的采样时钟进行模数转换并输出数字信号到所述视频处理单元100，进行下一步的运算处理，所述模数转换单元4可以简称为ADC单元（audio digital conversion（模拟数字转换），简称ADC）；

当1VPP的复合信号（CVS）由蓝色通道（Blue）输入时，将所述复合信号分成两路进行传输和处理，其中，

一路将所述复合信号（CVS）输入到复合信号接收处理单元进行高阻隔离后通过低通滤波，再输入同步提取单元7进行同步提取，将只有0.3V的复合同步信号从视频信号剥离出来，将所述复合同步信号以5VPP的电平幅度输出到所述同步切换单元8进行同步的切换及整形；复合信号接收处理单元可以简称为CVS接收处理单元7，所述同步切换单元8将根据用户的屏幕菜单式调节方式（on-screen display，简称OSD）操作选择复合信号（CVS）或显示绘图阵列（VGA）视频信号的同步输入，并输出正确的复合同步信号到（ADC）采样时钟恢复单元6，倍频产生出满足模数转换采样的采样时钟，为所述模数转换单元4的模数转换提供稳定可靠的采样时钟，

另一路将所述复合信号输送到所述视频信号放大单元3进行电压放大，然后输送到模数转换单元4进行模数转换，再将所述模数转换单元4输出的数字信号输送到所述视频处理单元100。

首先，通过DVI-I（Digital Visual Interface，简称DVI）接口输入视频信号。当输入为数字DVI信号时，可选用标准的DVI-D信号线直接连接显示设备及信号源。当输入为分离同步的VGA或SOG视频信号时，可选用配套提供的DVI-A转VGA的信号线材进行转接。当输入为VIDEO+XS/HS/VS、CVS复合视频信号时，可选用配套提供的DVI-A转BNC的信号线材进行转接。

当1VPP的复合信号（CVS）由所述DVI-I接口的蓝色通道（BLUE）输入时，将所述复合信号（CVS）经过MOS管Q12进行高阻隔离后通过低通滤波，再输入同步提取单元8进行同步提取。

将经过所述MOS管Q12进行高阻隔离后通过低通滤波的所述复合信号（CVS）输入到LM1881视频同步分离芯片进行同步的提取，所述LM1881视频同步分离芯片将只有0.3V的复合同步信号从视频信号剥离出来，以5VPP的电平幅度输出到所述同步切换单元5进行同步的切换及整形。

所述LM1881视频同步分离芯片将只有0.3V的复合同步信号剥离出来，以5VPP的电平幅度输出到所述74HC4052芯片进行同步的切换及整形。

如图1至图2所示，本实用新型还提供了一种端口切换及信号处理电路，包括进行静电释放（ESD）保护、阻抗匹配的数字信号接收处理单元1、进行静电释放（ESD）保护、阻抗匹配的显示绘图阵列（VGA）\绿色同步（SOG）信号接收处理单元和进行高阻隔离后通过低通滤波的复合信号（CVS）接收处理单元，其中，

所述数字信号接收处理单元1的输出端直接连接有视频处理单元100，输入的数字信号可以通过所述数字信号接收处理单元1完成静电释放（ESD）保护、阻抗匹配后直接输送到所述视频处理单元100，进行下一步的运算处理，

所述显示绘图阵列（VGA）\绿色同步（SOG）信号接收处理单元的输出端分别连接有视频信号放大单元3和同步切换单元5，所述视频信号放大单元3将信号进行1：1的电压放大（即电流增强），所述显示绘图阵列（VGA）\绿色同步（SOG）信号接收处理单元将显示绘图阵列（VGA）视频信号所包含的分离同步信号（H+V，即HS+VS）、复合同步信号（XS）输送到所述同步切换单元5进行同步的切换及整形，

所述视频信号放大单元3的输出端连接有模数转换（ADC）单元4，所述模数转换（ADC）单元4的输出端与所述视频处理单元100的输入端连接，所述同步切换单元5的输出端连接有采样时钟恢复单元6，所述采样时钟恢复单元6的输出端与所述模数转换（ADC）单元4的输入端连接，所述复合信号接收处理单元的输出端连接有同步提取单元8，所述同步提取单元8的输出端与所述同步切换单元6的输入端连接，其中，

所述同步提取单元8将只有0.3V的复合同步信号从视频信号剥离出来，再将所述复合同步信号以5VPP的电平幅度输出到所述同步切换单元5进行同步的切换及整形，所述同步切换单元5将根据用户的屏幕菜单式调节方式（OSD）操作选择复合信号（CVA）或显示绘图阵列（VGA）的同步输入，并输出到所述采样时钟恢复单元6，倍频产生出满足模数转换采样的采样时钟，然后输入到模数转换（ADC）单元4，为所述模数转换单元4的模数转换提供稳定可靠的采样时钟，

所述同步切换单元5的输入端连接有MCU（微处理器），所述MCU连接有信号输入模块电源管理单元。

所述端口切换及信号处理电路包括DVI-I接口，所述数字信号接收处理单元1、显示绘图阵列（VGA）\绿色同步（SOG）信号接收处理单元、复合信号（CVA）接收处理单元和视频信号放大单元3分别与所述DVI-I接口连接。

所述复合信号（CVS）接收处理单元包括MOS管Q12，所述MOS管Q12的栅极（即G极）与所述DVI-I接口的蓝色通道（BLUE）连接，所述MOS管Q12的漏极（即D极）连接在所述显示绘图阵列（VGA）\绿色同步（SOG）信号接收处理单元的输出端与所述视频信号放大单元2的输入端之间，所述MOS管Q12的源极（即S极）与所述同步提取单元7的输入端连接，可实现对复合信号（CVS）进行高阻隔离、低通滤波。

所述同步提取单元7包括LM1881视频同步分离芯片，所述MOS管Q12的源极与所述LM1881视频同步分离芯片的输入端连接，所述LM1881视频同步分离芯片的CSOUT端与所述同步切换单元5的输入端连接。

所述同步切换单元5包括74HC4052芯片，所述LM1881视频同步分离芯片的CSOUT端与所述74HC4052芯片2Y1端连接，所述显示绘图阵列（VGA）\绿色同步（SOG）信号接收处理单元输出的分离同步信号包括垂直同步信号（HS）和水平同步信号（VS），所述垂直同步信号（VS）与所述74HC4052芯片的1Y0端连接，所述水平同步信号（HS）与所述74HC4052芯片的2Y0端连接。

所述视频信号放大单元3包括LMH6739芯片。

本实用新型提供的一种端口切换及信号处理电路，实现了单一端口不同信号的输入，避免了接口繁多的问题，并且，提高了复合视频信号抗ESD，EFT性能，有利于通过抗ESD，EFT测试。

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。

Claims

1.一种端口切换及信号处理电路，其特征在于：包括进行静电释放保护、阻抗匹配的数字信号接收处理单元、进行静电释放保护、阻抗匹配的显示绘图阵列\绿色同步信号接收处理单元和进行高阻隔离后通过低通滤波的复合信号接收处理单元，其中，

所述数字信号接收处理单元的输出端连接有视频处理单元，

所述同步提取单元将只有0.3V的复合同步信号剥离出来，再将所述复合同步信号以5VPP的电平幅度输出到所述同步切换单元进行同步的切换及整形，所述同步切换单元将根据用户的屏幕菜单式调节方式操作选择复合信号或显示绘图阵列的同步输入，并输出到所述采样时钟恢复单元，以倍频产生出满足模数转换采样的采样时钟，然后输入到模数转换单元，为所述模数转换单元的模数转换提供稳定可靠的采样时钟。

2.根据权利要求1所述的端口切换及信号处理电路，其特征在于：所述端口切换及信号处理电路包括DVI-I接口，所述数字信号接收处理单元、显示绘图阵列\绿色同步信号接收处理单元、复合信号接收处理单元和视频信号放大单元分别与所述DVI-I接口连接。

3.根据权利要求2所述的端口切换及信号处理电路，其特征在于：所述复合信号接收处理单元包括MOS管Q12，所述MOS管Q12的栅极与所述DVI-I接口的蓝色通道连接，所述MOS管Q12的漏极连接在所述显示绘图阵列\绿色同步信号接收处理单元的输出端与所述视频信号放大单元的输入端之间，所述MOS管Q12的源极与所述同步提取单元的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的端口切换及信号处理电路，其特征在于：所述同步提取单元包括LM1881视频同步分离芯片，所述MOS管Q12的源极与所述LM1881视频同步分离芯片的输入端连接，所述LM1881视频同步分离芯片的CSOUT端与所述同步切换单元的输入端连接。

5.根据权利要求4所述的端口切换及信号处理电路，其特征在于：所述同步切换单元包括74HC4052芯片，所述LM1881视频同步分离芯片的CSOUT端与所述74HC4052芯片2Y1端连接，所述显示绘图阵列\绿色同步信号接收处理单元输出的分离同步信号包括垂直同步信号和水平同步信号，所述垂直同步信号与所述74HC4052芯片的1Y0端连接，所述水平同步信号与所述74HC4052芯片的2Y0端连接。

6.根据权利要求1所述的端口切换及信号处理电路，其特征在于：所述视频信号放大单元将信号进行1：1的电压放大。

7.根据权利要求1所述的端口切换及信号处理电路，其特征在于：所述同步切换单元的输入端连接有微处理器。

8.根据权利要求7所述的端口切换及信号处理电路，其特征在于：所述微处理器连接有信号输入模块电源管理单元。

9.根据权利要求1所述的端口切换及信号处理电路，其特征在于：所述视频信号放大单元包括LMH6739芯片。