CN202949406U - 一种应用于汽车中的信号输入电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于汽车中的信号输入电路，该电路包括：分别与信号输入端和信号输出端相连的转换模块；分别与所述转换模块和接地端相连，控制所述转换模块和接地端导通的开关模块；分别与所述开关模块和所述信号输入端相连，并根据所述信号输入端的输入信号，控制所述开关模块导通或关断的开关逻辑控制模块。本实用新型在汽车中的信号输入线和电源线短路时，通过开关逻辑控制模块控制开关模块的关断，使该开关模块与接地端断开，从而使转换模块形成断路，避免了信号输入线上的电压都作用到转换模块上，使该转换模块中的元器件因承受的功率大于其额定功率而损坏的问题，实现了对汽车上的转换模块的保护。

Description

一种应用于汽车中的信号输入电路

技术领域

本实用新型涉及信号处理技术领域，更具体的说是涉及一种应用于汽车中的信号输入电路。

背景技术

随着视频技术在汽车领域的不断发展，越来越多的人们将视频技术应用到辅助驾驶、全景泊车等方面，从而提高人们对汽车的安全性和方便操作性的要求。目前，在现有的汽车视频应用中，图像信息是以CVBS信号（CompositeVideo Broadcast Signal，复合视频广播信号，简称CVBS信号）进行传输的。通过信号输入线将传感器采集的CVBS信号经过信号输入电路完成信号转换后，再传输至信号处理系统，以便于信号处理系统的处理。

现有的汽车中的信号输入电路主要包括转换模块，该转换模块主要用于将传感器采集的CVBS信号转换为电压信号，该转换模块分别与信号输入端和信号输出端相连，并接地，经信号输入线传输的CVBS信号经过该转换模块后即转换为电压信号。但是在现有的汽车中由于信号输入线和与汽车中的其他线路，如电源线是以线束方式统一排布的，因此，在线束发生磨损后，电源线和信号输入线就容易出现短路问题，汽车电源线上的电压都会加到转换模块上，而由于转换模块其承受功率是有限，因此容易造成转换模块中元器件的损坏。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种应用于汽车中的信号输入电路，解决了现有的转换模块中的元器件容易损坏的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种应用于汽车中的信号输入电路，包括：

分别与信号输入端和信号输出端相连的转换模块；

分别与所述转换模块和接地端相连，控制所述转换模块和接地端导通的的开关模块；

分别与所述开关模块和所述信号输入端相连，并根据所述信号输入端的输入信号，控制所述开关模块导通或关断的开关逻辑控制模块。

优选的，所述开关模块为N沟道MOSFET管,其中，

所述N沟道MOSFET管的栅极与所述开关控制逻辑模块相连；

所述N沟道MOSFET管的漏极与所述转换模块相连；

所述N沟道MOSFET管的源极和衬底均与所述接地端相连。

优选的，所述开关逻辑控制模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电源以及三极管，其中，

所述第一电阻的第一端与所述信号输入端相连，第二端与所述第二电阻的第一端相连；

所述第二电阻的第二端和所述三极管的发射极均与所述接地端相连；

所述三极管的基极与所述第二电阻的第二端相连；

所述第三电阻的第一端分别与所述三极管的集电极和所述开关模块相连，第二端与所述第一电源相连。

优选的，所述第三电阻的阻值不小于1千欧。

优选的，所述三极管为NPN型三极管。

优选的，所述开关模块为N沟道MOSFET管,其中，

所述N沟道MOSFET管的栅极与所述第三电阻的第一端相连；

所述N沟道MOSFET管的漏极与所述转换模块相连；

所述N沟道MOSFET管的源极和衬底均与所述接地端相连。

优选的，所述转换模块为能够将从所述信号输入端输送的输入信号转换为电压信号的终端匹配电阻。

优选的，所述第一电源为电压值不小于所述N沟道MOSFET管的开启门限电压值的电源。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种应用于汽车中的信号输入电路，该电路包括分别与信号输入端和信号输出端相连的转换模块，分别与所述转换模块和接地端相连，控制所述转换模块和接地端导通的的开关模块，以及分别与所述开关模块和所述信号输入端相连，并根据所述信号输入端的输入信号，控制所述开关模块导通或关断的开关逻辑控制模块。在汽车中的所述信号输入端和所述信号输出端之间的信号输入线和汽车上的电源线短路时，该开关逻辑控制模块根据所述输入信号，控制上述开关模块关断，使该开关模块与接地端断开，从而使上述转换模块与接地端形成断路，此时即便信号输入线上的电压，即电源线上的电压都作用在该转换模块上，也使该转换模块避免了因承受大于其中的元器件的额定功率的功率而损坏的问题，实现了对汽车上的转换模块的保护。

而在上述信号输入线和电源线正常工作时，所述开关逻辑控制模块控制开关模块导通，使该开关模块与接地端相连，从而使所述转换模块与接地端形成回路，此时该转换模块仍能够将从信号输入端输送的CVBS信号转换成需要的电压信号，且不影响该CVBS信号的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种应用于汽车中的信号输入电路一个实施例的结构示意图；

图2本实用新型一种应用于汽车中的信号输入电路另一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型一种应用于汽车中的信号输入电路又一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种应用于汽车中的信号输入电路，通过开关逻辑控制模块根据上述输入信号，控制开关模块的关断，从而控制上述转换模块与接地端断开，避免了在汽车中发生信号输入线和电源线短路情况时，因上述转换模块承受过大的功率而使该转换模块中的元器件损坏的问题。

参照图1，示出了本实用新型一种应用于汽车中的信号输入电路一个实施例的结构示意图，该电路可以包括：转换模块110、开关模块120以及开关逻辑控制模块130，其中，

所述转换模块110分别与信号输入端和信号输出端相连，所述开关模块120分别与该转换模块110和接地端相连，并控制该转换模块110与接地端的导通或关断，所述开关逻辑控制模块130分别与该开关模块120和所述信号输入端相连，并能够根据该信号输入端的输入信号，控制该开关模块120的导通或关断。

在实际应用中，当汽车上发生信号输入线与电源线的短路情况时，电源线上的电压全部加到信号输入线上，对于汽车中现有的信号输入电路来说，由于转换模块中元器件的承受额定功率比较小，信号输入线上的电压作用到该电路中的转换模块上时，会使该转换模块中的元器件承受大于其额定功率的功率，元器件很容易损坏。

为解决这一问题，本实施例中，通过开关模块120分别与所述转换模块110和接地端相连，使该转换模块110不能与接地端直接相连，可以通过上述开关逻辑控制模块130来控制该开关模块120的导通与关断，从而对应地控制所述转换模块110与接地端连通与断开。在汽车中的信号输入线和电源线短路时，上述开关逻辑控制模块130根据上述信号输入端的输入信号，控制所述开关模块120的关断，使该开关模块120与接地端断开，从而使上述转换模块110形成断路，此时信号输入线上的电压将不会作用到该转换模块110上，因此，该转换模块中的元器件也就不会承受大于其额定功率的功率而损坏。

而当汽车中的信号输入线和电源线的线路正常时，信号输入端接收的即为正常的CVBS（Composite Video Broadcast Signal，复合视频广播信号）信号，开关逻辑控制模块会控制上述开关模块120导通，从而使该转换模块110能够与接地端形成通路，将信号输入端的输入信号转换成电压信号，该电压信号即通过信号输出端输出到信号处理系统，由信号处理系统进行信号处理。

其中，作为另一实施例，所述开关模块120可以为普通的N沟道MOSFET管，该N沟道MOSFET管的栅极与开关逻辑控制模块130相连，该N沟道MOSFET管的漏极与上述转换模块110相连，该N沟道MOSFET管的源极和衬底均与接地端相连。

在本实施例中，在汽车上的信号输入线与电源线短路时，上述MOSFET管栅极和源极之间的电压小于该N沟道MOSFET管的开启门限电压，该N沟道MOSFET管处于截止状态，从而使与N沟道MOSFET管的漏极相连的上述转换模块与接地端断开，即使该转换模块形成断路，避免了其中的元器件损坏的问题。

当然，实际应用时也可以采用其他的器件来实现开关模块控制转换模块与接地端导通与断开的功能，但本实施例中的N沟道MOSFET管较为通用。

参照图2，示出了本实用新型一种应用于汽车中的信号输入电路另一实施例的结构示意图，在该实施例中，所述信号输入电路包括开关逻辑控制模块130、开关模块120以及转换模块110。

其中，所述开关逻辑控制模块130可以包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电源S1以及三极管Q1，其中，

所述第一电阻R1的第一端与所述信号输入端相连，第二端与所述第二电阻R2的第一端相连，该第二电阻R2的第二端和所述三极管Q1的发射极均与所述接地端相连，该三极管Q1的基极与该第二电阻R2的第二端相连，且所述第三电阻R3的第一端分别与上述三极管Q1的集电极和上述开关模块120相连，第二端与所述第一电源S1相连。

其中，所述第一电阻R1的阻值和第二电阻R2的阻值可根据对电源短路判定门限电压进行调整，来适用不同的对上述信号输入线和电源线短路的判定门限电压，且还可以通过对该第一电阻R1的阻值和第二电阻R2的阻值的调整，减小对上述信号输入线和电源线短路的判定门限电压，从而减小转换模块的封装，但是，在调整过程中，注意对电源短路判定门限电压和正常输入信号幅度（一般为0V~2V）需要保持一定裕量，防止误触发上述开关逻辑控制模块130而使所述开关模块120与接地端断开，从而使转换模块110形成断路，影响该转换模块的正常工作。

在本实施例中，选用普通的元器件即第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电源以及三极管就能够实现开关逻辑控制的功能，当然也可以选用其他的器件来实现该功能，但本实施例中所选用的器件比较通用，生产成本低且结构简单，并且该三极管的基极开启电压通常很低，当信号输入线上的电压一旦超过上述对信号输入线和电源线短路的判定门限电压，该三极管很容易导通，从而使上述开关模块关断，转换模块与接地端断开，实现对转换模块中的元器件的保护。

其中，参见图2所示，所述开关模块120可以为N沟道MOSFET管Q2，该N沟道MOSFET管Q2的栅极与上述三极管Q1的集电极相连，该N沟道MOSFET管的漏极与上述转换模块110相连，该N沟道MOSFET管的源极和衬底均与接地端相连。

其中，所述三极管Q1可以选用普通的NPN型三极管，生产成本低，其体积也比较小。

为了使得三极管Q1的集电极的电流较小，更容易让该三极管Q1达到饱和状态，上述第三电阻R3的阻值不小于1KΩ（千欧）。

为了保证在上述三极管Q1处于截止状态时，所述第一电源S1能够使所述N沟道MOSFET管Q2开启，该第一电源S1的电压值不小于所述N沟道MOSFET管的开启门限电压值。

在汽车上的信号输入线和电源线短路时，上述开关逻辑控制模块中的三极管Q1将处于导通状态，与其集电极相连的上述N沟道MOSFET管Q2的栅极和源极之间的电压小于该N沟道MOSFET管Q2的开启门限电压，该N沟道MOSFET管Q2将处于关断状态，这将使得上述转换模块与接地端断开，实现对该转换模块的保护；而当汽车上的信号输入线和电源线正常工作时，所述三极管Q1处于截止状态，上述第一电源S1为该N沟道MOSFET管Q2提供足够的开启门限电压，使该N沟道MOSFET管Q2开启，与其漏极相连的上述转换模块与接地端形成通路，该转换模块将完成对输入信号的转换。

在实际应用中，作为本实用新型的又一实施例，所述转换模块可以为一终端匹配电阻R4，且该终端匹配电阻R4的额定功率小于其承受信号输入端输入的正常输入信号时的功率，该信号输入信号电路结构图可以如图3所示，元器件之间的连接关系可以具体参见上述实施例中所述，在此不再赘述。

当然该转换模块也可以采用其他的元器件的组成来实现将该输入信号即为CVBS信号转换成电压信号的功能，本实施例中的转换模块是实际应用中较为通用的一种实现方式，且在实际应用中，信号输出端通常是上述电压信号通过电容后输送到ADC芯片，又该ADC芯片实现对电压信号的采集。该转换模块可以选用封装为1206，阻值为75Ω，额定功率为1/4W的终端匹配电阻R4，第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的阻值依次为10KΩ、2KΩ和10KΩ，所述NPN型三极管和N沟道MOSFET管的型号分别为MMBT5551、BSS138NL，且对于该型号的N沟道MOSFET管，第一电源选用5V。

因此本实施例在实际应用中，当对信号输入线和电源线短路的判定门限电压为4.2V，汽车上发生信号输入线与电源线短路时，信号输入线上电压超过4.2V时，三极管Q1的基极电压和基极电流都达到三极管Q1的饱和条件而导通，使N沟道MOSFET管Q2的栅极和源极之间的电压基本为0V，该N沟道MOSFET管Q2处于断开状态，即该N沟道MOSFET管Q2与接地端断开，从而使终端匹配电阻R4形成断路，这样避免了该终端匹配电阻因承受过大功率而损坏；当所述信号输入线与电源线的短路情况消失时，该信号输入线上的电压小于4.2V，本实施例中的三极管Q1关断，所述第一电源S1为所述N沟道MOSFET管Q2提供开启电压使其导通，从而使终端匹配电阻与接地端相连，此时终端匹配电阻R4承受的功率为0.2352W，小于本实施例选用的该终端匹配电阻的额定功率，该终端匹配电阻不会损坏且仍能够实现对输入信号的转换，且不会影响信号的质量。

综上所述，本实用新型通过选用通用的器件重新搭建了一个信号输入电路，并将其应用到汽车中，在发生信号输入线与电源线短路时，其中的转换模块将形成断路，这使该转换模块中的元器件不会因承受功率大于其额定功率而损坏，且在该短路情况消失后，该转换模块自动恢复正常工作，不影响CVBS信号的质量。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种应用于汽车中的信号输入电路，其特征在于，包括： 

分别与信号输入端和信号输出端相连的转换模块； 

分别与所述转换模块和接地端相连，控制所述转换模块和接地端导通的的开关模块； 

分别与所述开关模块和所述信号输入端相连，并根据所述信号输入端的输入信号，控制所述开关模块导通或关断的开关逻辑控制模块。 

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述开关模块为N沟道MOSFET管,其中， 

所述N沟道MOSFET管的栅极与所述开关控制逻辑模块相连； 

所述N沟道MOSFET管的漏极与所述转换模块相连； 

所述N沟道MOSFET管的源极和衬底均与所述接地端相连。 

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述开关逻辑控制模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电源以及三极管，其中， 

所述第一电阻的第一端与所述信号输入端相连，第二端与所述第二电阻的第一端相连； 

所述第二电阻的第二端和所述三极管的发射极均与所述接地端相连； 

所述三极管的基极与所述第二电阻的第二端相连； 

所述第三电阻的第一端分别与所述三极管的集电极和所述开关模块相连，第二端与所述第一电源相连。 

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第三电阻的阻值不小于1千欧。 

5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述三极管为NPN型三极管。 

6.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述开关模块为N沟道MOSFET管,其中， 

所述N沟道MOSFET管的栅极与所述第三电阻的第一端相连； 

所述N沟道MOSFET管的漏极与所述转换模块相连； 

所述N沟道MOSFET管的源极和衬底均与所述接地端相连。 

7.根据权利要求3-6任一项所述的电路，其特征在于，所述转换模块为能够将从所述信号输入端输送的输入信号转换为电压信号的终端匹配电阻。 

8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述第一电源为电压值不小于所述N沟道MOSFET管的开启门限电压值的电源。 

Images