CN206350063U - 车载模拟视频信号抗干扰系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种车载模拟视频信号抗干扰系统，包括相互连接的摄像头及显示模块；在显示模块内设有差分运算放大接口电路，摄像头与差分运算放大接口电路的输入端连接；在显示模块内设有低通滤波电路，低通滤波电路与差分运算放大接口电路的输出端连接；摄像头的电源地与显示模块的电源地连接。本实用新型车载模拟视频信号抗干扰系统摄像头输出的模拟视频信号线连接到显示模块的差分接口电路上，地环路消失。摄像头电源地直接连接到显示模块，保证两模块之间参考地电位差足够小，不会受到其它模块的影响，不再影响显示效果。模拟视频信号经过OPA电路之后，通过低通滤波器滤除模拟视频信号上因为隐含地环路而存在的高频干扰。从而提高了模拟视频信号的抗干扰能力。

Description

车载模拟视频信号抗干扰系统

技术领域

本实用新型涉及汽车电子技术领域，特别涉及汽车音响娱乐系统模拟视频信号抗干扰技术方案设计，本实用新型提供了一种高效、低成本的车载模拟视频信号抗干扰电路的设计方案。

背景技术

本实用新型主要针对汽车音响娱乐系统模拟视频信号抗干扰电路设计。近年来汽车音响娱乐系统发展迅猛，倒车影像已经不再是中高端以上轿车的专利，一些小型车和微客上也已经配置倒车影像系统，这也让更多商用用途的消费者体验到科技配置给倒车入车位带来的方便。随着各整车厂对汽车零部件成本控制要求也越来越高并且要求显示效果越来越好，因此必须改进现有的设计以满足客户的要求。

目前常用的倒车影像系统传输电路设计方案有以下几种：

显示模块和倒车摄像头通过平衡电路方式来传输视频信号。如果两个导体及其所连接的电路相对于地线或其他电路参考点具有相同的阻抗，则这个电路称为平衡电路。任何电路在高频时要做到完全平衡是很困难的，因为实际的电路中会有很多杂散参数，这些参数对电路阻抗的影响较大。由于这些杂散参数的不确定性，电路的阻抗也是不确定的，很难保证两个导体的阻抗完全相同。因此，对传输电缆的要求很高，大大提高了倒车影像系统的成本。随着商用摄像头用途的越来越广泛，非平衡CVBS视频信号输出的摄像头已经成为市场主流。整车厂也越来越多地采用非平衡CVBS视频信号输出的摄像头了。

显示模块和倒车摄像头通过非平衡电路方式来传输视频信号（如图1）。非平衡传输方式对电缆的要求大大降低。但是由于信号线CVBS-分别连接到显示模块GND2和摄像头GND3，形成了一个很大的地环路。两个接地点（GND2和GND3）电位的不同（由显示模块工作电流I1导致，现在显示模块的功能越来越多，有时I1甚至会超过10A）以及环境中交变的电磁场都会在环路上形成电流I2。导致显示模块和摄像头参考地之间形成电位差V1。如果V1包含模拟视频信号频率带宽内的成分，则会对视频信号形成干扰并且无法滤除，直接影响显示效果，用户体验差。一般的解决方案是在摄像头端增加共模扼流圈，通过增加地环路的阻抗来减小地环路电流，从而减小了地环路电流的影响，也可以认为一部分电压降在了共模扼流圈上，减小了对电路的影响。共模扼流圈的电感量越大，这个共模扼流圈的效果越好，扼流圈的尺寸也越大。摄像头本身尺寸较小，共模扼流圈也受到限制，电感量没有办法做到很大。在极端情况下，用户还是有可能感受到显示画面的波动。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能有效提高模拟视频信号的抗干扰能力的车载模拟视频信号抗干扰系统。

为解决上述技术问题，本实用新型车载模拟视频信号抗干扰系统，包括相互连接的摄像头及显示模块；在所述显示模块内设有差分运算放大接口电路，所述摄像头与所述差分运算放大接口电路的输入端连接；在所述显示模块内设有低通滤波电路，所述低通滤波电路与所述差分运算放大接口电路的输出端连接；所述摄像头的电源地与所述显示模块的电源地连接；其中所述差分运算放大接口电路包括：运算放大器，所述运算放大器与所述摄像头连接；滤波电路，所述滤波电路连接在电源与所述运算放大器之间；所述低通滤波电路包括：依次串联的电阻R10、电感L1及电容C9，其中所述电阻R10的一端与所述运算放大器的输出端连接；电容C8，所述电容C8的一端连接在所述电容C9与所述电感L1之间，所述电容C8的另一端接地。

所述运算放大器包括：运算放大芯片，所述电阻R10的一端与所述运算放大芯片的输出端连接；电阻R4，所述电阻R4的一端与所述运算放大芯片的反相输入端连接；电阻R5，所述电阻R5的一端与所述运算放大芯片的正相输入端连接；电阻R6，所述电阻R6的一端与所述电阻R4的一端连接，所述电阻R6的另一端与所述运算放大芯片的输出端连接；电阻R7和电阻R8，所述电阻R7和所述电阻R8串联，所述电阻R7的一端与所述运算放大芯片的电源端连接，所述电阻R8接地；电容C1，所述电容C1的两端分别与所述运算放大芯片的正相输入端及负电源端连接；电容C7，所述电容C7的一端与所述运算放大芯片的反相输入端连接，所述电容C7的另一端与所述运算放大芯片的输出端连接。

所述滤波电路包括：串联的电阻R9和电容C5，所述电阻R9的一端与所述电源连接，所述电容C5的一端接地，所述运算放大芯片的正电源端连接在所述电阻R9和所述电容C5之间；电容C6，所述电容C6的一端连接在所述电容C5和所述电阻R9之间，所述电容C6的另一端接地。

所述车载模拟视频信号抗干扰系统还包括：串联的电阻R1和电容C3，所述电阻R1的一端与所述摄像头的信号负相输出端连接，所述电容C3的一端与所述电阻R4的另一端连接；串联的电阻R2和电容C2，所述电阻R2的一端与所述摄像头的信号正相输出端连接，所述电容C2的一端与所述电阻R5的另一端连接；电阻R3，所述电阻R3的一端连接在所述电阻R1和所述电容C3之间，所述电阻R3的另一端连接在所述电阻R2和所述电容C2之间。

所述运算放大芯片为TI OPA354。

本实用新型车载模拟视频信号抗干扰系统摄像头输出的模拟视频信号线连接到显示模块的差分接口电路上，地环路消失。摄像头电源地直接连接到显示模块，保证两模块之间参考地电位差足够小，不会受到其它模块的影响，不再影响显示效果。模拟视频信号经过OPA电路之后，通过低通滤波器滤除模拟视频信号上因为隐含地环路而存在的高频干扰。从而提高了模拟视频信号的抗干扰能力。

附图说明

图1为现有技术原理图。

图2为本实用新型车载模拟视频信号抗干扰系统原理图。

图3为本实用新型车载模拟视频信号抗干扰系统低通滤波电路与差分运算放大接口电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型车载模拟视频信号抗干扰系统作进一步详细说明。

如图2、图3所示，本实用新型车载模拟视频信号抗干扰系统，显示模块接口电路为差分运算放大接口电路，CVBS-不再连接到GND2，切断了地环路，环路电流无法产生。另外将摄像头的GND3直接连接到显示模块GND2，保证了不会由于显示模块工作电流较大，显示模块和整车地电位不一致而影响到显示效果。并且摄像头本身电流很小（及I3很小），保证了摄像头和显示模块电位差V2足够小。但是如果干扰的频率较高时，这种单点接地的方法效果不明显，因为虽然不存在明显的地环路，但是由于杂散电容的原因会有隐含的地环路。因此本设计在OPA电路之后增加了一个低通滤波电路，来滤除这些较高频率的干扰信号。

低通滤波电路包括：依次串联的电阻R10、电感L1及电容C9，其中电阻R10的一端与运算放大器的输出端连接；电容C8，电容C8的一端连接在电容C9与电感L1之间，电容C8的另一端接地。

运算放大器包括：运算放大芯片，电阻R10的一端与运算放大芯片的输出端连接；电阻R4，电阻R4的一端与运算放大芯片的反相输入端连接；电阻R5，电阻R5的一端与运算放大芯片的正相输入端连接；电阻R6，电阻R6的一端与电阻R4的一端连接，电阻R6的另一端与运算放大芯片的输出端连接；电阻R7和电阻R8，电阻R7和电阻R8串联，电阻R7的一端与运算放大芯片的电源端连接，电阻R8接地；电容C1，电容C1的两端分别与运算放大芯片的正相输入端及负电源端连接；电容C7，电容C7的一端与运算放大芯片的反相输入端连接，电容C7的另一端与运算放大芯片的输出端连接。

滤波电路包括：串联的电阻R9和电容C5，电阻R9的一端与电源连接，电容C5的一端接地，运算放大芯片的正电源端连接在电阻R9和电容C5之间；电容C6，电容C6的一端连接在电容C5和电阻R9之间，电容C6的另一端接地。

车载模拟视频信号抗干扰系统还包括：串联的电阻R1和电容C3，电阻R1的一端与摄像头的信号负相输出端连接，电容C3的一端与电阻R4的另一端连接；串联的电阻R2和电容C2，电阻R2的一端与摄像头的信号正相输出端连接，电容C2的一端与电阻R5的另一端连接；电阻R3，电阻R3的一端连接在电阻R1和电容C3之间，电阻R3的另一端连接在电阻R2和电容C2之间。

R1、R2、R3根据AD转换器对输入信号幅度的要求进行分压，并且一起组成了模拟视频信号的终端匹配电阻。R9、C5、C6组成了运放供电电源上的滤波电路。C2、C3、C9为电路的隔直电容，阻隔电路上的直流成分。R4、R5、R6、R7、R8、C1、C7、IC1组成运放电路，将输入的模拟视频信号的参考地CVBS-转变为显示模块参考地GND2。R10、L1、C8构成低通滤波器，滤除视频模拟信号中的高频干扰成分。通过运放电路，CVBS-信号不需要连接到GND2，切断了地环路；增加低通滤波器滤除模拟信号中的高频干扰信号。提高了模拟视频信号的抗干扰能力。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种车载模拟视频信号抗干扰系统，其特征在于，包括相互连接的摄像头及显示模块；

在所述显示模块内设有差分运算放大接口电路，所述摄像头与所述差分运算放大接口电路的输入端连接；

在所述显示模块内设有低通滤波电路，所述低通滤波电路与所述差分运算放大接口电路的输出端连接；

所述摄像头的电源地与所述显示模块的电源地连接；其中

所述差分运算放大接口电路包括：

运算放大器，所述运算放大器与所述摄像头连接；

滤波电路，所述滤波电路连接在电源与所述运算放大器之间；

所述低通滤波电路包括：

依次串联的电阻R10、电感L1及电容C9，其中所述电阻R10的一端与所述运算放大器的输出端连接；

电容C8，所述电容C8的一端连接在所述电容C9与所述电感L1之间，所述电容C8的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的车载模拟视频信号抗干扰系统，其特征在于，所述运算放大器包括：

运算放大芯片，所述电阻R10的一端与所述运算放大芯片的输出端连接；

电阻R4，所述电阻R4的一端与所述运算放大芯片的反相输入端连接；

电阻R5，所述电阻R5的一端与所述运算放大芯片的正相输入端连接；

电阻R6，所述电阻R6的一端与所述电阻R4的一端连接，所述电阻R6的另一端与所述运算放大芯片的输出端连接；

电阻R7和电阻R8，所述电阻R7和所述电阻R8串联，所述电阻R7的一端与所述运算放大芯片的电源端连接，所述电阻R8接地；

电容C1，所述电容C1的两端分别与所述运算放大芯片的正相输入端及负电源端连接；

电容C7，所述电容C7的一端与所述运算放大芯片的反相输入端连接，所述电容C7的另一端与所述运算放大芯片的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的车载模拟视频信号抗干扰系统，其特征在于，所述滤波电路包括：

串联的电阻R9和电容C5，所述电阻R9的一端与所述电源连接，所述电容C5的一端接地，所述运算放大芯片的正电源端连接在所述电阻R9和所述电容C5之间；

电容C6，所述电容C6的一端连接在所述电容C5和所述电阻R9之间，所述电容C6的另一端接地。

4.根据权利要求2所述的车载模拟视频信号抗干扰系统，其特征在于，所述车载模拟视频信号抗干扰系统还包括：

串联的电阻R1和电容C3，所述电阻R1的一端与所述摄像头的信号负相输出端连接，所述电容C3的一端与所述电阻R4的另一端连接；

串联的电阻R2和电容C2，所述电阻R2的一端与所述摄像头的信号正相输出端连接，所述电容C2的一端与所述电阻R5的另一端连接；

电阻R3，所述电阻R3的一端连接在所述电阻R1和所述电容C3之间，所述电阻R3的另一端连接在所述电阻R2和所述电容C2之间。

5.根据权利要求2或3所述的车载模拟视频信号抗干扰系统，其特征在于，所述运算放大芯片为TI OPA354。