CN206959856U - 一种抗干扰电路及应用该抗干扰电路的车载导航装置 - Google Patents

一种抗干扰电路及应用该抗干扰电路的车载导航装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种抗干扰电路及应用该抗干扰电路的车载导航装置,该抗干扰电路包括差分电路以及滤波电路,所述差分电路包括耦合电路以及隔离电路,所述隔离电路包括第一定值电阻以及第二定值电阻,运算放大器的同向输入端与第一定值电阻以及第二定值电阻之间的一连接点连接,隔离电路还包括第三定值电阻以及第四定值电阻,运算放大器的负向输入端与第三定值电阻以及第四定值电阻之间的一连接点连接,所述运算放大器的所述同向输入端的正输入电压与所述负向输入端的负输入电压相等。本实用新型在实际使用中可以有效地避免汽车所产生的电源纹波以及电磁辐射对倒车画面的影响,提升了倒车画面的整体质量,具有良好的实用性。

Description

一种抗干扰电路及应用该抗干扰电路的车载导航装置
技术领域
本实用新型涉及汽车设备技术领域,特别涉及一种应用在汽车中的抗干扰电路以及应用该抗干扰电路的车载导航装置。
背景技术
随着经济的不断发展以及人们生活水平的不断提高,汽车在人们的日常生活中也变得越来越普遍,给人们的商务出行以及休闲旅行都提供了极大的便利。
现有的汽车在实际使用过程中也存在着一定的问题,例如,由于汽车在点火、鸣喇叭或者开雨刮的时候汽车常会产生较强的电源纹波以及电磁辐射,上述电源纹波以及电磁辐射将会对汽车倒车摄像头的CVBS视频信号产生一定的干扰,导致倒车画面出现水纹波的现象,不利于倒车时观测车后方的倒车环境,带来了一定的安全隐患,降低了用户的使用体验。
实用新型内容
基于此,本实用新型的目的是为了解决现有的汽车在倒车时由于电源纹波以及电磁辐射干扰所造成的倒车画面出现水纹波的问题,以提高汽车的整体性能,提升用户的使用体验。
本实用新型提出一种抗干扰电路,包括差分电路以及滤波电路,所述差分电路包括耦合电路以及隔离电路,所述耦合电路包括一分压电阻、第一耦合电路以及第二耦合电路;
所述分压电阻的第一端、第二端分别与所述第一耦合电路的正输入端以及所述第二耦合电路的负输入端相连;
所述第一耦合电路的正输出端与所述隔离电路的正输入端相连,所述第二耦合电路的负输出端与所述隔离电路的负输入端相连,所述隔离电路的一端与一电源相连;
所述隔离电路的正输出端与所述滤波电路的正输入端相连,所述隔离电路的负输出端与所述滤波电路的负输入端相连。
所述抗干扰电路,其中,所述隔离电路包括与所述第一耦合电路的正输出端依次连接的第一定值电阻以及第二定值电阻,运算放大器的同向输入端与所述第一定值电阻以及所述第二定值电阻之间的一连接点连接;
所述隔离电路还包括与所述第二耦合电路的负输出端依次连接的第三定值电阻以及第四定值电阻,所述运算放大器的负向输入端与所述第三定值电阻以及所述第四定值电阻之间的一连接点连接;
所述运算放大器的输出端与所述隔离电路的负输出端连接,所述第一定值电阻、所述第二定值电阻、所述第三定值电阻以及所述第四定值电阻的电阻值均相等,所述运算放大器的所述同向输入端的正输入电压与所述负向输入端的负输入电压相等。
所述抗干扰电路,其中,所述第一耦合电路包括依次连接的第一电容以及第一电阻,所述第二耦合电路包括依次连接第二电容以及第二电阻;
在所述第一耦合电路的正输入端与所述第二耦合电路的正输入端之间连接有一分压电阻;
所述第一电容的两端分别与所述第一耦合电路的正输入端以及所述第一电阻相连,所述第一电阻的另一端与所述第一耦合电路的正输出端相连;
所述第二电容的两端分别与所述第二耦合电路的正输入端以及所述第二电阻相连,所述第二电阻的另一端与所述第二耦合电路的负输出端相连。
所述抗干扰电路,其中,所述隔离电路的正输出端与所述滤波电路的正输入端相连,所述隔离电路的负输出端与所述滤波电路的负输入端相连;
所述滤波电路包括低通滤波电路以及高通滤波电路,所述低通滤波电路包括电感以及第三电容,所述电感的一端与所述电源相连,另一端与所述隔离电路的正输出端相连;
所述第三电容的一端接地,另一端与所述隔离电路的正输出端相连。
所述抗干扰电路,其中,所述高通滤波电路包括第四电容以及第四电阻,所述第四电容的一端与所述隔离电路的负输出端相连,另一端与所述第四电阻相连,所述第四电阻的另一端接地。
所述抗干扰电路,其中,所述滤波电路还包括一退耦电容,所述退耦电容的一端与所述隔离电路的正输出端相连,另一端接地。
所述抗干扰电路,其中,所述隔离电路还包括一参考电平端,所述参考电平端与所述第二定值电阻相连,所述隔离电路的一端接地。
本实用新型还提出一种车载导航装置,该车载导航装置应用上述的抗干扰电路,该车载导航装置包括依次连接的视频画面采集模块、抗干扰电路模块、视频解码模块、微处理器模块以及显示模块;
所述抗干扰电路模块内设置有所述抗干扰电路,用于对所述视频画面采集模块所采集的视频复合模拟信号进行差分隔离以及滤波降噪;
所述视频解码模块用于将所述视频复合模拟信号转换为视频数字信号并经所述微处理器模块处理后在所述显示模块中进行显示。
所述车载导航装置,其中,所述视频画面采集模块与所述抗干扰电路模块之间连接有一CVBS信号线以及一接地线。
所述车载导航装置,其中,所述车载导航装置还包括一电源模块,所述电源模块与所述视频解码模块相连。
本实用新型提出的抗干扰电路以及应用该抗干扰电路的车载导航装置,由于在所述抗干扰电路中设置了一隔离电路,该隔离电路可以在实际使用中可以有效地避免汽车所产生的电源纹波以及电磁辐射对倒车画面的影响,具有良好的抗干扰性能,提升了倒车画面的整体质量,具有良好的实用性。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例中的抗干扰电路的模块示意图;
图2为本实用新型第二实施例中的抗干扰电路的结构示意图;
图3为图2所示的抗干扰电路中耦合电路的结构示意图;
图4为图2所示的抗干扰电路中隔离电路的结构示意图;
图5为图2所示的抗干扰电路中滤波电路的结构示意图;
图6为本实用新型第三实施例中车载导航装置的结构示意图。
差分电路 10 高通滤波电路 202
滤波电路 20 第一耦合电路 1011
耦合电路 101 第二耦合电路 1012
隔离电路 102 运算放大器 1021
低通滤波电路 201 参考电平端 1022
具体实施方式
为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1,一种抗干扰电路,包括差分电路10以及滤波电路20,所述差分电路10包括耦合电路101以及隔离电路102,所述耦合电路101与所述隔离电路102相连,所述耦合电路101包括第一耦合电路1011以及第二耦合电路 1012,所述隔离电路102用于对所述耦合电路101所采集的差分信号进行隔离。
其中,在所述第一耦合电路1011与所述第二耦合电路1012之间连接有一分压电阻,所述第一耦合电路1011的正输出端与所述隔离电路102的正输入端相连,所述第二耦合电路1012的负输出端与所述隔离电路102的负输入端相连,所述隔离电路102的一端与一电源相连,该电源用于供应所述隔离电路102正常工作,所述隔离电路102的正输出端与所述滤波电路20的正输入端相连,所述隔离电路102的负输出端与所述滤波电路20的负输入端相连,所述滤波电路20用于对所接收的视频信号进行滤波处理,以进一步提高视频画面的质量。
请参阅图2至图5,对于第二实施例中的抗干扰电路,包括差分电路10以及滤波电路20,同样的,所述差分电路10包括耦合电路101以及隔离电路102,所述耦合电路101与所述隔离电路102相连,所述隔离电路102用于对所述耦合电路101所采集的差分信号进行隔离。
对于所述耦合电路101而言,所述耦合电路101包括第一耦合电路1011以及第二耦合电路1012,其中,在所述第一耦合电路1011与所述第二耦合电路 1012之间连接有一分压电阻R3,所述第一耦合电路1011的正输出端与所述隔离电路102的正输入端相连,所述第二耦合电路1012的负输出端与所述隔离电路102的负输入端相连,所述隔离电路102的一端与一电源相连,该电源用于供应所述隔离电路102正常工作,所述隔离电路102的正输出端VCC与所述滤波电路20的正输入端相连,所述隔离电路102的负输出端VOUT与所述滤波电路20的负输入端相连。
对于所述第一耦合电路1011而言,所述第一耦合电路1011包括依次连接的第一电容C1以及第一电阻R1,所述第二耦合电路1012包括依次连接第二电容C2以及第二电阻R2。此外,在所述第一耦合电路1011的正输入端与所述第二耦合电路1012的正输入端连接有一分压电阻R3,所述第一电容C1的两端分别与所述第一耦合电路1011的正输入端以及所述第一电阻R1相连,所述第一电阻R1的另一端与所述第一耦合电路1011的正输出端相连;所述第二电容C2 的两端分别与所述第二耦合电路1012的正输入端以及所述第二电阻R2相连,所述第二电阻R2的另一端与所述第二耦合电路1012的负输出端相连。
对于所述隔离电路102而言,所述隔离电路102包括与所述第一耦合电路 1011的正输出端依次连接的第一定值电阻R11以及第二定值电阻R12,运算放大器1021的同向输入端与所述第一定值电阻R11以及所述第二定值电阻R12 之间的一连接点连接;与此同时,所述隔离电路102还包括与所述第二耦合电路1012的负输出端依次连接的第三定值电阻R13以及第四定值电阻R14,所述运算放大器1021的负向输入端与所述第三定值电阻R13以及所述第四定值电阻 R14之间的一连接点连接;所述运算放大器1021的输出端与所述隔离电路102 的负输出端连接。其中所述第一定值电阻R11、所述第二定值电阻R12、所述第三定值电阻R13以及所述第四定值电阻R14的电阻值均相等,所述运算放大器 1021的所述同向输入端的正输入电压与所述负向输入端的负输入电压相等。
具体的,对于所述隔离电路102而言,将所述运算放大器1021的所述同向输入端的正输入电压记为V+,将所述运算放大器1021的所述负向输入端的负输入电压记为V-。若所述隔离电路102要实现对差分信号进行信号隔离的效果,则要满足所述运算放大器1021的所述同向输入端的正输入电压V+与所述负向输入端的负输入电压V-相等,也即:V+=V-。与此同时,所述第一定值电阻R11、第二定值电阻R12、第三定值电阻R13以及第四定值电阻R14的电阻值均相等。
根据电路虚短与虚断的定义可以得知:V+=V-,I+=I-,也即所述运算放大器1021的所述同向输入端的正输入电压V+与所述负向输入端的负输入电压V-相等,所述运算放大器1021的所述同向输入端的正输入电流I+与所述负向输入端的负输入电流I-也相等。所述隔离电路102的负输出端的输出电压可以表示为:
其中,R11为所述第一定值电阻的电阻值,R12为所述第二定值电阻的电阻值,R13为所述第三定值电阻的电阻值,R14为所述第四定值电阻的电阻值,V1为所述隔离电路正输入端的输入电压值,V2为所述隔离电路负输入端的输入电压值。由于所述第一定值电阻R11、所述第二定值电阻R12、所述第三定值电阻 R13以及所述第四定值电阻R14的电阻值均相等,上述公式经过换算可以得到:
VOUT=V1-V2
由于上述隔离电路102的输入端的输入电压可以表示为:VIN=V1-V2,而所述隔离电路102的输出端的输出电压VOUT=V1-V2,由此所述隔离电路102的输入端与输出端的电压相等,根据运放虚短虚段的特性,故起到了信号隔离的作用,使信号不受外界传输线路的干扰。
与此同时,所述隔离电路102的正输入端VIN与所述第一耦合电路1011正输出端相连,所述隔离电路102的负输入端VGND与所述第二耦合电路1012 的负输出端相连,所述隔离电路102的正输出端VCC(也即该正输出端与所述电源相连)与所述滤波电路20的正输入端相连,所述隔离电路102的负输出端 VOUT与所述滤波电路20的负输入端相连。此外,所述隔离电路102的一端接地,也即所述隔离电路102的一端还设有接地极GND。对所述隔离电路102而言,所述隔离电路102还包括一参考电平端1022,所述参考电平端1022与所述第二定值电阻R12相连,设置该参考电平端1022的目的主要是为了提供一个电路回路,以使得所述隔离电路102对差分信号进行隔离处理。
对于所述滤波电路20而言,所述滤波电路20包括低通滤波电路201以及高通滤波电路202,所述低通滤波电路201包括电感L1以及第三电容C3,其中所述电感L1的一端与所述电源相连,另一端与所述隔离电路102的正输出端相连,所述第三电容C3的一端接地,另一端与所述隔离电路102的正输出端相连。该低通滤波电路201由于与所述电源直接相连,在实际使用中用于滤掉电源进线中的高频信号。对于所述高通滤波电路202而言,所述高频滤波电路202包括第四电容C4以及第四电阻R4,所述第四电容C4的一端与所述隔离电路102的负输出端VOUT相连,另一端与所述第四电阻R4相连,所述第四电阻R4的另一端接地。所述高通滤波电路202主要用于滤去数字视频信号中的低频噪声,从而提高信号质量。
除此之外,所述滤波电路20还包括一退耦电容C5,所述退耦电容C5的一端与所述隔离电路102的正输出端VCC相连,另一端接地。所述退耦电容C5 主要用于消除所述隔离电路102在工作中所产生的电源纹波以及电磁辐射,从而提升整体的性能。
上述的抗干扰电路在实际使用过程中,首先视频复合模拟信号分两路(正输入端与负输入端)进入所述差分电路10,经过所述耦合电路101中的所述第一耦合电路1011以及所述第二耦合电路1012的信号耦合输送给所述隔离电路 102,该隔离电路102对所接收的视频复合模拟信号进行差分隔离,然后将经过差分隔离处理后的视频复合模拟信号发送至所述滤波电路20,所述滤波电路20 中的所述低通滤波电路201以及高通滤波电路202分别用于消除电源进线中的高频噪音信号以及滤去数字视频信号中的低频噪声,以提高所述视频复合模拟信号的整体质量,从而有效地避免汽车因所产生的电源纹波以及电磁辐射对倒车画面的影响。
请参阅图6,本实用新型还提出一种车载导航装置,应用上述的抗干扰电路,其中,所述车载导航装置包括依次连接的视频画面采集模块31、抗干扰电路模块32、视频解码模块33、微处理器模块34、显示模块35以及电源模块36,所述电源模块36与所述视频解码模块33相连。
其中,在所述抗干扰电路模块32内设置有上述的抗干扰电路,用于对所述视频画面采集模块31所采集的视频复合模拟信号进行差分隔离以及滤波降噪,以消除因所产生的电源纹波以及电磁辐射对倒车画面的影响,提高汽车倒车画面的整体性能。
所述视频解码模块33用于将所述视频复合模拟信号转换为视频数字信号并经所述微处理器模块处理后在所述显示模块中进行显示,所述视频画面采集模块31与所述抗干扰电路模块32之间连接有一CVBS信号线以及一接地线。
在此还需要指出的是,在本实施例中,所述视频画面采集模块31为一高速摄像头,所述显示模块35为一液晶显示屏。
本实用新型提出的抗干扰电路以及应用该抗干扰电路的车载导航装置在实际使用中可以有效地避免汽车所产生的电源纹波以及电磁辐射对倒车画面的影响,具有良好的抗干扰性能,提升了倒车画面的整体质量,具有良好的实用性。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本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,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种抗干扰电路,其特征在于,包括差分电路以及滤波电路,所述差分电路包括耦合电路以及隔离电路,所述耦合电路包括一分压电阻、第一耦合电路以及第二耦合电路;
所述分压电阻的第一端、第二端分别与所述第一耦合电路的正输入端以及所述第二耦合电路的负输入端相连;
所述第一耦合电路的正输出端与所述隔离电路的正输入端相连,所述第二耦合电路的负输出端与所述隔离电路的负输入端相连,所述隔离电路的一端与一电源相连;
所述隔离电路的正输出端与所述滤波电路的正输入端相连,所述隔离电路的负输出端与所述滤波电路的负输入端相连。
2.根据权利要求1所述的抗干扰电路,其特征在于,所述隔离电路包括与所述第一耦合电路的正输出端依次连接的第一定值电阻以及第二定值电阻,运算放大器的同向输入端与所述第一定值电阻以及所述第二定值电阻之间的一连接点连接;
所述隔离电路还包括与所述第二耦合电路的负输出端依次连接的第三定值电阻以及第四定值电阻,所述运算放大器的负向输入端与所述第三定值电阻以及所述第四定值电阻之间的一连接点连接;
所述运算放大器的输出端与所述隔离电路的负输出端连接,所述第一定值电阻、所述第二定值电阻、所述第三定值电阻以及所述第四定值电阻的电阻值均相等,所述运算放大器的所述同向输入端的正输入电压与所述负向输入端的负输入电压相等。
3.根据权利要求1所述的抗干扰电路,其特征在于,所述第一耦合电路包括依次连接的第一电容以及第一电阻,所述第二耦合电路包括依次连接第二电容以及第二电阻;
所述第一电容的两端分别与所述第一耦合电路的正输入端以及所述第一电阻相连,所述第一电阻的另一端与所述第一耦合电路的正输出端相连;
所述第二电容的两端分别与所述第二耦合电路的正输入端以及所述第二电阻相连,所述第二电阻的另一端与所述第二耦合电路的负输出端相连。
4.根据权利要求1所述的抗干扰电路,其特征在于,所述隔离电路的正输出端与所述滤波电路的正输入端相连,所述隔离电路的负输出端与所述滤波电路的负输入端相连;
所述滤波电路包括低通滤波电路以及高通滤波电路,所述低通滤波电路包括电感以及第三电容,所述电感的一端与所述电源相连,另一端与所述隔离电路的正输出端相连;
所述第三电容的一端接地,另一端与所述隔离电路的正输出端相连。
5.根据权利要求4所述的抗干扰电路,其特征在于,所述高通滤波电路包括第四电容以及第四电阻,所述第四电容的一端与所述隔离电路的负输出端相连,另一端与所述第四电阻相连,所述第四电阻的另一端接地。
6.根据权利要求4所述的抗干扰电路,其特征在于,所述滤波电路还包括一退耦电容,所述退耦电容的一端与所述隔离电路的正输出端相连,另一端接地。
7.根据权利要求2所述的抗干扰电路,其特征在于,所述隔离电路还包括一参考电平端,所述参考电平端与所述第二定值电阻相连,所述隔离电路的一端接地。
8.一种车载导航装置,应用如权利要求1至7任一所述的抗干扰电路,其特征在于,包括依次连接的视频画面采集模块、抗干扰电路模块、视频解码模块、微处理器模块以及显示模块;
所述抗干扰电路模块内设置有所述抗干扰电路,用于对所述视频画面采集模块所采集的视频复合模拟信号进行差分隔离以及滤波降噪;
所述视频解码模块用于将所述视频复合模拟信号转换为视频数字信号并经所述微处理器模块处理后在所述显示模块中进行显示。
9.根据权利要求8所述的车载导航装置,其特征在于,所述视频画面采集模块与所述抗干扰电路模块之间连接有一CVBS信号线以及一接地线。
10.根据权利要求8所述的车载导航装置,其特征在于,所述车载导航装置还包括一电源模块,所述电源模块与所述视频解码模块相连。
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