CN213152209U - 接口电路和接口电路系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种接口电路和接口电路系统，该接口电路包括：高频阻断器，用于阻断高频信号；低频阻断器，用于阻断低频信号；信号切换器，信号切换器的输入端与一个物理端口连接，信号切换器的第一输出端与高频阻断器连接，信号切换器的第二输出端与低频阻断器连接。通过在接口电路中设置信号切换器、高频阻断器和低频阻断器，将低频信号和高频信号分别从低频信号输出端和高频信号输出端输出，使得低频信号与高频信号可以共用一个物理端口输入接口电路，减小了接口电路的体积。

Description

接口电路和接口电路系统

技术领域

本申请涉及信号处理领域，具体而言，涉及一种接口电路和接口电路系统。

背景技术

视频通信领域经常用到CVBS信号和SDI信号。CVBS是被广泛使用的传统图像数据传输标准，它以模拟波形来传输数据，CVBS的频率范围较低，信号频率范围在6MHz以内。SDI是一种数字分量串行接口，按照不同的速率，可以分为：标准清晰度SD-SDI、高清标准HD-SDI和3G-SDI，对应速率分别是270Mb/s、1.485Gb/s和2.97Gb/s。

视频通信领域中，由于CVBS信号和SDI信号的频率范围不同，为保证信号的接收灵敏度，二者的物理端口是独立设置的，两个独立的物理端口会导致接口电路体积较大，从而导致设置有该接口电路的设备体积较大，不利于设备的小型化。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种接口电路和接口电路系统，用以缩小接口电路的体积。

第一方面，本申请实施例提供一种接口电路，包括：高频阻断器，用于阻断高频信号；低频阻断器，用于阻断低频信号；信号切换器，所述信号切换器的输入端与一个物理端口连接，所述信号切换器的第一输出端与所述高频阻断器连接，所述信号切换器的第二输出端与所述低频阻断器连接；所述信号切换器用于当所述输入端输入低频信号时，将所述低频信号从所述第一输出端输出至所述高频阻断器，以使所述低频信号从所述接口电路的低频输出端输出；当所述输入端输入高频信号时，将所述高频信号从所述第二输出端输出至所述低频阻断器，以使所述高频信号从所述接口电路的高频输出端输出。

通过在接口电路中设置信号切换器、高频阻断器和低频阻断器，将低频信号和高频信号分别从低频信号输出端和高频信号输出端输出，使得低频信号与高频信号可以共用一个物理端口输入接口电路，减小了接口电路的体积。

在可选的实施方式中，所述接口电路还包括：控制器；所述控制器与所述信号切换器的控制端连接。

在可选的实施方式中，所述信号切换器的控制端包括：第一控制端与第二控制端；所述控制器包括第一控制电路和第二控制电路，所述第一控制电路与所述第一控制端连接，所述第二控制电路与所述第二控制端连接。

在可选的实施方式中，所述第一控制电路包括：第一控制信号输入端、第一电压输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第一三极管和第二三极管；所述第一电压输入端经所述第一电阻与所述第一三极管的基极连接，所述第三电阻的一端连接在所述第一电阻和所述第一三极管的基极之间，另一端接地；所述第一电压输入端经所述第二电阻与所述第一三极管的集电极连接，所述第二电阻还与所述第二三极管的集电极连接；所述第一三极管的发射极与所述第四电阻连接后接地；所述第一电容连接在所述第二三极管的集电极和发射极之间，所述第二三极管的发射极接地；所述第一控制信号输入端经所述第五电阻与所述第二三极管的基极连接。

在可选的实施方式中，所述第二控制电路包括：第二控制信号输入端、第二电压输入端、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第二电容、第三三极管和第四三极管；所述第二电压输入端经所述第六电阻与所述第三三极管的基极连接，所述第八电阻的一端连接在所述第六电阻和所述第三三极管的基极之间，另一端接地；所述第二电压输入端经所述第七电阻与所述第三三极管的集电极连接，所述第七电阻还与所述第四三极管的集电极连接；所述第三三极管的发射极与所述第九电阻连接后接地；所述第二电容连接在所述第四三极管的集电极和发射极之间，所述第四三极管的发射极接地；所述第二控制信号输入端经所述第十电阻与所述第四三极管的基极连接。

在可选的实施方式中，所述高频信号为SDI信号、H-SDI信号或3G-SDI信号中的一种；所述低频信号为CVBS信号。

在可选的实施方式中，所述高频阻断器为一电感，所述电感的电感值大于2.7uH。

在可选的实施方式中，所述低频阻断器为一电容，所述电容的电容值小于10PF。

在可选的实施方式中，所述信号切换器的最低信号通过频率为0HZ，最高信号通过频率大于3GHZ。

第二方面，本申请实施例提供一种接口电路系统，所述接口电路系统包括：高频信号处理电路、低频信号处理电路和如前述实施方式任一项所述的接口电路；所述高频信号处理电路与所述接口电路的高频输出端连接，所述低频信号处理电路与所述接口电路的低频输出端连接。

在可选的实施方式中，所述高频信号处理电路为SDI发送电路或SDI接收电路，所述低频信号处理电路为CVBS发送电路或CVBS接收电路。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种接口电路的结构框图；

图2为本申请实施例提供的一种接口电路的电路示意图；

图3为本申请实施例提供的一种接口电路系统的结构框图。

图标：100-接口电路；101-信号切换器；102-高频阻断器；103-低频阻断器；104-物理端口；105-控制器；300-接口电路系统；301-高频信号处理电路；302-低频信号处理电路。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

视频通信领域经常用到CVBS信号和SDI信号。CVBS是被广泛使用的传统图像数据传输标准，它以模拟波形来传输数据，CVBS的频率范围较低，信号频率范围在6MHz以内。SDI是一种数字分量串行接口，按照不同的速率，可以分为：标准清晰度SD-SDI、高清标准HD-SDI和3G-SDI，对应速率分别是270Mb/s、1.485Gb/s和2.97Gb/s。

视频通信领域中，由于CVBS信号和SDI信号的频率范围不同，为保证信号的接收灵敏度，二者的物理端口是独立设置的，两个独立的物理端口会导致设备体积大，不利于设备的小型化。

基于此，本申请实施例提供了一种接口电路和接口电路系统，用以解决上述问题。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种接口电路的结构框图，该接口电路100可以包括：信号切换器101、高频阻断器102、低频阻断器103。

具体地，信号切换器101的输入端与一个物理端口104连接，信号切换器101的第一输出端与高频阻断器102连接，信号切换器101的第二输出端与低频阻断器103连接。高频阻断器102一端与信号切换器101的第一输出端连接，另一端作为接口电路100的低频输出端；低频阻断器103一端与信号切换器101的第二输出端连接，另一端作为接口电路100的高频输出端。

外部信号通过物理端口104输入接口电路100。当信号切换器101的输入端输入低频信号时，将低频信号从第一输出端输出至高频阻断器102，以使低频信号从接口电路100的低频输出端输出；当输入端输入高频信号时，将高频信号从第二输出端输出至低频阻断器103，以使高频信号从接口电路100的高频输出端输出。

信号切换器101可以为单刀双掷开关(Single Pole Double Throw，SPDT)、微波开关、HMC284MS8G、HMC194MS8等，本申请对此不作限制。

可选的，高频信号可以为SDI信号、H-SDI信号或3G-SDI信号中的一种；低频信号可以为CVBS信号。两种信号共用一个物理端口104，均从物理端口104输入接口电路100。

需要说明的是，外部信号通过物理端口104输入接口电路100后，如果外部信号为低频信号，信号切换器101将该低频信号从第一输出端输出。由于高频阻断器102只会阻断高频信号，对低频信号不作处理。因此，低频信号经过高频阻断器102，从接口电路100的低频输出端输出。考虑到信号切换器101的隔离度有限，会有一部分低频信号从第二输出端输出到后一级电路。在第二输出端处设置低频阻断器103，低频信号无法通过低频阻断器103，进而使得低频信号无法从第二输出端输出到后一级电路。同理，在外部信号为高频信号时，会有一部分高频信号从第一输出端输出，在第一输出端设置高频阻断器102，高频信号无法通过高频阻断器102，进而高频信号无法从第一输出端输出到后一级电路。

通过在接口电路中设置信号切换器、高频阻断器和低频阻断器，将低频信号和高频信号分别从低频信号输出端和高频信号输出端输出，使得低频信号与高频信号可以共用一个物理端口输入接口电路，减小了接口电路的体积。

可选的，为了能起到良好的高频阻断性能，高频阻断器102可以为一电感，电感的电感值大于2.7uH。

可选的，为了能起到良好的低频阻断性能，低频阻断器103可以为一电容，电容的电容值小于10PF。

可选的，为了提高接口电路100的适用性，信号切换器101的最低信号通过频率为0Hz，最高信号通过频率大于3GHz。

可选的，高频信号可以为SDI信号、H-SDI信号或3G-SDI信号中的一种；低频信号可以为CVBS信号。

可选的，接口电路100还可以包括控制器105，控制器105与信号切换器101的控制端连接。根据输入的信号频率，控制器105输出控制信号到信号切换器101的控制端，对信号切换器101进行控制，控制信号切换器101将高频信号从高频输出端输出，将低频信号从低频输出端输出。

以下，将结合一个具体的实例，对接口电路100进行详细的介绍。

请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种接口电路的电路示意图。

示例性的，本申请实施例中，以接口电路100所包括的信号切换器101为HMC284MS8G型号的芯片为例进行介绍。可以理解，此处信号切换器101的型号仅为示例，本申请并不以此为限。

如图2所示，信号切换器101的3号引脚(RFC)为信号切换器101的输入端，与物理端口104连接，外部信号从3号引脚输入信号切换器101。

信号切换器101的5号引脚(RF1)为低频输出端，与电感L1连接。电感L1为高频阻断器102。信号切换器101的8号引脚(RF2)为高频输出端，与电容C3连接。电容C3为低频阻断器103。

可选的，为了能起到良好的高频阻断性能，电感L1的电感值大于2.7uH。为了能起到良好的低频阻断性能，电容C1的电容值小于10PF。

信号切换器101的6号引脚(GND1)、7号引脚(GND2)、9号引脚(GND3)均接地。

信号切换器101的控制端由第一控制端和第二控制端组成，其中1号引脚(A)为第一控制端，2号引脚(B)为第二控制端。

控制器105包括第一控制电路和第二控制电路，第一控制电路与第一控制端连接，第二控制电路与第二控制端连接。

可选的，第一控制电路包括：第一控制信号输入端SWITCH_A、第一电压输入端POWER_IN、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第一三极管VT1、第二三极管VT2。

第一电压输入端经阻值为10KΩ的第一电阻R1与第一三极管VT1的基极连接，阻值为1KΩ的第三电阻R3的一端连接在第一电阻R1和第一三极管VT1的基极之间，另一端接地。第一电压输入端经阻值为1.5KΩ的第二电阻R2与所述第一三极管VT1的集电极连接，第二电阻R2还与第二三极管VT2的集电极连接。第一三极管VT1的发射极与阻值为120Ω的第四电阻R4连接后接地。电容值为0.1uF的第一电容C1连接在第二三极管VT2的集电极和发射极之间，第二三极管VT2的发射极接地。第一控制信号输入端经阻值为4.7KΩ第五电阻R5与第二三极管VT2的基极连接。

其中，第五电阻R5为限流电阻，防止输入第二三极管VT2基极的电流过大。第一电容C1的作用为对从第一控制信号输入端输入到第二三极管VT2的控制信号进行去抖(去毛刺)。第一三极管VT1、第二三极管VT2为NPN型三极管。

可选的，第二控制电路包括：第二控制信号输入端SWITCH_B、第二电压输入端POWER_IN、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第二电容C2、第三三极管VT3、第四三极管VT4。

第二电压输入端经阻值为10KΩ的第六电阻R6与第三三极管VT3的基极连接，阻值为1KΩ的第八电阻R8的一端连接在第六电阻R6和第三三极管VT3的基极之间，另一端接地。第二电压输入端经阻值为1.5KΩ的第七电阻R7与所述第三三极管VT3的集电极连接，第七电阻R7还与第四三极管VT4的集电极连接。第三三极管VT3的发射极与阻值为120Ω的第九电阻R9连接后接地。电容值为0.1uF的第二电容C2连接在第四三极管VT4的集电极和发射极之间，第四三极管VT4的发射极接地。第二控制信号输入端经阻值为4.7KΩ第十电阻R10与第四三极管VT4的基极连接。

其中，第十电阻R10为限流电阻，防止输入第四三极管VT4基极的电流过大。第二电容C2的作用为对从第二控制信号输入端输入到第四三极管VT4的控制信号进行去抖(去毛刺)。第三三极管VT3、第四三极管VT4为NPN型三极管。

信号切换器101的两个控制端需要0V(低电平)和5V(高电平)两种电压作为控制电平。当外部信号为低频信号时，控制器105的第一控制电路和第二控制电路分别向信号切换器101的第一控制端和第二控制端发送控制信号，使得信号切换器101的1号引脚(A)的电平为低电平且信号切换器101的2号引脚(B)的电平为高电平。此时，信号切换器101的输入端与第一输出端导通，与第二输出端断开，低频信号从第一输出端输出。当外部信号为高频信号时，控制器105的第一控制电路和第二控制电路分别向信号切换器101的第一控制端和第二控制端发送控制信号，使得信号切换器101的1号引脚(A)的电平为高电平且信号切换器101的2号引脚(B)的电平为低电平时。此时，信号切换器101的输入端与第一输出端断开，与第二输出端导通，高频信号从第二输出端输出。

常用的单片机输出的低电平电压为0V，高电平电压为3.3V，并不能满足信号切换器101的控制端的需求。因此，需要通过第一控制电路和第二控制电路的作用，对单片机输出的高电平电压3.3V转化为5V，以满足信号切换器101的控制端的需求。

以第一控制电路为例，在POWER_IN提供5V的输入电压情况下，第三电阻R3两端的电压约为0.45V，小于第一三极管VT1的导通电压，因此VT1截止，即VT1断路。在此情况下，当SWICH_A为高电平(3.3V)时，VT2导通且处于饱和状态，由于VT2在达到饱和状态后VT2的集电级和发射级电压很小且VT2的发射级接地，因此信号切换器101的1号引脚(A)的电平为0V。当SWICH_A为低电平(0V)时，VT2截止，信号切换器101的1号引脚(A)通过R2上拉到POWE_IN，此时1号引脚(A)的电平为5V。

在POWER_IN提供12V的输入电压情况下，当SWICH_A为高电平(3.3V)，VT2导通且处于饱和状态，由于VT2在达到饱和状态后VT2的集电级和发射级电压很小且VT2的发射级接地，信号切换器101的1号引脚(A)的电平为0V。当SWICH_A为低电平(0V)时，VT2截止，即VT2断开。R1和R3对POWER_IN分压，R3的电压两端电压＞0.7V，因此VT1导通，由于R1的限制使得VT1处于线性区，根据三极管的特性可以算出VT1的集电极为5V，此时信号切换器101的1号引脚(A)的电平为5V。

针对不同的输入电压，通过控制SWICH_A输出高电平或低电平，实现对信号切换器101的1号引脚(A)的控制。可以理解，第一控制电路与第二控制电路的结构完全一样。因此，控制SWICH_B输出高电平或低电平，实现对信号切换器101的2号引脚(B)的控制的过程与上述过程一致，为使说明书简洁，在此不做赘述。

需要说明的是，在本实施例中，电容C1～C3、电阻R1～R10的具体值并不限定于本例中的数值，第一控制电路的输入电压、第一控制电路的输入电压电源、信号切换器的控制端电平的具体电压值，也不限定于上述例子中采用的电压值。而信号切换器、三极管等元件的具体选型也不限定于上述例子中采用的型号，例如，信号切换器可以采用HMC194MS8等，场效应管可以采用PNP型三极管等，不应视为对本申请的限定。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供一种接口电路系统。请参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种接口电路系统的结构框图，该接口电路系统300包括高频信号处理电路301、低频信号处理电路302和上述的接口电路100。高频信号处理电路301与接口电路100的高频输出端连接，低频信号处理电路302与接口电路100的低频输出端连接。

可选的，当高频信号为SDI信号时，高频信号处理电路可以为SDI发送电路或SDI接收电路。当低频信号为CVBS信号时，低频信号处理电路可以为CVBS发送电路或CVBS接收电路。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种接口电路，其特征在于，包括：

高频阻断器，用于阻断高频信号；

低频阻断器，用于阻断低频信号；

信号切换器，所述信号切换器的输入端与一个物理端口连接，所述信号切换器的第一输出端与所述高频阻断器连接，所述信号切换器的第二输出端与所述低频阻断器连接；

所述信号切换器用于当所述输入端输入低频信号时，将所述低频信号从所述第一输出端输出至所述高频阻断器，以使所述低频信号从所述接口电路的低频输出端输出；当所述输入端输入高频信号时，将所述高频信号从所述第二输出端输出至所述低频阻断器，以使所述高频信号从所述接口电路的高频输出端输出。

2.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述接口电路还包括：控制器；所述控制器与所述信号切换器的控制端连接。

3.根据权利要求2所述的接口电路，其特征在于，所述信号切换器的控制端包括：第一控制端与第二控制端；

所述控制器包括第一控制电路和第二控制电路，所述第一控制电路与所述第一控制端连接，所述第二控制电路与所述第二控制端连接。

4.根据权利要求3所述的接口电路，其特征在于，所述第一控制电路包括：第一控制信号输入端、第一电压输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第一三极管和第二三极管；

所述第一电压输入端经所述第一电阻与所述第一三极管的基极连接，所述第三电阻的一端连接在所述第一电阻和所述第一三极管的基极之间，另一端接地；

所述第一电压输入端经所述第二电阻与所述第一三极管的集电极连接，所述第二电阻还与所述第二三极管的集电极连接；

所述第一三极管的发射极与所述第四电阻连接后接地；

所述第一电容连接在所述第二三极管的集电极和发射极之间，所述第二三极管的发射极接地；

所述第一控制信号输入端经所述第五电阻与所述第二三极管的基极连接。

5.根据权利要求3所述的接口电路，其特征在于，所述第二控制电路包括：第二控制信号输入端、第二电压输入端、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第二电容、第三三极管和第四三极管；

所述第二电压输入端经所述第六电阻与所述第三三极管的基极连接，所述第八电阻的一端连接在所述第六电阻和所述第三三极管的基极之间，另一端接地；

所述第二电压输入端经所述第七电阻与所述第三三极管的集电极连接，所述第七电阻还与所述第四三极管的集电极连接；

所述第三三极管的发射极与所述第九电阻连接后接地；

所述第二电容连接在所述第四三极管的集电极和发射极之间，所述第四三极管的发射极接地；

所述第二控制信号输入端经所述第十电阻与所述第四三极管的基极连接。

6.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述高频信号为SDI信号、H-SDI信号或3G-SDI信号中的一种；所述低频信号为CVBS信号。

7.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述高频阻断器为一电感，所述电感的电感值大于2.7uH；所述低频阻断器为一电容，所述电容的电容值小于10PF。

8.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述信号切换器的最低信号通过频率为0Hz，最高信号通过频率大于3GHz。

9.一种接口电路系统，其特征在于，所述接口电路系统包括：高频信号处理电路、低频信号处理电路和如权利要求1-8任一项所述的接口电路；

所述高频信号处理电路与所述接口电路的高频输出端连接，所述低频信号处理电路与所述接口电路的低频输出端连接。

10.根据权利要求9所述的接口电路系统，其特征在于，所述高频信号处理电路为SDI发送电路或SDI接收电路，所述低频信号处理电路为CVBS发送电路或CVBS接收电路。

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