本實用新型屬于紅外成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外熱像儀的視頻信號隔離電路。

背景技術(shù)：

在自然界中，溫度高于絕對溫度的一切物體都在源源不斷的輻射紅外線。紅外熱像儀就是一種可以探測物體所輻射的紅外信號，從而獲得物體的熱狀態(tài)特征，并以電信號的方式表征出來的設(shè)備。從電器層面上講，紅外熱像儀將探測到的紅外信號轉(zhuǎn)化為電信號，再經(jīng)過相關(guān)的電信號處理，將物體的溫度特征以視頻圖像的形式在顯示設(shè)備上表現(xiàn)出來。紅外成像技術(shù)最初應(yīng)用于軍事作戰(zhàn)技術(shù)當中，由于可見光的存在與否不影響紅外熱像儀對紅外信號的探測，因此它可以克服夜晚偵查的障礙，大大提高了戰(zhàn)士夜間作戰(zhàn)的能力。此外，紅外成像還常被應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、安防領(lǐng)域以及醫(yī)療領(lǐng)域當中，尤其在設(shè)備維修、農(nóng)作物生長監(jiān)控、安防監(jiān)視以及細胞病變檢測等應(yīng)用中，發(fā)揮了巨大的作用。在所涉及的應(yīng)用當中，檢測信息最終都以視頻圖像的形式直觀的表現(xiàn)出來，因此視頻顯示的穩(wěn)定性顯得至關(guān)重要。

在實際應(yīng)用當中，紅外熱像儀的視頻圖像一般以數(shù)字視頻的形式顯示。數(shù)字視頻在電路中傳輸時，容易夾雜著噪聲，產(chǎn)生失真、毛刺或者波動的現(xiàn)象，使得視頻出現(xiàn)麻點、波紋或者閃動等現(xiàn)象，對目標的觀察非常不利。另外，本實用新型涉及到的一種線陣288×4紅外熱像儀的視頻信號，包含12位視頻數(shù)據(jù)信號、1位場同步信號、1位列同步信號以及1位系統(tǒng)時鐘信號，視頻信號的繁多也給信號的傳輸帶來了許多不確定性。因此，有必要設(shè)計一種電路，可以將信號噪聲過濾掉，并且增強前級信號與后級信號的隔離性，保證視頻信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是，針對一種線陣288×4紅外熱像儀的視頻傳輸容易受到干擾，而出現(xiàn)麻點、波紋或者閃動的現(xiàn)象，提供一種紅外熱像儀視頻信號隔離電路。

為了解決上述問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：

提供一種紅外熱像儀視頻信號隔離電路，該隔離電路包括：

前級視頻信號穩(wěn)定電路，其輸入端接入視頻信號，包括多個施密特觸發(fā)器；

數(shù)字隔離電路，與所述前級視頻信號穩(wěn)定電路連接，該數(shù)字隔離電路包括多個數(shù)字隔離器，數(shù)字隔離器的輸入端與施密特觸發(fā)器的輸出端連接；

差分線路驅(qū)動電路，與所述數(shù)字隔離電路連接，包括多個差分驅(qū)動器，差分驅(qū)動器的輸入端與數(shù)字隔離器的輸出端連接；

LVDS信號過濾電路，與所述差分線路驅(qū)動電路連接，包括多個共模濾波器，共模濾波器的輸入端與數(shù)字隔離器的輸出端連接。

本實用新型所述的紅外熱像儀視頻信號隔離電路中，所述施密特觸發(fā)器為三端同相的施密特觸發(fā)器，數(shù)字隔離器為四端數(shù)字隔離器，差分驅(qū)動器為12路COMS差分線路驅(qū)動器。

本實用新型所述的紅外熱像儀視頻信號隔離電路中，每個共模濾波器包括兩個輸入端和兩個輸出端，每個輸入端均連接有電容，每個輸出端均通過電容連接到大地，該LVDS信號過濾電路的模擬地與數(shù)字地分別通過電容與大地連接。

實施本實用新型的有益效果：本實用新型通過數(shù)字隔離電路使視頻前級輸入信號與視頻后級輸出信號完全實現(xiàn)了電氣隔離。輸出信號對輸入端無影響，大大提高了視頻信號傳輸?shù)目垢蓴_能力。差分線路驅(qū)動電路將視頻輸入信號轉(zhuǎn)換成LVDS信號傳輸，降低了視頻信號的幅度，從而降低了噪聲。另外，以差分方式傳輸視頻信號，傳輸不受共模噪聲影響。共模濾波器不僅可以抑制LVDS信號線上的共模電磁干擾，同時也抑制自身不向周圍發(fā)出電磁干擾，大大提高了視頻信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本實用新型紅外熱像儀視頻信號隔離電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型前級視頻信號穩(wěn)定電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型前級信號與后級信號的數(shù)字隔離電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型差分線路驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實用新型LVDS信號過濾電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識，特用較佳的實施例及配合詳細的說明，說明如下：

本實用新型的紅外熱像儀視頻信號隔離電路結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)⒁曨l信號中的噪聲濾除，并將電路之間用隔離電路隔離起來，電路之間互不影響，保證了視頻信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，優(yōu)化了視頻顯示容易產(chǎn)生麻點、波紋以及閃動等問題。

以線陣288×4紅外熱像儀為例，如圖1所示，本實用新型實施例的紅外熱像儀視頻信號隔離電路包括：

前級視頻信號穩(wěn)定電路，其輸入端接入視頻信號，包括多個施密特觸發(fā)器；

數(shù)字隔離電路，與所述前級視頻信號穩(wěn)定電路連接，該數(shù)字隔離電路包括多個數(shù)字隔離器，數(shù)字隔離器的輸入端與施密特觸發(fā)器的輸出端連接；

差分線路驅(qū)動電路，與所述數(shù)字隔離電路連接，包括多個差分驅(qū)動器，差分驅(qū)動器的輸入端與數(shù)字隔離器的輸出端連接；

LVDS信號過濾電路，與所述差分線路驅(qū)動電路連接，包括多個共模濾波器，共模濾波器的輸入端與數(shù)字隔離器的輸出端連接。

本實用新型的一個實施例中，如圖2所示，前級視頻信號穩(wěn)定電路采用的是三端同相施密特觸發(fā)器74LVC3G17，包括觸發(fā)器T1、觸發(fā)器T2、觸發(fā)器T3、觸發(fā)器T4、觸發(fā)器T5。同相施密特觸發(fā)器可以消除輸入視頻信號出現(xiàn)微小的變化而引起的輸出視頻信號的改變。同相施密特觸發(fā)器的輸出端與數(shù)字隔離電路相連。

前級電路與后級電路的數(shù)字隔離電路采用的是四端數(shù)字隔離器ISO7240CDW，包括隔離器I1、隔離器I2、隔離器I3、離器I4。數(shù)字隔離器輸入端與同相施密特觸發(fā)器相連，輸出端與差分線路驅(qū)動電路相連。數(shù)字隔離器使視頻前級輸入信號與視頻后級輸出信號完全實現(xiàn)了電氣隔離。輸出信號對輸入端無影響，大大提高了視頻信號傳輸?shù)目垢蓴_能力。

差分線路驅(qū)動電路采用的是12路COMS差分線路驅(qū)動器DS89C387TMEA，包括驅(qū)動器D1、驅(qū)動器D2。驅(qū)動器輸入端與數(shù)字隔離器相連，輸出端與LVDS信號過濾電路相連。差分線路驅(qū)動電路將視頻輸入信號轉(zhuǎn)換成LVDS信號傳輸，降低了視頻信號的幅度，從而降低了噪聲。另外，以差分方式傳輸視頻信號，傳輸不受共模噪聲影響。

LVDS信號過濾電路采用的是共模濾波器ZJYS81R5-2P24-G01，包括共模濾波器F1、共模濾波器F2...共模濾波器F15。共模濾波器不僅可以抑制LVDS信號線上的共模電磁干擾，同時也抑制自身不向周圍發(fā)出電磁干擾，大大提高了視頻信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

如圖1所示，線陣288×4紅外熱像儀的視頻信號先通過前級視頻信號穩(wěn)定電路，包括觸發(fā)器T1、觸發(fā)器T2、觸發(fā)器T3、觸發(fā)器T4、觸發(fā)器T5；再通過前級電路與后級電路的數(shù)字隔離電路，包括隔離器I 1、隔離器I2、隔離器I3、隔離器I4；然后通過差分線路驅(qū)動電路，包括驅(qū)動器D1、驅(qū)動器D2；最后通過LVDS信號過濾電路，包括共模濾波器F1、共模濾波器F2...共模濾波器F15。

如圖2所示，線陣288×4紅外熱像儀的視頻信號包含15路信號，分別與5個三端同相施密特觸發(fā)器74LVC3G17的3路輸入引腳相連，再從3路輸出引腳將信號輸出。每個74LVC3G17電路有3路輸入1A、2A和3A，以及3路輸出1Y、2Y和3Y，實現(xiàn)的功能是1Y＝1A，2Y＝2A,3Y＝3A。當輸入信號的電平發(fā)生微小的變化時，不會影響輸出，很好的保證了視頻信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

如圖3所示，從三端同相施密特觸發(fā)器74LVC3G17輸出的15路視頻信號，分別與4個四端數(shù)字隔離器ISO7240CDW的4路輸入引腳相連，再從4路輸出引腳輸出。數(shù)字隔離器ISO7240CDW是一款四輸入/四輸出數(shù)字隔離芯片，進入數(shù)字隔離器的視頻信號與從數(shù)字隔離器輸出的視頻信號互不干擾。即使后端電路部分發(fā)生錯誤，也不會影響到前端電路部分，因而它具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。

如圖4所示，從數(shù)字隔離器輸出的15路視頻信號分別與2個12路COMS差分線路驅(qū)動器DS89C387TMEA相連，轉(zhuǎn)化為30路LVDS信號輸出。芯片DS89C387TMEA是一款高速12路CMOS差分線路驅(qū)動器，它把輸入的TTL視頻信號編碼成LVDS視頻信號。視頻信號轉(zhuǎn)換成LVDS信號形式傳輸時,‘-線’與‘+線’之間的共模噪聲可以互相抵消，并且兩條信號線周圍的電磁場也可以相互抵消，大大提高了信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。另外由于LVDS信號減小了電壓幅度，因此也大大減小了功率消耗。

如圖5所示，從差分線路驅(qū)動電路出來的30路LVDS視頻信號分別與15個LVDS接口信號過濾電路相連。LVDS接口信號過濾電路采用的是共模濾波器ZJYS81R5-2P24-G01，它是一款2路共模濾波器，內(nèi)部實際上由兩個共模電感組成。兩個電感之間呈現(xiàn)一個平衡阻抗，這個阻抗對共模噪聲呈現(xiàn)阻抗特性。每個共模濾波器的兩端輸入之間用一個150pF的電路連接，起到去耦的作用；另外，兩路輸出引腳都連接一個150pF的電容，電容另一端接地，連接的電容將共模電流噪聲旁路到大地，從而抑制共模噪聲。模擬地與數(shù)字地分別用一個33nF的電容與大地連接起來。

上文僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明實施的范圍，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。