專利名稱：視頻矩陣切換器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種視頻矩陣切換器。
目前國內(nèi)外所用矩陣切換器有各種結構，有的采用T型開關器件，但開關結構不太可靠；有的采用低阻匹配總線電路，如美國AD公司使用了低阻匹配運算放大器，但這會因整體規(guī)模加大而降低電路性能指標；在供電方面如美國維康公司輸出電路板經(jīng)常采用四路電路輸出，用盡量減少輸出路數(shù)來減少電路間的干擾，可一旦增加輸出路數(shù)，其干擾就相應增加。
本實用新型的目的在于提供一種電路性能指標高，結構可靠，輸出路數(shù)多，干擾小的視頻矩陣切換器。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，視頻矩陣切換器是由輸入、矩陣開關、控制和輸出這四部分組成，其輸入部分是由視頻輸入電路和輸入總線構成，矩陣開關部分是由矩陣開關單元電路、輸出總線形成電路共同構成，控制部分是由控制電路、微機控制電路及通信總線共同構成，輸出部分是由輸出總線、字符圖形迭加電路及視頻輸出電路共同構成，它們的連接是視頻輸入電路的信號通過輸入總線分別到各矩陣開關單元電路，各矩陣開關單元電路的信號通過輸出總線形成電路到輸出總線，輸出總線的信號通過字符圖形迭加電路到視頻輸出電路，通信總線的信號通過微機控制電路到控制電路，控制電路的信號又分別到矩陣開關單元電路、字符圖形迭加電路以及視頻輸出電路。
本實用新型由于采用上述結構，形成M型高可靠開關結構，提高了電路性能，由于采用整體分布電流環(huán)有源電路，使電路輸出阻抗降低到足夠小的程度，輸出總線內(nèi)阻可達萬分之一歐姆，而輸出路數(shù)可達16路之多，同時也減少了信號之間的噪聲干擾，由于電路的工作狀況采用發(fā)光二極管進行監(jiān)視，從而使得使用維護極為方便。
以下結合附圖給出具體實施例進一步說明本實用新型是如何實現(xiàn)的。


圖1 本實用新型整體電路框圖其中1．視頻輸入電路、2．輸入總線、3．矩陣開關單元電路、4．輸出總線形成電路、5．輸出總線、6．字符圖形迭加電路、7．視頻輸出電路、8．控制電路、9．微機控制電路、10．通信總線。
圖2 本實用新型輸入部分電路結構圖圖3 本實用新型矩陣開關部分電路結構圖圖4 本實用新型控制部分電路結構圖圖5 本實用新型視頻輸出電路結構圖如圖1所示，視頻矩陣切換器是由輸入、矩陣開關、控制和輸出這四部分組成，其輸入部分是由視頻輸入電路(1)和輸入總線(2)構成，矩陣開關部分是由矩陣開關單元電路(3)、輸出總線形成電路(4)共同構成，控制部分是由控制電路(8)、微機控制電路(9)及通信總線(10)共同構成，輸出部分是由輸出總線(5)、字符圖形迭加電路(6)及視頻輸出電路(7)共同構成，它們的連接是視頻輸入電路(1)的信號通過輸入總線(2)分別到各矩陣開關單元電路(3)，各矩陣開關單元電路(3)的信號通過輸出總線形成電路(4)到輸出總線(5)，輸出總線(5)的信號通過字符圖形迭加電路(6)到視頻輸出電路(7)，通信總線(10)的信號通過微機控制電路(9)到控制電路(8)，控制電路(8)的信號又分別到矩陣開關單元電路(3)、字符圖形迭加電路(6)以及視頻輸出電路(7)。
如圖2所示，視頻輸入部分包括有電阻R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、插座A1、A11、A12、A13、A14、A15、A16、A17、三極管V101、V102、V103、V104、V105、V106、V107、V108及輸入總線A構成，電阻R37、R44、R43、R42、R41、R40、R39、R38的一端分別對應連接插座A17、A16、A15、A14、A13、A12、A11、A1的正極，各電阻的另一端與各插座的負極共同接地，三極管V101～V108的基極分別對應連接電阻R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R37與插座相連的那一端，各三極管的集電極均接-5V電源，發(fā)射極均接輸入總線A。
如圖3所示，矩陣開關部分是由集成塊D-4、組排電阻S1、S2、三極管V2～V9、V10、V13～V18、V20～V24、穩(wěn)壓電源V1、V12、V25、V19、V11、二極管D1、D2、D3、發(fā)光二極管RED13、RED14、RED15、RED16、電阻RS3-1、RS3-2、RS3-3、RS3-4、RS4-1、RS4-2、RS4-3、RS4-4、R237、R238、R239、R240、R10、R2、R3、R4、R5、電容C4、C5、C6、C7、C23、C24、非門U10B、U10A、U10C、U10D組成，其組排電阻S1的腳1～8均接+5V電源，腳9～16與三極管V2～V9的基極共同接輸入總線A，三極管V2～V9的集電極接地，發(fā)射極和組排電阻S2一起對應連接集成塊D-4的腳19、17、15、13、11、9、7、5，組排電阻S2的另一側和集成塊D-4的腳1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20共同接地，二極管D1、D2、D3、電阻R10為串聯(lián)連接，二極管D1的另一端通過電容C4接地，電阻R10的另一端接集成塊D-4的腳21，集成塊D-4的腳22、23、24、25分別對應連接三極管V20、V21、V22、V23的基極，此基極還分別對應通過電阻S3-1、S3-2、S3-3、S3-4接+5V電源，三極管V20～V23的發(fā)射極均接地，集電極均對應通過電阻S4-1、S4-2、S4-3、S4-4接穩(wěn)壓電源V25的第3端，V20～V23的集電極還分別連接非門U10B、U10A、U10C、U10D的第3、1、5、7端，集成塊D-4的腳26接+15V電源，腳27～39均連接控制總線B，腳2、44、42、40分別對應連接三極管V10、V13、V15、V17的發(fā)射極，腳43、41接地，三極管V10、V13、V15、V17的集電極分別對應連接三極管V24、V14、V16、V18的基極，V10、V13、V15、V17的基極分別通過電阻R2、R3、R4、R5對應連接非門U10B、U10A、U10C、U10D的第4、2、6、8端，三極管V24、V14、V16、V18的集電極均接地，發(fā)射極均到輸出總線C，非門U10B、U10A、U10C、U10D的第4、2、6、8端還分別對應通過電阻R237和發(fā)光二極管RED13、電阻R238和發(fā)光二極管RED14、電阻R239和發(fā)光二極管RED15、電阻R240和發(fā)光二極管RED16到地，穩(wěn)壓電源V1的第1端接-12V電源，第3端分別通過電容C4接地，通過電容C5接穩(wěn)壓電源V25的第2端，穩(wěn)壓電源V1的第2端接地，穩(wěn)壓電源V12、V25、V11的第1端均接+18V電源，V12的第3端為輸出+15V電源，此第3端還通過電容C6、C7的并聯(lián)與第2端一起接地，V25的第3端通過電容C24、C23的并聯(lián)與其第2端相連接，穩(wěn)壓電源V19的第3端為輸出+5V電源，第1端與穩(wěn)壓電源V11的第3端相連接，V19、V11的第2端均接地。
如圖4所示，控制部分是由集成塊D-1、D-2、D-3、D-13、D-14、D-15、組排開關SW、電阻R56-1、R56-2、R56-3、R56-4、R6、R7、R30、與非門D-18A、D-18B、D-18C、D-18D、與門D-17A、電容C1、C2、C3、C8、石英晶體Y、光電隔離器D-16、通信總線插座B1、控制總線B組成，集成塊D-15的腳14接+5V電源，腳1、7到通信總線插座B1，腳7還與地連接，腳3通過電阻R6連接光電隔離器D-16的第1端，D-16的第2端和第4端接地，第5端通過電阻R7與第3端一起連接集成塊D-1的腳10，集成塊D-13的腳1通過電容C3接地，腳2通過電阻R30與腳7、8共同接+5V電源，腳3通過電容C8接地，腳4接地，腳6接集成塊D-1的腳9，作為CPU的集成塊D-1的腳1、2、3、4分別對應連接組排開關SW的腳8、7、6、5及電阻R56-1、R56-2、R56-3、R56-4，組排開關SW的腳1、2、3、4均接地，電阻R56-1、R56-2、R56-3、R56-4的另一端均接+5V電源，集成塊D-1的腳5、6、7分別連接集成塊D-14的腳1、3、2，D-14的腳4、5、6、7均接控制總線B，D-1的腳8接與門D-17A的第2端，腳12接控制總線B，腳19通過電容C1接地，腳18通過電容C2接地，腳18、19還通過石英晶體Y相連接，集成塊D-1的腳16接與非門D-18D的12、13兩端，D-18D的11端連接與門D-17A的第1端，D-17A的第3端接與非門D-18C的第10端，D-18C的第10端與D-18A的第2端及D-18B的第4端相互連接，集成塊D-1的腳39、38、37、36均接控制總線B，腳39、38、37、36、35、34、33、32又與集成塊D-2的腳3、4、7、8、13、14、17、18一起連接集成塊D-3的腳11、12、13、15、16、17、18、19，集成塊D-1的腳35、34、33分別對應連接與非門D-18B、D-18A、D-18C的第5、1、9端，集成塊D-1的腳21、22、23、24、25均連接集成塊D-3的腳25、24、21、23、2，集成塊D-1的腳10接光電隔離器D-16的第3端，腳30接集成塊D-2的腳11，腳29接集成塊D-3的腳22，集成塊D-2的腳1接地，腳6、9、12、15、16、19分別接集成塊D-3的腳8、7、6、5、4、3，集成塊D-2的腳2、5及集成塊D-3的腳10、9共同接控制總線B，集成塊D-3的腳20接地，腳22接集成塊D-1的腳29，集成塊D-3的腳27、腳1均接+5V電源，與非門D-18A、D-18B、D-18C的第3、6、8端均接控制總線B。
如圖5所示，視頻輸出部分的視頻輸出電路(7)是由穩(wěn)壓電源V26、V27、V28、集成塊E1、電阻R8、R9、R10、R11、R12、R13、可調(diào)電阻R14、電容C9、C10、C11、C25、視頻輸出插座B2組成，穩(wěn)壓電源V28的第1端接-12V電源，第2端接地，第3端與集成塊E1的腳4一起通過電容C9接地，電阻R9、可調(diào)電阻R14為串聯(lián)連接，R14的另一端接地，R9的另一端接集成塊E1的腳2，E1的腳2還通過電阻R10與腳6相連接，腳6還通過電阻R12接視頻輸出插座B2，E1的腳8連接控制電路的控制總線B，E1的腳8還通過電阻R13與腳7以及穩(wěn)壓電源V26的第3端一起共同通過電容C10接地，穩(wěn)壓電源V26的第2端接地，第1端接電源Vcc，集成塊E1的腳3分別通過電容C11到視頻輸出總線C，通過電阻R11接地，穩(wěn)壓電源V27的第1端接電源Vcc，第2端接地，第3端分別通過電阻R8接輸出總線C，通過電容C25接地。
權利要求1.一種視頻矩陣切換器，是由輸入、矩陣開關、控制和輸出這四部分組成，其特征在于輸入部分是由視頻輸入電路和輸入總線構成，矩陣開關部分是由矩陣開關單元電路、輸出總線形成電路共同構成，控制部分是由控制電路、微機控制電路及通信總線共同構成，輸出部分是由輸出總線、字符圖形迭加電路及視頻輸出電路共同構成，它們的連接是視頻輸入電路的信號通過輸入總線分別到各矩陣開關單元電路，各矩陣開關單元電路的信號通過輸出總線形成電路到輸出總線，輸出總線的信號通過字符圖形迭加電路到視頻輸出電路，通信總線的信號通過微機控制電路到控制電路，控制電路的信號又分別到矩陣開關單元電路、字符圖形迭加電路以及視頻輸出電路。
2.根據(jù)權利要求1所述的視頻矩陣切換器，其特征在于所述的視頻輸入部分包括有電阻R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、插座A1、A11、A12、A13、A14、A15、A16、A17、三極管V101、V102、V103、V104、V105、V106、V107、V108及輸入總線A構成，電阻R37、R44、R43、R42、R41、R40、R39、R38的一端分別對應連接插座A17、A16、A15、A14、A13、A12、A11、A1的正極，各電阻的另一端與各插座的負極共同接地，三極管V101～V108的基極分別對應連接電阻R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R37與插座相連的那一端，各三極管的集電極均接一5V電源，發(fā)射極均接輸入總線A。
3.根據(jù)權利要求1所述的視頻矩陣切換器，其特征在于所述的矩陣開關部分是由集成塊D-4、組排電阻S1、S2、三極管V2～V9、V10、V13～V18、V20～V24、穩(wěn)壓電源V1、V12、V25、V19、V11、二極管D1、D2、D3、發(fā)光二極管RED13、RED14、RED15、RED16、電阻RS3-1、RS3-2、RS3-3、RS3-4、RS4-1、RS4-2、RS4-3、RS4-4、R237、R238、R239、R240、R10、R2、R3、R4、R5、電容C4、C5、C6、C7、C23、C24、非門U10B、U10A、U10C、U10D組成，其組排電阻S1的腳1～8均接+5V電源，腳9～16與三極管V2～V9的基極共同接輸入總線A，三極管V2～V9的集電極接地，發(fā)射極和組排電阻S2一起對應連接集成塊D-4的腳19、17、15、13、11、9、7、5，組排電阻S2的另一側和集成塊D-4的腳1、3、4、6、8、10、12、14、16、18、20共同接地，二極管D1、D2、D3、電阻R10為串聯(lián)連接，二極管D1的另一端通過電容C4接地，電阻R10的另一端接集成塊D-4的腳21，集成塊D-4的腳22、23、24、25分別對應連接三極管V20、V21、V22、V23的基極，此基極還分別對應通過電阻S3-1、S3-2、S3-3、S3-4接+5V電源，三極管V20～V23的發(fā)射極均接地，集電極均對應通過電阻S4-1、S4-2、S4-3、S4-4接穩(wěn)壓電源V25的第3端，V20～V23的集電極還分別連接非門U10B、U10A、U10C、U10D的第3、1、5、7端，集成塊D-4的腳26接+15V電源，腳27～39均連接控制總線B，腳2、44、42、40分別對應連接三極管V10、V13、V15、V17的發(fā)射極，腳43、41接地，三極管V10、V13、V15、V17的集電極分別對應連接三極管V24、V14、V16、V18的基極，V10、V13、V15、V17的基極分別通過電阻R2、R3、R4、R5對應連接非門U10B、U10A、U10C、U10D的第4、2、6、8端，三極管V24、V14、V16、V18的集電極均接地，發(fā)射極均到輸出總線C，非門U10B、U10A、U10C、U10D的第4、2、6、8端還分別對應通過電阻R237和發(fā)光二極管RED13、電阻R238和發(fā)光二極管RED14、電阻R239和發(fā)光二極管RED15、電阻R240和發(fā)光二極管RED16到地，穩(wěn)壓電源V1的第1端接-12V電源，第3端分別通過電容C4接地，通過電容C5接穩(wěn)壓電源V25的第2端，穩(wěn)壓電源V1的第2端接地，穩(wěn)壓電源V12、V25、V11的第1端均接+18V電源，V12的第3端為輸出+15V電源，此第3端還通過電容C6、C7的并聯(lián)與第2端一起接地，V25的第3端通過電容C24、C23的并聯(lián)與其第2端相連接，穩(wěn)壓電源V19的第3端為輸出+5V電源，第1端與穩(wěn)壓電源V11的第3端相連接，V19、V11的第2端均接地。
4.根據(jù)權利要求1所述的視頻矩陣切換器，其特征在于所述的控制部分是由集成塊D-1、D-2、D-3、D-13、D-14、D-15、組排開關SW、電阻R56-1、R56-2、R56-3、R56-4、R6、R7、R30、與非門D-18A、D-18B、D-18C、D-18D、與門D-17A、電容C1、C2、C3、C8、石英晶體Y、光電隔離器D-16、通信總線插座B1、控制總線B組成，集成塊D-15的腳14接+5V電源，腳1、7到通信總線插座B1，腳7還與地連接，腳3通過電阻R6連接光電隔離器D-16的第1端，D-16的第2端和第4端接地，第5端通過電阻R7與第3端一起連接集成塊D-1的腳10，集成塊D-13的腳1通過電容C3接地，腳2通過電阻R30與腳7、8共同接+5V電源，腳3通過電容C8接地，腳4接地，腳6接集成塊D-1的腳9，作為CPU的集成塊D-1的腳1、2、3、4分別對應連接組排開關SW的腳8、7、6、5及電阻R56-1、R56-2、R56-3、R56-4，組排開關SW的腳1、2、3、4均接地，電阻R56-1、R56-2、R56-3、R56-4的另一端均接+5V電源，集成塊D-1的腳5、6、7分別連接集成塊D-14的腳1、3、2，D-14的腳4、5、6、7均接控制總線B，D-1的腳8接與門D-17A的第2端，腳12接控制總線B，腳19通過電容C1接地，腳18通過電容C2接地，腳18、19還通過石英晶體Y相連接，集成塊D-1的腳16接與非門D-18D的12、13兩端，D-18D的11端連接與門D-17A的第1端，D-17A的第3端接與非門D-18C的第10端，D-18C的第10端與D-18A的第2端及D-18B的第4端相互連接，集成塊D-1的腳39、38、37、36均接控制總線B，腳39、38、37、36、35、34、33、32又與集成塊D-2的腳3、4、7、8、13、14、17、18一起連接集成塊D-3的腳11、12、13、15、16、17、18、19，集成塊D-1的腳35、34、33分別對應連接與非門D-18B、D-18A、D-18C的第5、1、9端，集成塊D-1的腳21、22、23、24、25均連接集成塊D-3的腳25、24、21、23、2，集成塊D-1的腳10接光電隔離器D-16的第3端，腳30接集成塊D-2的腳11，腳29接集成塊D-3的腳22，集成塊D-2的腳1接地，腳6、9、12、15、16、19分別接集成塊D-3的腳8、7、6、5、4、3，集成塊D-2的腳2、5及集成塊D-3的腳10、9共同接控制總線B，集成塊D-3的腳20接地，腳22接集成塊D-1的腳29，集成塊D-3的腳27、腳1均接+5V電源，與非門D-18A、D-18B、D-18C的第3、6、8端均接控制總線B。
5.根據(jù)權利要求1所述的視頻矩陣切換器，其特征在于所述的視頻輸出部分的視頻輸出電路是由穩(wěn)壓電源V26、V27、V28、集成塊E1、電阻R8、R9、R10、R11、R12、R13、可調(diào)電阻R14、電容C9、C10、C11、C25、視頻輸出插座B2組成，穩(wěn)壓電源V28的第1端接-12V電源，第2端接地，第3端與集成塊E1的腳4一起通過電容C9接地，電阻R9、可調(diào)電阻R14為串聯(lián)連接，R14的另一端接地，R9的另一端接集成塊E1的腳2，E1的腳2還通過電阻R10與腳6相連接，腳6還通過電阻R12接視頻輸出插座B2，E1的腳8連接控制電路的控制總線B，E1的腳8還通過電阻R13與腳7以及穩(wěn)壓電源V26的第3端一起共同通過電容C10接地，穩(wěn)壓電源V26的第2端接地，第1端接電源Vcc，集成塊E1的腳3分別通過電容C11到視頻輸出總線C，通過電阻R11接地，穩(wěn)壓電源V27的第1端接電源Vcc，第2端接地，第3端分別通過電阻R8接輸出總線C，通過電容C25接地。
專利摘要一種視頻矩陣切換器,組成是視頻輸入電路的信號通過輸入總線到各矩陣開關單元電路,矩陣開關單元電路的信號又通過輸出總線形成電路、輸出總線、字符圖形疊加電路到視頻輸出電路,通信總線的信號通過微機控制電路到控制電路,控制電路信號又分別到矩陣開關單元電路、字符圖形疊加電路和視頻輸出電路。本裝置具有M型開關結構,電路性能高,輸出總線內(nèi)阻可達萬分之一歐姆,輸出路數(shù)可達16路,信號間干擾小,維護、使用極為方便。
文檔編號H04N5/262GK2303411SQ97250700
公開日1999年1月6日 申請日期1997年8月20日 優(yōu)先權日1997年8月20日
發(fā)明者王東江, 李秀云, 謝承彬, 都恂, 王春光 申請人:天津市電視技術研究所