專利名稱：一種視頻信號平衡轉換放大器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及復合視頻信號的傳輸設備，更具體說是一種復合 基帶視頻信號的平衡-非平衡轉換放大器。
背景技術：
在安防監控系統中常常要把視頻信號進行一定距離的傳送，有時
往往會利用UTP5網絡線(雙絞線)來傳，但是在雙絞線上傳送視頻信 號,信號跌落很大，而且微分增益、微分相位失真很大，給圖像帶來嚴 重失真，特別是彩色圖像，其原因是在于雙絞線的線纜衰減非常大，特 別是視頻信號的高頻部份，所以研制一定長距離的雙絞線傳輸視頻信 號的驅動和接收電路很有用。
釆用雙絞線傳輸視頻信號，基本的概念是
1、通常的視頻信號，是一種非平衡方式的視頻基帶信號，適合在同 軸電纜這種非平衡傳輸方式的線纜中傳輸。而雙絞線是一種平衡傳輸 方式的線纜，正是由于平衡傳輸和線纜雙絞的模式，使得雙絞線傳輸 具有很強的抗干擾能力，所以要使用雙絞線傳輸視頻信號，必須將視 頻信號轉換成平衡信號。2、 轉換成平衡模式的視頻信號，就可以直接在雙絞線上傳輸了，同 時不容易受到各種干擾信號的影響。到了監控終端，由于錄像、顯示 等大部分監控設備的輸入端口都是非平衡方式的，所以需要將雙絞 線傳輸過來的平衡信號再轉換成非平衡信號。也就是，使用雙絞線代 替視頻線傳輸視頻信號，只需要在線纜的前、后端均加進平衡/非平 衡轉換器(亦即BALUN)即可。
3、 由于視頻信號在雙絞線上傳輸時，信號的衰減尤其是高頻份量的 衰減，特別嚴重，對于雙絞線傳輸之前的平衡視頻信號； 一般情況下 都必須經過一個放大電路進行放大，并且針對信號特別是高頻信號的 衰減情況，給預提升放大；在傳輸之后，再變換成非平衡信號，針對 信號特別是高頻信號的衰減情況，給預放大恢復；供給監視器等后級 器材使用。通常這個放大器叫做雙絞線視頻傳輸驅動器和雙絞線視頻 傳輸接收器，其到放大、補償的作用， 一般上面都有個可調的電位器 或者波動開關，分別根據實際情況調節整個放大器的放大增益以及對 高頻分量的補償量。
4.由于雙絞線視頻傳輸器的核心采用低電壓正伏五伏供電的高性能 單通道的250MHZ的高帶寬運算放大器，在實際應用中極易遭容靜電、 浪涌、感應雷的破壞；所以一般在其的輸入輸出部分增加抗靜電雷擊 保護電路
實用新型內容
本實用新型擬解決現有雙絞線視頻傳輸器傳輸視頻信號平衡-非 平衡的轉換、傳輸中的信號的提升和補償及輸入輸出部分的防雷抗靜 電的保護。
為達到上述目的，本實用新型采用了以下技術方案 一種視頻信 號平衡轉換放大器，由一個驅動器和一個接收器組成，驅動器和一個 接收器之間通過一對雙絞線進行電連接。
所述驅動器由電源、非平衡-平衡轉換放大器、RC增益調節補償 網絡、輸入輸出浪涌保護器電路組成；所述電源由整流器D3-D6，濾 波電容C2、 C5和限流電阻R2，集成電路IC1 IC2 (BM34063)，電阻 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8,電容C3、 C4、 C6、 C7、 C14、 C15、 C16、 C17,電感L1、 L2及二極管D8、 D9連接而成；所述非平衡-平衡轉換 放大器由集成塊IC3-EL5171IS，電阻R22、 R23、 R24、 R25、 R26連 接而成；所述RC增益調節補償網絡由電阻R19、 R20、 R21;電容Cll、 C12、 C13及2位開關S1連接而成；所述輸入輸出浪涌保護器由氣體 放電管D2、 D14、 D33、 D34、 D35， TVS放電管D1、 D15、 D25、 D28、 D30、 D31，開關二極管D21、 D22、 D23、 D24，限流電阻R27、 R28， 連接而成。所述接收器由電源、平衡-非平衡轉換放大器、RC增益調 節補償網絡、輸入輸出浪涌保護器電路組成；所述電源由整流器 D3-D4，濾波電容C2、C5和限流電阻R2、集成電路IC1 IC2(BM34063), 電阻R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8，電容C3、 C4、 C6、 C7、 Cll、 C12、 C13、 C14，電感L1、 L2及二極管D8、 D9連接而成；所述平衡-非平 衡轉換放大器(2-2)由IC3-EL5172IS，電阻R22、 R23、 R24、 R25、R26連接而成；所述RC增益調節補償網絡由電阻R27-R36，電容 C15-C28，電位器VR1及6位開關S1連接而成；所述輸入輸出浪涌保 護器由氣體放電管D2、 D14、 D15、 D16， TVS放電管D1、 D18、 D19、 D21、 D24、，開關二極管D25、 D26、 D27、 D28，限流電阻R18、 R19 連接而成。
由于采用上述結構，根據差分式放大電路有很大的差模增益和較 強的共模抑制能力的原理，設計了本實用新型雙絞線視頻傳輸器；在 傳輸前將非平衡的基帶視頻信號轉換為平衡的基帶視頻信號，針對易 衰減的高頻信號部分進行預提升放大，在視頻信號的輸入輸出和電源 的輸入部分增加抗靜電雷擊保護電路；在傳輸到目的地后，再將平衡 的基帶視頻信號轉換為非平衡的基帶視頻信號，并進行共模抑制，對 易衰減的高頻信號部分進行放大補償，在視頻信號的輸入和電源的輸 入部分增加抗靜電雷擊保護電路；然后輸出標準的非平衡的復合視頻 基帶信號，再和非平衡的顯示錄象設備連接。
圖1:本實用新型結構方框示意圖
圖2:本實用新型驅動器，接收器電源電路圖
圖3:本實用新型驅動器電路圖
圖4:本實用新型接收器電路圖
圖中1:驅動器，2:接收器，1-1、 2-1:電源，1-2、 2-2:非平
衡-平衡轉換放大器，1-3、 2-3: RC-增益調節補償網絡，1-4、 2-4:
輸入輸出浪涌保護器。
具體實施方式
如圖l所示本實用新型視頻信號平衡轉換放大器，由一個驅動 器和一個接收器組成，驅動器和一個接收器之間通過一對雙絞線進行 電連接。
參見圖2、圖3，驅動器1由電源1-1、非平衡-平衡轉換放大器
1-2、 RC增益調節補償網絡1-3、輸入輸出浪涌保護器1-4電路組成。
電源l-1部分由整流器D3-D6，濾波電容C2、 C5和限流電阻R2， 集成電路IC1IC2 (BM34063)，電阻R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8，電容 C3、 C4、 C6、 C7、 C14、 C15、 C16、 C17，電感L1、 L2及二極管D8、 D9連接而成；AC/DC MAX24V經D3-D6整流C2濾波后得到不大于34V 的直流電壓，經IC1恒流開關電源集成塊、電阻R3-R5、濾波電容C4， 電感Ll調制輸出標準的+5V電壓；經IC2恒流開關電源集成塊電阻 R6-R8、濾波電容C7，電感L2調制輸出標準的-5V電壓。非平衡-平 衡轉換放大器1-2由集成塊IC3-EL5171IS,電阻R22、 R23、 R24、 R25、 R26連接而成。
非平衡的視頻信號經R18阻抗匹配輸入到IC3集成塊的2腳后， 經過非平衡-平衡轉換、預提升放大轉化成平衡的視頻信號從IC3的 6腳和7腳平衡輸出，經R25、 R26阻抗匹配驅動雙絞線。
RC增益調節補償網絡1-3由電阻R19、 R20、 R21;電容Cll、 C12、 C13及2位開關Sl連接而成；調節R19-R21、 Cll-C13與IC3的1腳 和4腳之間組成的RC網絡可調節傳輸器的本級增益；2位撥動開關可作為三級增益調節，適合不同距離的驅動輸出增益調節。
輸入輸出浪涌保護器1-4由氣體放電管D2、 D14、 D33、 D34、 D35， TVS放電管Dl、 D15、 D25、 D28、 D30、 D31，開關二極管D21、 D22、 D23、 D24，限流電阻R27、 R28，連接而成。電源輸入第一級為玻璃 氣體放電管，進行高電壓泄放，第二級為TVS瞬變管，進行殘壓保護， 中間串聯一個正溫度系數限流電阻，防止后級TVS管工作過程中續六 流造成的短路現象，TVS管的最小工作電壓要大于電源的最大工作電 壓。視頻輸入非平衡端第一級對地并聯一個低電容，速度極快的氣體 放電管進行高壓防護，第二級采用2個反向并聯的低電容TVS瞬變管 進行殘壓保護，以減少節電容對視頻信號高頻部分的影響。視頻輸出 平衡端第一級線-地、線-線之間各并聯一個低電容，速度極快的氣體 放電管進行高壓防護，第二級線-地之間采用2個反向并聯的低電容 TVS瞬變管進行殘壓保護，以減少節電容對視頻信號高頻部分的影響。 TVS管的最小保護電壓要大于IC3的最大工作電壓。
參見圖2、圖4，接收器2由電源2-1、平衡-非平衡轉換放大器 2-2、 RC增益調節補償網絡2-3、輸入輸出浪涌保護器2-4電路組成。
電源2-1部分由整流器D3-D6，濾波電容C2、 C5和限流電阻R2， 集成電路IC1IC2 (BM34063)，電阻R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8，電容 C3、 C4、 C6、 C7、 C14、 C15、 C16、 C17，電感L1、 L2及二極管D8、 D9連接而成；AC/DC MAX24V經D3-D6整流C2濾波后得到不大于34V 的直流電壓，經IC1恒流開關電源集成塊、電阻R3-R5、濾波電容C4，電感Ll調制輸出標準的+5V電壓；經IC2恒流開關電源集成塊電阻 R6-R8、濾波電容C7，電感L2調制輸出標準的-5V電壓。
平衡-非平衡轉換放大器2-2由集成塊IC3-EL5172IS，電阻R22、 R23、 R24、 R25、 R26連接而成；平衡的視頻信號經R22、 R23阻抗匹 配輸入到IC3集成塊的2腳、3腳后，經平衡放大、平衡-非平衡轉 換、放大補償、共模噪聲抑制轉化成平衡的視頻信號從IC3的8腳平 衡輸出，經RR26阻抗匹配輸出標準復合視頻基帶信號。
RC增益調節補償網絡2-3由電阻R27-R36，電容C15-C28，電位 器VR1及6位開關Sl連接而成；調節R27-R36、 C15-C28與IC3的1 腳和8腳之間組成的RC網絡可調節傳輸器的本級增益；電位器VR1 及6位開關Sl可作為多級增益調節，根據雙絞線長度不同而進行不 同的補償增益調節。
輸入輸出浪涌保護器2-4由氣體放電管D2、 D14、 D15、 D16， TVS 放電管D1、 D18、 D19、 D21、 D24、，開關二極管D25、 D26、 D27、 D28， 限流電阻R18、 R19連接而成。。電源輸入第一級為玻璃氣體放電管， 進行高電壓泄放，第二級為TVS瞬變管，進行殘壓保護，中間串聯一 個正溫度系數限流電阻，防止后級TVS管工作過程中續六流造成的短 路現象，TVS管的最小工作電壓要大于電源的最大工作電壓。視頻輸 入平衡端第一級線-地、線-線之間各并聯一個低電容，速度極快的氣 體放電管進行高壓防護，第二級線-地之間采用2個反向并聯的低電 容TVS瞬變管進行殘壓保護，以減少節電容對視頻信號高頻部分的影響。TVS管的最小保護電壓要大于IC3的最大工作電壓。
驅動器l:非平衡視頻信號的輸入通過1個BNC座連接到電路上; 電源通過1個3P的壓線端子的其中2P連接到電路上；平衡視頻信號 通過1個2P的壓線端子輸出；設備的浪涌保護接地端通過1個與電
源共用的3P壓線端子的其中1P與大地做等電位連接。
接收器2:平衡視頻信號的輸入通過1個2P的壓線端子連接到電 路上；電源通過1個3P的壓線端子的其中2P連接到電路上；非平衡 視頻信號通過1個1個BNC座輸出；設備的浪涌保護接地端通過1個 與電源共用的3P壓線端子的其中1P與大地做等電位連接。
權利要求1、一種視頻信號平衡轉換放大器，其特征在于由一個驅動器(1)和一個接收器(2)組成，驅動器(1)和一個接收器(2)之間通過一對雙絞線進行電連接。
2、 根據權利要求1所述的視頻信號平衡轉換放大器，其特征在 于所述驅動器(1)由電源(1-1)、非平衡-平衡轉換放大器(1-2)、 RC增益調節補償網絡(1-3)、輸入輸出浪涌保護器(1-4)電路組成； 所述電源(1-1)由整流器D3-D6，濾波電容C2、 C5和限流電阻R2， 集成電路IC1IC2 (BM34063),電阻R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8，電容 C3、 C4、 C6、 C7、 C14、 C15、 C16、 C17，電感L1、 L2及二極管D8、 D9連接而成；所述非平衡-平衡轉換放大器(1-2)由集成塊 IC3-EL5171IS，電阻R22、 R23、 R24、 R25、 R26連接而成；所述RC 增益調節補償網絡(1-3)由電阻R19、 R20、 R21;電容Cll、 C12、 C13及2位開關S1連接而成；所述輸入輸出浪涌保護器(1-4)由氣 體放電管D2、 D14、 D33、 D34、 D35, TVS放電管D1、 D15、 D25、 D28、 D30、 D31，開關二極管D21、 D22、 D23、 D24，限流電阻R27、 R28， 連接而成。
3、 根據權利要求1所述的視頻信號平衡轉換放大器，其特征在 于所述接收器(2)由電源(2-1)、平衡-非平衡轉換放大器(2-2)、 RC增益調節補償網絡(2-3)、輸入輸出浪涌保護器(2-4)電路組成； 所述電源(2-1)由整流器D3-D4，濾波電容C2、 C5和限流電阻R2、集成電路IC1IC2 (BM34063)，電阻R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8，電容 C3、 C4、 C6、 C7、 Cll、 C12、 C13、 C14，電感L1、 L2及二極管D8、 D9連接而成；所述平衡-非平衡轉換放大器(2-2)由IC3-EL5172IS， 電阻R22、 R23、 R24、 R25、 R26連接而成；所述RC增益調節補償網 絡(2-3)由電阻R27-R36，電容C15-C28，電位器VR1及6位開關 Sl連接而成；所述輸入輸出浪涌保護器(2-4)由氣體放電管D2、 D14、 D15、 D16， TVS放電管D1、 D18、 D19、 D21、 D24、，開關二極管D25、 D26、 D27、 D28，限流電阻R18、 R19連接而成。
專利摘要本實用新型公開了一種視頻信號平衡轉換放大器，由一個驅動器和一個接收器組成，驅動器和一個接收器之間通過一對雙絞線進行電連接。所述驅動器由電源、非平衡-平衡轉換放大器、RC增益調節補償網絡、輸入輸出浪涌保護器電路組成；所述接收器由電源、平衡-非平衡轉換放大器、RC增益調節補償網絡、輸入輸出浪涌保護器電路組成。上述結構，在傳輸前針對易衰減的高頻信號部分進行預提升放大，在視頻信號的輸入輸出和電源的輸入部分增加抗靜電雷擊保護電路；在傳輸到目的地后，對易衰減的高頻信號部分進行放大補償，在視頻信號的輸入和電源的輸入部分增加抗靜電雷擊保護電路。
文檔編號H04N7/10GK201160302SQ20082008433
公開日2008年12月3日 申請日期2008年3月11日 優先權日2008年3月11日
發明者顧江山 申請人:顧江山