專利名稱：帶平衡輸出端的攝像機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種攝像機，特別涉及一種帶平衡輸出端的攝像機。
背景技術：
視頻監控系統主要用在工業、交通、商業、金融、樓宇等領域，是現代化管理、監測控制的重要方法之一。它能實時、形象、真實地反映監控對象的狀態，人們可以及時的獲得大量豐富的信息，極大地提高了管理效率。
攝像機是視頻監控系統中的重要組成之一。目前，市場上通用的攝像
機只有一種輸出接口端，即非平衡輸出端，通常接口端子為標準的BNC視頻座，要求使用阻抗為75Q的同軸電纜與之連接進行非平衡信號的傳輸。
從工程應用上說，按照現在的傳輸模式每一個攝像機都將引出一條同軸電纜線到控制室。因此造成以下兩方面的問題1、使用的線材數量增加，而且隨著原材料的上漲導致同軸電纜成本越來越高，大大增加了工程成本；2、同軸電纜線徑較粗、線體較硬這就增加了使用線槽的數量和線管的直徑，增加了施工成本和難度。
從視頻信號傳輸上來說，同軸電纜與之連接進行非平衡信號的傳輸存在以下的問題1、傳輸距離短。同軸電纜作為傳輸媒質，其傳輸距按照"3db帶寬"這個標準要求，并結合的電纜衰減特性，75-5電纜不超過3db失真度的傳輸距離150米；75-7電纜為236米。2、其抗干擾性差。 使用同軸電纜傳輸非平衡信號抗干擾常用的方式是:減小電纜外導體電阻 很小，或當外界電磁干擾不是很強，感應電流很小，感應電動勢也就很小， 而且需要遠遠小于視頻信號，這就是同軸電纜屏蔽干擾的方法，但是在施 工過程中當BNC視頻座沒有焊接好、接觸不良、編織層在穿管時被拉斷、 或在電梯隨行電纜中，長時間反復彎曲加上垂直重力作用編織層被逐步拉 斷時，都會造成外導體電阻增加，導致"干擾感應電壓"升高"干擾" 出現；工程中的"地電位"干擾也是通過同軸電纜外導體電阻起作用，如 接地不好，干擾非常強。 發明內容
本實用新型的目的旨在克服現有技術中的不足，提供一種帶平衡輸出 端的攝像機。 、
本實用新型的內容是 一種帶平衡輸出端的攝像機，包括鏡頭(1)、 攝像頭(2)、圖像采集電路(3)、中央處理器(4)、云臺(5)、總線通信 接口 (6)和非平衡輸出接口 (7)，所述中央處理器(4)的非平衡輸出端 還與一非平衡轉平衡電路(8)的輸入端對應相連，所述非平衡轉平衡電 路(8)的輸出端與平衡輸出接口 (9)相連。
本實用新型的內容中所述非平衡轉平衡電路(8)可以為無源電路， 所述無源電路由三個電感L1、 L2、 L3，電容C1和電阻R1構成，所述電 感L1的(a)腳與中央處理器(4)的非平衡輸出端Video+腳連接， 電感L1的(b)腳與平衡輸出接口 (9)的UTP+腳以及電感L2的(c) 腳連接，所述電感L2的(d)腳與電容Cl的(e)腳和電阻Rl的(g)腳連接，所述電容C1的(f)腳、電阻R1的(h)腳和電感L3的(m) 腳與中央處理器(4)的非平衡輸出端Video-腳連接，所述電感L3的 (n)、腳與平衡輸出接口 (9)的UTP-腳連接。
本實用新型的內容中所述非平衡轉平衡電路(8)可以為有源電路， 所述有源電路由電源電路(8-1)，輸入輸出浪涌保護電路(8-4)，非平 衡-平衡轉換器(8-2) ， RC增益調節補償電路(8-3)構成，所述電源電 路(8-1)的輸入端與電源連接，所述電源電路(8-1)輸出端與輸入輸出 浪涌保護器(8-4)相連，所述輸入輸出浪涌保護器(8-4)的輸入端與中 央處理器(4)的非平銜信號輸出端的Video腳對應相連，所述輸入輸出 浪涌保護器(8-4)對所接收的非平衡信號和輸入的電源信號進行保護后 與非平衡-平衡轉換器(8-2)連接，所述的非平衡-平衡轉換器(8-2)還 與一個RC增益調節補償電路(8-3 )相連，通過RC增益調節補償電路(8-3)
對所輸入信號根據傳輸距離的遠近調節增益后反饋到非平衡-平衡轉換器 (8-2)，由平衡輸出接口 (9)輸出平衡信號。
本實用新型的內容中所述電源電路(8-1)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。
本實用新型的內容中所述非平衡-平衡轉換器(8-2)由集成塊 IC3-EL5171IS，電阻R22、 R23、 R24、 R25、 R26連接而成。
本實用新型的內容中是所述RC增益調節補償電路(8-3)由電阻R19、 R20、 R21，電容Cll、 C12、 C13及2位開關S1連接而成。本實用新型的內容中所述輸入輸出浪涌保護器(8-4)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。
本實用新型的內容中所述平衡輸出接口 (9)是壓線端子或插線端 子或RJ45或RJ43或插針或直接引線。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果是在保留現有的非平衡輸 出端的情況下，通過在攝像機內部增加一個非平衡轉平衡電路將傳統的非 平衡信號輸出轉換成平衡信號，并通過壓線端子或插線端子或RJ45或 RJ43或插針或直接連接雙絞線將視頻信號進行遠距離的傳輸，這樣在傳 輸距離、抗干擾效果、使用傳輸媒質方面都有非常大的改善。極大的減少 工程施工成本和難度，提高了工程質量，增加了工程設計的靈活性。
圖1是本實用新型實施例電路框圖； 圖2是本實用新型實施例無源的非平衡轉平衡電路圖； 圖3是本實用新型實施例有源的非平衡轉平衡電路框圖； 圖4、圖5是本實用新型實施例有源的非平衡轉平衡電路的電路圖。 圖中1—鏡頭，2—攝像頭，3—圖像采集電路，4一中央處理器，5 一云臺，6—總線通信接口， 7—非平衡輸出接口， 8—非平衡轉平衡電路， 9—平衡輸出接口， 8-1—電源電路，8-2—非平衡-平衡轉化器，8-3— RC增益調節補償電路，8-4—輸入輸出浪涌保護電路，a、 b—電感Ll的 腳，c、 d—電感L2的腳，m、 n—電感L3的腳，e、 f一電容Cl的腳， g、 h—電阻R1的腳。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步的描述。
圖1中，帶平衡輸出端的攝像機，包括鏡頭l、攝像頭2、圖像采集 電路3、中央處理器4、云臺5、總線通信接口 6和非平衡輸出接口 7，中 央處理器的非平衡輸出端還與一非平衡轉平衡電路8的輸入端對應相連， 非平衡轉平衡電路8的輸出端與平衡輸出接口 9相連。
圖2中，非平衡轉平衡電路8為無源電路，無源電路由三個電感L1、 L2、 L3，電容C1和電阻R1構成，電感L1的a腳與中央處理器4的非 平衡輸出端Video+腳連接，電感Ll的b腳與平衡輸出接口 9的UTP+ 腳以及電感L2的c腳連接，電感L2的d腳與電容Cl的e腳和電阻 Rl的g腳連接，電容Cl的f腳、電阻R1的h腳和電感L3的m腳 與中央處理器4的非平衡輸出端Video-腳連接，電感L3的n腳與平 衡輸出接口 9的UTP-腳連接。
其中非平衡信號輸入非平衡轉平衡電路8后，由電感Ll、 L2、 L3進行信號阻抗匹配的轉換，將輸入的非平衡信號的阻抗轉換成為 適合雙絞線傳輸的阻抗參數，以滿足外接雙絞線進行傳輸的要求。 Rl、 Cl將已經進行了轉抗轉換的電信號進行波形修整濾除部分干擾 信號，保證輸出一高質量的平衡信號。
圖3中，非平衡轉平衡電路8為有源電路，有源電路由電源電路8-l， 輸入輸出浪涌保護電路8-4，非平衡-平衡轉化器8-2， RC增益調節補償電 路8-3構成，電源電路8-1的輸入端與電源連接后，電源電路8-1將電壓 轉換成為適合非平衡-平衡轉換器8-2及RC增益調節補償電路8-3的工作電壓后輸出到輸入輸出浪涌保護器8-4，輸入輸出浪涌保護器8-4的輸入 端與中央處理器4的非平衡信號輸出端的Video正負接口對應相連，輸入 輸出浪涌保護器8-4對所接收的非平衡信號和輸入的電源信號進行保護后 與非平衡-平衡轉換器8-2連接，非平衡-平衡轉換器8-2還與一個RC增 益調節補償電路8-3相連，通過RC增益調節補償電路8-3對所輸入信號 根據傳輸距離的遠近調節增益后反饋到非平衡-平衡轉換器8-2，由平衡輸 出接口9輸出平衡信號。
圖4、圖5所示非平衡轉平衡電路8的有源電路電路圖為現有技術， 其中電源電路8-1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Ll、 L2及二極管D8、 D9 連接而成；電源輸入經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+5V電壓；進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-平衡轉換器8-2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增益調節補償電路8-3由電阻R19、 R20、 R21，電容Cll、 C12、 C13及2位開關S1連接而成，調節R19-R21、 C11-C13與IC3的1腳和4 腳之間組成的RC增益調節補償電路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8-4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， 進行高壓泄放，第二級為TVS瞬變管，進行殘壓保護，中間串聯一個溫度 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保護，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地-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-地之間釆用2 個反向并聯的低電容TVS瞬變管進行高壓防護，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。
平衡輸出接口 9是壓線端子或插線端子或RJ45或RJ43或插針或直接 引線。
帶平衡輸出端的攝像機通過機殼內部的非平衡轉平衡電路8將標準 視頻信號接口75Q、非平衡方式，轉換為100Q、平衡方式，通過外部 的平衡輸出接口 9，利用雙絞線代替視頻線將視頻信號進行遠距離傳輸， 將監控攝像機和雙絞線視頻傳輸器有機的結合為 一體以降低成本同時提 高可靠性和視頻畫面的質量，后端一般采用加入平衡/非平衡轉換器的有 源接收器將平衡信號還原成后端監視器等傳統視頻設備能夠直接使用的 非平衡信號，以適用不同的傳輸距離，提高抗干擾能力。
權利要求1、一種帶平衡輸出端的攝像機，包括鏡頭、攝像頭、圖像采集電路、中央處理器、云臺、總線通信接口和非平衡輸出接口，其特征是所述中央處理器(4)的非平衡輸出端還與一非平衡轉平衡電路(8)的輸入端對應相連，所述非平衡轉平衡電路(8)的輸出端與平衡輸出接口(9)相連。
2、 根據權利要求1所述的帶平衡輸出端的攝像機，其特征是所述 非平衡轉平衡電路(8)為無源電路，所述無源電路由三個電感Ll、 L2、 L3，電容Cl和電阻Rl構成，所述電感Ll的(a)腳與中央處理器(4) 的非平衡輸出端Video+腳連接，電感L1的(b)腳與平衡輸出接口 (9)的 UTP+腳以及電感L2的(c)腳連接，所述電感L2的(d)腳與電容Cl的(e)腳和電阻R1的(g)腳連接，所述電容C1的(f)腳、電阻R1的(h) 腳和電感L3的(m)腳與中央處理器(4)的非平衡輸出端Video-腳連接， 所述電感L3的.(n)腳與平衡輸出接口 (9)的UTP-腳連接。
3、 根據權利要求1所述的帶平衡輸出端的攝像機，其特征是所述 非平衡轉平衡電路(8)為有源電路，所述有源電路由電源電路(8-1), 輸入輸出浪涌保護電路(8-4)，非平衡-平衡轉換器(8-2) ， RC增益調節 補償電路(8-3)構成，所述電源電路(8-1)的輸入端與電源連接，所述 電源電路(8-1)輸出端與輸入輸出 良涌保護器(8-4)相連，所述輸入輸 出浪涌保護器(8-4)的輸入端與中央處理器(4)的非平衡信號輸出端的 Video腳對應相連，所述輸入輸出浪涌保護器(8-4)對所接收的非平衡信 號和輸入的電源信號進行保護后與非平衡-平衡轉換器(8-2)連接，所述的非平衡-平衡轉換器(8-2)還與一個RC增益調節補償電路(8-3)相連， 通過RC增益調節補償電路(8-3)對所輸入信號根據傳輸距離的遠近調節 增益后反饋到非平衡-平衡轉換器(8-2)，由平衡輸出接口 (9)輸出平衡 信號。
4、 根據權利要求3所述的帶平衡輸出端的攝像機，其特征是所述電 源電路(8-l)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。
5、 根據權利要求3所述"帶平衡輸出端的攝像機，其特征是所述 非平衡-平衡轉換器(8-2)由集成塊IC3-EL5171IS，電阻R22、 R23、 R24、 R25、 R26連接而成。
6、 根據權利要求3所述的帶平衡輸出端的攝像機，其特征是所述RC 增益調節補償電路(8-3)由電阻R19、 R20、 R21，電容Cll、 C12、 C13及2位 開關S1連接而成。
7、 根據權利要求3所述的帶平衡輸出端的攝像機，其特征是所述輸 入輸出浪涌保護器(8-4)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。
8、 根據權利要求3所述的帶平衡輸出端的攝像機，其特征是所述平 衡輸出接口 (9)是壓線端子或插線端子或RJ45或RJ43或插針或直接引線。
專利摘要一種帶平衡輸出端的攝像機包括鏡頭、攝像頭、圖像采集電路、中央處理器、云臺、總線通信接口和非平衡輸出接口，所述中央處理器的非平衡輸出端還與一非平衡轉平衡電路的輸入端對應相連，所述非平衡轉平衡電路的輸出端與平衡輸出接口相連。采用本實用新型可以在保留現有的非平衡輸出端的情況下，通過在攝像機內部增加一個非平衡轉平衡電路將非平衡信號輸出轉換成平衡信號，并通過壓線端子或插線端子或RJ45或RJ43或插針或直接連接雙絞線將視頻信號進行遠距離的傳輸，這樣在傳輸距離、抗干擾效果、使用傳輸媒質方面都有非常大的改善。極大的減少工程施工成本和難度，提高了工程質量，增加了工程設計的靈活性。
文檔編號H04N5/225GK201409172SQ200920080229
公開日2010年2月17日 申請日期2009年4月16日 優先權日2009年4月16日
發明者劉建康, 寧 楊 申請人:四川九洲應用電子系統有限責任公司