专利名称：一种视频信号平衡转换放大器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及复合视频信号的传输设备，更具体说是一种复合 基带视频信号的平衡-非平衡转换放大器。
背景技术：
在安防监控系统中常常要把视频信号进行一定距离的传送，有时
往往会利用UTP5网络线(双绞线)来传，但是在双绞线上传送视频信 号,信号跌落很大，而且微分增益、微分相位失真很大，给图像带来严 重失真，特别是彩色图像，其原因是在于双绞线的线缆衰减非常大，特 别是视频信号的高频部份，所以研制一定长距离的双绞线传输视频信 号的驱动和接收电路很有用。
釆用双绞线传输视频信号，基本的概念是
1、通常的视频信号，是一种非平衡方式的视频基带信号，适合在同 轴电缆这种非平衡传输方式的线缆中传输。而双绞线是一种平衡传输 方式的线缆，正是由于平衡传输和线缆双绞的模式，使得双绞线传输 具有很强的抗干扰能力，所以要使用双绞线传输视频信号，必须将视 频信号转换成平衡信号。2、 转换成平衡模式的视频信号，就可以直接在双绞线上传输了，同 时不容易受到各种干扰信号的影响。到了监控终端，由于录像、显示 等大部分监控设备的输入端口都是非平衡方式的，所以需要将双绞 线传输过来的平衡信号再转换成非平衡信号。也就是，使用双绞线代 替视频线传输视频信号，只需要在线缆的前、后端均加进平衡/非平 衡转换器(亦即BALUN)即可。
3、 由于视频信号在双绞线上传输时，信号的衰减尤其是高频份量的 衰减，特别严重，对于双绞线传输之前的平衡视频信号； 一般情况下 都必须经过一个放大电路进行放大，并且针对信号特别是高频信号的 衰减情况，给预提升放大；在传输之后，再变换成非平衡信号，针对 信号特别是高频信号的衰减情况，给预放大恢复；供给监视器等后级 器材使用。通常这个放大器叫做双绞线视频传输驱动器和双绞线视频 传输接收器，其到放大、补偿的作用， 一般上面都有个可调的电位器 或者波动开关，分别根据实际情况调节整个放大器的放大增益以及对 高频分量的补偿量。
4.由于双绞线视频传输器的核心采用低电压正伏五伏供电的高性能 单通道的250MHZ的高带宽运算放大器，在实际应用中极易遭容静电、 浪涌、感应雷的破坏；所以一般在其的输入输出部分增加抗静电雷击 保护电路
实用新型内容
本实用新型拟解决现有双绞线视频传输器传输视频信号平衡-非 平衡的转换、传输中的信号的提升和补偿及输入输出部分的防雷抗静 电的保护。
为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案 一种视频信 号平衡转换放大器，由一个驱动器和一个接收器组成，驱动器和一个 接收器之间通过一对双绞线进行电连接。
所述驱动器由电源、非平衡-平衡转换放大器、RC增益调节补偿 网络、输入输出浪涌保护器电路组成；所述电源由整流器D3-D6，滤 波电容C2、 C5和限流电阻R2，集成电路IC1 IC2 (BM34063)，电阻 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8,电容C3、 C4、 C6、 C7、 C14、 C15、 C16、 C17,电感L1、 L2及二极管D8、 D9连接而成；所述非平衡-平衡转换 放大器由集成块IC3-EL5171IS，电阻R22、 R23、 R24、 R25、 R26连 接而成；所述RC增益调节补偿网络由电阻R19、 R20、 R21;电容Cll、 C12、 C13及2位开关S1连接而成；所述输入输出浪涌保护器由气体 放电管D2、 D14、 D33、 D34、 D35， TVS放电管D1、 D15、 D25、 D28、 D30、 D31，开关二极管D21、 D22、 D23、 D24，限流电阻R27、 R28， 连接而成。所述接收器由电源、平衡-非平衡转换放大器、RC增益调 节补偿网络、输入输出浪涌保护器电路组成；所述电源由整流器 D3-D4，滤波电容C2、C5和限流电阻R2、集成电路IC1 IC2(BM34063), 电阻R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8，电容C3、 C4、 C6、 C7、 Cll、 C12、 C13、 C14，电感L1、 L2及二极管D8、 D9连接而成；所述平衡-非平 衡转换放大器(2-2)由IC3-EL5172IS，电阻R22、 R23、 R24、 R25、R26连接而成；所述RC增益调节补偿网络由电阻R27-R36，电容 C15-C28，电位器VR1及6位开关S1连接而成；所述输入输出浪涌保 护器由气体放电管D2、 D14、 D15、 D16， TVS放电管D1、 D18、 D19、 D21、 D24、，开关二极管D25、 D26、 D27、 D28，限流电阻R18、 R19 连接而成。
由于采用上述结构，根据差分式放大电路有很大的差模增益和较 强的共模抑制能力的原理，设计了本实用新型双绞线视频传输器；在 传输前将非平衡的基带视频信号转换为平衡的基带视频信号，针对易 衰减的高频信号部分进行预提升放大，在视频信号的输入输出和电源 的输入部分增加抗静电雷击保护电路；在传输到目的地后，再将平衡 的基带视频信号转换为非平衡的基带视频信号，并进行共模抑制，对 易衰减的高频信号部分进行放大补偿，在视频信号的输入和电源的输 入部分增加抗静电雷击保护电路；然后输出标准的非平衡的复合视频 基带信号，再和非平衡的显示录象设备连接。
图1:本实用新型结构方框示意图
图2:本实用新型驱动器，接收器电源电路图
图3:本实用新型驱动器电路图
图4:本实用新型接收器电路图
图中1:驱动器，2:接收器，1-1、 2-1:电源，1-2、 2-2:非平
衡-平衡转换放大器，1-3、 2-3: RC-增益调节补偿网络，1-4、 2-4:
输入输出浪涌保护器。
具体实施方式
如图l所示本实用新型视频信号平衡转换放大器，由一个驱动 器和一个接收器组成，驱动器和一个接收器之间通过一对双绞线进行 电连接。
参见图2、图3，驱动器1由电源1-1、非平衡-平衡转换放大器
1-2、 RC增益调节补偿网络1-3、输入输出浪涌保护器1-4电路组成。
电源l-1部分由整流器D3-D6，滤波电容C2、 C5和限流电阻R2， 集成电路IC1IC2 (BM34063)，电阻R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8，电容 C3、 C4、 C6、 C7、 C14、 C15、 C16、 C17，电感L1、 L2及二极管D8、 D9连接而成；AC/DC MAX24V经D3-D6整流C2滤波后得到不大于34V 的直流电压，经IC1恒流开关电源集成块、电阻R3-R5、滤波电容C4， 电感Ll调制输出标准的+5V电压；经IC2恒流开关电源集成块电阻 R6-R8、滤波电容C7，电感L2调制输出标准的-5V电压。非平衡-平 衡转换放大器1-2由集成块IC3-EL5171IS,电阻R22、 R23、 R24、 R25、 R26连接而成。
非平衡的视频信号经R18阻抗匹配输入到IC3集成块的2脚后， 经过非平衡-平衡转换、预提升放大转化成平衡的视频信号从IC3的 6脚和7脚平衡输出，经R25、 R26阻抗匹配驱动双绞线。
RC增益调节补偿网络1-3由电阻R19、 R20、 R21;电容Cll、 C12、 C13及2位开关Sl连接而成；调节R19-R21、 Cll-C13与IC3的1脚 和4脚之间组成的RC网络可调节传输器的本级增益；2位拨动开关可作为三级增益调节，适合不同距离的驱动输出增益调节。
输入输出浪涌保护器1-4由气体放电管D2、 D14、 D33、 D34、 D35， TVS放电管Dl、 D15、 D25、 D28、 D30、 D31，开关二极管D21、 D22、 D23、 D24，限流电阻R27、 R28，连接而成。电源输入第一级为玻璃 气体放电管，进行高电压泄放，第二级为TVS瞬变管，进行残压保护， 中间串联一个正温度系数限流电阻，防止后级TVS管工作过程中续六 流造成的短路现象，TVS管的最小工作电压要大于电源的最大工作电 压。视频输入非平衡端第一级对地并联一个低电容，速度极快的气体 放电管进行高压防护，第二级采用2个反向并联的低电容TVS瞬变管 进行残压保护，以减少节电容对视频信号高频部分的影响。视频输出 平衡端第一级线-地、线-线之间各并联一个低电容，速度极快的气体 放电管进行高压防护，第二级线-地之间采用2个反向并联的低电容 TVS瞬变管进行残压保护，以减少节电容对视频信号高频部分的影响。 TVS管的最小保护电压要大于IC3的最大工作电压。
参见图2、图4，接收器2由电源2-1、平衡-非平衡转换放大器 2-2、 RC增益调节补偿网络2-3、输入输出浪涌保护器2-4电路组成。
电源2-1部分由整流器D3-D6，滤波电容C2、 C5和限流电阻R2， 集成电路IC1IC2 (BM34063)，电阻R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8，电容 C3、 C4、 C6、 C7、 C14、 C15、 C16、 C17，电感L1、 L2及二极管D8、 D9连接而成；AC/DC MAX24V经D3-D6整流C2滤波后得到不大于34V 的直流电压，经IC1恒流开关电源集成块、电阻R3-R5、滤波电容C4，电感Ll调制输出标准的+5V电压；经IC2恒流开关电源集成块电阻 R6-R8、滤波电容C7，电感L2调制输出标准的-5V电压。
平衡-非平衡转换放大器2-2由集成块IC3-EL5172IS，电阻R22、 R23、 R24、 R25、 R26连接而成；平衡的视频信号经R22、 R23阻抗匹 配输入到IC3集成块的2脚、3脚后，经平衡放大、平衡-非平衡转 换、放大补偿、共模噪声抑制转化成平衡的视频信号从IC3的8脚平 衡输出，经RR26阻抗匹配输出标准复合视频基带信号。
RC增益调节补偿网络2-3由电阻R27-R36，电容C15-C28，电位 器VR1及6位开关Sl连接而成；调节R27-R36、 C15-C28与IC3的1 脚和8脚之间组成的RC网络可调节传输器的本级增益；电位器VR1 及6位开关Sl可作为多级增益调节，根据双绞线长度不同而进行不 同的补偿增益调节。
输入输出浪涌保护器2-4由气体放电管D2、 D14、 D15、 D16， TVS 放电管D1、 D18、 D19、 D21、 D24、，开关二极管D25、 D26、 D27、 D28， 限流电阻R18、 R19连接而成。。电源输入第一级为玻璃气体放电管， 进行高电压泄放，第二级为TVS瞬变管，进行残压保护，中间串联一 个正温度系数限流电阻，防止后级TVS管工作过程中续六流造成的短 路现象，TVS管的最小工作电压要大于电源的最大工作电压。视频输 入平衡端第一级线-地、线-线之间各并联一个低电容，速度极快的气 体放电管进行高压防护，第二级线-地之间采用2个反向并联的低电 容TVS瞬变管进行残压保护，以减少节电容对视频信号高频部分的影响。TVS管的最小保护电压要大于IC3的最大工作电压。
驱动器l:非平衡视频信号的输入通过1个BNC座连接到电路上; 电源通过1个3P的压线端子的其中2P连接到电路上；平衡视频信号 通过1个2P的压线端子输出；设备的浪涌保护接地端通过1个与电
源共用的3P压线端子的其中1P与大地做等电位连接。
接收器2:平衡视频信号的输入通过1个2P的压线端子连接到电 路上；电源通过1个3P的压线端子的其中2P连接到电路上；非平衡 视频信号通过1个1个BNC座输出；设备的浪涌保护接地端通过1个 与电源共用的3P压线端子的其中1P与大地做等电位连接。
权利要求1、一种视频信号平衡转换放大器，其特征在于由一个驱动器(1)和一个接收器(2)组成，驱动器(1)和一个接收器(2)之间通过一对双绞线进行电连接。
2、 根据权利要求1所述的视频信号平衡转换放大器，其特征在 于所述驱动器(1)由电源(1-1)、非平衡-平衡转换放大器(1-2)、 RC增益调节补偿网络(1-3)、输入输出浪涌保护器(1-4)电路组成； 所述电源(1-1)由整流器D3-D6，滤波电容C2、 C5和限流电阻R2， 集成电路IC1IC2 (BM34063),电阻R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8，电容 C3、 C4、 C6、 C7、 C14、 C15、 C16、 C17，电感L1、 L2及二极管D8、 D9连接而成；所述非平衡-平衡转换放大器(1-2)由集成块 IC3-EL5171IS，电阻R22、 R23、 R24、 R25、 R26连接而成；所述RC 增益调节补偿网络(1-3)由电阻R19、 R20、 R21;电容Cll、 C12、 C13及2位开关S1连接而成；所述输入输出浪涌保护器(1-4)由气 体放电管D2、 D14、 D33、 D34、 D35, TVS放电管D1、 D15、 D25、 D28、 D30、 D31，开关二极管D21、 D22、 D23、 D24，限流电阻R27、 R28， 连接而成。
3、 根据权利要求1所述的视频信号平衡转换放大器，其特征在 于所述接收器(2)由电源(2-1)、平衡-非平衡转换放大器(2-2)、 RC增益调节补偿网络(2-3)、输入输出浪涌保护器(2-4)电路组成； 所述电源(2-1)由整流器D3-D4，滤波电容C2、 C5和限流电阻R2、集成电路IC1IC2 (BM34063)，电阻R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8，电容 C3、 C4、 C6、 C7、 Cll、 C12、 C13、 C14，电感L1、 L2及二极管D8、 D9连接而成；所述平衡-非平衡转换放大器(2-2)由IC3-EL5172IS， 电阻R22、 R23、 R24、 R25、 R26连接而成；所述RC增益调节补偿网 络(2-3)由电阻R27-R36，电容C15-C28，电位器VR1及6位开关 Sl连接而成；所述输入输出浪涌保护器(2-4)由气体放电管D2、 D14、 D15、 D16， TVS放电管D1、 D18、 D19、 D21、 D24、，开关二极管D25、 D26、 D27、 D28，限流电阻R18、 R19连接而成。
专利摘要本实用新型公开了一种视频信号平衡转换放大器，由一个驱动器和一个接收器组成，驱动器和一个接收器之间通过一对双绞线进行电连接。所述驱动器由电源、非平衡-平衡转换放大器、RC增益调节补偿网络、输入输出浪涌保护器电路组成；所述接收器由电源、平衡-非平衡转换放大器、RC增益调节补偿网络、输入输出浪涌保护器电路组成。上述结构，在传输前针对易衰减的高频信号部分进行预提升放大，在视频信号的输入输出和电源的输入部分增加抗静电雷击保护电路；在传输到目的地后，对易衰减的高频信号部分进行放大补偿，在视频信号的输入和电源的输入部分增加抗静电雷击保护电路。
文档编号H04N7/10GK201160302SQ20082008433
公开日2008年12月3日 申请日期2008年3月11日 优先权日2008年3月11日
发明者顾江山 申请人:顾江山