专利名称：车载vga带音频矩阵切换器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于视音频领域，涉及一种VGA矩阵切换器，特别涉及一种车载VGA带 音频矩阵切换器。
背景技术：
现有的VGA带音频矩阵切换器，构成主要包括PC (个人计算机)控制模块、开关电 源模块、VGA信号切换模块、音频信号切换模块和中央显示控制模块。主要是用于将计算机 的VGA信号(一种视频信号格式，常见的如电脑显卡输出的信号)和音频信号进行重新分 配和组合的矩阵交换设备，该设备可以将任意路的VGA信号和音频信号切换到输出通道的 任意一路或多路上去。其工作的方式为中央显示控制模块在接收到PC控制信号后，将切 换指令通过控制链路传输到VGA信号切换模块和音频切换模块中的切换芯片上(数字切换 芯片和模拟切换芯片)，这些切换芯片根据控制指令做出切换反应，然后将经过处理的数字 和模拟信号切换到相应的数字电路和模拟电路上，并通过VGA带音频矩阵切换器的外部接 口 RCA插座输出，完成相应的切换。VGA信号是由行同步信号、场同步信号、R信号(红色信号)、G信号(绿色信号)、 B信号(蓝色信号)组成，其中行同步信号和场同步信号是TTL电平的数字信号用于同步， R信号、B信号和G信号为模拟信号用于颜色和亮度的表征。VGA矩阵切换器将接收到的 VGA信号，进行同时分别切换，然后在其输出端合为一路输出到显示器上。从而达到切换的 目的。音频信号有左右声道信号组成。但由于现有的VGA带音频矩阵切换器存在以下不足1、VGA信号切换模块中行场 同步信号传输所使用的切换芯片为数字切换芯片成本较高，其所连接的数字处理电路在对 数字TTL信号进行处理时，不能解决数字信号畸变，导致在VGA信号的切换中往往出现一 定程度的图像模糊；2、现有VGA信号切换模块、音频信号切换模块中所用切换芯片不能满 足-20°C _+70°C的工作温度范围以及GJB150-86中陆地运输的环境适应性的要求；3、由于 音频信号切换模块外部接口采用的是RCA插座，RCA插座本身仅靠紧固力来紧固插头，没有 紧固装置，不适宜车载等高度振动环境下使用。故使得现有VGA带音频矩阵切换器在车载 和高振动条件下不能稳定的工作。
发明内容本实用新型的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种车载VGA带音频矩阵切 换器。本实用新型的内容是一种车载VGA带音频矩阵切换器，包括PC控制模块；开关 电源模块；由行同步信号输入数字处理电路(1)，行同步信号输出数字处理电路(2)，场同 步信号输入数字处理电路(4)，场同步信号输出数字处理电路(5)，用于处理行同步数字信 号的数字切换芯片(3)、用于处理场同步数字信号的数字切换芯片(6)，R信号输入模拟处 理电路(7)，R信号输出模拟处理电路(8)，G信号输入模拟处理电路(10)，G信号输出模拟处理电路(11)，B信号输入模拟处理电路(13)，B信号输出模拟处理电路(14)，以及用于处 理彩色视频信号R的模拟切换芯片(9)、用于处理彩色视频信号G的模拟切换芯片(12)、用 于处理彩色视频信号B的模拟切换芯片(15)组成的VGA信号切换模块；音频信号切换模块 和中央显示控制模块，所述VGA信号切换模块中的数字切换芯片(3)为AD8109模拟切换芯 片，所述数字切换芯片(6)为AD8109模拟切换芯片，所述的模拟切换芯片(9)、模拟切换芯 片(12)和模拟切换芯片(15)为AD8109模拟切换芯片；所述VGA信号切换模块中行同步信号输入数字处理电路(1)由电阻R3、R4、R5和 电容Cl组成，所述电阻R3与电容Cl并联后，一端与输入的行同步信号相连，另一端与电阻 R4相连，电阻R4的另一端与电阻R5相连后与数字切换芯片(3)的输入端相连，电阻R5的
另一端接地；所述VGA信号切换模块中场同步信号输入数字处理电路(4)分别由电阻R6、R7、 R8和电容C2组成，所述电阻R6与电容C2并联后，一端与输入的场同步信号相连，另一端与 电阻R7相连，电阻R7的另一端与电阻R8相连后与数字切换芯片(6)的输入端相连，电阻 R8的另一端接地；所述VGA信号切换模块中行同步信号输出数字处理电路(2)由电阻R1、R2和非门 (16)、(17)、(18)、(19)组成，所述电阻Rl的一端与数字切换芯片(3)输出端相连，另一端 与非门(16)的输入端相连，所述非门(16)的输出端与并联的非门(17)、(18)、(19)的输入 端相连，所述并联的非门(17)、(18)、(19)的输出端与电阻R2相连，电阻R2的另一端接行 同步数字信号的输出端；所述VGA信号切换模块中场同步信号输出数字处理电路(5)由电阻R9、RlO非门 (20)、(21)、(22)、(23)组成，所述电阻R9的一端与数字切换芯片(6)输出端相连，另一端 与非门(20)的输入端相连，所述非门(20)的输出端与并联的非门(21)、(22)、(23)的输入 端相连，所述并联的非门(21)、(22)、(23)的输出端与电阻RlO相连，电阻RlO的另一端接 场同步数字信号的输出端；所述音频信号切换模块中模拟切换芯片为AD8114芯片。在本实用新型内容中音频信号切换模块中的音频信号的输入输出接口采用了 BNC接头。在本实用新型内容中所述中央显示控制模块采用的芯片为STC-89C52芯片。在本实用新型内容中所述非门(16)、非门(20)为施密特非门，所述非门(17)、 (18)、(19) (21)、(22)、(23)为 74ACT04 非门。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是由于使用了本实用新型的行、场同步 信号输入、输出数字处理电路，同时用模拟切换芯片AD8109代替了 VGA信号切换模块中原 有的切换芯片，在音频信号切换模块中模拟切换芯片采用了 AD8114芯片这样就在满足同 步和温度要求的同时保障图像不模糊，另外音频信号切换模块中的音频信号的输入输出接 口为BNC接头，故适宜在车载和高振动条件下稳定的工作。
图1是本实用新型实施例电路框图；图2是本实用新型实施例中VGA信号切换模块中行同步信号输入数字处理电路；[0018]图3是本实用新型实施例中VGA信号切换模块中场同步信号输入数字处理电路；图4是本实用新型实施例中VGA信号切换模块中行同步信号输出数字处理电路。图5、是本实用新型实施例中VGA信号切换模块中场同步信号输出数字处理电路。图中1-行同步信号输入数字处理电路，2-行同步信号输出数字处理电路，3-数字 切换芯片，4-场同步信号输入数字处理电路，5-场步信号输出数字处理电路，6-数字切换 芯片，9-模拟切换芯片，12-模拟切换芯片，15-模拟切换芯片，16-非门，17-非门，18-非 门，19-非门，20-非门，21-非门，22-非门23-非门。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的描述。在图1中，一种车载VGA带音频矩阵切换器，包括PC控制模块；开关电源模块；由 行同步信号输入数字处理电路1，行同步信号输出数字处理电路2，场同步信号输入数字处 理电路4，场同步信号输出数字处理电路5，用于处理行同步数字信号的数字切换芯片3、用 于处理场同步数字信号的数字切换芯片6，R信号输入模拟处理电路7，R信号输出模拟处理 电路8，G信号输入模拟处理电路10，G信号输出模拟处理电路11，B信号输入模拟处理电 路13，B信号输出模拟处理电路14，以及用于处理彩色视频信号R的模拟切换芯片9、用于 处理彩色视频信号G的模拟切换芯片12、用于处理彩色视频信号B的模拟切换芯片15组成 的VGA信号切换模块；音频信号切换模块和中央显示控制模块，VGA信号切换模块中的数字 切换芯片3为AD8109模拟切换芯片，数字切换芯片6为AD8109模拟切换芯片，模拟切换芯 片9、模拟切换芯片12和模拟切换芯片15为AD8109模拟切换芯片；音频信号切换模块中模拟切换芯片为AD8114芯片。中央显示控制模块采用的芯 片为STC-89C52芯片。音频信号切换模块中的音频信号的输入输出接口采用了 BNC接头。在图2中，VGA信号切换模块中行同步信号输入数字处理电路1由电阻R3、R4、R5 和电容C1组成，电阻R3与电容C1并联后，一端分别与输入的行同步信号相连，另一端与电 阻R4相连，电阻R4的另一端与电阻R5相连后与数字切换芯片3的输入端相连，电阻R5的 另一端接地。其中电阻R3为0 Ω，电阻R4、R5都为75 Ω。电容Cl为0. 01 μ F。当行场同步信号经过电路的电容Cl时，由于电容具备的积分性能，以及同电阻R3 组合形成的带通滤波性能，将经过的行同步信号时延进行校正。同时，滤除其中的杂波成 分。电阻R4和电阻R5的搭配主要是同切换芯片连接进行配备，达到所需的效果。在图3中，VGA信号切换模块中场同步信号输入数字处理电路4分别由电阻R6、 R7、R8和电容C2组成，电阻R6与电容C2并联后，一端与输入的场同步信号相连，另一端与 电阻R7相连，电阻R7的另一端与电阻R8相连后与数字切换芯片6的输入端相连，电阻R8 的另一端接地。其中电阻R6为0 Ω，电阻R7、R8都为75 Ω。电容C2为0. 01 μ F。当行场同步信号经过电路的电容C2时，由于电容具备的积分性能，以及同电阻R6 组合形成的带通滤波性能，将经过的场同步信号时延进行校正。同时，滤除其中的杂波成 分。电阻R7和电阻R8的搭配主要是同切换芯片连接进行配备，达到所需的效果.在图4中，VGA信号切换模块中行同步信号输出数字处理电路2由电阻Rl、R2和 非门16、17、18、19组成，所述电阻Rl的一端与数字切换芯片3输出端相连，另一端与非门 16的输入端相连，非门16的输出端与并联的非门17、18、19的输入端相连，并联的非门17、
518、19的输出端与电阻R2相连，电阻R2的另一端接行同步数字信号的输出端；在图5中，VGA信号切换模块中场同步信号输出数字处理电路5由电阻R9、R10非 门20、21、22、23组成，电阻R9的一端与数字切换芯片6输出端相连，另一端与非门20的输 入端相连，非门20的输出端与并联的非门21、22、23的输入端相连，并联的非门21、22、23 的输出端与电阻RlO相连，电阻RlO的另一端接场同步数字信号的输出端；在图4、图5中， 由于存在切换芯片的带宽问题，会造成切换芯片输出的行或场同步信号有振铃现象，图像 会出现抖动。故本VGA信号切换模块中行、场同步信号输出数字处理电路使用了施密特非 门16,20,以消除振铃，校正波形。同时使用非门17、18、19、21、22、和23将波形颠倒过来， 同时增加驱动能力。电阻R2、RlO起到同外部匹配的作用。非门16和非门20为施密特非门，所述非门17、18、19、21、22、23为74ACT04非门。整个车载VGA带音频矩阵切换器的工作过程当车载VGA带音频矩阵切换器接上 220V/AC的电源后，电源经过开关电源模块将电压转换成为士5V，分别给PC控制模块、中 央显示控制模块、VGA信号切换模块、音频信号切换模块供电。输入的VGA信号和音频信号 (左右声道信号)分别被送入VGA切换模块和音频切换模块。232控制信号经过PC控制模 块的将控制信号转换为TTL电平后或者面板(位于中央显示控制模块上)的控制信号，被 中央显示控制模块识别后，转换为VGA切换模块和音频切换模块可以识别的控制信号。控 制VGA切换模块和音频切换模块将输入的VGA信号和音频信号切换到需要的输出终端，从 而完成VGA切换器的功能。
权利要求一种车载VGA带音频矩阵切换器，包括PC控制模块；开关电源模块；由行同步信号输入数字处理电路(1)，行同步信号输出数字处理电路(2)，场同步信号输入数字处理电路(4)，场同步信号输出数字处理电路(5)，用于处理行同步数字信号的数字切换芯片(3)、用于处理场同步数字信号的数字切换芯片(6)，R信号输入模拟处理电路(7)，R信号输出模拟处理电路(8)，G信号输入模拟处理电路(10)，G信号输出模拟处理电路(11)，B信号输入模拟处理电路(13)，B信号输出模拟处理电路(14)，以及用于处理彩色视频信号R的模拟切换芯片(9)、用于处理彩色视频信号G的模拟切换芯片(12)、用于处理彩色视频信号B的模拟切换芯片(15)组成的VGA信号切换模块；音频信号切换模块和中央显示控制模块，其特征是所述VGA信号切换模块中的数字切换芯片(3)为AD8109模拟切换芯片，所述数字切换芯片(6)为AD8109模拟切换芯片，所述的模拟切换芯片(9)、模拟切换芯片(12)和模拟切换芯片(15)为AD8109模拟切换芯片；所述VGA信号切换模块中行同步信号输入数字处理电路(1)由电阻R3、R4、R5和电容C1组成，所述电阻R3与电容C1并联后，一端与输入的行同步信号相连，另一端与电阻R4相连，电阻R4的另一端与电阻R5相连后与数字切换芯片(3)的输入端相连，电阻R5的另一端接地；所述VGA信号切换模块中场同步信号输入数字处理电路(4)分别 由电阻R6、R7、R8和电容C2组成，所述电阻R6与电容C2并联后，一端与输入的场同步信号相连，另一端与电阻R7相连，电阻R7的另一端与电阻R8相连后与数字切换芯片(6)的输入端相连，电阻R8的另一端接地；所述VGA信号切换模块中行同步信号输出数字处理电路(2)由电阻R1、R2和非门(16、17、18、19)组成，所述电阻R1的一端与数字切换芯片(3)输出端相连，另一端与非门(16)的输入端相连，所述非门(16)的输出端与并联的非门(17、18、19)的输入端相连，所述并联的非门(17、18、19)的输出端与电阻R2相连，电阻R2的另一端接行同步数字信号的输出端；所述VGA信号切换模块中场同步信号输出数字处理电路(5)由电阻R9、R10非门(20、21、22、23)组成，所述电阻R9的一端与数字切换芯片(6)输出端相连，另一端与非门(20)的输入端相连，所述非门(20)的输出端与并联的非门(21、22、23)的输入端相连，所述并联的非门(21、22、23)的输出端与电阻R10相连，电阻R10的另一端接场同步数字信号的输出端；所述音频信号切换模块中模拟切换芯片为AD8114芯片。
2.根据权利要求1所述的一种车载VGA带音频矩阵切换器，其特征是所述音频信号 切换模块中的音频信号的输入输出接口为BNC接头。
3.根据权利要求1所述的一种车载VGA带音频矩阵切换器，其特征是所述中央显示 控制模块采用的芯片为STC-89C52芯片。
4.根据权利要求1所述的一种车载VGA带音频矩阵切换器，其特征是所述非门(16)、 非门(20)为施密特非门，所述非门(17、18、19、21、22、23)为74ACT04非门。
专利摘要本实用新型公开了一种车载VGA带音频矩阵切换器，包括PC控制模块、开关电源模块、VGA信号切换模块、音频信号切换模块和中央显示控制模块，所述VGA信号切换模块中用于处理行、场同步数字信号的切换芯片分别为AD8109模拟切换芯片，用于处理RGB的模拟切换芯片为AD8109模拟切换芯片，同时在行场同步信号输入数字处理电路中加入了矫正电容C，对行场同步信号输出数字处理电路做了改进，所述音频信号切换模块中模拟切换芯片为AD8114芯片，由于采用了本实用新型，故在满足同步和温度要求的同时保障图像不模糊，另外音频信号切换模块中的音频信号的输入输出接口为BNC接头，故适宜在车载和高振动条件下稳定的工作。
文档编号H04N5/262GK201690531SQ20102003763
公开日2010年12月29日 申请日期2010年1月11日 优先权日2010年1月11日
发明者胡波, 陈路, 黄伟 申请人:四川九洲电器集团有限责任公司