复用信号线实现系统通信的模块电视的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了复用信号线实现系统通信的模块电视，其包括智能卡系统和显示系统，智能卡系统和显示系统通过信号线连接。在智能卡系统端，由高频信号转换模块将高频信号的电平转换为通信所需电平，并由低频信号转换模块将低频信号的电平转换为通信所需电平，通过信号合成模块将高频信号转换模块和低频信号转换模块输出的信号合成为一种信号，实现由单一信号线传输通信信号；在显示系统端，由高频信号分离模块将合成信号中的低频信号去除，还原出高频信号，并由低频信号分离模块将合成信号进行分离还原出低频信号，在不改变电视的形态的前提下，利用了现有接口实现了两种系统之间的数据通信、节约了整机的成本。
【专利说明】复用信号线实现系统通信的模块电视
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子【技术领域】，特别涉及复用信号线实现系统通信的模块电视。
【背景技术】
[0002]随着智能电子设备产业的快速发展，智能手机、智能家电等智能终端正在逐步的改变我们的生活，智能设备的使用量在不断增加的同时，也带动了智能设备周边产品的不断发展，用户拥有智能终端的数量在不断的增多，智能终端的升级换代问题日渐突显，由于智能设备的使用寿命长，而电子终端更新换代速度快，用户不可能紧跟市场节奏更新自己的智能终端，特别是像智能电视机这种价格较高的智能设备，用户更新的频率会更低一些。
[0003]针对上述情况，模块化电子设备是一个非常好的解决方法，譬如，智能电视机可以通过智能系统与电视显示系统的分离，用户只需升级智能系统，这样用户只需要支付低廉的升级费用，就可以使已经过时的智能电视升级为市场主流的智能电视，这种方式不仅为用户提供了更好的产品体验，同时也为电视厂商找到了另一种利润渠道，使得智能电视产品更具有市场竞争力，但是在模块化电视产品的研发过程中，一系列问题突显出来，其中一个突出问题就是智能系统与电视显示系统的信号连接问题，因为如果通信信号过多，就会造成两者的连接器的体积很大，这样不仅会造成生产不良率增加，同时也会使成本及智能系统体积的增加，但是如果通信信号过少，就无法满足两个系统间的通信需求。因此，如何在不增加接口的前提下实现两系统之间的通信成为本领域急需解决的问题。
实用新型内容
[0004]鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供复用信号线实现系统通信的模块电视，能在不改变电视的形态的前提下，实现智能卡系统与显示系统之间通信。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案:
[0006]一种复用信号线实现系统通信的模块电视，其包括智能卡系统和显示系统，所述智能卡系统和显示系统通过信号线连接；
[0007]所述智能卡系统包括:
[0008]用于将高频信号的电平转换为通信所需电平的高频信号转换模块；
[0009]用于将低频信号的电平转换为通信所需电平的低频信号转换模块；
[0010]用于将高频信号转换模块和低频信号转换模块输出的信号合成为一种信号，实现由单一信号线通信的信号合成模块；
[0011]所述显示系统包括:
[0012]用于将信号合成模块输出的合成信号中的低频信号去除，还原出高频信号的高频信号分离模块；
[0013]用于将信号合成模块输出的合成信号进行分离还原出低频信号的低频信号分离模块；
[0014]所述高频信号转换模块和低频信号转换模块连接信号合成模块，所述信号合成模块连接高频信号分离模块和低频信号分离模块。
[0015]所述的复用信号线实现系统通信的模块电视中，所述高频信号转换模块包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一电阻的一端为高频信号转换模块的输入端，第一电阻的另一端连接第一三极管的基极，所述第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极连接第二三极管的基极、还通过第四电阻连接第一供电端；所述第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极连接第三电阻的一端、还通过第二电阻连接所述第一供电端；所述第三电阻的另一端为高频信号转换模块的输出端、连接信号合成模块。
[0016]所述的复用信号线实现系统通信的模块电视中，所述低频信号转换模块包括:第三三极管、第四三极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻；所述第五电阻的一端为低频信号转换模块的输入端，第五电阻的另一端连接第四三极管的基极，第四三极管的发射集接地，第四三极管的集电极连接第三三极管的基极、还通过第六电阻连接第二供电端；所述第三三极管的发射集接地，所述第三三极管的集电极通过第七电阻连接第八电阻的一端和第九电阻的一端；所述第八电阻的另一端连接所述第二供电端，所述第九电阻的另一端为低频信号转换模块的输出端、连接信号合成模块。
[0017]所述的复用信号线实现系统通信的模块电视中，所述信号合成模块包括第一运算放大器、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻和第十三电阻；所述第一运算放大器反相输入端连接所述第三电阻的另一端和第九电阻的另一端、还通过第十电阻连接第一运算放大器的输出端，所述第一运算放大器的正相输入端分别通过第十一电阻、第十二电阻和第十三电阻接地，第一运算放大器的输出端为信号合成模块的输出端。
[0018]所述的复用信号线实现系统通信的模块电视中，低频信号分离模块包括第二运算放大器、第三运算放大器、第五三极管、第六三极管、二极管、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻和第十七电阻；第二运算放大器的反相输入端和第三运算放大器的正相输入端为低频信号分离模块的输入端、通过信号线连接信号合成模块的输出端，所述第二运算放大器的正相输入端连接第三供电端，第二运算放大器的输出端通过第十六电阻连接第六三极管的基极；第六三极管的发射极接地，第六三极管的集电极连接第五三极管的基极、还通过第十七电阻连接第四供电端；第五三极管的发射极接地，第五三极管的集电极连接第十五电阻的一端、还通过第十四电阻连接所述第四供电端；第十五电阻的另一端为低频信号分离模块的输出端；所述第三运算放大器的反相输入端连接第四供电端，第三运算放大器的输出端悬空；所述二极管的正极接地，二极管的负极连接第二运算放大器的信号输入端和第三运算放大器的信号输入端。
[0019]所述的复用信号线实现系统通信的模块电视中，所述高频信号分离模块包括:
[0020]用于将信号合成模块中的低频信号去除的减法运算单元；
[0021]用于将减法运算单元输出的信号进行电平转换还原为高频信号的电平转换单元;
[0022]所述减法运算单元的第一输入端连接第十五电阻的另一端，所述减法运算单元的第二输入端通过信号线连接信号合成模块的输出端，所述减法运算单元的输出端连接电平转换单元。
[0023]所述的复用信号线实现系统通信的模块电视中，所述减法运算单元包括的第四运算放大器、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻和第二十一电阻，所述第四运算放大器的反相输入端连接第十八电阻的一端、还通过第二十电阻连接第四运算放大器的输出端，所述第十八电路的另一端连接第十五电阻的另一端，第四运算放大器的正相输入端连接第十九电阻的一端、还通过第二十一电阻接地；所述第十九电阻的另一端连接第二运算放大器的反相输入端和第三运算放大器的正相输入端、还通过信号线连接信号合成模块，所述第四运算放大器的输出端为减法运算单元的输出端、连接电平转换单元。
[0024]所述的复用信号线实现系统通信的模块电视中，所述电平转换单元包括第七三极管、第八三极管、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻和第二十七电阻，所述第七三极管的基极通过第二十二电阻连接第四运算放大器的输出端、还通过第二十三电阻接地，第七三极管的发射极接地，第七三极管的集电极通过第二十四电阻连接第四供电端、还通过第二十五电阻连接第八三极管的基极和第二十七电阻的一端，第八三极管的发射极和第二十七电阻的另一端均接地，第八三极管的集电极为高频信号分离模块的输出端、通过第二十六电阻连接第四供电端。
[0025]相较于现有技术，本实用新型提供的复用信号线实现系统通信的模块电视，在智能卡系统端，由高频信号转换模块将高频信号的电平转换为通信所需电平，并由低频信号转换模块将低频信号的电平转换为通信所需电平，通过信号合成模块将高频信号转换模块和低频信号转换模块输出的信号合成为一种信号，实现由单一信号线将智能卡系统的信号传输给显示系统；在显示系统端，由高频信号分离模块将信号合成模块输出的合成信号中的低频信号去除，还原出高频信号，并由低频信号分离模块将信号合成模块输出的合成信号进行分离还原出低频信号，使还原出高频信号和低频信号与智能卡系统输出的高频信号和低频信号保持一致，实现了两系统之间的通信。本实用新型在不改变模块电视的形态的前提下，利用了现有接口实现了两种信号的传输通道共用来进行模块电视系统之间的数据通信、节约了模块电视的成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型复用信号线实现系统通信的模块电视的结构框图。
[0027]图2为本实用新型复用信号线实现系统通信的模块电视中的智能卡系统的电路图。
[0028]图3为本实用新型复用信号线实现系统通信的模块电视中的智能卡系统进行信号合成时的电压波形示意图。
[0029]图4为本实用新型复用信号线实现系统通信的模块电视中的显示系统的电路图。
[0030]图5为本实用新型复用信号线实现系统通信的模块电视中的显示系统进行信号分离时的电压波形示意图。
【具体实施方式】
[0031]本实用新型提供一种复用信号线实现系统通信的模块电视，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0032]请参阅图1，本实用新型提供的复用信号线实现系统通信的模块电视包括:智能卡系统10和显示系统20，所述智能卡系统10和显示系统20通过信号线30连接，所述信号线30可采用高清信号线，通过信号线30将智能卡系统10输出的数据传输给显示系统20进行处理和显示。
[0033]本实施例中，所述模块电视为智能模块化电视机等电子设备的信号处理部分，所述智能卡系统10主要完成电视信号接入、解码、及智能操作系统等功能，显示系统20主要包括电源模块、光学模块、接口模块和显示模块等模块，主要用于完成电视机的光学、电源、声音、及显示等工作，智能模块化电视机通过信号线30分别插入两个系统上的连接器实现两个系统之间的信号连接、电源供应、数据、及控制信号通信。因此，本实用新型在进行升级时，只需单独升级智能卡系统10，而无需对显示系统20进行升级，这样用户只需要支付低廉的升级费用，就可以使已经过时的智能电视升级为市场主流的智能电视。
[0034]请再次参阅图1，所述智能卡系统10包括:高频信号转换模块11、低频信号转换模块12和信号合成模块13，所述高频信号转换模块11和低频信号转换模块12连接信号合成模块13。所述高频信号转换模块11用于将高频信号的电平转换为通信所需电平传输给信号合成模块13，低频信号转换模块12用于将低频信号的电平转换为通信所需电平传输给信号合成模块13，由信号合成模块13将高频信号转换模块11和低频信号转换模块12输出的信号合成为一种信号，使两种不同频率的信号能够共用传输通道，实现由单一信号线传输两路信号，使两系统之间进行通信的功能。
[0035]本实施例中，所述高频信号和低频信号为两种不同频率的信号，高频信号的频率一般为M级，低频信号的频率一般K级。并且，高频信号和低频信号通信所需的电平并非固定的电平，该电平只是为信号合成模块13做准备，保证合成信号的电平在一个合理的范围内，能够实现复用信号线进行数据传输即可。
[0036]在信号合成模块13进行信号合成后，通过信号线30传输给显示系统20进行信号分离和还原处理，所述显示系统20包括高频信号分离模块21和低频信号分离模块22，所述信号合成模块13连接高频信号分离模块21和低频信号分离模块22。
[0037]其中，所述高频信号分离模块21用于将信号合成模块13输出的合成信号中的低频信号去除，还原出高频信号，即高频信号分离模块21将合成信号中的低频分量去除，把高频信号分离出来，再还原出高频信号。所述低频信号分离模块22用于将信号合成模块13输出的合成信号进行分离还原出低频信号，即低频信号分离模块22将合成信号进行信号分离还原出低频信号。
[0038]请一并参阅图2，其为本实用新型复用信号线实现系统通信的模块电视中的智能卡系统的电路图。如图2所示，所述高频信号转换模块11包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，该高频信号转换模块11将智能卡系统10输出的高频信号V_H_IN的电平从0-3.3V转换为0-2V。
[0039]具体实施时，所述第一电阻Rl的一端为高频信号转换模块11的输入端，智能卡系统10输出的高频信号V_H_IN经该第一电阻Rl输入高频信号转换模块11中，第一电阻Rl的另一端连接第一三极管Ql的基极，所述第一三极管Ql的发射极接地，第一三极管Ql的集电极连接第二三极管Q2的基极、还通过第四电阻R4连接第一供电端Vl ;所述第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的集电极连接第三电阻R3的一端、还通过第二电阻R2连接所述第一供电端Vl ;所述第三电阻R3的另一端为高频信号转换模块11的输出端、连接信号合成模块13。
[0040]其中，所述第一三极管Ql和第二三极管Q2为NPN三极管，第一供电端Vl的供电电压为2V，所述第二电阻R2和第四电阻R4为上拉电阻。当输入高频信号转换模块11的高频信号V_H_IN为高电平时，所述第一三极管Ql的基极为高电平，使第一三极管Ql导通，此时第二三极管Q2的基极被拉低为低电平而截止，由于第二电阻R2的存在，使第二三极管Q2的集电极为高电平，不会影响高频信号转换模块11输出信号的电平状态；当输入高频信号转换模块11的高频信号V_H_IN为低电平时，所述第一三极管Ql的基极为低电平，使第一三极管Ql由导通状态变为截止状态，由于第四电阻R4的存在，第一三极管Ql的集电极会被拉高，同时，第二三极管Q2的基极电平也会变为高电平，第二三极管Q2由截止状态变为导通状态，使第二三极管Q2的集电极为低电平，从而使高频信号转换模块11输出的信号的高低电平状态与输入时的高频信号V_H_IN的高低电平状态保持一致，并且通过对第一至第四电阻的阻值进行设置，使高频信号转换模块11能够将0-3.3V的高频信号V_H_IN转换为0-2V的信号输出给信号合成模块13。
[0041]所述低频信号转换模块12包括第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9 ;该低频信号转换模块12将智能卡系统10输出的低频信号V_L_IN的电平从0-3.3V转换为0-3V。
[0042]具体实施时，所述第五电阻R5的一端为低频信号转换模块12的输入端，智能卡系统10输出的低频信号V_L_IN经该第五电阻R5输入低频信号转换模块12中，第五电阻R5的另一端连接第四三极管Q4的基极，第四三极管Q4的发射集接地，第四三极管Q4的集电极连接第三三极管Q3的基极、还通过第六电阻R6连接第二供电端V2 ;所述第三三极管Q3的发射极接地，所述第三三极管Q3的集电极通过第七电阻R7连接第八电阻R8的一端和第九电阻R9的一端；所述第八电阻R8的另一端连接所述第二供电端V2，所述第九电阻R9的另一端为低频信号转换模块12的输出端、连接信号合成模块13。
[0043]其中，所述第三三极管Q3和第四三极管Q4也为NPN三极管，第二供电端V2的供电电压为3V，所述第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8为上拉电阻。当输入低频信号转换模块12的低频信号V_L_IN为高电平时，所述第四三极管Q4的基极为高电平，使第四三极管Q4导通，此时第三三极管Q3的基极被拉低为低电平而截止，由于第七电阻R7和第八电阻R8的存在，使第三三极管Q3的集电极为高电平，不会影响低频信号转换模块12输出信号的电平状态；当输入低频信号转换模块12的低频信号V_L_IN为低电平时，所述第四三极管Q4的基极为低电平，使第四三极管Q4由导通状态变为截止状态，由于第六电阻R6的存在，第四三极管Q4的集电极会被拉高，同时，第三三极管Q3的基极电平也会变为高电平，使第三三极管Q3由截止状态变为导通状态，使第三三极管Q3的集电极为低电平，从而使低频信号转换模块21输出的信号的高低电平状态与输入时的低频信号V_L_IN的高低电平状态保持一致，并且通过对第五至第九电阻的阻值进行设置，使低频信号转换模块12能够将0-3.3V的低频信号V_L_IN转换为0-3V输出给信号合成模块13。
[0044]请继续参阅参阅图1和图2，在本实用新型的复用信号线实现系统通信的模块电视中，所述信号合成模块13包括第一运算放大器U1、第十电阻R10、第十一电阻R1、第十二电阻R12和第十三电阻R13。
[0045]所述第一运算放大器Ul采用型号为LM107的运放芯片，第十电阻RlO为负反馈电阻，所述第一运算放大器Ul反相输入端连接所述第三电阻R3的另一端和第九电阻R9的另一端、还通过第十电阻RlO连接第一运算放大器Ul的输出端，所述第一运算放大器Ul的正相输入端分别通过第十一电阻R1、第十二电阻R12和第十三电阻R13接地，第一运算放大器Ul的输出端为信号合成模块13的输出端。所述信号合成模块13由第一运算放大器Ul为核心组成加法运算器，高频信号转换模块11输出的高频信号和低频信号转换模块12输出的低频信号均输入第一运算放大器Ul的反相输入端，由第一运算放大器Ul完成高频和低频信号的叠加，使高频、低频信号合成一个信号，从而实现单一信号线上可通信。
[0046]请参阅图3，其中，图3中的(a)为高频信号的电压波形示意图，图3中的(b)为低频信号的电压波形示意图，图3中的(C)为信号合成模块合成后的电压波形示意图。从图3可以看出，0-3.3V的高频信号和0-3.3V的低频信号经信号合成模块合成后成为一个0-5V的信号，使单一信号线可传输该合成后的信号。并且在合成信号中，3.3-5V电平的信号为高频信号，0-3V的信号为低频信号。
[0047]应当说明的是，所述高频信号转换模块和低频信号转换模块还可以采用其它电子元件组合而成，譬如:第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4还可采用NMOS管或者PNP三极管和反相器组成的电路结构取代，只要能实现电平转换功能即可。
[0048]在智能卡系统端进行信号合成传输到显示系统端后，需要由显示系统进行信号分离，并还原为高频和低频的真实信号，最终完成显示功能。请参阅图1、图2和图4，所述低频信号分离模块22包括第二运算放大器U2、第三运算放大器U3、第五三极管Q5、第六三极管Q6、二极管D1、第十四电R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16和第十七电阻R17。
[0049]具体实施时，第二运算放大器U2的反相输入端和第三运算放大器U3的正相输入端为低频信号分离模块22的输入端、通过信号线连接信号合成模块13的输出端(即第一运算放大器Ul的输出端)，所述第二运算放大器U2的正相输入端连接第三供电端V3，第二运算放大器U2的输出端通过第十六电阻R16连接第六三极管Q6的基极；第六三极管Q6的发射极接地，第六三极管Q6的集电极连接第五三极管Q5的基极、还通过第十七电阻R17连接第四供电端V4 ;第五三极管Q5的发射极接地，第五三极管Q5的集电极连接第十五电阻R15的一端、还通过第十四电阻R14连接所述第四供电端V4 ;第十五电阻R15的另一端为低频信号分离模块22的输出端；所述第三运算放大器U3的反相输入端连接第四供电端V4，第三运算放大器U3的输出端悬空；所述二极管Dl的正极接地，二极管Dl的负极连接第二运算放大器U2的信号输入端(即第二运算放大器U2的第8端)和第三运算放大器U3的信号输入端(即第三运算放大器U3的第8端)。
[0050]其中，所述第三供电端V3的电压为5V，第四供电端V4的电压为3.3V，所述第二运算放大器U2和第三运算放大器U3采用型号为LMlOl的运放芯片，所述二极管Dl采用压降为2.6V的稳压二极管，加上LMlOl运放芯片里的三极管的开启电平，使第二运算放大器输出的电平为3.3V。在该低频信号分离模块22中，由第二运算放大器U2、第三运算放大器U3和二极管Dl组成限压电路，当合成信号(即低频信号分离模块22的输入信号Vin)的电平在3.3疒5V范围内时(此信号为合成信号中的高频信号)，第二运算放大器U2输出的信号VHout为3.3V的高电平，此时，第六三极管Q6导通，第六三极管Q6的集电极被拉低为低电平，使第五三极管Q5截止，由于第十四电阻R14的存在，使第五三极管Q5的集电极为高电平，此时低频信号分离模块22的输出信号VL_OUT为高电平；当合成信号的电平低于3.3V时(此信号为合成信号中的低频信号)，第二运算放大器U2输出的信号VHout为OV低电平，此时第六三极管Q6截止，第五三极管Q5导通,使低频信号分离模块22的输出信号VL_0UT为低电平，而当合成信号的电平在3.3疒5V时，合成前的低频信号也是3.3V的高电平，即通过限压电路检测出合成信号中的低频信号为高时的电平，从而分离出低频信号，使合成信号在经过此低频信号分离模块22后，完成低频信号还原功能。
[0051]请再次参阅图1、图2和图4，所述高频信号分离模块21包括减法运算单元211和电平转换单元212，所述减法运算单元211的第一输入端连接第十五电阻R15的另一端，所述减法运算单元211的第二输入端通过信号线连接信号合成模块13的输出端(即第一运算放大器Ul的输出端)，所述减法运算单元211的输出端连接电平转换单元212。由该减法运算单元211将信号合成模块13中的低频信号去除，即去除合成信号中的低频分量，使高频信号被分离出来，但此时的信号是在信号合成前经过高频信号转换模块11转换过电平的信号，因此需要由电平转换单元212将减法运算单元211输出的信号电平转换为标准的TTL(transistor transistor logic,晶体管-晶体管逻辑)电平，即由电平转换单元212将减法运算单元211输出的信号进行电平转换，并还原为高频信号。
[0052]由于在进行信号合成时是将高频信号与低频信号进行叠加，并整形为0-5V的信号，在进行信号合成时，通过将高频信号的参考电平拉高，当低频信号的电平为高时，高频信号的参考电平为低频信号的高电平转换后的值；当低频信号为低电平时，参考电平就为地了(即在合成信号中，3.3-5V的信号为高频信号，0-3.3V的信号为低频信号)，因此，在进行信号合成时相当于做了加法运算，于是在进行高频信号分离的时候，本实用新型采用在输入信号Vin中减去被分离的低频信号，从而得到高频信号。
[0053]具体实施时，所述述减法运算单元211包括的第四运算放大器U4、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20和第二十一电阻R21，所述第四运算放大器U4的反相输入端连接第十八电阻R18的一端、还通过第二十电阻R20连接第四运算放大器U4的输出端，所述第十八电路的另一端为减法运算单元211的第一输入端、连接第十五电阻的另一端，第四运算放大器U4的正相输入端连接第十九电阻R19的一端、还通过第二十一电阻R21接地；所述第十九电阻R19的另一端为减法运算单元211的第二输入端、连接第二运算放大器U2的反相输入端和第三运算放大器U3的正相输入端、还通过信号线连接信号合成模块13，所述第四运算放大器U4的输出端为减法运算单元211的输出端、连接电平转换单元212。
[0054]本实施例中，第四运算放大器U4采用型号为LM107的运放芯片，且第十八电阻R18与第十九电阻R19的阻值相等、第二十电阻R20与第二十一电阻R21的阻值相等。低频信号分离模块22输出的信号VL_0UT进入第四运算放大器U4的反相输入端，显示系统20接收的输入信号Vin (该信号即为信号合成模块13的输出信号Vout)进入第四运算放大器U4的正相输入端，经减法运算单元211进行减法运算后去除合成信号中的低频分量，使高频信号分离出来。
[0055]其中，所述电平转换单元212包括第七三极管Q7、第八三极管Q8、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26和第二十七电阻R27，所述第七三极管Q7和第八三极管Q8也采用NPN三极管。
[0056]所述第七三极管Q7的基极通过第二十二电阻R22连接第四运算放大器U4的输出端、还通过第二十三电阻R23接地，第七三极管Q7的发射极接地，第七三极管Q7的集电极通过第二十四电阻R24连接第四供电端V4、还通过第二十五电阻R25连接第八三极管Q8的基极和第二十七电阻R27的一端，第八三极管Q8的发射极和第二十七电阻R27的另一端均接地，第八三极管Q8的集电极为高频信号分离模块21的输出端、通过第二十六电阻R26连接第四供电端V4。
[0057]在该电平转换单元212中，当第四运算放大器U4输出的高频信号为高电平时，第七三极管Q7导通、第七三极管Q7的集电极被拉低为低电平，使第八三极管Q8的基极为低电平而截止，此时电平转换单元212输出的信号VH_0UT为3.3V高电平，当第四运算放大器U4输出的高频信号为低电平时，第七三极管Q7截止、由于第二十四电阻R24的存在，使第七三极管Q7的集电极被上拉为高电平，使第八三极管Q8的基极变为高电平而导通，此时电平转换单元212输出的信号VH_0UT为OV低电平，使其与输入信号(即输入高频信号的电平转换的高频信号)保持一致，完成信号还原的工作。
[0058]在显示系统中，本实用新型通过第二运算放大器U2、第三运算放大器U3和二极管组成的限压电路检测出合成信号中的低频信号为高电平时的电平，从而分离出低频信号，之后通过第四运算放大器U4减去合成信号中的低频信号，得到电平转换过的高频信号，再通过电平转换单元212进行电平转换还原出真实的高频信号。
[0059]应当说明的是，所述高频信号分离模块和低频信号分离模块还可以采用其它电子元件组合而成，譬如:第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7和第八三极管Q8还可采用NMOS管或者PNP三极管和反相器组成的电路结构取代，只要能实现信号分离及信号还原功能即可。
[0060]请参阅图5，其中，图5中的(A)为输入显示系统时的电压波形示意图，图5中的(B)为经高频信号分离模块分离后的高频信号的电压波形示意图，图5中的(C)为经低频信号分离模块分离后低频信号的电压波形示意图。从图5可以看出输入显示系统0-5V的信号在通过高频信号分离模块和低频信号分离模块进行信号分离后，使其与输入高频信号转换模块的0-3.3V的高频信号和输入低频信号转换模块的0-3.3V的低频信号保持一致，从而实现了复用信号线实现智能卡系统10与显示系统20之间的通信。
[0061]与现有技术相比，本实用新型充分利用了电视现有的接口，在不改变设备形状的基础上，实现了低频信号与高频信号共用传输通道来实现智能卡系统与显示系统之间的通信，大大减少了接口数量，在很大程度为减少了通信接口信号线的数量。而且本实用新型采用了较少的电子元件，占用PCB板的面积小，而且成本低，与现有技术相比为整机节约了成本，提升了市场竞争力。
[0062]可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种复用信号线实现系统通信的模块电视，其特征在于，包括智能卡系统和显示系统，所述智能卡系统和显示系统通过信号线连接； 所述智能卡系统包括: 用于将高频信号的电平转换为通信所需电平的高频信号转换模块； 用于将低频信号的电平转换为通信所需电平的低频信号转换模块； 用于将高频信号转换模块和低频信号转换模块输出的信号合成为一种信号，实现由单一信号线通信的信号合成模块； 所述显示系统包括: 用于将信号合成模块输出的合成信号中的低频信号去除，还原出高频信号的高频信号分离模块； 用于将信号合成模块输出的合成信号进行分离还原出低频信号的低频信号分离模块； 所述高频信号转换模块和低频信号转换模块连接信号合成模块，所述信号合成模块连接高频信号分离模块和低频信号分离模块。
2.根据权利要求1所述的复用信号线实现系统通信的模块电视，其特征在于，所述高频信号转换模块包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一电阻的一端为高频信号转换模块的输入端，第一电阻的另一端连接第一三极管的基极，所述第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极连接第二三极管的基极、还通过第四电阻连接第一供电端；所述第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极连接第三电阻的一端、还通过第二电阻连接所述第一供电端；所述第三电阻的另一端为高频信号转换模块的输出端、连接信号合成模块。
3.根据权利要求2所述的复用信号线实现系统通信的模块电视，其特征在于，所述低频信号转换模块包括:第三三极管、第四三极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻；所述第五电阻的一端为低频信号转换模块的输入端，第五电阻的另一端连接第四三极管的基极，第四三极管的发射集接地，第四三极管的集电极连接第三三极管的基极、还通过第六电阻连接第二供电端；所述第三三极管的发射集接地，所述第三三极管的集电极通过第七电阻连接第八电阻的一端和第九电阻的一端；所述第八电阻的另一端连接所述第二供电端，所述第九电阻的另一端为低频信号转换模块的输出端、连接信号合成模块。
4.根据权利要求3所述的复用信号线实现系统通信的模块电视，其特征在于，所述信号合成模块包括第一运算放大器、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻和第十三电阻；所述第一运算放大器反相输入端连接所述第三电阻的另一端和第九电阻的另一端、还通过第十电阻连接第一运算放大器的输出端，所述第一运算放大器的正相输入端分别通过第十一电阻、第十二电阻和第十三电阻接地，第一运算放大器的输出端为信号合成模块的输出端。
5.根据权利要求1所述的复用信号线实现系统通信的模块电视，其特征在于，低频信号分离模块包括第二运算放大器、第三运算放大器、第五三极管、第六三极管、二极管、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻和第十七电阻；第二运算放大器的反相输入端和第三运算放大器的正相输入端为低频信号分离模块的输入端、通过信号线连接信号合成模块的输出端，所述第二运算放大器的正相输入端连接第三供电端，第二运算放大器的输出端通过第十六电阻连接第六三极管的基极；第六三极管的发射极接地，第六三极管的集电极连接第五三极管的基极、还通过第十七电阻连接第四供电端；第五三极管的发射极接地，第五三极管的集电极连接第十五电阻的一端、还通过第十四电阻连接所述第四供电端；第十五电阻的另一端为低频信号分离模块的输出端；所述第三运算放大器的反相输入端连接第四供电端，第三运算放大器的输出端悬空；所述二极管的正极接地，二极管的负极连接第二运算放大器的信号输入端和第三运算放大器的信号输入端。
6.根据权利要求5所述的复用信号线实现系统通信的模块电视，其特征在于，所述高频信号分离模块包括: 用于将信号合成模块中的低频信号去除的减法运算单元； 用于将减法运算单元输出的信号进行电平转换还原为高频信号的电平转换单元； 所述减法运算单元的第一输入端连接第十五电阻的另一端，所述减法运算单元的第二输入端通过信号线连接信号合成模块的输出端，所述减法运算单元的输出端连接电平转换单元。
7.根据权利要求6所述的复用信号线实现系统通信的模块电视，其特征在于，所述减法运算单元包括的第四运算放大器、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻和第二十一电阻，所述第四运算放大器的反相输入端连接第十八电阻的一端、还通过第二十电阻连接第四运算放大器的输出端，所述第十八电路的另一端连接第十五电阻的另一端，第四运算放大器的正相输入端连接第十九电阻的一端、还通过第二十一电阻接地；所述第十九电阻的另一端连接第二运算放大器的反相输入端和第三运算放大器的正相输入端、还通过信号线连接信号合成模块，所述第四运算放大器的输出端为减法运算单元的输出端、连接电平转换单元。
8.根据权利要求7所述的复用信号线实现系统通信的模块电视，其特征在于，所述电平转换单元包括第七三极管、第八三极管、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻和第二十七电阻，所述第七三极管的基极通过第二十二电阻连接第四运算放大器的输出端、还通过第二十三电阻接地，第七三极管的发射极接地，第七三极管的集电极通过第二十四电阻连接第四供电端、还通过第二十五电阻连接第八三极管的基极和第二十七电阻的一端，第八三极管的发射极和第二十七电阻的另一端均接地，第八三极管的集电极为高频信号分离模块的输出端、通过第二十六电阻连接第四供电端。
【文档编号】H04N21/426GK203933868SQ201420348909
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】吕岩 申请人:Tcl集团股份有限公司