免電源自動多組hdmi音視頻信號切換器的製作方法
2023-11-03 20:41:52
專利名稱：：免電源自動多組hdmi音視頻信號切換器的製作方法
技術領域：
：免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器
技術領域：
：本實用新型涉及一種高清晰度多媒體埠HDMI(HighDefinitionMultimediaInterface)音視頻的連接裝置，尤其是實現多組連接的切換裝置。
背景技術：
：目前，隨著高清攝像機HDTV、HDMI埠相機、HDDVD、Blu-RayDVD、PS3和Xbox360數位電視機頂盒等逐步進入普通家庭，這些帶有高清數據的音視頻設備需要連接入高畫質電視機(HDTV)進行播放。為此出現了一種HDMIdigital音視頻切換器，該HDMI音視頻切換器通過自動插拔高清數字接頭，或通過手動切換機械開關來實現HDMI音視頻信號的切換，從而實現一臺電視機連接多臺HDMI信源設備的目的。這類HDMI音視頻切換器，由於需要外置電源和手動切換開關，存在使用不方便，接觸不好，幹擾大和不能自動識別等不利因素，對於5000Mbps的高速數據來說也是難於保證質量的。HDMI的標準埠定義如下表A類H謹I連接器tableseeoriginaldocumentpage4
發明內容本實用新型主要目的是提供一種結構簡單、成本低、使用更方便的自動多路HDMI音視頻信號切換器。為實現上述目的，本實用新型提出一種免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器，包括第一HDMI輸入埠、第二HDMI輸入埠、多通道模擬開關、選擇邏輯電路和HDMI輸出埠；所述第一HDMI輸入埠與所述多通道模擬開關的第一組輸入端耦合，所述第二HDMI輸入埠與所述多通道模擬開關的第二組輸入端耦合;所述多通道模擬開關輸出端與所述HDMI輸出埠耦合；所述選擇邏輯電路輸出端與所述多通道模擬開關的選擇信號端連接；所述第一HDMI輸入埠、第二HDMI輸入埠的電源信號端分別耦合於所述多通道模擬開關、選擇邏輯電路的電源端和所述H匿I輸出埠的電源信號端；所述選擇邏輯電路的第一輸入端與所述第一HDMI輸入埠其中之一信號端耦合，所述選擇邏輯電路的第二輸入端與所述第二HDMI輸入埠其中之一信號端耦合。上述的免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器，還包括電源穩壓電路；其輸入端分別與所述第一H匿I輸入埠、第二HDMI輸入埠的電源信號端耦合，其輸出端與所述HDMI輸出埠的電源信號端連接。上述的免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器，還包括用於指示各組信號選通狀態的通道選通指示燈，分別耦合於第一HDMI輸入埠、第二HDMI輸入埠中的其中一路輸入信號端與地之間。上述的免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器，所述選擇邏輯電路的第一輸入端與所述第一HDMI輸入埠的電源信號端耦合,所述選擇邏輯電路的第二輸入端與所述第二H函I輸入埠的電源信號端耦合。上述的免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器，還包括濾波電路，串接於所述選擇邏輯電路的第一輸入端與所述第一HDMI輸入埠之間，串接於所述選擇邏輯電路的第二輸入端與所述第二HDMI輸入埠之間。上述的免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器，所述選擇邏輯電路為觸發器，其S端連接所述第一HDMI輸入埠的電源信號端，其R端連接所述第二HDMI輸入埠的電源信號端，其Q端連接所述多通道模擬開關的選擇信號端。上述的免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器，其特徵是還包括防止反偏的第一二極體和第二二極體；所述第一二極體串接於所述第一HDMI輸入埠的電源信號端與所述選擇邏輯電路和多通道模擬開關的電源端之間；所述第二二極體串接於所述第二HDMI輸入埠的電源信號端與所述選擇邏輯電路和多通道模擬開關的電源端之間。本實用新型的免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器，可對多組HDMI輸入信號(包括高速音視頻數據、I2C、DDC、CEC等)進行選通，其採用多路模擬開關集成電路，通過HDMI信號作為開關控制信號，在任何一路HDMI有信號而其它無信號時，輸出端會自動連接該路HDMI信號至輸入端；當幾路都有信號時，本實用新型會按預定的優先順序，將輸出端連接至輸入端。通過組合控制的方式，本實用新型能通過簡單可靠的電路實現優化的控制目的，不需另備MCU、邏輯電路，實現簡單、成本低，卻能達到MCU的控制效果；且電路的可靠性和穩定性大大提高。本實用新型由於採用電子開關，其體積小，重量輕；高靈敏度、低插入損耗，在HDMI切換過程中幾乎沒有信號損失。低功耗，不發熱，正常工作電流可低至2mA左右，功耗只有mW級。圖1是本實用新型實施例一的電路結構示意圖。圖2是本實用新型實施例一的應用示意圖之一。圖3是本實用新型實施例一的應用示意圖之一。圖4是本實用新型實施例三的外觀圖。具體實施方式下面通過具體的實施例並結合附圖對本實用新型作進一步詳細的描述。請參考圖1所示，本例的免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器，其電路結構主要包括第一HDMI輸入埠、第二HDMI輸入埠、高速多通道模擬開關、選擇邏輯電路、HDMI輸出埠和電源穩壓電路；高速多通道模擬開關IC1實現對兩個輸入埠和一個輸出埠的HDMI數據線相連，完成對應數據線的十刀雙擲連接；選擇邏輯電路採用觸發器IC2，提供十刀雙擲開關的選擇信號；電源穩壓電路IC3，將經過線損和二極體降壓後的5V電平(可能只有34V)重新升到5.2V，保證輸出端的要求。高速多通道模擬開關IC1提供的IOPIN包括TMDS0、TMDS1、TMDS2三組數據線和一組CLOCK線，均為差分高速數據線，需要屏蔽保護，另外兩根為低速I2C控制線SDA和SCL，其餘為地線和備用線。當兩路HDM工輸入中有一路有信號時，對應的5V狀態線通過第一二極體Dl或第二二極體D2提供本裝置內部的電源，Dl和D2用於防止反偏，提供電壓VCC為IC1和IC2所用，同時通過觸發器IC2的觸發選擇送到高速多通道模擬開關IC1的選擇管腳，選擇對應的通道通路；觸發選擇由IC2設定，根據觸發器邊緣觸發的特性，以最後一個觸發信號為準；當兩個輸入都有信號時，則是後來的信號有效。請結合圖2所示，當只有第一組HDMI埠頂l有信號時，觸發器IC2設置端為高電平，輸出高電平信號送到高速多通道模擬開關IC1的選通腳SEL，對應十組模擬開關都連接到第一組HDMI輸入上，使其信號輸出到本裝置的輸出埠OUT處。當只有第二組HDMI埠IN2有信號時，觸發器IC2復位端為高電平，輸出低電平信號送到高速多通道模擬開關Idl的選通腳SEL，對應十組模擬開關都連接到第二組HDMI輸入上，使信號輸出到本裝置的輸出埠0UT處。當兩個輸入都有信號時，則是後來的信號有效。本例的切換器可以實現如下的功能自動切換當外接HDMI音視頻信號只有一組有信號時，自動將該組信號切換到HDMI終端，如電視。後開優先按預設第一組HDMI埠IN1、第二組HDNI埠IN2，當外接視頻信號多於一組輸入時，本裝置會自動接通最後有信號的埠開啟接入功能。而當IN1和IN2同時有信號輸入時，本裝置會自動優先接通第一組H畫I埠IN1輸入信號，但當第一組HDMI埠IN1的信號中斷時(如切斷其AV播放器的電源)，第二組HDNI埠IN2的輸入變成優先輸入信號，由此類推。當各組埠均有視頻信號時，最後有信號的埠輸出到本裝置的輸出埠0UT;各埠對應的通道選通指示燈LED(圖中未示出)會亮，而當信號中斷或其外接的AV信號輸入裝置處於關閉狀態時此LED熄滅。在機械結構設計上，採用卡鈕和緊固螺釘綜合外殼設計，只需兩顆螺釘便可固定外殼。背面設有凹陷式掛孔，便於安裝固定。採用透明或半透明外殼，可看到裡面的指示燈和零件。本例採用貼片安裝技術，採用多個微帶線路設計保證阻抗匹配，確保HDMI認證要求；體積小，重量輕，約60g;由於採用電子開關邏輯電路設計，高靈敏度、低插入損耗，在切換過程中幾乎沒有信號損失。低功耗，不發熱，正常工作電流僅僅有mA級，功耗僅有mW級。請參考圖3所示，採用三個本例的切換器經過二級串接成為一個四選一的切換系統，按照相同的電路原理集成為一體，即成為一個四選一的免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器。實施例二各組視頻信號提供的選通信號採用採樣濾波電路整形後，作為各個多通道模擬開關的選通控制信號，可以提供更為可靠的控制。請參考圖4所示，本例的免電源自動多路HDMI切換器，和前述實施例的差別在於輸出埠帶電纜，直接插接到終端設備，可以使用戶少用一條HDMI連接電纜，節約成本；而且由於少了一次插接頭轉接，可靠性更高o以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新型所屬
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本實用新型的保護範圍。比如，按照本實用新型的原理，可以採用三路四組的高速多通道模擬開關，實現八組音視頻信號的選擇輸出。權利要求1.一種免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器，其特徵是包括第一HDMI輸入埠、第二HDMI輸入埠、多通道模擬開關、選擇邏輯電路和HDMI輸出埠；所述第一HDMI輸入埠與所述多通道模擬開關的第一組輸入端耦合，所述第二HDMI輸入埠與所述多通道模擬開關的第二組輸入端耦合；所述多通道模擬開關輸出端與所述HDMI輸出埠耦合；所述選擇邏輯電路輸出端與所述多通道模擬開關的選擇信號端連接；所述第一HDMI輸入埠、第二HDMI輸入埠的電源信號端分別耦合於所述多通道模擬開關、選擇邏輯電路的電源端和所述HDMI輸出埠的電源信號端；所述選擇邏輯電路的第一輸入端與所述第一HDMI輸入埠其中之一信號端耦合，所述選擇邏輯電路的第二輸入端與所述第二HDMI輸入埠其中之一信號端耦合。2.如權利要求1所述的免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器，其特徵是還包括電源穩壓電路；其輸入端分別與所述第一HDMI輸入埠、第二HDMI輸入埠的電源信號端耦合，其輸出端與所述HDMI輸出埠的電源信號端連接。3.如權利要求2所述的免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器，其特徵是還包括用於指示各組信號選通狀態的通道選通指示燈，分別耦合於第一HDMI輸入埠、第二HDMI輸入埠中的其中一路輸入信號端與地之間。4.如權利要求1-3中任一項所述的免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器，其特徵是所述選擇邏輯電路的第一輸入端與所述第一HDMI輸入埠的電源信號端耦合，所述選擇邏輯電路的第二輸入端與所述第二HDMI輸入埠的電源信號端耦合。5.如權利要求1-3中任一項所述的免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器，其特徵是還包括濾波電路，串接於所述選擇邏輯電路的第一輸入端與所述第一HDMI輸入埠之間，串接於所述選擇邏輯電路的第二輸入端與所述第二HDMI輸入埠之間。6.如權利要求1-3中任一項所述的免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器，其特徵是所述選擇邏輯電路為觸發器，其S端連接所述第一HDMI輸入埠的電源信號端，其R端連接所述第二HDMI輸入埠的電源信號端，其Q端連接所述多通道模擬開關的選擇信號端。7.如權利要求1-3中任一項所述的免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器，其特徵是還包括防止反偏的第一二極體和第二二極體；所述第一二極體串接於所述第一HDMI輸入埠的電源信號端與所述選擇邏輯電路和多通道模擬開關的電源端之間；所述第二二極體串接於所述第二HDMI輸入埠的電源信號端與所述選擇邏輯電路和多通道模擬開關的電源端之間。8.如權利要求4所述的免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器，其特徵是所述選擇邏輯電路為觸發器，其S端連接所述第一HDMI輸入埠的電源信號端，其R端連接所述第二HDMI輸入埠的電源信號端，其Q端連接所述多通道模擬開關的選擇信號端。專利摘要本實用新型公告了一種免電源自動多組HDMI音視頻信號切換器，包括第一HDMI輸入埠、第二HDMI輸入埠、多通道模擬開關、選擇邏輯電路和HDMI輸出埠；其採用多路模擬開關，通過源端信號作為開關控制信號，在任何一HDMI輸入埠有信號而其它無信號時，HDMI輸出埠會自動連接至輸入端；當幾組都有信號時，本設備會按優先順序將輸出端連接至輸入端。通過組合控制的效果，能通過簡單可靠的電路實現優化的控制目的，不需另備MCU，實現簡單、成本低，卻能達到MCU的控制效果；且電路的可靠性和穩定性大大提高。本實用新型由於採用電子開關，其體積小，重量輕；高靈敏度、低插入損耗，在信號切換過程中幾乎沒有信號損失。文檔編號H01R31/06GK201191895SQ20082009250公開日2009年2月4日申請日期2008年3月5日優先權日2008年3月5日發明者劉化文申請人:深圳市源富創新電子有限公司