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什么是VGA矩阵切换器和他的选择方法

日期:2018/6/26 9:14:55 / 人气:44

广电行业与显示等行业中,矩阵切换器的运用日益遍及,本文首要对于模拟信号(视频、音频、VGA信号矩阵切换器的一些疑问进行研讨,因为模拟信号的信号格局、电路方法,首要目标及首要疑问根本一样,当然对于不一样的带宽、阻抗等会有些差异,但可归为一类疑问,而数字矩阵在电路方法等方面与模拟方法不一样较大

vga矩阵切换器8进8出

一.矩阵切换的概念及功用

   矩阵的概念引证高数中的线性代数的概念,通常指在多路输入的状况下有多路的输出挑选,构成下图的矩阵构造,既每一路输出都可与不一样的输入信号“短接”,每路输出只能接通某一路输入,但某一路输入都可(一同)接通不一样的输出,如下图。


二.矩阵切换的原理与技能目标

   1. 电路原理:切换原理上即是挑选,挑选的方法有许多种,最简略的即是将信号线直接接在一同,比方接线板,运用人工将输出信号线跳接在输入信号线上,也可完结挑选,或运用琴键开关完结接通与断开,当然这是人工操作的,机械的,不存在目标等技能疑问,故不作为矩阵切换讨论。第二种方法,运用继电器也可完结挑选,运用电平操控继电器的通断,可完结输出线与输入信号之间的断开与联接,也可完结信号的挑选,第三种方法是依据电路原理,运用芯片内部电路的导通与封闭进行接通与关断,并可通过电平进行操控完结信号的挑选。

vga矩阵切换器16进16出

    继电器方法与芯片方法各有优缺陷。

    继电器方法:假如不思考输入匹配与输出驱动的电路有些的话,它与联线方法共同,是靠物理触摸进行接通与断开,从这个角度上讲,是没有什么目标概念的(最多有触摸电阻和反应时间),因而技能目标好且报价低廉,其缺陷在于安稳性较差,毕竟是靠物理触摸,继电器有必定寿数,原则上讲,有8万次均匀无故障操作且操作时有动静,因为线路板走线原因,不能做的规划较大,显得不行高级。

    芯片方法:因为靠电路进行接通与关断,芯片自身存在技能目标(在输入匹配与输出驱动一样的状况下),因而要确保技能目标,就要挑选专用的切换芯片,因而报价较高,但安稳性好,可构成的矩阵规划较大。


    2. 矩阵切换应确保的技能目标

    矩阵切换器依据不一样的运用范畴,所请求的技能目标也不一样。以广电行业为例,为确保终端的显现质量,广电行业将全部信号传输进程,从摄像头开端到电视机停止,都进行了技能目标分配,对模拟矩阵切换和分配,所定的技能目标如表:GB/T14236-93:

vga矩阵切换器32进32出

    3.国标中日常用到最首要的目标如下:

    1) 随机信噪比:信号通过任何设备,都会因为引进“噪声”而使质量变差,信噪比即是指信号与所发生的噪声的比,该值越大,表示引进噪声越小,在视频信号时,(6MHZ以内)信噪比请求最少到达65dB。

    2) 幅频特性:信号通过设备时,各种频率的信号会有不一样的衰减,通常是频率越高,衰减越大,对视频信号而言,通常不用带宽的概念(衰减3dB时的频率),而是选用在6MHZ的频谱内(视频信号的频谱都在6MHZ以内)最大的衰减量,规范请求不超越0.2dB,假如思考到音频的调制,在8MHZ内不超越0.5dB。

    3) 路间串扰:多路信号在同一设备中,因为空间的辐射与电源的动摇,互相之间会构成搅扰,称为串扰。串扰不能大于-55dB。

    4.依据不一样的运用,对目标的请求也不一样。

    1) 监控行业:监控行业中,因为信号只通过摄像,传输(通常是基带传输),操控与显现,且显现时对图象的质量请求相对较低,只需能看清,并不作转播等工作,因而监控行业对矩阵的请求是功用多(能带云台操控、报警等)、目标低,此行业对矩阵的目标无清晰的强行请求。

    2) 广电和视频会议,广电不用多言,肯定是遵守国标,按广播级规范请求,值得一提的是视频会议范畴,视频信号要经传输,记载和转播,且受众对图象质量也有较高请求,故应挑选广播级目标,而不能简略地选用监控类商品。

    3) VGA信号运用,因为VGA信号带宽较宽,并且是有五路信号(R、G、B、H、V)一同传输,因而请求各通道的目标尽也许高(在6MHZ之内应满意广电的请求),且有必要保持共同,应当按照广播级对分量设备的技能请求。但因为VGA信号切换不象广电中运用得广,牵扯到广阔的用户,故如今也没有强行的目标规范。


三.矩阵切换器的挑选和常见疑问

     1) 品种挑选,广电和视讯会议运用,应选用广播级商品,监控运用可选用监控类商品,VGA信号(有些人也将其视为视频)要选用VGA信号矩阵。

     2) 大小挑选:在一个工程中,应将音频信号和视频信号和VGA信号看成三种不一样的媒体。音频信号通常状况下输入数量较多,如话筒和CD以及碟机的音频等,但思考到功放和音响通常只需一套,最多在功放之前加一级调音台进行混音,有也许需求几路信号,因而音频矩阵的输出不会很大,比方能够32×8或64×8,但没必要挑选32×32或64×64,除非是广电和视讯会议传输,每路视频必定会有音频同步传送。

    在设计方案时,信号源的数量对比简单断定,看看有多少个信号源,矩阵的输入数量就定下来了,但要思考好独立的输出通道个数,这是依据系统的操作模式而定,有时也许有几台显现设备之间仅有分配关系(互相永久共同,不独立)那么就可思考占用一个输出口再加分配器,假如这些设备有也许是独立的,那么仍是各占一个独立的输出口好一些。

    在许多状况下,输入和输出数量很大,假如选用大型矩阵,造价会较高(矩阵是越大越难作、本钱也越高)能够思考是否能够分组运用,例如在监控时,能够让显现墙中某些显现设备只显现某一区域的信号,而其它设备各自显现其它特定区域的信号,那么就可将大规划矩阵折分红小规划的矩阵(如将128×64折分红4台32×16)假如各区之间有也许需求互传信号,也可选用如下图中的构造: 


    这么可使矩阵2的输出中包括矩阵1的有些输入信号,效果虽没有全矩阵构造好,但本钱会降低。

    矩阵切换器做为传输系统的一有些,所呈现的首要疑问请见拙作“工程中常见的疑问与处理”,原理是一样的,不外乎是几种发生的机理,只需能将景象分清,处理的方向应当没有大疑问。对比特别一点的是运用小规划矩阵构成大规划的疑问,例:在用64×32构成128×32时,不能用二台64×32构成128×64,这仍是分组运用的概念,而运用三台64×32构成128×32,如下图,这是全矩阵的概念,因而组合运用时应分清分组运用和全矩阵的差异(全矩阵是指每一输出口都可在所有输入中全选,并且互相独立)。 


    3)厂家的挑选

    出产矩阵的厂家许多,标称目标各不一样,因为这类设备不是实验室的样机,而是工程运用商品,因而工程中的适用性疑问和牢靠性疑问非常主要。工程现场状况各有不一样,在商品的老练进程中需求通过不断的工程查验,发现疑问需求及时改善,因而商品的老练进程对比长,常见到的状况是:在现场,运用某些品牌的商品,工程中会呈现一些技能疑问,而用其它品牌的商品后,疑问便可处理,并非前一品牌商品有多大过错,仅仅它的适用性不及后一种品牌商品,通俗地讲,是学费没有交够,遇到的疑问没有足够多,商品设计上有思考不周的地方,因而挑选专业出产公司的商品,因为它的商品现已相对老练一些了。

    厂家的标称目标,尤其是VGA信号商品,矩阵设备是显现的中心设备,假如出疑问会是全局性的疑问,会使全部系统瘫痪,因而安稳性、牢靠性是名列前茅的,甘愿报价高一点,乃至是目标低一点,也要确保安稳、牢靠。

    技能支持方面,在工程现场中遇到的疑问千奇百怪,厂家的技能支持才能是很主要的目标,有独立的研发才能,对疑问发生的机理有正确认识,商品适用性强,安稳牢靠,有较强现场处理才能的厂家协作。


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