guoyun786
发表于 2004-6-16 16:11:11
re:高频预提升和补偿在双绞线视频传输中的运用...
高频预提升和补偿在双绞线视频传输中的运用唐伯良摘 要：在监控系统中用双绞线传输视频信号时,高频往往跌落很多.该文讨论一种预提升和补偿的办法,对不同长度的双绞线在传输高频信号时进行不同的补偿,使输出的视频图像信号得到很好的补偿效果,再加上驱动器和接收器,使用双绞线来传视频图像信号的长度可以达到1 km以上.关键词：双绞线;传输线;视频信号;预提升;补偿分类号：TN 941.9 文献标识码：A章编号：1007-2861(2000)01-0079-04Pre-emphasis and Compensation of High-frequency Componentsin Video Transmission through Twisted WiresTANG Bo-liang(School of Communication and Information Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072, China)Abstract：A pre-emphasizing method is described for compensation of attenuated high-frequency components in video signals transmitted through a pair of twisted wires. The compensation is adapted to the length of the transmission line,resulting in satisfactory signals received at a distance of more than 1 km.Key words：twisted-pair line; transmit line; video picture signal; pre-emphasis; compensation▲1 双绞线传视频图像信号时作为传输线的分析1.1 双绞线与平行双线传输线的差异 在传输视频图像信号中使用的传输线一般都采用均匀传输线.所谓均匀传输线是指传输线的几何尺寸、相对位置、导体材料以及周围媒质特性沿电磁波传输方向不改变的传输线,沿线的参数是均匀分布的.一般情况下均匀传输线单位长度上有4个分布参数：分布电阻Ri,分布电导Gi,分布电感Li和分布电容Ci.双绞线与平行线传输线的结构如图1,分布参数如下［1］：图1 双绞线结构示意图Fig.1 The schematic diagram of the twisted-pair line 其分布电感Li、分布电容Ci、分布电阻Ri和分布电导Gi如下(Gi=1/Ri)：式中，ε、μ分别为介电常数和导磁率. 平行线传输线的D/2r为9.5(SBYD型)到11.3(SBVD型),两根导线的相对位置不变,而双绞线的D/2r比较小,一般在0.5～1.5,两根导线的相对位置一直在改变(绞合缠绕).由于两线缠绕得较紧,所以两线间的距离可以假设为恒定的.1.2 双绞线作为传输线时的等效电路 以上列出了分布参数,有了分布参数的概念,可以将传输线分割成许多微分段dz(dz?λ),这样每一个微分段可看作集中参数电路,其集中参数分别为Ridz,Gidz,Lidz,和Cidz,其等效电路为一个Γ型网络(如图2),整个传输线的等效电路是无限多个Γ型网络的级联(图3).图2 单级等效电路Fig.2 The single equivalent circuit图3 多级级联等效电路Fig.3 Multistage equivalent circuit无耗传输线的特性阻抗为2 双绞线传视频图像信号时衰减特性和现象2.1 双绞线传视频图像信号时衰减特性 电视频段的信号在传输线中传送时,由于电阻损耗和介质损耗及辐射损耗,信号功率从进入传输线传送到负载时会衰减掉一些,且衰减量的大小与信号频率有关,信号频率愈高衰减量愈大［2］(如图4所示).图4 双绞线的衰减特性Fig.4 The dampened characteristic of the twisted-pair line2.2 双绞线传输视频图像信号时的衰减现象 由于双绞线传视频图像信号时的衰减很大,在8 MHz时将近有5.8 dB/100 m的衰减,如果不加补偿经过双绞线传输的视频图像就会变得不清晰,尤其是信号的高频部分,表现在图像的边缘处.在传输视频测试信号(脉冲串)时,就会看到4.8 MHz和5.8 MHz两条脉冲串就有明显的失真和跌落,特别是5.8 MHz脉冲串的幅度仅剩余二分之一以下.在图像上也可以看到最右边的一条脉冲串已变得模糊不清,且亮度也变得较暗(见图5～8)［3］.图5 多波群脉冲串信号波形图Fig.5 The wave form of multi-wave pulse图6 衰减的脉冲串信号波形图Fig.6 The wave form of the dampened puls 图7 脉冲串信号显示图 图8 衰减的脉冲串显示图 Fig.7 The display figure of pulse packet Fig.8 The display figure of dampened pulse packet 3 补偿原理和效果3.1 补偿原理 由于双绞线的衰减特性是在较高频率部分呈下跌趋势,故要在高频处进行提升,提升曲线如图9.图9 高频提升曲线Fig.9 The raised curve of high frequency3.2 补偿效果 可以从以上两条曲线的相互作用看出,两条曲线在5 MHz处起到了相互抵消,而使得在5～6 MHz一段频率上得到较平坦的衰减特性. 从图10可以看出经过补偿以后,得到了在3.5～6.0 MHz这一段频率的平稳曲线,在传输视频测试信号(脉冲串)时,就会看到4.8 MHz和5.8 MHz两条脉冲串就有明显的补偿和提升,甚至在改变补偿状态时可以使4.8 MHz的脉冲串和5.8 MHz的脉冲串升长.在显示图像上也可以看出4.8 MHz的脉冲串和5.8 MHz的脉冲串的亮度明显提高(见图11～12).图10 两种特性曲线的相互作用Fig.10 The action of two curves4 补偿方法 一般补偿的方法有两种,一种是预提升方法,另一种是后补偿方法.所谓的预提升方法是指要传输的视频信号在传输前预先把信号的高频段提升一定的幅度,经过双绞线传输时高频部分跌落,使视频信号传输到接收点时
lale1225
发表于 2004-6-16 16:22:10
re:固顶好哇！高手过招，我等菜乌当然插不上咀...
固顶好哇！高手过招，我等菜乌当然插不上咀。内行看道道、外行看热闹。但愿各方际出绝杀秘技、万忽以商业秘密为借口回被核心问题。以免让人如入雾里才好。当然，为安全计，对关健数据作些技术处理也是应该的。但起马能让人看得明白、感到有道理才好。
guoyun786
发表于 2004-6-16 16:41:51
re:用双绞线长距离(1 km)传输视频信号...
用双绞线长距离(1 km)传输视频信号的驱动器和接收器的研制唐伯良摘要:在监控系统中常用双绞线来传图像信号,但是往往信号跌落很多.本文讨论了长距离在双绞线上传输视频信号用的驱动和接收,利用运算放大器EL1501和EL2280制作的长线驱动器和用EL2142和AD818视频运算放大器制作的接收器达到了很好的效果,图像清晰稳定,传送测试信号时效果也很好.关键词:双绞线;视频信号;长距离传输;CFA;DG;DP中图分类号:TN 941 文献标识码:AThe Driver and Receiver in Transmitting Video SignalUsing Twisted-pair Line over Long DistanceTANG Bo-liang(School of Communication and Information Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072, China)Abstract: The twisted-pair line is often used to transmit the video picture signal in monitoring system, but the signals in the terminal of a receiver are often dropped. This paper discusses the driving and receiving of transmitting the video signal over long distance. The long line driver and receiver are made of the amplifiers El2280 & El1501 and good results are obtained. The video picture is fine and steady, the result of transmitting the video test signal is also wonderful.Key words: twisted-pair line; video signal; transmitting with long distance; CFA; DG; DP1 问题的提出 在监控系统中常常要把视频信号进行一定距离的传送,有时往往会利用电话线(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,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处.2 电路工作原理2.1 驱动器原理和作用 驱动器作用:这节电路分为两部分,第一部分由T1和T2组成,主要把从75 Ω电缆来的单端信号转换成双端信号,供驱动电路放大;第二部分由T3和T4组成,把平衡视频信号进一步放大驱动(见图1(b)).(a) 驱动和接收器方框图(b) 驱动器电路简化图(c) 接收器电路图图1 驱动和接收器的原理和方框图Fig.1 The principle of driver and receiver 驱动器原理:T1的作用是反向放大,T2的作用是跟随放大,这样在其输出形成平衡输出;R3和R5(75 Ω)为匹配本节输出和下一节电路的输入用;本节增益为一.T3和T4实际上是个双跟随器;R3,R5是前后级匹配电阻,调R6可调节本级增益,R8,R10是与双绞线匹配电阻,一般取50 ～75 Ω.2.2 接收器原理和作用 接收器原理和作用:T5把经过长距离双绞线传输后的视频信号进行平衡放大和进行双端-单端的转换(平衡-不平衡转换);补偿网络根据双绞线长度不同而进行不同的补偿,T6把已放大了的视频信号进行整型和缓冲放大输出. R11,R15为输入匹配电阻,R13调节T5的增益;R16起到前后级匹配作用,R17调节T6的增益,T5,T6的增益都均为1左右(见1(c)).3 元器件的采用3.1 双绞线驱动器的运算放大器的选用 本线路采用了Elantec公司的EL1501C［1］差分线驱动运算放大器作为驱动电路和接收电路,其-3 dB带宽为63 MHz,正负电源供电,其微分增益误差(DG)为0.17%,微分相位误差(DP)为0.06°.而驱动器和接收器的双端和单端的转换采用了Elantec公司的EL2280电流反馈运算放大器(CFA),其同相输入阻抗高(2 MΩ),0.1 dB Av=2时的带宽为50 MHz,-3dB Av=1时的带宽为250 MHz,DG为0.01%,DP为0.01°(Av=1时).3.2 运用电流反馈放大器的好处 (1) CFA的工作原理［2］ CFA的工作原理如图2所示,同相输入端具有很高的输入阻抗,其输入信号通过互补射极跟随器Q1和Q2,直接缓冲输出到反相输入端.由于发射极电阻很小,所以反相输入端电阻很小,仅为10～100 Ω.Q1和Q2的集电极驱动电流镜Q3和Q4,该电流镜把反相输入的电流传输给高阻节点T(S),该高阻节点特性用RT和CP来表示.假设给CFA同相输入端加一个阶跃信号,Q1立即把相应的电流输出给外部反馈电阻,产生一个误差电流I,Q3同时把I加到高阻节点上.高阻节点电压等于I乘以等效阻抗Rt//Zc.可见CFA的开环增益T(S)是一个阻抗,而不是VFA(电压反馈放大器)中无量纲的开环增益A(S),所以CFA也可称为互阻放大器.图2 CFA的工作原理图Fig.2 The priciple diagram of CFA 因为误差电流I不受输入极偏置电流限制,所以理想CFA的SR不受限制,可以非常高.电流镜从电源上取得电流,供给高阻节点.负反馈环路迫使输出达到某个电压值,该电压值使反相输入的误差电流为0.CFA的等效模型和相应的波特图如图3、图4所示.输入缓冲单元的输出阻抗为R0,输入误差电流为1,运用负反馈原理列出节点方程,可得: 图3 CFA的等效模型 图4 CFA的波特图 Fig.3 The equivalent model of CFA Fig.4 The Bote pattern of CFA在闭环-3 dB带宽fcl处满足.当时,由上式可得:上式表明CFA由内部极点电容Cp和外部反馈电阻R2决定,而与增益设置电阻R1无关.由于fcl与R2成反比,所以制造商常把CFA的R2优化成某个特定值.R2大于此值,带宽会降低,R2小于此值,CFA会由于高频寄生极点而产生振荡,工作不稳定. (2) CFA的基本特性 (a) 由于CFA的转
人在江湖
发表于 2004-6-16 16:53:52
re:图上不来郭斑竹可以做链接，大家有兴趣可以...
图上不来郭斑竹可以做链接，大家有兴趣可以看看原帖
cf88
发表于 2004-6-16 17:39:11
re:这个论文我有！
这个论文我有！
笑云君
发表于 2004-6-16 17:41:31
re:赶快传上来让大家看看
赶快传上来让大家看看
cf88
发表于 2004-6-16 17:42:11
re:老大，我想问问，是不是实验室里的所有东西...
老大，我想问问，是不是实验室里的所有东西都是正确的，而且都是 可以应用的实际中的呢？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？/
cf88
发表于 2004-6-16 17:46:32
re: 上海大学学报1999年 第5卷 第5...
上海大学学报1999年 第5卷 第5期 vol.5 no.5 1999 用双绞线长距离(1 km)传输视频信号的驱动器和接收器的研制唐伯良摘要:在监控系统中常用双绞线来传图像信号,但是往往信号跌落很多.本文讨论了长距离在双绞线上传输视频信号用的驱动和接收,利用运算放大器EL1501和EL2280制作的长线驱动器和用EL2142和AD818视频运算放大器制作的接收器达到了很好的效果,图像清晰稳定,传送测试信号时效果也很好.关键词:双绞线;视频信号;长距离传输;CFA;DG;DP1 问题的提出 在监控系统中常常要把视频信号进行一定距离的传送,有时往往会利用电话线(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,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处.2 电路工作原理2.1 驱动器原理和作用 驱动器作用:这节电路分为两部分,第一部分由T1和T2组成,主要把从75 Ω电缆来的单端信号转换成双端信号,供驱动电路放大;第二部分由T3和T4组成,把平衡视频信号进一步放大驱动(见图1(b)). (a) 驱动和接收器方框图 (b) 驱动器电路简化图 (c) 接收器电路图图1 驱动和接收器的原理和方框图Fig.1 The principle of driver and receiver 驱动器原理:T1的作用是反向放大,T2的作用是跟随放大,这样在其输出形成平衡输出;R3和R5(75 Ω)为匹配本节输出和下一节电路的输入用;本节增益为一.T3和T4实际上是个双跟随器;R3,R5是前后级匹配电阻,调R6可调节本级增益,R8,R10是与双绞线匹配电阻,一般取50 ～75 Ω.2.2 接收器原理和作用 接收器原理和作用:T5把经过长距离双绞线传输后的视频信号进行平衡放大和进行双端-单端的转换(平衡-不平衡转换);补偿网络根据双绞线长度不同而进行不同的补偿,T6把已放大了的视频信号进行整型和缓冲放大输出. R11,R15为输入匹配电阻,R13调节T5的增益;R16起到前后级匹配作用,R17调节T6的增益,T5,T6的增益都均为1左右(见1(c)).3 元器件的采用3.1 双绞线驱动器的运算放大器的选用 本线路采用了Elantec公司的EL1501C［1］差分线驱动运算放大器作为驱动电路和接收电路,其-3 dB带宽为63 MHz,正负电源供电,其微分增益误差(DG)为0.17%,微分相位误差(DP)为0.06°.而驱动器和接收器的双端和单端的转换采用了Elantec公司的EL2280电流反馈运算放大器(CFA),其同相输入阻抗高(2 MΩ),0.1 dB Av=2时的带宽为50 MHz,-3dB Av=1时的带宽为250 MHz,DG为0.01%,DP为0.01°(Av=1时).3.2 运用电流反馈放大器的好处 (1) CFA的工作原理［2］ CFA的工作原理如图2所示,同相输入端具有很高的输入阻抗,其输入信号通过互补射极跟随器Q1和Q2,直接缓冲输出到反相输入端.由于发射极电阻很小,所以反相输入端电阻很小,仅为10～100 Ω.Q1和Q2的集电极驱动电流镜Q3和Q4,该电流镜把反相输入的电流传输给高阻节点T(S),该高阻节点特性用RT和CP来表示.假设给CFA同相输入端加一个阶跃信号,Q1立即把相应的电流输出给外部反馈电阻,产生一个误差电流I,Q3同时把I加到高阻节点上.高阻节点电压等于I乘以等效阻抗Rt//Zc.可见CFA的开环增益T(S)是一个阻抗,而不是VFA(电压反馈放大器)中无量纲的开环增益A(S),所以CFA也可称为互阻放大器. 图2 CFA的工作原理图Fig.2 The priciple diagram of CFA 因为误差电流I不受输入极偏置电流限制,所以理想CFA的SR不受限制,可以非常高.电流镜从电源上取得电流,供给高阻节点.负反馈环路迫使输出达到某个电压值,该电压值使反相输入的误差电流为0.CFA的等效模型和相应的波特图如图3、图4所示.输入缓冲单元的输出阻抗为R0,输入误差电流为1,运用负反馈原理列出节点方程,可得: 图3 CFA的等效模型 图4 CFA的波特图 Fig.3 The equivalent model of CFA Fig.4 The Bote pattern of CFA在闭环-3 dB带宽fcl处满足 .当 时,由上式可得: 上式表明CFA由内部极点电容Cp和外部反馈电阻R2决定,而与增益设置电阻R1无关.由于fcl与R2成反比,所以制造商常把CFA的R2优化成某个特定值.R2大于此值,带宽会降低,R2小于此值,CFA会由于高频寄生极点而产生振荡,工作不稳定. (2) CFA的基本特性 (a) 由于CFA的转换速率不受限制,所以在同样的制造工艺、同样的静态电流条件下,CFA能比VFA获得更高的全功率带宽(FPBW),CFA的全功率带宽和小信号带宽近似相等. (b) 由于CFA的反相输入电阻非常小,所以它对反相输入端杂散电容的敏感程度比VFA小很多.把CFA接成反相工作方式(如I/V转换器)会很有利. (c) CFA的闭环带宽由内部极点电容和外部反馈电阻决定,与增益无关.而VFA具有恒定的增益带宽积,增益增加,带宽下降.CFA带宽与增益无关的特性使它特别适用于可编程增益应用场合.3.3 差分线接收器和视频运算放大器 接收器采用差分线接收器EL2142作信号的平衡放大,用视频运算放大器AD818作接受器的输出放大.EL2142是专门为接受双绞线的差分信号而设计的有很高带宽的放大器,其-3 dB带宽为150 MHz,输入差分信号最小可低到±2.3 V;视频运算放大器AD818是一个低功耗
cf88
发表于 2004-6-16 17:47:55
re:没图啊！我晕！我干脆给个地址大家下载吧！
没图啊！我晕！我干脆给个地址大家下载吧！
cf88
发表于 2004-6-16 17:50:58
re:是不是我都有！但是这个只能作为参考！实际...
是不是我都有！但是这个只能作为参考！实际东西还需要自己搞的，哪个300M的根据他的做出来的话，很不好！都需要自己改进的！不过原理是这样的！不错！我自己做了几个洋盘，改进后可以500M！