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普通視頻切換器又稱為順序切換器或跳臺(tái)器，它可以從輸入的多路視頻信號(hào)源中任意選擇1路輸出，也可以選擇多路視頻信號(hào)源，并使其按選定的順序切換輸出。因此，從輸出端口來(lái)看，無(wú)論輸入到切換器的視頻信號(hào)源有多少路，任何時(shí)刻在切換器的輸出端口上只能有1路視頻信號(hào)輸出。采用通用的多路模擬開(kāi)關(guān)集成電路或?qū)Ｓ玫囊曨l切換集成電路構(gòu)成的有源切換器，有4路切換器、6路切換器、…、16路切換器等。

一、簡(jiǎn)單的有源切換器

由通用模擬開(kāi)關(guān)集成電路CD4052構(gòu)成的4路有源視頻切換器如圖1所示。

圖1 4路有源視頻切換器原理圖

在圖中，SB1~SB4為4位互鎖按鈕開(kāi)關(guān)，三極管VT將CD4052的輸出經(jīng)緩沖后從Vout送出。由圖1可見(jiàn)，當(dāng)SB1~SB4的不同按鍵分別按下時(shí)，可以使CD4052的9、10引腳（即A0A1）分別對(duì)應(yīng)于00、01、10、11四種狀態(tài)，從而可在CD4052的輸岀端（1引3腳）分別得到Vin1、Vin2、Vin3或Vin4中的任意一路輸入信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)Vout隔離后在外謳端輸出。

圖1電路實(shí)際上使用了半片CD4052，由于CD4052內(nèi)部具有兩個(gè)結(jié)構(gòu)一樣的4選1切換器，因此也可以用其中的一個(gè)進(jìn)行視頻切換，而用另一個(gè)進(jìn)行音頻切換，組成一個(gè)視/音頻同步切換的4選1切換器，也可以將兩部分并聯(lián)使用，組成雙4路視頻切換器。

圖1所示的切換器只能以手動(dòng)方式進(jìn)行信號(hào)切換，而不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。為使這種切換器具有自動(dòng)切換功能，必須使CD4052的9、10腳自動(dòng)地、周而復(fù)始地重復(fù)00、01、10、11四種狀態(tài)，而這部分電路可以由模4計(jì)數(shù)器來(lái)完成。

二、場(chǎng)逆程有源切換器

上述的視頻切換器，由于輸入到切換器的各路視頻信號(hào)彼此是獨(dú)立的，而切換時(shí)刻是隨機(jī)的，因而在切換點(diǎn)前后的兩場(chǎng)圖像可能都不完整，由此造成了在視頻切換的瞬間出現(xiàn)圖像的跳動(dòng)（畫(huà)面瞬間滾動(dòng)）。其原因主要是，在切換的瞬間，進(jìn)入視頻交叉點(diǎn)并接入到輸出母線的視頻信號(hào)正好趕上是圖像的正程，也就是一場(chǎng)圖像的顯示還沒(méi)有完成，此時(shí)突然跳進(jìn)來(lái)半截另外的圖像，而監(jiān)視器又將有一個(gè)捕捉并鎖定畫(huà)面的過(guò)程所致。為避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，就要求發(fā)生視頻切換的瞬間應(yīng)選在新的圖像完整顯示之前，即選在場(chǎng)逆程時(shí)刻。一般，要完成視頻信號(hào)的場(chǎng)逆程切換，只需電路提供一個(gè)場(chǎng)控脈沖信號(hào)，當(dāng)此脈沖達(dá)到切換控制電位時(shí)，才使視頻交叉點(diǎn)閉合，從而使視頻信號(hào)在場(chǎng)逆程期間完成轉(zhuǎn)換。

場(chǎng)逆程切換的原理如圖2所示，圖中場(chǎng)頻周期的全電視信號(hào)，表示將被切換輸出的那一路視頻信號(hào)。

圖2 場(chǎng)逆程切換原理

由圖可見(jiàn)，當(dāng)切換電壓（高電平）到來(lái)時(shí)，因正好處于場(chǎng)正程期間，如果此時(shí)切換輸出，畫(huà)面必定不完整，因而此時(shí)由與門電路構(gòu)成的控制電路并不立即工作。只有等到下一個(gè)場(chǎng)消隱期的場(chǎng)控脈沖到來(lái)時(shí)，即切換電壓與場(chǎng)控脈沖同為高電平并同時(shí)作用于與門時(shí)，方可開(kāi)啟與門，而輸出控制電壓，以完成視頻信號(hào)的切換，即視頻開(kāi)關(guān)閉合，因而在輸出端得到一場(chǎng)完整的視頻信號(hào)。后續(xù)視頻設(shè)備在場(chǎng)逆程期間接到新的信號(hào)輸入時(shí)，可以有充足的時(shí)間，來(lái)完成視頻信號(hào)的捕捉與鎖定。

三、由專用集成電路構(gòu)成的切換器

上述的視、音頻切換器都是由兩個(gè)相同的切換電路（如果音頻是雙語(yǔ)或立體聲則需要三個(gè)切換電路）并聯(lián)使用的，一個(gè)用于切換視頻，另一個(gè)用于切換音頻，且視頻源與音頻源要一一對(duì)應(yīng)，并在同一個(gè)控制脈沖作用下進(jìn)行切換。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，音頻切換器的指標(biāo)一般低于視頻切換器。

日本三菱公司生產(chǎn)的集成電路M51321P的原理應(yīng)用如圖3所示。

圖3 集成電路M51321P的原理應(yīng)用圖

它專門用于一路視頻信號(hào)和兩路音頻信號(hào)的同步切換。由圖可見(jiàn)，集成電路M51321P是一種可以從三組視、音頻信號(hào)源（每組含一路視頻和兩路音頻，其中音頻可以是雙語(yǔ)或立體聲）中任選一組輸入的器件，當(dāng)其15引腳置于12V時(shí)，輸出的視、音頻信號(hào)為第一組信號(hào)源；當(dāng)15引腳置于空檔時(shí)，輸出的視、音頻信號(hào)為第二組信號(hào)源；當(dāng)15引腳置于GND時(shí)，輸出的視、音頻信號(hào)為第三組信號(hào)源。在M51321P的內(nèi)部，含有三個(gè)模擬開(kāi)關(guān)，在開(kāi)關(guān)的后面分別設(shè)有緩沖放大器，以補(bǔ)償信號(hào)在傳輸過(guò)程中造成的衰減。在視頻輸岀腳（14引腳）外接一射極跟隨器，可以使外接負(fù)載（75Ω同軸電纜）與切換器有效地隔離，同時(shí)對(duì)外接負(fù)載提供良好的驅(qū)動(dòng)。

類似的產(chǎn)品，還有視頻和音頻分別獨(dú)立可調(diào)的集成電路M51329P等。