视频VGA信号分配的原理及在远程传输系统中的应用

　　VGA分配器将来自一个信号源的视频信号分配成两个或多个信号。高分辨率视频分配放大器的一个常见应用就是，在接收来自一个计算机视频端口的信号后将其放大，并在保持原有信号质量的情况下将其分配到两个或多个高分辨率数据显示设备。分配放大器同时提供信号的峰值和电平调整和均衡等放大和增强功能。分配放大器上的每路输出都经过缓冲处理，所以在信号分配时仍可保持原始信号的清晰度和强度，完全达到桌面效果。分配器可以做成1分2，1分4等。VGA双绞线传输具有长距离驱动能力，可将电脑主机输出的RGBHV形式的信号，通过非屏蔽五类及五类以上双绞线(CAT5/5E/6)平衡传输，高保真地传输30.0 m，传输后的视频效果没有重影、没有拖尾、画面清澈如初，线材好时可达500 m，可广泛应用在液晶、等离子平板多媒体广告工程中。

　　1 系统组成

　　本系统设计包括两部分，一部分是视频信号的本地分配，实现1分2、1分4等;另一部分是视频信号的远程传输系统，远程传输系统又包括本地发送端和远程接收端。系统组成框图如图1所示。

图1 系统组成框图

　　2 VGA信号分配

　　VGA信号分配是指在本地分配，即一路VGA信号带2个、4个显示器。VGA信号分配包括两部分，一是视频信号R，G，B的分配;二是同步信号HSYNC，VSYNC的分配。

　　2.1 同步HSYNC，VSYNC信号的分路

　　水平、垂直同步信号HSYNC，VSYNC经过74HC04高速反相器后，输出波形得到整形，提高带负载的能力后，分别接至输出分路器1、2路的水平、垂直同步信号线上，实现VGA水平、垂直同步信号的1分2功能。同步信号分路如图2所示。

图2 同步信号分路

　　2.2 视频信号R、G、B的分配

　　视频信号R，G，B分路如图3所示。C101和R107构成高通网络，下限截止频率为1/(2πRC)，如果C101选33 nF，R107选150 Ω，则下限截止频率fL=1/(2πRC)=1/(2π×150×33×10-9)=3 215 Hz，改变电阻R107和电容C101的值，就可以改变下限频率。Q100，Q101，Q102为高频三极管，截止频率应大于视频信号的最高频率。频率信号经电容C101耦合至Q100的基极，Q100饱和导通，导通时Q100的VCES约为0.3 V，流过R102电阻的电流为ic，流过电阻R101的电流为ie。因为ic≈ie，则Q100集电极的电压为。如果，VCC设置为5V，则VC=1.76V。Q101，Q102构成两级射极跟随器，VGA OUT1 RED，VGA OUT2 RED分别接至输出分路器1，2路VGA的红色信号输入端，驱动VGA红色信号，输出电压为VCC-VCES=(5-0.3)V=4.7 V，提高了系统的带负载能力。VGA信号的蓝色信号、绿色信号分路原理与红色信号一致，从而实现了VGA信号的1分2功能。