矩陣切換器的原理和技術(shù)指標是什么

【數(shù)字視聽網(wǎng)訊】矩陣切換器的概念引用高數(shù)中的線性代數(shù)的概念，一般指在多路輸入的情況下有多路的輸出選擇，既每一路輸出都可與不同的輸入信號“短接”，每路輸出只能接通某一路輸入，但某一路輸入都可(同時)接通不同的輸出。應(yīng)用場合為公司會議室、部隊、控制中心、教室、飯店、家庭影院以及視頻會議室。

1. 電路原理：切換原理上就是選擇，選擇的方式有很多種，最簡單的就是將信號線直接接在一起，比如接線板，利用人工將輸出信號線跳接在輸入信號線上，也可完成選擇，或利用琴鍵開關(guān)完成接通與斷開，當然這是人工操作的，機械的，不存在指標等技術(shù)問題，故不作為矩陣切換討論。第二種方式，利用繼電器也可完成選擇，利用電平控制繼電器的通斷，可完成輸出線與輸入信號之間的斷開與聯(lián)接，也可完成信號的選擇，第三種方式是根據(jù)電路原理，利用芯片內(nèi)部電路的導通與關(guān)閉進行接通與關(guān)斷，并可通過電平進行控制完成信號的選擇。

繼電器方式與芯片方式各有優(yōu)缺點。

繼電器方式：如果不考慮輸入匹配與輸出驅(qū)動的電路部分的話，它與聯(lián)線方式一致，是靠物理接觸進行接通與斷開，從這個角度上講，是沒有什么指標概念的(最多有接觸電阻和反應(yīng)時間)，因此技術(shù)指標好且價格低廉，其缺點在于穩(wěn)定性較差，畢竟是靠物理接觸，繼電器有一定壽命，原則上講，有8萬次平均無故障操作且操作時有聲響，由于線路板走線原因，不能做的規(guī)模較大，顯得不夠高檔。

芯片方式：由于靠電路進行接通與關(guān)斷，芯片本身存在技術(shù)指標(在輸入匹配與輸出驅(qū)動一樣的情況下)，因此要保障技術(shù)指標，就要選擇專用的切換芯片，因此價格較高，但穩(wěn)定性好，可形成的矩陣規(guī)模較大。

2. 矩陣切換應(yīng)保證的技術(shù)指標

矩陣切換器根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，所要求的技術(shù)指標也不同。以廣電行業(yè)為例，為保證終端的顯示質(zhì)量，廣電行業(yè)將整個信號傳輸過程，從攝像頭開始到電視機為止，都進行了技術(shù)指標分配。

3.國標中日常用到最主要的指標如下：

1) 隨機信噪比：信號通過任何設(shè)備，都會因為引入“噪聲”而使質(zhì)量變差，信噪比就是指信號與所產(chǎn)生的噪聲的比，該值越大，表示引入噪聲越小，在視頻信號時，(6MHZ以內(nèi))信噪比要求至少達到65dB。

2) 幅頻特性：信號通過設(shè)備時，各種頻率的信號會有不同的衰減，一般是頻率越高，衰減越大，對視頻信號而言，一般不用帶寬的概念(衰減3dB時的頻率)，而是采用在6MHZ的頻譜內(nèi)(視頻信號的頻譜都在6MHZ以內(nèi))最大的衰減量，標準要求不超過0.2dB，如果考慮到音頻的調(diào)制，在8MHZ內(nèi)不超過0.5dB。

3) 路間串擾：多路信號在同一設(shè)備中，由于空間的輻射與電源的波動，彼此之間會形成干擾，稱為串擾。串擾不能大于-55dB。

4.根據(jù)不同的應(yīng)用，對指標的要求也不一樣。

1) 監(jiān)控行業(yè)：監(jiān)控行業(yè)中，由于信號只經(jīng)過攝像，傳輸(一般是基帶傳輸)，控制與顯示，且顯示時對圖象的質(zhì)量要求相對較低，只要能看清，并不作轉(zhuǎn)播等工作，因此監(jiān)控行業(yè)對矩陣的要求是功能多(能帶云臺控制、報警等)、指標低，此行業(yè)對矩陣的指標無明確的強制要求。

2) 廣電和視頻會議，廣電不必多言，肯定是服從國標，按廣播級標準要求，值得一提的是視頻會議領(lǐng)域，視頻信號要經(jīng)傳輸，記錄和轉(zhuǎn)播，且受眾對圖象質(zhì)量也有較高要求，故應(yīng)選擇廣播級指標，而不能簡單地采用監(jiān)控類產(chǎn)品。

3) VGA信號應(yīng)用，由于VGA信號帶寬較寬，而且是有五路信號(R、G、B、H、V)同時傳輸，因此要求各通道的指標盡可能高(在6MHZ之內(nèi)應(yīng)滿足廣電的要求)，且必須保持一致，應(yīng)該按照廣播級對分量設(shè)備的技術(shù)要求。但由于VGA信號切換不象廣電中應(yīng)用得廣，牽扯到廣大的用戶，故現(xiàn)在也沒有強制的指標標準。

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