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安防视频监控系统视频放大器

众所周知,视频信号经同轴电缆长距离传输后,会造成一定的衰减,特别是高频部分衰减尤为严重。一般用SYV-75-5的同轴电缆传输视频信号的最远距离为400m左右,用SYV-75-3电缆为300m左右。虽然,超过这一距离后仍可看到较为稳定的图像,但图像的边缘部分已变得模糊。因此,当进行长距离视频信号传输时,必须要对视频信号进行放大。

视频放大器与普通放大器的区别,主要是带宽不同,理论上的视频信号下限频率为0Hz,标称的上限频率为6MHz。一般,实际视频放大器都做在100Hz~10MHz,且要求通带平坦。

一、由集成电路构成的视频放大器

随着高频线性集成电路的发展,目前大部分视频放大器都采用单片线性集成电路配合周边电路来实现。一种采用宽带集成运放LF357芯片构成的视频放大器,如图1所示,其增益由电阻R1、R2及电位器RP决定,通过调整RP的值,即可改变放大器的增益。

图1 采用单片线性集成电路的视频放大器

二、视频放大器的高频补偿

由于在长距离传输时,视频信号的高频成分损耗最大,所以在对视频信号进行均匀放大的同时,还特别要对其高频部分进行补偿。否则,在监视器屏幕上看到的视频图像的轮廓部分将变得模糊不清,如果图像内容有细密的竖条,则这些竖条会变成灰蒙蒙的一片。这种视频信号带宽与图像清晰度的关系,如图2所示。

图2 视频信号带宽与图像清晰度的关系

一般,视频放大器的高频补偿大致有两种方法。

(1)在放大器的反馈回路中进行补偿,如在负反馈电阻上并接小电容,使电路的高频负反馈减小。

(2)在放大器的输出回路中进行补偿,如在视频信号的输出回路中,增加有阻尼的低Q值LC谐振回路,并将其中心频率调谐在视频信号的高端。因此,当高频受损的视频信号通过该LC回路时,就可使高频部分得到补偿。一种高频补偿电路的原理图,如图3所示。

图3 高频补偿电路原理图

由图3可见,视频信号由晶体管VT1基极输入后,分两路输出:一路由集电极倒相输出:另一路由发射极输出。就发射极输出而言,VT1相当于射极跟随器,信号通过由C2、L2和C1等构成的π型低通网络后,输出已滤除高频分量和高频噪声的视频信号,在电阻R4上与集电极输出的信号叠加;而由集电极输出的这一路信号经放大器自身的输出电阻和R2、L1组成的一次微分电路微分,只有信号的跳变部分(脉冲的前后沿部分)才有输出,此信号再经R3、R4和L2组成的二次微分电路微分后,输出轮廓增强的波形。