一、
矩陣的概念引用高數中的線性代數的概念,一般指在多路輸入的情況下有多路的輸出選擇,形成下圖的矩陣結構,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。
二、功能
矩陣切換器的功能是在多路信號輸入的情況下,可獨立地根據需要選擇多路(包括1路)信號進行輸出,完成信號的選擇。
目前主要應用是大屏幕拼接,視頻會議工程,AV工程、監控、BSV液晶拼接等等需要用到多路音視頻信號交替使用的工程中。
三、原理
切換原理上就是選擇,選擇的方式有很多種,zui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接,也可完成信號的選擇,第三種方式是根據電路原理,利用芯片內部電路的導通與關閉進行接通與關斷,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缺點。
繼電器方式:
如果不考慮輸入匹配與輸出驅動的電路部分的話,它與聯線方式一致,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(zui多有接觸電阻和反應時間),因此技術指標好且價格低廉,其缺點在于穩定性較差,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*操作且操作時有聲響,由于線路板走線原因,不能做的規模較大。
芯片方式:
由于靠電路進行接通與關斷,芯片本身存在技術指標(在輸入匹配與輸出驅動一樣的情況下),因此要保障技術指標,就要選擇的切換芯片,因此價格較高,但穩定性好,可形成的矩陣規模較大。
四、矩陣切換器應保證的技術指標
矩陣切換器根據不同的應用領域,所要求的技術指標也不同。以廣電行業為例,為保證終端的顯示質量,廣電行業將整個信號傳輸過程,從攝像頭開始到電視機為止,都進行了技術指標分配,對模擬矩陣切換和分配。