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ADI:使用高速放大器完成低成本视频多路复用

文章转自ADI官网,版权归属原作者所有 过去几年,连接到单一显示器的视频源数量逐渐增加

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曩昔几年,衔接到单一显现器的视频源数量逐步添加,使得视频信号切换成为大多数视频体系的必备功用。例如,在典型的家庭文娱体系中,有线或卫星电视所用的机顶盒 (STB) 或数字录像机 (DVR)、VCR、DVD播放器、视频游戏机和PC等全都衔接到一台显现器。多个视频源切换到单一显现器的功用也扩展到轿车,其间的视频源包含车载文娱体系 (VES)、后视摄像头、DVD播放机、导航体系和辅佐视频输入。

传统的CMOS多路复用器和开关在视频频率条件下运用时,存在若干不足之处,其导通电阻会引进失真,下降差分增益和相位功用,并且与端接电阻相互影响,使传入的视频信号衰减,影响亮度。体系规划人员通过添加外部缓冲来进步增益和驱动才能,然后处理这一问题。

运用具有禁用形式的高速视频放大器能够简化视频多路复用规划。当放大器禁用时,其输出级进入高阻抗状况。这与省电形式不同,后者尽管能够明显下降功耗,但会使输出级处于不明确状况。

高速视频放大器1具有所需的悉数要害特性,十分合适此项功用。其高输入阻抗不会影响传输线路的特征阻抗,因而可进行反向端接。由所以视频放大器,因而自身具有杰出的视频特性,包含差分增益和相位、压摆率、带宽以及0.1 dB平整度。

在多路复用装备中,禁用的通道相对于活动通道表现为高阻抗负载。增益设置和反应电阻对活动放大器构成负载,但其值远大于150-ohm 视频负载,因而其影响可忽略不计。具有这些要害特性的一些高速视频放大器包含AD8013、AD8029和AD8063。表1列出了具有代表性的可多路复用视频放大器。

3:1视频多路复用器

ADA4853-3具有独立禁用操控功用,合适用作低本钱3:1缓冲输出视频多路复用器。其输出阻抗在10 MHz时大于2 kohms,因而可衔接放大器输出以构成一个具有超卓开关行为和阻隔特性的3:1多路复用器。选用5 V单电源供电时,图1所示的装备可在10 MHz时供给14 MHz带宽 (0.1 dB)、+2的增益及58 dB通道关断阻隔。通道间切换时刻为10 -μs,支撑CVBS模仿视频运用。

Figure 1
图1. 3:1视频多路复用器。

高功用2:1视频多路复用器

图2显现了一个高功用2:1多路复用器。两个输入放大器装备为单位增益跟从器,而输出放大器的增益设为+2。两级均能够关断,因而这种多路复用器能够完成超卓的输入至输出关断阻隔,如图3所示。此装备的切换时刻为45 s。

Figure 2
图2. 2:1视频多路复用器。
Figure 3
图3. 运用ADA4853-3构建的2:1多路复用器的关断阻隔特性。

2:1视频多路复用器和SAG校对

信号起伏增益(SAG) 校对用于对后部端接电缆的150 Ω视频负载与输出耦合电容构成的高通滤波器进行低频补偿。传统沟通耦合运用较大且贵重的耦合电容,本钱较高,并且会糟蹋名贵的PCB空间。SAG校对答运用两个较小的低本钱电容代替一个较大的沟通耦合电容。图4显现了一个具有SAG校对功用的高功用2:1多路复用器。补偿网络包含C1、C2、R11和R12。场歪斜衡量施加一个稳定的亮度信号时,沟通耦合电容上的电压降(歪斜)起伏。此电压降由75 Ω负载电阻发生的小放电电流引起。所示电容值通过优化,可完成与220 μF沟通耦合电容适当的场歪斜。典型的220 μF沟通耦合钽电容占用28 mm2的面积,大批量收购本钱为0.50美元/片。SAG校对所用的典型47 μF和22 μF电容别离占用约0.72 mm2和0.4 mm2的面积,大批量收购本钱均低至0.10美元/片。

Figure 4
图4. 2:1视频多路复用器。
Figure 5
图5. 具有SAG校对功用的2:1多路复用器的频率响应。

定论

具有独立禁用引脚的高速视频放大器十分合适构建复合高分辨率视频运用的简略、低本钱视频多路复用器和开关。不仅是CMOS开关的抱负代替器材,并且性价比高于视频多路复用器。如果您的体系需求视频切换功用,必须考虑运用高速视频放大器。

表1. 可多路复用的高速放大器

产品型号放大器数量-3 dB带宽
(MHz)
0.1 dB平整度
(MHz)
压摆率
(V/μs)
10 MHz时输出阻抗
(kΩ)
封装
AD8021单通道490131102SOIC, MSOP
AD8027单通道190121005SOIC, SOT 23
AD8029单通道1206552SOT 23, SOIC
AD8063单通道320306503.2SOT 23
AD8099单通道440337151.5SOIC, LFCSP
ADA4853-1单通道1002212040SC70
ADA4899-1单通道535251851.7SOIC, LFCSP
ADA4853-2双通道1002212040LFCSP
AD813三通道50201001.5SOIC
AD8003三通道10508328601LFCSP
AD8013三通道125504002SOIC
AD8023三通道125712000.6SOIC, SC70
ADA4853-3三通道100221202LFCSP,TSSOP
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