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常用的视频驱动及滤波电路

放大字体  缩小字体 发布日期:2007-12-08  来源:互联网  作者:manage  浏览次数:2832
核心提示: 最初,视频滤波器是一个无源的LC电路,现在的视频滤波器将放大器与RC滤波器结合起来,可以获得尺寸更小更高效的设计,可以替换传统的三级无源方案的分立元件。这里的视频信号包括,RGB、分量视频YPrPb、复合视频composite。 重建滤波器的概念液晶电视视频输入,在进

最初,视频滤波器是一个无源的LC电路,现在的视频滤波器将放大器与RC滤波器结合起来,可以获得尺寸更小更高效的设计,可以替换传统的三级无源方案的分立元件。这里的视频信号包括,RGB、分量视频YPrPb、复合视频composite

 

重建滤波器的概念
液晶电视视频输入,在进入ADC之前,为了尽可能将截止频率以上的信号统统滤掉,从而取得更干净的视频信号,一般会采用抗混叠滤波器。而机顶盒视频输出,在DAC之后,为了消除由采样带来的叠影,一般会采用重建滤波器,也被称作(sin x)/x或零阶保持校正器。

不论是用于抗混叠还是重建,滤波器都必须具备低通特性,使视频的帧频能够通过。所有视频信号都希望视频滤波器能达到"线性相位",这是群延时(不同频率的延时)特性所要求的。平坦的群延时表明所有频率被延迟了相同的时间,在时域这有利于信号波形的保持。因此,群延时差异比绝对群延时更为重要。滤波器的相位线性度好的概念就是指不同频率的信号延迟之间的差异比较小。为了达到线性度比较好,有很多技术的解决方案,例如Bessel、相位逼近、Thompson-Butterworth,以及LeGendre等技术。在视频中最常使用的是Butterworth特性的滤波器。

常用视频滤波器
视频技术包括液晶电视的视频输入抗混叠滤波器的设计,以及机顶盒的重建滤波器视频输出,这里只介绍机顶盒的设计。DAC之后的重建滤波可以消除D/A转换带来的噪声,并增加色度/亮度延迟补偿来抵消发送器造成的失真。四阶滤波器可以是两个两阶滤波器的级联,一般来说阶数越多性能越好。下面是几款标清SD(频率响应为10MHz以下)的视频滤波器:Maxim的标准正负5V双电源三通道视频信号滤波驱动器MAX7438/MAX7439Fairchild半导体公司的FMS6143三路四阶单5V电源视频滤波驱动器,Intersil3.3V单电源三路视频驱动器ISL59830和四通道EL2480CS



3阶重建LCR滤波器示意图



FMS6143电路设计
随着数字视频和电池供电装置的出现,负电源就成了降低成本与功耗的负担。单电源设计是一个趋势,FMS6143采用了单电源供电。FMS6143内部由电压箝位,低通滤波以及6db的增益放大器三个部分组成。由于视频平均直流电平随图像容量而变化,从而产生输入漂移,产生失真,所以FMS6143必须采用直流补偿调整,直流补偿调整也叫箝位,有时也称偏压,主要作用是将输入的直流电压箝位在某个固定电压上面。FMS6143支持三路视频低通滤波,截止频率为8MHz,适合标准清晰度的视频信号。

输入
输入一般采用直流耦合,输入脚接输入得视频信号,并用75r电阻接地。同一个信号,输入和输出端只需要一端接电容。


输出
FMS6143输出工作电流一般应小于60mA,输出内部放大器电流限制到大约100mA,可以承受短暂的电路短路。
输出电路一般采用交流耦合,75
Ω终端负载与电容器
(电容值的选取见下面分析)构成高通滤波器,阻止直流通过而使视频频率通过,且避免倾斜失真。



对于UVPbPr以及Chroma视频信号,属于交流对称信号,输出的时候适合采用0.1uF小电容。在Fms6143的输出脚接入一个0.1u的耦合电容。



对于亮度Y、复合视频Cv以及RGB视频信号,与直流脉冲波形类似,输出必须采用大于1000uF的大电容。或者直接采用直流耦合的方式,将电容去掉。使用过小的电容会引起行弯曲与场倾斜失真。

高清机顶盒的视频电路设计与标清的很类似,只不过需要用到截止频率为30M的视频滤波器。

 
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