视频放大器的如何耦合视频放大器(图)

如题所述

第1个回答  2016-05-18

视频高速放大器中交流耦合与直流耦合有何区别?
通过采用输入输出电容,交流耦合消除了传输线上的直流电压,并将发射和接收系统的接地点隔离起来,从而简化了电路设计,但是,这些电容也危及到信号质量,某些系统可以允许这种影响,而另外一些系统则不能容忍这种损害。
为将这种对信号质量的损害减小到最小,输出电容就必须在数百微法的数量级,由于直流耦合可以取消输出电容,因此在对价格敏感的大批量产品中就特别有吸引力,但在输入信号存在正负摆动(想象一下负视频同步脉冲的情形)的情况,就无吸引力可言,这是因为,这种复杂局面就需要一个额外的负电源来保证一个能够容纳信号正负摆动的公共输入电压范围。
如何确定输出电容大小?
由于放大器必须驱动一个相对低阻抗的传输线,所以输出电容COUT就不能象CIN那么小。通过50或60Hz的信号就需要一个大于100μF的大输出电容,100μF是一个物理尺寸和成本之间的平衡点。在图1中,传输线是后端匹配的,这样输出电容在输入端的有效电阻是150Ω而不是5 kΩ。虽然这与反馈网络是并联的,但由于反馈电阻相对大,其影响可以忽略不计,通过60Hz垂直同步信号就需要220μF(f0 = 9.6Hz)或更高一些的低阻抗输出电容。
必须根据通过信号低频成分的要求来计算输入/输出电容值。(图1)
对下陷进行进一步的频率补偿具有以增加元件的代价减小所要求输出电容尺寸的好处。而采用直流耦合则可以完全消除输出电容。(图2)
下陷(sag)是什么?消除下陷也会同时缩小输出电容的尺寸吗?
当电荷积累在输出耦合电容两端时,就会发生下陷。在场测试信号或条形图测试信号中,下陷表现为扫描期间视频波形中的一个斜移,在TV监视器上,下陷就表现为从图像一边到另一边或从上到下的亮度变化。对低端产品而言,其影响可以被忽略,但在专业设备和广播设备是肯定是不可接受的。要消除下陷,可以采用更小尺寸的输出电容,但需要付出增加电路元件的代价。下陷的纠正建立在对由后端匹配传输线和输出电容形成的高通滤波器进行低频补偿的基础上。图2中给出了补偿电路。产品数据表一般都会提供最佳的元件取值,在典型情况下,RFB可以取10 kΩ,RIN和RSAG可以取1 kΩ,COUT 47μF,CSAG取22μF。
如使用可处理公共输入电压的放大器,它会对直流耦合产生什么影响?
许多不带或带有内部增益调节电阻的输出驱动器,可以控制正负摆动的信号,其缺点是需要一个±5-V电源。在专业的高端设备中可以接受额外增加的复杂性,但对于面临成本和电路板空间约束的设计而言就没有吸引力。幸好最新的放大器具有一个内部电荷泵,可以产生达-1.6 V的VEE,这样使用单个3.3-V的电源就可以获得4.9-V的公共输入电压。
市面上有哪些直流耦合视频放大器产品?
到现在为止,直流耦合视频放大器还处于小范围应用。2005年年中,两家芯片供应商推出了基于集成电荷泵的直流耦合视频放大器。其中一家的产品封装了一个放大器,而另一家则封装了三个放大器,两种产品的每通道增益均为6db,芯片上集成了一个6极巴特沃斯滤波器,以在视频输入端对来自数模转换器的信号进行重建滤波。两家供应商在处理电荷泵噪声的方式上略微有所区别,但都取得了出色的结果。单放大器芯片采用了一个电荷泵和线性调压器,而三放大器芯片则采用一个多级电荷泵。

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