摘要: LT6553和LT6554三倍视频放大器在紧凑的封装中提供600MHz的性能,不需要外部增益设置电阻来分别建立2或单位增益。
LT6553和LT6554三倍视频放大器在紧凑的封装中提供600MHz的性能,不需要外部增益设置电阻来分别建立2或单位增益。有人可能会问:“为什么现在在视频设计中需要这样的超高速放大器——这不是太过分了吗?”答案是响亮的否定。高分辨率视频显示器的普及,无论是在专业市场还是消费者市场,都显著增加了基带视频信号的带宽。视频设备的最新需求远远领先于上一代,LT6553和LT6554的性能根本不是多余的,实际上是强制性的。
例如,用于NTSC广播电视的数字演播室设备通常使用每秒1400万像素的像素率,而现在无处不在的XGA计算机输出(1024 × 768)通常每秒输出约8000万像素。最新的高清消费格式提供了一个类似的7500万像素流,而日益流行的UXGA专业图形格式(1600 x 1200)产生了每秒高达200万像素的流。显然,这些新格式的精确视频再现对相关视频放大器的频率响应提出了特殊的要求。具体来说,像基带视频这样的脉冲幅度波形通常需要至少再现基频分量的5次谐波的高频内容,这是视频像素率的2.5倍,占每个基频周期2个像素的关系。这表明,特别是对于UXGA,需要超过0.5GHz的平坦频率响应!
多通道视频应用的简单解决方案
以这些较高速率生成的基带视频在原生红绿蓝(RGB)域进行处理,或编码为“分量”亮度加蓝红色度通道(YPbPr);两种情况下都有三个信息渠道。随着频率响应要求扩展到500MHz以上,需要外部电阻进行增益设置的放大器布局往往会浪费宝贵的空间,频率响应和串扰异常可能会困扰印刷电路的开发过程。
LT6553和LT6554通过提供内部工厂匹配电阻和使用紧凑SSOP-16封装的高效3通道通流布局安排,方便地解决了所有这些问题。图1显示了LT6553的典型RGB电缆驱动器应用,其出色的频率和时间响应图如图2和图3所示。图2中的频率标记显示450MHz以上的-0.5dB响应和600MHz左右的-3dB响应。
图1所示 LT6553 RGB电缆驱动电路
图2 图1电路宽频响应
图3 图1中电路的快速脉冲响应
LT6553和LT6554集成了三个独立的电路部分,形成经典的电流反馈放大器(CFA)增益块,所有这些都在非常高速的制造过程中实现。图4中的图显示了等效的内部电路(显示了一个CFA部分)。
图4 LT6553,LT6554简化了内部电路功能
片上反馈电阻根据部件的不同,将闭环增益设置为1或2。选择标称反馈电阻来优化频率响应,以在预期的长时间条件下获得最大的平坦度。LT6553用于驱动后端50欧姆或75欧姆电缆(分别用于100欧姆至150欧姆的有效长),而LT6554用于驱动adc或其他高阻抗负载(以1k欧姆为参考长条件)。
所有三个cfa都有一个带断电命令输入的偏置控制部分。关闭功能包括内部上拉电阻,以提供默认的禁用命令,当调用时,整个三通道部分的功耗降低到100 μ a以下。在关闭模式下,放大器输出成为高阻抗,尽管在LT6553的情况下,反馈电阻串AGND仍然存在。当使能输入电压在DGND引脚上方1.3V以内时,器件进入全功率工作状态。每个放大器典型的导通状态电源电流为8mA,提供了充足的电缆驱动容量和2.5V /纳秒的超快速转换率性能!
无开关牧星
RGB和YPbPr视频信号通常是多路复用的(偶尔进行选择),以减少I/O连接器数量,或者在最终使用产品时选择各种操作模式时重用各种高价值的视频信号处理部分。这通常是通过使用FET开关和缓冲放大器来实现各种视频通道信号的路由,但也可以通过使用LT6553和LT6554中包含的下电功能来实现。图5显示了一个使用LT6554单元交叉控制的示例电路,允许在任何特定时间启用单个视频路径。这可能是视频显示器或AV接收器输入端的情况,需要在一组RGB或分量视频源之间进行选择。使用LT6553s的类似电路提供了一种输出选择方法,就像在需要在实时馈送和回放之间切换的视频录像机中一样。
图5 视频输入多路复用器采用LT6554关断功能
使用正确的电源
LT6553和LT6554需要至少4.5V的总电源,但根据所需的输入和输出摆动,可能需要更多的电源来避免削波信号。LT6554具有单位增益,使分析简单-输出摆幅约为(V(+) - V(-)) - 2.5V,仅受输出饱和电压控制。这意味着5V的总电源足以满足标准视频(1V(P-P))。对于LT6553,负载驱动需要额外的余量,因此输出摆幅为(V(+) - V(-)) - 3.8V。这意味着当驱动电缆时,输出摆动2V(P-P)需要大约6V的总电源。为了获得最佳动态范围和合理的功耗,LT6554的电源选择为±3V, LT6553的电源选择为5V/ -3V。由于目前许多系统缺乏负供电轨,因此可以使用小型LTC1983-3解决方案生成简单的-3V供电轨供本地使用,如图6所示。LTC1983-3解决方案比其他可能采用的交流耦合技术更具成本效益和性能。
图6 产生一个本地-3V电源与4个微小的组件
可用的演示电路
使用LT6553和LT6554的演示板可以简化这些部件的评估。要评估LT6553,请使用DC714A或DC743A。DC714A是一种直流耦合电路,用于分路供电操作。DC743A包括偏置和交流耦合组件,LT6553在单电源配置中。DC794A与DC714A相同,只是它安装了LT6554。所有这三个演示电路都具有高质量的75欧姆 BNC连接,以获得最佳性能,并包括校准跟踪,以允许从评估放大器的网络分析仪扫描中去除连接器影响。演示电路还演示了高频布局实践,这对于实现这些超高速部件的最佳性能非常重要。
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