一站式电子元器件采购平台

华强商城公众号

一站式电子元器件采购平台

元器件移动商城,随时随地采购

华强商城M站

元器件移动商城,随时随地采购

半导体行业观察第一站!

芯八哥公众号

半导体行业观察第一站!

专注电子产业链,坚持深度原创

华强微电子公众号

专注电子产业链,
坚持深度原创

电子元器件原材料采购信息平台

华强电子网公众号

电子元器件原材料采购
信息平台

三300MHz电流反馈放大器驱动RGB/组件视频和LCD显示器

来源:analog 发布时间:2023-10-25

摘要: 随着高清电视和DVD视频的出现,人们重新关注RGB/分量视频,以最大限度地提高图像质量。

随着高清电视和DVD视频的出现,人们重新关注RGB/分量视频,以最大限度地提高图像质量。LCD显示器也进入了高端和便携式电脑显示器的主流。这两种应用都需要高速三倍放大器来路由和调理视频信号。LCD显示器还需要超过10V的电压波动,快速沉降,进入大容性负载。考虑到这些应用,线性技术公司推出了LT1399和LT1399HV三电流反馈放大器。LT1399和LT1399HV包含三个独立的300MHz电流反馈放大器,每个放大器都有一个关断引脚。每个放大器都具有150MHz的0.1dB增益平坦度和800V/µs的转换速率。输出驱动电流是最低80mA的温度。

LT1399工作在单个4V至±6V的所有电源上。LT1399HV支持更高的电源电压,可在单个4V至±7.5V的电源上工作。三个放大器在有源时每个都输出4.6mA。当禁用时,每个放大器的电源电流为零,其输出成为高阻抗。每个放大器都可以在30ns内启用,在40ns内禁用,使LT1399和LT1399HV成为扩频和便携式设备应用的理想选择。

通过在输出端增加一个小串联电阻,LT1399和LT1399HV能够驱动大容性负载。LT1399HV的高压工作与驱动容性负载的能力相结合,使其成为驱动LCD显示器的理想选择。

里面有什么

图1是LT1399/LT1399HV中三个放大器之一的简化原理图。系low允许电流流过J1, Q1-Q4和R1。Q3和Q6在顶部镜像该电流,而Q5和Q7在底部镜像该电流。因此,Q6和Q7作为输入级晶体管Q8-Q11的电流源。+IN为高阻抗输入,驱动Q8和Q9的基极。这些晶体管的发射体然后驱动Q10和Q11的基极,它们的发射体绑在一起,形成+IN的缓冲表示。这个节点是反相输入-IN。任何流入或流出-IN的电流可调制Q12和Q14的集电极电流。这反过来又调制Q13和Q15的集电极电流,从而驱动高阻抗节点。晶体管Q16-Q21和电阻R2和R3构成输出级,缓冲来自输出的高阻抗节点的信号。


图1所示 LT1399简化原理图(一个放大器)

使用LT1399HV驱动LCD显示器

驱动现今的XGA和UXGA液晶显示器可能是一个难题,因为它们需要高达12V的驱动电压,通常呈现超过300pF的容性负载,并且需要快速稳定。LT1399HV特别适合驱动这些LCD显示器,因为它能够在±7.5V电源上摆动超过±6V,并且在输出端具有小串联电阻R(S),可以驱动具有良好稳定时间的大容性负载。该电路拓扑如图2所示。如图3所示,在增益为3时,使用16.9欧姆输出串联电阻和330pF负载,LT1399HV能够在6V步进下在30ns内稳定到0.1%。类似地,如图4所示,12V输出步进将稳定在70ns。


图2 增加一个输出串联电阻来驱动容性负载


图3 LT1399/LT1399HV大信号脉冲响应驱动330pF(典型LCD长)


图4 LT1399HV输出电压摆幅为>12V,电源为±7V

一个3输入视频多路复用器和电缆驱动器

图5显示了一个低成本的3输入视频MUX电缆驱动器。图6中的示波器照片显示了30MHz方波驱动150欧姆的电缆输出。在这个电路中,有源放大器由每个被禁用放大器的R(F)和R(G)之和负载。选择的电阻器值使总反向端接保持在75欧姆,同时在75欧姆负载处保持增益1。图7显示了当多路复用器从通道A切换到通道b时,输出信号的包络线。通道A由2V(P-P), 3.58MHz正弦波驱动。输出的开关包络性能良好,开关时间约为32ns。


图5 3输入视频mux/电缆驱动器


图6 30MHz方波响应


图7 3输入视频复用开关响应

缓冲的RGB到色差矩阵

两个lt1399可以用来创建来自RGB输入的缓冲色差信号。在图8所示的应用中,共使用四个放大器来产生色差信号。亮度信号Y使用放大器A2和A3创建。其余的色差信号分别使用单个放大器和新创建的Y输出来执行适当的差分功能。


图8 缓冲的RGB到色差矩阵

R输入通过75欧姆同轴电缆到达,并路由到1082欧姆电阻R8和LT1399放大器A1的非反相输入。还有一个80.6欧姆终端电阻R11,当考虑与R8并联时,它在R输入处产生75欧姆输入阻抗。R8连接到第二个放大器A2的反相输入,A2也将加权G和B输入相加,以产生-0.5·Y输出。放大器A3然后取-0.5·Y输出,并将其放大- 2增益,得到Y输出。放大器A1配置为非反相二倍增益配置,增益电阻R2的底部连接到Y输出。放大器A1的输出因此产生色差输出R - Y。

输入B和输入R是相似的。它通过75欧姆同轴到达,并路由到2940欧姆电阻R10和放大器A4的非反相输入。还有一个76.8欧姆终端电阻R13,当考虑与R10并联时,它产生75欧姆输入阻抗。R10还连接到放大器A2的反相输入端,如上所述,将B贡献添加到Y信号中。放大器A4配置为非反相二增益配置,增益电阻R4的底部连接到Y输出。放大器A4的输出因此产生色差输出B - Y。

G输入也通过75欧姆同轴电缆到达,并通过连接到放大器A2的反相输入的549欧姆电阻R9增加其对Y信号的贡献。还有一个86.6欧姆终端电阻R12,当考虑与R9并行时,它产生75欧姆终端。利用叠加,可以直接确定放大器A2的输出。虽然是反向的,但它将R, G和B信号按0.3R, 0.59G和0.11B的标准比例相加,用于创建Y信号。放大器A3然后将信号反相放大2,产生Y输出。两个额外的LT1399放大器仍然未使用,可根据需要进行额外的信号调理。

缓冲色差到RGB矩阵

LT1399还可用于创建色差信号的缓冲RGB输出。如图9所示,R输出是一个反向端接75欧姆信号,使用电阻R5和LT1399放大器A1通过324欧姆电阻R3和R4配置为2的增益。放大器A1的非反相输入分别通过1k电阻R1和R2连接到Y和R - Y输入端,从而消除放大器输入端的Y信号。剩余的R信号随后被A1放大。


图9 缓冲色差到RGB矩阵

B输出也是一个反向端接75欧姆信号,使用电阻R16和放大器A3通过324欧姆电阻R14和R15配置为两个增益。放大器A3的非反相输入分别通过1k欧姆电阻R12和R13连接到Y和B - Y输入端,从而在放大器输入端抵消Y信号。剩余的B信号随后被A3放大。

G输出是三者中最复杂的。它是Y, R - Y和B - Y输入的加权和。Y输入通过电阻R6和R7衰减,使放大器A2的非反相输入看到0.83Y。利用叠加,我们可以通过假设R8和R9接地来计算A2的正增益。这导致增益为2.41,输出A2的贡献为2Y。R - Y输入被A2和电阻R8和R10放大,增益为- 1.02。这导致A2输出的贡献为1.02Y - 1.02R。B - Y输入被A2和电阻R9和R10放大,增益为- 0.37。这导致A2输出的贡献为0.37Y - 0.37B。

如果我们现在把这三个贡献加在A2的输出上,我们得到:


重要的是要记住,Y是R, G和B的加权和,这样:


如果我们把Y代入A2的输出,我们得到:


后端电阻R16然后将A2的输出减半,从而产生G输出。

单电源RGB视频放大器

LT1399可以在6V或更高的单电源电压下使用,以驱动接地参考RGB视频。如图10所示,两个1N4148二极管D1和D2与放大器A1的输出串联,但在电阻R8形成的反馈回路内。这些二极管有效地将A1的输出电平向下移2个二极管,使电路输出摆到地。


图10 单电源RGB视频放大器(三个通道之一)

放大器A1用于正增益配置。反馈电阻R8为324欧姆。增益电阻由R6和R7的并联组合创建,提供连接到3.75V的thevenin等效80.4欧姆。这使得从放大器A1的非反相输入到D2的阴极的交流增益为5。然而,视频输入在到达A1的正输入之前也会衰减。假设驱动V(IN)的信号源阻抗为75欧姆,则到达A1正输入的thevenin等效信号为3V +(0.4·V(IN)),源阻抗为714欧姆。这两个输入的组合在D2的阴极输出2·V(IN),没有额外的直流偏置。75欧姆后端电阻R9再次将信号减半,使V(OUT)等于V(IN)的缓冲版本。

重要的是要注意,当电路输出下降到足够低时,需要4.7µF电容器C1来维持二极管D1和D2之间的压降,否则二极管可能会反向偏置。这意味着该电路可以很好地用于连续视频输入,但需要在输入端静止一段时间后对C1进行充电。

结论

线性技术公司推出了LT1399和LT1399HV三倍300MHz电流反馈放大器。这两种产品都非常适合用于组件视频应用。LT1399HV较高的电源额定电压使其成为LCD驱动器应用的绝佳选择。这两款产品都具有每个放大器4.6mA的电源电流,300MHz -3dB带宽,150MHz的0.1dB增益平坦度,800V/µs转换速率和每个通道的关断引脚。

声明:本文观点仅代表作者本人,不代表华强商城的观点和立场。如有侵权或者其他问题,请联系本站修改或删除。

社群二维码

关注“华强商城“微信公众号

调查问卷

请问您是:

您希望看到什么内容: