帶輸出電池短路保護(hù)功能的可靠復(fù)合視頻傳輸解決方案(CN0264)

連接/參考器件

ADV7391/ADV7393低功耗、芯片級(jí)、16/8位標(biāo)清/高清視頻編碼器

ADA4432-1單端標(biāo)清視頻濾波器放大器，輸出具有電池短路保護(hù)功能

ADA4433-1差分標(biāo)清視頻濾波器放大器，輸出具有電池短路保護(hù)功能

評(píng)估和設(shè)計(jì)支持

電路評(píng)估板

CN-0264電路評(píng)估板(EVAL-CN0264-EB1Z)

設(shè)計(jì)和集成文件

原理圖、布局文件、物料清單

電路功能與優(yōu)勢(shì)

圖1中的電路顯示了數(shù)模視頻轉(zhuǎn)換器與輸出具有電池短路(STB)保護(hù)功能的低成本、低功耗、完全集成式重構(gòu)視頻濾波器配對(duì)，非常適用于在惡劣的信息娛樂(lè)環(huán)境（例如汽車領(lǐng)域）中傳輸CVBS視頻。盡管ADV7391等許多視頻編碼器（視頻DAC）都能直接驅(qū)動(dòng)視頻負(fù)載，但在視頻編碼器的輸出端放置一個(gè)視頻驅(qū)動(dòng)器通常都很有好處，可用于實(shí)現(xiàn)省電、濾波、線路驅(qū)動(dòng)以及過(guò)壓電路保護(hù)功能。視頻驅(qū)動(dòng)器通常配置為有源濾波器（也稱為重構(gòu)濾波器），其主要用途體現(xiàn)在兩個(gè)方面：阻止采樣過(guò)程中引入視頻信號(hào)的高頻成分（奈奎斯特頻率以上）；提供增益以驅(qū)動(dòng)連接到視頻顯示器的75 Ω外部電纜。

后視攝像頭和后座娛樂(lè)系統(tǒng)等信息娛樂(lè)及其它視頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員都傾向于用這種電路來(lái)傳輸視頻，其原因就如上文所述。然而，還有第三種迫切的設(shè)計(jì)問(wèn)題，也就是魯棒性。ADA4432-1和ADA4433-1為模擬視頻設(shè)計(jì)人員提供集成式IC，這種IC具有至關(guān)重要的過(guò)壓保護(hù)功能、強(qiáng)化的ESD耐受性能、出色的視頻特性、較低的功耗以及線路診斷功能。

ADA4432-1和ADA4433-1是完全集成的視頻重構(gòu)濾波器，分別為單端和差分類型。二者使輸出端具有高達(dá)18 V的過(guò)壓保護(hù)（STB保護(hù)）功能，同時(shí)還具備低功耗特性和線路診斷功能。線路診斷功能通過(guò)邏輯輸出方式提供，可在發(fā)生故障情況時(shí)激活。ADA4432-1和ADA4433-1內(nèi)置一個(gè)高階濾波器，該濾波器的?3 dB截止頻率為10 MHz且在27 MHz時(shí)提供45 dB抑制性能。

憑借STB保護(hù)和魯棒的ESD耐受性能，ADA4432-1和ADA4433-1能夠在惡劣的環(huán)境中提供卓越的保護(hù)。

ADV7391和ADA4432-1完全符合汽車應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，非常適合汽車應(yīng)用中的信息娛樂(lè)系統(tǒng)和視覺(jué)安全系統(tǒng)。ADV7391、ADA4432-1和ADA4433-1提供非常小的LFCSP封裝，適合小空間應(yīng)用。

電路描述

ADV7391是一款低功耗、完全集成式數(shù)字視頻編碼器，能夠?qū)?lái)自CMOS成像設(shè)備的數(shù)字8位分量視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為與全球標(biāo)準(zhǔn)兼容的標(biāo)準(zhǔn)模擬基帶視頻信號(hào)。三個(gè)10位數(shù)模視頻轉(zhuǎn)換器（采用VAA = 2.6 V至3.46 V工作）支持標(biāo)清(SD)或高清(HD)視頻格式的復(fù)合(CVBS)、S視頻(YC)或分量(YPrPb/RGB)模擬輸出。圖1中的電路配置為僅通過(guò)DAC1提供低輸出驅(qū)動(dòng)。為了進(jìn)一步降低功耗，其它DAC和鎖相環(huán)(PLL)均已關(guān)閉。低驅(qū)動(dòng)模式定義為4.33 mA滿量程輸出電流。ADV7391包含一個(gè)RSET引腳。RSET引腳與AGND之間連接了一個(gè)電阻，用于控制滿量程輸出電流。對(duì)于低驅(qū)動(dòng)操作，RSET必須等于4.12 kΩ，RL必須等于300 Ω。連接到RSET引腳的電阻必須有1%的容差。

ADV7391包含一個(gè)片內(nèi)PLL，允許對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)采樣。如圖1所示，PLL已禁用（子地址0x00，Bit 1 = 1），從而提供了2倍的SD過(guò)采樣速率。在PLL禁用的情況下，為了節(jié)省空間和成本，移除了外部環(huán)路濾波器元件。

ADA4432-1可用作帶不平衡傳輸線路的偽差分（單端）驅(qū)動(dòng)器。偽差分模式使用一個(gè)導(dǎo)體來(lái)承載從驅(qū)動(dòng)器傳輸?shù)浇邮掌鞯牟黄胶鈹?shù)據(jù)信號(hào)，另一個(gè)導(dǎo)體用作接地參考信號(hào)。

正極導(dǎo)體將ADA4432-1輸出端連接到差分接收器的正輸入端。來(lái)自源極電路的負(fù)極線或接地導(dǎo)體連接到接收器的負(fù)輸入端。ADA4432-1的輸出端接電阻應(yīng)該與接收器輸入端接電阻的阻抗相匹配。例如，在一個(gè)75 Ω的系統(tǒng)中，ADA4432-1的每個(gè)輸出端均后部端接75 Ω電阻，這些電阻與接收器處的一個(gè)75 Ω電阻相連。

在圖1中，ADA4432-1配置為單端至單端驅(qū)動(dòng)器，允許使用雙絞線、非雙絞線或同軸電纜進(jìn)行不平衡傳輸。

低功耗考慮因素

與通過(guò)DAC輸出直接驅(qū)動(dòng)視頻電纜相比，在低電源電壓下利用ADA4432-1或ADA4433-1和串聯(lián)源端接和并聯(lián)負(fù)載端接能夠?qū)崿F(xiàn)顯著的省電效果。圖2顯示了直接驅(qū)動(dòng)電纜的視頻DAC。正確端接的DAC驅(qū)動(dòng)傳輸線路要求將兩個(gè)75 Ω負(fù)載并聯(lián)，需要超過(guò)33 mA的電流才能實(shí)現(xiàn)1.3 V的滿量程電壓電平。圖3顯示了利用ADA4432-1和串聯(lián)-并聯(lián)端接驅(qū)動(dòng)相同視頻負(fù)載的情況。這就要求有兩倍的輸出電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)150 Ω等效電阻，但只需要略高于15 mA的電流即可實(shí)現(xiàn)滿量程輸出。采用與DAC相同的電源電壓時(shí)，與圖2中的電路相比，這樣可以省電74%。ADA4432-1提供的高階濾波功能可降低DAC過(guò)采樣速率要求，從而進(jìn)一步降低功耗。圖3所示配置實(shí)現(xiàn)省電的主要來(lái)源是ADV7391的低驅(qū)動(dòng)模式設(shè)置。與過(guò)采樣要求（PLL關(guān)閉）及所需負(fù)載電流的降低相結(jié)合，此模式可以明顯降低功耗。

有關(guān)低驅(qū)動(dòng)模式的詳情，請(qǐng)參閱ADV7391數(shù)據(jù)手冊(cè)。