三通道視頻MUX放大器兼具A/V來(lái)源選擇器功能

　　在一個(gè)典型的家庭娛樂(lè )系統中，A/V 源(VCR、DVD、機頂盒等)數量的不斷增加，產(chǎn)生了通過(guò)采用簡(jiǎn)單方式選擇所需源的需求。當今可用的Add-on機械開(kāi)關(guān)體積很大并易于觸點(diǎn)磨損，因而長(cháng)時(shí)間使用會(huì )導致性能退化。固態(tài)模擬開(kāi)關(guān)解決了這個(gè)問(wèn)題，但是由于A(yíng)C耦合電容器通過(guò)開(kāi)關(guān)的接通和斷開(kāi)動(dòng)作來(lái)進(jìn)行充電和放電，因而無(wú)源轉換會(huì )產(chǎn)生令人討厭的噪聲。本文描述了如何利用一個(gè)4:1多路復用器設計一個(gè)簡(jiǎn)易的音視頻來(lái)源選擇多路復用器，從而在大大降低開(kāi)關(guān)瞬時(shí)時(shí)間的同時(shí)提供了出色的性能。

　　圖1所示的基本型4:1 A/V多路復用器采用了4：1視頻多路復用放大器來(lái)對最多達四個(gè)的外部音頻-視頻來(lái)源進(jìn)行選擇，其中包括一個(gè)復合視頻通道和立體聲L-R音頻通道。

　　圖1: 基本的 A/V MUX 結構圖

　　此電路采用通道A來(lái)選擇4個(gè)復合視頻源中的1個(gè)，利用通常B和C來(lái)選擇立體聲的左聲道和右聲道。通道控制邏輯輸入S0和S1是二進(jìn)制編碼形式的，并可以完成輸入選擇。邏輯輸入為T(mén)TL兼容并提供20ns的開(kāi)關(guān)時(shí)間，使其在尖端MUX功能中適用于高速數字控制。HIZ邏輯輸入能夠通過(guò)設置輸出放大器為高阻抗狀態(tài)來(lái)禁用3個(gè)通道。除提供一個(gè)靜音功能和視頻消隱功能，HIZ狀態(tài)使額外的MUX放大器可以共用同一個(gè)輸出，實(shí)現了輸入源的擴展超過(guò)基本的4：1配置。

　　利用+/-5V電源對MUX供電，使視頻輸入和輸出成為DC耦合，因此視頻源中的復合視頻DC同步和暗電平在輸出時(shí)得以保存。電阻R1A至R4A是輸入終端電阻。對于精確的視頻傳輸電纜終端，假設可以允許 –6dB的吞吐量損耗，那么可以使用75歐姆作為輸入終端和輸出反饋終端。如果不能允許–6dB的損耗，75歐姆輸入結點(diǎn)電阻可以增加至10K歐姆。許多視頻電纜并未控制75歐姆的特性阻抗，所以增加較高的10K歐姆阻抗將使增益恢復為一，從而避免視頻信號衰減。

　　將電容性耦合(C1B,C到C4B,C)添加到音頻輸入，可以把放大器與出現在音頻源中不需要的DC相隔離。電阻R1B，C到R4B，C，設置所需的輸入阻抗并形成一個(gè)高通濾波器。4.7uF電容器和10K電阻器形成20Hz、–3dB的低截止頻率。采用大AC耦合電容的主要缺點(diǎn)是當通道與選擇器輸出相連接時(shí)，可能會(huì )聽(tīng)到 “重擊聲”。只要在電源和接收器輸入之間存在DC電壓差，就會(huì )出現這種問(wèn)題。當AC耦合電容在開(kāi)關(guān)轉換過(guò)程中充電或放電時(shí)，一個(gè)低阻抗多路復用器開(kāi)關(guān)會(huì )引起輸出端出現瞬時(shí)尖峰現象。在這種情況下，高阻抗輸入緩沖器對于A(yíng)C耦合電容的恒定阻抗， 去除了任何的充電-放電的瞬時(shí)尖峰現象。

　　視頻性能的優(yōu)越性要取決于EL4323 500MHz –3dB的帶寬和60MHz 0.1dB的增益平坦性。高視頻性能也有益于音頻性能，從輸入DC到超過(guò)80kHz都可以產(chǎn)生非常平坦(< +/-0.02Db)的頻率響應。音頻頻率響應也由輸入和輸出RC濾波器網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行處理。音頻精密系列2500，在20Hz至20KHz的頻率范圍上，從1Vrms到100mVrms范圍，所測得的THD+N和幅度比小于0.015%，在4mVrms下增至0.1%。

　　采用圖2所示的電路，A/V MUX可以適應一個(gè)單獨的+5V電源電壓。一個(gè)2.5V的輸入DC補償電壓通過(guò)輸入處的10K/10K電阻分壓器來(lái)建立，從而將放大器輸出電壓擺動(dòng)集中到2.5V +/- 1V。在音頻通道輸出上的10K/10K分壓器使輸出AC耦合電容器上的偏壓保持在2.5V，因此DC不會(huì )隨著(zhù)MUX轉換到(或脫離)高阻抗狀態(tài)而改變。視頻通道輸入必須是AC耦合的，如果沒(méi)有配備TV或監視器，那么可能需要一個(gè)DC恢復電路。頻率響應和THD+N性能不會(huì )和 +/-5V電路有所不同，然而，放大器電源電壓的降低將會(huì )引起放大器輸出擺動(dòng)上的相應降低，雙電源版本時(shí)，從5.5Vp-p降至1.5Vp-p。對于復和視頻通道而言有足夠的余量，在音頻通道上的THD將會(huì )增加到~2Vp-p的級別甚至更高。

　　圖2：?jiǎn)我坏?5V電源結構圖