帶輸出電池短路保護功能的可靠復合視頻傳輸解決方案(CN0264)

連接/參考器件

ADV7391/ADV7393低功耗、芯片級、16/8位標清/高清視頻編碼器

ADA4432-1單端標清視頻濾波器放大器，輸出具有電池短路保護功能

ADA4433-1差分標清視頻濾波器放大器，輸出具有電池短路保護功能

評估和設計支持

電路評估板

CN-0264電路評估板(EVAL-CN0264-EB1Z)

設計和集成文件

原理圖、布局文件、物料清單

電路功能與優(yōu)勢

圖1中的電路顯示了數模視頻轉換器與輸出具有電池短路(STB)保護功能的低成本、低功耗、完全集成式重構視頻濾波器配對，非常適用于在惡劣的信息娛樂(lè )環(huán)境（例如汽車(chē)領(lǐng)域）中傳輸CVBS視頻。盡管ADV7391等許多視頻編碼器（視頻DAC）都能直接驅動(dòng)視頻負載，但在視頻編碼器的輸出端放置一個(gè)視頻驅動(dòng)器通常都很有好處，可用于實(shí)現省電、濾波、線(xiàn)路驅動(dòng)以及過(guò)壓電路保護功能。視頻驅動(dòng)器通常配置為有源濾波器（也稱(chēng)為重構濾波器），其主要用途體現在兩個(gè)方面：阻止采樣過(guò)程中引入視頻信號的高頻成分（奈奎斯特頻率以上）；提供增益以驅動(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 )系統等信息娛樂(lè )及其它視頻系統的設計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計問(wèn)題，也就是魯棒性。ADA4432-1和ADA4433-1為模擬視頻設計人員提供集成式IC，這種IC具有至關(guān)重要的過(guò)壓保護功能、強化的ESD耐受性能、出色的視頻特性、較低的功耗以及線(xiàn)路診斷功能。

ADA4432-1和ADA4433-1是完全集成的視頻重構濾波器，分別為單端和差分類(lèi)型。二者使輸出端具有高達18 V的過(guò)壓保護（STB保護）功能，同時(shí)還具備低功耗特性和線(xiàn)路診斷功能。線(xiàn)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。

ADV7391和ADA4432-1完全符合汽車(chē)應用標準，非常適合汽車(chē)應用中的信息娛樂(lè )系統和視覺(jué)安全系統。ADV7391、ADA4432-1和ADA4433-1提供非常小的LFCSP封裝，適合小空間應用。

電路描述

ADV7391是一款低功耗、完全集成式數字視頻編碼器，能夠將來(lái)自CMOS成像設備的數字8位分量視頻數據轉換為與全球標準兼容的標準模擬基帶視頻信號。三個(gè)10位數模視頻轉換器（采用VAA = 2.6 V至3.46 V工作）支持標清(SD)或高清(HD)視頻格式的復合(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。低驅動(dòng)模式定義為4.33 mA滿(mǎn)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(mǎn)量程輸出電流。對于低驅動(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PLL，允許對視頻數據進(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(xiàn)路的偽差分（單端）驅動(dòng)器。偽差分模式使用一個(gè)導體來(lái)承載從驅動(dòng)器傳輸到接收器的不平衡數據信號，另一個(gè)導體用作接地參考信號。

正極導體將ADA4432-1輸出端連接到差分接收器的正輸入端。來(lái)自源極電路的負極線(xiàn)或接地導體連接到接收器的負輸入端。ADA4432-1的輸出端接電阻應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動(dòng)器，允許使用雙絞線(xiàn)、非雙絞線(xiàn)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)負載端接能夠實(shí)現顯著(zhù)的省電效果。圖2顯示了直接驅動(dòng)電纜的視頻DAC。正確端接的DAC驅動(dòng)傳輸線(xiàn)路要求將兩個(gè)75 Ω負載并聯(lián)，需要超過(guò)33 mA的電流才能實(shí)現1.3 V的滿(mǎn)量程電壓電平。圖3顯示了利用ADA4432-1和串聯(lián)-并聯(lián)端接驅動(dòng)相同視頻負載的情況。這就要求有兩倍的輸出電壓來(lái)驅動(dòng)150 Ω等效電阻，但只需要略高于15 mA的電流即可實(shí)現滿(mǎn)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)現省電的主要來(lái)源是ADV7391的低驅動(dòng)模式設置。與過(guò)采樣要求（PLL關(guān)閉）及所需負載電流的降低相結合，此模式可以明顯降低功耗。

有關(guān)低驅動(dòng)模式的詳情，請參閱ADV7391數據手冊。