視頻放大器的發(fā)展趨勢及其面臨的挑戰

視頻放大器(放大器原理)主要是用來(lái)放大視頻信號的，可以用來(lái)增強視頻的亮度、色度和同步信號。當然，當線(xiàn)路內干擾信號也會(huì )被放大。而且回路中不能串接過(guò)多的視頻放大器(放大器電路)，否則就會(huì )出現飽和現象，導致圖像失真。當視頻傳輸的距離比較遠的時(shí)候，我們最好采用線(xiàn)徑粗點(diǎn)的視頻線(xiàn)，這樣就可以在線(xiàn)路里增加視頻放大器(運算放大器)的增強信號，以此達到增強信號強度進(jìn)行遠距離傳輸的目的。本文主要介紹了視頻放大器的發(fā)展趨勢及其面臨的挑戰。

最近幾年，隨著(zhù)手機和LCD電視等市場(chǎng)的不斷擴大，用戶(hù)對視頻放大器的要求也發(fā)生了很大變化，現在更低功耗、更小封裝以及良好的匹配性能都變得非常重要。一些公司紛紛推出了新型放大器來(lái)滿(mǎn)足視頻應用領(lǐng)域都驅動(dòng)器和緩沖器的要求。

飛兆半導體推出的FMS6418A是一款高度集成的三輸出視頻驅動(dòng)器，可用于高清(HD)或者標準分辨率(SD)信號過(guò)濾，在對信號進(jìn)行數字化(抗鋸齒處理)之前消除高頻噪聲，或者用于消除在編碼器(重建過(guò)濾)D/A轉換過(guò)程引起的artifact。

該產(chǎn)品面向HDTV顯示器、有線(xiàn)和衛星機頂盒、DVD、PVR、視頻點(diǎn)播、音頻/視頻接收機等領(lǐng)先的視頻應用領(lǐng)域，具有更高的性能及靈活性，減少了元件數量。FMS6418A具有三個(gè)6代順序濾波器，頻率可以是30 MHz (HD)或8 MHz (SD)。

FMS6418A在每個(gè)濾波器通道上結合了一個(gè)2：1多路復用器，三個(gè)通道全部具有過(guò)濾和輸出放大功能。與分立式解決方案相比，在成本和設計方面具有優(yōu)勢。

凌特公司針對高性能視頻領(lǐng)域推出的型號為L(cháng)T6553的放大器，分辨率超過(guò)了1600x1200像素，LT6553適用于SXGA和UXGA LCD投影儀及監視器、數字顯示器(presenters)、掃描儀，以及車(chē)載導航和車(chē)內視頻系統等汽車(chē)顯示器系統、數碼相機及CCD影像系統。

對于簡(jiǎn)單的多路復用視頻放大器和信號路由，LT6553具有關(guān)/閉功能，能夠在50ns內啟動(dòng)，適合擴頻和便攜式應用。

英特矽爾公司為了滿(mǎn)足高分辨率顯示器接口的要求推出了EL536x系列新型運算放大器，EL536x系列三電反饋放大器滿(mǎn)足高帶寬和低噪聲方面的要求，最重要的是，脈沖響應受到控制。這些新器件的功耗低于將三個(gè)單獨的放大器組合到一起，單片架構也可獲得更加出色的增益匹配。

德州儀器(TI)的OPA693視頻驅動(dòng)器解決方案提供良好的脈沖響應，面向新興的高分辨率RGB應用。OPA693是目前市場(chǎng)上最快的+/-5V固定增益放大器，DC和AC精度顯著(zhù)提高，它的優(yōu)勢在于高達700MHz的帶寬和2500 V/us轉換和諧提供的高像素條件下的脈沖保真度，且價(jià)格低于同類(lèi)產(chǎn)品。

視頻放大器在不同應用領(lǐng)域需求各異

盡管制造商推出了種類(lèi)如此繁多的產(chǎn)品，但是不同的終端產(chǎn)品，所需要放大器產(chǎn)品的性能也都不盡相同。要求最苛刻的應用領(lǐng)域是液晶投影機領(lǐng)域，該領(lǐng)域產(chǎn)品尺寸小、易碎、具有明亮的高分辨率顯示，同時(shí)還要有良好的價(jià)格。

這就要求視頻放大器具有更高的帶寬和轉換速率、低功率、封裝尺寸小及良好的通道分隔性能。Soule還指出另一個(gè)挑戰是讓視頻通過(guò)很長(cháng)的電纜線(xiàn)，例如老式的CAT5電纜。凌特公司的新款LT6552是一種差分視頻放大器，解決了這個(gè)問(wèn)題，能在1000英尺長(cháng)的雙絞線(xiàn)上傳輸視頻。

在設計任何應用的視頻系統時(shí)，視頻放大器的性能都非常關(guān)鍵。其中一種應用是寬帶視頻路由器和交換機，帶寬為100~500MHz。為了支持這樣高的帶寬，終端產(chǎn)品需要帶寬極高的內部運算放大器，甚至10倍于所需要的帶寬。

制造商廣告中所說(shuō)的帶寬數字是可以造假的，要關(guān)注的重要帶寬數字是大信號帶寬(LSBW)規格，通常被認為是1 volt peak-to-peak (Vpp)甚至更高。許多制造商廣告中所說(shuō)的是小信號帶寬(SSBW)，但是，總體來(lái)說(shuō)視頻信號使用的是大信號(2Vpp)?？蛻?hù)可能被小信號規格所誘惑，但是LSBW數值較高的產(chǎn)品更有價(jià)值。

意識到了市場(chǎng)對LSBW的需求，國家半導體最近推出了一種三寬帶、750 MHz的運算放大器LMH6738和三寬帶、750 MHz的可編程增益緩沖器(PGB)LMH6739，具有400 MHz LSBW、3300 V/us轉換速率和200 MHz 的0.1dB增益平度，在驅動(dòng)高分辨率RGB視頻信號方面的性能優(yōu)于同類(lèi)產(chǎn)品。

視頻放大器的一個(gè)重要特點(diǎn)是0.1dB增益平度。通常增益平度越高，支持的視頻分辨率越高。例如，HDTV系統需要30~50 MHz 的0.1dB增益平度。另一方面，當面對高分辨率視頻信號(如電腦圖像)時(shí)，需要的增益平度接近100~200MHz 0.1dB。

同時(shí)在使用視頻放大器進(jìn)行設計時(shí)也需要注意一些問(wèn)題，如信號的失真等等。為使視頻放大器帶給視頻信號的失真降至最小，這點(diǎn)非常重要。使用專(zhuān)業(yè)級設備的多數客戶(hù)，將會(huì )考慮第二和第三級諧波失真，-80至-90 dBc @ 5MHz是其系統的最低要求。

當面對復合視頻信號時(shí)，差分增益/差分相位(DG/DP)數值非常重要，一般要求其為0.02%/0.02，或者更低。在復合視頻中，顏色信息在亮度信息的上面，因此最低的DF/DP數值將生成最清晰的和失真最小的圖像質(zhì)量。

對于數碼相機和可播放電視的手機等便攜式視頻設備來(lái)說(shuō)，最重要的是高集成度、低功率關(guān)機、小尺寸封裝和容易連接到DSP 芯片上的嵌入式視頻D/A轉換器。良好的視頻顯示是重要的，但消費類(lèi)產(chǎn)品的視頻要求不象廣播和專(zhuān)業(yè)級視頻領(lǐng)域那樣苛刻，對于這種應用來(lái)說(shuō)電壓反饋是極其重要的配置。

這類(lèi)放大器的重要特點(diǎn)包括：集成式過(guò)濾器幫助重建DAC信號、低功率關(guān)機(最好低于5uA)、低電壓(最好利用2.8-5V的單電源運行)、SAG校正、能夠進(jìn)行DC耦合輸出同時(shí)不會(huì )影響同步脈沖、采用SC70、QFN或CSP封裝等。

未來(lái)市場(chǎng)對視頻放大器的需求趨勢

視頻領(lǐng)域存在許多趨勢，其中比較重要的一個(gè)趨勢是分辨率越來(lái)越高。隨著(zhù)便攜產(chǎn)品的視頻分辨率由VGA提高至SXGA和更高水平。

市場(chǎng)的總體需求趨勢大體相同：

(1)比如便攜式產(chǎn)品對更低電壓的要求意味著(zhù)視頻放大器的電壓也更低，同時(shí)需要更多的軌到軌放大器;

(2)采用更小的封裝，同時(shí)集成更多的片上功能，如增益電阻，在更高的帶寬上采用片上反饋路徑改善信號完整性和降低串擾低功耗;

(3)更快的速度以滿(mǎn)足更高的屏幕分辨率，如SXGA、UXGA和HDTV格式等;最后是更低的功耗，比如凌特的LT6210/1電流反饋放大器的特點(diǎn)是一個(gè)‘Rset’電阻，它允許系統設計人員調整帶寬，實(shí)際上是速度-功率旋鈕。這意味著(zhù)系統設計人員可以設定放大器，使之在給定的信號帶寬上永遠不會(huì )耗用過(guò)多的功率。

視頻放大器的發(fā)展趨勢是什么?又面臨著(zhù)哪些挑戰呢?相信在小編的介紹下，各位讀者對視頻放大器在市場(chǎng)上的發(fā)展都有所了解了吧。隨著(zhù)對放大器要求的越來(lái)越高，運算放大器的速度也將隨之提高，其帶寬和失真性能也在逐步改善中。

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