中心議題：

• 視頻信號的交流耦合
• 交流耦合SAG模式

解決方案：

• 不需要輸入耦合電容
• 沒有隱含的箝位穩定時間
• 沒有輸入電容放電導致的傾斜問題
• 沒有輸入阻抗限製
• 不需要片上同步剝離器、電荷泵電路和伺服環路

目前，在視頻係統（機頂盒、PVR
、TV等）的設計中采用集成式視頻濾波器/驅動器有多種耦合與鉗位配置方式，例如輸入交流或直流耦合、輸出交流或直流耦合、各種輸入箝位和偏壓配置等。對於這些配置方式，設計者首先需要判斷幾個方麵的問題。

如果設計者準備采用交流耦合輸入的方式，那麼他必須清楚的是，輸入視頻信號的直流成份將會發生損耗
，因此必須通過濾波器/qudongqideshurupianyaheqianweidianluduizhiliupianyadianpingjinxingshezhi。ruguolvboqishurumeiyouqianweihepianyadianluhuozheyouyuanzhiliuhuifuhuanlu
，namejiuxuyaozengjiayigewaibupianyawangluo
，yibianzhengqueshezhigongmoshurudianping。

交流耦合

tongguojiaoliuouhejiangmonishipinshuruxinhaoouheshurumouyishebeizhong，zhezhongfangshizaishipinhetuxiangchulixitongzhongfeichangchangjian
，tayunxujieshouqishezhiqizishenzuiyoudepianyadianping（在電容的設備一側），而不受驅動信號的直流偏壓電平的影響。例如


，模數轉換器（ADC）的接收器可以將視頻信號的鉗位或消隱電平設為等於內部ADC的編碼零電壓，而不管驅動信號的絕對直流電平是多少。

另外一種情形是純模擬係統，其中接收器可能希望將模擬信號的共模電平設置為VCC/2左右，以獲得最優的信號處理餘量。接收器還能夠將“鉗位”電(dian)平(ping)與(yu)預(yu)設(she)的(de)直(zhi)流(liu)參(can)考(kao)電(dian)壓(ya)匹(pi)配(pei)起(qi)來(lai)，實(shi)現(xian)兼(jian)容(rong)而(er)穩(wen)定(ding)的(de)直(zhi)流(liu)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)。通(tong)過(guo)阻(zu)斷(duan)直(zhi)流(liu)分(fen)量(liang)，接(jie)收(shou)器(qi)能(neng)夠(gou)防(fang)止(zhi)自(zi)身(shen)對(dui)直(zhi)流(liu)電(dian)流(liu)的(de)潛(qian)在(zai)破(po)壞(huai)。


圖三種支持板級鉗位電路的視頻濾波電路
，分別為輸入和輸出交流耦合配置（A）；SAG模式下的工作配置（B）

；直接耦合方法（C）。

電容的選擇

現在我們來分析如何選擇合適的電容，實現視頻輸入信號與圖(A)視頻濾波器/驅動器器件的耦合。為了限製與交流耦合相關的低頻偏斜（傾斜），我們必須正確設置3dB下截止頻率的位置。
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在這裏，視頻信號的帶寬要求采用一個足夠大且能夠通過最小頻率的電容，這一頻率是50Hz或60Hz的幀速率。輸入電路包括交流耦合電容和視頻濾波器的輸入阻抗。

在計算3dB下截止頻率時，設計者可以使用公式f=1/2πRC。如果使用0.1μF的電容和800kΩ的輸入阻抗，那麼可以計算出2Hz的截止頻率，這一結果足以通過50或60Hz的幀速率。

由於在較高的頻率下電容會出現短路現象，因此我們不必擔心高頻滾降問題。在大多數應用中，具有極低ESR的0.1μF耦合鉭電容就足以勝任這一工作。

在選擇正確的輸入耦合電容之後，下一步是選擇輸出耦合電容的值。假設在這裏器件需要驅動一個75Ω後設終端的傳輸線，那麼輸出電容的有效電阻為150Ω。

由於該負載是阻抗相對較低的傳輸線——另外我們仍然需要通過50或60Hz的幀速率——因此，所需的輸出耦合電容相對較大。如果使用之前我們在計算輸入耦合電容時采用的計算方法——這裏使用220μF的耦合電容和150Ω的負載——我們可以計算出轉角頻率為4.8Hz
，這一結果對於通過上述幀速率同樣是足夠的。

大多數應用都需要更嚴格的場傾斜指標

，並使用470μF或1000μF的器件作為耦合電容。交流耦合輸出要求接收器設置輸入端為共模電壓
，這是與輸入視頻信號的直流電平無關的。

75Ω的串聯端接電阻應該放在距離濾波器/驅動器輸出端盡可能近的地方。這樣有助於隔離下遊的寄生電容和來自各種器件輸出時的電感
，實現最佳的信號狀態。

SAG模式

交流耦合輸出方式有一些缺點，包括需要大號的昂貴電容、有信號傾斜或偏斜問題（除非使用非常大的耦合電容）

、損失視頻信號的直流分量等。如果采用交流耦合方式，我們可能需要一種具有SAG功能的視頻濾波器，如圖（B）所示。

SAG功能是與器件電路相結合的一種反饋網絡，它能夠避免使用非常大的耦合電容。利用SAG功能，我們可以使用非常小的電容，電容值將比普通的交流耦合電容配置低10倍左右。

在SAG模式下配置的視頻濾波器通常呈現9dB的直流增益（3x），在25Hz左右會回到正常的6dB增益（2x）。當這種濾波器用於采用3V電源電壓的移動設備中時就會帶來一個問題

，因為器件輸出端（在負載之前）的偏移電壓處於750mV左右。

典型的視頻輸入信號是1Vp-p。濾波器/驅動器具有2x的增益，這一增益使得輸出信號為2Vp-p再加上750mV的直流偏移量，產生2.75V的高邊信號。

這種情形會驅動信號進入低至2.7V的Vcc電壓
，並開始夾斷視頻信號的頂部，從而引起不希望出現的信號失真現象。通過在SAG引腳和Vcc’之(zhi)間(jian)設(she)置(zhi)一(yi)個(ge)電(dian)阻(zu)就(jiu)可(ke)以(yi)克(ke)服(fu)這(zhe)一(yi)偏(pian)移(yi)電(dian)平(ping)，該(gai)電(dian)阻(zu)將(jiang)把(ba)直(zhi)流(liu)偏(pian)移(yi)電(dian)平(ping)降(jiang)低(di)到(dao)一(yi)個(ge)範(fan)圍(wei)，防(fang)止(zhi)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)在(zai)正(zheng)常(chang)的(de)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)範(fan)圍(wei)內(nei)被(bei)夾(jia)斷(duan)。

替代方法

交流耦合視頻信號的另外一種替代方法就是采用如圖（C）所示的直接耦合方法。市場上有很多可用器件，既可以用於交流耦合也可以用於直流耦合的係統設計應用。

直流耦合的目的在於通過一個單端參考地的輸入信號來驅動器件。視頻/圖像DAC的標準電流模式輸出就是一個例子。

這些常見的DAC器件采用雙重端接75Ω負載（37.5Ω）作為電流型DAC的負載
，產生輸出電壓。因此，這類係統中的DAC輸出具有已知的參考地的直流電平。

這一係列的視頻濾波/驅動器件能夠很好的支持視頻DAC輸出
，具有下列優勢：
●不需要輸入耦合電容；
●沒有隱含的箝位穩定時間
；
●沒有輸入電容放電導致的傾斜問題

；
●沒有輸入阻抗限製；
●不需要片上同步剝離器、電荷泵電路和伺服環路。

直流耦合輸出是將視頻信號饋入視頻媒體設備最直接的方法。這種方法不需要增加耦合電容，能夠將沒有傾斜的信號傳送給媒體設備。

這(zhe)一(yi)方(fang)法(fa)也(ye)有(you)一(yi)些(xie)缺(que)點(dian)，例(li)如(ru)

，接(jie)收(shou)器(qi)必(bi)須(xu)要(yao)知(zhi)道(dao)輸(shu)入(ru)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)平(ping)才(cai)能(neng)正(zheng)確(que)處(chu)理(li)視(shi)頻(pin)信(xin)號(hao)

，另(ling)外(wai)它(ta)對(dui)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)的(de)絕(jue)對(dui)直(zhi)流(liu)電(dian)平(ping)沒(mei)有(you)反(fan)饋(kui)控(kong)製(zhi)

，而(er)這(zhe)一(yi)電(dian)平(ping)可(ke)能(neng)會(hui)隨(sui)著(zhe)係(xi)統(tong)溫(wen)度(du)和(he)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)的(de)變(bian)化(hua)而(er)發(fa)生(sheng)改(gai)變(bian)。大(da)多(duo)數(shu)媒(mei)體(ti)設(she)備(bei)都(dou)在(zai)輸(shu)入(ru)端(duan)采(cai)用(yong)交(jiao)流(liu)耦(ou)合(he)的(de)方(fang)式(shi)
，然(ran)後(hou)在(zai)ADC上采用視頻信號的直流恢複值實現正確的色彩控製。

因此
，直流耦合輸出信號可能是最劃算和直接的視頻信號耦合方法。此外，直流耦合還消除了輸出信號被兩次交流耦合的問題：一次在濾波器/驅動器的輸出端，另一次在媒體設備的輸入端。