簡介

houshishexiangtoutigongqichehoumianquyudetongchangshiye。zhexieshexiangtoutongchangyongyuqicheyingyong
，shijiashiyuannenggouanquandaoche。anzhuanghoushishexiangtoushi，shipinyuanxinhaoheshipinqudongdianlushidianxingdejiaoliuouhexinhao，yiduiqijiantigonggezhichuli。shipinxinhaodezhiliudianpingdaibiaoheisedexianshidengji，gaidianpingbixuhengdingcainengshiyingshipinchulidianlu。

 

本應用筆記說明恢複複合視頻信號的正確直流電平的方法。

 

圖1.使用ADA4433-1的直流恢複電路原理圖

 

複合視頻信號說明

複合視頻信號也稱為顏色
、視頻
、消隱和同步(CVBS)，是電子中最複雜的波形之一。亮度信息
、顏色信息和同步信號組合形成複合視頻信號。圖2顯示全白美國國家電視係統委員會(NTSC)複合視頻信號的典型波形。

 

圖2.全白NTSC複合視頻波形

 

在圖2中，視頻信號相當於一條水平掃描線。一條掃描線由一個有效視頻部分和一個水平消隱部分組成。有效視頻部分包含圖片的亮度信息（亮度）和顏色信息（色度）。亮度是信號的瞬時振幅
，色度是正弦波。為了識別圖片的顏色（黃色、青色
、綠色、品紅、紅色和藍色）
，可比較正弦波相位和顏色同步相位間的差異。色度被施加到亮度信號上。此複合信號如圖3所示
，圖中顯示了電視彩條的掃描線。

 

圖3.電視彩條的掃描線

 

有效視頻部分的幅度對應於色彩量（飽和度），色度和色同步之間的相位差表示顏色的色調。水平消隱部分包含水平同步脈衝以及位於同步脈衝上升沿後麵的色同步（稱為後沿）。

 

交流耦合

視頻源通過輸出電容(CS)進行交流耦合。此方法可防止設備受到潛在損壞
，如電池意外短路或直流電流而導致的電源連接。

 

CS存儲電壓信號的平均值。視頻內容會影響視頻波形的平均電壓信號，例如，黑色電平隨場景亮度而變化。根據視頻內容，如NTSC或逐行倒相製(PAL)，必須考慮一個時間常數，因為CS和放大器的高輸入阻抗相結合產生的濾波器的時間常數為τ = R × CS
，截止頻率(fC)計算如下：

 

 

其中，R是放大器的輸入阻抗。

 

CS和R值是可能導致信號幅度下降的變量。

 

下xia降jiang是shi從cong視shi頻pin的de左zuo側ce沿yan到dao右you側ce沿yan的de亮liang度du變bian化hua
，這zhe會hui導dao致zhi顯xian示shi器qi上shang可ke見jian暫zan時shi閃shan爍shuo或huo淡dan入ru淡dan出chu。下xia降jiang幅fu度du必bi須xu低di於yu人ren類lei感gan知zhi。要yao最zui大da限xian度du地di減jian少shao下xia降jiang，交jiao流liu耦ou合he電dian路lu的de時shi間jian常chang數shu必bi須xu盡jin可ke能neng短duan。為wei了le補bu償chang短duan時shi間jian常chang數shu
，可ke在zai電dian路lu中zhong添tian加jia一yi個ge或huo多duo個ge電dian容rong。因yin此ci
，必bi須xu適shi當dang調tiao整zheng電dian容rong的de值zhi。在zai選xuan擇ze正zheng確que的de電dian容rong時shi，低di泄xie漏lou比bi等deng效xiao串chuan聯lian電dian阻zu(ESR)的指標更重要。

 

要正確設置輸入共模電平，濾波器或驅動器輸入需要一個鉗位和偏置電路。

 

采用肖特基二極管的直流恢複

對(dui)視(shi)頻(pin)設(she)備(bei)的(de)輸(shu)出(chu)進(jin)行(xing)交(jiao)流(liu)耦(ou)合(he)時(shi)，直(zhi)流(liu)內(nei)容(rong)會(hui)丟(diu)失(shi)。要(yao)恢(hui)複(fu)直(zhi)流(liu)偏(pian)置(zhi)電(dian)平(ping)，視(shi)頻(pin)源(yuan)的(de)交(jiao)流(liu)耦(ou)合(he)輸(shu)出(chu)必(bi)須(xu)使(shi)用(yong)直(zhi)流(liu)恢(hui)複(fu)或(huo)箝(qian)位(wei)電(dian)路(lu)箝(qian)位(wei)至(zhi)基(ji)準(zhun)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)。使(shi)用(yong)交(jiao)流(liu)耦(ou)合(he)時(shi)，最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)減(jian)小(xiao)電(dian)源(yuan)需(xu)求(qiu)的(de)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)是(shi)使(shi)用(yong)肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)極(ji)管(guan)進(jin)行(xing)直(zhi)流(liu)箝(qian)位(wei)，如(ru)圖(tu)1所示。在此應用中使用肖特基二極管比普通矽或鍺二極管具有顯著的優點。肖特基二極管具有低正向電壓和快速恢複或開關時間。射頻(RF)肖特基二極管的導通電壓低。具有30 mV導通電壓的二極管在單電源應用中可提供令人滿意的結果。

 

當耦合電容上的負載較高時，如ADA4432-1輸入阻抗緩衝器，耦合電容上的平均電壓沿正向電壓向上滲透。低電壓肖特基二極管提供同步端箝位功能，如圖4所suo示shi。當dang二er極ji管guan的de陰yin極ji電dian壓ya高gao於yu零ling時shi
，二er極ji管guan用yong作zuo單dan向xiang開kai關guan。因yin此ci
，信xin號hao的de最zui低di部bu分fen被bei強qiang製zhi為wei基ji準zhun電dian壓ya，即ji肖xiao特te基ji二er極ji管guan陽yang極ji的de電dian壓ya電dian平ping。耦ou合he電dian容rong的de值zhi也ye取qu決jue於yu終zhong端duan電dian阻zu。如ru果guo75 Ω終端電阻與肖特基二極管並聯
，則耦合電容必須很大（~100 μF或更大）。如果終端電阻高
，則為1 μF或更低的耦合電容是合適的。此電路有一個缺點，即由於二極管導通電流
，同步端有輕微的損失。因此，在係統中低漏電流比高ESR更重要。

 

ADA4432-1的運行電壓為3.3 V，放大器輸出的增益為2。因此
，典型的1 V p-p NTSC複合信號具有以下設計餘量：

 

 

其中：

VOH是高電壓輸出。

VOL是低電壓輸出。

 

圖4.箝位複合信號

 

結論

將(jiang)視(shi)頻(pin)源(yuan)交(jiao)流(liu)耦(ou)合(he)至(zhi)接(jie)收(shou)器(qi)時(shi)
，恢(hui)複(fu)複(fu)合(he)信(xin)號(hao)的(de)適(shi)當(dang)直(zhi)流(liu)電(dian)平(ping)對(dui)於(yu)提(ti)供(gong)已(yi)傳(chuan)輸(shu)視(shi)頻(pin)信(xin)號(hao)的(de)正(zheng)確(que)亮(liang)度(du)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。因(yin)此(ci)，務(wu)必(bi)考(kao)慮(lv)正(zheng)確(que)的(de)電(dian)容(rong)值(zhi)以(yi)避(bi)免(mian)電(dian)壓(ya)幅(fu)度(du)下(xia)降(jiang)
，並(bing)使(shi)用(yong)低(di)電(dian)壓(ya)肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)極(ji)管(guan)以(yi)減(jian)少(shao)同(tong)步(bu)端(duan)損(sun)失(shi)。直(zhi)流(liu)箝(qian)位(wei)還(hai)可(ke)防(fang)止(zhi)改(gai)變(bian)場(chang)景(jing)時(shi)同(tong)步(bu)信(xin)號(hao)漂(piao)移(yi)，因(yin)為(wei)二(er)極(ji)管(guan)為(wei)同(tong)步(bu)端(duan)提(ti)供(gong)恒(heng)定(ding)基(ji)準(zhun)電(dian)壓(ya)。

 （來源：ADI公司，作者：Christopher John Gozon ）