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鲁棒的视频接收器 输入具有电池短路维护功用

评估和设计支持电路评估板CN-0263 电路评估板(EVAL-CN0263-EB1Z)设计和集成文件原理图、布局文件、物料清单电路功能与优势图1. 鲁棒的差分视频接收器,

评价和规划支撑

电路评价板

CN-0263 电路评价板(EVAL-CN0263-EB1Z)

规划和集成文件

原理图、布局文件、物料清单

电路功用与优势

图1. 鲁棒的差分视频接纳器,选用ADA4830-1和ADV7180(未显现一切衔接和去耦)

图1所示电路供给了极为鲁棒的解决方案,集成过压(电池短路[STB])维护,可在恶劣环境下接纳CVBS视频信号。它选用低成本、低功耗、单极性、差分接纳器ADA4830-1 ,可在ADV7180完结数字化前将全差分或伪差分(地参阅单端)视频信号转化为单端信号。

ADA4830-1用于消除共模噪声和相位噪声,噪声是因为输入视频信号源与接纳电路之间存在地电位差形成的。更重要的是,ADA4830-1和ADV7180 的组合供给了可在恶劣轿车环境下作业的十分鲁棒的输入特性,还可维护与检测电池短路事情,并契合轿车制造商严厉的要求。

该鲁棒的接纳器电路运用ADA4830-1和ADV7180 ,契合传统、经验证的阻隔/独立式低压集成电路架构,例如来自外部并运用放大器电路进行信号调度和维护的ADV7180 。

ADA4830-1(单通道)是一款单芯片高速差动放大器,集成最高18 V的输入过压(电池短路)维护功用,供给宽输入共模电压规模和超卓的ESD鲁棒性。它规划用作差分或伪差分CVBS及其它高速视频信号的接纳器,合适在恶劣的高噪声环境下作业,如轿车信息文娱和视觉体系等。

ADA4830-1兼具高速和精细特性,能够准确再现CVBS视频信号,一起按捺不需求的共模差错电压。

凭仗STB维护/检测、鲁棒的ESD耐受性和宽输入共模电压规模,ADA4830-1可用作后视摄像头和后座文娱等体系内的轿车模仿视频接纳器

ADV7180和ADA4830-1完全契合轿车运用规范,十分合适轿车运用中的信息文娱体系和视觉安全体系。ADV7180和ADA4830-1供给十分小的LFCSP封装,合适空间受限的运用。

电路描绘

ADA4830-1是一款单芯片高速差动放大器,专为轿车运用而规划。该规划以传统4 电阻差动放大器为根底,经优化以防止增强该规范放大器运用电路时简单犯的过错。

当检测到输入过压条件时,集成到ADA4830-1 的电池短路维护功用运用快速开关电路,将内部电压节点箝位并保持在安全电平。这种维护使得ADA4830-1 的输入能够直接衔接到长途视频源,如后视摄像头号,而不需求贵重的串联大电容。

像ADV7180等大多数视频解码器都建立在极低的电压处理上,因而输入电压规模有限。ADA4830-1 的信号增益为0.5V/V ,规划用于将视频信号保持在视频解码器答应的输入规模内,一般为1 V p-p或更低。

输入共模电压规模

在一个具有0.5 V/V增益的规范4 电阻差动放大器中,输入共模(CM)规模是内核放大器CM规模的三倍。ADA4830-1的输入共模被扩展至超越地电压±8.5 V(5 V 电源) 。这种极宽的共模电压规模可让ADA4830-1和ADV7180在很大的共模偏置和噪声下作业,而对图画质量不产生任何晦气影响。

线路确诊

图1所示的ADA4830-1/ ADV7180组合经过衔接ADA4830-1上的STB输出至ADV7180 的其间一个GPIO端口而具有电池短路线路确诊功用。在电池短路事情产生期间,STB输出为逻辑低电平信号。ADV7180读取该低电平并产生一个可被体系微控制器读取的中止。电池短路输出标志(STB引脚)功用与电池短路维护无关。它的作用是表明每个输出的过压状况。因为是被迫供给维护,因而一直有用;标志仅表明现在是否产生毛病罢了。

输入ESD维护

维护ADA4830-1输入的架构选用了双向非对称闭锁电压的全新技能。它不受电池短路影响,而且具有超越8 kV HBM等级的ESD鲁棒性。关于高达15kV的额定ESD维护,引荐运用外部瞬态按捺器。

共模噪声按捺

ADA4830-1集成的片内电阻内部匹配杰出,增加了宽频率规模的共模按捺(CMR)功用。图2表明ADA4830-1 CMR 与频率的联系,低频时的典型值为65 dB ,可在共模噪声较大的情况下康复视频信号。

图2. 不同输入共模电压下的CMR与频率响应的联系

共模差错,无论是直流偏置仍是沟通信号,都会下降视频图画质量。图3和图4显现白色布景下的单个巨大黑色条纹。图3表明500 kHz 、1 V p-p共模噪声信号对视频图画质量的影响。图4表明参加了ADA4830-1输入级以去除共模噪声的增强视频图画质量。

图3. 参加1 V p-p、500 kHz共模噪声、旁路ADA4830-1后,视频显现的黑色条纹

图4. ADA4830-1按捺1 V p-p、500 kHz共模噪声后,视频显现的黑色条纹

ADV7180 自动检测与全球NSTC 、PAL和SECAM规范兼容的规范模仿基带电视信号,并将其转化为与8位ITU-R.656接口规范兼容的4:2:2重量视频数据。针对具有真8位数据分辨率的消费电子运用,准确的10位模数转化能够供给专业质量的视频功用。三个模仿视频输入通道承受规范复合视频信号、S-视频信号或重量视频信号,支撑较宽规模的消费视频源。自动增益控制(AGC)和箝位复位电路使输入视频信号峰峰值规模可到达1.0 V。

印刷电路板(PCB)布局考量

在任何重视精度的电路中,有必要细心考虑电路板上的电源和接地回路布局。PCB应尽或许阻隔数字部分和模仿部分。本PCB选用4层板堆叠而成,具有较大面积的接地层和电源层多边形。有关布局和接地的具体论说,请拜见MT-031攻略;有关去耦技能的信息,请拜见MT-101攻略。

经过10 μF和0.1 μF电容对ADV7180的电源进行去耦。此外,选用0.1 μF和22 μF 电容对ADA4830-1进行去耦,以恰当按捺噪声并减小纹波。这些电容应尽或许接近相应器材,以保证0.1 μF 电容具有低ESR值。关于一切高频去耦,主张运用陶瓷电容。

保证电源走线尽或许宽,以供给低阻抗途径,并减小电源线路上的毛刺效应。经过数字地将时钟及其它快速开关数字信号屏蔽起来,使之不影响电路板的其它器材。

常见改变

若需求多个通道,则ADA4830-1 供给2通道版别,即ADA4830-2 。

电路评价与测验

该电路运用EVAL-CN0263-EB1Z 电路板,其间包括要评价的电路,如本笔记所述。电路板还包括ADV7391视频编码器,可用于重建输入视频信号。若需有关输出电路的介绍,请参阅CN-0264 电路笔记。Cypress USB微控制器用于装备EVAL-CN0263-EB1Z板并向/从该板加载软件。

设备要求

需求以下设备:

• 带USB端口的Windows® XP 、Windows Vista®(32位)或Windows® 7(32位)PC。

• Astrodesign VG-828可编程视频信号产生器。

• 用作单通道和共模差错电压的视频源。本电路笔记中的测验选用AD8137差分放大器,它将单端视频从VG-828转化为差分视频,并为AD8137 的VOCM 输入施加500kHz 、1 V p-p共模信号。参加共模电压情况下的输出差分信号施加于评价板的输入端。

• Hewlett-Packard 3314A 函数产生器。

• Agilent E3631A 电源。

• EVAL-CN0263-EB1Z 电路板。

• CN-0263评价软件。

• 电源:7.5 V或7.5 V壁式电源适配器。

• 视频显现器,用于调查EVAL-CN0263-EB1Z 电路板的模仿视频输出。

开始运用

将CN-0263评价软件光盘放入PC ,加载评价软件。翻开我的电脑,找到包括评价软件光盘的驱动器,翻开Readme文件。依照Readme文件中的阐明装置和运用评价软件。

功用框图

电路框图拜见本电路笔记的图1,电路原理图拜见EVAL-CN0263-EB1Z-SCH.pdf文件。此文件坐落CN0263规划支撑包中。

设置

在断电情况下,将一个7.5 V 电源衔接到电路板上的+7.5 V和GND引脚。如果有7.5 V壁式电源适配器,可将其衔接到板上的管式衔接器,替代7.5 V 电源。将USB 电缆衔接到PC上的USB端口。此刻请勿将该USB 电缆衔接到板上的微型USB衔接器。

测验

为衔接到EVAL-CN0263-EB1Z 电路板的7.5 V 电源(或壁式电源适配器)通电。发动评价软件,并经过USB 电缆将PC衔接到PCB上的微型USB衔接器。

有关怎么运用评价软件来捕捉数据的具体信息,请参阅CN-0263评价软件的Readme文件。

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