EEPW论坛

近几年随着手机和LCD电视等市场的不断扩大，用户对于视频放大器的要求发生变化，更低功耗、更小封装以及良好的匹配性能都变得十分重要。一些公司如英特矽尔、凌特、德州仪器和飞兆半导体等纷纷推出了新型放大器来满足视频应用领域对于驱动器和缓冲器的需求。 凌特公司针对高性能视频领域推出的型号为LT6553的放大器，分辨率超过了1600x1200像素，该公司产品应用经理Tim Regan指出：“LT6553非常适用于SXGA和UXGA LCD投影仪及监视器、数字显示器(presenters)、扫描仪，以及车载导航和车内视频系统等汽车显示器系统、数码相机及CCD影像系统。”对于简单的多路复用和信号路由，LT6553具有关/闭功能，能够在50ns内启动，适合扩频和便携式应用。 英特矽尔公司为了满足高分辨率显示器接口的要求推出了EL536x系列新型运算放大器，该公司视频与运算放大器销售主管Sameer Vuyyuru表示：“EL536x系列三电反馈放大器满足高带宽和低噪声方面的要求，最重要的是，脉冲响应受到控制。这些新器件的功耗低于将三个单独的放大器组合到一起，单片架构也可获得更加出色的增益匹配。”德州仪器(TI)的OPA693视频驱动器解决方案提供良好的脉冲响应，面向新兴的高分辨率RGB应用。该公司高速信号处理部门的策略销售经理Michael Steffes指出：“OPA693是目前市场上最快的+/-5V固定增益放大器，DC和AC精度显著提高，它的优势在于高达700MHz的带宽和2500 V/us转换和谐提供的高像素条件下的脉冲保真度，且价格低于同类产品。” 飞兆半导体推出的FMS6418A是一款高度集成的三输出视频驱动器，可用于高清(HD)或者标准分辨率(SD)信号过滤，在对信号进行数字化(抗锯齿处理)之前消除高频噪声，或者用于消除在编码器(重建过滤)D/A转换过程引起的artifact。该产品面向HDTV显示器、有线和卫星机顶盒、DVD、PVR、视频点播、音频/视频接收机等领先的视频应用领域，具有更高的性能及灵活性，减少了元件数量。FMS6418A具有三个6代顺序滤波器，频率可以是30 MHz (HD)或8 MHz (SD)。FMS6418A在每个滤波器通道上结合了一个2:1多路复用器，三个通道全部具有过滤和输出放大功能。与分立式解决方案相比，在成本和设计方面具有优势。 不同应用领域需求各异 尽管制造商推出了种类如此繁多的产品，但是不同的终端产品，所需要放大器产品的性能也都不尽相同。凌特公司信号调节产品销售经理Erik Soule认为要求最苛刻的应用领域是液晶投影机领域，该领域产品尺寸小、易碎、具有明亮的高分辨率显示，同时还要有良好的价格。这就要求视频放大器具有更高的带宽和转换速率、低功率、封装尺寸小及良好的通道分隔性能。Soule还指出另一个挑战是让视频通过很长的电缆线，例如老式的CAT5电缆。凌特公司的新款LT6552是一种差分视频放大器，解决了这个问题，能在1000英尺长的双绞线上传输视频。 国家半导体的技术销售工程师Tushar Patel表示在设计任何应用的视频系统时，视频放大器的性能都非常关键。“其中一种应用是宽带视频路由器和交换机，带宽为100~500MHz。为了支持这样高的带宽，终端产品需要带宽极高的内部运算放大器，甚至10倍于所需要的带宽。”Patel解释道。同时他还提醒大家注意制造商广告中所说的带宽数字是可以造假的，他说：“要关注的重要带宽数字是大信号带宽(LSBW)规格，通常被认为是1 volt peak-to-peak (Vpp)甚至更高。许多制造商广告中所说的是小信号带宽(SSBW)，但是，总体来说视频信号使用的是大信号(2Vpp)。客户可能被小信号规格所诱惑，但是LSBW数值较高的产品更有价值。” 意识到了市场对LSBW的需求，国家半导体最近推出了一种三宽带、750 MHz的运算放大器LMH6738和三宽带、750 MHz的可编程增益缓冲器(PGB)LMH6739，具有400 MHz LSBW、3300 V/us转换速率和200 MHz 的0.1dB增益平度，在驱动高分辨率RGB视频信号方面的性能优于同类产品。“视频放大器的一个重要特点是0.1dB增益平度。”该公司设计经理Alan Buchholz表示，“通常增益平度越高，支持的视频分辨率越高。例如，HDTV系统需要30~50 MHz 的0.1dB增益平度。另一方面，当面对高分辨率视频信号(如电脑图像)时，需要的增益平度接近100~200MHz 0.1dB。” 同时在使用视频放大器进行设计时也需要注意一些问题，如信号的失真等等。Buccholz表示：“为使视频放大器带给视频信号的失真降至最小，这点非常重要。使用专业级设备的多数客户，将会考虑第二和第三级谐波失真，-80至-90 dBc @ 5MHz是其系统的最低要求。当面对复合视频信号时，差分增益/差分相位(DG/DP)数值非常重要，一般要求其为0.02%/0.02，或者更低。”在复合视频中，颜色信息在亮度信息的上面，因此最低的DF/DP数值将生成最清晰的和失真最小的图像质量。 TI的策略销售工程师Frank Haupt表示：“对于数码相机和可播放电视的手机等便携式视频设备来说，最重要的是高集成度、低功率关机、小尺寸封装和容易连接到DSP芯片上的嵌入式视频D/A转换器。良好的视频显示是重要的，但消费类产品的视频要求不象广播和专业级视频领域那样苛刻，对于这种应用来说电压反馈是极其重要的配置。”他指出这类放大器的重要特点包括：集成式过滤器帮助重建DAC信号、低功率关机（最好低于5uA）、低电压（最好利用2.8-5V的单电源运行）、SAG校正、能够进行DC耦合输出同时不会影响同步脉冲、采用SC70、QFN或CSP封装等。 未来市场的需求趋势 “视频领域存在许多趋势，其中比较重要的一个趋势是分辨率越来越高。”国家半导体的Tushar Patel表示，“随着便携产品的视频分辨率由VGA提高至SXGA和更高水平，运算放大器的速度也将随之提高，运算放大器也要改善其带宽和失真性能，以满足高分辨率视频的要求。”凌特公司的Erik Soule表示市场的总体需求趋势大体相同：比如便携式产品对更低电压的要求意味着视频放大器的电压也更低，同时需要更多的轨到轨放大器；采用更小的封装，同时集成更多的片上功能，如增益电阻，在更高的带宽上采用片上反馈路径改善信号完整性和降低串扰低功耗；更快的速度以满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电流反馈放大器的特点是一个‘Rset’电阻，它允许系统设计人员调整带宽，实际上是速度-功率旋钮。这意味着系统设计人员可以设定放大器，使之在给定的信号带宽上永远不会耗用过多的功率。” 。