带电池短路保护的一款可靠复合视频传输解决方案

　　连接/参考器件

　　ADV7391/ADV7393低功耗、芯片级、16/8位标清/高清视频编码器

　　ADA4432-1单端标清视频滤波器放大器，输出具有电池短路保护功能

　　ADA4433-1差分标清视频滤波器放大器，输出具有电池短路保护功能

　　评估和设计支持

　　电路评估板

　　CN-0264电路评估板（EVAL-CN0264-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中的电路显示了数模视频转换器与输出具有电池短路（STB）保护功能的低成本、低功耗、完全集成式重构视频滤波器配对，非常适用于在恶劣的信息娱乐环境（例如汽车领域）中传输CVBS视频。尽管ADV7391等许多视频编码器（视频DAC）都能直接驱动视频负载，但在视频编码器的输出端放置一个视频驱动器通常都很有好处，可用于实现省电、滤波、线路驱动以及过压电路保护功能。视频驱动器通常配置为有源滤波器（也称为重构滤波器），其主要用途体现在两个方面：阻止采样过程中引入视频信号的高频成分（奈奎斯特频率以上）；提供增益以驱动连接到视频显示器的75 Ω外部电缆。

　　后视摄像头和后座娱乐系统等信息娱乐及其它视频系统的设计人员都倾向于用这种电路来传输视频，其原因就如上文所述。然而，还有第三种迫切的设计问题，也就是鲁棒性。ADA4432-1和ADA4433-1为模拟视频设计人员提供集成式IC，这种IC具有至关重要的过压保护功能、强化的ESD耐受性能、出色的视频特性、较低的功耗以及线路诊断功能。

　　ADA4432-1和ADA4433-1是完全集成的视频重构滤波器，分别为单端和差分类型。二者使输出端具有高达18 V的过压保护（STB保护）功能，同时还具备低功耗特性和线路诊断功能。线路诊断功能通过逻辑输出方式提供，可在发生故障情况时激活。ADA4432-1 和ADA4433-1内置一个高阶滤波器，该滤波器的？3 dB截止频率为10 MHz且在27 MHz时提供45 dB抑制性能。

　　凭借STB保护和鲁棒的ESD耐受性能，ADA4432-1和ADA4433-1能够在恶劣的环境中提供卓越的保护。

　　ADV7391和ADA4432-1完全符合汽车应用标准，非常适合汽车应用中的信息娱乐系统和视觉安全系统。ADV7391、ADA4432-1和ADA4433-1提供非常小的LFCSP封装，适合小空间应用。

　　电路描述

　　ADV7391 是一款低功耗、完全集成式数字视频编码器，能够将来自CMOS成像设备的数字8位分量视频数据转换为与全球标准兼容的标准模拟基带视频信号。三个10位数模视频转换器（采用VAA = 2.6 V至3.46 V工作）支持标清（SD）或高清（HD）视频格式的复合（CVBS）、S视频（YC）或分量（YPrPb/RGB）模拟输出。图1中的电路配置为仅通过 DAC1提供低输出驱动。为了进一步降低功耗，其它DAC和锁相环（PLL）均已关闭。低驱动模式定义为4.33 mA满量程输出电流。ADV7391包含一个RSET引脚。RSET引脚与AGND之间连接了一个电阻，用于控制满量程输出电流。对于低驱动操作，RSET必须等于4.12 kΩ，RL必须等于300 Ω。连接到RSET引脚的电阻必须有1%的容差。

　　ADV7391包含一个片内PLL，允许对视频数据进行过采样。如图1所示，PLL已禁用（子地址0x00，Bit 1 = 1），从而提供了2倍的SD过采样速率。在PLL禁用的情况下，为了节省空间和成本，移除了外部环路滤波器元件。

　　ADA4432-1可用作带不平衡传输线路的伪差分（单端）驱动器。伪差分模式使用一个导体来承载从驱动器传输到接收器的不平衡数据信号，另一个导体用作接地参考信号。

　　正极导体将ADA4432-1输出端连接到差分接收器的正输入端。来自源极电路的负极线或接地导体连接到接收器的负输入端。ADA4432-1的输出端接电阻应该与接收器输入端接电阻的阻抗相匹配。例如，在一个75 Ω的系统中，ADA4432-1的每个输出端均后部端接75 Ω电阻，这些电阻与接收器处的一个75 Ω电阻相连。

　　在图1中，ADA4432-1配置为单端至单端驱动器，允许使用双绞线、非双绞线或同轴电缆进行不平衡传输。

　　低功耗考虑因素

　　与通过DAC输出直接驱动视频电缆相比，在低电源电压下利用ADA4432-1或ADA4433-1和串联源端接和并联负载端接能够实现显著的省电效果。图2显示了直接驱动电缆的视频DAC。正确端接的 DAC驱动传输线路要求将两个75 Ω负载并联，需要超过33 mA的电流才能实现1.3 V的满量程电压电平。图3显示了利用ADA4432-1和串联-并联端接驱动相同视频负载的情况。这就要求有两倍的输出电压来驱动150 Ω等效电阻，但只需要略高于15 mA的电流即可实现满量程输出。采用与DAC相同的电源电压时，与图2中的电路相比，这样可以省电74%。ADA4432-1提供的高阶滤波功能可降低 DAC过采样速率要求，从而进一步降低功耗。图3所示配置实现省电的主要来源是ADV7391的低驱动模式设置。与过采样要求（PLL关闭）及所需负载电流的降低相结合，此模式可以明显降低功耗。

　　有关低驱动模式的详情，请参阅ADV7391数据手册。