視頻解碼芯片CXA2075M

摘要：CXA2075M是SONY公司生產(chǎn)的視頻解碼芯片。該芯片可將模擬RGB信號轉(zhuǎn)換為組合視頻信號，非常適合于個人計(jì)算機(jī)和高清晰度電視機(jī)之間的圖像處理轉(zhuǎn)換和電子游戲機(jī)方面的應(yīng)用。文章分析了CAX2075M的結(jié)構(gòu)原理和主要特點(diǎn)，給出了CAX2075M的典型應(yīng)用電路。

關(guān)鍵詞：解碼器；RGB；視頻信號；副載波

１　概述

ＣＸＡ２０７５Ｍ是ＳＯＮＹ公司生產(chǎn)的視頻解碼芯片。它可將模擬ＲＧＢ信號轉(zhuǎn)換為組合視頻信號。該芯片擁有不同的脈沖發(fā)生器，因而可以滿足編碼的需要。它可以將輸入的復(fù)合同步信號、副載波和模擬ＲＧＢ信號進(jìn)行編碼，以輸出組合視頻和Ｓ端子的Ｙ／Ｃ輸出信號。與ＣＸＡ１６４５Ｍ相比?ＣＸＡ２０７５Ｍ具有下列優(yōu)異性能?

（１）外部元件數(shù)量減少為５個，僅使用鉗位電容、可調(diào)容抗、濾波器電阻等元件即可；

（２）內(nèi)部帶有陷波器，因此，器件外部可以不用陷波器；

（３）ＲＧＢ輸出頻帶比ＣＸＡ１６４５Ｍ高。

ＣＸＡ２０７５Ｍ可廣泛應(yīng)用于高清晰度電視與數(shù)字電視的ＶＧＡ接口、個人計(jì)算機(jī)與電視視頻轉(zhuǎn)換器以及電子游戲等接口轉(zhuǎn)換電路之中。

圖1

ＣＸＡ２０７５Ｍ芯片采用雙極性硅單片集成電路工藝，其主要電氣參數(shù)（最大額定值）如下：

●電源電壓ＶＣＣ：１２Ｖ；

●工作溫度Ｔｏｐｒ：－２０～＋７５℃；

●儲存溫度Ｔｓｔｇ：－６５～＋１５０℃；

●允許功耗ＰＤ：７８０ｍＷ。

２　引腳說明

ＣＸＡ２０７５Ｍ的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳排列如圖１所示。各引腳的功能如下：

１腳（ＧＮＤ１）：除ＲＧＢ外所有電路的接地端，其中包括視頻和Ｙ／Ｃ輸出電路的接地。布線時，ＧＮＤ１的連線應(yīng)盡可能短和寬。

２～４腳（ＲＩＮ，ＧＩＮ，ＢＩＮ）：模擬ＲＧＢ信號輸入。

５，９，１１，１３，１４，１８腳（ＮＣ）：空腳。

６腳（ＳＣＩＮ）：副載波輸入?？奢斎?０．４～５．０Ｖｐ－ｐ的正弦波或脈沖。

７腳（ＮＰＩＮ）：ＮＴＳＣ和ＰＡＬ制式轉(zhuǎn)換端。接ＶＣＣ時為ＮＴＳＣ制式，接ＧＮＤ時為ＰＡＬ制式。

圖2

８腳（ＢＦＯＵＴ）：ＢＦ脈沖監(jiān)控輸出端?？沈?qū)動７５Ω負(fù)載。

１０腳（ＳＹＮＣＩＮ）：復(fù)合同步信號輸入端，為ＴＴＬ電平,為低時應(yīng)小于０．８Ｖ；在ＳＹＮＣ期間應(yīng)為高（大于２．０Ｖ）。

１２腳（Ｖｃｃ１）：除ＲＧＢ外所有電路的電源。

１５腳（ＣＯＵＴ）：色飽和度信號輸出端?？沈?qū)動７５Ω負(fù)載，以用于Ｓ端子的Ｃ信號輸出。

１６腳（ＹＯＵＴ）：Ｙ信號輸出端?？沈?qū)動７５Ω負(fù)載，以用于Ｓ端子的Ｙ信號輸出。

１７腳（ＹＴＲＡＰ）：外接陷波器可用來減少Ｙ信號中副載波頻率成分造成的色彩混雜。當(dāng)使用ＣＯＵＴ引腳時，在ＹＴＲＡＰ和ＧＮＤ之間應(yīng)接一只電容或?qū)㈦娙菖c電感串聯(lián)。設(shè)計(jì)時可根據(jù)要求來決定電容量與電感量的大小，并應(yīng)以不對ＹＯＵＴ引腳產(chǎn)生影響為原則。

１９腳（ＶＣＣ２）：ＲＧＢ電源端。用于為視頻和Ｙ／Ｃ輸出電路供電。該引腳上接１０μＦ的大電容可作為電流源。

２０腳（ＣＶＯＵＴ）：視頻信號輸出端?？沈?qū)動７５Ω負(fù)載，以用于電視機(jī)的視頻信號輸出。

２１，２２，２３腳（ＢＯＵＴ，ＧＯＵＴ，ＲＯＵＴ）：模擬ＲＧＢ信號輸出端，可驅(qū)動７５Ω負(fù)載，以用于擴(kuò)展連接ＶＧＡ顯示器輸出。

２４腳（ＧＮＤ２）：ＲＧＢ信號的接地端。布線時，ＧＮＤ２的連接線應(yīng)盡可能短和寬。

３　操作說明

３．１ Ｙ(亮度)信號的產(chǎn)生

ＣＸＡ２０７５Ｍ的模擬ＲＧＢ信號分別從２、３、４引腳輸入，并在鉗位電路中被鉗制，同時分別從２３、２２和２１引腳輸出。點(diǎn)陣電路根據(jù)輸入信號執(zhí)行編碼可產(chǎn)生亮度信號Ｙ以及色差信號Ｒ－Ｙ和Ｂ－Ｙ。Ｙ信號輸入滯后界限與色飽和度信號Ｃ一起可決定滯后時間。隨后,當(dāng)附加的ＣＳＹＮＣ復(fù)合同步信號從引腳１０輸入后，Ｙ（亮度）信號便可從引腳１６輸出。

３．２ Ｃ（色度）信號的產(chǎn)生

副載波從引腳６輸入后被送到相位轉(zhuǎn)換器可使其相位改變９０。然后副載波送往調(diào)制器被Ｒ－Ｙ信號和Ｂ－Ｙ信號調(diào)制。調(diào)制后的副載波被混頻，并通過帶通濾波器除去高次諧波后，最終作為Ｃ（色度）信號從引腳１５輸出。同時，Ｙ和Ｃ信號混合后將作為復(fù)合視頻信號從引腳２０輸出。

圖3

３．３ 同步脈沖信號的產(chǎn)生

ＣＸＡ２０７５Ｍ所需的行、場同步脈沖信號是通過１０腳的ＳＹＮＣＩＮ輸入端引入復(fù)合同步信號分離產(chǎn)生的,其波形如圖２所示。

４ 使用注意事項(xiàng)

使用ＣＸＡ２０７５Ｍ時?應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

(１) 應(yīng)確保模擬ＲＧＢ信號輸入最大值為１．０Ｖｐ－ｐ且使阻抗足夠低。高阻抗會影響色彩的飽和度和色度等。輸入的ＲＧＢ信號超過１．３Ｖｐ－ｐ時，鉗位電平將失控。

(２) ＳＣ輸入(引腳６)既可輸入正弦波，也可輸入脈沖，電平范圍應(yīng)在０．４～５．０Ｖｐ－ｐ之間。但是，當(dāng)輸入脈沖時，它的相位與輸入正弦波相比會有幾度的改變。在芯片中，ＳＣ輸入偏向于ＶＣＣ的１／２。因此，當(dāng)輸入５．０Ｖｐ－ｐ脈沖時，特別是在空閑度背離５０％時，高／低電平的脈沖電壓會超過芯片中的ＶＣＣ和ＧＮＤ電壓而導(dǎo)致副載波失真。在此情況下，必須使占空比保持５０％。

(３)設(shè)計(jì)印刷電路板時，要注意ＶＣＣ和ＧＮＤ的布線。為了與ＶＣＣ引腳相匹配，應(yīng)使用鉭、瓷介或其它具有良好頻率特性的電容器。而且設(shè)計(jì)好的線路應(yīng)盡量短而寬。

(４) 在輸入前端的副載波（ＳＣ）輸入和同步（ＳＹＮＣ）輸入脈沖上附加一只電阻和電容可以消除ＳＣ和 ＳＹＮＣ 中的高頻分量。但要注意，不要輸入含高頻分量的脈沖。否則高頻分量會進(jìn)入ＶＣＣ、ＧＮＤ等重要部件而導(dǎo)致系統(tǒng)故障。

(５)在７５Ω驅(qū)動器輸出引腳外接一電阻可以防止每只引腳間幾十皮法電容引起的振蕩。

(６) 對于ＹＴＲＡＰ引腳?引腳１７?來說?下列三種方法可用于減少由于Ｙ信號中的副載波頻率分量引起的色彩混雜?第一是在ＹＴＲＡＰ和ＧＮＤ之間安裝一個３０～６８ｐＦ的電容。第二是在ＹＡＲＡＰ和ＧＮＤ之間串聯(lián)一只電容和電感。第三是使用芯片內(nèi)部的陷阱濾波器。

５　應(yīng)用電路

由于我國彩色電視采用ＰＡＬ制式，所以本文只列出ＣＸＡ２０７５Ｍ采用ＰＡＬ內(nèi)部陷阱方式（ＰＡＬ ｉｎｔｅｒ-ｎａｌ ＴＲＡＰ ｍｏｄｅ）的典型應(yīng)用電路。其具體電路連接如圖３所示。

圖４是應(yīng)用ＣＸＡ２０７５Ｍ設(shè)計(jì)的一個ＶＧＡ／視頻轉(zhuǎn)換器，圖中，左邊的ＶＧＡ１５針接頭可接在電腦主機(jī)顯卡的ＶＧＡ接口上，輸出部分可以通過視頻端口或Ｓ端子與電視機(jī)相連接，同時本轉(zhuǎn)換器還可和電腦顯示器進(jìn)行接口以實(shí)現(xiàn)同步顯示。