降低視頻子系統(tǒng)的工作和待機(jī)功耗，延長(zhǎng)手持式

越來(lái)越多的便攜式設(shè)備，例如數(shù)碼相機(jī)、蜂窩電話(huà)和便攜式媒體播放器等，都開(kāi)始逐漸增加復(fù)合視頻輸出的連接功能。這類(lèi)設(shè)備中，視頻數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)產(chǎn)生復(fù)合視頻信號(hào)，在送至輸出連接器之前必須經(jīng)過(guò)視頻濾波和放大。設(shè)計(jì)工程師在選擇視頻濾波器時(shí)已經(jīng)考慮了功耗、總體成本、尺寸以及圖像質(zhì)量等因素，本文介紹了下一代便攜設(shè)備中的其它需求以及如何設(shè)計(jì)新一代視頻濾波器才能滿(mǎn)足這些需求。

越來(lái)越多的便攜式設(shè)備，例如數(shù)碼相機(jī)、蜂窩電話(huà)和便攜式媒體播放器等，都開(kāi)始逐漸增加復(fù)合視頻輸出的連接功能。這類(lèi)設(shè)備中，連接在視頻數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)之后的視頻濾波放大器產(chǎn)生視頻信號(hào)?，F(xiàn)有的3.3V視頻濾波放大器處理視頻信號(hào)時(shí)，功耗為45mW。

電池使用時(shí)間是便攜設(shè)備的關(guān)鍵，首先要考慮降低視頻系統(tǒng)IC的功耗。出于這一考慮，新一代視頻濾波放大器能夠工作在1.8V電壓，功耗僅為12mW—功耗降低了近70%。

能量消耗在哪里?

簡(jiǎn)單地說(shuō)，每個(gè)電路的功耗包括自身工作的損耗和驅(qū)動(dòng)負(fù)載的損耗。圖1中，電源為電路提供總電流(I_T)，其中I_Q是運(yùn)算放大器的靜態(tài)電流，I_L是負(fù)載電流。


圖1. 單電源運(yùn)算放大器，帶有一個(gè)對(duì)地電阻負(fù)載。

電流和電源電壓相乘得出功率。首先按照以下公式計(jì)算靜態(tài)功耗(P_Q)、負(fù)載功耗(P_L)以及總功耗(P_T)：

P_Q = V_DD × I_Q
P_L = V_DD × I_L
P_T = P_Q + P_L = V_DD × (I_Q + I_L)

為降低實(shí)際消耗的功率，必須同時(shí)減小P_Q和P_L。減小V_DD、I_Q和I_L都可以達(dá)到這一目的。

通常情況下，IC數(shù)據(jù)資料會(huì)給出I_Q或P_Q參數(shù)，但很少提到典型信號(hào)和典型負(fù)載條件下的平均功耗。對(duì)于便攜式視頻濾波放大器，由于電路不是處于關(guān)斷狀態(tài)，就是完全開(kāi)啟，因此，P_Q幾乎是無(wú)用信息。完全開(kāi)啟時(shí)，視頻濾波放大器為負(fù)載提供視頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)。沒(méi)有視頻負(fù)載時(shí)，為了節(jié)省電池能量，應(yīng)關(guān)斷視頻濾波放大器；如果在沒(méi)有視頻負(fù)載時(shí)開(kāi)啟視頻濾波放大器，會(huì)造成電池能量的浪費(fèi)。

3.3V視頻濾波放大器的功耗

當(dāng)3.3V視頻濾波放大器向負(fù)載提供視頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)，功耗增大，如表1所示。平均功耗定義為視頻濾波放大器以50%平場(chǎng)視頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)150Ω對(duì)地負(fù)載時(shí)的功耗。50%平場(chǎng)信號(hào)作為典型的視頻信號(hào)，在電視上顯示為灰屏(P_L取決于圖像內(nèi)容，黑屏?xí)r功耗最低，白屏?xí)r功耗最大)。注意，盡管元件的P_Q差別很大，平均功耗卻非常接近。

表1. 各種視頻濾波放大器的平均功耗和靜態(tài)功耗

新一代產(chǎn)品：1.8V視頻濾波放大器

MAX9509是Maxim新一代視頻濾波放大器系列的首款器件，大大降低了平均功耗和P_Q，如圖5所示。其電源電壓(V_DD)由3.3V降到了1.8V，1.8V是移動(dòng)電話(huà)正在逐漸使用的數(shù)字I/O電壓；靜態(tài)電源電流(I_Q)也由12mA降到了3.1mA (參見(jiàn)表2)。


圖5. MAX9509 1.8V應(yīng)用電路處理50%平場(chǎng)信號(hào)，大大降低了功耗。


圖5a. 50%平場(chǎng)波形輸入到MAX9509；其振幅是圖2a中波形振幅的一半。


圖5b. MAX9509輸出波形中的藍(lán)色曲線(xiàn)表示50%平場(chǎng)信號(hào)的近似直流平均值。

表2. MAX9509的平均功耗和靜態(tài)功耗

Company	Part	Supply Voltage (V)	Average Current (mA)	Average Power (mW)	IQ (mA)	PQ (mW)	上一頁(yè) 1 2 下一頁(yè) 關(guān)鍵詞： 模擬電路 模擬芯片 德州儀器 放大器 ADI 模擬電子 評(píng)論 我來(lái)說(shuō)兩句…… 驗(yàn)證碼： 相關(guān)推薦 心電儀研討專(zhuān)場(chǎng) 視頻 TI MSP430 放大器 心跳 | 2009-10-19 德州儀器Eureka DAB進(jìn)入數(shù)字廣播接收機(jī)市場(chǎng) hpnet | 2002-06-26 RF ADC為什么有如此多電源軌和電源域？ 模擬技術(shù) ADI RF ADC | 2024-07-10 西門(mén)子新基站選擇德州儀器單片系統(tǒng)方案 hpnet | 2002-10-05 穩(wěn)壓用運(yùn)算放大器基本電路 設(shè)計(jì)方案 穩(wěn)壓 運(yùn)算 放大器 基本 電路 | 2009-07-06 德州儀器推出用于OMAPTM無(wú)線(xiàn)處理器的新型開(kāi)發(fā)套件 hpnet | 2002-06-03 20個(gè)常用模擬電路總結(jié)，電路圖+掌握要點(diǎn) 模擬技術(shù) 模擬電路 電路設(shè)計(jì) | 2024-07-23 納芯微模擬芯片創(chuàng)新助力光儲(chǔ)系統(tǒng)“三高一降” 模擬技術(shù) 納芯微 模擬芯片 光儲(chǔ)系統(tǒng) | 2024-07-18 論模擬電路的人才培養(yǎng)之道(沙龍紀(jì)實(shí)) 視頻 模擬/混合信號(hào)IC 模擬電路 | 2009-02-18 利用功率放大器作為差動(dòng)放大器的電流控制方式電路 設(shè)計(jì)方案 利用 功率放大器 作為 差動(dòng) 放大器 電流 控制 方式 電路 | 2009-07-06 LTspice中邏輯門(mén)的使用介紹 元件/連接器 SPICE LTspice，模擬電路 邏輯門(mén) | 2024-07-15 晶體管低頻放大器 設(shè)計(jì)方案 晶體管 低頻 放大器 | 2009-07-06 放大器的類(lèi)別 liujt_ic | 2002-12-31 德州儀器推出最新低成本 DSP 入門(mén)開(kāi)發(fā)套件 hpnet | 2002-05-17 模擬電子教學(xué)方法的改進(jìn) 視頻 模擬/混合信號(hào)IC 模擬電路 | 2009-02-18 采用運(yùn)算放大器改變輸入量電路 設(shè)計(jì)方案 采用 運(yùn)算 放大器 改變 輸入 電路 | 2009-07-06 模擬電路教學(xué)心得 視頻 模擬/混合信號(hào)IC 模擬電路 | 2009-02-18 運(yùn)用返馳轉(zhuǎn)換器的高功率應(yīng)用設(shè)計(jì) 電源與新能源 返馳轉(zhuǎn)換器 高功率 ADI | 2024-07-22 運(yùn)放作直流調(diào)速電路 名家設(shè)計(jì).pdf 資源下載 德州儀器 運(yùn)放 直流調(diào)速電路 | 2007-12-16 如何使用珀?duì)柼b置實(shí)現(xiàn)更高功率的熱電冷卻 電源與新能源 ADI 熱電冷卻 | 2024-07-23 模擬信號(hào)處理 視頻 模擬/混合信號(hào)IC 模擬電路 | 2009-02-18 如何才能獲得ADC的最佳SNR性能？ 電源與新能源 ADI ADC SNR | 2024-07-17 德州儀器閃耀上海慕展 三大板塊更顯產(chǎn)品實(shí)力 模擬技術(shù) 德州儀器 慕尼黑電子展 汽車(chē)電子 機(jī)器人 能源 | 2024-07-15 高性能放大器設(shè)計(jì)的考量因素 資源下載 放大器 高性能放大器 考量因素 | 2007-12-12 低噪聲放大器 資源下載 重慶郵電大學(xué) 放大器 網(wǎng)絡(luò)匹配 低噪聲 | 2007-12-14 低噪聲放大器的選用與電路設(shè)計(jì) 資源下載 中國(guó)移動(dòng) 放大器 選用 電路設(shè)計(jì) 低噪聲 | 2007-12-14 采用雙電源和單電源的基本運(yùn)算放大器電路 設(shè)計(jì)方案 采用 電源 單電源 基本 運(yùn)算 放大器 電路 | 2009-07-06 ADI 2024 慕尼黑上海電子展：直通技術(shù)、低噪聲電源、無(wú)線(xiàn)BMS、高精度傳感器等創(chuàng)新解決方案亮相 電源與新能源 ADI 上海慕尼黑電子展 | 2024-07-18 大幅提高48V至12V調(diào)節(jié)第一級(jí)的效率 模擬技術(shù) 調(diào)節(jié)第一級(jí) 效率 ADI | 2024-07-18 器件資料\\Lm339 資源下載 QUAD COMPARATOR Lm339 放大器 | 2007-12-16 上一篇：用于MAX7456隨屏顯示器SPI 下一篇：3D顯示器的新應(yīng)用 技術(shù)專(zhuān)區(qū) FPGA DSP MCU 示波器 步進(jìn)電機(jī) Zigbee LabVIEW Arduino RFID NFC STM32 Protel GPS MSP430 Multisim 濾波器 CAN總線(xiàn) 開(kāi)關(guān)電源 單片機(jī) PCB USB ARM CPLD 連接器 MEMS CMOS MIPS EMC EDA ROM 陀螺儀 VHDL 比較器 Verilog 穩(wěn)壓電源 RAM AVR 傳感器 可控硅 IGBT 嵌入式開(kāi)發(fā) 逆變器 Quartus RS-232 Cyclone 電位器 電機(jī)控制 藍(lán)牙 PLC PWM 汽車(chē)電子 轉(zhuǎn)換器 電源管理 信號(hào)放大器 關(guān)閉