優(yōu)化機(jī)頂盒音視頻接口設(shè)計(jì)
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時(shí)間：2013-03-14
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視頻鏈路設(shè)計(jì)的優(yōu)化
傳統(tǒng)的主芯片的模擬輸出信號(hào)有CVBS(復(fù)合視頻)或YPbPr(分量視頻)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通常在主芯片的DAC輸出端會(huì)加入電感電容組成的 型濾波器。濾波器的主要目的有兩種：第一是消除在視頻編碼器采樣過(guò)程中，引入的大于Nyquist頻率的噪聲；第二是提供負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力。
通常，負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力可以用一級(jí)NPN管實(shí)現(xiàn)(傳統(tǒng)的分立元件濾波方案只能驅(qū)動(dòng)1路視頻負(fù)載)。由于通道數(shù)達(dá)到6個(gè)通道(1個(gè)CVBS、1組S-Video和1組YPbPr)，分立元器件的數(shù)目會(huì)非常龐大，從而導(dǎo)致PCB板面積變得非常地大。當(dāng)然，成本也會(huì)增加。同時(shí)，焊點(diǎn)的增加以及電感和電容的生產(chǎn)良品率，也導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加。再者，電感的一致性問(wèn)題，將在返修時(shí)給維修人員增加故障發(fā)現(xiàn)的難度，從而增加了維修成本。
隨著視頻信號(hào)從480i進(jìn)入720p/1080i，高清視頻信號(hào)的帶寬增加，傳統(tǒng)的濾波電路越來(lái)越難以保證3路視頻通道之間信號(hào)的一致性。這時(shí)，基于CMOS工藝的集成視頻濾波器的優(yōu)勢(shì)就非常明顯，其主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：
第一，相比于傳統(tǒng)的分立元件濾波方案，集成方案能夠提供6階濾波。比如對(duì)于CVBS復(fù)合視頻信號(hào)，基于CMOS工藝的集成濾波芯片DIO2543，可以確保在27MHz采樣頻率達(dá)到50dB的衰減。
第二，ESD保護(hù)功能。帝奧微電子公司的DIO2543(三通道標(biāo)清濾波器)、DIO2563(三通道720p高清濾波器)、DIO2531(單通道CVBS濾波器)和DIO2564A(集成三通道高清YPbPr和單通道CVBS濾波及驅(qū)動(dòng)功能)，均提供了高達(dá)8kV的HBM(人體模式)的防靜電保護(hù)，同時(shí)，CDM(器件充電模式)達(dá)到2kV，可以有效保護(hù)量產(chǎn)的質(zhì)量。特別是在寒冷干燥的冬天，ESD性能越來(lái)越成為廠家選擇音頻和視頻產(chǎn)品的首選指標(biāo)。
第三，帶寬可選的靈活性。比如DIO2583可以在480i、480p、1080i和1080p不同的視頻模式之間切換，提供不同的帶寬，達(dá)到重建視頻的效果。
最后，當(dāng)然是成本了。集成視頻濾波器帶有8kV的ESD保護(hù)功能，同時(shí)可以驅(qū)動(dòng)雙負(fù)載(75Ω)，帶有SYNC電平嵌位功能的視頻集成濾波器，有效降低PCB板的大小超過(guò)50%以上。同時(shí)，用戶(hù)無(wú)需擔(dān)心生產(chǎn)線(xiàn)上元件的一致性及焊點(diǎn)數(shù)目。如果選用DIO2583，則無(wú)需擔(dān)心輸出視頻從480i升級(jí)到720p或者1080p(設(shè)計(jì)無(wú)需改動(dòng))。
音頻鏈路的優(yōu)化設(shè)計(jì)
基于單電源供電(9V)的語(yǔ)音運(yùn)放音頻驅(qū)動(dòng)方案，是目前大多數(shù)機(jī)頂盒的解決方案。通過(guò)外圍的上下電降噪回路來(lái)消除破音。由于高壓運(yùn)放本身工藝的限制，往往ESD性能只有1000V以下，在600Ω的負(fù)載條件下，總諧波失真(THD)嚴(yán)重。采用基于CMOS設(shè)計(jì)的運(yùn)放，可以在提高ESD性能到8kV的同時(shí)，大幅降低總諧波失真。
帝奧微電子提供了多種解決方案：DIO2062/DIO2072(5V的高性能運(yùn)放)、DIO2102和DIO2112H/DIO2113。DIO2062/DIO2072是高性能輸入和輸出軌對(duì)軌運(yùn)放。這兩種器件沒(méi)有集成上下電去噪電路，但可以免除9V供電電源。這樣便能大副降低系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本，允許系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員無(wú)需9V輸出的電源模塊。DIO2102是5V供電的語(yǔ)音驅(qū)動(dòng)芯片。其內(nèi)置了上電和下電的去噪電路，輸出幅度可達(dá)到3V RMS。DIO2112H和DIO2113允許3.3V供電輸出幅值達(dá)到2V RMS。這二者采用3.3V單電源供電，具有去噪功能。特別是DIO2113的封裝大小僅為1.8x1.8mm或3.24mm2，能夠極大減小PCB面積——該封裝大小是常規(guī)運(yùn)放采用的SOIC-8封裝(29.4mm2)的大小的11%。在大幅降低PCB面積的同時(shí)，它提供了卓越的THD和ESD性能。
評(píng)論