特征

•出色的視頻性能

•內(nèi)部增益：6dB

•2極重構(gòu)濾波器

•弧垂校正

−減小耦合電容器尺寸

•輸入范圍包括接地

−直流耦合輸入

•集成電平變換器

−直流耦合輸出（1）

−不需要輸出電容器

•軌對(duì)軌輸出

•低靜態(tài)電流：6mA

•關(guān)閉電流：5μA（最大）

•單電源：2.7V至3.3V

•SC70-6包裝：2.0mm x 2.1mm

（1）、內(nèi)部電路防止輸出飽和，即使在輸入視頻信號(hào)的0V同步提示電平。

應(yīng)用

•數(shù)碼相機(jī)

•照相手機(jī)

•機(jī)頂盒視頻過濾器

相關(guān)低壓視頻放大器

說明

OPA360高速放大器是為3V便攜式視頻應(yīng)用而優(yōu)化的。它被專門設(shè)計(jì)為與嵌入視頻處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）兼容，如德州儀器公司的數(shù)字媒體處理器系列等。輸入共模范圍包括GND，它允許視頻DAC直流耦合到OPA360。

輸出在接地端接的標(biāo)準(zhǔn)視頻負(fù)載（150Ω）下在25毫伏和300毫伏到V+之間擺動(dòng)。內(nèi)部電平偏移電路防止輸出與0V輸入飽和，從而防止普通視頻電路中的同步脈沖削波。因此，OPA360非常適合視頻負(fù)載的直流耦合。如果交流耦合是首選，OPA360提供了一個(gè)弧垂校正功能，可以顯著減小輸出耦合電容器的尺寸。

OPA360通過集成凹陷校正、內(nèi)部增益設(shè)置電阻（G=2）和2極視頻DAC重建濾波器，針對(duì)空間敏感應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。

在關(guān)機(jī)模式下，靜態(tài)電流降至<5μA，顯著降低功耗并延長電池壽命。

OPA360有2毫米x 2.1毫米SC70-6微型封裝。

引腳配置

（1）、SC70-6的引腳1通過調(diào)整包裝標(biāo)記的方向來確定，如圖所示。

典型特性：VS=3.3V

TA=+25°C和RL=150Ω時(shí)，除非另有說明。

應(yīng)用程序信息

OPA360視頻放大器針對(duì)便攜式視頻應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化：

•內(nèi)部增益設(shè)置電阻（G=2）減少視頻電路中所需的外部元件的數(shù)量。

•采用2極濾波器進(jìn)行DAC信號(hào)重構(gòu)。

•弧垂校正功能可在不影響性能的情況下減小輸出耦合電容器的尺寸。

•OPA360采用內(nèi)部電平轉(zhuǎn)換電路，避免同步脈沖削波并允許直流耦合輸出。

•關(guān)機(jī)功能可將靜態(tài)電流降至5μA以下，這對(duì)于數(shù)碼相機(jī)（DSC）和照相手機(jī)等便攜式應(yīng)用至關(guān)重要。

OPA360接口數(shù)字媒體處理器（DM320/270，DSC25）。它已經(jīng)針對(duì)數(shù)碼相機(jī)和手機(jī)/相機(jī)設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行了優(yōu)化。

工作電壓

OPA360在−40°C至+85°C的溫度范圍內(nèi)完全規(guī)定為2.7V至3.3V。典型特性中顯示了隨工作電壓或溫度顯著變化的參數(shù)。

電源插腳應(yīng)使用100nF陶瓷電容器旁路。

輸入電壓

OPA360系列的輸入共模范圍從GND擴(kuò)展到（V+−1.5V）。由于內(nèi)部增益，有效范圍內(nèi)輸出所需的輸入電壓范圍將受到限制。

輸入過壓保護(hù)

所有OPA360引腳均采用與電源相連的內(nèi)部ESD保護(hù)二極管進(jìn)行靜電保護(hù)。如果電流被外部限制在10mA，這些二極管將提供輸入過驅(qū)動(dòng)保護(hù)。

啟用/關(guān)閉

OPA360具有關(guān)閉功能，可禁用輸出并將靜態(tài)電流降低到5μa以下。此功能對(duì)于便攜式視頻應(yīng)用程序（如數(shù)碼相機(jī)和照相手機(jī)）尤其有用，因?yàn)檫@些設(shè)備很少與電視或其他視頻設(shè)備連接。

啟用邏輯輸入電壓參考OPA360 GND引腳。應(yīng)用于使能引腳的邏輯電平高啟用運(yùn)算放大器。有效邏輯高電平定義為高于GND≥1.6V。有效邏輯低定義為高于GND≤0.8V。如果未連接啟用引腳，內(nèi)部上拉電路將啟用放大器。使能引腳電壓水平測試有效邏輯高閾值（最小1.6V）和有效邏輯低閾值（最大0.8V）。

內(nèi)部2極濾波器

OPA360濾波器是一種具有9MHz截止頻率的Sallen-Key拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這使得視頻信號(hào)在沒有任何可見失真的情況下通過，如圖3到圖5所示。視頻數(shù)據(jù)采集卡嵌入德州儀器的數(shù)字媒體處理器，采樣頻率為27MHz。在該頻率下，衰減通常為21dB，這有效地衰減了采樣別名。

濾波器特性隨信號(hào)源阻抗的不同而有所不同。源阻抗大于500Ω會(huì)降低濾波器性能。對(duì)于電流輸出視頻DAC，接地電阻通常用于產(chǎn)生電壓輸出，然后施加到OPA360輸入（見圖1）。TI的數(shù)字媒體處理器，如DM270或DM320，通常使用一個(gè)200Ω的電阻接地來轉(zhuǎn)換電流輸出信號(hào)。這種200Ω源阻抗不會(huì)降低視頻性能。

與電阻器并聯(lián)的電容器（圖1）產(chǎn)生一個(gè)額外的濾波器極，提供額外的阻帶衰減。在不影響電容器28mhz頻帶衰減的情況下，提供了一個(gè)約為28pF的陶瓷電容器衰減。

視頻表演

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)視頻測試模式包括：

•不同測試頻率的多突發(fā)數(shù)據(jù)包，以檢查基本頻率響應(yīng)。

•在不同頻率調(diào)制的多脈沖脈沖脈沖，用于測試視頻基帶上振幅和群延遲誤差的綜合測量。

•色度-亮度（CCIR17）-測試振幅、相位和一些失真。

• 50Hz，1/2黑色−1/2白屏測試信號(hào)測試放大器所需的最壞情況下的信號(hào)擺動(dòng)。顯示了這些測試信號(hào)的性能。

圖2顯示了圖3到圖13和圖16的測試電路。（注：1和2表示波形對(duì)應(yīng)的測量點(diǎn)圖中標(biāo)注為1和2。）

OPA360的頻率響應(yīng)

頻率響應(yīng)測量評(píng)估視頻系統(tǒng)在不影響各自振幅的情況下均勻傳輸不同頻率信號(hào)分量的能力。圖3顯示了多脈沖測試模式；圖4顯示了多脈沖。這些圖中的頂部波形顯示了完整的測試模式。中間和底部波形是完整波形的關(guān)鍵部分的更詳細(xì)視圖。中間的波形代表來自視頻發(fā)生器的輸入信號(hào)；底部的波形是輸出到線路的OPA360。

色度與亮度增益不相等（或相對(duì)色度電平）是視頻信號(hào)的色度和亮度分量在不同頻率下增益比的變化。常見的測試模式是測試模式ccir17中的脈沖，如圖5所示。如圖3和圖4所示，頂部波形顯示完整的測試模式；中間和底部波形是完整波形關(guān)鍵部分的更詳細(xì)視圖，中間波形表示來自視頻發(fā)生器的輸入信號(hào)，底部波形是輸出到線路的OPA360。

增益誤差通常表現(xiàn)為色度信息的衰減或峰值。這在圖片中顯示為不正確的顏色飽和度。延遲失真會(huì)導(dǎo)致顏色模糊或出血，尤其是圖片中物體的邊緣。它也可能導(dǎo)致銳利發(fā)光躍遷的再現(xiàn)性差。

圖3至圖5中的所有波形均采用OPA360的凹陷校正特性。圖3至圖5顯示，OPA360在整個(gè)視頻頻率范圍內(nèi)不會(huì)造成可見失真或增益變化。

內(nèi)部電平轉(zhuǎn)換

許多嵌入數(shù)字媒體處理器（如TI公司的TMS320DM270和新的OMAP2420處理器）中的常見視頻DAC都是單電源（無負(fù)電源）工作的。通常，這些視頻DAC輸出的同步脈沖的最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)于0V。對(duì)于0V輸入，普通單電源運(yùn)算放大器的輸出在大于0V的電壓下飽和。這種效應(yīng)會(huì)截短同步脈沖的尖端，從而降低視頻信號(hào)的完整性。OPA360采用內(nèi)部電平轉(zhuǎn)換電路，以避免削波。輸入信號(hào)通常移動(dòng)約60毫伏。這完全在OPA360的線性輸出電壓范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)150Ω視頻負(fù)載。圖6顯示了電平轉(zhuǎn)換器的功能。

當(dāng)OPA360的輸出與視頻負(fù)載直流耦合時(shí)，電平偏移功能尤其有用。然而，當(dāng)使用凹陷校正時(shí)，它也有幫助。偏移有助于將視頻信號(hào)移近正軌道，因此即使是一個(gè)小的33μF耦合電容器，輸出也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出OPA360的飽和極限。圖7顯示了OPA360的輸出擺幅，在3.0V電源下工作，具有22μF凹陷校正電容器和33μF輸出耦合電容器。測試信號(hào)是一個(gè)50赫茲的信號(hào)，用來產(chǎn)生1/2黑1/2白屏。這個(gè)視頻模式是最難顯示的模式之一，因?yàn)樗切盘?hào)擺動(dòng)的最壞情況信號(hào)。這種最壞情況下的信號(hào)在正常運(yùn)行中極不可能出現(xiàn)。任何其他信號(hào)都具有較低的擺動(dòng)范圍。請(qǐng)注意，在圖7中，視頻信號(hào)的白色部分和黑色部分都沒有被剪裁。

輸出擺動(dòng)至GND（同步脈沖）

圖8顯示了OPA360的真實(shí)輸出擺動(dòng)能力，它將輸入同步脈沖的尖端置于一個(gè)略負(fù)的電壓。即使輸出同步尖端為8mV，輸出也不顯示同步脈沖的削波。

弧垂校正

凹陷校正通過兩個(gè)小的輸出耦合電容器提供出色的視頻性能。它消除了傳統(tǒng)的、大的220μF輸出電容器。傳統(tǒng)的220μF電路（圖9a）在5Hz時(shí)產(chǎn)生一個(gè)單一的低頻極（−3dB頻率）。如果這個(gè)電容器小得多，在50到100Hz的臨界范圍內(nèi)過度的相移會(huì)產(chǎn)生場傾斜，這會(huì)干擾電視接收機(jī)中同步信號(hào)的正確恢復(fù)。

OPA360弧垂校正電路（圖9b，另見圖14）在20Hz區(qū)域產(chǎn)生振幅響應(yīng)峰值。這一小部分的峰值（十分之幾分貝）在50赫茲到100赫茲的臨界范圍內(nèi)提供了相位響應(yīng)的補(bǔ)償，大大減少了磁場傾斜。請(qǐng)注意，需要兩個(gè)明顯更小、成本更低的電容器。

為了獲得良好的性能，可以使用22μF凹陷校正和47μF耦合電容器。圖10和圖11顯示了帶220μF耦合電容器的標(biāo)準(zhǔn)視頻電路和帶凹陷校正的OPA360的比較。

圖10顯示，22μF/47μF組合僅導(dǎo)致50Hz、1/2黑色−1/2白色視頻信號(hào)的傾斜稍大。未觀察到視頻質(zhì)量下降。

使用22μF/67μF組合可以實(shí)現(xiàn)相當(dāng)于使用標(biāo)準(zhǔn)220μF耦合電容器實(shí)現(xiàn)的場傾斜-見圖11。這些電容器值經(jīng)過優(yōu)化凹陷校正大于22μF的電容器沒有顯著改善。較小的弧垂校正電容器將導(dǎo)致更高的傾斜。

電源電壓與耦合電容

輸出電壓擺幅是耦合電容值的函數(shù)。弧垂校正電容器的值只會(huì)產(chǎn)生較小的影響。耦合電容越小，輸出擺幅越大。因此，為了使用非常小的耦合電容器（22μF和33μF）來適應(yīng)大信號(hào)擺幅，可能需要更高的電源電壓。

如圖7所示，33μF耦合電容器的輸出擺幅已經(jīng)非常接近3V電源的飽和極限。隨著時(shí)間和溫度的變化，電容器的值可能會(huì)略有變化，這反過來又會(huì)迫使輸出達(dá)到飽和。圖12和圖13使用50赫茲、1/2黑1/2白屏測試信號(hào)作為最壞情況分析，表明3V電源可與低至47μF的耦合電容器一起使用。

直流耦合輸出

由于內(nèi)部電平偏移，OPA360還可以直流耦合到視頻負(fù)載。如圖15所示，這樣就不需要在輸出端使用交流耦合電容器。這在主板空間受限的便攜式視頻應(yīng)用中尤為重要。

直流耦合輸出配置也顯示出最佳的視頻性能。在不允許傾斜的16號(hào)線或不允許使用的電源線中有16號(hào)線。在這種模式下，OPA360將在2.5V電壓下安全運(yùn)行信號(hào)沒有限幅。

直流耦合輸出的缺點(diǎn)是它使用了更高的電源電流。

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