AD811是美國模擬器件公司推出的一種寬帶電流反饋視頻運算放大器。它可應(yīng)用于視頻開關(guān)、視頻線路驅(qū)動器、分配放大器、直流恢復(fù)電路,以及ADC和DAC的輸入/輸出緩沖器等方面的視頻信號處理過程。亦能滿足在寬波段、低失真和在高速時處理大信號的需要。其典型的技術(shù)特性如表1所示。
按使用溫度可有- -40C到+85C的AD811A 類和一55C到+125C的AD811S類兩種。從其封裝方式來說,有8腳塑封(N-8) 和陶瓷雙列直插式封裝(Q-8)、20 腳I.CC 封裝(E-20A)、16 腳SOIC(R-16) 封裝、以及20腳SOIC (R-20) 封裝四類。這里僅列舉8腳塑封(N-8) 和陶瓷雙列直插式封裝(Q-8) 的引腳示意圖如圖1所示。
在本文中后面列舉的應(yīng)用實例都是以這種封裝形式為準(zhǔn)。通常,把AD811用來作為非倒相聯(lián)接如圖2所示,而用來作為倒相聯(lián)接的則如圖3所示。其中RP是用來調(diào)節(jié)帶寬的反饋電阻,Rc稱為增益電阻,通過對RC 的變更來取得其調(diào)整增益。表2是一3dB帶寬與閉環(huán)增益和電阻值的關(guān)系。
AD811的應(yīng)用實例
1、視屏線路驅(qū)動器
當(dāng)驅(qū)動多級反向端接的視頻負(fù)載時,AD811被設(shè)計成提供優(yōu)質(zhì)性能的閉環(huán)增益為1或大于1的線路。圖15 示出了工作在十2的增益時的一個視頻線路驅(qū)動器。當(dāng)使用士15 伏電源時,將獲得最小的微分增益和微分相位誤差。而在土12V 電源時,則將略微增大這些誤差并略微改善其增益的平坦性。
鑒于從功耗的角度來考慮,為獲得最佳的視頻性能,則推薦使用士12V 電源為宜。而在許多情況下,較低的電源也能獲得很好的性能。在圖16 中示出了不同的電源電壓時,頻率與閉環(huán)增益的關(guān)系。圖17和18,各為電源電壓與微分增益和微分相位的關(guān)系曲線圖。
在驅(qū)動多根電纜時另一個重要的考慮乃是在電纜輸出之間要有高頻隔離。這是由于它是低輸出阻抗,在用5MHZ 來驅(qū)動后接75Q 電纜時,在AD811的兩個輸出端之間的高頻隔離要達到大于40dB。
2.視頻鍵控器電路
可由兩個AD834 乘法器,一個AD811和1V 直流電源,一種特殊方式的兩個輸入VCA電路裝配起來的電路稱之謂視頻鍵控器?!版I控”是一個術(shù)語,它使用了關(guān)于由一個第三信號控制下的進行對兩個或更多的視頻源混合,或使信號建立在這種消散和交迭特殊效應(yīng)。在圖19中所示的這個電路是一組具有視頻輸入Va和V:和一個控制輸入VC 的兩輸入鍵控器。在負(fù)載端有Vour的傳遞功能由Vour==GVA+ (1-G) Vg給定。其中: G是一個無量綱的變量(確切地說,恰好是“A”信號通路的增益),其范圍是: 當(dāng)Vo=0時,為0,而到當(dāng)Vc=+1V時,為1。由此,如G從0到1變化,則Vour連續(xù)地在Vn 和VB之間變化。
此電路工作原理是簡單的。首先來看,經(jīng)Ui 信號路經(jīng)處理視頻輸入VA。當(dāng)Vc=0時,其增益顯然是零,以及當(dāng)Vc=+1V時,我們已選定的定標(biāo)要確保它是不變的; 這是要注意的傳遞功能的第一項GVn。另一方面,當(dāng)Xi 是被偏置在一個精確的十1V時,Vc輸入到U: 被認(rèn)為是輸入X:的倒數(shù)。由此,當(dāng)Vc=0時,在其不變的滿刻度值處,響應(yīng)到視頻輸入Vg 巳經(jīng)就緒,雖然,當(dāng)Vc=+1V時,差動輸入Xi- -X!為零。這就形成第二項(1-G) Vg。在乘法器的輸出處,所需要的偏流是由Rg和R,來提供的。包括R:O/RZ和RU/RS的一個直流電平移位網(wǎng)絡(luò)是用來保證AD811的輸入結(jié)點都被安置在其共模范圍的一個電壓之內(nèi)。
在高頻時,Ci 和CZ 都各自旁路RO和Rq。R是包括較低高頻環(huán)節(jié)增益,以及在AD834 中因為電壓到電流轉(zhuǎn)換所必需的,通過YZ 輸入,其結(jié)果是發(fā)生2502反饋電阻的一個有效值; 這僅是在AD811的響應(yīng)中,為取得最佳平坦性而需要的約為一半的值(要注意,此電阻是不受G影響的; 當(dāng)G=1時,所有的反饋是通過Uj,而當(dāng)G=0時,則反饋是全部通過UZ的)。R4減少從乘法器進入到AD811的倒向輸入總電流而引起的部分輸出電流總量,它是用Rg 共同分擔(dān)的。
這個電阻能用來調(diào)整帶寬和作為阻尼因子,以最佳滿足應(yīng)用裝置。對于“1-G”項而言,用一個AD589 基準(zhǔn)電流1.225V+25mV 給含有R,到R4 電阻的分壓器,以產(chǎn)生所需要的1V 直流。電位器R將是可調(diào)的,使在X: 輸入處提供恰好十1V。在此情形下,對于AD834 和AD81l 兩者來說,已示出了應(yīng)用士15V 雙電源的方案。亦即是當(dāng)它從一個反向端接752線路驅(qū)動時,在這種情況下的總增益在負(fù)載處的安排是一致的。這意味著“雙VCA”必須在一個最大為2增益時運行,而當(dāng)在圖19所示的VCA線路中,則寧可在4增益下工作。
可是,由減低反饋電阻,這是不能取得的。因為,在一個臨界值略小于5002以下,AD811的峰值脈沖是難以忍受的。這是因為在一個電流反饋放大器的開環(huán)交流響應(yīng)中主要的標(biāo)桿是受此反饋電阻控制的。它將有可能在X4增益處工作,然后在輸出處衰減該信號。換言之,對AD811要在輸入處選用6dB的衰減信號,這是Rg 到R的功能。
3.同步脈沖分離裝置電路
通用的視頻信號處理過程的另一個要求是同步脈沖分離的功能。在一個同步脈沖分離裝置中,要從NTSC 全電視視頻信號中去掉水平和垂直的定時信息,且要轉(zhuǎn)換到下一步處理過程的邏輯電平。圖20所示的就是一個同步脈分離裝置的線路,它使用了一只AD811和兩只分立式晶體管。在J 處,它由一個NTSC 全電視視頻信號所驅(qū)動,且在輸出處發(fā)送一個與TTL 相兼容的正向同步脈沖。在此線路中,Uj 級要完成三個功能。第一,L-C:器件作為一個低通濾波器,是濾除3.58MHZ 色度成份。
Ui (一只AD811) 是兼有帶增益的隔離器和緩沖器,用以驅(qū)動跟隨級的,它是一個低輸入阻抗同步脈沖頂部箝位電路。在J; 處的輸入信號是用Ri 和R:-R,組成分壓,且被交流耦合到Ui 輸入的。U; 是由R,-R.比率來構(gòu)成一個帶寬X6的放大器的。從Ji到C;,獲得一個3倍的總亮度信號增益。用此所示的增益值和對Ui 來說的士5V (或更大些)直流電源,這級能處理正常的視頻信號,而在輸出處沒有限幅。Ui 的輸出驅(qū)動一個在特別結(jié)構(gòu)中的PNP分路箝位用的Q)。在穩(wěn)態(tài)的直流期間,Q!
由于R,的偏流而處在飽和狀態(tài),其發(fā)射極是接地的。因為交流信號是通過C; 驅(qū)動Q 的,是一個具有同步脈沖頂部為負(fù)極限的全電視視頻信號,Qi 動態(tài)地作為一個直流電路恢復(fù)器。負(fù)向的視頻波形同步脈沖頂部驅(qū)動Q 進入到硬飽和狀態(tài),以及當(dāng)波形較正的部分將它帶出飽和狀態(tài),它就起到了一個線性射極跟隨器的作用。這個動作在Q! 發(fā)射極處產(chǎn)生一個直流恢復(fù)的全電視視頻信號,具有與地相關(guān)的同步脈沖頂部。Q; 的輸出是通過肖特基二極管D; 耦合到NPN 開關(guān)管QZ 的基極上。
此二極管的正向壓降和QZ的Vn組合在Q?的基極處產(chǎn)生一開關(guān)夾斷,就信號電平來說,在約為同步脈沖的頂部50%的幅度處,產(chǎn)生Q.的徹底的開/關(guān)。由QZ輸出包括凈化、無噪聲的同步定時信息,在同部脈沖頂部期間趨于正向。由于十5V 電源加到所示的QZ 上,此信號是與TTL相兼容的。從此電路包括注意到Ui 級的好的去耦取得了最實際的提示。在同步脈沖頂部期間,大的瞬時電流能發(fā)生電源與地的與/或噪聲。對于邏輯電源的接地來說,帶有大容量的Ui 局部旁路電容將會有助于控制這個噪聲,并將作為一種緊湊設(shè)計和接地平面的用法。
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