300 MHz、32 × 32缓冲式 模拟交叉点开关 ADV3200/ADV3201 功能框图 产品特性 应用 闭路电视监控 高速信号路由,包括: 复合视频(NTSC、PAL、S、SECAM) RGB和分量视频路由 压缩视频(MPEG、小波) 视频会议 VPOS VNEG DVCC DGND CLK 193-BIT SHIFT REGISTER DATA OUT DATA IN 193 UPDATE CS RESET PARALLEL LATCH 192 SYNC-TIP CLAMP .. . .. . 32 32 × 5:32 DECODERS ENABLE/ BYPASS 32 INPUTS ADV3200 (ADV3201) OUTPUT BUFFER G = +1 (G = +2) 1024 SWITCH MATRIX .. . OSD MUX 32 ENABLE/ DISABLE .. . 32 OUTPUTS 32 REFERENCE VCLAMP OSD OSD VREF INPUTS SWITCHES 07176-001 大型、32 × 32、非阻塞式开关阵列 G = +1 (ADV3200)或G = +2 (ADV3201)运作 提供引脚兼容32 × 16版本 (ADV3202/ADV3203) 5 V单电源,±2.5 V双电源,或 ±3.3 V双电源(G = +2) 开关阵列的串行编程 每个输出均配备2:1 OSD插入多路复用器 输入同步端箝位 利用高阻抗输出禁用功能,多个器件 可以相连,而且输出总线负载极小 出色的视频性能 60 MHz,0.1 dB增益平坦度 0.1%差分增益误差(RL = 150 Ω) 0.1°差分相位误差(RL = 150 Ω) 出色的交流性能 带宽:>300 MHz 压摆率:>400 V/μs 低功耗:1.25 W 所有不利串扰低:−48 dB (5 MHz) 复位引脚可以禁用所有输出 通过一个电容与地相连可提供上电复位功能 176引脚裸露焊盘LQFP (24 mm × 24 mm)封装 图1. 概述 ADV3200/ADV3201为32 × 32模拟交叉点开关矩阵。具有适 合交流耦合应用的可选同步脉冲顶部箝位输入,以及屏幕 显示(OSD)插入多路复用器。两款器件的串扰性能均为−48 dB, 隔离性能为−80 dB (5 MHz),因而适合许多高密度路由应用。 同时0.1 dB平坦度达60 MHz,堪称复合视频切换应用的理 想之选。 ADV3200/ADV3201内置32个独立输出缓冲器,可以将这些 缓冲器置于高阻抗状态,以提供并行交叉点输出,因此构 建更大阵列时,关断通道仅向输出总线提供极小的负载。 ADV3200提供增益+1,ADV3201提供增益+2,适合后部端 接负载应用。两款器件可以采用5 V单电源、±2.5 V双电源 或±3.3 V双电源(G = +2)供电,所有输出均使能时的空闲功 耗仅为250 mA。通道开关通过双缓冲式串行数字控制接口 实现,可以利用该接口将多个器件以菊花链形式连接起来。 ADV3200/ADV3201采用176引脚裸露焊盘LQFP (24 mm × 24 mm)封装,工作温度范围为−40°C至+85°C扩展工业温度 范围。 Rev. 0 Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 www.analog.com Fax: 781.461.3113 ©2008 Analog Devices, Inc. All rights reserved. ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文,敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误,ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性,请参考ADI提供 的最新英文版数据手册。 ADV3200/ADV3201 目录 特性.................................................................................................. 1 应用.................................................................................................. 1 功能框图 ......................................................................................... 1 概述.................................................................................................. 1 修订历史 ......................................................................................... 2 技术规格 ......................................................................................... 3 OSD禁用 .................................................................................... 3 OSD使能 .................................................................................... 4 时序特性(串行模式) ............................................................... 5 绝对最大额定值............................................................................ 7 热阻 ............................................................................................ 7 功耗 ............................................................................................ 7 ESD警告..................................................................................... 7 引脚配置和功能描述 ................................................................... 8 真值表和逻辑图..................................................................... 11 I/O原理图 ..................................................................................... 12 典型性能参数 .............................................................................. 13 ADV3200.................................................................................. 13 ADV3201.................................................................................. 20 工作原理 ....................................................................................... 27 应用信息 ....................................................................................... 29 编程 .......................................................................................... 29 输入交流耦合 ......................................................................... 29 屏幕显示(OSD) ...................................................................... 31 去耦 .......................................................................................... 31 功耗 .......................................................................................... 31 串扰 .......................................................................................... 32 PCB端接布局.......................................................................... 34 外形尺寸 ....................................................................................... 36 订购指南.................................................................................. 36 修订历史 2008年10月—版本0:初始版 Rev. 0 | Page 2 of 36 ADV3200/ADV3201 技术规格 OSD禁用 除非另有说明,VS = ±2.5 V (ADV3200),VS = ±3.3 V(ADV3201,TA = 25°C时),G = +1 (ADV3200),G = +2 (ADV3201),RL = 150 Ω, 全配置。 表1. 参数 动态性能 −3 dB带宽 增益平坦度 建立时间 压摆率 噪声/失真性能 差分增益误差 ADV3200 ADV3201 差分相位误差 ADV3200 ADV3201 所有不利串扰,RTI 关断隔离,输入至输出,RTI 输入电压噪声 ADV3200 ADV3201 直流性能 增益误差 ADV3200 ADV3201 增益匹配 输出特性 输出阻抗 ADV3200 ADV3201 输出电容 输出电压范围 ADV3200 ADV3201 测试条件/注释 最小值 200 mV p-p 2 V p-p 0.1 dB, 200 mV p-p 0.1 dB, 2 V p-p 1%,2 V阶跃 2 V阶跃,峰值 典型值 最大值 单位 300 120 60 40 6 400 MHz MHz MHz MHz ns V/µs 0.06 0.1 % % 0.06 0.03 −48 −65 −23 −30 −80 度 度 dB dB dB dB dB 25 22 nV/√Hz nV/√Hz NTSC或PAL NTSC或PAL f = 5 MHz, RL = 150 Ω f = 5 MHz, RL = 1 kΩ f = 100 MHz, RL = 150 Ω f = 100 MHz, RL = 1 kΩ f = 5 MHz,一个通道 0.1 MHz至50 MHz ±0.5 ±0.5 ±0.5 ±0.5 ±0.5 ±0.8 空载(广播模式) 广播模式 空载(广播模式) 广播模式 通道间空载 通道至通道 直流,使能 直流,禁用 直流,禁用 禁用 无输出负载 输入特性 输入失调电压 输入电压范围 ADV3200 ADV3201 0.15 1000 4 3.7 Ω kΩ kΩ pF −1.1至+1.1 −1.5至+1.5 −1.5至+1.5 −1.2至+1.2 −1.6至+2.0 −2.0至+2.0 V V V −1.1至+1.1 −0.75至+0.75 −0.75至+0.75 Rev. 0 | Page 3 of 36 % % % % % % 900 3.2 ±5 无输出负载 ±1.75 ±2.2 ±2.2 ±2.7 ±2.8 ±3.4 −1.2至+1.2 −0.8至+1.0 −1.0至+1.0 ±30 mV V V V ADV3200/ADV3201 参数 输入电容 输入电阻 输入偏置电流 开关特性 使能导通时间 开关时间,2 V阶跃信号 开关瞬变(毛刺) 电源 电源电流 ADV3200 ADV3201 DVCC 电源电压范围 PSR ADV3200 ADV3201 工作温度范围 温度范围 θJA 测试条件/注释 最小值 1 0.1 典型值 3 4 3 12 单位 pF MΩ µA −2.9 −1 −0.25 mA −10 −3 µA 50%更新至1%建立 50%更新至1%建立 IN00至IN31,RTI 50 40 300 ns ns mV p-p VPOS或VNEG,输出使能,空载 VPOS或VNEG,输出禁用 VPOS或VNEG,输出使能,空载 VPOS或VNEG,输出禁用 250 120 260 130 2.5 5 ± 10%至 6.6 ± 10% 同步端箝位使能, VIN = VCLAMP + 0.1 V 同步端箝位使能, VIN = VCLAMP − 0.1 V 同步端箝位禁用 VPOS − VNEG 最大值 300 155 310 165 3.5 mA mA mA mA mA V VNEG,VPOS,f = 1 MHz 工作时(静止空气) 工作时(静止空气) −50 −45 dB dB −40 to +85 16 °C °C/W OSD使能 除非另有说明,VS = ±2.5 V (ADV3200),VS = ±3.3 V(ADV3201,TA = 25°C时),G = +1 (ADV3200),G = +2 (ADV3201),RL = 150 Ω,全配置。 表2. 参数 OSD动态性能 −3 dB带宽 ADV3200 ADV3201 增益平坦度 建立时间 压摆率 OSD噪声/失真性能 差分增益误差 ADV3200 ADV3201 差分相位误差 ADV3200 ADV3201 输入电压噪声 ADV3200 ADV3201 测试条件/注释 最小值 200 mV p-p 2 V p-p 200 mV p-p 2 V p-p 0.1 dB, 200 mV p-p 0.1 dB, 2 V p-p 1%,2 V阶跃 2 V阶跃,峰值 典型值 最大值 单位 170 135 150 130 35 35 6 400 MHz MHz MHz MHz MHz MHz ns V/µs 0.12 0.35 % % 0.06 0.04 度 度 27 25 nV/√Hz nV/√Hz NTSC或PAL NTSC或PAL 0.5 MHz至50 MHz Rev. 0 | Page 4 of 36 ADV3200/ADV3201 参数 OSD直流性能 增益误差 ADV3200 测试条件/注释 最小值 无负载 ADV3201 无负载 OSD输入特性 输入失调电压 输入偏置电流 OSD开关特性 OSD开关延迟,2 V阶跃 OSD开关瞬变(毛刺) ADV3200 ADV3201 −10 50% OSD开关至1%建立 典型值 最大值 单位 ±0.1 ±0.1 ±0.1 ±0.1 ±2.3 ±2.7 ±2.2 ±2.7 % % % % ±5 −4 ±30 mV µA 20 ns 15 40 mV p-p mV p-p 时序特性(串行模式) 表3. 参数 串行数据建立时间 CLK脉冲宽度 串行数据保持时间 CLK脉冲间隔 CLK至UPDATE延迟 UPDATE 脉冲宽度 CLK至DATA OUT有效 传播延迟,UPDATE至开关ON或OFF 数据加载时间,CLK = 5 MHz,串行模式 RESET 时间 符号 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 最小值 40 50 50 150 限值 典型值 最大值 50 160 40 130 50 38.6 160 单位 ns ns ns ns ns ns ns ns µs ns 1 CS 0 t2 1 t4 LOAD DATA INTO SERIAL REGISTER ON RISING EDGE CLK 0 t1 1 DATA IN t3 CLAMP ON/OFF OUT31 (D5) OUT00 (D0) 0 t5 1 = LATCHED t6 TRANSFER DATA FROM SERIAL REGISTER TO PARALLEL LATCHES DURING LOW LEVEL UPDATE 0 = TRANSPARENT 07176-002 t7 DATA OUT 图2. 时序图,串行模式 Rev. 0 | Page 5 of 36 ADV3200/ADV3201 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 19 25 31 36 187 192 CLK CONNECT TO IN00 ENABLE OUT00 CONNECT TO IN07 ENABLE OUT27 CONNECT TO IN31 ENABLE OUT28 DON’T CARE DISABLE OUT29 CONNECT TO IN01 ENABLE OUT30 CONNECT TO IN00 ENABLE SYNC-TIP CLAMP ENABLE OUT31 DATA IN 07176-105 UPDATE INCREASING TIME T=0 图3. 编程示例 表4. 逻辑电平,DVCC = 3.3 V VIH RESET, CS, CLK, DATA IN, UPDATE, OSDS VIL RESET, CS, CLK, DATA IN, UPDATE, OSDS VOH DATA OUT VOL DATA OUT IIH RESET, CS, CLK, DATA IN, UPDATE, OSDS IIL RESET, CS, CLK, DATA IN, UPDATE, OSDS 2.5 V(最小值) 0.8 V(最大值) 2.7 V(最小值) 0.5 V(最大值) 0.5 µA(典型值) −0.5 µA(典型值) 3 mA(典型值) Rev. 0 | Page 6 of 36 IOH DATA OUT IOL DATA OUT −3 mA(典型值) ADV3200/ADV3201 绝对最大额定值 功耗 表5. ADV3200/ADV3201采用±2.5 V、5 V或±3.3 V电源供电,可 驱动最低150 Ω负载,因而可能存在多种不同功耗。为此, 必须注意根据环境温度降低工作条件。 评分 7.5 V 6V ADV3200/ADV3201采 用 176引 脚 裸 露 焊 盘 LQFP封 装 。 ADV3200/ADV3201的结至环境热阻(θJA)为16°C/W。为确 保长期可靠性,芯片的最大容许结温不应超过150°C。即 便只是暂时超过此限值,由于封装对芯片作用的应力改 变,参数性能也可能会发生变化。长时间超过175°C的结 温可能会导致器件失效。图4显示了在−40°C至+85°C的环 境温度范围内满足这些条件的芯片内部功耗容许范围。图4 不包括最大功耗计算中的外部负载功耗,但包括通过芯片 输出晶体管下降的负载电流。 +0.5 V至−4 V 9.4 V <3 V <3 V 6V VPOS − 3.5 V至VNEG + 3.5 V VPOS − 4 V至VNEG + 4 V VNEG至VPOS DVCC (VPOS − 1 V)至(VNEG + 1 V) 9 TJ = 150°C 8 MAXIMUM POWER (W) 参数 模拟电源电压 (VPOS − VNEG) 数字电源电压 (DVCC − DGND) 地电位差 (VNEG − DGND) 最大电位差 DVCC − VNEG 已禁用输出 ADV3200 (|VOSD − VOUT|) ADV3201 (|VOSD − (VOUT + VREF)/2|) |VCLAMP − VINxx| VREF输入电压 ADV3200 ADV3201 模拟输入电压 数字输入电压 输出电压 (禁用模拟输出) 输出短路持续时间 输出短路电流 存储温度范围 工作温度范围 引脚温度 (焊接,10秒) 结温 瞬时 45 mA −65°C至+125°C −40°C至+85°C 300°C 7 6 5 150°C 注意,超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性 损坏。这只是额定最值,并不能以这些条件或者在任何其 它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下,推断器 件能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影 响器件的可靠性。 3 15 75 85 ESD警告 θJA针对最差条件,即焊接在电路板上的器件为表贴封装。 表6. 热阻 θJA 16 35 45 55 65 AMBIENT TEMPERATURE (°C) 图4. 芯片最大功耗与环境温度的关系 热阻 封装类型 176引脚 LQFP_EP 25 07176-003 4 单位 °C/W Rev. 0 | Page 7 of 36 ESD(静电放电)敏感器件。 带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。尽 管本产品具有专利或专有保护电路,但在遇到高能量 ESD时,器件可能会损坏。因此,应当采取适当的ESD 防范措施,以避免器件性能下降或功能丧失。 ADV3200/ADV3201 134 133 135 136 138 137 140 139 142 141 143 145 144 146 148 147 150 149 151 153 152 155 156 154 157 158 160 159 161 163 162 165 164 166 168 167 169 171 170 173 172 174 176 132 1 PIN 1 2 131 3 130 4 129 5 128 6 127 7 126 8 125 9 124 10 123 11 122 12 121 13 120 14 119 15 118 16 117 17 116 18 115 19 114 20 113 21 112 ADV3200/ADV3201 22 111 TOP VIEW (Not to Scale) 23 24 110 109 25 108 26 107 27 106 28 105 29 104 30 103 31 102 88 87 85 86 84 83 81 82 80 79 78 77 76 75 73 74 72 71 70 69 68 67 66 65 63 64 62 60 VNEG OSD11 OSD12 OSD13 OSD14 OSD15 OSDS16 IN16 OSDS17 IN17 OSDS18 IN18 OSDS19 IN19 OSDS20 IN20 OSDS21 IN21 OSDS22 IN22 OSDS23 IN23 OSDS24 IN24 OSDS25 IN25 OSDS26 IN26 OSDS27 IN27 OSDS28 IN28 OSDS29 IN29 OSDS30 IN30 OSDS31 IN31 VPOS OSD16 OSD17 OSD18 OSD19 VNEG OSD30 OSD29 OSD28 OSD27 OSD26 OSD25 OSD24 VPOS OUT31 VNEG OUT30 VPOS OUT29 VNEG OUT28 VPOS OUT27 VNEG OUT26 VPOS OUT25 VNEG OUT24 VPOS OUT23 VNEG OUT22 VPOS OUT21 VNEG OUT20 VPOS OUT19 VNEG OUT18 VPOS OUT17 VNEG OUT16 VPOS OSD23 OSD22 OSD21 OSD20 61 89 58 90 44 59 91 43 57 92 42 56 93 41 55 94 40 54 95 39 53 96 38 52 97 37 50 98 36 51 99 35 49 34 47 100 48 101 33 45 32 46 DVCC OSD00 RESET CLK DATA IN DATA OUT UPDATE CS OSDS15 IN00 OSDS14 IN01 OSDS13 IN02 OSDS12 IN03 OSDS11 IN04 OSDS10 IN05 OSDS09 IN06 OSDS08 IN07 OSDS07 IN08 OSDS06 IN09 OSDS05 IN10 OSDS04 IN11 OSDS03 IN12 OSDS02 IN13 OSDS01 IN14 OSDS00 IN15 VNEG VREF VCLAMP OSD31 175 DGND OSD01 OSD02 OSD03 OSD04 OSD05 OSD06 OSD07 VPOS OUT00 VNEG OUT01 VPOS OUT02 VNEG OUT03 VPOS OUT04 VNEG OUT05 VPOS OUT06 VNEG OUT07 VPOS OUT08 VNEG OUT09 VPOS OUT10 VNEG OUT11 VPOS OUT12 VNEG OUT13 VPOS OUT14 VNEG OUT15 VPOS OSD08 OSD09 OSD10 引脚配置和功能描述 07176-004 NOTES 1. OSDSxx: OSD SELECT FOR OUTxx OSDxx: OSD VIDEO INPUT FOR OUTxx 2. THE EXPOSED PAD SHOULD BE CONNECTED TO ANALOG GROUND. 图5. 引脚配置 Rev. 0 | Page 8 of 36 ADV3200/ADV3201 表7.引脚功能描述 引脚 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 引脚名称 DVCC OSD00 RESET CLK DATA IN DATA OUT UPDATE CS OSDS15 IN00 OSDS14 IN01 OSDS13 IN02 OSDS12 IN03 OSDS11 IN04 OSDS10 IN05 OSDS09 IN06 OSDS08 IN07 OSDS07 IN08 OSDS06 IN09 OSDS05 IN10 OSDS04 IN11 OSDS03 IN12 OSDS02 IN13 OSDS01 IN14 OSDS00 IN15 VNEG VREF 43 VCLAMP 44 45 46 47 48 49 OSD31 OSD30 OSD29 OSD28 OSD27 OSD26 说明 数字正电源。 OSD输入数字0。 控制引脚:一级和二级复位。 控制引脚:串行数据时钟。 控制引脚:串行数据输入。 控制引脚:串行数据输出。 控制引脚:二级写选通。 控制引脚:片选。 控制引脚:OSD选择数字15。 输入数字0。 控制引脚:OSD选择数字14。 输入数字1。 控制引脚:OSD选择数字13。 输入数字2。 控制引脚:OSD选择数字12。 输入数字3。 控制引脚:OSD选择数字11。 输入数字4。 控制引脚:OSD选择数字10。 输入数字5。 控制引脚:OSD选择数字9。 输入数字6。 控制引脚:OSD选择数字8。 输入数字7。 控制引脚:OSD选择数字7。 输入数字8。 控制引脚:OSD选择数字6。 输入数字9。 控制引脚:OSD选择数字5。 输入数字10。 控制引脚:OSD选择数字4。 输入数字11。 控制引脚:OSD选择数字3。 输入数字12。 控制引脚:OSD选择数字2。 输入数字13。 控制引脚:OSD选择数字1。 输入数字14。 控制引脚:OSD选择数字0。 输入数字15。 模拟负电源。 基准电压。更多信息参见工作原理 部分。 同步端箝位电压。更多信息参见工作 原理部分。 OSD输入数字31。 OSD输入数字30。 OSD输入数字29。 OSD输入数字28。 OSD输入数字27。 OSD输入数字26。 引脚 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 Rev. 0 | Page 9 of 36 引脚名称 OSD25 OSD24 VPOS OUT31 VNEG OUT30 VPOS OUT29 VNEG OUT28 VPOS OUT27 VNEG OUT26 VPOS OUT25 VNEG OUT24 VPOS OUT23 VNEG OUT22 VPOS OUT21 VNEG OUT20 VPOS OUT19 VNEG OUT18 VPOS OUT17 VNEG OUT16 VPOS OSD23 OSD22 OSD21 OSD20 VNEG OSD19 OSD18 OSD17 OSD16 VPOS IN31 OSDS31 IN30 OSDS30 IN29 OSDS29 说明 OSD输入数字25。 OSD输入数字24。 模拟正电源。 输出数字31。 模拟负电源。 输出数字30。 模拟正电源。 输出数字29。 模拟负电源。 输出数字28。 模拟正电源。 输出数字27。 模拟负电源。 输出数字26。 模拟正电源。 输出数字25。 模拟负电源。 输出数字24。 模拟正电源。 输出数字23。 模拟负电源。 输出数字22。 模拟正电源。 输出数字21。 模拟负电源。 输出数字20。 模拟正电源。 输出数字19。 模拟负电源。 输出数字18。 模拟正电源。 输出数字17。 模拟负电源。 输出数字16。 模拟正电源。 OSD输入数字23。 OSD输入数字22。 OSD输入数字21。 OSD输入数字20。 模拟负电源。 OSD输入数字19。 OSD输入数字18。 OSD输入数字17。 OSD输入数字16。 模拟正电源。 输入数字31。 控制引脚:OSD选择数字31。 输入数字30。 控制引脚:OSD选择数字30。 输入数字29。 控制引脚:OSD选择数字29。 ADV3200/ADV3201 引脚 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 引脚名称 IN28 OSDS28 IN27 OSDS27 IN26 OSDS26 IN25 OSDS25 IN24 OSDS24 IN23 OSDS23 IN22 OSDS22 IN21 OSDS21 IN20 OSDS20 IN19 OSDS19 IN18 OSDS18 IN17 OSDS17 IN16 OSDS16 OSD15 OSD14 OSD13 OSD12 OSD11 VNEG OSD10 OSD09 OSD08 VPOS OUT15 VNEG OUT14 说明 输入数字28。 控制引脚:OSD选择数字8。 输入数字27。 控制引脚:OSD选择数字7。 输入数字26。 控制引脚:OSD选择数字6。 输入数字25。 控制引脚:OSD选择数字5。 输入数字24。 控制引脚:OSD选择数字4。 输入数字23。 控制引脚:OSD选择数字3。 输入数字22。 控制引脚:OSD选择数字2。 输入数字21。 控制引脚:OSD选择数字1。 输入数字20。 控制引脚:OSD选择数字0。 输入数字19。 控制引脚:OSD选择数字19。 输入数字18。 控制引脚:OSD选择数字18。 输入数字17。 控制引脚:OSD选择数字17。 输入数字16。 控制引脚:OSD选择数字16。 OSD 输入数字15。 OSD 输入数字14。 OSD 输入数字13。 OSD 输入数字12。 OSD 输入数字11。 模拟负电源。 OSD 输入数字10。 OSD 输入数字9。 OSD 输入数字8。 模拟正电源。 输出数字15。 模拟负电源。 输出数字14。 引脚 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 Rev. 0 | Page 10 of 36 引脚名称 VPOS OUT13 VNEG OUT12 VPOS OUT11 VNEG OUT10 VPOS OUT09 VNEG OUT08 VPOS OUT07 VNEG OUT06 VPOS OUT05 VNEG OUT04 VPOS OUT03 VNEG OUT02 VPOS OUT01 VNEG OUT00 VPOS OSD07 OSD06 OSD05 OSD04 OSD03 OSD02 OSD01 DGND 裸露焊盘 说明 模拟正电源。 输出数字13。 模拟负电源。 输出数字12。 模拟正电源。 输出数字11。 模拟负电源。 输出数字10。 模拟正电源。 输出数字9。 模拟负电源。 输出数字8。 模拟正电源。 输出数字7。 模拟负电源。 输出数字6。 模拟正电源。 输出数字5。 模拟负电源。 输出数字4。 模拟正电源。 输出数字3。 模拟负电源。 输出数字2。 模拟正电源。 输出数字1。 模拟负电源。 输出数字0。 模拟正电源。 OSD 输入数字7。 OSD 输入数字6。 OSD 输入数字5。 OSD 输入数字4。 OSD 输入数字3。 OSD 输入数字2。 OSD 输入数字1。 数字负电源。 连接到模拟地。 ADV3200/ADV3201 真值表和逻辑图 表8. 操作真值表 CS UPDATE X1 0 X 1 0 1 1 2 RESET CLK X DATA IN X Datai 2 DATA OUT X Datai-193 0 1 0 X X X 1 开关矩阵更新。193位移位寄存器中的数据传输至并行锁 存器,该锁存器控制开关阵列和同步端箝位。 X X X X 1 芯片未选定。逻辑无变化。 工作条件/注释 异步复位所有输出禁用。193位移位寄存器复位为全0。 串行DATA IN线路上的数据载入串行寄存器。读入串行寄存 器中的第一位数据随后出现在DATA OUT 193时钟周期。 X = 无关位。 Datai:串行数据。 DATA IN RESET D Q CLR CLK D Q CLR CLK D Q CLR CLK D Q CLR CLK D Q CLR CLK D Q CLR CLK D Q CLR D ... CLK Q CLR D Q CLR D Q CLR D Q CLR D Q CLR D Q CLR D Q CLR D Q DATA OUT CLR CLK CLK CLK CLK CLK CLK CLK CLK LE D OUT30 EN MSB 7 CLR Q LE D OUT31 0 LSB 6 CLR Q LE D OUT31 1 LSB 5 CLR Q LE D OUT31 2 LSB 4 CLR Q LE D OUT31 3 LSB 3 CLR Q LE D OUT31 4 LSB 2 CLR Q LE D OUT31 EN MSB 1 CLR Q LE D OUT31 SYNC TIP EN 0 CLR Q CLK CS UPDATE LE D LE D LE D LE D LE D LE D LE D OUT00 OUT00 OUT00 OUT00 OUT00 OUT00 OUT01 0 1 2 3 4 EN 0 LSB LSB LSB LSB LSB MSB LSB 192 191 190 189 188 187 186 CLR Q CLR Q CLR Q CLR Q CLR Q CLR Q CLR Q ... RESET DECODE 1024 32 OUTPUT ENABLE 图6. 逻辑图 Rev. 0 | Page 11 of 36 07176-053 SWITCH MATRIX ADV3200/ADV3201 I/O原理图 CLK, UPDATE, DATA IN, OSDS, CS 25kΩ (CS ONLY) 07176-054 4kΩ (ADV3201 ONLY) 1kΩ VREF DGND DGND 图7. 使能输出 (另可参见图16) 07176-059 OUT 图12. 逻辑输入 (另可参见图16) DVCC OUT VREF DATA OUT 07176-060 4kΩ (ADV3201 ONLY) 07176-055 3.7pF DGND 图8. 禁用输出 (另可参见图16) 图13. 逻辑输出 (另可参见图16) VREF IN 6kΩ 07176-056 VCLAMP 50µA 07176-061 VNEG VNEG 图14. VCLAMP输入 (另可参见图16) 图9. 接收器 (另可参见图16) VPOS VPOS 2.5kΩ (5kΩ FOR ADV3201) VNEG 07176-058 VREF 5µA 2.5kΩ (5kΩ FOR ADV3201) 07176-062 IN VNEG 图15. VREF输入 (另可参见图16) 图10. 同步端箝位使能的接收器 (另可参见图16) VPOS DVCC DVCC 1kΩ DGND VNEG DGND 图16. ESD保护映射 图11. 复位输入 (另可参见图16) Rev. 0 | Page 12 of 36 07176-063 RESET CLK, RESET, UPDATE, CS, DATA IN, DATA OUT, OSDS VREF, VCLAMP, OSD, IN, OUT 07176-057 25kΩ ADV3200/ADV3201 典型性能参数 ADV3200 VS = ±2.5 V(TA = 25°C,RL = 150 Ω)。 2 2 INxx 0 1 10pF –2 2pF 0 GAIN (dB) OSDxx GAIN (dB) 5pF –4 –6 0pF –1 –2 –8 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1k –4 07176-005 10 100 FREQUENCY (MHz) 2 4 0 2 –2 0 –4 –6 10pF –2 –4 0pF –6 INxx –10 –8 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1k –10 07176-009 –12 5pF 2pF OSDxx –8 1k 图20. ADV3200大信号频率响应(容性负载,2 V p-p) GAIN (dB) GAIN (dB) 图17. ADV3200小信号频率响应(200 mV p-p) 1 图18. ADV3200大信号频率响应(2 V p-p) 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1k 07176-011 –12 07176-012 –3 –10 图21. ADV3200 OSD小信号频率响应(容性负载,200 mV p-p) 2 4 10pF 2 1 5pF 2pF 0 GAIN (dB) –2 –4 5pF 2pF 0pF –1 –2 –6 –10 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1k –4 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1k 07176-013 –3 –8 07176-010 GAIN (dB) 10pF 0 0pF 图22. ADV3200 OSD大信号频率响应(容性负载,2 V p-p) 图19. ADV3200小信号频率响应(容性负载,200 mV p-p) Rev. 0 | Page 13 of 36 ADV3200/ADV3201 600 90 80 500 70 NOISE (nV/ Hz) COUNT 400 300 200 60 50 40 30 20 100 362 370 378 FREQUENCY (MHz) 386 0 0.001 07176-083 0 354 394 500 1 10 1 10 140 475 120 450 100 NOISE (nV/ Hz) 425 400 375 80 60 20 300 0 0.001 NUMBER OF ENABLED CHANNELS 07176-015 325 0.01 0.1 FREQUENCY (MHz) 07176-085 40 350 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 图27. ADV3200 OSD输出噪声 图24. ADV3200小信号带宽与使能通道的关系 0 0 –10 –10 –20 –20 VNEG –30 CROSSTALK (dB) –30 VPOS –40 –50 –60 –40 –50 –60 –70 –80 –70 1 10 FREQUENCY (MHz) 100 –100 07176-064 –80 0.1 –90 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 图28. ADV3200邻道串扰(RTO) 图25. ADV3200电源抑制 Rev. 0 | Page 14 of 36 1k 07176-018 –3dB BANDWIDTH (MHz) 0.1 FREQUENCY (MHz) 图26. ADV3200输出噪声 图23. ADV3200 −3 dB带宽直方图(一个器件,全部1024个通道) PSR (dB) 0.01 07176-079 10 ADV3200/ADV3201 0 1M –10 100k –30 IMPEDANCE ( ) CROSSTALK (dB) –20 –40 –50 –60 –70 –80 10k 1k 100 10 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1k 1 0.1 07176-017 –100 1 图29. ADV3200所有不利串扰(RTO) 10 FREQUENCY (MHz) 100 1k 07176-021 –90 图32. ADV3200输出阻抗(禁用) 0 100 –10 –30 IMPEDANCE ( ) FEEDTHROUGH (dB) –20 –40 –50 –60 –70 10 1 –80 1G 0.1 07176-019 10M 100M FREQUENCY (Hz) 2 10 100 FREQUENCY (MHz) 图33. ADV3200输出阻抗(使能) 图30. ADV3200关断隔离(RTO) 0.12 100k 0.08 10k 0.04 VOUT (V) 1M 1k 0 100 –0.04 10 –0.08 OSDxx 1 10 FREQUENCY (MHz) 100 1k –0.12 0 2 4 6 8 10 12 TIME (ns) 14 16 18 图34. ADV3200小信号脉冲响应(200 mV p-p) 图31. ADV3200输入阻抗 Rev. 0 | Page 15 of 36 20 07176-023 INxx 1 0.1 07176-020 IMPEDANCE ( ) 1k 07176-080 –90 –100 1M ADV3200/ADV3201 0.8 400 0.4 200 dV/dT (V/µs) 600 0 –0.4 RISING EDGE 0 –200 FALLING EDGE INxx OSDxx –1.2 0 2 4 6 8 10 12 TIME (ns) 14 –400 16 18 20 –600 07176-024 –0.8 0 2 4 图35. ADV3200大信号脉冲响应(2 V p-p) 6 8 10 12 TIME (ns) 14 16 18 20 07176-025 VOUT (V) 1.2 图38. ADV3200压摆率 2 3.5 0.1 2.5 0 –1 –2 VOUT FALLING EDGE 0 20 40 60 80 –0.2 0.5 –0.5 100 TIME (ns) –0.1 –0.3 0 20 40 60 80 100 TIME (ns) 图36. ADV3200开关时间 07176-067 1.5 VOUT (V) VOUT (V) 0 07176-065 VOUT RISING EDGE 1 UPDATE (V) UPDATE 图39. ADV3200开关毛刺 2 3 15 2 10 –1 –2 VOUT FALLING EDGE 0 20 40 60 80 TIME (ns) 0 0 –1 100 5 图37. ADV3200 OSD开关时间 –5 0 20 40 60 80 TIME (ns) 图40. ADV3200 OSD开关毛刺 Rev. 0 | Page 16 of 36 100 07176-068 1 OSDS (V) VOUT (V) 0 07176-066 VOUT RISING EDGE 1 VOUT (mV) OSDS ADV3200/ADV3201 0.05 0.04 0.04 0.02 0.02 0.01 0 –0.01 –0.02 –0.03 –0.04 –0.5 –0.3 –0.1 0.1 0.3 INPUT DC OFFSET (V) 0.5 0.7 –0.02 –0.04 –0.06 –0.08 –0.10 –0.7 07176-087 –0.05 –0.7 0 图41. ADV3200差分增益,载波频率 = 3.58 MHz, 副载波幅度 = 300 mV p-p –0.5 –0.3 0.5 0.7 图44. ADV3200 OSD差分相位,载波频率 = 3.58 MHz, 副载波幅度 = 300 mV p-p 0.010 280 IPOS, INEG (BROADCAST) 260 0.005 240 0 IPOS, INEG (mA) DIFFERENTIAL PHASE (Degrees) –0.1 0.1 0.3 INPUT DC OFFSET (V) 07176-090 DIFFERENTIAL PHASE (Degrees) DIFFERENTIAL GAIN (%) 0.03 –0.005 –0.010 220 200 180 160 140 IPOS, INEG (ALL OUTPUTS DISABLED) –0.015 –0.5 –0.3 –0.1 0.1 0.3 INPUT DC OFFSET (V) 0.5 0.7 100 –50 07176-088 –0.020 –0.7 图42. ADV3200差分相位,载波频率 = 3.58 MHz, 副载波幅度 = 300 mV p-p –30 –10 10 30 50 TEMPERATURE (°C) 70 90 07176-098 120 图45. ADV3200电源电流与温度的关系 0.05 300 0.03 275 250 IPOS, INEG (mA) –0.01 –0.03 –0.05 –0.07 –0.09 225 200 175 150 –0.11 –0.15 –0.7 –0.5 –0.3 –0.1 0.1 0.3 INPUT DC OFFSET (V) 0.5 0.7 100 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 NUMBER OF ENABLED OUTPUTS 图46. ADV3200电源电流与使能输出的关系 图43. ADV3200 OSD差分增益,载波频率 = 3.58 MHz, 副载波幅度 = 300 mV p-p Rev. 0 | Page 17 of 36 07176-026 125 –0.13 07176-089 DIFFERENTIAL GAIN (%) 0.01 ADV3200/ADV3201 180 250 160 200 140 120 COUNT COUNT 150 100 100 80 60 40 50 GAIN ERROR (%) 图47. ADV3200输入失调分配(一个器件,全部1024通道) 图50. ADV3200增益误差分配(一个器件,全部1024通道) 1.5 4 0.15 3 0.10 0.5 2 0.05 0 1 –0.5 0 –0.05 –1.0 –1 –0.10 –2 100 –0.15 2pF 10pF VOUT RISING EDGE UPDATE 1.0 07176-100 –1.5 –1.4 –1.3 –1.2 –1.1 –1.0 –0.9 –0.8 –0.7 –0.6 –0.5 –0.4 –0.3 –0.2 –0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 OFFSET (mV) 0 07176-092 0 –20 –18 –16 –14 –12 –10 –8 –6 –4 –2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 20 5pF VOUT (V) UPDATE (V) VOUT (V) 0pF 0 20 40 60 80 TIME (ns) VIN 50 1.4 0.15 1.0 0.10 0.6 4 6 8 10 12 TIME (ns) 14 16 18 20 30 –0.2 20 –0.6 10 –1.0 VOUT (V) 0.2 5pF 0pF 2pF VOUT (V) 40 10pF 0.05 VOUT 0 –0.05 0 5 TIME (ns) 10 15 –1.4 –0.15 0 2 4 6 8 10 12 TIME (ns) 14 16 18 20 图52. ADV3200 OSD小信号脉冲(容性负载,200 mV p-p) 图49. ADV3200建立时间 Rev. 0 | Page 18 of 36 07176-028 0 –5 –0.10 07176-070 OUTPUT ERROR (%) 60 (VOUT - VIN)/VIN 2 图51. ADV3200小信号脉冲(容性负载,200 mV p-p) 图48. ADV3200使能时间 70 0 07176-027 0 07176-069 VOUT FALLING EDGE –1.5 ADV3200/ADV3201 2 1.5 10pF 1.0 2pF VOLTAGE (V) VOUT (V) 1 0pF 0.5 VIN = ±1.45V VIN = ±1.65V 5pF 0 0 VOUT @ VIN = ±1.65V VOUT @ VIN = ±1.45V –0.5 –1 0 2 4 6 8 10 12 TIME (ns) 14 16 18 20 图53. ADV3200大信号脉冲(容性负载,2 V p-p) 5pF 10pF 2pF 0pF 0 –0.5 –1.0 –1.5 0 2 4 6 8 10 12 TIME (ns) 14 16 18 20 07176-030 VOUT (V) 0.5 0 50 100 TIME (ns) 150 图55. ADV3200过驱恢复时间 1.5 1.0 –2 图54. ADV3200 OSD大信号脉冲(容性负载,2 V p-p) Rev. 0 | Page 19 of 36 200 07176-077 –1.5 07176-029 –1.0 ADV3200/ADV3201 ADV3201 VS = ±3.3 V(TA = 25°C,RL = 150 Ω)。 8 8 6 7 4 6 GAIN (dB) GAIN (dB) INxx 2 OSDxx 0 10pF 5pF 2pF 0pF 5 4 –2 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1k 2 07176-031 –6 图56. ADV3201小信号频率响应(200 mV p-p) 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1k 07176-035 3 –4 图59. ADV3201大信号频率响应(容性负载,2 V p-p) 8 12 6 10 OSDxx 4 INxx 8 6 2 –4 0 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1k –2 图57. ADV3201大信号频率响应(2 V p-p) 2pF 4 –2 –6 5pF 0pF 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1k 07176-034 GAIN (dB) 0 07176-032 GAIN (dB) 10pF 2 图60. ADV3201 OSD小信号频率响应(容性负载,200 mV p-p) 8 12 10pF 10 7 5pF 2pF GAIN (dB) 6 10pF 6 0pF 4 5pF 5 2pF 4 2 0pF 0 –2 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1k 2 图58. ADV3201小信号频率响应(容性负载,200 mV p-p) 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1k 07176-036 3 07176-033 GAIN (dB) 8 图61. ADV3201 OSD大信号频率响应(容性负载,2 V p-p) Rev. 0 | Page 20 of 36 ADV3200/ADV3201 350 160 300 140 120 NOISE (nV/ Hz) 200 150 100 100 80 60 40 50 20 312 316 320 324 328 332 FREQUENCY (MHz) 336 340 344 0 0.001 07176-037 0 308 0.01 0.1 FREQUENCY (MHz) 1 10 1 10 07176-081 COUNT 250 图65. ADV3201输出噪声 图62. ADV3201 −3 dB带宽直方图(一个器件,全部1024个通道) 220 350 200 180 160 NOISE (nV/ Hz) –3dB BANDWIDTH (MHz) 340 330 320 140 120 100 80 60 310 40 0.01 0.1 FREQUENCY (MHz) 07176-086 NUMBER OF ENABLED CHANNELS 0 0.001 07176-038 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 20 300 图66. ADV3201 OSD输出噪声 图63. ADV3201小信号带宽与使能通道的关系 0 10 0 –20 CROSSTALK (dB) –10 VPOS –30 VNEG –40 –40 –60 –80 –50 –70 0.1 1 10 FREQUENCY (MHz) 100 –120 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 图67. ADV3201邻道串扰(RTO) 图64. ADV3201电源抑制 Rev. 0 | Page 21 of 36 1k 07176-041 –100 –60 07176-084 PSR (dB) –20 ADV3200/ADV3201 0 10k –20 IMPEDANCE ( ) CROSSTALK (dB) 1k –40 –60 –80 100 10 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1k 1 0.1 07176-040 –120 1 10 FREQUENCY (MHz) 100 1k 07176-043 –100 图71. ADV3201输出阻抗(禁用) 图68. ADV3201所有不利串扰(RTO) 0 100 –40 IMPEDANCE ( ) FEEDTHROUGH (dB) –20 –60 –80 10 1 10M 100M FREQUENCY (Hz) 1G 0.1 07176-042 –120 1M 2 10 100 FREQUENCY (MHz) 图72. ADV3201输出阻抗(使能) 图69. ADV3201关断隔离(RTO) 0.12 100k 0.08 10k 0.04 VOUT (V) 1M 1k 100 0 –0.04 OSDxx 10 –0.08 1 0.1 1 10 FREQUENCY (MHz) 100 1k 图70. ADV3201输入阻抗 –0.12 0 2 4 6 8 10 12 TIME (ns) 14 16 18 图73. ADV3201小信号脉冲响应(200 mV p-p) Rev. 0 | Page 22 of 36 20 07176-045 INxx 07176-104 IMPEDANCE ( ) 1k 07176-082 –100 ADV3200/ADV3201 1.2 600 0.8 400 0.4 200 dV/dT (V/µs) VOUT (V) RISING EDGE 0 –0.4 0 –200 FALLING EDGE OSDxx INxx 0 2 4 6 8 10 12 TIME (ns) 14 16 18 20 –600 07176-046 –1.2 –400 0 2 4 6 图74. ADV3201大信号脉冲响应(2 V p-p) 8 10 12 TIME (ns) 14 16 18 20 07176-047 –0.8 图77. ADV3201压摆率 2 0.2 3.5 UPDATE 0 1.5 VOUT FALLING EDGE –1 VOUT (V) 2.5 UPDATE (V) VOUT (V) 0 VOUT RISING EDGE 1 –0.2 –0.4 0.5 0 20 40 60 80 –0.5 100 TIME (ns) –0.8 07176-071 –2 0 20 60 80 100 80 100 TIME (ns) 图75. ADV3201开关时间 图78. ADV3201开关毛刺 2 3 20 OSDS 15 1 –1 VOUT FALLING EDGE 5 VOUT (mV) 0 10 2 OSDS (V) VOUT RISING EDGE 1 0 –5 –10 –15 0 –20 0 20 40 60 TIME (ns) 80 –1 100 图76. ADV3201 OSD开关时间 –30 0 20 40 60 TIME (ns) 图79. ADV3201 OSD开关毛刺 Rev. 0 | Page 23 of 36 07176-074 –25 –2 07176-073 VOUT (V) 40 07176-072 –0.6 ADV3200/ADV3201 0.10 0.10 DIFFERENTIAL PHASE (Degrees) 0.05 DIFFERENTIAL GAIN (%) 0.05 0 –0.05 –0.10 0 –0.05 –0.10 –0.15 –0.20 –0.3 –0.1 0.1 0.3 INPUT DC OFFSET (V) 0.5 0.7 –0.30 –0.7 300 0.04 280 0.03 260 IPOS, INEG (mA) 0.02 0.01 0 –0.01 –0.02 0.7 IPOS, INEG (BROADCAST) 180 140 0.5 IPOS, INEG (ALL OUTPUTS DISABLED) 120 –50 –30 图81. ADV3201差分相位,载波频率 = 3.58 MHz, 副载波幅度 = 300 mV p-p –10 10 30 50 TEMPERATURE (°C) 70 90 图84. ADV3201电源电流与温度的关系 0.1 300 275 0 250 IPOS, INEG (mA) –0.1 –0.2 –0.3 225 200 175 150 –0.4 –0.5 –0.3 –0.1 0.1 0.3 INPUT DC OFFSET (V) 0.5 0.7 图82. ADV3201 OSD差分增益,载波频率 = 3.58 MHz, 副载波幅度 = 300 mV p-p 100 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 NUMBER OF ENABLED OUTPUTS 图85. ADV3201电源电流与使能输出的关系 Rev. 0 | Page 24 of 36 07176-048 –0.5 –0.7 125 07176-096 DIFFERENTIAL GAIN (%) 0.7 200 –0.04 –0.1 0.1 0.3 INPUT DC OFFSET (V) 0.5 220 160 –0.3 –0.1 0.1 0.3 INPUT DC OFFSET (V) 240 –0.03 07176-095 DIFFERENTIAL PHASE (Degrees) 0.05 –0.5 –0.3 图83. ADV3201 OSD差分相位,载波频率 = 3.58 MHz, 副载波幅度 = 300 mV p-p 图80. ADV3201差分增益,载波频率 = 3.58 MHz, 副载波幅度 = 300 mV p-p –0.05 –0.7 –0.5 07176-091 –0.5 07176-094 –0.15 –0.7 07176-097 –0.25 140 300 120 250 100 200 80 50 20 0 0 OFFSET (mV) GAIN ERROR (%) 图89. ADV3201增益误差分配(一个器件,全部1024通道) 图86. ADV3201输入失调分配(一个器件,全部1024通道) 1.5 0.15 4 0.5 2 0.05 0 1 –0.5 0 –0.05 –1.0 –1 –0.10 –2 100 –0.15 VOUT (V) VOUT (V) 0.10 UPDATE (V) 3 1.0 10pF 2pF 5pF VOUT RISING EDGE UPDATE 07176-099 40 07176-093 100 –0.6 –0.5 –0.4 –0.3 –0.2 –0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 60 –0.8 –0.7 150 –1.0 –0.9 COUNT 350 –20 –18 –16 –14 –12 –10 –8 –6 –4 –2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 COUNT ADV3200/ADV3201 0pF 0 40 60 80 TIME (ns) 图87. ADV3201使能时间 1.4 1.0 VIN 0.6 8 10 12 TIME (ns) 14 16 18 20 –0.2 20 –0.6 10 –1.0 –0.10 –1.4 –0.15 15 VOUT (V) 30 VOUT (V) 0.2 10 2pF 10pF 0.05 40 5 TIME (ns) 6 5pF 0.10 VOUT 0 4 0.15 0pF 0 –0.05 07176-076 OUTPUT ERROR (%) (VOUT - VIN)/VIN 50 0 –5 2 图90. ADV3201小信号脉冲(容性负载,200 mV p-p) 70 60 0 07176-049 20 0 2 4 6 8 10 12 TIME (ns) 14 16 18 20 图91. ADV3201 OSD小信号脉冲(容性负载,200 mV p-p) 图88. ADV3201建立时间 Rev. 0 | Page 25 of 36 07176-051 0 07176-075 VOUT FALLING EDGE –1.5 ADV3200/ADV3201 3 1.5 10pF 1.0 VIN = ±2.3V 5pF VIN = ±2.1V 2 2pF 0pF 0 VOUT @ VIN = ±2.1V –0.5 –1 –1.0 –2 –1.5 0 2 4 6 8 10 12 TIME (ns) 14 16 18 20 图92. ADV3201大信号脉冲(容性负载,2 V p-p) 1.5 5pF 1.0 2pF 0pF 0.5 0 –0.5 0 2 4 6 8 10 12 TIME (ns) 14 16 18 20 07176-052 –1.0 –1.5 –3 0 50 100 TIME (ns) 150 图94. ADV3201过驱恢复时间 10pF VOUT (V) VOUT @ VIN = ±2.3V 0 图93. ADV3201 OSD大信号脉冲(容性负载,2 V p-p) Rev. 0 | Page 26 of 36 200 07176-078 VOLTAGE (V) 1 07176-050 VOUT (V) 0.5 ADV3200/ADV3201 工作原理 ADV3200/ADV3201是单端交叉点阵列,具有32个输出,每 个输出都可以连接32个输入中的任意一个。32个可开关输 入级分别连接至每一个输出缓冲器,形成32:1多路复用器。 这些多路复用器共有32个,所有输入均采用并联连接,总 阵列共1024级,形成具有多播能力的交叉点开关(见图97)。 在ADV3201中,内部阻性反馈网络和基准电压缓冲器提供 +2的总输出级增益(见图96)。基准电压缓冲器的输入电压 来自VREF引脚。该电压为整个芯片所共用,需采用低阻 抗源驱动,以避免串扰。 VPOS FROM INPUT STAGES 除了连接所有标称输入(INxx),每个输出还可通过各输出 端额外的2:1多路复用器连接相关的OSDxx输入。该2:1多路 复用器可在32:1多路复用器与OSDxx输入端之间开关。 OSDS00 x1 OUT00 VNEG VPOS OSD00 FROM INPUT STAGES VPOS OSDS00 2k VNEG x1 OUT00 VNEG 2k VPOS VPOS VREF VNEG VNEG 图96. 单个输出通道的概念框图,G = +2 (ADV3201) 图95. 单个输出通道的概念框图,G = +1 (ADV3200) ADV3200/ADV3201的所有输入均由接收器缓冲。该接收器 通过限制信号摆幅,为输入级提供过压保护。在ADV3200 中,接收器输出限制为VREF电压±1.2 V,而在ADV3201中, 信号摆幅限制为中间电平±1.2 V。该接收器配置为电压反馈 型单位增益放大器。较大的环路增益带宽积可降低闭环增 益对器件带宽的影响。 每个输出的解码逻辑都会选择一个(或不选)输入级,以驱 动输出级。使能输入级驱动输出级,该输出级在ADV3200 中配置为单位增益放大器(见图95)。 ADV3200/ADV3201 BYPASS SYNC-TIP CLAMP 75Ω INxx SYNC-TIP CLAMP RECEIVER OUTPUT BUFFER G = +1 (ADV3200) G = +2 (ADV3201) SWITCH MATRIX GND OUTxx 75Ω 75Ω GND VCLAMP OSDxx OSDSxx 图97. ADV3200/ADV3201信号链(单I/O路径) Rev. 0 | Page 27 of 36 VREF 07176-110 OPTIONAL AC COUPLING CAPACITOR 07176-007 07176-006 OSD00 ADV3200/ADV3201 除接收器外,每一个输入都有同步端箝位,用于交流耦合 应用。所有箝位均根据编程逻辑期间移入的首个串行数据 位使能或禁用。使能后,箝位迫使最低输入电压输出至 VCLAMP引脚。VCLAMP引脚为整个芯片所共用,需采用 低阻抗源驱动,以避免串扰。 VPOS VPOS VCLAMP 5µA 07176-008 IN00 OFF-CHIP CAPACITOR 通过串行逻辑接口,可对ADV3200/ADV3201的内部连接 进行控制。串行载入一级锁存将对每个输出实现预编程。 全局更新信号(UPDATE)将编程数据移入二级锁存,同步 更新全部输出。串行输出引脚(DATA OUT)允许器件以菊 花链形式连接,用于单引脚编程多个IC。提供复位引脚, 可通过禁用全部输出避免总线冲突。此复位信号清零一级 和二级锁存。 TO INPUT RECEIVER VNEG 降低输出电容时必须谨慎,因为这样会导致更多过冲和频 域峰化。此外,当输出禁用并通过外部驱动时,施加于输 出的电压一定不能超过ADV3200/ADV3201的有效输出摆 幅范围,以使这些内部放大器保持在它们的线性工作范围 内。对禁用输出端施加过量电压可能会导致ADV3200/ ADV3201损坏,应避免发生这种情况(相关指南参见“绝对 最大额定值”部分)。 图98. 交流耦合应用中同步端箝位的概念图 ADV3200/ADV3201的输出级针对驱动复合视频信号时的 低差分增益和相位误差设计。它还提供压摆电流,用于驱 动复合视频信号时的快速脉冲响应。 可以禁用ADV3200/ADV3201的输出以最大程度降低片内 功耗。禁用后,一系列内部放大器驱动内部节点,使禁用 输出端哪怕在输出总线为大信号摆幅的情况下也存在一个 宽带高阻抗。(在ADV3201中,有一个4 kΩ电阻通过基准电 压缓冲器端接至VREF电压。)此高阻抗允许多个IC的总线 相连,而无需额外缓冲。 ADV3200可采用5 V单电源供电,通过VPOS/VNEG电源引脚 为信号路径上电,并通过DVCC/DGND电源引脚为控制逻 辑接口上电。然而,为了便于连接地参考视频信号,可将 电源分离为±2.5 V(ADV3201设计为采用±3.3 V电源供电)。执 行电源分离时,灵活的逻辑接口允许控制逻辑电源(DVCC/ DGND)工作在3.3 V/0 V至5 V/0 V范围内,同时内核依然采 用分离电源供电。 Rev. 0 | Page 28 of 36 ADV3200/ADV3201 应用信息 编程 复位 ADV3200/ADV3201通过193位串行字编程,而每次编程器 件都会更新矩阵内容和同步端箝位的状态。 上电ADV3200/ADV3201时,通常要求输出启动为禁用状 态 。 拉 低 RESET引 脚 时 , 可 禁 用 所 有 输 出 。 拉 高 后 , UPDATE引脚应当在RESET上升前驱动至高电平。 串行编程模式使用CLK、DATA IN、UPDATE和CS器件引 脚。第一步是将CS置位低电平,以便选择待编程器件。数 据移位至器件的串行端口时,UPDATE信号必须为高电平。 若UPDATE为低电平,则数据依然会移入,并且透明异步 锁存器允许数据到达矩阵。这使得矩阵尝试更新所有移位 数据定义的即时状态。 DATA IN上的数据在每个CLK的上升沿被读入。总共有193 位数据必须移入,才能完成编程。32个输出中的每一个都 有5位(D4至D0)决定其输入源,后跟1位(D5)决定输出的使 能状态。若D5为低电平(输出禁用),则5个关联位(D4至 D0)无关,因为没有输入切换至该输出。 移入逻辑的第一位用于使能或禁用同步端箝位。如果该位 为低电平,则禁用同步端箝位;否则使能。 同步端箝位首先移入,然后是最高有效输出地址数据 (OUT31)。使能位(D5)首先移入,然后是输入地址(D4至 D0),地址以首位D4、末位D0顺序输入。余下的所有输出 均顺序编程,直至最低有效输出地址数据移入为止。此时 可拉低UPDATE,让器件根据刚移入的数据进行编程。二 级锁存为异步,当UPDATE为低电平时,它们透明。 由于上电后移位寄存器中的数据是随机的,请不要用于编 程矩阵,否则可能造成矩阵状态未知。若要防止这种情 况,上电初始后不要对UPDATE施加逻辑低电平信号。应 当首先加载需要的数据至移位寄存器中,然后拉低 UPDATE,以便对器件编程。 RESET引脚针对DVCC具有一个25 kΩ上拉电阻,可用于建立 简单的上电复位电路。RESET与地之间连接一个电容,保 持RESET低电平一段时间,同时器件其余部分趋于稳定。 低电平条件导致所有输出禁用。电容随后便可通过上拉电 阻充电至高电平状态,允许器件具有完整的编程能力。 CS引脚具有连接DGND的25 kΩ下拉电阻。 输入交流耦合 使用交流耦合输入对于采用低压电源或5 V单电源的视频系 统而言具有挑战性。在NTSC和PAL视频系统中,如果剥离 同步,则700 mV是最大信号电压和黑色电平的近似差值。 然而,如图99所示,若要对输入交流耦合,则需两倍于最 大信号摆幅的动态范围。对于此扩展的动态范围要求,解 决方案是同步端箝位特性。 当多个ADV3200/ADV3201器件在系统中串联编程时,某 个器件的DATA OUT信号可连接至下一个器件的DATA IN, 形成串联信号链。所有CLK和UPDATE引脚应并联连接, 并按前文所述进行操作。串行数据输入信号链第一个器件 的DATA IN引脚,并以纹波方式传递至位于最后的器件。 因此,输入信号链中最终器件的数据应在编程序列开始时 就绪。编程序列的长度为193位乘以链路中的器件数。 WHITE LINE WITH BLACK PIXEL VREF +700mV VAVG VAVG VREF BLACK LINE WITH WHITE PIXEL +5V VINPUT = VREF + VSIGNAL VREF ~ VAVG VREF IS A DC VOLTAGE SET BY THE RESISTORS VSIGNAL GND 图99. 输入动态范围的“病态”案例 Rev. 0 | Page 29 of 36 –700mV 07176-102 串行编程描述 ADV3200/ADV3201 用于交流耦合输入的同步端箝位 ADV3200/ADV3201同步端箝位使能时,会将视频信号中 的最大负电压箝位至VCLAMP。这样可为交叉点开关提供 正确的直流电平,并确保无论何种平均图像电平,动态范 围要求仅为最大输入信号摆幅。 输入端交流耦合的基本方法是在ADV3200/ADV3201的输 入端采用串联电容。端接需要放置在串联耦合电容之前。 将串联耦合电容尽可能靠近输入引脚放置。 为ADV3200/ADV3201的输入端选择正确的交流耦合电容 非常重要。数值太小则会造成不可接受的电压下降,如图 100所示。采用数值足够大的交流耦合电容(如100 nF)可防止 电压下降,如图101所示。 同步端箝位功能通过193位字中的同步端箝位使能位使能 或禁用,方法是对ADV3200/ADV3201进行串行编程。同 步端箝位使能位开启或关断所有通道的箝位功能;不提供 针对单个通道的箝位开启/关断控制。同步端箝位功能仅对 包含同步端的信号起作用,如复合视频。如果信号不含同 步箝位,则箝位功能会使其发生失真。 ADV3200采用±2.5 V电源供电时,VCLAMP范围为−1 V至 +0.3 V;而ADV3201采用±3.3 V电源供电时,VCLAMP范围 为−0.5 V至+0.3 V。如果从外部驱动VCLAMP,则输入电路 可参考图14。注意,VCLAMP引脚上的6 kΩ电阻连接片内 VREF缓冲电压,并且50 μA电流源将VCLAMP标称值设为低 于VREF 300 mV。建议在VCLAMP引脚上添加旁路电路, 因为噪声和失调可能会注入此引脚。 0.7 0.2 0.6 0.1 0.5 0.4 INPUT VIDEO (V) –0.1 –0.2 0.3 0.2 0.1 0 VREF = 0V –0.1 –0.3 –0.2 0 10 20 30 40 50 60 TIME (µs) 70 80 90 100 –0.3 07176-106 –0.4 VCLAMP 0 10 图100. 带1 nF交流耦合电容的视频信号 20 30 40 50 60 TIME (µs) 70 80 90 100 80 90 100 07176-108 VOUT (V) 0 图102. 视频信号输入同步端箝位 0.5 0.2 0.4 0.3 OUTPUT VIDEO (V) 0 –0.1 0.2 0.1 VREF = 0V 0 –0.1 –0.2 –0.3 –0.4 –0.3 0 10 20 30 40 50 60 TIME (µs) 70 80 90 100 –0.5 图101. 带100 nF交流耦合电容的视频信号 VCLAMP = –0.5V 0 10 20 30 40 50 60 TIME (µs) 70 图103. 采用ADV3201的交流耦合视频(同步端箝位使能) Rev. 0 | Page 30 of 36 07176-109 –0.2 07176-107 VOUT (V) 0.1 ADV3200/ADV3201 屏幕显示(OSD) 功耗 ADV3200/ADV3201针对32个输出的每一个均提供专用的 2:1多路复用器,允许外部视频或直流电平通过普通输入通 道插入或切换。OSD多路复用器可在20 ns内完成切换,允许 显示文字或其他画中画之类的信号。OSDSxx引脚是控制开 关,用于开关每个相应的OSD多路复用器(高电平 = OSD, 低电平 = 普通输入)。拉高OSDSxx可将OSDxx输入端的信号 切换至相应的输出端。将OSDSxx设为低电平可切换INxx 上的电平至相应输出。对于每行扫描而言,此开关动作可 逐像素执行;而通过这种方式,任何视频信号(包括图像、 字符或文字)可插入至输出并显示。OSD信号必须与其所切 换的输入视频信号同步;因此,OSDS信号必须具有正确 的时序,才能将OSD信号放置在水平线上。此外,OSDxx 输入不存在前文所述之同步端箝位特性,因此直流电平必 须在OSDxx输入端正确设置。 功耗计算 9 TJ = 150°C MAXIMUM POWER (W) 8 7 6 5 3 15 25 去耦 ADV3200/ADV3201的信号路径基于负反馈下的高开环增 益放大器。片内主极点补偿用于在预期施加的压摆和负载 条件范围内稳定这些放大器。为保证设计稳定性,需对电 源适当去耦。信号产生的电流必须在所有频率下通过依然 存在的环路增益的低阻抗路径返回它们的源端(至少达到 300 MHz)。宽带并联电容配置对于正确去耦ADV3200/ ADV3201而言是必须的。 VREF和VCLAMP引脚应视为基准电压源引脚而非电源引 脚,因为它们都是片内缓冲器的输入。由于VREF引脚用 于ADV3200/ADV3201的接地参考,应确保在整个目标频 率范围内生成低噪声VREF源。 35 45 55 65 AMBIENT TEMPERATURE (°C) 75 85 07176-003 4 图104. 芯片最大功耗与环境温度的关系 图104中的曲线可从下式计算得到: PD , MAX = TJUNCTION , MAX − TAMBIENT θ JA (1) 例如,假设ADV3200/ADV3201处于45°C (TA)环境温度下, 则所有负载和电源条件下的总片内功耗必须不能超过6.5 W。 计算片内功耗时,必须包含输入至负载的电流有效值,并 将其乘以ADV3200/ADV3201输出器件上的压降有效值。 对于正弦输出而言,负载产生的片内功耗可大致计算如下: PD,OUTPUT = (VPOS – VOUTPUT,RMS) × IOUTPUT,RMS (2) 对于非正弦输出而言,应当通过对片内压降进行积分,然 后乘以一个周期内的负载电流而计算得到。 针对AB类输出级,计算负载功耗时,可以减去静态电流。 对于驱动负载的每一个输出级而言,根据下式减去静态 功耗: PDQ,OUTPUT = (VPOS – VNEG) × IOUTPUT,QUIESCENT (3) 其中,IOUTPUT,QUIESCENT = 0.95 mA,针对每个单端输出引脚而言。 对于每个已禁用的输出,VPOS和VNEG上的静态电源电流 下降约4 mA。 Rev. 0 | Page 31 of 36 ADV3200/ADV3201 VPOS 当系统中存在很多距离很近的信号时(毫无疑问,就像采用 ADV3200/ADV3201的系统),串扰问题可能极为复杂。使 用一个或多个交叉点器件时,需对串扰本质以及术语定义 有深入了解。 IOUTPUT, QUIESCENT QNPN VOUTPUT QPNP 串扰种类 IOUTPUT IOUTPUT, QUIESCENT 07176-111 VNEG 串扰可通过三种方式中的任意一种传播:电场、磁场和共 用公共阻抗。本部分内容解释这些影响。 图105. 简化输出级 示例 对于环境温度85°C下的ADV3200,若所有32个输出均驱动 1 V rms至150 Ω负载,且电源为±2.5 V,则遵循下列步骤: 1. 使用数据手册中的静态电流计算ADV3200功耗。忽略数 值很小的VDD电流。 PD,QUIESCENT = (VPOS × IVPOS) + (VNEG × IVNEG) PD,QUIESCENT = (2.5 V × 250 mA) + (2.5 V × 250 mA) = 1.25 W 2. 计算负载功耗。 PD,OUTPUT = (VPOS – VOUTPUT,RMS) × IOUTPUT,RMS 每个导体都可以既是电场的辐射器,同时又是电场的接收 器。当发射器产生电场,电场向整个杂散电容(例如空间) 传播并与接收器耦合,然后感应出电压时,便形成了电场 串扰机制。该电压在任何接收到它的通道里,都是不希望 存在的串扰信号。 流经导体的电流产生磁场,该磁场围绕此电流。这些磁场 随后便在任何具有与之相连路径的导体内产生电压。在这 些其它通道内原本不希望存在的感应电压即为串扰信号。 那些受串扰影响的通道具有互感,可将信号从一个通道耦 合至另一个通道。 多通道系统的电源、地和其它信号回路通常通过各种通道 实现共享。当来自某个通道的电流流过其中一条路径时, 阻抗两端产生的电压便成为共享公共阻抗的其它通道的输 入串扰信号。 PD,OUTPUT = (2.5 V – 1 V) × (1 V/150 Ω) = 10 mW 存在32个输出,因此有32个输出电流。 nPD,OUTPUT = 32 × 10 mW = 0.32 W 3. 在所有负载中(本例为32)减去静态输出级电流。输出级 驻留或驱动负载,但电流只需计算一次(对高于0.5 V的输 出电压有效)。 PDQ,OUTPUT = (VPOS – VNEG) × IOUTPUT,QUIESCENT 所有这些串扰源都是矢量;因此无法将幅度简单相加,得 出总串扰。事实上,有些条件下以特定配置并联驱动额外 电路,可降低串扰。 串扰区域 PDQ,OUTPUT = (2.5 V – (–2.5 V)) × (0.95 mA) = 4.75 mW 一个实际的ADV3200/ADV3201电路必须在某种电路板上 实现,才可连接电源和测量设备。创建评估板时应当极其 谨慎,以使固有器件的串扰最小化。但这样也产生了一个 问题,即系统的串扰是器件内部的串扰与电路板串扰相叠 加的结果。当试图最小化串扰的影响时,尝试区分这两个 区域非常重要。 存在32个输出,因此有32个输出电流。 nPDQ,OUTPUT = 32 × 4.75 mW = 0.15 W 4. 验证功耗不超过最大允许值。 PD,ON-CHIP = PD,QUIESCENT + nPD,OUTPUT − nPDQ,OUTPUT PD,ON-CHIP = 1.25 W + 0.32 W − 0.15 W= 1.42 W 如图104或等式1所示,此功耗在85°C以内(包括85°C)的所 有环境温度下低于最大允许功耗。 此外,输入至交叉点开关之间,以及输出之间也可能发生 串扰。它也可能在输入至输出之间发生。下文提供的技巧 可用于诊断系统哪部分产生了串扰。 串扰 许多系统(如广播视频和KVM开关等处理大量模拟信号通 道的系统)具有严格的要求,保持各种信号在系统内不会互 相影响。串扰是描述附近其它通道的信号耦合至给定通道 的术语。 Rev. 0 | Page 32 of 36 ADV3200/ADV3201 测量串扰 通过施加一个信号至一路或多路通道,并测量选定通道上 的相应信号强度,即可测得串扰。测量值通常以低于测试 信号幅度多少dB表示。串扰计算如下: 其它有用的串扰测量方法由一个最近的相邻通道或每一侧 两个相邻通道所建立。这些串扰的测量值通常高于相距较 远的通道测量值,因此可用作任何其它单通道或双通道在 最差情况下的串扰测量值。 输入和输出串扰 容性耦合由电压驱动(dV/dt),但通常是一个常数比。容性 串扰与输入或输出电压成正比,但仅仅通过降低信号摆幅 无法降低该比值。必须改变阻抗(降低互电容)从而改变衰 减系数,否则必须通过同相与反相元器件相加,利用破坏 性消除加以改变。对于高输入阻抗的器件(如ADV3200/ ADV3201),输入串扰通常主要由电容产生。 其中: s = jω(拉普拉斯变换的变量)。 ASEL(s)是选定通道上感应信号串扰幅度。 ATEST(s)是测试信号的幅度。 可以看出,串扰是频率的函数,但不是测试信号(针对一阶 而言)幅度的函数。此外,串扰信号相位与关联测试信号 有关。 网络分析仪常用于测量目标频率范围内的串扰。它可同时 提供串扰信号的幅度和相位信息。 感性耦合与电流成正比(dI/dt),并通常以恒定的比例随信 号电压而改变,但它与阻抗也有关系(负载电流)。感性耦 合还可通过同相或反相部分加以破坏性消除。在驱动低阻 抗视频负载的情况下,输出电感对输出串扰会产生很大 影响。 随着交叉点系统或器件的扩大,理论串扰的组合排列数可 能变得极为庞大。例如,以ADV3200/ADV3201的32 × 32矩 阵为例,注意可视为单通道(如IN00输入)的串扰项数目。 IN00编程为连接ADV3200/ADV3201的其中一个输出,可 用于测量。 ADV3200/ADV3201灵活的编程能力可用于诊断串扰更多 地存在于输入侧还是输出侧。一些例子可以说明。给定的 输入对(本例中,IN07位于中间)可编程驱动OUT07(同样位 于中间)。输入至IN07端接至地(通过50 Ω或75 Ω电阻),并且 不施加信号。 首先,与驱动测试信号至所有其它31个输入有关的串扰项 每一次可测量一个,同时施加“无信号”至IN00。然后,与 驱动并联测试信号至所有其它31个输入有关的串扰项每一 次可测量所有可能的组合中的两个,然后一次三个,以此 类推,直至只剩一种方法并行驱动测试信号至所有其它31 个输入。 其它所有输入都采用相同的测试信号(实际由分布式放大器 提供)并行驱动,除OUT07外的其它所有输出都禁用。由 于接地IN07输入编程驱动OUT07,因此不应当有任何信 号。任何信号的存在都可影响到另外15个不利输入信号, 因为不驱动其它输出(它们都被禁用)。因此,这种方法测 量所有不利输入对IN07的串扰贡献。当然,该方法可用于 其它输入通道和不利输入组合。 每种情况都与其它情况存在一定差异,并且可能导出一个 独特值,具体取决于测量系统的分辨率,但几乎不可能实 际测量所有这些项并指定它们。此外,它仅描述了一个输 入通道的串扰矩阵。所有其它输入都可假设具有相似的串 扰矩阵。此外,如果考虑输入连接至其它输出(未用于测 量)的可能排列组合,则数字会大得离谱。如果使用多个 ADV3200/ADV3201器件构建更大的交叉点阵列,数字将 直线上升。 对 于 输 出 串 扰 测 量 而 言 , 单 个 输 入 通 道 被 驱 动 (例 如 IN00),并且除给定输出(位于中间的IN07)外的所有输出都 编程连接至IN00。OUT07编程连接IN15(远离IN00),后者 端接至地。因此,OUT07应当不存在任何信号,因为它监 听的是无噪声输入。在OUT07端测得的任意信号都可能对 其它15个不利输出贡献了输出串扰。同样,该方法可经过 修改,用于测量其它通道以及其它交叉点矩阵组合。 显然,必须选出这些情况的某些部分,指引人们找到一种 实用的串扰测量方法。一个常用的方法是测量所有不利串 扰;这表示测量选定通道的串扰,同时并行驱动其它系统 通道。总之,该方法得到最差情况下的串扰数,但由于串 扰信号的矢量特性,情况并非总是如此。 Rev. 0 | Page 33 of 36 ADV3200/ADV3201 阻抗对串扰的影响 输入侧的串扰受驱动输入的源端输出阻抗的影响。驱动源 阻抗越低,串扰幅度也越低。输入侧的主要串扰机制是容 性耦合。高阻抗输入不产生大电流,也就无法形成磁感应 串扰。但是,大电流可能流经输入端接电阻和驱动它们的 环路。因此,输入侧的PCB可能对磁耦合串扰作出贡献。 从电路角度来看,输入串扰机制与电容耦合至阻性负载相 似。对于低频而言,串扰幅度可计算如下: 其中: RS为源电阻。 CM为测试信号电路和选定电路之间的互电容。 s为拉普拉斯变换的变量。 由之前公式可以看出,这种串扰机制具有高通特性;它可 通过降低输入电路的耦合电容并降低驱动器的输出阻抗, 最大程度地加以减少。若输入由75 Ω端接电缆驱动,则使 用低输出阻抗缓冲器缓冲该信号即可降低输入串扰。 在输出侧,串扰可通过驱动较轻的负载而减少。虽然驱动 标准150 Ω视频负载时,ADV3200/ADV3201具有出色的差 分增益和相位规格,但由于高输出电流,串扰会高于可达 到的最小值。这些电流通过输出引脚互感以及ADV3200/ ADV3201的焊线而引起串扰。 从电路角度来看,此输出串扰机制与绕组间含有互感,并 驱动负载电阻的变压器类似。对于低频而言,串扰幅度可 计算如下: 如果输入和输出信号位于上层与下层的接地层之间,并且 之间以接地层隔开,则它们将具有最小的串扰。将过孔尽 可能靠近IC放置,以便内层承载输入和输出。输入和输出 信号受输入端接电阻和输出串联后部端接电阻的影响。只 要有可能,就应当在这些信号从IC封装出现后立即予以 隔离。 PCB端接布局 随着工作频率的增加,正确路由传输线路信号也变得越来 越重要。ADV3200/ADV3201的带宽足够宽,因此对于实 际的信号走线长度,使用高阻抗路由不会提供平坦的带内 频率响应。用户必须选择适合应用的特性阻抗,并正确端 接ADV3200/ADV3201的输入和输出信号。一般而言,视 频应用使用75 Ω单端环境。 出于灵活性方面的考虑,ADV3200/ADV3201不包含片内 端接电阻。这一应用的灵活性为电路板布局带来了一些挑 战。输入传输线路端接与ADV3200/ADV3201芯片之间的 距离是高阻抗分支路径,会造成输入信号反射。经过简 化,可以看到,根据信号在所选电路板材料上的传播速度 (vP)以及端接电阻和ADV3200/ADV3201之间的距离(d),这 些反射会导致固定频率间隔下的输入峰化。如果距离足够 远,则峰化可能出现在带内。事实上,实际经验表明这些 峰化不具有高Q特性,应当将其移出所需带宽的3至4倍 外,以便不影响信号。对于使用FR4 (vP = 144 × 106 m/s)电 路板的设计人员而言,这意味着ADV3200/ADV3201输入 应当在端接电阻2 cm以内,且最好能靠得更近。因此,2 cm PCB路由在计算上相当于d = 2 × 10−2 m。 其中,n = {0, 1, 2, 3, …}。 其中: MXY为输出X至输出Y的互感。 RL为测量输出的负载电阻。 s为拉普拉斯变换的变量。 该串扰机制可通过保持低互感,并增加RL而最大程度地减 少。通过增加导体间距并使并联长度最短,便可保持低 互感。 某些情况下,由于空间限制或电阻尺寸较大,难以将端接 电阻靠近ADV3200/ADV3201放置。这种情况下更好的解 决方法是保持受控传输线路经过ADV3200/ADV3201输入, 并端接线路末端。这种方法称为飞越式端接。ADV3200/ ADV3201的输入阻抗足够大,而封装内的分支长度足够 小,这种设计在实际使用中能发挥很好的效果。 PCB布局布线 必须特别注意尽量降低系统电路板产生的额外串扰。细节 上需要注意的区域有:接地、屏蔽、信号路由和电源旁路。 Rev. 0 | Page 34 of 36 ADV3200/ADV3201 75Ω OUTxx 07176-103 INxx 应当采用前文所述之指南,尽量缩短其长度并减少寄生 效应。 ADV3200/ ADV3201 图106. 飞越式输入端接(两条传输线的接地端必须相连, 并靠近INxx引脚) 如果需要并联驱动多个ADV3200/ADV3201,那么飞越式 输 入 端 接 方 案 将 是 非 常 有 用 的 , 但 每 个 ADV3200/ ADV3201输入端到受驱输入传输线的距离都是一条分支, 虽然目前讨论的示例针对输入端接,输出后部端接原理与 此类似。将ADV3200/ADV3201视为理想的电压源,则 ADV3200/ADV3201与后部端接电阻之间的任何路由距离 都是一条分支,会产生反射。因此,将后部端接电阻靠近 ADV3200/ADV3201放置。在实践中,由于后部端接电阻 为串联元件,其路由尺寸更窄,因此较容易在电路板布局 中将其靠近ADV3200/ ADV3201输出放置。 图107. 评估板简化原理图 Rev. 0 | Page 35 of 36 ADV3200/ADV3201 外形尺寸 0.75 0.60 0.45 1.00 REF 26.20 26.00 SQ 25.80 1.60 MAX 24.10 24.00 SQ 23.90 21.50 REF 133 176 132 1 SEATING PLANE 133 176 132 1 PIN 1 1.45 1.40 1.35 7.80 REF EXPOSED PAD TOP VIEW (PINS DOWN) 0.20 0.15 0.09 7° 3.5° 0° VIEW A BOTTOM VIEW 44 89 88 45 (PINS UP) 89 44 88 VIEW A 45 0.50 BSC LEAD PITCH ROTATED 90° CCW COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-026-BGA-HD 0.27 0.22 0.17 FOR PROPER CONNECTION OF THE EXPOSED PAD, REFER TO THE PIN CONFIGURATION AND FUNCTION DESCRIPTIONS SECTION OF THIS DATA SHEET. 图108. 176引脚薄型四方扁平封装[LQFP_EP] (SW-176-1) 图示尺寸单位:mm 订购指南 模型 ADV3200ASWZ 1 ADV3201ASWZ1 1 温度范围 −40°C至+85°C −40°C至+85°C 封装描述 176引脚薄型四方扁平封装[LQFP_EP] 176引脚薄型四方扁平封装[LQFP_EP] Z = 符合RoHS标准的器件。 ©2008 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D07176sc-0-10/08(0) Rev. 0 | Page 36 of 36 封装选项 SW-176-1 SW-176-1 081808-A 0.15 0.10 0.05 0.08 COPLANARITY