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FMS6502型 带输出驱动器的8输入6输出视频开关矩阵, 输入钳位和偏置电路

发布时间:2024-05-20 发布时间:
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特征

8 x 6交叉点开关矩阵支持SD、PS和HD 1080i/1080p视频输入钳位和偏置电路双端接75Ω电缆驱动器可编程0dB或6dB增益交流或直流耦合输入交流或直流耦合输出一对一或一对多输入输出切换兼容I2CTM的数字接口,标准模式3.3V或5V单电源操作无铅TSSOP-24包装

应用

电缆和卫星机顶盒电视和高清电视A/V开关个人录像机(PVR)安全和监视视频分发汽车(舱内娱乐)

说明

FMS6502提供八个输入,可路由至六种输出中的任何一种。每个输入可以路由到一个或更多输出,但只有一个输入可以路由到任何输出。每个输入支持一个集成的钳制选项来设置输出同步尖端水平的视频,同步到~300毫伏。或者,输入可以在~1.25V处内部偏置到没有同步(色度、Pb、Pr)的中心输出信号。所有输出均设计为驱动150Ω直流耦合装载。每个输出都可以编程为0分贝或6分贝的信号增益。输入输出路由和输入偏置模式功能是通过I2C兼容数字接口控制。

数字接口I2C兼容接口用于编程输出启用、输入到输出路由和输入偏移配置。FMS6502的I2C地址是0x06(00000110)能够根据ADDR0和ADDR1输入。偏移地址是定义如下:

数据和地址数据各写入8位用于访问控制的FMS6502 I2C地址寄存器功能。为了提高效率,在两个输入选择输出。多个输出可以为一对多路由选择相同的输入通道。钳位/偏置控制位被写入它们自己的内部地址,因为它们应该保持不变不考虑信号路由。它们是根据连接到FMS6502的输入信号。所有未定义的地址都可以写而不生效。

I2C接口位传输操作I2C兼容接口符合I2C标准模式规范。个人地址可以是已写入,但没有读取功能。接口由两条线组成:串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL)。两条线路必须通过外部电阻器连接到正极电源。数据传输只能在总线不忙时启动。位传输在每个时钟脉冲期间传输一个数据位。这个在时钟脉冲的高周期。数据行中的更改在此期间被解释为控制信号。

启动和停止条件当总线为不忙。数据线从高到低的转换,当时钟高时,定义为启动条件。数据线从低到高的转换,而时钟高,定义为停止条件(P)。

承认开始之间传输的数据字节数从发射机到接收机的停止条件是无限的。每8位字节后面跟着一个确认位。确认位是一个高电平信号在总线上由发送器控制,而主机产生一个额外的与确认相关的时钟脉冲。奴隶收件人地址必须在每个字节的接收。主接收器必须在接收到每个字节后生成应答从发射机打卡。确认的设备必须拉下SDA确认时钟脉冲期间的线路,因此SDA线路在与确认相关的时钟脉冲的高周期内稳定低(设置和保持时间必须为考虑在内)。主接收器必须发出信号通过不生成在从机打卡的最后一个字节上确认。在此事件发生时,变送器必须保持数据线高电平使主机生成停止条件。

应用程序信息输入钳位/偏置电路FMS6502可容纳交流或直流耦合输入。提供内部夹紧和偏置电路支持交流耦合输入。这些是可选的通过CLMP位通过I2C兼容接口。对于直流耦合输入,设备应编程为使用“偏置”输入配置。在此配置中,输入内部偏置至625mV100kΩ电阻器。通过输出优化失真地面以上250毫伏至500毫伏之间的电平在电源下面。对于交流耦合输入,FMS6502使用一个简单的钳位而不是全直流恢复电路。对于具有和不同步的视频信号,(Y、CV、R、G、B),输出引脚处的最低电压被箝位到大约。离地300毫伏。如果使用对称交流耦合输入信号(Chroma,Pb,Pr,Cb,Cr),偏置电路可用于使它们在输入公共范围内居中。在输出端的平均直流值大约为1.27伏。图显示了钳位模式输入电路和交流耦合输入端输入端的内部控制电压。

图显示了交流耦合的偏置模式输入电路和输入引脚的内部控制电压输入。

输出配置FMS6502输出可以是交流或直流耦合的。耦合负载可驱动150Ω负载。交流耦合输出能够驱动单端、双端视频负载150Ω。需要一个外部晶体管驱动直流低阻抗负载。直流耦合输出应按图所示连接。

当输出通道未连接到输入时输入到特定通道的放大器大约150毫伏。输出放大器仍处于激活状态除非I2C接口特别禁用。电压输出电平取决于编程增益频道。驱动电容性负载驱动电容性负载时,使用10Ω串联电阻缓冲输出,如图所示。

串扰在使用FMS6502。输入和输出串扰表示典型情况下可能出现的主要耦合模式申请。输入串扰是输入管脚中的串扰当干扰信号打开时切换切换。它主要由相邻引线之间的封装引线框架中的电感耦合控制。它减少了当干扰信号远离与所选输入信号相邻的管脚。输出串扰是从一个驱动输出耦合到另一个驱动输出有效输出。它随着负载阻抗的增加而减小,这主要是由输出放大器之间的接地和功率耦合引起的。如果信号驱动开开关,其串扰主要是输入串扰。如果是的话通过有源输出驱动负载时,其串扰为主要输出串扰。进行输入和输出串扰测量测试配置如图所示。

对于输入串扰,开关断开,所有输入在偏置模式下。通道1输入由1Vpp信号驱动,而所有其他输入均以75Ω交流端接。全部输出启用,串扰从1开始测量任何输出。对于输出串扰,开关闭合。串扰源测量输出1到任何输出。从多个源到给定信道的串扰是使用图所示的设置进行测量。输入In1是由1Vpp脉冲源驱动并连接至输出1至输出8。输入In9由一个二级驱动,异步灰场视频信号,并连接到9号出口。所有其他输入端均采用75Ω交流端接。根据测量的标准1Vpp输出,测量并计算对灰度场的串扰效应在装货时。如果不是所有的输入和输出都需要,避免使用减少串扰的相邻通道。

布局注意事项总平面布置和供电旁路在高频性能和热特性。Fairchild提供了一个演示板来指导布局以及辅助设备评估。演示板是一个具有全功率和地面平面的四层板。跟随这种布局配置提供最佳性能以及装置的热特性。最好的结果,遵循步骤和推荐的路由规则下面列出。推荐的路由/布局规则不要并行运行模拟和数字信号。使用单独的模拟和数字电源平面供电。痕迹应该在地平面的顶部时代。地面/电源分路处不得有任何痕迹。避免90度角布线。最小化时钟和视频数据跟踪长度差异。包括10μF和0.1μF陶瓷电源旁路电容器。将0.1μF电容器放置在设备电源引脚。将10μF电容器放置在设备电源引脚。对于多层板,使用大接地板帮助散热。对于双层板,使用延伸的接地板超出设备主体至少0.5英寸边。在设备下面的顶层。

最小化所有的轨迹长度,以减少串联电感。热因素因为大多数系统的内部,比如机顶盒盒子、电视和DVD播放机的温度为+70℃;必须考虑提供足够的散热器为器件封装提供最大散热量。设计系统板时,请确定每个装置的功率都会消散。确保设备高功率不在同一位置,例如分别位于(顶面)正上方或(底面)下方其他在印刷电路板上。PCB热布局注意事项了解系统电源要求和环境条件。最大限度地提高PCB的热性能。考虑使用70微米的铜作为高功率设计。通过降低FR4使PCB尽可能薄厚度。使用电源板上的通孔将相邻层连接在一起。记住,基准温度是板面积,不是铜厚度。建模技术可以提供一阶近似。功耗最坏的情况是,由于直流负载而增加的模具功率估计为每个输出通道的Vcc2/4R负载。这个假设恒定的直流输出电压为Vcc/2。

对于5V带双直流视频负载的Vcc,增加25/(4*75)=83mW,每个频道。FMS6502视频开关的应用矩阵对消费类多媒体系统需求的增加给系统设计者带来了巨大的挑战提供成本效益高的解决方案,利用图形显示技术的增长潜力。这些应用程序需要经济高效的视频切换和过滤解决方案,以便快速有效地向目标观众部署高质量的显示技术。地区特别感兴趣的包括高清电视、媒体中心和汽车信息娱乐(如导航、车内娱乐和备用摄像机)。在所有情况下集成视频开关矩阵提供的优势是高质量的视频开关的具体应用,以及视频输入夹具和芯片上,低阻抗输出电缆驱动器与开关增益。通常,视频交换机的最大应用是高清电视的前端。这是用来输入并将其路由到适当的信号路径(主图片和图片中的图片,或PiP)。这些是通常路由到ADC,然后是解码器。高清晰度电视的技术包括LCD、等离子和CRT,具有类似的模拟开关电路。VIPDEMOTM控制软件FMS6502通过I2C兼容数字配置接口。为了便于演示,Fairchild Semiconductor开发了基于VIPDEMOTM图形用户界面的控制软件,以写入FMS6502寄存器图。这个软件包含在FMS6502演示工具包中。平行线端口I2C适配器和连接到还包括演示板。除了充分利用FMS6502接口,也可以使用VIPDEMOTM控制I2C的单寄存器读写。



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