EMI和EMC考量
ADV7391 等視頻DAC的模擬輸出要求進行低通濾波,以去除頻率高于采樣速率或頻率邊帶的無用信號成分。數模信號的轉換會在頻域中創建重復鏡像,具體頻率大小等于采樣頻率的倍數。重構濾波器的主要功能就是去除這些頻率邊帶成分。此類濾波器可以顯著衰減邊帶信號,從而防止在對DAC輸出進行解碼時出現混疊。混疊誤差會導致圖像質量問題。
此外,鏡像頻率邊帶會在輸出走線和線路中造成輻射,可能對相鄰電路及其它電子系統造成干擾。為了降低輻射影響,在沿印刷電路板(PCB)走線和傳輸電纜進行傳輸之前,應先去除所有無用的高頻成分。ADA4432-1可對DAC輸出進行濾波并去除無用的高頻內容,從而幫助降低EMI。圖4至圖6說明了這一點。
圖4顯示了不采用ADA4432-1的情況下ADV7391輸出端CVBS視頻信號的頻譜。該頻譜顯示了內容帶寬為6.5 MHz的信號,其邊帶為27 MHz、54 MHz、108 MHz等。ADV7391采用全輸出驅動模式工作,PLL關閉且2倍過采樣。
圖5顯示了不采用ADA4332-1的情況下ADV7391輸出端相同CVBS信號的頻譜。此處的差別在于,雖然ADV7391也采用全輸出驅動模式工作,但是PLL開啟且進行8倍過采樣。
圖6顯示了采用ADA4432-1對ADV7391輸出進行濾波的情況下相同CVBS信號的頻譜。所有邊帶均衰減到50 dB以下。ADV7391采用低輸出驅動模式工作,PLL關閉且進行2倍過采樣。
PCB布局考慮
在任何注重精度的電路中,必須仔細考慮電路板上的電源和接地回路布局。應盡可能隔離PCB的數字部分和模擬部分。本PCB采用4層板堆疊而成,具有較大面積的接地層和電源層多邊形。有關布局和接地的詳細論述,請參見MT-031指南;有關去耦技術的信息,請參見MT-101指南。
通過10 μF和0.1 μF電容對ADV7391的電源進行去耦。通過0.1 μF和22 μF電容對ADA4432-1和ADA4433-1輸出放大器進行去耦,以適當地抑制噪聲并減小紋波。這些電容應盡可能靠近相應器件,0.1 μF電容應具有低ESR值。對于所有高頻去耦,建議使用陶瓷電容。
兩個IC應盡可能相互靠近,這點很重要。電源走線應盡可能寬,以提供低阻抗路徑,并減小電源線路上的毛刺效應。通過數字地將時鐘及其它快速開關數字信號屏蔽起來,使之不影響電路板的其它器件。
有關本電路筆記的完整設計支持包(包括電路板布局),請訪問http://www.analog.com/CN0264-DesignSupport
常見變化
許多應用都需要差分輸出,而不是單端輸出。對于此類應用,應以ADA4433-1替換ADA4432-1。
ADA4433-1 是一款全差分濾波器/驅動器,可用作單端至差分放大器或差分至差分放大器。在圖7中,ADA4433-1配置為單端至差分輸出驅動器。在單端至差分輸出應用中,對INN輸入進行適當地偏置可優化輸出范圍。為了最有效地利用ADA4433-1的輸出范圍,尤其在電源電壓較低的情況下,允許差分輸出電壓圍繞輸出共模電壓(VOCM)電平(即電源電壓中間值,1.65 V)沿正負兩個方向擺動是非常重要的。
為此,應將-IN輸入偏置到預期輸入信號范圍的中點,如圖7所示。這通過使用分壓器對電源電壓進行分壓來實現(3.3 V電源和GND之間連接的7.5 kΩ和1.33 kΩ將?IN偏置到0.5 V)。0.1 μF電容有助于對高頻電源噪聲進行濾波。?IN偏置到0.5 V時,+IN上的1 V p-p單端信號可產生?0.5 V至+0.5 V的差分輸入電壓。所得差分輸出在VOCM電平(1.65 V)上下擺動。ADA4433-1的輸出電壓范圍現在為1.15 V至2.15 V,只需要1 V的輸出范圍即可在接收器處產生1 V p-p信號。
ADA4433-1 的差分輸出允許使用雙絞線或非雙絞線進行完全平衡的傳輸。在這種配置下,差分輸出端接電阻包括每個輸出端連接一個源電阻。兩個電阻均等于接收器輸入端接電阻的一半。例如,在75 Ω系統中,ADA4433-1的每個輸出端后部均端接37.5 Ω電阻,這些電阻與接收器處的75 Ω差分電阻相連。
電路評估與測試
該電路使用EVAL-CN0264-EB1Z電路板,其中包含要評估的電路,如本筆記所述。Cypress USB微控制器用于配置EVAL-CN0264-EB1Z板并向/從該板加載軟件。
設備要求
需要以下設備:
A PC with a USB port and Windows? XP or Windows Vista (32-bit), or Windows 7 (32-bit)
帶USB端口的Windows XP、Windows Vista(32位)或Windows 7(32位)PC
The EVAL-CN0264-EB1Z circuit evaluation board
EVAL-CN0264-EB1Z電路評估板
The CN-0264 evaluation software
CN-0264評估軟件
A power supply: 7.5 V wall wart
電源:7.5 V壁式電源適配器
A Spectrum Analyzer: Agilent E4440A, or equivalent
頻譜分析儀:Agilent E4440A或等同產品
開始使用
將CN0264評估軟件光盤放進PC的光盤驅動器,加載評估軟件。打開我的電腦,找到包含評估軟件光盤的驅動器,打開Readme文件。按照Readme文件中的說明安裝和使用評估軟件。
功能框圖
電路框圖參見本電路筆記的圖1,電路原理圖參見EVAL-CN0264-EB1Z-SCH.pdf文件。此文件位于CN0264設計支持包中。
設置
在斷電情況下,將一個7.5 V電源連接到板上的7.5 V引腳和GND引腳。如果有7.5 V壁式電源適配器,可將其連接到板上的管式連接器,代替7.5 V電源。將USB電纜連接到PC上的USB端口。此時請勿將該USB電纜連接到板上的微型USB連接器。
測試
為連接到EVAL- CN0264-EB1Z電路板的7.5 V電源(或壁式電源適配器)通電。啟動評估軟件,并通過USB電纜將PC連接到PCB上的微型USB連接器。
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