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1 ADV7120簡(jiǎn)介 ADV7120是美國(guó)ADI公司出品的高速視頻數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的需要，其象素掃描時(shí)鐘頻率分別為30 MHz，50 MHz和80 MHz三個(gè)速度等級(jí)，有特殊要求時(shí)ADI公司還可以提供140 MHz時(shí)鐘頻率的產(chǎn)品。ADV7120在單芯片上集成了3個(gè)獨(dú)立的8位高速D／A轉(zhuǎn)換器，可以分別處理紅綠藍(lán)視頻數(shù)據(jù)，特別適用于高分辨率模擬接口的顯示終端和要求高速D／A轉(zhuǎn)換的應(yīng)用系統(tǒng)。ADV7120采用5 VCMOS工藝制造，具有功耗低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等特點(diǎn)。 ADV7120的輸入及控制信號(hào)非常簡(jiǎn)單：3組8位的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)輸入端，分別對(duì)應(yīng)RGB視頻數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)輸入端采用標(biāo)準(zhǔn)TTL電平接口；4條視頻控制信號(hào)線(xiàn)包括復(fù)合同步信號(hào)、消隱信號(hào)白電平參考信號(hào)REFWHITE和象素時(shí)鐘信號(hào)CLOCK；外接一個(gè)1．23 V數(shù)模轉(zhuǎn)換參考電 壓源和一個(gè)輸出滿(mǎn)度調(diào)節(jié)。只有4條輸出信號(hào)線(xiàn)：模擬RGB信號(hào)采用高阻電流源輸出方式，可以直接驅(qū)動(dòng)75Ω同軸傳輸線(xiàn)；同步參考電流輸出信號(hào)Isync用來(lái)在綠視頻模擬信號(hào)中編碼視頻同步信息。 圖1是ADV7120的原理框圖，從圖中可以看到，該電路有3個(gè)視頻數(shù)據(jù)寄存器和一個(gè)視頻控制寄存器。在每個(gè)時(shí)鐘周期的上升沿，數(shù)據(jù)寄存器鎖存紅綠藍(lán)各8位視頻數(shù)據(jù)，通過(guò)各自的DAC單元電路轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬電流信號(hào)，同時(shí)控制寄存器根據(jù)輸入的消隱信號(hào)、同步信號(hào)和白電平參考信號(hào)控制3個(gè)DAC的輸出。 ADV7120的主要特點(diǎn)和典型參數(shù)如下： 芯片最大功耗：625 mW； 每通道DAC分辨率：8 b； 輸入端：RGB獨(dú)立輸入，TTL電平； 輸出端：高阻電流源輸出，兼容RS343A／RS170視頻標(biāo)準(zhǔn)； 速率等級(jí)：30 MHz，50 MHz，80 MHz。 2 ADV7120的應(yīng)用 ADV7120適用于各種高分辨率視頻圖像顯示的場(chǎng)合，在平板顯示器系統(tǒng)，ADV7120可以完成RGB視頻數(shù)據(jù)的數(shù)模轉(zhuǎn)換，在60 Hz垂直刷新頻率的情況下，可以支持1080i或720p的HDTV分辨率（80 MHz等級(jí)），對(duì)于CRT顯示終端，ADV7120提供了消隱、同步和白電平參考控制信號(hào)編碼功能。 2．1 工作時(shí)鐘CLOCK ADV7120的工作時(shí)鐘就是顯示系統(tǒng)的象素時(shí)鐘，也叫做點(diǎn)時(shí)鐘。時(shí)鐘的頻率可以根據(jù)顯示屏的分辨率確定，一般計(jì)算方法如下： 其中： H是顯示器的行分辨率； V是顯示器的幀分辨率； f是顯示器幀刷新速率；R是回掃系數(shù)。 例如：對(duì)于60 Hz幀頻，1 280×720分辨率逐行掃描的顯示器，回掃系數(shù)R取0．8，那么所需要的象素時(shí)鐘頻率：F＝（1 280×720×60）／0．8＝69．12 MHz。 2．2 外接數(shù)模轉(zhuǎn)換參考電壓 ADV7120內(nèi)置數(shù)模轉(zhuǎn)換電路需要一個(gè)1．14～1．26 V的外接參考電壓源，可以直接采用ADI公司的AD589，AD589是一個(gè)低成本的兩端器件，帶溫度補(bǔ)償?shù)膸峨妷涸矗?置電流在50μA～5 mA范圍內(nèi)，可以穩(wěn)定的輸出1．23 V的電壓，ADV7120內(nèi)部集成了一個(gè)與電源相接的1 kΩ偏置電阻專(zhuān)門(mén)用于驅(qū)動(dòng)外接的AD589。另外在COMP引腳和電源VAA之間需要外接一個(gè)0．1μF電容用于對(duì)內(nèi)部參考放大器進(jìn)行補(bǔ)償。內(nèi)部參考放大器的同相輸入端外接，用來(lái)調(diào)節(jié)DAC輸出視頻電流信號(hào)的幅度，在FS-ADJUST引腳通過(guò)一個(gè)可調(diào)電位器接地可根據(jù)實(shí)際電路需要調(diào)節(jié)信號(hào)的輸出幅度，圖2所示為參考電壓和輸出控制電路原理圖。 其輸出視頻信號(hào)的最大值可由下式計(jì)算： 當(dāng)同步信號(hào)ISYNC輸出信號(hào)與IOG相接時(shí)： 上式中的IOG，IOR和IOB分別表示綠紅藍(lán)視頻電流輸出信號(hào)。 2．3 輸入輸出信號(hào) ADV7120有24條數(shù)據(jù)輸入線(xiàn)，分別對(duì)應(yīng)RGB各8位視頻信號(hào)；有4條時(shí)鐘和同步控制信號(hào)線(xiàn)；有4條模擬視頻電流輸出線(xiàn)。視頻信號(hào)的輸入輸出時(shí)序關(guān)系如圖3所示，表1列出了圖中各相關(guān)時(shí)間參數(shù)在給定條件下的值�！ � 所有輸入信號(hào)都是標(biāo)準(zhǔn)的TTL數(shù)字信號(hào)，在應(yīng)用中所有的數(shù)字信號(hào)要盡量與模擬信號(hào)有效的隔離，特別是時(shí)鐘信號(hào)，建議采用74 F244進(jìn)行緩沖驅(qū)動(dòng)，為了減小噪聲干擾應(yīng)盡量縮短時(shí)鐘線(xiàn)的長(zhǎng)度。數(shù)字信號(hào)所有的上拉電阻要連到系統(tǒng)PCB板上的電源端，而不要連到ADV7120的模擬電源VAA。 ADV7120的模擬視頻信號(hào)輸出采用高阻電流源輸出方式，不需要外接緩沖器就可以直接驅(qū)動(dòng)75Ω同軸電纜，兼容RS343A和RS170視頻標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)PCB時(shí)，ADV7120應(yīng)布置在盡量靠近模擬輸出端口，可以減小噪聲干擾，避免阻抗失配。 3 采用ADV7120的LCoS顯示系統(tǒng) LCoS顯示器具有分辨率高、低成本等優(yōu)點(diǎn)，隨著LCoS技術(shù)的不斷成熟，將是未來(lái)高端平板顯示器主流技術(shù)之一[2]。目前的LCoS芯片，主要有2種工作模式，一種是全數(shù)字模式，另一種是模擬視頻接口模式。全數(shù)字LCoS芯片具有速度高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)（如Aurora system公司的芯片），而模擬LCoS芯片具 有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功耗低、視頻接口設(shè)計(jì)靈活的特點(diǎn)（如Three-five system公司的芯片）。對(duì)于模擬LCoS芯片的顯示系統(tǒng)，為了滿(mǎn)足高分辨率顯示的要求，必須把數(shù)字視頻信號(hào)在LCoS芯片外部進(jìn)行D／A變換，然后再把合適的模擬視頻電壓信號(hào)送到LCoS顯示矩陣。在這樣的顯示系統(tǒng)中，ADV7120是一種理想的選擇。下面簡(jiǎn)單介紹采用80 MHz的ADV7120設(shè)計(jì)720PHDTV視頻接口的電路方案如圖4所示�！ � ADV7120的視頻數(shù)據(jù)輸入端接收來(lái)自前端數(shù)據(jù)處理電路的RGB各8位數(shù)字視頻信號(hào)（如果要求10位精度可以采用ADV7121），其前端數(shù)據(jù)處理電路主要完成視頻信號(hào)的解碼、顯示分辨率的變換等。 由于LCoS與CRT顯示器不同，因此ADV7120的各控制信號(hào)可分別設(shè)置：在平板顯示器中G信號(hào)不需要同步信號(hào)編碼成分，因此可以把輸入信號(hào)固定接邏輯“0”，把同步輸出接模擬地；消隱控制信號(hào)可以結(jié)合行和場(chǎng)的同步信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制，可以使視頻信號(hào)在行同步和場(chǎng)同步信號(hào)有效期間沒(méi)有輸出，避免干擾信 號(hào)出現(xiàn)在屏幕上；而REFWHITE信號(hào)可以接邏輯“0”，或者引入測(cè)試信號(hào)。另外在本設(shè)計(jì)方案中，滿(mǎn)度調(diào)節(jié)FS接560Ω固定電阻，接入LCoS的視頻信號(hào)幅度由緩沖放大電路進(jìn)行控制。 緩沖放大和反場(chǎng)處理單元電路對(duì)ADV7120輸出的模擬視頻信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步處理，以便滿(mǎn)足液晶顯示的需要，該單元電路分別輸出RGB3組模擬視頻信號(hào)，可以直接驅(qū)動(dòng)3塊LCoS芯片，組成3片投影式HDTV顯示系統(tǒng)。掃描時(shí)序發(fā)生電路在輸入的視頻同步信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)的控制下完成LCoS芯片象素尋址所需要的各種使能和時(shí)序信號(hào)。 4 結(jié) 語(yǔ) ADV712X是ADI公司推出的系列高性能視頻D／A轉(zhuǎn)換電路，可以應(yīng)用在各種高分辨率彩色圖形、圖像處理系統(tǒng)、直接數(shù)字合成系統(tǒng)等。本文簡(jiǎn)單介紹了ADV7120的主要性能特點(diǎn)，提出了采用ADV7120設(shè)計(jì)3片LCoS投影式HDTV的圖像接口方案，具有實(shí)用性。 |
