参考电路 2383

更低成本且性能提升的HDTV有源重建滤波器



为了保持HDTV信号的质量及逐行扫描DVD视频信号质量,根据EIA770-3的要求,需要一组三通道(RGB/YPbPr)、5极点重建滤波器,滤波器配置为30MHz带宽,提供大于40dB的选频特性。

这些滤波器传统上采用L-C无源滤波器。考虑到滤波器陡峭的选频特性,需要群延时补偿。另外,它们也需要提供一定的增益驱动背向端接负载,并在滤波器、DAC与负载之间提供隔离。由于实现难度大、需要定制元件而且需要调谐,这些应用中的L-C滤波器成本非常高,缓冲电路进一步加大了成本压力。

本文介绍的有源重建滤波器是一种低成本的替代方案,采用R-C元件,可提供30MHz的带宽,在74.25MHz频点提供大于40dB的抑制,同时也具有很好的群延时补偿,缓冲器由四通道 MAX4383 运放实现。虽然元件选型时需要考虑PCB的寄生参数,但相对于5%至10%的电感公差,改进后的1%至2%的电容公差可以省去生产过程的调整。本文给出的电路采用双电源供电,但是,MAX4383也可以采用单电源供电,只需提供适当的偏置。

滤波器本身为Rauch架构,提供5极点、多反馈、改进型巴特沃斯滤波特性,利用一阶+6dB增益级和两级二阶单位增益放大器构成。最后一级电路为一阶群延时补偿器,以单位增益驱动背向端接的75Ω负载。电路中有三个敏感点:R14用于控制极点实部,C1和C4控制高频极点,C5设定GD补偿。

电路输入端提供R16和连接器,取代DAC负载,用于电路测试。DAC负载电阻典型值为35Ω至40Ω,此处安装了R14和R16。在一些MPEG解码器中,该阻值可能高达150Ω到160Ω。为了满足不同DAC负载的要求,需要相应调整R14、C6乘积。与PCB在fs频率下的寄生电容(等效于两层FR-4 PCB,运放引脚周围采用1/2oz覆铜、厚度为3/16英寸的地平面)相比,C1、C4的容值较小。C5用于调节GD补偿,电路布线时,最好在调节C5补偿GD之前首先调节C1、C4值设定带宽,这样即可得到一个完全配置的PCB。

为了保持HDTV信号的质量及逐行扫描DVD视频信号质量,根据EIA770-3的要求,需要一组三通道(RGB/YPbPr)、5极点重建滤波器,滤波器配置为30MHz带宽,提供大于40dB的选频特性。

这些滤波器传统上采用L-C无源滤波器。考虑到滤波器陡峭的选频特性,需要群延时补偿。另外,它们也需要提供一定的增益驱动背向端接负载,并在滤波器DAC与负载之间提供隔离。由于实现难度大、需要定制元件而且需要调谐,这些应用中的L-C滤波器成本非常高,缓冲电路进一步加大了成本压力。

本文介绍的有源重建滤波器是一种低成本的替代方案,采用R-C元件,可提供30MHz的带宽,在74.25MHz频点提供大于40dB的抑制,同时也具有很好的群延时补偿,缓冲器由四通道 MAX4383 运放实现。虽然元件选型时需要考虑PCB的寄生参数,但相对于5%至10%的电感公差,改进后的1%至2%的电容公差可以省去生产过程的调整。本文给出的电路采用双电源供电,但是,MAX4383也可以采用单电源供电,只需提供适当的偏置。

滤波器本身为Rauch架构,提供5极点、多反馈、改进型巴特沃斯滤波特性,利用一阶+6dB增益级和两级二阶单位增益放大器构成。最后一级电路为一阶群延时补偿器,以单位增益驱动背向端接的75Ω负载。电路中有三个敏感点:R14用于控制极点实部,C1和C4控制高频极点,C5设定GD补偿。

电路输入端提供R16和连接器,取代DAC负载,用于电路测试。DAC负载电阻典型值为35Ω至40Ω,此处安装了R14和R16。在一些MPEG解码器中,该阻值可能高达150Ω到160Ω。为了满足不同DAC负载的要求,需要相应调整R14、C6乘积。与PCB在fs频率下的寄生电容(等效于两层FR-4 PCB,运放引脚周围采用1/2oz覆铜、厚度为3/16英寸的地平面)相比,C1、C4的容值较小。C5用于调节GD补偿,电路布线时,最好在调节C5补偿GD之前首先调节C1、C4值设定带宽,这样即可得到一个完全配置的PCB。

滤波器原理图

图1. 用于HDTV和逐行扫描DVD视频信号重建的5极点有源滤波器

图1. 用于HDTV和逐行扫描DVD视频信号重建的5极点有源滤波器

元件列表

Designation Qty. Description
C1, C4 1 3.3pF, 50V C0G, ±0.25pF ceramic capacitor (0603)TDK C1608COG1H3R3CT
C2 1 68pF, 50V G0G, 5% ceramic capacitor (0603)Murata GRM11885C1H680J or TDK C1608C0G1H680JT
C3 1 27pF, 50 C0G, 5% ceramic capacitor (0603)Murata GRM1885C1H270J or TDK C1608C0G1H270JT
C5 1 33pF, 50V C0G, 5% ceramic capacitor (0603)Taiyo Yuden UMK107CG330JZ or TDK C1608C0G1H330JT
C6 1 100pF, 50V C0G, 5% ceramic capacitor (0603)Murata GRM1885C1H101JTDK C1608C0G1H101JT
C7, C9 2 10µF, 6.3V X5R, 20% ceramic capacitor (0805)Taiyo Yuden JMK212BJ106MG or TDK C2012X5R0J106M
C8, C10 2 0.1µF, 25V X7R, 10% ceramic capacitor (0603)TDK C1608X7R1E104K
R1, R2, R4, R5, R7-R13 11 210Ω, 1% resistor (0805)
R3 1 100Ω, 1% resistor (0805)
R6 1 121Ω, 1% resistor (0805)
R14, R15, R16 3 75Ω, 1% resistor (0805)
R17 0 Not installed, resistor (0805)
U1 1 MAX4383EUP (14-pin TSSOP)
INPUT, OUTPUT 2 BNC connectors
None 1 MAX4383 PC board

典型应用电路

 

典型应用电路

图2.

增益与频率

增益与频率

图3.

MAX4383 评估板

 
Status:
Package:
Temperature:

MAX4383
超小型、低成本、210MHz、单电源运算放大器,带有满摆幅输出及禁止功能

  • Low Cost and High Speed:
  • Disable Mode Places Outputs in High-Impedance State
  • Single +4.5V to +11V Operation