|
1 ADV7120簡介 ADV7120是美國ADI公司出品的高速視頻數(shù)模轉換電路，根據(jù)應用系統(tǒng)的需要，其象素掃描時鐘頻率分別為30 MHz，50 MHz和80 MHz三個速度等級，有特殊要求時ADI公司還可以提供140 MHz時鐘頻率的產(chǎn)品。ADV7120在單芯片上集成了3個獨立的8位高速D／A轉換器，可以分別處理紅綠藍視頻數(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轉換的應用系統(tǒng)。ADV7120采用5 VCMOS工藝制造，具有功耗低、結構簡單、成本低等特點。 ADV7120的輸入及控制信號非常簡單：3組8位的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)輸入端，分別對應RGB視頻數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)輸入端采用標準TTL電平接口；4條視頻控制信號線包括復合同步信號、消隱信號白電平參考信號REFWHITE和象素時鐘信號CLOCK；外接一個1．23 V數(shù)模轉換參考電 壓源和一個輸出滿度調(diào)節(jié)。只有4條輸出信號線：模擬RGB信號采用高阻電流源輸出方式，可以直接驅動75Ω同軸傳輸線；同步參考電流輸出信號Isync用來在綠視頻模擬信號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個視頻數(shù)據(jù)寄存器和一個視頻控制寄存器。在每個時鐘周期的上升沿，數(shù)據(jù)寄存器鎖存紅綠藍各8位視頻數(shù)據(jù)，通過各自的DAC單元電路轉換成相應的模擬電流信號，同時控制寄存器根據(jù)輸入的消隱信號、同步信號和白電平參考信號控制3個DAC的輸出。 ADV7120的主要特點和典型參數(shù)如下： 芯片最大功耗：625 mW； 每通道DAC分辨率：8 b； 輸入端：RGB獨立輸入，TTL電平； 輸出端：高阻電流源輸出，兼容RS343A／RS170視頻標準； 速率等級：30 MHz，50 MHz，80 MHz。 2 ADV7120的應用 ADV7120適用于各種高分辨率視頻圖像顯示的場合，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），對于CRT顯示終端，ADV7120提供了消隱、同步和白電平參考控制信號編碼功能。 2．1 工作時鐘CLOCK ADV7120的工作時鐘就是顯示系統(tǒng)的象素時鐘，也叫做點時鐘。時鐘的頻率可以根據(jù)顯示屏的分辨率確定，一般計算方法如下： 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鐘頻率：F＝（1 280×720×60）／0．8＝69．12 MHz。 2．2 外接數(shù)模轉換參考電壓 ADV7120內(nèi)置數(shù)模轉換電路需要一個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是一個低成本的兩端器件，帶溫度補償?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)部集成了一個與電源相接的1 kΩ偏置電阻專門用于驅動外接的AD589。另外在COMP引腳和電源VAA之間需要外接一個0．1μF電容用于對內(nèi)部參考放大器進行補償。內(nèi)部參考放大器的同相輸入端外接，用來調(diào)節(jié)DAC輸出視頻電流信號的幅度，在FS-ADJUST引腳通過一個可調(diào)電位器接地可根據(jù)實際電路需要調(diào)節(jié)信號的輸出幅度，圖2所示為參考電壓和輸出控制電路原理圖。 其輸出視頻信號的最大值可由下式計算： 當同步信號ISYNC輸出信號與IOG相接時： 上式中的IOG，IOR和IOB分別表示綠紅藍視頻電流輸出信號。 2．3 輸入輸出信號 ADV7120有24條數(shù)據(jù)輸入線，分別對應RGB各8位視頻信號；有4條時鐘和同步控制信號線；有4條模擬視頻電流輸出線。視頻信號的輸入輸出時序關系如圖3所示，表1列出了圖中各相關時間參數(shù)在給定條件下的值。 所有輸入信號都是標準的TTL數(shù)字信號，在應用中所有的數(shù)字信號要盡量與模擬信號有效的隔離，特別是時鐘信號，建議采用74 F244進行緩沖驅動，為了減小噪聲干擾應盡量縮短時鐘線的長度。數(shù)字信號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動75Ω同軸電纜，兼容RS343A和RS170視頻標準。在設計系統(tǒng)PCB時，ADV7120應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，隨著LCoS技術的不斷成熟，將是未來高端平板顯示器主流技術之一[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、抗干擾能力強的特點（如Aurora system公司的芯片），而模擬LCoS芯片具 有結構簡單、功耗低、視頻接口設計靈活的特點（如Three-five system公司的芯片）。對于模擬LCoS芯片的顯示系統(tǒng)，為了滿足高分辨率顯示的要求，必須把數(shù)字視頻信號在LCoS芯片外部進行D／A變換，然后再把合適的模擬視頻電壓信號送到LCoS顯示矩陣。在這樣的顯示系統(tǒng)中，ADV7120是一種理想的選擇。下面簡單介紹采用80 MHz的ADV7120設計720PHDTV視頻接口的電路方案如圖4所示�！ � ADV7120的視頻數(shù)據(jù)輸入端接收來自前端數(shù)據(jù)處理電路的RGB各8位數(shù)字視頻信號（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的各控制信號可分別設置：在平板顯示器中G信號不需要同步信號編碼成分，因此可以把輸入信號固定接邏輯“0”，把同步輸出接模擬地；消隱控制信號可以結合行和場的同步信號來進行控制，可以使視頻信號在行同步和場同步信號有效期間沒有輸出，避免干擾信 號出現(xiàn)在屏幕上；而REFWHITE信號可以接邏輯“0”，或者引入測試信號。另外在本設計方案中，滿度調(diào)節(jié)FS接560Ω固定電阻，接入LCoS的視頻信號幅度由緩沖放大電路進行控制。 緩沖放大和反場處理單元電路對ADV7120輸出的模擬視頻信號進行進一步處理，以便滿足液晶顯示的需要，該單元電路分別輸出RGB3組模擬視頻信號，可以直接驅動3塊LCoS芯片，組成3片投影式HDTV顯示系統(tǒng)。掃描時序發(fā)生電路在輸入的視頻同步信號和時鐘信號的控制下完成LCoS芯片象素尋址所需要的各種使能和時序信號。 4 結 語 ADV712X是ADI公司推出的系列高性能視頻D／A轉換電路，可以應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。本文簡單介紹了ADV7120的主要性能特點，提出了采用ADV7120設計3片LCoS投影式HDTV的圖像接口方案，具有實用性。 |
