簡介

後hou視shi攝she像xiang頭tou提ti供gong汽qi車che後hou麵mian區qu域yu的de通tong暢chang視shi野ye。這zhe些xie攝she像xiang頭tou通tong常chang用yong於yu汽qi車che應ying用yong，使shi駕jia駛shi員yuan能neng夠gou安an全quan倒dao車che。安an裝zhuang後hou視shi攝she像xiang頭tou時shi，視shi頻pin源yuan信xin號hao和he視shi頻pin驅qu動dong電dian路lu是shi典dian型xing的de交jiao流liu耦ou合he信xin號hao，以yi對dui器qi件jian提ti供gong隔ge直zhi處chu理li。視shi頻pin信xin號hao的de直zhi流liu電dian平ping代dai表biao黑hei色se的de顯xian示shi等deng級ji
，該gai電dian平ping必bi須xu恒heng定ding才cai能neng適shi應ying視shi頻pin處chu理li電dian路lu。

 

本應用筆記說明恢複複合視頻信號的正確直流電平的方法。

 

圖1.使用ADA4433-1的直流恢複電路原理圖

 

複合視頻信號說明

複合視頻信號也稱為顏色、視頻、消隱和同步(CVBS)
，是電子中最複雜的波形之一。亮度信息、顏色信息和同步信號組合形成複合視頻信號。圖2顯示全白美國國家電視係統委員會(NTSC)複合視頻信號的典型波形。

 

圖2.全白NTSC複合視頻波形

 

在圖2中，視頻信號相當於一條水平掃描線。一條掃描線由一個有效視頻部分和一個水平消隱部分組成。有效視頻部分包含圖片的亮度信息（亮度）和顏色信息（色度）。亮度是信號的瞬時振幅
，色度是正弦波。為了識別圖片的顏色（黃色、青色、綠色、品紅
、紅色和藍色），可比較正弦波相位和顏色同步相位間的差異。色度被施加到亮度信號上。此複合信號如圖3所示
，圖中顯示了電視彩條的掃描線。

 

圖3.電視彩條的掃描線

 

有效視頻部分的幅度對應於色彩量（飽和度）
，色度和色同步之間的相位差表示顏色的色調。水平消隱部分包含水平同步脈衝以及位於同步脈衝上升沿後麵的色同步（稱為後沿）。

 

交流耦合

視頻源通過輸出電容(CS)進行交流耦合。此方法可防止設備受到潛在損壞，如電池意外短路或直流電流而導致的電源連接。

 

CS存儲電壓信號的平均值。視頻內容會影響視頻波形的平均電壓信號，例如
，黑色電平隨場景亮度而變化。根據視頻內容，如NTSC或逐行倒相製(PAL)，必須考慮一個時間常數，因為CS和放大器的高輸入阻抗相結合產生的濾波器的時間常數為τ = R × CS，截止頻率(fC)計算如下：

 

 

其中
，R是放大器的輸入阻抗。

 

CS和R值是可能導致信號幅度下降的變量。

 

下(xia)降(jiang)是(shi)從(cong)視(shi)頻(pin)的(de)左(zuo)側(ce)沿(yan)到(dao)右(you)側(ce)沿(yan)的(de)亮(liang)度(du)變(bian)化(hua)，這(zhe)會(hui)導(dao)致(zhi)顯(xian)示(shi)器(qi)上(shang)可(ke)見(jian)暫(zan)時(shi)閃(shan)爍(shuo)或(huo)淡(dan)入(ru)淡(dan)出(chu)。下(xia)降(jiang)幅(fu)度(du)必(bi)須(xu)低(di)於(yu)人(ren)類(lei)感(gan)知(zhi)。要(yao)最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)減(jian)少(shao)下(xia)降(jiang)，交(jiao)流(liu)耦(ou)合(he)電(dian)路(lu)的(de)時(shi)間(jian)常(chang)數(shu)必(bi)須(xu)盡(jin)可(ke)能(neng)短(duan)。為(wei)了(le)補(bu)償(chang)短(duan)時(shi)間(jian)常(chang)數(shu)，可(ke)在(zai)電(dian)路(lu)中(zhong)添(tian)加(jia)一(yi)個(ge)或(huo)多(duo)個(ge)電(dian)容(rong)。因(yin)此(ci)，必(bi)須(xu)適(shi)當(dang)調(tiao)整(zheng)電(dian)容(rong)的(de)值(zhi)。在(zai)選(xuan)擇(ze)正(zheng)確(que)的(de)電(dian)容(rong)時(shi)，低(di)泄(xie)漏(lou)比(bi)等(deng)效(xiao)串(chuan)聯(lian)電(dian)阻(zu)(ESR)的指標更重要。

 

要正確設置輸入共模電平，濾波器或驅動器輸入需要一個鉗位和偏置電路。

 

采用肖特基二極管的直流恢複

對dui視shi頻pin設she備bei的de輸shu出chu進jin行xing交jiao流liu耦ou合he時shi，直zhi流liu內nei容rong會hui丟diu失shi。要yao恢hui複fu直zhi流liu偏pian置zhi電dian平ping，視shi頻pin源yuan的de交jiao流liu耦ou合he輸shu出chu必bi須xu使shi用yong直zhi流liu恢hui複fu或huo箝qian位wei電dian路lu箝qian位wei至zhi基ji準zhun直zhi流liu電dian壓ya。使shi用yong交jiao流liu耦ou合he時shi，最zui大da限xian度du地di減jian小xiao電dian源yuan需xu求qiu的de一yi種zhong方fang法fa是shi使shi用yong肖xiao特te基ji二er極ji管guan進jin行xing直zhi流liu箝qian位wei，如ru圖tu1所示。在此應用中使用肖特基二極管比普通矽或鍺二極管具有顯著的優點。肖特基二極管具有低正向電壓和快速恢複或開關時間。射頻(RF)肖特基二極管的導通電壓低。具有30 mV導通電壓的二極管在單電源應用中可提供令人滿意的結果。

 

當耦合電容上的負載較高時，如ADA4432-1輸入阻抗緩衝器，耦合電容上的平均電壓沿正向電壓向上滲透。低電壓肖特基二極管提供同步端箝位功能，如圖4所suo示shi。當dang二er極ji管guan的de陰yin極ji電dian壓ya高gao於yu零ling時shi
，二er極ji管guan用yong作zuo單dan向xiang開kai關guan。因yin此ci
，信xin號hao的de最zui低di部bu分fen被bei強qiang製zhi為wei基ji準zhun電dian壓ya，即ji肖xiao特te基ji二er極ji管guan陽yang極ji的de電dian壓ya電dian平ping。耦ou合he電dian容rong的de值zhi也ye取qu決jue於yu終zhong端duan電dian阻zu。如ru果guo75 Ω終端電阻與肖特基二極管並聯，則耦合電容必須很大（~100 μF或更大）。如果終端電阻高，則為1 μF或更低的耦合電容是合適的。此電路有一個缺點，即由於二極管導通電流
，同步端有輕微的損失。因此，在係統中低漏電流比高ESR更重要。

 

ADA4432-1的運行電壓為3.3 V
，放大器輸出的增益為2。因此，典型的1 V p-p NTSC複合信號具有以下設計餘量：

 

 

其中：

VOH是高電壓輸出。

VOL是低電壓輸出。

 

圖4.箝位複合信號

 

結論

將jiang視shi頻pin源yuan交jiao流liu耦ou合he至zhi接jie收shou器qi時shi
，恢hui複fu複fu合he信xin號hao的de適shi當dang直zhi流liu電dian平ping對dui於yu提ti供gong已yi傳chuan輸shu視shi頻pin信xin號hao的de正zheng確que亮liang度du至zhi關guan重zhong要yao。因yin此ci，務wu必bi考kao慮lv正zheng確que的de電dian容rong值zhi以yi避bi免mian電dian壓ya幅fu度du下xia降jiang
，並bing使shi用yong低di電dian壓ya肖xiao特te基ji二er極ji管guan以yi減jian少shao同tong步bu端duan損sun失shi。直zhi流liu箝qian位wei還hai可ke防fang止zhi改gai變bian場chang景jing時shi同tong步bu信xin號hao漂piao移yi
，因yin為wei二er極ji管guan為wei同tong步bu端duan提ti供gong恒heng定ding基ji準zhun電dian壓ya。

 （來源：ADI公司
，作者：Christopher John Gozon ）