特征

•出色的視頻性能

•內部增益：6dB

•2極重構濾波器

•弧垂校正

−減小耦合電容器尺寸

•輸入范圍包括接地

−直流耦合輸入

•集成電平變換器

−直流耦合輸出（1）

−不需要輸出電容器

•軌對軌輸出

•低靜態電流：6mA

•關閉電流：5μA（最大）

•單電源：2.7V至3.3V

•SC70-6包裝：2.0mm x 2.1mm

（1）、內部電路防止輸出飽和，即使在輸入視頻信號的0V同步提示電平。

應用

•數碼相機

•照相手機

•機頂盒視頻過濾器

相關低壓視頻放大器

說明

OPA360高速放大器是為3V便攜式視頻應用而優化的。它被專門設計為與嵌入視頻處理器的數模轉換器（DAC）兼容，如德州儀器公司的數字媒體處理器系列等。輸入共模范圍包括GND，它允許視頻DAC直流耦合到OPA360。

輸出在接地端接的標準視頻負載（150Ω）下在25毫伏和300毫伏到V+之間擺動。內部電平偏移電路防止輸出與0V輸入飽和，從而防止普通視頻電路中的同步脈沖削波。因此，OPA360非常適合視頻負載的直流耦合。如果交流耦合是首選，OPA360提供了一個弧垂校正功能，可以顯著減小輸出耦合電容器的尺寸。

OPA360通過集成凹陷校正、內部增益設置電阻（G=2）和2極視頻DAC重建濾波器，針對空間敏感應用進行了優化。

在關機模式下，靜態電流降至<5μA，顯著降低功耗并延長電池壽命。

OPA360有2毫米x 2.1毫米SC70-6微型封裝。

引腳配置

（1）、SC70-6的引腳1通過調整包裝標記的方向來確定，如圖所示。

典型特性：VS=3.3V

TA=+25°C和RL=150Ω時，除非另有說明。

應用程序信息

OPA360視頻放大器針對便攜式視頻應用進行了優化：

•內部增益設置電阻（G=2）減少視頻電路中所需的外部元件的數量。

•采用2極濾波器進行DAC信號重構。

•弧垂校正功能可在不影響性能的情況下減小輸出耦合電容器的尺寸。

•OPA360采用內部電平轉換電路，避免同步脈沖削波并允許直流耦合輸出。

•關機功能可將靜態電流降至5μA以下，這對于數碼相機（DSC）和照相手機等便攜式應用至關重要。

OPA360接口數字媒體處理器（DM320/270，DSC25）。它已經針對數碼相機和手機/相機設計的要求進行了優化。

工作電壓

OPA360在−40°C至+85°C的溫度范圍內完全規定為2.7V至3.3V。典型特性中顯示了隨工作電壓或溫度顯著變化的參數。

電源插腳應使用100nF陶瓷電容器旁路。

輸入電壓

OPA360系列的輸入共模范圍從GND擴展到（V+−1.5V）。由于內部增益，有效范圍內輸出所需的輸入電壓范圍將受到限制。

輸入過壓保護

所有OPA360引腳均采用與電源相連的內部ESD保護二極管進行靜電保護。如果電流被外部限制在10mA，這些二極管將提供輸入過驅動保護。

啟用/關閉

OPA360具有關閉功能，可禁用輸出并將靜態電流降低到5μa以下。此功能對于便攜式視頻應用程序（如數碼相機和照相手機）尤其有用，因為這些設備很少與電視或其他視頻設備連接。

啟用邏輯輸入電壓參考OPA360 GND引腳。應用于使能引腳的邏輯電平高啟用運算放大器。有效邏輯高電平定義為高于GND≥1.6V。有效邏輯低定義為高于GND≤0.8V。如果未連接啟用引腳，內部上拉電路將啟用放大器。使能引腳電壓水平測試有效邏輯高閾值（最小1.6V）和有效邏輯低閾值（最大0.8V）。

內部2極濾波器

OPA360濾波器是一種具有9MHz截止頻率的Sallen-Key拓撲結構。這使得視頻信號在沒有任何可見失真的情況下通過，如圖3到圖5所示。視頻數據采集卡嵌入德州儀器的數字媒體處理器，采樣頻率為27MHz。在該頻率下，衰減通常為21dB，這有效地衰減了采樣別名。

濾波器特性隨信號源阻抗的不同而有所不同。源阻抗大于500Ω會降低濾波器性能。對于電流輸出視頻DAC，接地電阻通常用于產生電壓輸出，然后施加到OPA360輸入（見圖1）。TI的數字媒體處理器，如DM270或DM320，通常使用一個200Ω的電阻接地來轉換電流輸出信號。這種200Ω源阻抗不會降低視頻性能。

與電阻器并聯的電容器（圖1）產生一個額外的濾波器極，提供額外的阻帶衰減。在不影響電容器28mhz頻帶衰減的情況下，提供了一個約為28pF的陶瓷電容器衰減。

視頻表演

行業標準視頻測試模式包括：

•不同測試頻率的多突發數據包，以檢查基本頻率響應。

•在不同頻率調制的多脈沖脈沖脈沖，用于測試視頻基帶上振幅和群延遲誤差的綜合測量。

•色度-亮度（CCIR17）-測試振幅、相位和一些失真。

• 50Hz，1/2黑色−1/2白屏測試信號測試放大器所需的最壞情況下的信號擺動。顯示了這些測試信號的性能。

圖2顯示了圖3到圖13和圖16的測試電路。（注：1和2表示波形對應的測量點圖中標注為1和2。）

OPA360的頻率響應

頻率響應測量評估視頻系統在不影響各自振幅的情況下均勻傳輸不同頻率信號分量的能力。圖3顯示了多脈沖測試模式；圖4顯示了多脈沖。這些圖中的頂部波形顯示了完整的測試模式。中間和底部波形是完整波形的關鍵部分的更詳細視圖。中間的波形代表來自視頻發生器的輸入信號；底部的波形是輸出到線路的OPA360。

色度與亮度增益不相等（或相對色度電平）是視頻信號的色度和亮度分量在不同頻率下增益比的變化。常見的測試模式是測試模式ccir17中的脈沖，如圖5所示。如圖3和圖4所示，頂部波形顯示完整的測試模式；中間和底部波形是完整波形關鍵部分的更詳細視圖，中間波形表示來自視頻發生器的輸入信號，底部波形是輸出到線路的OPA360。

增益誤差通常表現為色度信息的衰減或峰值。這在圖片中顯示為不正確的顏色飽和度。延遲失真會導致顏色模糊或出血，尤其是圖片中物體的邊緣。它也可能導致銳利發光躍遷的再現性差。

圖3至圖5中的所有波形均采用OPA360的凹陷校正特性。圖3至圖5顯示，OPA360在整個視頻頻率范圍內不會造成可見失真或增益變化。

內部電平轉換

許多嵌入數字媒體處理器（如TI公司的TMS320DM270和新的OMAP2420處理器）中的常見視頻DAC都是單電源（無負電源）工作的。通常，這些視頻DAC輸出的同步脈沖的最低點對應于0V。對于0V輸入，普通單電源運算放大器的輸出在大于0V的電壓下飽和。這種效應會截短同步脈沖的尖端，從而降低視頻信號的完整性。OPA360采用內部電平轉換電路，以避免削波。輸入信號通常移動約60毫伏。這完全在OPA360的線性輸出電壓范圍內，標準150Ω視頻負載。圖6顯示了電平轉換器的功能。

當OPA360的輸出與視頻負載直流耦合時，電平偏移功能尤其有用。然而，當使用凹陷校正時，它也有幫助。偏移有助于將視頻信號移近正軌道，因此即使是一個小的33μF耦合電容器，輸出也遠遠超出OPA360的飽和極限。圖7顯示了OPA360的輸出擺幅，在3.0V電源下工作，具有22μF凹陷校正電容器和33μF輸出耦合電容器。測試信號是一個50赫茲的信號，用來產生1/2黑1/2白屏。這個視頻模式是最難顯示的模式之一，因為它是信號擺動的最壞情況信號。這種最壞情況下的信號在正常運行中極不可能出現。任何其他信號都具有較低的擺動范圍。請注意，在圖7中，視頻信號的白色部分和黑色部分都沒有被剪裁。

輸出擺動至GND（同步脈沖）

圖8顯示了OPA360的真實輸出擺動能力，它將輸入同步脈沖的尖端置于一個略負的電壓。即使輸出同步尖端為8mV，輸出也不顯示同步脈沖的削波。

弧垂校正

凹陷校正通過兩個小的輸出耦合電容器提供出色的視頻性能。它消除了傳統的、大的220μF輸出電容器。傳統的220μF電路（圖9a）在5Hz時產生一個單一的低頻極（−3dB頻率）。如果這個電容器小得多，在50到100Hz的臨界范圍內過度的相移會產生場傾斜，這會干擾電視接收機中同步信號的正確恢復。

OPA360弧垂校正電路（圖9b，另見圖14）在20Hz區域產生振幅響應峰值。這一小部分的峰值（十分之幾分貝）在50赫茲到100赫茲的臨界范圍內提供了相位響應的補償，大大減少了磁場傾斜。請注意，需要兩個明顯更小、成本更低的電容器。

為了獲得良好的性能，可以使用22μF凹陷校正和47μF耦合電容器。圖10和圖11顯示了帶220μF耦合電容器的標準視頻電路和帶凹陷校正的OPA360的比較。

圖10顯示，22μF/47μF組合僅導致50Hz、1/2黑色−1/2白色視頻信號的傾斜稍大。未觀察到視頻質量下降。

使用22μF/67μF組合可以實現相當于使用標準220μF耦合電容器實現的場傾斜-見圖11。這些電容器值經過優化凹陷校正大于22μF的電容器沒有顯著改善。較小的弧垂校正電容器將導致更高的傾斜。

電源電壓與耦合電容

輸出電壓擺幅是耦合電容值的函數。弧垂校正電容器的值只會產生較小的影響。耦合電容越小，輸出擺幅越大。因此，為了使用非常小的耦合電容器（22μF和33μF）來適應大信號擺幅，可能需要更高的電源電壓。

如圖7所示，33μF耦合電容器的輸出擺幅已經非常接近3V電源的飽和極限。隨著時間和溫度的變化，電容器的值可能會略有變化，這反過來又會迫使輸出達到飽和。圖12和圖13使用50赫茲、1/2黑1/2白屏測試信號作為最壞情況分析，表明3V電源可與低至47μF的耦合電容器一起使用。

直流耦合輸出

由于內部電平偏移，OPA360還可以直流耦合到視頻負載。如圖15所示，這樣就不需要在輸出端使用交流耦合電容器。這在主板空間受限的便攜式視頻應用中尤為重要。

直流耦合輸出配置也顯示出最佳的視頻性能。在不允許傾斜的16號線或不允許使用的電源線中有16號線。在這種模式下，OPA360將在2.5V電壓下安全運行信號沒有限幅。

直流耦合輸出的缺點是它使用了更高的電源電流。

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