ADV7120在LCoS显示系统中的应用

1 ADV7120简介
　　
ADV7120是美国ADI公司出品的高速视频数模转换电路，根据应用系统的需要，其象素扫描时钟频率分别为30 MHz，50 MHz和80 MHz三个速度等级，有特殊要求时ADI公司还可以提供140 MHz时钟频率的产品。ADV7120在单芯片上集成了3个独立的8位高速D／A转换器，可以分别处理红绿蓝视频数据，特别适用于高分辨率模拟接口的显示终端和要求高速D／A转换的应用系统。ADV7120采用5 VCMOS工艺制造，具有功耗低、结构简单、成本低等特点。
　　
ADV7120的输入及控制信号非常简单：3组8位的数字视频数据输入端，分别对应RGB视频数据，数据输入端采用标准TTL电平接口；4条视频控制信号线包括复合同步信号、消隐信号白电平参考信号REFWHITE和象素时钟信号CLOCK；外接一个1．23 V数模转换参考电
压源和一个输出满度调节。只有4条输出信号线：模拟RGB信号采用高阻电流源输出方式，可以直接驱动75Ω同轴传输线；同步参考电流输出信号Isync用来在绿视频模拟信号中编码视频同步信息。
　　
图1是ADV7120的原理框图，从图中可以看到，该电路有3个视频数据寄存器和一个视频控制寄存器。在每个时钟周期的上升沿，数据寄存器锁存红绿蓝各8位视频数据，通过各自的DAC单元电路转换成相应的模拟电流信号，同时控制寄存器根据输入的消隐信号、同步信号和白电平参考信号控制3个DAC的输出。                        
ADV7120的主要特点和典型参数如下：

芯片最大功耗：625 mW；
每通道DAC分辨率：8 b；
输入端：RGB独立输入，TTL电平；
输出端：高阻电流源输出，兼容RS343A／RS170视频标准；
速率等级：30 MHz，50 MHz，80 MHz。

2　ADV7120的应用
　　
ADV7120适用于各种高分辨率视频图像显示的场合，在平板显示器系统，ADV7120可以完成RGB视频数据的数模转换，在60 Hz垂直刷新频率的情况下，可以支持1080i或720p的HDTV分辨率（80 MHz等级），对于CRT显示终端，ADV7120提供了消隐、同步和白电平参考控制信号编码功能。

2．1　工作时钟CLOCK
　　
ADV7120的工作时钟就是显示系统的象素时钟，也叫做点时钟。时钟的频率可以根据显示屏的分辨率确定，一般计算方法如下：
      

其中：

H是显示器的行分辨率；
V是显示器的帧分辨率；
f是显示器帧刷新速率；R是回扫系数。
　　
例如：对于60 Hz帧频，1 280×720分辨率逐行扫描的显示器，回扫系数R取0．8，那么所需要的象素时钟频率：F＝（1 280×720×60）／0．8＝69．12 MHz。

2．2　外接数模转换参考电压
　　
ADV7120内置数模转换电路需要一个1．14～1．26 V的外接参考电压源，可以直接采用ADI公司的AD589，AD589是一个低成本的两端器件，带温度补偿的带隙电压源，偏 置电流在50μA～5 mA范围内，可以稳定的输出1．23 V的电压，ADV7120内部集成了一个与电源相接的1 kΩ偏置电阻专门用于驱动外接的AD589。另外在COMP引脚和电源VAA之间需要外接一个0．1μF电容用于对内部参考放大器进行补偿。内部参考放大器的同相输入端外接，用来调节DAC输出视频电流信号的幅度，在FS-ADJUST引脚通过一个可调电位器接地可根据实际电路需要调节信号的输出幅度，图2所示为参考电压和输出控制电路原理图。

其输出视频信号的最大值可由下式计算：
     
  

当同步信号ISYNC输出信号与IOG相接时：

      

上式中的IOG，IOR和IOB分别表示绿红蓝视频电流输出信号。
                       

2．3　输入输出信号
　　
ADV7120有24条数据输入线，分别对应RGB各8位视频信号；有4条时钟和同步控制信号线；有4条模拟视频电流输出线。视频信号的输入输出时序关系如图3所示，表1列出了图中各相关时间参数在给定条件下的值。　　　
　　
            
         
        

所有输入信号都是标准的TTL数字信号，在应用中所有的数字信号要尽量与模拟信号有效的隔离，特别是时钟信号，建议采用74 F244进行缓冲驱动，为了减小噪声干扰应尽量缩短时钟线的长度。数字信号所有的上拉电阻要连到系统PCB板上的电源端，而不要连到ADV7120的模拟电源VAA。
　　
ADV7120的模拟视频信号输出采用高阻电流源输出方式，不需要外接缓冲器就可以直接驱动75Ω同轴电缆，兼容RS343A和RS170视频标准。在设计系统PCB时，ADV7120应布置在尽量靠近模拟输出端口，可以减小噪声干扰，避免阻抗失配。