带输出电池短路保护功能的可靠复合视频传输解决方案(CN0264)

与通过DAC输出直接驱动视频电缆相比，在低电源电压下利用ADA4432-1或ADA4433-1和串联源端接和并联负载端接能够实现显著的省电效果。图2显示了直接驱动电缆的视频DAC。正确端接的DAC驱动传输线路要求将两个75 Ω负载并联，需要超过33 mA的电流才能实现1.3 V的满量程电压电平。图3显示了利用ADA4432-1和串联-并联端接驱动相同视频负载的情况。这就要求有两倍的输出电压来驱动150 Ω等效电阻，但只需要略高于15 mA的电流即可实现满量程输出。采用与DAC相同的电源电压时，与图2中的电路相比，这样可以省电74%。ADA4432-1提供的高阶滤波功能可降低DAC过采样速率要求，从而进一步降低功耗。图3所示配置实现省电的主要来源是ADV7391的低驱动模式设置。与过采样要求（PLL关闭）及所需负载电流的降低相结合，此模式可以明显降低功耗。

有关低驱动模式的详情，请参阅ADV7391数据手册。

EMI和EMC考量

ADV7391等视频DAC的模拟输出要求进行低通滤波，以去除频率高于采样速率或频率边带的无用信号成分。数模信号的转换会在频域中创建重复镜像，具体频率大小等于采样频率的倍数。重构滤波器的主要功能就是去除这些频率边带成分。此类滤波器可以显著衰减边带信号，从而防止在对DAC输出进行解码时出现混叠。混叠误差会导致图像质量问题。

此外，镜像频率边带会在输出走线和线路中造成辐射，可能对相邻电路及其它电子系统造成干扰。为了降低辐射影响，在沿印刷电路板(PCB)走线和传输电缆进行传输之前，应先去除所有无用的高频成分。ADA4432-1可对DAC输出进行滤波并去除无用的高频内容，从而帮助降低EMI。图4至图6说明了这一点。

图4显示了不采用ADA4432-1的情况下ADV7391输出端CVBS视频信号的频谱。该频谱显示了内容带宽为6.5 MHz的信号，其边带为27 MHz、54 MHz、108 MHz等。ADV7391采用全输出驱动模式工作，PLL关闭且2倍过采样。

图5显示了不采用ADA4332-1的情况下ADV7391输出端相同CVBS信号的频谱。此处的差别在于，虽然ADV7391也采用全输出驱动模式工作，但是PLL开启且进行8倍过采样。

图6显示了采用ADA4432-1对ADV7391输出进行滤波的情况下相同CVBS信号的频谱。所有边带均衰减到50 dB以下。ADV7391采用低输出驱动模式工作，PLL关闭且进行2倍过采样。

PCB布局考虑

在任何注重精度的电路中，必须仔细考虑电路板上的电源和接地回路布局。应尽可能隔离PCB的数字部分和模拟部分。本PCB采用4层板堆叠而成，具有较大面积的接地层和电源层多边形。有关布局和接地的详细论述，请参见MT-031指南；有关去耦技术的信息，请参见MT-101指南。

通过10 μF和0.1 μF电容对ADV7391的电源进行去耦。通过0.1 μF和22 μF电容对ADA4432-1和ADA4433-1输出放大器进行去耦，以适当地抑制噪声并减小纹波。这些电容应尽可能靠近相应器件，0.1 μF电容应具有低ESR值。对于所有高频去耦，建议使用陶瓷电容。

两个IC应尽可能相互靠近，这点很重要。电源走线应尽可能宽，以提供低阻抗路径，并减小电源线路上的毛刺效应。通过数字地将时钟及其它快速开关数字信号屏蔽起来，使之不影响电路板的其它器件。

有关本电路笔记的完整设计支持包（包括电路板布局），请访问http://www.analog.com/CN0264-DesignSupport

常见变化

许多应用都需要差分输出，而不是单端输出。对于此类应用，应以ADA4433-1替换ADA4432-1。

ADA4433-1是一款全差分滤波器/驱动器，可用作单端至差分放大器或差分至差分放大器。在图7中，ADA4433-1配置为单端至差分输出驱动器。在单端至差分输出应用中，对INN输入进行适当地偏置可优化输出范围。为了最有效地利用ADA4433-1的输出范围，尤其在电源电压较低的情况下，允许差分输出电压围绕输出共模电压(VOCM)电平（即电源电压中间值，1.65 V）沿正负两个方向摆动是非常重要的。

为此，应将-IN输入偏置到预期输入信号范围的中点，如图7所示。这通过使用分压器对电源电压进行分压来实现（3.3 V电源和GND之间连接的7.5 kΩ和1.33 kΩ将?IN偏置到0.5 V）。0.1 μF电容有助于对高频电源噪声进行滤波。?IN偏置到0.5 V时，+IN上的1 V p-p单端信号可产生?0.5 V至+0.5 V的差分输入电压。所得差分输出在VOCM电平(1.65 V)上下摆动。ADA4433-1的输出电压范围现在为1.15 V至2.15 V，只需要1 V的输出范围即可在接收器处产生1 V p-p信号。

ADA4433-1的差分输出允许使用双绞线或非双绞线进行完全平衡的传输。在这种配置下，差分输出端接电阻包括每个输出端连接一个源电阻。两个电阻均等于接收器输入端接电