SGM9133：4 通道 SD/HD 視頻濾波驅(qū)動器的深度解析

在視頻處理領(lǐng)域，濾波驅(qū)動器是至關(guān)重要的一環(huán)，它直接影響著視頻信號的質(zhì)量和穩(wěn)定性。今天我們就來深入探討 SGM9133 這款 4 通道的視頻濾波驅(qū)動器，看看它有哪些獨特之處。

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一、產(chǎn)品概述

SGM9133 是一款由 SGMICRO 推出的 4 通道、6 階輸出重建濾波器，可在 3.1V 至 5.5V 的單電源下工作。它的設(shè)計初衷是用一個集成設(shè)備替代無源 LC 濾波器和驅(qū)動器。其中一個通道為標(biāo)準(zhǔn)清晰度（SD）濾波器，其余三個通道可在 HDi 和 HDp 濾波器之間進(jìn)行配置。該設(shè)備支持直流或交流耦合輸出，能與輸入視頻信號進(jìn)行直流或交流耦合，以消除帶外噪聲，比如 DAC 的輸出級噪聲。若需要交流耦合輸入，還可使用內(nèi)部鉗位和偏置電路。

SGM9133 采用綠色 TSSOP - 14 封裝，工作環(huán)境溫度范圍為 - 40℃ 至 + 85℃，適用于多種視頻相關(guān)的應(yīng)用場景。

二、產(chǎn)品特性

2.1 電源電壓范圍

其電源電壓范圍為 3.1V 至 5.5V，這使得它在不同的電源環(huán)境下都能穩(wěn)定工作，為設(shè)計帶來了更大的靈活性。

2.2 濾波器配置

擁有三個可配置的 6 階濾波器，適用于 1080i 和 1080p 高清模式，還有一個 6 階標(biāo)準(zhǔn)清晰度濾波器。同時具備關(guān)機(jī)控制功能，可有效節(jié)省功耗。

2.3 輸入輸出模式

支持交流或直流耦合輸出，直流耦合輸出可消除交流耦合電容，簡化電路設(shè)計。對于交流耦合輸入，有鉗位或偏置模式；而直流耦合輸入時，鉗位或偏置模式則不啟用。

2.4 工作溫度范圍

工作溫度范圍為 - 40℃ 至 + 85℃，能適應(yīng)較為惡劣的環(huán)境條件，保證設(shè)備在不同場景下的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.5 封裝形式

采用綠色 TSSOP - 14 封裝，符合環(huán)保要求，且便于安裝和焊接。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

SGM9133 的應(yīng)用范圍十分廣泛，包括視頻記錄器、視頻點播（VOD）、有線電視和衛(wèi)星機(jī)頂盒、便攜式和手持產(chǎn)品、通信設(shè)備以及電視等。在這些應(yīng)用中，它能夠有效提升視頻信號的質(zhì)量，減少噪聲干擾，為用戶帶來更清晰、更穩(wěn)定的視頻體驗。

四、引腳配置與說明

4.1 引腳配置

4.2 引腳功能說明

• IN1：視頻輸入通道 SD，輸入為鉗位模式。
• IN2、IN3、IN4：分別為視頻輸入通道 HD（Pb）、HD（Pr）、HD（Y），其中 IN2 和 IN3 輸入為偏置模式，IN4 輸入為鉗位模式。
• SELECT：用于 1080i 和 1080p 模式選擇，低電平時選擇 1080i 模式，高電平時選擇 1080p 模式。
• VCC：電源供應(yīng)引腳。
• OE：輸出使能引腳，低電平時，通道輸出禁用，芯片進(jìn)入關(guān)機(jī)模式；高電平時，通道輸出啟用，芯片處于工作模式；若該引腳浮空，通道輸出也為啟用狀態(tài)。
• OUT1、OUT2、OUT3、OUT4：分別為濾波后的輸出通道 SD、HD（Pb）、HD（Pr）、HD（Y）。

五、電氣特性

5.1 直流電氣特性

在 (T{A}= + 25^{circ}C)、(V{IN}=1V{PP})、(V{CC}=5V)、(R_{SOURCE}=37.5Omega) 等條件下，其直流電氣特性表現(xiàn)如下：

• 工作電壓范圍：3.1V 至 5.5V。
• 靜態(tài)電流：在 1080i 模式下典型值為 58mA，最大值為 73mA；在 1080p 模式下典型值為 75mA，最大值為 95mA。
• 輸出電平偏移電壓：SD 通道典型值為 420mV，最大值為 600mV；1080i 通道典型值為 550mV，最大值為 700mV。
• 電壓增益：在負(fù)載電阻 (R_{L}=150Omega) 時，典型值為 6.1dB，最小值為 5.8dB，最大值為 6.35dB。
• 輸出高電壓擺幅：當(dāng) (V{IN}=3V)、(R{L}=150Omega) 接地時，典型值為 4.8V。
• 關(guān)機(jī)電流：當(dāng) OE 引腳為低電平時，最大值為 15μA。
• 視頻輸入電壓范圍：若為直流耦合，相對于地的峰 - 峰值最大為 1.4V。
• 電源抑制比（PSRR）直流：所有通道典型值為 50dB。
• SELECT 和 OE 引腳的高電平輸入電壓（(V_{IH})）：(V_{CC}=5.0V) 時，最小值為 2.4V。
• SELECT 和 OE 引腳的低電平輸入電壓（(V_{IL})）：(V_{CC}=5.0V) 時，最大值為 0.8V。

5.2 不同模式下的電氣特性

5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)清晰度模式

• 帶寬：- 0.1dB 帶寬為 6.4MHz，- 1dB 帶寬為 7.6MHz，- 3dB 帶寬為 8.5MHz。
• 濾波響應(yīng)：在輸入頻率 (f_{IN}=400kHz) 至 27MHz 范圍內(nèi)，歸一化增益典型值為 50dB。
• 壓擺率：2V 輸出階躍，從 80% 到 20% 時典型值為 34V/μs。
• 差分增益（DG）：交流 - 交流耦合、PAL 制式下典型值為 0.5%；交流 - 直流耦合、PAL 制式下典型值為 0.4%。
• 差分相位（DP）：交流 - 交流耦合、PAL 制式和交流 - 直流耦合、PAL 制式下典型值均為 1.0°。
• 群延遲變化（D/DT）：400kHz 和 6.5MHz 之間的差值典型值為 35ns。
• 串?dāng)_（通道間）：當(dāng) (V{OUT}=1.4V{PP})、(f = 1MHz) 時，典型值為 - 63dB。
• 信噪比（SNR）：在 100kHz 至 5MHz 范圍內(nèi)，典型值為 - 66dB。
• 下降時間和上升時間：2V 輸出階躍，從 80% 到 20% 時典型值均為 34ns。
• 色度亮度增益（CLG SD）：(f = 3.58MHz)（參考 400kHz 的 SD 輸入）時，典型值為 102%。
• 色度亮度延遲（CLD SD）：(f = 3.58MHz)（參考 400kHz 的 SD 輸入）時，典型值為 8ns。
• 啟用時間（(t_{ON})）：典型值為 1.5μs。
• 禁用時間（(t_{OFF})）：典型值為 0.5μs。

5.2.2 1080i 高清模式

• 帶寬：- 0.1dB 帶寬為 32MHz，- 1dB 帶寬為 39MHz，- 3dB 帶寬為 46MHz。
• 濾波響應(yīng)：在輸入頻率 (f_{IN}=400kHz) 至 74.25MHz 范圍內(nèi)，歸一化增益典型值為 25dB。
• 壓擺率：2V 輸出階躍，從 80% 到 20% 時典型值為 190V/μs。
• 群延遲變化（D/DT）：400kHz 和 26MHz 之間的差值典型值為 3.5ns。
• 串?dāng)_（通道間）：當(dāng) (V{OUT}=1.4V{PP})、(f = 1MHz) 時，典型值為 - 63dB。
• 下降時間和上升時間：2V 輸出階躍，從 80% 到 20% 時典型值均為 6.2ns。

5.2.3 1080p 高清模式

• 帶寬：- 0.1dB 帶寬為 78MHz，- 1dB 帶寬為 86MHz，- 3dB 帶寬為 98MHz。
• 濾波響應(yīng)：在輸入頻率 (f_{IN}=400kHz) 至 148MHz 范圍內(nèi)，歸一化增益典型值為 22dB。
• 壓擺率：2V 輸出階躍，從 80% 到 20% 時典型值為 340V/μs。
• 群延遲變化（D/DT）：400kHz 和 70MHz 之間的差值典型值為 7ns。
• 串?dāng)_（通道間）：當(dāng) (V{OUT}=1.4V{PP})、(f = 1MHz) 時，典型值為 - 64dB。
• 下降時間：2V 輸出階躍，從 80% 到 20% 時典型值為 3.3ns。
• 上升時間：2V 輸出階躍，從 80% 到 20% 時典型值為 3.6ns。

六、典型性能特性

文檔給出了在 (T{A}= + 25^{circ}C)、(V{IN}=1V{PP})、(V{CC}=5V)、(R_{SOURCE}=37.5Omega) 等條件下的典型性能特性曲線，包括不同模式下的增益與頻率關(guān)系、群延遲與頻率關(guān)系，以及大小信號的階躍響應(yīng)曲線。這些曲線直觀地展示了 SGM9133 在不同頻率下的性能表現(xiàn)，有助于工程師在實際設(shè)計中更好地了解和應(yīng)用該器件。

七、封裝信息

7.1 封裝外形尺寸

SGM9133 采用 TSSOP - 14 封裝，其外形尺寸有詳細(xì)規(guī)定，如長度 D 為 4.900mm 至 5.100mm，寬度 E 為 4.300mm 至 4.500mm 等，同時還給出了推薦的焊盤尺寸，方便工程師進(jìn)行 PCB 設(shè)計。

7.2 編帶和卷盤信息

采用 13 英寸的卷盤，卷盤寬度為 12.4mm，還給出了編帶的各項關(guān)鍵參數(shù)，如 A0 為 6.95mm、B0 為 5.60mm 等，以及引腳 1 所在的象限為 Q1。

7.3 紙箱尺寸

對于 13 英寸卷盤，紙箱的長度為 386mm，寬度為 280mm，高度為 370mm，每個紙箱可裝 5 個卷盤。

八、注意事項

8.1 過應(yīng)力警告

超過絕對最大額定值的應(yīng)力可能會對器件造成永久性損壞，長時間處于絕對最大額定值條件下可能會影響器件的可靠性。并且，在推薦工作條件之外的任何條件下，并不意味著器件能正常工作。

8.2 ESD 敏感性警告

該集成電路如果不仔細(xì)考慮 ESD 保護(hù)措施，可能會受到損壞。SGMICRO 建議在處理所有集成電路時采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，不遵守正確的處理和安裝程序可能會導(dǎo)致器件損壞，ESD 損壞可能從輕微的性能下降到完全的器件故障，精密集成電路可能更容易受到損壞，因為即使是微小的參數(shù)變化也可能導(dǎo)致器件無法滿足公布的規(guī)格。

8.3 免責(zé)聲明

SG Micro Corp 保留在不事先通知的情況下對電路設(shè)計或規(guī)格進(jìn)行任何更改的權(quán)利。

在實際應(yīng)用中，電子工程師們需要充分考慮這些注意事項，以確保 SGM9133 能夠穩(wěn)定、可靠地工作。大家在使用 SGM9133 時，有沒有遇到過什么特殊的問題或者有什么獨特的應(yīng)用經(jīng)驗?zāi)?？歡迎在評論區(qū)分享。