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2Vrm:音视频产品中的一种有趣的旧标准

关键词:音视频 接口

时间:2009-03-30 10:32:00      来源:

作者:Dafydd Roche,德州仪器(TI)高性能模拟产品部家庭娱乐和专业音频产品市场营销经理

传统的一些接口标准限定值为+4dBu和-10dBV(即无计算器或没有计算需要情况下的1.23 Vrms和0.316Vrms)。多年来,这就是给消费类电子及专业设备带来差异化的标准。在任何一台20世纪90年代初期的独立CD播放器上,您都可以很容易地找到这些标准。
  
20世纪80年代末和90年代初,人们已经对连接到其电视机的一些设备有所挑剔。仅仅只是通过同轴天线接头连接VHS(家用录像系统)设备的日子已渐渐远去。随着更高质量音频源(NICAM立体声、激光盘等)的出现,音频开始通过立体声RCA(莲花插)插孔传输—正如您的Hi-Fi一样。
  
SCART标准
  
与此同时,SCART连接器也开始在欧洲流行(图1)。SCART给厂商们带来了一种全新的标准应用环境。不仅连接器是全新的,人们娱乐的水平也得到了极大提升。


  
图1 SCART 连接器
  
无论使用何种互联,您传输的信号越高,您在接收机中获得的动态范围也就越大,因为接收机一般都具有一个固定的噪声量。伴随着这种新型连接器,出现了一些电压摆幅标准以及接收机应向驱动器施加的预期阻抗的标准。SCART标准最终发展成为2Vrms (5.6Vpp),并具有10 kΩ 的输入阻抗。
  
生成接地偏置5.6Vpp信号比我们一开始想象的要难得多。想一想我们在家庭娱乐环境中都连接了哪些产品:DVD播放器、机顶盒、游戏机、AV接收器等。一个典型的5V DAC的输出约为4Vpp,偏置约为2.5V。较低工作电压DAC甚至可以具有低电压偏置的低信号摆幅。输出这种信号要求具有一定水平的增益和缓冲。
  
这就恰好能够让我们输出一些拓扑,将DAC输出带到现实世界。实现这一目标的方法主要有三种:
  
* 采用具有一个分裂轨 (split rail) 电源的双极电源运放 (op amp);
* 采用具有一个VDD/2 DC偏移和一个输出DC阻挡电容器的单电源运放;
* 采用具有一个可生成负电源轨内置充电泵的单电源运放,以提供足够的摆幅和接地偏置输出。
  
上述的每一种拓扑都有其各自的优点和缺点。
  
方案 1:固定输入双极电源运放


  
图2 简化的双电源运放输出电路
  
* 优点:如果您的系统可以承受高成本,使用它还是相当不错的。
  
* 缺点:成本、PCB 空间以及外形尺寸不理想。
  
方案 2:具有VDD/2DC偏置及DC阻挡电容器的单电源运放


  
图3 单电源线路驱动器运放
  
* 优点:低成本。
  
* 缺点:可能需要专用VCC,可能会出现一些咔嗒和噼噗声,并且低音响应较差。
  
方案 3:具有生成负电源轨内置充电泵的单电源器件


  
图4 TI DRV60x 系列,其集成了一个双极运放和充电泵
  
* 优点:集两者之大成—无噪声、清晰的低音响应、易于布局,是95%家庭音频市场的理想器件。
  
* 缺点:107dB左右动态范围的性能极限—在机顶盒、便携式DVD播放器和游戏机市场通常不存在该问题。
  
如果一些设计人员正在做的工作是如何驱动输出线路驱动器,那么他们最终会问自己系统中为什么需要较高的电压轨。投放市场的一些新型产品均具有许多单电源器件和一个生成负电源轨的内置充电泵(例如使用直接路径技术),这些产品正迅速地改变着音视频产品市场的格局。(本文删节了对三种方案的分析,读者可从本刊网站查看全文:www.eepw.com.cn)
  
参考文献:
  
1. TI 音频解决方案[R/OL]. http://focus.ti.com.cn/cn/apps/docs/appcategory.tsp?appId=1
2. TI 放大器和数据转换器手册[R/OL]. http://focus.ti.com.cn/cn/lit/ml/slyb115c/slyb115c.pdf
3.TI 音频解决方案手册[R/OL]. http://focus.ti.com.cn/cn/lit/ml/slyy013c/slyy013c.pdf
4.TI 接口解决方案手册[R/OL]. http://focus.ti.com.cn/cn/lit/ml/sszt009d/sszt009d.pdf
5.数字音频 D/A 转换器的动态性能测试应用手册[R/OL]. http://focus.ti.com/lit/an/sbaa055/sbaa055.pdf

http://www.eepw.com.cn/article/92484_3.htm
 

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