VGA視頻分配�是將一路VGA信號輸入通過集成芯片視頻分配成多路VGA信號輸出的視頻處理設(shè)�,具有高性能、大帶寬、視頻大功率模擬集成電路,多極點頻率補償及增益提升技�(shù)。VGA視頻分配�采用高品�(zhì)電路�(shè)�,音視頻信號各端口獨立輸�,互不干�,大功率�(qū)動負�,實�(xiàn)音視頻高保真?zhèn)鬏敗?/FONT>
可以將一臺主機的信號分配�16個顯示器、投影機或其他視頻輸出設(shè)備,從而顯示十六組相同的畫��
可進行2層級連擴��
顯示支持可達1600*1280�
標配電源DC 9V/300-500mA min�
可連接�50m距離�
� 號: SP-16
� � � 型: 輸入15PIN HDB 輸出16*15PIN HDB
� � 燈: 電源LED指示�
VGA � 寬: 250M
VGA� � 率: 1600*1200/60Hz
� � � 型: VGA,SVGA,Multisync
� � � 離: 50�
� 源: DC9V/300-500mA
� 殼: 金屬
� 量: 2150g
� 積: 483mm*150mm*44.5mm
VGA視頻分配器是�(yīng)用于帶有VGA接口的顯示產(chǎn)品(例如:帶VGA輸入接口的電視機的展�、多媒體教室、電子公告屏、廣告機)的VGA視頻分配�。是與公共視訊系�(tǒng)(證券公司、期貨市�、金融證券等)、視頻會議系�(tǒng)、廣播電視系�(tǒng)、閉路電視系�(tǒng)、電視監(jiān)控系�(tǒng)、簡易電腦教�(xué)系統(tǒng)、高品質(zhì)多媒體展示系�(tǒng)、等離子電視機展示會�、計算機展示會場的視頻相匹配處理�(shè)��
引言
處理高速電子系�(tǒng)的信號完整性問題一直是比較難于處理�,特別是越來越多的芯片的工作頻率超過了100 MHz,信號的邊沿越來越�(已達到ps�) ,這些高速器件性能的提高更增加了系�(tǒng)�(shè)計的難度。同�,高速系�(tǒng)的體積不斷減小使得PCB板的密度迅速提�。信號完整性問題已�(jīng)成為新一代高速產(chǎn)品設(shè)計中越來越值得注意的問��
信號完整性問題的�(chǎn)�
信號完整�(SI)是指信號在電路中以正確的時序和電壓作出響�(yīng)的能�。從廣義上講,信號完整性問題表�(xiàn)為反射、串�、地彈和延遲��
反射
反射�(xiàn)象的原因是信號傳輸線的兩端沒有適�?shù)淖杩蛊ヅ?。信號功率的一部分?jīng)傳輸線傳給了負載,另一部分則向源端反射。布線的幾何形狀、不適當?shù)亩私印⒔?jīng)過連接器的傳輸及電源平面不連續(xù)等因素均會導(dǎo)致信號反��
串擾
信號串擾是沒有電氣連接的信號線之間的感�(yīng)電壓和感�(yīng)電流�(chǎn)生的電磁耦合�(xiàn)象。這種耦合會使信號線起到天線的作用,其電容性耦合引發(fā)耦合電流,感性耦合引發(fā)耦合電壓,并且隨著時鐘速度的升高和�(shè)計尺寸的減小而加�。由于信號線上的交變信號電流通過時,會產(chǎn)生交變磁場,處于磁場中的其它信號線會感應(yīng)出信號電�。在低頻�,導(dǎo)線間的耦合可以建立為耦合電容模型;在高頻�,可以建立為LC集中參數(shù)�(dǎo)線或傳輸線模型。另�,PCB板層的參�(shù)、信號線間距、驅(qū)動端和接收端的電氣特性以及信號線端接方式對串擾都有一定的影響�
地彈
主要是源于電源路徑以及IC封裝所造成的分布電感的存在。當系統(tǒng)的速度愈快,同時轉(zhuǎn)換邏輯狀�(tài)的I/O引腳個數(shù)愈多�,會�(chǎn)生較大的瞬態(tài)電流,導(dǎo)致電源線上和地線上電壓波動和變化,這就是平時所說的接地反彈。接地反彈噪聲會造成系統(tǒng)的邏輯運作產(chǎn)生誤動作�
延遲
延遲是指信號在PCB板的�(dǎo)線上以有限的速度傳輸,信號從�(fā)送端到達接收端的傳輸延遲。信號的延遲會對系統(tǒng)的時序產(chǎn)生影�,在高速數(shù)字系�(tǒng)中,傳輸延遲主要取決于導(dǎo)線的長度和導(dǎo)線周圍介�(zhì)的介電常�(shù)�
確保信號完整性的方法
改善反射
反射是產(chǎn)生干擾的幾個重要來源之一。為改善因線路的阻抗不匹配而造成反射的現(xiàn)象,可以選擇采用布線拓撲和終端匹配的辦法�
利用適當?shù)牟季€拓撲法來改善反射現(xiàn)�,通常不需要增添額外的電子組件。常見的布線拓撲法有:樹狀�、菊鏈法、星狀法和回路�,如�1所�。其中樹狀法是最差的布線法,它所造成的反射量,易�(chǎn)生額外的負載效應(yīng)和振鈴現(xiàn)�;菊鏈法是比較好的布線法,適合于地址或數(shù)�(jù)總線以及并聯(lián)終端的布�;星狀法適合串�(lián)終端的布線,但條件是輸出緩沖�(�(qū)動器)必須是低輸出阻抗以及具有較高的驅(qū)動能�;回路法基本上與菊鏈法類�,但是回路法會耗費較多的回路面積,對于共模噪聲的免疫能力較��
� 1布線的拓撲方�
除了布線拓撲�,為克服反射�(xiàn)象的干擾,終端匹配是最有效的方�。傳輸線的特性阻抗一般是定�。對于CMOS電路而言,信號的�(qū)動端的輸出阻抗比較小,而接收端的輸入阻抗比較大??梢栽谛盘柕慕邮斩似ヅ湟粋€電阻,這樣匹配和接收端并聯(lián)的結(jié)果就可以和傳輸線的特性阻抗相匹配�,信號的性能得到了比較好的改��
解決串擾
電路�(shè)計中,通常感性串擾要比容性串擾大,所以可以重點考慮�(dǎo)體間的互感問�。兩�(dǎo)體間的感性串擾系�(shù)C可以通過下式得出:
其中, 常數(shù)K 取決于信號的建立時間和信號線的干擾長�(平行長度),H 為信號線到平板地層的距離� D 為兩干擾線的中心的距�。K 值的計算十分�(fù)�,但由于它總是小于1 ,所以串擾系�(shù)的最壞情況為�
由上面兩式可�,減小串擾的主要途徑�:盡可能得增大線間距離(增大D ) ,盡可能得將信號線靠近地層(減小H ) ,減小兩線的平行長�(減小K�) 。從實際的角度出�(fā),最可行的方法是增大線間距離�
�2 視頻分配器結(jié)�(gòu)�
�3 理想傳輸線模�
抑制接地反彈
要抑制接地反彈的影響,首先是減少IC封裝的分布電�。其次,是采用分布電感較小的IC封裝技�(shù),表面貼片式封裝通常比DIP封裝的接地反彈低30�。然后是降低印刷電路板端的分布電感量。由于電感與�(dǎo)體的長度成正比,與寬度成反比,所以在高速數(shù)字系�(tǒng)中容易出�(xiàn)反彈。可以在里層擺放一個或一個以上的接地�,且接地層面積寬�,可以減少其地端回路的電感量。另外,電路�(shè)計時�(yīng)盡可能避免讓某個邏輯門�(qū)動太多的負載。因為在�(shù)字電路中,若有多個并�(lián)的邏輯裝�,總輸入電容是每個邏輯裝置的輸入電容之和�
VGA視頻分配器信號完整性分�
當把一路輸出視頻信號提供給多臺視頻�(shè)備使用時,就要考慮使用VGA視頻分配�。其實現(xiàn)方式主要有:晶體管放大驅(qū)動多路輸出和集成芯片視頻分配器兩�。由于前者電源電壓低,電路的動態(tài)范圍�,且高頻衰減較大,只能用在對這兩方面要求不高的場合。因�,為使所�(shè)計的分配器能�?qū)崿F(xiàn)高保�?zhèn)鬏敚疚牟捎眉尚酒鳛橐曨l�(qū)��
采用15針VGA母插頭作為視頻信號輸入輸出接�,信號經(jīng)過VGA插頭�,分為行、場及R、G、B信號分別輸出。行、場信號�(jīng)過晶體管放大至輸出端,R、G、B信號�(jīng)集成芯片MAX4020視頻放大器驅(qū)動和終端濾波�(wǎng)�(luò)濾波后送至輸出端,如圖2所��
MAX4020是單位增益放大器�+5V電源�(qū)�,輸出電流可�120mA。在VGA 分配器的�(shè)計中,信號完整性最突出的問題就是阻抗匹配。理想傳輸線L被內(nèi)阻為R0的數(shù)字信號驅(qū)動源Vs�(qū)�,傳輸線的特性阻抗為Z0,負載阻抗為RL,如�3所�。如果終端阻�(B�)跟傳輸線阻抗(A�)不匹配,就會形成反射,反射回來的電壓幅值由負載反射系數(shù)ρL決定。ρL可由下式得出�
ρL=(RL-Z0)/(RL+Z0)
從終端反射回的電壓到達源端時,可再次反射回負載端,形成二次反�,此時反射電壓的幅值由源反射系�(shù)ρs決定,ρs可由下式得出�
ρs=(R0-Z0)/(R0+Z0)
由上式可�,只要匹配電路的�(shè)計滿足源端阻抗R0等于傳輸線的特性阻抗Z0,或者負載阻抗RL等于傳輸線的特性阻抗Z0即可�
在實際的電路�(shè)計中一般都采用源端阻抗等于負載端阻抗的端接匹配方式 ,在負載端加入一下拉到地的電阻來實現(xiàn)匹配。由于系�(tǒng)負載阻抗�75Ω, 芯片輸出電阻�8Ω,因�,只要在源端串連一�67Ω的匹配電阻RTO即可。所插入的串行電阻阻值加上驅(qū)動源的輸出阻抗應(yīng)大于等于傳輸線阻�(輕微過阻�)。這種匹配方式使源端反射系�(shù)為零,從而抑制了從負載反射回來的信號。其�(yōu)點在于:每條線只需要一個端接電�,無需與電源相連接,消耗功率小。實際調(diào)試中得到的圖像無重影、雪�,但稍有偏暗?! ≡蚴遣捎么硕私臃绞剑炊似ヅ潆娮柙谳敵鲭娐分蟹�?,從而導(dǎo)致圖像顯示偏��
對電路做如圖4所示的配置:在反饋端加一個接地電阻RG,從而放大電路的�(qū)動電壓。設(shè)計當中要注意反饋電阻RF和輸入電阻RG的阻值選擇要符合系統(tǒng)配置。阻值過大會增加電壓噪聲,影響放大器的輸入容�,從而產(chǎn)生不必要的零極點,降低帶寬甚至產(chǎn)生振�。調(diào)試結(jié)果:圖像顯示與輸入相同�
仿真分析
在現(xiàn)代高速電路設(shè)計中,仿真分析工具能夠給�(shè)計者反饋準�、直觀的設(shè)計結(jié)�,便于提早發(fā)�(xiàn)隱患,及時修�,縮短設(shè)計時�,降低設(shè)計成��
�4 MAX4020配置原理�
�5 Hyperlynx仿真�(jié)�
BoardSim是HyperLynx公司開發(fā)的仿真工�。BoardSim用于布線以后快速地分析�(shè)計中的信號完整性、電磁兼容性和串擾問題,生成串擾強度報�,區(qū)分并解決串擾問題。電路在沒有進行阻抗匹配以及進行阻抗匹配后的仿真�(jié)果如�5所�??梢钥吹?,沒有進行阻抗匹配的電路示波器中接收端的電壓波形有很大的過沖和下沖,這樣在接收端IC 每個周期將會收到一個非常陡的時鐘信�,而且這樣的波形將會引起很強的電磁輻射。而進行匹配的電路經(jīng)仿真�(fā)�(xiàn)信號完整性問題得到了很好的解��
�(jié)�
本文分析了高速電路設(shè)計中的信號完整性問�,提出了改善信號完整性的一些措施,并結(jié)合一個VGA視頻分配器系�(tǒng)的設(shè)計過�,具體分析了改善信號完整性的方法。實踐證�,正確的電路�(shè)計結(jié)合合理的建模仿真是解決高速系�(tǒng)�(shè)計中信號完整性問題的有效措施�
維庫電子�,電子知識,一查百��
已收錄詞�153979�