Multiplexador de vídeo usando amplificador de alta velocidade

Visão geral

Nos últimos anos, o número de fontes de vídeo conectadas a um único monitor tem aumentado constantemente, tornando a comutação do sinal de vídeo essencial na maioria dos sistemas de vídeo. Em sistemas de entretenimento doméstico típicos, por exemplo, um decodificador (STB) ou gravador de vídeo digital (DVR), um cabo ou uma TV a cabo, um videocassete, um aparelho de DVD, um console de videogame e um PC alimentam um único monitor. A capacidade de comutar múltiplas fontes de vídeo para um único monitor também se estende aos carros, onde as fontes de vídeo incluem o sistema de entretenimento do veículo, a câmera de ré, o aparelho de DVD, o sistema de navegação e a entrada auxiliar de vídeo.

Os multiplexadores e comutadores CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) tradicionais sofrem diversas desvantagens em frequências de vídeo, onde sua resistência ativa introduz distorção, degrada o ganho diferencial e o desempenho de fase, e interage com o resistor de terminal para atenuar o sinal de vídeo de entrada e afetar a intensidade. Os projetistas de sistemas resolveram esse problema adicionando um buffer externo para aumentar o ganho, aumentando a capacidade do driver.

A multiplexação de vídeo pode ser simplificada utilizando amplificadores de vídeo de alta velocidade com um modo desabilitado. Quando o amplificador óptico é desabilitado, seu estágio de saída entra em um estado de alta impedância. Isso, diferente do modo de baixo consumo de energia, reduz bastante o consumo de energia, mas deixa o estado do estágio de saída indefinido.

Amplificadores de vídeo de alta velocidade possuem todos os recursos essenciais para torná-los ideais para essa função. Sua alta impedância de entrada não afeta a impedância característica da linha de transmissão, permitindo assim a terminação reversa. Por serem amplificadores de vídeo, possuem especificações de vídeo inerentemente boas, incluindo ganho e fase diferenciais, taxa de variação, largura de banda e planicidade de 0,1 dB.

Em uma configuração multiplex, os canais desabilitados apresentam uma carga de alta impedância para o único canal ativo. Os resistores de ajuste de ganho e feedback carregam o amplificador ativo, mas seus valores são grandes em comparação com a carga de vídeo de 150 ohms, portanto, seu efeito é insignificante.

Multiplexador de vídeo 3:1

O multiplexador de vídeo é usado para codificar sinais de vídeo multicanal e convertê-los em sinais ópticos para transmissão por fibras ópticas. O ADA4853-3 possui controles de desabilitação independentes, tornando-o adequado para uso como um multiplexador de vídeo de saída bufferizada 3:1 de baixo custo. Sua impedância de saída é maior que 2 kohms a 10 MHz, permitindo que as saídas do amplificador sejam conectadas para formar um multiplexador 3:1 com excelente comportamento de comutação e excelentes características de isolamento. Operando com uma única fonte de 5 V, a configuração mostrada na Figura 1 fornece largura de banda de 14 MHz (0,1 dB), ganho de +2 e isolamento off-channel de 58 dB a 10 MHz. Seu tempo de comutação canal a canal de 10 μs suporta aplicações de vídeo analógico CVBS.

Figura 1. Multiplexador de vídeo 3:1

Multiplexador de vídeo 2:1 de alto desempenho

A Figura 2 mostra um multiplexador 2:1 de alto desempenho. Os dois amplificadores de entrada são configurados como seguidores de ganho unitário, enquanto o amplificador de saída é configurado para um ganho de +2.

Figura 2. Multiplexador de vídeo 2:1

Conclusão

Amplificadores de vídeo de alta velocidade com uma única agulha desativada são muito adequados para multiplexadores de vídeo de estrutura simples e baixo custo, além de comutadores para vídeo composto e de alta resolução. São ideais para substituir o comutador CMOS, sendo mais econômicos do que os multiplexadores de vídeo. Considere o uso de amplificadores de vídeo de alta velocidade se o seu sistema exigir a função de comutação de vídeo.

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