低成本、雙SCART機頂盒方案,支持Kanal+
Ozan Tasci
摘要:這篇應用筆記描述了采用MAX9655視頻濾波放大器構建低成本、雙SCART開關解決方案。本文還介紹了如何通過添加一個模擬多路復用器提供Kanal+支持。
引言
Kanal+支持允許VCR記錄由STB和TV獲取的音頻和視頻信號,無需改變TV、STB和VCR背板的SCART連接。
本文給出的基本連接允許VCR記錄由STB獲取的音頻和視頻信號。這里介紹的Kanal+支持允許在不改變TV背板連接的條件下,VCR能夠記錄由TV獲取的音頻和視頻信號。使用這種方案,TV把音頻和視頻信號發送回STB;待機模式下,STB再把這些信號發給VCR。
MAX9655視頻SCART開關針對雙SCART機頂盒的音頻和視頻開關電路設計,為工程師提供了一種新方案。MAX9655電流損耗為21mA (典型值)和45mA (較大值,確保規格),每個引腳具有±2kV的ESD保護,支持下一代“綠色”設計并提供可靠的機頂盒方案。
傳統的機頂盒設計使用集成SCART開關或4通道、5通道視頻濾波放大器。無論集成方案還是分立方案都具有一定的優勢和缺陷。集成SCART開關價格昂貴,但是設計簡單,具有低功耗模式,占用較小的PCB (印刷電路板)面積,而且可以抑制音頻咔嗒/噼噗聲。因此,集成SCART開關更適合高端機頂盒、個人錄像機等應用。分立方案采用獨立的視頻濾波放大器,成本較低,適用于大批量生產的中、低端機頂盒。但這些低成本分立設計不具備集成SCART開關的某些優勢。
Maxim的新一代視頻SCART開關MAX9655和MAX9656,具有集成SCART設計的性能優勢和分立方案的低成本特點。即使與分立視頻濾波器相比,MAX9655的成本也極具競爭優勢。它具有集成SCART方案的絕大多數優勢,例如:低功耗、較小的PCB面積、極少的外圍元器件等。
本應用筆記討論了在常見的兩種不同架構的機頂盒設計中如何使用MAX9655。第一種架構針對較低成本、較少元器件數量的雙SCART機頂盒設計,不支持Kanal+;第二種架構通過簡單地增加一片4053模擬多路復用器即可獲得Kanal+支持。
SCART基本方案
圖1展示了基本應用框圖。MAX9655與簡單的4053型模擬多路復用器一起使用,構成雙SCART機頂盒的音頻/視頻切換電路,圖3 (下圖)給出了相應的電路原理圖。
圖1. 利用MAX9655和4053構建的雙SCART原理框圖
來自MPEG解碼器和VCR SCART的CVBS和RGB信號通過交流耦合送入MAX9655的輸入端。根據由軟件控制的TV/VCR_SELECT引腳,MAX9655選擇一組視頻信號送入TV SCART。當TV/VCR_SELECT引腳為低電平時,選擇MPEG解碼器的CVBS和RGB輸出,經過濾波和2V/V固定增益放大后,發送到TV SCART;當TV/VCR_SELECT控制引腳為高電平時,選擇來自VCR SCART的CVBS和RGB信號,經過濾波放大,發送到TV SCART。
4053模擬多路復用器用于選擇相應的音頻信號。把MPEG解碼器的音頻輸出與來自VCR SCART的音頻信號連接到4053模擬多路復用器。當TV/VCR_SELECT控制引腳為低電平時,MPEG解碼器的音頻輸出送至TV SCART;當該控制引腳為高電平時,來自VCR SCART的音頻信號送入TV SCART。4053模擬多路復用器必須由適當的VCC供電,以便通過2VRMS的音頻信號。在模擬開關前、后,輸入音頻信號需要偏置到適當電平,以便無失真地通過音頻信號的負電壓部分。經過開關切換的音頻信號送入TV SCART之前必須采用交流耦合。
MPEG解碼器輸出的CVBS和音頻信號始終發送到VCR SCART,不處理來自TV SCART的CVBS和音頻信號。
圖1設計在基本雙SCART機頂盒中能夠很好地運行。MAX9655處理視頻信號所需的切換、濾波和放大,4053模擬多路復用器則作為音頻開關。4053 IC的一路模擬開關沒有使用,可以用作其它功能,例如切換第8和第16引腳的信號。當機頂盒進入或退出待機模式時,TV/VCR_SELECT控制引腳的狀態將發生改變。
可選擇的Kanal+支持
由圖2所示,通過增加虛線框內電路,提供Kanal+支持。圖4給出了相應的電路原理圖。
圖2. 在圖1 MAX9655設計中增加第二個4053多路復用器,提供Kanal+支持
為提供Kanal+支持,需要使用第二片4053多路復用器。圖2中,第二片4053 (底部)中的一路模擬開關用于選擇MPEG解碼器的CVBS輸出和來自TV SCART的CVBS輸入。這個開關輸出在圖2中標記為CVBS_MPEG&TV,作用到MAX9655的輸入端,第4引腳。
機頂盒不在待機模式時,TV/VCR_SELECT控制引腳置為低電平。這時,4053可以選擇MPEG_CVBS_OUT,并把該信號送入MAX9655。由于TV/VCR_SELECT為低電平,MAX9655同樣選擇該信號,并經過濾波放大后將其發送到TV SCART和VCR SCART。結果是將MPEG解碼器輸出的CVBS和RGB視頻信號同時送到TV SCART和VCR SCART—這也正是機頂盒正常工作所要求的結果。
當機頂盒處于待機模式時,TV/VCR_SELECT置為高電平。該模式下,下方的4053選擇TV_CVBS_IN并將其送入MAX9655。由于TV/VCR_SELECT置為高電平,TV_CVBS_IN只能送入VCR_CVBS_OUT;TV_CVBS_OUT連接到VCR_CVBS_IN,這也正是Kanal+所要求的。
結論
圖1和圖2所示設計說明了MAX9655在雙SCART機頂盒中的應用。如果不需要Kanal+支持,推薦使用圖1電路;需要Kanal+支持時,可使用圖2電路。根據對Kanal+的要求,可以安裝額外的4053或3個跳線。
由于輸入同步頭鉗位電路建立內部直流電平,所有連接到MAX9655的視頻輸入必須采用交流耦合。唯一例外是在Kanal+架構中的CVBS_MPEG&TV輸入信號。由于需要對所選擇的視頻加直流偏置,使其無失真地通過外部4053模擬開關,由MAX9655的輸入同步頭鉗位電路建立的直流電平可以用于此目的。CVBS_MPEG&TV可以直流耦合輸入到MAX9655,表1所示的TV_CVBS_IN和MPEG_CVBS_OUT視頻輸入必須交流耦合至4053。
表1. 對應于TV/VCR_SELECT的SCART輸出
兩種方案均采用了針對雙SCART機頂盒設計的MAX9655低功耗視頻開關、濾波放大器,MAX9655采用3.3V單電源供電,其21mA (典型值)和45mA (較大值,確保規格)電流損耗能夠為下一代“綠色”機頂盒設計提供更低的待機功耗。該器件具有±2kV的ESD保護,實際應用中安裝75Ω電阻能夠達到更好的效果。
圖3. 圖1所示基本雙SCART開關的電路原理圖
圖4. 圖2中支持Kanal+雙SCART開關的電路原理圖
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