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TDA9885或9886中文资料.pdf

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TDA9885 也是一个免调整,多标准(PAL 制和 NTST 制)视频和伴音中频信号的锁相环 TDA9885是免调整多标准(PAL 制和 NTSC 制)的负极性调制的视频(VIF)和伴音中频 TDA9885 I 2 C 总线控制的单标准和多标准中频锁相环解调芯片 1 概述 (SIF)信号 锁相环(PLL)解调器。 (PLL)解调器,可适用于负极性调制两种方式和 FM 伴音信号处理。 2 功能 采用 5V 电源电压 增益可控宽带视频中频放大器(VIF)、AC 耦合 采用有源载波再生的多标准同步解调方法:良好的线性解调,互调图形好、谐波少,还 门控相位检波器,适用于 L 和 L 加强型标准。 全集成 VIF 压控振荡器(VCO),不需调整、频率可通过 I 2 C 总线对各种负极性和正极性 数字采集的 VIF 频率为 33.4,33.9,38.0,38.9,45.75 和 58.75 MHZ。 4 MHZ 基准频率输入:信号来自锁相环调谐系统(PLL)或晶体振荡器。 用于增益控制的 VIF 自动增益控制(AGC)检波器,对负极性调制信号作峰值同步检波; 有脉冲响应优良。 调制标准转接。 对正极性调制信号作峰值白电平检波。 经过引脚 OP1 作外部 AGC 调整。 精密全数字自动频率控制(AFC)检波器,具有 4 位(比特)是数摸转换器,通过 I 2 C 总线可读出 AFC 位。 控制。 经过 I 2 C 总线或用电位器可以调整 TOP(Take Over Point) 全集成伴音载波陷波器的陷波频率为 4.5,5.5,6.0 和 6.5 MHZ ,可由 FM 锁相环振荡器 适用于单基准准伴音载频分离方式的伴音中频(SIF)输入,可由 PLL 控制。 增益可控 SIF 放大器的 AGC 作用,使单基准 QSS(伴音准分离方式)混频器,通过 I 2 C 总线的转换,工作于高性能的单标准 QSS 方式和内载频方式。 AM 解调器 没有外部基准电路。 不需调整的具有选择性的 FM—PLL 解调器,具有高的线性度和低噪声特性 由 4 个 I 2 C 总线的地址可供选择 所有功能都用 I 2 C 总线控制 I 2 C 总线的收发信机带有可编程模块地址(MAD)的引脚 3 应用领域 可用于电视(TV),磁带录像机(VTR),机顶盒(STB)和 PC 机。 -1-
参 数 TDA9885 I 2 C 总线控制的单标准和多标准中频锁相环解调芯片 4 极限参数 按照绝对最大额定值(IEC 60134) 符 号 V P 电源电压 V N 电压加在: 脚 VIF1,VIF2,SIF1,SIF2,OP1,OP2, V P 和 FMPLL 脚 TAGC t SC 对地或 V P 的短路时间 T stg 贮存温度 T amb 环境温度: TDA9885(SSOP24), TDA9885HN(HVQFN32), 条件 最小值 最大值 单位 5.5 V V P 8.8 10 +150 +70 +85 +400 +3500 V V S ℃ ℃ ℃ V V ---- 0 0 ---- -25 -20 -20 -400 -4000 Note1 Note2 V es 各脚的静电放电电压 注: 1. 依据 SNW-FQ-302B 的机器模式:经 0.75uH 串联电感对 200PF 电容放电。 2. 依据 SNW-FQ-302A 的人体模式:经 1.5 千欧串联电阻对 100PF 电容放电。 5 外围管脚框图 注:括号内为 HVQFN32 的管脚定义 6 管脚定义 -2-
符号 说明 空脚 30 31 32 SP9885 VIF 差分输入 2 VIF 差分输入 1 SP9885HN TDA9885 I 2 C 总线控制的单标准和多标准中频锁相环解调芯片 VIF1 VIF2 n.c. OP1 FMPLL DEEM AFD DGND n.c. AUD TOP 用电阻可调整的调谐器 AGC 接入端 输出端口 1,开集电极 FM-PLL 环路滤波器 AF 去耦输入电容 去加重时间电容 5 6 7 音频输出 3 4 5 6 7 8 数字地 1 2 8 9 1 2 3 4 -- 空脚 10 11 12 13 14 15 -- 16 17 -- 18 19 20 21 22 -- 23 24 -- -- SDA SCL SIOMAD n.c. n.c. n.c. TAGC REF VAGC n.c. CVBS n.c. AGND VPLL Vp AFC OP2 n.c. SIF1 SIF2 n.c n.c 9 10 11 12 13 14 15 16 -- 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 I2C 总线中数据线 I2C 总线中时钟线 声音内载波输出和地址选择 空脚 空脚 空脚 调谐器 AGC 输出端 4MHz 晶振或基准频率输入端 VIF-AGC 电容输入端(正调制方式) 空脚 全电视信号输出 空脚 模拟地 VI-PLL 环路滤波器 电源 AFC 输出 输出端口 2,开集电极 空脚 SIF 差分输入 1 和地址选择 SIF 差分输入 2 和地址选择 空脚 空脚 -3-
TDA9885 I 2 C 总线控制的单标准和多标准中频锁相环解调芯片 7 功能框图 图 1 -4-
符号 参数 工作电压 工作电流 条件 备注 1 和 2 TDA9885 I 2 C 总线控制的单标准和多标准中频锁相环解调芯片 8 速查参考数据 Vp Ip 图像部分 Vi(VIF)(rms) GVIF(cr) fVIF ΔfVIF Vo(video)(p-p) 输出电压 - 60 - - - - - - - 1.7 波旁路模式 0.95 VIF 灵敏度 VIF 增益控制范围 见图 3-1(a) 图像载波频率 最小值 典型值 最大值 单位 4.6 52 VIF 数字辅助窗口 见图 3-1(b) 5.0 63 5.5 70 V mA -1dB 图像输出 Gdif 差分增益 图 3-1(c)普通模式 备注 3 B/G 标准 L 标准 60 66 33.4 33.9 38.0 38.9 45.75 58.75 ±2.3 2.0 1.10 - - 2 6 100 - - - - - - - - 2.3 1.25 5 7 4 - uV dB MHz MHz MHz MHz MHz MHz MHz V V % % deg MHz Φdif Bvideo(-1dB) 声音陷波器旁路时, 差分相位 CL<20pF,RL>1KΩ -1dB 图像带宽 Bvideo(-3dB) 声音陷波器工作时, -3dB 图像带宽 ftrap=4.5MHz ftrap=5.5MHz ftrap=6.0MHz ftrap=6.5MHz M/N 标准 B/G 标准 备注 5 PinCVBS 电源抑制比 备注 6 AFC 控制步进 对第一伴音载波的衰 减 定义:ΔIAFC/ΔfVIF S/NW(video) 图像信号信噪比 PSRRCVBS AFCstps αSC1 - - 5 3.95 4.90 5.40 5.50 30 30 56 20 0.85 4.05 5.00 5.50 5.95 36 36 59 25 1.05 - - - - - - - - 1.25 MHz MHz MHz MHz dB dB dB dB uA/K Hz 音频部分 Vo(AF)(rms) THD AF 输 出 电 压 ( 有 效 值) 音频信号全谐波失真 BAM(-3dB) -3dB 音频带宽 27KHz FM 频偏; 50us 去加重 27KHz FM 频偏; 50us 去加重 AM:m=54% 无 去 加重 , 取 决 于 FM-PLL 滤波 430 540 650 mV - - 80 0.15 0.50 % 0.5 100 1.0 % KHz -5-
50 46 dB dB 参数 条件 56 - dB PinAUD 电源抑制比 输出音频信号信噪比 FM 解调器的 AM 抑制 比 最小值 典型值 最大值 单位 52 FM:27KHzFM 频偏 50us 去加重 视频载波未调制 AM;m=54% 50us 去加重 AM:f=1KHz,m=54% 27KHz 的 FM 频偏 AM TDA9885 I 2 C 总线控制的单标准和多标准中频锁相环解调芯片 符号 S/NW(AF) αAM(sup) PSRRAUD Vo(intc)(rms) IF 内载波输出电平 基准频率 Fref Vref(rms) 注解: 1. 当 Vp=4.6V 时,视频信号和音频信号的数值会有所减小 2. 如不用 I 2 C 总线,电源的时间常数 RC 一定要 > 1.2 us(即 1Ω和 2.2uF) 3. 测试条件:亮度范围从 0%――100%分 5 级 4. 用 AC 负载, LC <20 PF , 波电路衰减(参阅图 13-18 LR >1KΩ,伴音载频(决定于 TV 标准)由集成的伴音载波陷 )(sH 是传输函数的绝对值) QSS 模;SC1,SC2 关 90 L 标准;无调制 90 基准信号频率 基准信号电压 备注 7 作为输入端子 26 20 140 140 dB dB mV mV 180 180 - 800 45 40 20 14 - 80 4 - - - - - MHz mV FM 5. S/NW 为黑/白 幅度对黑电平噪声电压(在 CVBS 脚测出的有效值)的比。 B=5 MHz,按 6. SIOMAD 脚的内载波输出信号,可以用下式计算,计算时取内部视频信号 1.1Vp-p 作为基 “CCIR567”加权。 准 Vo(intc)(rms)=1.1× 1 及 r= 20 ( V SCi ( V PCi ( ) ) (dB)+6dB ± 3dB) 1 22 × 10 r V 式中: 1 22 为 RMS 值的校准项, V SCi ( V PCi ( ) ) (dB)为 VIF1 和 VIF2 脚的伴音/图象 载波比,6 dB 是内部电路的校准项, ± 3dB 是内载波 输出和视频输出的公差. 7. REF 脚是晶体振荡器输入脚,外部基准信号输入,如来自调谐系统的基准信号可加于 此脚. -6-
TDA9885 I 2 C 总线控制的单标准和多标准中频锁相环解调芯片 9 基本说明 图 1 表示器件的简单方框图,它由以下基本功能块组成: 视频中频放大器(VIF 放大器) 调皮器 AGC 和 VIF-AGC VIF-AGC 检波器 频率锁相环(FPLL)检波器(锁相环鉴频器) VCO(压控振荡器)和分频器 AFC 和数字采集求助 视频解调器和放大器 伴音载波陷波 SIF(伴音中频)放大器 SIF-AGC 检波器 单基准 QSS(准伴音中频分离)混频器 AM 解调器 调频解调器和采集求助 音频放大器和静音时间常数 内置稳压管 I 2 C 总线收发信器和 MAD(模块地址) 9.1 视频中频(VIF)放大器 视频中频(VIF)放大器由 3 级交流耦合差分放大器组成,增益控制由发射极电路完成。总的 增益控制范围的典型值为 66dB,差分电路的输入阻抗,典型值为 2KΩ电阻与 3pF 电容相并联。 9.2 谐器 AGC 和 VIF-AGC 这个功能块使 VIF-AGC 和 SIF-AGC 检波器产生的电压,在内部对 VIF 和 SIF 放大器能进行 处理,并产生调谐器 AGC 所需要的控制电流,调谐器 AGC 控制电流的产生可以经过 IIC 总线(见 表 13)或通过 TOP 脚的电位器(在这种情况下, IIC 总线的信息不能贮存,与设计有关)来实施,电 位器的状态可以自动检测, IIC 总线不能调整。 而且,可以通过一个比较器,根据从 AGC 检波器获得的电压,测定 VIF 输入端的输入电压是 否已高于 200uV,这个信息可通过 IIC 总线(位 VIFLEV=1)读出。 9.3 VIF-AGC 检波器 增益控制由同步头电平检波(负极性调制)或峰值白电平检波(正极性调制)完成。负 极性调制时,同步头电平电压通过快速峰值检波器储存在一个积分电容器上,这个电压同一 个基准电压(标称同步头电平)在比较器中相比较,从而使比较器对 AGC 电容器放电或充电, 以获得所需要的 VIF 增益,总的 AGC 反应时间很快,以至于能承受飞机的震颤声而不出现过 载现象。 当信号为正极性调制时,峰值白电平电压同基准电压(标称白电平)在比较器中相比较, 从而使比较器对外部的 AGC 电容器充电(快速)或放电(慢速)以获得所需要的 VIF 增益。 VIF 增益增加,需要很长的时间常数,这是因为峰值白电平在一场时间里仅出现一次。为了减 小这个时间常数,设置一个附加的电平检波器用来增加 AGC 电容器的放电电流(快速方式), 此时 VIF 幅度的步进式减小由实际检出的黑电平电压所控制。快速方式 AGC 阈值电平为视频 幅度的-6dB(典型值),快速方式状态也可用来提高 SIF-AGC 检波器的速度,在缺少峰值 白电平脉冲的情况下,VIF 增益的增加以+3dB 为限(典型值),这是通过将检出的实际黑电 平电压与相应的基准电压相应的基准电压相比较而得到的。 -7-
VIF 放大器的输出信号馈送至鉴频器和鉴相器,为消除视频 AM 成份,以上信号经过限幅 TDA9885 I 2 C 总线控制的单标准和多标准中频锁相环解调芯片 9.4 FPLL 检波器(锁相环鉴频器) 放大。 在采集期间,鉴频器产生一个比例于 VIF 和 VCO 信号频率差的电流,在频率锁定以后, 鉴相器产生比例于 VIF 和 VCO 信号差的电流,来自鉴频器和鉴相器的电流对环路滤波器充电, 环路滤波器控制 VIF,VCO,并将它锁定至 VIF 载波的频率和相位。 对正极性调制信号而言,为了避免在过调制情况下,产生信号失真,充电电流由复合同步信 号控制,控制(门控)深度可经 IIC 总线转换。 9.5 VCO(压控振荡器)和分频器 VIF 频率锁相环的压控振荡器是一个低辐射的,工作于两信图象载频的集成张驰振荡器。 调谐 VCO 至两信图象载频的控制电压由鉴频、鉴相器所控制的环路滤波器所产生。可能达到 的频率范围为:50――140 MHZ(典型值)。 对振荡频率实施二分频,得到相位差恰好为 90°的两路差分输出方波信号,此相位与原振荡信 号的频率无关,用于 FPLL 检波器(锁相环鉴频器),视频解调器和内载频混频器. 9.6 AFC 和数字采集求助 视频中放(VIF)和调频 锁相环解调器的每一个张驰振荡器,都有很宽的频率范围,为了避免 PLL 的锁相环失效,也为了捕捉范围,数字采集求助功能可提供一个独立的控制方法,使 VCO 的 频率处在预先设定的,决定于 PLL 锁定窗口的标准之内. 调频锁相环落在窗口之内和脱离窗口的控制方法也用来静音音频级(如果经过 IIC 总线选 用自动静音的话)。 数字采集求助工作原理如下:锁相环压控振荡器(PLL VCO)的输出联接到一个预先设 定启动值(由标准决定)的向下计数器。VCO 频率在一个固定的门控时间对向下计数器计数。 从那以后,就要分析向下计数器的计数终止值。如果终止值比希望数值范围更高(更低),VCO 频率就比所需要的锁定窗口的频率更低(更高),一个正的(负的)控制电流注入锁相环滤波 器,从而 VCO 频率增高(或低),接着启动一个新的计数周期。 门控时间以及采集求助电路的控制逻辑决定了 REF(基准)脚基准信号的精度,当输入 端经过一个串接电容器联接到一个外部基准频率,亦即联接到调频系统的振荡器时,采集电 路就象晶体振荡器一样工作。 AFC(自动频率控制)的信号,在一个计数周期后,从相应的向下计数终止值获得最后 4 位(二进制)锁定,可从 IIC 总线读出(参阅表 7)。数字-—模拟转换值也以电流在 AFC 脚 给出。 9.7 视频解调器和放大器 荡器的同相的信号相乘。 视频解调用乘法器来实现,它设计为低失真和宽频带,VIF 信号与来自 VIF 锁相环压控振 解调器的输出信号经电平移位电路送到视频前置放大器,此电路带有集成低通滤波器, 以使载波的各次谐波得以衰减。 前置放大器的输出信号馈送到 VIF AGC 检波器(参阅 9.3 节),采用伴音载波陷波方式时 也在电路内部馈送到集成伴音载波陷波电路(参阅 9.8 节)。差分陷波输出信号由跟随其后的 后置放大器(postamplifier)放大。在 CVBS 脚的视频输出信号电平为 2Vp-p,采用旁路方式时, 前置放大器的输出信号直接送至后置放大器到达 CVBS 脚,当采用伴音载频外部陷波方式时 (总的损失 10%)视频输出电压为 1.1Vp-p。以上两种情况,均有噪声限幅电路。 9.8 伴音载频陷波 伴音载波陷部分由基准滤波器,鉴相器和伴音陷波自身三部分组成,伴音载频基准信号 馈送至基准低通滤波器,并移相 90°,鉴相器对原始基准滤波器移相的信号进行相位比较, 产生一个由对积分电容器充电或放电所形成的直流电压,积分电容器的充放电电流与这两个 -8-
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