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
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7 功能框图
图 1
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符号
参数
工作电压
工作电流
条件
备注 1 和 2
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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
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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.
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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。
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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
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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-