TPF111视频信号放大器研究
在前几天讨论 信号转换问题 的时候,对于模拟解决方案中,对方波信号积分形成三角波的最后一步存在的问题:即三角波的占空比会带来输出信号的出现上下波动,的现象。有人给出了一个解决方案,那就是使用 TPF111 信号,完成对信号自动钳位,可以稳定输出信号的波形。
本文后面对于这款信号进行初步的测试,给出了这款视频重构驱动信号的一些基本实验特性。
01芯片简介
TPF111 是一款专门针对消费类应用而设计的低成本视频重构滤波器,它将卓越的视频指标与低功耗进行完美结合, 非常适合便携式视频滤波应用。该滤波器是一个六阶 Butterworth 滤波放大器,适合用于DAC 重构滤波或者 ADC 抗混叠滤波。-3dB 衰减频率为 9MHz 的滤波器,使该器件成为包括 NTSC 和PAL 在内的标清视频应用的理想选择。
▲ TPF111内部的功能
下面是芯片相关的管脚配置:
▲ TPF111的封装定义
需要说明的是,该芯片的封装形式为SC70,比起普通的SOT23的封装管脚间距(0.65mm)要小。这一点在最初做板的时候,没有特别注意,引起焊接上的困难。
这个封装在PCBLIB中重新建立,可以应用于未来的PCB的设计制作。
02实验电路设计1
▲ 实验电路原理图
▲ 实验电路板
03测试结果
1.基本放大性能
测试不同的输入信号,输入输出之间的放大属性:
- 同相放大
- 增益为固定的2倍(6db)
- 静态工作点刘:4mA。
输入输出信号
▲ 方波放大信号
▲ 高频方波放大性能
▲ 高频方波放大性能
如果输入是直流耦合,则输出就是输入信号的两倍。
▲ 输入信号在直流耦合下,输出是输入信号的两倍
2.输出钳位功能
在输入信号为电容耦合的情况下,输出信号的最低值就会被钳位到一个固定的数值。
动态改变输入信号的幅值,可以看到输出信号在改变幅值的同时,始终维持信号的底部大约是200mV。
▲ 输出信号的底部维持在200mV左右。
观察输入信号在动态变化过程中,输出信号底部钳位过程的动态过程。大约是秒的级别。
这个跟踪的过渡过程与耦合电容的大小有关系。前面的都是通过10uF的电容耦合,输出波形钳位的过程过程大约需要1秒左右。下面将该耦合电容修改到0.01uF,这个钳位过程就几乎瞬间就完成了。、
另外也可以观察到,输出信号的最高值距离工作电源(5V)相差大约200mV,距离地线(0V)也是约200mV左右。
▲ 输出信号底部钳位的动态过程
▲ 信号耦合电容为0.1uF,钳位过程非常快
04结论
通过这些实验观察,看到TPF111C这款视频驱动芯片的电位钳位的功能。以及它优良的信号放大能力。
实验电路板工程:AD\Test\2020\TestComponent\TestTPF111U.PcbDoc * ↩︎
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