三相視頻多路放大器加倍音視頻源選擇器的通道

隨著典型家庭娛樂系統(tǒng)中音頻和視頻(A/V)源數(shù)量的日益增多(如VCR、DVD、機(jī)頂盒等)，人們需要一種簡單方法來選擇想要的音頻或視頻源。但目前使用的附加式機(jī)械開關(guān)既笨重又容易磨損，導(dǎo)致開關(guān)性能隨時(shí)間的推移逐漸下降。

固態(tài)模擬開關(guān)可以解決這個(gè)問題，但是當(dāng)開關(guān)通斷動作使交流耦合電容充電和放電時(shí)，無源開關(guān)會產(chǎn)生令人厭煩的砰砰聲。如果使用三相4:1多路復(fù)用器，工程師可以設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡單、能大大降低開關(guān)瞬態(tài)噪聲、并具有卓越性能的A/V源選擇多路復(fù)用器。

圖1顯示的基本4:1 A/V多路復(fù)用器利用Intersil公司的EL4342 4:1視頻多路放大器，從4個(gè)外部音頻/視頻源(包含復(fù)合視頻通道和立體聲左右通道)中選擇任何一個(gè)。

該電路利用通道A選擇4個(gè)復(fù)合視頻源中的1個(gè)，利用通道B和C選擇立體聲左右通道。由采用二進(jìn)制編碼的通道控制邏輯輸入S0和S1，完成輸入選擇。邏輯輸入兼容TTL電平，開關(guān)時(shí)間為20ns，適用于復(fù)雜的多路復(fù)用器功能中的高速數(shù)字控制。

高阻抗(HiZ)邏輯輸入通過把輸出放大器置于高阻狀態(tài)，使三個(gè)信道全部無效。除了提供音頻靜音和視頻空白功能之外，HiZ狀態(tài)可讓其它多路放大器共享同一輸出，從而使輸入源擴(kuò)展到超過4:1的基本配置。

圖1：A/V源選擇器的通路中沒有機(jī)械開關(guān)，它可選擇四個(gè)外部音頻/視頻信號中的任一個(gè)。

多路復(fù)用器工作在雙5V電源下，將允許視頻輸入和輸出進(jìn)行直流耦合，從而可在輸出上保持復(fù)合視頻源(視頻、直流同步和黑色電平)。電阻R1a到電阻R4a是輸入端接電阻。為實(shí)現(xiàn)精確的視頻電纜端接，可以采用75Ω的輸入端接和輸出后向端接，但前提是允許6dB的吞吐量損失。

如果不能忽略6dB的損耗，則可將75Ω輸入端接電阻提高到10kΩ。許多視頻電纜并沒有受控的75Ω特征阻抗，因此將端接電阻提高到10kΩ可在不降低視頻信號品質(zhì)的情況下把增益恢復(fù)到單位增益。

在音頻輸入通道增加電容耦合(從C1b, c到C4b, c)，可以將放大器與音頻源中可能存在的多余直流信號隔離開來。電阻R1b～R4b和R1c～R4c設(shè)定期望的輸入阻抗并構(gòu)成高通濾波器。4.7μF電容和10kΩ電阻形成一個(gè)截止頻率為20Hz(3dB)的高通濾波器。使用大容量交流耦合電容的缺點(diǎn)是，當(dāng)通道被連接到選擇器輸出端時(shí)可能會產(chǎn)生聽得見的“砰砰”聲。當(dāng)音頻源和接收器輸入端之間存在直流電壓差時(shí)，就可能發(fā)生這種情況。

圖2：利用該電路可讓圖1中的電路工作在單電源下。

當(dāng)交流耦合電容在開關(guān)過程中被充電和放電時(shí)，低阻抗多路開關(guān)能使輸出端出現(xiàn)瞬態(tài)信號。對于這種情況，高阻抗輸入緩存使交流耦合電容具有恒定阻抗，從而消除充放電時(shí)的瞬態(tài)信號。

利用圖2中的電路，這種A/V多路復(fù)用器適合工作在單+5V電源下。輸入端的10kΩ/10kΩ電阻分壓器提供2.5V的輸入直流偏置，并把放大器輸出電壓范圍的中心置于2.5V到1V之間。在音頻通道的輸出端，10kΩ/10kΩ電阻分壓器將輸出交流耦合電容器上的偏置電壓保持為2.5 V。因此，直流分量不會隨著該多路復(fù)用器進(jìn)入/退出高阻抗?fàn)顟B(tài)而改變(反之亦然)。

視頻通道輸入必須采用交流耦合方式，如果電視或監(jiān)視器沒有配備這種方式，可能需要加入直流恢復(fù)電路。此時(shí)，頻率響應(yīng)和總諧波失真加噪聲(THD+N)性能與雙