ADI实验室电路:鲁棒的视频接收器解决方案

电路功能与优势

图1所示电路提供了极为鲁棒的解决方案，集成过压（电池短路［STB］）保护，可在恶劣环境下接收CVBS视频信号。它采用低成本、低功耗、单极性、差分接收器 ADA4830-1，可在 ADV7180完成数字化前将全差分或伪差分（地参考单端）视频信号转换为单端信号。

ADA4830-1 用于消除共模噪声和相位噪声，噪声是由于输入视频信号源与接收电路之间存在地电位差造成的。更重要的是 ADA4830-1 和 ADV7180 的组合提供了可在恶劣汽车环境下工作的非常鲁棒的输入特性，还可保护与检测电池短路事件，并符合汽车制造商严格的要求。

该鲁棒的接收器电路使用 ADA4830-1 和 ADV7180 ，符合传统、经验证的隔离/独立式低压集成电路架构，例如来自外部并使用放大器电路进行信号调理和保护的 ADV7180 。

ADA4830-1（单通道）是一款单芯片高速差动放大器，集成最高18V的输入过压（电池短路）保护功能，提供宽输入共模电压范围和出色的ESD鲁棒性。它设计用作差分或伪差分CVBS及其它高速视频信号的接收器，适合在恶劣的高噪声环境下工作，如汽车信息娱乐和视觉系统等。

ADA4830-1 兼具高速和精密特性，可以精确再现CVBS视频信号，同时抑制不需要的共模误差电压。凭借STB保护/检测、鲁棒的ESD耐受性和宽输入共模电压范围，ADA4830-1可用作后视摄像头和后座娱乐等系统内的汽车模拟视频接收器。

ADV7180 和 ADA4830-1 完全符合汽车应用标准，非常适合汽车应用中的信息娱乐系统和视觉安全系统。ADV7180和ADA4830-1提供非常小的LFCSP封装，适合空间受限的应用。

图1. 鲁棒的差分视频接收器，采用 ADA4830-1 和 ADV7180 （未显示所有连接和去耦）

电路描述

ADA4830-1是一款单芯片高速差动放大器，专为汽车应用而设计。该设计以传统4电阻差动放大器为基础，经优化以避免增强该标准放大器应用电路时容易犯的错误。

当检测到输入过压条件时，集成到ADA4830-1的电池短路保护功能利用快速开关电路，将内部电压节点箝位并保持在安全电平。这种保护使得ADA4830-1的输入可以直接连接到远程视频源，如后视摄像头等，而不需要昂贵的串联大电容。

像 ADV7180等大多数视频解码器都建立在极低的电压处理上，因此输入电压范围有限。ADA4830-1的信号增益为0.5V/V，设计用于将视频信号保持在视频解码器允许的输入范围内，通常为1Vp-p或更低。

输入共模电压范围

在一个具有0.5V/V增益的标准4电阻差动放大器中，输入共模（CM）范围是内核放大器CM范围的三倍。ADA4830-1的输入共模被扩展至超过地电压±8.5V（5 V电源）。这种极宽的共模电压范围可让ADA4830-1和ADV7180在很大的共模偏置和噪声下工作，而对图像质量不产生任何不利影响

线路诊断

图1所示的ADA4830-1/ADV7180 组合通过连接ADA4830-1上的STB输出至ADV7180的其中一个GPIO端口而具有电池短路线路诊断功能。在电池短路事件发生期间，STB输出为逻辑低电平信号。 ADV7180读取该低电平并产生一个可被系统微控制器读取的中断。电池短路输出标志（STB引脚）功能与电池短路保护无关。它的作用是表示每个输出的过压状态。由于是被动提供保护，因此始终有效；标志仅表示目前是否发生故障而已。

输入ESD保护

保护ADA4830-1输入的架构采用了双向非对称闭锁电压的全新技术。它不受电池短路影响，并且具有超过8 kVHBM 等级的ESD鲁棒性。对于高达15kV的额外ESD保护，推荐使用外部瞬态抑制器。