TPF113

Zero-Peaking, Ultra-low Power, 3-Channel SD Video Buffer with LPF

REV2.3

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应用信息

TPF113 是一款单电源、轨至轨输出、三通道视频放

大器 ， 可 支 持 一 路

S-视频通道和一 路复合视频

（

CVBS）通道，其内部集成了同步头钳位电路，典

型的

-3dB带宽为9MHz，压摆率典型值为38V/μs。该

芯片非常适合用于需要具备极低功耗并且具有高

性能复合视频（

CVBS）、S-视频或分量视频表现的

应用。正如性能特征及特性所阐述的那样，

TPF113

针对便携式视频应用进行了优化。

内部同步钳位

TPF113 采用先进的CMOS工艺，其输入、输出信号

的范围为

集成了

6dB增益（X2）的放大功能，其输入信号必

须在

如果输入视频信号的直流电平不确定，或者当某些

视频

DAC输出带有较大的DC电平时，其电压幅度超

出

TPF113的输入电压范围，为了实现电压匹配，则

通常需要使用一个

0.1uF的电容来实现交流耦合。这

时，在

TPF113的输入端需要用钳位电路或偏置电路

来进行直流电平恢复。

另外，典型的嵌入式视频

DAC通常使用地作为其最

低的电位，这使得同步头电压最低可以到

0V。对于

大多数单电源放大器来说，

0V输入信号将使得放大

器输出级饱和，这会让同步头信号被截断，导致视

频图像变差。

TPF113 具有内部同步钳位和直流电平移位功能，该

电平移位功能可以将整个视频信号在进入放大器

的输入级之前偏置到最佳电平。这些特性还包括将

信号设置于靠近最佳的电压范围，以避免放大器的

输出级饱和。

第一页的简化框图显示了

TPF113同步钳位电路的基

本工作原理。交流耦合视频同步信号被一个输入端

的电流源拉向零电平。一旦同步头电位低于比较器

的阈值

40mV，比较器输出变成高电平，通过钳位电

路将输入信号拉起，迫使电流流出耦合电容，直到

输入电压又回到

40mV，钳位电路随之关闭。这会迫

使同步头始终钳位在

40mV，并为整个视频信号的提

供偏置。

一旦输入信号被钳位，其直流电位会被抬高

80mV，

之后通过

2倍增益放大器将信号放大。

基线漂移及直流恢复

输入耦合电容值一般是根据系统的要求来选取。在

典型的直流恢复应用中，使用

NTSC制式的视频水平

同步将导致

60μs的保持时间（64μs行扫描时间减去

4μs采样时间）。对于Y和CVBS通道，视频放大器输

入偏置电流典型值为

1.7μA，如果耦合电容为0.1μF，

则输出电压会每行漂移约

1mV。恢复放大器可以提

供典型值为

2.0mA的电流源对耦合电容充电，因此对

于

4μs的采样时间，输出电压可以每行被纠正80mV。

色度通道的漂移小于

1mV每行。

使用较小的电容会增大校正电压，同时会在保持阶

段增大信号衰减。同样，使用一个较大的电容会减

小对校正电压和信号衰减。“表

1.”提供了充电校

正电压和信号衰减的样本。

表

1. Y和CVBS通道的充电存储电容值与校正电压

和信号衰减的关系

CAP VALUE

(nF)

DROOP IN 60μs

(mV)

CHARGE IN 4μs

(mV)

100

1.2

68

1,000

0.12

6.8

低通滤波器--Sallen Key

“

Sallen Key”是一种经典的低通滤波器结构。它

提供了非常稳定的低通功能，

TPF113采用了优

化的低通滤波器结构，有六个极点。这六个极点

由

3个二阶的“Sallen Key”滤波器串联连接而成。

输出耦合

TPF113 的输出端可以采用“交流耦合”或“直

流耦合”。如果采用“交流耦合”，推荐使用

220μF

的耦合电容，以确保低频率信号能够通过，防止

视频跨线“倾斜”或“衰减”。

TPF113 具备较大的驱动能力，这使得它允许输

出“直流耦合”到视频负载，而无需任何的交流

耦合电容，以节省电路板空间和成本，并消除输

出信号的任何“倾斜”或“偏移”的可能。但这

会需要较大的供应电流，因为信号的直流分量将

消耗在负载电阻中。“交流耦合”时负载电流典

型值为

1.0mA，而直流耦合的典型负载电流则需

要

6.6mA (1V, 150Ω)。

输出驱动能力和功率损耗

TPF113 具有很高的输出驱动能力，输出电流可

以高达

65mA，因此允许驱动2路视频线路或允许

驱动

75Ω。但是，这种大电流驱动的应用需要在

设计使用上特别被关注，以保证芯片稳定工作在

最大允许的结温下。因此，在驱动

2路视频线路

（

75Ω负载）时，应当特别关注最大结温的计算。

TPF113在一定的负载电流条件下，有可能超过

+150°C的绝对最大结温。所以，有必要根据应用

来计算最大结温，由此来确定负载条件或者封装

类型是否需要进行修改，以保证放大器工作在一

定的安全区域内。根据以下的公式来确定封装允

许的最大功耗：

=

JMAX

AMAX

MAX

JA

TT

PD



