低成本、雙SCART機(jī)頂盒方案，支持Kanal+

這篇應(yīng)用筆記描述了采用MAX9655視頻濾波放大器構(gòu)建低成本、雙SCART開關(guān)解決方案。本文還介紹了如何通過(guò)添加一個(gè)模擬多路復(fù)用器提供Kanal+支持。

引言

Kanal+支持允許VCR記錄由STB和TV獲取的音頻和視頻信號(hào)，無(wú)需改變TV、STB和VCR背板的SCART連接。

本文給出的基本連接允許VCR記錄由STB獲取的音頻和視頻信號(hào)。這里介紹的Kanal+支持允許在不改變TV背板連接的條件下，VCR能夠記錄由TV獲取的音頻和視頻信號(hào)。使用這種方案，TV把音頻和視頻信號(hào)發(fā)送回STB；待機(jī)模式下，STB再把這些信號(hào)發(fā)給VCR。

MAX9655視頻SCART開關(guān)針對(duì)雙SCART機(jī)頂盒的音頻和視頻開關(guān)電路設(shè)計(jì)，為工程師提供了一種新方案。MAX9655電流損耗為21mA (典型值)和45mA (最大值，確保規(guī)格)，每個(gè)引腳具有±2kV的ESD保護(hù)，支持下一代“綠色”設(shè)計(jì)并提供可靠的機(jī)頂盒方案。

傳統(tǒng)的機(jī)頂盒設(shè)計(jì)使用集成SCART開關(guān)或4通道、5通道視頻濾波放大器。無(wú)論集成方案還是分立方案都具有一定的優(yōu)勢(shì)和缺陷。集成SCART開關(guān)價(jià)格昂貴，但是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，具有低功耗模式，占用較小的PCB (印刷電路板)面積，而且可以抑制音頻咔嗒/噼噗聲。因此，集成SCART開關(guān)更適合高端機(jī)頂盒、個(gè)人錄像機(jī)等應(yīng)用。分立方案采用獨(dú)立的視頻濾波放大器，成本較低，適用于大批量生產(chǎn)的中、低端機(jī)頂盒。但這些低成本分立設(shè)計(jì)不具備集成SCART開關(guān)的某些優(yōu)勢(shì)。

Maxim的新一代視頻SCART開關(guān)MAX9655和MAX9656，具有集成SCART設(shè)計(jì)的性能優(yōu)勢(shì)和分立方案的低成本特點(diǎn)。即使與分立視頻濾波器相比，MAX9655的成本也極具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。它具有集成SCART方案的絕大多數(shù)優(yōu)勢(shì)，例如：低功耗、較小的PCB面積、極少的外圍元器件等。

本應(yīng)用筆記討論了在常見的兩種不同架構(gòu)的機(jī)頂盒設(shè)計(jì)中如何使用MAX9655。第一種架構(gòu)針對(duì)最低成本、最少元器件數(shù)量的雙SCART機(jī)頂盒設(shè)計(jì)，不支持Kanal+；第二種架構(gòu)通過(guò)簡(jiǎn)單地增加一片4053模擬多路復(fù)用器即可獲得Kanal+支持。

SCART基本方案

圖1展示了基本應(yīng)用框圖。MAX9655與簡(jiǎn)單的4053型模擬多路復(fù)用器一起使用，構(gòu)成雙SCART機(jī)頂盒的音頻/視頻切換電路，圖3 (下圖)給出了相應(yīng)的電路原理圖。


圖1. 利用MAX9655和4053構(gòu)建的雙SCART原理框圖

來(lái)自MPEG解碼器和VCR SCART的CVBS和RGB信號(hào)通過(guò)交流耦合送入MAX9655的輸入端。根據(jù)由軟件控制的TV/VCR_SELECT引腳，MAX9655選擇一組視頻信號(hào)送入TV SCART。當(dāng)TV/VCR_SELECT引腳為低電平時(shí)，選擇MPEG解碼器的CVBS和RGB輸出，經(jīng)過(guò)濾波和2V/V固定增益放大后，發(fā)送到TV SCART；當(dāng)TV/VCR_SELECT控制引腳為高電平時(shí)，選擇來(lái)自VCR SCART的CVBS和RGB信號(hào)，經(jīng)過(guò)濾波放大，發(fā)送到TV SCART。

4053模擬多路復(fù)用器用于選擇相應(yīng)的音頻信號(hào)。把MPEG解碼器的音頻輸出與來(lái)自VCR SCART的音頻信號(hào)連接到4053模擬多路復(fù)用器。當(dāng)TV/VCR_SELECT控制引腳為低電平時(shí)，MPEG解碼器的音頻輸出送至TV SCART；當(dāng)該控制引腳為高電平時(shí)，來(lái)自VCR SCART的音頻信號(hào)送入TV SCART。4053模擬多路復(fù)用器必須由適當(dāng)?shù)腣_CC供電，以便通過(guò)2V_RMS的音頻信號(hào)。在模擬開關(guān)前、后，輸入音頻信號(hào)需要偏置到適當(dāng)電平，以便無(wú)失真地通過(guò)音頻信號(hào)的負(fù)電壓部分。經(jīng)過(guò)開關(guān)切換的音頻信號(hào)送入TV SCART之前必須采用交流耦合。

MPEG解碼器輸出的CVBS和音頻信號(hào)始終發(fā)送到VCR SCART，不處理來(lái)自TV SCART的CVBS和音頻信號(hào)。

圖1設(shè)計(jì)在基本雙SCART機(jī)頂盒中能夠很好地運(yùn)行。MAX9655處理視頻信號(hào)所需的切換、濾波和放大，4053模擬多路復(fù)用器則作為音頻開關(guān)。4053 IC的一路模擬開關(guān)沒(méi)有使用，可以用作其它功能，例如切換第8和第16引腳的信號(hào)。當(dāng)機(jī)頂盒進(jìn)入或退出待機(jī)模式時(shí)，TV/VCR_SELECT控制引腳的狀態(tài)將發(fā)生改變。

可選擇的Kanal+支持

由圖2所示，通過(guò)增加虛線框內(nèi)電路，提供Kanal+支持。圖4給出了相應(yīng)的電路原理圖。


圖2. 在圖1 MAX9655設(shè)計(jì)中增加第二個(gè)4053多路復(fù)用器，提供Kanal+支持。

為提供Kanal+支持，需要使用第二片4053多路復(fù)用器。圖2中，第二片4053 (底部)中的一路模擬開關(guān)用于選擇MPEG解碼器的CVBS輸出和來(lái)自TV SCART的CVBS輸入。這個(gè)開關(guān)輸出在圖2中標(biāo)記為CVBS_MPEG&TV，作用到MAX9655的輸入端，第4引腳。

機(jī)頂盒不在待機(jī)模式時(shí)，TV/VCR_SELECT控制引腳置為低電平。這時(shí)，4053可以選擇MPEG_CVBS_OUT，并把該信號(hào)送入MAX9655。由于TV/VCR_SELECT為低電平，MAX9655同樣選擇該信號(hào)，并經(jīng)過(guò)濾波放大后將其發(fā)送到TV SCART和VCR SCART。結(jié)果是將MPEG解碼器輸出的CVBS和RGB視頻信號(hào)同時(shí)送到TV SCART和VCR SCART—這也正是機(jī)頂盒正常工作所要求的結(jié)果。

當(dāng)機(jī)頂盒處于待機(jī)模式時(shí)，TV/VCR_SELECT置為高電平。該模式下，下方的4053選擇TV_CVBS_IN并將其送入MAX9655。由于TV/VCR_SELECT置為高電平，TV_CVBS_IN只能送入VCR_CVBS_OUT；TV_CVBS_OUT連接到VCR_CVBS_IN，這也正是Kanal+所要求的。

結(jié)論

圖1和圖2所示設(shè)計(jì)說(shuō)明了MAX9655在雙SCART機(jī)頂盒中的應(yīng)用。如果不需要Kanal+支持，推薦使用圖1電路；需要Kanal+支持時(shí)，可使用圖2電路。根據(jù)對(duì)Kanal+的要求，可以安裝額外的4053或3個(gè)跳線。

由于輸入同步頭鉗位電路建立內(nèi)部直流電平，所有連接到MAX9655的視頻輸入必須采用交流耦合。唯一例外是在Kanal+架構(gòu)中的CVBS_MPEG&TV輸入信號(hào)。由于需要對(duì)所選擇的視頻加直流偏置，使其無(wú)失真地通過(guò)外部4053模擬開關(guān)，由MAX9655的輸入同步頭鉗位電路建立的直流電平可以用于此目的。CVBS_MPEG&TV可以直流耦合輸入到MAX9655，表1所示的TV_CVBS_IN和MPEG_CVBS_OUT視頻輸入必須交流耦合至4053。

表1. 對(duì)應(yīng)于TV/VCR_SELECT的SCART輸出