AD8146/AD8147/AD8148：高速视频驱动的理想之选

在高速视频传输领域，选择合适的驱动芯片至关重要。今天，我们就来详细探讨一下Analog Devices推出的AD8146/AD8147/AD8148这三款高速差分驱动器，看看它们在性能、应用等方面有哪些出色的表现。

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产品特性

高速性能卓越

这三款驱动器均具备高速特性。AD8146和AD8148拥有700 MHz（−3 dB，2 V p-p带宽），AD8147为600 MHz（−3 dB，2 V p-p带宽），且在2 V p-p时0.1 dB带宽可达200 MHz，压摆率高达3000 V/μs。如此高的性能，能够很好地满足高速视频信号传输的要求。各位工程师在设计高速视频系统时，这样的带宽和压摆率可以让信号在传输过程中保持较少的失真，你是否也很期待在实际项目中体验一下呢？

固定增益与灵活输入输出

AD8146和AD8147固定增益为2，AD8148固定增益为4。它们支持差分或单端输入转差分输出，还能作为差分转差分接收器使用。这种灵活性使得它们在不同的电路设计中都能有出色的表现，无论是单端信号还是差分信号，都能轻松处理。

驱动能力与输出特性

可以驱动一或两条100 Ω UTP电缆，AD8146还具备可调输出共模电压功能。它们拥有内部共模反馈网络，输出平衡误差在50 MHz时可达−50 dB，能有效抑制偶次谐波并降低辐射电磁干扰（EMI）。AD8147和AD8148还具备片上同步共模编码功能，以及输出下拉特性用于线路隔离，在实际应用中可以更好地实现信号的传输和处理。大家在设计中是否遇到过因为输出平衡问题导致信号干扰的情况呢，这些特性或许能为你解决困扰。

低功耗与宽电压范围

低功耗是这三款芯片的另一大亮点，以AD8146为例，在5 V电压下3个驱动器的功耗仅57 mA。同时，它们的电源电压范围宽广，从+5 V到±5 V，方便工程师根据不同的应用场景进行电源设计。

小封装优势

采用4 mm × 4 mm的LFCSP小封装，对于空间有限的电路板设计来说非常友好，能够有效节省电路板空间。

应用领域

高清视频传输

QXGA或1080p视频传输中，AD8146/AD8147/AD8148凭借其卓越的高速性能和输出平衡特性，可以确保视频信号的高质量传输，减少信号失真和干扰。在如今高清视频普及的时代，这样的芯片对于提高视频显示质量起着关键作用。

KVM网络

在KVM网络中，需要可靠的视频信号传输和切换。这三款驱动器能够很好地支持KVM网络中的各种拓扑结构，如菊花链、星形和点对点连接，为KVM系统的稳定运行提供保障。

非屏蔽双绞线（UTP）视频传输

通过UTP电缆传输视频信号时，这些驱动器能够有效驱动电缆，补偿信号传输过程中的损耗，并且利用同步共模编码技术，将同步信号与视频信号一起传输，减少了物理通道的需求。

差分信号复用

其输出下拉特性和可灵活配置的输入输出方式，使得它们在差分信号复用方面表现出色，可以方便地实现多个信号在同一线路上的传输。

工作原理与设计要点

工作原理

与传统运算放大器不同，每个差分驱动器有两个电压反向变化的输出。它依靠高开环增益和负反馈来使输出达到期望电压。通过两个反馈回路分别控制差分和共模输出电压，内部差分反馈控制差分输出电压，内部共模反馈控制共模输出电压，从而实现输出在宽频率范围内的高度平衡。这种设计理念在实际应用中是如何发挥作用的呢，大家可以结合实际电路来深入理解。

输入输出参数计算

在设计电路时，我们需要了解一些关键参数的计算方法。例如，闭环增益方面，AD8146和AD8147的(R{F})为1.0 kΩ，(R{G})为500 Ω，差分模式增益(frac{V{OUT, d m}}{V{IN, d m}} =frac{R{F}}{R{G}})；AD8148的(R{F})为2.0 kΩ，(R{G})为500 Ω。输入阻抗的计算则要根据输入信号是单端还是差分来确定，对于平衡差分输入信号，差分输入阻抗(R{IN, dm}=2 × R{G})；对于单端输入信号，则有相应的计算公式。这些参数的准确计算对于电路的性能至关重要，大家在设计时一定要仔细计算。

共模控制与同步

AD8146允许用户通过三个(VOCM)输入引脚独立控制三个共模输出电平，且(VOCM)引脚具有330 MHz的小信号带宽和内部固定增益1。AD8147和AD8148采用同步共模技术，将水平和垂直同步脉冲嵌入三个共模输出中，通过SYNC LEVEL输入引脚控制同步脉冲的幅度，在实际应用中可以有效减少物理通道需求。在使用同步共模技术时，要注意同步脉冲幅度的限制，特别是在低正电源应用中，可能需要外部限幅电路。

典型应用电路分析

RGB视频信号传输

在KVM网络中传输RGB视频信号时，AD8146可以将单端视频信号转换为差分信号进行传输，其内部固定增益可以自动补偿源和负载端接的损耗。通过合理的电路设计，如使用合适的电阻进行端接，可以确保信号在UTP电缆中稳定传输。大家在设计这类电路时，要注意电阻的选择和布局，以达到最佳的信号传输效果。

视频同步共模编码

在计算机视频应用中，为了减少物理通道数量，AD8147和AD8148可以将垂直和水平同步信号编码到输出共模信号中。通过设置SYNC LEVEL输入引脚的电压，可以控制编码同步信号的幅度。这种编码方案可以使RGB颜色信号和同步信号在同一电缆中传输，并且通过差分和共模信号的正交性，在接收器端可以将它们分离。大家可以思考一下，这种编码方案在实际应用中还可以有哪些拓展和优化呢。

驱动双UTP电缆

每个驱动器能够驱动两条双端接的电缆，形成100 Ω的差分负载。虽然驱动100 Ω负载时带宽会有小幅度影响，但通过合理的电路设计和参数调整，仍然可以满足大多数应用需求。在设计这类电路时，可以参考数据手册中的典型电路和性能曲线，进行优化设计。

作为接收器使用

AD8146不仅可以作为差分驱动器，还可以作为差分转差分接收器使用。在作为接收器时，通过合理的端接电阻和(VOCM)引脚的使用，可以将接收到的信号进行处理，同时保护后续的更复杂设备，如差分交叉点开关。在使用AD8146作为接收器时，要注意端接电阻的选择和布局，以确保信号的准确接收和处理。

设计注意事项

布局与电源去耦

在设计PCB时，要遵循标准的高速PCB布局原则，使用实心接地平面，并在电源引脚附近放置良好的宽带电源去耦网络。推荐使用小尺寸表面贴装陶瓷电容进行去耦，钽电容用于大容量电源去耦。差分输出的源端接电阻要尽量靠近输出引脚，以减少PCB走线引起的负载电容。大家在PCB设计过程中，是否有因为布局不合理导致信号干扰的经历呢，遵循这些原则可以有效避免此类问题。

容性负载驱动

纯容性负载会与放大器的输出阻抗产生不良的相移，导致脉冲响应出现高频振铃。为了减少这种影响，应在放大器的每个输出端串联一个小电阻来缓冲负载电容。大多数应用中使用的49.9 Ω源端接电阻可以有效缓冲杂散负载电容，但要注意不要故意在输出端添加电容来引入频域峰值，以免影响放大器的稳定性。在实际设计中，如何选择合适的串联电阻来缓冲容性负载，是需要我们仔细考虑的问题。

热阻与散热

芯片的最大安全功耗受结温上升的限制，为了达到规定的热阻，24引脚LFCSP封装的暴露焊盘必须与PCB的接地平面有良好的热连接，通过多个热过孔连接到内层接地平面。大家在设计散热方案时，要充分考虑芯片的热阻特性，确保芯片在正常工作温度范围内。

总之，AD8146/AD8147/AD8148这三款高速差分驱动器在高速视频传输领域具有出色的性能和广泛的应用前景。作为电子工程师，我们在设计相关电路时，要充分了解它们的特性、工作原理和应用要点，结合实际需求进行合理设计，以实现高性能的视频传输系统。希望大家在实际项目中能够充分发挥这三款芯片的优势，设计出优秀的电路。