SGM9133：4 通道 SD/HD 视频滤波驱动器的深度解析

在视频处理领域，滤波驱动器是至关重要的一环，它直接影响着视频信号的质量和稳定性。今天我们就来深入探讨 SGM9133 这款 4 通道的视频滤波驱动器，看看它有哪些独特之处。

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一、产品概述

SGM9133 是一款由 SGMICRO 推出的 4 通道、6 阶输出重建滤波器，可在 3.1V 至 5.5V 的单电源下工作。它的设计初衷是用一个集成设备替代无源 LC 滤波器和驱动器。其中一个通道为标准清晰度（SD）滤波器，其余三个通道可在 HDi 和 HDp 滤波器之间进行配置。该设备支持直流或交流耦合输出，能与输入视频信号进行直流或交流耦合，以消除带外噪声，比如 DAC 的输出级噪声。若需要交流耦合输入，还可使用内部钳位和偏置电路。

SGM9133 采用绿色 TSSOP - 14 封装，工作环境温度范围为 - 40℃ 至 + 85℃，适用于多种视频相关的应用场景。

二、产品特性

2.1 电源电压范围

其电源电压范围为 3.1V 至 5.5V，这使得它在不同的电源环境下都能稳定工作，为设计带来了更大的灵活性。

2.2 滤波器配置

拥有三个可配置的 6 阶滤波器，适用于 1080i 和 1080p 高清模式，还有一个 6 阶标准清晰度滤波器。同时具备关机控制功能，可有效节省功耗。

2.3 输入输出模式

支持交流或直流耦合输出，直流耦合输出可消除交流耦合电容，简化电路设计。对于交流耦合输入，有钳位或偏置模式；而直流耦合输入时，钳位或偏置模式则不启用。

2.4 工作温度范围

工作温度范围为 - 40℃ 至 + 85℃，能适应较为恶劣的环境条件，保证设备在不同场景下的稳定运行。

2.5 封装形式

采用绿色 TSSOP - 14 封装，符合环保要求，且便于安装和焊接。

三、应用领域

SGM9133 的应用范围十分广泛，包括视频记录器、视频点播（VOD）、有线电视和卫星机顶盒、便携式和手持产品、通信设备以及电视等。在这些应用中，它能够有效提升视频信号的质量，减少噪声干扰，为用户带来更清晰、更稳定的视频体验。

四、引脚配置与说明

4.1 引脚配置

SGM9133 采用 TSSOP - 14 封装，其引脚排列如下：	引脚编号	引脚名称
1	IN1
2	GND
3	IN2
4	IN3
5	IN4
6	SELECT
7	VCC
8	GND
9	OE
10	OUT4
11	OUT3
12	OUT2
13	GND
14	OUT1

4.2 引脚功能说明

• IN1：视频输入通道 SD，输入为钳位模式。
• IN2、IN3、IN4：分别为视频输入通道 HD（Pb）、HD（Pr）、HD（Y），其中 IN2 和 IN3 输入为偏置模式，IN4 输入为钳位模式。
• SELECT：用于 1080i 和 1080p 模式选择，低电平时选择 1080i 模式，高电平时选择 1080p 模式。
• VCC：电源供应引脚。
• OE：输出使能引脚，低电平时，通道输出禁用，芯片进入关机模式；高电平时，通道输出启用，芯片处于工作模式；若该引脚浮空，通道输出也为启用状态。
• OUT1、OUT2、OUT3、OUT4：分别为滤波后的输出通道 SD、HD（Pb）、HD（Pr）、HD（Y）。

五、电气特性

5.1 直流电气特性

在 (T{A}= + 25^{circ}C)、(V{IN}=1V{PP})、(V{CC}=5V)、(R_{SOURCE}=37.5Omega) 等条件下，其直流电气特性表现如下：

• 工作电压范围：3.1V 至 5.5V。
• 静态电流：在 1080i 模式下典型值为 58mA，最大值为 73mA；在 1080p 模式下典型值为 75mA，最大值为 95mA。
• 输出电平偏移电压：SD 通道典型值为 420mV，最大值为 600mV；1080i 通道典型值为 550mV，最大值为 700mV。
• 电压增益：在负载电阻 (R_{L}=150Omega) 时，典型值为 6.1dB，最小值为 5.8dB，最大值为 6.35dB。
• 输出高电压摆幅：当 (V{IN}=3V)、(R{L}=150Omega) 接地时，典型值为 4.8V。
• 关机电流：当 OE 引脚为低电平时，最大值为 15µA。
• 视频输入电压范围：若为直流耦合，相对于地的峰 - 峰值最大为 1.4V。
• 电源抑制比（PSRR）直流：所有通道典型值为 50dB。
• SELECT 和 OE 引脚的高电平输入电压（(V_{IH})）：(V_{CC}=5.0V) 时，最小值为 2.4V。
• SELECT 和 OE 引脚的低电平输入电压（(V_{IL})）：(V_{CC}=5.0V) 时，最大值为 0.8V。

5.2 不同模式下的电气特性

5.2.1 标准清晰度模式

• 带宽：- 0.1dB 带宽为 6.4MHz，- 1dB 带宽为 7.6MHz，- 3dB 带宽为 8.5MHz。
• 滤波响应：在输入频率 (f_{IN}=400kHz) 至 27MHz 范围内，归一化增益典型值为 50dB。
• 压摆率：2V 输出阶跃，从 80% 到 20% 时典型值为 34V/µs。
• 差分增益（DG）：交流 - 交流耦合、PAL 制式下典型值为 0.5%；交流 - 直流耦合、PAL 制式下典型值为 0.4%。
• 差分相位（DP）：交流 - 交流耦合、PAL 制式和交流 - 直流耦合、PAL 制式下典型值均为 1.0°。
• 群延迟变化（D/DT）：400kHz 和 6.5MHz 之间的差值典型值为 35ns。
• 串扰（通道间）：当 (V{OUT}=1.4V{PP})、(f = 1MHz) 时，典型值为 - 63dB。
• 信噪比（SNR）：在 100kHz 至 5MHz 范围内，典型值为 - 66dB。
• 下降时间和上升时间：2V 输出阶跃，从 80% 到 20% 时典型值均为 34ns。
• 色度亮度增益（CLG SD）：(f = 3.58MHz)（参考 400kHz 的 SD 输入）时，典型值为 102%。
• 色度亮度延迟（CLD SD）：(f = 3.58MHz)（参考 400kHz 的 SD 输入）时，典型值为 8ns。
• 启用时间（(t_{ON})）：典型值为 1.5µs。
• 禁用时间（(t_{OFF})）：典型值为 0.5µs。

5.2.2 1080i 高清模式

• 带宽：- 0.1dB 带宽为 32MHz，- 1dB 带宽为 39MHz，- 3dB 带宽为 46MHz。
• 滤波响应：在输入频率 (f_{IN}=400kHz) 至 74.25MHz 范围内，归一化增益典型值为 25dB。
• 压摆率：2V 输出阶跃，从 80% 到 20% 时典型值为 190V/µs。
• 群延迟变化（D/DT）：400kHz 和 26MHz 之间的差值典型值为 3.5ns。
• 串扰（通道间）：当 (V{OUT}=1.4V{PP})、(f = 1MHz) 时，典型值为 - 63dB。
• 下降时间和上升时间：2V 输出阶跃，从 80% 到 20% 时典型值均为 6.2ns。

5.2.3 1080p 高清模式

• 带宽：- 0.1dB 带宽为 78MHz，- 1dB 带宽为 86MHz，- 3dB 带宽为 98MHz。
• 滤波响应：在输入频率 (f_{IN}=400kHz) 至 148MHz 范围内，归一化增益典型值为 22dB。
• 压摆率：2V 输出阶跃，从 80% 到 20% 时典型值为 340V/µs。
• 群延迟变化（D/DT）：400kHz 和 70MHz 之间的差值典型值为 7ns。
• 串扰（通道间）：当 (V{OUT}=1.4V{PP})、(f = 1MHz) 时，典型值为 - 64dB。
• 下降时间：2V 输出阶跃，从 80% 到 20% 时典型值为 3.3ns。
• 上升时间：2V 输出阶跃，从 80% 到 20% 时典型值为 3.6ns。

六、典型性能特性

文档给出了在 (T{A}= + 25^{circ}C)、(V{IN}=1V{PP})、(V{CC}=5V)、(R_{SOURCE}=37.5Omega) 等条件下的典型性能特性曲线，包括不同模式下的增益与频率关系、群延迟与频率关系，以及大小信号的阶跃响应曲线。这些曲线直观地展示了 SGM9133 在不同频率下的性能表现，有助于工程师在实际设计中更好地了解和应用该器件。

七、封装信息

7.1 封装外形尺寸

SGM9133 采用 TSSOP - 14 封装，其外形尺寸有详细规定，如长度 D 为 4.900mm 至 5.100mm，宽度 E 为 4.300mm 至 4.500mm 等，同时还给出了推荐的焊盘尺寸，方便工程师进行 PCB 设计。

7.2 编带和卷盘信息

采用 13 英寸的卷盘，卷盘宽度为 12.4mm，还给出了编带的各项关键参数，如 A0 为 6.95mm、B0 为 5.60mm 等，以及引脚 1 所在的象限为 Q1。

7.3 纸箱尺寸

对于 13 英寸卷盘，纸箱的长度为 386mm，宽度为 280mm，高度为 370mm，每个纸箱可装 5 个卷盘。

八、注意事项

8.1 过应力警告

超过绝对最大额定值的应力可能会对器件造成永久性损坏，长时间处于绝对最大额定值条件下可能会影响器件的可靠性。并且，在推荐工作条件之外的任何条件下，并不意味着器件能正常工作。

8.2 ESD 敏感性警告

该集成电路如果不仔细考虑 ESD 保护措施，可能会受到损坏。SGMICRO 建议在处理所有集成电路时采取适当的预防措施，不遵守正确的处理和安装程序可能会导致器件损坏，ESD 损坏可能从轻微的性能下降到完全的器件故障，精密集成电路可能更容易受到损坏，因为即使是微小的参数变化也可能导致器件无法满足公布的规格。

8.3 免责声明

SG Micro Corp 保留在不事先通知的情况下对电路设计或规格进行任何更改的权利。

在实际应用中，电子工程师们需要充分考虑这些注意事项，以确保 SGM9133 能够稳定、可靠地工作。大家在使用 SGM9133 时，有没有遇到过什么特殊的问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享。