FMS6346E：六通道可选SD/HD视频滤波驱动器的技术剖析

在当今的视频处理领域，对于高质量、多功能视频滤波驱动器的需求日益增长。Fairchild的FMS6346E六通道可选SD/HD视频滤波驱动器，凭借其独特的特性和广泛的应用场景，成为众多电子工程师关注的焦点。下面，我们就来深入了解这款产品。

文件下载：FMS6346EMTC20X.pdf

产品概述

FMS6346E是一款具有Disable功能的六通道可选SD/HD VoltagePlus™视频滤波驱动器，旨在以经济高效的集成设备替代传统的无源LC滤波器和驱动器。它拥有六个Butterworth滤波器，相比典型的无源解决方案，能显著提升图像质量。其低功耗的标准定义（SD）和高清（HD）滤波器组合，大大简化了DVD视频输出电路。

产品特性及应用

特性亮点

1. 滤波器选择灵活：具备三个可选的8/30MHz（SD/HD）滤波器和三个固定的8MHz（SD）滤波器，可根据不同的视频需求进行灵活切换。
2. 使能/禁用功能：设有Enable / Disable引脚，方便控制设备的工作状态。
3. 输入处理完善：具备输入钳位和偏置功能，可适应AC或DC耦合输入。
4. 输出性能优越：能够驱动AC或DC耦合的单视频负载（2VPP，150Ω，(A_{V}=6 dB)），并且输出具有9kV HBM的强大ESD保护。

应用场景

FMS6346E的应用范围十分广泛，涵盖了多个视频相关领域，如电缆和卫星机顶盒、DVD播放器、HDTV、便携式媒体播放器（PMP）、个人视频录像机（PVR）以及视频点播（VOD）等。这些应用场景都对视频质量有较高要求，而FMS6346E正好能够满足这些需求。

技术细节

功能框图与引脚配置

从功能框图来看，FMS6346E清晰地展示了各个通道的输入输出关系以及内部的信号处理流程。其引脚配置也十分明确，不同的引脚承担着不同的功能，例如输入引脚负责接收视频信号，使能引脚控制设备的开启和关闭，频率选择引脚则用于选择滤波器的转角频率。	Pin#	Name	Type	Description
1	SD Y IN1	Input	SD Y Video Input, Channel 1
2	SD C IN2	Input	SD C Video Input, Channel 2
3	SD CV IN3	Input	SD CV Video Input, Channel 3
4	ENB	Input	Enable / Disable, ENB = GND (0): Device Enabled; ENB = HIGH (1): Device Disabled
5	V CC	Input	+3.3V or 5.0V Supply
6	F cSEL	Input	Selects Filter Corner Frequency for Pins 7, 8, and 9: “0” = SD, “1” = HD
7	SD/HD Y IN1	Input	Selectable SD or HD Y Video Input, Channel 1
8	SD/HD Pb IN2	Input	Selectable SD or HD Pb Video Input, Channel 2
9	SD/HD Pr IN3	Input	Selectable SD or HD Pr Video Input, Channel 3
10	N/C	Input	No Connection
11	N/C	Input	No Connection
12	SD/HD Pr OUT3	Output	Filtered SD or HD Pr Video Output, Channel 3
13	SD/HD Pb OUT2	Output	Filtered SD or HD Pb Video Output, Channel 2
14	SD/HD Y OUT1	Output	Filtered SD or HD Y Video Output, Channel 1
15	N/C	Input	No Connection
16	GND	Input	Must Be Tied to Ground
17	GND	Input	Must Be Tied to Ground
18	SD CV OUT3	Output	Filtered SD CV Video Output, Channel 3
19	SD C OUT2	Output	Filtered SD C Video Output, Channel 2
20	SD Y OUT1	Output	Filtered SD Y Video Output, Channel 1

电气特性

在电气特性方面，FMS6346E表现出色。其直流电气特性在不同的电源电压和负载条件下都有明确的参数指标，例如在(V_{CC}=3.3V)，无负载且EN为低电平时，电源电流在50 - 62mA之间。在标准定义（SD）和高清（HD）的电气特性中，其增益、带宽、衰减、失真等参数都有严格的测试和规定。	Symbol	Parameter	Conditions	Min.	Typ.	Max.	Units
(l_{cc})	Supply Curent	(V_{cc} = 3.3V), No Load, EN=LOW		50	62	mA
		(V_{cc} = 5.0V), No Load, EN = LOW		60	70	mA
(I_{cc_sD})	Shutdown Supply Current	(V_{cc} = 3.3V) or (5.0V), No Load, EN= HIGH		10	200	(mu A)
(V_{IN})	Video Input Voltage Range	Referenced to GND if DC Coupled		1.2		(V_{PP})
(V_{IL})	Digital Input Low	EN = LOW, Device Enabled	0		0.8	V
(V_{IH})	Digital Input High	EN = HIGH, Device Disabled	2.4		(V_{cc})	V
(I_{EN LOW})	Input Current	(V_{L}= 0.8V)		0.01	1.00	(mu A)
(I_{EN HIGH})	Input Current	(V_{IH} =2.4V)		0.01	1.00	(mu A)
(PSRR)	Power Supply Rejection Ratio			-50		dB

典型性能特征

通过典型性能特征图表，我们可以直观地看到FMS6346E在不同频率下的衰减情况。在SD频率响应和HD频率响应图表中，能够清晰地观察到其滤波效果和带宽特性。此外，差分增益和差分相位等性能指标也能从相应的图表中得到体现。

应用信息

功能描述

FMS6346E从输入到输出提供6dB的增益，并且输入有轻微的偏移，以优化输出驱动器的性能。输入和输出之间存在280mV的偏移，即(V{OUT }=2 cdot V{IN }+280 mV)。它提供了三个带有内部二极管钳位的通道和三个带有偏置的通道，以支持AC耦合输入信号。

I/O配置

根据不同的应用需求，FMS6346E有多种I/O配置方式。例如，对于DC耦合的DAC驱动和DC耦合的输出，可以采用特定的配置；当DAC的平均直流输出电平超出范围时，可以采用AC耦合的方式；当由未知外部源或带有自身钳位电路的SCART开关驱动时，输入也应采用AC耦合。

功率耗散与输出考虑

在计算FMS6346E的整体功率耗散时，需要考虑其输出驱动配置，同时要注意不要超过最大管芯结温。输出方面，其输出相对于输入有150mV的DC偏移，即(V{OUT }=2 cdot V{IN }) DC + 150mV。在选择耦合电容时，要考虑后续电路的输入阻抗和输入驱动的泄漏电流。为了获得高质量的输出视频信号，串联终端电阻应尽可能靠近设备输出引脚。

布局考虑

良好的布局和电源旁路对于FMS6346E的高频性能和热特性至关重要。Fairchild提供了示范板FMS6346EDEMO来指导布局。在进行高频布局时，应遵循一些基本步骤，如包含0.01μF和0.1μF的陶瓷旁路电容，并将它们放置在合适的位置；对于多层板，使用大的接地平面来帮助散热；对于两层板，接地平面应至少超出设备0.5英寸；同时，要尽量减小所有走线长度以降低串联电感。

总结

FMS6346E六通道可选SD/HD视频滤波驱动器以其丰富的特性、广泛的应用场景和出色的电气性能，为电子工程师在视频处理设计中提供了一个优秀的选择。在实际应用中，工程师需要根据具体的需求和设计要求，合理利用其功能，同时注意布局和散热等方面的问题，以确保产品的性能和稳定性。大家在使用FMS6346E的过程中，有没有遇到过什么特别的问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。