專利名稱：一種視頻信號(hào)抗混疊低通濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濾波器，具體涉及一種視頻信號(hào)抗混疊低通濾波器。
背景技術(shù)：
模擬視頻訊號(hào)主要是NTFC和PAL制式，主要集中在6. 75MHz頻率以內(nèi)，6. 75MHz是信號(hào)的帶寬，而視頻芯片ADC主要以27MHz作為采樣頻率，那么濾除掉6. 75MHz以外，尤其是27MHz的雜波是抗混疊濾波器的主要功能，而如果濾除效果不好，會(huì)嚴(yán)重影響視頻圖像的質(zhì)量。那么僅僅在4倍頻的區(qū)間達(dá)到濾波的效果，濾波器需要盡量大的階數(shù)，以往的濾波器如gm-c濾波器和RC濾波器，一階濾波需要一個(gè)運(yùn)放實(shí)現(xiàn)，那么要設(shè)計(jì)4階濾波器，需要4個(gè)運(yùn)放或者GM跨導(dǎo)運(yùn)放，那么面積和功耗勢(shì)必比較大。而且gm-c濾波器的輸入范圍較小，不能滿足視頻大信號(hào)下的線性度。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要設(shè)計(jì)一個(gè)高性能的視頻前端濾波器。這里采用sallen-key結(jié)構(gòu)的濾波器,2個(gè)sallen_key濾波器級(jí)聯(lián),每個(gè)濾波器實(shí)現(xiàn)2階的濾波，那么2個(gè)sallen-key濾波器級(jí)聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)四階的濾波效果，但只需要2個(gè)運(yùn)放來實(shí)現(xiàn)。濾波器的增益由電阻比例確定，濾波器的Q值可以通過電容的比例確定，那么通過合適的電阻，電容，可以靈活獲得想要的增益和陡降形狀。最終設(shè)計(jì)中，濾波器單位增益下，-3dB帶寬為信號(hào)帶寬6. 75MHz,而在27MHz有40dB的衰減效果。


圖I為本發(fā)明的視頻前端抗混疊濾波器的實(shí)施方式電路。圖2運(yùn)放電路圖 圖3傳統(tǒng)RC濾波器
圖4為濾波效果比較圖
具體實(shí)施例方式 圖I為濾波器結(jié)構(gòu)圖。從圖中看到2個(gè)sallen-key濾波器級(jí)聯(lián)構(gòu)成了本視頻濾波器。Sallen-key濾波器采用差分輸入和差分輸出，保證了較高的共模抑制比。一個(gè)sallen-key實(shí)現(xiàn)2階的濾波效果，R1，Cl實(shí)現(xiàn)了一階，R3，C3實(shí)現(xiàn)了第二階濾波，而濾波器的增益是R3/Rl,這里取R3=R1，實(shí)現(xiàn)OdB增益放大。濾波器的Q值由C1/C3決定，太低的Q值濾波衰減太緩慢，對(duì)帶內(nèi)信號(hào)有衰減，而太高的Q值會(huì)有凸起。這里取Cl/C3=4，而且C1，C3由可調(diào)的電容陣列構(gòu)成，可以由控制字微調(diào)電容大小，避免工藝的偏差影響了濾波器的_3dB帶寬。圖2為濾波器運(yùn)放電路圖,采用2級(jí)class-AB運(yùn)放,2級(jí)運(yùn)放具有較高的增益和驅(qū)動(dòng)能力，可以接電阻的負(fù)載而不會(huì)降低增益，而折疊共源共柵卻不適用于此種情況。而運(yùn)放的帶寬也不隨運(yùn)放負(fù)載的影響，在滿足相位裕度足夠的前提下，運(yùn)放帶寬由gm/Cc確定，Ce為運(yùn)放內(nèi)部的補(bǔ)償電容。這樣運(yùn)放能獲得較大的帶寬，不影響整個(gè)濾波器的頻率響應(yīng)。圖3為傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)RC濾波器示意圖，少了電阻R5，R6, Rll, R12。
圖4為2個(gè)比較器響應(yīng)曲線對(duì)比圖，相對(duì)于RC濾波器，sallen-key濾波器實(shí)現(xiàn)了4階濾波效果，獲得40dB的濾波衰減，而2階只能有18dB。
權(quán)利要求
1.一種視頻信號(hào)抗混疊低通濾波器其特征在于采用2階sallen-key濾波器級(jí)聯(lián)，得到4階衰減的低通抗混疊濾波器；每個(gè)濾波器由一個(gè)運(yùn)算放大器和電阻電容網(wǎng)絡(luò)組成。
2.如權(quán)利要求書I,運(yùn)放和電阻電容網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了一級(jí)sallen-key濾波器，Rl和Cl構(gòu)成一級(jí)濾波.R3和C3構(gòu)成第2級(jí)濾波；R3和Rl比例決定增益，Cl和C3比例決定了 Q值，這樣濾波器能靈活的調(diào)節(jié)適用的不同的帶寬和滾降要求。
3.如權(quán)利要求書1，采用兩級(jí)classAB結(jié)構(gòu)的運(yùn)放保證濾波器的性能。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種視頻前端濾波器，用在視頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器作為抗混疊濾波器使用。包括電阻電容網(wǎng)絡(luò)和兩個(gè)高性能運(yùn)算放大器，此濾波器輸入輸出范圍較大，線性度大大優(yōu)于以往的gm-c濾波器。并且利用2個(gè)運(yùn)放獲得了4階的濾波性能，在4倍頻程能取得超過40dB的衰減，完全滿足視頻訊號(hào)的抗混疊濾波要求。
文檔編號(hào)H04N7/26GK102970537SQ201210464120
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月18日
發(fā)明者向建軍 申請(qǐng)人:成都銳成芯微科技有限責(zé)任公司