高清晰度数字电视适配均衡器GS1504

    摘要：介绍了Gennum公司生产的可靠性适配均衡器GS1504芯片的管脚封装和性能特点。分析了它的基本工作原理，给出了典型应用电路及其在大型路由器、多路串行数字传输系统中的应用框图，指出了它在HDTV技术中关键作用。

    关键词：高清晰度数字电视  适配均衡器  GS1504

1 概述

    电视技术的革命经历了TV、DTV、SDTV等过程，现在，人们已把目光集中在了正在发展的卫星电视、人机交互电视、高清晰度数字电视（HDTV）等新型电视系统上。作为将来的发展趋势，如何使得广播电视台能利用现有的同轴电缆设备来满足将来对HDTV技术的需要呢？Gennum公司最新开发研制的GS1504电缆均衡器和GS1508电缆驱动器正是未来在现有广播设施基本上实施HDTV技术的关键元器件，使用该器件可避免使用造价相对昂贵的光纤传输线。GS1504属于Gennum公司HD-LINKTM系列器件中的一种，它完全遵从SMPTE292M标准，可用来为1.485Gb/s的HDTV数字视频信号提供电缆均衡。

2 管脚封装及特性

    GS1504的引脚排列如图1所示，表1为其引脚说明。功能框图如图2所示。

表1 GS1504的管脚说明 

    GS1504的主要特点如下：

    ●遵从SMPTE292M标准协议；

    ●可对1.485Gb/s的HDTV信号进行自动电缆均衡；

    ●能驱动50Ω负载的差动串行输出；

    ●可均衡100m Belden 8281或150m Belden 1694高质同轴电缆；

    ●具有电缆长度指示功能；

    ●有静噪输出功能；

    ●可调电缆最大长度；

    ●低功耗；

    ●采用+5V或-5V单电源供电方式。

3 工作原理

    GS1504是一种高速率双极性集成电路，它是采用+5V或-5V单电源供电的低功耗（约为250mV）器件，采用16脚窄封装，无需外部提升电阻。

    应用时应将HD串行数据信号以差动或单端方式接在输入管脚（SDI/SDI）。由于SDI及SDI输入端有近2.7V的内部偏压。因此应当使用交流耦合输入。输入信号通过可变增益均衡级使其频率特性与反向电缆损耗特性相匹配。除此之外，频率响应随控制电压的变化亦可模拟反向电缆损耗长度的变化。

    已均衡信号的边界能量可由检测电路监控，该电路能产生一个与实际边界能量和之差相对应的误差信号。该误差信号经内部增益滤波电容累积，产生一个稳定的增益控制电压。由于增益的频率特性受着负馈的作用而改变。这样，均衡信号的边界能量就会保持为常数，该数值可表示发射机的初始边界能量。均衡信号的直流恢复特性能有效地把均衡信号的逻辑阈值恢复到正确值，而与因交流耦合引起的漂移无关。当负载电阻为50Ω时，数字输出信号有400mVpp的差动或200mVpp的单端输出电压。

    GS1504还有通用的模拟线缆长度指示器（CLI）输出及一个可编程的静噪阈值（MCLADJ）输出。此外，多功能的CD/MUTE管脚可对GS1504的静噪功能进行控制。

    GS1504的CLI管脚的输出电压正比于GS1504输入端的电缆总量。当电缆长度为0m(8mV输入信号电平)时，CLI输出电压近似为3.3V。随着电缆长度的增加，CLI电压减小。图3反映了CLI电压与电缆长度间的关系。

    在使用GS1504的多输入信道的应用中，具有可编程的静噪输出是十分有利的。因为这样在电缆长度达到预定值时就能对GS1504输出进行静噪处理。这种特性使得GS1504能在元件输入端把低幅值的HD SDI信号与噪声区别开来；当不需输出静噪时，MCLSDJ管脚悬空。CD/MUTE管脚为双向多功能管脚，在该管脚上加一高电平可使GS1504的输出处于静噪状态。在该状态下，输出将被锁定在最后逻辑电平上；如果在CD/MUTE端上加一低电平，则不管输入电缆长度及加到MCLADJ管脚的电压如何，都会使GS1594的输出激活；当CD/MUTE用作输出时，会提供输出端静噪状态指示；MUTE用作输出时，会提供输出端静噪状态指示；当输出静噪时，CD/MUTE为逻辑高电平；反之为逻辑低电平。

4 典型应用

    图4为GS1504的典型应用电路，图5给出了GS1504在大型路由器中的应用位置。同时GS1504还可用作路由器、分配放大器、转换电平开关或者1.485Gb/sHDTV串行数字接收机之间的接口设备等。

    另外，GS1504亦可应用于多路串行数字传输系统中，图6给出了GS1504在串行数字传输系统中的应用图。