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具有嵌入式同步提取功能的6通道视频交叉点开关

2020-9-21 18:11:44  147 EL4544
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特征
开关阵列串行编程
•并行或串行模式
•高Z输出禁用
•驱动150Ω负载
•60MHz 0.1dB增益平坦度
•-300MHz的3dB带宽
•串扰抑制:75dB@100MHz
•叠加切换后10ns内信道稳定到5%
•356针PBGA包装
•无铅(符合RoHS)
应用
•视频切换
能够在单端或差分输入模式下运行的三个16x5差分交叉点开关
EL4544是一个高带宽16通道差分RGB到5通道RGB单端RGB-HV视频交叉点开关,具有嵌入式同步提取功能。有四个16通道输入mux,每个能够接收完整的RGB视频信号,五个输出mux,每个能够“看到”四个RGB输入中的任何一个。此外,第五输入mux具有可与任何堆叠RGB输入一起显示的叠加“屏幕对屏幕”功能。
EL4544具有快速禁用功能以降低功耗。该设备还通过在指定信道上寻找同步来提供信号指示器的存在。
订购信息

注:这些Intersil无铅WLCSP和BGA封装产品采用特殊的无铅材料组;模塑料/模具连接材料和SnAgCu-e1焊球端子,符合RoHS标准,并与SnPb和无铅焊接操作兼容。Intersil无铅WLCSP和BGA封装产品在无铅峰值回流焊温度下分类为MSL,满足或超过IPC/JEDEC J STD-020的无铅要求。
Pinout

典型性能曲线

功能概述
总体功能
EL4544是一个视频交叉点开关,它有16个(RGB差分)输入通道(H和V同步嵌入在它们的公共模式中),通过内部交叉点mux连接到5个(RGB+HV)单端输出通道。第五输出组具有增强功能,包括:逐像素叠加mux和自动校准抵消偏移。所有模拟和数字输出都具有高阻抗状态,允许多个EL4544共享相同的输出连接。
带编码同步的16 RGB差分视频输入
对于差分视频输入的16个RGB组中的每一个,水平和垂直同步被编码为每个RGB组的公共模式的组合。每个差动输入引脚都有一个单端信号范围,它跨越整个0V到5V电源范围。嵌入式同步信号由EL4543三差分双绞线驱动芯片提供。
整体模拟信号流
在“带电源和参考的视频信号输入/输出框图”和“串行总线接口控制表”中,有四个独立的内部输入多路复用器,分别表示为Ai、Bi、Ci和Di(十六进制地址0h、1h、2h、3h)。这些mux将选定的RGB差分输入信号转换为单端RGB并提取H和V同步。表示为Ax、Bx、Cx、Dx和Sx的五个输出交叉点多路复用器可以从四个内部(RGBHV)中独立选择通过编程十六进制串行总线地址8h、9h、Ah、Bh和Ch,信号组Ai、Bi、Ci和Di。有五个标记为A、B、C、D和S的RGBHV单端输出信号组,缓冲来自相应交叉点的信号,输出Ax、Bx、Cx、Dx和Sx。这些输出组中的每一个都有一个独立的参考管脚(RefA、RefB、RefC、RefD和RefS),允许用户编程对应于零电压差分输入的参考电平。
模拟和数字视频输出
所有模拟输出(A、B、C、D和S)的信号范围为0V到3.5V,能够驱动端接视频电缆所提供的150Ω负载。H和V同步输出和所有其他数字I/O与3V操作兼容;它们的信号摆动是通过将数字电源引脚Vdp连接到3V电源来确定的。
所有模拟视频输出必须以交流或直流合150Ω负载接地端接。如果存在功耗问题且不需要直流耦合,则将150Ω电阻器与100pF电容器串联接地将提供足够的终端。
如何配置模拟视频输出至0V
A、B、C、D和S输出组的RGB模拟输出均能达到负电源引脚Vm=0V的摆动范围。但是,由于EL4544没有内部电源连接,其单端输出超出带宽、转换率和线性度低于0.5V。如果需要低于0.5V的准确宽带性能,在每个模拟输出和外部-5V电源之间添加外部下拉电阻器。
这将使输出级保持偏置。建议在3kΩ到1kΩ之间。所选电阻越低,0V时带宽越宽,但较低的外部电阻将显著增加集成电路的总功耗,因为这些电阻正在加载其各自的输出级。
在地面附近操作S输出组
S输出组有一个额外的考虑,以涵盖输出信号和输出参考引脚REF在0.5V以下工作的配置。在这种情况下,三个自动零位监测引脚RAZ、GAZ和BAZ中的每一个都需要一个外部10kΩ电阻,将每个电阻连接到外部-5V电源。这使得自动归零电路一直保持在地上。
可切换视频输出组具有覆盖能力和偏移消除
S组输出信号有一个覆盖开关,允许在逐像素的基础上插入单端输入ROL、GOL和BOL。pin refl允许用户编程覆盖输入(参考)电平,该电平产生等于输出参考pin RefS的输出电压。S组视频输出具有自动校准模式,该模式可以通过从其输入到输出的整个选定信号路径消除偏移。(当输入信号已知为黑色时,通常在视频的前廊或后廊触发)。
透明覆盖与不透明覆盖
S组的覆盖输入由覆盖控制管脚Ovl直接选择。有两种类型的覆盖是可能的。最简单的覆盖在专用覆盖输入和“直通”输入(由交叉点多路复用器选择)之间交替。“透明”叠加模式不同于标准叠加模式,它显示叠加期间叠加输入和“穿透”输入信号的平均值。透明模式的选择可以通过驱动Trans pin低位或通过将串行接口的寄存器D中的位D2编程为逻辑“1”。
自动校准功能的串行接口控制
将串行接口寄存器D中的编程位D0编程到逻辑“1”激活“自动校准”模式,该模式允许通过校准序列使从所有输入到S组的偏移量为零。串行接口寄存器D中的编程位D1称为切换。它允许两种自动校准模式。如果Toggle编程为逻辑“0”,则Toggle模式处于非活动状态。必须对两个输入组(叠加和直通信号组)分别执行自动校准循环。
自动校准周期内发生的情况
自动校准(自动调零)功能仅适用于S组输出。对于重叠输入或从交叉点选择的“通过”输入,自动校准循环的工作方式如下:在已知输入信号处于“零电平”(“零电平”是差分零输入)的任何时候任何16-RGB差分输入的信号,或当叠加输入的引脚电压ROL=GOL=BOL均等于refl时,将校准引脚Cal设置为逻辑“LO”将激活自动校准的采样阶段,并强制模拟输出等于引脚RefS的参考电压。当pin Cal返回逻辑“HI”时,校准保持到下一个校准周期,S组将以低偏移量准确地传送视频信号。当校准信号被释放时,可以观察到一个小的保持阶跃(≤1mV)。采样阶段的每次后续激活都会刷新校准。如果切换模式处于非活动状态,则用户必须通过选择覆盖和非覆盖(“通过”)输出状态之间的并分别为两种输入条件运行校准来分别校准覆盖和非覆盖(“通过”)输出状态。通过将交叉点重新编程到另一个输入路径或通过更改覆盖模式(透明/不透明)来更改输入选择,需要刷新此校准。理想情况下,每行视频刷新一次校准。一行视频中的漂移可以忽略不计。(在实验室工作台上,使用手动控制,指令上的漂移率将观察到0.2mV/s。)
切换模式自动监控校准周期
切换模式的目的是在校准覆盖和校准S输出组的“直通”路径之间自动交替。切换模式假定覆盖从未存在于视频屏幕之外(该覆盖仅在活动视频期间出现)。使用切换模式时,覆盖功能必须在同步期间和同步前后处于非活动状态。当切换模式激活且叠加开关被禁用时,EL4544将自动在“通过”和叠加选择之间切换,以便交替脉冲校准信号。因此,每个备用校准脉冲将覆盖覆盖开关的选定“通过”状态,执行自动归零功能,然后将覆盖开关返回其原始“通过”位置。如果串行接口的寄存器D(标记为Toggle)中的编程位D1编程为逻辑“1”,则为真。每当通过瞬间拉动复位引脚“LO”复位IC时,切换模式被初始化,使得校准的第一条路径是覆盖路径。下一个校准周期将自动校准“直通”路径。
切换模式使用不正确
如果在激活切换模式的自动校准过程中选择覆盖,则永远不会校准“通过”路径。在此配置中仅校准覆盖。
集成模具温度探头
热监控引脚TMon1和TMon2允许用户通过轻微正向偏压内部二极管测量其正向压降来有效监控模具温度。由于这些二极管将具有-2mV/℃tempco,因此它们可以成为评估用户应用板热管理的有效方法,甚至可以配置为提供热触发关机。要实现此功能,请使用10微安到100微安的精密电流源将这些引脚拉到负电源下方。在禁用芯片的情况下测量室温下的正向压降。在运行期间,温度每升高+1°C,正向电压就会下降2mV。
关于EL4544最有效编程的几点建议
视频输入为输入视频信号提供1.75kΩ单端和3.5kΩ差分负载。由于该负载与外部终端网络并联,因此对系统增益具有一致的影响。为了保持这种一致性,不允许对多个输入级(Ai、Bi、Ci或Di)进行编程,以“查看”任何给定的视频输入(RGB0、RGB1、…、RGBF),因为每个激活的输入级都会在选定的输入端附加3.5kΩ的并行负载。在对串行接口编程时,这简单地表示为:避免将相同的值编程到十六进制地址0H、1H、2H和3H处的四个数据寄存器(用于Ai、Bi、Ci和Di)中。它们都应具有唯一的值。这一点很重要,因为如果任何输入被选择了不止一次,它们的增益将与只选择了一次的输入不匹配。
如果一个人希望将同一信号广播到多个输出信道,则可以在不违反前一段的建议的情况下轻松实现。使用四个输入选择器(Ai、Bi、Ci或Di)中的任何一个来选择需要广播的输入,然后使最多五个输出级(Ax、Bx、Cx、Dx、Sx)中的任何一个指向所需输入信号的输入级。这些是使用hex 8H、9H、AH、BH和CH选择的。现在EL4544正在将单个视频源广播到多个输出,而不会过度加载所选输入。
EL4544的同步解码
EL4544设计用于接收和解码水平和垂直同步信号,这些信号已编码为红色、绿色和蓝色视频输入的共模信号。EL4543提供了这种编码,如表1所示。

EL4544将共模信号解码为H和V同步,如下所示:当蓝色共模电压大于红色和绿色共模电压的平均值时,水平同步为真。当红色和蓝色共模电压的平均值大于绿色共模电压时,垂直同步为真。同步比较器的内部对称磁滞小于±50mV。在所有条件下,比较器之间的定时偏差小于一个像素。比较器具有输入共模,允许从负极电源至少1V操作,从正极电源至少1.5V操作。

包装外形图

笔记:
1、所有尺寸和公差符合ASME Y14.5M-1994。
2、尺寸单位为毫米。
3、尺寸在最大焊球直径处测量,平行于主要基准C。
4、主要基准面C和座面由焊料球的球面凸度确定。
5、A1板模球垫角内径:用墨水。自动模具:由模具盖形成的凹坑。
6、参考规范:本图纸符合JEDEC注册大纲MS-034/A变更BAL-2。

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