基于混合集成電路技術(shù)的視頻放大器的設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-08-08 09:06
視頻放大器是機(jī)載平視系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件,可實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻信號(hào)的對(duì)比度、增益和亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。目前我國(guó)視頻放大器主要依賴于進(jìn)口,由于中美貿(mào)易摩擦因素,導(dǎo)致航空機(jī)載領(lǐng)域核心器件供應(yīng)受限,視頻放大器國(guó)產(chǎn)化迫在眉睫。在此背景下,安徽華東技術(shù)研究所成立了研發(fā)技術(shù)攻關(guān)小組,完成了一款高增益、大動(dòng)態(tài)范圍、高可靠性、高適環(huán)境應(yīng)性的視頻放大器。首先,對(duì)國(guó)內(nèi)外混合集成電路技術(shù)及視頻放大器進(jìn)行了調(diào)研。設(shè)計(jì)了視頻放大器的電路圖,并對(duì)電路進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了其功能。分析了低溫共燒厚、薄膜技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),最終確定采用低溫共燒厚膜技術(shù)來(lái)制作視頻放大器基板電路。其次,參考國(guó)外視頻放大芯片,分析了各模塊功能,整理出各部分電路圖。反向設(shè)計(jì)視頻放大芯片電路并進(jìn)行仿真分析,對(duì)芯片的功能進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,與國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)合作,完成了流片。然后,對(duì)視頻放大器的工藝參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。分析了制作過(guò)程中的金絲鍵合工藝。研究了視頻放大器的可靠性和穩(wěn)定性設(shè)計(jì)技術(shù),形成了生產(chǎn)流程規(guī)范,并最終完成了視頻放大器實(shí)物制作。最后,對(duì)視頻放大器進(jìn)行了測(cè)試和性能驗(yàn)證。在不同環(huán)境下,測(cè)試了視頻放大器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)輸出參數(shù),并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析和總結(jié),形成了視頻放大器的技術(shù)指...
【文章來(lái)源】:安徽師范大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
視頻放大器原理圖
16圖2.1視頻放大器電路功能圖2.2視頻放大器原理圖設(shè)計(jì)本論文中的視頻放大器原理圖是由電阻、電容、自主研發(fā)裸芯片U1、裸芯片HRW5.0組成的。在芯片選擇上,我們選用自主研發(fā)的裸芯片U1,該芯片能夠調(diào)節(jié)視頻的對(duì)比度和亮度,同時(shí)對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行放大的功能,是一款專門(mén)應(yīng)用于高分辨率或者RGB彩色監(jiān)視器的高性能視頻放大芯片。另一個(gè)芯片選用了裸芯片HRW5.0,該芯片已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化且價(jià)格低廉,是一款低功耗正壓穩(wěn)壓器芯片。電容、電阻均是采用了可靠性高的國(guó)軍標(biāo)級(jí)別材料。該電路是通過(guò)可調(diào)反饋電阻的阻值來(lái)調(diào)整帶寬,改變其取樣電阻的阻值來(lái)調(diào)整增益,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻放大器的高增益性能。其電容可以有效地進(jìn)行濾波、去噪、退耦等,使得到的視頻信號(hào)不受其他因素干擾。其電路原理圖設(shè)計(jì)如圖2.2所示。1ATIENUATORIN+2ATIENUATORIN-3CONTROLOUT-4GND5VIDEOIN6VCC27CONTRASTCONTROL8DRIVECONTROL9DRIVECAP20CONTROLOUT+19CLAMP+18CLAMP-17VIDEOOUT16VCC315GND14CLAMPGATE13GND12CLAMPCAP1011DRIVECAPVCC1C123456781011121314161719R1R2R3C2C3C4C6C5C7C8U1U2OUTINGND123圖2.2視頻放大器原理圖在設(shè)計(jì)視頻放大器時(shí),考慮到該視頻放大器應(yīng)用在機(jī)載平視顯示系統(tǒng)當(dāng)中,將會(huì)受到一定條件下的振動(dòng)、沖擊等環(huán)境因素,所以為了保障該視頻放大器更好
17固定在該機(jī)載顯控系統(tǒng)中,采用了18引腳共燒陶瓷外殼全氣密性封裝,并且采用直插式的雙列引腳,其引腳間距為2.40mm。其引出端功能定義如表1所示。表1視頻放大器引腳定義2.3視頻放大器原理圖仿真(1)為了得到設(shè)計(jì)的視頻放大器原理圖動(dòng)態(tài)增益仿真結(jié)果,設(shè)置的輸入信號(hào)為V=2V,f=10kH的正弦波,其電源信號(hào)為Vcc=+12V。經(jīng)過(guò)電路仿真處理后,從示波器中觀察到的波形為正弦波,且沒(méi)有失真。其信號(hào)得到有效放大。該放大電路的輸出增益約為VOUT/VIN=16.2/2=8.1,該參數(shù)符合視頻放大器的動(dòng)態(tài)增益指標(biāo)范圍,電路仿真結(jié)果沒(méi)有問(wèn)題。其仿真結(jié)果如下圖2.3所示。圖2.3動(dòng)態(tài)增益仿真圖1對(duì)比度控制輸出正端10鉗位比較器輸出端2對(duì)比度衰減器輸入正端11鉗位脈沖輸入端3對(duì)比度衰減器輸入負(fù)端12接地4對(duì)比度控制輸出負(fù)端13供電端5接地14視頻信號(hào)輸出端6視頻信號(hào)輸入端15空接7對(duì)比度控制輸入端16鉗位比較器輸入負(fù)端8增益控制輸入端17鉗位比較器輸入負(fù)端9參考電壓輸出端18接地
本文編號(hào):3329660
【文章來(lái)源】:安徽師范大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
視頻放大器原理圖
16圖2.1視頻放大器電路功能圖2.2視頻放大器原理圖設(shè)計(jì)本論文中的視頻放大器原理圖是由電阻、電容、自主研發(fā)裸芯片U1、裸芯片HRW5.0組成的。在芯片選擇上,我們選用自主研發(fā)的裸芯片U1,該芯片能夠調(diào)節(jié)視頻的對(duì)比度和亮度,同時(shí)對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行放大的功能,是一款專門(mén)應(yīng)用于高分辨率或者RGB彩色監(jiān)視器的高性能視頻放大芯片。另一個(gè)芯片選用了裸芯片HRW5.0,該芯片已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化且價(jià)格低廉,是一款低功耗正壓穩(wěn)壓器芯片。電容、電阻均是采用了可靠性高的國(guó)軍標(biāo)級(jí)別材料。該電路是通過(guò)可調(diào)反饋電阻的阻值來(lái)調(diào)整帶寬,改變其取樣電阻的阻值來(lái)調(diào)整增益,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻放大器的高增益性能。其電容可以有效地進(jìn)行濾波、去噪、退耦等,使得到的視頻信號(hào)不受其他因素干擾。其電路原理圖設(shè)計(jì)如圖2.2所示。1ATIENUATORIN+2ATIENUATORIN-3CONTROLOUT-4GND5VIDEOIN6VCC27CONTRASTCONTROL8DRIVECONTROL9DRIVECAP20CONTROLOUT+19CLAMP+18CLAMP-17VIDEOOUT16VCC315GND14CLAMPGATE13GND12CLAMPCAP1011DRIVECAPVCC1C123456781011121314161719R1R2R3C2C3C4C6C5C7C8U1U2OUTINGND123圖2.2視頻放大器原理圖在設(shè)計(jì)視頻放大器時(shí),考慮到該視頻放大器應(yīng)用在機(jī)載平視顯示系統(tǒng)當(dāng)中,將會(huì)受到一定條件下的振動(dòng)、沖擊等環(huán)境因素,所以為了保障該視頻放大器更好
17固定在該機(jī)載顯控系統(tǒng)中,采用了18引腳共燒陶瓷外殼全氣密性封裝,并且采用直插式的雙列引腳,其引腳間距為2.40mm。其引出端功能定義如表1所示。表1視頻放大器引腳定義2.3視頻放大器原理圖仿真(1)為了得到設(shè)計(jì)的視頻放大器原理圖動(dòng)態(tài)增益仿真結(jié)果,設(shè)置的輸入信號(hào)為V=2V,f=10kH的正弦波,其電源信號(hào)為Vcc=+12V。經(jīng)過(guò)電路仿真處理后,從示波器中觀察到的波形為正弦波,且沒(méi)有失真。其信號(hào)得到有效放大。該放大電路的輸出增益約為VOUT/VIN=16.2/2=8.1,該參數(shù)符合視頻放大器的動(dòng)態(tài)增益指標(biāo)范圍,電路仿真結(jié)果沒(méi)有問(wèn)題。其仿真結(jié)果如下圖2.3所示。圖2.3動(dòng)態(tài)增益仿真圖1對(duì)比度控制輸出正端10鉗位比較器輸出端2對(duì)比度衰減器輸入正端11鉗位脈沖輸入端3對(duì)比度衰減器輸入負(fù)端12接地4對(duì)比度控制輸出負(fù)端13供電端5接地14視頻信號(hào)輸出端6視頻信號(hào)輸入端15空接7對(duì)比度控制輸入端16鉗位比較器輸入負(fù)端8增益控制輸入端17鉗位比較器輸入負(fù)端9參考電壓輸出端18接地
本文編號(hào):3329660
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