低成本、双SCART机顶盒方案，支持Kanal+
低成本、双scart机顶盒方案，支持kanal+
这篇应用笔记描述了采用max9655视频滤波放大器构建低成本、双scart开关解决方案。本文还介绍了如何通过添加一个模拟多路复用器提供kanal+支持。 引言 kanal+支持允许vcr记录由stb和tv获取的音频和视频信号，无需改变tv、stb和vcr背板的scart连接。
本文给出的基本连接允许vcr记录由stb获取的音频和视频信号。这里介绍的kanal+支持允许在不改变tv背板连接的条件下，vcr能够记录由tv获取的音频和视频信号。使用这种方案，tv把音频和视频信号发送回stb；待机模式下，stb再把这些信号发给vcr。
max9655视频scart开关针对双scart机顶盒的音频和视频开关电路设计，为工程师提供了一种新方案。max9655电流损耗为21ma (典型值)和45ma (最大值，确保规格)，每个引脚具有±2kv的esd保护，支持下一代“绿色”设计并提供可靠的机顶盒方案。
传统的机顶盒设计使用集成scart开关或4通道、5通道视频滤波放大器。无论集成方案还是分立方案都具有一定的优势和缺陷。集成scart开关价格昂贵，但是设计简单，具有低功耗模式，占用较小的pcb (印刷电路板)面积，而且可以抑制音频咔嗒/噼噗声。因此，集成scart开关更适合高端机顶盒、个人录像机等应用。分立方案采用独立的视频滤波放大器，成本较低，适用于大批量生产的中、低端机顶盒。但这些低成本分立设计不具备集成scart开关的某些优势。
maxim的新一代视频scart开关max9655和max9656，具有集成scart设计的性能优势和分立方案的低成本特点。即使与分立视频滤波器相比，max9655的成本也极具竞争优势。它具有集成scart方案的绝大多数优势，例如：低功耗、较小的pcb面积、极少的外围元器件等。
本应用笔记讨论了在常见的两种不同架构的机顶盒设计中如何使用max9655。第一种架构针对最低成本、最少元器件数量的双scart机顶盒设计，不支持kanal+；第二种架构通过简单地增加一片4053模拟多路复用器即可获得kanal+支持。
scart基本方案 图1展示了基本应用框图。max9655与简单的4053型模拟多路复用器一起使用，构成双scart机顶盒的音频/视频切换电路，图3 (下图)给出了相应的电路原理图。
图1. 利用max9655和4053构建的双scart原理框图
来自mpeg解码器和vcr scart的cvbs和rgb信号通过交流耦合送入max9655的输入端。根据由软件控制的tv/vcr_select引脚，max9655选择一组视频信号送入tv scart。当tv/vcr_select引脚为低电平时，选择mpeg解码器的cvbs和rgb输出，经过滤波和2v/v固定增益放大后，发送到tv scart；当tv/vcr_select控制引脚为高电平时，选择来自vcr scart的cvbs和rgb信号，经过滤波放大，发送到tv scart。
4053模拟多路复用器用于选择相应的音频信号。把mpeg解码器的音频输出与来自vcr scart的音频信号连接到4053模拟多路复用器。当tv/vcr_select控制引脚为低电平时，mpeg解码器的音频输出送至tv scart；当该控制引脚为高电平时，来自vcr scart的音频信号送入tv scart。4053模拟多路复用器必须由适当的vcc供电，以便通过2vrms的音频信号。在模拟开关前、后，输入音频信号需要偏置到适当电平，以便无失真地通过音频信号的负电压部分。经过开关切换的音频信号送入tv scart之前必须采用交流耦合。
mpeg解码器输出的cvbs和音频信号始终发送到vcr scart，不处理来自tv scart的cvbs和音频信号。
图1设计在基本双scart机顶盒中能够很好地运行。max9655处理视频信号所需的切换、滤波和放大，4053模拟多路复用器则作为音频开关。4053 ic的一路模拟开关没有使用，可以用作其它功能，例如切换第8和第16引脚的信号。当机顶盒进入或退出待机模式时，tv/vcr_select控制引脚的状态将发生改变。
可选择的kanal+支持 由图2所示，通过增加虚线框内电路，提供kanal+支持。图4给出了相应的电路原理图。
图2. 在图1 max9655设计中增加第二个4053多路复用器，提供kanal+支持。
为提供kanal+支持，需要使用第二片4053多路复用器。图2中，第二片4053 (底部)中的一路模拟开关用于选择mpeg解码器的cvbs输出和来自tv scart的cvbs输入。这个开关输出在图2中标记为cvbs_mpeg&tv，作用到max9655的输入端，第4引脚。
机顶盒不在待机模式时，tv/vcr_select控制引脚置为低电平。这时，4053可以选择mpeg_cvbs_out，并把该信号送入max9655。由于tv/vcr_select为低电平，max9655同样选择该信号，并经过滤波放大后将其发送到tv scart和vcr scart。结果是将mpeg解码器输出的cvbs和rgb视频信号同时送到tv scart和vcr scart—这也正是机顶盒正常工作所要求的结果。
当机顶盒处于待机模式时，tv/vcr_select置为高电平。该模式下，下方的4053选择tv_cvbs_in并将其送入max9655。由于tv/vcr_select置为高电平，tv_cvbs_in只能送入vcr_cvbs_out；tv_cvbs_out连接到vcr_cvbs_in，这也正是kanal+所要求的。
结论 图1和图2所示设计说明了max9655在双scart机顶盒中的应用。如果不需要kanal+支持，推荐使用图1电路；需要kanal+支持时，可使用图2电路。根据对kanal+的要求，可以安装额外的4053或3个跳线。
由于输入同步头钳位电路建立内部直流电平，所有连接到max9655的视频输入必须采用交流耦合。唯一例外是在kanal+架构中的cvbs_mpeg&tv输入信号。由于需要对所选择的视频加直流偏置，使其无失真地通过外部4053模拟开关，由max9655的输入同步头钳位电路建立的直流电平可以用于此目的。cvbs_mpeg&tv可以直流耦合输入到max9655，表1所示的tv_cvbs_in和mpeg_cvbs_out视频输入必须交流耦合至4053。
表1. 对应于tv/vcr_select的scart输出 tv/vcr_select=0 tv/vcr_select=1
tv_cvbs_out mpeg_cvbs_out vcr_cvbs_in
vcr_cvbs_out mpeg_cvbs_out tv_cvbs_in
tv_r_out mpeg_r_out vcr_r_in
tv_g_out mpeg_g_out vcr_g_in
tv_b_out mpeg_b_out vcr_b_in
tv_right_out mpeg_right_out vcr_right_in
tv_left_out mpeg_left_out vcr_left_in
vcr_right_out mpeg_right_out tv_right_in
vcr_left_out mpeg_left_out vcr_left_in
两种方案均采用了针对双scart机顶盒设计的max9655低功耗视频开关、滤波放大器，max9655采用3.3v单电源供电，其21ma (典型值)和45ma (最大值，确保规格)电流损耗能够为下一代“绿色”机顶盒设计提供更低的待机功耗。该器件具有±2kv的esd保护，实际应用中安装75ω电阻能够达到更好的效果。
图3. 图1所示基本双scart开关的电路原理图
图4. 图2中支持kanal+双scart开关的电路原理图
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本文给出的基本连接允许vcr记录由stb获取的音频和视频信号。这里介绍的kanal+支持允许在不改变tv背板连接的条件下，vcr能够记录由tv获取的音频和视频信号。使用这种方案，tv把音频和视频信号发送回stb；待机模式下，stb再把这些信号发给vcr。
max9655视频scart开关针对双scart机顶盒的音频和视频开关电路设计，为工程师提供了一种新方案。max9655电流损耗为21ma (典型值)和45ma (最大值，确保规格)，每个引脚具有±2kv的esd保护，支持下一代“绿色”设计并提供可靠的机顶盒方案。
传统的机顶盒设计使用集成scart开关或4通道、5通道视频滤波放大器。无论集成方案还是分立方案都具有一定的优势和缺陷。集成scart开关价格昂贵，但是设计简单，具有低功耗模式，占用较小的pcb (印刷电路板)面积，而且可以抑制音频咔嗒/噼噗声。因此，集成scart开关更适合高端机顶盒、个人录像机等应用。分立方案采用独立的视频滤波放大器，成本较低，适用于大批量生产的中、低端机顶盒。但这些低成本分立设计不具备集成scart开关的某些优势。
maxim的新一代视频scart开关max9655和max9656，具有集成scart设计的性能优势和分立方案的低成本特点。即使与分立视频滤波器相比，max9655的成本也极具竞争优势。它具有集成scart方案的绝大多数优势，例如：低功耗、较小的pcb面积、极少的外围元器件等。
本应用笔记讨论了在常见的两种不同架构的机顶盒设计中如何使用max9655。第一种架构针对最低成本、最少元器件数量的双scart机顶盒设计，不支持kanal+；第二种架构通过简单地增加一片4053模拟多路复用器即可获得kanal+支持。
scart基本方案 图1展示了基本应用框图。max9655与简单的4053型模拟多路复用器一起使用，构成双scart机顶盒的音频/视频切换电路，图3 (下图)给出了相应的电路原理图。
图1. 利用max9655和4053构建的双scart原理框图
来自mpeg解码器和vcr scart的cvbs和rgb信号通过交流耦合送入max9655的输入端。根据由软件控制的tv/vcr_select引脚，max9655选择一组视频信号送入tv scart。当tv/vcr_select引脚为低电平时，选择mpeg解码器的cvbs和rgb输出，经过滤波和2v/v固定增益放大后，发送到tv scart；当tv/vcr_select控制引脚为高电平时，选择来自vcr scart的cvbs和rgb信号，经过滤波放大，发送到tv scart。
4053模拟多路复用器用于选择相应的音频信号。把mpeg解码器的音频输出与来自vcr scart的音频信号连接到4053模拟多路复用器。当tv/vcr_select控制引脚为低电平时，mpeg解码器的音频输出送至tv scart；当该控制引脚为高电平时，来自vcr scart的音频信号送入tv scart。4053模拟多路复用器必须由适当的vcc供电，以便通过2vrms的音频信号。在模拟开关前、后，输入音频信号需要偏置到适当电平，以便无失真地通过音频信号的负电压部分。经过开关切换的音频信号送入tv scart之前必须采用交流耦合。
mpeg解码器输出的cvbs和音频信号始终发送到vcr scart，不处理来自tv scart的cvbs和音频信号。
图1设计在基本双scart机顶盒中能够很好地运行。max9655处理视频信号所需的切换、滤波和放大，4053模拟多路复用器则作为音频开关。4053 ic的一路模拟开关没有使用，可以用作其它功能，例如切换第8和第16引脚的信号。当机顶盒进入或退出待机模式时，tv/vcr_select控制引脚的状态将发生改变。
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由于输入同步头钳位电路建立内部直流电平，所有连接到max9655的视频输入必须采用交流耦合。唯一例外是在kanal+架构中的cvbs_mpeg&tv输入信号。由于需要对所选择的视频加直流偏置，使其无失真地通过外部4053模拟开关，由max9655的输入同步头钳位电路建立的直流电平可以用于此目的。cvbs_mpeg&tv可以直流耦合输入到max9655，表1所示的tv_cvbs_in和mpeg_cvbs_out视频输入必须交流耦合至4053。
表1. 对应于tv/vcr_select的scart输出 tv/vcr_select=0 tv/vcr_select=1
tv_cvbs_out mpeg_cvbs_out vcr_cvbs_in
vcr_cvbs_out mpeg_cvbs_out tv_cvbs_in
tv_r_out mpeg_r_out vcr_r_in
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vcr_right_out mpeg_right_out tv_right_in
vcr_left_out mpeg_left_out vcr_left_in
两种方案均采用了针对双scart机顶盒设计的max9655低功耗视频开关、滤波放大器，max9655采用3.3v单电源供电，其21ma (典型值)和45ma (最大值，确保规格)电流损耗能够为下一代“绿色”机顶盒设计提供更低的待机功耗。该器件具有±2kv的esd保护，实际应用中安装75ω电阻能够达到更好的效果。
图3. 图1所示基本双scart开关的电路原理图
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