Multiplexor de video RGB de 250 MHz en un paquete que ahorra espacio conduce cables, cambia píxeles a 100 MHz

Uno de los primeros productos del nuevo proceso bipolar de alta velocidad patentado de LTC es un multiplexor RGB (rojo, verde, azul) de 250 MHz que está optimizado para la velocidad de conmutación y hace un excelente uso de los nuevos transistores complementarios de 6 GHz. Este nuevo MUX, el LT1675, está diseñado para la conmutación de píxeles en gráficos de video y para el enrutamiento RGB. Está configurado con tres interruptores de video RGB SPDT (un polo, doble tiro) y tres amplificadores de retroalimentación de corriente para la conducción directa de cables.

El nuevo RGB MUX es similar a los conmutadores de video LT1203/LT1205 combinados con el triple CFA LT1260, pero con un rendimiento muy mejorado en mucho menos espacio. El impulso sobre la configuración anterior es un factor de cinco en la velocidad de conmutación y un factor de 2,5 en el ancho de banda, mientras que la huella de PCB se reduce en más de cinco. Este rendimiento «exprimido» se logra con un tercio menos de corriente de suministro que la requerida por el diseño equivalente de varios chips.

Una ventaja del proceso bipolar denso y de alta velocidad es que da como resultado un tamaño de troquel reducido para el LT1675, a pesar de que tiene más de 300 dispositivos activos. El beneficio para el usuario es que el LT1675 viene en un pequeño paquete SSOP de 16 pines, que es del mismo tamaño que un SO-8. Para mejorar el tema de la placa de PC pequeña, el LT1675 está configurado para una ganancia fija de dos, eliminando seis resistencias de configuración de ganancia externas. La ganancia fija de dos en el CFA es ideal para conducir cables de 50 Ω o 75 Ω de terminación doble. Además, la capacitancia de PCB perdida en el nodo de retroalimentación sensible ya no es un problema. La Figura 1 muestra una aplicación típica que cambia entre dos fuentes RGB y maneja cables de 75 Ω. Por el contrario, algunas soluciones de la competencia están alojadas en paquetes voluminosos de SO ancho de 24 pines y consumen mucha más corriente de suministro.

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Figura 1. Aplicación típica de LT1675: conmutación entre dos fuentes RGB y conducción de tres cables.

Los interruptores internos del LT1675 cambian de estado en menos de 1 ns, pero la salida de los interruptores MUX en 2,5 ns. Este aumento de tiempo se debe al ancho de banda finito del amplificador de retroalimentación actual que impulsa el cable. Alternar a 100 MHz, como se muestra en la Figura 2, implica un ancho de píxel de 5 ns; lograr esto requiere una velocidad de respuesta superior a 1000 V/µs. En la Figura 2, el pin de selección (pin 10) se controla desde un generador de onda sinusoidal, ya que solo se requieren cruces del umbral lógico.

Figura 2. Seleccione las entradas de los interruptores de clavija a 100 MHz. ROJO 1 = 0V, ROJO 2 = 1V, RL = 100 Ω, sonda de alcance de 10 pF; medido entre la terminación posterior de 50 Ω y la carga de 50 Ω.

Los interruptores en T SPDT de freno antes de hacer de la dirección de corriente rápida minimizan los fallos de conmutación. Los transitorios de conmutación de la Figura 3, medidos entre la terminación posterior de 75 Ω y la carga de 75 Ω, muestran lo que recibe el monitor. La falla es de solo 50mVpáginas, la duración es de solo 5 ns y la naturaleza de este transitorio es lo suficientemente pequeña y rápida como para no ser visible incluso en terminales de gráficos de calidad. Además, el interruptor SPDT de ruptura antes de hacer está abierto antes de que se conecte el canal alternativo, lo que significa que no hay alimentación de entrada ni diafonía durante la conmutación.

Figura 3. Transitorio de conmutación referido a la entrada. RL = 150 Ω, sonda de alcance de 10 pF.

En las aplicaciones de enrutamiento de video, donde no es obligatorio lo último en velocidad, como lo es en la conmutación de píxeles, es posible expandir el número de entradas MUX conectando las salidas LT1675 y cambiando con el HABILITAR patas. Esta técnica no aumenta la disipación de energía porque los LT1675 consumen prácticamente cero corriente cuando están desactivados. Las resistencias internas de ajuste de ganancia tienen un valor nominal de 750 Ω y provocan una derivación de 1500 Ω en la terminación del cable de 75 Ω. La Figura 4 muestra esquemáticamente el efecto de expandir el número de entradas. El efecto de esta carga es causar un error de ganancia que se puede calcular mediante la siguiente fórmula:

ecuación1

donde n es el número total de LT1675.

Figura 4. Cada canal de salida carga la terminación del cable con 1575 Ω.

Por ejemplo, con diez LT1675 (20 rojos, 20 verdes, 20 azules), el error de ganancia es de solo −1,7 dB por canal.

La Figura 5 muestra un enrutador RGB de 4 entradas. La respuesta de la entrada de rojo 1 a la salida de rojo se muestra en la Figura 6, para una onda cuadrada de 25MHz con Chip Select = 0V. En este ejemplo, el error de ganancia es solo −0.23dB. La respuesta al alternar entre IC1 e IC2 con Chip Select se muestra en la Figura 7. En este caso, la entrada roja 1 está conectada a 0 V y la roja 3 está conectada a una onda sinusoidal no correlacionada.

Figura 5. Dos LT1675 construyen un enrutador RGB de 4 entradas.

Figura 6. Respuesta de onda cuadrada: selección de chip = 0V, IC 2 deshabilitado.

Figura 7. Conmutación del enrutador de 4 entradas: Entrada roja 1 = 0 V; Entrada roja 3 = onda sinusoidal no correlacionada.

La Tabla 1 resume las principales especificaciones de rendimiento del LT1675; La figura 8 muestra un gráfico de diafonía.

Figura 8. Rechazo de diafonía LT1675 frente a frecuencia.

Tabla 1. Rendimiento de LT1675, VS = ±5V
ParámetroCondicionesValores típicos
−3dB ancho de bandaRL = 150Ω250 MHz
0.1dB Ganancia PlanitudRL = 150Ω70 MHz
DiafoníaEntre Canales Activos a 10MHz−60dB
Velocidad de subidaRL = 150Ω1100V/µs
Ganancia diferencialRL = 150Ω0,07%
Fase diferencialRL = 150Ω0.05˚
Tiempo de selección de canalRL = 150Ω, VEN = 1V2.5ns
Habilitar tiempoRL = 150Ω10ns
Oscilación de voltaje de salidaRL = 150Ω±3V
Error de gananciaRL = 150Ω, VEN = ±1V4%
Voltaje de compensación de salida20mV
Corriente de suministroLos tres canales activos30mA
Suministro de corriente deshabilitado1µA

Al aprovechar al máximo el nuevo proceso bipolar complementario de alta velocidad de LTC, el multiplexor RGB LT1675 eleva drásticamente el nivel de rendimiento y ahorra espacio en la placa de PC. Una velocidad de cambio de canal a canal de 100 MHz hace que el LT1675 sea perfecto para el cambio de píxeles y la función de expansión simple usando el HABILITAR pin es ideal para el enrutamiento RGB. Una ganancia fija de dos para conducir cables de terminación doble simplifica el diseño de la placa de circuito impreso y aumenta el rendimiento. Estos multiplexores de alto rendimiento complementan la gran cantidad de productos de video que ofrece LTC.

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