为了保持HDTV信号的质量及逐行扫描DVD视频信号质量,根据EIA770-3的要求,需要一组三通道(RGB/YPbPr)、5极点重建滤波器,滤波器配置为30MHz带宽,提供大于40dB的选频特性。
这些滤波器传统上采用L-C无源滤波器。考虑到滤波器陡峭的选频特性,需要群延时补偿。另外,它们也需要提供一定的增益驱动背向端接负载,并在滤波器、DAC与负载之间提供隔离。由于实现难度大、需要定制元件而且需要调谐,这些应用中的L-C滤波器成本非常高,缓冲电路进一步加大了成本压力。
本文介绍的有源重建滤波器是一种低成本的替代方案,采用R-C元件,可提供30MHz的带宽,在74.25MHz频点提供大于40dB的抑制,同时也具有很好的群延时补偿,缓冲器由四通道MAX4383运放实现。虽然元件选型时需要考虑PCB的寄生参数,但相对于5%至10%的电感公差,改进后的1%至2%的电容公差可以省去生产过程的调整。本文给出的电路采用双电源供电,但是,MAX4383也可以采用单电源供电,只需提供适当的偏置。
滤波器本身为Rauch架构,提供5极点、多反馈、改进型巴特沃斯滤波特性,利用一阶+6dB增益级和两级二阶单位增益放大器构成。最后一级电路为一阶群延时补偿器,以单位增益驱动背向端接的75Ω负载。电路中有三个敏感点:R14用于控制极点实部,C1和C4控制高频极点,C5设定GD补偿。
电路输入端提供R16和连接器,取代DAC负载,用于电路测试。DAC负载电阻典 型值为35Ω至40Ω,此处安装了R14和R16。在一些MPEG解码器中,该阻值可能高达150Ω到160Ω。为了满足不同DAC负载的要求,需要相应 调整R14、C6乘积。与PCB在fs频率下的寄生电容(等效于两层FR-4 PCB,运放引脚周围采用1/2oz覆铜、厚度为3/16英寸的地平面)相比,C1、C4的容值较小。C5用于调节GD补偿,电路布线时,最好在调节C5 补偿GD之前首先调节C1、C4值设定带宽,这样即可得到一个完全配置的PCB。