利用集成滤波器实现高质量模拟视频重建

图5. 适当的重建滤波器通过对视频信号平滑滤波减小了频谱混叠。

消费类产品对于成本非常敏感，值得庆幸的是它们使用的模拟和数字转换器非常少。在典型的家庭视频通道中，如机顶盒+ 电视机构成的通道中只使用一个DAC和一个ADC (图6)。该系统的衰减为20dB (小于信号的10%)，这是可以接受的。机顶盒和LCD电视通常都有至少12dB的低频镜像边带衰减。两个具有12dB衰减的滤波器加起来可以产生 24dB的镜像抑制。故与20dB衰减的要求相比提供了足够的设计余量。

图6. 用于家庭电视系统的视频重建滤波器和抗混叠滤波器。

图6左侧是机顶盒或DVD机的框图，片上系统(SOC)包含了DAC，输出经过低通滤波器（例如MAX7443）进行视频重建。滤波器芯片还包含75Ω同轴电缆驱动器，驱动信号在电缆上的传输。图6右侧用于信号接收，信号在经过抗混叠滤波器后送入电视机SOC的ADC。

通常消费者要面对多个系统设备，其中包括新设备。假如图像质量劣化，常常归咎于“新添加的设备”。然而，这种结论往往并不正确。例如，假如消费者更换了一台新的DVD设备。如果现有的LCD电视的输入滤波器较差(2dB的衰减)，旧的DVD播放器刚好具备非常好的输出滤波器(18dB衰减)，而新的 DVD的滤波特性较差或没有滤波器(6dB甚至更低衰减)。由此可见，旧的DVD和LCD电视能够提供20dB的衰减，而新的组合只有8dB衰减。虽然 LCD电视对视频误差负有更大的责任，但消费者还是决定退还新购置的DVD播放器。

请注意奈奎斯特定理非常关键，因为在LCD电视重新对DVD模拟信号数字化之前，必须把高于奈奎斯特频率的视频成分和噪声消除掉。假如高于奈奎斯特频率的信息仍然存在，它将混合到低频信号中，混叠到视频信号中，从而降低视频信号的图像质量。

解决方案

然而，机顶盒、DVD播放器和电视厂商如何避免他们的产品出现“售后缺陷”？

首先，需要提供设计要求的滤波特性。有些制造商可能使用分离的电感、电容组成滤波器。然而，这些滤波器参数受限于生产中的误差，板上可能安装错误的元件。量产时，可能会把原来要求270pF的电容错误地选择成标有“270”的卷带盘，这些电容的实际容值为27pF。从而导致滤波器通过不需要的高频成分，造成设备的图像失真。出于成本考虑，最终的生产测试不会对每个参数进行测试，多数情况下并不测试滤波器的带宽。

其次，使用衰减抑制至少10dB以上的滤波器。额外的衰减抑制会避免顾客退货，使顾客对厂商的产品感到满意。

Maxim的滤波器有助于改善上述两种“售后缺陷”，Maxim的集成滤波器在安装到厂商的PCB板之前，由Maxim自动测试设备(ATE)对带宽指标进行了完全测试。Maxim的滤波器提供比典型的行业要求更高的衰减。例如，针对标清电视设计的MAX7443能够提供了大于30dB的镜频衰减，对27MHz时钟具有40dB的衰减。针对高清电视设计的MAX9500能够提供了大于38dB的镜频衰减，对于74.25MHz时钟具有大于38dB的衰减。