AD8108/AD8109主要用于视频切换。由于视频信号频率较高,频带较宽,故在使用AD8108/AD8109时,应注意以下几点:
(1)信号通道带宽的考虑
信号通道带宽是视频切换系统的重要指标,它决定了视频切换系统的技术难度、功能和成本。ADI公司的8×8矩阵切换芯片有AD8108/
AD8109,它们的-3 dB带宽为325 MHz/250 MHz,虽然这些都远远高于电视视频信号和计算机视频信号的带宽,但整个系统设计完成后的通道带宽往往会降低。实验表明,前级选用AD8108进行小信号切换,后级选用AD8109进行切换和放大,并注意阻抗的匹配,有利于提高矩阵切换器的通道带宽,并加强系统的抗干扰能力。
(2)隔离度要求
隔离度是衡量系统抗交叉串扰能力的重要指标。虽然AD8108/AD8109在5 MHz时的隔离度为-83 dB/-75 dB,但隔离度与串扰信号的频率有很大的关系,因此,设计完成整个系统后,其隔离度指标往往要降低很多。研究表明,人眼视觉可觉察到3%的亮度差异,相当于-30 dB的隔离度。而-45 dB的隔离度相当于0.56%的噪音(或串扰),远低于3%,由于有足够的余量,因而人眼感觉不到串扰光点。因此,设计完成整个系统后,其隔离度应不低于-45 dB才能满足要求。
(3)大型切换矩阵构建
AD8108和AD8109最大的不同是增益不同。AD8108的增益为+1,而AD8109的增益为+2。故在构建大型切换矩阵时,为了减少切换时的串扰、提高信号通道带宽,同时考虑到AD8109较强的驱动能力,一般将AD8108用在前级,而将AD8109用在后级。
(4)印制板设计
AD8108/AD8109是高密度集成模块,其输出使能、片选使能的不同特征使得它们在构建大型切换矩阵中发挥了重要作用。为了最小化系统电路板产生的串扰,设计时必须仔细处理接地、屏蔽、信号通路和供电旁路等,具体应注意的:一是各路视频信号间应用较粗的地线隔开;二是模拟地和数字地应当严格分开,只在电源处相连;三是模拟电源和数字电源独立,电源的走线应尽量与数据传递的方向一致;四是采用多点接地屏蔽,且接地线应尽量粗,并在关键部位配置去耦电容;五是在用多片AD8108/AD8109组成大容量系统时,其控制线及片选线须加驱动电路。
(5)软件编程控制
软件控制切换时,应先使所有的输出处于禁止状态,然后,使相应的输出处于允许状态,再接通对应的输入。考虑到AD8108/AD8109通常工作于并行模式时,复位信号只能将切换矩阵的所有输出通道设为禁止状态。而不能复位AD8108/AD8109中所有寄存器,寄存器中切换逻辑仍置于一个随机的排列中。因此,初始上电后,和不允许都置低,以防止矩阵开关处于一个未知状态。
4 结束语
通过本文的分析和设计,利用2片AD8108组成的8x16矩阵切换系统,目前已成功运用于某型雷达告警设备比幅测向功能的测试中,并成功实现了在两路视频窄脉冲序列不同时切换到四个方向、四个频段16通道的切换功能。实践表明,该切换系统可靠性高,抗干扰能力强。