具有可調群延遲的標清電視重建濾波器

MAX4450運算放大器配置在3極點、低通Sallen-Key濾波器中，提供巴特沃茲響應，帶寬為-3dB，在5.25MHz時。該電路可用于標清數字電視（SDTV）應用中復合（CVBS）或S-Video信號的視頻抗混疊和重建濾波。該電路設計用于驅動視頻應用中常見的75Ω端接，總增益為1。

本應用筆記描述了一個采用Sallen-Key實現的5.25MHz、3極點、巴特沃茲濾波器。該器件的增益為 2V/V，用于驅動 75Ω 后部端接同軸電纜，總增益為 1。這種濾波器用于在DAC之后對RGB和分量視頻（Y、Pb、Pr）信號進行視頻重建，以去除信號的較高頻率副本，并用作ADC之前的抗混疊濾波器。

圖1所示電路采用單個MAX4450運算放大器。插入損耗在13.5MHz時為>20db，在27MHz時為>40db。

圖1.一個5MHz、3極點、巴特沃茲有源濾波器，使用Sallen-Key實現，具有可調節的群延遲。

為了保持視頻波形的質量，濾波器的群延遲變化和濾波器之間的群延遲差值必須盡可能低。需要一些在不影響帶寬的情況下調整群延遲的方法。將R8與C3和R3串聯可創建滯后超前網絡。通過保持R3和R8之和恒定并等于原始R3值，主極點頻率不受影響，從而保留帶寬，但隨著R3值的增加，引入“超前”項，從而降低相位變化率，從而降低群延遲。

在所示電路中，R8 = 0Ω和R3 = 332Ω時濾波器帶寬上的平均群延遲變化約為25nsec。將R8提高到31.6Ω，將R3降低到301Ω，群延遲變化降至約15nsec，R8 = 59Ω和R3 = 274Ω時，群延遲變化降至7nsec。這略微影響帶邊選擇性，<0.5dB;但-3dB帶寬保持不變，如圖2所示。

圖2.濾波器的增益與頻率的關系。

本應用筆記描述了一個采用Sallen-Key實現的5.25MHz、3極點、巴特沃茲濾波器。該器件的增益為 2V/V，用于驅動 75Ω 后部端接同軸電纜，總增益為 1。這種濾波器用于在DAC之后對RGB和分量視頻（Y、Pb、Pr）信號進行視頻重建，以去除信號的較高頻率副本，并用作ADC之前的抗混疊濾波器。

圖1所示電路采用單個MAX4450運算放大器。插入損耗在13.5MHz時為>20db，在27MHz時為>40db。

圖1.一個5MHz、3極點、巴特沃茲有源濾波器，使用Sallen-Key實現，具有可調節的群延遲。

為了保持視頻波形的質量，濾波器的群延遲變化和濾波器之間的群延遲差值必須盡可能低。需要一些在不影響帶寬的情況下調整群延遲的方法。將R8與C3和R3串聯可創建滯后超前網絡。通過保持R3和R8之和恒定并等于原始R3值，主極點頻率不受影響，從而保留帶寬，但隨著R3值的增加，引入“超前”項，從而降低相位變化率，從而降低群延遲。

在所示電路中，R8 = 0Ω和R3 = 332Ω時濾波器帶寬上的平均群延遲變化約為25nsec。將R8提高到31.6Ω，將R3降低到301Ω，群延遲變化降至約15nsec，R8 = 59Ω和R3 = 274Ω時，群延遲變化降至7nsec。這略微影響帶邊選擇性，<0.5dB;但-3dB帶寬保持不變，如圖2所示。

圖2.濾波器的增益與頻率的關系。

審核編輯：郭婷