基于混合集成电路技术的视频放大器的设计

发布时间：2021-08-08 09:06

　　视频放大器是机载平视系统中的关键器件,可实现对视频信号的对比度、增益和亮度进行调节。目前我国视频放大器主要依赖于进口,由于中美贸易摩擦因素,导致航空机载领域核心器件供应受限,视频放大器国产化迫在眉睫。在此背景下,安徽华东技术研究所成立了研发技术攻关小组,完成了一款高增益、大动态范围、高可靠性、高适环境应性的视频放大器。首先,对国内外混合集成电路技术及视频放大器进行了调研。设计了视频放大器的电路图,并对电路进行了仿真,验证了其功能。分析了低温共烧厚、薄膜技术的优缺点,最终确定采用低温共烧厚膜技术来制作视频放大器基板电路。其次,参考国外视频放大芯片,分析了各模块功能,整理出各部分电路图。反向设计视频放大芯片电路并进行仿真分析,对芯片的功能进行对比验证,与国内科研机构合作,完成了流片。然后,对视频放大器的工艺参数进行了设计。分析了制作过程中的金丝键合工艺。研究了视频放大器的可靠性和稳定性设计技术,形成了生产流程规范,并最终完成了视频放大器实物制作。最后,对视频放大器进行了测试和性能验证。在不同环境下,测试了视频放大器的静态和动态输出参数,并对测试结果进行了分析和总结,形成了视频放大器的技术指... 

【文章来源】：安徽师范大学安徽省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

视频放大器原理图

16图2.1视频放大器电路功能图2.2视频放大器原理图设计本论文中的视频放大器原理图是由电阻、电容、自主研发裸芯片U1、裸芯片HRW5.0组成的。在芯片选择上，我们选用自主研发的裸芯片U1，该芯片能够调节视频的对比度和亮度，同时对视频信号进行放大的功能，是一款专门应用于高分辨率或者RGB彩色监视器的高性能视频放大芯片。另一个芯片选用了裸芯片HRW5.0，该芯片已经国产化且价格低廉，是一款低功耗正压稳压器芯片。电容、电阻均是采用了可靠性高的国军标级别材料。该电路是通过可调反馈电阻的阻值来调整带宽,改变其取样电阻的阻值来调整增益，以此来实现视频放大器的高增益性能。其电容可以有效地进行滤波、去噪、退耦等，使得到的视频信号不受其他因素干扰。其电路原理图设计如图2.2所示。1ATIENUATORIN+2ATIENUATORIN-3CONTROLOUT-4GND5VIDEOIN6VCC27CONTRASTCONTROL8DRIVECONTROL9DRIVECAP20CONTROLOUT+19CLAMP+18CLAMP-17VIDEOOUT16VCC315GND14CLAMPGATE13GND12CLAMPCAP1011DRIVECAPVCC1C123456781011121314161719R1R2R3C2C3C4C6C5C7C8U1U2OUTINGND123图2.2视频放大器原理图在设计视频放大器时，考虑到该视频放大器应用在机载平视显示系统当中，将会受到一定条件下的振动、冲击等环境因素，所以为了保障该视频放大器更好

17固定在该机载显控系统中，采用了18引脚共烧陶瓷外壳全气密性封装，并且采用直插式的双列引脚，其引脚间距为2.40mm。其引出端功能定义如表1所示。表1视频放大器引脚定义2.3视频放大器原理图仿真（1）为了得到设计的视频放大器原理图动态增益仿真结果，设置的输入信号为V=2V,f=10kH的正弦波，其电源信号为Vcc=+12V。经过电路仿真处理后，从示波器中观察到的波形为正弦波，且没有失真。其信号得到有效放大。该放大电路的输出增益约为VOUT/VIN=16.2/2=8.1，该参数符合视频放大器的动态增益指标范围，电路仿真结果没有问题。其仿真结果如下图2.3所示。图2.3动态增益仿真图1对比度控制输出正端10钳位比较器输出端2对比度衰减器输入正端11钳位脉冲输入端3对比度衰减器输入负端12接地4对比度控制输出负端13供电端5接地14视频信号输出端6视频信号输入端15空接7对比度控制输入端16钳位比较器输入负端8增益控制输入端17钳位比较器输入负端9参考电压输出端18接地


本文编号：3329660