GMG7123C-数据手册

DATASHEETGMG7123C高清视频编码电路2015.01成都振芯科技股份有限公司成都振芯科技股份有限公司数据手册高清晰视频编码电路GMG7123CGMG7123C版本记录：1.0当前版本时间：2015年01月新旧版本改动比较：旧版文档页数当前版本文档页数主题（和旧版本相比的主要变化）如果您有技术、交付或价格方面的任何问题，请联系成都振芯科技股份有限公司的相关办公室或当地的代理商，或访问官方网站：谢谢！编制时间：2015年1月由成都振芯科技股份有限公司发布发布地点：成都成都振芯科技股份有限公司版权所有成都振芯科技股份有限公司数据手册高清晰视频编码器GMG7123C11概述GMG7123C是一款3通道的高速DAC芯片，DAC采用分段式电流舵结构，可实现最高330MSPS的转换速率。芯片采用3.3V单电源供电，输入30位RGB数字信号，经数模转换后可输出差分电流信号，当外接可调电阻为560Ω时，最大输出电流是17.62mA；当可调电阻为4933Ω时，最大输出电流是2mA。集成内部带隙基准电路，可自建1.23V电压。典型功耗220mW，带有省电模式，省电开启时，功耗小于1mW。外壳采用CQFP48封装。该芯片可应用于：数字视频系统（1600×1200@100Hz）；高分辨率彩色图像；数字射频调制；图像处理；仪器和视频信号重建等。2特征GMG7123C自带3个分离的10位数据输入端口，有额外的视频控制信号SYNC和BLANK。芯片带有省电模式。采用CMOS工艺制造。a）330MSPS转换速率b）3个10位DAC电路c）输入兼容TTL电平d）DAC输出电流范围2mA～26mAe）集成带隙基准电压源f）LQFP48封装3封装及引脚功能说明产品采用48引线的陶瓷四边引线扁平外壳封装，外形尺寸9mm×9mm。131415161718192021222324373839404142434445464748123456789101112363534333231302928272625图1GMG7123C引脚排布图该芯片的各引脚功能描述见表1：成都振芯科技股份有限公司数据手册高清晰视频编码器GMG7123C2该芯片的各引脚功能描述见表1：表1芯片引脚功能说明引脚号引脚名方向说明1G0输入绿色通道输入数据2G1输入绿色通道输入数据3G2输入绿色通道输入数据4G3输入绿色通道输入数据5G4输入绿色通道输入数据6G5输入绿色通道输入数据7G6输入绿色通道输入数据8G7输入绿色通道输入数据9G8输入绿色通道输入数据10G9输入绿色通道输入数据11BLANK输入消隐信号控制输入12SYNC输入同步信号控制输入13VDD电源电源电压14B0输入蓝色通道输入数据15B1输入蓝色通道输入数据16B2输入蓝色通道输入数据17B3输入蓝色通道输入数据18B4输入蓝色通道输入数据19B5输入蓝色通道输入数据20B6输入蓝色通道输入数据21B7输入蓝色通道输入数据22B8输入蓝色通道输入数据23B9输入蓝色通道输入数据24CLOCK输入时钟输入25GND地地26GND地地27IOB输出蓝色通道差分输出28IOB输出蓝色通道输出29VDD电源电源电压30VDD电源电源电压31IOG输出绿色通道差分输出32IOG输出绿色通道输出33IOR输出红色通道差分输出34IOR输出红色通道输出35COMP输出电容补偿端36VREF输出参考电压成都振芯科技股份有限公司数据手册高清晰视频编码器GMG7123C337RSET输出输出幅度控制电阻38PSAVE输入省电模式控制端39R0输入红色通道输入数据40R1输入红色通道输入数据41R2输入红色通道输入数据42R3输入红色通道输入数据43R4输入红色通道输入数据44R5输入红色通道输入数据45R6输入红色通道输入数据46R7输入红色通道输入数据47R8输入红色通道输入数据48R9输入红色通道输入数据4功能描述GMG7123C包含3个10位DAC，带有3个输入通道，每个通道都有10位寄存器。片内集成带隙基准电压源，并且集成了控制功能的SYNC和BLANK两个信号。4.1数字输入30位象素数据（色彩信息）R0－R9，G0－G9，B0－B9在每个时钟周期的上升沿被锁存。这些数据经过3个10位DAC，被转换成3个模拟输出波形（RGB）。如下图所示。时钟DATA数据输入(R9-R0,G9-G0,B9-B0,SYNC,BLANK)模拟输出(IOR,IOR,IOG,IOG,IOB,IOB)图2视频数据输入/输出芯片中增加了两个额外的控制信号SYNC和BLANK。这两个信号分别在时钟的上升沿锁存，以便与象素数据流进行同步。当输出RGB视频格式时，可以使用SYNC和BLANK功能来编码视频同步信号。当调整SYNC和BLANK信号的逻辑电平时，可控制模拟输出的电流源权重。下图表示出了模拟输出和RGB视频波形的关系。成都振芯科技股份有限公司数据手册高清晰视频编码器GMG7123C4100IRE43IRE白电平电平BLANKSYNC电平红色，蓝色绿色mAVmAV18.620.726.67100008.050.31.输出连接到两个75欧姆的电阻负载2.VREF＝1.235V，RSET＝530欧姆图3RGB视频输出波形下表列出了SYNC和BLANK信号对模拟输出的影响。所有数字输入均兼容TTL逻辑电平。表2视频输出真值表（RSET＝530Ω，RLOAD＝37.5Ω。）描述IOG（mA）IOG（mA）IOR/IOBIOR/IOBSYNCBLANKDAC输入数据白电平26.67018.620113FFH视频Video+8.0518.62－VideoVideo18.62－Video11Data视频到BLANKVideo26.67－VideoVideo18.62－Video01Data黑电平8.0518.62018.6211000H黑电平到BLANK026.67018.6201000HBLANK电平8.0518.62018.6210xxxHSYNC电平026.67018.6200xxxH4.2时钟输入芯片输入时钟频率等于系统的象素时钟速率，即为点频（Dotrate）。时钟频率由屏幕的分辨率决定，如下方程所示。DotRate＝（HorizRes）×（VertRes）×（RefreshRate）/（Retracefactor）其中，HorizRes是每行的象素数量。VertRes是每帧的行数量。RefreshRate是刷新率；该速率表征屏幕刷新的速率，通常逐行扫描系统是60Hz，而隔行扫描系统是30Hz。RetraceFactor是总消隐时间因子；该因子代表了一帧画面中消隐时间与总持续时间的比例（例如成都振芯科技股份有限公司数据手册高清晰视频编码器GMG7123C50.8）。因此，如果一个画面系统分辨率是1024×1024，逐行扫描刷新率是60Hz，总消隐时间因子是0.8，则有：DotRate＝1024×1024×60/0.8＝78.6MHz根据上式所得，所需的时钟频率是78.6MHz。所有的视频数据和控制输入信号都在时钟的上升沿进行锁存，推荐时钟输入外接TTL缓冲器。4.3视频同步与控制芯片只有一个混合sync（SYNC）输入控制信号。许多图像处理器和CRT控制器能够产生水平sync（HSYNC）信号，垂直sync（VSYNC）信号和混合SYNC信号。图像处理系统并不自动生成混合SYNC信号，而是由其中的逻辑电路来产生。Sync电流在芯片内部直接连到IOG输出，因此可将视频同步信息编码到绿色视频通道中。如果不需将sync信息进行编码，则需将SYNC输入信号接到逻辑低。4.4参考电压输入基准分为片内和片外两种。通常VREF脚通过0.1μF电容连接到地。另外，也可外接1.23V参考电压。电阻RSET连接RSET脚到地，该电阻决定了输出视频电平的幅度，如下式所示。IOG（mA）＝11445×VREF（V）/RSET（Ω）IOR，IOB（mA）＝7989.6×VREF（V）/RSET（Ω）其中第一个公式应用于当SYNC信号被使用的时候。当SYNC信号没有被编码到绿色通道中，则两个公式相同。当RSET阻值变化时，可精确调整模拟输出视频电平。4.5模拟输出芯片有3个模拟输出，分别对应红、绿、蓝3种视频信号。这3种视频信号的模拟输出是高阻电流源。3个输出信号中的任意一个都可驱动37.5Ω的电阻。图4RS－343A模拟输出上图表示RGB输出连接到电缆，而电缆双端都连接到75Ω的电阻。该配置方法能够给75Ω的显示器提供RS－343A模拟输出信号。成都振芯科技股份有限公司数据手册高清晰视频编码器GMG7123C6图5RS－170模拟输出上图表示RS－170模拟输出配置方法，电缆一端连接到75Ω的电阻，另一端连接150Ω的电阻。4.6灰度工作方式芯片可工作于待机、灰度（单色）或者混合视频信号等3种方式。红、绿、蓝3个通道中的任意一个可输入数字视频信号，而其余两个通道输入逻辑零，芯片3个模拟输出端应保持相同的配置方式。4.7带隙基准源DAC是电流舵结构，因此需要有带隙基准源来产生与温度无关的电压，并利用V－I转换电路将该电压转换成稳定的偏置电流，以便将电流复制到电流源中。图6带隙基准源及V-I转换电路带隙基准源为三路DAC提供对温度不敏感的Cascode偏置电流。对绿色通道DAC输出来说（假设ISYNC连接到IOG），RSET和满刻度输出电流的关系有RSET＝11445×VREF/IOG而处于RGB模式时，关系又变成IOG＝11445×VREF/RSET（SYNC已确定）IOR，IOB＝7989.6×VREF/RSET当SYNC无输入信号时，连接到低，此时IOG的方程等于IOR和IOB。4.8DAC成都振芯科技股份有限公司数据手册高清晰视频编码器GMG7123C7图7分段式电流舵DAC框图DAC采用分段式电流舵结构，输入10位数据，芯片内部将数据分成二进制码和温度码，分别控制所属电流源，以输出不同权重的电流信号。芯片中有3个通道，分别包含1个DAC，其最高采样频率是330MHz。5参数指标5.1极限工作条件电源电压VDD………………………………4V输入电压VI…………………………………GND～VDD存储温度Tstg………………………………－65℃～150℃工作温度ＴA………………………………－40℃～85℃5.2推荐工作条件表3推荐工作条件符号参数最小最大单位VDD电源电压33.6ＶVI输入电压03.6ＶVO输出电压01.4ＶTA工作温度－4085℃5.3静态参数表4静态特性参数参数符号最小值典型值最大值单位测试条件输出电压范围01.4VRSET=560Ω，RL=75Ω输入高电平电压2－V输入低电平电压－0.8V输入电流IIN－101μAVI＝0V或者VDDPSAVE引脚上拉电流ISAVE－100－50－μASYNC＝3.3V，VI＝3.3VG通道DAC输出－26.5－－2.0mA模拟输出电流IO－18.5－0mASYNC＝0V，VI＝3.3V成都振芯科技股份有限公司数据手册高清晰视频编码器GMG7123C8基准电压范围VREF1.121.221.35V待机电源电流IPD－0.15mAPSAVE＝0V，BLANK＝SYNC＝CLOCK＝VI＝3.3V功耗PA－220330mW6机械尺寸DD1ebEE1AA1cL1)148371213242536图8外形图注：1）为引出端识别标志。单位为毫米数值尺寸符号最小公称最大A――1.60A10.05―0.15b0.19―0.27c0.09―0.20D6.90―7.10E6.90―7.10e―0.50―D18.80―9.20E18.80―9.20L0.45―0.75成都振芯科技股份有限公司数据手册高清晰视频编码器GMG7123C97产品应用信息7.1典型应用图ΩΩΩΩ图9应用电路上图为GMG7123C的典型应用电路，每组电源都分别接退耦电容。电阻RSET可调整输出电流大小，负载电阻可根据具体的应用来设