具有可调群延迟的标清电视重建滤波器

MAX4450运算放大器配置在3极点、低通Sallen-Key滤波器中，提供巴特沃兹响应，带宽为-3dB，在5.25MHz时。该电路可用于标清数字电视（SDTV）应用中复合（CVBS）或S-Video信号的视频抗混叠和重建滤波。该电路设计用于驱动视频应用中常见的75Ω端接，总增益为1。

本应用笔记描述了一个采用Sallen-Key实现的5.25MHz、3极点、巴特沃兹滤波器。该器件的增益为 2V/V，用于驱动 75Ω 后部端接同轴电缆，总增益为 1。这种滤波器用于在DAC之后对RGB和分量视频（Y、Pb、Pr）信号进行视频重建，以去除信号的较高频率副本，并用作ADC之前的抗混叠滤波器。

图1所示电路采用单个MAX4450运算放大器。插入损耗在13.5MHz时为>20db，在27MHz时为>40db。

图1.一个5MHz、3极点、巴特沃兹有源滤波器，使用Sallen-Key实现，具有可调节的群延迟。

为了保持视频波形的质量，滤波器的群延迟变化和滤波器之间的群延迟差值必须尽可能低。需要一些在不影响带宽的情况下调整群延迟的方法。将R8与C3和R3串联可创建滞后超前网络。通过保持R3和R8之和恒定并等于原始R3值，主极点频率不受影响，从而保留带宽，但随着R3值的增加，引入“超前”项，从而降低相位变化率，从而降低群延迟。

在所示电路中，R8 = 0Ω和R3 = 332Ω时滤波器带宽上的平均群延迟变化约为25nsec。将R8提高到31.6Ω，将R3降低到301Ω，群延迟变化降至约15nsec，R8 = 59Ω和R3 = 274Ω时，群延迟变化降至7nsec。这略微影响带边选择性，<0.5dB;但-3dB带宽保持不变，如图2所示。

图2.滤波器的增益与频率的关系。

本应用笔记描述了一个采用Sallen-Key实现的5.25MHz、3极点、巴特沃兹滤波器。该器件的增益为 2V/V，用于驱动 75Ω 后部端接同轴电缆，总增益为 1。这种滤波器用于在DAC之后对RGB和分量视频（Y、Pb、Pr）信号进行视频重建，以去除信号的较高频率副本，并用作ADC之前的抗混叠滤波器。

图1所示电路采用单个MAX4450运算放大器。插入损耗在13.5MHz时为>20db，在27MHz时为>40db。

图1.一个5MHz、3极点、巴特沃兹有源滤波器，使用Sallen-Key实现，具有可调节的群延迟。

为了保持视频波形的质量，滤波器的群延迟变化和滤波器之间的群延迟差值必须尽可能低。需要一些在不影响带宽的情况下调整群延迟的方法。将R8与C3和R3串联可创建滞后超前网络。通过保持R3和R8之和恒定并等于原始R3值，主极点频率不受影响，从而保留带宽，但随着R3值的增加，引入“超前”项，从而降低相位变化率，从而降低群延迟。

在所示电路中，R8 = 0Ω和R3 = 332Ω时滤波器带宽上的平均群延迟变化约为25nsec。将R8提高到31.6Ω，将R3降低到301Ω，群延迟变化降至约15nsec，R8 = 59Ω和R3 = 274Ω时，群延迟变化降至7nsec。这略微影响带边选择性，<0.5dB;但-3dB带宽保持不变，如图2所示。

图2.滤波器的增益与频率的关系。

审核编辑：郭婷