2 Vrms——一種有趣的舊標(biāo)準(zhǔn)

　　廣播市場(chǎng)的從業(yè)人員是提出接口標(biāo)準(zhǔn)的第一人。將多個(gè)產(chǎn)品連接在一起以創(chuàng)建出一種最終產(chǎn)品的方法，需要有一種標(biāo)準(zhǔn)來確保前一個(gè)產(chǎn)品的輸出不會(huì)對(duì)下一個(gè)產(chǎn)品產(chǎn)生過載，并可以輕松地將理想增益或衰減量添加到信號(hào)之中。

　　傳統(tǒng)的一些接口標(biāo)準(zhǔn)限定值為 +4 dBV 和 -10 dBV(即無計(jì)算器或沒有計(jì)算需要情況下的 1.23 Vrms 和 0.316 Vrms)。多年來，這就是給消費(fèi)類電子及專業(yè)設(shè)備帶來差異化的標(biāo)準(zhǔn)。在任何一臺(tái) 20 世紀(jì) 90 年代初期的獨(dú)立 CD 播放器上，您都可以很容易地找到我說的這種標(biāo)準(zhǔn)。

　　20 世紀(jì) 80 年代末和90 年代初期，人們已經(jīng)對(duì)連接到其電視機(jī)的一些設(shè)備有所挑剔。僅僅只是通過同軸天線接頭連接 VHS 設(shè)備的日子已漸漸遠(yuǎn)去。隨著更高質(zhì)量音頻源(NICAM 立體聲、激光盤等等)的出現(xiàn)，音頻開始通過立體聲 RCA 插孔傳輸—正如您的 Hi-Fi 一樣。

　　SCART 標(biāo)準(zhǔn)

　　與此同時(shí)，SCART 連接器也開始在歐洲流行(請(qǐng)參見圖 1)。SCART 給廣大廠商帶來了一種全新的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用環(huán)境。不僅連接器是全新的，人們娛樂的水平也得到了極大提升。

　　圖 1- SCART 連接器

　　無論使用何種互聯(lián)，您傳輸?shù)男盘?hào)越高，您在接收機(jī)中獲得的動(dòng)態(tài)范圍也就越大，因?yàn)榻邮諜C(jī)一般都具有一個(gè)固定的噪聲量。伴隨著這種新型連接器，出現(xiàn)了一些電壓擺幅標(biāo)準(zhǔn)以及接收機(jī)應(yīng)向驅(qū)動(dòng)器施加的預(yù)期阻抗的標(biāo)準(zhǔn)。SCART 標(biāo)準(zhǔn)最終發(fā)展成為 2 Vrms (5.6 Vpp)，并具有 10 kΩ 的輸入阻抗。

　　生成接地偏置 5.6-Vpp 信號(hào)比我們一開始想象的要難得多。想一想我們?cè)诩彝蕵翻h(huán)境中都連接了哪些產(chǎn)品：DVD 播放器、機(jī)頂盒、游戲機(jī)、AV 接收器等等。一個(gè)典型的 5-V DAC 的輸出約為 4 Vpp，偏置約為 2.5 V。較低工作電壓 DAC 甚至可以具有低電壓偏置的低信號(hào)擺幅。輸出這種信號(hào)要求具有一定水平的增益和緩沖。

　　這就恰好能夠讓我們輸出一些拓?fù)?，?DAC 輸出帶到現(xiàn)實(shí)世界。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的方法主要有三種：

• 　　采用具有一個(gè)分裂軌 (split rail) 電源的雙極電源運(yùn)算放大器 (op amp);
• 　　采用具有一個(gè) VDD/2 DC 偏移和一個(gè)輸出 DC 阻擋電容器的單電源運(yùn)算放大器;
• 　　采用具有一個(gè)可生成負(fù)電源軌內(nèi)置充電泵的單電源運(yùn)算放大器，以提供足夠的擺幅和接地偏置輸出。

　　上述的每一種拓?fù)涠加衅涓髯缘膬?yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

　　解決方案 1：固定輸入雙極電源運(yùn)算放大器。

　　圖 2-簡(jiǎn)化的雙電源運(yùn)算放大器輸出電路

　　許多系統(tǒng)均以反相或非反相格式使用標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器，將 DAC 或 SoC 的不穩(wěn)定輸出帶到外部世界。到目前為止，這是獲得近 GND 偏置、5.6-Vpp 擺幅輸出最為簡(jiǎn)單的方法。

　　圖 3-雙電源輸出級(jí)的理想接地偏置輸出