3015点击型号即可查看芯片规格书
ISL51002 3通道，10位模拟前端（AFE）包含数字化模拟YPbPr所需的所有功能来自HDTV调谐器、机顶盒、SD和HD DVD的视频，以及来自个人电脑的RGB图形信号以及工作站。第四代模拟设计提供10位性能和最大165MSPS支持1080p/UXGA分辨率的转换率60赫兹。前端可编程输入带宽确保所有分辨率下的清晰、低噪音图像。为了加速和简化模式检测，ISL51002集成了一套完善的测量工具描述视频信号和定时，卸载主机微控制器。自动黑电平补偿（ABLC）8482;) 消除零件间的偏移变化，确保在每个应用程序中都有完美的黑色级别性能。ISL51002的数字锁相环从模拟源的HSYNC或SOG（绿色同步）信号。像素时钟输出频率范围从10MHz到165MHz采样时钟抖动为250ps。
应用
平板电视
前后投影电视
PC LCD显示器和投影仪
高质量扫描转换器
视频/图形处理
特征
自动采样相位调整
10位三模转换器在视频模式下过采样高达8倍
165MSPS最大转换率（ISL51002CQZ-165）
坚固、无故障的Macrovision®兼容同步分离器
支持模拟VCR“技巧模式”
ABLC公司™ 完美的黑色水平表现
3通道输入多路复用器
精确同步计时测量
RGB到YUV颜色空间转换器
低PLL时钟抖动（250ps p-p）
可编程输入带宽（10MHz至450MHz）
64个像素间采样位置
±6dB增益调整率
无铅（符合RoHS）
相关文献
技术简介TB363“处理和
加工湿敏表面贴装器件（SMD）”。
笔记：
1.这些Intersil无铅塑料包装产品采用特殊的无铅材料组、模塑料/模具连接材料和100%哑光锡板加退火（e3终端光洁度，符合RoHS标准，与SnPb和无铅焊接操作兼容）。Intersil无铅产品在无铅峰值回流焊温度下分类为MSL，达到或超过IPC/JEDEC J STD-020的无铅要求。
2.有关湿度敏感度（MSL），请参阅ISL51002-110、ISL51002-150、ISL51002-165的设备信息页。有关的详细信息MSL请参阅techbrief TB363。
绝对最大额定值热信息
3.3V电源电压（VA3.3、VD3.3、VPLLA3.3）。4.6伏
1.8V电源电压（VA1.8、VD1.8、VADCD1.8）。2.5伏
任何输入引脚上的电压。-0.5伏至6伏
输出电流。±20毫安
静电放电额定值
人体模型（根据MIL-STD-883方法3015.7）。3000伏
机器型号（根据EIAJ ED-4701方法C-111）。300伏
充电装置型号（根据EOS/ESD DS5.3，4/14/93）。1000伏
操作条件
温度范围。0°C至+70°C
电源电压范围。3.3V±10%，1.8V±10%
热阻（典型值）θJA（摄氏度/瓦）θJC（摄氏度/瓦）
MQFP包（注释3、4）。3016年
最大功耗。1.2瓦
最高结温。+125摄氏度
最高储存温度范围。-65°C至+150°C
无铅回流曲线。请参阅下面的链接/pbfree/Pb-FreeReflow.asp
注意：不要在列出的最大额定值下或附近长时间运行。暴露在这些条件下可能会对产品的可靠性和导致不在保修范围内的故障。
笔记：
3.θJA是在自由空气中，用安装在低效热导率测试板上的元件测量的。详见技术简报TB379。
4.对于θJC，“外壳温度”位置是包装底部外露金属垫的中心。
电气规范适用于VA3.3=VD3.3=VPLLA3.3=3.3V，VA1.8=VD1.8=VPLLD1.8=VADCD1.8=1.8V，像素速率：ISL51002-110为110MHz，ISL51002-150为150MHz，ISL51002-165为165MHz，fXTAL=25MHz，且TA=+0°C至+70°C，除非另有规定。黑体限制适用于工作温度范围，0°C至+70°C。
电气规范适用于VA3.3=VD3.3=VPLLA3.3=3.3V，VA1.8=VD1.8=VPLLD1.8=VADCD1.8=1.8V，像素速率：ISL51002-110为110MHz，ISL51002-150为150MHz，ISL51002-165为165MHz，fXTAL=25MHz，且TA=+0°C至+70°C，除非另有规定。黑体限制适用于工作温度范围，0°C至+70°C（续）
笔记：
5.在室温下进行线性测试，并通过与特性的相关性保证在商业温度范围内的线性。
6.提供最大像素速率（165MHz）下规定的电流，并应用灰度视频。
7.在额定频率（165MHz、150MHz、110MHz）和最小频率（10MHz）下进行抖动测试。
8.除非另有规定，否则具有最小和/或最大限值的参数在+25°C下进行100%测试。通过表征确定的温度限值也不是生产测试。
时序图
数据输出设置和保持定时
技术要点
ISL51002提供了传统三元组的所有功能频道视频AFE，但增加了几个新一代增强功能，带来性能和易用性新的水平。数字锁相环所有视频AFE必须对HSYNC信号进行相位锁定，直接提供或嵌入到视频流中（绿色同步）。从历史上看，这是作为传统的模拟锁相环。在SXGA和更低分辨率下模拟锁相环解决方案已经被证明是足够的，如果有的话故障（由于需要调整充油泵电流、VCO范围和其他参数最佳的取舍范围广泛的像素率）。随着显示分辨率和刷新率的提高，然而，像素周期已经缩小。XGA像素60Hz刷新率有15.4ns可更改并适应新的价值。但在UXGA 75Hz下，像素周期为4.9ns。大多数消费图形卡（即使是“350MHz”的DACs）将大部分时间花在转换到新像素上价值。像素可以在1ns或更短的时间内达到其最终值在它开始旋转到下一个像素之前。在很多情况下一点也不安定。所以精度高，抖动小采样是这些速度下的基本要求，并且模拟锁相环很难实现。ISL51002的DPLL的抖动小于250ps，峰值为峰值，与像素速率无关。DPLL生成每像素64相步（与工业标准32相比）精确定位采样点。DPLL内部的晶体锁定NCO完全消除了由于电荷泵泄漏，因此本质上没有频率或线路上的相位变化。智能全数字回路过滤器/控制器消除了用户必须编程或更改任何内容（像素数除外）锁定隔行扫描视频的范围（10MHz或更高）至UXGA 60Hz（165MHz，带ISL51002-165）。DPLL消除了许多性能限制，并且高噪声数字化的复杂性速度信号。
自动黑电平补偿（ABLC™)
获得控制权传统的视频AFE在ADC之前有一个偏移DAC，校正输入视频信号的偏移量加/减用户“亮度控制”的偏移量牺牲了ADC的10位动态范围。这个解决方案是足够的，但它提出了重要的要求在系统固件上，它必须执行一个循环检测信号的黑色部分，然后伺服偏移DAC，直到该偏移为空（或生成所需的ADC输出代码）。一旦这已经完成，偏移量（AFE和产生信号的视频卡的偏移量漂移，监视器或投影仪内的温度很容易在通电/冷态偏移校准之间改变+50°C早上和温度达到一次监视器和监视器的环境已达到稳定状态。抵消会显著漂移超过+50°C，降低图像质量和要求用户在监视器已预热。除漂移外，许多AFE还表现出偏移和增益控制。当增益改变时偏移量的大小也会改变。又是这个增加固件的复杂性优化给定视频输入的增益和偏移设置信号。而不是仅仅调整偏移量，然后调整增益必须交互调整，直到达到所需的ADC已达到输出。ISL51002简化了偏移和增益调整，并完全消除偏移漂移使用其自动黑色电平补偿™) 功能。ABLC公司™ 监视黑电平并连续调整ISL51002的10位偏移DAC以使偏移量为空。
任何偏移，无论是由于视频源或ISL51002的模拟放大器以10位精度消除。任何漂移都可以补偿在它能产生明显的效果之前。手动偏移调整控制仍然可用（10位寄存器允许调整偏移量±64代码的固件，精确到1ADC LSB增量）。增益现在完全独立于偏移量（调整增益不再影响偏移，因此需要更长的时间来编程固件来处理交互偏移和增益控制）。最后，不应该担心ABLC™ 它本身引入可见的人工制品；没有。ABLC™ 在非常低的频率，以1lsb的增量改变偏移量，所以它不会引起可见的亮度波动。还有一次ABLC公司™ 锁定，如果偏移量不漂移，DAC将不会改变。如果需要，ABLC™ 可以禁用，允许固件以传统方式工作，10位偏移DAC在固件的控制下。
增益和偏移控制
为了简化图像优化算法，ISL51002具有完全独立的增益和偏移调整功能。改变增益不会影响直流偏移，并且偏移DAC LSB的权重不随增益设置。满标度增益在三组寄存器（0x12）中设置以及0x13-0x16和0x17）。每组增益寄存器分为8位MSB寄存器（0x12、0x14和0x16）和提供10位增益值的2位LSB寄存器允许与8位系列兼容的8位控件并允许增益分辨率在无需重大固件更改的未来AFE。这个ISL51002可以接受振幅范围的输入信号从0.35VP-P到1.4VP-P。ISL51002号24 FN6164.3号偏移控制移动整个RGB输入范围，改变输入图像亮度。三个独立的寄存器提供R、G和B通道的独立控制。他们的标称设置为0x8000，强制ADC输出R（Pr）和B（Pb）通道的代码0x0000（或0x200YPbPr模式）在ABLC的后廊期间™ 是启用。
功能描述
输入ISL51002将两个RGB中的模拟视频输入数字化和组件（YPbPr）格式，有无嵌入式同步（SOG）。RGB输入对于RGB输入，黑/空白级别相同且相等到0V。每种颜色的范围通常为0V到0.7V从黑到白。HSYNC和VSYNC是独立的信号。组件YPbPr输入除了带有SOG的RGB和RGB之外，ISL51002还具有与组件YPbPr video兼容的选项通常由DVD播放机生成的输入。而ISL51002将这些颜色空间中的信号数字化，它只能执行从RGB到YUV的颜色空间转换；如果将RGB信号数字化，输出数字RGB或YUV，同时如果它将YPbPr信号数字化，它还会输出数字YCbCr叫尤夫。亮度（Y）信号应用于绿色通道并以与绿色输入相同的方式进行处理使用前面描述的SOG。色差信号Pb和Pr是双极的，在黑色水平。启用YPbPr模式时，黑色色差通道的电平输出移到中间刻度值为0x200。设置配置寄存器0x10[4]=1启用操作。
ISL51002可以选择性地将传入的数据抽取到提供4:2:2输出流（配置寄存器0x28[0]=1），如表2所示。
RGB到YUV颜色空间转换器（CSC）对于RGB输入，当enabled（寄存器0x28位[6]=1），将从RGB转换使用
以下转换公式：
Y=0.299R+0.587G+0.114B
U=-0.172R-0.339G+0.511B+512
V=0.511R-0.428G-0.083B+512
输入耦合输入可以是交流耦合（默认）或直流耦合（见寄存器0x10[3]）。交流耦合通常是首选，因为它允许具有大量直流偏移的视频信号精确数字化。ISL51002提供了一个完整的内部直流恢复功能，包括直流恢复钳（见图1）和可编程钳位定时（寄存器
0x24、0x25和0x26）。当交流耦合时，每行，后缘后的可编程像素数是的。如果寄存器0x60[2]=0（默认值），则钳位将在DPLL滑行时不应用，防止复合同步边产生的钳位电压误差，均衡脉冲或宏视觉信号。在HSYNC的后缘之后，DC恢复钳位是在DC中指定的像素数之后打开恢复和ABLC™ 启动像素寄存器（0x24和0x25）已到达。夹钳用于由DC Restore Clamp Width指定的像素数寄存器（0x26）。夹钳可用于后廊或者到前廊（通过增加DC恢复和ABLC™ 启动像素寄存器，使所有活动跳过视频像素）。
注意：绿色同步的三层检测（SOG）利用所选绿色视频通道中的数字化数据。如果存在三电平同步，默认的直流钳位开始位置会在三电平同步脉冲的顶部产生一个假脉冲三层检测阴性，下半部夹紧绿色视频。如果你有活跃的SOG迹象必须将钳形起点移动到大于0x30的值检查三电平同步是否存在。如果需要直流耦合操作，则ADC的输入将为输入信号（例如RIN1）与该通道的地面参考（在该示例中为RGBGND1）
对于分量YPbPr信号，同步信号被嵌入在Y通道的视频上，连接到绿色输入，因此命名为SOG（Sync on Green）。水平的同步信息通过添加空白间隔期间的同步提示。同步提示级别为通常比视频黑电平低0.3V。为了最小化绿色通道上的负载，SOG输入对于每个绿色通道，应将交流耦合到ISL51002通过10nF电容器的串联组合和500Ω电阻。SOG切片机（图2）SOG输入具有可编程的阈值，40毫伏滞后和可选的低通滤波器删除高频视频峰值（由例如，在DVD播放机中过度狂热的视频峰值这会导致错误的SOG触发。SOG阈值集比较器阈值相对于同步尖端（底部SOG脉冲）。在ISL51002中，1微安下拉菜单可确保每个同步尖端触发夹紧电路，导致尖端被夹紧到600兆伏电平。比较器将SOG信号与内部4位可编程阈值参考范围同步钳位以上0-300毫伏。SOG对阈值电平、滞后和低通滤波器进行了编程通过寄存器0x30和0x31。如果绿色同步功能为不需要，索金别针可能未连接。同步处理ISL51002可以处理来自3个不同源：离散HSYNC和VSYNC，复合同步打开HSYNC输入，或绿色同步的复合同步（SOG）嵌入绿色视频输入的信号。这个ISL51002具有同步活动检测功能，可帮助固件确定哪个同步源可用。防拷贝ISL51002自动检测宏视觉编码视频。当检测到宏视觉时，它产生一个屏蔽信号，并与输入的在HSYNC去PLL。没有其他程序需要支持宏视觉。掩模信号也应用于HSYNCOUT信号。当Sync Mask Disable=0时，任何Macrovision出现传入的同步在HSYNCOUT上不可见。如果应用程序要求宏视觉脉冲在HSYNCOUT，设置HSYNCOUT掩码禁用位（寄存器0x7A位4）。
模拟录像信号的头开关有时这种AFE可以用来数字化信号来自模拟录像带。最常见的这是一个数字录像机的例子（为了获得最佳的信号质量会用一个组件YPbPr连接到这个AFE连接）。如果数字录像机正在播放旧的模拟VHS磁带，来自录像机的同步信号可能包含最糟糕的传统模拟磁带文物：头开关。传统上，头颅开关是大型pll的敌人捕捉范围，因为一个头颅开关可以导致HSYNC周期变化高达±90%。对于PLL，这看起来像是-50%到+900%的频率变化，引起输出频率的误差（显然阶段）更改。随后的hsync有正确的，原始周期，但大多数模拟锁相环需要几十个待线路恢复到正确的频率和相位后。这会导致图像的顶部在正常播放时“撕裂”。在“技巧模式”（快速前进和后退），HSYNC信号有多个头像开关一样的中断，许多pll永远不会解决到下一个主开关之前的正确值，渲染这幅画完全看不懂。
Intersil的DPLL具有纠正大相位的能力通过最大化相位误差增益几乎立即改变同时保持较低的频率增益。完成了将寄存器0x74的内容更改为0x4C将相位误差增益增加到100%。因为一个阶段设置此高值将稍微增加抖动，默认设置（0x49）对于寄存器0x74，建议用于所有其他同步消息来源。同步定时测量ISL51002分析同步的计时特性当前选定输入通道的信号，并显示结果在寄存器0x40到0x0x46中。同步周期和脉冲宽度值为16位表示16中晶体时钟数的数字测量的连续周期或脉冲宽度水晶钟的1/16分辨率。VSYNC周期是一个12位数字，表示hsync的数量或512个晶体时钟的单位出现在一个视频帧中。默认值是count HSYNC脉冲，但设置寄存器0x4F[0]=1改变单位到水晶钟÷512。VSYNC脉冲宽度是一个12位数字，表示hsync的数量或512个晶体时钟的单位在一个VSYNC中发生。默认值是统计HSYNC脉冲但将寄存器0x4F[0]=1设置为水晶钟÷512。
ISL51002的可编程增益放大器（PGA）具有标称增益范围从0.5V/V（-6dB）到2.0V/V（+6dB）。传递函数为：
其中GainCode是增益寄存器中的值特别的颜色。注意，对于1V/V的增益，GainCode应为85（0x55）。这是一个不同的中心值其他一些AFE使用128（0x80）值，因此固件在调整收益时应考虑到这一点。PGA由内部钳位信号更新一次行。在正常运行中，这意味着写入到增益之间一个HSYNC周期的延迟注册特定颜色和相应的更改在那个频道的实际PGA增益中。如果没有固定的HSYNC/SOG源，或者如果外部钳位选项是已启用（寄存器0x10[7:6]），但没有外部钳位信号产生时，写入可能需要100毫秒到增益寄存器以更新PGA。这不是问题正常工作时有RGB和YPbPr信号。偏移DACISL51002具有10位数模转换器（DAC）对整个信道提供非常精细的控制抵消。DAC放在PGA之后以消除PGA（控制“对比度”）和偏移DAC（控制“亮度”）。在正常操作中，偏移DAC由ABLC公司™ 电路，确保偏移始终减小低于LSB水平（见以下ABLC™ 剖面图更多信息）。当ABLC™ 启用时，偏移量寄存器对（0x18和0x19到0x1C和0x1D）控制数字偏移量ADC的输出。此模式提供最佳图像质量和消除任何偏移校准的需要。如果需要，ABLC™ 可以禁用（0x27[0]=1）和手动编程的偏移DAC，8个most寄存器0x18、0x1A、10x1C和2中的有效位寄存器0x19[7:6]、0x1B[7:6]和0x1D[7:6]。默认偏移DAC范围为±127 ADC LSB。设置0x27[1]=1将偏移DAC的摆动减少50%，使1偏移DAC LSB为ADC LSB的1/2的权重。这提供了最好的偏移控制，并适用于ABLC公司™ 和手动模式。
自动黑电平补偿（ABLC™)ABLC是一个连续删除所有偏移量的函数通过监视ADC输出的偏移量和10位伺服模拟数模转换器将这些误差强制为零。当ABLC是启用时，用户偏移控制是一个数字加法器，具有10位决议。当启用ABLC功能（0x27[0]=0）时，ABLC函数在辛克。如果寄存器0x60[2]=0（默认值），则ABLCDPLL滑行时不会触发功能，防止任何合成同步边，均衡脉冲，或破坏黑数据的宏视觉信号可能会在ABLC累加器中添加一个小错误。在HSYNC的后缘之后，ABLC的开始是延迟寄存器0x24中指定的像素数和0x25。在延迟之后，指定的像素数通过寄存器0x27[3:2]一起求平均值并添加到ABLC的累加器。累加器存储指定行数的平均黑色级别寄存器0x27[6:4]，然后用于生成10位DAC值。ABLC可以设置为允许捕获以下信号通过将寄存器0x65、0x66和0x67设置为数字而变黑它将控制ABLC伺服回路的目标。如果你设置寄存器0x65到0x04，然后ABLC将调整偏移量在红色通道上产生平均输出码的数模转换器在后廊的时候。实际上，黑色水平给定的信道将被设置为其ABLC偏移量的值目标寄存器乘以4。（输出=寄存器0x65、0x66或、0x67乘以4）
模数转换器ISL51002具有3个全差分高速10位ADC公司。时钟产生采用数字锁相环（DPLL）产生像素时钟频率。HSYNC输入和外部XTAL为PLL提供参考频率。锁相环然后生成像素时钟频率，该频率等于传入的HSYNC频率乘以HTOTAL值编入寄存器0x1E和0x1F。时钟的稳定性是非常重要的直接与图像质量有关。在每个像素时间转换，有一个小窗口信号从旧像素振幅转换到新像素振幅像素值。在更高的频率下，像素时间转换以更快的速度，使稳定的像素时间均匀更小。像素时钟中的任何抖动都会降低稳定的像素时间，因此采样窗口中的像素取样准确。采样阶段ISL51002为每个像素提供64个低抖动相位选择周期，允许固件精确地选择最佳取样点。采样相位寄存器为0x20。自动相位调整ISL51002提供自动调整采样阶段到最佳设置。将寄存器0x50设置为0x03激活自动相位调整功能。数据启用（DE）发生器ISL51002在激活期间提供高信号正确配置时的视频时间。此信号由DVI/HDMI发射机等设备，用于为活动视频的一部分，忽略H和V同步时间。自动取消调整ISL51002提供自动调整去的设置非常接近理想。这个确定活动视频在一条线上的确切位置开始和结束在很大程度上取决于分析了使DE设置难以自动化的原因。这个客户需要在自动调整程序已完成。将寄存器0x50设置为0x04激活自动解除调整功能
