Texas Instruments THS7303EVM Evaluation Module THS7303EVM THS7303EVM Scheda Tecnica

SLOS479B

–

OCTOBER 2005

–

REVISED MARCH 2011

Two key benefits of using an integrated filter system such as the THS7303 over a passive system are PCB area
and filter variations. The small TSSOP-20 package for three video channels is much smaller over a passive RLC
network, especially a 5-pole passive network that cannot easilly change filter corner frequencies. Add in the fact
that inductors normally have

±

15% to

±

20% tolerance, and capacitors typically have

±

10% tolerances or more.

Using a Monte Carlo analysis shows that the filter corner frequency (

–

3 dB), flatness (

–

1 dB), Q factor (or

peaking), and channel-to-channel delay have wide variations. These variations can lead to potential performance
and quality issues in mass-production environments. The THS7303 solves most of these problems with the
corner frequency being essentially the only variable.

One concern about an active filter in an integrated circuit is the variation of the filter characteristics when the
ambient temperature and the subsequent die temperature change. To minimize temperature effects, the
THS7303 uses low temperature coefficient resistors and high-quality, low temperature coefficient capacitors
found in the BiCom-3 process. The filters have been specified by design to account for process variations and
temperature variations to maintain proper filter characteristics. This maintains the low channel-to-channel time
delay that is required for proper video signal performance.

Two additional benefits of a THS7303 over a passive RLC filter are the input and output impedances. The input
impedance presented to the DAC varies significantly with a passive network and may cause voltage variations
over frequency. The THS7303 input impedance is very high, depending on the input bias mode configuration.
This impedance, plus the 2-pF input capacitance along with the PCB trace capacitance, has negligible impact on
the input impedance. Therefore, the voltage variation appearing at the DAC output is significantly better
controlled with the THS7303.

On the output side of the filter, a passive filter also has a wide impedance variation over frequency. The EIA770
specifications require that the return loss be at least 25dB over the video frequency range of usage. For a video
system, this condition implies the source impedance (including the source, the series resistor, and the filter) must
be better than 75

Ω

+9/-8

Ω

. The THS7303 is an op amp that approximates an ideal voltage source. A voltage

source is desirable because the output impedance is very low and can source and sink current. To properly
match the transmission line characteristic impedance of a video line, a 75-

Ω

series resistor is placed on the

output. To minimize reflections and maintain a good return loss, this output impedance must maintain a 75-

Ω

impedance. The wide impedance variation of a passive filter cannot ensure this consistent performance. The
THS7303 has approximately 0.7-

Ω

of output impedance at 6.75-MHz with the SD filter, and approximately 2.5-

Ω

at 30MHz with the HD filter. Thus, a system is matched much better with a THS7303 compared to a passive
filter.

One last benefit of the THS7303 over a passive filter is power dissipation. A DAC driving a video line must be
able to drive a 37.5-

Ω

load. This includes the receiver 75-

Ω

resistor and the 75-

Ω

impedance matching resistor

next to the DAC to maintain the source impedance requirement. This forces the DAC to drive at least 1.25 V

PEAK

(100% Saturation CVBS)/37.5

Ω

= 33.3mA. A DAC is a current-steering element and this amount of current flows

internally to the DAC even if the output is 0-V. Thus, power dissipation in the DAC may be very high, especially
when three channels are being driven. Using the THS7303, with a high input impedance and the capability to
drive up to two video lines per channel, can reduce the DAC power dissipation significantly because the
resistance the DAC is driving can be substantially increased. It is common to set this in a DAC by a
current-setting resistor on the DAC. Thus, the resistance can be 300-

Ω

or more. This substantially reduces the

current drive demands from the DAC and saves a substantial amount of power. For example, if driving a 37.5-

Ω

load, a 3.3-V, three-channel DAC dissipates 330mW just for the steering current capability (3 ch

×

33.3 mA

×

3.3

V). With a 300-

Ω

load, the DAC power dissipation would only be 41mW (3 ch

×

4.16 mA

×

3.3 V) as a result of

the reduced current steering.

Copyright

©

2005

–

2011, Texas Instruments Incorporated

37

Product Folder Link(s):