GMG7123C_数据手册

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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1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～26mA

e）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。

图 1 GMG7123C引脚排布图

该芯片的各引脚功能描述见表1：该芯片的各引脚功能描述见表1：

表1芯片引脚功能说明

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。

电平

1.输出连接到两个75欧姆的电阻负载

2.V REF＝1.235V，R SET＝530欧姆

图 3 RGB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（R

＝530Ω，R＝37.5Ω。）

芯片输入时钟频率等于系统的象素时钟速率，即为点频（Dot rate）。时钟频率由屏幕的分辨率决定，如下方程所示。

Dot Rate＝（Horiz Res）×（Vert Res）×（Refresh Rate）/（Retrace factor）

其中，Horiz Res是每行的象素数量。Vert Res是每帧的行数量。Refresh Rate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。Retrace Factor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

0.8）。

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：

Dot Rate＝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V REF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R SET连接R SET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×V REF（V）/R SET（Ω）

IOR，IOB（mA）＝79.6×V REF（V）/R SET（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R SET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 4 RS－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。

图 5 RS －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I SYNC 连接到IOG ），R SET 和满刻度输出电流的关系有 R SET ＝11445×V REF /IOG 而处于RGB 模式时，关系又变成

IOG ＝11445×V REF /R SET （SYNC 已确定）

IOR ，IOB ＝79.6×V REF /R SET

当SYNC 无输入信号时，连接到低，此时IOG 的方程等于IOR 和IOB 。 4.8 DAC

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V DD (4V)

输入电压V I………………………………… GND ～V DD

存储温度T stg……………………………… －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 3 3.6 Ｖ

V I输入电压0 3.6 Ｖ

V O输出电压0 1.4 Ｖ

T A工作温度－40 85 ℃

5.3静态参数

表4静态特性参数

=75

机械尺寸

6

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 ―― 1.60 A10.05 ― 0.15

b 0.19 ― 0.27

c 0.09 ― 0.20

D 6.90 ― 7.10

E 6.90 ― 7.10 e ― 0.50 ―

D1 8.80 ―9.20

E1 8.80 ―9.20

L 0.45 ― 0.757产品应用信息 7.1

典型应用图

ΩΩ

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R SET可调整输出电流大小，负载电阻可根据具体的应用来设置。

7.2应用说明

t3

时钟

DATA

t2

1

数据输入

(R9-R0,G9-G0,B9-

6

1.输出延时（t6）从时钟上升沿的50％开始到输出满刻度的50％

2.输出上升/下降时间从满刻度的10％开始到90％

3.输出传输时间从满刻度的50％开始到2％为止

图 10 系统时序图

上图为GMG7123C应用时的时序关系，输入时序应按照该图所描述的顺序来施加，其关系如下表所示。

表 5 时序关系