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做和一种新型的集成式硅调谐器参考设计

发布时间:2021-09-19 19:59:50 阅读: 来源:草莓厂家

一种新型的集成式硅调谐器参考设计

有关接收和观看电视节目的大革 命即将到来。为了方便地观看电视,业界正在专用的便携式设备、PDA甚至是中集成小型的电视接收机。这些小型设备能够接收像DVB-T、DVB-H及其他制式的数字地面广播信号。极其重要的一点是,这里用的调谐器必须有出色的灵敏度、小型化外形和低的功耗。因此英飞凌公司推出了一款新型的硅调谐器,型号为OMNITUNETM TUA9001,可以采用3.3V或2.8V电源工作,如图1所示。

TUA9001包含有大部分必需的射频模块,集成了目前的MOPLL调谐器中使用的150多个分立元器件。在采用TUA9001的射频调谐器中,低噪声放大器(LNA)是外置的。这种外置的LNA在最大化灵敏度(低噪声系数F)或线性度(邻道ACI性能)方面具有很大的灵活性。当使用英飞凌公司的BGA728L7 LNA时,系统性能要求将更加容易满足。这个LNA具有低功耗(1.8V到3.3V的电源)和出色的噪声系数,其增益可以在“高”(+16dB,提供高灵敏度(@ 1.3 dB))和“低”(-5dB,提供高线性度)之间切换。TUA9001和BGA728L7一起可以实现仅2.5dB左右的总噪声系数,相对于MOPLL CAN调谐器技术来说这是一个重大突破。另外,BGA728L7可以在毫微秒级接通和关断,从而支持DVB-H中使用的时间切片功能。

图1:TUA9001功能框图

英飞凌公司能够向用户提供多个基于TUA9001并支持多种数字标准的参考设计,因而有助于缩短产品的开发时间和上市时间。英飞凌提供的参考设计实现了移动接收机所需的约束条件,同时符合诸如MBRAI和Nordic之类的标准。这些参考设计含有针对DVB-T和CMMB之类标准的络接口模块(NIM),模块中采用了市场上可以买到的各种基带IC。图2是其中一个针对DVB-T的参考设计。

图2:采用TUA9001实现的DVB-T参考设计

该参考设计只有在PCB的一面装有SMD器件,整个DVB-T调谐器可以安装在一个2平方厘米的面积内,从而可以开发出一个基于TUA9001并他还没有看到储能技术研发上的突破性进展满足Nordic标准的调谐器,并实现比传统的CAN NIM更低的BOM成本、更小的占位面积和更低的功耗。在LNA中采用了英飞凌公司的低成本射频晶体管BFR380对来自单幅天线的射频信号进行放大。还用双工器实现了VHF BIII(170到240MHz)和UHF(470到960MHz)两个接收频段的划分,这在单天线情况下才需要(如果使用独立的VHF/UHF天线则不需要)。双工器的性能主要取决于要求的ACI(邻道干扰)性能;有多种设计可以覆盖所有的ACI Nordic案例,并提供足够的余量。送到TUA9001的射频信号被进一步放大,频率则在I/Q解调器中转换,然后被滤波。

TUA9001带有两个集成式AGC模块:一个是带有内置检波器的宽带射频AGC,它无需任何控制或来自基带解调器的反馈信号;另一个是控制基带PGF(可编程增益滤波器)增益的窄带AGC。基带解调器可以通过一个模拟 因此电压(如来自经过滤波的PWM信号)来控制窄带AGC。为了实现更快以及没有干扰的幅度控制,还可以使用一条专用的AGC总线进行控制。

I2C或三线总线用来控制IC参数,将芯片设置成两种不同的模式:一种模式用于实现最佳的IC线性度,另一种用于实现最低的IC功耗。具体哪种模式取决于系统要求。例如,机顶盒制造商可能倾向于高线性度模式,而蜂窝制造商更愿意选用低功耗模式。

上述参考设计中采用了一个频率为26MHz、体积最小和相噪优异的晶体。测得的相噪大约为-100 dBc/Hz @1kHz。其相噪功率低于10mrad,使得SNRp(指仅由相噪导致的信噪比)能达到40dB以上。 估计该性能足够满足最新标准DVB-T2中规划的256QAM-甚至1024QAM-OFDM的需求。图2中的参考设计可以很容易直接安装到机顶盒的PCB板、USB适配器或任何其他移动设备上。该参考设计采用4层PCB。由于所有振荡器都集成在TUA9001中,因此很少需要或者根本无需屏蔽即可避免基本EMC规定的各种干扰。一个采用2层PCB、符合超低成本应用的参考设计目前正在开发中。与传统的MOPLL IC相比,采用TUA9001的这类DVB-T硅调谐器的主要优点是它只需要一半的功耗(~200mW)。

基于TUA9001的其他参考设计中也有用于实现MBRAI的DVB-T和DVB-H标准的。由于灵敏度和线性度方面的要求更严格,这些参考设计采用了高性能的BGA728L7(LNA),灵敏度可以达到-99dBm。采用BGA728L7的测试结果显示,针对CMMB的灵敏度可达-100dBm。TUA9001硅调谐器已被广泛用于和其他便携式媒体播放器中。对于采用所以即时准确记录每一个实验段的拉力力值对实验成败起着非常重要的作用时间切片模式的应用,接收机只有在接收到所需的服务时才工作。这些参考设计中的TUA9001和BGA728L7或者BFR380都具有这种嵌入式功能。TUA9001 和BGA728L7的开关时间小于1ms,而BFR380则需要大约1.5ms。采用BGA728L7的一个优点是当输入信号很强时可以降低增益,就像ACI这种情况。第一个测试结果表明,LNA在低增益模式下能够处理大于0dBm的输入电平。当增益从低转换到高时,该LNA提供射频放大器可以提供的最佳性能,即低噪声和高线性度。对于在天线输入端强烈要求ESD保护的设备来说,可以采用TS希望和广大用户长时间合作LP-4封装的ESD0P4RFL二极管。这种二极管的线路电容只有0.4pF,空气/接触放电保护电压高达±15kV,因此特别适合这种应用。

在纯数字的固定设备和绝大多数的移动应用中,从传统的MOPLL IC向硅调谐器的转变已经开始。更小体积、更低功耗、高线性度、高灵敏度性能以及容易实现性等优点用TUA9001都可以实现。用户现在就可以获取上述参考设计进行评估和启动产品开发。硅调谐器正在开创电视接收机的新时代。(end)

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