Đầu cuối nhận TV di động phải có độ nhạy cần thiết để hoạt động xa máy phát và chịu được quá tải khi có tín hiệu mạnh. Nó có thể được tích hợp vào các hệ thống giải trí trong xe (ICE), cũng như khả năng nhận TV di động trên nhiều thiết bị điện tử di động như điện thoại di động, trợ lý kỹ thuật số cầm tay (PDA) và máy tính xách tay, ngay cả khi khoảng cách giữa máy thu và máy phát của người dùng khác nhau. Nó cũng sẽ hoạt động tốt trong điều kiện lịch thay đổi (khác với phát và truyền hình truyền thống). Kết hợp bộ khuếch đại tạp âm thấp (LNA) có độ lợi cao với công tắc bỏ qua điốt PIN có thể đạt được giải pháp chi phí thấp cho đầu trước của bộ thu TV di động với khả năng bảo vệ quá tải và độ nhạy cao.
Cách thực tế nhất để nhận ra một bộ thu TV di động là giảm độ lợi của bộ thu trong điều kiện tín hiệu mạnh. Độ lợi tín hiệu RF thay đổi giúp đơn giản hóa các yêu cầu về độ tuyến tính của tầng trộn, cho phép sử dụng các IC RF giá rẻ để xây dựng các mô-đun máy thu. Trong phân tích tầng với đầu trước của bộ thu khuếch đại có thể chuyển đổi / điều chỉnh, sự cải thiện của điểm đánh chặn xuyên điều chế bậc ba đầu vào (IIP3) sẽ là một hàm của sự thay đổi độ lợi. So với bộ thu độ lợi cố định, bộ thu độ lợi điều chỉnh có thể xử lý tốt hơn các tín hiệu mạnh.
Mạch điều khiển độ lợi tự động (AGC) cũng có thể được sử dụng để thay đổi độ lợi LNA, và bởi vì AGC thường được thực hiện trước bộ lọc kênh, nó có thể đáp ứng quá tải từ việc truyền kênh lân cận.
Một cách để giảm độ lợi RF là ngắt một phần của tín hiệu RF xuống đất trước LNA. Phương pháp này sử dụng ít phần tử chuyển mạch RF nhất, nhưng khi tắt công tắc, trở kháng sẽ không khớp, có thể ảnh hưởng đến các bộ phận khác của hệ thống. Một cách giải quyết là kết nối phần tử giảm chấn với trở kháng cao hoặc đầu "nóng" của mạng cộng hưởng song song LNA, mặc dù từ quan điểm của phạm vi điều khiển độ lợi lớn hơn, cách tiếp cận này hy sinh tính chọn lọc RF trước LNA.
Khi tín hiệu nhận được làm quá tải các tầng phía sau LNA (chẳng hạn như bộ trộn hoặc bộ khuếch đại tần số trung gian (IF)), một cặp công tắc RF cũng có thể được sử dụng để bỏ qua tầng LNA. Ở trạng thái bypass, tín hiệu đầu vào được truyền trực tiếp đến IC chuyển đổi xuống. Miễn là các thành phần trong vòng lặp tín hiệu bỏ qua phù hợp với trở kháng đặc trưng (TV di động là 75Ω), nguy cơ không phù hợp sẽ được giảm thiểu. Tất nhiên, công tắc được thêm vào làm cho mạch phức tạp hơn.
Một cách khác là giảm độ lợi RF bằng cách giảm dòng tĩnh được cung cấp cho thiết bị hoạt động của LNA. Bộ khuếch đại và thiết bị sử dụng công nghệ này, chẳng hạn như MOSFET cổng kép, sử dụng các đầu cuối thiết bị bổ sung để kiểm soát dòng phân cực. Bởi vì không sử dụng phần tử chuyển mạch, phương pháp điều khiển độ lợi này là đơn giản nhất trong mạch, nhưng vì dòng thu / thoát thấp hơn điểm hoạt động DC của thiết bị danh định, nên tính tuyến tính của nó bị hy sinh.
Để đáp ứng yêu cầu của khách hàng đối với máy thu truyền hình di động chế độ kép (tương tự / kỹ thuật số) LNA hoạt động ở phổ tần 47 ~ 870MHz, một số tùy chọn MMIC đã được xem xét, nhưng độ tuyến tính của chúng không đủ tốt nên chúng không được chấp nhận. Ở đây sử dụng MMIC LNA tuyến tính cao băng thông rộng (loại MGA-68563) và một công tắc diode PIN bên ngoài để thiết kế một sơ đồ.
Thiết bị GaAs PHEMT LNA một giai đoạn này có chiều rộng cổng là 800 micron (Hình 3). Cổng của thiết bị được kết nối với một gương dòng điện bên trong để bổ sung các tác động của sự thay đổi quá trình và giảm thiểu tác động của các biến đổi điện áp ngưỡng. LNA sử dụng phản hồi âm có tổn hao để đạt được sự ổn định và ổn định phản hồi biên độ trong cửa sổ 3dB (± 1.5dB) trong phổ tần 100MHz ~ 1GHz.
Do phản hồi nội bộ của nó và suy hao trả lại đầu ra thấp hơn 10dB, MMIC này không yêu cầu kết hợp trở kháng đầu ra. Tuy nhiên, việc khớp đầu vào ở dải tần rộng như vậy (47 ~ 870MHz) tỏ ra khó khăn và đòi hỏi một phương pháp độc đáo. Để tối ưu hóa chỉ số tổn thất trở lại đầu vào, dòng xả (Ids) của FET phải cao Giá trị danh nghĩa là 10mA. Các Id 20mA có thể đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất tổn thất đầu vào trở lại, nhưng các Id được chọn là 30mA để làm cho nó đủ rộng để bù cho bất kỳ tác động nào do mạch chuyển đổi diode PIN bổ sung gây ra. Chân 4 của MMIC LNA điều khiển dòng điện chạy qua bộ tạo dòng phân cực bên trong thông qua một điện trở ngoài R1. Thay đổi kích thước của R1 sẽ thay đổi Id, nhưng điện áp nguồn Vd sẽ vẫn ở mức 3V. Ba lần các Id danh nghĩa có thể cung cấp độ tuyến tính cao hơn.
Khi thiết kế mạch chuyển mạch / LNA, 4 điốt PIN đã được sử dụng trong công tắc rẽ nhánh lúc đầu. Đây là cấu hình phổ biến cho các công tắc ném kép (DPDT) hai cực. Nguyên lý hoạt động của mạch này là làm cho cặp điốt PIN ở phần trên dẫn điện và làm cho cặp điốt ở phần dưới bằng không và ngược lại. Trong hoạt động bình thường, chỉ có cặp điốt PIN thấp dẫn điện và LNA khuếch đại tín hiệu RF. Khi phải giảm độ lợi RF, cặp điốt PIN trên được bật và tín hiệu RF được định tuyến xung quanh LNA ở chế độ bỏ qua. Các điện trở này được sử dụng để điều chỉnh dòng chuyển tiếp của diode PIN và cách ly tín hiệu RF khỏi các cổng điều khiển logic VSW1 và VSW2. Thiết kế đầu tiên sử dụng rất nhiều thành phần, vì vậy cần một giải pháp đơn giản hơn.
Thông qua giao tiếp với khách hàng, chúng tôi đã phát triển một công tắc đơn giản hơn (DPST) hai cực đơn giản, chỉ cần kết nối hoặc ngắt kết nối đường vòng tới các cổng đầu vào và đầu ra. Vì điều khiển chuyển mạch của đường dẫn LNA không còn được thực hiện nữa, để sử dụng các đặc tính cách ly vốn có của FET không thiên vị, nguồn cấp điện LNA (Vdd) phải được tắt ở chế độ bỏ qua. Cách tiếp cận này làm giảm hiệu suất tổn thất trả về của đường dẫn bởi vì đường dẫn này có cổng và trở kháng cống hữu hạn song song với các FET không thiên vị.
Trong quá trình hoạt động bình thường, nguồn điện diode PIN tắt (VSW = 0V), trong khi nguồn điện LNA vẫn được khôi phục về 3V. Tuy nhiên, các điốt PIN không phân cực này bị ảnh hưởng bởi điện dung ký sinh, do đó hiệu suất tăng và giảm tổn thất của LNA bị suy giảm do sự cách ly không hoàn toàn của đường đi từ các cổng đầu vào và đầu ra.
sản phẩm khác của chúng tôi:
