Mobil-tv-modtagende frontend skal have den følsomhed, der kræves for at arbejde langt væk fra senderen og tåle overbelastning, når der er et stærkt signal. Det kan integreres i underholdningssystemer i køretøjer (ICE) såvel som mobil-tv-modtagefunktioner i en række bærbare elektroniske enheder såsom mobiltelefoner, bærbare digitale assistenter (PDA'er) og bærbare computere, selvom afstanden mellem brugerens modtager og sender varierer. Det skal også fungere godt under betingelserne for skiftende tidsplan (forskellig fra traditionel udsendelse og tv). Ved at kombinere en forstærker med lav forstærkning (LNA) med en PIN-diode-bypass-switch kan man opnå en billig løsning til en front-end på en mobil-tv-modtager med overbelastningsbeskyttelse og høj følsomhed.
Den mest praktiske måde at realisere en mobil-tv-modtager på er at reducere forstærkning af modtageren under stærke signalforhold. Den variable RF-signalforøgelse forenkler linearitetskravene til mixertrinnet, hvilket muliggør brug af billige RF IC'er til at opbygge modtagermoduler. I en kaskadeanalyse med en omskiftelig / justerbar forstærkermodtagerfront, vil forbedringen af det indgående tredjeordens intermodulationsinterceptpunkt (IIP3) være en funktion af forstærkningsændringen. Sammenlignet med faste forstærkermodtagere kan justerbare forstærkermodtagere bedre håndtere stærke signaler.
AGC-kredsløbet (Automatic gain control) kan også bruges til at ændre LNA-forstærkning, og fordi AGC normalt implementeres før kanalfiltret, kan det reagere på overbelastningen fra den tilstødende kanaltransmission.
En måde at reducere RF-forstærkning på er at shunt en del af RF-signalet til jorden før LNA. Denne metode bruger det mindste antal RF-switchelementer, men når kontakten er slukket, vil impedansen ikke matche, hvilket kan påvirke andre dele af systemet. En løsning er at forbinde dæmpningselementet til den høje impedans eller den "varme" ende af det LNA parallelle resonansnetværk, selvom denne synsvinkel fra perspektivet af et større forstærkningsreguleringsområde ofrer RF-selektivitet før LNA.
Når det modtagne signal overbelaster stadierne bag LNA (såsom en mixer eller en mellemfrekvens (IF) forstærker), kan et par RF-switche også bruges til at omgå LNA-trinnet. I bypass-tilstand transmitteres indgangssignalet direkte til nedkonverteren IC. Så længe komponenterne i bypass-signalsløjfen matcher den karakteristiske impedans (mobil-tv er 75Ω), minimeres chancen for mismatch. Selvfølgelig gør den tilføjede switch kredsløbet mere kompliceret.
En anden måde er at reducere RF-forstærkning ved at reducere den hvilestrøm, der leveres til den aktive enhed i LNA. Forstærkere og enheder, der bruger denne teknologi, såsom MOSFET'er med dobbelt gate, bruger yderligere enhedsterminaler til at kontrollere forspændingsstrømmen. Da der ikke anvendes noget omskiftningselement, er denne forstærkningsstyringsmetode den enkleste i kredsløbet, men fordi kollektor / afløbsstrømmen er lavere end DC-betjeningspunktet for den nominelle enhed, ofres dens linearitet.
For at imødekomme kundernes krav til LNA i dual-mode (analoge / digitale) mobil-tv-modtagere, der opererer i spektret 47 ~ 870MHz, blev flere MMIC-muligheder overvejet, men deres linearitet var ikke god nok, så de blev ikke vedtaget. Her vedtager en bredbånd med høj linearitet MMIC LNA (MGA-68563 type) og en ekstern PIN-diode-switch til at designe et skema.
Denne enkelt-trins GaAs PHEMT LNA-enhed har en portbredde på 800 mikron (figur 3). Porten til enheden er forbundet til et internt strømspejl for at supplere virkningerne af procesændringer og minimere virkningerne af tærskelspændingsvariationer. LNA bruger tabt negativ feedback for at opnå stabilitet og stabilisere amplituderespons inden for et 3dB-vindue (± 1.5 dB) i 100 MHz ~ 1 GHz-spektret.
På grund af dets interne feedback og outputreturtab, der er lavere end 10 dB, kræver denne MMIC ikke outputimpedanstilpasning. At matche input i et så bredt frekvensområde (47 ~ 870MHz) viste sig imidlertid at være svært og kræver en ukonventionel metode. For at optimere indgangsreturtabindekset skal afløbsstrømmen (Ids) for FET være høj. Den nominelle værdi er 10mA. 20mA Id'erne kan imødekomme kravene til ydelsestab ved returneringstab, men Id'erne blev valgt som 30mA for at gøre det bredt nok til at kompensere for enhver påvirkning forårsaget af det tilføjede PIN-diodeskiftekredsløb. Pin 4 i MMIC LNA styrer strømmen, der strømmer gennem den interne forspændingsstrømgenerator gennem en ekstern modstand R1. Ændring af størrelsen på R1 vil ændre Id'er, men strømforsyningsspændingen Vd forbliver på 3V. Tre gange kan de nominelle Id'er give højere linearitet.
Ved design af LNA / switch-kredsløbet blev 4 PIN-dioder anvendt i bypass-kontakten i starten. Dette er en almindelig konfiguration for dobbeltpolede dobbeltkast-switches (DPDT). Arbejdsprincippet for dette kredsløb er at få parret af PIN-dioder på den øverste del til at lede og gøre parret på den nederste del nul forspændt og omvendt. I normal drift udfører kun det lave par PIN-dioder, og LNA forstærker RF-signalet. Når RF-forstærkning skal reduceres, tændes det øverste par PIN-dioder, og RF-signalet dirigeres rundt om LNA i en bypass-tilstand. Disse modstande bruges til at justere fremadstrømmen for PIN-dioden og isolere RF-signalet fra de logiske kontrolporte VSW1 og VSW2. Det første design brugte mange komponenter, så der var behov for en enklere løsning.
Ved at kommunikere med kunderne har vi udviklet en enklere dobbeltpolet single-throw (DPST) switch, som kun behøver at tilslutte eller afbryde bypass-stien til input- og output-portene. Da omskifterstyring af LNA-stien ikke længere udføres, skal LNA-strømforsyningen (Vdd) være slået fra i bypass-tilstand for at udnytte de iboende isoleringskarakteristika for den objektive FET. Denne fremgangsmåde reducerer bypass-stienes returneringstab, fordi denne sti har en endelig gate- og afløbsimpedans parallelt med upartiske FET'er.
Under normal drift er PIN-diode-strømforsyningen slukket (VSW = 0V), mens LNA-strømforsyningen stadig er gendannet til 3V. Imidlertid påvirkes disse nul-bias-PIN-dioder af parasitisk kapacitans, så LNA's forstærkning og returneringstab præsteres på grund af den ufuldstændige isolering af bypass-stien fra input- og outputporte.
Vores andet produkt:
