Čelni del sprejemnika mobilne televizije mora biti občutljiv, da deluje daleč od oddajnika in dopušča preobremenitev, kadar je močan signal. Vgradi se lahko v sisteme za razvedrilo v vozilu (ICE) in zmožnosti sprejemanja mobilne televizije v različnih prenosnih elektronskih napravah, kot so mobilni telefoni, prenosni digitalni pomočniki (PDA) in prenosni računalniki, tudi če je razdalja med uporabnikov sprejemnik in oddajnik se razlikujeta. Tudi v pogojih spreminjanja urnika (drugače kot pri tradicionalni oddaji in televiziji) bi se morali dobro obnašati. Kombinacija visokotlačnega ojačevalnika z nizkim šumom (LNA) in prehodnim stikalom za diode PIN lahko doseže poceni rešitev za prednji del sprejemnika mobilne televizije z zaščito pred preobremenitvijo in visoko občutljivostjo.
Najbolj praktičen način za uresničitev sprejemnika mobilne televizije je zmanjšanje ojačenja sprejemnika v močnih pogojih signala. Spremenljiv ojačanje RF signala poenostavlja zahteve po linearnosti mešalne stopnje, kar omogoča uporabo poceni RF IC za izdelavo sprejemnih modulov. Pri kaskadni analizi s preklopnim / nastavljivim prednjim delom sprejemnika ojačitve bo izboljšanje vhodne točke intermodulacijskega prestrezanja tretjega reda (IIP3) funkcija spremembe ojačanja. V primerjavi s sprejemniki s fiksnim ojačanjem lahko sprejemniki z nastavljivim ojačanjem bolje obvladujejo močne signale.
Avtomatsko krmiljenje ojačenja (AGC) se lahko uporablja tudi za spreminjanje ojačanja LNA in ker se AGC običajno izvaja pred filtrom kanala, se lahko odzove na preobremenitev iz sosednjega prenosa kanala.
Eden od načinov za zmanjšanje ojačitve RF je, da del RF signala pred LNA usmerite v ozemljitev. Ta metoda uporablja najmanj število RF preklopnih elementov, toda ko je stikalo izklopljeno, se impedanca ne bo ujemala, kar lahko vpliva na druge dele sistema. Rešitev je povezati dušilni element z visoko impedanco ali "vročim" koncem vzporednega resonančnega omrežja LNA, čeprav ta pristop žrtvuje RF selektivnost pred LNA z vidika večjega obsega nadzora ojačanja.
Ko prejeti signal preobremeni stopnje za LNA (na primer mešalnik ali ojačevalnik z vmesno frekvenco (IF)), lahko za izogibanje stopnji LNA uporabite tudi par RF-stikal. V stanju obvoda se vhodni signal neposredno prenese na IC pretvornika navzdol. Dokler se komponente v obvodni signalni zanki ujemajo z značilno impedanco (mobilna TV je 75Ω), bo možnost neskladja zmanjšana na minimum. Seveda dodano stikalo naredi vezje bolj zapleteno.
Drugi način je zmanjšanje RF ojačanja z zmanjšanjem mirujočega toka, ki se dovaja v aktivno napravo LNA. Ojačevalniki in naprave, ki uporabljajo to tehnologijo, na primer MOSFET-ji z dvema vratoma, uporabljajo dodatne terminale naprav za nadzor prednapetostnega toka. Ker ni uporabljen noben preklopni element, je ta metoda nadzora ojačanja najpreprostejša v vezju, ker pa je kolektorski / odtočni tok nižji od enosmerne delovne točke nazivne naprave, se žrtvuje njegova linearnost.
Da bi zadostili zahtevam kupcev za LNA v dual-mode (analognih / digitalnih) sprejemnikih mobilne televizije, ki delujejo v spektru 47 ~ 870MHz, je bilo obravnavanih več možnosti MMIC, vendar njihova linearnost ni bila dovolj dobra, zato niso bili sprejeti. Tu je za oblikovanje sheme sprejeta širokopasovna visoko linearna MMIC LNA (tip MGA-68563) in zunanje stikalo za diode PIN.
Ta enostopenjska naprava GaAs PHEMT LNA ima širino vrat 800 mikronov (slika 3). Vrata naprave so povezana z notranjim trenutnim ogledalom, da dopolnijo učinke sprememb procesa in zmanjšajo učinke pragovnih napetostnih sprememb. LNA uporablja negativne povratne informacije z izgubo, da doseže stabilnost in stabilizira amplitudni odziv v oknu 3dB (± 1.5 dB) v spektru 100 MHz ~ 1 GHz.
Zaradi svojih notranjih povratnih informacij in izhodne izgubne vrnitve pod 10dB ta MMIC ne zahteva ujemanja izhodne impedance. Vendar se je ujemanje vhoda v tako širokem frekvenčnem območju (47 ~ 870MHz) izkazalo za težko in zahteva nekonvencionalno metodo. Za optimizacijo indeksa vhodne povratne izgube mora biti odtočni tok (Ids) FET visok. Nazivna vrednost je 10 mA. Ide 20 mA lahko izpolnjujejo zahteve glede učinkovitosti vhodne vrnjene izgube, toda Ids je bil izbran kot 30 mA, da je dovolj širok, da kompenzira kakršen koli vpliv, ki ga povzroči dodano vezje za preklop diode PIN. Zatič 4 MMIC LNA krmili tok, ki teče skozi notranji generator pristranskosti skozi zunanji upor R1. Sprememba velikosti R1 bo spremenila Ids, vendar bo napetost napajanja Vd ostala na 3V. Trikratne nominalne identifikacije lahko zagotovijo večjo linearnost.
Pri načrtovanju vezja LNA / stikala so bile na začetku v obvodnem stikalu uporabljene 4 diode PIN. To je običajna konfiguracija za dvopolna dvojna stikala (DPDT). Načelo delovanja tega vezja je, da par diod PIN na zgornjem delu deluje, par na spodnjem delu pa ničelni, in obratno. V normalnem delovanju se obnašata le nizki par diod PIN in LNA ojača RF signal. Ko je treba RF ojačanje zmanjšati, se vklopi zgornji par diod PIN in RF signal se usmerja okoli LNA v bypass načinu. Ti upori se uporabljajo za nastavitev neposrednega toka diode PIN in izolacijo RF signala od logičnih krmilnih vrat VSW1 in VSW2. Prva zasnova je uporabljala veliko komponent, zato je bila potrebna enostavnejša rešitev.
Skozi komunikacijo s strankami smo razvili enostavnejše dvopolno stikalo z enim metom (DPST), ki mora samo povezati ali odklopiti obvodno pot do vhodnih in izhodnih vrat. Ker preklopni nadzor poti LNA ni več izveden, je treba za uporabo lastnih izolacijskih značilnosti nepristranskega FET-a napajati LNA (Vdd) v načinu obvoda. Ta pristop zmanjšuje učinkovitost povratne izgube obvodne poti, ker ima ta pot vzporedno z nepristranskimi FET-ji končno zaporno in odtočno impedanco.
Med običajnim delovanjem je napajanje diode PIN izklopljeno (VSW = 0V), medtem ko je napajanje LNA še vedno obnovljeno na 3V. Vendar pa na te diode PIN z ničelno pristranskostjo vpliva parazitska kapacitivnost, zato je učinkovitost LNA oslabljena zaradi nepopolne izolacije obvodne poti od vhodnih in izhodnih vrat.
Naš drugi izdelek:
