Мобилната телевизия, приемаща предния край, трябва да има чувствителността, необходима за работа далеч от предавателя и да толерира претоварване, когато има силен сигнал. Той може да бъде интегриран в развлекателни системи в автомобила (ICE), както и възможности за приемане на мобилна телевизия в различни преносими електронни устройства като мобилни телефони, преносими цифрови асистенти (PDA) и преносими компютри, дори ако разстоянието между приемникът и предавателят на потребителя варират. Той също така трябва да се представя добре при условията на промяна на графика (различно от традиционното излъчване и телевизия). Комбинирането на усилвател с ниско ниво на шум (LNA) с превключвател за байпас с диоден ПИН може да постигне евтино решение за предния край на мобилен телевизионен приемник със защита от претоварване и висока чувствителност.
Най-практичният начин за реализиране на мобилен телевизионен приемник е да се намали усилването на приемника при условия на силен сигнал. Променливият коефициент на усилване на RF сигнала опростява изискванията за линейност на етапа на смесителя, позволявайки използването на евтини RF интегрални схеми за изграждане на приемни модули. При каскаден анализ с превключваем / регулируем усилвател на предния край на усилвателя, подобрението на входната точка за интермодулация на интермодулация от трети ред (IIP3) ще бъде функция на промяната на усилването. В сравнение с приемниците с фиксирано усилване, приемниците с регулируемо усилване могат да се справят по-добре със силни сигнали.
Схемата за автоматично регулиране на усилването (AGC) може също да се използва за промяна на усилването на LNA и тъй като AGC обикновено се изпълнява преди филтъра на канала, той може да реагира на претоварването от съседното предаване на канала.
Един от начините за намаляване на RF усилването е да се шунтира част от RF сигнала към земята преди LNA. Този метод използва най-малко на брой RF превключващи елементи, но когато превключвателят е изключен, импедансът няма да съвпадне, което може да засегне други части на системата. Заобиколно решение е свързването на амортисьорния елемент към високия импеданс или "горещия" край на паралелната резонансна мрежа на LNA, въпреки че от гледна точка на по-голям диапазон на управление на усилването, този подход жертва RF селективността преди LNA.
Когато полученият сигнал претовари етапите зад LNA (като миксер или усилвател с междинна честота (IF)), двойка RF превключватели също могат да се използват за заобикаляне на LNA етапа. В байпасно състояние входният сигнал се предава директно към интегралната схема на преобразувателя надолу. Докато компонентите в контура на байпасния сигнал съвпадат с характерния импеданс (мобилната телевизия е 75Ω), шансът за несъответствие ще бъде сведен до минимум. Разбира се, добавеният превключвател прави веригата по-сложна.
Друг начин е да се намали RF усилването чрез намаляване на тока на покой, подаван към активното устройство на LNA. Усилвателите и устройствата, използващи тази технология, като MOSFET с двойна порта, използват допълнителни терминали на устройства, за да контролират тока на отклонението. Тъй като не се използва превключващ елемент, този метод за управление на усилването е най-простият във веригата, но тъй като токът на колектора / източване е по-нисък от работната точка на постояннотока на номиналното устройство, неговата линейност се жертва.
За да отговорят на изискванията на клиентите за LNA в двурежимни (аналогови / цифрови) мобилни телевизионни приемници, работещи в спектъра 47 ~ 870MHz, бяха разгледани няколко MMIC опции, но тяхната линейност не беше достатъчно добра, така че те не бяха приети. Тук се приема широколентов MMIC LNA с висока линейност (тип MGA-68563) и външен PIN диоден превключвател за проектиране на схема.
Това едностепенно GaAs PHEMT LNA устройство има ширина на вратата от 800 микрона (Фигура 3). Портата на устройството е свързана с вътрешно огледало за ток, за да допълни ефектите от промените в процеса и да сведе до минимум ефектите от вариациите на праговото напрежение. LNA използва отрицателна обратна връзка със загуби, за да постигне стабилност и да стабилизира амплитудния отговор в рамките на 3dB прозорец (± 1.5dB) в спектъра от 100MHz ~ 1GHz.
Поради вътрешната си обратна връзка и загубата на възвръщаемост на изхода по-ниска от 10 dB, този MMIC не изисква съвпадение на изходния импеданс. Сравняването на входа обаче в такъв широк честотен диапазон (47 ~ 870MHz) се оказа трудно и изисква нетрадиционен метод. За да се оптимизира входящият индекс на възвръщаемост, източващият ток (Ids) на FET трябва да бъде висок. Номиналната стойност е 10 mA. Идентификационните номера 20 mA могат да отговорят на изискванията за ефективност на загубите при връщане на входа, но идентификаторите са избрани като 30 mA, за да го направят достатъчно широк, за да компенсират всяко въздействие, причинено от добавената верига за превключване на диоди с PIN. Пин 4 на MMIC LNA управлява тока, протичащ през вътрешния генератор на ток на отклонение през външен резистор R1. Промяната на размера на R1 ще промени Ids, но захранващото напрежение Vd ще остане на 3V. Три пъти номиналните идентификатори могат да осигурят по-голяма линейност.
При проектирането на веригата LNA / превключвател в началото са използвани 4 PIN диода в байпасния превключвател. Това е често срещана конфигурация за двуполюсни двуполюсни превключватели (DPDT). Принципът на работа на тази схема е да накара двойката ПИН диоди в горната част да поведе и да направи двойката в долната част нулево отклонение и обратно. При нормална работа само ниската двойка PIN диоди провеждат и LNA усилва RF сигнала. Когато RF усилването трябва да бъде намалено, горната двойка PIN диоди се включват и RF сигналът се насочва около LNA в режим на байпас. Тези резистори се използват за регулиране на предния ток на PIN диода и изолиране на RF сигнала от логическите контролни портове VSW1 и VSW2. Първият дизайн използва много компоненти, така че е необходимо по-просто решение.
Чрез комуникация с клиенти, ние разработихме по-опростен двуполюсен еднократен превключвател (DPST), който трябва само да свърже или разкачи байпасния път към входните и изходните портове. Тъй като превключването на управлението на LNA трасето вече не се извършва, за да се използват присъщите изолационни характеристики на безпристрастния FET, LNA захранването (Vdd) трябва да бъде изключено в режим на байпас. Този подход намалява ефективността на възвръщаемостта на байпасния път, тъй като този път има краен импеданс на шлюз и дренаж паралелно с безпристрастните полеви транзистори.
По време на нормална работа захранването с PIN диод е изключено (VSW = 0V), докато LNA захранването все още е възстановено до 3V. Тези PIN диоди с нулево пристрастие са засегнати от паразитен капацитет, така че ефективността на усилването и възвръщаемостта на LNA е нарушена поради непълната изолация на байпасния път от входните и изходните портове.
Нашата друг продукт:
