تلویزیون جلویی که جلوی آن را دریافت می کند ، باید حساسیت لازم برای کارکردن دور از فرستنده و تحمل اضافه بار هنگام وجود سیگنال قوی را داشته باشد. این می تواند در سیستم های سرگرمی درون خودرو (ICE) و همچنین قابلیت دریافت تلویزیون همراه در انواع دستگاه های الکترونیکی قابل حمل مانند تلفن های همراه ، دستیارهای دیجیتال قابل حمل (PDA ها) و رایانه های نوت بوک ، حتی اگر فاصله بین گیرنده و فرستنده کاربر متفاوت است همچنین باید تحت شرایط تغییر برنامه (متفاوت از پخش سنتی و تلویزیونی) عملکرد خوبی داشته باشد. ترکیب تقویت کننده کم سر و صدای کم (LNA) با سوئیچ بای پس دیود PIN می تواند به یک راه حل کم هزینه برای قسمت جلوی گیرنده تلویزیون همراه با محافظت در برابر اضافه بار و حساسیت بالا دست یابد.
عملی ترین راه برای تحقق بخشیدن به یک گیرنده تلویزیون همراه کاهش میزان گیرنده در شرایط سیگنال قوی است. افزایش سیگنال RF متغیر ، الزامات خطی بودن مرحله میکسر را ساده می کند و اجازه می دهد تا از IC های ارزان قیمت RF برای ساخت ماژول های گیرنده استفاده شود. در یک تجزیه و تحلیل آبشار با انتهای گیرنده بهره قابل تغییر / تنظیم شونده ، بهبود ورودی نقطه رهگیری بین مدولاسیون مرتبه سوم (IIP3) تابعی از تغییر سود خواهد بود. در مقایسه با گیرنده های بهره ثابت ، گیرنده های قابل تنظیم افزایش می توانند سیگنال های قوی را بهتر کنترل کنند.
از مدار کنترل خودکار افزایش (AGC) نیز می توان برای تغییر بهره LNA استفاده کرد و چون AGC معمولاً قبل از فیلتر کانال اجرا می شود ، می تواند به اضافه بار از طریق انتقال کانال مجاور پاسخ دهد.
یکی از راه های کاهش سود RF ، انتقال بخشی از سیگنال RF به زمین قبل از LNA است. این روش از حداقل عناصر سوئیچینگ RF استفاده می کند ، اما وقتی سوئیچ خاموش است ، امپدانس مطابقت ندارد ، که ممکن است سایر قسمت های سیستم را تحت تأثیر قرار دهد. یک راه حل برای اتصال عنصر میرایی به امپدانس زیاد یا انتهای "داغ" شبکه تشدید موازی LNA است ، اگر چه از منظر یک محدوده کنترل افزایش بیشتر ، این روش انتخاب RF را قبل از LNA فدا می کند.
وقتی سیگنال دریافتی مراحل پشت LNA را زیاد می کند (مانند میکسر یا تقویت کننده فرکانس میانی (IF)) ، می توان از یک جفت سوئیچ RF برای دور زدن مرحله LNA نیز استفاده کرد. در حالت بای پس ، سیگنال ورودی مستقیماً به IC مبدل پایین منتقل می شود. تا زمانی که اجزای موجود در حلقه سیگنال بای پس با امپدانس مشخصه مطابقت داشته باشند (تلویزیون همراه 75Ω است) ، احتمال عدم تطابق به حداقل می رسد. البته سوئیچ اضافه شده مدار را پیچیده تر می کند.
روش دیگر کاهش سود RF با کاهش جریان ساکن عرضه شده به دستگاه فعال LNA است. تقویت کننده ها و دستگاه هایی که از این فناوری استفاده می کنند ، مانند MOSFET های دو دروازه ، از ترمینال های دستگاه دیگری برای کنترل جریان بایاس استفاده می کنند. از آنجا که از هیچ عنصر سوئیچینگ استفاده نمی شود ، این روش کنترل بهره ساده ترین مدار است ، اما چون جریان جمع کننده / تخلیه کمتر از نقطه کارکرد DC دستگاه نامی است ، خطی بودن آن فدا می شود.
به منظور تأمین نیازهای مشتری برای LNA در گیرنده های تلویزیون همراه دو حالته (آنالوگ / دیجیتال) که در طیف 47 ~ 870MHz کار می کنند ، چندین گزینه MMIC در نظر گرفته شد ، اما خطی بودن آنها به اندازه کافی خوب نبود ، بنابراین تصویب نشدند. در اینجا از یک خط پهنای باند MMIC LNA با پهنای باند (نوع MGA-68563) و یک سوئیچ دیود PIN خارجی برای طراحی یک طرح استفاده می شود.
این دستگاه تک مرحله ای GaAs PHEMT LNA دارای عرض دروازه 800 میکرون است (شکل 3). دروازه دستگاه به یک آینه جریان داخلی متصل است تا اثرات تغییرات فرآیند را کم کند و اثرات تغییرات ولتاژ آستانه را به حداقل برساند. LNA برای دستیابی به ثبات و تثبیت پاسخ دامنه در یک پنجره 3dB (1.5dB ±) در طیف 100 مگاهرتز ~ 1 گیگاهرتز از بازخورد منفی ضرر استفاده می کند.
به دلیل بازخورد داخلی و افت بازده کمتر از 10dB ، این MMIC به تطبیق امپدانس خروجی نیاز ندارد. با این حال ، تطبیق ورودی در چنین بازه فرکانسی گسترده ای (47 ~ 870 مگاهرتز) دشوار است و به یک روش غیر متعارف نیاز دارد. به منظور بهینه سازی شاخص افت بازده ورودی ، جریان تخلیه (Ids) FET باید زیاد باشد مقدار اسمی 10mA است. شناسه های 20 میلی آمپر می توانند نیازهای عملکرد افت بازده ورودی را برآورده کنند ، اما شناسه ها به عنوان 30 میلی آمپر انتخاب شدند تا به اندازه کافی گسترده باشند تا بتوانند هرگونه ضربه ناشی از مدار سوئیچینگ دیود PIN اضافه شده را جبران کنند. پایه 4 MMIC LNA جریان عبوری از طریق مولد جریان بایاس داخلی را از طریق یک مقاومت خارجی R1 کنترل می کند. تغییر اندازه R1 شناسه ها را تغییر می دهد اما ولتاژ منبع تغذیه Vd در 3 ولت باقی می ماند. سه برابر شناسه های اسمی می توانند خطی بالاتر باشند.
هنگام طراحی مدار LNA / سوئیچ ، در ابتدا 4 دیود PIN در سوئیچ بای پس استفاده شد. این یک پیکربندی معمول برای سوییچ های دو پرتاب دو قطب (DPDT) است. اصل کار این مدار این است که جفت دیودهای PIN در قسمت فوقانی هدایت شوند و جفت در قسمت تحتانی بایاس صفر شود و برعکس. در حالت عادی ، فقط جفت کم دیودهای PIN هدایت می شوند و LNA سیگنال RF را تقویت می کند. هنگامی که باید افزایش RF کاهش یابد ، جفت بالایی دیودهای PIN روشن می شوند ، و سیگنال RF در اطراف LNA در حالت بای پس هدایت می شود. این مقاومت ها برای تنظیم جریان جلو دیود PIN و جداسازی سیگنال RF از پورت های کنترل منطقی VSW1 و VSW2 استفاده می شوند. در طرح اول از اجزای زیادی استفاده شده است ، بنابراین به راه حل ساده تری نیاز بود.
از طریق برقراری ارتباط با مشتریان ، ما یک سوئیچ تک پرتاب دو قطبی ساده (DPST) را توسعه داده ایم که فقط به اتصال یا قطع مسیر بای پس به پورت های ورودی و خروجی نیاز دارد. از آنجا که کنترل سوئیچینگ مسیر LNA دیگر انجام نمی شود ، به منظور استفاده از خصوصیات جداشدگی ذاتی FET بی طرف ، منبع تغذیه LNA (Vdd) باید در حالت بای پس خاموش شود. این روش عملکرد از دست دادن بازگشت مسیر بای پس را کاهش می دهد زیرا این مسیر به موازات FET های بی طرف دارای امپدانس دروازه و تخلیه محدود است.
در هنگام کار عادی ، منبع تغذیه PIN دیود خاموش است (VSW = 0V) ، در حالی که منبع تغذیه LNA هنوز به 3 ولت بازسازی می شود. با این حال ، این دیودهای PIN با تعادل صفر تحت تأثیر خازن انگلی هستند ، بنابراین عملکرد افزایش و از دست دادن بازگشت LNA به دلیل جداسازی ناقص مسیر بای پس از پورت های ورودی و خروجی مختل می شود.
محصول دیگر ما:
