Bagian depan penerima TV seluler harus memiliki kepekaan yang diperlukan untuk bekerja jauh dari pemancar dan mentolerir kelebihan beban bila ada sinyal yang kuat. Ini dapat diintegrasikan ke dalam sistem hiburan dalam kendaraan (ICE), serta kemampuan menerima TV seluler di berbagai perangkat elektronik portabel seperti ponsel, asisten digital portabel (PDA), dan komputer notebook, bahkan jika jarak antara Penerima dan pemancar pengguna bervariasi. Ini juga harus bekerja dengan baik dalam kondisi jadwal yang berubah (berbeda dari siaran dan televisi tradisional). Menggabungkan penguat kebisingan rendah (LNA) gain tinggi dengan sakelar pintas dioda PIN dapat mencapai solusi berbiaya rendah untuk ujung depan penerima TV seluler dengan perlindungan beban berlebih dan sensitivitas tinggi.
Cara paling praktis untuk mewujudkan penerima TV seluler adalah dengan mengurangi penguatan penerima dalam kondisi sinyal yang kuat. Penguatan sinyal RF variabel menyederhanakan persyaratan linieritas dari tahap pencampur, memungkinkan penggunaan IC RF berbiaya rendah untuk membangun modul penerima. Dalam analisis kaskade dengan ujung depan penerima penguatan yang dapat dialihkan / dapat disesuaikan, peningkatan titik intersep intermodulasi orde ketiga masukan (IIP3) akan menjadi fungsi dari perubahan penguatan. Dibandingkan dengan penerima gain tetap, penerima gain yang dapat disesuaikan dapat menangani sinyal yang kuat dengan lebih baik.
Sirkuit kontrol penguatan otomatis (AGC) juga dapat digunakan untuk mengubah penguatan LNA, dan karena AGC biasanya diterapkan sebelum filter saluran, maka dapat merespons kelebihan beban dari transmisi saluran yang berdekatan.
Salah satu cara untuk mengurangi penguatan RF adalah dengan memotong sebagian sinyal RF ke ground sebelum LNA. Metode ini menggunakan paling sedikit elemen sakelar RF, tetapi ketika sakelar dimatikan, impedansinya tidak akan cocok, yang dapat memengaruhi bagian lain dari sistem. Solusinya adalah menyambungkan elemen redaman ke impedansi tinggi atau ujung "panas" dari jaringan resonansi paralel LNA, meskipun dari perspektif rentang kendali penguatan yang lebih besar, pendekatan ini mengorbankan selektivitas RF sebelum LNA.
Ketika sinyal yang diterima membebani tahapan di belakang LNA (seperti mixer atau penguat frekuensi menengah (IF)), sepasang sakelar RF juga dapat digunakan untuk melewati tahap LNA. Dalam keadaan bypass, sinyal input langsung dikirim ke IC konverter bawah. Selama komponen dalam loop sinyal bypass sesuai dengan impedansi karakteristik (mobile TV adalah 75Ω), kemungkinan ketidaksesuaian akan diminimalkan. Tentu saja, sakelar yang ditambahkan membuat rangkaian lebih rumit.
Cara lainnya adalah dengan mengurangi penguatan RF dengan mengurangi arus diam yang disuplai ke perangkat aktif LNA. Amplifier dan perangkat yang menggunakan teknologi ini, seperti MOSFET gerbang ganda, menggunakan terminal perangkat tambahan untuk mengontrol arus bias. Karena tidak ada elemen switching yang digunakan, metode kontrol penguatan ini adalah yang paling sederhana di rangkaian, tetapi karena arus kolektor / drain lebih rendah dari titik operasi DC perangkat pengenal, maka linearitasnya dikorbankan.
Untuk memenuhi kebutuhan pelanggan untuk LNA dalam receiver TV bergerak mode ganda (analog / digital) yang beroperasi pada spektrum 47 ~ 870MHz, beberapa opsi MMIC dipertimbangkan, tetapi linieritasnya tidak cukup baik, sehingga tidak diadopsi. Di sini mengadopsi LNA MMIC linieritas tinggi broadband (tipe MGA-68563) dan sakelar dioda PIN eksternal untuk merancang skema.
Perangkat GaAs PHEMT LNA satu tahap ini memiliki lebar gerbang 800 mikron (Gambar 3). Gerbang perangkat terhubung ke cermin arus internal untuk melengkapi efek perubahan proses dan meminimalkan efek variasi tegangan ambang batas. LNA menggunakan umpan balik negatif lossy untuk mencapai stabilitas dan menstabilkan respons amplitudo dalam jendela 3dB (± 1.5dB) dalam spektrum 100MHz ~ 1GHz.
Karena umpan balik internal dan kerugian pengembalian keluaran lebih rendah dari 10dB, MMIC ini tidak memerlukan pencocokan impedansi keluaran. Namun, mencocokkan input dalam rentang frekuensi yang begitu lebar (47 ~ 870MHz) terbukti sulit dan membutuhkan metode yang tidak konvensional. Untuk mengoptimalkan indeks kerugian pengembalian masukan, arus drain (Id) dari FET harus tinggi Nilai nominalnya adalah 10mA. Id 20mA dapat memenuhi persyaratan kinerja kerugian pengembalian masukan, tetapi Id dipilih sebagai 30mA untuk membuatnya cukup lebar untuk mengimbangi dampak apa pun yang disebabkan oleh rangkaian pengalihan dioda PIN yang ditambahkan. Pin 4 dari MMIC LNA mengontrol arus yang mengalir melalui generator arus prategangan internal melalui resistor eksternal R1. Mengubah ukuran R1 akan mengubah Id, tetapi tegangan catu daya Vd akan tetap pada 3V. Tiga kali Id nominal dapat memberikan linearitas yang lebih tinggi.
Saat mendesain rangkaian LNA / sakelar, 4 dioda PIN digunakan di sakelar bypass di awal. Ini adalah konfigurasi umum untuk sakelar double pole double throw (DPDT). Prinsip kerja rangkaian ini adalah membuat pasangan dioda PIN pada bagian atas bekerja, dan membuat pasangan di bagian bawah menjadi nol bias, begitu pula sebaliknya. Dalam operasi normal, hanya pasangan dioda PIN rendah yang bekerja, dan LNA memperkuat sinyal RF. Ketika penguatan RF harus dikurangi, pasangan atas dioda PIN diaktifkan, dan sinyal RF dirutekan di sekitar LNA dalam mode bypass. Resistor ini digunakan untuk mengatur arus maju dari dioda PIN dan mengisolasi sinyal RF dari port kontrol logika VSW1 dan VSW2. Desain pertama menggunakan banyak komponen, sehingga diperlukan solusi yang lebih sederhana.
Melalui komunikasi dengan pelanggan, kami telah mengembangkan sakelar lemparan tunggal kutub ganda (DPST) yang lebih sederhana, yang hanya perlu menghubungkan atau memutuskan jalur pintas ke port input dan output. Karena kontrol pengalihan jalur LNA tidak lagi dilakukan, untuk memanfaatkan karakteristik isolasi yang melekat dari FET yang tidak bias, catu daya LNA (Vdd) harus dimatikan dalam mode bypass. Pendekatan ini mengurangi kinerja return loss dari jalur bypass karena jalur ini memiliki gerbang yang terbatas dan impedansi drain yang paralel dengan FET yang tidak bias.
Selama operasi normal, catu daya dioda PIN mati (VSW = 0V), sedangkan catu daya LNA masih dipulihkan ke 3V. Namun, dioda PIN bias nol ini dipengaruhi oleh kapasitansi parasit, sehingga kinerja gain dan return loss LNA terganggu karena isolasi jalur bypass yang tidak lengkap dari port input dan output.
produk kami yang lain:
