Data PCB - Tuner hibrid dengan harga rendah-ultra untuk reka papan PCB tunggal

Hari ini, tuner hibrid dengan harga rendah-ultra untuk lapisan tunggal Papan PCB desain dan kebanyakan tuner dalam aplikasi kotak penukar TV dan video menggunakan konsep MOPLL penukaran tunggal tradisional. Tuner seperti ini boleh memproses isyarat TV analog dan digital, or both (so-called hybrid tuners). Faktor kunci untuk dipertimbangkan bila merancang tuner seperti itu termasuk kos rendah, penggunaan kuasa rendah, saiz kecil, dan pilihan komponen luaran. Tuner ULC cip tunggal ini mengintegrasikan sirkuit RF dan IF dan boleh beroperasi pada 5V atau 3.3V with 34% lower penggunaan kuasa. Desain menggunakan satu lapisan Papan PCB, yang lebih mengurangi biaya sistem, dan boleh mengendalikan isyarat bercampur seperti DVB- T/PAL/SECAM, ISDB-T/NTSC dan ATSC/NTSC, dan boleh menyokong hampir semua standar kawasan. Tuner sebenarnya bukan hanya tuner RF, tetapi juga setengah NIM kerana ia termasuk modul IF. The RF input signal is separated by a simple high-pass filter plus a combination of IF and civil band (CB) notch filters. Daripada menggunakan diod PIN untuk tukar band frekuensi, desain ini menggunakan sirkuit tripleks yang sangat sederhana untuk tukar band frekuensi. Impedansi antena diubah ke sirkuit input yang disesuaikan melalui sirkuit sambungan induktansi tinggi. MOSFET ganda BG5120K boleh digunakan untuk kedua-dua band VHF. Dalam sirkuit penapis laluan band berikut, pemilihan saluran dan penghalangan isyarat tidak diinginkan seperti saluran bersebelahan dan frekuensi video dilakukan. Penapis bentuk pengesan pratahap dan sirkuit pembersihan frekuensi imej kapasitif bagi penapis laluan-band digunakan secara khusus untuk menekan frekuensi imej.

TUA6039-2 adalah IC tuner tri-band lengkap yang termasuk semua komponen aktif yang diperlukan seperti 3 pengcampur, 3 oscillator, 1 pemacu SAW dan 1 amplifier IF. Fungsi PLL lengkap termasuk 4 port PNP dan satu port NPN untuk tukar band dan pengesan AGC bandwidth sebagai tuner dalaman AGC. Bergabung dengan penapis loop, 4 sirkuit semasa pam muatan boleh diprogramkan, oscilator kristal yang seimbang dan oscilator kawal tegangan, separuh NIM ini mencapai prestasi bunyi fasa yang sesuai untuk semua peranti digital. isyarat output IF seimbang TUA6039-2 boleh memandu langsung penapis SAW dalam litar IF berikutnya. Then, output isyarat oleh SAW ditambah lebih lanjut oleh penambah cip yang kawal-gain, dan isyarat output amplifikasi boleh digunakan secara langsung dalam demodulator berikutnya. Penukaran RF ke IF juga dilakukan dalam cip. Konsum kuasa setengah NIM ini kurang dari 130mA pada voltas bekalan +5V, dan konsum kuasa kurang dari 650mW. Jika bekalan kuasa +3.3V digunakan, jumlah kuasa hanya 429mW. Penyelamatan yang signifikan ini dalam penggunaan kuasa adalah keuntungan besar untuk peranti portable atau komputer telapak. Ralat tuner ULC dengan PCB lapisan tunggal telah diterima secara luas oleh pelanggan. Dalam pasar tuner TV yang bersaing, setiap peningkatan kos boleh mengurangi lebih lanjut kos produksi. Oleh itu, sebarang perbezaan kos antara papan PCB lapisan tunggal dan papan PCB lapisan ganda sangat penting untuk keseluruhan BOM (bil bahan) tuner. Rancangan NIM setengah ini menggunakan PCB FR4 satu-sisi dengan tebal 1.6 mm.

Dalam penerimaan campuran isyarat TV piawai seperti PAL/DVB-T, NTSC/ATSC, NTSC/ISDB-T, dll., this reference design developed on a single-layer Papan PCB menunjukkan prestasi yang baik, ia boleh mengendalikan T-DMB, DAB , DMB- TH, DVB-C dan Kabel Buka dan piawai lain. Dalam rancangan ini, perlu guna penapis loop PLL dan konfigurasi penapis pos. 62.Nisbah penolakan frekuensi rujukan 5kHz bergantung pada konfigurasi penapis loop berbeza dan penapis pos mereka. Walaupun penapis loop boleh diubahsuai untuk menutupi dua frekuensi rujukan 166.67kHz dan 62.5kHz dalam mod campuran, sentiasa ada perdagangan antara prestasi bunyi fasa, tanggapan frekuensi rujukan dan masa kunci PLL. Oleh itu, it is strongly recommended that the designer select the reference frequency (62.5kHz atau 166.67kHz or both) before applying the corresponding loop filter and post filter configuration. Hasil pengukuran menunjukkan bahawa lapisan tunggal Papan PCB reka tuner boleh mencapai prestasi penolakan frekuensi rujukan 60dB atau lebih tinggi dalam mod penerimaan campuran, yang cukup untuk memenuhi keperluan ketat penerima analog.

Salah satu cabaran dalam mengembangkan rancangan rujukan adalah bagaimana meletakkan pakej VQFN cip pada PCB. Sambungan dan pendaratan pada PCB lapisan tunggal mengurangkan fleksibiliti pendaratan. Mendarat sangat penting dalam rancangan RF, yang merupakan cabaran bagi perancang tuner. Beberapa parameter elektrik kunci yang terkesan oleh tanah termasuk: penolakan isyarat spurious yang berasal dari kristal, frekuensi rujukan PLL, dan DC/Penukar DC juga terintegrasi dalam tuner ULC. Contoh desain ini mencapai kira-kira 52dB penolakan frekuensi DC-DC dan 60dB penolakan frekuensi rujukan VCO. Masalah lain dibawa oleh pakej VQFN dan lapisan tunggal Papan PCB adalah penyebaran panas IC. Untuk meningkatkan prestasi panas, bahagian belakang IC terkena dalam rancangan rujukan. Melakukannya boleh meningkatkan prestasi panas, seperti melalui bingkai tuner. Selain itu, cip juga boleh berfungsi pada 3.3V, yang tidak hanya mengurangi konsumsi tenaga, tetapi juga mengurangi generasi panas. Permintaan semakin meningkat untuk elektronik tuner RF dalam aplikasi multimedia sehari-hari adalah memandu permintaan pembuat untuk mengurangi faktor bentuk tuner, power consumption, dan biaya. Design tuner ULC yang dipaparkan dalam artikel ini adalah cubaan untuk mencari keseimbangan antara kos, prestasi, dan penggunaan kuasa. Menggunakan TUA6039-2 sebagai komponen tuner membolehkan tuner hibrid prestasi tinggi pada efisien tenaga 3.Tengah bekalan 3V. Mengguna satu lapisan Papan PCB boleh mengurangi kos lebih lanjut. Umum, desain rujukan tuner ULC yang ditetapkan di sini mengurangkan risiko desain produk dan mengurangkan masa ke pasar tanpa mengorbankan prestasi dan kualiti pada Papan PCB.