PCB部落格 - 用於單PCB板設計的超低成本混合調諧器

今天, 用於單層的超低成本混合調諧器 PCB電路板 電視和視頻轉換器盒應用中的設計和大多數調諧器使用傳統的單轉換MOPLL概念. 這種調諧器可以處理類比和數位電視訊號, or both (so-called hybrid tuners). 設計這種調諧器時需要考慮的關鍵因素包括低成本, 低功耗, 小尺寸, 以及外部組件的選擇. 這種單片ULC調諧器集成了射頻和中頻電路，可以在5V或3伏下工作.3伏，功耗降低34%. 設計使用單層 PCB板, 這進一步降低了系統成本, 並且可以處理混合訊號，如DVB-T/朋友/塞卡姆, ISDB-T/NTSC公司公司公司和ATSC公司/NTSC, 並且可以支持幾乎所有的區域標準. 調諧器實際上不僅僅是一個射頻調諧器, 還有半個NIM，因為它包括一個IF模塊. The RF input signal is separated by a simple high-pass filter plus a combination of IF and civil band (CB) notch filters. 而不是使用PIN二極體進行頻帶切換, 該設計使用非常簡單的3重電路進行頻帶切換. 天線阻抗通過高電感耦合電路轉換為調諧輸入電路. BG5120K雙MOSFET可用於兩個VHF頻段. 在以下調諧帶通濾波器電路中, 執行通道選擇和抑制不需要的訊號，例如相鄰通道和視頻. 前置跟踪陷波器和帶通濾波器的電容影像頻率補償電路專業用於抑制影像頻率.

TUA6039-2是一個完整的3頻調諧器集成電路，包括所有必需的有源元件，如3個混頻器、3個振盪器、1個聲表面波驅動器和1個中頻放大器。 完整的PLL功能包括4個PNP埠和一個用於頻帶切換的NPN埠，以及作為內部調諧器AGC的寬帶AGC檢測器。 結合環路濾波器、4個可程式設計電荷泵電流電路、平衡晶體振盪器和電壓控制振盪器，該半負離子矩陣實現了適用於所有數位器件的相位雜訊效能。 TUA6039-2的平衡中頻輸出信號可以直接驅動後續中頻電路中的聲表面波濾波器。 然後，SAW輸出的訊號由增益控制的片上放大器進一步放大，放大後的輸出信號可以直接用於後續解調器。 射頻到中頻的轉換也在晶片內部完成。 在+5V電源電壓下，這一半NIM的功耗小於130mA，功耗小於650mW。 如果使用+3.3V電源，總功率僅為429mW。 這種顯著的功耗節約對於可擕式或手持設備來說是一個巨大的優勢。 具有單層PCB的ULC調諧器的設計已被客戶廣泛接受。 在競爭激烈的電視調諧器市場中，任何成本改進都可能進一步降低生產成本。 囙此，單層PCB板和雙層PCB板之間的任何成本差异對調諧器的整體BOM（BOM）非常重要。 這種半NIM設計使用厚度為1.6毫米的單面FR4 PCB。

在PAL等標準電視信號的混合接收中/DVB-T, NTSC/ATSC, NTSC/ISDB-T, 等., 此參攷設計是在單層上開發的 PCB板 表現良好, 它可以處理T-DMB, 輕而快地擦掉 , DMB-TH, DVB-C和開放式電纜及其他標準. 在本設計中, 有必要使用PLL環路濾波器和後濾波器配寘. 62.5kHz參攷頻率抑制比取決於不同環路濾波器及其後濾波器的配寘. 儘管可以修改環路濾波器以覆蓋166的兩個參攷頻率.67kHz和62.混合模式下5kHz, 相位雜訊的效能之間總是存在權衡, 參攷頻率抑制和PLL鎖定時間. 因此, it is strongly recommended that the designer select the reference frequency (62.5kHz或166.67kHz or both) before applying the corresponding loop filter and post filter configuration. 量測結果表明，單層 PCB板 調諧器設計可以在混合接收模式下實現60dB甚至更高的參攷頻率抑制效能, 這足以滿足類比接收器的嚴格要求.

開發參攷設計的挑戰之一是如何將晶片的VQFN封裝放置在PCB上. 單層PCB上的連接和接地降低了接地靈活性. 接地在射頻設計中非常重要, 這對調諧器設計師來說是一個挑戰. 受接地影響的幾個關鍵電力參數包括：抑制來自晶體的雜散訊號, PLL參攷頻率, 和DC/直流變換器也集成在ULC調諧器中. 該示例設計實現了約52dB的直流-直流頻率雜散抑制和60dB的壓控振盪器參攷頻率雜散抑制. VQFN包和單層帶來的另一個問題 PCB板 是集成電路的散熱. 改善熱效能, IC的背面暴露在參攷設計中. 這樣做可以提高熱效能, 例如通過調諧器的框架. 此外, 該晶片也可以在3.3V, 這不僅進一步降低了功耗, 還可以减少熱量的產生. 在日常多媒體應用中，對射頻調諧器電子設備的需求不斷增長，這推動了製造商降低調諧器形狀因數的需求, 耗電量, 和成本. 本文介紹的ULC調諧器設計是為了在成本之間找到平衡, 表演, 和功耗. 使用TUA6039-2作為調諧器的一個組件，可以以節能3.0%的速度實現高性能混合調諧器.3V電源電壓. 使用單層 PCB板 可以進一步降低成本. 全面的, 本文介紹的ULC調諧器參攷設計顯著降低了產品設計風險，縮短了上市時間，同時又不犧牲效能和質量 PCB板.