Mobiil-TV vastuvõtva kasutajaliidese tundlikkus on vajalik saatjast kaugel töötamiseks ja tugeva signaali korral ülekoormuse talumiseks. Seda saab integreerida sõidukisisestesse meelelahutussüsteemidesse (ICE), samuti mobiiltelevisiooni vastuvõtuvõimalustesse paljudesse kaasaskantavatesse elektroonikaseadmetesse, näiteks mobiiltelefonidesse, kaasaskantavatesse digitaalseadmetesse (PDA) ja sülearvutitesse, isegi kui kaugus kasutaja vastuvõtja ja saatja varieeruvad. See peaks toimima hästi ka ajakava muutmise tingimustes (erinevalt tavapärasest ringhäälingust ja televisioonist). Suure võimendusega madala müratasemega võimendi (LNA) kombineerimine PIN-dioodi möödaviigulülitiga võib saavutada mobiil-TV vastuvõtja esiotsa odava lahenduse, millel on ülekoormuskaitse ja kõrge tundlikkus.
Kõige praktilisem viis mobiil-TV-vastuvõtja realiseerimiseks on vastuvõtja võimenduse vähendamine tugevates signaalitingimustes. Muutuv raadiosignaali võimendus lihtsustab mikseri etapi lineaarsusnõudeid, võimaldades vastuvõtja moodulite ehitamiseks kasutada odavaid RF IC-sid. Kaskaadanalüüsis, millel on lülitatav / reguleeritav võimendi vastuvõtja esiosa, on sisendi kolmanda järgu intermodulatsiooni pealtkuulamise punkti (IIP3) paranemine võimenduse muutuse funktsioon. Võrreldes fikseeritud võimendusega vastuvõtjatega saavad reguleeritava võimendusega vastuvõtjad tugevate signaalidega paremini hakkama.
Automaatse võimenduse juhtimise (AGC) vooluahelat saab kasutada ka LNA võimenduse muutmiseks ja kuna AGC rakendatakse tavaliselt enne kanalifiltrit, saab see reageerida külgneva kanali ülekande ülekoormusele.
Üks viis RF-i võimenduse vähendamiseks on osa RF-signaali maandamisest enne LNA-d maandada. See meetod kasutab kõige vähem raadiosageduslülituselemente, kuid kui lüliti on välja lülitatud, ei lange impedants kokku, mis võib mõjutada süsteemi teisi osi. Lahenduseks on summutava elemendi ühendamine LNA paralleelse resonantsvõrgu kõrge impedantsi või "kuuma" otsaga, ehkki suurema võimenduse juhtimispiirkonna vaatenurgast ohverdab see lähenemine RF-selektiivsuse LNA ees.
Kui vastuvõetud signaal koormab LNA taga olevaid etappe (näiteks segisti või vahesagedusliku (IF) võimendi), saab LNA etapi möödumiseks kasutada ka paari RF-lülitit. Möödaviigu olekus edastatakse sisendsignaal otse muunduri IC-le. Niikaua kui möödaviigu signaali silmuses olevad komponendid vastavad iseloomulikule impedantsile (mobiiltelefoni teler on 75Ω), minimeeritakse mittevastavuse võimalus. Muidugi muudab lisatud lüliti ahela keerukamaks.
Teine võimalus on vähendada RF-võimendust, vähendades LNA aktiivseadmesse antud vaikevoolu. Võimendid ja seda tehnoloogiat kasutavad seadmed, näiteks kaheväravad MOSFETid, kasutavad eelvoolu juhtimiseks täiendavaid seadmeklemme. Kuna lülituselementi ei kasutata, on see võimenduse juhtimise meetod ahelas kõige lihtsam, kuid kuna kollektori / äravoolu vool on madalam kui nominaalseadme alalisvoolu tööpunkt, ohverdatakse selle lineaarsus.
47–870 MHz sagedusalas töötavate kaherežiimiliste (analoog- / digitaalsete) mobiil-TV-vastuvõtjate LNA-le esitatavate klientide nõuete täitmiseks kaaluti mitmeid MMIC-võimalusi, kuid nende lineaarsus ei olnud piisavalt hea, mistõttu neid ei võetud vastu. Siin võetakse skeemi kujundamiseks kasutusele lairiba kõrge lineaarsusega MMIC LNA (tüüp MGA-68563) ja väline PIN-dioodlüliti.
Selle üheastmelise GaAs PHEMT LNA seadme värava laius on 800 mikronit (joonis 3). Seadme värav on ühendatud sisemise voolupeegliga, et täiendada protsessimuutuste mõju ja minimeerida lävipinge kõikumiste mõjusid. LNA kasutab kadudeta negatiivset tagasisidet stabiilsuse saavutamiseks ja amplituudivastuse stabiliseerimiseks 3dB aknas (± 1.5dB) 100 MHz ~ 1 GHz spektris.
Selle sisemise tagasiside ja väljundi tagasivoolukao tõttu, mis on väiksem kui 10dB, ei vaja see MMIC väljundi impedantsi sobitamist. Sisendi sobitamine nii laias sagedusalas (47 ~ 870MHz) osutus aga keeruliseks ja nõuab ebatraditsioonilist meetodit. Sisendi tagastuskadude indeksi optimeerimiseks peab FET-i äravooluvool (Ids) olema kõrge Nominaalväärtus on 10mA. 20mA ID-d vastavad sisendi tagasivoolukadude toimivusnõuetele, kuid Id-ideks valiti 30mA, et need oleksid piisavalt laiad, et kompenseerida lisatud PIN-dioodi lülitusahela põhjustatud mõjusid. MMIC LNA tihvt 4 kontrollib sisemise eelvoolugeneraatori kaudu voolavat voolu läbi välise takisti R1. R1 suuruse muutmine muudab ID-sid, kuid toiteallika pinge Vd jääb 3V tasemele. Kolm korda nominaalsed ID-d võivad pakkuda suuremat lineaarsust.
LNA / lülitusahela kujundamisel kasutati möödaviigu lüliti alguses 4 PIN-dioodi. See on topeltpoolusega topeltviske (DPDT) lülitite tavaline konfiguratsioon. Selle vooluahela tööpõhimõte on panna PIN-dioodide paar juhtima ülemisele osale ja muuta paar alumisele poolele ja vastupidi. Tavalises töös juhib ainult madal PIN-dioodide paar ja LNA võimendab RF-signaali. Kui raadiosageduse võimendust tuleb vähendada, lülitatakse PIN-dioodide ülemine paar sisse ja RF-signaal suunatakse ümbersõidurežiimis ümber LNA. Neid takisteid kasutatakse PIN-dioodi edasivoolu reguleerimiseks ja RF-signaali eraldamiseks loogika juhtpordidest VSW1 ja VSW2. Esimesel kujundusel kasutati palju komponente, seega oli vaja lihtsamat lahendust.
Klientidega suhtlemise kaudu oleme välja töötanud lihtsama kahepooluselise üheviskelise (DPST) lüliti, mis vajab ainult sisend- ja väljundporti möödaviigutee ühendamist või lahtiühendamist. Kuna LNA-tee juhtimise lülitamist enam ei teostata, tuleb erapooletu FET-i olemuslike isoleerimistunnuste kasutamiseks kasutada LNA-toide (Vdd) möödaviigu režiimis välja. See lähenemisviis vähendab möödaviigutee tagasivoolukadude toimimist, kuna sellel rajal on piiratud värava ja äravoolu impedants paralleelselt erapooletute FET-idega.
Normaalse töö ajal on PIN-dioodi toiteallikas välja lülitatud (VSW = 0V), samal ajal kui LNA toiteallikas taastatakse endiselt 3 V-ni. Kuid parasiitide mahtuvus mõjutab neid nullhälbega PIN-dioode, mistõttu LNA võimendus- ja tagasivõtukadude jõudlus on häiritud möödaviigu tee mittetäieliku eraldamise tõttu sisend- ja väljundportidest.
Meie teise tootega:
