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全新低压(3伏)电视机和机顶盒调谐器设计

Muschallik Claus英飞凌科技亚太有限公司调谐系统部系统支持主管?? 2007年10月16日 ?? 收藏0

  调谐器设计和开发的目的是降低尺寸和功耗。目前英飞凌已经推出了一个全新的调谐器集成电路(IC)产品系列,其工作电压从5伏降至3伏,因此功耗大大降低,尽管如此,它仍能保持甚至改善射频性能。这种采用BiCMOS技术的新一代射频调谐器IC主要面向高端应用,而采用Bipolar技术的传统射频调谐器IC主要面向低成本产品。

  调谐器工作电压的设置

图1TUA6041框图与MOPLLIFAGC应用


  电视接收机电子器件设计的主要考虑因素包括:降低功耗、降低成本、增加功能和提高性能。

  尽管射频调谐器IC的功耗相对于整个电视机而言比较小,但由于每年电视机和机顶盒的需求量超过1亿台,即便稍稍降低功耗,也能节约大量的能源。例如,假设每台电视机和机顶盒的功耗仅仅降低200毫瓦,我们就可以关闭一座10兆瓦的发电厂! 

  过去几十年来,电视调谐器的工作电压由12伏降至9伏,然后进一步降至7.5伏。目前,模拟电视、数字电视或机顶盒采用的绝大多数射频调谐器的工作电压为5伏。最近,英飞凌又推出了TUA6041、 TUA6045和TUA6039等三款全新的射频调谐器IC,它们的工作电压范围为3.3伏至5伏。当工作电压为3.3伏时,这些全新的射频调谐器IC

可达到能源之星?的要求,节省大约170毫瓦的功率,同时保持原有的性能。换言之,无论这些产品的工作电压为3.3伏还是5伏,它们都具备相同的线性性能。这些IC内部装有调压器,可使电压恒定在3.3伏以下,与工作电压为5伏的传统调谐器相比,其功耗降低30%以上。 

  这些全新的射频调谐器产品系列主要采用两种技术开发而成。TUA6039采用纯双极工艺技术,是适用于低成本的固定产品的理想产品。TUA6041与 TUA6045主要面向便携式产品和车载电视,因此采用BiCMOS工艺开发,能够以便低的功耗获得更出色的性能。所有这三款调谐器均为高度集成的电视机前端,包括混频器-振荡器-PLL(MOPLL)和图1所示的自动增益控制放大器。  

  三款调谐器的参考设计 

  英飞凌推出的三款全新的IC都是三频带调谐器,包括所有主要的射频频带,如VHF-低、VHF-高、UHF和DAB-L频带1.47GHz(L频带仅适用于TUA6045/1)。这使它们特别适用于支持模拟、数字陆地和有线电视系统((PAL、SECAM、NTSC、 DVB-T/C、 ISDB-T、 ATSC等)以及音频系统(FM/DAB)的多制式电视接收机。在前置滤波器和AGC放大器之后,信号将得到进一步的放大,并且与具备4引脚UHF振荡器的PLL控制振荡器混合,确保实现最佳的相位噪声。

  目前,英飞凌可提供带中频自动增益放大器TDA6192(已被用于75%以上的数字电视机)的MOPLL IC(TUA6034)。这个全新的产品系列功耗更低,性能更出色,为设计尺寸更小的调谐器模块,从而进一步降低系统成本创造了条件。一些读者也许会对在较低的工作电压下,如何获得更加出色的性能感到不解。这主要归功于半导体技术的不断发展以及电路设计工艺的智能化水平的不断提高。其中一个例子就是在中频级输出端采用无源组件,这样就可以增装一个中频滤波器,在降低工作电压的同时改善器件性能。

  TUA6041包含3个数模转换器(ADC),可用于调整前置级滤波器。这样,模块设计人员就可以利用SMD组件更换气冷蛇管。TUA6041和TUA6045都具备直流/直流转换电路,并且在混频器之前装配了宽带射频检测器,这有助于实现更加出色的线性优化,采用4至16MHz的晶体频率,获得最佳的相位噪声。总之,这三款IC都可具备完整的MOPLL + IF AGGC 放大器功能。

图2采用英飞凌全新器件的参考调谐器


  英飞凌为所有三款调谐器IC提供了参考设计(图2)。

  目前,我们可以在不牺牲性能同时缩小体积和降低系统成本的情况下,让常规电视机和机顶盒转向低功耗调谐器。几家领先的射频模块制造商已开始采用工作电压为3.3伏的调谐器,并且有更多的制造商准备加入该行列,最终,这将为消费者带来巨大利益,更重要的是,它将有利于全球环境的改善。


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电视机? 机顶盒调谐器? 低压? 英飞凌?

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