El frontal del televisor mòbil que ha de rebre ha de tenir la sensibilitat necessària per treballar molt lluny del transmissor i tolerar la sobrecàrrega quan hi ha un senyal fort. Es pot integrar en sistemes d’entreteniment integrats en vehicles (ICE), així com en capacitats de recepció de TV mòbil en una gran varietat de dispositius electrònics portàtils, com ara telèfons mòbils, assistents digitals portàtils (PDA) i ordinadors portàtils, fins i tot si la distància entre el receptor i el transmissor de l'usuari varien També hauria de tenir un bon rendiment en les condicions d'un horari canviant (diferent de l'emissió tradicional i la televisió). La combinació d’un amplificador de baix soroll (LNA) d’alt guany amb un commutador de bypass de díode PIN permet obtenir una solució de baix cost per a un receptor frontal de televisor mòbil amb protecció contra sobrecàrregues i alta sensibilitat.
La forma més pràctica d’obtenir un receptor de televisió mòbil és reduir el guany del receptor en condicions de senyal intens. El guany de senyal de RF variable simplifica els requisits de linealitat de l’etapa del mesclador, permetent l’ús de circuits integrats de RF de baix cost per construir mòduls receptors. En una anàlisi en cascada amb un receptor frontal de guany commutable / ajustable, la millora del punt d’intercepció d’intermodulació de tercer ordre d’entrada (IIP3) serà una funció del canvi de guany. En comparació amb els receptors de guany fix, els receptors de guany ajustables poden gestionar millor els senyals forts.
El circuit de control de guany automàtic (AGC) també es pot utilitzar per canviar el guany de LNA i, com que l’AGC sol implementar-se abans del filtre de canal, pot respondre a la sobrecàrrega de la transmissió de canal adjacent.
Una manera de reduir el guany de RF és derivar part del senyal de RF a terra abans que el LNA. Aquest mètode utilitza el menor nombre d’elements de commutació de RF, però quan l’interruptor està apagat, la impedància no coincidirà, cosa que pot afectar altres parts del sistema. Una solució consisteix a connectar l'element d'amortiment a l'extrem d'alta impedància o "calent" de la xarxa de ressonància paral·lela de l'LNA, encara que des de la perspectiva d'un rang de control de guany més gran, aquest enfocament sacrifica la selectivitat de RF abans que l'LNA.
Quan el senyal rebut sobrecarrega les etapes darrere de l'LNA (com ara un mesclador o un amplificador de freqüència intermèdia (IF)), també es poden utilitzar un parell de commutadors RF per evitar l'estadi LNA. En l'estat de derivació, el senyal d'entrada es transmet directament a l'IC del convertidor descendent. Mentre els components del bucle de senyal de derivació coincideixin amb la impedància característica (la televisió mòbil és de 75 Ω), es minimitzarà la possibilitat de desajustament. Per descomptat, l’interruptor afegit fa que el circuit sigui més complicat.
Una altra manera és reduir el guany de RF reduint el corrent en repòs subministrat al dispositiu actiu del LNA. Els amplificadors i dispositius que utilitzen aquesta tecnologia, com ara els MOSFET de porta doble, utilitzen terminals de dispositiu addicionals per controlar el corrent de polarització. Com que no s'utilitza cap element de commutació, aquest mètode de control de guany és el més senzill del circuit, però com que el corrent de col·lector / drenatge és inferior al punt de funcionament de CC del dispositiu nominal, la seva linealitat es sacrifica.
Per tal de satisfer els requisits dels clients per a LNA en receptors de televisió mòbil de doble mode (analògic / digital) que funcionen en un espectre de 47 ~ 870 MHz, es van considerar diverses opcions MMIC, però la seva linealitat no va ser prou bona, de manera que no es van adoptar. Aquí adopta un MMIC LNA de banda ampla d'alta linealitat (tipus MGA-68563) i un commutador de díode PIN extern per dissenyar un esquema.
Aquest dispositiu GaAs PHEMT LNA d'una sola etapa té una amplada de la porta de 800 micres (Figura 3). La porta del dispositiu està connectada a un mirall de corrent intern per complementar els efectes dels canvis de procés i minimitzar els efectes de les variacions de tensió llindar. L’LNA utilitza retroalimentació negativa amb pèrdues per aconseguir estabilitat i estabilitzar la resposta d’amplitud dins d’una finestra de 3dB (± 1.5 dB) a l’espectre de 100MHz ~ 1GHz.
A causa de la seva retroalimentació interna i la pèrdua de retorn de sortida inferior a 10 dB, aquest MMIC no requereix coincidències d’impedància de sortida. No obstant això, coincidir amb l'entrada en un rang de freqüències tan ampli (47 ~ 870 MHz) va resultar ser difícil i requereix un mètode poc convencional. Per tal d’optimitzar l’índex de pèrdua de retorn d’entrada, el corrent de drenatge (Ids) del FET ha de ser alt. El valor nominal és de 10 mA. Els identificadors de 20 mA poden complir els requisits de rendiment de pèrdua de retorn d’entrada, però els identificadors es van seleccionar com a 30 mA per fer-lo prou ampli per compensar qualsevol impacte causat pel circuit de commutació de díodes PIN afegit. El pin 4 del MMIC LNA controla el corrent que circula pel generador de corrent de polarització intern a través d’una resistència externa R1. Canviar la mida de R1 canviarà els identificadors, però la tensió d'alimentació Vd es mantindrà a 3V. Tres vegades els identificadors nominals poden proporcionar una major linealitat.
Quan es va dissenyar el circuit LNA / switch, es van utilitzar 4 díodes PIN al commutador de derivació al principi. Aquesta és una configuració comuna per als commutadors de doble tir doble (DPDT). El principi de funcionament d'aquest circuit és fer que el parell de díodes PIN de la part superior es condueixi, i fer que el parell a la part inferior sigui biaix zero, i viceversa. En funcionament normal, només el parell baix de díodes PIN condueix i l'LNA amplifica el senyal de RF. Quan s’ha de reduir el guany de RF, s’activa el parell superior de díodes PIN i s’envia el senyal RF al voltant de l’LNA en mode bypass. Aquestes resistències s’utilitzen per ajustar el corrent directe del díode PIN i aïllar el senyal de RF dels ports de control lògic VSW1 i VSW2. El primer disseny utilitzava molts components, de manera que calia una solució més senzilla.
Mitjançant la comunicació amb els clients, hem desenvolupat un commutador de doble tir simple (DPST) de doble pol, que només necessita connectar o desconnectar el camí de derivació als ports d’entrada i sortida. Atès que el control de commutació del camí LNA ja no es realitza, per tal d’utilitzar les característiques inherents d’aïllament del FET imparcial, la font d’alimentació LNA (Vdd) s’ha d’apagar en el mode de bypass. Aquest enfocament redueix el rendiment de la pèrdua de retorn del camí de derivació perquè aquest camí té una porta finita i una impedància de drenatge en paral·lel amb FET imparcials.
Durant el funcionament normal, la font d'alimentació del díode PIN està apagada (VSW = 0V), mentre que la font d'alimentació LNA encara es restaura a 3V. No obstant això, aquests díodes PIN de biaix zero es veuen afectats per la capacitat paràsita, de manera que el rendiment i la pèrdua de retorn de l'LNA es veuen deteriorats a causa de l'aïllament incomplet del camí de derivació dels ports d'entrada i sortida.
El nostre altre producte:
