Televizorların, video yazıcıların, pristavkaların və genişzolaqlı kabel alıcılarının ortaq bir elementi var: tuner. Yarımkeçirici texnologiya kiçildikcə bu qurğulardakı bütün digər elektron komponentlər daralsa da, istehlakçı tətbiqləri bu kritik funksiyanı yerinə yetirmək üçün tez -tez nəhəng "tuner tanklarından" istifadə edirlər. Tuner dizaynında çətin məhdudiyyətlər bu texnologiyanın davam etməsinin səbəbidir, lakin bazar qüvvələri silikon tunerləri ön plana çəkir.
Tüner dizayneri bir çox çətinliklərin öhdəsindən gəlməlidir. Yayım televiziyası və kabel tətbiqlərində giriş siqnalı 48 MHz -dən 861 MHz -ə qədər olan tezlik diapazonundadır və siqnal gücü geniş dinamik diapazonuna malik ola bilər. Məsələn, yayımlanan televiziya proqramlarında, seçiləcək siqnalın siqnal gücü 100 dəfədən çox olan bitişik arzuolunmaz kanallar ola bilər.
Tipik bir tuner dizaynı, digər arxitekturalar da mümkün olsa da, tək çevrilmə qəbuledici arxitekturasından istifadə edir. Tək bir konvertasiya qurğusunun quruluşuna bir ön seçim filtri, aşağı səs -küy gücləndiricisi (LNA), aşağı çevirici və aralıq tezlik (İF) gücləndiricisi daxildir.
1. Silikon tuner dizaynının məhdudiyyətləri
1) Əvvəlcədən seçilmiş filtr izləmə
Ön seçim filtri tam tezlikli siqnal tezlik bandını götürür və maraq kanalını ehtiva edən daha kiçik bir tezlik bandına endirir. Kanalın geniş tezlik diapazonunu nəzərə alaraq, bu, əvvəlcədən seçmə filtrinin mərkəzi tezliyi siqnal spektrində dəyişə bilən bir izləmə bandpass filtri olması deməkdir. RF avtomatik qazanc nəzarət funksiyası olan LNA -lar ümumiyyətlə əvvəlcədən seçilmiş bir filtrdən keçir.
Aşağı çevirici mərhələsi ticarətdirbir heterodin sistemi. Aşağı çevirici, yerli osilatörün (LO) tənzimlənməsini ehtiva edən kanal seçimi ilə hazırlanmışdır ki, onun tezliyi ilə maraq siqnalı arasındakı fərq IF filtrinin bant keçməsinə daxil olsun. Bu mərhələ, bütün digər variantları seçərək və çıxarmaqla yüksək performanslı, dar bantlı, sabit tezlikli filtrlərdən-ümumiyyətlə səthi akustik dalğa (SAW) cihazlarından istifadə edir. Bunun ardınca sistemin seçilmiş siqnalın gücünü tünerin idarə etdiyi demodulyasiya və aşkarlama dövrəsinin ehtiyaclarına uyğunlaşdırmasına imkan verən dəyişkən qazanc nəzarətli bir IF gücləndiricisi gəlir.
Giriş siqnalının geniş tezliyi və siqnal gücü aralığını nəzərə alaraq, bu arxitekturadan yaxşı performanslı bir tuner yaratmaq üçün istifadə etmək bir çox çətinliklər gətirəcək. Onlardan biri də əvvəlcədən seçilmiş filtrdir. Tam siqnal bant genişliyini əhatə etmək üçün, tipik yayım TV tuner tətbiqləri, filtrlərin üç fərqli tezlik diapazonunda işləməsini tələb edir: VHF (çox yüksək tezlik), 48 ilə 88 MHz; orta VHF, 174 - 216 MHz; və UHF (super yüksək tezlik) 470 ilə 861 MHz arasında. Ümumi bir tətbiq, hər bir filtr üçün bir ayrı filtrdən istifadə etməkdir.
2) Çox bantlı əməliyyat
Əvvəlcədən seçmə filtri işləmə tezliyi diapazonunu seçir, lakin tələb olunan seçiciliyi təmin etmək üçün hələ də bir izləmə filtri tətbiq etmək lazım ola bilər. İzləmə filtri nisbətən sabit bir bant genişliyi saxlamalıdır, baxmayaraq ki, mərkəz tezliyi bir çox oktavada dəyişə bilər. Belə bir filtrin həyata keçirilməsi üçün adətən çoxlu sayda passiv komponentlər tələb olunur, məsələn indüktorlar, müvafiq performans əldə etmək üçün fabrikdə əl ilə tənzimlənməlidir. Passiv komponentlərə və manuel tənzimləmə tələbi tunerin ölçüsünü və qiymətini xeyli artırır. Tipik bir tuner 2.5 x 2 x 0.75 düym ölçüdə ola bilər.
Bununla birlikdə, əvvəlcədən seçmə filtri dizayn problemləri olan yeganə komponent deyil. Aşağı çeviricidəki LO da geniş bir tezlik aralığını idarə etməlidir. Ön seçim filtri yalnız giriş siqnalının bant genişliyini azaldır. Maraq siqnalı yenə də 48 ilə 861 MHz aralığına düşə bilər və LO əsasən bu aralığı əhatə etməlidir. Bundan əlavə, LO aşağı yaxın məsafəli fazalı səs-küy nümayiş etdirməlidir və ya DTV kanalının qəbulu pozulacaq. İnteqrasiya edilmiş dövrə osilatoru, tənzimlənə bilməyəcək qədər geniş bir tezlik aralığına nail olur və eyni zamanda, bugünkü elektron sistemlərin tipik 3 voltluq enerji təchizatı gərginliyindən istifadə edərək aşağı fazalı səs-küy nümayiş etdirir. 30 V -a qədər enerji təchizatı tələb oluna bilər.
Bütün bu performans tələblərinə cavab vermək üçün əksər tədarükçülər qiymət və ölçülərinə baxmayaraq ənənəvi TV və VCR tuner dizaynlarını saxlamağı seçirlər. Amma bazar təzyiqləri dəyişikliyi məcbur etməyə başlayır. Elementlərdən biri Federal Rabitə Komissiyasının icazəsidir, yəni ABŞ -da satılan bütün televizorlar rəqəmsal televiziya yayımlarını qəbul edə bilən tünerlərdən istifadə etməyə başlayıb. Bu vəzifə təchizatçıları məhsullarının əsas quruluşunu dəyişdirməyə məcbur edir və tuner dizaynında yeniliklər yaradır.
Portativ əyləncə bazarına olan tələbatın artması, tuner dizaynında da dəyişikliklərə səbəb oldu. Portativ, batareyadan işləyən və ya əl cihazları deməkdir və LO tətbiqlərində yüksək gərginliyin istifadəsini qadağan edir. Bundan əlavə, portativ qurğular tipik tünerlərə nisbətən daha kiçik tətbiqlər tələb edir. Böyüyən düz panel ekran/TV bazarında kiçik ölçülər də vacibdir. Düz panel dizaynında, tünerin ölçüsü məhsulun inceltilməsini məhdudlaşdıran faktor ola bilər.
Tuner tələblərinə təsir edən başqa bir tendensiya, istehlakçıların eyni anda birdən çox kanal almaq istəməsidir. Bu o deməkdir ki, daha çox yer tutan və sistemin ölçüsünü təsir edən və son məhsul üçün tunerin qiymətini artıran birdən çox tuner tələb olunur. Ölçüləri və digər meylləri azaltmaq üçün bazar təzyiqi silikon tuner dizaynlarının istifadəsini təşviq etdi.
3) Əl ilə tənzimlənməni aradan qaldırın
Silikon tuner dizaynı üçün bir çox məqsəd var. Əsas məqsədlərdən biri, izləmə filtrindəki xarici komponentləri əl ilə tənzimləmək ehtiyacını aradan qaldırmaqdır. Silikonun iki təsiri var. Birincisi, əksər xarici komponentlərin aradan qaldırılması, istənməyən RF enerjisini xaric edilən tezlik diapazonundan udmaq və yaymaq qabiliyyətini də aradan qaldırır. Silikon tünerlər, transistorlara zərər vermədən, istenmeyen enerjini idarə etmək üçün LNA və mikserlərdə yenilikçi sxem dizaynlarından istifadə etməlidir.
İkinci təsir, yeni bir RF arxitekturasına ehtiyacdır. Erkən silikon tuner dizaynları, xarici komponentləri əl ilə tənzimləmədən seçicilik təmin edən ikiqat çevrilmə metodunu mənimsəməyə çalışdı. Birinci dönüşüm, giriş siqnalının tezliyini yuxarıya doğru dəyişir. RF SAW filtri ikinci dəfə IF -ə çevrilmədən əvvəl bant genişliyini azaldır. Filtre cihazı bu dizaynın əsas dəyərini təmsil edir.
Son zamanlarda, yarıkeçirici proses istehsalındakı dəyişiklikləri aradan qaldırmaq üçün özünü kalibrləmə texnologiyasından istifadə olunur. Bəziləri LO üçün yüksək gərginlikli enerji təchizatı ehtiyacını və RF SAW cihazlarına olan ehtiyacı da aradan qaldırır. Bunun əvəzinə, IF mərhələsində, RF SAW filtrlərindən daha aşağı tezlikli və daha aşağı qiymətə malik olan SAW filtrlərindən istifadə edirlər.
Bu dizaynları silikonda tətbiq etmək üçün qabaqcıl yarımkeçirici proses texnologiyası tələb olunur. Çip təchizatçıları ümumiyyətlə rəqəmsal VLSI tətbiq prosesini xarakterizə edirlər. Bir silikon tuner tətbiq etmək üçün proses RF performansına əsaslanaraq xarakterizə edilməlidir. Əlavə olaraq, prosesin düzgün bir dəyər indüktoru yaratmaq və aşağı fazalı səs -küy LO tətbiqi və ya RF filtr dizaynı üçün kifayət qədər yüksək Q -yə malik olması lazımdır. Belə bir proses indi istifadə edilə bilər.
Yarımkeçirici proseslərə əlavə olaraq, silikon tünerlər diqqətli çip dizaynı tələb edir. RF -nin şüalanan və keçirilmiş müdaxilə üçün bir çox imkanı var. Tək çipli silikon tuner dizaynında, çip üzərindəki siqnal xətlərinin yaxınlığı və dövrə substratlarının paylaşılması bunu daha da ağırlaşdırır. Bu müdaxiləni idarə etmək üçün kritik dövrələri ayıran və qoruyucu naxışları ehtiva edən bir düzən tələb olunur. Dizayn, çip üzərindəki güc və yerüstü paylama şəbəkələrinin diqqətlə yaradılmasını və idarə edilməsini də tələb edir. Bundan əlavə, müdaxilə siqnal yolunu pozmaq üçün dizayn çipdə və çipdən kənar filtrləmə komponentlərini ehtiva etməlidir.
Bütün bu problemlər həll edildi və silikon tuner cihazlarının ortaya çıxması ilə məhsul dizaynerləri köhnə tuner-in-a-candan qurtulmanın yollarını axtarmağa başladılar. Bu üsulu ilk qəbul edən peyk və kabel alıcıları idi. Hər kanalda təxminən eyni gücə malik siqnalları işlədirlər. Bu kanal vahidliyi, tuner dizaynını bir qədər asanlaşdırır və erkən silikon tuner avadanlıqlarının tələblərə cavab verməsinə imkan verir.
Bununla birlikdə, yerüstü yayım qəbulu, geniş bir kanal güc səviyyəsində seçicilik təmin edə bilən bir tunerdən istifadə etməlidir. Bitişik kanallarda güclü siqnalları zəif maraq kanalları ilə birləşdirmək imkanı tuner dizaynının seçiciliyinə ciddi məhdudiyyətlər qoyur. Son vaxtlara qədər, yenilikçi RF arxitekturası və təkmilləşdirilmiş RF yarımkeçirici emalı, silikon tünerlərə aşağı qiymətə lazımi performansı əldə etməyə imkan verdi.
Əl ilə tənzimləmə ehtiyacını aradan qaldıraraq, bu silikon tünerlər istehsal məhsuldarlığını artıra və köhnə dizaynlardan daha etibarlı performans təmin edə bilər. Yüksək gərginlikli enerji təchizatı ehtiyacını aradan qaldıraraq və kompakt tətbiqlərə icazə verərək portativ cihazların ehtiyaclarını ödəyirlər. Bazarın bu xüsusiyyətlərə təsiri nəzərə alınmaqla, silikon tünerlərin televiziya alıcısının dizaynını elektronika sənayesinin digər hissələri ilə uyğunlaşdırması gözlənilir.
Ravi Şenoy ([e-poçt qorunur]), LSI Logic (Milpitas, Kaliforniya) analoq direktoru və RF texnologiyasıdır.
Bizim digər məhsul:
