揭秘：硅電視調(diào)諧器結(jié)算障礙

雖然移動電話和無線局域網(wǎng)收發(fā)器硅集成電路多年前有了轉(zhuǎn)變，但是使用電結(jié)晶體的電視調(diào)諧器還是退出了起跑線。最近，有幾家公司已經(jīng)開始提供集成電路為基礎(chǔ)的電視接收器將取代傳統(tǒng)的“可調(diào)諧器” 。

過去十年已經(jīng)目睹了電視產(chǎn)品的顯著的技術(shù)創(chuàng)新，高清數(shù)字電視，平板電視和立體收音機(jī)等。 另外，微軟的Windows XP媒體中心已經(jīng)為在PC機(jī)上接受電視節(jié)目創(chuàng)造了一個蓬勃發(fā)展的市場。此外，對可以讓消費(fèi)者看直播電視和下載視頻的手持移動多媒體設(shè)備更是有日益增加的需求。在廣播電視從模擬到數(shù)字調(diào)制的轉(zhuǎn)換中增強(qiáng)這些創(chuàng)新是迫在眉睫的世界范圍的變遷。

數(shù)字電視革命正在迅速的發(fā)展；事實(shí)上，在某些司法管轄區(qū)，模擬廣播已經(jīng)停止。不過，為了盡量減少對觀眾的影響，促進(jìn)平穩(wěn)過渡，許多國家政府已授權(quán)模擬（即，的NTSC ， PAL和SECAM ）和數(shù)字（即， DVB - T標(biāo)準(zhǔn)， ISDB - T及ATSC標(biāo)準(zhǔn)）信號共存直到2009年2月17日。因此，在許多地區(qū)數(shù)字電視的轉(zhuǎn)換將跨度多年，混合廣播系統(tǒng)成為一個重要市場。

有趣的是，幾乎所有的模擬電視的遺留物如：電視機(jī)和機(jī)頂轉(zhuǎn)換盒，仍在使用低水平的技術(shù)和”可調(diào)諧器“單元，其中包括數(shù)以百計的分立元件。 “可調(diào)諧器” ，所謂的一個很好的解釋：離散固定和可調(diào)電感器隨著個別晶體管，有一個大（往往是2 × 4英寸）的金屬外殼，以盡量減少RF干擾。 該手冊要求必須“調(diào)整”所有這些單獨(dú)的部件導(dǎo)致了一個耗時的制造和測試的流程。

該xc3028單片機(jī)模擬和數(shù)字電視調(diào)諧器顯示完全集成的射頻基帶功能塊模具注釋

很明顯，使用電晶體的電視調(diào)諧器可以幫助解決這些問題和其他問題，包括多重標(biāo)準(zhǔn)，整合度，體積和功率消耗。事實(shí)上，我們還處在初級階段，集成電路電視調(diào)諧器進(jìn)入消費(fèi)電子產(chǎn)品表明，電視調(diào)諧器的設(shè)計改編比做蜂窩式收發(fā)器面臨更大的挑戰(zhàn)比蜂窩收發(fā)器，例如。那么，我們?yōu)槭裁床荒苁褂梅涓C式網(wǎng)絡(luò)，使電視形式應(yīng)用到移動設(shè)備？

調(diào)諧器的技術(shù)問題

在調(diào)諧器設(shè)計中要考慮的第一技術(shù)差異是移動電話應(yīng)用和廣播電視間的帶寬、干擾和動態(tài)范圍。蜂窩式接收器在較窄的頻率范圍內(nèi)運(yùn)行。 舉例來說，一個典型的GSM接收機(jī)需要接收5或30兆赫，而電視調(diào)諧器，必須接收超過800 兆赫的帶寬， （從42至864兆赫） 。

在這個廣泛的幅頻響應(yīng)影響接收器設(shè)計的三大元素：頻率合成器，低噪聲放大模塊和過濾器。合成器的主要問題是生成所需的頻率的能力和滿足鎖定時間的要求，同時保持一個小范圍波形因素和低功耗。主要設(shè)計關(guān)注點(diǎn)是關(guān)于功放塊，涉及到他們對于一個寬范圍信號的易感性，這可導(dǎo)致塊狀影像，人為假象和信號損失。 這些干擾信號可能來自電視廣播站，蜂窩傳輸，甚至汽車引擎點(diǎn)火裝置。不同的手機(jī)接收器，使用在他們前面的固定過濾器，可以跨越廣譜（因窄頻復(fù)雜難懂）有效地消除潛在的干擾，電視接收器不能使用一個單一的固定過濾器去有效地拒絕干擾信號，因?yàn)橛写笮偷膹V播帶寬影響。因此，電視調(diào)諧器需要非常專門化的通道過濾技術(shù)。

另一個設(shè)計障礙是設(shè)計要適應(yīng)大的動態(tài)范圍的廣播電視信號。接收器的隨意性、變送器的可變距離導(dǎo)致在頻道的信號強(qiáng)度廣泛的變化。 需要處理這些潛在的巨大差異，在動態(tài)范圍處理這些潛在巨大差異的所需要的是非常復(fù)雜的IC設(shè)計。 事實(shí)上，電纜的電視信號從頻道到頻道是完全相同的信號強(qiáng)度，這樣讓早期集成電路部署在有線電視接收機(jī)上。

由于該動態(tài)范圍的問題，調(diào)諧器必須敏感到非常微弱信號，包括電視信號傳入接近該接收機(jī)噪聲樓，即使是在存在強(qiáng)干擾。舉例來說，不受歡迎的信號強(qiáng)度可以超過所期望的信號高達(dá)55分貝，要求接收機(jī)擴(kuò)增所需的信號，存在一個更強(qiáng)大的干擾信號。再次，這是通過先進(jìn)的通道濾波技術(shù)干擾。

一個例子，一個硅芯片電視調(diào)諧器為機(jī)頂盒的應(yīng)用是xceive xc3028 。它的措施， 4.2 x 4.3毫米是制造的Jazz半導(dǎo)體在5金屬層， 0.18微米BiCMOS工藝。它支持的NTSC ， PAL和SECAM模擬標(biāo)準(zhǔn)。它也支持的ATSC ， DVB - C的， dvbt和ISDB - T數(shù)碼標(biāo)準(zhǔn)由生成一個數(shù)字解調(diào)器接口信號，然后是處理額外的數(shù)字解調(diào)電路在一個電視機(jī)的設(shè)計。還生產(chǎn)一種低功耗接收器集成電路，尤其適合于基于USB接口的設(shè)計，添加電視功能，以臺式機(jī)或筆記本電腦。

移動設(shè)備的電視調(diào)諧器

在手機(jī)上的多媒體功能現(xiàn)在包括數(shù)據(jù)、音頻、視頻和實(shí)時數(shù)字電視節(jié)目。給手機(jī)提供電視服務(wù)著手在兩個方面。第一，使用現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，第二，一個專責(zé)的是單向的廣播電視網(wǎng)絡(luò)。

不過，低分辨率和低幀速率的蜂窩式無線通訊系統(tǒng)的電視的方法是有限的，可能導(dǎo)致在傳輸中停走的動作。更重要的，高品質(zhì)的電視服務(wù)要求10倍于語音服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸速率。 因此，如果許多用戶企圖同時使用電視服務(wù)，需求將超過蜂窩網(wǎng)絡(luò)的能力，導(dǎo)致調(diào)用下降或者“網(wǎng)絡(luò)繁忙”的錯誤訊息。

因此，蜂窩網(wǎng)絡(luò)，未能向客戶提供一系列的電視服務(wù)給所有用戶，這意味著電視廣播在高性能方面擁有更好的前景，可以為手機(jī)提供實(shí)時廣播電視服務(wù)。有幾個競爭的標(biāo)準(zhǔn)，包括數(shù)字視頻廣播-手持（ DVB - H ） ，數(shù)字多媒體廣播（ DMB ） ，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播（ ISDB - T的）和MediaFLO 。

為機(jī)頂盒和移動應(yīng)用的超低功耗電視調(diào)諧器是maxlinear mxl5005s全球標(biāo)準(zhǔn)的硅芯片調(diào)諧器。它的大小是 3.7 x3.7mm，五個金屬層的構(gòu)造， 0.18微米CMOS工序。 最大線狀態(tài)，該裝置消耗只有300兆瓦的能量，并適合模擬和數(shù)字電視接收。

作為一體化提出，下一步的硅調(diào)諧器將可能把電視解調(diào)器納入到手持式應(yīng)用處理器，或者與射頻電視調(diào)諧器納入到系統(tǒng)封裝。有人預(yù)測，下一個步驟將是在RF調(diào)諧器模具上的解調(diào)器的一體化。不過，隨著廣播的標(biāo)準(zhǔn)，多模和多調(diào)諧器將繼續(xù)發(fā)展。