數(shù)字電視Tuner部分設(shè)計(jì)技巧

劉建軍

（TCL多媒體科技公司研發(fā)中心，廣東 深圳 518067）

1 引言

在設(shè)計(jì)電視的過(guò)程中，往往由于Tuner部分設(shè)計(jì)不當(dāng)，比如電路參數(shù)設(shè)計(jì)或者PCB布板不當(dāng)，導(dǎo)致電視性能達(dá)不到預(yù)期目的。筆者分析了Tuner內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外圍電路，期望能夠幫助技術(shù)人員對(duì)Tuner有更好的認(rèn)識(shí)，從而提高產(chǎn)品的性能。

2 Tuner內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

圖1為T(mén)uner內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。電視信號(hào)的頻譜范圍為40～870 MHz，為了便于高頻接收電路的設(shè)計(jì)，電視射頻信號(hào)被人為分為3個(gè)頻段：VHF-L，VHF-H和UHF。所以Tuner一般有3個(gè)帶通濾波器，分別對(duì)應(yīng)這3個(gè)信號(hào)頻段[1]。無(wú)論模擬電視節(jié)目還是數(shù)字電視節(jié)目，經(jīng)過(guò)射頻信號(hào)（RF）輸入、高放、混頻、中放、帶通、陷波等處理，直到中頻信號(hào)（IF）輸出，整個(gè)物理通道完全一樣，唯一不同的就是數(shù)字IF還經(jīng)過(guò)了一次聲表濾波和放大。

3 Tuner與后端的匹配設(shè)計(jì)

現(xiàn)在有個(gè)別的數(shù)字電視Tuner已經(jīng)集成了解調(diào)芯片，直接輸出TS流。這里描述的Tuner只輸出IF信號(hào)。IF是一種非常特殊的高頻信號(hào)，對(duì)后端的匹配電路要求極高，圖2給出了Tuner與IF解調(diào)芯片之間的連接方式，并對(duì)有些特殊電路和網(wǎng)絡(luò)做出了特別標(biāo)記，比如Tuner的自動(dòng)增益控制（AGC）不要懸空，與解調(diào)芯片之間的I2C總線(xiàn)都作了濾波處理。ALPS的Tuner RF AGC由MOP芯片提供，不需要外接，為避免外界干擾進(jìn)入調(diào)諧器，將NC（RF AGC）管腳設(shè)為open，而且最好不要與基板焊接。Tuner內(nèi)部I2C點(diǎn)線(xiàn)接地容量及串聯(lián)電阻最好直接接到解調(diào)芯片上，可在圖中箭頭位置處加幾十皮法接地電容濾波，防止外部干擾進(jìn)入。電容切忌過(guò)大，否則會(huì)影響I2C數(shù)據(jù)。

為了避免共模干擾對(duì)IF的影響，Tuner輸出的IF一般采用差分的方式，同時(shí)，在每一對(duì)差分信號(hào)的通道上都增加一個(gè)濾波電路，圖2就是利用RC做了一個(gè)帶通。在一些特殊的情況下，主板的晶振，解調(diào)芯片及解碼芯片的主頻（SCL）及其倍頻會(huì)通過(guò)IF線(xiàn)路進(jìn)入Tuner形成干擾，圖3為解決類(lèi)似問(wèn)題的一個(gè)推薦電路。該電路會(huì)改變?cè)撔盘?hào)通道的頻響特性，如圖3b所示，因此必須注意Q值不要做得太大，否則會(huì)影響數(shù)字性能。

圖3 中頻特性及濾波

4 PCB設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1）Tuner地和解調(diào)芯片地最好分離；靠近Tuner的接地處要有強(qiáng)地和外殼連接（防止數(shù)字噪聲干擾）。接地處最好在不同位置留有改進(jìn)余地（可放置電阻、電感、電容的交流接地或直流接地），因各種干擾頻率不同，流入路徑不同，采取不同的接地方式，會(huì)取得不同的效果。

2）AGC的PWM信號(hào)線(xiàn)與I2C線(xiàn)最好有一定距離，或中間加地線(xiàn)，防止PWM對(duì)I2C信號(hào)進(jìn)行干擾。

3）Tuner底下最好不要走線(xiàn)，Tuner的外框蓋容易和底線(xiàn)形成耦合，互相泄漏造成干擾。

4）用臥型Tuner時(shí)最好與Tuner的金屬外殼保留一定的距離，2個(gè)較大的金屬面會(huì)形成耦合，容易干擾Tuner。

5）電源線(xiàn)上源端和末端應(yīng)有大容量電解電容，及1 nF～2.2 μF的貼片電容，由于貼片電容寄生阻抗的問(wèn)題，通常大小容值的電容同時(shí)使用。

6）機(jī)芯板上的晶振底下及周?chē)詈糜袕?qiáng)地，可以的話(huà)保留外殼接地露銅。

7）使用Tuner晶振輸出功能時(shí)切忌輸出線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)，若上升沿發(fā)生變化，會(huì)造成Tuner失鎖或性能失誤。

8）Tuner的供電電源5 V最好能和其他電源（解調(diào)、解碼）分離，以降低來(lái)自后段芯片的干擾。最好直接用一個(gè)單獨(dú)的LDO給Tuner供電。

9）電荷泵（Charge Pump）電流的設(shè)置。通常情況下充放電電流變化后相位噪聲會(huì)發(fā)生變化，對(duì)載波噪聲比會(huì)有影響。

10）波段設(shè)置。各Tuner公司的產(chǎn)品通常對(duì)于UHF，VHF-H，VHF-L的劃分有所不同，在軟件設(shè)定中要注意該處的劃分值，當(dāng)波段劃分錯(cuò)誤時(shí)通常在錯(cuò)誤頻段的交界處性能會(huì)明顯變差，而且呈現(xiàn)單邊變差性。

[1]俞斯樂(lè).電視原理[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2005.