新一代硅调谐器性能超越传统CAN调谐器设计

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数字电视机、机顶盒、移动终端等多媒体产品对调谐器电子产品的需求与日俱增。目前在数字调谐器市场,主要有两种类型的产品,分别是传统的CAN调谐器和新兴的硅调谐器。前者技术成熟,功耗低且性价比有很大的优势。后者则采用先进的硅工艺技术将整个信号调谐部分集成在一个单独的芯片上面。相比传统的CAN调谐器,硅调谐器具有体积更小的优势。前几年,由于硅调谐器的成本是CAN调谐器的3倍左右,所以在普及应用上CAN调谐器还占有比较高的市场份额。Silicon Laboratories(芯科实验室)公司广播视频产品高级市场经理Alan Hansford告诉本刊记者,随着近几年硅调谐器技术的不断进步,功耗和成本在逐渐降低、性能在不断优化提升。该公司新一代高性能Si2155硅调谐器比传统的CAN调谐器成本已下降了40%,比上一代硅调谐器产品下降了15%,目前,功耗和价格已和CAN调谐器相差无几。Alan Hansford认为,从技术趋势来看,传统的模拟技术正在萎缩,新一代高性能Si2155硅调谐在性能上已超越传统CAN调谐器,未来平板电视市场将会向硅电视调谐器加速前进。

  

Si2155的专利架构

  

Alan Hansford说,Si2155是Silicon Labs首家推出的超越传统MOPLL(CAN调谐器)性能的硅电视调谐器IC,也是首个被电视业界广泛接受的硅电视调谐器解决方案。Si2155是基于Silicon Labs专利架构的高性能、低成本电视调谐器IC,是专为中国主流平板电视设计而优化的产品。Si2155最重要的二个特性,一是具有业界领先的高灵敏度,二是高选择性和抗阻塞性能的RF前端,使接收最弱信号和最多电视频道变得更简单。

 

  

在Si2155架构中,Silicon Labs将跟踪滤波器集成在架构的前端,Alan Hansford称:“我们将其称为集成了电感器的片上跟踪滤波器。它最重要的性能就是,能够让电视机每次只选择一个频道。尤其是在频道密集的区域,它依然可以轻松地只选择一个频道。此外,我们在架构的空白区还装载了一个高性能的DSP,它能够进行实时的动态校准,所以高性能DSP也能够使跟踪滤波器的性能发挥到最大,这也是非常重要的一部分架构。”

  

Si2155专利技术的电视调谐器架构其它特性还体现在,集成了从RF输入到IF输出的完整信号处理,包含了集成电感器的片上跟踪滤波器。在设计中,Si2155减少了超过100多个外围分立器件,其中包括低噪声放大器(LNA)、电感器和SAW滤波器等,大大简化了电视调谐器的设计。Si2155频率范围在42MHz~870MHz,适合各种广电标准,低相位噪声可获得最好的DVB-T2/C2系统性能。Silicon Labs还专为超薄平板电视进行“板级”设计,由于Si2155减少了100多个分立器件,Si2155高集成度显著减少模块厚度和成本,超薄参考设计具有最简化和最低的BOM成本。采用2层PCB,将所有元器件放在顶层,普通的、低成本屏蔽罩,使总网络接口模块厚度为2.5mm,具有紧凑的小型5mm × 5mm QFN封装。而传统的CAN调谐器方案,大约有10mm厚。Si2155还具有模拟电视与数字电视和有线电视二种工作模式,兼容全球广播标准,以及全系列产品兼容的软件和API。Alan Hansford表示:“我们的硅电视调谐器产品已被世界前七大电视品牌中的五大厂商大量采用,这是因为我们非常了解这些顶尖品牌在市场中的具体需求,加上我们的实际的丰富经验,使得我们的产品适合很多国家及生产厂商的需求。”

  

高灵敏度和高选择性性能

  

通常情况下,高灵敏度与高选择性是相互矛盾的,如何同时优化提升这两个技术指标?Alan Hansford介绍,“我们在开始设计这款产品时就已经想到如何让高灵敏度与高选择性都得到很好的开发,所以我们采用了几种先进的技术手段。第一,我们采用的是高线性的前端设计,它使我们整个前端接收频率的范围能够极大的扩大化,使得灵敏度能得到很好地体现,选择性范围也更大;第二,我们采用了大量的数字化设计,包括AGC的校准等等。这些数字化设计也使得选择性得以更大的体现。”

  

在Si2155中,有着极佳的灵敏度,易于接收最弱的电视信号和更多频道,在30dB VSNR时灵敏度为:
-67dBm。Si2155灵敏度超过MOPLL调谐器1dB,对于增强的VSNR保护,噪声系数为:4dB。与此同时,Si2155还具有极佳的选择性和抗阻塞性,在密集频谱地区(模拟和数字)表现出良好的接收效果,VSNR在临近频道阻塞下优于其他方案+10dB,对于远频道阻塞下优于其他方案高达+15dB。这两个技术指标的提升,说明在模拟电视中,能有更稳定的画面,抗干扰能力更强。对数字电视来讲,频道选择更为快捷、更为优化。

  

专为中国市场设计

  

有关数据显示,中国已经成为世界最大的液晶(LCD)电视市场,中国平板电视销售量将从2009年的3100万台增长到2014年的5900万台,增长近一倍,复合年增长率达到了14%。Alan Hansford强调,Si2155电视调谐器是Silicon Labs专为中国市场提供的平板电视设计所需的理想方案,极具竞争力的价格和最高的性能,使它超越了传统 CAN调谐器的性能,能给消费者带来先进的广播接收性能体验,Silicon Labs将通过本地销售和应用支持团队为中国消费电子市场提供到位的服务和技术支持。

 

 

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