中心議題：

• 矽調諧器介紹
• 調諧器基本工作原理
• 矽調諧器技術分析

解決方案：

• 采用普遍使用的CMOS工藝
• 采用數字處理技術通過控製口編程就可改變其特性

一yi般ban通tong過guo電dian信xin號hao近jin距ju離li傳chuan遞di信xin息xi，可ke以yi直zhi接jie傳chuan送song基ji帶dai信xin號hao，但dan遠yuan距ju離li時shi必bi須xu把ba基ji帶dai信xin號hao調tiao製zhi到dao射she頻pin信xin號hao上shang，即ji把ba低di頻pin的de信xin號hao頻pin譜pu搬ban移yi到dao高gao頻pin頻pin譜pu上shang。而er接jie收shou端duan又you必bi須xu從cong調tiao製zhi的de信xin號hao中zhong解jie調tiao出chu基ji帶dai信xin號hao

，也ye就jiu是shi從cong高gao頻pin信xin號hao上shang把ba有you用yong信xin號hao搬ban移yi到dao低di頻pin。同tong時shi接jie收shou端duan往wang往wang會hui收shou到dao許xu多duo信xin號hao，我wo們men還hai需xu選xuan擇ze自zi己ji需xu要yao的de信xin號hao。這zhe個ge完wan成cheng選xuan擇ze需xu要yao的de信xin號hao和he信xin號hao頻pin譜pu向xiang低di搬ban移yi的de器qi件jian就jiu是shi調tiao諧xie器qi（在模擬電視時代，調諧器通常用鐵盒封裝
，也稱高頻頭）。
　　
調諧器應用廣泛，它可以傳送視頻、聲音、數據等等信息。在種類繁多、形狀各異的調諧器中
，最常見的、也是本文要討論的就是傳送視頻內容的調諧器（以下“調諧器”就特指這類調諧器）。
　　
隨著北京奧運會臨近和地麵數字電視節目的熱播，USB電視棒在國內熱銷起來。之所以一個小小的USB電視棒就能接收射頻電視信號，這要歸功於矽調諧器技術的成熟。近幾年半導體工藝技術和IC設計技術發展很快，這就促成了矽調諧器技術不斷更新換代，形成了矽調諧器多種技術並存、多個半導體國際大廠參與競爭的局麵。熱起來的矽調諧器技術就是本文關注的焦點。

調諧器介紹
　　
1調諧器分類
　　
接收調製視頻的射頻信號的電子產品有許多種類，如衛星機頂盒、有線機頂盒
、電視機、手機電視、電腦電視卡
、PCMCIA電視卡、USB電視棒等等。這些電子產品根據其特點使用了多種多樣的調諧器。這些調諧器可以從以下幾個角度去分類：
　　
從接收信號角度調諧器分為模擬、數字


、數(shu)模(mo)一(yi)體(ti)化(hua)三(san)種(zhong)，其(qi)中(zhong)有(you)些(xie)調(tiao)諧(xie)器(qi)還(hai)可(ke)直(zhi)接(jie)輸(shu)出(chu)基(ji)帶(dai)信(xin)號(hao)。而(er)從(cong)接(jie)收(shou)信(xin)號(hao)的(de)製(zhi)式(shi)上(shang)看(kan)
，模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)可(ke)以(yi)做(zuo)到(dao)全(quan)製(zhi)式(shi)接(jie)收(shou)

，數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)接(jie)收(shou)按(an)地(di)區(qu)分(fen)為(wei)DVB、ATSC
、ISDB
、DMB等。
　　
從信號傳輸的網絡不同，可區分為衛星調諧器、有線係統調諧器、地麵廣播調諧器及手機調諧器等。如在歐洲有線網絡用DVB-C、地麵廣播用DVB-T、衛星廣播用DVB-S、手持設備用DVB-H等等。
　　
從調諧器處理信號的技術分為模擬和數字兩種，傳統的鐵盒調諧器基本是采用模擬技術，而矽調諧器則是采用數字技術。
　　
從調諧器電路架構方麵
，可分為下列幾類：單轉換中頻輸出
、單轉換低中頻輸出
、單轉換零中頻輸出、雙轉換中頻輸出、雙轉換低中頻輸出
、及雙轉換零中頻輸出等等。
　　
從調諧器改變調諧頻率的方式可分為電壓合成和頻率合成兩種。
[page]
2調諧器基本工作原理
　　
電路最簡單的調諧器是單轉換中頻輸出調諧器。其基本組成包括混頻器、振蕩器
、鎖相環(MOPLL)和高頻放大器等。高頻放大器具有自動增益控製（AGC）功能，跟蹤濾波器是一個中心頻率可調的帶通濾波器。中頻濾波器是一個具有特殊傳輸特性的帶通濾波器，一般為聲表麵波濾波器(SAWF)。單轉換中頻輸出調諧器電路架構如圖一所示：


射頻電視信號進入調諧器的高頻放大器進行放大，其增益由AGC電路自動控製

，再由跟蹤濾波器將鏡像信號去除，利用混頻器和本地振蕩器混出中頻信號，最後經由中頻濾波器慮除雜波、選擇出想要的頻道並進一步調整通帶特性，完成調諧器的功能。

3鐵盒調諧器現狀
　　
目前最普及的電視機還是模擬電視，這類電視機使用的都是鐵盒調諧器，其基本功能就是選台和混頻

，屬於單轉換中頻輸出架構。
　　
鐵盒調諧器大多采用調諧器專用IC和許多個分立器件組成。其主芯片采用雙極（Bipolar）工藝，具有成本極低的優勢。由於調諧器處理的是幾百MHz的de高gao頻pin信xin號hao
，所suo以yi鐵tie盒he調tiao諧xie器qi使shi用yong了le微wei帶dai和he分fen布bu參can數shu的de器qi件jian。其qi中zhong感gan應ying線xian圈quan需xu生sheng產chan時shi由you人ren工gong調tiao節jie其qi分fen布bu參can數shu。早zao期qi的de鐵tie盒he調tiao諧xie器qi都dou采cai用yong電dian壓ya合he成cheng方fang式shi選xuan台tai，目mu前qian大da多duo采cai用yong頻pin率lv合he成cheng方fang式shi，其qi優you點dian是shi選xuan台tai簡jian單dan，調tiao諧xie鎖suo定ding，不bu易yi跑pao台tai。
　　
經過多年的技術發展
，傳統鐵盒調諧器設計和工藝技術十分成熟，盡管其電路器件多、結構複雜，生產調試難度很大。但是目前其成本十分低廉，隻要不到10yuanrenminbi，zhejiushishiqizaijingzhengshifenjiliedemonidianshijishichangzhanyoujueduiyoushi
，genbenwufabeiguitiaoxieqiqudai。danqikendinghuisuizhemonidianshizaishijiegeguotingbo
，zhubeiguitiaoxieqiqudai。

4調諧器的幾個關鍵技術指標
　　
調諧器作為一個電子產品，有幾個重要的電性能指標：
　　
動態範圍：動態範圍指調諧器能接收的輸入信號強度的範圍。地麵電視廣播對動態範圍的要求最大，約為60~70dB
，有線傳播方式約30~40dB，衛星傳播方式動態範圍則要求最小。
　　
噪聲指數：yejiaozaoshengxishu
，jiushixitongshurushuchuqianhouxinzaobidebizhi
，yejiushishuchuxinhaodexinzaobibishangshuruxinhaodexinzaobi。tajuedingletiaoxieqizuixiaokejieshoudexinhaoqiangdu
，huochengweijieshoulingmindu。muqianshuzidimiandianshiguangbodezaoshengzhishuyaoqiubudegaoyu7dB，而有線係統的噪聲指數則小於10dB就可以了。
　　
鏡像抑製比：jiushilvchujingxiangpindaoxinhaodenengli。hunpinqidetedianjuedinglebixiangyaopindaopinlvgaohuodiliangbeizhongpindepindaoyehuishuchudaohoumiandezhongpinlvboqi
，zhejiuhuiduixiangyaodepindaochanshengganrao。yinci
，bixuzaihunboqiqianjiayigegenzonglvboqi（也稱鏡像抑製濾波器）來濾除鏡像頻道。通常調諧器鏡像抑製必須達到50~60dB。
　　
相位噪聲：相位噪聲定義為在該頻率處1Hzdaikuanneidexinhaogonglvyuxinhaozonggonglvdebizhi。tiaoxieqibenzhenxinhaoyishouzaoshengzabodeganraoerchanshengdoudong，jixiangweibianhua，zhejiushitiaoxieqidexiangweizaosheng。yinshuzidianshixinhaoduocaiyongzhengjiaotiaofu(QAM)及四相相移鍵控調製方式
，相位噪聲會直接影響到數字調諧器的輸出信噪比。而模擬電視信號多采用調幅（AM）或調頻（FM）就不易受相位噪聲幹擾。通常調諧器相位噪聲必須達到50dB以上。
[page]
矽調諧器技術分析

1矽調諧器技術分析
　　
采用先進的數字設計技術和矽半導體工藝，把原來鐵盒調諧器中的大部分分立器件都集成到一顆矽芯片中
，這就是矽調諧器。
　　
目前矽調諧器技術發展迅速，已有應用於多種電子產品的矽調諧器麵世。但其成本仍然偏高，市場售價是鐵盒調諧器的3倍左右，這就限製了其取代鐵盒調諧器的速度。隻有在PCMCIA電視卡
、USB電視棒等小型產品上矽調諧器充分發揮其體積小的優勢，獨樹一幟。
　　
suizheguitiaoxieqishejijishudetigao
，qibandaotizhizaogongyiyezaibuduangengxinhuandai，qimudejiushiweilexianzhujiangdichengben。diyidaiguitiaoxieqicaiyonggaopinbandaotilingyupubiancaiyongdeSiGe工藝，但其成本昂貴。後來過度到BiCMOS工藝

，但仍比鐵盒調諧器采用的雙極（Bipolar）工藝成本高。最新一代矽調諧器已可以采用普遍使用的CMOS工藝。這使得矽調諧器可以與采用同樣COMS工藝的解調器
、解碼器
、控製器等集成在一起
，構成SoC單芯片，這就大大降低了係統成本。
　　
矽調諧器采用數字處理技術
，通過控製口編程就可改變其特性。這樣矽調諧器很容易實現多電視接收標準。
　　
矽調諧器市場目前是多種半導體製造工藝、多種技術架構
、多個廠家多種產品並存的局麵。針對不同領域的應用
，不同技術架構發揮了各自的優點。
　　
矽gui調tiao諧xie器qi各ge種zhong電dian路lu架jia構gou的de優you缺que點dian會hui因yin不bu同tong廠chang商shang的de獨du特te技ji術shu而er不bu同tong
，因yin而er不bu同tong廠chang商shang對dui不bu同tong電dian路lu架jia構gou會hui有you不bu同tong的de喜xi好hao。目mu前qian看kan零ling中zhong頻pin和he複fu變bian混hun頻pin架jia構gou最zui有you發fa展zhan前qian景jing。

2常見矽調諧器
　　
英飛淩公司（Infineon）已推出了TUA6041
、TUA6045和TUA6039等矽調諧器芯片。下一代是以TUA8010、TUS9090為代表的矽調諧器產品。
　　
美信公司（Maxim）產品包括MAX2165、MAX3580
、MAX3540和MAX3541等高度集成的單次變頻電視調諧器。
　　
Microtune的矽芯片調諧器產品包括：MT2060係列低功率數字調諧器以及MT2131和MT2063多標準、多模式矽調諧器芯片。
　　[page]
瑞科信公司(Xceive)推出了新一代高集成性矽調諧器XC5000和調諧器芯片模塊SN5000。
　　
恩智浦公司（NXP）矽調諧器有TDA18292HN

、TDA18252HN、TDA18271、TDA18251HD
、TDA18211HD等
，涵蓋了衛星
、有線、地麵、手持移動等多種應用。
　　
Max-Linear公司推出了全球標準的矽調諧器MxL5005S，可用於機頂盒和移動接收。MxL7001則是適合ISDB-T標準的移動電視用矽調諧器芯片。
　　
思卡爾（Freescale）推出了MC44S803單芯片矽調諧器
　　
三星電子（Samsung）的矽調諧器S5M8602可以支持DVB-H/T，DAB-IP，ISDB-T以及T-DMB等多個國家的電視標準。
　　
ST、TI等已有解調解碼芯片的公司，已將矽調諧器與解調器、解碼器、控製器等集成在一起，構成SoC單芯片
，如ST公司的STB6100單芯片、TI公司的“Hollywood”手機電視芯片等。

3矽調諧器典型應用
　　
在眾多矽調諧器方案中
，本文選NXP最近推出的新型數模一體化矽調諧器TDA18271，簡單介紹其在電腦電視卡上的應用實例。TDA18271不但兼容所有的模擬與數字電視標準(PAL
、NTSC、SECAM

、DVB-T
、ISDB-T、ATSC、DVB-C)，且TDA18271芯片本身可將中頻信號送至數字中頻解調器TDA8295，完成模擬電視解調，輸出CVBS模擬電視信號
，同時中頻信號也送至信道解碼器TDA10048，解出數字電視TS流。具體應用框圖見圖二。


鐵盒調諧器與矽調諧器比較
　　
雖然有些性能指標矽調諧器不及鐵盒調諧器好，但矽調諧器也達到數字/模擬廣播標準的要求。現階段隻有高成本是矽調諧器的主要缺點。
　　
數字電視廣播在全世界範圍內的普及為矽調諧器的發展提供了極好的機會

，矽調諧器的小體積優點也為調諧器開辟了USB電dian視shi棒bang等deng新xin的de應ying用yong領ling域yu。再zai過guo兩liang年nian，隨sui著zhe矽gui調tiao諧xie器qi的de普pu及ji，其qi成cheng本ben會hui與yu鐵tie盒he調tiao諧xie器qi的de成cheng本ben差cha別bie相xiang差cha無wu幾ji
，屆jie時shi矽gui調tiao諧xie器qi將jiang會hui獨du霸ba天tian下xia。同tong時shi隨sui著zhe矽gui調tiao諧xie器qi技ji術shu水shui平ping的de提ti高gao和he成cheng本ben的de降jiang低di，矽gui調tiao諧xie器qi市shi場chang的de競jing爭zheng將jiang會hui更geng加jia激ji烈lie，目mu前qian這zhe種zhong廠chang家jia多duo品pin種zhong多duo的de“混亂”局麵將會改觀。僅有的幾款功能全、性能優、價格低的矽調諧器就能滿足多種領域的需求。